采集离线信号的方法和装置，属于应用电子设备识别图形的方法和装置技术领域。本发明专利技术是将记录纸上的曲线信号通过光电扫描机经接口电路送入计算机，由计算机对该曲线进行数据处理。在接口电路中将来自光电扫描机的电信号中的记录纸底格信号滤掉，使计算机接收到的只有曲线信号，简化了计算机的程序，也降低了对计算机的要求。本发明专利技术适于各种需要对记录纸上的曲线信号进行数据处理的场合。（*该技术在2009年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种将描绘在记录纸上的曲线信号输入到计算机的方法和装置，属于应用电子设备识别图形的方法和装置
欧洲专利EP0215963公开了一种线型分析的方法和装置，用于对指纹或文字等图象的分析，它是采用干涉的方法来进行分析的。欧洲专利EP0067414公开了一种关于阅读条形码的方法和装置。它把整个条形码区域分成许多视野，当移动条形码阅读器或者移动附有条形码标签的货物时，电子扫描自动地在每一个视野内捕捉条纹。读到的电信号，以数据形式存贮在存贮器中，并在所有的条形码数据读完后进行合成。在合成的数据中除去冗余数据以获得表示全部条形码的正确数据。美国专利US4677680公开了一种检验图象的方法和装置，它提供了一种检测印刷图象的方法和装置，当采样图象的横向图象等级数据(采样列数据)和参考图象的横向图象等级数据(参考列数据)进行比较，用来检测采样图象的有缺陷的象素，每一个采样列数据与许多个参考列数据进行比较，参考列数据在一预定的允许误差范围内变动，以便样本列数据能在参考列数据在与其最相似的相位上进行比较，提高了图象的检测精度，同时避免了由于图象歪斜而造成的误检或漏检。本专利技术的目的是要将记录在记录纸上的曲线信号通过一套装置采集到计算机里，由计算机对曲线的各项特性进行分析。在采集曲线信号的过程中，要用一种方法将记录纸上的底格信号删除，从而使计算机所采集到的只有曲线信号。本专利技术主要用于采集生理信号记录纸上的各种曲线，也可用于其他专业领域需要对记录纸上的曲线信号进行数据处理的场合。本专利技术的构成是通过光电扫描机和接口电路把记录纸上的曲线信号传送到计算机接口，由计算机对曲线信号进行数据采集。先由光电扫描机将记录纸上的图象信号转变成电信号，该图象信号包括了曲线信号和记录纸上的底格信号以及其他干扰信号，一般来讲这些信号的电平值是高低不同的，根据这一特点，在接口电路中采用了电压比较技术，将来自光电扫描机的图象信号与一个可调的基准电平信号相比较，比较的结果将记录纸上的底格信号和其他干扰信号删除，将记录纸上的曲线信号经放大后输送到计算机接口。该电压比较技术是在接口电路中采用了一个电压加法器，将来自光电扫描机的图象正电平信号与一个可调的基准负电平信号相加。在图象正电平信号中，曲线信号的电平最低，底格信号的电平较高。该图象正电平信号与基准负电平信号相加后，使得曲线信号的电平值＜0，而底格信号的电平＞0，如果在加法器上还进行倒相和放大，则相加的结果就是曲线信号转变成放大的正电平信号，底格信号和其他干扰信号转变成负电平信号。在加法器后面接一个光电耦合管，使得负电平信号在通过光电耦合管时被删除，即光电管不导通，而该曲线正电平信号通过光电耦合管时光电管导通，经过光电耦合将曲线信号输出到计算机接口，由计算机进行数据采集，从而达到了计算机只接收曲线信号而滤掉记录纸底格信号的目的。附附图说明图1为本专利技术的光电扫描装置结构图;附图2为蔽光盘外形图;附图3为同步信号传输原理图;附图4为本专利技术的接口电路图;附图5为光电培增管输出波形图;附图6为场效应管输出波形图;附图7为信号电平与基准电平相加后的波形图;附图8为运算放大器的输出波形图;附图9为光电扫描过程原理图。下面结合附图和实施例，对本专利技术的原理和结构作进一步说明。如附图1所示，在光电扫描机中有一个滚筒13，在滚筒13上有一个压条12，该压条12可将记录纸压在液筒13的表面，并随之一起转动。滚筒13的中心装有转轴，转轴的右端装在齿轮，电动机2通过变速齿轮1带动滚筒13转动，在滚筒轴的左端装有一蔽光盘16，蔽光盘16随滚筒13一起转动。如附图2所示，蔽光盘16上有一缺口，该缺口位置对准滚筒13上压条12的位置。在蔽光盘16的两侧装有光电发射接收器15，该光电发射接收器15由支架14固定在机架上。当滚筒13转动时，蔽光盘16在光电射和接收器之间转动，当转到缺口位置时，光电发射器发出的光信号照射到接收器上，接收器上就有信号输出，在其他位置上，由于光线被蔽光盘遮住，接收器上就没有信号输出。由于该蔽光盘是与滚筒同步转动的，因此光电发射接收器上所发出的信号实际上就是滚筒转角的同步信号。从光电发射接收器15产生的滚筒转角同步信号22经光电耦合管23以及二级与非门24，25然后送到计算机接口PB1，如附图3所示。在这里采用光电耦合管23主要是为了防止可能来自公共接地点的干扰信号，采用二级与非门主要是为了保护计算机输入输出口芯片，当出现干扰冲击时，与非门将被烧坏而计算机芯片得到保护。用二级与非门还考虑到了同步信号的相位问题。如附图3所示，在计算机接口芯片26的PB0口上还接了一个采样暂停按钮20，该采样暂停按钮20安装在光电扫描机上。采样暂停按钮20的常闭触点接+5V电压，常开触点接地。计算机接口芯片26的PB0口实际上是一个控制门，PB0为高电平时，输入口的门才被打开，同步信号及采样信号才能进入计算机，反之，输入口被封锁，信号不能进入计算机。在采样过程中，如果认为某一段曲线不需要采集，只要按下采样暂停按钮20就可以。设置采样暂停按钮，一方面可节省计算机内存，另一方面也可避免由于记录纸上的污点而造成的干扰信号，使计算机分析结果更为精确。如附图1所示，在光电扫描机上有一个光电扫描头11，该扫描头11跨骑在二根光滑导轨5、6上，在二根导轨之间有一根螺杆7与扫描头11呈螺纹连接，电动机3通过传动齿轮4可带动螺杆7转动，螺杆7的转动结果就带动扫描头11沿导轨作左右平移。在扫描头11上有一个发光头10和一个接收头9，发光头10发射出一束经过聚焦的光束，该光束照射在滚筒表面，形成一个光斑8，光斑的反射光通过接收头9被光电培增管27接收。接收头9实际上是采用了一个显微镜的物镜，其视角非常小，光斑中只有极小的一个针尖点被光电培增管27接收，该针尖点的分辩率大于每毫米12线。滚筒13的转动实现了光点的纵向扫描，扫描头11的横向移动实现了光点的横向扫描，二种扫描的合成形成了对图形的全部扫描。如附图4所示，在接口电路中，由运算放大器28，信号输入电阻R8，基准电平输入电阻R，和反馈电阻W3构成电压加法器。扫描光点反射到光电培增管27，在光电培增管中产生电流，在光电培增管的阳极输出电压信号。由于该光电培增管阴极接有负高压，故阳极输出的电压信号为负电平信号。记录纸底色(一般为白色或灰色)的反射光最强，光电流最大，输出电压最低;记录底格的反射光次之，输出电压较高;记录纸上曲线一般用黑墨水或蓝墨水自动描绘，故曲线的反射光最弱，而输出电压最高。光电培增管输出电压波形如附图5所示。由于光电培增管属于真空管，输出阻抗很大，故用一个场效应管BG1与之耦合，并作倒相与放大，场效应管BG1的输出波形如附图6所示。该输出信号经过由晶体管BG2构成的射极跟随器整形，并作电流放大然后经输入电阻R8送到运算放大器28的反相输入端，通过电位器W2取出的基准负电平信号经过输入电阻R，也加到运算放大器28的反相输入端，运算放大器28的输出端与反相输入之间接有反馈电阻W3，运算放大器28的同相输入端通过电阻R10接地。由射极跟随器输出的电平信号与基准负电平信号相加后的结果是地整个电压波形往下拉，如附图7所示。但实际上运算放大器是采用了反相输入，输出本文档来自技高网...
【技术保护点】
采集离线信号的方法，通过光电扫描机和接口电路把记录纸上的曲线信号传送到计算机接口，由计算机对曲线信号进行数据采集，其特征在于，在接口电路中采用了电压比较技术，将来自光电扫描机的图象信号与一个可调的基准电平信号相比较，比较的结果将记录纸上的底格信号和其他干扰信号删除，将记录纸上的曲线信号经放大后输送到计算机接口。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李恬鉴，凌培亮，黄锡麟，
申请(专利权)人：同济大学，杭州大学电子仪器厂，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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