Устройство для считывания графической информации Советский патент 1982 года по МПК G06K11/00 

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам для считывания графической информации.

По основному авт. св. ff 82б37б известно устройство для считывания графической информации, содержащее планшет, выполненный в виде сист.емы двух взаимноортогональных координатных шин, коммутатор, блок управления, блок определения координат, содержащий регистр координат и счетчики грубого и точного отсчета, съемник координат, содержащий первую и вторую катушки индуктивности, индуктивно связанные с рамкой компенсации , первый и второй усилители, формирователь импульсов компенсации и блок идентификации точек считывания, содержащий элемент И,-первую и вторую группу элементов И, инверторы, триггер и элементы ИЛИ. При сов1нещеиии острия (визирного /юрекрестия) съемника координат с

точкой считывания производится грубый отсчет косфдинат-, до получения сигналов с катушек съемника координат. После этого блок управления переключает устройство в режим точного отсчета, характеризующийся периодическим опросом выбранной шины. Результаты грубого и точного отсчета поступают в блок определения ко,(, ординат, где формируются координаты X и У Cl.

Недостатком данного устройства является ограничение области применения, вследствие невозможности сцн

15 тывать дополнительную информацию, функционально зависящую от координат.

В практике считывания графической информации, в частности при счи20 тывании графической информации . с топографических карт, планов и т.п., возникает необходимость в считывании . не только координат. Но и парамет(ов, функционально зависящих от координат, например характера местности, типа почвы, залегания полезных ископаемых областей температур и давления, наличия инженерных сооружений, высоты над уровнем моря, глубины и т.д. Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет считывания дополнительной информации Указанная цель достигается тем, что а устройство введены регистры, схемы сравнения, сумматоры, интеграторы, узел индикации, счетчик адреса, блок памяти, выход которбго подключен к первым входам первого ивторого регистров, а вход - ксчетчи ку адреса, первый вход которого соединен со входом индикации и вых дом первой схемы сравнения, первый вход которой подключен к выходу блока определения координат, первым вхо дом выходного регистра первого и вто рого сумматоров, второй вход подключен к выходу первого регистра и вторым входам первого и второго суммато ров, выходы которых подключены к соответствующим интеграторам, выходы {которых соединены со входами третьего сумматора, выход которого подключен к первым входам третьего и четвертого регистров, выходы которых подключены к входам второй схемы сра нения, выход которой соединен со вто рыми входами третьего и четвертого регистров, счетчика адреса и второго регистра, выход которого соединен со вторым входом выходного регистра. На чертеже представлена структурная схема устройства для считывания графической информации. Устройство включает планшет 1, выполненный в виде системы двух взаимноортогональных координатных шин 2, коммутатор 3, блок 4 управления, формирователь 5 импульсов компенсации, съемник 6 координат, усилители 7 и 8, блок 9 идентификации точек считывания, блок 10 определения координат, содержащий счетчик 11 грубого отсчета, счетчик 12 точного отсчета и регистр 13 координат, первый и второй регистры 1 и 15, первую схему 16 сравнения,, узел 17 индикации, счетчик 18 адреса, первый и вто рой сумматоры 19 и 20,интеграторы 21 и 22, третий сумматор 23, третий и четвертый регистры 2 и 25, вторую схему 26 сравнения, регистр 27 выход ной, блок 28 памяти. Первый регистр предназначен для промежуточного хранения.информации о точках аппроксимации с координатами X,-, У,,поступающей из блока 28 памяти; второй регистр 15 предназначен для промежуточного хранения значений параметров Z,-, -которыми х1арактеризуется точка аппроксимации с координатами Х,- , У , поступающих из блока 28 памяти; первая схема 16 сравнения предназначена для сравнения содержимого регистров 13 и 14. Узел 17 индикации предназначен для визуального оповещения о том, что считанная с помощью съемника координат точка с координатами Х,, VQ не попала в заданную область; счетчик 18 адреса предназначен для выдачи сигнала адреса в блок 28 памяти; первый и второй сумматоры 19 и 20 предназначены для определения значений 1Х -Хо1, Iyi-Уо соответственно. Интеграторы 21 и 22 предназначены для вычисления значений соответственно. Третий сумматор 23 предназначен для вычисления значения I Х -ХоЦИУ -УО Третий и четвертый регистры 2k и 25 предназначены для промежуточного хранения значения + |УЯ--УО| предыдущей и последующей точек аппроксимации. Вторая схема 2б сравнения выполнена с управлением по выходу и предназначена для сравнения содержимого регистров 24 и 25 и выдачи сигналов разрешения установки в нулевое состояние регистров 24 и 25, считывания информации из регистра 15, выдачи сигнала счетчику 18 адреса. Регистр 27 выходной предназначен для промежуточного хранения выходной информации5 блок 28 памяти предназначен для хранения цифровой модели. . Перед началом работы все блоки и узлы устройства приводятся в исходное состояние сигналом при включении питания. На чертеже блоки питания и устройства выработки сигнала установки в исходное состояние при включении питания не показаны. После включения питания все триггеры регистра 25 устанавливаются в единичное состояние, запускается счетчик 18 адреса и из блока 28 памяти поступают координаты точки 1 на регистр 14. Устройство готово к работе. Устройство работает следующим образом. При совмещении острия (визирного перекрытия) съемника 6 координат с точкой считывания запускается блок k управления, асе элементы памяти устанавливаются в исходное состояние С выхода блока управления на вход коммутатора 3 поступает серия импуль сов опроса. Коммутатор 3 обеспечивает последовательный опрос токовыми импульсами координатных шин 2 планшета 1 по координате X . В блоке 10 определения координат счетчик 11 грубого отсчета осу1цествляет подсчет опрошенных шин (формирование числа грубого отсчета) до получения сигналов из съемника 6 координат в резуль тате опроса первой после точки считывания шины. Указанные сигналы усиливаются усилителями 7 и 8 и поступают на второй и третий входы блока 9 идентификации точек считывания, где совпадение этих сигналов вызывает Появление сигнала на выходе бло ка 9 свидетельствующего о том, что точка считывания находится на задан ном участке. Указанный сигнал, посту пал на вход блока управления, вызывает прекра1чение последовательного опроса шин 2, в блоке 10 определения координат на счетчике 11 грубого отсчета оказывается зафиксированным некоторое число участков, пре шествующих участку считывания. Блок 4 управления переключает устройство 8 режим точного отсчета, характериз емый периодическим опросом выбранно шины 2 по координате X. Синхронно с опросом шины по командам со второ го выхода блока управления формирователь 5 формирует токовые импуль сы компенсации, поступающие в съемник 6 координат, чтобы обеспечивать возможность компенсации магнитных потоков, проходящих через съемник 6 координат в результате опроса координатной шины 2. Опрос координатной шины 2 прекращается, если при очередном такте опроса шины магнитн поток от опроса преобладает над ком пенсирующим потоком в блоке 6. При этом в блоке 10 формирования координат на счетчике 12 точного отсчет формируются младшие разряды координаты X. Координата X запоминается в блоке 10 формирования координат на регистре 13 координат. Блок управления устанавливает исходное состояние соответствующие узлы устройства и переводит устройство 8 режим формирования координат У, Опрос шин У, формирование грубого и точного значения соответствующей координаты осуществляется аналогично вышеописанному для координаты Х, Таким образом, в регистре 13 координат хранятся значения координат считанной точки (XQ, Ур). Схема б сравнения сравнивает содержимое регистров 13, 1, т.е. значение координат считанной точки (Хо, со значениями координат точки 1 ( УГШП). Невыполнение неравенств Уnlin Д Cтвyeт о том, что считанная точка с координатами Хо , УО не попала в заданную область. Схема 16 сравнения вырабатывает сигнал, поступающий в узел 17 индикации, который вырабатывает визуальный сигнал о том, что считанная точка не попала в заданную область. Оператор анализирует причину непопадания, устанавливает устройство в исходное состояние и считывает координаты другой точки. При выполнении неравенств сигнал с выхода схемы 16 сравнения поступает на вход счетчика 18 адреса и переводит его в следующее состояние. По сигналу с выхода счетчика 18 адреса из блока 28 памяти на регистр 1 поступают координаты ,,х.точки 2, Схема сравнения сравнивает содержимое регистров 13 и И. Невыполнение неравенств то свидетельствует о том, что считанная точка с координатами XQ, Уд не .попала в заданную область, о чем сигнализирует узел 17 индикации. АнализиРУется причина непопадания точки.в область, устройство устанавливается в исходное состояние и считываются координаты другой точки. При выполнении неравенств счетчик 18 адреса сигналом, поступающим со схемы 16 сравнения, переводится в следующее состояние. По сигналу с выхода счетчика 18 адреса из блока 28 памяти на регистр I поступают значени а на регистр 15 координат X поступает соотвЬтствующее значение параметра (параметров) Z для первой точки аппроксимации. Содержимое регистров 13 и Н поступает н.а входы сумматоров 19 и 20 для вычисления значений |Х-,-Хо1, У --Уо1. С . выходов сумматоров 19 и 20 информация поступает на входы интеграторов 21 и 22 для вычислений значений JX-,X,|, I ,,, соответственно. С выходов интеграторов 21 и 22 информация поступает на входы сумматора 23, где: вычисляется значение L . 1Х -Хо1 1У-1-Уо 1, которое поступает в регистр 2k. Схема 26 сравнения сравнивает содержимое регистров 2 и 25, Так как содержимое регистра 25 больше (перед началом работы все Триггеры регистра 25 были установлены в единичное состояние) содержимого регистра 2, то на выходе 26 сравнения появляется сигнал, усанавливающий регистр 25 в нулевое состояние, разрешающий перезапись значения параметра Z-, из регистра 15 в регистр 27 выходной и переводящий счетч.ик 18 адреса в следующее состояние. По сигналу с выхода счетчика 18 адреса из блока 28 памяти на регистр И поступают координаты У а на регистр 15 поступает соответствующее значение параметра Zj второй точки аппрокси.мации. Аналогично описанному выше вычисляется значение 12 (Х -Хо/ +1У1-Уо1 которое с выхода суматора 23 поступает ы регистр 25. Схема 2б сравнения сравнивает содержимое регистров 2, 25. Если значение ,0то на выходе схемы 2б сравнения появляется сигнал, устанавливающий регистр 2Ц в нулевое состояние, разрешающий перезапись значения Z-j из регистра 15 в регистр 27 выходной и переводящий счетчик 18 адреса в следующее состояние. Если значение , то на выходе схемы 2б сравнения появляется сигнал, устанавливающий регистры 15 и 25 в нулевое состояние и переводящий счетчик 18 адреса в следую щее состояние. По сигналу с выхода счетчика 18 адреса из блока 28 памяти на регистры I и 15 поступают координаты Х, У и соответствующее зн чение параметра (параметров) Z следующей i-ой точки аппроксимации. Аналогичным образом в последовательном порядке производится перебор всех точек аппроксимации массива (Х, У , Z. ) из блока 28 памяти и оп ределение минимального значения Wn -V Xi-Xo- yH-yo. Значение параметра 1 , соответствую1цее точке с координагами Х, У , для которой определили L lrr,iri присваиваем считанной точке с координа9, Уд. Содержимое регистра 13 координат переписывается в регистр 27 выходной. С выхода регистра 27 выходного информация о координатах и параметрах считанной точки может быть введена в универсальные или специализированные ЭВМ, а также выведена на устройства для регистрации или отображения. Устройство устанавливается в исходное состояние. Использование устройства позволяет считывать не только координаты X, У но и параметры, функционально зависящие от значений координат. Автоматизация процесса считывания . этих параметров обеспечивает значительное улучшение характеристик автоматизированных систем (повышение быстродействия, точности, достоверности ввода информации и надежности) при формировании и вводе координатной информации за счет создания с требуемой точностью и хранения в блоке памяти цифровой модели местности. Устройство целесообразно использовать в автоматизированных системах диспетчеризации, оперативного управления транспортными сетями, грузопотоками , производственно-техническими процессами, информационного обслуживания, проектирования, при проведении научных исследований и инженерных расчетов. Особенно полезным использование устройства может быть в автоматизированных системах обеспечения аварийных посадок самолетов на аэродромах, подводных монтажных и спасательных работ, спасательно-восстановительных работ, при стихийных бедствиях, авариях в трубопроводных, транспортных и энергетических сетях. Формула изобретения Устройство для считывания графической информации по авт. св. №826376; отли чающееся тем, что, с целью расширения области применения устройства за счет считывания дополнительной информации, в него введены регистры, схемы еравнения,сумматоры, интеграторы, узел индикации, счет-i чик адреса, блок памяти, выход которого подключен к первым входам первого и второго регистров, а вход - к счетчику адреса, первый вход которого соединен со входом узла индикации и выходом первой схемы сравнения, пер вход которой подключен к выходу блока определения координат, первым входам выходного регистра, первого второго сумматора, второй вход подключен к выходу первого регистра и вторым входам первого и второго сум маторов, выходы которых подключены к соответствуыи1им интеграторам, выходы которых соединены со входами третьего сумматора, выход которого подключен к первым входам третьего и четвертого регистров, выходы ко210торых подключены к входам второй схемы сравнения, выход которой соединен со вторыми входами третьего и четвертого регистров, счетчика адреса и второго регистра, выход которого соединен со вторым входом выходного регистра. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе, 1. Авторское свидетельство СССР ff 826376, кл. G 06 К 11/00, 1979 (прототип).