Загрузка...

Методы и средства ввода графической информации


Значительная часть конструкторской и др. документации представляется в графической форме. Поэтому требуется обеспечить преобразование графической информации к цифровому виду, для удобства обработки в ЭВМ этот процесс осуществляется с помощью устройства ввода графической информации (УВГИ). Его можно разделить на 4 этапа:

1. поиск изображения на носителе информации;

2. выделение элементов изображения, подлежащих кодировке;

3. преобразование координат точек кодируемого изображения в цифровую форму;

4. передача цифрового описания элементов изображения в ЭВМ.

Имеются два больших класса УВГИ:

— полуавтоматические устройства ,в которых функции поиска и выделения элементов изображения возложены на оператора, а преобразование координат точек выполняется автоматически

— автоматические устройства, в которых процесс поиска и выделения элементов изображения осуществляется без участия человека

Полуавтоматические устройства в зависимости от физического принципа определения местоположения указателя координат на рабочем поле можно разделить на группы: фотоэлектрические, акустические, электромагнитные, магнитострикционные и др.

С конструктивной точки зрения из можно разделить: на электромеханические с плоским креплением указателя координат; устройства со свободно-перемещаемым указателем координат.

Основой электромеханических устройств является механическая координатная система, представляющая собой стол с перемещающейся по одной из координат траверсой. По траверсе перемещается каретка с указателем координат. Координатная система механически связана с датчиками линейного и кругового перемещения, выполненных на основе электромагнитного или оптомеханического принципа действия. Точность этих устройств определяется качеством изготовления механических узлов, а разрешающая способность – чувствительностью применяемых датчиков. Эти устройства отличаются повышенной точностью измерения координат (до 0,01 мм). Кроме того некоторые устройства снабжаются телекамерой с 10-кратным увеличением изображения.

УВГИ со свободно-перемещаемым указателем координат (планшеты) отличаются большим удобством эксплуатации, но имеют меньшую точность и разрешающую способность. Точность определения координат в этих устройствах составляет 0,3 – 0,4 мм при разрешающей способностью 0,125 — 0,25 мм. Основное назначение этих устройств состоит в управлении перемещением маркера на экране графического дисплея и вводе смысловой информации с бланков меню, которые размещаются на рабочей поверхности планшета.

Наиболее простыми являются звуковые планшеты, определение координат в которых производится путем определения времени распространения звуковой волны, возбуждаемой искровым разрядником, установленным на кончике указателя координат и выполненным в виде карандаша, до микрофонов расположенных на краях планшета.

Сеточные планшеты по своим точностным характеристикам занимает промежуточное положение между электромеханическими и акустическими устройствами. Рабочее поле таких устройств представляет собой координатную сетку взаимно ортогональных изолированных проводников, закрепленных на рабочей поверхности. При протекании переменного тока по проводникам вокруг них возникает переменное электромагнитное поле, преобразуемое кольцевым индукционным датчиком в измерительные сигналы, по которым судят о местоположении датчика по отношению к координатным шинам планшета. В зависимости от того, какая составляющая электромагнитного поля участвует в формировании измерительного сигнала, эти устройства делятся на емкостные, в которых преобразуется электрическая составляющая электромагнитного поля, и индукционные, в которых преобразуется магнитная составляющая.

Полуавтоматические устройства ввода графический информации позволяют кодировать практически любые виды графических изображений, однако процесс кодирования сложных объектов (аэрофотосъемка, топографическая карта) на этих устройствах отличается высокой трудоемкостью, требует исключительного внимания и постоянного контроля со стороны оператора. А ввод в ПЭВМ машинописной и рукописной текстовой информации возможен только на автоматических устройствах распознавания изображения. Автоматические устройства делятся на следящие и сканирующие.

Следящие устройства. Для них характерно наличие оптоэлектронного узла слежения за линией изображения. Такой узел устанавливается либо на графопостроитель, либо на специально разработанную с помощью сервопривода координатную систему с единым блоком управления. Эти устройства применяются для ввода различных координат точек, непрерывных пересекающихся кривых (графики, сейсмограммы).

Для устройства сканирующего типа ввод графических изображений происходит практически без ограничений. Считывание информации осуществляется с помощью полупроводниковой запоминающей линейки или матрицы. В зависимости от размера и емкости матрицы считывание документа происходит полностью или по частям. Полученное изображение записывается в память ПЭВМ и может быть редактировано и выведено на печатающее устройство. Такое растровое представление документа занимает большой объем в памяти, поэтому его преобразуют в векторную форму. Сначала выделяют скелетное изображение объекта. Затем заменяют этот скелет совокупностью векторов. Количество векторов определяется степенью кривизны контуров и максимальной погрешностью. Эта операция позволяет уменьшить объем хранимой информации на 1–2 порядка. На следующем этапе происходит замена совокупности векторов на их графическое описание или коды. Например, буквы заменяются кодами из таблиц знакогенераторов, ЭРЭ – номерами из базы данных, что позволяет еще сократить объем информации.

Задача распознавания образов и ввода графический информации требует больших аппаратных мощностей процессор и память.

Загрузка...