專利名稱：平面圖形處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于平面圖形數(shù)字化及面積測量領(lǐng)域。
在科研、生產(chǎn)部門，常常需要對(duì)各類平面圖形進(jìn)行數(shù)字化或面積測量。在同一圖幅內(nèi)，圖斑一般分屬幾種類別，因此在數(shù)字化或面積測量前要對(duì)它們進(jìn)行分類編號(hào)。數(shù)字化后，需要將數(shù)字化結(jié)果，即各個(gè)圖斑的輪廓線編碼與圖斑的代碼聯(lián)系起來。目前國內(nèi)外面積測量方法主要有光電掃描分割求和法、手扶或機(jī)械式跟蹤圖形邊界積分法、光電掃描圖形邊界數(shù)字化積分法等。蘇聯(lián)專利SU1167427采用光電掃描分割求和法，它是將被測面積分割為許多小面積元，通過求小面積元的面積之和來求面積，此法只能得到面積數(shù)據(jù)，得不到圖形的數(shù)字化結(jié)果。日本專利JP59-126205公開了輪廓線自動(dòng)跟蹤面積量測儀。它是用輪廓線跟蹤裝置自動(dòng)跟蹤圖斑邊界，能將圖形數(shù)字化，并求得面積，但儀器效率不太高，而且為了平面上跟蹤曲線，必須在x·y方向同時(shí)采用伺服機(jī)構(gòu)，致使儀器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高。蘇聯(lián)專利SU896374公開了手扶跟蹤面積量測儀。它是將圖紙置于平板上，手動(dòng)控制的指針沿待測圖斑邊界逐點(diǎn)取坐標(biāo)，得到此圖形邊界的編碼，計(jì)算機(jī)按積分原理求得該圖形面積。此法能單獨(dú)求得每個(gè)圖斑面積，但精度低、效率低，操作者勞動(dòng)強(qiáng)度大。光電掃描圖形邊界數(shù)字化積分法，一般是采用鼓形光電掃描機(jī)形成圖斑的輪廓線編碼，然后用積分法求得圖形面積。該方法雖能分別得出各圖斑的面積數(shù)據(jù)及輪廓線編碼，但沒有一個(gè)適當(dāng)?shù)姆椒▽⑺玫母鲌D斑的面積數(shù)據(jù)及輪廓線編碼與圖斑的類號(hào)、圖號(hào)以及其他信息一一對(duì)應(yīng)地聯(lián)系起來，所以一次仍只能處理一類或一個(gè)圖斑。ZML-I型面積量測儀是在此方法的基礎(chǔ)上采用了動(dòng)態(tài)分析法和圖形坐標(biāo)標(biāo)識(shí)分類法。該方法是以圖斑內(nèi)任一點(diǎn)的坐標(biāo)作為該圖斑的表征。在量測之前對(duì)圖斑進(jìn)行分類、編號(hào)，并在每個(gè)圖斑內(nèi)各取一點(diǎn)作為它們各自的標(biāo)識(shí)，用數(shù)字化儀將各點(diǎn)坐標(biāo)連同它們所對(duì)應(yīng)的類號(hào)和圖號(hào)輸入計(jì)算機(jī)。在掃描過程中，儀器根據(jù)各點(diǎn)坐標(biāo)找到相應(yīng)的圖形，并賦于相應(yīng)的類號(hào)和圖號(hào)。該方法可測量形狀復(fù)雜的小圖斑，整幅圖形一次處理，量測與數(shù)字化過程統(tǒng)一結(jié)合，但需另加一套坐標(biāo)置入裝置，坐標(biāo)置入操作較麻煩，而且易出錯(cuò)、難查出。目前使用的鼓形光電掃描機(jī)的滾筒一般用異步電動(dòng)機(jī)通過減速器驅(qū)動(dòng)，這種傳動(dòng)方式噪音較大，體積大。采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾筒雖可克服上述缺點(diǎn)，但需配置較為復(fù)雜的驅(qū)動(dòng)放大電路，而且成本較高。
為了克服上述不足，本發(fā)明提出了一種平面圖形數(shù)字化、面積量測及代碼輸入的圖形處理系統(tǒng)。
本系統(tǒng)由鼓形光電掃描數(shù)字化儀與計(jì)算機(jī)所組成。采用屏幕顯示提示法輸入圖斑代碼。首先將圖紙置于鼓形光電掃描數(shù)字化儀的滾筒上，用光電掃描將輪廓線圖形數(shù)字化。計(jì)算機(jī)自動(dòng)地從數(shù)字化后的圖形信息中提取該圖形中各個(gè)圖斑的幾何要素，幾何要求可以是點(diǎn)、輪廓線或整個(gè)圖斑，并將它們直接顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上。用改變圖斑幾何要素的顏色或亮度的方法突出其中某一圖斑，使之明顯地區(qū)別于其他圖斑，實(shí)現(xiàn)圖斑的逐個(gè)顯示提示。每提示一個(gè)圖斑，操作者就將該圖斑的相應(yīng)代碼輸入計(jì)算機(jī)，建立圖斑與代碼之間的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。代碼可以是分類號(hào)、順序號(hào)或其他字符串。此方法形象、直觀，具有可視性，而且不易出錯(cuò)，即使有錯(cuò)易查找、易糾正。計(jì)算機(jī)屏幕上正在被顯示提示的圖斑可以是整個(gè)地呈現(xiàn)出一種特定的顏色或亮度，也可以是其輪廓線呈現(xiàn)出一種特定的顏色或亮度，還可以是在其內(nèi)部顯示出某種特定的圖形或標(biāo)記，如星號(hào)、圓點(diǎn)等，或者是以上三種之一處于閃爍狀態(tài)中。操作者可通過鍵盤、光筆或者聲音將圖斑的相應(yīng)代碼輸入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)自動(dòng)地將圖斑代碼與該圖斑的輪廓線編碼和面積數(shù)據(jù)等編入同一記錄。本系統(tǒng)中的鼓形光電掃描數(shù)字化儀的滾筒是由鑲嵌在滾筒內(nèi)的交流單相電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)與滾筒之間沒有任何減速機(jī)構(gòu)(見

圖1)。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子4與滾筒筒體1之間采用靜配合，定子3與滾筒的軸2之間也采用靜配合。掃描時(shí)轉(zhuǎn)子4帶動(dòng)滾筒筒體1作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而定子3與滾筒軸2是固定不動(dòng)的，這種傳動(dòng)方式既無噪音，又可縮小體積，降低價(jià)格。滾筒的轉(zhuǎn)速是通過計(jì)算機(jī)來調(diào)節(jié)的。速度傳感器測得滾筒的實(shí)際轉(zhuǎn)速，與予置速度進(jìn)行比較后得出速度誤差反饋信號(hào)，反饋信號(hào)經(jīng)放大后，驅(qū)動(dòng)調(diào)速電路來調(diào)節(jié)滾筒的轉(zhuǎn)速。
本發(fā)明使得光電掃描數(shù)字化儀具有準(zhǔn)確、方便和高效地識(shí)別各個(gè)或各類圖斑的能力，使光電掃描高效率、高精度的優(yōu)點(diǎn)得到充分發(fā)揮。不僅能對(duì)各種復(fù)雜形狀的整幅圖一次性處理，而且還能同時(shí)測得各個(gè)圖斑的單個(gè)面積?？蓮V泛用于地理信息系統(tǒng)、遙感測繪、農(nóng)牧漁業(yè)、水利電力等部門。
權(quán)利要求
1.一種由鼓形光電掃描數(shù)字化儀與計(jì)算機(jī)所組成的、能將平面圖數(shù)字化并顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上的圖形處理系統(tǒng)，其特征在于a.計(jì)算機(jī)從數(shù)字化后的圖形信息中自動(dòng)提取圖幅中各個(gè)圖斑的幾何要素，即點(diǎn)、輪廓線或者整個(gè)圖斑，將它們顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上，用改變圖斑幾何要素的顏色或亮度的方法突出其中某一圖斑，使之明顯地區(qū)別于其它圖斑，實(shí)現(xiàn)圖斑的逐個(gè)顯示提示，每顯示提示一個(gè)圖斑，操作者用鍵盤、光筆或聲音將此圖斑的相應(yīng)代碼輸入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)自動(dòng)地將該代碼與圖斑輪廓線編碼、圖斑面積數(shù)據(jù)編入同一記錄，b.鼓形光電掃描數(shù)字化儀的滾筒由鑲嵌在滾筒內(nèi)的交流單相電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子(4)與滾筒筒體(1)之間采用靜配合，定子(3)與滾筒軸(2)之間亦采用靜配合，工作時(shí)速度傳感器測出滾筒的實(shí)際轉(zhuǎn)速，與予置速度進(jìn)行比較后得出速度誤差反饋信號(hào)，經(jīng)放大后，驅(qū)動(dòng)調(diào)速電路來調(diào)節(jié)滾筒的轉(zhuǎn)速。
全文摘要
平面圖形處理系統(tǒng)。屬于平面圖形數(shù)字化及面積測量領(lǐng)域。本發(fā)明是用光電掃描將輪廓線圖形數(shù)字化，計(jì)算機(jī)自動(dòng)地從數(shù)字化后的圖形信息中提取該圖幅中各個(gè)圖斑的幾何要素，直接顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上，并逐個(gè)提示每個(gè)圖斑，建立圖斑與代碼的對(duì)應(yīng)關(guān)系。本系統(tǒng)可精確測量各種圖形面積，效率高、精度高，可用于地理信息系統(tǒng)，遙感測繪、農(nóng)牧漁業(yè)、水力電力等部門。
文檔編號(hào)G01B21/28GK1038878SQ8810573
公開日1990年1月17日 申請(qǐng)日期1988年6月22日 優(yōu)先權(quán)日1988年6月22日
發(fā)明者黃石鈞 申請(qǐng)人:長沙礦山研究院