2.4. ПРОМЫШЛЕННОЕ УСТРОЙСТВО СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

В настоящее время как в СССР, так и за рубежом разработаны и находятся в эксплуатации десятки различных устройств ввода. Большинство из них являются лабораторными или полупромышленными образцами. В то же время широкое распространение систем автоматизированного проектирования (САПР), переход на безбумажную технологию обработки технической информации настоятельно требуют создания стандартного устройства широкого назначения, электрически и информационно совместимого с наиболее распространенными типами отечественных ЭВМ. В этом параграфе рассматриваются принципы построения и основные характеристики такого устройства, намечаемого к серийному выпуску в ближайшее время [17].

Устройство автоматического считывания ТС 6030 и соответствующие программные средства предназначены для использования в составе автоматизированных рабочих мест, построенных на базе универсального вычислительного комплекса УВК СМ-4. Устройство имеет следующие основные характеристики:

Конструктивно устройство ТС 6030 выполнено на основе планшетного графопостроителя ТС 7151 [6], дополненного узлами и блоками, реализующими в совокупности функции считывания, предварительной обработки и передачи информации в ЭВМ. Среди них следует выделить электронно-оптическую головку ЕОАК, которая устанавливается вместо пишущих узлов на каретке

координатного механизма графопостроителя. На нижней строке головки по обе стороны от сканирующей поверхности расположены опорные ролики, обеспечивающие выравнивание плоскости носителя информации и постоянство расстояния до фотоприемников. Галогенная лампа мощностью 100 Вт через световод из стекловолокна с цилиндрической линзой освещает на поверхности носителя полосу размерами . Свет, отраженный этой областью, поступает в два канала фотоэлектрического преобразования, каждый из которых содержит линейку фотоприемников, выполненных на основе приборов с зарядовой связью из 256 элементов, и полосовый оптический фильтр (в одном канале фильтр «красный», в другом — «синий»). Видеосигналы с выходов фотоприемников усиливаются и преобразуются в цифровую форму электронными схемами сканирующей головки. Видеосигнал при считывании черно-белых изображений меняется в диапазоне от 0,1 до 0,8 В.

Следующим важным функциональным блоком устройства ТС 6030 является адаптер связи ТС 4061. Он обеспечивает управление перемещением считывающей головки на графопостроитель по командам от УВК СМ-4, фильтрацию, упаковку и накопление информации, передачу ее по стандартному интерфейсу ИРПР, а также питание головки и синхронизацию ее работы. Адаптер связи состоит из следующих основных узлов: блока управления, цифрового фильтра, коммутатора сканирования, а также объединенных общей шиной данных арбитра ЗАПИСЬ — ЧТЕНИЕ и БЗУ.

Аппаратный фильтр цветной информации включает: три регистра памяти для хранения информации, считываемой с линейки на данном шаге, и двух предшествующих строк; логические элементы, выполняющие операции клеточной логики для «окна» размерами 3X3 отсчета; ПЗУ для хранения функции окружения центральной точки в соответствии с выбранным алгоритмом фильтрации.

Эти узлы обеспечивают присвоение нового значения цветности центральному элементу в соответствии с алгоритмом, записанным в ПЗУ. Присвоение осуществляется на основе анализа количества точек каждого цвета в окне размером 3X3 элемента. Фильтрация цвета позволяет устранить цветные ореолы шириной в один дискрет сканирования, возникающие на границах черных линий, и изолированные точки на изображении. Некоторые искажения, возникающие при фильтрации на границах сканируемой области, устраняются путем перемещения головки с небольшим перекрытием. Цифровой фильтр включается и выключается по командам от СМ-4.

Блок управления реализует функции интерфейса и управления режимом работы устройства ТС 6030 по командам от УВК СМ-4. Входящий вместе с ним в адаптер связи арбитр ЗАПИСЬ — ЧТЕНИЕ обеспечивает неконфликтное обслуживание асинхронных запросов чтения и записи БЗУ. Этот узел, во-первых, при наличии сразу двух запросов ЗАПИСЬ и ЧТЕНИЕ разрешает выполнение только одного из них, во-вторых, не отвечает на следующий

запрос, пока не будет выполнен предыдущий. Устройство ТС 6030 подключается к УВК через контроллер выполненный в виде двух стандартных ТЭЗов и располагающийся в секции СМ-4. Помимо обмена управляющей информацией и данными с устройством, ТС 6030 в соответствии с протоколом обмена по интерфейсу ИРПР осуществляет рациональное представление растровой информации в виде уголков [19], что более чем на порядок сокращает ее объем при передаче в УВК.

Специальное математическое обеспечение, разработанное для-СМ-4, позволяет осуществлять: ввод цветного изображения и его предварительное улучшение; пофрагментное (25X25 мм) преобразование изображения в векторную форму и кусочно-линейную аппроксимацию полученных векторов с заданной точностью; сшивание фрагментов изображения в векторной форме. Программы позволяют обрабатывать трехцветные изображения, включающие красный, синий и черный цвета.

Оценки времени ввода информации, приведенные в [17], показывают, что чертеж печатной платы 24-го формата будет введен устройством ТС 6030 за 45 мин. В предположении, что время редактирования в интерактивном режиме будет таким же, как при полуавтоматическом вводе (сколочный полуавтомат), т. е. 30 мин, то общее время ввода составит 1ч 45 мин. Это значит, что устройство ТС 6030 позволяет ускорить процесс примерно в 12 раз.