DE1155277B

DE1155277B - Device for automatic character recognition

Info

Publication number: DE1155277B
Application number: DEST18685A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Ludwig Schindler
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1961-12-19
Filing date: 1961-12-19
Publication date: 1963-10-03
Also published as: NL286990A; BE626269A; GB962963A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur automatischen Zeichenerkennung, bei der im Zeichenfeld angeordnete und den Zeichen eindeutig zugeordnete, insbesondere magnetisierbare Strichmarkierungen ausgewertet werden.The invention relates to a device for automatic character recognition in the character field arranged and clearly assigned to the characters, in particular magnetizable line markings be evaluated.

Es ist schon eine Vielfalt von Verfahren und Einrichtungen zur automatischen Zeichenerkennung bekanntgeworden; bei einigen Verfahren werden die Zeichen optisch abgetastet, während bei einigen anderen Verfahren die Zeichen oder Markierungen mit magnetisierbarer Tinte abgedruckt und diese dann mittels entsprechender magnetischer Einrichtungen abgetastet werden. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein Erkennungsverfahren, bei dem die Abtastung mittels magnetischer Hilfsmittel möglich ist. Aus diesem Grunde sei lediglich auf die bisher bekanntgewordenen Verfahren, die mit magnetischen Mitteln arbeiten, kurz eingegangen.A variety of methods and devices for automatic character recognition have become known; in some processes the characters are optically scanned, while in some others Process the characters or marks printed with magnetizable ink and then these be scanned by means of appropriate magnetic devices. The invention particularly relates to on a detection method in which scanning is possible using magnetic aids is. For this reason, only the previously known methods using magnetic Working funds, briefly received.

An sich ist man bemüht, die Zeichen selbst zur Erkennung heranzuziehen, d. h. möglichst ohne besondere den Zeichen beigegebene Markierungen auszukommen. Die erstere Art ist zwar erwünschter, da keine das Zeichenfeld störenden Zusatzmarkierungen vorhanden sind, doch erfordern dann die Einrichtungen zur Auswertung einen erheblichen technischen Aufwand, abgesehen davon, daß meist auch die Zeichen selbst noch von dem üblichen Schriftbild abweichen. Bei einem bekannten Verfahren werden die Zeichen mittels eines Magnetkopfes abgetastet und kontinuierliche Wellenzüge erzeugt, deren Amplituden von der gerade sich unter dem Lesespalt des Magnetkopfes befindlichen magnetisierten Fläche abhängen. Diese Wellenzüge müssen dann meist noch in Impulszüge umgewandelt werden, um sie so besser auswerten zu können.Efforts are actually made to use the characters themselves for recognition, i. H. if possible without special the markings attached to the characters get along. The former type is more desirable, there there are no additional markings that interfere with the character field, but the facilities then require it to evaluate a considerable technical effort, apart from the fact that mostly also the Characters themselves still differ from the usual typeface. In a known method, the Characters are scanned by means of a magnetic head and continuous wave trains are generated, their amplitudes depend on the magnetized area just below the reading gap of the magnetic head. These wave trains then usually have to be converted into pulse trains in order to evaluate them better to be able to.

Bei einem anderen Verfahren dieser Art werden die Ziffernfelder in fünf senkrechte Bereiche eingeteilt und untersucht, welche dieser Bereiche mit magnetischen Flächen bedeckt sind bzw. welche nicht bedeckt sind. Damit ergibt sich ein 01-Code, der leicht auswertbar ist. Diese Abtast- bzw. Erkennungsart bedingt jedoch auch eine starke Veränderung der Ziffern hinsichtlich des üblichen Schriftbildes. Andererseits können sich aber auch waagerechte Zeichenanteile sehr störend auswirken, nämlich dann, wenn sie größere Beiträge zu den Signalen liefern, als für die eindeutige Codierung zulässig ist. Bei einem dritten bekannten Verfahren mittels magnetisierbarer Zeichen sind die Zeichen aus senkrechten Strichen zusammengesetzt und der Abstand der in Leserichtung liegenden vorderen Kanten der Striche voneinander so verschieden gewählt, daß sich eine eindeu-Vorrichtung zur automatischen
ZeichenerkennungAnother method of this type divides the number fields into five vertical areas and examines which of these areas are covered with magnetic surfaces and which are not. This results in a 01 code that is easy to evaluate. However, this type of scanning or recognition also requires a significant change in the digits with regard to the usual typeface. On the other hand, horizontal character components can also have a very disruptive effect, namely when they make greater contributions to the signals than is permissible for the unambiguous coding. In a third known method using magnetizable characters, the characters are composed of vertical lines and the distance between the front edges of the lines in the reading direction is selected to be so different from one another that a one-way device for automatic
Character recognition

Anmelder:Applicant:

Standard Elektrik Lorenz Aktiengesellschaft, Stuttgart-Zuffenhausen,
Hellmuth-Hirth-Str. 42 Standard electrical system Lorenz Aktiengesellschaft, Stuttgart-Zuffenhausen,
Hellmuth-Hirth-Str. 42

Dipl.-Ing. Ludwig Schindler, Pforzheim,
ist als Erfinder genannt wordenDipl.-Ing. Ludwig Schindler, Pforzheim,
has been named as the inventor

tige Codierung für die Ziffern ergibt. Dieses Erkennungsverfahren ist jedoch äußerst empfindlich gegen Verschmutzungen der Zeichentypen mit Magnetfarbe. Die Erkennungsverfahren, bei denen besondere Markierungen verwendet werden, sind im allgemeinen einfacher im Aufbau, doch wirken sich die zusätzlichen Markierungen in der Regel störend aus, wie bereits oben gesagt wurde. Dies um so mehr, wenn die Zeichenfelder hierdurch wesentlich vergrößert werden müssen. Doch bleibt der Vorteil, daß die Markierungen einfacher abtastbar sind und geringere Anforderungen an die mechanische Genauigkeit der Druckwerke stellen, also mit bei Büromaschinen üblichen Druckwerken gedruckt werden können.term coding for the digits results. However, this detection method is extremely sensitive to Soiling of the character types with magnetic paint. The detection methods where special Markings used are generally simpler in construction, but the additional ones work Markings are usually annoying, as has already been said above. Even more so if the drawing fields have to be enlarged considerably as a result. But the advantage remains that the Markings can be scanned more easily and there are fewer demands on the mechanical accuracy of the Provide printing units, so can be printed with printing units customary in office machines.

Die Markierungen können entweder unter den Zeichen, wie in dem einen bekannten Falle, oder über den Zeichen, wie in einer anderen bekannten Anordnung, oder auch oberhalb und unterhalb der Zeichen angebracht sein. In diesen Fällen werden die Markierungen also außerhalb des eigentlichen Zeichenfeldes angebracht, d. h., das Gesamtzeichenfeld ist dann größer als das für die Schriftzeichen erforderliche Zeichenfeld, so daß diese Zeichen nicht in einem der gebräuchlichen Druckwerke abgedruckt werden können, wenn die Zeichen und die Markierungen gemeinsam und gleichzeitig abgedruckt werden sollen. Die Vergrößerung des Zeichenfeldes, d. h. die relativ großen Markierungen, sind erforderlich, damit der Lesespalt auf die Markierungen zentriert werden kann, um so zu vermeiden, daß durch die Zeichen Störsignale entstehen. Man könnte zwar bei Schreibmaschinen das Schreibband in einen magnetisier-The markings can either be under the characters, as in the one known case, or above the characters, as in another known arrangement, or above and below the characters to be appropriate. In these cases, the markings are therefore outside the actual character field attached, d. That is, the total character field is then larger than that required for the characters Character field so that these characters are not printed in one of the common printing units can if the characters and the markings are to be printed together and at the same time. The enlargement of the character field, i. H. the relatively large markings are required so the reading gap can be centered on the markings so as to avoid getting through the characters Interfering signals arise. With typewriters, you could put the writing tape in a magnetized

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baren, für die Codemarkierungen und einen nicht magnetisierbaren Teil für die Zeichen einteilen, doch würde das wieder eine sehr genaue Führung des Schreibbandes bedingen, damit auch tatsächlich nur die Codemarkierungen mit magnetisierbarem Material abgedruckt werden und die Zeichen nicht. Man kann der Vergrößerung des Zeichenfeldes entgegenwirken, indem man die Schriftzeichen verkleinert, doch läßt sich dies wegen der Forderung an die visuelle Lesbarkeit der Schriftzeichen nicht beliebig weit treiben.for the code markings and a non-magnetizable part for the characters, yes that would again require a very precise guidance of the writing tape, so actually only the code markings are printed with magnetizable material and the characters are not. Man can counteract the enlargement of the character field by reducing the size of the characters, however, because of the requirement for the visual legibility of the characters, this cannot be extended arbitrarily to drive.

Gegenstand der Erfindung ist nun eine Vorrichtung zur automatischen Zeichenerkennung, bei der ebenfalls Codemarkierungen, die sich innerhalb des Zeichenfeldes befinden, d. h. gemeinsam mit den Zeichen abgedruckt werden sollen, zur Zeichenerkennung herangezogen werden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung so auszubilden, daß einerseits Verschiebungen des Abtastfeldes bezüglich des Abtastkopfes, wie sie beim Bedrucken der Belege bzw. bei deren Transport am Abtastkopf vorbei eintreten können, unwirksam sind, ohne daß das Abtastfeld wesentlicher größer als das Schriftzeichenfeld zu sein braucht.The invention now relates to a device for automatic character recognition, in which also Code marks that are located within the character field, d. H. together with the Characters to be printed should be used for character recognition. The invention lies in the The object of the invention is to design the device in such a way that, on the one hand, displacements of the scanning field with respect to of the scanning head, as they are when printing the receipts or when they are transported past the scanning head can occur, are ineffective without the scanning field being substantially larger than the character field needs to be.

Der Lesespalt und die Strichmarkierungen verlaufen zweckmäßigerweise in an sich bekannter Weise parallel zueinander. Der für die Darstellung der Zeichen verwendete Strichcode ist an sich beliebig und nicht Gegenstand des Schutzrechtes. Die Zeichen können gemeinsam mit den Strichmarkierungen mit magnetisierbarem Material abgedruckt bzw. beschrieben werden, ohne daß sie bei der späteren Auswertung einen wesentlichen Anteil zu den Abtastsignalen liefern, der in jedem Falle als Störsignal zu werten ist.The reading gap and the line markings expediently run in a manner known per se parallel to each other. The barcode used to represent the characters is arbitrary and not subject of the property right. The characters can be used together with the line markings with magnetizable material can be printed or written without them in the later evaluation provide a substantial proportion of the scanning signals, which is to be assessed as an interference signal in any case.

Da der Taktstrich, der als Bezugsmarke für die Decodierung notwendig ist, und die Codestriche senkrecht zur Bewegungsrichtung des Belegs, also parallel zum Lesespalt des Magnetkopfes, stehen, ergeben diese nach der Magnetisierung im Lesekopf größere Flußänderungen, also größere Spannungsimpulse als die Strichanteile, die nicht parallel zum Lesespalt verlaufen. Because the bar line used as a reference mark for decoding is necessary, and the code bars perpendicular to the direction of movement of the document, i.e. parallel to the reading gap of the magnetic head, these result in larger ones after magnetization in the reading head Flux changes, i.e. larger voltage pulses than the line components that do not run parallel to the reading gap.

Die ebenfalls mit magnetisierbarer Substanz gedruckten lesbaren Zeichen sind über oder unter den Codestrichen angeordnet und werden ebenfalls von dem Lesespalt des Magnetkopfes ganz oder teilweise bei der Abtastung erfaßt. Durch ihre Form bewirken sie jedoch nur relativ kleine Flußänderungen in dem Lesekopf. Andererseits können aber die Strichanteile der Zeichen, die in der Verlängerung eines Markierungsstriches liegen, parallel zu dem Lesespalt verlaufen, und so einen Beitrag zu den Nutzsignalen liefern.The legible characters, which are also printed with a magnetizable substance, are above or below the Code bars are arranged and are also wholly or partially from the reading gap of the magnetic head detected during the scan. Due to their shape, however, they only cause relatively small changes in flow in the Read head. On the other hand, however, the line portions of the characters, which are in the extension of a marking line lie, run parallel to the reading gap, and thus contribute to the useful signals deliver.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Fig. 1 bis 4 beispielsweise näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail below with reference to FIGS. 1 to 4, for example. It shows

Fig. 1 die bei der Erfindung verwendeten Ziffern 0 bis 9,1 shows the digits 0 to 9 used in the invention,

Fig. 2 die Diagramme der sich bei der Abtastung der Ziffern 0, 1, 2 und 5 ergebenden Abtastimpulse,2 shows the diagrams of the scanning pulses resulting from scanning the digits 0, 1, 2 and 5,

Fig. 3 bei der Erfindung verwendete abgeänderte Ziffern 0 bis 9,3 modified digits 0 to 9 used in the invention,

Fig. 4 die Diagramme der sich bei der Abtastung der Ziffern 1, 2, 4 und 8 ergebenden Impulse.4 shows the diagrams of the pulses resulting when the digits 1, 2, 4 and 8 are scanned.

Die Fig. 1 zeigt die Ziffern 0 bis 9. Für die automatische Erkennung ist ein 2-aus-5-Code verwendet, d. h„, jedes Zeichenfeld besitzt aeben dem Taktstrich 1 zwei Strichmarkierungen 2, deren Lage innerhalb des Zeichenfeldes und zueinander von Ziffer zu Ziffer wechselt, so daß diese eindeutig erkannt werden können. Die Ziffern selbst enthalten, wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, nur waagerechte und gegenüber den Codestrichen schräge Anteile bzw. senkrechte Anteile nur an solchen Stellen, wo sie die Wirkung der Codestriche ergänzen. Die Zeichenfelder können also nun mit einem Lesespalt abgetastet werden, der sich über die gesamte Zeichenfeldhöhe erstreckt, so daß eine Zentrierung des Abtastkopfes gegenüber demFig. 1 shows the digits 0 to 9. A 2-out-of-5 code is used for automatic detection, d. In addition to the bar line 1, each character field has two bar markings 2, their position within of the character field and to each other changes from digit to digit so that these are clearly recognized can be. The digits themselves contain, as can be seen from Fig. 1, only horizontal and opposite the code lines inclined parts or vertical parts only in those places where they have the effect add the code bars. The character fields can now be scanned with a reading gap that extends over the entire character field, so that a centering of the scanning head relative to the

ίο Zeichenfeld nicht erforderlich ist.ίο character field is not required.

Die Abtastung und Auswertung der Abtastergebnisse kann mit bekannten Mitteln erfolgen, so daß eine nähere Angabe derartiger Mittel nicht erforderlich ist.The scanning and evaluation of the scanning results can be done with known means, so that a more detailed specification of such means is not required.

Fig. 2 a zeigt das Oszillogramm mehrerer nebeneinandergedruckter und abgetasteter Nullen. Wie daraus ersichtlich ist, ist der Taktstrich gegenüber den durch die Codestriche erzeugten Signalen deutlich unterscheidbar, da er größer ist als diese, und die Codestriche wiederum gegenüber den durch die Ziffer 0 bedingten Signalen leicht zu erkennen. Durch eine entsprechende Amplitudenschwelle kann man also die Nutzsignale von den Störsignalen leicht trennen. Man kann hierbei auch die positiven und negativen Impulsspitzen getrennt ausnutzen und mit bekannten Mitteln die beiden jeweils zu einem Codestrich gehörenden Impulsspitzen zeitlich zur Deckung bringen und über ODER-Schaltungen dem Decodierer zuleiten. Dies ergibt noch eine größere Sicherheit bei der Auswertung. Fig. 2a shows the oscillogram of several printed side by side and sampled zeros. As can be seen from this, the barline is opposite to the through the code bars generated signals clearly distinguishable, since it is larger than these, and the code bars again easy to recognize compared to the signals caused by the number 0. With a corresponding Amplitude threshold, you can easily separate the useful signals from the interfering signals. Man can use the positive and negative impulse peaks separately and with known means bring the two pulse peaks belonging to a code line to coincide in time and over OR circuits to the decoder. This results in even greater security in the evaluation.

Die Fig. 2 b bis 2 d zeigen OsziUogramme der Ziffern 1, 2 und 5, und zwar die Fig. 2 b das Oszillogramm der abgetasteten Einsen, Fig. 2 c das Oszillogramm der abgetasteten Zweien und Fig. 2d das Oszillogramm der abgetasteten Fünfen.FIGS. 2 b to 2 d show oscillograms of the digits 1, 2 and 5, specifically FIG. 2 b the oscillogram of the sampled ones, Fig. 2c the oscillogram of the sampled twos and Fig. 2d the Oscillogram of the sampled fives.

Die Ziffern müssen nicht unbedingt so ausgebildet sein, daß sie nur schräge Strichanteile aufweisen. Wie Fig. 3 zeigt, kann man auch parallel zu dem Lesespalt liegende Strichanteile vorsehen, wenn diese in die Verlängerung der Codestriche fallen. Hierdurch werden dann die durch die Codestriche ausgelösten Abtastsignale noch unterstützt. Fig. 4 a bis4d zeigen Diagramme der bei der Abtastung der Ziffern 1, 2, 4 und 8 entstehenden Abtastsignale.The digits do not necessarily have to be designed in such a way that they only have oblique lines. As Fig. 3 shows, one can also provide line portions lying parallel to the reading gap, if they are in the Extension of the code lines fall. This then supports the scanning signals triggered by the code bars. Figures 4a to 4d show Diagrams of the scanning signals produced when the digits 1, 2, 4 and 8 are scanned.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, wenn an Stelle der magnetisch wirksamen Codemarkierungen optisch abtastbare Markierungen verwendet werden. Entsprechend werden dann optische Wandler vorgesehen, die zur Auswertung von Helligkeitsschwankungen dienen.It is within the scope of the invention if, instead of the magnetically effective code markings, optically scannable markings are used. Optical converters are then provided accordingly, which serve to evaluate fluctuations in brightness.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. A device for automatic character recognition with an over the character fields moving in the scanning read gap, arranged by the character field above or below the sign and them uniquely assigned bar codes are evaluated, characterized in that the read gap line markers and the bar portions of the character such angles to each other form that when the character fields are scanned, the line components of the characters make only negligible contributions to the scanning signals.

2. Device for automatic character recognition according to claim 1, characterized in that that reading gap and line markings

run parallel to one another in a manner known per se.

3. Device for automatic character recognition according to claims 1 and 2, characterized characterized in that the reading gap is also parallel to the line portions in a manner known per se the characters that lie in the extension of a marking line.

Documents considered: French Patent Specifications No. 1 247 366, 1250445, 1271547.

For this purpose 2 sheets of drawings