УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ НЕОДНОЗНАЧНЫХ ГРАФИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ Советский патент 1968 года по МПК G06K11/04 

В основном авт. св. № 208342 описан цифровой преобразователь неоднозначных графических функций, содержащий фотоэлектронное устройство считывания последовательного действия, квантующий фазовый корректор и квадратурный фазовый детектор.

Предложенное устройство отличается тем, что оно дополнительно содержит две ориентированные ортогонально друг другу кординатно-растровые маски, расположенные между экраном электроннолучевой трубки и фотоумножителями, выходы которых через стробирующие устройства, управляемые сигналами задающего генератора, и элементы задержки соединены с сигнальными входами квадратурного фазового детектора. Это обеспечивает повыщение точности устройства и расширение диапазона скоростей нрослеживания графика.

На фиг. 1 показана функциональная схема устройства; на фиг. 2, а изображен фрагмент координатно-растровой маски; фиг. 2,6 поясняет процесс прослеживания графика.

Электроннолучевая трубка 1 и фотоумножитель 2, воспринимающий отраженный от считываемого изображения 3 свет, совместно с объективом 4 и полупрозрачным зеркалом 5 образуют фотоэлектронный преобразователь с бегающим лучом. Генератор локальной развертки (задающий генератор) 6, подключенный к системам отклонения трубки / через

уммирующие усилители 7 и 8, обеспечивает круговую развертку малой зоны изображения, координаты которой задаются нотенциалами интеграторов 9 и 10. Видеосигнал, снимаемый

с фотоумножителя 2, после обработки формирующим видеоусилителем 11 и квантующим фазовым корректором 12 подается через коммутатор 13 и разделительные ячейки 14 и У5 на ключи 16 и 17, соединяющие на малое время но приходу видеоимпульса входы интеграторов 9 и 10 с выходами фазосдвигающей цепочки 18, где выходные сигналы генератора 6 приобретают постоянный фазовый сдвиг. Ключи образуют квадратурный импульснофазовый детектор, опорными напряжениями которого служат выходные сигналы фазосдвигающей цепочки. Работой квантующего фазового корректора 12 и коммутатора 13 управляют импульсы тактового генератора 19, синхронизируемого генератором 6. Все перечисленные элементы образуют в совокупности цифровой преобразователь неоднозначных графических функций по авт. св. № 208342. Лучи с экрана трубки .1, прощедщие через

полупрозрачное зеркало, фокусируются объективами 20 и 21 на растровой маске вертикальной коррекции 22 и растровой маске горизонтальной коррекции 23. Выходные сигналы фотоумножителя 24, номещенного за маской Стоящую из формирующего усилителя 25, стробирующего устройства 26 и элемента задержки 27 подаются на ключ 16. Аналогичным порядком сигналы фотоумножителя 28, помещенного за маской 23, подаются через цепь горизонтальной коррекции, состоящую из формирующего усилителя 29, стробирующего устройства 30 и элемента задержки 31, на ключ /7. Устройство работает следующим образом. Формирующий видеоусилитель 11, на входе которого уровень черного с частотой круговой развертки сменяется уровнем белого, отмечает коротким продвигающим импульсом на выходе тот момент, когда луч переходит с белого на черное. Тактовый генератор 19 формирует короткие тактовые импульсы, следующие с частотой 4(о. Квантующий фазовый корректор 12 меняет фазовый угол продвигающего импульса на фиксированный угол ближайшего тактового импульса, создавая, кроме того, дополнительную задержку па половину тактового интервала. Эта задержка компенсируется фазосдвигающей цепочкой 18, выходные напряжения которой, прикладываемые ко входу интеграторов 9 и 10 в момент прихода па ключи продвигающего импульса, отстают от напряжений круговой развертки также на половину тактового интервала. В результате центр круговой развертки скачком смещается в то из четырех фиксированных направлений, которое ближе всего к направлению на точку перехода луча с белого на черное. Световой поток с экрана трубки / расщ.епляется полупрозрачным зеркалом 5 на две части. Одна из них, отраженная, направляется па считываемое изображение 3, а другая часть, прошедшая сквозь зеркало, направляется на растровые маски. Каждая из частей расчерчена параллельными чередующимися прозрачными и непрозрачными полосами стандартной ширины К. Маска вертикальной коррекции ориентируется так, чтобы полосы были горизонтальные (фиг. 2,а), и наоборот. В плоскости каждой из масок отдельным объективом 20 или 21 фокусируется изображение сканирующей окружности, показанное на фиг. 2,а пунктиром. Радиус окружности на этом изображении несколько превышает ширину полосы К. В те промежутки времени, когда вращающееся по окружности световое пятно не загорожено непрозрачной полосой, расположенный за маской фотоумножитель 24 или 28 дает сигнал белого. Следующий в цепи коррекции за фотоумножителем формирующий усилитель 25 ЕЛИ 29 отвечает коротким стандартным импульсом на каждый перепад уровня видеосигнала независимо от того, черно-белый или бело-черный это перепад. го состоит в том, чтобы выделять сигналы пересечения луча с ближайшим к центру О вращения луча контуром растровой маски, а все остальные сигналы видеоусилителя подавлять. Две равноотстоящие от центра О горизонтальные прямые FH и GK (фиг. 2,а), удаленные друг от друга на расстояние, несколько меньшее л, указывают на сканирующей окружности интервалы стробирования FG и КИ. В случае, показанном на фиг. 2, а слева, окружность охватывает два соседних контура, но в расчет будут приняты пересечения луча лишь с одним из них (с контуром АВ). Стробирующий, т. е. открывающий устройство стробирования, импульс формируется из синусоидального напряжения круговой развертки. Середина этого импульса приходится на момент перехода синусоиды через нуль, и появляется он дважды за каждый оборот луча. Попавший в интервал стробирования импульс усилителя 25 (корректирующий импульс) отпирает ключ 16 вертикальной ветви квадратурного фазового детектора. Независимого от того, будет ли это импульс пересечения в точке А или в точке В, действие коррекции оказывается одинаковым: смещение центра круговой развертки определится вектором ОС, т. е. вертикальной компонентой любого из векторов ОА или ОВ. Когда же центр вращения луча окажется на контуре (фиг. 2,а справа), наступит устойчивое равновесие. Поскольку опорное напряжение сдвинуто по фазе на угол- относительно соответствующей составляющей круговой развертки, корректирующий импульс задерживается на такой же интервал элементом задержки 27, а затем через разделительную ячейку 14 попадает на ключ 16. Таким образом, горизонтальные контуры растровой маски вертикальной коррекции задают шкалу фиксированных ординат центра круговой развертки на экране трубки. Аналогичным порядком вертикальные контуры второй растровой маски определяют шкалу фиксированных абсцисс. В результате дрейфы усилителей, источников питания и других электронных узлов, а также нелинейность систем отклонения, теряют влияние на форму точечного растра системы. На фиг. 2,6 показаны последовательные фазы процесса развертки контура. Обе растровые маски и считываемый контур вместе с круговой траекторией сфокусированного на каждом из этих изображений светового пятна совмещены в плоскости чертежа так, что все они вместе видны через оптические детали устройства из точки расположения центра круговой развертки на экране трубки. В начальиый момент времени (верхний рисунок) центр сканирующей окружности находится в одном из узлов растровой Сетки, т. е. в точке пересеения вертикального и горизонтального конуров. Если петля обратной связи собственно