Устройство для считывания графической информации Советский патент 1985 года по МПК G06K11/00 

Изобретение относится к автомати ке и вычислительной технике и может быть использовано в качестве средст считывания чертежей с фотоносителей (микрофильма, микрофиши) и информационных и информационно-поисковых системах, а также в системах САПР jcpiH ввода их в ЦВМ или для передачи на устройство отображения. Цель .изобретения - повышение быстродействия устройства. На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для считывания чертежей; на фиг. 2 - траектория сканирующего луча ЭЛТ, на фаг, 3 структура селектора импульсов. Устройство содержит генератор I тактовых импульсов, первый элемент ИЛИ 2, первый элемент И 3, первый триггер 4, второй элемент И 5, вто рой элемент ИЛИ 6, первый, формирователь 7 сигналов, элемент НЕ 8, первый 9 и второй 10 элементы задержки, второй формирователь i} сигналов, счетчик 2 тактов, дешиф ратор 13, третий элемент ИЛИ 14, третий формирователь 15 сигналов, счетчик 16 строк, счетчик 17 кадров, регистр 18, третий элемент И 19, селектор 20 импульсов, первы 21 и второй 22 крммутаторы, второй 23 и третий 24 триггеры, блоки 25 и 26 Отклонения луча по координатам X, У и блок 27 сканирования, йыполненный на ЭЛТ. Устройство содержит также блок 28 памяти, первый 29, второй 30 и третий 31 входы и выходы 32 и 33. На фиг. 2 цифрами показано содержимое счетчиков строк и кадров, вынесенными позициями - номера ска нирующих строк, стрелками - направ ление сканирования. Селектор 20 импульсов состоит и СФиг. 3) элемента 34 задержки, три гера 35 и элемента И 36. Блоки 25 и 26 отклонения луча содержат последовательно соединенные цифроаналоговый преобразовател и усилитель мощности. Устройство работает сл дукяцим образом. Сигнал включения, появившийся на входе 29 устройства, сбрасывает в О счетчики 16 и 17, устанавливает в состояние О второй 23 и третий 24 триггеры, возвращает в исходное состояние селектор 20 импульсов, записывает по установочному входу 1 в мпадший разряд счетчика 12 тактов, а остальные разряды обнуляет, а пройдя через первый элемент ИЛИ 2, взводит в состояние 1 триггер 4. В результате этого на выходе второго формирователя 7 сигналов (например, ключа), подключенного к модулятору блока 27, снимается сигнал гашения луча и луч засвечивается, а на элемент И 3 поступает сигнал высокий потенциал), который открывает его для прохождения тактовых импульсов генератора 1. Импульсы с выхода элементов И 3 поступгиот на счетные входы счетчиков 16 и 17 соответственно строк и кадров. Так как второй триггер 23 находится в состоянии О, то возрастающее содержимое счетчика 16 через первый коммутатор 21, а содержимое счетчика }7 через второй коммутатор 22 поступшот на входы блоков 25 и 26, которые отрабатывают соответствующие токи отклонения. Так как импульсы одновременно поступают в оба счетчика, то луч движется по диагонали считываемого кадра {фиг.2, строка № 1), При полном заполнении счетчика . J6 строк очередной тактовый импульс, поступивший на его счетный вход, вызывает переполнение счетчика. В результате сам счетчик 16 обнуля ется, а на его выходе появляется импульс переполнения, который проходит через элемент ИЛИ 6 и устанавливает триггер 4 в состояние О, а на выходе формирователя 7 вновь присутствует сигнал гашения луча„ Одновременно импульс переполнения поступает на входы первого 9 и второго 10 элементов задержки, во второй формирователь 11 импульсов и на вход третьего элемента И 19. Но Так как триггер 24 находится в состоянии О, то элемент И 19 закрыт для прохождения поступившего импульса. По окончании импульса переполнения по его задне- . му фронту формирователь 11 вырабатывает импульс, который устанавливает триггер 24 в состояние 1. Появившись на выходе элемента 9 задержки , импульс переполнения записывает содержимое счетчика I2 тактов код 100... о, единица в младшем разряде) в счетчик 16 таким образом, что в счетчике 16 будет записа код 000...01 (единица в старшем разряде). Для этого выход младшего разряда счетчика 12 подключается к входу записи информации в старший разряд счетчика 16 и так далее, а выход старшего разряда - к выходу з писи в младший разряд счетчика 16. Так как состояние О триггера 23 не изменилось, то содержимое счетчика 16 (код 000...01) проходит через коммутатор 21 на вход блока 25 а содержимое счетчика 17 (одня нули ) через коммутатор 22 - на вход блока 26. В результате погашенный луч перемещается по горизонтали в точку, делящую сторону кадра пополам (фиг строка № 2J. Импульс переполнения, . второй элемент 10 задержки, поступает на вход второго элемента И 5. Так как счетчик 12 полностью не заполнен, то на первом выходе дешифратора 13, определяющем это состояние, сигнала нет, а на выходе элемента НЕ 8 присутствует сигнал (высокий потенциал), который открывает элемент И 5, поэтому импульс переполнения проходит через элемент И 5 и ИЛИ 2 и эновь устанавливает триггер 4 в состояние 1, включая тем самым луч ЭЛТ блока 27, Задержка на элементе IО необходима для того, чтобы луч успел перейти в задаваемое счетчиками 16 и 17 место экрана до того, как он засветится. Единичное состояние, триггера 4 внов открывает элемент И 3 , и тактовые импульсы поступают на входы счетчиков 16 и 17, Луч ЭЛТ блока 27 перемещается по прямой, параллельной диагонали кадра и расположенной выше диагонали. При переполнении счетчика 16 появляется новый импульс переполнения который поступает на элементы 9 и 10 задержки, через элемент ИЛИ 6 сбрасывает в О триггер 4, обнуляет счетчик 17 кадров и приходит на вход элемента И 19. Так как триггер 24 теперь находится в состоянии 1, то импульс переполнения проходит через элемент И 19 и поступает в селектор 20 импульсов и на счет:ный вход триггера 23, который устанавливается в состояние 1 и пере3434ключает коммутатор 21 к выходу счетчика 17, а коммутатор 22 - к выходу счетчика 16. Импульс переполнения с выхода элемента 9 задержки вновь записывает в счетчик 16 код 000...01, а пройдя элементы 10 задержки, 5 Ни 2 ИЛИ устанавливает триггер 4 в состояние 1. В результате переключения коммутаторов 21 я 22 содержимое счетчика 16 (код 000.. .01) поступает на вход блока 26, асодержимое счетчика 17 (одни-нули)на вход блока 25. Луч перемещается в точку, делящую сторону кадра пополам по вертикали, и после включения движется по прямой, расположенной ниже диагонали и ей параллельной (фиг. 2, строка № 3). При переполнении счетчика 16 появляется очередной импульс пере- полнения, который проходит через элемент И 19 и, .поступив на счетный вход триггера 23,. устанавливает его в состояние О, переключая тем самым коммутаторы 21 и 22 в исходное состояние. Одновременно импульс переполнения поступает в селектор 20 импульсов. Селектор 20, предразначенный для выделения каждого второго импульса из поступивших в него, вьреляет импульс переполнения, который проходит на счетный.вход счетчика 12 и увеличивает его состояние на единицу, т.е.в счетчике будет код 010..0. Кроме того, импульс переполнения обнуляет счетчик 17, сбрасьтает в О триггер 4, проходит через элемент 9 задержки и записывает новое содержимое в счетчик 16 (код 00...010). Затем включает блока 27 и открывает элемент И 3. Задержка на элементе 9 необходима для того, чтобы процесс записи содержимого счетчика 12 тактов в счетчик 16 осуществлялся после того, как импульс переполнения просчитан счетчиком 12. В результате возвращения коммутаторов 21 и 22 в исходное состояние содержимое счетчика 16 строк вновь поступает на вход блока 25, а счетчика 17 кадров - на вход блока 26. При этом формируется очередная считьшающая строка, начальная точка которой делит разделенную ранее пополам сторону кадра по горизонтали еще раз на два (фиг. 2 строка № 4V.

При переполнении счетчика 16 появляется новый импульс переполнения и указанный процесс формирования Считывающей строки повторяется, при этом начало новой строки находится на стороне кадра по вертикали (фиг. 2, строка № 5). Таким образом, если триггер 23 находится в состоянии О, то строка начинается-на горизонтальной линии кадра, а если в состояние 1, то на вертикальной. При этом начальная точка очередной считьшающей строки получается путем последовательного деления от горизонтальной, то вертикальной сторон считываемого кадра на два (.Фиг, 2, стрки №№ 2-7), содержимое счетчика 12 тактов увеличивается на единицу толко после формирования двух считьюающих строк: одной выше диагонали кадра и другой ниже ее, а счетчик 1 последовательно принимает состояния 100. ..О, 010...О, ПО...О и так далее.

Если в процессе формирования любой считывающей строки луч ЭЛТ блока 27 выходит на точку или линию че тежа, то на входе 31 устройства появляется видеосигнал, который перепсывает содержимое счетчиков 16 и 17 находящееся на выходах коммутаторов 21 и 22, в блок 28. Из блока памяти координаты считанных точек чертежа вьщаются на выход 32 устройств;а по сигналам, поступающим от устройствпотребителей информации.

В процессе заполнения счетчика 12 тактов на его выходе последоватено устанавливаются коды И... 10000, П... 11000, И... 1100 и 11. ..1110, и соответственно на втором, третьем .четвертом и пятом выходах дешифратора 3 также последовательно появляются сигналы , которые, проходя элемент ИЛИ 14, поступают в формирователь 15. По поступившему от одного из выходов дешифратора 13 сигналу по его переднему фронту формирователь 15 вырабатывает импульс, который переписывает содержимое счетчика 12 или часть кода в регистр 18, Практически достаточных четырех старших разрядов кода. При этом оказьшается, что если (тарпшй разряд принять за младпшй

(первый) разряд .и т.д. и снять полученный код с инверсных выходов триггеров регистра, то на выходе 33 устройства получается код, определяющий количество дискретов (величину интервала между соседними просканированными точками по каждой ориентации (п6 координатам X и У .)Если в регистре 18 записан код 11...10000, то это соответствует коду 1111 (берем четыре старших разряда ) на выходе 33 устройства и определяет, что интервал или промежуток между двумя соседними точками равен пятнадцати дискретам. Коду П.., 1000, записанному в регистр 18, соответствует код 11100 нЗ выходе 33 устройства (ноль в старшем разряде кода, означающий, что интервал между соседними точками равен семи, коду II...1100 - код 1100 и интервал, равный трем, а коду 11...П10 - код 1000 (единица в младшем разряде) и интервал, равный одному.

При распознавании чертежа в любой из моментов времени на вход 30 устройства поступает сигнал, который проходит череэ элемент ИЛИ 6 устанавливает триггер 4 в состояние О и выключает тем самым устройство. Если на выходе 33 устройства при этом код 1111, то это означает, что чертеж простой, еслиже код 1110, то чертеж средний. Коду 1100 соответствует сложный чертеж и коду 1000 весьма сложный. Для показанных на фиг. 2 случаев код на выходе 33 устройства равен 1100 и интервал между соседними просканированными точками равен трем по каждой координате . Применение кода сложности позволяет весьма эффективно осуществлять процесс распознавания чертежа в ЦВМ (осуществлять формализацию чертежа)

Если сигнал выключения на вход 30 устройства не поступает, то при полном заполнении счетчика 12 содержимое равно 11 I ... 1 ) на первом выходе дешифратора 13 появляется сигнал, а на выходе элемента НЕ 8 пропадает высший потенциал, который открывает элемент И 5. В результате очередной импульс переполнения счетчика 16 строк устанавливает триггер 4 в состояние О, а появившись на выходе элемента 10 задержки, через 7 . элемент И 5 не проходит, и устройство выключено автоматически. Селектор 20 импульсов (фиг. 3) работает следующим образом. Сигнал включения с входа 29 устройства устанавливает триггер 35 в состояние О, В результате на инверсном выходе триггера 35 появляется высокий потенциал, который поступает на элемент И 36 и открывает его. Сигнал переполнения с выхо да элемента И 19 поступает на вход элемента 34 задержки и на счетный вход триггера 35, который устанавливается в состояние 1. Следовательно, сигнал на инверсном Bbixoде триггера 35 попадает и элемент И 36 закрывается, поэтому сигнал переполнения, появившийся на выход элемента 34 задержки, через элемен И 36 на выходе селектора 20 не 38 проходит. Задержка на элементе 34 необходима для того, чтобы триггер 35 успел изменить свое состояние на противоположное прежде, чем импульс поступит на элемент И 36. Второй импульс переполнения вновь устанавливает триггер 35 в состояние О, открьшает тем самым элемент И 36 и появившись на выходе элемента 34 задержки, проходит через открытый элемент И 36 на выход селектора к счетчику 12, тактов. Таким образом, осуществляется вьщеление второго импульса селектором 20 из двух импульсов, поступивших в него. Введение новых узлов и элементов, а также новых конструктивных связей позволяет существенно повысить быстродействие предлагаемого устройства.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ, содержащее первый триггер, один вход которого соединен с выходом первого элемента ИЖ, а выход подключен к одному входу первого элемента И, другой вход которого соединен .с генератором тактовых импульсов, и к первому формирователю сигналов, выход которого соединен с одним входом блока сканирования электроннолучевой трубки, другие входы которого подключены к блокам отклонения луча, соединенным с соответствующими коммутаторами, элемент НЕ, выход которого подключен к одному входу второго элемента И, счетчики строк и кадров, соединенные с одними входами первого и второго ксм мутаторов, другие входы которых подключены к выходу второго триггера, один вход которого является первым входом устройства, второй элемент ИЛИ, один вход которого является вторым входом устройства, третий элемент И, один вход которого соединен с выходом третьего И триггера, первый вход которого является первым входом устройства, счетчик тактов, выход которого подключен к одному входу счетчика строк, другой вход KOtoporo соединен с первым элементом задержки, селектор импульсов и третий элемент ИЛИ, входы которого подключены к дешифратору, соединенному со счетчиком тактов, отличающееся тея , что., с целью повышения быстродействия устройства, оно содержит второй формирователь сигналов , вход которого соединен с выходом счетчика строк, а .выход подключен к другому ВХОДУ третьего о триггера, регистр, один вход которого соединен с выходом счетчика тактов, а выход является выходом устройства, и третий формирователь сигналов, вход которого соединен с. выходом третьего элемента ИЛИ, а выход подключен к другому входу регистра, при этом выход счетчика .строк соединен с другим входом треОд тьего элемента И, выход которого со со подключен к счетному входу второго триггера, и к одному входу селекто со ра импульсов, с другим входом второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к другому входу первого триггера, с первым элементом задержки и с вторым элементом задержки, подключенным к другому входу второго элемента И, выход которого соединен с другим входом первого элемента ИЛИ, один выход дешифратора подключен к входу элемента НЕ, выход селектора импульсов соединен с входом счетчика тактов, а выход первого элемента И подключен к входам счетчиков строк и кадров.

/V /

От бАола 19

N-Ч .Н2 Н6

Фиг2

К блоку 1Z