DE1147423B - Vorrichtung zum Erkennen von gedruckten Schriftzeichen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Erkennen von gedruckten Schriftzeichen, bei welcher ein auf ein Schriftstück gedrucktes, zu erkennendes Schriftzeichen mit einer Anzahl von Vergleichsschriftzeichen verglichen wird.

Der Ausdruck »gedrucktes Schriftzeichen« soll auch auf andere Weise als durch Drucken im engeren Sinne des Wortes, beispielsweise durch Schablone, Schreibmaschine oder Fernschreiber gebildete Schriftzeichen umfassen. Ein wesentliches Merkmal jedes Schriftzeichens ist, daß es aus einer Kombination zweier Komponenten mit unterschiedlichem Lichtwert zusammengesetzt ist, die im folgenden als die »dunklen« und »hellen« Komponenten bezeichnet werden. Jede Komponente kann aus mehr als einem Teil bestehen. Ist beispielsweise die Zahl »0« schwarz auf weißes Papier gedruckt, dann hat sie eine aus einem Teil bestehende »dunkle« Komponente in der Form einer schwarzen Ellipse und eine »helle« Komponente aus zwei Teilen, nämlich dem weißen Oval im Innern der Ellipse und der weißen Umgebung außerhalb derselben. Ist dagegen diese Zahl in Weiß auf schwarzes Papier gedruckt, dann wird, was früher die helle Komponente der beiden Teile bildete, jetzt die dunkle Komponente dieser Teile sein und, was früher die dunkle Komponente eines Teiles war, wird jetzt die helle Komponente sein. Die Zahl »8«, in Schwarz gedruckt, weist deutlich eine dunkle Komponente aus einem Teil und eine helle Komponente aus drei Teilen auf.

Schriftzeichenerkennungsvorrichtungen können bei dem Verarbeiten von Schriftstücken verwendet werden, insbesondere als Eingabevorrichtungen von Rechenmaschinen und Buchungsmaschinen, z. B. für das Ablesen und Einführen von Zahlen auf Schecks, Fakturen oder anderen Dokumenten. Die Erfindung ist aber nicht auf diese Anwendungen beschränkt.

Durch Drucken kann mehr Information auf ein Schriftstück aufgebracht werden als mittels eingestanzter Löcher. Daher bieten Vorrichtungen der beschriebenen Art, unter der Voraussetzung, daß sie schnell genug arbeiten, bedeutende Vorteile gegenüber Maschinen, die mit Lochkarten arbeiten.

Es sind bereits Schriftzeichenerkennungsvorrichtungen bekannt, bei denen die Schriftzeichen durch optische Mittel abgebildet und mit Vergleichsschriftzeichen durch optische Überlagerung verglichen werden, wobei bei Übereinstimmung der hellen und,' oder der dunklen Komponenten des zu erkennenden Schriftzeichens mit den entsprechenden Komponenten eines Vergleichsschriftzeichens ein diesem Vergleichsschriftzeichen zugeordnetes, durch optische Vorrichtung zum Erkennen von gedruckten Schriftzeichen

Anmelder:
Ferranti Ltd.

Electrical & General Engineers,
Hollinwood (Großbritannien)

Vertreter: Dr. B. Quarder, Patentanwalt,
Stuttgart, Kienestr. 33

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 11. Dezember 1956 (Nr. 37 760)

Gordon George Scarrott, Manchester

(Großbritannien),
ist als Erfinder genannt worden

Mittel synchron mit dem Vergleichsvorgang erzeugtes Signal wirksam wird und ein das erkannte Schriftzeichen charakterisierendes Ausgangssignal hervorruft. Bei derartigen Vorrichtungen, bei denen helle Bilder der Vergleichsschriftzeichen auf die dunkle Komponente des zu erkennenden Schriftzeichens projiziert werden und ein Ausgangssignal erzeugt wird, sobald das helle Bild und die dunkle Komponente zusammenfallen, besteht der Nachteil, daß das helle Bild ganz innerhalb der dunklen Komponente des Schriftzeichens zu liegen kommen kann, obwohl es die Abbildung eines anderen Schriftzeichens darstellt. So kann beispielsweise das helle Bild des Buchstabens I auf einen der vertikalen Schenkel eines Druckbuchstabens N fallen und dabei ein falsches Ausgangssignal bewirken.

Es ist auch bereits eine Schriftzeichenerkennungsvorrichtung vorgeschlagen worden, der der allgemeine Erfindungsgedanke zugrunde liegt, ein zu erkennendes Schriftzeichen in ein positives und ein negatives Bild zu verwandeln und diese Bilder anschließend mit je einer Reihe von negativen und je einer Reihe von positiven Masken zu vergleichen, also sowohl die hellen als auch die dunklen Komponenten der Schriftzeichen zum Vergleich mit den entsprechenden Komponenten der Vergleichsschriftzeichen heranziehen. Diese Vorrichtung hat jedoch den

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Nachteil, daß bei ihr zwei Bilder eines jeden Schriftzeichens abgetastet werden müssen und zwei Sätze von Vergleichsschriftzeichen notwendig sind.

Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art ist es außerdem an sich bekannt, die Vergleichszeichen zur Erzielung eines Ausgleiches der Bewegung des Aufzeichnungsträgers durch entsprechende optische Mittel auf einer rotierenden Scheibe anzubringen oder eine Vielfachabbildung des zu erkennenden Schriftzeichens vorzunehmen.

Die Erfindung will eine Vorrichtung für die Erkennung von gedruckten Schriftzeichen schaffen, welche zuverlässiger ist als die bisherigen, nach dem Schablonenverfahren arbeitenden Vorrichtungen. Außerdem soll die neue Vorrichtung schneller arbeiten als die bisherigen nach dem Schablonenverfahren arbeitenden Schriftzeichenerkennungsvorrichtungen.

Unter Vermeidung der vorstehend angeführten Nachteile wird bei einer Schriftzeichenerkennungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zum Vergleich der dunklen Komponenten der Schriftzeichen von einer Lichtquelle Licht auf das zu erkennende Schriftzeichen auf dem Aufzeichnungsträger geworfen, von dort weiter auf einen einzigen Satz von Vergleichsschriftzeichen, die auf einer lichtundurchlässigen Scheibe aus zwei optisch sich verschieden verhaltenden Materialien zusammengesetzten Fenstern angeordnet sind, und von dort auf eine Fotozelle geleitet, so daß die Fotozelle bei Übereinstimmung der dunklen Komponenten mit den entsprechenden Komponenten eines Vergleichsschriftzeichens ein minimales Ausgangssignal abgibt. Zum Vergleich der hellen Komponenten wird das von dem zu erkennenden Schriftzeichen reflektierte Licht über die Vergleichsschriftzeichen auf eine Fotozelle geleitet, wobei das Licht der Lichtquelle direkt von den Fenstern auf eine Fotozelle gelangt, so daß bei Übereinstimmung der hellen Komponenten diese Fotozellen Ausgangssignale gleieher Größe abgeben.

Die in den Fenstern angebrachten Vergleichsschriftzeichen bestehen vorzugsweise aus lichtundurchlässigem, lichtreflektierendem und die übrige Fensterfläche aus lichtdurchlässigem Material, so daß zum Vergleich der dunklen Komponente das zur Fotozelle gelangende Licht vom Fenster reflektiert ist und zum Vergleich der hellen Komponente das von dem zu erkennende Schriftzeichen reflektierte Licht durch die Fenster auf die Fotozelle und das unmittelbar von der Lichtquelle stammende Licht durch die Fenster zu der Fotozelle gelangt. Die Vergleichszeichen können jedoch auch aus lichtdurchlässigem Material bestehen und die übrige Fensterfläche lichtundurchlässig und reflektierend sein. Es können aber auch sowohl die Vergleichszeichen als auch die übrige Fläche der Fenster aus lichtdurchlässigem Material, jedoch von verschiedenem Brechungsindex sein.

Jedes Vergleichsschriftzeichen ist erfindungsgemäß mit einer seine beiden Komponenten überdeckenden Maske bedeckt, deren Lichtdurchlässigkeit verschieden ist, und zwar so, daß die von jedem Elementteil des Vergleichsschriftzeichens auf die fotoelektrischen Organe gelangenden Lichtmengen von der Wichtigkeit dieser Elementarfläche für ihre Unterscheidung von anderen Vergleichsschriftzeichen direkt abhängigist.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn jedes Vergleichsschriftzeichen mit einer seine beiden Komponenten überdeckenden Maske bedeckt ist, deren Lichtdurchlässigkeit verschieden ist, und zwar so, daß die von jedem Elementteil des Vergleichsschriftzeichens hindurch auf die fotoelektrischen Organe gelangenden Lichtmengen von der Wichtigkeit dieser Elementarfläche für ihre Unterscheidung von den anderen Vergleichsschriftzeichen direkt abhängig ist.

Mit »entsprechenden Komponenten« des Vergleichsschriftzeichens sind diejenigen Komponenten, welche die gleiche Form wie das gedruckte Schriftzeichen aufweisen, gemeint und nicht Komponenten gleichen Lichtwertes.

Letztgenannte Komponenten jedes Vergleichsschriftzeichens werden im folgenden der Bequemlichkeit halber als »dunkle« und »helle« Komponenten des Vergleichsschriftzeichens bezeichnet, welchen Ausdrücken aber nur Unterscheidungswert und keine optische Bedeutung beizumessen ist.

Der Ausdruck »sich decken« soll bedeuten, daß das Bild jeder Komponente des gedruckten Schriftzeichens annähernd vollständig mit den entsprechenden Komponenten des Vergleichsschriftzeichens übereinstimmt, d. h. die gleichen Flächen wie diese ausfüllt. Wenn zwei entsprechende Komponenten der einen Art zusammenfallen, müssen offensichtlich auch zwei Komponenten der anderen Art zusammenfallen.

Mit »Übereinstimmung« ist das Aufeinanderliegen ohne vollständiges Decken gemeint.

Den genannten Ausdrücken, die sowohl in den Ansprüchen als in der Beschreibung vorkommen, ist die obengenannte Bedeutung beizumessen.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt. Fig. 1 zeigt ein Schema einer Ausführungsform; Fig. 2 zeigt einen Teil von Fig. 1 in größerem Maßstab;

Fig. 3 zeigt einen Teil von Fig. 1 in anderer Ausführungsform, und

Fig. 4 zeigt einen Teil von Fig. 1 bzw. 3 in größerem Maßstab, entsprechend einer anderen Ausführungsform.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zum Erkennen gedruckter Schriftzeichen mit einer undurchsichtigen Scheibe 10, die eine Anzahl von durchsichtigen Flächen bzw. Fenstern (wie bei 11) enthält. Auf diesen sind Vergleichsschriftzeichen angebracht, deren Form derjenigen der zu lesenden gedruckten Schriftzeichen entspricht. Eine weitere Reihe von Fenstern 13, deren Zweck noch beschrieben wird, tragen codierte Äquivalente der Vergleichsschriftzeichen, welche durch ein optisches Merkmal ausgedrückt werden. Die Scheibe dreht sich in Pfeilrichtung um die senkrecht zu ihrer Ebene verlaufende Achse 10'.

Ein Schriftstück 14 trägt eine Reihe von zu erkennenden in Schwarz auf weißes Papier gedruckten Schriftzeichen. Eines derselben, nämlich die Zahl »2«, ist bei 15 dargestellt. Gemäß der oben gegebenen Definition ist die dunkle Komponente dieser Zahl die Zahl selbst, wie bei 15' in Fig. 2 angegeben, und die helle Komponente ist die Umgebung 15". Die dunkle Komponente des Vergleichsschriftzeichens — d. h. die der Zahl 15' entsprechende Komponente — besteht aus undurchsichtigem, reflektierendem Material. Die helle Komponente des

Vergleichsschriftzeichens wird vom durchsichtigen Teil des Fensters gebildet. Dieser Teil entspricht einer vorbestimmten, durch die Einrahmung des Fensters gebildeten Fläche.

Es sind Anordnungen vorhanden, um das Schriftstück gleichmäßig in einer senkrecht zur Achse 10' verlaufenden Richtung zu bewegen, und eine Lichtquelle 16 beleuchtet sowohl eine Seite des Schriftstückes als auch eine Seite der Scheibe. Es sind optische Mittel in Form einer Linse 17 angeordnet, die nacheinander ein Bild jedes gedruckten Schriftzeichens auf die Vergleichsschriftzeichen tragenden Fenster zu überlagern, so daß das Bild des gedruckten Schriftzeichens nacheinander in Ausrichtung mit jedem Vergleichsschriftzeichen projiziert wird.

Eine fotoelektrische Zelle 18 ist so angeordnet, daß sie auf das von jedem Vergleichsschriftzeichen reflektierte Licht anspricht und aus diesem ein Signal ableitet, welches der dunklen Komponente jedes Vergleichsschriftzeichens entspricht. Dieses Signal ist deutlich abhängig vom Ausmaß der Überdeckung der dunklen Komponente eines gedruckten Schriftzeichens und der dunklen Komponente jedes Vergleichsschriftzeichens, und zwar ist es der Überdeckung umgekehrt proportional.

Die fotoelektrische Zelle 19 wird von dem von jedem Fenster 11 durchgelassenen, vom Schriftstück 14 herrührenden Licht beeinflußt. Die Zelle leitet ein weiteres Signal ab, welches vom Ausmaß der Übereinstimmung der hellen Komponente jedes gedruckten Schriftzeichens mit derjenigen des Vergleichsschriftzeichens herrührt, welches von der Umrandung des Fensters begrenzt wird.

Die fotoelektrische Zelle 20 spricht auf das durch jedes Fenster 11 von der Lichtquelle 16 durchgehende Licht an und leitet ein drittes Signal ab, dessen Ausmaß von der Lichtmenge abhängt, die durch die direkte Beleuchtung der durch den Fensterrahmen begrenzten hellen Komponente jedes Vergleichsschriftzeichens entsteht.

Die fotoelektrische Zelle 21 ist so angeordnet, daß sie vom Licht der Lichtquelle 16, welches durch das jeweilige Fenster 13 hindurchgeht, beeinflußt wird. Wie bereits gesagt, enthalten die Fenster 13 Äquivalente der Vergleichsschriftzeichen in Codeform, beispielsweise des Lichtdurchlässigkeitsgrades dieser Fenster. Das Ausgangssignal der Zelle 21 ist daher ein elektrisches Signal, welches dem jeweiligen vom Bild des gedruckten Schriftzeichens abgetasteten Vergleichsschriftzeichen entspricht und das einem normalerweise geschlossenen Schalttor 22 zugeführt wird.

Die Signale der Zellen 18, 19 und 20 werden einem Diskriminatorkreis 23 zugeführt, der so ausgebildet ist, daß, wenn das erste Signal (von Zelle 18) Null ist und das zweite und dritte Signal (von den Zellen 19 und 20) einander gleich sind, ein Kommandosignal zum Schalttor 22 durchgelassen wird, welches dieses Tor öffnet, so daß ein gleichzeitig von Zelle 21 eintreffendes Signal auf die Ausgangsleitung 24 gelangt.

Beim Betrieb der Vorrichtung wird das zu lesende Schriftstück unter der Linse 17 und der Lichtquelle 16 hindurchgeführt, und die Bilder der darauf befindlichen Schriftzeichen werden nacheinander auf die Vergleichsschriftzeichen der Scheibe projiziert.

Deckt sich das Bild der dunklen Komponente des gedruckten Schriftzeichens nicht vollständig mit der dunklen Komponente des Vergleichsschriftzeichens, dann wird irgendein Teil der letztgenannten Komponente vom Licht der hellen Komponente des gedruckten Schriftzeichens beleuchtet und dieses Licht zur Zelle 18 reflektiert, so daß das erste Signal nicht Null ist und das Tor 22 geschlossen bleibt und so das Signal von der Zelle 21 nicht auf die ausgehende Leitung gelangt. Deckt die helle Komponente eines gedruckten Schriftzeichens die helle Komponente eines Vergleichsschriftzeichens nicht vollständig, dann verdunkelt ein Teil der dunklen Komponente des gedruckten Schriftzeichens die helle, d. h. die durchsichtige Komponente des Vergleichsschriftzeichens, so daß dann weniger Licht auf Zelle 19 als auf Zelle 20 fällt. Infolgedessen bleibt das Tor wieder geschlossen.

Es ist klar, daß die Zelle 18 nicht die genaue Übereinstimmung der dunklen Komponenten feststellen kann; das Nullsignal von dieser Zelle deutet nur an, daß die dunkle Komponente des Vergleichsschriftzeichens vom Bild des gedruckten Schriftzeichens vollständig bedeckt ist. Ebenso deutet die Gleichheit der Signale von den Zellen 19 und 20 nur darauf hin, daß die helle Komponente des Vergleichsschriftzeichens ganz von derjenigen des gedruckten Schriftzeichens überdeckt ist. Nur wenn einerseits sowohl Zelle 18 als auch die Zellen 19 und 20 diese Signale abgeben, ist dies eine Andeutung, daß sich das Vergleichsschriftzeichen mit dem gedruckten Schriftzeichen deckt. Der Diskriminator 23 erzeugt nun einen Steuerimpuls, der das Tor 22 öffnet, so daß dieses das von der Zelle 21 erzeugte Signal zur Ausgangsleitung 24 leitet.

Die Drehung der Scheibe 10 führt die Vergleichsschriftzeichen senkrecht zur Bewegungsrichtung des Schriftstückes, und wenn die Drehgeschwindigkeit und die Bewegungsgeschwindigkeit des Schriftstückes im richtigen Verhältnis zueinander stehen, kann die Vorrichtung ein Schriftzeichen erkennen, sogar wenn das Zeichen senkrecht zur normalen Zeile verschoben ist.

Da die beschriebene Vorrichtung sowohl die Übereinstimmung der dunklen als auch diejenige der hellen Komponenten des gedruckten Schriftzeichens mit denjenigen eines Vergleichsschriftzeichens vergleicht, ist ihre Funktion zuverlässiger als bei bisher bekannten Vorrichtungen. Weitere Vorteile bilden der kontinuierliche Lauf — die stetige Weiterbewegung des Schriftstückes und die stetige Drehung der Scheibe mit den Vergleichsschriftzeichen —, wobei die Geschwindigkeit größer ist als bei bekannten Vorrichtungen, die nach dem Schablonenverfahren arbeiten.

Die Geschwindigkeit läßt sich noch weiter erhöhen, wenn das Schriftstück so bedruckt wird, daß jedes gedruckte Schriftzeichen in der Lesestellung einen vorbestimmten Raum einnimmt, die sowohl in der Zeilenrichtung als auch senkrecht dazu begrenzt ist. Die Suche nach jedem Zeichen wird dann auf die »möglichen« Stellen längs der Zeile und senkrecht dazu beschränkt, so daß die Zeit des Suchens an »unmöglichen« Stellen eingespart wird.

Eine Anordnung, welche auf diese Weise eine Erhöhung der Geschwindigkeit erlaubt, wird an Hand von Fig. 3 beschrieben, die eine Variante von Fig. 1 darstellt.

Für das Abtasten in Richtung der Zeile sei angenommen, daß das Schriftzeichen 15 so gedruckt

7 8

ist, daß es stets im Bereich 31 liegt und niemals in Betrachten wir zuerst die eigentlichen Zahlen, wie

die Randzonen 32 oder 33 fällt. Ein schmales pns- sie sich vom Hintergrund abheben, dann zeigt sich,

matisches Glasstück 34 liegt in der Lichtbahn vom daß die Maske nur an denjenigen Stellen 41 der

gedruckten Schriftzeichen zur Scheibe 10 und wird Zahl »2« ganz lichtdurchlässig ist, wo diese weder

durch nicht dargestellte Mittel in Pfeilrichtung um 5 mit der Vier noch mit der Sieben übereinstimmen

seine senkrecht zur Achse 10 der Scheibe und senk- und die daher die wichtigste Information liefern. An

recht zur Bewegungsrichtung des Schriftstückes ver- denjenigen Stellen 42 der Zwei, die sich wohl mit der

laufende Längsachse gedreht. Dies bewirkt, daß bei Sieben, aber nicht mit der Vier decken und die daher

der richtigen Drehgeschwindigkeit des Glasstückes eine weniger wichtige Information liefern, ist die trotz der ununterbrochenen Weiterbewegung des io Maske in einem später zu beschreibenden Ausmaß

Schriftstückes ein im wesentlichen stillstehendes Bild lichtdurchlässig. Dasselbe gilt für die Stellen 43 der

im Bereich jedes Vergleichsschriftzeichens erzielt Zwei, die sich mit der Vier, aber nicht mit der Sieben

wird, solange sich das Schriftzeichen 15 im Bereich decken·. An den Stellen 44 der Zwei, die sich sowohl

31 bewegt. Während sich das Schriftzeichen im Be- mit der Vier als auch mit der Sieben decken und die reich 32 oder 33 bewegt, dreht sich das Glasstück 15 daher keine Informationen liefern, ist die Maske ganz

über seine Kanten und es gelangt kein Bild mehr lichtundurchlässig.

in den Bereich der Vergleichsschriftzeichen. Da jetzt Dasselbe gilt für den Hintergrund. Über denjenigen

das bei jedem Vergleichsschriftzeichen projizierte Stellen 44', die allen drei Zahlen gemeinsam sind

Bild während einer wesentlichen Zeit fast stationär und die daher keine Information liefern, ist die ist, kann das Schriftstück mit viel größerer Ge- 20 Maske ganz lichtundurchlässig. Über den Teilen 45

schwindigkeit bewegt werden, während trotzdem ge- in der Umgebung der Zwei, die weder mit Teilen

nügend Zeit verbleibt, um jedes gedruckte Schrift- in der Umgebung der Vier noch mit solchen in der

zeichen mit jedem Vergleichsschriftzeichen zu ver- Umgebung der Sieben übereinstimmen, ist die Maske

gleichen. ganz lichtdurchlässig. Über Teilen 46 und 47, wo Die Drehgeschwindigkeit der Scheibe 10 und so- 25 die Umgebung der Zwei nicht mit derjenigen der

mit die Abtastgeschwindigkeit in Richtung senkrecht Vier bzw. der Sieben übereinstimmt, ist die Maske

zur Bewegungsrichtung kann weiter erhöht werden, beschränkt lichtdurchlässig.

wenn die einfache Anordnung nach Fig. 1 mit einer Die relative Lichtdurchlässigkeit der Teile 42 und

einzigen Linse 17 durch eine mit der Scheibe 10 ver- 43, der eigentlichen Zahl, ist umgekehrt proportional bundene Linsenscheibe 35 ersetzt wird, die für jedes 30 zu ihrem Flächenausmaß (je größer die Flächen, je

Vergleichsschriftzeichen eine eigene Linse aufweist. weniger lichtdurchlässig), so daß die totale durch

Der Durchmesser und die Anordnung der Scheibe 35 diese Teile des Vergleichsschriftzeichens durchge-

ist dabei so, daß die optische Achse jeder Linse auf lassenen oder reflektierten Lichtmengen etwa gleich

ein entsprechendes Vergleichsschriftzeichen und auf sind; dasselbe gilt für die Teile 46 und 47 der Umdie Mitte der »Lesestellung« jedes gedruckten 35 gebung.

Schriftzeichens gerichtet ist. Die Wirkung ist die, daß Es ist klar, daß bei einer solchen Maske der die das auf jedes Vergleichsschriftzeichen projizierte Bild obengenannten Flächen begrenzende Rahmen des jedes gedruckten Schriftzeichens während des Fensters, welches das Vergleichsschriftzeichen ent-Suchens nach einer möglichen Stellung desselben hält, jetzt nur noch von der äußeren Umrißlinie 48 senkrecht zur Zeilenrichtung, was durch Drehung der 40 der zusammengesetzten Zahlen gebildet ist, da ja Scheibe 10 erfolgt, annähernd stillsteht, so daß die die Maske außerhalb dieser Linien vollständig licht-Drehgeschwindigkeit stark erhöht werden kann. undurchlässig ist. Dieser äußere Teil ist allen drei Einige Paare von zu vergleichenden Vergleichs- Zahlen gemeinsam und liefert daher keine Inforund gedruckten Schriftzeichen unterscheiden sich mation.

weniger voneinander, z. B. »3« und »5«, als andere 45 Die Maske ist nach obigem Prinzip entworfen, unPaare, wie z. B. »0« und »1«. Daraus geht hervor, abhängig davon, welche Komponenten des Verdaß eine Vorrichtung, wie beschrieben, eine empfind- gleichsschriftzeichens auch immer lichtreflektierend lichere Einstellung des Diskriminators erfordert, um oder lichtdurchlässig sind und welche Teile des geähnliche Paare zu unterscheiden als die für andere druckten Schriftzeichens auch immer dunkel oder Paare von Schriftzeichen. Dieser Nachteil läßt sich 50 hell erscheinen.

fast gänzlich beheben, indem jedes Vergleichsschrift- Es ist auch klar, daß mit einer solchen Maske die zeichen mit einer Maske versehen wird, deren Durch- Lichtmenge, welche von jedem Elementteil der vorlässigkeit eine geeignete Funktion der Information bestimmten Fläche auf die nächstliegende fotoelekist, welche bestimmte Teile der Schriftzeichen liefern. irische Zelle trifft, von der Wichtigkeit dieses EIe-Die Maske, beispielsweise eines Vergleichsschrift- 55 mentteiles in bezug auf die Unterscheidungskraft diezeichens »3« ist an denjenigen Stellen am meisten ' ses Vergleichsschriftzeichens von den anderen Verlichtdurchlässig, wo die Drei sich am meisten von gleichsschriftzeichen direkt abhängig ist. Die Verwenanderen Schriftzeichen unterscheidet. Die von die- dung einer solchen Maske gewährleistet daher, daß sem Teil der Maske übertragene Information ist viel der Ausgang der Zelle 18 soweit wie möglich von wichtiger als die von einem anderen Teil übertragene 60 Null entfernt und der Unterschied zwischen den AusInformation, wo die Drei mit anderen Schriftzeichen gangen der Zellen 19 und 20 so groß wie möglich ist, gemeinsame Konturen hat. wenn immer ein gedrucktes Schriftzeichen nicht mit An Hand der Fig. 4 wird eine solche Maske be- dem Vergleichsschriftzeichen übereinstimmt, und schrieben. Es ist klar, daß die Maske beide Kompo- zwar auch dann noch, wenn das gedruckte Schriftnenten des Vergleichsschriftzeichens »2« überdeckt. 65 zeichen auf dem Schriftstück etwas entstellt ist und Zur Vereinfachung der Darlegung soll angenommen willkürliche Markierungen aufweist, werden, daß dieses Zeichen nur von einer Vier und Es gibt verschieden© fotografische Verfahren zur von einer Sieben unterschieden werden soll. Herstellung dieser Masken, indem Abzüge von über-

einandergelegten Transparenten gemacht werden, welch letztere die Schattenbilder der entsprechenden Schriftzeichen tragen.

Es sind verschiedene Varianten der oben beschriebenen Ausführungsformen möglich. Die beiden sich im Verhalten bezüglich des Lichtes unterscheidenden Komponenten des Vergleichsschriftzeichens könnten statt lichtreflektierend bzw. lichtdurchlässig beispielsweise beide lichtdurchlässig sein, dafür aber verschiedene Brechungsindizes aufweisen. Die Zelle 18 müßte ίο sich in diesem Falle hinter der Scheibe befinden. Wichtig ist nur, daß das Licht von beiden Komponenten ohne Interferenz zu den entsprechenden fotoelektrischen Zellen gelangt. Gemäß einer weiteren Variante ist daher jede Komponente lichtdurchlässig und hat denselben Brechungsindex, dafür aber verschiedene Farben. Es sind geeignete Farbfilter und andere Mittel vorhanden, um zu gewährleisten, daß die fotoelektrische Zelle 18 nur Licht von den dunklen Komponenten des Vergleichsschriftzeichens und die Zellen 19 und 20 nur Licht von den hellen Komponenten empfangen.

Wie bereits gesagt, kann das gedruckte Schriftzeichen sowohl hell auf dunklem Hintergrund als dunkel auf hellem Hintergrund sein.

Ist die helle Komponente des gedruckten Schriftzeichens nicht weiß, dann kann die von Zelle 19 empfangene Lichtmenge von derjenigen, welche Zelle 20 empfängt, verschieden sein, auch dann, wenn die gedruckten und die Vergleichsschriftzeichen 3<> sich decken. In einem solchen Fall kann der Diskriminator 23 abgeändert werden, so daß er ein Öffnungssignal gibt, wenn die von den beiden Zellen 19, 20 empfangenen Lichtmengen nicht gleich sind, sondern in einem bestimmten Verhältnis zueinander stehen.

Statt für die Vergleichsschriftzeichen gemeinsame Zellen 18 bis 20 anzuordnen, können entsprechende Zellen für jedes einzelne Schriftzeichen vorgesehen werden, so daß dann eine Matrix entsteht, bei der jedem Vergleichsschriftzeichen seine entsprechende fotoelektrische Zelle zugeordnet ist. Der Vorteil dieser Anordnung ist, daß das Bild des jeweiligen gedruckten Schriftzeichens gleichzeitig auf jedes Vergleichsschriftzeichen projiziert werden kann, wodurch Zeit eingespart wird.

Es hat sich gezeigt, daß in manchen Fällen der Kontrast zwischen den gedruckten Schriftzeichen und dem Schriftstück erhöht werden muß. Dies kann mittels einer Fernsehapparatur mit geringer Auflösung geschehen, indem eine solche Apparatur zwischen das Schriftstück und die Erkennungsvorrichtung geschaltet wird. Als Variante kann das gedruckte Schriftzeichen mittels fluoreszierender Druckfarbe gedruckt werden. Die Lichtquelle sendet dann ultraviolettes Licht aus, und es werden Filter eingeschaltet, die das ultraviolette Licht von den fotoelektrischen Zellen abschirmen und nur das durch Fluoreszenz erzeugte Licht durchlassen.

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Claims (11)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Vorrichtung zum Erkennen von Schriftzeichen, die durch optische Mittel abgebildet und mit Vergleichsschriftzeichen durch optische Überlagerung verglichen werden, wobei bei Übereinstimmung der hellen und der dunklen Komponenten des zu erkennenden Schriftzeichens mit den hellen und den dunklen Komponenten eines Vergleichsschriftzeichens ein diesem Vergleichsschriftzeichen zugeordnetes, durch optische Mittel synchron mit dem Vergleichsvorgang erzeugtes Signal wirksam wird und ein das erkannte Schriftzeichen charakterisierendes Ausgangssignal hervorruft, dadurch gekennzeichnet, daß zum Vergleich der dunklen Komponenten (15') von einer Lichtquelle (16) Licht auf das zu erkennende Schriftzeichen (15) auf dem Aufzeichnungsträger (14) geworfen, von dort weiter auf einen einzigen Satz von Vergleichsschriftzeichen, die auf einer lichtundurchlässigen Scheibe (10) aus zwei optisch sich verschieden verhaltenden Materialien zusammengesetzten Fenstern angeordnet sind, und von dort auf eine Fotozelle (18) geleitet wird, so daß die Fotozelle bei Übereinstimmung der dunklen Komponenten (15') mit den entsprechenden Komponenten eines Vergleichsschriftzeichens ein minimales Ausgangssignal abgibt, und daß zum Vergleich der hellen Komponenten (15") das von dem zu erkennenden Schriftzeichen (15) reflektierte Licht über die Vergleichsschriftzeichen auf eine Fotozelle (19) geleitet wird und das Licht der Lichtquelle (16) direkt von den Fenstern (11) auf eine Fotozelle (20) gelangt, so daß bei Übereinstimmung der hellen Komponenten diese Fotozellen (19, 20) Ausgangssignale gleicher Größe abgeben.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Fenstern (11) angebrachten Vergleichsschriftzeichen aus lichtundurchlässigem, lichtreflektierendem und die. übrige Fensterfläche aus lichtdurchlässigem Material bestehen, so daß zum Vergleich der dunklen Komponenten das zur Fotozelle (18) gelangende Licht vom Fenster reflektiert ist und zum Vergleich der hellen Komponenten das von dem zu erkennenden Schriftzeichen (15) reflektierte Licht durch die Fenster (11) auf die Fotozelle (19) und das unmittelbar von der Lichtquelle (16) stammende Licht durch die Fenster (11) zu der Fotozelle (20) gelangt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichszeichen aus lichtdurchlässigem Material bestehen und die übrige Fensterfläche lichtundurchlässig und reflektierend ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Vergleichszeichen als auch die übrige Fläche der Fenster (11) aus lichtdurchlässigem Material, jedoch von verschiedenem Brechungsindex, bestehen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Vergleichsschriftzeichen mit einer seine beiden Komponenten überdeckenden Maske bedeckt ist, deren Lichtdurchlässigkeit verschieden ist, und zwar so, daß die von jedem Elementteil des Vergleichsschriftzeichens auf die fotoelektrischen Organe gelangenden Lichtmengen von der Wichtigkeit dieser Elementarfläche für ihre Unterscheidung von den anderen Vergleichsschriftzeichen direkt abhängig ist.

6. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichsschriftzeichen ringförmig aneinandergereiht auf einer Scheibe (10), die um eine senk-

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recht zur Scheibenfläche verlaufende Achse (10) drehbar ist, angeordnet sind und daß die Rotation der Scheibe und die senkrecht zur Scheibendrehachse erfolgende Längsbewegung der zu erkennenden Schriftzeichen (15) so aufeinander abgestimmt sind, daß das zu erkennende Schriftzeichen in verschiedenen Lagen mit jedem Vergleichsschriftzeichen verglichen werden kann.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich auf der Scheibe (10) neben jedem Vergleichsschriftzeichen ein dazugehöriges, nach einem optischen Merkmal codiertes Äquivalent (13) dieses Zeichens befindet und daß die Ausgangsschaltung (22, 23) Organe (22) umfaßt, die ein diesem Äquivalent entsprechendes Ausgangssignal abgeben, wenn das Bild eines gedruckten Schriftzeichens sich mit dem entsprechenden Vergleichsschriftzeichen deckt.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die fotoelektrischen Organe (18, 19, 20, 21) allen Vergleichsschriften gemeinsam sind und daß die optischen Mittel (17, 34, 35) so ausgebildet sind, daß sie nacheinander ein einzelnes Bild des gedruckten Schriftzeichens (15) auf jedes Vergleichsschriftzeichen projizieren.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Vergleichsschriftzeichen eigene fotoelek-

irische Organe (18, 19, 20, 21) zugeordnet sind und daß die optischen Mittel (17) so ausgebildet sind, daß sie das Bild des gedruckten Schriftzeichens (15) gleichzeitig auf alle Vergleichsschriftzeichen projizieren.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß optische Organe (34) angeordnet sind, welche das Bild im wesentlichen stationär halten, solange sich das zu erkennende Schriftzeichen (15) in einem vorbestimmten Raum (31) befindet.

11. Vorrichtung nach Anspruch IQ, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten optischen Organe ein durchsichtiges rechteckiges Glasstück (34) umfassen, welches sich in der Lichtbahn vom gedruckten Schriftzeichen (15) zum Vergleichsschriftzeichen befindet und sich um seine Längsachse dreht, die senkrecht zur Scheibenachse und zur Bewegungsrichtung der gedruckten Schriftzeichen verläuft.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 386 260, 662 417;
Patentschrift Nr. 9621 des Amtes für Erfindungsund Patentwesen in der sowjetischen Besatzungszone Deutschlands;

britische Patentschriften Nr. 396 540, 737 839.

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsches Patent Nr. 1 069 412.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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