Способ считывания графической информации Советский патент 1980 года по МПК G06K11/00 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при проектировании устройств для считывания гра-5 фической информации.

Известны способы считывания графической информации, основанные на разбиении поля считывания на дискретные участки, формировании на jQ каждом из участков электромагнитного поля с помощью последовательности опрашивающих импульсов, амплитуду которых изменяют по линейному закону, преобразовании электромагнитного поля в электрический управляющий сигнал Ц.

Недостатком данного способа является большая относительная погрешность измерения координат, зави- 2П симость точности измерения коорДинат от дестабилизирующих факторов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является способ считывания 25 графической информации, основанный на возбуждении электромагнитного поля в дискретных участках поля считывания с помощью серии импульсов опроса и преобразовании электромагнитного поля в зоне считывания в электрические сигналы, по котоptm определяют координату считываемой точки. В этом способе операция преобразования электромагнитного поля в электрический управляющий сигнал включает установку зонда в определенное место поля считывания планшета и линейное усиление импульсов, наведенных в зонде за счет емкости координатная шина-зонд. После операции линейного усиления в считываемом сигнале имеется не только импульс, считанный с выбранной шины (с ближайшей к зонду шины), но и импульсы, считанные с невыбранных шин, расположенных симметрично слева и справа по отнсяаению к выбранной шине и попадакшщх в зону чувствительности зонда. Под зоной чувствительности зонда при установке зонда непосредственно над выбранной шиной и постоянной выоэте подъема зонда понимается область с диаметром Т, в которой сигнал, считываемый с шин, правьвиает порог запирания усилителя зонда и в принципе быть усилен до необходимого значения. Здесь А - 1шаг квантования планшета координатными шинами (ширина дискретного участка) ; Р - количество импульсов в пачке считываемых импульсов, превышающих по уровню порог запирания усилителя зонда 2. Импульс, считываемый с выбранной шины, является полезным сигналом а импульсы, считываемые с негвыбранных шин, представляют помеху. Максимальная помеха считывается с невыбранных шин, ближайших к выбранной, и составляет примерно 0,7 от амплитуды полезного сигнала.Если высота подъема зонда над поверхностью планшета мала, то огибающая амплитуд считанных импульсов имеет ярко выраженный максимум, и, выбирая уровень ограничения снизу, равный амплитуде максимальной помехи, легко выделить импульс, считанный с выбранной шины. По мере увеличения высоты подъема зонда при съеме информации амплитуд импульса, считанного с выбранной шин уменьшается, а уровень ограничения остается постоянным. При критической высоте Н i когда амплитуд импульса, считанного с выбранной шины, станет равна уровню ограничения, может не произойти считывания информации. По данному способу при толщине защитного диэлектрического слоя планшета Ah Х 0,41Х. Поэтому недостатком данного способа является малая высота подъема зонда при считывании графической информации, обусловленная тем, что после линей-ного усиления считанные импуль сы ограничивают снизу таким уровнем чтобы выделить в считываемом сигнал только импульс , имеющий максимальную амплитуду. Вследствие этого диа пазон толщин носителей графической информации ограничен, так как. толщи -графоносителя не должна превышать Н Кроме того, при установке зонда пос редине между координатными шинами (в равносигнальной зоне) считываютс два импульса, имеющие максимальную амплитуду. Фиксирование координаты по моменту появления первого импуль сопровождается погрешностью э по июменту появления второго импуль координата считывается с погрешностью Поэтому данный способ характеризуется недостаточной точностью считывания информации, определяемой шагом квантования планшета Х- . Цель изобретения - повьваение точ ности считывания путем исключения погрешности, вызванной изменением толщины носителя информации, т.е. обеспечение независимости результата считывания от толщины носителя графической информации. Указанная цель достигается тем, что электрические сигналы формируют виде серии управляющих иМпульсов, иксируют серию импульсов опроса по оменту появления первого управляюего импульса в серии, а координату читываемой точки определяют путем обавления к зафиксированной серии мпульсов опроса последующих управяющих импульсов. На фиг. 1 показана форма и распределение электрического сигнала е(х) вдоль оси X для двух разных высот подъема зонда над поверхностью планшета - HI и Н2; на фиг. 2 - вариант устройства для реализации предложенного способа. На фиг. 1 обозначена зона 1 чувствительности зонда на высоте HI, зона 2 чувствительности зонда на высоте Н2, уровень 3 ограничения электрического сигнала снизу, импульсы 4, содержащиеся в электрическсял сигнале, огибающая 5 амплитуд серии импульсовна высоте HI, огибающая 6 амплитуд серии импульсов на высоте Н2, ширина, дискретного участка 7Л (шаг квантования планшета шинами), промежуточная координата 8 Хо (HI) для высоты HI;приращение координаты 9 дХ(Н1) для высоты HI, истинная координата 10 XI(HI) для высоты HI,промежуточная координата 11 ХО(Н2) для высоты Н2, приращение координаты 12 дХ(Н2) для высоты Н2, истинная координата 13 XI(Н2) для высоты Н2. Устройство для реализации способа содержит генератор 14 тактовой частоты, ключ 15 1-го полуцикла, ключ 1б 2-го полуцикла, триггер 17 1-го полуцикла, триггер 18 2-го полуцикла, блок 19 опроса координаты X; блок 20 опроса координаты Y , планшет 21, выходной счетчик 22 координаты X, выходной счетчик 23 координаты , блок 24 ключей вьвдачи кода X; блок 25 ключей выдачи кода f, зонд 26 (элемент с штываняя), усилитель 27, блок 28 управ.ления считЁшанием, вход 29 устройства. Поле считывания разбито на дискретвЕзе участки путем укладки на поле счнтыаания с шагом X взаимно перпендикулярных изолированных друг от друга токопроводящих -.шин. Формирозаание электромагнитного поля осу5г:ествляют с последовательности импульсов напряжения, опрашивающих каждуга шииу. Во время операции преобразования электромагнитного поля в электрический сигнал сначала устава1эливают зонд в определенное место поля считывания планшета, а затем линейно усиливают считываеьалй сигнал, наведенный на острие зонда за счет елвкостной связи системы зонд - координатная шина. После операции преобразования электромагнитного поля в электрический сигнал.сначала выделяют всю .серию импульсов 4, попадающих в зону 1(2) чувствительности зонда, за счет небольшого порога 3 запирания усилителя 27, а затем усиливают их до логической единицы. По первому импульсу серии формируют промежуточную координату ХО(Н1), а затем получают истинную координату путем увеличения промежуточной координаты на А/2 на каждый импульс серии, не считая одного импульса. Таким образом определяют середину серии импульсов, которая при последовательном опросе всегда однозначно соответствует максимуму огибающей амплитуд считанных импульсов. Поэтому истинную координату XI (HI) можно представить как сумму промежуточной координаты ХО (HI) с приращением координаты Л.Х(Н1), которое заключено между первым импульсом пачки и серединой пачки считываемых импульсоб.

Аналогично для высоты Н2 подъема зонда над поверхностью планшета координаты точки считывания XI(Н2) будет определена как сумма промежуточной координаты ХО(Н2) и приращени ).

При различных толщинах носителей информации HI и Н2 координата точки считывания будет иметь одно и то же значение, т.е. XI(HI) Х2(Н2).

Устройство для реализации предло.женного способа работает следующим образом.

Формирование кода координат какойлибо точки, выбранной на планшете 21 элементом 26 считывания (зондс 4), щ-Сьаходит за два полуцикла. В первом полуцикле блок 19 опроса кос динаты X опрашивает шины планшета по координате X/ а во втором полуцикле блоком 20 опрашиваются шины ( плашета. Начало формирования кодов координат происходит с момента прихода иа вход 29 импульса запуска. С этого момента высокий потенциал с выхода триггера 17 первого полуцикла разрешает прохождение импульсов тактовой частоты на блок 19 опроса шин X. Под воздействием импульсов тактовой частоты менйется состояние блока 19, причем в каждомтакте первого полуцикЯа состояние блока 19 однознашо связано с номером опрашиваемой шины X. При установке зонда 26 на поверхность планшета на выходе зонда вырабатывается электрический сигнаш. Электрический сигнал представляет собой серию считанных импульсов с выбранной и невыбранных шин, причем импульс с выбранной шины находится в центре серии импульсов. Проходя через усилитель 27, серия импульсов усиливается до логической единицы, а затем поступает на вход блока 28 управления считыванием. В каждом

полуцикле блок 28 разделяет импульсы на первый импульс и серию последующих, а также вырабатывает импульс сброса после того, как серия импульсов закончится. В первом полуцикле 1-ый импульс серии поступает с выхода блока 28 на управ ляющий вход блока 24 ключей выдачи кода X. При этом в выходной счетчик

22 переписывается одно из состояний блока 19, соответствующее нача0лу серии. Через -такт на счетный вход счетчика 22 начнет поступать серия последующих импульсов пачки, по окончании которой в счетчике 22 сформируется код координаты X,

5 соответствующий выбранной тбчке на планшете. После того, как сформировалась координата X, блок 28 вырабатывает импульс сброса, котсф1ьй сбрасывает в нуль триггер 17 и взво0дит в единичное состояние триггер 18, начинается 2-ой полуцикл. Во время второго полуцикла форлв1руется координата V и работают блоки 20, 25 и выходной счётчик 23. Ксщ

5 координат в выходных счетчиках 22 и 23 формируется за два приема. Сначала в счетчике переписывается (п-1) старших разрядов параллельного кода, а затем по счетному входу

0 через дополнительный мпадощй разряд формируется последовательнав поправка (п - разрядность устройства считывания графической информадии).

Данный способ по с известнь повышает точность- считывания в два раза, а выигрьфв в высоте подъема зонда над планшетом

OJB2.

где количество импульсов в пачке считываемых импульсов, при установке зонда непосредственно на защитный диэлектрический слой планшета (графоиоситель отсутствует).

Формула изобретения

Способ считывания графической информации, основанный на возбуждении электромагнитного поля в дискретны}( участках поля считывания с помощью серий импульсов опроса и преобразовании электромагнитного поля в зоне считывания в электрические сигналы, по которым определяет координату счиг тываемой точки, отличающийс я тем, что, с целью повьавения точности считывания, злектрические

0 сигналы формируют в виде серии управляющих импульсов, фиксируют серию импульсов опроса по моменту появления первого управляющего импульса в серии, а координату считываемой точки определяют путем добавления