Устройство для считывания штриховой информации Советский патент 1990 года по МПК G06K11/00 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в информационно-поисковых системах в качестве средства считывания информации с носителей для ввода ее в ЭВМ и для передачи абоненту по запросу.

Цель изобретения - повьшение надежности считывания информации.

На фиг. 1 приведен функциональная схема устройства считывания; на фиг. 2 - схема формирователя видеосигнала; на фиг. 3 - схема формирователя адреса; на фиг, 4 - схема формирователя строба;на фиг. 5 - схема возможной реализации блока сканирования и фотометрирования; на фиг. 6(а, ё) - структура оперативного запоминающего устройства; на. фиг. 7 (а,б,в) порядок опроса элементов оперативного запоми а1 ;1цего устройства при записи и считывании информации; на фиг.8 - законы распределения сигнала яркости фона и изображения на выходе фотоэлектронного преобразователя.

В устройство для считьшания штриховой информации, содержащее первый и второй триггеры, блок сканирования I фотометрирования, выход которого подключен к информационному входу аналого-цифрового преобразователя, а входы подключены к выходам соединенных последовательно первого и второго счетчиков, установочные входы которых объединены с первым входом первого триггера и подключены к входу запуска устройства, второй вход первого триг- ге.ра подключен к выходу второго счет05О О) СО 00

чика, а выход подключен к первому входу элемента И, второй вход которого подключен к выходу тактового генератора, введены третий и четвертый счетчики, формирователь адреса, блок памяти, формирователь строба, выход которого является выходом тактирования устройства, и формирователь видеосигнала;, выход которого является информационным выходом устройства, информационные входы подключены к выходам блока памяти, адресные входы которого подключены к выходам форми- роватег1я адреса, а информационные вхо ды подключень) к выходам аналого-цифрового преобразователя, управляющий вход которого объединен с синхровхода ми первого счетчика и формирователя строба, первым входом второго триг- гера, входом записи блока памяти, первым управляющим входом формирователя видеосигнала и подключен к выходу переполнения третьего счетчика, синхровход которого объединен с вхо- дом считывания блок а памяти, вторым входом второго триггера , вторым управляющим входом формирователя видеосигнала и подключен к выходу элемента И, выходы второго счетчика подклю- чаны к входам формирователя строба, а выходы первого счетчика подключены к входам формирователя строба и первой группе входов формирователя адреса, вторая и третья группы входов которого подключены к выходам третьего и четвертого счетчиков, а вход управления подключен к выходу второго триггера, синкровход четвертого счетчика подключен к выходу первого счет- чика, а установочный вход объединен с установочными входами первого, второго и третьего счетчиков. В состав формирователя видеосигнала входит триггер, выход и синхровход которого являются соответственно выходом и первым управляющим входом формирователя видеосигнала, а информационный вход через элемент РШК подключен к выходам первого, второго и третьего элементов И и выходу первой схемы сравнения, входы которой подключены к йходам второй схемы сравнения и к третьей группе вькодов регистра, синхровход и информационные входы которо- го являются соответственно вторым управляющим и информационными входами формирователя видеосигнала, вторая четвертая, и первая, пятая группы входов подключены соответственно к входам первого и второго сумматоров, выходы которых подключены соответственно к входам третьей, четвертой и пятой, шестой схем сравнения, выходы которых подключены соответственно к первым входам первого, второгоj третьего элементов И и второму входу первого элемента И, выход которого через первый инвертор подключен к второму входу второго элемента И, третий вход через второй инвертор подключен к выходу третьего элемента И, а четвертый вход Объединен с третьим входом второго элемента И, вторым входом первого элемента И и подключен к выходу второй схемы сравнения, выход первой схемы сравнения через третий инвертор подключен к третьему входу третьего элемента И, а выход триггера подключен к четвертому входу второго элемента И. В состав формирователя адреса входят сумматор, первая группа входов которого является первой группой входов формирователя адреса, комбинационная схема, первая .и вторая грзшпы входов которой являются соответственно второй и третьей группами входов формирователя адреса, мультиплексор, управляющий вход и выходы которого являются управляющим входом и выходами формирователя адреса, младшие разряды первой и второй групп информационных входов подключены соответственно к выходам и второй группе входов комбинационной схемы, а старшие разряды первой и ворой групп информационных входов подключены соответственно к выходам и первой группе входов cyм aтopa, вторая группа входов которого подключена к пятому входу второй группы входов комбинационной схемы и выходу элемента ИЛИ, входы которого подключены к второму, третьему и четвертому входам из первой группы входов комбинационной схемы, В формирователь строба входят первая и вторая схемы сравнения, входы которых являются входами формироВ Зтеля строба, а вькоды подключены к первому и второму входам элементе И, третий вход и выход которого являются синхровходом и выходом формирователя строба соответственно.

В устройстве; для считывания штриховой информации входят блок 1 ска 1-гирования и фотометрирования J, счетчики 2 и 3, кольцевой счетчик А до

516

пяти, кольцевой счетчик 5 до трех, элемент И 6 триггеры 7 и 9, тактовый генератор 8, аналого-цифровой преобразователь 10, формирователь И адреса, блок 12 памяти, формирователь 13 видеосигнала, Лормироватепь 14 строба

В состав формирователя 11 адреса входят элементы ШШ 15, комбинационная схема 16, с пмматор 17, селектор- мультиплексор 18.

В состав формирователя 13 видеосигнала входят сдвиговый регистр 19 с ячейками 19.1-19.5, сумматоры 20 и 21, схемы 22-27 сравнения кодов, ин- верторы 28, 29 и 30, элементы И 31, 32 и-33, элемент ИЛИ 34 и триггер 35

В состав формирователя 14 строба ;входят схемы 36 и 37 сравнения кодов и элемент И

В состав блока 1 сканирования и фотометрирования входят цифроаналого- вые преобразователи 39, 40, электронно-лучевая трубка 4, фокусирующий элемент 42, полупрозрачное зеркало 43, фотоэлектронные преобразователи 44 и 45, дифференциальный усилитель 46, носитель 47 информации, например микрофильм.

Устройство для считывания штрихо- вой информации работает следуюпдам образом.

При поступлении импульса на вход а запуска устройства счетчики 2 и 3 сбрасываются в нулевое состояние, кольцевые счетчики 4 и 5.устанавливаются в положение и , а триггер 7 устанавливается в положение . При переключении триггера 7 в положение импульсы с выхода так- тового генератора В через элемент И 6 поступают на счетный вход кольцевого счетчика 4 и переключают триггер 9 в положение . Устройство начинает работу. Импульсами переполнения счетчика 4 переключается счетчик ,2, в результате чего производится перемещение сканируюи1его луча по координате X электронно-лучевой трубки 41 блока i сканирования и фотометриро- вания. Импульсами переполнения счетчика 2 переключается счетчик 3, в результате чего сканируюп5ий луч на экране электронно-лучевой трубки 41 блока 1 сканирования к фотометрирования перемещается по координате Y. Световой поток с экрана электронно-лучевой трубки 41 фокусируется с помощью фокусирующего элемента 42 на носите16

ле 47 информации (микрофильме).Про- ше.дший через носитель 47 информации световой поток с помощью фотоэлектронного преобразователя 45 преобразуется в акалоговьй электрический сигнал, который сравнивается в дифференциальном усилителе 46 с опорным сигналом, получаемым на выходе фотоэлектронного преобразователя 44 из отраженногЪ пол;шрозрачнь м зеркалом 43 светового потока. На выходе дифференциального усилителя 46 образуется аналоговый видеосигнал Zq, который по тактам с выхода переполнения счетчика 4 с помощью аналого-цифрового преобразователя 10 преобразуется в цифровой код Zd, подаваемый на информационные входы блока 12 памяти.

Вследствие разбросов оптических плотностей изображения и фона носителя 47 информации, нестабильности работы фотоэлектронных преобразователей 44, 45 законы распределения сигналов Z, соотв.етствующих изображению и фо- щг, имеют вид кривых, приведенных на фиг 8. Вследствие того, что законы распределения оптических плотностей Fu.(2) и FtpCZ) перекрываются, выходной .-игнал дифференциального усилителя 46 может попасть в одну из следующих зон; зону достоверного нуля-ЭДН с интерзалом Z 6 ZK; зону достоверной единицы ЭДЕ с интервалом Z y-Zj ; зону вероятной единицы ЭВЕ с интервалом

Z« Z- ZE.

При попадании сигнала Z в ЭДВ и ЭДЕ идентификация и пороговое разделение его производятся в устройстве однозначно, а именно: если , то если , то .

3 том случае, если Z, т.е. сигнал находится в ЭВЕ, производится анализ изображения в окрестности идентифицируемого элемента. С этой целью цифровой сигнал Zd записывается в блок 12 памяти, которьй имеет вид матрицы размером М 3 п, где М - длина ма 5;р11цы,а п - разрядность слова.; которым кодируется оптическая плотность изображения с помощью аналого-цифрового преобразователя 10. При записи информации в блок памяти 12 импульсом с пер еполнения кольцевого счетчика 5 триггер 9 устанавливается в положение . По этому сигналу селектор-мультиплексор 18 формирователя 1 1 адреса подключает ;; адресным входам g и Ij блока 12 памяти сигналы е и X с выходов кольцевого счетчика 5 и счетчика 2 соответственно,, Запись информации в блок 12 памяти производится в строку, определеннзп э состоянием выходов е счетчика 5, в столбец, определенный состоянием выходов X счетчика 2, импульсом переполнения с с выхода кольцевого счетчика 4.

Считывание информации из блока 12 памяти производится импульсами b с выхода элемента И 6, По этим импульсам триггер 9 переключается в положение . При этом к выходам селектора-мультиплаксора 18 подключаются сигналы с выходов комбинационной схемы 16, выполняющей функции, описанные следующ 1ми логическими уравнениями:

g, (е1Лёй)м (ейЛд4)У(()(егЛаз . УСезЛёб);

g4()V()V(.s)V(eгЛde)V );

g5()V(e2Лd)(e,iЛdз)V{eQ,ds)V VCejAd,).

Адрес h столбца блока 12 памяти

10

160698 8

падает в интервал ЭДЕ, на выходе схемы 22 сравнения кодов появляется логическая единица, которая чер ез элемент ИЛИ 34.поступает на D-вход триггера 35, В том случае, если код Z попадает в интервал ЭДН,на .выходах схем 22 и 23 сравнения кодов появляются логические нули, причем логический нуль с выхода элемента И 33 сравнения кодов блокирует прохождение сигнала через элементы И 31, 32 и 33, в результате чего все входы элемента ИЛИ 34 оказываются в нулевом состоянии и на D-входе триггера 35 появляется логический нуль.

В том случае, если код Z попадает в интервал ЭБЕ, то в формирователе 13 видеосигнала производятся следующие арифметические и логические операции.

Определяются разности и с помощью сумматоров 20 и 21 соответственно, В том случае, если разность , что определяется с помощью схемы 26 сравнения кодов, на выходе элемента И 32 появляется логическая единица, проходящая через элемент ИЛИ 34 на вход триггера 35,

15

20

25

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в информационно-поисковых системах в качестве средств считывания информации с носителей для ввода ее в ЭВМ и для передачи абоненту по запросу. Целью изобретения является повышение надежности считывания штриховой информации при кодировании ее по принципу темное/светлое в условиях разбросов оптической плотности изображения и фона. В устройство, информации содержащее блок сканирования и фотометрирования, АЦП, первый и второй счетчики, первый и второй триггеры, тактовый генератор и элемент И, введены счетчик на три состояния, счетчик на пять состояний, формирователь адреса, ОЗУ, формирователи строба и видеосигнала, что позволяет формировать дополнительные признаки при показании видеосигнала в область вероятной единицы. 1 з.п. ф-лы, 11 ил.

iS

при этом положении триггера 9 образу-30 Если Zj-Zj- ( и что определяется на выходе сумматора 17 вычитанием из кода X счетчика 2 двухразрядного кода , младп1ий разряд которого образуется на выходе элемента ИЛИ 15 путем логического суммирования сиг налов dc, d3, d кольцевого счетчика 4, а старший разряд Г4 образуется на выходе d5кoльцeвoгo счетчика 4,

Описанная последовательность появления адресов приводит к последова- Q тельностям опроса ячеек блока 12 памяти, приведенной на фиг, 7 а,б,в о Выбор одной из трех указанных посл:е- довательностей определяется состоянием

ется с помощью схем 24 и 27 сравнения кодов соответственно, то- единица на D-вход триггера 35 поступает через элемент И 31. Если Zj-Zg- UH что определяется с помощью схем 25 и 27 сравнения кодов соответственно, то на D-вход триггера 35 поступает единица с выхода триггера 35 через элемент И 33,

Во всех остальных случаях на D- вход триггера 35 поступает логический нуль. Сигнал с входа триггера 35 переписывается на его выход импульсом с переполнения счетчика 4, подакольцевого счетчика 5 и связан с тем, что строки блока 12 памяти заполняются в следующем порядке: g,

Вз §а.

Данные Z, Z, Z, Z, Zs из блока 12 памяти в порядке, определенном фиг. 7, по сигналам с выхода элемента И 6 заполняют сдвиговый регистр 19 формирователя 13 видеосигнала, С помощью схемы 22 сравнения кодов проверяется попадание кода видеосигнала Zj в интервал , С помощью схемы 23 сравнения кодов проверяется попадание кода видеосигнала Z в интервал . В том случае, если код Z5 по

Если Zj-Zj- ( и что определя

ется с помощью схем 24 и 27 сравнения кодов соответственно, то- единица на D-вход триггера 35 поступает через элемент И 31. Если Zj-Zg- UH что определяется с помощью схем 25 и 27 сравнения кодов соответственно, то на D-вход триггера 35 поступает единица с выхода триггера 35 через элемент И 33,

Во всех остальных случаях на D- вход триггера 35 поступает логический нуль. Сигнал с входа триггера 35 переписывается на его выход импульсом с переполнения счетчика 4, пода45 Баемым на синхровход триггера 35,

0

.Сигнал данных на информационном выходе Zo устройства сопровождается сигналами синхронизации (стробами) на выходе V, который является выходом 7 формирователя 14 стробов.

Этот сигнал вырабатывается тогда, когда коды X и Y на выходах счетчи- ков 2 и 3 соответственно больше или равны трем, т.е. :Х5 3, ,. В этом случае на выходах схем 36 и 37 сравнения кодов формирователя 14 стробов вырабатываются логические единицы и импульсы с выхода переполнения коль5

цевого счетчика А преходят через элемент И 38 и на выход V формирователя 14 стробов о Таким образом, информация считанная с первой строки и первого столбца носителя 47 информации (микрофильма) , игнорируется устройством. Пропадает также информация из последней строки и последнего столбца. Вследствие этого изображение, хранимое на носителе 47 информации (микрофильме) , раскладывается на (M-2)(N-3) элементов, где М - число состояний счетчика 2, а N - число состояний счетчика 3.

По окончании считывания информации с носителя 47 (микрофильма) на выходе переполнения счетчика 3 возникает импульс, который переключает триггер 7 в положение , в результате чего с помощью элемента И 6 блокируется подача импульсов с выхода тактового генератора 8 в схему и устройство прекращает работу.

Использование предложенного устройства в информационно-поисковых системах позволяет исключить потери информации при считывании и передаче данных при разбросах оптических параметров носителя штриховой информации, нестабильности осветительной системы аналого-цифрового преобразователя, что в целом повышает надежность функционирования информационно- поисковых систем.

Формула изобретения

5

0

5

рователь адреса, блок памяти, формирователь строба, выход которого является выходом тактирования устройства, и формирователь видеосигнала, выход которог о является информационным выходом устройства, а информаци- oHiftie входы подключены к выходам блока памяти, адресные входы которого подключены к выходам формирователя адреса, а информационные входы подключена: к выходам аналого-цифрового преобразователя, управляющий вход которого объединен с синхровходами первого счетчика и формирователя строба, первым входом второго триггера, входом записи блока памяти, первым управляющем входом формирователя ввдео- сигнала и подключен к выходу переполнения третьего счетчика, синхровход которого объединен с входом считывания блока памяти, вторым входом второго триггера, вторым управляющи входом формирователя В11деосигнала и подключен к выходу элемента И, выходы второго счетчика подключены к входам формирователя строба, а выходы первого счетчика подключены к входам формирователя строба и первой группе входов формирователя адреса, вторая и третья группы входов которого подключены к выходам третьего и четвертого счетчиков, а вход управления подключен к выходу второго триггера, .синхровход четвертого счетч.ика подключен к выходу первого . счетчика, а установочный вход объединен с установочными входами первого, второго и третьего счетчиков,

5

0

0

5

торых подключены соответственно к входам третьей, четвертой и пятой, шестой схем сравнения, выходы которьк подключены соответстяенно к первым входам первого, второго и третьего элементов И и второму входу первого элемента И, выход которого через первый инвертор подключен к второму входу второго элемента И, третий вход через .второй инвертор подключен к

выходу третьего элемента И, а четвертый вход объединен с третьим входом второго элемента -И, вторым входом первого элемента И и подключен к выходу второй схемы сравнения, выход первой схемы сравнения через третий инвертор подключен к первому входу третьего элемента И, а выход триггера подключен к четвертому входу второго элемента И.

Фиг.1

fr

N-lf

Ж-J

N 2

N-1

е,:1

Фиг. 8

8

e,f

h Фи2.7