Способ считывания графической информации Советский патент 1986 года по МПК G06K11/00 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в информационно-вычислительных системах для автоматизации конструкторских и научно-исследовательских работ при обслуживании потребителей чертежно- графической информации и является усовершенствованием способа по авт.св. № 1049935.

Цель изобретения.- повышение точности считьшания.

На чертеже представлена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Устройство содержит генератор 1 импульсов, элемент 2 ШШ, элемент 3 задержки, элемент ИЛИ 4, триггер 5, дешифратор бд элемент И 7, счетчик 8 формирования строк, элемент И 9, сче чик 10 формирования кадров, элемент И 11, элемент 12 задержки, цифро- аналоговый преобразователь (ЦАП) 13, триггер 14, элемент 15 задержки, ЦАП 16, триггер 17, сумматор 18, фор мирователь 19 сигналов, элемент ИЛИ 20, коммутаторы 21 и 22, ключ 23, элемент И 24, формирователь 25 сигналов, координатный усилитель 26, электроннолучевую трубку (ЭЛТ) 27, координатньй усилитель 28, аналого- цифровой преобразователь (АЦП) 29, сумматор 30, объектив 31, усилитель- |)Ормирователь 32, носитель 33 графи- 5еской информации (микрофильм, мик- рофиша и т.д.) объектив 34, фото- электронньй умножитель 35 (ФЭУ),входы 36 и 37 и выходы 38-40 устройства

Устройство работает следующим обрзом

Сигнал включения, появившийся на входе 36, сбрасывает в исходное (нулевое) состояние счетчик 8 формирования строк, устанавливает в состояние О триггеры 14 и 17, по установочному входу записывает единицу в старший разряд счетчика 10 формирования кадров и через элемент ИЛИ 4 посту- п-йет на вход элемента 3 задержки. В результате занесения единицы в старший разряд код счетчика 10 (1000..,0) поступает в ЦА11 13, на выходе которого формируется первое пороговое напряжение, которое проходит через сумматор 18 и коммутатор 22 на координатньй усилитель 28 и устанавливает отклоняющий ток по координате У, равньш половине максимального значе10

15

20

25

0

5

0

5

0

5

ния (.максимальное значение отклоняющего тока соответствует коду 1 1... 1 счетчика 10), Сформированное пороговое напряжение проходит через сумматор 18 без изменения, так как напряжение на его втором входе равно нулю, (Триггер 14 находится в состоянии О, а на выходе подключенного к нему формирователя 19 нет опорного импульса) .

С выхода элемента 3 задержки (задержка на элементе 3 необходима для того, чтобы луч успел войти в задаваемое счетчиками 8 и 10 место экрана ЭЛТ 27 прежде, чем он подсветится) сигнал включения проходит через элемент ИЛИ 20 в формирователь 25. В результате на выходе формирователя 25 появляется импульс подсвета, возбуждающий световой сигнал на экране ЗЛТ 27. Одновременно этот же сигнал устанавливает триггер 5 в состояние 1, что открывает элемент И 7 для прохождения тактовых импульсов генератора 1, которые определяют частоту дискретизации,

С выхода элемента И 7 тактовые импульсы поступают на счетньй вход счетчика 8 формирования строк и на счетный вход триггера 14, изменяя (с импульсом) его состояние на противоположное. Возрастающее содержимое счетчика 8 поступает в ЦАП 16, на выходе которого формируется ступенчато изменяющееся напряжение сканирования, которое проходит через коммутатор 21 на координатньй усилитель 26, вызывая возрастающий отклоняющий ток по координате X Периодическое изменение предыдущего состояния триггера 14 на противоположное вызывает двухкратное уменьшение частоты дискретизации, при этом период полученной последовательности импульсов равен их удвоенной длительности, а на выходе подключенного к триггеру 14 формирователя 19 появляется последовательность опорных импульсов, которая поступает на второй вход сумматора 18 и суммируется с напряжением. На выходе сумматора 18 появляется результирующий сигнал, которьм вызывает перемещение луча ЭЛТ 27 со стрелки, задаваемой пороговым напряжением, на вторую строку, определяемую полярностью и амплитудой опорных и.мпульсов.

Одновременно тактовые импульсы с выхода элемента И 7 через элемент 15 задержки (задержка необходима для того, чтобы луч успевал перейти из одной точки строки в другую преж- де, чем он подсветится), элемент ИЛИ 20 проходят в формирователе 21 и вызывают подсве г луча ЭЛТ 27 с частотой дискретизации напряжения сканирования,

В результате отклонения луча сначала по координате У, а затем по координате X формируется строка считывания, делящая поле изображения в горизонтальном направлении на ча сти, причем элементы этой строки поочередно располагаются то на строке (задается пороговым напряжением), то на другой (задается относительно первой строки полярностью и амплитудой опорных импульсов).

При заполнении счетчика 8 формирования строк на его выходе появляется импульс переполнения, которьш про ходит через элемент ИЛИ 2 и сбрасывает триггер 5 в состояние О, что закрывает элемент И 7. Одновременно импульс переполнения поступает на элементы И 9 и 11, на элемент 12 задержки, а через элемент ИЛИ 4 - на элемент 3 задержки. Так как триггер 17 находится в состоянии О, то открыт элемент И 11 и импульс переполнения установит триггер 14 в со

стояние 1 , а на выходе формирова

теля 19 появляется опорный импульс, С выхода элемента 12 задержки (задержка необходима для того, чтобы триггер 17 изменял свое состоя ние на противоположное только тогда, когда кончится импульс переполнения) импульс переполнения поступает на счетный вход триггера 17 и устанавливает его в состоя- ние 1, Это приводит к переключению коммутаторов 21 и 22. Теперь выход ЦАП 16 через коммутатор 22 подключа- чается к координатному усилителю 28, а выход сумматора 18 через коммутатор 21 - к усилителю 26. При этом содержимое счетчика 10 формирования кадров (кодЛОО...О) через ЦАП 13, сумматор 18, коммутатор 21 поступает на вход усилителя 26 отклонения луча, по координате X и устанавливает отклоняющий ток, равный половине мак- симального значения, то так как на выходе формирователя 19 есть опорный импульс, то луч переместится от точки

делящей вертикальную сторону поля сканирования пополам, в сторону (величина и направление отклонения опрсделя- ется амплитудой и полярностью опорного импульса).

С выхода элемента 3 задержки импульс переполнения через элемент ИЛИ 20, поступает в формирователь 25 и подсвечивает луч ЭЛТ 27, а также вновь устанавливает триггер 5 в состояние 1, что открывает элемент И 7, Описанный продесс повторяется и в результате формируется вторая строка считывания, делящая поле изображения в вертикальном направлении. Очередной импульс переполнения счетчика 8 сбрасывает в О триггер 5, поступает на элемент 3 задержки (через элемент ИЛИ 4 и на элемент 12 задержки, а через элемент И 9 (так как триггер 17 находится в состоянии 1).приходит на счетный вход счетчика 10 формирования кадров и устанавливает в нем новое содержимое (код 010.,.0), которое формирует на выходе ЦАП 13 второе пороговое напряжение. Появившись на выходе элемента 12 задержки, импульс переполнения устанавливает триггер 17 в состояние О, переключая тем самым коммутаторы 21 и 22 в исходное состояние. После формирования двух считывающих строк для второго порогового напряжения, определяемого счетчиком 10 формирования кадров (кодом 010...0), формируются строки и для последующих пороговых напряжений, определяемых новыми последовательными состояниями счетчика 10 (коды 110,..О, 0010,,,О, t010,,,0, и т,д,), при этом амплитуда порогового напряжения.задается его порядковым номером.

Изображение светового пятна переносится объективом 31 с экрана ЭЛТ 27 в поле носителя 33 изображения, а обьектив 34 (конденсор) формирует изображение выходного з дачка объектива 31 на светочувствительной поверхности ФЭУ 35. Световой поток точечного сигнала, модулированньаГ плотностью почернения считываемого изображения улавливается ФЭУ 35, усиливается усилителем-формирователем 32 и, если световой поток попал на изображение, преобразуется в видеосигнал, С выхода усилителя-формирова- теля 32 видеосигнал поступает на

S12

выход 39 устройства и на вход элемента И 24. На другой вход элемента И 24 с выхода триггера 14 подается импульсная последовательность с ча ,стотой следования опорных импульсов. Следовательно, сигналы на выходе элемента И 24 будут появляться только в моменты совпадения видеосигнала и опорного импульса5 т,е, тогда, когда на двух его входах будут сигналы.

Если на выходе усилителя-формиро- - вателя 32 появился видеосигнал, а на выходе, триггера 14 импульса нет (или, что то же самое, на выходе формирователя 19 нет опорного импульса), то на выходе элемента И 24 импульса не будет а ключ 23 оказывается закрытым для прохождения опорного импульса „ Поэтому напряжение на входе АЩ 29 равно нулю, а на его выходе нулевой код (одни нули). Так как видеосигнал не совпал с опорным импульсом, то происходит считывание точки информации с первой строки. Содержимое счетчика 10 формирования кад-. ров, т,е„ количество сформированных пороговых напряжений, определяющее коор,цинату У считываемой точки,поступает через сумматор 30 без изменения (так как второе слагаемое равно нулю) на выход 40 устройства. Содерлсимое счетчика 8 формирования строк, т.е. количество импульсовчастоты дискретизации напряжения сканирования,определяющее координату X считываемой . точки, поступает на выход 38 устройства

40

Как только видеосигнал совпал с опорным импульсом, что соответствует считыванию информации со второй строки, то на выходе элемента И 24 появляется управляющий сигнал, который открывает ключ 23. При этом координата У определяется по двум состав- ляющим: первой составляющей, которая задается амплитудой порогового напря- ,женил г и второй составляющей, которая задается амплитудой и полярностью опорного импульса. Опорный импульс с ныхода формирователя 19 через ключ 23. поступает на вход АЦП 29, которьй.преобразует амплитуду опорного импульса квантования5, равным ампл иту50

6

з 0

5 0 50 5

0

0

де ступеньки напряжения сканирования, во вторую составляющую координаты У, Полученная составляющая координаты (т.е. код) с выхода АЦП 29 поступает на вход сумматора 30, на другом входе которого находится первая составляющая этой координаты, т.е. содержимое счетчика 10 формирования кадров, которое определяет амплитуду текущего сформированного порогового напряжения. В результате суммирования первой и второй составляющих координаты У на выходе сумматора 30 появляется точное значение этой координаты, которое поступает на выход 40 устройства. Координата X определяется так же, как и в первом случае, по количеству импульсов частоты дискретизации, находящихся в счетчике 8 формирования строк к моменту появления видеосигнала. Таким образом формируются координаты считываемых точек изображения,

В случае распознавания изображения на вход 37 устройства подается сигнал выключения, который проходит через элемент ИЛИ-2 и устанавливает триггер 5 в состояние О, Таким образом процесс считывания прекра- щается гораздо быстрее, чем окончится сканирование всего поля изображения.

Если же сигнал выключения не поступает на вход 37, то по окончании процес:са сканирования всех элементов поля изображения на выходе дешифратора 6 появляется сигнал, который также проходит через элемент ИЛИ 2 и сбрасывает в О триггер 5, что закрываетэлемент И 7 для прохождения тактовых импульсов, т.е. считывание прекращается автоматически.

Формула изобретения

Способ считывания графической информации по авт.св. № 1049935, о т- л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности считывания, в процессе сканирования поля изображения в момент совпадения видеосигнала и опорного импульса суммируют ампли- т.уду накопленных пороговых напряжений с амплитудой опорного импульса.

3-Ks

л л л

Изобретение относится к автоматике вычислительной техники и может быть использовано в информационно- вычислительных системах для автомати- , зации конструкторских и научно-исследовательских работ. С целью повышения точности считывания информации в процессе сканирования поля изображения в момент совпадения видеосигнала и опорного импульса суммируют амплитуду наполненных пороговых напряжений с амплитудой опорного импульса. 1 ил. Дополнительное к авт.св. № 1049935. i СЛ ю Oi со со ю to

Редактор С, Патрушева

Составитель А. Романов Техред Л.Сердюкова

Заказ 2775/53Тираж 671Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор С. Шекмар