УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ Советский патент 1972 года по МПК G06K11/10 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и применяется в устройствах считывания и ввода графической информации в ЭЦВМ.

Известны устройства для считывания графической информации, содержащие планшет, визир с нитями, зубчатые диски, электродвигатель, муфты, бесконтактные датчики, держатели, преобразователи угла поворота в код, интеграторы, блок вывода и блок контроля.

С целью повышения точности работы в устройство введены визир с тремя нитями, соединенными через держатели с зубчатыми дисками, которые соединены через микроэлектродвигатели с бесконтактными датчиками, подключенными ко входам преобразователей угла поворота в код, выход которых через интеграторы соединен с одним из входов блоков вывода и контроля, другие входы которых соединены соответственно с блоком управления, интеграторами и преобразователями угла поворота в код.

Кроме того, с целью автоматической регистрации кодов координат точек изображения через заданные прираш,ения величин х и г/ в устройстве применена схема проверки кодов координат на кратность заданному прираш,ению, выход которой соединен со входом запусКа блока выводакодов координат на перфоратор и в ЭЦВМ.

С целью повышения точности кодирования в устройстве для натяжения нитей установлены микроэлектродвигатели с муфтами, работаюш,ие с проскальзыванием.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит планшет (рабочее поле) /, визир 2 н три одинаковых механизма, каждый из которых включает нить 3, присоединенную к визиру и отклоняемую в вертикальном направлении за пределами рабочего

поля с помош,ью ролика 4, укрепленного в поворотном держателе 5. Ролик 6 для направления нити к оси зубчатого диска 7 связан через муфту 8 с микроэлектродвигателем 9. Каждый из трех зубчатых дисков связан бесконтактными датчиками 10 с преобразователем 11 угла поворота в двоичный код. Кроме того, устройство содержит цифровые интеграторы 12, блок контроля 13 (схему проверки кодов координат на кратность

заданному прирашению), блок 14 вывода кодов координат на перфоратор и в ЭЦВМ, блок управления 15, генератор тактовых импульсов 16, генератор 17 для питания датчиков и источники 18 питания электросхемы

Механизмы устройства работают следуюишм образом.

При перемещении ио рабочему нолю / визира 2 нити всегда располагаются так, что их проекции на рабочее поле от визира до вертикальных участков нитей между роликами 4 и 6 лежат на прямых, нроведеппых в плоскости рабочего поля через центр визира и оси иоворотных держателей 5. Это обеспечивается шарнирным соедииением визира 2 с нитями 3, установкой держателей 5 на шарикоподшипниках и натяжением нитей 3 за счет их намотки па оси зубчатых дисков 7, к которым через муфты 8 приложены крутящие моменты от мнкроэлектродвигателя 9.

Расчетные длины нитей равны отрезкам нрямых от центра визира 2 до осей новорота держателей 5. Перемещение визира 2 в плоскости рабочего ноля вызывает изменение расчетных длин нитей и поворот зубчатых дисков 7 на углы, линейно иропорциональиые нриращеииям соответствующих расчетных длин.

Для оиисання расчетной двумерной математической схемы устройства нриняты следуюпи-ie обозначения:

М - центр визира;

А, В, С - точки, совиадающие с осями новорота держателей 5; Д Е - вспомогательные точки; X, у - координаты точки М относительно начала координат, выбираемого в любой желаемой точке рабочего ноля;

Хо, t/o - координаты точки О выбранного

начала коордниат - относительно

точки Oi, равиоудалениой от точек

А, В, С;

la, k,, 4 - расчетные длнны нитей - иеременные отрезки AM, ВМ, СМ; L - параметр устройства, (п - целое число).

Из рассмотрения треугольников А DM, В DM и CEAi иолучеиы следующие формулы

ч f L /L

1а {- -Уо - У +(Хо + х- - ; (1) (-y.-yJ+(o + x + J; (2)

+ (3)

/

исходя из которых выведены расчетные формулы для предлагаемого устройства

/2 ,2 Ь и

2Z

,2 ,2 c

-Уо2i

визир 2 под действием нитей 3 прижимается к буртику рабочего поля в его левом верхнем углу. При этом длины нитей la, ib, 4 равны между собой. При таком фиксированном по5 ложенин устройства устаиавливают нуль в регнстрах трех преобразователей // угла поворота в двоичный код, после чего в регистры преобразователей автоматическн с номощью блока унравлення 15 заносится дво0 ичиый код начальной длины нити. Затем визир подводят к точке, выбраииой за иачало коордииат, и устанавливают нуль в регистрах цифровых интеграторов 12.

В процессе обвода визиром 2 линий графн5 ческого изображения изменяются длнны нитей la, Ib, Ic и иреобразователи 11, взаимодействующие с зубчатыми дисками 7, суммируют с начальными кодами длии нитей ноложительные и отрицательные единичные приращения длин. Двоичный код величин la, 1ь, 4 из регистров преобразователей // поступает в интеграторы 12 таким образом, что при увеличении переменной 1а(1ь, 4) на единицу происходит однократное суммнрованне величины /а(/ь, 4) с содержимым регистра интегратора, а при умеиьшеиии переменной la(lh, 4) на единицу ироисходит однократное вычнтание величины 1а(1ь, 4) из содержимого регистра интегратора.

0 Таким образом, цифровые , интеграторы 12 интегрируют длины нитей la, Ib, 4 ио их единичным приращениям с учетом зиаков ириращений. При этом с целью осуществления точного интегрирования (без ногрешностн) в

5 иитеграторах 12 реализуется интегрированне но правилу трапеций: передача содержимого регистра преобразователя // в интегратор 12 с целью сложения (вычитаиия) с содержимым регистра интегратора производится до

0 увеличения (уменьшения) содержимого регистра иреобразователя на едииицу, величина, передаваемая в регистр иите1ратора, умножается при этом иа два, а в самый младший разряд регистра 1Н1тегратора при сложеиии

5 и ири вычитании добавляется единица.

Получение выражения (4) с иомощью интегратора, реализующего оиерацию определенного интегрирования, можно пояснить следующим образом

1ь1с

х - l,dl, - - Г ,

J )

,2,2,2,2,2,2

- a, Ь -а

Х„.

1L

2L

2L

Интегратор для координаты х{у) имеет входы для кодов /QI /6 (ib, 4).

Тем самым осуществляется алгебраическое суммироваиие в формулах (4) и (5). Делепне иа L 2 производится путем сдвига двоичного кода координат на п разрядов вправо. Устройство обеспечивает автоматическую выдачу координат х и у на перфоратор в по