DE1217111B

DE1217111B - Device for scanning diagrams

Info

Publication number: DE1217111B
Application number: DET24639A
Authority: DE
Inventors: Hansjoerg Neumeister; Omotemachi Akasaka
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1963-09-04
Filing date: 1963-09-04
Publication date: 1966-05-18

Description

Gerät zum Abtasten von Diagrammen Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Abtastung von Diagrammen, die auf flächenhaften Informationsträgem aufgezeichnet sind und zur Abtastung auf eine Abtastfläche, insbesondere auf die Mantelfläche einer rotierenden Trommel aufgespannt werden, wobei die jeweilige Abtastposition eines einzigen die Abtastfläche überstreichenden Abtastorgans in digitaler Form in einem Zähler verfügbar ist und bei der Abtastung eines wesentlichen Diagrammelements, z. B. eines schwarzen Punkts, an eine nachgeordnete Datenverarbeitungsanlage übertragen wird.Apparatus for scanning diagrams The invention relates to an apparatus for scanning diagrams recorded on flat information carriers are and for scanning on a scanning surface, in particular on the lateral surface a rotating drum, the respective scanning position of a single scanning element in digital form that sweeps over the scanning surface is available in a counter and when scanning an essential diagram element, z. B. a black point, transmitted to a downstream data processing system will.

Es sind bereits Bildfernübertragungsgeräte bekannt, in denen Bilder, die auf eine Trommel aufgespannt sind, zeilenweise von einem Lichtstrahl abgetastet werden. Die in Fotozellen erzeugten Spannungsschwankungen werden an einem entfernten Ort einem Schreibgerät zugeführt, das ein Stück Papier gleichartig wie der abtastende Lichtstrahl überstreicht und somit ein Faksimile des ursprünglichen Bildes erzeugt.There are already remote image transmission devices known in which images, which are stretched on a drum, scanned line by line by a light beam will. The voltage fluctuations generated in photocells are transmitted to a remote Place fed to a writing instrument, which is a piece of paper similar to the scanning Light beam sweeps over, thus creating a facsimile of the original image.

Weiterhin ist es zur Analyse- von Radarbildern bekannt, synchron mit dem Abtaststrahl Zähler zu betreiben, die die jeweilige Abta-stposition digital wiedergeben. Findet der Abtaststrahl einen Zielpunkt, dann wird der augenblickliche Zählerstand .als Koordinatenbeschreibung des Zielpunkts an ein Auswertegerät übergeben.It is also known for analyzing radar images, synchronously with to operate the scanning beam counter that digitally records the respective scanning position reproduce. If the scanning beam finds a target point, then it becomes the current one The counter reading is transferred to an evaluation device as a description of the coordinates of the target point.

Es besteht die Aufgabe, Diagramme (Zeichnungen, Kurven) digital in eine Datenverarbeitungsanlage einzugeben, um sie dort weiter zu verarbeiten. Die Zeichnungen werden zu diesem Zweck wie oben auf eine Abtastvorrichtung aufgespannt und z. B. photoelektrisch Zeile für Zeile abgetastet. Das Ab- tasten erfolgt durch einen Abtastkopf, der entsprechend über die Zeichnung bewegt wird. Sobald dieser Kopf eine Schwärzung findet, wird ein Impuls erzeugt, der die Eingabe der die Position des Abtastkopfes kennzeichnenden Koordinaten in die Datenverarbeitungsanlage bewirkt. Diese Koordinaten beziehen sich auf die Abtastfläche, nicht auf ein in der Zeichnung benutztes Koordinatensystem, da die Zeichnung schief aufgespannt sein kann.The task is to enter diagrams (drawings, curves) digitally into a data processing system in order to further process them there. The drawings are stretched for this purpose as above on a scanning device and z. B. photoelectrically scanned line by line. Occurs scan the waste by a scanning head which is moved according to the above drawings. As soon as this head is blackened, a pulse is generated which causes the input of the coordinates characterizing the position of the scanning head into the data processing system. These coordinates relate to the scanning area, not to a coordinate system used in the drawing, as the drawing can be spanned at an angle.

Erfindungsgemäß läßt sich das Ausrichten der Zeichnung auf der Abtastfläche vermeiden bzw. es läßt sich eine fehlerhafte Ausrichtung korrigieren, indem man in der Zeichnung eine oder mehrere Paßmarken randnah derart anbringt, daß das Abtastorgan zu Beginn eines Abtastvorgangs vor der überstreichung des eigentlichen Diagramms die Paßmarken überstreicht und die Position dieser Marken an die Datenverarbeitungsanlage meldet, so daß diese die Positionen aller nachfolgend abzutastenden Diagrammelemente auf die Paßmarken zu normieren vermag.According to the invention, the drawing can be aligned on the scanning surface avoid or correct an incorrect alignment by using in the drawing attaches one or more registration marks close to the edge in such a way that the scanning element at the beginning of a scanning process before sweeping over the actual diagram the passport marks and the position of these marks to the data processing system reports, so that these the positions of all the following diagram elements to be scanned able to standardize on the passport marks.

Diese Paßmarken bestehen entweder aus mindestens zwei Punkten oder aus einem Vektor, die sich in einer zum Zeichnungskoordinatennetz definierten und bekannten Lage befinden. Durch Vergleich der gelesenen Koordinaten dieser Punkte oder der gelesenen Koordinaten des Vektoranfangspunktes und seiner Richtung mit dem Koordinatensystem der Abtastfläche lassen sich Korrekturwerte errechnen, die die Dezentrierung der aufgespannten Zeichnung relativ zum Koordinatensystem der Abtastfläche angeben. Diese Korrekturwerte werden mittels eines entsprechenden Rechenprogramms zur Korrektur aller Eingabewerte benutzt.These passport marks consist either of at least two points or from a vector that is defined in a drawing coordinate network and known location. By comparing the read coordinates of these points or the read coordinates of the vector starting point and its direction with Correction values can be calculated from the coordinate system of the scanning surface, which the decentering of the stretched drawing relative to the coordinate system of the Specify the scanning area. These correction values are calculated using an appropriate computer program used to correct all input values.

Die Paßmarken werden vorzugsweise so in der Zeichnung angebracht, daß sie als erstes gelesen werden. Wird z. B. in Zeilen von links nach rechts, und zwar oben beginnend, gelesen, dann sollten sich die Marken in einer der oberen Zeilen, vor den Zeilen, die die eigentliche Zeichnung überstreichen, befinden.The registration marks are preferably attached to the drawing in such a way that that they are read first. Is z. B. in lines from left to right, and starting at the top, read, then the marks in one of the top lines should be in front of the lines that cover the actual drawing.

Eine weitere Vereinfachungsmöglichkeit ergibt sich, wenn der als Paßmarke dienende Vektor oder eine die zwei als Paßmarken dienenden Punkte verbindende Linie so gegen eine der Zeichnungskoordinaten geneigt ist, daß auch bei der äußerst möglichen Verdrehung der Zeichnung in der Aufspannvorrichtung der Vektorursprung oder eine bestimmte der beiden Paßmarken immer zuerst gelesen wird.Another possibility for simplification arises when the as a passport mark serving vector or a line connecting the two points serving as registration marks is so inclined to one of the drawing coordinates that even the most possible Rotation of the drawing in the jig of the vector origin or a certain of the two passport marks is always read first.

Außerdem ergibt sich durch das Vorhandensein der Datenverarbeitungsanlage die Möglichkeit, den Mechanismus der Abtastvorrichtung ohne zusätzlichen Mehraufwand in der Datenverarbeitungsanlage zu vereinfachen, weil die Bewegungskoordinaten des Abtastkopfes bei gleicher Abtastgenauigkeit nicht mehr genau im Winkel von 90' zueinander stehen müssen. Eine Abweichung. vom 90'-Winkel zwischen den Koordinaten, deren Wert natürlich bekannt und konstant sein muß, läßt sich bei der Berechnung des Korrekturwertes rechnerisch berücksichtigen, so daß sich anschließend eine entsprechende Korrektur ausführen läßt. Der Vorteil, daß eine derartige Abweichung des Koordinatenwinkels von 901 zulässig ist, liegt darin, daß die Bewegung des Abtastkopfes in der einen Richtung aus der Bewegung, in der anderen Richtung über eine einfache Zahnradübersetzung gewonnen werden kann. Müßten die Bewegungskoordinaten des Abtastkopfes genau senkrecht zueinander stehen, dann wäre eineSchaltvorflchtung erforderlich, diedenAbtastkopf in einer Bewegungsrichtung -sprungweise immer dann um- einen Schritt weiterschaltet, wenn er in der anderen Bewegungsrichtung eine vollständige Zeile (oder Spalte) abgetastet hat.In addition, the presence of the data processing system makes it possible to simplify the mechanism of the scanning device without additional expense in the data processing system, because the movement coordinates of the scanning head no longer have to be exactly at an angle of 90 ' to one another with the same scanning accuracy. A deviation. from the 90 'angle between the coordinates, the value of which must of course be known and constant, can be taken into account arithmetically when calculating the correction value, so that a corresponding correction can then be carried out. The advantage that such a deviation of the coordinate angle from 901 is permissible is that the movement of the scanning head in one direction can be obtained from the movement, in the other direction via a simple gear ratio. If the movement coordinates of the scanning head had to be exactly perpendicular to one another, then a switching device would be required, which the scanning head advances one step in one direction of movement, when it has scanned a complete line (or column) in the other direction of movement.

Abschließend werden die Figuren näher erläutert, die die geschilderten Merkmale der Erfindung zeigen. F i g. 1 enthält ein Abtastgerät, bestehend aus einer Trommel 1, die durch einen Motor 2 in rotierende Bewegung versetzt ist.Finally, the figures are explained in more detail, which show the described features of the invention. F i g. 1 contains a scanning device consisting of a drum 1 which is set in rotating motion by a motor 2.

Auf der Motorwelle sitzt ein Zahnrad 3, das ein weiteres Zahnrad 4 antreibt, welches mit einer zur Trornmelachse parallelliegenden Spinde15 verbunden ist. Auf der Spindel läuft ein Abtastorgan 6 in stetiger Bewegung während eines Abtastvorgangs von links nach rechts durch, wie es der Pfeil 7 andeutet. Während einer Tronimelumdrehung bewegt sich das Abtastorgan gerade um den Abstand zwischen zwei nebeneinanderliegenden Spuren auf der Spindel. A gear wheel 3 is seated on the motor shaft, which drives a further gear wheel 4 which is connected to a spindle 15 which is parallel to the drum axis. A scanning element 6 runs on the spindle in continuous motion during a scanning process from left to right, as indicated by arrow 7. During one rotation of the Tronimel, the scanning element moves just by the distance between two adjacent tracks on the spindle.

Ein elektronischer Zähler 8 ist vorhanden, der über einen feststehenden Abtastkopf 9 Taktimpuse von einer Taktspur 10 der Trommel zugeführt erhält und somit die jeweilige Position des Abtastorgans auf der Trommelmantelfläche in digitaler Form verfügbar hält. Bei der Abtastung der Mantelfläche, auf die das Papier 11 mit dem Diagramm aufgespannt ist, bewirkt z. B. eine Schwärzung des Papiers, daß der Zählerstand auf eine Datenverarbeitungsanlage durchgeschaltet wird. Der Durchschaltung dienen zwei Konjunktionstore 12 und 13, die vom Abtastorgan gesteuert werden und den im Zähler 8 enthaltenen Angaben über die Spurnummer und den Sek- tor innerhalb einer Spur zugeordnet sind. Diese Angaben werden schließlich über Anschlüsse 14 und 15 an eine nicht gezeichnete Datenverarbeitungsanlage beliebiger Bauart übergeben.An electronic counter 8 is provided, which receives clock pulses from a clock track 10 of the drum via a stationary scanning head 9 and thus keeps the respective position of the scanning element on the drum surface available in digital form. When scanning the outer surface on which the paper 11 is stretched with the diagram, z. B. a blackening of the paper that the counter reading is switched through to a data processing system. Two conjunction gates 12 and 13, which are controlled by the scanning element and are assigned to the information contained in the counter 8 about the track number and the sector within a track, are used for switching through. This information is finally transferred via connections 14 and 15 to a data processing system (not shown) of any type.

In Fig. 2 ist der Informationsträger mit dem Diagramm und den beiden Paßmarken 16, 17 abgerollt nochmals dargestellt. Die die Paßmarken verbindende Linie ist gegen das Koordinatennetz des Diagramms um einen Winkel 18 verdreht, der so gewählt ist, daß auch bei der größten noch möglichen Verdrehung des Diagramms gegen das Bezugskoordinatennetz der Trommel die dem linken Rand nähere Paßmarke 16 zuerst abgetastet wird. Diese Maßnahme vereinfacht die Feststellung des tatsächlichen Verschiebewinkels zwischen dem Diagramm und der Trommel, der sowohl positiv als negativ sein kann. In Fig. 2, the information carrier with the diagram and the two registration marks 16, 17 is shown unrolled again. The line connecting the registration marks is rotated against the coordinate network of the diagram by an angle 18 , which is chosen so that even with the greatest possible rotation of the diagram against the reference coordinate network of the drum, the registration mark 16 closer to the left edge is scanned first. This measure simplifies the determination of the actual displacement angle between the diagram and the drum, which can be both positive and negative .

Das erfindungsgemäße Abtastgerät ist also besonders einfach, da es auf schrittweisen Vorschub des Abtastorgans verzichtet und trotzdem den durch eine Spiralabtastung erzeugten Fehler eliminiert. Sie ist auch besonders robust, da eine Justierung des Diagramms auf das Koordinatennetz der Trommel entfällt, ohne daß dadurch Abtastfehler entstehen. All diese Vorteile werden erreicht, indem die ohnehin zur Auswertung des Diagramms vorhandene Datenverarbeitungsanlage per Programm zur Korrektur der Verdrehungs- und der Verschiebefehler, die durch ein nicht zentriertes Aufspannen und das. Fehlen eines Schrittschaltwerks zum Weiterschalten um eine Spalte oder Zeile entstehen, ohne zusätzlichen Aufwand an Schaltmitteln eingerichtet wird.The scanning device according to the invention is therefore particularly simple, since it dispenses with the step-by-step advance of the scanning element and nevertheless eliminates the error produced by spiral scanning. It is also particularly robust, since there is no need to adjust the diagram to the coordinate network of the drum without causing scanning errors. All these advantages are achieved by using the data processing system, which is already available for evaluating the diagram, by means of a program to correct the rotation and displacement errors that arise from non-centered clamping and the lack of a stepping mechanism for advancing by a column or line, without additional effort is set up on switching means.

Claims

Claims: 1. Device for scanning diagrams that are recorded on flat information carriers and are stretched for scanning on a scanning surface, in particular on the outer surface of a rotating drum , the respective scanning position of a single scanning element sweeping over the scanning surface available in digital form in a counter and when scanning an essential diagram element, e.g. B. a black point, is transmitted to a downstream data processing system, gekennzeichn et that registration marks are attached to the information carrier close to the edge in such a way that the scanning element at the beginning of a scanning process before sweeping over the actual diagram, the registration marks and the position of these marks to the Data processing system reports so that. this can the positions of all DiagrarnTnelemente scanned subsequently to the register mark n 'to normalize.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that two registration marks are provided which are applied to the first swept by the scanning member edge portion of the information carrier at widely spaced places in such an oblique alignment that for every possible position of the information carrier on the scanning surface always one first certain of the two registration marks is swept over by the scanner. 3. Apparatus using a drum as a scanning surface according to claim 1 or 2, wherein the counter consists of two partial counters for counting sectors within each track and for counting the tracks, characterized in that the scanning element is moved continuously along a surface line during the drum rotation and that the same error caused in all tracks by the spiral scanning thus effected is corrected computationally with regard to the position information in the data processing system.