Правильная ссылка на эту страницу
http://az-design.ru/Support/HardWare/Siemens/A19870909Elc008.shtml

Сканирующее устройство читает черновики чертежей

Мюнхен. Применение средств искусственного интеллекта в совокупности с растровой телевизионной камерой позволило фирме Siemens AG создать установку, которая способна вводить в систему автоматического проектирования (САПР) даже черновые наброски чертежей. Кроме того, высокое быстродействие установки дает возможность вводить графическую информацию за время, составляющее 10—20% времени, необходимого для ввода графики традиционными средствами. Эккарт Хундт, заведующий лабораторией при корпоративном исследовательском центре фирмы Siemens (Мюнхен), заявил, что методика фирмы Siemens, пока еще не получившая названия, кроме того, значительно уменьшает вероятность ошибки оператора во время процедуры ввода.

Разработанная под руководством Хундта экспериментальная установка может считывать черновой набросок электрической схемы, не очень старательно нарисованный от руки, и преобразовывать его в набор символических элементов. Символы схемы не нужно точно вычерчивать и тщательно ориентировать на рисунке, а линии не обязательно должны быть прямыми и иметь четкие окончания. Вспомогательный текст, например обозначения элементов и спецификации, также может быть написан от руки.

Фирма Siemens демонстрирует возможность использования данной методики для распознавания электрических схем, однако ее специалисты утверждают, что несложно запрограммировать такую систему и для работы с символами других типов графики, таких, как блок-схемы, конструкторские чертежи или карты. По словам представителей фирмы Siemens, эта установка может заменить клавиатуры, манипуляторы курсора типа «мышь» и графические кодирующие планшеты в качестве устройства ввода для систем машинной графики при построении указанных типов изображений.

В обычных методах ввода графики используются команды с клавиатуры или манипулятора «мышь». Процедура ввода команд требует времени, так же впрочем, как и метод, при котором применяется электрическое перо для снятия координат точек той или иной линии на чертеже, размещенном на планшете или графическом преобразователе. Эти методы не только отличаются малой скоростью выполнения, но и обладают низкой точностью и достоверностью из-за ошибок оператора.

В методике фирмы Siemens участие человека сводится к минимуму. Вначале ПЗС-телекамера сканирует черновой набросок — обычно страницу размером 216*280 мм. Цифровой сигнал изображения на выходе телекамеры строка за строкой передается в ЭВМ и запоминается в виде поэлементной карты отображения в ОЗУ компьютера.

Программа, которую разработали Хундт и его заместитель Герд Мадерлехнер, выполняется на ЭВМ VAX фирмы Digital Equipment Corp. С помощью методов распознавания образов ЭВМ отделяет текст от графики. Если текст представлен в форме, воспринимаемой компьютером, например в виде написанных от руки печатных букв и цифр заданного формата (но не скорописи), ЭВМ, используя метод оптического распознавания знаков, идентифицирует каждую букву или цифру текста, преобразует их в код ASCII и записывает результирующие данные в тот же банк ОЗУ, где расположена информация о чертеже. Эта память обычно имеет объем 2000 или 3000 бит, или элементов отображения, что достаточно для совместного хранения данных о чертеже и тексте, размещаемых на листе размером с обычное письмо.

Основное назначение программы заключается в превращении растрового изображения в его символическое описание. Это достигается путем расчленения графика на отдельные отрезки линий и определения координат их конечных точек.

Определение линии всего по двум точкам ведет к существенному сокращению объема перерабатываемых данных, что, как подчеркивает Мадерлехнер, «весьма повышает скорость всего процесса». Система также задает точки, в которых линии разветвляются или соединяются.

Далее программа определяет, образуют ли данные отрезки прямую или кривую линию. Путем использования концепций искусственного интеллекта такие отрезки сравниваются с образцами, хранящимися в библиотеке символов, и ЭВМ определяет, образуют ли элементы простые линии или сочетания прямых и кривых линий, составляющих более сложные символы, например изображения резисторов, диодов или транзисторов.

Во время этого классификационного процесса программа определяет, какие соединения необходимо выполнить — например от эмиттера одного транзистора к базе другого. После того как чертеж полностью разложен на элементы и проанализирован, отдельные части текста размещаются в требуемых местах страницы. Например, обозначение и данные транзистора помещаются рядом с изображением транзистора, к которому они относятся.

После того как указанная программа фирмы Siemens проанализировала чертеж, она генерирует файл данных, который может быть обработан в САПР. Далее САПР может использоваться для печати чистового чертежа, дополненного символами и всеми соединительными линиями. Ее можно также применять для составления спецификаций схемных элементов и для численного моделирования работы схемы.

Разумеется, в ряде случаев человек может прочитать и интерпретировать относительно небрежный чертеж лучше, чем машина. Так, если текст перекрывает изображения элементов, предлагаемая программа окажется неспособной распознать их.

Хундт признает, что фирма Siemens не одинока в проведении подобных разработок. Он указывает, что ряд японских компаний сообщали на технических конференциях о таких работах, выполняемых ими. Однако он уверен, что ни одна из их методик не является достаточно гибкой, чтобы обрабатывать черновые наброски так, как это делает установка фирмы Siemens [No.36, pp.36,38].

Джон Гош

Выходные данные:

Журнал "Электроника" том 59, No.24 (757), 1986г - пер. с англ. М.: Мир, 1986, стр.11

Electronics Vol.59 No.36 November 27, 1986 A McGraw-Hill Publication

Раздел: ОБОЗРЕНИЕ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ

Тема:     Машинная графика





Дата последнего изменения:
Thursday, 21-Aug-2014 09:10:44 MSK


Постоянный адрес статьи:
http://az-design.ru/Support/HardWare/Siemens/A19870909Elc008.shtml