Файл: Фролов, С. А. Кибернетика и инженерная графика.pdf

жающую прямую а. Границы зоны определяются: по направлению оси у, интервалом между точками С и В;

откладывается по обе стороны от прямой а. Из точек, принадлежащих линии, выявленных при сравнении е-массива с а-массивом, формируются новые р- и р-массивы;

храняется постоянной, равной ширине предыдущего мас­ сива (2Х0). При сравнении координат точек е-массива

сисходными данными (а-массив) определяются коор­

осуществить слежение за любой линией меняющейся кривизны и пройти зону пересечения таких линий.

55

ЭЦВМ, работая по программе слежения, наибольшую часть времени затрачивает на ту ее часть, в которой про­ исходит формирование е-массива и сравнение точек этого массива с исходной информацией. Чтобы сократить время, затрачиваемое на слежение, необходимо по возможности уменьшить ширину обследуемой области.

Рассматриваемый способ слежения предусматривает непрерывную коррекцию направления оси е-массива и изменение его протяженности. Длина последующего уча­ стка зависит от величины разности координат экстремаль­ ных точек, отобранных в предыдущем участке. Поэтому для сокращения длин осей е-массивов, длину первона­ чального участка (рис. 34) нужно брать по возможности наименьшей. Следует иметь в виду, что чрезмерное сокра­ щение длины первоначального участка может привести к прекращению слежения. Это происходит потому, что

стке.

Поэтому, если длина первоначального участка взята слишком малой, то по мере увеличения порядкового но­ мера участка его длина будет постепенно уменьшаться. На одном из участков она может сокращаться настолько, что в |3-массив не будет отобрано ни одной новой точки, принадлежащей линии. Рис. 35 дает наглядное предста­ вление, как происходит уменьшение протяженности об­ следуемого участка. Из чертежа видно, что разность ор­ динат А4г/ четвертого участка составляет три растрэлемента. Поэтому на пятом участке будет выявлено только

в нем не окажется ни одной точки, принадлежащей ли­ нии, и слежение прерывается. На рис. 36 приведен слу-

1 На пятом участке разность координат экстремальных точек берется равной Ах, так как угол наклона прямой, проходящей через эти точки, меньше 45°.

56

чай прекращения слежения из-за того, что на участке V/ обнаруживается только одна точка К, а это не дает воз­ можности составить рекомендации для определения на­ правления оси зоны обследования следующего участка.

На рис. 35 показано, что слежение за линией могло быть осуществлено, если длину первоначального уча­ стка принять равной 2 мм (обозначения справа). Тогда

Рис. 35 Рис. 36

при принятом уровне квантования в нем окажется пять точек. Поэтому протяженность второго участка будет равна 1,8 мм, а не 1,4 мм, как это было при протяженности первоначального участка, равной 1,6 мм. Увеличивая длину первоначального участка, мы предрешаем уве­ личение протяженности последующих участков, что поз­

зависит от очертания и длины линии. Такие условия создают определенные неудобства при программировании, так как всякий раз, когда мы будем переходить от одних исходных данных к другим (даже для однотипных задач), прежде чем поручить чтение чертежа машине, необхо­ димо провести анализ чертежа и в соответствии с его

57

результатом вводить соответствующие изменения в про­ грамму. При значительной длине линии увеличение про­ тяженности первого участка слежения не всегда обеспе­ чивает нужную длину участка с большим порядковым номером. Поэтому, чтобы избежать постепенного сокра­ щения протяженности обследуемых участков и не делать чрезмерного увеличения длины первого участка, доста­ точно, задав допустимо минимальную его длину при пе­ реходе ко второму (от второго к третьему — от преды­ дущего к последующему) участку, протяженность по­ следнего увеличивать на определенное число растрэлементов qx или Цу, которые компенсировали бы умень­ шение длины на предыдущем участке. В зависимости от угла наклона хорды первоначального участка следует

(с которого начинается ее считывание) по направлению совпадает или близок к вертикали, и 6 мм для горизонталь­ ного или близкого к нему направления. Для остальных углов наклона она будет меняться в отмеченных преде­ лах. Пользоваться такими рекомендациями для машины неудобно. Поэтому вместо длины следует указывать число точек п, которые должны быть отобраны на первом уча­ стке слежения независимо от угла его наклона. Мини­ мально допустимое число п = 5, так как если п <С 5, то возможны случаи, когда направление, выбранное по экстремальным значениям точек, будет сильно отличаться от действительного направления участка кривой, что по­ требует при слежении значительного увеличения ширины 5 (некоторые из таких случаев приведены на рис. 37).

На рис. 38 дано наглядное представление о том, как происходит компенсация потери протяженности обследуе­ мого участка до размера, гарантирующего наличие в нем достаточного числа точек, необходимых для определения направления оси последующего участка.

Число точек е-массива зависит также и от ширины участка зоны обследования S, которая должна быть ми­ нимальной. При назначении величины S, следует иметь в виду, что слишком малое значение S не всегда позво­ ляет выявить точки, принадлежащие линии. Исследо-

58

Рис. 38

Значение кривизны определяется в двух соседних точках М н N (рис. 40) кривой, выявляемых при считы­ вании. Из чертежа видно, что недостаточно обоснован­ ная ширина S, равная 10 растрэлементам, не позволяет выделить в очередном участке (с осью KL) точки, при­ надлежащие линии, за которой ведется слежение, так

59

равняться 22 растрэлементам (см. график на рис. 39).

сокращения числа точек в е-массиве) имеет большое значение при слежении за

Р-массив будут отобраны точки, принадлежащие не только линии, за которой осуществляется слежение, но и другой, пересекающей ее линии. Ограничив максимально допу­ стимый градиент кривизны величиной 0,1, получим ширину зоны обследования, равной 10 растрэлементам. Эта ширина обеспечивает слежение за линиями, встре­ чающимися на чертеже, и позволяет пройти зону пере­ сечения.

В процессе слежения за линией, кроме длины и ширины участка обследования, машине должны быть даны реко­ мендации о направлении (вверх или вниз), в котором сле­ дует перемещаться вдоль оси для формирования е-массива. На рис. 41 показана кривая линия, участки которой а, с и b, d аппроксимируются попарно параллельными пря­

к ординате точки 1 или уменьшением величины х той же точки (перемещение осуществляется вниз); на параллель-

60