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Anordnung und Verfahren zur automatischen Erkennung von Zeichen
Die Eifindung bezieht sich auf eine Anordnung und ein Verfahren zur Erkennung von Zeichen, insbesondere Schriftzeichen.
Es sind schon verschiedene Verfahren und Anordnungen zur Erkennung von Zeichen bekannt geworden. Bei einigen Verfahren werden die Zeichen längs bestimmter Linien abgetastet und die Übergänge von dem Zeichenfeld auf das Zeichen bzw. umgekehrt für die Auswertung festgestellt. Bei andern Verfahren wird das Abtastfeld in Bildraster eingeteilt und je Rasterfeld die Schwärzung untersucht. Die Abtastung kann bei allen Verfahren optisch, magnetisch, galvanisch oder elektrostatisch erfolgen, je nachdem wie die Zeichen auf dem Zeichenträger aufgebracht sind. Um die Abtastergebnisse, die letztlich als elektrische Signale vorliegen, den zu erkennenden Zeichen zuordnen zu können, ist es meist erforderlich, einen Speicher vorzusehen, in dem die ankommenden Signale zunächst gespeichert und von dort der Auswerteschaltung zugeführt werden.
Man verwendet z. B. Zählketten oder Schieberegister bekannter Art, d. h. die Signale aller Abtastspuren werden in einer oder mehreren, voneinander unabhängigen Speicherketten gespeichert. Zählketten sind dann erforderlich, wenn die Anzahl der Schwarzpunkte je Abtastspur zur Erkennung der Zeichen herangezogen wird, während Schieberegister mit mehreren Speicherketten bei der Auswertung der Zeichen nach der Lage in dem Bildraster zweckmässig sind. Der Speicher dient somit nur für die spätere Auswertung, hat jedoch selbst keinen Einfluss auf die Auswertung.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, einen Speicher anzugeben, der einerseits gewisse Vorteile für die bekannten oder bereits vorgeschlagenen Erkennungsverfahren und anderseits noch die Möglichkeit bringt, direkt zur Auswertung herangezogen werden zu können.
Gegenstand der Erfindung ist eine Anordnung und ein Verfahren zur automatischen Erkennung von Zeichen, insbesondere Schriftzeichen, die entweder längs bestimmter Zeilen oder vollparallel optisch, magnetisch, galvanisch oder elektrostatisch abgetastet werden. Erfindungsgemäss werden die Abtastsignale in einem zweidimensionalen Schieberegister, dessen einzelne Speicherzellen in der gleichen räumlichen. Anordnung den Rasterflächen des Abtastfeldes zugeordnet sind und das eine Verschiebung der eingespeicherten Information in allen vier Richtungen gestattet, zur weiteren Auswertung gespeichert.
Das Schieberegister kann aus Flip-Flop-Stufen, Ringkernen mit rechteckiger Hysteresisschleife oder andern bistabilen Elementen oder Schaltungen bestehen.
Die Einspeicherung der Abtastsignale in einem zweidimensionalen Schieberegister hat den Vorteil, dass die Zeichen als Ganzes, d. h. flächenhaft, elektrisch nachgebildet sind und dementsprechend Lagekorrekturen vorgenommen werden können, was für die meisten Auswerteverfahren von Nutzen ist.
Die Erfindung hat jedoch noch den grösseren Vorteil, dass die Einspeicherung in einem zweidimensionalen Schieberegister neue Möglichkeiten für die Zeichenerkennung bietet. So ist es z. B. möglich, für jedes zu erkennende Zeichen eine Koinzidenzschaltung vorzusehen, die alle Speicherzellenausgänge miteinander verbindet, u. zw. jeweils getrennt die für die betreffenden Zeichen das Kriterium"schwarz" bzw. "weiss" gespeichert haben sollen.
Für die folgende Beschreibung ist vorausgesetzt, dass die Begriffe"schwarz"und"weiss"nicht ausschliesslich optisch gemeint sind, sie können z. B. auch"Strom"oder"nicht Strom"bei einer entspre-
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chenden elektrischen Abtastung bedeuten. Nach der Einspeicherung der Abtastsignale ergibt sich daher das Zeichen aus den erfüllen Koinzidenzbedingungen Da infolge von Höhen-oder 3eiienverschiebungen oder fehlerhaftem Druck in dem Abtastfeld eine vollständige Koinzidenz nicht immer zu erwarten ist, ist die Koinzidenzschaltung zweckmässigerweise so beschaffen, dass auch eine nicht vollständige Übereinstimmung des abgelesenen Zeichens mit einem idealen Zeichen eine positive Aussage ergeben kann.
Am einfachsten lässt sich das durchführen, indem die KoinzidenzprUfnng gleichzeitig oder nacheinander mit verschieden starken Koinzidenzbedingungen vorgenommen wird.
Verschiebungen des Zeichens in dem Abtastfeld lassen sich mittels des zweidimensionalen Schieberegisters leicht korrigieren, indem das eingespeicherte Zeichen so lange in dem Speicher verschoben wird, bis das abgelesene Zeichen in dem Flächenspeicher möglichst genau auf die angeschlossene Koinzidenzschaltung zu liegen kommt. Dann kann die Koinzidenzforderung ziemlich scharf sein, und die ermässig- ten Koinzidenzforderungen dienen nur noch der Berücksichtigung fehlerhaften Druckes od. dgl.
Die Verschiebung der Zeichen in dem Speicher kann spiralförmig oder llnäanderförmig erfolgen, um so von jeder vorkommenden Ausgangslage der Zeichen auf dem Flächenspeicher aus de betreffende Koinzidenzschaltung zu erreichen. Die Ausdehnung der zu durchlaufenden Spirale ist den maximal vorkommenden Zeichenverschiebungen angepasst.
Um bei der Zeichenverschiebung gleichzeitig fehlerhaften Druck od. dgl. erfassen zu können, ist es zweckmässig, die Spirale mehrmals zu durchlaufen, u. zw. z. B. zuerst von innen nach aussen und dann von aussen nach innen usw., und bei jedem Umkehrpunkt die Koinzidenzforderungen, beginnend mit der schärfsten Forderung, zu verringern, bis schliesslich eine Zeichenaussage erfolgt.
Soll, z. B. aus Zeitersparnis, die Spirale nur einmal durchlaufen werden, so kann man Mittel vorsehen, um jede Stellung der Zeichen gleichzeitig mit mehreren Koinzidenzforderungen abzufragen. Die verschiedenen Aussagen werden dann gespeichert und nach Durchlaufen der Spirale die beste Koinzidenz festgestellt und dem entsprechenden Zeichen zugeordnet.
Die Speicherung der Zeichen in einem Flächenspeicher gestattet aber auch noch ein grundsätzlich anderes Verfahren zur Zeichenerkennung. Bei diesem Verfahren werden die Zeichen in dem Flächenspeicher nach einem bestimmten Gesetz verschoben, um dadurch die Konturen der Zeichen feststellen zu können. Die Aussagen über die Konturen werden in einer besonderen Koinzidenzschaltung den Zeichen zugeordnet.
Zur Durchführung des Verfahrens ist das Schieberegister verdoppelt plus einer zusätzlichen mittleren Speicherzellenreihe, die zur Erfassung der Zeichenkonturen bei den verschiedenen Verschiebeschritten verwendet wird. Diese werden entsprechend der Aussagen der mittleren Speicherreihe von einer Koinzidenzschaltung derart bestimmt, dass die Konturen der Zeichen einen bestimmten Weg über die mittlere Speicherreihe nehmen. Es ist z. B. möglich, zuerst den rechten Rand und dann den linken Rand des Zeichens auszuwerten, indem das Zeichen in dem unteren Teil des Flächenspeichers eingespeichert und dann die obere Hälfte derart verschoben wird, dass der rechte Rand des Zeichens die mittlere Speicherzelle der mittleren Speicherzellenreihe passiert.
Bei dem Zurückschieben des Zeichens in die untere Hälfte des Speichers wird dann der linke Rand durch die mittlere Speicherzelle geschoben. Aus der Reihenfolge, Anzahl und Richtung der Verschiebeschritte längs der Speicherzellenreihen lässt sich dann das Zeichen mittels einer entsprechenden Koinzidenz-und Zählschaltung bestimmen.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Fig. 1-11 in zwei Beispielen näher erläutert.
Es zeigen : Fig. 1 die Ziffer 2 in einem Schwarz -Weiss-Raster, Fig. 2 ein Blockschaltbild eines zweidimensionalen Schieberegisters, Fig. 3 die Schaltung einer Speicherzelle des zweidimensionalen Registers, Fig. 4 einen Teil einer Koinzidenzschaltung für die Zeichenauswertung des zweidimensionalen Schieberegisters, Fig. 5 die spiralförmige Bewegung eines Punktes des Zeichens im Schieberegister, Fig. ss schematisch eine Anordnung für die Durchführung der spiralförmigen Verschiebung der Zeichen, Fig. 7 schematisch ein zweidimensionales Schieberegister für die Auswertung der Zeichen entsprechend ihren Konturen, Fig. 8 eine Koinzidenzschaltung für die Steuerung der Verschiebeschritte, Fig. 9 sämtliche Verschiebeschritte bei der Ziffer 2, Fig. 10 eine Anordnung zur Erfassung der verschiedenen Verschiebeschritte und Fig.
11 eine Koinzidenzschaltung für die Zuordnung der Verschiebeschritte zu den Ziffern 1, 2 und 3.
Fig. 1 zeigt die Ziffer 2 in einem Rasterfeld. Die von dem Zeichen ganz oder teilweise bedeckten Rasterbereiche werden an der entsprechenden Stelle des Schieberegisters als ein Speicherzustand ind die übrigen Rasterbereiche als der andere von zwei Speicherzuständen gespeichert, u. zw. indem den schraf- fierten Feldern die Spannung UO und den freien Feldern die Spannung 0 zugeordnet ist.
Fig. 2 zeigt ein zweidimensionales Schieberegister im Blockschaltbild. Jeder Speicherzelle ist in der
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gleichen flächenhaften Anordnung ein Rasterbereich bxy zugeordnet. Die in dem Register eingespeicherten Informationen können gemäss der Erfindung in allen vier Richtungen verschoben werder.. Hiezu dienen die vier Verschiebeleitungen +x,-x und +y, -y. Die Vorzeichen sollen angeben, dass die Verschieberichtungen jeweils entgegengesetzt sind. Die vier Verbindungsleitungen zwischen jeweils zwei benachbarten Speicherzellen dienen paarweise für die Verschiebung in beiden Richtungen. Die in den die Speicherzellen darstellenden Rechtecken 21 angeführten Zahlen bezeichnen die jeweils zwischen zwei Speicherzellen zusammenwirkenden Teile.
Das Schieberegister kann aus Flip-Flop-Stufen oder Ringkernen mit rechteckiger Hysteresisschleife oder andern bistabilen Elementen oder Schaltungen aufgebaut sein.
Fig. 3 zeigt den Aufbau einer Speicherzelle aus einem Flip-Flop. Die Schaltung eines Flip-Flop für ein Schieberegister ist bekannt und braucht nicht näher erläutert zu werden. Zu erwähnen ist nur, dass wegen der Verschiebung in vier Richtungen nunmehr vier Veischiebeleitungen und die entsprechenden Koppelglieder zwischen jeweils zwei Speicherzellen erforderlich sind. Die Zahlen 1 - 20 sind identisch mit den Zahlen in den Rechtecken 21, so dass man ohne weiteres das Zusammenwirken zweier Speicherzellen erkennen kann. Der sich nach der Einspeicherung in den einzelnen Zellen einstellende Zustand wird an den beiden Ausgangspunkten A und B entnommen, u. zo-an dem Punkt A der kompleme-ntäre Zustand des Punktes B.
Beide Zustände sind für die Auswertung erforderlich, da in der angeschlossenen Koinzidenzschaltung jeweils der Schwarz- und der Weiss-Zustand benötigt werden, um für jeden Koinzidenzpunkt gleich viele Koinzidenzleitungen zu haben.
Fig. 4 zeigt einen Teil einer Koinzidenzschaltung, die zur Erkennung der Zeichen dienen kann. Die Flip-Flop-Stufen des zweidimensionalen Schieberegisters sind wieder durch die Rechtecke 21 schematisch dargestellt. Die Ausgänge A und B der einzelnen Stufen sind entsprechend den zu erkennenden Zeichen über Widerstände R mit den Torschaltungen Tl verbunden. Die Tore sind geöffnet, wenn alle mit dem betreffenden Tor verbundenen Ausgänge richtig markiert sind. Als Tore dienen Transistoren, deren Emitterspannung so gewählt ist, dass die Transistoren dann und nur dann durchgeschaltet sind, wenn die entsprechenden Koinzidenzen vorhanden sind, da die Koinzidenzpunkte mit der jeweiligen Basis verbunden sind. Die Kollektorieitung dient als Ausgang zur Anzeige des erkannten Zeichens.
In Fig. 4 ist die gern einsame Emitterspannung U1 stufenweise veränderbar angegeben. Durch die verschiedene Schwellspannung U1 kann man also festlegen, bei wieviel Koinzidenzen die Transistoren durchgeschaltet werden. Da anderseits die Koinzidenzen durch das ideale Zeichen bestimmt sind, kann man also festlegen, mit welcher Genauigkeit das abgelesene und das ideale Zeichen übereinstimmen müssen, um an den Ausgängen Z eine Aussage zu erhalten. Die Sicherheit, ein Zeichen richtig zu erkennen, ist umso grösser, je näher die Schwellspannung der für das ideale Zeichen zutreffenden Spannung gelegt werden kann. Das abgelesene Zeichen muss deshalb in dem Flächenspeicher möglichst genau auf die angeschlossene Koinzidenzschaltung zu liegen kommen.
Da dieses jedoch nicht immer der Fall sein wird, entsteht die Aufgabe, das Zeichen in dem Flächenspeicher entsprechend zurecht zu rücken. Dies ist mit dem Flächenspeicher sehr einfach möglich, da er eine Verschiebung in vier Richtungen gestattet.
Die Verschiebung erfolgt am zweckmässigsten spiralförmig, wie aus Fig.. 5 zu ersehen ist. Fig. 6 zeigt ein Biockschaltbild einer Schaltung, die geeignet ist, diese spiralförmige Bewegung der Zeichen in dem Flächenspeicher zu steuern. Der Impulsgenerator 22, der nach der Einspeicherung des Zeichens anläuft, steuert einen aus denTeilen D für die eineDurchlaufrichtung und E für die umgekehrte Durchlaufrichtung der Spirale bestehenden Zähler Cl, an dessen Ausgängen die Verschiebeleitungen des Registers wie angegeben angeschiossen sind. Die Ausgänge des Zählers und auch seine Stufenzahl richten sich nach der Form der Spirale.
Fig. P zeigt, dass zuerst ein Verschiebeschritt in +x-Richtung, dann ein Schritt nach +y, zwei Schritte nach-x und-y und schliesslich zwei Schritte nach +x durchzuführen sind. Für das umgekehrte Durchlaufen der Spirale sind die Zählerausgänge in dem Teil E des Zählers entsprechend bezeichnet. Wenn die Spirale mehrmals vor-und rückwärts durchlaufen werden soll, ist der Zähler Cl als Ringzahler ausgebaut. Die Spirale wird zunächst von innen nach aussen durchlaufen und bei jedem Verschiebeschritt der Zähler um eine Stellung weiter geschaltet. Wie aus Fig. 6 zu ersehen ist, wird zuerst ein Schritt in +x-Richtung durchgeführt.
Dabei geht der Zähler in die zweite Stellung über, deren Ausgang mit der +y Fortschalteleitung verbunden ist, d. h. das Zeichen wird nunmehr in +y-Richtung um einen Schritt weitergeschaltet. In der 3. und 4. Zählerstellung gibt der Zähler den Befehl, das Zeichen zweimal in - x-Richtung zu verschieben usw., bis der Zähler die 9. Stellung erreicht. In dieser Stellung ist die Spirale in der einen Richtung vollständig durchlaufen. Diese Stufe ist daher mit keiner Verschiebeleitung verbunden. Sodann wird die Spirale, gesteuert von der 10. - 17. Stellung des Zählers in umgekehrter
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Richtung durchlaufen. In der 18. Stellung ist wieder der Ausgangspunkt der Spirale erreicht und die Verschiebung kann von vorn beginnen, falls dies erwünscht und der Zähler als Ringzähler geschaltet ist.
Die beiden Stufen V und R des Zählers sind über jeweils eine Diode mit dem Eingang eines zweiten Zählers C2 verbunden. Die Ausgänge dieses Zählers sind mit der Spannungsquelle UI für die Torschaltuh- gen Tl verbunden. Steht der Zähler C2 in seiner 1. Stellung. dann wird die Schwellspannung Ull mit der stärksten Koinzidenzforderung an die Transistoren tel angeschaltet. Wenn der Zähler Cl die Stellung V erreicht, gelangt ein Fortschalteimpuls zu dem Zähler C2, der damit in seine 2. Stellung übergeht. Der Ausgang dieser Stufe schaltet auf die n1 ! chst niedere Schwel1spannung U22, die eine geringere Koinzidenzforderung bedeutet, so dass also bei dem umgekehrten Durchlaufen der Spirale diese Koinzidenzforderung massgebend ist.
Erreicht der Zähler Cl die Stellung R, dann gelangt wieder ein Fortschalteimpuls zu dem Zähler C2, der damit in die 3. Stellung übergeht und die nächst niedere Schwellspannung einschaltet. Die Spirale wird so lange mit jeweiliger Einstellung einer neuen Schwellspannunghin und her durchlaufen, bis eine Erkennung eines Zeichens vorliegt. Dann wird der Generator automatisch ausgeschaltet und die beiden Zähler Cl und C2 in ihre 0-Stellungen zurückgebracht.
Es ist vielfach wünschenswert, aus Zeitgründen die Spirale der Fig. 5 nur ein einziges Mal zu durchlaufen und trotzdem alle Koinzidenzforderungen durchzuführen. Zu diesem Zwecke sind jedem Koinzidenztransistor Tl mehrere Transistoren T2'" n basisseitig parallel geschaltet und den Emittern jeweils die für die verschiedenen Koinzidenzforderungen entsprechende Schwellwertspannung aufgedrückt. Für einen Transistor Tl sind die zu diesem Zweck dienenden Paral1eltransistoren T2... 4 gestrichelt in Fig. 4 dargestellt. Im letzteren Falle werden die Aussagen der verschiedenen Ausgänge der parallelen Transistoren gespeichert, so dass nach Durchlaufen einer vollständigen Spirale die beste Koinzidenz aus diesen Speichern abgelesen werden kann.
Zum Durchlaufen der Spirale dient wieder der Zähler Cl der Fig. 6, doch nur bis zu der Stellung . Der übrige Teil des Zählers sowie der Zähler C2 sind hier überflüssig.
An Hand der folgenden Figuren wird ein zweites Verfahren zur Erkennung von Zeichen mittels eines zwei-dimensionalen Schieberegisters beschrieben. Der Grundgedanke dieses Verfahrens besteht darin, die Konturen der Zeichen in dem Speicher festzustellen und den Zeichen zuzuordnen. Dies ist möglich, wenn man bestimmte Speicherzellen vorsieht und das Zeichen schrittweise so verschiebt, dass alle Punkte des Zeichens ein-oder mehrmals diese Zellen berühren ; denn dann kann man die Konturen an der erfolgten Reihenfolge und Anzahl der Verschiebeschritte in den vier Richtungen in einer entsprechenden Koinzidenzschaltung feststellen.
Das zu erkennende Zeichen wird wie bei dem ersten Beispiel photoelektrisch abgetastet und in einem zweidimensionalen. Schieberegister, das z. B. aus Flip-Flop-Stufen gemäss Fig. 3 besteht, gespeichert.
Das Schieberegister ist jedoch in diesem Falle doppelt so gross, als für die Zeichenausdehnung erforderlich wäre. Es kann also in einen unteren und einen oberen Speicher eingeteilt werden. Zwischen beiden Teilen ist ferner eine zusätzliche Speicherzellenreihe angeordnet, die zur Bildung der Kriterien für die Konturen der Zeichen dient. Die mittlere Speicherzellenreihe ist in den Speicher Fm (Mitte) sowie meh- rere Speicher Fl links) und Fr (rechts) eingeteilt. In der Fig. 7 sind der Übersichtlichkeit wegen dieInfor- mationsleitungen zwischen den einzelnen Speicherzellen weggelassen und nur die vier Schiebeleitungen eingezeichnet. Die besonders gekennzeichneten Speicherreihen (Fo) und (Fu) können zur feineren Erfassung der Zeichenkonturen herangezogen werden, wie weiter unten noch erläutert wird.
Das abgetastete Zeichen wird in dem unteren Teil des Schieberegisters eingespeichert und dann in den oberen Teil geschoben, u. zw. derart, dass die rechte Kontur des Zeichens die Zelle Fm durchläuft.
Die Schaltanordnung zur Verschiebung der Zeichen ist daher so ausgelegt, dass solange die mittlere Speicherzellenreihe nicht von dem Zeichen berührt wird, das Zeichen in +y-Richtung verschoben wird, wenn der Impulsgenerator 23 die entsprechenden Verschiebeschritte einleitet. Der Impulsgenerator 23 wird über die Leitung 25 angestossen und über die Leitung 26 nach Beendigung der Verschiebeschritte wieder stillgesetzt (Fig. 8). Wenn der obere Rand des Zeichens in die mittlere Speicherzellenreihe einläuft, wird eine bistabile Einrichtung 24 in Betrieb genommen, die dazu dient, die Aufwärts-und Abwärtsbewegung des Zeichens festzuhalten. Die bistabile Einrichtung hat zwei Ausgänge a und b. Beim Eintreffen eines ersten Impulses von der mittleren Speicherzellenreihe geht sie in den Zustand b über und bleibt dort so lange, bis der nächste Impuls der mittleren Reihe eintrifft.
Wenn nun der zweite Impuls von der mittleren Reihe eintrifft, nachdem sie vollkommen frei von Zeichenteilen war, kippt die Schaltung 24 in die
Stellung a, d. h. in ihre Ausgangsstellung. Da die Zeichen zunächst in den unteren Teil des Flächenspei- chers eingespeichert und dann in den oberen und schliesslich wieder nach unten zurückverschoben werden, bedeutet dies, dass in der Stellung b die Verschiebeschritte in x-Richtung bei der Aufwärtsbewegung und
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in der Stellung a die Verschiebeschritte in x-Richtung bei der Aufwärtsbewegung erfasst werden können.
Die Steuerung der Verschiebeschritte erfolgt mit den Koinzidenztoren Kl... Kg, die bei Vorhandensein der angegebenenEingangsimpulse die an den Ausgängen eingezeichneten Verschiebeschritte auslösen. Solange die mittlere Zeile (Fl, Fm, Fr) nicht berührt wird, schaltet der Generator 23 über Kl das Zeichen in der +y-Richtung fort. Berührt das Zeichen die mittlere Reihe, so wird zunächst Flip-Flop 24 auf Stellung b geschaltet und das Zeichen nach links (-y), rechts (+x) oder oben (+y) über K2, K3 oder K4 verschoben. Die Verschiebung nach links (-x) über K2 erfolgt, wenn Fr allein, oder Fr und Fm oder Fr und Fm und Fl vom Zeichen berührt werden. Eine Verschiebung nach rechts (+x) ist nur möglich, solange eine oder mehrere Zellen Fl allein angesprochen haben.
Die Verschiebung nach oben (+y) erfolgt immer dann, wenn Fm aber nicht Fr angesprochen hat. Damit wird das Zeichen entsprechend Fig. 7 über Fm in die obere Hälfte des Registers gebracht, bis schliesslich die Mittelzeile nicht mehr berührt wird.
Über K5 wird daraufhin das Zeichen in-y-Richtung verschoben, die Mittelzeile wird wieder berührt und FI kippt in die Stellung a. Nun läuft der umgekehrte Vorgang ab, der linke Rand des Zeichens wird durch Fm geschoben, u. zw. über die Koinzidenzschaltungen K6, K7 und K8, bis das ganze Zeichen wieder in
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Fig. 8 ohne weiteres ablesbar. Da man neben denAusgangssignalen der mittleren Speicherzellenreihe auch deren Komplemente für die Steuerung der Tore Kl... K8 braucht, sind an den Speicherausgängen Komplementbildner 27 vorgesehen.
Unter diesen Voraussetzungen wird das Zeichen, z. B. die Ziffer 2, in der in Fig. 9 angegebenen Weise in dem zweidimensionalen Verschieberegister verschoben. Die Pfeile zwischenden einzelnen Verschiebestufen geben an, in welcher Richtung die Verschiebung zwischen den betreffenden Stufen stattfindet. Das Zeichen gelangt also zunächst von dem unteren Teil des Schieberegisters in den oberen Teil, wobei der rechte Rand des Zeichens ermittelt wird. Wenn das Zeichen ganz in der oberen Hälfte steht, also nicht mehr die mittlere Reihe berührt, wird die Verschieberichtung von +y auf-y umgekehrt. Wenn das Zeichen die mittiere Reihe wieder berührt, geht die bistabile Einrichtung in ihre Stellung a über und kennzeichnet so die bei der Abwärtsbewegung auftretenden Verschiebungen in x-Richtung.
Bei der Abwärtsbewegung des Zeichens wird der linke Rand durch Fm geschoben und so ermittelt. Die notwendigen Verschiebeschritte sind ebenfalls aus Fig. 9 zu ersehen.
Die bei der Aufwärts- und Abwärtsbewegung der Zeichen auftretenden Verschiebeschritte in X-Richtung werden in den in Fig. 10 dargestellten Zählern gezählt. Es sind vier Zähler C3... 6 vorgesehen, nämlich jeweils zwei für die Abwärtsbewegung (C5, C6). C3 und C5 zählen die Verschiebungen in
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Ausgänge der Zähler sind mit Koinzidenztoren verbunden, die zur Anzeige des erkannten Zeichens dienen. Da die Zahl der Impulse, d. h. der Verschiebeschritte, bei unterschiedlichen Zeichenformen nicht genau gleich ist, werden zum Teil mehrere Ausgänge der Zähler durch Oderschaltungen verbunden und dann erst in der Koinzidenzschaltung für das entsprechende Zeichen zusammengefasst. Die Ziffer 1 kann z. B. genau senkrecht oder leicht schräg in dem Abtastfeld liegen. Daraus ergeben sich für die Bewegung nach oben etwa 0, 1 oder 2 +x-Impulse.
Die Koinzidenzschaltung für die Ziffer 1 ist deshalb mit den ersten drei Ausgängen des Zählers C3 verbunden. Die Koinzidenzbedingungen für die Ziffern 1, 2 und 3 sind ebenfalls in Fig. 10 festgehalten. Sie zeigt die drei Koinzidenztore K13... K15. Die jeweiligen Eingänge sind mit den Zählstufen verbunden, welche die für die entsprechende Ziffer erforderlichen Verschiebeschritte angeben. Die Zahlen an den Zählerausgängen und Koinzidenztoreingängen verdeutlichen die gegenseitige Zuordnung. In dem beschriebenen Beispiel sind die +x-und die-x-Impulse für das ganze Zeichen nur auf zwei Bereiche aufgeteilt, nämlich rechte Seite des Zeichens bei der Bewegung nach oben und linke Seite des Zeichens bei der Bewegung nach unten.
Bei starken Abweichungen der zu erkennenden Zeichen von dem als ideal angenommenen Zeichen ist es zweckmässig, eine verfeinerte Einteilung zu wählen. Eine Aufteilung in vier Bereiche lässt sich z. B. durch Verdopplung der Zähler der Fig. 10 erreichen, wobei die Eingangskoinzidenzen für diese Zähler nicht mehr von den beiden Stellungen a und b der bistabilen Kippschaltung 24 sondern von einem geeigneten Verteiler, der an den Generator 23 der Fig. 8 angeschlossen ist, gesteuert werden.
Es ist auch möglich, die Eingangskoinzidenzschaltungen für die Zähler von einer, in der Mitte einer Speicherhälfte gelegenen Speicherzelle Fu oder Fo zu steuern, um für die Aufwärtsbewegung und für die
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Abwärtsbewegung des Zeichens je zwei Bereiche, also insgesamt für den ganzen ? eichenrand 4 Teilbereiche zu erhalten.
Die Erfindung wurde an Hand eines orthogonalen zweidimensionalen Schieberegisters beschrieben.
Es kann in manchen Fällen jedoch auch nützlich sein, die Speicherzellen an den Ecken von Dreiecken oder allgemein Vielecken anzuordnen.
Schliesslich sind auch mehrdimensionale Schieberegister möglich.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Anordnung zur automatischen Erkennung von Zeichen, insbesondere Schriftzeichen, die optisch, magnetisch, galvanisch oder elektrostatisch abgetastet werden, dadurch gekennzeichnet, dass ein die Abtastsignale speicherndes zweidimensionales Schieberegister, das eine Verschiebung der eingespeicherten Informationen in Zeilen- und Spaltenrichtung gestattet und dessen einzelne Speicherzellen in der gleichen flächenhaften Anordnung den Rasterflächen (bxy) des Abtastfeldes zugeordnet sind, vorgesehen und mit den Auswerteschaltungen verbunden ist.