Устройство для считывания графической информации Советский патент 1981 года по МПК G06K11/00 

Изобретение относится к автоматик и вычислительной технике и может быть использовано в качестве полуавтоматического устройства для ввОда графической информации в ЭВМ (чёртежей, карт, электрических схем и т.д. Известны устройства для считывания графической информации, содержащие планшет со съемником координат, подключенный к блоку управления,и соединенный с логическим блоком опре деления координат { l Однако они имеют недостаточна то ность счктыв.ания с носителей графической информации, подверженным деформгщиям и линейным искажениям. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для считывания графической информации, содержащее планшет и ; съемник координат, подключенные к блоку управления, одни из выходов, которого соединены со входами блока формирования координат, и-регис;тр 1г Недостатком устройства является наличие неравномерно распределенных .погрешностей измерения, обусловленны искгикенйями считываемого изобрги ния вследствие деформации носитсшя. графической информации. Цель изобретения - повышение точности при считывании графической информации. Указанная цель достигается в устройстве тем, что оно содержит дешифратор зон, вычислитель и последовательно соединенные распределитель, блок памяти,-блок выбора кодов и блок коррекции координат, один из выходов блока формирования крординат подключен ко входу дешифратора зон, а другие выходы -. к одним из входов вычислителя, другой вход которого соединен с выходом регистра, выход дешифратора зон подключен, к одним из входов блока выбора кодЪв и распределителя, другой вход которого соединен с выходом вычислителя, а управляющие входы блока коррекции координат, распределителя, блока выбора кодов и вычислителя подключены к соответствующим выходам блока управления. На чертеже представлена ;функциональная схема предлагаемого устройства.. Устройство содержит рабочий планшет 1 с расположен1шм на нем графическим изображением 2, съемник 3 координат, блок 4 управления с вы- ходами 5-11, блок 12 формирования

координат, дешифратор 13 зон, вычислитель 14, распределитель 15, блок 16 памяти, блок 17 выбора кода, блок 18 коррекции координат, регистр 19 эталона. Блок 4 управления содержит усилитель 20, счетчик 21, коммутатор 22 шин, генератор 23 тактовых импульсов, элементы 24 и 25 И, элемент 26 ИЛИ, .счетчик 27 операций, элементы 28 и 29 задержки, элементы 30 и 31 ИЛИ, элемент 32 задержки. Блок 12 состоит из счетчика 33, блока 34 .ключей, регистрр1 35, сумматора 36, блок 18 коррекции координат состоит из блока 37 ключей и сумматора 38, вычислитель 14 содержит коммутатор 39, регистр 40 уменьшаемого, регистр 41 вычитаемого, сумматор 42, блок 43 деления:

Съемник 3 координат подключен к блоку 4 управления, выход 5 которого соединен со входами шин координатной матрицы планшета, выходы которой соединены с шиной нулевого потенциала, а выход б - со входом блока 12 формирования координат, выходом связанного с вычислителем 14 и дешифратором 13 зон, выход которого соединен с одним из входов распределителя 15 и блока 17 выбора кодов, другие входы которых соединены соответственно с выходами 9 и 11 блока 4 управления выход 10 которого подключен ко второ му входу вычислителя 14, выходом соединенного с третьим входом распределителя 15, выход которого связан с блоком 16 памяти, выходом подключенным к третьему входу блока 17 выбора кодов, выход которого соединен с одним из входов блока 18 корреции координат, вторым входом соединенным с выходом 7 блока 4 управления, причем выход регистра 19 связан с третьим входом вычислителя 14.

Первый вход блока 4 управления является входом усилителя 20, выход которого подключен через элемент 26 ИЛИ ко входу счетчика 27 операций И, через элемент 28-задержки - к выходу 8 блока 4 управления и ко входу элемента 29 задержки, выход которого соединен с одними из1 входов элементов 30 и 31 ИЛИ, другие выходы которшх подключены к ключам К2 и КЗ, а выходы - к выходам 10 и 11 блока 4 управления соответственно, выход элемента 30 ИЛИ соединен также с выходом 9 блока 4 управления через эле мент 32 задержки, ключ КЗ - с одним из входов элемента 25 И, выход которого соединен с выходом 7 блока 4 управпення, а второй вход соедонен с выходом генератора 23 тактовых импульсов и первым входом элемента 24 И вторым входом связанным с выходом счетчика 27 операций, а выходом - с выходом 6 блока 4 управления и входом счетчика 21, выход которого через коммутатор 22 шин подключен к выходу 5

блока 4 управления. Вход блока 12 формирования координат является входом счетчика 33, выход которого подключен к одним из входов су1 1матора 36 и элемента 24 И, второй вход которого соединен с ключом К4, а выход - со входом регистра 35, выходом связанного so вторым входом сумматора 36, третий вход которого является одним из выходов блока -12 формирования координат, вторым и третьим выходом которой являются выходы сумматора 36. Входами блока 18 коррекции координат являются входы блока 37 ключей, выход которого соединен со входом сумматора 38, выход которого связан с выходом блока 18 коррекции координат. Входами вычислителя 14 являются входы коммутатора 39, выходы которого соединены со входами регистров 40 и 41 уменьшаемого и вычитаемого, выходами соединенных со входами сумматора 42, выход которого соединен с первым входом блока 43 деления, второй вход которого соединен со входом вычислителя 14, а выход является выходом вычислителя 14.

При измерении координат изображение разбивается на п зон, величина которых Зсщается эталонным отрезком, В вычислителе 14 в контрольном режиме для каждой зон, которая определяется с помощью дешифратора зон, происходит вычисление поправочных коэффициентов для компенсации искажений внутри зоны по формуле

К.9ПП

И

ЭГ« ЭШ

2И31л 1и л

Вычисленные коэффициенты К с помощью распределителя кодов, управляемого дешифратором зон, распределяются по соответствующим зонам блока хранения кодов. В рабочем режиме каждая измеренная координата корректируется в блоке 18 коррекции координат путем умножения ее на поправочный коэффициент соответственно зоне, в которой производится измерение. у - k X

V (А

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы чертеж, закрепленный на рабочем поле планшета, разбивается от собственного начала координат по своей масштабной сетке на п зон, длина которых определяется эталонным отрезком. Схема имеет два режима работы, определяемые состоянием ключей К2 и КЗ - режим контрольных измерений и рабочий режим. Перед началом измерений каящый раз всё запоминающие элементы схемы устанавливаются в исходное нулевое состояние. По команде Пуск, вырабатываемой с помощью ключа К1 при совмещении съемника координат с выбранной.точкой начала координат чертежа, счетчик 27 по сигналу с элемента 26 ИЛИ уста навливается в единичное состояние,, разрешающий потенциал с его выхода поступает при этом на вход элемента 24 И, на второй вход которого поступают импульсы генератора 23 тактовых импульсов, В результате этого серия тактовых импульсов поступает с выход элемента 24 И на счетчик 21 шин и счетчик 33 координат. Счетчик 21 управляет работой коммутатора 22, осуществляющего последовательное возбуждение координатных шин планшета. Опрос шин продолжается до момента возбуждения шины в зоне действия съемника 3 координат, в котором при этом наводится импульс ЭДС индукции, поступающий через усилитель 20 и эле мент 26 ИЛИ на вход счетчика 27 операций, переключая его в нулевоесостояние. Запрещающий потенциал с выхода последнего запрещает прохожде ние тактовых импульсов с выхода последнего и тем самым прекращает опро шин. На счетчике 33 блока формиро-вания координаты оказывается зафикси рованным цифровое значение координаты X точки начала отсчета, С помощью ключа К4 и блока 34 ключей код начала отсчета заносится в регистр 35, Далее осуществляется серия контрольных измерений,во время которых К2 замлкается. При этом осуществляется измерение эталонных отрезков по границам зон, размеченных на масштаб ной сетке. Измерение координат эта лонных отрезков осуществляется также по сигналам Пуск аналогично описанному процессу измерения координат точки начала отсчета. Отличие состои лишь в том, что сигнал с усилителя 2 зг1держанный элементом 28 по выходу 8 блока 4 управления осуществляет на сумматоре 36 вычитание из текущей координаты точки координату точки начала отсчета, т.е, отсчет координа производится от заданного начала координат , Этот же сигнал, пройдя элемент 29 зёщержки, поступает с выхода 10 блока 4 управления на вход коммутатора 39 вычислителя 14, с выхода которого поступает в регистр 40 умен шаемого) а затем на вход сумматора 4 где происходит вычитание кодов координат по формуле V, Э W . 2и51л иэ.л вычисленная разность поступает на вход блока 43 деления, на второй вхо которого подается код эталонного отрезка. Блок 43 деления осуществляет деление кодов по формуле . х X В результате деления получается код коэффициента К, коррекции, который по сигналу с выхода элемента 32 задержки, выхода 9 блока 4 управления поступает через распределитель 15, управляемый дешифратором 13 зон, в блок 16 памяти, где хранятся коды коэффициентов согласно зонам, для которых они вычисляются. Количество вычисляемых коэффициентов определяется размерами чертежа и величиной эталонного отрезка. Максимальное число зон чертежа определяется путем деления размера, рабочего поля планшета по оси X (либо У) на величину эталонного отрезка, В рабочем режиме, который задается включением ключа КЗ, сигнал с усилителя 20, пройдя элементы 28 и 29 задержки, поступает на вход элемента 32, с выхода 11 блока 4 управления - на вход блока 17 выбора кодов. По этому сигналу в соответствии с кодом дешифратора 13 зон с помощью блока 37 ключей блока 18 коррекции координат осуществляется выбор соответствующего коэффициента коррекции. Блок 18 может быть .реализован в виде сумматора. При этом поправочные коэффициенты, записанные для каждой из п зон в блоке 16 памяти, выполняют роль весовых коэффициентов , различных в общем случае для каждой зоны. Эти коэффициенты поступают с частотой тактовых импульсов в процессе измерения координаты с выхода 7 блока 4 управления через блок 34 ключей на вход сумматора 38, где они суммируются, т,е, на сумматоре суммируются на единичные прираЩения координаты как на счетчике 33 блока 12 формирования координаты, а весовые коэффициенты согласно зонам, в которых производится измерение, Изнестно, что наиболее распространенные бумажные носители информации (ватман, миллиметровка,- калька) имеют значительный разброс линейных параметров и подвержены существенным деформациям, возникающим как под воздействием условий среды, так и в процессе работы с изрбражением. Эти деформации достигают 2-3 мм на 1 м, что либо снижает эффективность использования устройств графического ввода при решении многих задач автоматизированного проектирования,требуя постоянного контроля и исправления результатов кодирования изббргокения,либо вообще исключает возможность использования этих устройств, в предлагаемом устройстве, устраняющем линейные искажения носителя изображения, абсолютная погрешность результатов измерения уменьшается до 0,5 мм на 1 м носителя. При.этом точность измерений повышается в 4-5 раз, а производительность труда оператора-кодировщика увеличивается примерно на 20%. формула изобретения Устройство для считывания графической информации, содержащее планшет и съемник координат, подключенные к бл ку управления, одни из выходов которого соединены со входами блока формирования координат,и. регистр, о тличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно содержит дешифратор зон, вычислитель и последовательно соединенные распределитель, блок памяти, блок выбора кодов и блок коррекции координат, один из выходов блока формирования коор4инат подключен ко входу дешифраторов зон, а другие выходы - к одним из входов вычислителя, друго вход которого соединен с выходом регистра, выход дешифратора зон под;лключен к одним из входов блока выбора кодов и распределителя, другой вход . которого соединен с выходом вычислителя, а управляющие входы блока коррекции координат, распределителя, блока выбора кодов и вычислителя подключены к соответствующим выходам блока управления. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 327501, кл. G 06 К 11/00, 1969. 2.Авторское свидетельство СССР № 313211, кл. G 06 К 11/00, 1968 (прототип),