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

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть иснользовано для полуавтоматического считьшания координат точек изображения в системах оперативной связи человека с вычислительной машиной, в системах обработки экспериментальной информации и в автоматизированных рабочих местах конструкто ра. Целью изобретения является повыше ние точности. На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства. Устройство содержит планшет 1, первьй 2, второй 3, третий 4 и четвертый 5 линейные координатные микро фоны, электроакустический преобразователь 6, на корпусе которого установлена кнопка 7, первый 8, второй 9 третий 10 и четвертьй 11 усилители, первый 12, второй 13, третий 14 и четвертый15 амплитудные дискриминаторы, первьй 16, второй 17, третий 18 - - -г И четвертьй 19 времяимпульсные преоб разователи, счетчики 20 и 21 координат, регистры 22 и 23 эталонных расстояний, арифметические блоки 24 и 25 деления, источник 26 высокого напряжения и генератор 27 тактовых импульсов . Амплитудные дискриминаторы 12-15 содержат последовательно соединенные пороговьй элемент (например, триггер Шмидта) и импульсный усилитель (не показаны). Времяимпульсные преобразователи 1 19 содержат триггер и элемент И (не показаны). Арифметические блоки 24 и 25 деле ния выполнены по известным схемам и содержат регистрделителя, сумматор, регистр частного и схему управления циклами деления (не показаны). Планшет 1 служит для закрепления на нем носителя информахдаи (карт, че тежей и т.п.), линейные координатные

мккрофоны 2-5 служат для приема зву-ковых импульсов, электроакустический преобразователь 6 - для преобразования электрических импульсов в акустические в считьшаемых точках рабочего поля планшета 1, кнопка 7 - для инициации процесса считьтания, усилители 8-11 - для усиления электрического сигнала с микрофонов, амплитудные дискриминаторы .12-15 - для формирования сигнала, времяимпульсные

Выходы времяимпульсных преобразователей 16, 17 и 18, 19 соответственно подключены к входам счетчиков 20 и 21 координат и регистров 22 и 23 эталонных расстояний. Вькоды счетчиков 20 и 2 координат и регистров 22 и 23 эталонных расстояний подсоединены к входам соответствующих арифметических блоков 24 и 25 деления, выходы которых являются выходами устройства. преобразователи 16-19 осуществляют преобразование интервала времени между двумя импульсами в серию импульсов, счетчики 20 и 2 координат X и У служат для фиксации координат считьшаемой точки, регистры 22 и 23 эталонных расстояний - для фиксации измеренных эталонных расстояний между микрофонами 2, 4 и 3, 5, арифметические блоки 24 и 25 деления - для выполнения операций деления значений величин, находящихся в счетчиках 20 и 21 координат, на значения величин, находящихся в регистрах 22 и 23 эталонных расстояний, соответственно, источник 26 высокого напряжения служит для формирования импульса высокого напряжения, генератор 27 тактовых импульсов формирует на фиксированной частоте тактовые импульсы для измерения временных интервалов. Линейные микрофоны 2-5 закреплены на краях рабочего планшета 1. При этом линейные микрофоны 4 и 5 несколько возвьтаются по сравнению с линейными координатными микрофонами 2 и 3. Микрофоны 2-5 подключены к усилителям 811 соответственно. Выходы усилителей В-П подключены через амплитудные дискриминаторы 12-15 к вторым входам времяимпульсных преобразователей 16-19 соответственно. Генератор 27 тактовых импульсов подключен к первым входам времяимпульсных преобразователей 16-19. Электроакустический преобразователь 6, акустически связанный с линейными микрофонами 2-5, электрически связан с выходом источника 26 высокого напряжения, управляющий вход которого соединен с кнопкой 7 и третьими входами времяимпульсных преобразователей 16 и 17. Выходы амплитудных дискриминаторов 12 и 13 подключены также к третьим входам времяимпульсных преобразователей 18 и 19 соответственно. 31 Устройство работает следующим образом. Оператор совмещает указатель элек троакустического преобразователя 6 с точкой рабочего планшета 1, координаты которой необходимо определить и нажимает кнопку 7. С выхода источника 26 высокого напряжения в электроакустический преобразователь 6 поступает импульс тока и преобразуется в нем в ультразвуковой импульс, распространяющийся в воздушной среде в виде сферической волны и достигающий сначала линейных координатных микрофонов 2 и 3 (X, У), а затем линейных микрофонов 4 и 5. Вместе с началом распространения звуковой волны открываются времяимпульсные преобразователи 16 и 17, и импульсы с генератора 27 тактовых импульсов поступают на счетчики 21 и 20 координат . В момент, когда сферический волновой фронт достигает линейных коо динатных микрофонов 2 и 3, на их выходах образуются сигналы, которые усиливаются и формируются усилителями 8 и 9 и амплитудными дискриминаторами 12 и 13. Сформированные сигналы с выходов последних подаются соответственно на вторые входы время импульсных преобразователей 16 и 17, закрьшая их, и на третьи входы время импульсных преобразователей 8 и 19, открьшая их. Таким образом, с прекращением поступления импульсов в счетчики 20 и 21 координат X и У начинается поступление импульсов в соответствующие регистры 22 и 23 эталонных расстояний. Заполнение регистров 22 и 23 эталонных расстояний импульсами прекращается при достижении звуковой волны линейных микрофонов 4 и 5 соответственно. В связи с непостоянством скорости звука в воздушной среде, вызванном изменен,ием параметров воздушной среды (температуры, влажности и т.д.), а также движением самой среды (вектор), при фиксированной тактовой -час тоте устройства значения координат X и У в счетчиках 20 и 21 координат оказьюаются искаженными. Поэтому в устройстве предусмотрена коррекция координат, учитывающая изменения параметров воздуиной среды, а также влияние ветра. Коррекция достигается 93 за счет того, что точные координаты точки определяются по формулам TY эталонные расстояния по осям X и У; измеренные эталонные расстояния, хранящиеся в регистрах 22 и 3; X и Y измеренные координаты, хранящиеся в счетчиках 20 и 21 координат. В устройстве после прекращения накапливания импульсов двумя регистрами 22 и 23 эталонных расстояний в арифметических блоках 24 и 25 деления осуществляется коррекция координат путем деления значений из счетчиков 20 и 21 координат на значения из регистров 22 и 23 эталонных расстояний соответственно (цепь синхронизации не показана). Учет значений S и S при коррекции согласно выражениям (1) в уст-, ройстве осуществляется следующим образом. Величина S. в линейном масштабе рабочего поля выбрана такой, что ей соответствует 2 тактовых импульса устройства, и заполнение счетчиков 20 и 21 координат импульсами в процессе измерения начинается не с нулевого разряда, а с п-го. В результате после заполнения счетчиков 20 и 21 координат в них оказьшаются записанными значения 8,. Х и S, Y. При реализации предлагаемого устройства для считывания графической информации благодаря совмещению ориентацией эталонного и измерительного каналов и использованию хат коэффициентов коррекции /S, и а;)т Достигает независимость результатов измерения координат от параметров воздушной среды, а также от скорости движения воздушной среды и значительно повьщ1ается точность устройства. Формула изобретения Устройство для считывания графической информации, содержащее планшет, параллельно сторонам которого установлены четыре линейных координатных микрофона, подключенных через

$

соответствующие последовательносоединенные усилители и амплитудные дискриминаторы к первым входам первого, второго, третьего и четвертого времяимпульсных преобразователей, выходы первого и второго времяимпульсных преобразователей соединены с входами счетчиков координат, электроакустический преобразователь, акустически связанный с линейными координатными микрофонами и подключенный к источнику высокого напряжения, управляющий вход которого соединен с вторыми входами первого и второго времяимпульсных преобразователей, генератор тактовых импульсов, подключенный к третьим входам времяимпульсш,1х преобразователей, о т личающеес. я тем, что, с целью повышения точности, оно содержит два блока деления, выходы кото75493 4 .

рых являются.выходами устройства, И два регистра эталонных расстояний, входы которых соединены соответственно с выходами третьего и четвер5 того времяимпульсных преобразователей, а выходы - с первыми входами арифметических блоков деления, вторые входы которых подключены к выходам счетчиков координат, вторые

10 входы третьего и четвертого времяимпульсных преобразователей соеди нены соответственно с первыми входами первого и второго времяимпульсных преобразователей, причем третий и

15 четвертый линейные координатнь1е микрофоны установлены попарно соответственно с первым и вторым линейными координатными микрофонами на фиксированных расстояниях друг от друга

20 на ортогональных сторонах планшета.

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в акустических устройствах считьшания графической информации. Цель изобретения повьшение точности устройства за счет iустранения погрешностей измерения., связанных с изменением параметров воздушной среды (температура, влажность, а также движение самой средыветер). Устройство содержит планшет, четыре линейных координатных микрофона, установленных попарно на двух ортогональных сторонах планшета,электроакустический преобразователь, акустически связанный с микрофонами, четыре усилителя, подключенных к микрофонам, четыре амплитудных дискриминатора, входы которых соединены с выходами усилителей, а выходы - с соответствукицими входами четырех времяс S импульсных преобразователей, выходы которых подключены соответственно к (Л вводам двух счетчиков координат и двух регистров эталонных расстояний, выходы которых соединены с соответствующими входами двух арифметических блоков деления, выходы которых являются выходами устройства. 1 ил. ю vi сд 4 ;о со