Устройство для считывания графической информации Советский патент 1977 года по МПК G06K11/00 G06K9/00 

(см..2) Три канала преобразования 16-18 этого усфойства являются идентичными и состоят из усилителей 22-24, актлитудных даскриминаторов 25-27, триггеров 28-30, логических элементов И 31-33 и счетчиков 34-36. Блок 19 коррекции, кроме того, содержит дополнительный электроакустический преобразователь 37, микрофон 38 коррекции, генератор 39 цикла коррекции, схему 40 сравнения, блок 41 постоянной памяти, реверсивньй счетчик 42, цифроаналоговый преобразователь 43 и генератор тактовых импульсов 44. Планшет 1 служит экраном, на который с помощью источника света 2, отражателя 3, конденсатора 4, зеркал 5-7 и объектива 8 проецируется изображение отпечатка пальца, снятого на фотошюжу. Планшет 1 выполнен из стекла, имеющего с верхней стороны китовую поверхность. Он установлен в проеме и может быть легко заменен планшетом из любого другого материала, предусматривающего известные методы крепежа носителя графической информации ( с помощью кнопок, вакуумный, магнитный, электростатический и т.д.). Это позволяет обрабатьтать документы, выполненные на либых носителях графической информация. Оптическая система устройства построена так, что ее диапроектор (элементы 2-5 и 8) расположен справа от планшета (см.фиг. 1 и 3). Причем оператор имеет свободный доступ к объективу для .фокусировки изображения и к сменной кассете, имеющей электрический привод и соответствующую схему управления последним. Блок 9 формирования кодов содержит регистры для приема кодов координат и кодов шифратора 21, специализированный вычислитель для вьшолнения расчета расстояния между особенностям элементов отпечатка по их известным координатам Xj Yj и Xj У( согласно выраже1шю E./(.(Y. г: и схему управле шя. Такой состав блока 9 обусловлен тем, что в качестве характеристик, инвариантных относительна преобразопаний сдвига и поворота дактилоскопического отпечатка на плоскости планшета, приняты расстояния между координатами идентификационных признаков. Это устраняет центровку отпечатка. На входе блока 9 формируются коды наименований даух идентифика1щонмых признаков и код расстояш я между этими признаками. Блок 10 идентифицирует запрашиваемый и искомый отпечатки по множеству тройных характеристик, первая и вторая из которых - это наименозания: двух идентификационных признаков, а третья-численное значение расстояния между этими идентификационными признаками. Блок 11 храпит коды множества тройных характеристик отпечатков и фактически является картотекой дактилоскопических отпечатков. Электроакустический преобразователь 12 формирует кратковременные звуковые импульсы. В рассматриваемом устройстве .использованы два типа преобразователя; первый выполнен в виде авторучки, имеющей излучатель на основе искрового разряда, и позволяет измерять координаты с погрешностью 0,3-0,5 мм; второй вьшолнен в виде лупы с визиром и позволяет измерять координаты с погрешностью 0,1 мм. Оба щжобразователя взаимозаменяемы и подключаются к устройству через разъем. Генератор 13 цикла измерения координат служит для подачи электрических импульсов на электроды преобразователя 12. Он может работать в режиме генерирования одиночного импульса в момент нажатия кнопки Кн, размещенной в преобразователе 12, либо в автоколебательном режиме с заданной частотой повторения цикла измерения. Микрофоны 14, 15 предназначены для преобразования принятой звуковой волны в электрические импульсы. Каналы преобразования 16, 17 осуществляют преобразование времени рашространения звуковой волны от электроакустического преобразователя до микрофона в цифровой код. Блок 19 коррекции делает устройство измерения координат нечувствительиым к изменениям параметров (температуры, влажности, давления, газового состава) воздушной среды. Клавиатура 20 и шифратор 21 позволяют учесть наименование идентификационных признаков. Клавиатура 20 расположена слева от планшета 1 (фиг. 3 и 4), что позволяет одновременно со съемом координат правой рукой вводить идентификационный признак левой. Канал 18 преобразования идентичен каналам 16, 17 преобразования координат. Микрофонные.усилители 22-24 согласованы по входу с высоким выходным сопротивлением конденсатпных микрофонов и обеспечивают на своих выходах амплитуду сигнала, необходимую для нормальной работы амплитудных дискриминаторов 25-27. Амплитудные дискриминаторы 25-27 служат |ДЛя устранения ложных срабатьшаний на сигналы малой амп.ггатуды и обеспечивают формирование импульсов останова счетчиков всегда по одному и тому же уровню микрофонного сигнала (например, половинному) относительно его максимальной амплитуды. Триггеры 28-30 формируют прямоугольные амплитуды длительностью, равной времени прохождения звуком расстояния от электроакустического прейбразователя до соответствуницего микрофона. Логические элементы И 31-33 служат для пропускания тактовьсх импульсов на входы соот ветствующих счетчиков 34-36. Электроакустический преобразователь 37 излучает короткие звуковые импульсы для зондирования эталонного расстояния Еэт. 5 Микрофон 38 установлен на эталонном расстояНИИ от электроакустического преобразователя 37 и предназначен для регистрации времени прохождения звуком эталонного расстояния. Генератор 39 цикла коррекции работает в автоколебательном режиме, непрерьшно подавая импульсы на электроды электроакустического преобразователя 37. Этот генератор иденгачен генератору 13 цикла измерения координат. Счетчик 34 регистрирует число тактовых импульсов, укладывающихся во временном интервале от момента излучения звукового импульса до его приема. Схема 40 сравнивает содержимое счетчика 34 с эталонным кодом блока 41 постоянной памяти и формирует сигналы управления (больше, меньше, равно) для реверсивного счетчика 42, код которого с помощью цифроаналогового преобразователя 43 преобразуется в напряжение, управляющее частотой генератора тактовых импульсов 44. Счетчики 35 и 36 по окончании цикла измерения фиксируют коды координат X и У. Планшет 1 оптически связан с диапроектором (элементы 2, 3, 4, 5, 8) через зеркала 6 и 7. Электроакустический преобразователь 12 (съемник координат) подключен к генератору 13 и первым входам каналов 16, 17 преобразования. Он акустически связан с линейными к1э6рдннатными микрофонами, 14, 15, погу л оченными ко вторым входам каналов 16, 17 преобразования, третьи входы которых подсоединены к блоку коррекции 19, а выходы - к блоку 9 формирования кодов. Последний связан с клавиатурой 20 через шифратор 21, а с блоком 10 идентификации непосредственно и через блок 11 хранения кодов. Электроакустический преобразователь 37 подключен к генератору 39 и к первому входу канала 18 преобразования, второй вход которого связан с микрофоном 38, а третий - с выходом генератора 44. Устройство для считьшания графической информации в режиме кодирования и поиска дактилоскопических отпечатков работает следующим образом. В лентопротяжный механизм диапроектора устанавливают кассету с отпечатками, вьшолненными на позитивной фотопленке. С помощью автоматической протяжки устанавливают в проекционном канале необходимый кадр, фокусируют его изображение на планшете и с помощью электроакустического преобразователя 12 осуществляют съем координат идентификационных признаков, предварительно указывая их наименования с помощью клавиатуру 20. Для получения кодов координат пишущий стержень или перекрестие визира преобразователя 12 помещают в точку, координаты которой необходим МО определить, нажимают па кнопку Кн (путем нажатия на пишущий стержень в преобразователе первого типа). При этом генератор 13 формирует сигнал, поступающий на электроды злектроакусти-j ческого преобразователя 12 и входы триггеров 29 и 30. Счетчики 35, 36 начинают счет, а электроакустический преобразователь 12 иэлучает звуковой импульс. В моменты, когда звуковая волна; достигает плоскости чувствительных микрофонов 14, 15, на их выходах формируются сигналы, прекращающие поступление тактовых импульсов с выхода генератора 44 в счетчики 35, 36. При этом фиксируются координаты X и У. Независимость результатов измерения координат от изменений параметров воздушной среды обеспечивается следующим образом. В момент включения устройства начинает работать в автоколебательном режиме генератор 39 цикла коррекции, который возбуждает эталонный ;Электроакустический преобразовагель 37. Период повторения цикла коррекциивыбирается превышающим время, необходимое для прохождения звуковой волной расстоя1шя от электроакустического преобразователя 37 до микрофона 38. В начале каждого цикла коррекции импульс с выхода генератора 39 поступает на преобразователь 37 и триггер 28, который открывает логичйский элемент И 31, разреигаюгций nocryn/reime тактовых импульсов на счетчик 34. В момент, кОгда акустическая достигает мик{)офона 38 (это происходит раньше,: чем начинается следующий цикл), на его выходе формируется сигнал, поступаюцдш через усилитель 22, амплитудный дискриминатор 25 На вход триггера 28, который озвраииется в исхол ое состояние. При этом пост плешк тактовых импульсов с генератора 44 в счетчик 34 через логический элемент И 31 прекращается и в нем оказывается записанным некоторое число. Если это число по какой-либо причине (вследствие изменения TeNmeратуры, влажности, состава воздуха и т.п.) оказывается не равным числу, записанному в блоке 41 постоянной памяти, схема 40 сравнегшя выдает на реверсивный счетчик 42 команду больше или и засыпает в этот счетчик один импульс. Код числа в счетчике 42 изменяется и благодаря цифроаналоговом} преобразователю 43 изменяется величина напряжения на управляющем входе генератора 39, частота которого при этом также изменяется. Этот процесс повторяется каждый цикл до тех пор, пока частота генератора 44 не установится такой, при которой измеренное с помощью счетчика 34 эталонное расстояние не будет соответствовать коду числа (расстояния), хранящегося в блоке 41 памяти. При этом схема 40 сравиетшя выдает команду равно и в счетчике 34 остается прежш{й код. Каждый цикл проверки соответствия измеренного расстояния этaлoннo y продолжается и при изиенекиях параметров ноздушиой среды, приводящих к изменеггию скорости распространения звука, соответственно изменяется частота до некоторого значения, при котором измеренные с помощью счегздков 35,36 расстояния независимо от параметров среды будут ястпкнными. Ввег гнные с помощью клавиатуры 20 наименования идентификационных признаков и полученные списанным шособом их координаты представляют отпечаток в виде некоторого множества тройных характеристик ющв А, В, Т, где А и В - координаты идентификационного признака соответственно П0 оси ОХ и ОУ,а Т - наименование этого идентификационного признака. Если родовсА признак отпечатка неизвестен, то Т принимается равным нулю. Блок 9 преобразует такое представлешк стаечатка в мжмкество трсйных характеристик следующего вида: первые два элемента тройной характеристики это наименования двух 11дентя4жкационкыу признаков, а третий элемент -числетюе значение расстояния между этими ндентяфшсацион}Ш1Мипризнаками. Расстояние вычисляется по известной формуле расстояния между друмя точками на плоскости. Сформированные таким образом коды отпетатков хранятся в блоке 11 И при поступлении запроса идентифицируются в блоке 10 по следующему алгоритму.. Две проидаольные тройные характеристики счнтаются равными между собой, если первые дан элемента одной характеристики равны соответствующим элементам другой (при равенстве нулю, хотя бы одного элемента это условие игворирует,ся), если разность третьих элементов не превосхо-i дит по абсолюьтнон величине некоторого выбранного (порогового) значения. : Занрашиваемый отпечаток М и искомый опючаток К считаются отождествленными, если при совпадении у них родовых признаков множество, соот

Фы&1 , ветствующее отпечатку М, содержится в множестве соответствующем отпечатку К. Если окажется, что второму уеловию удовлетворяют несколько искомых отпечатков, то отож:дествленным считается тот, у которого среднее ;арифметическое отклонение окажется минималь ным. Последнее есть отношение суммы разностей третшх элементов по абсолютной величине к колн:4&ству элементов множества, соответствующего запрашиваемому отпечатку. Испытания опытного образа устройства для котроляиия и пояска дактилоскопических отпечатков показашг, чтоадек&Етвость модели даже при выборе небольшого количества точек в запраншт ваемом отпечатке выс(жа, а скорость поиска может Gun доведена до 30 отпечатков в час. Формула изобретения 1.Уарсйепю для сфтывания графической янформацш поавтхв.525976,отличающееся тем что, с цеЯью расширения функциональных возможностей ycipoAciBa, ово содержит блок хранения кодов, блок идешяфикащш, блок формирования кодов, водкшвтжкый к выходам летчике каналов 1феобразоваиия, и последовательно соединенные i фушсциональную клавиатуру элементаа дaктилockOIШчedквx отшчапсов и шифратор, соединенный с блоком формировать кодов, под кяюжшшм к блоку идешификащга непосредственliicyи через блок хранения кодов. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем,: что оно содержит оптическую--прбекционную отстё- :му, а поверхность планшета выполнена в виде .матового cтekлa, совмещенного с плоскостью :проекции (штической проекционной системы.

С

Фиг.З

Фи&.1

8