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

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТБШАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

1

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, в частности к устройствам для считывания графической информации, и может быть использовано для полуавтоматического считывания и графической информации.

Известно устройство для считывания графической информации, содержащее планшет с координатными шинами, подключенными к коммутаторам, соединенными с счетчиками, съемник координат, выход которого через усилитель подключен к блоку управления элементы И и ИЛИ 1 .

Недостаток устройства состоит в невысокой разрешающей способности.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее планшет, с первой и второй группами взаимно ортогональных прямолинейных изолированных друг от друга токопроводящих шин, съемник координат, состоящий из сферической линзы, визирной стеклянной пластины и цилиндрической катушки, индуктивно связанной с щинами планшета, блок обработки измерительных сигналов, первый и второй измерительные каналы, и блок управления, при этом первый, второй, третий и четвертый выходы

блока управления подключены к соответствующим входам обоих измерительных каналов, пятые входы которых, в свою очередь, через блок обработки измерительных сигналов связаны с цилиндрической катушкой индуктивности съемника координат, а пятые и шестые группы выходов блока управления соответственно соединены с первой и второй группами токопроводящих шин 2.

Устройство характеризуется недостаточно высокой точностью и быстродействием.

10

Цель изобретения - повышение точности и быстродействия устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее планшет, выполненный в виде системы двух взаимно ортогональных координатных шин, подключен15 .ных к распределителю импульсов, вход которого соединен с делителем частот, а выходы подключены к одним входам формирователей координат первой группы, другие входы которых соединены с генератором импуль20сов, подключенным к делителю частоты, съемник координат, соединенный с первым усилителем-демодулятором, и первый формирователь сигналов, подключенный к выходу первого усилителя-демодулятора и к другим входам формирователей координат первой группы, введены вторая группа формирователей координат, одни входы которых соединены с распределителем и генератором импульса, а выходы являются выходом устройства, второй формирователь сигналов, выход которого подключен к другим входам формирователей координат, второй усилитель-демодулятор, соединенный с выходом съемника координат и с входом второго формирователя сигналов, счетчик, подключенный к генератору импульсов, элементы И первой группы, входы которых соединены с счетчикогй, и блок определения угловых координат, входы которого подключены к съемнику координат, к генератору импульсов и к выходу элементов И первой группы, а выходы являются выходом устройства.

При этом съемник координат содержит цилиндрические катушки индуктивности и последовательно оптически связанные первый проецирующий элемент, светоделительный элемент, оптически связанный с вторым проецирующим элементом и с источниками света, фокусирующий элемент и оптико-электронный сканистор.

Блок Определения угловых координат содержит умножители, одни входы которых соединены с узлом памяти, а другие подключены к соответствующим сумматорам, соединенным с первым элементом задержки, второй элемент задержки, подключенный к входу умножителей и к выходу первого элемента задержки, и последовательно соединенные видеоусилитель, усилитель-формирователь, второй счетчик, другой вход которого является входом блока, дешифратор, выход которого подключен к первому элементу задержки, триггеры, другие входы которых являются входом блока, элементы И второй группы, другие входы которых являются входом блока, счетчики группы, другие входы которых являются входом блока, а выходы подключены к входам соответствующих сумматоров.

На фиг 1 представлена блок-схема устройства;, на фиг. 2 и 3 - конструктивное выполнение съемника координат.

Устройство содержит планщет 1 с координатными щинами 2, съемник 3 координат, первый 4 и второй 5 усилители-демодуляторы, первый 6 и второй 7 формирователи сигналов, первая 8 и вторая 9 группы формирователей координат, содержащие триггеры 10, элементы И 11 и счетчики 12, распределитель 13 импульсов, делитель 14 частоты, генератор 15 импульсов, первый счетчик 16, первая группа элементов И 17 и блок 18 определения угловых координат. При этом съемник 3 координат содержит цилиндрические катущки 19 индуктивности, первый 20 и второй 21 проецирующие элементы, светоделительный элемент 22, фокусирующий элемент 23, оптико-электронный

сканистор 24 и источник 25 света, а блок 18 содержит усилитель-формирователь 26, второй счетчик 27, дещифратор 28, триггеры 29, элементы И 30 второй группы, счетчик 31 группы, сумматоры 32, умножители 33, первый 34 и второй 35 элементы задержки, узел 36 памяти и видеоусилитель 37.

Устройство .работает следующим образом. В момент включения устройства начинает работать в автоколебательном режиме генератор 15, вырабатывая последовательность счетных импульсов, и на выходе делителя 14 частоты появляются импульсы, управляющие токами опроса щин. Импульсы тока опроса распределяет распределитель 13,

5 который последовательно возбуждает щины в начале по одной, а затем по другой координатным осям. В результате такого последовательного возбуждения координатных шин над поверхностью планщета 1 один за другим в двух ортогональных направлениях

пробегают фронты радиоимпульсов. Электромагнитное поле щин возбуждает в обоих цилиндрических катущках 19 индуктивности съемника 3 импульсные последовательности измерительных сигналов с разнополярной

5 огибающей. В усилителях-демодуляторах 4 и 5 и формирователях 6 и 7 осуществляется выделение первой гармоники огибающей измерительных сигналов и формирование запрещающего потенциального сигнала при переходе огибающей через нулевой уровень.

0 При расположении съемника 3 координат в любой Точке планщета 1 момент перехода огибающей через нулевой уровень всегда связан с центрами соответствующих цилиндрических катушек индуктивности.

В момент подачи команды считывания координат импульсом с распределителя 13 опрокидываются соответствующие триггеры 10, и в соответствующие счетчики 12 начинают поступать импульсы счета. Когда рас0 пространяющаяся над планщетом 1 в направлении ОХ волна достигает каждой из цилиндрических катушек 19 индуктивности, на выходах формирователей 6 и 7 сигналов появляются перепады напряжений, возвращающие триггеры в исходное состояние. Поступление импульсов в счетчики прекращается и в них фиксируются координаты Xi и Хз центров первой « второй цилиндрических катущек 19. По сикончании опроса щин в направлении осл ОХ начинается возбуждение шин в направлении оси ОУ. При этом импульсом с распределителя 13 опрокидываются другие триггеры 10, разрещающие поступление импульсов в соответствующие счетчики 12. Когда же волна, распространяющаяся в направлении оси ОУ, достигает первой и второй

5 катущек 19 индуктивности, на выходах формирователей 6 и 7 появляются вторые измерительные сигналы, возвращающие упомянутые триггеры в исходное Состояние. В сортветствующих счетчиках фиксируются координаты У и Уг.

Одновременно с началом измерения линейных координат и У в работу вступает блок 1|8. Благодаря наличию оптической связи источников 25 света с вторым выходом светоделительного элемента 22 поле считывания оказывается освещенным и часть диффузноотраженного светового потока с помощью фокусирующего элемента 23 переносит изображение поля считывания в плоскость фотоприемной мищени сканистора 24, центр которого оптически сопряжен с центром первой цилиндрической катушки 19. При это для обеспечения высокой скорости шифрования графических документов, допускается низкая точность совмещения визирного перекрестия съемника 3 координат с графическим элементом. Однако величина рассогласования всегда должна быть меньше радиуса фотоприемной мишени сканистора 24. При выполнении этого условия счетчик 16 вырабатывает серию управляющих импульсов для последовательного опроса по кольцу множества фотоприемных каналов в сканисторе 24. Последний работает в бинарном режиме, в соответствии с которым отоутстствие света на выходе фотоприемного канала определяет логический нуль, а наличие света - логическую единицу, или наоборот.,

В качестве управляющих сигналов используются импульсы с выхода генератора 15, которые организуют последовательный опрос по кольцу множества фотоприемных каналов в сканисторе 24. Одновременно с этим номер опрашиваемого канала фиксируется в счетчике 16 адреса фотоприемного канала и в момент его перехода через нулевое Состояние через элемент И 17 все счетчики 31 устанавливаются в нулевое состояние, разрешая накопление счетных импульсов Через элементы И 30. С помощью видеоусилителя 37 и дифференцирующего усилителя-формирователя 26 определяются границы пересечения кольцом сканирования графического элемента. Каждое пересечение при этом фиксируется в счетчике 27 команд и через дешифратор 28 запрещает накопление импульсов в каждом из счетчиков 31, где в цифровой форме определяются соответствующие числа. После накопления последнего Числа через момент времени йзад, определяемый перёым элементом 34 задержки, выполняются операции сложения сумматорами 32 и далее, так же через фиксированный момент времени йзад, определяемый элементом 35, выполняется операция умножения содержимого каждого из сумматоров 32 на определенную константу, хранящуюся в узле 36.

Введение новых узлов И блоков, а также новых конструктивных связей позволило существенно повысить точность и быстродействие устройства..

Формула изобретения

0 выходы подключены к одним входам формирователей координат первой группы, другие входы которых соединены с генератором импульсов, подключенным к делителю частоты, съемник координат, соединенный с первым усилителем-демодулятором, и первый фор5мирователь сигналов, подключенный к выходу первого усилителя-демодулятора и к другим входам формирователей координат первой группы, отличающееся тем, что.С целью повышения точности и быстродействия, оно

0 содержит вторую группу формирователей координат, одни выходы которых соединены с распределителем и генератором импульсов, а выходы являются выходом устройства, второй формирователь сигналов, выход которого подключен к другим входам форми5рователей координат, второй усилитель-демодулятор, соединенный с выходам Съемника координат и с входом второго формирователя сигналов, счетчик, подключенный к генератору импульсов, элементы И первой группы, входы которых соединены с счет0чиком, и блок Определения угловых координат, входы которого подключены к С1 емнику координат, к генератору импульсов и к выходу элементов И первой группы, а выходы являются выходом устройства.

5 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что Съемник координат содержит цилиндрические катушки индуктивности и последовательно оптически связанные первый проецирующий элемент, светоделительный элемент, оптически связанный с вторым проецирующим элементом и с источниками света, фокусирующий элемент и оптико-.электронный сканистор.

гг

fs

р 26

-т

/о

ш о

/J 75

гч

(pcjs.3

25 2В