Устройство для считывания графической информации Советский патент 1982 года по МПК G06K11/06 

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

I

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к полуавтоматическим устройствам считывания координат элементов изображения с документа, основанным на измерении времени распространения ультразвуковых волн в различных средах.

Известно устройство Для считывания графической информации, содержащее планшет, измерительный ультразвуковой излучатель, соединенный с выходом генератора импульсов, измерительный ультразвуковой приемник, подключенный через последовательно соединенные усилитель, триггер и логический элемент И ко входу счетчика, эталонный излучатель и приемник, соединенные с блоком автокоррекции, выход которого подключен к одному из входов логического элемента И, выход генератора соединен с одним из установочных входов триггера, ультразвуковые отражатели, одни из которых

расположены ортогонально по сторонам планшета и акустически связаны с эталонными излучателем и приемником, а другой акустически связан с эталонным излучателем и приемником, и блок временной задержки, первый вход которого подключен к генератору импульсов, второй вход - к выходу блока автокоррекции, а выход - к другому установочному входу триггера.

to Блок временной задержки содержит последовательно соединенные триггер, логический элемент И и делитель частоты ,. выход которого подключен к одному из установочных входов тригге15ра и выходу упомянутого блока, первый и второй входы которого соединены соответственно с другим установочным входом триггера и с одним из выходов логического элемента И

Недостатком известного устройства является невысокая точность измерения координат, обусловленная сильным затуханием ультразвукового сигнала. 3 так как при измерении сигнал, в наихудшем случае, проходит вдоль одно из координат удвоенное, а вдоль дру гой - учетверенное расстояние по ср нению с величиной измеряемой коорди наты. Вследствие этого уменьшается соотношение сигнал/шум на выходе ульт развукового приемника. Кроме того устройство имеет низкую помехоустой чивость. Отмеченные недостатки не позволяют создать высокоточное устройство для считывания графической информации больших форматов. Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее планшет, измерительный ультразвуковой излучатель, соединенный с генератором и акустически связанный с линейными координатными микрофонами подключенными к соответствующим ка налам преобразования, каждый из которых состоит из последовательно со единенных приемно-усилительного бло ка, триггера, логического элемента И, счетчика и формирователя сигналов коррекции с эталонным излучателем и звукоприемником . Недостаток устройства также состоит в недостаточно высокой точнести устройства. Цель изобретения - повышение то ности устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее планшет с расположенными на его краях двумя взаимно ортогональными координатными приемниками ультразву ковых сигналов, выходы которых подключены к первому и второму усилителям соответственно, третий усилитель, соединенный с выходом съемник координат и с одним входом первого триггера, другие входы которого под ключены к генератору импульсов, соединенному со съемником координат, и к первому делителю частоты, первый элемент И, выходы которого соед нены с формирователем сигналов коррекции и с первым триггером, а выход подключен к счетчику, второй триггер, входы которого соединены с генератором импульсов и с первым делителем частоты, второй элемент И входы которого подключены к формиро вателю сигналов коррекции и ко второму триггеру, а выход соединен с первым делителем частоты, и пЬследо Ц4 вательно акустически связанные эталонный излучатель ультразвуковых сигналов, соединенный с формирователем сигналов коррекции, отражательный элемент и эталонный приемник ультразвуковых сигналов, подключенный к формирователю сигналов коррекции, введены два взаимно ортогонально расположенных на краях планшета координатных излучателя ультразвуковых сигналов, один из которых подключенк выходу первого усилителя, и последовательно соединенные третий триггер, один вход которого подключен ко второму усилительэ, третий элемент И, другой вход которого подключен к формирователю сигналов коррекции, и второй делитель частоты, выход которого подключен к другому входу третьего триггера и к другому координатному излучателю ультразвуковых сигналов. На чертеже лредставлена блок-схема устройства. Устройство включает съемник 1 координат с излучателем 2 и измерительным приемником 3, расположенным в одном корпусе, первый Ц, второй 5 и третий 6 усилители, первый 7, второй 8 и третий 9 триггеры, первый 10, второй 11 и третий 12 элементы И, счетчик 13, генератор 1 с кнопкой 15 пуска, формирователь 16 сигналов коррекции, эталонные излучатель 17 и приемник 18 ультразвуковых сигналов, отражательный элемент 19, координатные приемники 20 и 21, координатные излучатели 22 и 23, планшет 2, первый 25 и второй 26 делители частоты. Устройство работает следующим образом. В момент включения устройства начинает работать в автоколебательном режиме формирователь 16. Он непрерывно зондирует пространство между эталонной головкой, в которой находится излучатель 17 и приемник 18 с отражателем 19. Расстояние между отражателем и эталонной головкой точно фиксировано, поэтому во время преобразования его в цифровой код можно всегда определить ошибку (код рассогласования), обусловленную отклонением параметров звукопроводящей среды от нормальных. Оператор совмещает визир съемника координат с точкой изображения. 5 координаты которой необходимо определить и нажимает кнопку 15. В этот момент времени генератор 1 формирует сигнал, поступающий на излучатель 2 и установочные входы триггеров 7 и 8. В результате излучается ультразвуковой импульс, а триггеры 7и 8 опрокидываются, разрешая поступление тактовых импульсов через элементы И 10 и 11 на входы сметчика 13 и делителя 25 соответственно, 8момент времени, когда звуковая волна достигает приемника 20, сигнал усиливается усилителем 4 и пода ется на излучатель 22. Излучается короткий ультразвуковой импульс и звуковая волна распространяется вдоль координаты X в обратном направлении. При достижении звуковой волной приемника 3 сигнал усиливается усилителем 6, триггер 7 опроки дывается и счет импульсов прекращается. В счетчике 13 записывается коорд ната )Hp), и. t - время распрострагде t, нения звука-в пря мом и обратном на правлениях, f(p) - частота тактовых импульсов на выхо де формирователя 16, являющаяся функцией парамет ров звукопроводя щей среды После прихода первого звукового импульса на приемник 3 сигнал с выхода делителя 25 опрокидывает триггеры 7 и 8 (это происходит после вы дачи координаты X во внешнее устрой ство) , элемент И 10 открывается и счетчик 13 начинает счет координаты При достижении ультразвуковым импульсом приемника 21 сигнал усиливается усилителем 5, триггер 9 опрокидывается, элемент И 12 открывается и тактовые импульсы поступают на вход делителя 26. Через определенный интервал времени на выходе делителя 26 появляется импульс, который подается на излучатель 23 и излучается короткий ультразвуковой сигнал. При достижении им приемника 3 сигнал усиливается в усилителе 6, триггер 7 опрокидывается и счет импульсов в счетчике 13 прекращается. Полное время от момента излучения импульса излучателем 2 до приема приемником 3 составляет SSnp 3 SoBp/ где t и t - время прохождения Р звукового импульса вдоль координаты в прямом и обратном направлениях;t - время задержки им пульса. При равенстве задержек сигналов в счетчике 13 записывается координатах N| (t:j--t)CF)4tNnP -fcj o6p)np где t -время задержки импульса. Эталонный канал работает на принципе звуколокации, а измерительный канал работает на принципе активной звуколокации. При этом ошибки, обу словленные ветровым воздействием в прямом и обратном направлениях распространения ультразвука, имеют различные знаки и практически взаимно компенсируются. Введение новых узлов, а также новых конструктивных связей позволило существенно повысить точность устройства. Формула изобретения Устройство для считывания графической информации, содержащее планшет с расположенными на его краях двумя взаимно ортогональными координатными приемниками ультразвуковых сигналов, выходы которых подключены к первому и второму усилителям соотве тственно, третий усилитель, соединенный с выходом съемника координат и с одним входом первого триггера, другие входы которого подключены к генератору импульсов, соединенному со съемником координат, и к первому делителю частоты, первый элемент И, входы которого соединены с формирователем сигналов коррекции и с первым триггером, а выход подключен к счетчику, второй триггер,входы которого соединены с генератором импульсов и с первым делителем частоты.

второй элемент И, входы которого подключены к формирователю сигналов коррекции и ко второму триггеру, а выход соединен с первым делителем частоты, и последовательно акустически связанные эталонный излучатель ультразвуковь1х сигналов, соединенный с формирователем сигналов коррекции, отражательный элемент и эталонный приемник ультразвуковых сигналов, подключенный к формирователю сигналов коррекции, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит два взаимно ортогонально расположенных -на краях планшета координатных излучателя ультразвуковых сигналов, один из котЬрых подключен к выходу

первого усилителя, и последовательно соединенные третий триггер, один вход которого подключен ко второму усилителю, третий элемент И, другой вход которого подключен к формирователю сигналов коррекции, и второй делитель частоты, выход которого подключен к другому входу третьего триггера и к другому координатному излучателю ультразвуковых сигналов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

кл. 235-161, опублик. 197t (протоtип).