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

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для считывания и обработки графической информации.

Известно устройство для считывания графической информации, которое содержит блок сканирования, соединенный с блоком преобразования видеосигналов со счетчиком координаты X и через триггер управления - с одним из входов первого элемента И, другой вход которого подключен к генератору импульсов, а выход соединен со счетчиком координаты У, блок памяти, подключенный к счетчику координаты X и через второй элемент И - к блоку задержки, и блоки совпадения, триггер переключения, соединенный с блоком преобразования видеосигнала, блоком задержки и блоком совпадения, подключенными к счетчику координаты У блок сравнения, соединенный с вторым элементом И, и регистры координат, входы которых подключены к блокам совпадения, а выходы соединены с блоками памяти и сравнения 1.

Недостатком известного устройства является то, что оно имеет ограниченную область применения, поскольку позволяет считывать только одноканальную графическую информацию.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее последовательно соединенные блок сканирования и блок преобразования видеосигналов, последовательно включенные генератор импульсов, элемент И и счетчик, триггер, установочные входы которого подключены к выходам сигналов начала и конца строк блока сканирования, выход триггера - к управляющему входу элемента И, первый и второй регистры, блок ключей, блок памяти, блок сравнения, сумматор и блок формирования ординат многоканальных графиков, входы которого подключены соответственно к выходам блока преобразования видеосигналов, выходам сигналов начала и конца строк блока сканирования и выходу блока сравнения, первый вход которого подключен к выходу первого регистра, а второй - к выходу счетчика и первому входу блока ключей, второй вход которого соединен с одним из вы.ходов блока формирования ординат многоканальных графиков, другие выходы которого подключены соответственно к входам блока сканирования, одним из входов сумматора и блока памяти, выход которого подключен к входу первого регистра, другой вход блока памяти соединен с выходом сумматора, другой вход которого подключен к выходу второго регистра, вход которого соединен с выходом блока ключей.

Известное устройство позволяет в результате преобразования функций, представленных в графической форме и связанных линейным уравнением регрессии, определять значения коэффициентов 2.

Недостатком известного устройства является то, что оно не позволяет в результате преобразования функций, представленных в графической форме и связанных нелинейным уравнением регрессии вида У

а,-ьа1У -(-агУг -- -(-...+-акУк (где п - целое число), определять значения коэффициентов а и показатель степени переменной у любого члена уравнения.

Цель изобретения - расщирение функциональных возможностей устройства за счет

определения коэффициентов и показателей степени членов нелинейного уравнения регрессии многоканальных графиков.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее блок сканирования, вход которого подключен к одному

входу формирователя ординат, а выходы соединены с входами триггера, формирователя ординат и блока преобразования видеосигнала, выход которого подключен к другому входу формирователя ординат, один выход

которого соединен с первыми входами ключей первой группы, а другие подключены к одним входам сумматора и блока памяти, элемент И, входы которого соединены с )енератором импульсов и с выходом триггера, а выход подключен к первому счетчику,

выход которого соединен с другими входами ключей первой группы и с одним входом блока сравнения, другой вход которого подключен к первому регистру, соединенному с выходом блока памяти, а выход блока сравнения подключен к формирователю ординат, и второй регистр, выход которого соединен с другим входом сумматора, введены вторая группа ключей, входы которых соединены с формирователем ординат и блоком памяти, элемент ИЛИ, входы которого

подключены к выходам ключей первой и второй групп, -а выход соединен с входом второго регистра, и второй счетчик, входы которого подключены к выходам формирователя ординат.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - участок диаграммы с графиками функций, связанных между собой нелинейным уравнением регрессии.

Устройство (фиг. 1) содержит блок 1 сканирования, блок 2 преобразования видеосигналов, генератор 3 импульсов, элемент И 4, триггер 5, первый счетчик б, первую группу ключей 7, первый регистр 8, второй регистр 9, блок 10 сравнения, блок 11 памяти, сумматор 12, формирователь 13 ординат многоканальных графиков, вторую

группу ключей 14, элемент ИЛИ 15 и второй счетчик 16.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы в блок 11 через блок ввода информации (не показан) заносятся значения ординат, которые с наибольшей вероятностью встречаются в процессе преобразования графиков соответствующих функций (фиг. 2). В формирователе 13 при этом фиксируется номер графика соответствующей функции.

С момента запуска устройства блок 1 осуществляет последовательное (строка за строкой) прослеживание диаграммы с заданными графиками функций. Для синхронизации его работы с остальными блоками устройства блок 1 вырабатывает импульсы начала и конца строки сканирования.С появлением на выходе блока 1 импульса начала строки сканирования на первом выходе формирователя 13 появляется импульс считывания, который поступает на шину считывания блока 11 и управляет занесением в регистр 8 цифрового значения, а триггер 5 устанавливается в единичное устойчивое состояние и открывает при этом своим единичным выходом элемент И 4.

Импульсы с выхода генератора 3 поступают через открытый элемент И 4 на вход счетчика 6. В результате завершения преобразования первого графика функции на втором выходе блока 1 сканирования появляется видеосигнал, который поступает в блок 2, где формируется импульс, фиксированный по амплитуде и длительности.

С поступлением такого импульса на второй вход фор.мирйвателя 13 последний анализирует состояние выхода блока 10 сравнения.

Входными величинами блока 10 сравнения в этот момент времени являются заданное цифровое значение ординаты и текущее значение преобразованной ординаты графика. При их равенстве на первом выходе формирователя 13 появляется импульс считывания, который поступает на шину считывания блока 11 памяти и заносит в первый регистр 8 цифровое значение следуюигей ординаты.

В результате преобразования очередной .функции на втором выходе блока 1 появляется видеосигнал, который поступает на вход блока 2, где вырабатывается импульс, фиксированный по амплитуде и длительности.

Указанный импульс поступает на второй вход формирователя 13, где анализируется состояние выхода блока 10 сравнения, и в случае равенства текущего значения преобразованной ординаты графика заданному значению процесс работы устройства происходит аналогично вышеописанному с занесением из блока 11 в регистр 8 ординат очередного цифрового значения.

В результате полного завершения преобразования графика функции на втором выходе формирователя 13 появляется импульс.

который поступает на вход группы ключей 7 и управляет занесением содержимого счетчика 6, которое соответствует в этот момент времени преобразованному текущему 5 значению ординаты, через элемент ИЛИ 15 в регистр 9.

При этом измерении анализ состояния выхода блока 10 формирователем 13 не производится, так как перед началом работы устройства в нем учтен номер графика соответствующей функции. Если в процессе строки сканирования все образованные текущие значения заданных функций равны заданным значениям, то импульсом конца строки сканирования, поступающим с третьего выхода блока 1 на четвертый вход формирователя 13, последний формирует на своем третьем выходе управляющий импульс.

Этот импульс поступает на вход сумматора 12 и управляет занесением всумматор 12 соответствующего этому циклу измерений текущего значения соответствующей функции, которое содержится в регистре 9. Указанным импульсом конца строки сканирования триггер 5 устанавливается в нулевое устойчивое состояние и запирает

5 своим единичным выходом элемент И 4. С появлением на первом выходе блока 1 импульса начала строки сканирования повторяется описанный выше цикл работы устройства. Те циклы работы устройства, где в процессе преобразования графиков отмечается неравенство какой-либо из текущих ординат этих функций заданному, являются нерабочими.

В результате завершения очередного рабочего цикла измерений, когда все преобразованные текущие значения равны заданным значениям, к содержимому сумматора 12 аналогичным образом добавляется соответствующее этому циклу измерений текущее значение ординаты.

После завершения последнего рабочего

0 цикла измерений на четвертом выходе формирователя 13 появляется импульс, который поступает на вход блока 1 и производит останов устройства. При этом содержимое сумматора 12 представляет собой сумму значений соответствующих ординат, из которой автоматически получается среднее значение измерений указанных ординат, так как деление полученной двоичной суммы на число измерений сводится к определению места запятой в делимом.

Q Соответствующим импульсом с выхода формирователя 13, поступающим на шину записи блока 11, указанное среднее значение заносится в блок 11.

Управляющим импульсом на десятом выходе формирователя 13, поступающим на установочный вход сумматора 12, последний устанавливается в исходное состояние.

Перед пуском устройства для продолжения процесса определения искомых коэффициентов и показателей степени членов нелинейного уравнения регрессии значение одного из задаваемых уровней меняется на единицу и заносится в блок 11, значения остальных уровней остаются неизменными.

Процесс измерений происходит аналогично изложенному и по его завершении содержимое сумматора 12 заносится в блок 11.

Аналогично перед пуском устройства значение задаваемого уровня меняется на единицу и заносится в блок 11 памяти.

После завершения измерений, протекающих аналогично вышеописанному, в блоке 11 последовательно зафиксированы средние значения ординат, совокупность которых отражает форму функциональной зависимости при фиксированных значениях остальных функций.

По найденным средним значениям определяют значения коэффициентов и показателей степени соответствующего члена нелинейного уравнения регрессии. При этом на первом этапе формирователь 13 вырабатывает управляющий импульс, который поступает на установочный вход сумматора 12 и устанавливает его в нулевое состояние, и управляющий импульс, который поступает на щину считывания блока 11 памяти, откуда считывается и заносится в регистр 8 полученное среднее значение.

Формирователем 13 анализируется состояние выхода блока 10 сравнения, входными сигналами которого являются нуль, поступающий с выхода счетчика 6, и входной сигнал с выхода первого регистра 8. В случае их неравенства формирователь 13 вырабатывает управляющие импульсы, которые поступают на шину считывания блока 11 и на вход второй группы ключей 14, при этом среднее значение вторично считывается из блока 11 и заносится через вторую группу ключей 14, элемент ИЛИ 15 во второй регистр 9, управляющий импульс, который поступает на вход синхронизации сумматора 12 и управляет занесением в него содержимого второго регистра 9, управляющий импульс, который поступает на управляющий вход сумматора 12 и устанавливает его в режим вычитания, управляющие импульсы, которые поступают соответственно на шину считывания блока 11 и вход группы ключей 14, при этом среднее значение считывается из блока 11 и заносится через группу ключей 14,- элемент ИЛИ 15 во второй регистр 9, управляющий импульс, который поступает на вход синхронизации сумматора 12 и управляет занесением в неге данных из второго регистра 9, управляющий импульс, который поступает на шину записи блока 11, в который с выхода сумматора 12 заносится абсолютное значение полученной разности.

В результате заверщения первого этапа обработки формирователь 13 вырабатывает одиночный импульс, который поступает на

информационный вход счетчика 16 и увеличивает на единицу его содержимое. При этом содержимое второго регистра 9 сохраняет значение, которое было занесено в него последним.

Если в результате описанного анализа состояния выхода блока 10 обнаруживается, что содержимое регистра 8 соизмеримо с нулем, работа устройства прекращается. При этом содержимое счетчика 16 представляет собой значение показателя степени первого члена уравнения регрессии, а из содержимого второго регистра 9 в зависимости от найденного значения определяется значение соответствующего коэффициента.

Для определения значений коэффициента и показателя степени очередного члена нелинейного уравнения регрессии, приведенного выще, устройством проводятся аналогично описанному выще соответствующее измерения и вычисления.

Конструктивное выполнение устройства

позволяет расширить его функциональные возможности.

il.J

VVs

(()

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ, содержащее блок сканирования, вход которого подключен к одному входу формирователя ординат, а выходы соединены с входами триггера, формирователя ординат, и блока преобразования видеосигнала, выход которого подключен к другому входу формирователя ординат, один выход которого соединен с первыми входами ключей первой группы, а другие подключены к одним входам сумматора и блока памяти, элемент И, входы которого соединены с генератором импульсов и с выходом триггера, а выход подключен к первому счетчику, выход которого соединен с другими входами ключей первой группы и с одним входом блока сравнения, другой вход которого подключен к первому регистру, соединенному с выходом блока памяти, а выход блока сравнения подключен к формирователю ординат, и второй регистр, выход которого соединен с другим входом сумматора, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет определения коэффициентов и показателей степени членов нелинейных уравнений регрессии многоканальных графиков, оно содержит вторую группу клюi чей, входы которых соединены с формирователем ординат и блоком памяти, элемент (Л ИЛИ, входы которого подключены к выходам ключей первой и второй групп, а выход соединен с входом второго регистра, и второй счетчик, входы которого подключены к выходам формирователя ординат. 0 СП СО

7-y. /

o; Г--X-,

Vf 0

У-(ГГУ2:.У)

(риг. 2