Устройство для считывания графической информации Советский патент 1986 года по МПК G06K11/06 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам для считывания графической информации и может быть использовано в автоматизи- роваиных системах диспетчеризации, оперативного управления и проектирования.

Цель изобретения - повьшение точности устройства.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 и 3 - варианты конкретного конструктивного вьтол- . иения блока сравнения и первого сумматора соответственно.

Устройство содержит датчик 1 сигналов координат, выполненньШ в виде блока считывания и формирования плоскостных координат,- блок 2 памяти, регистры 3-5, регистр.б частного, индикатор 1 у первьй элемент И 8, первый счетчик 9, первый триггер 10, группу элементов И 11, блок 12.сравнения, первый cyм Jaтop t3, второй триггер 1А, второй элемент И 15, второй счетчик 16, второй суг-матор 17, делитель 18, а также вход 19 устройства, .

Блок 12 сравнения (фиг,2) содер- йшт сче-з-чики. 20-22, предназначенные для анализа выполнения условий-попадания считанной точки в область (участок) и попадания точек аппроксимации в контролируемую зону,- гене- ратор 23., предназначенньй для формирования тактовых импульсов, генераторы 24-26, предназначенные для хранения информации о переполнении счетчиков 20-22 соответственно, элементы И 27 и ВДИ 28, И 29, ИЛИ30 ШШ 31, ИЛИ-И 32, ШШ 33, группу элементов 34 и элемент НЕ 35,

Сумматор 13 (фиг.З) содержит элементы I-fflH 36, триггеры 37,. элементы И 38, элементы 39 задержки, триггер 40, элементы И 41 и 42, ШШ 43 и ilE 44,

Устройство работает следующим образом

До начала работы в блок 2 в оп- ределенном порядке заносится цифровая модель заданной области, для чего последняя, описываемая точками с заданными координатами, разбивается ЯН- участки, ошгсываемые точками, также заданные определенными координатами.

2528032

Каждый участок содержит определенное, достаточное для описания этого участка количество точек аппроксимации, каждая из которых со- 5 держит координаты и параметр, функционально зависящий от координат. Таким образом, в блоке 2 после точек, описывающих заданную область, в определенном порядке расположены 10 участки, каждый из которых описывается точками минимума и максимума, количеством точек аппроксимации и точками аппроксимации. В первом из . расположенных в блоке 2 памяти учас

тков в ячейке,J хранящей координаты этого участка в свободном разрезе, записан признак участков.

Перед началом работы все блоки и узлы устройства приводятся в исходное состояние сигналом при включении питагшя. После включения пита- ния запускается счетчик 9 и из блока 2 поступают начальные координаты точют в регистр 3, Устройство готово к работе.

При совмещении съемника координат с Точкой считывания координаты считанной точки поступают с датчи- , ка Г.в блок 12 в счетчики 22. Одновременно устанавливается в нуле- вое состояние триггеры 26. Из регистра 3 в блок 12 в счетчики 20 поступают начальные координаты соответственно, одновременно устанавли- Bai триггеры 24 в нулевое состояние с ин.версных выходов триггеров 24 и 26 на управляющие входы соответствующих счетчиков поступают сигналы, разре.шаюпдае прохождение тактовых им- пульсов с выхода генератрра 23 на информационные входы счетчиков. 20 . и 22. Тактовые и шульсы, поступая одновременно в счетчики 20 и 22,производят последовательное вычитание единиц из содержимого счетчиков.При появлении сигнала переполнения на выходе одного из счетчиков 20, 22 устанавливается в единичное сортояние соответствующий триггер. Сигнал с прямого выхода этого триггера,, проходя через элемент ИЛИ 33, прекращает выработку генератором 23 такто- .вых импульсов.

Если значения координат меньше минимальных значений, то на выходах соответствуюпсих элементов И 27 по-.

является сигнал, элемент ИЛИ 31 и

проходящий через свидетельствующий

о том, что считанная точка не попадала в заданную область.

Сигнал с выхода блока 12 через элемент И 8 поступает в индикатор 1 где формируется визуальньй сигнал (загорается лампа) о том, что считанная точка не попадала в заданную область. Оператор анализирует причину непопадания, устанавливает ус- тройство в исходное состояние и счи- тывает координаты другой точки. Если сгштанная точка попадает в заданную область, то на выходе соответствующего элемента И 29 появляется сигнал, поступакяций через элемент ИЛИ 30 блока 12 на счетный вход счет чика 9, производя прибавление е,цини- ць К содержимому счетчика 9 и устанавливая его таким образом в следующее состояние. По адресу, сформиро- ванному в счетчике 9, из блока 2 извлекаются координаты второй точки, характеризующей заданную область, поступающие через регистр 3 в блок 1 в счетчики 21 соответственно и ус- танавливающие триггеры 25 в нулевое состояние. В счетчиках 22 находятся координаты считанной точки.

С инверсных выходов триггеров 25 и 26 на управляющие входы соответ- ствуюп их счетчиков поступают сигналы, разрешающие прохождение такто- вых импульсов с выхода генератора 23 на информационные входы счетчиков 21 и 22. Тактовые импульсы производят последовательное вычитание единиц из содержимого счетчиков. При появлении сигнала переполнения на выходе одного из счетчиков устанавливается в единичное состояние соответствующий триггер. Сигнал с прямого выхода этого триггера, проходя через элемент ИЛИ 33, прекращает выработку генератором 23 тактовых импульсов.

Если значения координат больше максимального, то на выходах соответствующих элементов И 27 появляется сигнал, проходяп ий через элемент {-ШИ 31 и свидетельствуюЕций о том, что считанная точка не попала заданную область.

Сигнал с выхода блока 12 через элемент И 8 поступает в.индикатор 7, где формируется визуальный сигнал о том, что считанная точка не попала в заданную область. Оператор анализирует причину непопадания, устанавливает устройство в исходное состоя

В

s to 15 20 25

2528034

. кие и считьшает координаты другой точки. Если считанная точка попадает в заданную об,ласть, то на выходе соответствующего элемента И 29 появляется сигнал, поступающий через элемент ИЛИ 30 блока 12 на вход счет, s - to 1520225

зо

55 35

40

45

so

чика 9, гтроизБодя прибавление единицы к содержимому счетчика 9 и устанавливая его таким образом в следующее состояние. По адресу, сформированному в счетчике 9, из блока 2 памяти извлекают координаты первого участка, поступающие в регистр 3, количество точек аппроксимации первого участка, поступакндее в триггер 10 и устанавливающее его в единичное состояние. Координаты из ре- шстра 3 поступают в блок 12 в счетчики 20, одновременно устанавливая триггеры 24 в нулевое состояние. В счетчиках 22 находятся координаты считанной точки. Блок 12 сравнивает координаты 55(3, YO с координатами первого участка аналогично описан- Hot-fy.

Есл11 значения координат меньше шнимaльныx, то на элемента И 29 появляется сигнал, поступающий через элемент ИЛИ 30 блока 12 на эход счетчика 9, производя прибавление единицы к coдepшi юмy счетчика 9 и устанавливая его таким образом в следующее состояние. По адресу, сформированному в счетчике 9, из блока 2 извлекают координаты второй точки, характеризующей первьш участок, поступающие через регистр 3 в блок 12 в счетчики 21. Количество точек аппроксимации первого участка из блока 2 поступает в регистр 5.

Если значения координат больше максимальных, то на выходе элемента ИЛИ 31 появляется сигнал, свидетельствующий о том, что считанная точка не попала в первый участок. Сигнал с выхода блока 12 поступает на управ- ляющие входы элементов И 11 группы, на вторые входы которых поступает сигнал с прямого выхода триггера 10, разрешая прохождение содержимого регистра 5 в счетчик 9.

Таким образом, на вход счетчика 9 в параллельном коде поступает число, прибавляемое к содержимому счетчика 9 и устанавливающее счетчик 9 адреса в следующее состояние. Следовательно, если считанная точка не принадлежит первому участку, то устройство переходит к анализу принадлежности точки второму участку.

По адресу, сформированному в счетчике 9, из блока 2 извлекаются координаты второго участка, поступающие в регистр 3. Количество точек аппроксимации второго участка поступает в регистр 5. Координаты из регистра 3 поступают в блок 12, где сравнивается с координатами считанной точки. Если считанная точка не принадлежит второму участку, то сигнал о непопадании точки в участок с выхода блока 12 поступает на управляющие входы элемента И 11 .группы, разрешая прохождение содержимого регистра 5 в счетчик 9. Таким образом, на вход счетчика 9 в параллельном коде поступает число, прибавляемое к содершиному счетчика 9 и устанавливающее 20 его в следующее состояние.

Следовательно, если считанная точка не принадлежит второму участку, то устройство переходит к анализу дфинадлежности точки следующему учас-25 тку. Устройство работа ет таким образом до тех пор, пока не определится ytjacToK, которому принадлежит считанная точка.

Сигнал с выхода блока 12 (сформн- ЗО рованный элементом ИЛИ 30) поступает в счетчик 9, производя . прибавление единицы к содержимому счетчика 9 и устанавливая его образом в

1252803 4

ются значения координат минимальной и максимальной точек контро лируемой зоны соответственно, причем вычитание в сумматоре 13 осуществляется 5 следующим образом..

Координата считанной точки поступает в параллельном коде из блока 12 через элемент ИЛИ 36 в счетные триггеры 37, устанавливая их в соответ10 ствующ1 е состояния. Инверсные значения, получаемые с помощью элементов НЕ 44 поступают с выходной шины 19 через элементы ИЛИ 36 на счетные входы триггеров 37, где происходит по15 разрядное сложение С организацией единицы переноса через элементы И 38, элементы 39 задержки от младшего разряда к старшему„разряду.

При возиикновеышг ед15ниды переноса в старшем разряде, т.е. единицы переполнения., , она поступает через эJIeмeнты 39 задержки и ИЛИ 36 в млад ший разряд сумматора на счетный вход триггера 37, где таким образом осуществляется прибавление единицы. Од- новременно единица переполнения .ус- танавотивает. триггер 40 в единичное . состояние, тем самым разрешая прр- хо ждение содержимого счетных триггеров 37 через элементы И 41, ИЛИ 43 на выход сумматора. В случае, если единица переполнения не появляется, сигнал с инверсного выхода триггера 40

следующее состоягше. По адресу,, сфор-,. Разрешает прохождение.содержимого

- - „ -з- счетных триггеров 37 через элементы

40

45

мированному в счетчике 9,.и.з блока 2 извлекаются значения координат первой точки.аппроксимации данного, участка, поступающие в регистр 3, а зна-- .чения параметра первой точки аппроксимации по.ступают в регистр 4.

Одновременно сигналом с выхода блока. 12 устанавливается в единичное состояние триггер 14, . свидетельст- вунлций о том, что считанная точка принадлежит дaннo ry участку. Сигнал .с выхода триггера 14 поступает на., разрешающий вход .элемента И 15, а в блок 12 - на разрешающие входы элементов И 34 групп и элемента ИЛИ-И 32,0

Таким образом, устройство подготавливается к тому, чТо в дальнейшем в устройстве осуществляется анализ попадания точек аппроксимации в контролируемую зону. На входную ши- .ну 19 устройства- поступает .допусти- мый предел контролируемой зоны. В сумматоре 13 последовательно вычитаИ 42, ИЛИ 43 на выход сумматора. Сложение в сумматоре 13 осуществляется обычным порядком, т,е. значения гю следовательно поступают через элементы 1ШИ 36 в счетные триггеры 37, где происходит поразрядное сложение с распространением единицы переноса от младщего разряда к старшему. Ре-. зультат. сложения с прямых выходов триггеров 37 через элементы: ИЛИ 43 поступает на выход сумматора.

Значения координат из сумг атора 13 поступают в блок 12 через .элементы

.И-ИЛИ 34 группы в счетчики 20 и 21 соответственно. Значения координат

первой точки аппроксимаиии поступают Из резистора .3 .в блок 12 через элементы Й-ИЛИ 34 группы в счетчики 22 и 23 соответственно, В блоке 12 опи- санны.м способом осуп1;ествляется сравнение содержимого счетчиков . 20. и 22, а затем содержимого счетчиков 21 и 22.

При возиикновеышг ед15ниды переноса в старшем разряде, т.е. единицы переполнения., , она поступает через эJIeмeнты 39 задержки и ИЛИ 36 в млад ший разряд сумматора на счетный вход триггера 37, где таким образом осуществляется прибавление единицы. Од- новременно единица переполнения .ус- танавотивает. триггер 40 в единичное . состояние, тем самым разрешая прр- хо ждение содержимого счетных триггеров 37 через элементы И 41, ИЛИ 43 на выход сумматора. В случае, если единица переполнения не появляется, сигнал с инверсного выхода триггера 40

0

5

0

И 42, ИЛИ 43 на выход сумматора. Сложение в сумматоре 13 осуществляется обычным порядком, т,е. значения гю следовательно поступают через элементы 1ШИ 36 в счетные триггеры 37, где происходит поразрядное сложение с распространением единицы переноса от младщего разряда к старшему. Ре-. зультат. сложения с прямых выходов триггеров 37 через элементы: ИЛИ 43 поступает на выход сумматора.

Значения координат из сумг атора 13 поступают в блок 12 через .элементы

.И-ИЛИ 34 группы в счетчики 20 и 21 соответственно. Значения координат

первой точки аппроксимаиии поступают Из резистора .3 .в блок 12 через элементы Й-ИЛИ 34 группы в счетчики 22 и 23 соответственно, В блоке 12 опи- санны.м способом осуп1;ествляется сравнение содержимого счетчиков . 20. и 22, а затем содержимого счетчиков 21 и 22.

25

При попадании точки аппроксимации в -контролируемую зону сигнал об этом с выхода элемента ИЛИ 30 блока 12 (Поступает через элемент И 15 в счетчик 16, производя прибавление единицы s к содержимому счетчика 16, Одновременно сигнал с выхода элемента И 15 поступает на разрешающий вход сумматора 17, разрешая запись в него со- регистра 4, Сигнал с выходами элемента, ИЛИ-И 32 блока 12 поступает в счетчик 9, прибавляя единищ к его содержимому. По адресу, сформированному в счетчике 9, из блока 2 извлекаются значения координат второй точ-15 ки аппроаксимации данного участка, поступающие в регистр 3, а значения параметра второй точки аппроаксимации поступают в регистр 4.

В блоке 12 описанным способом осу- .ществляется сравнение содержимого счетчиков 20 и 22, а затем содержимого счетчиков 21 и 23.

При непопадании точки аппроаксима1ЩИ в контролируемую зону сигнал об этом с выхода элемента ИЛИ 32 блока 12 поступает в счетчик 9, прибавляя единицу к его содержимому. По адресу сформированному в счетчике 9, из блока 2 извлекаются значе- 30 ния координат третьей точки аппрок - симации, поступаюище в регистр 3, а значения параметра третьей точки аппроксимации поступают в регистр 4. При попадании третьей точки в конт- 35 ролируемую зону сигнал об этом с выхода элемента 16 блока 12 через

элемент И 15 поступает.в счетчик 16, производя прибавление единицы к содержимому счетчика 16, одновременно 40 сигнал с выхода элемента И 15 поступает на разрешающий вход сумматора. 17, разрешая запись в него содержимого регистра 4, Сигнал с выхода элемента ИЛИ-И 32 блока 12 поступает в 45 сче.тчик 9., прибавляя к его содержимому единицу. По адресу, сформиро- ванному в счетчике 9, из блока 2 извлекаются значения координат четвертой точки аппроксимации, поступаюЕще 50 в регистр 3, а значения параметра поступают в регистр 4. Аналогичным образом в устройстве осуществляется пе ребор всех точек аппроксимации дан- ного участка, при этом если точка 55 ;аппроксимации попадает в контролируемую зону, то сигнал об этом лри- бавляет единицу к содержимому счет5

s и 5

чика 16, а значение параметра этой точки аппроксимации прибавляется к содержимому qyMMHTopa 17. После анализа всех точек аппроксимации данного участка в счетчике 16 находится число точек аппроксимации, принадлежащих контролируемой зоне, а в сзт 1маторе 17 - суммарное значение параметра точек аппроксимации, принадлежащих контролируемой зоне, которые поступают в делитель 18, где осуществляется вычитание параметра считанной точки. Результат деления -из поступает в регистр 6 куда поступают координаты считанной точки.

,Формула изобретения

Устройство для считывания графи- .ческой информации, содержащее блок памяти, вход которого соединен с выходом первого счетчика, а выход подключен к входам регистров и первого триггера, блок сравнения, входы которого соединены с выходами первого сумматора, один вход которого явля- ется входом устройства, одного из регистров и датчика сигналов координат, выход которого подключен.к дру- входу сумматора и к одному входу регистра частного, группу элементов И, входы которых соединены с выходами блока сравнения, соответствующего регистра группы и первого триггера, а выход подключен к одному входу первого счетчика, другой вход которого соединен с блоком сравнения, первый элемент И, входы которого подключены к выходам блока сравнения и первого триггера, а выход соединен с индикатором, второй сумматор, один вход которого подключен к выходу соответствующего регистра, о т- личающе еся тем, что, с целью повышения точности, оно содержит последовательно соединенные второй триггер, входы которого подключены -к соответств тоЕцим выходам первого триггера и блока сравнения, а выход подключен к соответству ощему входу блока сравнения, второй элемент И, другой вход которого подключен к соответствующему выходу блока сравнения, а выход подключен к другому входу второго сумматора, второй Счетчик и делитель, другой вход которого подключен к выходу второго сумматора, а выход соединен с другим входом регистра частного.

5

J

-4f

3

у 12

Редактор О,Головач

Составитель А.Романов

Техред Н.Верес Корректор Т.Колб

Заказ 4622/50Тираж 671Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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

Фмг.З