[其他]多功能圖形量算儀

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85103403
• 申請日: 1985-04-19
• 公開（公告）號: CN85103403A
• 公開（公告）日: 1986-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭愛力;周德廣;陳寶珍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院沈陽自動化研究所
• 主分類號: G06G7/28
• 分類號: G06G7/28
• 代理公司: 中國科學(xué)院沈陽專利事務(wù)所
• 代理人: 霍玉昌

本發(fā)明屬于地圖或其他圖片的量算設(shè)備及量算方法。

在地圖或其他圖片上進行量算的工作涉及多個學(xué)科和工作部門，如土地資源調(diào)查、地質(zhì)勘測、工程設(shè)計、生物醫(yī)學(xué)圖片、衛(wèi)星航測圖片的量算等等，目前使用的一些量算方法還是比較陳舊的。比如量算某一部分圖形面積，常把它從整張圖紙上剪下，然后用天平稱重。從重量的比例來計算面積。至于量算地形圖上曲表面積及山谷的體積或容積便無簡便量算方法。

近年來，由于電子計算機的廣泛應(yīng)用，為圖形量算提供了有利條件。但至今尚沒有能夠方便地快速地實現(xiàn)各種圖形量算的通用方法和設(shè)備。本發(fā)明提供一種多功能圖形量算儀量算方法和設(shè)備，它是在圖形數(shù)字化基礎(chǔ)上實現(xiàn)的平面圖形的長度和面積量算;地形圖的表面積、體積或容積量算，比一般量算設(shè)備功能多、精度高（0.2%）、速度快、操作簡便。

本發(fā)明由圖數(shù)轉(zhuǎn)換臺（2）、標(biāo)示器（1）、在圖數(shù)轉(zhuǎn)換臺下面的位置跟蹤系統(tǒng)（3），XY兩套同樣的光學(xué)編碼器（4）、輸入接口電路（5）、計算機（6）、外部設(shè)備（7）及曲線長度，曲表面積、體積和容積的量算方法，以及由這些方法推導(dǎo)出的并存入計算機的固定參數(shù)和量算程序所組成，系統(tǒng)框圖如圖1所示。

其工作過程是這樣，當(dāng)手扶臺面上的標(biāo)示器使其十字絲中心沿圖形邊界曲線移動時，臺面下位置跟蹤系統(tǒng)（3）的電磁感應(yīng)線圈接收到X-Y兩路位置偏差信號，分別送入兩套跟蹤系統(tǒng)，驅(qū)動電機，通過鋼絲繩傳動，帶動光學(xué)編碼器的轉(zhuǎn)動，發(fā)出代表座標(biāo)值的信號，再通過接口電路（5），將座標(biāo)數(shù)據(jù)送入計算機（6）進行計算，計算機選用已經(jīng)編好的存入計算機內(nèi)的計算程序，而編制計算程序取決于曲線長度、曲面面積、體積或容積的量算方法，這樣就可以計算出長度、面積或者體積，最后通過外部設(shè)備顯示或打印出結(jié)果，由此而發(fā)明多功能圖形量算儀量算方法，多功能圖形量算儀的曲線長度、曲面面積、體積或容積的量算方法，其具體發(fā)明如下：

1、曲線長度量算方法，一般曲線長度可由若干段直線段之和逼近而得，而每段直線段的長度可以由其端點座標(biāo)增量△X、△Y用經(jīng)典公式△ X2+ △ Y 2]]>算出來，單板機完成這個平方和開方過程大約用一秒鐘的時間，這對于每秒鐘要完成幾百次增量運算的實時量算過程實在太慢了，本發(fā)明提供了一種新的計算方法，即把這里的增量△X或△Y之一限定在固定數(shù)C，或稱為固定步長。實際上，在跟蹤曲線量算長度時，總會有一個增量（△X，或△Y）首先達到限定數(shù)C，而另一個增量（△Y，或△X）則小于（至多等于）C，于是線段的二元增量公式變?yōu)橐辉?maths num="005">C2+ △ Y2]]>或C2+ △ X2]]>這里第二個變量取數(shù)范圍是從0到C（如：0、1、2、3……C）。把它們代入根式或便可算出C+1個線段增量值△L，也就是每當(dāng)一個增量達到限定數(shù)即固定步長C時，另一增量便取得0到C的某個數(shù)，長度增量便是這C+1個開方結(jié)果中的一個，△Li，然后增加得到曲線長度，用公式表示：

L =Σi = 1N△ L i]]>

將其有限個根式結(jié)果數(shù)據(jù)事先算好并存入計算機中，于是長度增量運算只有上述一次加法，這樣，每次運算時間不過1/1800秒，符合實時量算要求。