Устройство для считывания графической информации Советский патент 1989 года по МПК G06K11/00 

Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, элемент 2 задержки, элемент ШМ 3, элемент И 4, тригер 5, счетчик 6, группу 7 элементов И, группу 8 элементов НЕ, группу 9 элементов ИСЮШЗЧАКШЩЕ ИЛИ, формирователи 10 и 11 управляюпщх сигналов, первый 12 и второй 13 коммутаторы, первый 14 и второй 15 блоки инверторов, формирователь 16 управляющих . сигналов, блоки 7 и 18 отклонения луча и телевизионный индикатор 19. Позициями 20 и 21 обозначены входы устройства, а позициями 22 и 23 - выходы устройства.

Формирователи 10 и 11 сигнапов (фиг.2) вьшолнены на элементах ИСЮШЧАЮЩЕЕ ИЛИ 24.

Предлагаемое устройство производит сканирование графической информации по рекурсивной развертке Гильберта. Из-за свойств этой развертки при считывании точки всегда последовательно просматрива этся от трех до семи соседних точек, что способствует двумерной природе вводимой информации в большей степени, чем в известных устройствах.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал включения, появившийся на входе 20 устройства, поступает на элемент 2 задержки и переводит в нулевое состояние п-разрядный счетчик 6, где п - число двоичных разрядов, необходимых для считывания всех точек растра в кадре. Выходные разряды счетчика 6 разделены на k пар, где . i-я пара (,К) включает в себя нечетный (21-1)-н и четный разряды .счетчика 6. пара подключена к входам соответствующего элемента ИСЮПОЧАНЩЕ ИЛИ группы 9, Так как на все входы этих элементов поступают нули, то на их выходах также будут нули, т.е. k-разрядный нулевой код (код координаты Y). Этот код поступает на одни входы коммутаторов 12 и 13, на другие входы которых поступает k-разрядный код от четных разрядов счетчика 6 (код координаты X), Каждый 1-й (,к) разряд коммутатора 12 и i-й разряд коммутатора 13 образуют пару коммутаторов, которая при наличии управляющего единичного сигнала на 1-м входе, поступающего от формирователя 11 сигналов , меняет 1-е разряды кодов

1462374

координат X и Y мевду собой. Так как на входы обоих коммутаторов 12 и 13 поступают нулевые коды, то независимо от переключения их разрядов, на их выходе также будут нулевые коды, которые поступают на входы блоков 14 и 15 инверторов. Каждый d-и элемент этих блоков является элемен- ,д том ИСЮПОЧАВЩЕЕ ИЛИ и предназначен для инвертирования 1-го разряда кода поступающего на его первьш вход, при наличии управляющего единичного сигнала, поступающего от формирова- 5 теля 10 сигналов, на втором входе. В данном случае формирователь 10 не вырабатьшает единичных управляющих сигналов, так как нулевой код . координаты X от четных разрядов счет- Q чика 6 поступает на одни входы группы 7 элементов И, формируя на ее выходе также нулевой код, поступающий на входы формирователя 10, Таким образом, как в первом 14р так и во вто- 5 ром 15 блоках инверторов ни один разряд не инвертируется и двА нулевых кода поступают на блоки 17 и 18 отклонения луча, определяя соответст вующий отклоняющий ток луча телеви- 0 зйонного индикатора 19. Так как триггер 5 в исходный момент находится. в нулевом состоянии, то на выходе формирователя 16, подключенного к модулятору индикатора 19, будет сигг: g нал, гасящий луч (з акрывающий модулятор). Следовательно, погашенный луч перемещается в правый нижний угол экрана, т.е. точку 00 (фиг.4; цифрами на годографе показаны номера д растровых точек, считываемых счетчиком 6 и последовательно прослеживаемых электронным лучом в соответствии с разверткой Гильберта, а цифрами на координатных осях показаны коды, g поступающие на блоки 17 и 18 отклонения луча),

Импульс включения, пройдя элемент 2 задержки, устанавливает триггер 5 в единичное состояние. Это приводит Q к тому, что формирователь 16 снимает сигнал гашения луча к луч телевизионного индикатора 19 засвечивается а на элемент И 4 поступает сигнал разрешения для прохождения тактовых им- g пульсов от генератора 1 на суммирующий вхдд..счетчлка 6, Задержка на элементе 2 необходима для того, чтобы луч индикатора 19 успел перейти в исходную точку экрана прежде.

чем он засветится. В счетчике 6 тактовые импульсы суммируются, п-разря ный код с его выходов делится на дв k-разрядных кода, причем один код - код координаты X - получается путем выбора четных разрядов счетчика 6, а другой код - код координаты Y - путем выполнения операции ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ над четлыми и нечетными разрядами в группе элементов 9. Разряды этих двух кодов модифицируются на коммутаторах 12 и 13, а также на блоках 14 и 15 инверторов и поступают в виде управляюпщх кодов в блоки 17 и 18 отклонения луча, заставляя луч индикатора 19 перемещаться по закону развертки Гильберта. Кроме того, полученные коды координат по выходам 22 и 23 устройства могут быть записаны во внешнкно буферную память потребителя графической информации, например, в те моменты времени, когда в процессе сканирования луч индикатора 19 выходит на точку графи- ческой информации.

Годограф развертки Гильберта (фиг.4) получается от эталонных ячее развертки Сфиг.З), причем эти ячейки соответственно поворачиваются или зеркально отражаются.

Совокупность эталонных ячеек по всему кадру формируется по начальным кодам координат X и Y из четных разрядов счетчика 6 и на выходе группы 9 элементов ИСКЛ11)ЧА1(ЩЕЕ ИЛИ. Повороты этих ячеек выполняются на коммутаторах 12 и 13 путем обмена разрядами между кодами координат. Менять разряды этих кодов необходимо только в том случае, когда число нулей в более старших разрядах кода координаты Y нечетное. Управляющие сигналы на коммутаторы 12 и 13 поступают от формирователя 11 сигналов. Единичный управляющий сигнал на i-м выходном разряде (, k-1) этого блока появится тогда, когда нечетное число единиц поступит на его более старшие входные разряды. Определение нечетности единиц вьтолняется последрват тельно соединенными элементами ИСКПЮ- ЧАЮ1ЦЕЕ ИЛИ 24. На входы формирователя 11 сигналов поступают нули кода координаты Y, преобразованные в единицы группой 8 элементов НЕ.

Зеркальные отражения эталонных ячеек выполняются «блоками 14 и 15 инверторов путем инвертирования i-x

10

15

20

25

30

35

40

45

50

5

разрядов (, k-I) кодов координат X и У. Инвертировать разряды этих кодов надо только в том случае, если число пар более старших разрядов нечетное, причем каждая пара для j-ro разряда (, k) содержит нулевой элемент в j-м разряде кода координаты Y и единичный элемент в i-M разряде кода координаты X. Выбор таких пар осл ществляется группой 8 элементов НЕ и группой 7 элементов И, а определение их нечетности и выработка управляющих сигналов для соответствующих разрядов производятся формирователем 10 сигналов. В формирователях 10 и 11 сигналов не используются младшие входные и стар.г: шие выходные разряды. Поэтому группа 8 элементов НЕ и группа 7 элементов И не содержат элементы обработки первых разрядов, а коммутаторы 12 и 13 и блоки 14 и 15 инверторов не модифицируют старшие разряды кодов координат.

Режим сканирования продолжается до тех пор, пока счетчик 6 не заполнится, т.е. его содержимое не станет равным ill.... При поступлении еще одного тактового импульса он переходит в состояние 000...О, а импульс переполнения с его выхода через элемент Ш1И 3 устанавливает триггер 5 в нулевое состояние. При этом луч индикатора 19 гасится, а элемент И 4 запрещает поступление тактовых импульсов от. генератора 1 в счетчик 6,

Устройство может прекратить также процесс сканирования при поступлении на вход 21 устройства сигнала выключения, .который через элемент ИЛИ 3 сбрасывает триггер 5 в нулевое сое- тояние.

На фиг.5а изображена телевизионная развертка; на фиг.56 - спирально- прямоугольная развертка; на фиг.5в - рекурсивная развертка для растра с размерами 4x4 точек. Рядом с точками отсчетов обозначены коэффициенты, показьшающие количество элементов, которые были считаны последовательно без выхода сканирующего луча из данного фрагмента. Обозначим окрестност- ным индексом А среднее значение указанных коэффициентов, вычисленных для всех точек растра. Имеем следующие значения: для телевизионной развертки (фиг.5а) А у 24/16 1,5; для

спирально-прямоугольной развертки (фиг.56) A.48/16 3j для рекурсивной развертки Гильберта (фиг.5в), реализованной в данном устройстве, А г 68/16 4,25.

Рекурсивная развертка повьшает :0крестностный индекс даже при неболь- |ших размерах растра. I При увеличении числа точек растра Шрестностный индекс для 1)екурсивной |развертки Гильберта приближается IK значению 4,6, что позволяет повы- :сить среднее число считьшаемых сосед- йих -элементов в 2-3 раза по отноше- ию к другим видам рассмотренных раз- йерток.

ь

ормула изобретения

: 1.Устройство для считывания графи- ческой информации, содержащее теле- визионный индикатор, информационный |вход кртОрого подключен к выходу пер- ого формирователя сигналов, а входы |этклонения луча - к выходам блоков Ьтклонения луча, элемент ИЛИ, первый Ьход которого является первым управляющим входом устройства, а выход . подключен к первому установочному еходу триггера, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов, эле- ент задержки, счетчик, второй и тре- |гий формирователи сигналов, группа Элементов И, отличающееся Тем, что, с целью упрощения устройстВа, оно содержит группу элементов НЕ, Группу элементов ИСКЛЮЧАВЗЩЕЕ ИЛИ, йервый и второй коммутаторы и первый и второй блоки инверторов;, выходы ко- topbix подключены к входам блоков отклонения луча и являются выходами

-

10

30

35.

4623748

устройства, вторым управляющим входом которого является вход элемента задержки, подключенньм к установочному входу счетчика, счетный вход которого соединен с выходом элемента И, первый вход которого подключен к управляющему входу первого формирователя сигналов, выход элемента задержг. ки соединен с вторым установочным входом триггера, второй вход элемента ИЛИ подключен к выходу переполнения счетчика, информационные выходы которого подключены соответственно

15 к информационным входам групп элементов И, ИСКЛЮЧАВ)1ЦЕЕ ИЛИ, первого и второго коммутаторов, выход группы элементов ИСЮБОЧАЮПЩЕ ИЛИ соединен с первыьш управляющими входами пер20 вого и второго коммутаторов и входом группы элементов НЕ, выход которой подключен к управляющим входам третьего формирователя сигналов и группы элементов И, выход которого сое25 динен с управляющим входом второго формирователя сигналов, выход которого соединен с управляющими входами первого и второго блоков инверторов, информационные входы которых подключены соответственно к выходам первого и второго коммутаторов, вторые управляющие входы которых соединены с выходом третьего формирователя сигналов.

2.Устройство по П.1, отличающееся тем, что второй, и третий формирователи сигналов содержат элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первые входы каждого элемента соединены с выходом предыдущего элемента, вторые входы элементов являются информационными входами формирователей, выходами которых являются выходы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.

40

Фие. /

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в информационно-вычислительных системах, J, в системах автоматизированного проектирования, управления, обучения, а также в системах автоматизированной обработки изображений в качестве средств считывания графической информации с фотоносителей для ввода ее в ЭВМ. I Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в информационно- вычислительных системах, в системах автоматизированного проектирования, управления, обучения, а также в системах автоматизированной обработки изображений в качестве средств считывания графической информации с фотоносителей для ввода ее в ЭВМ. Цель изобретения - упрощение устройства. Цель изобретения - упрощение устройства. Цель достигается в устройстве, содержащем телевизионный индикатор, формирователи сигналов, блоки отклонения луча, элемент ИЛИ, триггер, элемент И, генератор тактовых импульсов, элемент задержки, счетчик, группу элементов И, тем, что оно содержит группу элементов НЕ, группу элементов ИСЮПОЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый и второй коммутаторы и первый и второй блоки инверторов. В устройстве обеспечивается оптимизация параметров сканирования путем использования рекурсивной развертки Гильберта, позволяющей повысить число последовательно считываемых соседних точек изображения при вводе двумерной информации по сравнению с нерекурсивными развертками. Развертка Гильберта получает ется путем преобразования кода счетчика на два кода координат, которые управляют отклоняющими токами электронного луча индикатора. 1 з,п. ф-лы, 5 ил. На фиг.1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2 - схема , формирователя сигналов; на фиг.З - эталонная ячейка развертки Гильберта; на фиг.4 - годограф электронного луча индикатора для растра размерами 8x8 элементов; на фиг.5 .- годографы телевизионной, спирально-прямоугольной и рекурсивной разверток для сравнительной оценки эффективности считы- вания графической информации. с (Л Од кэ оо 4;: