SU590781A2 - Устройство дл считывани графической информации - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области автоматики и вычислительной техники, в частности, к устройствам дл  считывани  графической информации , и может быть использовано в системах оперативной св зи человека с вычислительной машиной, в системах обработки экспериментальной информации, а также в аппаратуре спецэффектов прикладного и вещательного телевидени .

Известно устройство дл  считывани  графической информации по авт. св. № 458842, содержащее блок синхронизации, телевизионный датчик, блок видеоконтрол , блок электронной указки, блок определени  координат и блок управлени  1.

Однако известное устройство характеризуетс  недостаточной точностью измерени  координат и его функциональные возможности ограничены использованием механического блока управлени  перемещением точечного указател  по экрану блока видеоконтрол .

Целью изобретени   вл етс  повыщение точности и расширение области применени  устройства.

Указанна  цель достигаетс  тем, что устройство содержит переключатель режимов работы и акустический измеритель координат, а в блок электронной з казки введены дополнительные элементы задержки, формирователи II логические элементы И, ИЛИ, выходы акустического измерител  координат соединены со входами одних из элементов задержки, выходы которых подключены через последовательно соединенные дополнительные элементы задерл ки и формирователи к одним из входов дополнительных логических И, ИЛИ, другие входы которых соединены с выходом другого логического элемента И, а выходы через переключатель режимов работы - с

блоком видеоконтрол .

На фиг. 1 приведена функциональна  схема устройства считывани  графической информации; на фиг. 2 - диаграммы напр л ений , по сн ющие принцип формировани 

электронного указател  на экране электроннолучевой трубки (ЭЛТ) блока видеоконтрол .

Устройство содержит блок I синхронизации , телевизионный датчик 2, блок 3 видеоконтрол , блок 4 определени  координат,

акустический измеритель 5 координат и блок

6 формировани  электронного указател 

(блок электронной указки).

Акустический измеритель 5 координат состоит из планшета 7, которым может служить экран ЭЛТ, генератора 8, авторучки 9 с электроакустическим преобразователем 10, микрофона 11 ДЛ9 измерени  координаты X с усилителем-формирователем 12, триггером

13, амплитудно-упп вп емым ключом 14 и

схемой 15 усреднени , микрофона 16 дл  измерени  координаты с усилителем-формирователем 17, триггером 18, ключом 19 и схемой 20 усреднени , неподвижного электроакустического преобразовател  21, эталонного микрофона 22 с усилителем-формирователем 23, триггером 24, ключом 25, схемой 26 усреднени , схемой 27 вычитани , источником 28 опорного напр жени  и усилителем

29посто нного тока. Блок 6 формировани  электронной указки

содержит управл емый элемент 30 задержки, формирователь 31, логический элемент И 32, управл емый элемент 33 задержки, формирователь 34, элемент 35 задержки, формирователь 36, логический элемент ИЛИ 37, элемент И 38.

Устройство содержит также переключатель 39 режимов работы.

На фиг. 2 показаны строчные синхроимпульсы 40, импульсы 41 на выходе элемента

30задержки, импульсы 42 на выходе формировател  31, кадровые синхроимпульсы 43, импульсы 44 на выходе элемента 33 задержки , импульсы 45 на выходе формировател  34, импульсы 46 на выходе элемента И 32, импульс 47 на выходе элемента задержки 35, импульс 48 на выходе формировател  36 и импульс 49 на выходе элемента И 38.

Блок 1 обеспечивает синхронную работу всего устройства. Выходом «а он соединен с телевизионным датчиком 2 и блоком 3 видеоконтрол , который одним из своих входов соединен с выходом телевизионного датчика 2. С выхода «а в соответствующие блоки телевизионного датчика и блока видеоконтрол  поступают синхронизирующие и гас щие импульсы. Выходами «б и «с блок 1 синхронизации соединен с блоком 4 определени  координат и с блоком 6 формировани  электронной указки. С выхода «б в указанные блоки подаютс  кадровые синхронизирующие импульсы (КСИ), которые обеспечивают временную прив зку блоков 4 и 6 к единому началу отсчета, а с выхода «с - строчные синхронизирующие импульсы (ОСИ).

Телевизионный датчик 2 предназначен дл  считывани  графической информации с носителей или непосредственно с натурного объекта. Одним из выходов он соединен с блоком 3 видеоконтрол  (блоком отображени ), а другим с блоком 4 определени  координат, в которой подаютс  напр жени  с сопротивлений , включенных последовательно с отклон ющими катущками телевизионного датчика 2. В блоке 4 определени  координат эти напр жени  используютс  дл  исключени  вли ни  нелинейных искажений телевизионного датчика 2 на точность определени  коорзинат (см. подробно описание изобретени  по а. с. № 458842).

Акустический измеритель 5 координат предназначен дл  плавного перемещени  электронного указател  по экрану ЭЛТ блока 3 видеоконтрол . В нем микрофон 11, усилитель 12, триггер 13, амплитудно-управл емый ключ 14 и схема 15 усреднени  соединены последовательно, образу  рабочий канал X. Аналогично соединены между собой микрофон 16, усилитель 17, триггер 18, амплитудно-управл емый ключ 19 и схема 20 усреднени , образу  ра бочий канал Y.

Излучатель 21 и последовательно соедине.нные между собой микрофон 22, усилитель 23, триггер 24, амплитудно-управл емый ключ 25, схема 26 усреднени , схема 27 вычитани  и усилитель 29 посто нного тока образуют эталонный канал. Импульсный генератор 8 своим выходом соединен с электроакустическими преобразовател ми 10 и 21 и с нулевыми входами триггеров 13, 18 и 24, а усилитель 29 посто нного тока своим выходом соединен с управл ющими входами ключей 14, 19 и 25. На вход 28 схемы 27 вычитани  нодаетс  опорное напр жение. В рабочих каналах X и Y акустического измерител  5 координат осуществл етс  преобразование пространственного положени  авторучки 9 на рабочем поле 7 в посто нные напр жени  на выходах схем 15 и 20 усреднени , которые затем используютс  дл  управлени  перемещением электронной указки на экране ЭЛТ блока 3 видеоконтрол . Эталонный канал (элементы 21-29) исключает вли ние изменени  скорости распространени  звуковой волны в воздухе на .величину напр жени  в рабочих каналах X и Y, тем самым обеспечива  однозначное соответствие между положением авторучки 9 на рабочем поле 7 и величинами напр жений на выходах схем 15 и 20 усреднени  независимо от изменени  температуры , давлени  и влажности воздуха.

Блок 6 формировани  электронной указки обеспечивает формирование сигналов дл  подсветки на экране ЭЛТ блока 3 видеоконтрол  электронной указки в виде свет щейс  точки или перекрести  и дл  определени  их координат X и Y относительно начала кадра в блоке 4 определени  координат. В нем элемент 30 переменной задержки через формирователь 31, соединен с одним из входов элемента «И 32, а элемент 33 переменной задержки через формирователь 34, соединен с другим входом элемента «И 32, выход которого соединен со входом элемента «ИЛИ 37 и входом элемента «И 38. Элемент 33 переменной задержки, элемент 35 задержки и формирователь 36 соединены последовательно . Выход формировател  36 соединен со вторыми входами элемента «ИЛИ 37 и элемента «И 38, выходы которых через переключатель 39 на два положени  подключаютс  к блоку 3 видеоконтрол , а элемент «И 38, кроме того, своим выходом соединен с блоком 4 определени  координат. Управл ющие входы элементов 30 и 33 переменной задержки соответственно соединены.с выходами схем 15 и 20 усреднени , а синхронизирующие входы элементов 30 и 33.. переменной задержки

свответственно соединены с выходами «с и «в блока I синхронизации.

Временные диаграммы нанр жений (фиг. 2) раскрывают сущность формировани  электронного указател  Б виде точки или перекрести . Позицией 40 на фиг. 2 обозначены строчные синхроимнульсы, цоступающие на вход элемента 30 переменной задержки с блока I синхронизации, а позицией 41-импульсы на его выходе.

Длительность импульсов 41 определ етс  амплитудой напр жени  на выходе схемы 15 усреднени . Позицией 42 обозначены импульсы , формируемые на выходе формировател  31. Позицией 43 обозначен кадровый синхроимпульс , поступающий на вход схемы 33 переменной задержки, а позицией 44 -импульс, формируемый на ее выходе. Длительность этого импульса определ етс  амплитудой напр жени  на выходе схемы 20 усреднени . Позицией 45 обозначен импульс на выходе формировател  34. Его длительность определ ет размер перекрести  по вертикали (на фиг. 2 длительность импульса соответствует длительности п ти строк блока видеоконтрол ). Позицией 46 обозначены импульсы на выходе элемента «И 32, позицией 47 обозначен импульс на выходе схемы 35 задержки, позицией 48 - импульс на выходе формировател  36, а позицией 49 - импульс на выходе элемента «И 38. Длительность импульса 47 должна быть такой, чтобы с помощью импульса 48 можно было выделить импульс 49 из группы импульсов 46.

Согласно фиг. 2 длительность импульса 47 больще длительности двух строк, но меньше длительности трех строк блока 3 видеоконтрол . Длительность импульса 48 определ ет размер перекрести  по горизонтали и соответствует длительности частоты строки. Измен   длительности указанных импульсов, можно измен ть размеры перекрести .

Акустический измеритель 5 координат работает следующим образом. После включени  генератора 8, импульсы с его выхода поступают на расположенный в авторучке -9 импульсный акустический излучатель 10 и на установочные входы триггеров 13 и 18, устанавлива  их каждый раз в исходное состо ние . Под воздействием этих импульсов электроакустический преобразователь 10 генерирует звуковые импульсы, которые распростран ютс  в воздущной среде и принимаютс  координатными микрофонами 11 и 16. На выходах этих микрофонов формируютс  импульсы , которые усиливаютс  усилител миформировател ми 12 и 17 и подаютс  соответственно на «единичные входы триггеров 13 и 18. Частоту генератора 8 выбирают такой , чтобы врем  распространени  акустической волны от самой удаленной точки рабочего пол  7 до микрофонов 11 и 16 было меньще периода следовани  этих импульсов. Под воздействием импульсов, поступающих от генератора 8 и с усилителей 12 и 17, на ВЫХОЛР

каждого из триггеров 13 и 18 будут формироватьс  импульсы, частота следовани  которых равна частоте импульсов задающего генератора 8, а длительность - пр мо пропорциональна рассто нию от авторучки 9 до микрофонов II и 16. С выхода триггера 13 импульсы через амплитудно-управл емый ключ 14 подаютс  на вход схемы 15 усреднени , а с выхода триггера 18 импульсы подаютс  через амплитудно-управл емый ключ

19на вход схемы 20 усреднени . Кажда  из схем 15 и 20 зсреднени  обеспечивает линейное преобразование «длительность - амплитуда .

Дл  обеспечени  однозначного соответстви  между положением авторучки 9 на рабочем поле планшета 7 и величинами напр жений на выходах схем 15 и 20 усреднени  при изменении скорости звука в воздухе, используетс  эталонный канал. Он работает следующим образом.

Фиксированное рассто ние между неподвижным излучателем 21 и эталонным микрофоном 22 преобразуетс  в посто нное напр жение на выходе схемы 26 усреднени  аналогично тому, как это делаетс  в рабочих каналах . Это напр жение сравниваетс  всхеме 27 вычитани  с опорным напр жением, подаваемым на вход 28. Амплитуда опорного напр жени  соответствует эталонному рассто нию между излучателем 21 и микрофоном 22 дл  нормальной скорости звука в воздухе. При изменении скорости звука, вследствие изменени  параметров окружающей среды (влажности, давлени , температуры и т. д.) измен етс  напр жение на выходе схемы 26 усреднени  и, как следствие, на выходе схемы 27 вычитани . Разность напр жений с выхода схемы 27 вычитани  усиливаетс  усилителем 29 посто нного тока и подаетс  на управл ющие входы амплитудно-управл емых ключей 14, 19 и 25, измен   их коэффициент передачи. Это приводит к увеличению амплитуды на выходах ключей 14, 19 и 25 при увеличении скорости звука и к уменьшению амплитзды при уменьшении скорости звука. Так как частота следовани  импульсов в рабочих каналах посто нна, то происходит компенсаци  изменени  длительности этих импульсов изменением их амплитуды. В результате амплитуда напр жений на выходах схем 15 и

20усреднени  остаетс  неизменной дл  заданного положени  авторучки при изменении скорости звука в воздухе.

Claims (2)

1. Напр жени  с выходов схем усреднени  15 и 20 подаютс  соответственно на управл ющие входы схем переменных задержек 30 и 33 блока 6 формировани  электронного указател . Они измен ют величину задержек строчных и кадровых синхроимпульсов, подаваемых соответственно с выхода «с и «в блока 1 синхронизации. С выхода элемента 30 переменной задержки, задержанные строчные синхроимпульсы 41 (фиг. 2) подаютс  на формирователь 31, на выходе которого формируютс  короткие импульсы 42, соответствующие по длительности одному элементу разложени  блока 3 видеоконтрол . Эти импульсы .подаютс  на один вход логического элемента «И 32. Кадровый синхроимпульс, задержанный элементом 33 переменной задержки , подаетс  на формирователь 34, который обеспечивает -формироваиие импульса 45 (фиг. 2). Этот импульс подаетс  на второй вход элемента «И 32. За кадр индикации на выходе элемента «И 32 формируютс  импульсы 46 (фиг. 2). Кроме того, задержанный кадровый синхроимпульс подаетс  на вход элемента 35 задержки, с выхода которого задержанный импульс 47 (фиг. 2) подаетс  на формпрователь 36, на выходе которого формируетс  импульс 48 (фиг. 2). Этот импульс и импульсы с выхода элемента «И 32 подаютс  на элемент «ИЛИ 37 и элемент «И 38. С выхода элемента «ИЛИ 37 эти импульсы можно подать через переключатель 39, установленный в положении «К на модул тор блока 3 видеоконтрол  и на его экране сформируетс  указатель в виде перекрести . Размеры этого перекрести  по вертикали определ ютс  длительностью импульса 45 (фиг. 2), а по горизонтали - длительностью импульса 48. На выходе логического элемента «И 38 сформируетс  импульс 49, временное положение которого относительно начала кадра соответствует середине перекрести . Этот импульс через переключатель 39, установленный в положении «М, подаетс  иа модул тор блока 3 видеоконтрол  и на его экране по вл етс  свет ща с  точка. Кроме того, этот импульс подаетс  в блок 4 определени  координат, в котором определ етс  координата X и Y электронного указател  на экране ЭЛТ блока 3 видеоконтрол . В то же врем  эти координаты однозначно определ ют попожение авторучки 9 на рабочем поле 7 акустического измерител  5 координат. Устройство считывани  графической информации в режиме считывани  информации с рЭбочего пол  плаищета 7 (режим 1), в режиме считывани  с помощью телевизионного датчика 2 (режим 2) и в режиме «рисовани  или формировани  изображени  (режим 3) работает следующим образом. В первом режиме оператор поочередно совмещает авторучку с элементами изображени  и даёт разрещение на определение их координат . При этом на выходе схем 15 и 20 усреднени  вырабатываютс  напр жени , пропорциональные положению авторучки 9 на рабочем поле планщета 7. Эти напр жени  измен ют временное положение импульса на вь1ходе элемента «И 38 относительно начала кадра (начала координат). Этот импульс по- е ступает в блок 4 определени  координат и прекращает поступление импульсов заполнени  в счетчики X и Y от генераторов тактовой частоты, формиру , координаты указанного элемента.6 При считывании информации с носителей или с натурных объектов, расположенных перед телевизионным датчиком 2 (режим 2), изображение выводитс  на экран ЭЛТ блока 3 видеоконтрол . Переключатель 39 устаиавливастс  в положение «К. Оператор помешает авторучку 9 на рабочее поле планшета 7 и иа экране ЭЛТ формируетс  перекрестие . Определение координат осуществл етс  путем совмещени  центра перекрести  с элементами изображени . В отличие от предыдущего режима счетчики X и Y блока 4 определени  координат заполн ютс  от генераторов X и Y, частота следовани  импульсов управл етс  напр жени ми, пропорциональными отклон ющим токам телевизионного датчика
2. 2. Это позвол ет исключить вли ние нелинейных искажений телевизионного дат чика 2 на точность определени  координат.. В режиме 3 изображение рисуетс  на бумажном носителе, расположенном на рабочем поле планшета 7. Одновременно с этим осуществл етс  определение координат траектории перемещени  авторучки в блоке определени  координат и отображение этой траектории на экране ЭЛТ блока 3 видеоконтрол . С этой целью сигнал с выхода логического элемента «И 38, через переключатель 39, установленный в положение «М, подаетс  на модул тор ЭЛТ блока 3 видеоконтрол  (если ЭЛТ запоминающа ) или в блок регенерации изображени  (если используетс  стандартный кинескоп). При этом имеетс  возможность использовать экран ЭЛТ блока видеоконтрол  в качестве рабочего пол  устройства управлени  электронным указателем, т. е. оптически совместить электронный указатель со звуковым датчиком акустического измерител  5 координат. Такое рещение обеспечивает максимальное удобство в работе (особенно в режиме 3). Таким образом, звуковой датчик координат в предлагаемом устройстве обладает всеми остоинствами «светового карандаша. В лроцессе рисовани  он лишь сопровождает электронный указатель, совмещение которого с точками изображени  обеспечивает более высокую точность измерени  координат, чем при спользовании «светового карандаша. Формула изобретени  Устройство дл  считывани  графической нформации по авт. св. № 458842, отличаюеес  тем, что, с целью повышени  точноти и расширени  области применени , оно одержит переключатель режимов работы и кустический измеритель координат, а в блок лектронной указки введены дополнительные лементы задержки, формирователи и логиеские элементы И, ИЛИ, выходы акустичесого измерител  координат соединены с вхоами одних из элементов задержки, выходы которых подключены через последовательно соединенные дополнительные элементы задержки и формирователи к одним из входов дополнительных логических элементов И, ИЛИ, другие входы которых соединены с вы-5 ходом другого логического элемента И, а выходы через переключатель режимов работы - с блоком видеоконтрол , Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР №458842, кл, G 06К 11/00, 12.03.73.

   . I R-FKR-R-R-R-FbR-R-Fb П

   II I I I I I

   -bri;

   II

   I I I 1 I It

   IIJ