DE3545148A1 - Linienfolgesystem - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE

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1OOO BERLIN-DAHLEM 33 - PODBI ELSKIALLEE 8000 MÜNCHEN 22 Wl D E N M AYE R STRAS S E 49

THE GERBER SCIENTIFIC INSTRUMENT COMPANY

BERLIN: DIPL.-ING. R. M Ü L LE R-BÖ R N E R

MÜNCHEN: DIPL.-ING. HANS-HEINRICH WEY

Berlin, den 17. Dezember 1985

"Linienfolgesystem"

(Priorität: USA, Nr. 684 490 v. 21.12.84)

66 Seiten Beschreibung mit 60 Patentansprüchen, 1 Seite Zusammenfassung

mit Fig. 1 und 11 Blatt Zeichnungen

MB/Ma - 29 142

BERLIN: TELEFON (03O) 8312088 KABEL: PROPINDUS · TELEX: 184Ο57 MÜNCHEN: TELEFON (089) 225585 KABEL: PROPINDUS · TELEX: 524244

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Die Erfindung bezieht sich auf Linienfolgesysteme und behandelt insbesondere ein Linienfolgesystem, das von einer optischen Abtastvorrichtung Gebrauch macht, um Matrixdarstellungen von Abschnitten einer gerade gefolgten Linie zu erzeugen, und eine Recheneinrichtung verwendet, um in den Matrixdarstellungen enthaltene Information zum Leiten der Bewegung der optischen Abtastvorrichtung entlang des Laufs der Linie und zum Schaffen einer digitalen Darstellung der Linie zu analysieren.

Linienfolgegeräte werden häufig zum Digitalisieren von Konstruktionszeichnungen von Automobilen, mechanischen Gebilden oder anderen Gegenständen verwendet, die Merkmale aufweisen, welche einer schöpferischen Ausgestaltung unterworfen sind. Obwohl diese Ausgestaltungen den Bemühungen einer Person entstammen können, die mit einem mechanischen Zeicheninstrument auf einem Papierbogen zeichnet, gehört es bei der Ausgestaltung von Gegenständen, wie sie vorstehend beschrieben sind, für die handverfertigten Zeichnungen zur üblichen Praxis, in Computersprache übersetzt zu werden, die in einem Computer gespeichert, zur Anzeige auf einem Monitor zur Verfügung gestellt und, von dann an, Hinzufügungen und Abänderungen im Verlauf einer Neugestaltung des Gegenstandes unterworfen wird. Ein derartiger Neugestaltungsprozeß, manchmal "Computer-Aided-Design" genannt, ist besonders dann von Vorteil, wenn Abänderungen für einen verhältnismäßig kleinen Abschnitt der Zeichnung erforderlich sind; in diesem Fall braucht nur dieser Abschnitt der Zeichnung neugezeichnet zu werden. Ohne ein Computer-Aided-Design-System kann es für einen Zeichner erforderlich werden, die ganze Zeichnung neu zu zeichnen, die nicht geänderten Segmente zu kopieren oder nachzuziehen und das neu zu zeichnende Segment abzuändern,

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wobei letzterer Lösungsweg viel mehr Zeit verbraucht als der, welcher vom Computer-Aided-Design Gebrauch macht.

Auch kann es mit einem Computer-Aided-Design-System wie einem, das von der vorliegenden Erfindung hervorgerufene digitale Darstellungen zweier oder mehrerer Ansichten eines Gegenstandes verwenden kann, für einen Computer möglich sein, eine digitale Darstellung einer anderen Ansicht des Gegenstandes für Anzeige- oder Aufbereitungszwecke zu erzeugen.

In der US-PS 3 529 084 ist ein Linienfolgesystem offenbart, in dem eine Vidikonröhre eine kreisförmige Abtastung um einen Abschnitt einer gerade gefolgten Linie herum hervorruft, und jedes Mal, wenn die Abtastung die Linie kreuzt, ruft die Vidikonröhre einen ImOuls hervor. Wenn die kreisförmige Abtastung direkt über einem Abschnitt der Linie zentriert ist, ruft die Vidikonröhre Impulse hervor, die im gleichen Zeitabstand liegen, und wenn die kreisförmige Abtastung etwas außerhalb der Linie zentriert ist, ruft die Vidikonröhre'Paare von Impulsen hervor, bei denen die Impulse eines gegebenen Paars in einem dichteren Abstand zueinander liegen als zu einem vorherigen oder darauffolgenden Impuls; je weiter die Vidikonröhre außerhalb des Mittelpunktes liegt, desto mehr sind die Impulse eines gegebenen Paars von dem vorigen oder darauffolgenden Impuls getrennt. Der Impuls-Ausgang der Vidikonröhre wird an einen Impulsphasenkomparator angelegt, der ein Fehlersignal entwickelt, das die Abweichung der Zeitabstände der Impulse von einer die gleichen Abstände aufweisenden Konfiguration einer Bezugsimpulsreihe darstellt. Das Fehlersignal wird an einen Oszillator veränderlicher Frequenz angelegt, der ein Korrektursignal hervorruft, das er auf zwei Koordinaten-Antriebsmotoren schickt. In Erwiderung darauf bewegen die Motoren die Vidikonröhre dichter an die und entlang der Linie.

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Es sind auch Systeme bekannt, um eine graphische Aufschrift wie Maschinenschrift auf einer Seite zum Zwecke des tibermitteins einer digitalen Darstellung der Aufschrift über eine Telephonleitung oder eine andere Datenfernmeldeleitung zu digitalisieren. Eines dieser Systeme trägt die Handelsbezeichnung FAX, und es wird als gegeben vorausgesetzt, daß ein solches System nicht auf besondere Art und Weise geschriebenen Buchstaben oder anderen graphischen Aufschriften auf der Seite "folgt", sondern vielmehr quer über die Seite Reihe für Reihe abtastet und aufgezeichnete Punkte oder Segmente innerhalb jeder Reihe erfühlt. Während die Aufschriften abgetastet werden, werden sie in der einen oder anderen Form digitalisiert, und solche Digitalisierungen können über eine Telephonleitung mittels eines Modem übermittelt werden. Ein derartiges System kann eine Digitalisierungsform verwenden, die allgemein als "Durchlauf-Längen-Codierung" ("Run-Length-Encoding") bekannt ist und bei der nicht jedes Bild einer gegebenen Reihe digitalisiert, sondern vielmehr eine Reihe von "Durchlauf "-Nummern und "Längen".-Nummern verwendet wird, um Aufschriften innerhalb jeder Reihe oder über Kreuz zu derselben zu digitalisieren. Die Durchlauf.-Nummer zeigt die Anzahl der leeren Bilder an, die einer gegebenen Markierung oder graphischen Aufschrift in der Reihe vorangehen, und die Längen-Nummer zeigt die Länge der gegebenen Markierung oder Aufschrift innerhalb der Reihe an. Für jede abgetastete Linie gibt es so viele Paare von Durchlauf- und Längen-Nummern, wie deutlich unterscheidbare Markierungen oder graphische Aufschriften in der Reihe vorhanden sind. Der Vorteil des Durchlauf-Längen-Codiersystems liegt darin, daß im allgemeinen weniger Digitalinformationsbytes zum Darstellen einer graphischen Aufschrift auf einer Seite benötigt werden, und durch diese Ersparnis wird die Zeit

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verkürzt, die zum Übermitteln einer solchen digitalen Darstellung über eine Telephonleitung erforderlich ist, weil Telephonleitungen eine verhältnismäßig niedrige Datenübertragungsgeschwindigkeit vorsehen. Es sind auch ein oder mehrere Durchlauf-Längen-Codiersysteme in Verbindung mit der Videotelephonforschung entwickelt worden, obwohl der Anmelderin die Einzelheiten zum gegenwärtigen Zeitpunkt nicht bekannt sind.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Linienfolgesystem zu schaffen, das einer Linie mit einer verhältnismäßig hohen Geschwindigkeitsrate folgen und eine genaue Darstellung der Linie hervorrufen kann, wobei das Linienfolgesystem im wesentlichen automatisch betrieben wird.

Diese Aufgabe wird bei einem Linienfolgesystem erfindungsgemäß mit den im Hauptanspruch angegebenen Mitteln gelöst.

Die Erfindung besteht also in einem Linienfolgesystem mit einer matrixergebenden oder -erzeugenden optischen Abtastvorrichtung, die Information hervorruft, welche einer Matrix entspricht, die einen Abschnitt einer zu folgenden Linie darstellt, und mit einer Recheneinrichtung zum Hervorrufen einer digitalen Darstellung dieser Matrix und zum Leiten der Bewegung der optischen Abtastvorrichtung entlang der Linie auf der Basis von Information, die in der Matrix oder der digitalen Darstellung enthalten ist.

In Weiterausbildung der Erfindung legt die Recheneinrichtung Punkte auf der Linie fest, die aus in der digitalen Darstellung enthaltener Information herrühren, und veranlaßt die

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optische Abtastvorrichtung, in einer Richtung vorzurücken, die aus Information bezüglich der Stelle von zwei oder mehreren vorher festgelegten Punkten errechnet wurde und die entlang der Linie verläuft. Zusätzlich kann, sobald die Recheneinrichtung eine Darstellung eines Abschnitts oder der ganzen Linie erzeugt hat, die Darstellung auf einem Video-Monitor in Überlagerung auf einem Videobild der Linie angezeigt werden, um einen Operator zu informieren, welchen Abschnitten der Linie noch zu folgen ist und welche zu digitalisieren sind.

Auf diese Weise erhält man ein Linienfolgesystem, das von einer optischen Abtastvorrichtung Gebrauch macht, um Information hervorzurufen, die Matrices entspricht, welche jeweils einen Abschnitt einer gerade gefolgten Linie darstellen.

Dabei kann ein Linienfolgesystem geschaffen werden, das einer verzeichneten Linie folgen kann, d. h. einer mit geringfügigen Unregelmäßigkeiten oder Lücken, die durch beträchtliches Alter oder häufigen Gebrauch eines Bogens, auf dem die Linie aufgezeichnet ist, verursacht werden können.

Ferner kann das Linienfolgesystem verhältnismäßig scharfe Krümmungen einer gerade gefolgten Linie unterbringen, ohne daß ein Operator intervenieren muß, wobei ausgewählte Abschnitte eines graphischen Quellenmaterials auf einem Monitor zusammen mit einer Darstellung von Abschnitten des granhischen Qüellenmaterials, denen bereits gefolgt wurde und die schon digitalisiert worden sind, angezeigt werden können und wobei diese Darstellung die betreffenden Abschnitte der Linie überlagert oder anderweitig auf ihnen angezeigt ist.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

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Die Erfindung wird nachstehend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen des Erfindungsgegenstandes näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines die vorliegende Erfindung verkörpernden Linienfolgesystems;

Fig. 2 eine vergrößerte schematische Darstellung eines optischen Abtastkopfes im Linienfolgesystem von Fig. It

Fig. 3 ein schematisches Blockschaltbild des Linienfolgesystems von Fig. 1;

Fig. 4 eine Darstellung eines auf einem Monitor im Linienfolgesystem von Fig. 1 angezeigten Bildes;

Fig. 5 einen eine Betriebsart des Linienfolgesystems von Fig. 1 darstellenden Ablaufplan;

Fig. 6 eine Darstellung eines Abschnitts einer gerade gefolgten Linie und spezifischer Punkte auf dem Abschnitt der Linie, die durch X-Y-Koordinaten identifiziert worden sind;

Fig. 7 eine schematische Darstellung einer von einem Computer im Linienfolgesystem von Fig. 1 erzeugten Digitalmatrix, die den in Fig. 6 gezeigten Abschnitt der Linie darstellt;

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Pig. 8 ein Blockschaltbild eines Abschnitts des Linienfolgesystems von Fig. 1, der zum Erzeugen einer Matrix, wie sie in Fig. 7 dargestellt ist, verwendet wird;

Fig. 9 einen Ablaufplan eines Prozesses, der im Linienfolgesystem von Fig. 1 zum Festlegen der Länge einer senkrechten Linie Verwendung findet, die durch einen Punkt auf einer gerade gefolgten Linie geht und innerhalb der Begrenzungen der gerade gefolgten Linie enthalten ist;

Fig. 10 eine Darstellung eines Abschnitts einer Linie, der vom Linienfolgesystem von Fig. 1 gerade gefolgt wird, und des weiteren ausgewählte Punkte und zugeordnete Mittelpunkte auf der gerade gefolgten Linie sowie einen Prozeß zum Festlegen der Mittelpunkte;

Fig. 11 einen im Linienfolgesystem von Fig. 1 Verwendung findenden Prozeß zum Festlegen einer Sequenz von Punkten, die im allgemeinen dem Lauf einer gerade * gefolgten Linie folgen, und betreffender Mittelpunkte auf der Linie;

Fig. 12 einen Ablaufplan, der einen im Linienfolgesystem von Fig. 1 Verwendung findenden Prozeß zum Feststellen eines Punktes auf einer gerade gefolgten Linie, ausgehend von einem anderen, außerhalb der Linie liegenden Punkt, veranschaulicht;

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Fig. 13 eine Darstellung eines Endes einer gerade qefolgtpn Linie und einen vom Linienfolgesystem von Fig. 1 ausgeführten Suchprozeß zum Feststellen, daß eine optische Abtastvorrichtung das Ende der Linie erreicht hat;

Fig. 14 die Bewegung einer im Linienfolgesystem von Fig. Verwendung findenden optischen Abtastvorrichtung, während diese einer Linie folgt;

Fig. 15 ein Blockschaltbild von Bauelementen des Linienfolgesystems von Fig. 1, die beim Bewegen einer optischen Abtastvorrichtung entlang einer Linie mit einbezogen sind;

Fig. 16 einen im Linienfolgesystem von Fig. 1 Verwendung findenden Verdünnungsprozeß zum Feststellen, welche vorher digitalisierten Punkte auf einer gerade gefolgten Linie zum entsprechenden Aufzeichnen der gerade gefolgten Linie nicht notwendig sind, sofern es überhaupt welche gibt, und

Fig. 17 einen Abschnitt einer gerade gefolgten Linie und einen Prozeß, durch den ein Linienfolgesystem eine Gabelung einer Linie auswählen kann, der an einem Schnittpunkt gefolgt werden soll.

Fig. 1 ¹ZQXq¹C ein die vorliegende Erfindung verkörperndes, allgemein mit 4 bezeichnetes Linienfolgesystem. Das System schließt einen Tisch 10 zum Abstützen einer Quelle von gra phischem Material wie des Bogens 12, der mit einer zu fol-

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-regenden Linie 14 beschriftet ist; einen optischen Abtastkopf 38, der oberhalb des Tisches 10 zum Zwecke einer Bewegung in einer im allgemeinen parallel zu demselben verlaufenden Ebene gelagert ist; einen Computer 22; eine Speichervorrichtung 26 in Form eines Speichers für den Computer 22; einen Video-Monitor 34 und eine Konsole 30 für den Computer und den Monitor ein.

Der Abtastkopf 38 ist in einer mit X-Achse bezeichneten Koordinatenrichtung relativ zum Tisch 10 durch ein Antriebssystem bewegbar, das eine Leitspindel 40, eine Führungsschiene 42, Schlitten 44 und 46, eine Keilwelle 54 und einen Antriebsmotor 52 einschließt. Der Abtastkopf ist auch in einer zweiten mit Y-Achse bezeichneten Koordinatenrichtunc relativ zum Tisch 10 mittels eines zweiten Antriebssystems bewegbar, das einen Treibriemen 48, eine Scheibe 21, Führungen 49 und 51, die Schlitten 44 und 46 und einen Antriebsmotor 50 einschließt. Die Winkelstellungen der Scheibe 21 under Keilwelle 54 stellen die Stellung des Abtastkopfes 33 relativ zum Tisch 10 dar und werden von Stellungsmeßfühlern 56 bzw. 58 erfühlt, um Stellungssignale hervorzurufen, die dem Computer 22 zur Verwendung in einer Digitalisierungsfunktion des Linienfolgesystems 4 übermittelt werden. Im Hinblick auf eine weitere Beschreibung einer Vorrichtung zum Bewegen eines Abtastkopfes in einer im allgemeinen parallel zu einer flachen Oberfläche verlaufenden Ebene sei auf die US-PS 3 5 29 084 als Teil der vorliegenden Offenbarung verwiesen.

Der Computer 22 kann einen Standardcomputer wie beispielsweise ein Motorola-CPU-Modell VMElIO und zweckentsprechende,

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nachstehend im einzelnen beschriebene Software umfassen. Die Konsole 30 umfaßt eine Tastatur 59, ein Stellrad 60 zum Bewegen des Abtastkopfes 38 in die X-Richtung relativ zum Tisch, ein Stellrad 62 zum Bewegen des Abtastkopfes 38 in die Y-Richtung relativ zum Tisch, einen Druckknopf 64, um dem Computer zu signalisieren, daß ein von einem Läufer 7 2 auf dem Monitor 34 angezeigter Punkt zu digitalisieren ist, einen Druckknopf 66, um dem Computer zu signalisieren, daß der Abtastkopf 38 entlang der Linie 14 automatisch vorzurücken ist, und einen Steuerknüppel oder eine All-Richtungssteuerung 68 zum manuellen Leiten der Bewegung des Abtastkopfes 38. Die Plätze der Tastatur 59, der Druckknöpfe 64 und 66, der Stellräder 60 und 62 und des Steuerknüppels 68 können auch andere geeignete Steuerungen zum Ausführen der vorstehend beschriebenen Bewegung des Abtastkopfes 38 einnehmen. Während der Abtastkopf 38 mittels der verschiedenen Steuerungen auf der Konsole 30 bewegt wird, können unterschiedliche Abschnitte der Linie 14 an verschiedenen Stellen auf dem Monitor 34 angezeigt werden. Grobbewegungen des Abtastkopfes 38 werden typischerweise mittels des Steuerknüppels 68 ausgeführt, und derartige Bewegungen können zum Positionieren eines bestimmten Abschnitts eines Zieles wie des Endabschnitts 71 irgendwo auf dem Monitor verwendet werden; dann kann der Endabschnitt 71 oder das andere gewünschte Ziel mittels der Stellräder 60 und 6 2 präzise positioniert werden, so daß der Computer 2 2 eine Funktion ausführen kann, die auf den angezeigten Abschnitt des Zieles oder den vom Läufer 7 2 identifizierten Punkt bezogen ist. Es ist mittels der Tastatur 59 auf der Konsole auch möglich, Koordinaten eines Punktes auf dem Bogen 12 einzugeben und auf diese Weise die Bewegung des Abtastkopfes

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an eine Stelle zu leiten, wo er einen gewünschten Abschnitt des Zieles sieht.

Während der Linie 14 gefolgt und diese digitalisiert wird, kann der Computer eine digitale Darstellung der Linie 14 auf die Festplatteneinheit 26 ausgeben, die eine Art von Speichervorrichtung ist, welche im Linienfolgesystem 4 verwendet werden kann, wobei der Computer über ein Kabel 7 6 mit der Platteneinheit Nachrichten austauscht.

Fig. 2 ist eine vergrößerte schematische Ansicht des optischen Abtastkopfes 38 und zeigt eine Kamera 82 mit hoher Auflösung und eine Kamera 84 mit niedriger Auflösung, die Felder 86 bzw. 88 haben, welche auf einen gemeinsamen Punkt zentriert sind. Die Kameras haben' jeweils eine auf den gemeinsamen Mittelpunkt gerichtete Sichtachse, und die Kamera 84 mit niedriger Auflösung wird von dem Teil der Kamera bildenden Linsenaufbau 85 fokussiert und ausgerichtet, während die Kamera mit hoher Auflösung von der Linse 87 fokussiert wird. Die Abmessungen des Feldes mit hoher Auflösung können beispielsweise 1,27 χ 1,27 cm ( /2 χ /2 Zoll) und die Abmessungen des Feldes niedriger Auflösung 10,16 χ 10,16 cm (4 χ 4 Zoll) betragen. Der Dialog mit den Kameras 82 und 84 wird über die Kabel 186 bzw. vorgenommen, die mit dem Computer 22 auf irgendeine bekannte Weise verbundgeschaltet sind.

Unter den Kameras 82 und 84 ist eine Lampe 90, die eine Blitzlichtquelle schafft, wobei das Blitzlicht die Zielbereiche 86 und 88 abtastet, während der Abtastkopf 38 sich entlang der Linie bewegt und die Kameras Bilder der Linie 14 erzeugen, so daß die von den Kameras hervcrcreru-

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fenen Bilder nicht verschwommen sind. Dies ist besonders wichtig bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem der Abtastkopf an einigen Punkten, wo Bilder erzeugt werden, nicht anhält. Die Art der im Linienfolgesystem 4 verwendeten Blitzlampe ist für die vorliegende Erfindung von untergeordneter Bedeutung, und diese Lampe kann beispielsweise eine ringförmige Leuchtstofflampe 90 mit einer Ionisierungselektrode 33 sein, wobei Lampe und Elektrode von einer elektronischen Einheit 91 angesteuert werden.
Eine solche Blitz-Leuchtstofflampeneinheit ist in der

gleichlaufenden Patentanmeldung P der Anmelderin

mit dem Titel "Blitzlampeneinheit" weiter beschrieben, die gleichzeitig mit der vorliegenden Patentanmeldung eingereicht wurde und auf die hiermit als Teil der vorliegenden Offenbarung verwiesen wird. Falls erwünscht, kann jedoch statt der Leuchtstofflampe 90, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist, eine Standard-Xenonlampe oder eine Gruppe dieser
Lampen, die in einer Standard-Blitzbetriebsart betrieben werden, Verwendung finden. Die Lampe 90 wird unter einem Gehäuse 94 des optischen Abtastkopfes 38 durch Preßsitz-Klemmen 92, 92 gehalten, und die Lampe 90 empfängt ihre
Steuersignale über Kabel 96 und 98. Die Lampe 90 schafft eine im wesentlichen gleichmäßige Lichtquelle beim Aufblitzen, und die Kameras 82 und 84 werden von Konsolen bzw. 185 derart gehalten, daß die Kameras durch den Mittelraum der Lampe spähen. Wenn statt der Leuchtstofflampe eine Vielzahl sphärischer Xenonlampen verwendet wird, können sie in einem von der ringförmigen Lampe 90 bestimmten Kreis angeordnet werden.

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Fig. 3 ist ein Blockschaltbild verschiedener Einheiten des Linienfolgesystems 4 und zeigt eine schematische Darstellung von Dialogbahnen zwischen den Einheiten. Wie gezeigt, werden Videosignale von der Kamera 82 mit hoher Auflösung auf einen Schwellendetektor 150 geschickt, der einen (in Fig. 7 dargestellten) Komparator 110 einschließt, und der Ausgang des Schwellendetektors wird auf einen Drei-Stellungs-Schalter 152 und auf eine Rahmengreiferschaltung 107 geschickt, die als Teil einer Recheneinrichtung des Linienfolgesystems 4 angesehen werden können. Zusätzlich werden ein Videosignal aus der Kamera 84 mit niedriger Auflösung und ein Videosignal aus der Kamera 82 mit hoher Auflösung direkt auf den Schalter 152 geschickt, der eines dieser drei Signale, das von einem Operator über die Konsole 30 und den Computer 22 ausgewählt wurde, auf ein Tor 154 mit Fensterwirkung gibt. Das Tor mit Fensterwirkung wird von einer Graphik-Steuereinrichtung 156 gesteuert, die mit dem Computer 22 Nachrichten austauscht und von diesem gesteuert wird, und das Tor mit Fensterwirkung bestimmt einen Bereich 149 auf dem Monitor 34, wo die Video- und andere Information, die sich auf einen Abschnitt einer Linie bezieht, welcher digitalisiert worden ist, angezeigt wird, und einen weiteren Bereich 160, wo eine Karte 158 angezeigt wird.

Der Computer 22 empfängt aus dem Rahmengreifer 107 Übersetzungen von von der Kamera 82 mit hoher Auflösung hervorgerufenen Videomatrices zum Darstellen eines Bildes der Linie 14, und der Computer schickt periodisch Information hinsichtlich die Linie 14 aufzeichnender: Punktkoordinaten auf die Festplatteneinheit 26 zum Zwecke der Speicherung, wobei die Koordinaten aus Information errechnet werden, die aus den Matrixübersetzungen abgeleitet worden ist.

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Eine geeignete Kamera mit hoher Auflösung kann eine Matrix aus ungefähr 250 Spalten und 400 Reihen von Bildern erzeugen, obwohl die genaue Anzahl von Spalten und Reihen von Bildern für die vorliegende Erfindung nicht kritisch ist. Die Graphik-Steuereinrichtung 156 erzeugt Karteninformation 158, die längsseitig des Videosignals angezeigt wird, das durch den Schalter 152 und das Tor 154 geht, und andere Information, die, ausgehend vom Computer, durch die Graphik-Steuereinrichtung 156 geht und mit dem Videosignal durch den Mischer 161 in Überlagerung kombiniert wird.

Die in einem Bereich 158 in Fig. 4 klarer dargestellte Karteninformation kann eine Vielfalt von Informationen wie Sehnenlänge zum Bezeichnen eines gewünschten Abstandes zwischen Punkten auf einer zu digitalisierenden Linie, Toleranzangaben, die in einer darauffolgenden Verdünnungsoperation verwendet werden, um die Anzahl solcher digitalisierter, im Plattenspeicher gespeicherter Punkte, die zum Aufzeichnen der gerade abgetasteten Linie notwendig sind, zu verringern, Angaben hinsichtlich einer der gerade digitalisierten Linie zugeteilten Standarddicke und Routineangaben einschließen, wie sie beim Öffnen, 'Schließen oder Schaffen von Dateien und beim Zuteilen von Namen an dieselben mit einbezogen werden.

In Fig. 3 sind auch drei Dialogleitungen dargestellt, die zwischen der Graphik-Steuereinrichtung und der Mischereinheit 161 geschaltet sind, und zwar eine Leitung für jedes einzelne von drei Videofarbsignalen. Wenn er es wünscht, kann der Operator mittels der Tastatur 59 das Linienfolgesystem 4 anweisen, eine Skelettdarstellung von Abschnitten einer auf dem Monitor 34 angezeigten Linie anzuzeigen, die

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digitalisiert worden sind, wobei das Skelett ein Videobild dieses Abschnitts der Linie überlagert, wie aus dem Beispiel in Fig. 4 hervorgeht, in dem die Skelettlinien 162 und 265 die Abschnitte einer Linie 166 überlagern. Der Computer stellt ein solches Skelett durch Erzeugung von Segmenten gerader Linien her, die von Punkt zu Punkt entlang einer Sequenz von Punkten verlaufen, welche digitalisiert worden sind. Eine der Videofarben kann für das Videobild der gerade gefolgten Linie und eine andere Farbe für das Skelett ausgewählt werden, so daß das Bild der gerade gefolgten Linie und das Skelett sich voneinander abheben. Ein Operator kann dieses Uberlagerungsbild verwenden, um festzulegen, welche Abschnitte einer gerade gefolgten Linie noch zu digitalisieren sind, und um das Linienfolgesystern 4 anzuweisen, mit dem Digitalisieren dieser Abschnitte fortzufahren.

Fig. 5 ist ein Ablaufplan, der einen Prozeß zum Folgen der Linie 14 oder anderer Linien veranschaulicht, welcher vom Linienfolgesystem 4 ausgeführt werden kann. Die Kamera 84 mit niedriger Auflösung wird von einem Operator typischer-.. weise zum Positionieren eines Bildes eines Abschnitts der Linie 14 auf dem Monitor 34 verwendet, weil die Kamera 84 mit niedriger Auflösung ein verhältnismäßig großes Feld 88 sieht, und dies macht es für den Operator verhältnismäßig leicht, den gewünschten Abschnitt des Monitors durch eine passende Bewegung des Abtastkopfes 38 festzustellen. Vorzugsweise auf dieser Stufe positioniert der Operator den Abschnitt so nahe am Läufer 72 wie möglich. Dann kann der Operator das Videosignal aus der Kamera mit hoher Auflösung anschalten, das, falls gewünscht, einen Schwellenwert hat, und den Abtastkopf 38 positionieren, so daß der Läufer, wie

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in Fig. 1 gezeigt ist, über dem Abschnitt 71 liegt. Dieser Schritt des Prozesses trägt in Fig. 5 das Etikett SEL-P, das für Auswahl ("selection") eines Punktes P steht. Anschließend kann der Operator den Digitalisierknopf 64 niederdrücken, um den Computer 22 anzuweisen, einen Rahmen einzufrieren und eine Matrixdarstellung des auf dem Schirm angezeigten Bildes zu speichern, das um Punkt P zentriert ist, und dieser Schritt ist des weiteren in der Zeichnung mit FF-P identifiziert. Überdies fährt der Computer in Erwiderung auf das Drücken des Digitalisierknopfes 64 mit der Feststellung eines Mittelpunktes der Linie 14 in der Nähe des Punktes P fort, und dieser Schritt ist mit CP-P identifiziert. Dann speichert der Computer eine Binärdarstellung der Stelle des Mittelpunktes neben dem Punkt P.

Als Nächstes kann der Operator einen anderen Punkt P+l auf der Linie 14 durch eine passende Bewegung der Stellräder 60 und 62 feststellen und mittels des Digitalisierknopfes 64 den Computer anweisen, einen Rahmen des um den Punkt P+l zentrierten Bildes zu erzeugen und einzufrieren, die Stelle eines Mittelpunkts auf der Linie 14 neben dem Punkt P+l zu errechnen und eine digitale Darstellung der Stelle dieses Mittelpunkts zu speichern. Der Punkt P+l ist in Fig. 5 identifiziert und in Fig. 11 dargestellt. Dann weist der Operator den Computer an, die Dicke der Linie 14 in einem Bereich um den Punkt P+l zu errechnen und das Ergebnis zu speichern. Der Prozeß zum Errechnen der Dicke der Linie 14 in der Nachbarschaft des Punktes P+l wird nachstehend beschrieben.

Abgesehen davon, daß es dem Computer 22 gestattet wird, zwei Punkte auf der Linie 14 zu digitalisieren, teilen die ersten beiden Punkte P und P+l, die in Fig. 11 zu

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sehen sind, dem Computer mit, auf welche Weise der Computer nach dem Willen des Operators entlang der Linie 14 in einer darauffolgenden Vektor-Vorrückbetriebsart fortfahren soll, die, sobald sie aktiviert ist, üblicherweise automatisch abläuft. Typischerweise werden die ersten beiden Punkte P und P+l von einem Operator durch eine passende Bewegung des Steuerknüppels 68 oder der Stellräder 60 oder 62 manuell ausgewählt; es können jedoch auch andere automatische oder halbautomatische Einrichtungen zum Ausführen der gleichen Funktion verwendet werden. So können beispielsweise zwei Punkte auch mittels vorher auf Magnetband oder Magnetplatte gespeicherter Information ausgewählt werden, oder es können Koordinaten solcher Ausgangspunkte über die Tastatur 59 in den Computer 22 eingegeben werden.

Die mit dem Etikett VA-P+2 in Fig. 5 versehene automatische Vektor-Vorrückbetriebsart wird dann initiiert, wenn ein Operator den Vektor-Vorrückknopf 66 drückt, der dem Computer 22 signalisiert, wie durch eine Stufe 79 angedeutet einen Vektor von Punkt P zu Punkt P+l zu errechnen und den Abtastkopf 38 anzuweisen, sich in der Richtung des Vektors zu bewegen, indem er zweckentsprechende Signale auf die X-Y-Motoren.50 und 52 schickt. Nachdem sich der AbtastkoOf 38 über eine bestimmte "Sehnen"-Entfernung hinweg bewegt hat, die vom Operator mittels Kommandos vorher ausgewählt wurde, welche über die Konsole 30 auf den Computer 22 geschickt worden sind, ist das Feld der Kamera mit hoher Auflösung um einen Punkt P+2 zentriert, und ein Bild dieses Punktes wird direkt unter dem Läufer 72 auf dem Monitor 34 angezeigt, obwohl bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung der Abtastkopf 38 dort nicht anhält. Als Nächstes erzeugt und speichert der Computer automatisch eine digitale Darstellung

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eines Rahmens eines von der Kamera 82 gemachten Bildes, wenn es um den Punkt P+2 zentriert ist, und der Computer 22 legt fest, ob der Punkt P+2 auf die Linie 14 fällt oder diese "trifft". Da der Punkt P+2 die Linie trifft, legt der Computer die Dicke der Linie in der Nähe des Punktes P+2 fest. Wenn die Dicke innerhalb eines vorher ausgewählten Toleranzbereichs liegt, errechnet der Computer 22 einen Mittelpunkt neben dem Punkt P+2 und speichert die Koordinaten des Mittelpunkts . Dann führt der Computer eine Verdünnungsrechnung aus, um zu sehen, ob der vorher gespeicherte Punkt - im vorliegenden Fall Punkt P+l - zum adäquaten Aufzeichnen der Linie notwendig ist: ist dies nicht der Fall, löscht der Computer die Koordinaten des Punktes P+l aus dem Speicher. Dann wiederholt das Linienfolgesystem 4 die durch die Schleife 199 in Fig. 5 angedeuteten Schritte; dieses Mal fährt es jedoch in Richtung eines Teils P+3 fort, und wenn die dem Punkt P+3 entsprechende Schleife beendet ist, leitet der Computer den Abtastkopf 38 automatisch auf Punkt P+4. Es sei bemerkt, daß der Abtastkopf an den Punkten P+2 oder P+3 nicht wartet, während die vorstehend beschriebenen Errechnungen vorgenommen werden.

Da der in Fig. 11 gezeigte Punkt P+4 nicht die Linie 14 trifft, führt der Computer 22 eine Suchoperation 81 aus, um festzulegen, ob andere mit P+4_n identifizierte Punkte in der Nähe des Punktes P+4 auf die Linie 14 fallen. Da der optische Abtastkopf 38 noch nicht bis zum Ende der Linie (EOL) vorgerückt ist, fällt einer dieser Punkte P+4,- auf die Linie 14. Wenn der Computer 22 keinen Punkt P+4_n finden konnte, der auf die Linie trifft, wie dies bei Punkt P+Y in Fig. 13 der Fall ist, so wird dadurch üblicherweise angezeigt, daß der Computer das Ende der Linie erreicht hat oder daß eine große

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Lücke in der Linie vorhanden ist; in jedem Fall stoppt der Computer die Bewegung des Abtastkopfes 38 und fragt den Operator, was als Nächstes zu tun ist. Im vorliegenden Fall errechnet der Computer als Nächstes die Dicke der Linie um

den Punkt P+4,,, und wenn die Dicke innerhalb eines vorbec

stimmten Bereiches relativ zur Standard-Dicke der Linie 14 liegt, die vorher im Bereich des Punktes P+l errechnet wurde, errechnet der Computer einen Mittelpunkt auf der Linie 14 neben dem Punkt P+4,- und speichert seine Koordinaten. Wenn die Dicke nicht innerhalb dieses Bereiches liegt, führt der Computer keine Mittelpunkterrechnung aus und behandelt stattdessen den Punkt P+4,- aus im Folgenden näher erläuterten Gründen, als ob dieser der Mittelpunkt der Linie 14 wäre, und speichert ihn. Dann führt der Computer eine Verdünnungsoperation aus, um festzulegen, ob der vorher festgelegte Punkt in diesem Fall der Mittelpunkt neben dem Punkt P+3 - zum Aufzeichnen der Linie 14 notwendig ist. So werden z. B. , wenn die Mittelpunkte neben den Punkten P+2, P+3 und P+4 in einem Segment einer ungefähr geraden Linie liegen sollen, nur die Endpunkte benötigt, um den entsprechenden Abschnitt der Linie 14 aufzuzeichnen, und deshalb kann eine Speicherung des Punktes P+3 getilgt werden.

Nach diesem Verdünnungsschritt weist der Computer automatisch den Abtastkopf 38 an, sich auf einen anderen mit Punkt P+5 identifizierten und in Fig. 11 dargestellten Punkt zu bewegen, der in einer Richtung liegt, welche von einem Vektor zwischen dem Mittelpunkt neben dem Punkt P+3 oder P+2, wenn P+3 aus dem Speicher getilgt wurde, und dem Mittelpunkt neben dem Punkt P+4 bestimmt worden ist, und in einer Entfernung vom

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Mittelpunkt neben P+4 , die gleich der vorher ausgewählten Sehnenlänge ist. Diese automatische Vektor-Vorrückbetriebsart

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kann sich fortsetzen, bis ein Operator über eine Steuerung auf der Konsole 30 an den Computer das Kommando zum Anhalten gibt, oder bis der Abtastkopf 38 das Ende einer Linie oder eine große Lücke in der Linie erreicht. Inzwischen fährt das Linienfolgesystem 4 mit der Digitalisierung der Linie fort.

Fig. 6 zeigt einen von der Kamera 82 mit hoher Auflösung hergestellten Rahmen 99 eines Abschnitts der Linie 14, der um Punkt P zentriert ist, und in dieser Figur wurden ausgewählte Punkte durch ihre betreffenden X-Y-Koordinaten identifiziert. Fig. 7 veranschaulicht eine innerhalb des Computers 22 entwickelte Matrix 97, die den Rahmen in Fig. darstellen soll und mit Y bis Y₄₂O ^{identifizierte} Reihen hat, die 420 Reihen des vom Rahmen 99 gezeigten Feldes entsprechen. Es dürfte sich jedoch von selbst verstehen, daß die Matrix 97 nicht eine Reihe für jede Bilderreihe
der Kamera 82 mit hoher Auflösung zu enthalten braucht.
Sie kann beispielsweise eine Reihe für alle zwei Bilderreihen der Kamera einschließen, wenn dies erwünscht ist, und eine Kamera mit hoher Auflösung kann verwendet werden, die mehr oder weniger als 420 Reihen hat; in diesem Fall kann eine entsprechende Anzahl von Reihen in der Matrix von Fig. 7 Verwendung finden. In jeder Reihe ist eine Nummer oder eine Reihe von Nummern, die die Übergangsstelle des Bildes in jeder entsprechenden Reihe des Feldes der Kamera darstellen. Wenn beispielsweise angenommen wird, daß die Linie 14 schwarz und auf einen weißen Bogen aufgezeichnet ist, gibt es einen Übergang in einer gegebenen Reihe der Matrix 97, die der Reihe in dem Feld der Kamera 82 entspricht, wo das Bild des Bogens von Weiß auf Schwarz oder von Schwarz auf Weiß wechselt, und dies entspricht Bereichen, wo die

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Linie 14 die gegebene Reihe in dem Feld der Kamera kreuzt. Da die Linie 14 keine der Reihen Yq bis Y_n_i ⁱⁿ dem Feld 86 schneidet, gibt es keine Übergangseingaben in die entsprechenden Reihen der Matrix von Fig. 7, und die Ziffer "0" wird vom Computer an die erste Stelle innerhalb jeder Reihe Yq bis Y_n_i geschrieben. Die Linie 14 schneidet die Reihe Y_n an einem Punkt mit Koordinaten (X_a, Y_n), so daß ein Übergang in Reihe Yn an der X-Stelle X_a stattfindet, und folglich wird die Ziffer X_a an die erste Stelle in Reihe Y_n geschrieben. An die zweite Stelle der Reihe Y_n wird die Ziffer "0" geschrieben, um anzuzeigen, daß der vorige Übergang X_a der letzte war, der in Reihe Y_n stattfand.

Der Computer ist des weiteren derart programmiert, daß er eine erste Nummer, die nicht Null ist und die in irgendeine Reihe der Matrix eingegeben wurde, als X-Koordinatenstelle in einer entsprechenden Reihe des Feldes 86 der Kamera interpretieren kann, wo das Bild soeben einen Übergang von Weiß auf Schwarz vorgenommen hat oder schwarz ist, wenn die Nummer-' zufällig "1" ist wie im Falle der Reihe Y420 < ^{wo d;i}-^{e L}i^n;>-^e von der linken Ecke des Feldes ausgeht. Der Computer ist auch * derart programmiert, daß er eine zweite Nicht-Null-Eingabe in einen gegebenen Durchlauf als Stelle eines Übergangs von Schwarz auf Weiß interpretieren kann. Der Rahmen 99 zeigt einen Weiß-auf-Schwarz-Übergang bei X^ in Reihe Y_n+i, einen Weiß-auf-Schwarz-Übergang bei X_e und einen Schwarz-auf-Weiß-Übergang bei Xd, und dieser wird durch die in die Reihen ^n+1 ^un(ä Yn+3 ^^er Matrix in Fig. 7 eingegebenen Nummern angezeigt. Wie vorstehend angegeben wurde, wird die Art des Übergangs, ob Weiß-auf-Schwarz oder Schwarz-auf-Weiß, durch die Reihenfolge der Eingaben in eine spezielle Reihe angezeigt, und in jeder Reihe zeigt eine Nicht-Null-Eingabe in eine ungerade Stelle einen Weiß-auf-Schwarz-Übergang (oder eine

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Stelle eines schwarzen Punktes, wenn der Punkt die X-Koordinatenstelle 1 hat) an, und jede Nicht-Null-Eingabe in eine gerade Stelle einer Reihe zeigt einen Schwarz-auf-Weiß-Übergang an; die den Nicht-Null-Eingaben folgende "0"-Eingabe zeigt an, daß keine weiteren Übergänge oder Eingaben in eine gegebene Reihe vorhanden sind.

Fig. 8 ist ein Blockschaltbild der Rahmengreifer-Schaltungsanordnung 107 und der Schwellen-Schaltungsanordnung 150 innerhalb des Linienfolgesystems 4, die von der Kamera 82 hervorgerufene Videosignale in die Matrix von Fig. 7 übersetzen. Die Videosignale können zur Standard-Art gehören, die am Beginn jedes Segments eines Videosignals, der dem Beginn jeder Reihe des Feldes 86 entspricht, einen umgekehrten horizontalen Synchronisierimpuls und einen vertikalen, das Ende eines Rahmens anzeigenden Synchronisierimpuls einschließt. Die Schwellen-Schaltungsanordnung 150 in Fig. 8 schließt einen Komparator 110 ein, der an einem Eingang 112 ein Videosignal aus der Kamera 82 empfängt und dieses mit einer von einem Potentiometer 114 etablierten Schwellenspannung vergleicht, so daß am Ausgang des Komparators ein digitales Signal hervorgerufen wird, das anzeigt, ob der vom Videosignal herrührende Eingang unterhalb oder oberhalb des Schwellenpegels liegt. Der Schwellenpegel ist auf ein Niveau zwischen der Spannung eines einem leeren Abschnitt des Bogens entsprechenden Videosignals und der Spannung eines Videosignals eingestellt, das einem Abschnitt des Bogens entspricht, auf dem die Linie 14 aufgezeichnet ist. Die gewünschte Einstellung des Potentiometers kann von Faktoren wie der Dunkelheit der Linie 14, dem Dunkelheitspegel von Untergrundmarkierungen auf dem Bogen wie Schmutzflecken, Kaffeespritzern oder unvollständigen Ausradierungen

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abhängen,' und das Potentiometer 114 sollte so eingestellt sein, daß die Schwelle oberhalb von Videosignalen liegt, die solchen Untergrundmarkierungen entsprechen. Obwohl das schematische Schaltbild in Fig. 8 anzeigt, daß ein Potentiometer zum Einstellen eines Schwellenpegels für den Komparator 110 verwendet wird, können andere Arten von Steuerungen Verwendung finden. So kann beispielsweise ein Schwellenpegel in den Computer 22 über die Tastatur 59 eingegeben werden, wobei der Computer derart programmiert ist, daß er eine der Tastatureingabe proportionale Spannung erzeugt und diese Spannung statt der Spannung vom Potentiometer 114 an den Komparator 110 anlegt.

Das vom Komparator 110 hervorgerufene digitale Signal wird einem Triggereingang 115 eines Kantendetektors 116 zugeführt, der erfühlt, wenn das einen Schwellenwert aufweisende Videosignal einen Weiß-auf-Schwarz-Übergang oder einen Schwarzauf-Weiß-Übergang vorgenommen hat, und einen Impuls auf einen Schreib-Eingang 129 des Rahmenspeichers 118 über ein ODER-Tor 117 und eine Verzögerung 127 liefert. Der Kantendetektor 116 wird von einem passenden Signal aus dem Computer wenn dieser eine Matrix der in Fig. 7 dargestellten Art erzeugen will, an einem Eingang 195 freigegeben: solche Matrices werden typischerweise an jedem projektierten Punkt wie den in Fig. 14 gezeigten Punkten P+2 und P+3 erzeugt.

Gleichzeitig mit der Lieferung von Videoinformation an den Komparator 110 und der Erwiderung des Kantendetektors 116 wird ein Bilderzähler 122, der von dem vorherigen umgekehrten horizontalen Synchronisierimpuls des Videosignals 112 gelöscht wurde, von Impulsen wiederholt hochgezählt, die von einem Taktgeberausgang 124 einer Video-Zeitgeberschaltung 109 hervorgerufen werden, die einen Impuls für jeden Abschnit des Videosignals hervorruft, der einem Bild in einer gegebene:

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Reihe der Bildermatrix in der Kamera 82 entspricht. Der Bilderzähler 122 gibt auf einen Dateneingang 125 des Rahmenspeichers 118 aus, und da die vom Kantendetektor 116 hervorgerufenen Impulse auf den Schreib-Eingang 129 ausgehen, wenn der Kantendetektor 116 einen Übergang erfühlt, veranlaßt er den Rahmenspeicher 118, die X-Koordinatenstelle des vom Bilderzähler 122 hervorgerufenen Übergangs in den Speicher einzuschreiben. Eine solche X-Koordinatenstellennummer kann die X_a~/ X]₃-/ Χςρ > ^xe~ oder eine andere Eingabe in die Matrix von Fig. 7 sein. Die Verzögerung 127 kann in der Größenordnung von 50 Nanosekunden liegen und wird zum Verzögern des Schreibsignals zum Rahmenspeieher verwendet, so daß der Zähler 122 Zeit hat, eine laufende Zählung zu beenden, ehe der Rahmenspeicher 118 die Zählung liest: anderenfalls könnte sich eine unvorhersehbare Durchgangsbedingung ergeben.

Abgesehen von der X-Koordinatenstelle jedes Übergangs, benötigt der Rahmenspeicher eine Y-Koordinaten- oder -reihenadresse und eine Stellenadresse innerhalb jeder Reihe, so daß der Rahmenspeicher weiß, wo die vom Bilderzähler 122 hervorgerufene Zählungsadresse gespeichert werden soll, die jedem einzelnen Übergang entspricht. Diese Adressierfunktion wird vom Bytezähler 126, Linienzähler 128 und dem Puffer ausgeführt. Der Linienzähler 128 wird von jedem von der Video-Zeitgeberschaltung 109 hervorgerufenen vertikalen Synchronisiersignal gelöscht und wird von jedem von der Video-Zeitgeberschaltung 109 hervorgerufenen horizontalen Synchronisierimpuls hochgezählt; er liefert seinenZählungsausgang an den Puffer 130 zum Zwecke eines darauffolgenden Lesens durch den Rahmenspeicher 118. Die von dem Linienzähler 128 hervorgerufenen Zählungen stellen die Reihen Y_Q

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bis Y₄^_n in Fig. 6 dar. Der Bytezähler 126 wird von jedem umgekehrten horizontalen Synchronisierimpuls gelöscht und von jedem vom Kantendetektor 116 hervorgerufenen Übergangssignal hochgezählt und über das ODER-Tor 117 geschickt, so daß der Bytezähler 126 anzeigt, an welche Stelle innerhalb jeder Reihe der Matrix in Fig. 7 die vom Bilderzähler 122 hervorgerufene X-Koordinatennummer gespeichert werden müßte

So hat, wenn das Videosignal 112 gerade mit dem Übersetzen von Information aus der Y -Bilderreihe in der Kamera 82

n+3

beginnt, der Linienzähler 128 beispielsweise eine Zählung Y"n+3' der Bytezähler eine Zählung von 1, und der Bilderzähler beginnt gerade, ausgehend von Null, mit dem Vorwärts zählen.

Dann erfühlt, wenn der Bilderzähler 122 bis zur Nummer X_g gezählt hat, der Kantendetektor einen Übergang und schickt ein Schreibsignal auf den Rahmenspeicher 118, so daß die Nummer X in die erste Stelle in der Reihe Y_n+3 des Rahmenspeichers 118 eingeschrieben wird. Kurze Zeit später zeigt das Videosignal den Schwarz-auf-Weiß-Übergang an der X-Koordinatenstelle X^ an, und der Kantendetektor schickt einen Schreibimpuls in Richtung des RahmensOeichers 118 und ein Hochzählsignal auf den Bytezähler 126. Ungefähr gleichzeitig registriert der Bilderzähler 122 eine Xd~ Zählung auf seinem Ausgang, der nach einer kurzen, von der Verzögerung 127 bestimmten Verzögerung in die zweite Stelle in der Reihe Y ,, des Rahmenspeichers 118 geschrieben wird.

In der Matrix von Fig. 7 gibt es auch eine Null-Eingabe innerhalb jeder Reihe nach der letzten Nicht-Null-X-Koordinateneingabe, wenn überhaupt eine vorhanden ist. Die NuIl-

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Eingabe wird dann vorgenommen, wenn der Zähler 122 von dem umgekehrten horizontalen Synchronisierimpuls gelöscht wird, der auch auf ein umkehrendes Tor 142 eingibt, das den Schreibeingang 129 des Rahmenspeichers 118 über das ODER-Tor 117 und die Verzögerung 127 triggert. Dieser horizontale Synchronisierimpuls dient auch zum Hochzählen des Bytezählers 126, wodurch die Null-Eingabe in eine Stelle in jeder Reihe der Matrix in Fig. 7 nach der letzten Nicht-Null-Eingabe geschrieben wird. Eine Verzögerung 131, die etwas größer als die Verzögerung 127 ist, stellt sicher, daß der Bytezähler 119 nicht gelöscht wird, bis die Null-Eingabe in der passenden Stelle innerhalb des Rahmenspeichers 118 vorgenommen ist. Es sei bemerkt, daß nur die X-Koordinatenstelleninformation, die vom Bilderzähler 122 geliefert wird, und die nachfolgenden Null-Eingaben tatsächlich im RahmensDeicher 118 gespeichert werden; die Y Reihennummern werden zwar nicht tatsächlich gespeichert, sind aber nichtsdestoweniger dem Computer bekannt, weil die X-Koordinateninformation in aufeinanderfolgenden Reihen eines Speicherblocks innerhalb des Rahmenspeiehers 118 gespeichert wird, und der Computer kennt die Adresse der ersten dieser Reihen im Speicherblock und setzt jede Reihe in Beziehung zur ersten Reihe.

Nachdem der Computer die Matrix von Fig. 7 entsprechend dem Abschnitt der Linie 14, der in Fig. 6 angezeigt ist, erzeugt hat, fährt der Computer mit dem Festlegen eines Mittelpunktes CP-P neben einem Punkt P fort. Der Punkt P„ ist die Mitte

η η ^η

des Feldes 86 und des Rahmens in Fig. 6, und wenn dieser Rahmen auf dem Monitor 34 angezeigt werden sollte, würde der Läufer 73 Punkt P anzeigen. Zum Festlegen der Koordinaten des Mittelpunktes neben dem Punkt P errechnet der Computer

die Lange einer horizontalen Linie 171, die in Fig. 6 gestrichelt dargestellt ist und die den Rahmen zur Hälfte teilt in diesem Fall ist Reihe Y = 210 - sowie durch den Punkt P

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läuft. Um.diese Errechnung auszuführen, subtrahiert der Computer die X-Koordinatennummer X_f von der X-Koordinatennummer X , die in Reihe Y. der Matrix 97 gespeichert ist, wobei diese beiden Nummern die X-Koordinatenstelle des Weiß-auf-Schwarζ-Übergangs in Reihe Y., die einem Endpunkt der horizontalen Linie entspricht, und des Schwarz-auf-Weiß-Übergangs in der Reihe Y- anzeigen, die dem anderen Endpunkt der horizontalen Linie entspricht. Anschließend legt der Computer 22 die Länge einer vertikalen Linie 151 fest, die in Fig. 6 gestrichelt dargestellt ist und durch den Punkt P_n läuft und an den Begrenzungen der Linie 14 endet.

Fig. 9 zeigt einen Algorithmus zum Festlegen der Länge dieser Linie. Zunächst wird eine Variable Y, so eingestellt, daß sie Y., der Y-Koordinate des Punktes P und der X-Koordinate, die gleich X. ist, entspricht. Als Nächstes sieht, wie durch das Dreieck 155 angedeutet ist, der Computer in einer Reihe Y-j+1 < die unmittelbar unterhalb der Reihe Y^ liegt, nach, um zu sehen, ob zwei Eingaben vorhanden sind, die einem Weiß-auf-Schwarz-Übergang und einem Schwarz-auf-Weiß-Übergang entsprechen, zwischen die der Punkt X. fällt, und wenn dies der Fall ist, zeigt dies an, daß die vertikale Linie 151 nicht in der Reihe Y-u+1 endet. In diesem Fall durchsucht dann der Computer die zweite Reihe unterhalb der Reihe Y-, um zu sehen, ob Eingaben vorhanden sind, die einem Weiß-auf-Schwarz-Cbergang und einem Schwarz-auf-Weiß-Übergang entsprechen, zwischen die die Nummer X. fällt, usw., bis der Computer zur ersten Reihe kommt, in der dieser Bedingung nicht nachgekommen wird; im vorliegenden Fall ist es Reihe Y.+3. Dann beginnt, wie durch das Dreieck 157 und das Rechteck 160 angedeutet ist, der Computer mit dem Durchsuchen der Reihen oberhalb der Reihe Y. , um ein Hochzählen von Y^_ für jede einzelne dieser Reihen zu ermöglichen, und legt die Reihe fest, an der die

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BAD

Linie 151 oberhalb des Punktes P endet. In dem in Fig. 6

veranschaulichten Fall ist diese obere Reihe Y.-l, und zwar . nur eine Reihe oberhalb der Reihe Y.. Schließlich legt der Comouter die Länge der Linie 151 durch Subtrahieren des abschließenden, hochgezählten Wertes von Y. von dem abschließenden, hochgezählten Wert von Y, fest. Dann legt der Computer die kürzere der vertikalen und horizontalen Linien fest und errechnet den Mittelpunkt entlang der kürzeren Linie, vorausgesetzt, daß die Länge der kürzeren Linie nicht viel geringer ist als die Standard-Dicke für die Linie 14, wie sie vorher am Abschnitt der Linie 14 um den Punkt P+l errechnet wurde. Um die Standard-Dicke zu errechnen, errechnet der Computer 22 zuerst die Länge einer durch den Punkt P+l laufenden und von der Linie 14 begrenzten vertikalen Linie und errechnet dann die Länge einer durch den Punkt P+l laufenden und von der Linie 14 begrenzten horizontalen Linie auf die in Fig. 6 veranschaulichte und mit Bezug auf Punkt P+l beschriebene Weise. Anschließend legt der Computer eine im wesentlichen präzise Dicke der Linie 14 in der Nachbarschaft des Punktes P+l durch die Gleichung T=VxH V +H fest, worin T gleich Dicke, V gleich Länge der vertikalen Linie und H gleich Länge der horizontalen Linie ist.

Wenn die kürzere Linie durch den Punkt P annehmbar ist, dient

ihr Mittelpunkt als Mittelpunkt CP-P neben dem Punkt P , selbst wenn er nur ein ungefährer Mittelpunkt sein kann, und die Koordinaten des erachteten Mittelpunkts werden vom Computer typischerweise zuerst in einem Zwischenspeicher und später in einer Platte innerhalb der Platteneinheit 26 gespeichert, wenn der Punkt zum Darstellen eines kleinen Abschnitts der Linie 14 notwendig ist und nicht in einer darauffolgenden Linienverdünnungsoperation gelöscht wird. Wenn andererseits die kürzere der horizontalen und vertikalen Linien zu kurz ist, kann der Computer die längere der beiden

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Linien verwenden, wenn sie innerhalb eines bestimmten Längenbereichs relativ zur Standard-Dicke liegt, und den Mittelpunkt entlang dieser längeren Linie zum darauffolgenden Zwischenspeichern und möglicherweise permanenterem Speichern in der Plattenspeichereinheit 26 errechnen.

Fig. 10 zeigt einen Abschnitt 169 der Linie 14, die in Fig. dargestellt ist, und einen weiteren Abschnitt oder Gabelung 170 der Linie, der bzw. die in einem anderen von der Kamera 82 hergestellten Rahmen 175 enthalten ist. Der Rahmen 175 ist um einen Punkt P, zentriert, dessen Stelle von einem Vektor zwischen den vorherigen beiden Mittelpunkten, den Punkten und 167, und der Standard-Sehnenlänge festgelegt wurde, und die Zeichnung veranschaulicht zwei Schritte in einem Mittelpunkt- Errechnungsprozeß . Wie bei der Errechnung des Mittelpunktes neben P beginnt die Errechnung des Mittelpunktes neben P^. dann, wenn eine Matrix der dargestellten Art zunn Darstellen des Rahmens erzeugt wird und der Computer 22 die Länge einer horizontalen Linie 172 festlegt, die durch den Punkt P^ läuft und innerhalb der Linie.14 begrenzt ist, und die Länge einer vertikalen Linie 174 bestimmt, die durch den Punkt P-, läuft und innerhalb der Linie 14 begrenzt ist. Wenn der Computer jedoch entdeckt, daß jede Linie eine Länge hat, die weit größer als die Standard-Liniendicke ist, behandelt der Computer den Punkt P, einfach als Mittelpunkt der Linie 14 in jenem Bereich und speichert die Koordinaten des Punktes P, als Darstellung eines weiteren kleinen Abschnitts der Linie 14. So kann beispielsweise die Abtrennung für annehmbare Linienlängen von Linien, wie sie bei der Mittelpunkterrechnung Verwendung findet, auf ungefähr 1 /2mal die Standard-Liniendicke eingestellt sein. Der Grund, daß der Computer 22 nicht mit dem Festlegen des Mittelmmktes der kür-

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zeren der horizontalen und vertikalen Linien, in diesem Fall der Linie 172, fortfährt, liegt darin, daß angenommen wird, daß dieser mit 176 bezeichnete Mittelpunkt weiter vom tatsächlichen Mittelpunkt der Gabelung 170 der Linie 14 entfernt liegt als der Punkt P, . Nach erfolgter Behandlung des Punktes P, als Mittelpunkt, fährt das Linienfolgesystem 4 fort, der Gabelung 170 zu folgen, weil ein Vektor zwischen Punkt P, und dem vorherigen Mittelpunkt 165 diesen Weg einschlägt. Daher unterstützen der Mittelpunkt-Errechnungsprozeß und der Suchprozeß 81, auf den mit Bezug auf Fig. 5 verwiesen wurde - abgesehen davon, daß sie diese Mittelpunkt-Errechnungen und Suchfunktionen schaffen -, ebenfalls das Linienfolgesystem 4 beim Auswählen einer Linienfolgerichtung an einem Schnittpunkt, wie er in Fig. 10 dargestellt ist.

Nachdem der Computer die Gabelung 170 abgetastet hat und der Linie 14 bis zu ihrem Ende entlang dieser Route gefolgt ist, kann ein Operator zum Digitalisieren der Gabelung 177 den Linienfolgeprozeß, der in Fig. 5 angegeben ist, wiederholen, wobei dieses Mal mit der Gabelung 177 begonnen und vom Schnittpunkt der Gabelungen 170 und 177 weg fortgefahren wird.

Fig. 11 zeigt einen Abschnitt 71 der Linie 14 und veranschaulicht zusammen mit Fig. 12 den in Fig. 5 angegebenen Prozeß, durch den das Linienfolgesystem 4 den Abschnitt 71 einschließlich eines äußerst gekrümmten Segments 83 digitalisiert. Wie mit Bezug auf Fig. 1 und Fig. 4 dargelegt, kann ein Operator die Punkte P und P+l durch zweckgemäßes Bewegen des SteuerknÜOOels 68 und der Stellrad-Steuerungen 60 und 62 manuell auswählen und dem Computer signalisieren, daß Mittelpunkte neben den Punkten P und P+l festzustellen sind, indem er den Digitalisierungsknopf 64 auf der Konsole 30 niederdrückt,

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wobei diese Mittelpunkterrechnung wie in Fig. 9 und 10 veranschaulicht ausgeführt wird. Als Nächstes kann der Operator den Vektorvorrückknopf 66 auf der Konsole 30 drücken, um den Abtastkopf 38 zu veranlassen, automatisch in einer Richtung vorzurücken, die von einem Vektor bestimmt wird, welcher am Mittelpunkt neben dem Punkt P beginnt und durch einen Mittelpunkt neben dem Punkt P+l läuft. Wenn der Abtastkopf 38 über dem Punkt P+2 zentriert ist, was einer Entfernung entspricht, die gleich einer Standard-Sehnenlänge, ausgehend vom Punkt P+l, ist, wird ein Rahmen erzeugt und in eine Matrix der in Fig. 7 dargestellten Art übersetzt,und der Mittelpunkt neben dem Punkt P+2 wird auf die vorstehend beschriebene Weise errechnet. Dann wird der Abtastkopf 38 angewiesen, über einen Punkt P+3 zu laufen, der in der Richtung des Vektors liegt, welcher am Mittelpunkt neben dem Punkt P+l beginnt und durch den Mittelpunkt neben P+2 läuft sowie um eine Standard-Sehnenlänge vom Punkt P+2 beabstandet ist. Anschließend legt der Computer einen Mittelpunkt neben dem Punkt P+3 auf die vorstehend beschriebene Weise fest, und es sei darauf hingewiesen , daß in diesem Fall der Mittelpunkt der Mittelpunkt einer vertikalen Linie ist, die durch den Punkt P+3 läuft, weil die vertikale Linie kürzer ist als die betreffende horizontale Linie.

Als Nächstes rückt der Computer den Abtastkopf auf die üblich Weise auf der Basis des Vektors zwischen dem Mittelpunkt neben dem Punkt P+2 und dem Mittelpunkt neben dem Punkt P+3 vor, und nach einer Standard-Sehnenlänge läuft die Kamera 82 direkt über den Punkt P+4. Es sei bemerkt, daß die Entfernung zwischen dem Mittelpunkt neben P+3 und dem Punkt P+4 und die Entfernung zwischen dem Mittelpunkt neben dem

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Punkt P+4,- und einem Punkt P+5 zum Zwecke der Veranschauo

lichung in Fig. 11 vergrößert worden sind, aber bei der tatsächlichen Operation des Linienfolgesystems 4 ist die Entfernung zwischen einem projektierten Punkt wie dem Punkt P+4 und dem Mittelpunkt neben dem Punkt P+3 die gleiche wie die Entfernung zwischen dem Punkt P+3 und dem Mittelpunkt neben P+2 und wie die Entfernung zwischen dem Punkt P+5 und dem Mittelpunkt neben P+4g und zwischen jedem projektierten Punkt P+N und einem vorherigen Mittelpunkt. Nachdem die Kamera 82 einen Rahmen eines Bildes, zentriert um Punkt P+4, erzeugt hat, schafft der Rahmengreifer 107 eine Matrix der in Fig. 7 dargestellten Art: dann sieht der Computer 22 die Eingaben in der horizontalen Mittellinie in der Matrix durch und erkennt, daß die X-Koordinate des Punktes P+4, von der angenommen wird, daß sie die X-Koordinate des Mittelpunktes der Matrix, Nummer 125 in einer 250-Spalten-Matrix, ist, nicht zwischen einer Weiß-auf-Schwarz-Übergang-Eingabe und einer nächsten,darauffolgenden Schwarz-auf-Weiß-Übergang-Eingabe liegt. Folglich erfährt der Computer, daß der Punkt P+4 nicht auf die Linie 14 fällt oder diese trifft. Dann führt der Computer einen Suchprozeß durch, der durch den Schritt 81 in Fig. 5 sowie durch die gesamte Fig. 12 veranschaulxcht ist, welcher dann beginnt, wenn der Computer eine kurze Wegstrecke jenseits des Punktes P+4 zu einem Punkt P+4-, erblickt, die in einer von einem Vektor 261 angegebenen Richtung liegt; dieser Vektor geht von den vorherigen beiden Mittelpunkten aus und wurde zum Festlegen des Punktes P+4 verwendet. Dieser Schritt wird auch mit "Ausgreifen" in Fig. 12 bezeichnet, und eine Standard-Ausgreif-Wegstrecke zwischen dem Punkt P+4 und P+4-, kann beispielsweise gleich 0,7mal die Standard-Dicke der Linie sein, wie sie vorher festgelegt wurde. Die genaue Ausgreif-Wegstrecke

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■-P&-

ist für den Suchprozeß zwar nicht kritisch, sollte aber unter der Standard-Dicke oder tatsächlichen Dicke der Linie 14 in der Nachbarschaft des Punktes P+4 liegen, so daß ein spezielles Ausgreifen nicht über die Linie springen kann, falls die Linie über den Punkt P+4 hinaus und neben demselben sowie rechtwinklig zum Vektor 261 verläuft.

Nach dem ersten Ausgreifen erfühlt der Computer durch Durchsehen der Matrix auf die vorstehend beschriebene Weise, daß der Punkt P+4, auch nicht auf die Linie fällt, und stellt, wie durch einen Schritt 73 angedeutet, einen Punkt P+4_ fest, was eine Standard-Bogenlänge im Uhrzeigersinn, ausgehend vom Punkt P+4, ist. Die Standard-Bogenlänge entspricht einem Trennungsabstand zwischen den Punkten P+4 und P+4-, der der Ausgreif-Wegstrecke ungefähr gleich ist. Wenn der Computer erfühlt, daß der Punkt P+4₂ nicht auf die Linie 14 fällt, greift der Computer um eine Standard-Ausgreif-Wegstrecke über P+4„ hinaus in einer Richtung, die von einem Vektor zwischen dem Mittelpunkt neben dem Punkt P+3 und dem Punkt P+4₂ angegeben wird, zum Punkt P+4, aus, und wenn der Computer erfühlt, daß der Punkt P+4-, die Linie 14 .nicht trifft, sucht der Computer, wie durch ei.nen Schritt 75 angedeutet, eine Standard-Bogenlänge im Gegenuhrzeigersinn, ausgehend vom Punkt P+4, bis zu einem Punkt P+4., um zu sehen, ob er die Linie trifft. Wenn der Computer erfühlt, daß der Punkt P+4. die

4 Linie nicht trifft, greift er auf einen Punkt P+4₅, und wenn er erfühlt, daß der Punkt P+4₅ die Linie ebenfalls nicht trifft, legt der Computer fest, ob er bis jetzt einen Bogen von 90 Grad, ausgehend vom Punkt P+4, in beiden Richtungen abgetastet hat, weil das die Begrenzungen des von der Matrix in Fig. 7 dargestellten Feldes anzeigt, und bei der vorliegenden Suchoperation umschließen die Punkte P+4, bis P+4₅

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weniger als einen Bogen von 90 Grad, ausgehend vom Punkt P+4. Demzufolge sucht der Computer, wie durch einen Schritt 77 und den Schritt 73 angedeutet ist, zwei Standard-Bogenlängen im Uhrzeigersinn, ausgehend vom Punkt P+4, und stellt Punkt P+4,

fest. Dann erfühlt der Computer, daß der Punkt P+4_g die Linie 14 trifft, und fährt mit dem Errechnen des Mittelpunktes neben dem Punkt P+4, auf die in Fig. 10 veranschaulichte normale Weise fort. Um zu erfühlen, daß der Punkt P+4,- die Linie 14 trifft, errechnet der Computer zuerst die X-Y-Koordinaten des Punktes P+4,, ausgehend von einem Wissen um die Lage des Punktes P+4, relativ zu Punkt P+4, dem Mittelpunkt der Matrix. Dann sieht der Computer die Y-Reihe in der Matrix des Punktes P+4, durch, um zu sehen, ob eine Weiß-auf-Schwarz-

Eingabe vorhanden ist und ob es eine nächste, darauffolgende Schwarz-auf-Weiß-Eingabe gibt, die die X-Koordinate des Punktes P+4, umschließt. In diesem Fall soll dies einen Treffer b

anzeigen.

Da das Linienfolgesystem 4 das Ende der Linie noch nicht erreicht hat, schaltet der Computer anschließend auf die Standard- Vektor-Vorrück-Betriebsart zurück, wodurch der Computer den Abtastkopf 38 anweist, sich in einer Richtung zu bewegen, die von einem Vektor festgelegt ist, welcher am Mittelpunkt neben dem Punkt P+3 beginnt und durch den Mittelpunkt neben dem Punkt P+4 läuft, und in einer Entfernung, die der Standard-Sehnenlänge entspricht, läuft die Kamera 82 direkt über einen Punkt P+5. Der Punkt P+5 trifft ebenfalls nicht die Linie 14j deshalb führt der Computer wieder den in Fig. 12 veranschaulichten Suchprozeß aus und legt letztlich den Mittelpunkt neben dem Punkt P+5g fest.

Wie in Fig. 11 dargestellt, hat die Linie 14 beinahe eine 90-Grad-Wendung im Segment 83 zwischen den Punkten P+3 und

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SS 3545H8

-WiMittelpunkt neben dem Punkt P+5g vollführt, und diese scharfe Wendung bewirkte, daß die projektierten Punkte P+4 und P+5 ein gutes Stück außerhalb der Linie liegen. Nichtsdestoweniger ist der Abtastkopf 38 aber der Linie 14 um diese scharfe Wendung herum weiter gefolgt und hat weiter Mittelpunkte festgestellt, und der nächste in der Vektor-Vorrück-Betriebsart ausgewählte Punkt, P+6, fällt auf die Linie? hier wird keine Suchoperation benötigt, sondern nur eine Standard-Mittelpunkterrechnung, wie sie in Fig. 10 veranschaulicht ist.

Der Vektor-Vorrück-Prozeß setzt sich solange fort, bis der Abtastkopf 38 einen Punkt P+Y jenseits eines Endes 93 der Linie 14 erreicht, wie er in Fig. 13 dargestellt ist; der Computer springt nun in den in Fig. 12 veranschaulxchten Suchalgorithmus. Im Gegensatz zu den Ergebnissen der um die Punkte P+4 und P+5 ausgeführten Suchoperation, sucht der Computer jedoch die Punkte P+Y-^ bis P+Y,_, die, ausgehend vom Punkt P+4, in beiden Richtungen 90 Grad umschließen, und stellt keinen Punkt fest, der die Linie 14 trifft. Folglich nimmt der Computer an, daß er das Ende der Linie 14 erreicht hat; er stoppt die Bewegung des Abtastkopfes 38 und fragt den Operator, was als Nächstes zu tun ist. Die Darstellung in Fig. 13 zeigt, daß es siebzehn Punkte gibt, die um den Punkt P+Y gesucht wurden: diese spezielle Anzahl ist jedoch nur als Veranschaulichung der winkelförmigen Begrenzungen des Suchfeldes gedacht und soll nicht bedeuten, daß genau siebzehn Punkte innerhalb insgesamt 180 Grad in einem Bogen gesucht werden müssen, der um einen Punkt wie P+Y zentriert ist, um zu bestimmen, daß der Abtastkopf 38 das Ende der Linie erreicht hat.

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Fig. 14 zeigt die Bewegung des Abtastkopfes 38, während er der Linie 14 entlang des Abschnitts der Linie folgt, der in Fig. 11 dargestellt ist. Da der Abtastkopf 38 zum Zwecke der Veranschaulxchung manuell vom Punkt P zum Punkt P+l geführt wurde, ist der Bewegungslauf des Abtastkopfes 38 zwischen diesen beiden Punkten variabel und nicht von besonderer Bedeutung und ist allgemein durch eine gepunktete Linie 131 angedeutet. Dann zeichnet der Computer, nachdem er die Koordinaten des projektierten Punktes P+2 festgelegt hat, einen Lauf für den Abtastkopf 38 auf, so daß die Kamera 82 letzten Endes über den Punkt P+2 laufen wird. Da der Punkt P+l von Hand ausgewählt wurde, befindet sich der Abtastkopf 38 in einer Ruhestellung, während der Computer den Lauf zum Punkt P+2 aufzeichnet, und der Abtastkopf kann direkt auf einen Punkt fortfahren, wo er eine Wendung vollführen wird; bei einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist dies ein Punkt wie P+2-¹, der dem nächsten projektierten Punkt wie dem Punkt P+2 vorangeht. Der Punkt P+2-' und der Punkt P+2 liegen ungefähr in der Richtung eines Vektors, der am Mittelpunkt neben dem Punkt P beginnt und durch den Mittelpunkt neben dem Punkt P+l läuft, und mit diesem Bewegungslauf der Kamera 82 wird beabsichtigt, den Abtastkopf, wenn er durch den Punkt P+2 läuft, ungefähr in der Richtung dieses Vektors und mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit laufen zu lassen. Da der Abtastkopf 38 sich über dem Punkt P+l in einer Ruhestellung befand, muß er auf eine gewisse Geschwindigkeit beschleunigen und auf eine geringere Geschwindigkeit verlangsamen, wobei die geringere Geschwindigkeit nahe oder gleich Null am Punkt P+2~l sein kann, wo der Abtastkopf 38 den Lauf ändert, um ungefähr gerade auf den Punkt P+2 in der Richtung des Vektors zwischen dem Mittelpunkt neben dem Punkt P und dem Mittelpunkt neben dem Punkt P+l zuzulaufen, wobei der

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- se -

Abtastkopf 38 wiederum eine Beschleunigung erfährt. Die Beschleunigungsrate, ausgehend von den Punkten P+l und P+2-¹, ist durch die Trägheit des Abtastkopfes 38 und anderer zugeordneter, sich bewegender Teile begrenzt, und die Verlangsamungsrate vor dem Punkt P+2-', wo der Abtastkopf 38 wendet, ist durch die Trägheit des Abtastkopfes ebenfalls begrenzt; die Verlangsamung muß ausreichend sein, so daß der Abtastkopf 38 die Wendung unterbringen kann, denn je schärfer der Wende- oder Knickwinkel ist, desto näher muß der Abtastkopf 38 auf Nullgeschwindigkeit verlangsamen, ehe er das Wenden
vollführt. Nachdem die Kamera 82 über den Punkt P+2 gelaufen ist und der Rahmengreifer eine Matrix der in Fig. 7 dargestellten Art, zentriert um den Bereich des Punktes P+2,
erzeugt hat, errechnet der Computer den Mittelpunkt neben
dem Punkt P+2 und erfühlt, daß dieser Mittelpunkt nicht der gleiche ist wie Punkt P+2, und deshalb läuft die Kamera 82
nicht in die korrekte Richtung, um direkt über den nächsten projektierten Punkt P+3 zu laufen.

Der Computer leitet die Bewegung des Abtastkopfes 38, indem er Kommandosignale auf eine in Fig. 15 dargestellte Plotter-, steuereinrichtung und Interpolator 134 schickt, die ihrerseits entsprechende Signale auf einen Puffer 136 schickt,
der eine Schnittstelle der X-Y-Motore 50 und 52 bildet. Des weiteren empfängt der Computer Information bezüglich der
Stellung des Abtastkopfes 38 aus den Stellungsmeßfühlern 56 und 58. Bei dem Prozeß des Leitens der Bewegung des Abtastkopfes 38 schickt der Computer auf die Plottersteuereinrichtung und Interpolator 134 Information bezüglich Koordinaten von Punkten, durch die der Abtastkopf nach dem Willen des
Computers laufen soll, und die Plottersteuereinrichtung errechnet jeden vorherigen oder nachfolgenden übersehriebenen

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Punkt wie die Punkte P+2-', P+2¹ und P+2" zusammen mit gewünschten Winkeln und Geschwindigkeiten, welche der Abtastkopf nach dem Willen des Computers zeigen soll, wenn er durch jeden projektierten Punkt läuft. Dann erzeugt die Plottersteuereinrichtung und Interpolator 134 eine Reihe von Impulsen, die sie auf die X-Y-Motore 50 und 52 schickt, welche zum Zwecke der Veranschaulichung zur Schrittschalt-Art gehören, und die Frequenz und die Gesamtzahl der auf den X-Motor geschickten Impulse legt die X-Geschwindigkeitskomponente fest, und die Frequenz und die Gesamtzahl der auf den Y-Motor geschickten Impulse legt die Y-Geschwindigkeitskomponente fest, wobei beide Komponenten zum Bewegen des Abtastkopfes 38 auf die gewünschte Weise notwendig sind. Zum Zwecke einer weiteren Erläuterung von Prinzipien des Beschleunigens und Verlangsamens eines Kopfes, wie sie in einem Aufzeichnungs- oder Linienfolgesystem Verwendung finden können, damit der Kopf einer gewünschten Bahn folgen kann, kann die US-PS 3 512 066 der Anmelderin herangezogen werden, auf die hiermit als Teil der vorliegenden Offenbarung hingewiesen wird.

Spätestens bis zu der Zeit, da der Computer seine Rahmengreiferoperation und Errechnung eines Mittelpunktes neben dem Punkt P+2, des Vektors zwischen dem Mittelpunkt neben dem Punkt P+l und dem Mittelpunkt neben dem Punkt P+2 und der Stelle eines projektierten Punktes P+3 beendet hat, hat der Abtastkopf den Punkt P+2 um ein Wegstreckendelta passiert, und die Kamera 82 ist zu einem Punkt P+2¹ entlang der Route des Vektors zwischen dem Mittelpunkt neben dem Punkt P und dem Mittelpunkt neben dem Punkt P+l vorgerückt. Anschließend schickt der Computer Daten bezüglich der Koordinaten des nächsten projektierten Punktes, P+3, und den gewünschten Winkel und die Geschwindigkeit, mit der der Abtastkopf durch Punkt P+3 laufen sollte, auf die Plottersteuereinrichtung und

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Interpolator 134. Es ist nicht notwendig, daß der Comouter diese Information auf die Plottersteuereinrichtung und Interpolator 134 unmittelbar nach dem Errechnen derselben schickt, obwohl dies erwünscht sein kannτ stattdessen kann der Computer beliebig lange warten, nachdem er durch irgendeinen projektierten Punkt gelaufen ist, ehe er die Laufa'nderungsinformation auf die Plottersteuereinrichtung und Interpolator 134 schickt. Sobald der Computer die Laufänderungsinformation auf die Plottersteuereinrichtung und Interpolator 134 geschickt hat, erfordert es für die Plottersteuereinrichtung und Interpolator nur eine kurze Zeit, die Information zu verarbeiten und ein passendes Signal auf den Puffer 136 zu schicken, und für das passende Signal ist ebenfalls nur eine kurze Zeit nötig, über den Puffer 136 eine Filtrierung zu erfahren und den X-Motor 50 und den Y-Motor 52 zu aktivieren. Auch erfordert es für den Abtastkopf 38 nur eine kurze Zeit, zu verlangsamen, sobald er dieses neue passende Signal empfangen hat, so daß er die notwendige Wendung unterbringen kann, und die Zeit, die der Abtastkopf braucht, um auf seine = Wendegeschwindigkeit ausreichend zu verlangsamen - ausgehend von der Zeit, in der der Computer die Laufänderungsinforma- .* tion auf die Plottersteuereinrichtung und Interpolator 134 schickt -, wird durch einen Zeitdeltastrich angedeutet, und die Wende beginnt an einem Punkt P+2''. Ausgehend vom Punkt P+2■', wird der Abtastkopf in einer im allgemeinen geraden Linie zu einem Punkt P+3-' geleitet und erfährt eine Beschleunigung auf eine gewisse Geschwindigkeit und dann eine Verlangsamung, um den Abtastkopf am Punkt P+3-¹ zu verlangsamen oder, falls notwendig, an ihm zu stoppen, so daß er die notwendige Wendung unterbringen und die Kamera 82 veranlassen kann, direkt über den Punkt P+3 in einem gewünschten Winkel und mit einer gewünschten Geschwindigkeit zu laufen.

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nochmaliger Bezugnahme auf den vorherigen Fall sei bemerkt, daß, wenn die Kamera 82 über den Punkt P+3 läuft und ein Rahmen eingefroren und eine Matrix erzeugt ist, der Computer wieder erfühlen wird, daß der Abtastkopf 38 nicht auf einen projektierten Punkt P+4 zu gerichtet ist, und er dessen Lauf durch Folgen von voll ausgezogenen Linien 279 und 281 auf eine Art und Weise korrigieren wird, die der Art und Weise entspricht, auf die er in der Nähe von Punkt P+2 korrigiert wurde. Nachdem er über Punkt P+4 gelaufen ist, wird die Bewegung des Abtastkopfes durch voll ausgezogene Linien 283, 285, 287, 289 und 291 angedeutet. Spätestens zu dieser Zeit ist der Abtastkopf 38 der ziemlich scharfen, in Fig. 14 dargestellten Kurve gefolgt und nähert sich einem Punkt P+7, wo die Linie 14 gerade wird. Während dieses geradlinigen Abschnitts der Linie 14 jenseits dieses Punktes P+7 folgt der Abtastkopf 38 auch einer geradlinigen Bahn und benötigt keine Bahnänderungen. Im Verlauf von geradlinigen Abschnitten der Linie 14 und anderer Linien, denen zu anderen Zeiten gefolgt wird, ist der in Fig. 14 veranschaulichte Prozeß zum Leiten des Abtastkopfes 38 besonders vorteilhaft, weil dieser Leitprozeß es dem Abtastkopf 38 ermöglicht, verhältnismäßig schnell entlang der Linie 14 fortzufahren, ohne an projektierten Punkten zu halten, weil diese projektierten Punkte tatsächlich Mittelpunkte sind.

Auf dem Wege über ein Beispiel und einen Vergleich wird, wenn bei einer modifizierten Version des Linienfolgesystems 4 der Abtastkopf 38 angewiesen wurde, an jedem Punkt P+N zu stoppen, und dort stehenblieb, während ein projektierter Punkt P+N+l errechnet und eine Bahn aufgezeichnet wurde im Gegensatz zu dem in Fig. 14 veranschaulichten Fall,

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wo der Abtastkopf weiter an jedem Punkt P vorbeiläuft, während diese Errechnungen vorgenommen werden, und wenn das modifizierte System einer geraden Linie wie dem letzten Abschnitt der in Fig. 14 dargestellten Linie 14 folgt, der Abtastkopf an jedem Punkt P+N stopoen und folglich eine langsamere Linienfolgegeschwindigkeitsrate schaffen als. der in Fig. 14 veranschaulichte Prozeß. Es sei bemerkt, daß dieses modifizierte System zum Leiten des Bewegungslaufs eines Abtastkopfes wie des Kopfes 38 durch Verwendung des Linienfolgesystems 4 mit geeigneten Modifizierungen hergestellt werden kann, um aus den anderen Merkmalen der Erfindung, die in Fig. 14 veranschaulicht sind, Vorteil zu ziehen.

Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung fallen der Punkt P+3-' sowie der Punkt P+2-' und alle anderen negativ übersehriebenen Punkte, die einem projektierten Punkt vorangehen, mit dem benachbarten projektierten Punkt zusammen: in diesem Fall wird der Wende- oder Knickwinkel an den Punkten P+2-¹/P+2, P+3-¹/P+3, P+4-'/P+4 und Ρ+5-·/Ρ+5 geringer sein als bei dem ersten Ausführungsbeispiel, wo die negativ . strichindexierten Punkte den projektierten Punkten vorangehen. In diesem Fall wird, wo die negativ übersehriebenen Punkte mit benachbarten projektierten Punkten zusammenfallen, der Bewegungslauf der Kamera 82 zwischen jedem doppelt strichindexierten Wendepunkt und einem darauffolgenden projektierten Punkt durch gestrichelte Linien 273, 275, 277 und 279 angezeigt, wobei der Rest der Bewegung der Kamera 82 der gleiche wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist mit der Ausnahme, daß der Abtastkopf 38 beim zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung vorübergehend anhält oder zumindest die Geschwindigkeit an jedem projektierten Punkt wie den Punkten P+2, P+3 etc beträchtlich verringert, so daß der Abtastkopf 38 die erfor-

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derliche Wendung unterbringen kann. Beim zweiten Ausführungsbeispiel wartet der Abtastkopf jedoch üblicherweise nicht an allen projektierten Punkten, während Bahnänderungsinformation errechnet wird. So fährt beispielsweise der Abtastkopf 38, nachdem er vorübergehend am Punkt P+3 gestoppt hat, beim zweiten Ausführungsbeispiel schnell entlang der durch voll ausgezogene Linien 297 und 299 identifizierten Route fort, ehe er am Punkt P+3" wendet und entlang der durch die gestrichelte Linie 277 identifizierten Route fortfährt.

Fig. 16 veranschaulicht einen Verdünnungsprozeß, der vom Linienfolgesystem 4 verwendet wird, um die Anzahl der digitalisierten Punkte, üblicherweise Mittelpunkte, zu vermindern oder zu "verdünnen", die vom Computer 22 zur Darstellung der Linie 14 permanent gespeichert sind. In Fig. 16 sind alle Punkte P+20 bis P+25 Mittelpunkte entlang eines Abschnitts der Linie 14, und diese wurden in der Reihenfolge errechnet, wie sie auf die vorstehend beschriebene normale Art und Weise angegeben ist. Nachdem die Koordinaten jedes einzelnen Punktes errechnet worden sind, wird dem nachstehenden Prozeß gefolgt, um zu bestimmen, ob der vorherige Punkt zum adäquaten Bestimmen des umgebenden· Abschnitts der Linie 14 notwendig ist. Wenn nun angenommen wird, daß der Punkt P+22 gerade errechnet wurde und der Punkt P+20 eine vorherige Verdünnungsoperation überlebt hat, legt der Computer anschließend Winkel relativ zu einer anderen Linie wie einer Horizontalen einer Linie 371 fest, die am Punkt P+20 beginnt und eine Tangente zu einem Kreis 370, zentriert um den Punkt P+22, bildet, und einer weiteren Linie 373, die am Punkt P+20 beginnt und eine Tangente zum Kreis 370 gegenüber der anderen Tangente bildet. Der Computer 22 errechnet auch die Winkel der Linien 37 2 und 374, zentriert am Punkt P+20 und einen Kreis 376 berührend. Der Radius jedes in Fig. 16 dargestellten Kreises einschließ-

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£j 3545U8

lieh der Kreise 370 und 376 entspricht einem Toleranzniveau, das von einem Operator ausgewählt wurde, um die maximal tolerierbare Abweichung von einem gegebenen Mittel punkt zu einer Linie zu etablieren, die zwei andere Mittel punkte verbindet, welche dem gegebenen Mittelpunkt vorangehen und diesem nachfolgen; je kleiner der Radius der Kreise ist, desto geringer ist die Toleranz und desto dichter muß ein gegebener Punkt nahe einer solchen Linie liegen, ehe seine Koordinate aus dem Speicher des Computer 22 als zum Darstellen des diese drei Punkte umgebenden Abschnitts der Linie 14 nicht notwendig gelöscht werden kann

Um mit der Verdünnungsoperation fortzufahren, bestimmt der Computer als Nächstes, ob irgendein Winkel innerhalb des von den Linien 372 und 374 begrenzten Sektors vorhanden is der mit den von den Linien 371 und 373 begrenzten Winkein zusammenfällt oder diese überlappt, und wenn dies der Fall ist, ist der Punkt P+21 zum Darstellen der Linie nicht notwendig und kann aus dem Speicher gelöscht werden. Anschließend errechnet der Computer die .Koordinaten eines Punktes P+23 auf die normale, in Fig. 5 veranschaulichte Art und Weise und bestimmt die Winkel der Tangenten 378 und 3SO, die beide vom Punkt P+20 ausgingen, und legt fest, ob irgendein Winkel, der darin enthalten war, irgendeinen Winkel überlappt, der innerhalb vorher überlappender Tangenten 371, 373 enthalten war, und wenn dies wie in Fig. 16 der Fall ist, löscht er den Punkt P+22. Dann errechnet der Computer die Koordinaten eines Punktes P+24 und die Winkel der Tangenten 382 und 384 und vergleicht diese Winkel mit den Winkeln, die innerhalb der Tangenten 378 und 380 enthalten waren, und da es keine Überlappung zwischen den beiden Winkelgruppen gibt, wird Punkt P+23 zum Darstellen

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ORIGINAL INSPECTED

(A 3545H8 - ω -

der Kontur eines umgebenden Abschnitts der Linie 14 gerettet. Sodann errechnet der Computer die Winkel der Tangenten 386 und 388, die vom Punkt P+23 ausgehen, und die Koordinaten eines Punktes P+25 sowie die Winkel der Tangenten 390 und 392, um zu bestimmen, ob der Punkt P+24 notwendig ist. Der Punkt P+24 ist zum Darstellen der Linie 14 nicht notwendig und kann aus dem SOeicher gelöscht werden, weil die Winkel innerhalb der Tangenten 380 und 388 die Winkel innerhalb der Tangenten 390 und 392 überlappen.

Die Tangenten 386, 388, 390 und 392 zeigen ein Schema des Verdünnungsprozesses, wenn schließlich festgelegt ist, daß ein gegebener Punkt wie der Punkt P+23 zum Darstellen der Kontur der Linie 14 erforderlich ist. Das Schema besteht darin, daß die Tangenten zu einem folgenden Paar von Kreisen um zugeordnete Mittelpunkte wie die Punkte P+24 und P+25 herum von dem gegebenen notwendigen Punkt ausgehen, und Tangenten zu noch folgenden Kreisen um zugeordnete Mittelpunkte herum werden auch von dem gegebenen notwendigen Punkt ausgehen, bis ein folgender notwendiger Punkt festgestellt worden 'ist. Dann dient dieser folgende notwendige Punkt als Ausgangspunkt für nachfolgende Tangenten zu nachfolgenden Kreisen um zugeordnete Mittelpunkte herum.

Ein Linienfolgesystem 4 kann auch in einer halbautomatischen Betriebsart betrieben werden, die auch als Einzelschritt-Betriebsart bezeichnet wird, wodurch ein Operator auf normale Weise beginnt, indem er zwei Punkte wie die Punkte P und P+l auswählt, die auf dem Monitor 34 angezeigt werden, und der Computer 22 errechnet auf normale Weise die Mittelounkte neben denselben und weist den Abtastkopf 38 an, in Richtung des Punktes P+2 fortzufahren. Bei dieser Einzelschritt-Betriebsart wartet der Computer jedoch am Punkt P+2 darauf, daß

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der Operator einen weiteren Punkt auf der Linie 14 auswählt, die nicht entlang des Vektors zwischen den beiden vorherigen Mittelpunkten zu verlaufen braucht. Sobald der Operator den gegebenen Punkt ausgewählt hat, errechnet der Computer einen benachbarten Mittelpunkt und weist den Abtastkopf 38 an, um eine Standard-Sehnenlänge zu einem projektierten Punkt fortzufahren, der von dem Vektor zwischen dem Mittelpunkt neben dem gegebenen Punkt und dem vorherigen Mittelpunkt festgelegt wurde. Diese Betriebsart kann dazu verwendet werden, das Folgen eines komplizierten Abschnittes einer Linie wie eines Bereichs mehrfacher Schnittpunkte zu leiten, und durch die vorbeschriebene elektronische Hardware und mechanische Teile und durch Software ausgeführt werden, die, ausgehend vom dem vorstehend Offenbarten, ohne weiteres entworfen werden kann. So kann z. B. ein geeignetes Computerprogramm auf dem Ablaufplan in Fig. 5 basieren, in dem der Schritt 204 derart modifiziert ist, daß ein gegebener Punkt anstatt um eine Zählung wie bei dem vorbeschriebenen Prozeß um zwei Zählungen erhöht wird, und von Schritt 204 aus wird der Computer auf Schritt 206 geführt, bei dem ein Operator den nächsten zu digitalisierenden Punkt manuell auswählen - ' kann, anstatt auf den nächsten, mit Schritt 208 bezeichneten automatischen Vektor-Vorrückschritt.

Vorstehend wurde ein die vorliegende Erfindung verkörperndes Linienfolgesystem beschrieben. Es können jedoch zahlreiche Abänderungen und Auswechselungen vorgenommen werden, ohne vom Gedanken der Erfindung abzuweichen. So gibt es z. B. für einen Computer andere Wege, zu entscheiden, wohin ein optischer Abtastkopf an einem Schnittpunkt geführt werden soll ,wobei sich dieser Punkt von dem, der durch den in Fig. 5 und 12 veranschaulichten Standard-Suchprozeß angedeutet ist,

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unterscheidet. So kann sich beispielsweise der Computer 22, wie in Fig. 18 veranschaulicht ist, jede horizontale Linie merken, die durch jeden Mittelpunkt läuft, den er vorher im Prozeß des Feststeilens jedes Mittelpunktes errechnete, und wo, wie in Fig. 18 durch die Punkte P+44-' und P+44-2 angedeutet ist, der AbtastkoOf um eine Sehnenlänge über den Punkt P+3 hinaus vorgerückt ist, errechnet der Computer 22 eine horizontale Linie durch die Punkte P+44-' und P+44-2. Dann erkennt der Computer mittels einer Matrix der in Fig. dargestellten Art, daß es zwei Linien in der entsprechenden Reihe der Matrix gibt, die X-Koordinaten einschließen, die denen gemeinsam sind, welche in der horizontalen, durch den Punkt P+43 laufenden Linie enthalten sind. Zu diesem Zeitpunkt kann der Computer den Abtastkopf stoppen und auf ein Signal von einem Operator warten, um zu wählen, ob der Abtastkopf entlang des Vektors, der von den Punkten P+43 und P+44-1 oder von den Punkten P+43 und P+44-2 begrenzt wird, fortfahren sollte, oder der Computer kann vorprogrammiert sein, um an einem solchen Schnittpunkt rechts oder links anzupeilen oder, falls die Situation entsteht, geradeaus durch einen Schnittpunkt zu laufen. Dementsprechend ist die Erfindung eher zum Zwecke der Veranschaulichung als der Beschränkung beschrieben worden.

MB/Ma - 29 142 - 66 -

Claims (1)

1. Patentansprüche

   1. Linienfolgesystem, gekennzeichnet durch:

   eine matrixerzeugende optische Abtastvorrichtung (82), die einen Abschnitt einer Linie (14) abtastet und eine diesen Abschnitt darstellende Matrix erzeugt, und durch:

   Einrichtungen (22,500) zum Festlegen eines Relativbewegungslaufs zwischen der optischen Abtastvorrichtung (82) und der Linie (14) auf der Basis von aus der Matrix abge leiteter Information, wobei der Relativbewegungslauf die optische Abtastvorrichtung (82) zum Abtasten eines benachbarten Abschnitts der Linie (14) führt.

   2. Linienfolgesystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch:

   Einrichtungen (150, 107) zum Übersetzen der Matrix in eine Zwei-Pegel-Digitalmatrix (97) und dadurch gekennzeichnet , daß

   — 2 —

   BERLIN: TELEFON (03O) 8312O88 KABELiPROPINDUS-TELEXi 184057

   MÜNCHEN; TELEFON (089) 225585 KABELiPROPINDUS-TELEX: 524244

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   die Einrichtungen (22,500) zum Festlegen eines Relativbewegungslaufs diese Zwei-Pegel-Digitalmatrix (97) bei der Festlegung dieses Relativbewegungslaufs verwenden.

   3. Linienfolgesystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch:

   Einrichtungen (34, 84) zum Sichtbarmachen des von der optischen Abtastvorrichtung abgetasteten Abschnitts der Linie, wobei die Einrichtungen zum Sichtbarmachen einen Video-Monitor einschließen.

   4. Linienfolgesystem nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch:

   eine Einrichtung (68) zum manuellen Anweisen der optischen Abtastvorrichtung (82) und der Linie (14), sich in Beziehung zueinander zu bewegen, so daß die optische Abtastvorrichtung (82) einen gewünschten Abschnitt der Linie (14) abtastet.

   5. Prozeß zum Folgen einer Linie, gekennzeichnet durch die Schritte des:

   Erzeugens einer Matrixdarstellung (97) eines einen Abschnitt der Linie (14) enthaltenden Flächenbereichs;

   Erzeugens einer Matrixdarstellung eines einen benachbarten Abschnitt der Linie enthaltenden Flächenbereichs und des

   Errechnens eines Platzes eines einen anderen Abschnitt der Linie (14) enthaltenden Flächenbereichs aus den Matrices.

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   6. Verfahren, das in einem Linienfolgesystem Anwendung findet, welches vorher einen Punkt auf einer Linie festgestellt hat, und das zum Feststellen eines darauffolgenden Punktes (P+4.) auf einer Linie (14) relativ zu einem bekannten Punkt (P+3-CP) auf der Linie verwendet- wird, gekennzeichnet durch die Schritte des:

   Auswählens eines ersten Punktes (P+4) außerhalb der Linie, aber in der Nachbarschaft der Linie, und des

   Auswählens eines zweiten Punktes (P+4-, ) in der Nachbarschaft des ersten Punktes und weiter von dem bekannten Punkt weg als der erste Punkt.

   7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß der zweite Punkt (P+4,) außerhalb der Linie (14) liegt, und gekennzeichnet durch den Schritt des:

   Auswählens eines dritten Punktes (P+4-) zu jeder Seite einer geraden Linie, die den bekannten Punkt (P+3-CP) und den ersten Punkt (P+4) schneidet.

   8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß der dritte Punkt (P+4„) außerhalb der Linie liegt, und gekennzeichnet durch den Schritt des:

   Auswählens eines vierten Punktes (P+4.) auf der gegenüberliegenden Seite der geraden Linie, die den bekannten Punkt (P+3-CP) und den ersten Punkt (P+4) schneidet.

   9. Verfahren, das in einem Linienfolgesystem Anwendung findet, zum Feststellen eines darauffolgenden Punktes (P+4) auf einer Linie relativ zu einem bekannten Punkt auf der Linie (P+4), gekennzeichnet durch die Schritte des:

   Auswählens eines ersten Punktes (P+4) außerhalb der Linie, aber in der Nachbarschaft der Linie (14), und des

   Auswählens eines zweiten Punktes (P+4„) in der Nachbarschaft des ersten Punktes und zu jeder Seite einer geraden Linie, die den bekannten Punkt (P+3-CP) und den ersten Punkt (P+4) schneidet.

   10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß der zweite Punkt (P+4„) außerhalb der Linie liegt, und gekennzeichnet durch den Schritt des:

   Auswählens eines dritten Punktes (P+4₃) in der Nachbarschaft des zweiten Punktes (P+4~) und weiter von dem vorher festgestellten Punkt (P+3-CP) weg als der zweite Punkt (P+4₂).

   11. Verfahren, das zum Folgen einer Linie (14) angewendet wird, gekennzeichnet durch die Schritte des:

   optischen Abtastens eines Abschnitts der Linie (14); Erzeugens einer Matrixdarstellung (97) dieses Abschnitts;

   optischen Abtastens über diesen Abschnitt hinaus in einer Richtung;

   Errechnens eines Abtastlaufs aus Information, die zumindest teilweise aus der Matrixdarstellung (97) erhalten

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   wird, wobei die Errechnung zumindest teilweise während des Abtastens über den Abschnitt der Linie hinaus bewerkstelligt wird, und des

   Abtastens in einer anderen Richtung als der über den Abschnitt der Linie hinaus verlaufenden Abtastrichtung, wobei diese andere Richtung aus dieser Errechnung abgeleitet wird.

   12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß diese über den Abschnitt der Linie hinaus verlaufende Abtastrichtung aus der Lageanordnung von wenigstens zwei vorher festgestellten Punkten auf der Linie vorher festgelegt wird.

   13. Verfahren, das in einem Linienfolgesystem Anwendung findet, um festzulegen, ob eine digitale Darstellung eines Punktes auf einer gerade gefolgten Linie, der zwischen zwei anderen digitalisierten Punkten auf der Linie liegt, notwendig ist, um einen Abschnitt der Linie » zwischen den beiden anderen Punkten annehmbar darzustellen, gekennzeichnet durch die Schritte des:

   Errechnens einer Darstellung einer Linie (386), die in der Nachbarschaft eines Punktes der beiden anderen Punkte und in der Nachbarschaft dieses Zwischenpunktes vorbeiläuft;

   Errechnens einer Darstellung einer Linie (382), die in der Nachbarschaft des einen Punktes der beiden anderen Punkte und in der Nachbarschaft des anderen Punktes der beiden anderen Punkte vorbeiläuft, und des

   Vergleichens der Darstellung jeder Linie mit der anderen.

   14. Verfahren nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch die Schritte des:

   Errechnens der Lageanordnung eines projektierten Punktes (P+3) auf der Linie und des

   Wechselns der Abtastrichtung der optischen Abtastvorrichtung (82) aus der anderen Richtung, und zwar derart, daß die optische Abtastvorrichtung über den projektierten Punkt (P+3) hinaus in einer Richtung abtastet, die zumindest teilweise aus aus der Matrixdarstellung erhaltener Information errechnet wird.

   15. Verfahren, das zum Folgen einer Linie angewendet wird, gekennzeichnet durch die Schritte des:

   Festlegens zweier Punkte (CP:P+1, CP:P+2) auf der Linie; Errechnens eines Vektors zwischen den beiden Punkten;

   Projektierens eines Punktes (P+3) auf der Linie ungefähr in der Richtung des Vektors und des

   Feststellens eines Punktes (P:P+3) neben dem projektierten Punkt (P+3), wobei der benachbarte Punkt (CP:P+3) in bezug auf die Linie mehr zentriert ist als der projektierte Punkt (P+3).

   16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekenn· zeichnet , daß der Schritt des Feststellens eines Punktes (CP:P+3) neben dem projektierten Punkt (P+3) die Schritte des:

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   Errechnens der Länge eines geraden Liniensegments (171), das durch den projektierten Punkt läuft und von der gerade gefolgten Linie begrenzt wird, und des

   Errechnens eines .ungefähren MittelOunkts (CP:P+3) des Liniensegments (171)

   umfaßt.

   17. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet , daß der Schritt des Feststeilens eines Punktes (CP:P+3) neben dem projektierten Punkt die Schritte des:

   Errechnens der Länge eines geraden Liniensegments (171), das durch den projektierten Punkt läuft und von der gerade gefolgten Linie begrenzt wird;

   Errechnens der Länge eines weiteren geraden Liniensegments (151), das durch den projektierten Punkt (P⁴^) läuft und von der gerade gefolgten Linie begrenzt wird, und des

   Errechnens eines ungefähren Mittelpunkts (CP:P+3) des kürzeren der Liniensegmente

   umfaßt.

   18. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß die Richtung des Abtastens über den Abschnitt der Linie hinaus ungefähr die Richtung eines Vektors ist, der die beiden vorher festgestellten Punkte auf der Linie schneidet.

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   19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet , daß der Schritt des Abtastens in einer Richtung, die ungefähr von einem Vektor festgelegt ist, der die beiden vorher festgestellten Punkte schneidet, nach dem Schritt des Abtastens in einer Richtung ausgeführt wird, die sich von der Richtung des Abtastens über den Abschnitt der Linie hinaus unterscheidet.

   20. Prozeß nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch den Schritt des:

   Erzeugens einer Matrixdarstellung des anderen Abschnitts der Linie.

   21. Prozeß nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Schritt des Errechnens der Stelle eines einen weiteren Abschnitt der Linie enthaltenden Flächenbereichs den Schritt des Errechnens einer Verlängerung eines Segments der Linie einschließt, wobei die Enden des Segments innerhalb des ersten Abschnitts der Linie und des benachbarten Abschnitts der Linie liegen.

   22. Prozeß nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß der einen benachbarten Abschnitt der Linie enthaltende Flächenbereich den ersten einen Abschnitt der Linie enthaltenden Flächenbereich überlappt.

   23. Prozeß nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Schritt des Errechnens der Stelle eines einen weiteren Abschnitt der Linie enthal-

   3545Ί48

   tenden Flächenbereichs die Schritte des:

   Errechnens der Stelle eines Punktes (CP:P+2) auf diesem ersten Abschnitt der Linie und des

   Errechnens der Stelle eines Punktes (CP:P+3) auf dem benachbarten Abschnitt der Linie

   umfaßt.

   24. Prozeß nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet , daß der Schritt des Errechnens der Stelle eines einen weiteren Abschnitt der Linie enthaltenden Flächenbereichs die Schritte des:

   Errechnens eines Vektors (261), der den auf dem ersten Abschnitt der Linie liegenden Punkt (CP:P+2) und den auf dem benachbarten Abschnitt der Linie liegenden Punkt (CP:P+3) schneidet, und des

   Projektierens eines Punktes (P+4) in der ungefähren Richtung des die errechneten Punkte schneidenden Vektors (261)

   umfaßt.

   25. Prozeß nach Anspruch 24, gekennzeichnet durch den Schritt des:

   optischen Abtastens des Punktes (P+4) in der ungefähren Richtung des Vektors.

   26. Prozeß zum Folgen einer Linie auf einer Schreibfläche, gekennzeichnet durch die Schritte des:

   - 10 -

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   Erzeugens einer Matrixdarstellung eines Bereichs der Schreibfläche, der einen Abschnitt der Linie enthält;

   Festlegens der Stelle eines Punktes (P+2,CP:P+2) auf dem Abschnitt der Linie auf der Basis von in der Matrix enthaltener Information;

   Erzeugens einer Matrixdarstellung eines weiteren Bereichs der Schreibfläche, der einen Abschnitt der Linie enthält;

   Festlegens der Stelle eines weiteren Punktes (P+3,CP:P+3) auf der Linie auf der Basis von in der Matrix des weiteren Bereichs enthaltener Information und des

   Errechnens der Stelle noch eines weiteren Bereichs der Schreibfläche, der einen anderen Abschnitt der Linie enthält ,zumindest teilweise auf der Basis der Lage der festgelegten Punkte, wobei der weitere Bereich derart errechnet wird, daß er in einer Richtung liegt, die von

   einem Vektor ( ,261), welcher die festgelegten Punkte

   schneidet, ungefähr bestimmt wird, und in einer vorbestimmten Entfernung von einem der festgelegten Punkte.

   27. Prozeß zum Folgen einer Linie, gekennzeichnet durch die Schritte des:

   optischen Abtastens eines einen Abschnitt der Linie enthaltenden Flächenbereichs und Erzeugens einer Matrixdarstellung dieses Abschnitts;

   optischen Abtastens eines einen benachbarten Abschnitt der Linie enthaltenden Flächenbereichs und Erzeugens einer Matrixdarstellung dieses benachbarten Abschnitts und des

   Errechnens eines Ortes aus de Matrices, aus dem ein Flächenbereich festgestellt werden soll, der einen anderen Abschnitt der Linie enthält.

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   - li -

   28. Prozeß nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet , daß der Schritt des Errechnens eines Ortes aus den Matrices, aus dem ein Flächenbereich festgestellt werden soll, der einen anderen Abschnitt der Linie enthält, die Schritte des:

   Errechnens der'Stelle eines Punktes (P+2,CP:P+2) auf dem ersten Abschnitt der Linie und des

   Errechnens der Stelle eines Punktes (P+3,CP:P+3) auf dem benachbarten Abschnitt der Linie

   ■ umfaßt.

   29. Prozeß nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet , daß der Schritt des Errechnens eines Ortes aus den Matrices, aus dem ein Flächenbereich festgestellt werden soll, der einen anderen Abschnitt der Linie enthält, den Schritt des:

   Projektierens eines Punktes in der ungefähren Richtung

   eines Vektors ( ,261) umfaßt, der die errechneten

   Punkte schneidet.

   30. Prozeß nach Anspruch 28, gekennzeichnet durch den Schritt des:

   optischen Abtastens eines einen Punkt enthaltenden Flächenbereiches in der ungefähren Richtung eines Vektors ( ,261), der die errechneten Punkte schneidet,

   und Erzeugens einer Matrixdarstellung des diesen Punkt enthaltenden Flächenbereichs.

   31. Prozeß nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet , daß der einen benachbarten Abschnitt der Linie enthaltende Flächenbereieh den ersten einen Abschnitt der Linie enthaltenden Flächenbereieh überlappt,

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   32. System nach Anspruch I₁ gekennzeichnet durch Einrichtungen(500,81) zum Festlegen von Koordinaten eines Punktes auf dem Abschnitt der Linie.

   33. System nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet , daß der Punkt auf dem Abschnitt der Linie ein ungefährer Mittelpunkt auf dem Abschnitt der Linie ist.

   34. System nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtungen (500,81) zum Festlegen von Koordinaten eines Punktes auf dem Abschnitt der Linie auch Koordinaten eines Punktes auf dem benachbarten Abschnitt der Linie festlegen.

   35. System nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Einrichtungen(500,81) zum Festlegen von Koordinaten eines Punktes auf dem Abschnitt der Linie.

   36. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden vorher festgestellten Punkte ungefähr die Mittelpunkte betreffender Abschnitte der Linie sind.

   37. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß die in der Nachbarschaft des Zwischenpunktes vorbeilaufende Linie den einen Punkt einschließt.

   38. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß die in der Nachbarschaft des anderen Punktes vorbeilaufende Linie den einen Punkt einschließt.

   - 13 -

   3545U8 -lass. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Nähe der in der Nachbarschaft des Zwischenpunktes vorbeilaufenden Linie zum Zwischenpunkt vorbestimmt ist und daß die Nähe der in der Nachbarschaft des anderen Punktes vorbeilaufenden Linie zu dem anderen Punkt ebenfalls vorbestimmt ist.

   40. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß die in der Nachbarschaft des Zwischenpunktes vorbeilaufende Linie den Zwischenpunkt einschließt.

   41. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß die in der Nachbarschaft des anderen Punktes vorbeilaufende Linie den anderen Punkt einschließt.

   42. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß die in der Nachbarschaft des einen Punktes und in der Nachbarschaft des anderen Punktes vorbeilaufende Linie zu einer Seite einer geraden Linie verläuft, die den einen Punkt und den anderen Punkt schneidet, und gekennzeichnet durch den Schritt des:

   Errechnens einer Darstellung einer Linie, die in der Nachbarschaft des einen Punktes und in der Nachbarschaft des anderen Punktes auf der anderen Seite der geraden Linie vorbeiläuft, welche den einen Punkt und den anderen Punkt schneidet.

   - 14 -

   43. Verfahren nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet , daß der Schritt des Vergleichens der Darstellung jeder Linie mit der anderen den Schritt des Vergleichens eines Winkelbereichs relativ zu einem Festpunkt, wobei die Grenzen des Bereichs von den Linien bestimmt werden, die in der Nachbarschaft des anderen Punktes vorbeilaufen, mit einem Winkel relativ zum Festpunkt der Linie umfaßt, die in der Nachbarschaft des Zwischenpunktes vorbeiläuft.

   44. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß der Schritt des Vergleichens der Darstellung jeder Linie mit der anderen den Schritt des Vergleichens eines Winkels der in der Nachbarschaft des Zwischenpunktes vorbeilaufenden Linie, wobei der Winkel relativ zu einer Vergleichslinie liegt, mit einem Winkel der in der Nachbarschaft des anderen Punktes vorbeilaufenden Linie umfaßt, wobei der Winkel relativ zur Vergleichslinie liegt.

   45. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß die in der Nachbarschaft des einen Punktes und in der Nachbarschaft des Zwischenpunktes vorbeilaufende Linie zu einer Seite einer geraden Linie verläuft, die den einen Punkt und den Zwischenpunkt schneidet, und gekennzeichnet durch den Schritt des:

   Errechnens einer Darstellung einer Linie, die in der Nachbarschaft des einen Punktes und in der Nachbarschaft des Zwischenpunktes auf der anderen Seite der geraden Linie vorbeiläuft, die den einen Punkt und den Zwischenpunkt schneidet.

   - 15 -

   46. Verfahren nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet , daß die in der Nachbarschaft des einen Punktes und in der Nachbarschaft des anderen Punktes vorbeilaufende Linie zu einer Seite einer geraden Linie verläuft, die den einen Punkt und den anderen Punkt schneidet, und gekennzei chnet durch den Schritt des:

   Errechnens einer Darstellung einer Linie, die in der Nachbarschaft des einen Punktes und in der Nachbarschaft des anderen Punktes auf der anderen Seite der geraden Linie, die den einen Punkt und den anderen Punkt schneidet, vorbeiläuft.

   47. Verfahren nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Vergleichens der Darstellung jeder Linie mit der anderen den Schritt des Vergleichens eines ersten Winkelbereichs relativ zu einem Festpunkt, wobei die Grenzen des ersten Bereichs von den in der Nachbarschaft des Zwischenpunk-*" tes vorbeilaufenden Linien bestimmt werden, mit einem zweiten Winkelbereich relativ zu dem Festpunkt umfaßt, wobei die Grenzen des zweiten Bereichs von den in der Nachbarschaft des anderen Punktes vorbeilaufenden Linien bestimmt werden.

   48. Verfahren nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet , daß der Schritt des Vergleichens der Darstellung jeder Linie mit der anderen den Schritt des Vergleichens eines Winkelbereichs relativ zu einem Festpunkt, wobei die Grenzen des Bereichs von den in der Nachbarschaft des Zwischenpunktes vorbeilaufenden Linien bestimmt werden, mit einem Winkel

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   relativ zu dem Festpunkt der Linie umfaßt, die in der Nachbarschaft des anderen Punktes vorbeiläuft.

   49. Verfahren, das zum Folgen einer Linie angewendet wird, gekennzeichnet durch die Schritte des:

   Festlegens zweier Punkte (CP:P+2, CP:P+3) auf der Linie;

   Errechnens eines Vektors (261) zwischen den beiden Punkten und des

   Projektierens eines Punktes (P+4) ungefähr in der Richtung des Vektors.

   50. Verfahren nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden Punkte in bezug auf betreffende umgebende Abschnitte der Linie ungefähr zentriert sind.

   51. Verfahren nach Anspruch 49, gekennzeichnet durch den Schritt des:

   Feststellens eines Punktes neben dem projektierten Punkt, wobei der benachbarte Punkt in bezug auf einen umgebenden Abschnitt der Linie mehr zentriert ist als der projektierte Punkt.

   52. Verfahren nach Anspruch 51, gekennzeichnet durch den Schritt des Speicherns einer digitalen Darstellung der beiden Punkte.

   53. Linienfolgesystem, gekennzeichnet durch :

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   eine optische Abtastvorrichtung (82), die einen Abschnitt einer Linie (14) abtastet und Information erzeugt, welche einer diesen Abschnitt darstellenden Matrix entspricht, und durch:

   eine Einrichtung (500) zum Festlegen eines Relativbewegungslaufs zwischen der optischen Abtastvorrichtung und der Linie auf der Basis von dieser Information, wobei dieser Relativbewegungslauf die optische Abtastvorrichtung (82) zum Abtasten eines benachbarten Abschnitts der Linie führt.

   54. Linienfolgesystem nach Anspruch 53, gekennzeichnet durch:

   Einrichtungen (150,107) zum Übersetzen der der Matrix entsprechenden Information in eine Digitalmatrix und dadurch gekennzeichnet, daß

   die Einrichtung (500) zum Festlegen eines Relativbewegungslaufs von Information Gebrauch macht, die aus der Digitalmatrix beim Festlegen des Relativbewegungslaufs abgeleitet wird.

   55. Linienfolgesystem nach Anspruch 53, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung zum Festlegen eines Relativbewegungslaufs Einrichtungen (500,81) zum Festlegen einer Stelle eines Punktes auf dem ersten Abschnitt der Linie und einer Stelle eines Punktes auf dem benachbarten Abschnitt der Linie umfaßt.

   56. Linienfolgesystem nach Anspruch 55, dadurch gekennzeichnet , daß der festgestellte Punkt auf dem ersten Abschnitt der Linie ein ungefährer

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   Mittelpunkt des ersten Abschnitts der Linie ist und daß der auf dem benachbarten Abschnitt der Linie festgestellte Punkt ein ungefährer Mittelpunkt des benachbarten Abschnitts der Linie ist.

   57. Linienfolgesystem nach Anspruch 55, gekennzeichnet durch:

   Einrichtungen (84, 74) zum Abbilden des Abschnitts der gerade von der optischen Abtastvorrichtung abgetasteten Linie, wobei die Abbildungseinrichtungen einen Video-Monitor (84) einschließen, und durch :

   Einrichtungen (156, 22) zum Überlagern eines von den Abbildungseinrichtungen hervorgerufenen Bildes von betreffenden Abschnitten der gerade abgetasteten Linie mit einer Darstellung der festgestellten Punkte.

   58. Verfahren, das zum Folgen einer Linie angewendet wird, gekennzeichnet durch die Schritte des:

   optischen Abtastens eines Abschnitts der Linie;

   Erzeugens eines den Abschnitt der Linie darstellenden Vektors und des

   optischen Abtastens eines benachbarten Abschnitts der Linie in der allgemeinen Richtung des Vektors.

   59. Verfahren nach Anspruch 58, gekennzeichnet durch die Schritte des:

   Übersetzens des Vektors in eine digitale Darstellung und des

   Speicherns der digitalen Darstellung.

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   -I960. Linienfolgesystem, gekennzeichnet durch:

   eine Abtasteinrichtung (82) zum optischen Abtasten eines Abschnitts einer Linie und eines benachbarten Abschnitts der Linie und durch:

   auf die Abtasteinrichtung ansprechende Einrichtungen (150, 107, 22, 500) zum Erzeugen einer digitalen Darstellung eines Vektors, wobei ein Ende des Vektors in dem Abschnitt der Linie enthalten ist und wobei de: benachbarte Abschnitt dieser Linie in der allgemeinen Richtung des Vektors verläuft.

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