Устройство для считывания графической информации Советский патент 1979 года по МПК G06K11/00 

ния, соответствуклци.е выходы которого соединены с управлянадими входа мй первого и второгоблоков памяти и блоков деления, выходы которых подключены к блоку сравнения, а другие входы - через . первый и второй блоки памяти к прямому и инверсному вЬ1ходам усилителя считывания ,На фиг, 1 представлена блок-схема устройства для считывания графической информации; на.фиг. 2 предС1 авлена диаграмма распределения ам ййтуд считываемых сигналов, используемая при грубом определении .коорд наты; на фиг.З представлена линейная часть распределения амплитуд, используемая при точном определении координаты. Устройство считывания графическо информации содержит планшет 1, с сис темами взаимно- перпендикулярных координатных шин, блок 2 управления, выход которого соединен со входом г нератора 3 импульсов, блоки 4 и 5 вентилей, через которые, координатные шины планшета 1 соединены с коммута торами б, 7, подключенными к выходам счетчика 8 грубого отсчета координаты, съемник 9 координат подключен к усилителю 10 считывания, прямой и инверсный выходы которого подключены к блокам 11 и 12 памяти и через блоки 13 и 14 деления - ко входам блока 15 сравнения, выход которого подключен ко входу блока 2 управления, соотвётдт:вуйщие выходы которого соединены с управляющими входами блоков 11 и 12 памяти и -блоков 13 и 14 деления, а также к счетчику 16 точлого отсчета координаты и к счетчику 8 грубого отсчета координаты, выходы которого подключены ко входам блока 17 вентилей, управляющие входы которого подключены к блоку 2 упрсСвЛё- .. ДНЯ--- -- ::-... Устройство работает следующим образом. По сигналу пуска блок 2 управления включает генератор 3 импульсов, который вырабатывает последователь нос импульсов, опрашивающих поочередно шины планшета 1, с номерами N и N+ 1 , выбираемые блоками 4 , и 5 вентилей и коммутаторами 6, 7, Счетчик 8 грубого отсчета координат управляет входами коммутаторов б, 7 и- изменяет номера опрашиваемых шин последовательМо N- 1 и N, N и N + 1. Блок 2 управления управляет счётчика 8 Входами грубого отсчета координат и изменяет ето состояние по программе. Сигналы съемника 9 координат, нах дящегося в области опрашиваемых шин, усиливают усилителем 10 считывания. Сигналы усилителя 10 считывания с прямого выхода + при опросешйлы N запоминают в блоке 11 памяти. 4. ч а с инверсного-выхода - при опросе шины N+1 - в блоке 12 памяти. Выбор блока памяти 11 или 12 осуществляет блок 2 управления по управляющим входам. Сигналы с выходов блоков 11, 12 памяти поступают через блоки 13/ 14 деления на блок 15 сравнения. При этом делители блоков 13, 14 деления переключены на коэффициент деления. с помощью блока 2 управравныйления. На выходе блока 15 сравнения возникают сигналы при условии, что сигнал от N+ 1 шины превышает сигнал от N шины по амплитуде. Это свидетельствует об окончании определения грубого значения координаты. В счетчике 8 грубого отсчета координаты с помощью блока 2 управления устанавливают значение N, после чего происходит вычисление точного значения координаты. Получение точного отсчета координаты происходит следующим образом. Блок 2 управления изменяет состояние счетчика 8 грубого отсчета координаты и по нему опрашивают шины с номерами N - 1 и N + 1. Сигналы со съемника 9 координат усиливает усилитель 10 считывания. Сигналы усилителя 10 Считывания с прямого выхода н- при опросе шины N - 1 запоминают в блоке 11 памяти, а с инверсного выхода - при опросе шины N -«- в блоке 12 памяти. Выбор блоков памяти производит блок 2 управления. Сигналы с выходов блоков 11, 12 памяти, через делители блоков 13, 14 деления поступают на блок 15 сравнения, при этом устанавливают коэффициенты деления равными Ч. Сигналы блоков 13, 14 памяти сравнивают и по соотношению сигна-; лов устанавливают, что ось съемника 9 координат находится слева или справа от шины N. После этого блок 2 управления поочередно переключает делители блока 13 деления, если i ось съемника 9 координат правее ши-V яы N, и делители,блока 14 деления, если ось съемника 9 координат левее шины N. Делители блоков 13 и 14 деления настраивают предварительно на коэффициенты ряда: 1. Nil. .N22.. N;3. 1 . I I I I (i-1 . N+1 N+2 N+3 3 После каждого деления на очередной делитель блок 2 управления анализирует выходной сигнал блока 15 сравнения. По результату сравнения состояние счетчика 16 точного отсчета координаты изменяется на если ось съемника 9 координат находится справа от шины N и сигнал блока 13 деления превышает сигнал блока 14 деления, и изменяется на , если ось съемника 9 координат расположена слева от шины N и сигнал блока 14 деления превышает сигнал блока 13 деления. Когда .поделенный сигнал станет меньше сигнала, подаваемого без деления на вход блока 15 сравнения,, то по сигналу с выхода блока 15 сравнения блок 2 управления заканчивает точное измерение координаты, а в качестве точного отсчета принимают значение счетчика .16 точного отсче та координаты. Выдачу кодов коорди .наты со счетчиков грубого и точно го отсчета производят с помощью вентилей 17, управляемых блоком 2 управления. Работа устройства считы вания графической информации поясня тся фиг.2 и фиг. 3. Характер распределения амйлитуд считываемых сигналов зависит от положения оси съемника 9 координат от носительно опрашиваемой шиныпланшета 1 .Установим расстояние между координатными шинами Д.. Выбираем зону точного отсчета равной про 1ежутку д и поделим ее на П участков величиной - S. Тогда величину координаты можно выразить соотношением , (2) п , . где N - номер координатной шины, бл жайшей к оси съемника координат; X - номер участка точного отсч та; , п - заданное количество точных отсчетов. д ., , (3) п Определение грубого значения координаты производят последовательным опросом проводников N-1 и N, N и N+1. Сигналы съемника 9 координат от опроса этих шин сравнивают до выпол нения условия 1е2 lelj..(4) Это условие будет выполнено в зо не В, вблизи шины N , где находится ось съемника 9 координат (см. фиг. Результат определения N не изменитс если изменить толщину носителя или амплитуду тока опроса шин, так как при этом йроизойдет относительное изменение сигналов съемника координат 9 - ei и е2. Точное измерение производят в пределах участка В с использованием линейной части распр деления сигналов съемника 9 координат. Точное определение координаты сводятК определению номера X участ ка д в зоне В (см.фиг. 3), по величине отношения Т1 и 1)2 сигналов съе НИКОВ 9 координат от шин N-1 и N+ I)i el;e2 D2 e2:el el - сигнал съемника 9 координат ОТ шины N - 1; . е2 - сигнал съемника 9 координат от шины N + 1. Легко показать, что значения отношений принимает ряд значений в дискретных точках на участках О-п/2 для 332 и О- -11/2) для IJi. n-0 n-i n-2 n-i-0 n + l e2 et.-l32 на промежутке О-(--2- . ei e2-Dl С учетом погрешности , связанной с конечным значением S е2ч у е1.-Б2 Подставляя в выражения 10 и 11 значения D из выражения (7), производят проверку этих выражений и накопление точного значения в счетчике 16 точного отсчета координаты. Предлагаемое устройство считывания графической информации имеет большую точность по сравнению с прототипом, так как из общей погрешности считывания координат исключены погрешности от изменения амплитуды опрашивающих импульсов и от изменения толщины носителя инфор(шции. Предлагаемое устройство реализовано на микросхемах 133 и 140 серий и подтвердило его осуществимость и повышенную точность. Достигнута разрешающая способность 0,025 мм при изменении толщины носителя информации на 3 мм или амплитуды опрашивающих импульсов в 2 раза. Формула изобретения Устройство для считывания графической информации, содержащее планшет с системами взаимно перпендикулярных координатных шин, подключенных через первый и второй блоки вентилей к коммутаторам, генератор импульсов, выход которого соединен с управляющими входами первого и второго блока вентилей, а управляющий вход - с одним из выходов блока управления, другие выходы которого подключены соответственно к управляющему входу третьего блока вентилей, ко входам счетчика точного отсчета координат и ко входам счетчика грубого отсчета координат, выходы которого соединены со входами коммутаторов, съемник координат, подключенный к усилителю считывания, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства. Оно содержит первый и второй блоки памяти, блоки деления и блок ераТйнё йя; выход которого подключен ко входу блока управления, соответ сТ-вующиё выходы которого соединены ™ё управляюш:ими входами первого и вт рого блоков памяти и блоков деления выхода которых подключены к блоку сравнения, а другие входы - через первый и второй блоки памяти к прямому и инверсному выходам усилите.ля считывания. 8 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1, Чеголин П.М. и др.Автоматизация преобразования сложных форм графической информации. Минск. Наука 1973, с. 117. и техника 2. Авторское свидетельство СССР № 466552, кл. G Об К 1.1/00, I7.12.7i.