Устройство для считывания графической информации Советский патент 1988 года по МПК G06K11/00 

СЛ С

Изобретение относится к автоматике, в частности к устройству для считывания графической информации, и может быть использовано для ввода изображений в ЭВМ. Цель изобретения состоит в повышении точности устройства. Это достигается путем анализа изображения, с. различным опорным уровнем коэффициента пропускания при максимальной интенсивности электронного луча, т.е. с максимальным отношением сигнал/шум, что обеспечивается введением цифроаналогового преобразователя 4, усилителя 6 разности, сумматора 9 и блока 12 нормирования параметров. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

4

to 01

со

Изобретение отйосится к автоматике, в частности к устройству для счя- тывания графической информации, и может быть использовано для ввода изобг 5 ражений в ЭВМ.

Цель изобретения - повышение точ- нос ти устройства

На фиг.1 представлена блок-схема устройства; на фиг, 2 - схема блока 10 нормирования параметров

Устройство включает блок 1 сканирования, фотоэлектрический преобразователь 2, первый аналого-цифровой iпреобразователь 3, цифроаналоговый 5 I преобразователь 4, которые образуют блок 5 определения кода зоны,, усили - тель 6 разности, счетчик 7 числа выборок, второй аналого-цифровой преобразователь 8, сумматор 9 и регистр 20 10, которые образуют блок 1 вычисления среднего значения, блок 12 нормирования параметров и синхронизатор f3j носитель 14 изображения и блок 15 обмена данными.25

Блок 2.нормирования параметров содержит первый регистр 16, первый вычитатель 17 (первая схема разности )э сумматор 18, первый генератор

19 импульсов, первый элемент 20 за- 30 держки5 второй регистр 21, третий регистр 22, второй вычитатель 23

(вторая схема разности), блок 24 .

сравненияf элемент ИЛИ-НЕ 25j второй.

генератоп 26 импульсов коммл/татои jg 27, второй элемент 28 задержки, тре- тий генератор 29 импульсов

Устройство работает следутащим об разом,

При поступлении тактовых импульсов 40 .на вход блока 1 сканирования осуществляется построчное сканирование изображения 14, при этом в каждом такте выполняются следующие операции; по сигналу, приходящему с первого выхода 45 синхронизатора 13, световой сигнал через фотоснимок 14 поступает на вход фотоэлектрического преобразователя 2, где преобразуется в электрический, С выхода преобразователя 2 электри - Q ческий сигнал5 несущий информацию об оптической плотности изображения в данной точке, поступает на информа- ционный вход блока 5 определения кода зоны, при этом на управляющий вход блока 5 приходит сигнал со второго выхода синхронизатора 13;, задержанный на время переходного процесса, вызванного изменением оптической

плотности фотоснимка при переходе от предьщущего элемента изображения к последующему. По этому сигналу АЦП 3 блока 5 вырабатывает четырехразряд- рый код зоны, который поступает на выход блока 5 и на входы старших разрядов ЦАП 4, которьй формирует ана- логовый сигнал, соответствующий одному из 16 уровней, определяемых кодом зоны. Этот сигнал поступает на второй вход усилителя 6 разности и вычитается из первоначального сигнала, поступающего с выхода фотоэлектрического- преобразования 2 на его первый вход. Коэффициент усиления разности сигналов выбирается таким образом, чтобы максимальное значение разности соответствовало рабочему диапазону АЦП 8..

В следующий момент времени сигнал с третьего выхода синхронизатора поступает на вход счетчика 7 числа выборок, при этом двоичный реверсивньй счетчик записывает начальное значение, определяемое двоичным числом на его входах и равное числу выборок,, (устанавливается пользователем). Таким образом, на первом выходе счетчика 7 сформируется последовательность импульсов5 численностью равная числу выборок. На втором выходе появляются те же импульсы, задержанные на время срабатывания АЦП 8, в момент импульсов с первого выхода счетчика 7 на управляющий вход пре образователя напряжение - код и поступающих на вход Запуск АЦП АЦП, 8 преобразовывает разностный сигнал с информационного входа в восьмиразрядный код и выдает их последовательно на информационный вход блока 11 вычисления среднего значения.

Первое число5 пришещшее на информационньтй вход блока 1 1 поступает на второй вход сумматора 9, где складывается с нулем (так как управляющий сигнал, приходящий в начале цикла работы устройства с первого выхода синхронизатора 13 на первый управляющий вход Сброс регистра 10, устанавливает последний в состояние О По сигналу, приходящему на второй управляющий вход блока 11 со второго выхода счетчика 7, результат сложени записывается в регистр 10 и второе число, приходящее на информационный вход блока 119 складывается с первым а следующее с их сумт- ой. Таким образом, после прихода чисел на инфор- мационньм вход блока 11 на его выходе формируется их сумма.

С выхода блока 5. определения кода зоны через первый вход блока 2 информация о коде зоны поступает на старшие разряды первого регистра 16, На младшие разряды через второй вход блбка 12 с выхода блока 11 поступает информация о значении коэффициента пропускания элемента изображения,

При включении питания устройства первый генератор 19 импульса вырабатывает импульс, который поступает на третий вход второго регистра 21 и обнуляет его содержимое. Этот же сигнал поступает на вход элемента 20 задержки. Длительность сигнала, выра

батываемого генератором 19 импульса, меньше длительности задержки элемента 20 задержки. Сигналом с выхода- элемента 20 задержки, который поступает на четвертый вход второго регистра 21, в регистре устанавливается максимальное значение. Информация с выхода второго регистра 21 поступает на вход вычитаемого второй схемы 23 разности, на вход уменьшае 5ого которой приходит информация с выхода первого регистра 16. Значение второго регистра 21 больше значения первого регистра 16 и, следовательно, на втором выходе второй схемы разности появляется сигнал, который через эле- мент ИЛИ-НЕ 25 разрешает работу генератору 26 импульсов.

По сигналу, который поступает с четвертого выхода синхронизатора 13 на третий ход блока 12, в регистре 16 фиксируется информация о значении элемента изображения. С выхода регистра 16 данная информация поступает на вход уменьшаемого схемы 17 разнос

ти и на вход первого слагаемого сум- 45 ности вычисляет его новое значение матора 18. На входах вычитаемого схе- относительно базы нормировки. Эта мы 17 разности и второго слагаемого

информация с первого выхода схемы 2 разности поступает на первый вход коммутатора 27, На втором выходе сх мы 23 разности и выходе схемы 24 о сравнения сигналов нет. Высокий уровень на выходе элемента ИЛИ-НЕ 25 блокирует запуск генератора 26 импульсов. На третий и четвертый входы коммута ра 27 сигнал не поступает и к выход подключен первый канал. Сигнал син ронизации выходной информации выра тывается генератором 29 импульсов п

сумматора 18 зафиксировано допустиг мое изменение коэффициента пропускания в пределах диапазона нормировки. Фиксация осуществляется путем соединения разрядов этих входов с источникам высокого и низкого напряжения. Таким образом, с выхода схемы 17 разности на первый вход регистра 21 поступает значение нижней границы диапазона нормировки, а с выхода сумматора 18 на первый вход третьего регистра 22 - верхняя граница. Нижняя .граница диа0

25

og

пазона нормировки принимается в качестве базы нормировки.

По сигналу синхронизации также запускается генератор 26. Сигналом с выхода генератора в регистре 21 фиксируется нижняя граница диапазона нормировки, а в регистре 22 - верхняя граница. Этот же сигнал поступает на 0 третий вход коммутатора 27, подключая к его выходу второй канал, и на пе;.- вый вход генератора 29 импульсов, который вырабатывает сигнал синхронизации выходной информации. Разряды вто- 15 рого канала коммутатора 27 соединены с источником низкого напряжения. Таким образом, на первом выходе блока 12 устанавливается нулевое значение, которое является признаком передачи базы нормировки.

Длительность импульса генератора 26 меньше длительности задержки элемента 28 задержки. Сигнал с выхода генератора 26 импульсов, задержанный элементом 28 задержки, поступает на второй вход генератора 29 импульсов и на четвертый вход коммутатора 27„ К выходу коммутатора 27 подключается третий канал, на вход которого 30 поступает информация с выхода реги- .стра 21. На выход блока 12 поступает информация о базе нормировки, строби- руемая синхросигналом с выхода генератора 29 импульсов.

При вводе следующих элементов изображения в блок 12 их значение фиксируется в регистре 16. Вторая схема 23 разности и блок 24 сравнения анализируют соотношение значения элемента изображения с нижней и верхней границей диапазона нормировки.

При.нормировании элемента изобра40

жения, значение которого попадает в диапазон нормировки, схема 23 раз45 ности вычисляет его новое значение относительно базы нормировки. Эта

50

55

информация с первого выхода схемы 23 разности поступает на первый вход коммутатора 27, На втором выходе схемы 23 разности и выходе схемы 24 о сравнения сигналов нет. Высокий уровень на выходе элемента ИЛИ-НЕ 25 блокирует запуск генератора 26 импульсов. На третий и четвертый входы коммутатора 27 сигнал не поступает и к выходуi подключен первый канал. Сигнал синхронизации выходной информации вырабатывается генератором 29 импульсов по

синхросигналу, поступающему на. третий вход блока 12,

В том случае, когда значение элемента изображения не попадает в диапазон нормировки, на втором выходе . : схемы 23 Ш1:и на выходе блока 24 выра- |батывается сигнал, который через эле- I 5ент ИЛИ-НЕ 25 разрешает работу ге- |нератору 26 импульсовs Генератор 26 |Импульсов запускается синхросигналом.) поступающим на второй вход. Сигналом с выхода генератора в регистры заносятся новые значения границ диапазона нормировки и в блок 15 обмена дан- 5 .которого соединены с инфо рмационными

выходами регистра и второго аналого- цифрового преобразователя, а информ ционный выход подключен к информаци онному входу регистра, нулевой вход

ными с ЭВМ передается новая база нор- |мировки аналогично процедуре, опксан- |ной вьппе . сигнал готовности данных со второго выхода блока нормировки поступает на управляющий зход бло- 2о которого соединен с вторым выходом ка 15, при этом информаи;ия фиксирует- счетчика, и блок нормирования пара- ся в буферном регистре блока 15 и поступает в канал ЭВМ, где захватыва- ется центральным процессором).

25

35

I Использование предлагаемого.уст- |ройства обеспечивает точность ввода из.ображений с погрешностью %, в то Ьремя как известное устройство обес- |печивает точность ввода изображеций |с погрешностью 3% Эффективность спОльзован.ия обмена ЗУ при вводе Изображений известным устройством доставляет 75%, а предлагаемьпу уст- | ойством - 90%, Отсутствие интерактивного режима позволяет экономить Машинное время в объеме О,,2 ч на од- йо изображение ®

Формула изобретения

метров-, информационные входы которо го подключены к информационным выхо дам регистра и первого анапого-цифр вого преобразователя, синхронизирую щий вход соединен с соответствующим выходом синхронизатора, а информационный и синхронизирующий выходы явл ются информационным и синхронизирую 30 пшм выходами устройства,

2, Устройство по п,1, о.т л и - ч а ю D; е е с я тем, что блок нормирования параметров содержит первый регистр, информационные входы котор го являются информационными входами

блока, синхронизирующий вход являет - я синхронизирующим входом устройст ва, а информационные выходы первого регистра подключены к информационны 40 входам сумматора, первого и второго вычитателеки, первый элемент задержки, вход которого соединен с выходом первого генератора импульсов, второй регистр , информационный вход которо го подключен к информационном)- выхо ду -первого вычитателя, нулевой вход соединен с выходом первого генератора импульсов, первый синхронизирующий вход подключен к выходу первого элемента задержки, второй синхронизирующий вход соединен с выходом вто рого генератора импульсов, а информ ционный выход второго регистра подключен к другом / информационноьту вхо ду второго вычитателя и к одному и формационному входу коммутатора, дру гой -информационный вход которого сое динен с информационным выходом втор го вычитателя5 синхронизирующие вко1« У-стройство для считывания графической информации, содержащее блок сканирования, управляющий вход которого соединен с первым выходом синхронизатора j а выход оптически связан с информационным входом .фотоэлектри™ веского преобразователя, выход кото рог.о подключен к информационному вхо ду первого аналого-цифрового преобразователя, управляющий вход которого соединен с вторым выходом синхроняза™ тора, счетчик, счетный вход которого подключен к третьемз выходу синхро.ни затора, второй аналого-ци фровой пре- образовате.ггь и регистр, синхронизрз- рующий вход которого подключен к первому выходу синхронизатора, о т л и- чающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, в него

ю

5737-6

введены цифроаналоговый преобразователь, информационные входы которого соединены с информационными выходаьга первого аналого-цифрового преобразователя, усилитель, информационные .входы которого подключены к выходам фотоэлектрического преобразователя и цифроаналогового преобразователя, а выход соединен с информационным входом второго аналого-цифрового преобразователя, управляющий вход которого подключен к первому выходу счетчика, сумматор, информационные входы

выходами регистра и второго аналого- цифрового преобразователя, а информационный выход подключен к информационному входу регистра, нулевой вход

которого соединен с вторым выходом счетчика, и блок нормирования пара-

которого соединен с вторым выходом счетчика, и блок нормирования пара-

метров-, информационные входы которого подключены к информационным выходам регистра и первого анапого-цифро- вого преобразователя, синхронизирующий вход соединен с соответствующим выходом синхронизатора, а информационный и синхронизирующий выходы являются информационным и синхронизирую- пшм выходами устройства,

2, Устройство по п,1, о.т л и - ч а ю D; е е с я тем, что блок нормирования параметров содержит первый регистр, информационные входы которого являются информационными входами

блока, синхронизирующий вход являет

синхронизирующим входом устройст- ва, а информационные выходы первого регистра подключены к информационным входам сумматора, первого и второго вычитателеки, первый элемент задержки, вход которого соединен с выходом первого генератора импульсов, второй регистр , информационный вход которого подключен к информационном)- выходу -первого вычитателя, нулевой вход соединен с выходом первого генератора импульсов, первый синхронизирующий вход подключен к выходу первого элемента задержки, второй синхронизирующий вход соединен с выходом второго генератора импульсов, а информационный выход второго регистра подключен к другом / информационноьту входу второго вычитателя и к одному информационному входу коммутатора, другой -информационный вход которого соединен с информационным выходом второго вычитателя5 синхронизирующие вко71

коммутатора подключены к выходам второго генератора импульсов и вто- рого элемента задержки, а выход коммутатора является информационным выходом блока, третий регистр, информационный вход которого соединен с информационным выходом сзтматора, синхронизирующий вход подключен к выходу второго генератора импульсов, а информационный выход соединен с одним информационным входом блока сравнения, другой информационный вход которого подключен к информационному выходу первого регистра, а выход еоеди

257378

нен с одним входом элемента ИЛИ-НЕ, вход которого подключен к синхронизирующему выходу второго вы- g читателя, а выход соединен с управ ляющим входом второго генератора импульсов, синхронизирующий вход которого подключен к синхронизирующему входу блока, а выход соединен с вхо- 0 дом второго элемента задержки, выход которого подключен к второму синхронизирующему входу третьего генератора импульсов, третий синхронизирующий вход которого соединен с синхро- 15 визирующим входом блока.

Фиг. 2