DE1166522B - Anordnung zum lichtelektrischen Abtasten von Schriftzeichen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES WWW PATENTAMT Internat. Kl.: G06f

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche Kl.: 43 a-41/03

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

1 166 522
117459 IX c/43 a
24. Dezember 1959
26. März 1964

Es ist bereits bekannt, Vorrichtungen zum lichtelektrischen Abtasten von Schriftzeichen zu schaffen, in denen die zu erkennenden Zeichen durch einen sehr kleinen Lichtpunkt abgetastet werden. Die Verwendung eines sehr kleinen Abtastpunktes ist für die Abtastung eines aus dünnen Linien bestehenden Schriftzeichens oder eines gerasterten Zeichens vorteilhaft, besonders wenn diese Linien oder Schriftzeichen mikroskopisch betrachtet aus dunklen, verteilten Farbteilchen bestehen. Ein größerer Abtastpunkt würde die hellen Bereiche zwischen den kleinen dunklen Farbpunkten nicht feststellen.

Andererseits hat die Verwendung eines kleinen Abtastpunktes auch Nachteile. Der Hauptnachteil besteht darin, daß die zu verarbeitende Datenmenge stark vergrößert wird, wenn angenommen wird, daß die Abtastsignale direkt, d. h. ohne weitere Zusammenfassung der Erkennungsschaltung zugeführt werden. Wenn . solche Daten analysiert werden, könnte es zu Irrtümern führen, wenn ein heller Bereich in einem Schriftzeichenteil angezeigt wird, der in Wirklichkeit zu einem schwarzen Bereich gehört. Insbesondere können Randbereiche zu falschen Ergebnissen führen.

Es ist auch schon bekannt, die durch Klein-Punkt-Abtastung erhaltenen Daten zusammenzufassen, indem man feststellt, ob innerhalb eines bestimmten Zeitabschnitts eine vorherbestimmte Zahl von Abtastsignalen als Ergebnis der Abtastung eines schwarzen Bereichs geliefert worden ist oder nicht.

Die Erfindung stellt sich zur Aufgabe, die früher vorgeschlagenen Anordnungen zu verbessern, indem sie weitere Kriterien verwendet, um zu bestimmen, wann ein Abtastbereich als ganz schwarz oder ganz weiß anzusehen ist.

Mit der Anordnung zum lichtelektrischen Abtasten von Schriftzeichen mit einer Schaltung zur Zusammenfassung der in bestimmten Abtastabschnitten erzeugten Signale und zur Prüfung auf das Vorhandensein von Schriftzeichenteilen in dem gerade betrachteten Abtastabschnitt wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß diese Schaltung aus mehreren parallel mit den Abtastsignalen gespeisten Integratoren mit je einem oder mehreren nachgeschalteten Begrenzern verschiedener Ansprechpegel besteht, deren Ausgangssignale über bistabile Kippschaltungen und ein Netzwerk aus UND- und ODER-Schaltungen zusammengefaßt werden.

Der Vorgang des Zusammenfassens einer Vielzahl von Abtastimpulsen zu einem zusammengefaßten Impuls, der das Vorliegen eines Schriftzeichenteils kennzeichnet, ist in der folgenden Be-

Anordnung zum lichtelektrischen Abtasten von Schriftzeichen

Anmelder:

International Business Machines Corporation,
New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. R. Schiering, Patentanwalt,
Böblingen (Württ.), Bahnhofstr. 14

Als Erfinder benannt:

Evon Const. Greanias, Chappaqua, N. Y.,

Arthur Hamburgen, Endicott, N. Y.,

John Joseph Leimer, Rochester, Minn. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 29. Dezember 1958

(783 528)

Schreibung mit dem Ausdruck »Konsolidierung« umschrieben.

Die Abtastung von Schriftzeichen geschieht in bekannter Weise durch eine Folge von kurzen horizontalen Abtastzeilen, die nacheinander durchlaufen werden, um eine hohe schmale Abtastspalte zu bilden. Die während der Abtastung erhaltenen Abtastsignale werden einer Mehrzahl von Schaltungen zugeführt, die so angeordnet sind, daß die Signale über einen vorbestimmten Zeitraum hinweg integriert werden, welcher durch Synchronisierungssignale bestimmt wird, die mit der Abtastung koordiniert sind, so daß eine vorherbestimmte Zahl von kurzen horizontalen Abtastzeilen einen abgegrenzten Abtastabschnitt innerhalb der Abtastspalte darstellt. Ebenfalls vorgesehene Begrenzer bestimmen, welche der integrierten Signale eine genügende Amplitude haben, um einen gültigen Wert für den zu messenden Schwarzgehalt zu bilden. Wenn dieser erreicht ist, wird ein zugeordneter Speicher, z. B. eine bistabile Kippschaltung, eingestellt. Zu einem vorherbestimmten Zeitpunkt prüft ein Abschnittsimpuls die Ausgänge der Speichervorachtungen, die in entsprechenden logischen Schaltungen kombiniert worden sind, um dadurch der Erkennungsschaltung ein konsolidiertes Abtastsignal zuzuleiten, wenn die Bedingun-

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gen, welche einen schwarzen Bereich bestimmen, erfüllt sind. Ein wichtiges Merkmal der Erfindung ist die Verwendung von Signalen in der Konsolidierungsschaltung, welche das für frühere Abtastabschnitte erlangte konsolidierte Signal auswerten, um dadurch das für den gegenwärtigen Abtastabschnitt gelieferte Signal zu beeinflussen.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen. In der folgenden Beschreibung wird die Erfindung an Hand der Zeichnungen erläutert, Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Lichtpunkt-Abtastvorrichtung,

F i g. 1A ein Impulsdiagramm,

F i g. 1B die bei der Abtastung verwendete Rasterung,

F i g. 2 eine schematische Schaltung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Datenkonsolidierungssystems,

F i g. 3 eine schematische Schaltung einer Daten-Speichermatrix, die in Verbindung mit der Erfindung verwendet werden kann,

F i g. 4 eine schematische Schaltung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Datenkonsolidierungssystems, as

Ein Aufzeichnungsträger 3, der die zu analysierenden Zeichen enthält, z. B. die in der Zeichnung gezeigte Ziffer »2«, wird durch nicht dargestellte Transportmittel in Pfeilrichtung an einer Abtaststation vorbei bewegt. Die Abtastvorrichtung ist mit einer Kathodenstrahlröhre 5 mit Horizontal- und Vertikalablenkschaltungen 7 bzw. 9 ausgerüstet, die durch eine Synchronisierungseinrichtung 11 gesteuert werden. Die Horizontal- und Vertikalablenkkreise sind so angeordnet und synchronisiert, daß der Leuchtfleck der Kathodenstrahlröhre eine Folge von vertikalen, schmalen Abtastspalten 4 durchläuft, von denen jede aus einer großen Anzahl von kurzen horizontalen Abtastzeilen 1 besteht, die jeweils gegenüber der vorhergehenden Abtastzeile vertikal verschoben sind. Eine solche Abtastspalte (Fig. 1, IB) wird von der Kathodenstrahlröhre mittels eines Linsensystems 13 auf den Aufzeichnungsträger 3 projiziert. Die Zeichen werden durch eine Mehrzahl von benachbarten schmalen Abtastspalten 4 abgetastet, die einander vorzugsweise um einen kleinen vorherbestimmten Abschnitt 4 a überlappen. Die durch die Abtastoperation entstandenen, reflektierten Lichtschwankungen werden von einem Sekundärelektronenvervielfacher 15 oder einer anderen geeigneten Vorrichtung aufgenommen und in elektrische Signale umgewandelt.

Es können natürlich auch andere Arten der Abtastung für die Erzeugung der Signale verwendet werden. Zum Beispiel kann der Aufzeichnungsträger ständig belichtet und ein mechanischer Abtaster nach Art der Nipkowscheibe vor dem Sekundärelektronenvervielfacher vorgesehen sein.

Die Abtastsignale des Sekundärelektronenvervielfachers 15 werden einem Abtastsignalverstärker 17 zugeleitet. Die Abtastsignale werden durch einen Begrenzer 19 begrenzt. Dieser wiederum wird gesteuert durch eine Begrenzerpegel-Steuereinrichtung 21, die die Signale auf vorherbestimmte Werte begrenzt. Diese begrenzten Signale werden dann einer Klemme Vc zugeführt, um dann durch das Datenkonsolidierungssystem verarbeitet zu werden.
Außerdem zeigt F i g. 1 die notwendigen Einrichtungen und Verbindungen zur Erzeugung von Synchronisierungsimpulsen für den übrigen Teil der Schaltungsanordnung. Das Impulsdiagramm der Fig. IA läßt die zeitliche Zuordnung dieser Impulse erkennen. Die Horizontalablenkimpulse werden einer Klemme S zugeführt und in anderen Teilen der Schaltung zur Abgrenzung eines kurzen Zeitabschnitts am Ende jeder kurzen horizontalen Abtastzeile 1 benutzt, der dem Überlappungsbereich zwischen den Abtastspalten entspricht. Ebenso werden die Vertikalablenkimpulse einer Klemme R zugeleitet und in anderen Teilen des Systems verwendet, um die Beendigung einer vertikalen Abtastspalte und die Rücklaufzeit des Kathodenstrahls zu kennzeichnen.

Die Horizontalablenkimpulse werden außerdem dem Eingang eines Zählers 23 zugeleitet. Dieser Zähler wird am Ende jeder Abtastspalte durch den Vertikalablenkimpuls über die Leitung 22 zurückgestellt und wird dann schrittweise synchron mit jeder kurzen horizontalen Abtastzeile 1 weitergeschaltet. Der Zähler 23 liefert zwei Ausgangsimpulse, von denen der erste der Klemme 54 zugeleitet wird und aus einem Impuls besteht, der während der letzten horizontalen Abtastzeile 1 eines z. B. aus vier kurzen horizontalen Abtastzeilen bestehenden Abtastabschnitts 2, also vom Beginn bis zum Ende jeder vierten horizontalen Abtastzeile 1 bestehenbleibt. Der zweite Ausgangsimpuls des Zählers ist ein kurzer Impuls, der in dem hier verwendeten Beispiel am Ende jeder vierten Abtastzeile 1 auftritt. Dieser Abschnittimpuls wird einer Klemme Z zugeleitet sowie dem Eingang einer Verzögerungsschaltung 25, deren Ausgangsleitung mit der Klemme Zs und dem Eingang eines Impulsgenerators 27 mit der Ausgangsklemme Zr zugeleitet wird. Daher tritt an der Klemme Zs ein Ausgangsimpuls auf, der gegenüber dem Abschnittimpuls an der Klemme Z um eine bestimmte Zeit verzögert ist. Der Impulsgenerator 27 wird durch die hintere oder abfallende Flanke des Impulses an Klemme Zs eingeschaltet und bleibt für eine vorherbestimmte Zeitdauer eingeschaltet. Der Impuls an Klemme Zr tritt also unmittelbar nach Beendigung des Impulses an Klemme Zs auf. Diese Impulse werden zum Prüfen und Rückstellen noch zu beschreibender Teile der Schaltungsanordnung verwendet.

Die begrenzten Abtastsignale an Klemme Vc werden drei Integrierschaltungen 31, 33 und 35 (Fig. 2) zugeführt, welche am Ende eines jeden Abtastabschnittes durch den durch eine ODER-Schaltung 37 übertragenen Z-Impuls und am Ende einer jeden Abtastspalte durch einen durch die ODER-Schaltung 37 geleiteten i?-Impuls abgeschaltet werden. Die begrenzten Abtastsignale werden direkt dem Eingang der Integrierschaltung 31 und über UND-Schaltungen 39 und 41 den Integrierschaltungen 33 bzw. 35 zugeleitet.

Die Integrierschaltung 31 integriert alle während eines Abtastabschnitts erlangten Schwarzsignale und liefert ein Ausgangssignal, dessen Größe proportional dem ganzen während des Abtastabschnitts gesehenen schwarzen Bereich ist. Dieses Ausgangssignal wird an zwei Begrenzer 43 und 45 geliefert. Diese Begrenzer liefern nur dann ein Ausgangssignal, wenn die Amplitude des Eingangssignals einen vorherbestimmten Wert übersteigt, der durch eine dem Begrenzer von einem einstellbaren Spannungsteiler zugeführte Begrenzersteuerspannung bestimmt wird. Der Begrenzer

43 wird durch den Spannungsteiler 47 auf einen solchen Wert eingestellt, daß nur dann ein Ausgangssignal erzeugt wird, wenn der Ausgangsimpuls der Integrierschaltung eine Amplitude besitzt, die anzeigt, daß der gesamte, während eines Abtastabschnitts festgestellte Schwarzgehalt einen ersten Wert überschreitet, z. B. größer ist als 50%. In derselben Weise wird der dem Begrenzer 45 zugeordnete Spannungsteiler 49 so eingestellt, daß nur dann ein Ausgangsimpuls auftritt, wenn der gesamte, während eines Abtastabschnitts festgestellte Schwarzgehalt einen zweiten Wert übersteigt, z. B. 25% oder mehr beträgt.

Die Ausgangsimpulse der Begrenzer 43 und 45 werden bistabilen Kippschaltungen 53 und 55 zugeleitet, so daß beim Übersteigen des gegebenen ersten Wertes die bistabile Kippschaltung 53 eingestellt wird und einen Ausgangsimpuls zu dem einen Eingang einer UND-Schaltung 57 sendet, deren anderer Eingang mit der Klemme Z verbunden ist. Daher gelangt am Ende eines Abtastabschnitts, das durch den Z-Impuls angezeigt wird, wenn der Schwarzgehalt einen oberen Wert überschreitet, ein Ausgangssignal durch die UND-Schaltung 57 und eine ODER-Schaltung 59 zur Klemme Vs und zeigt damit an, daß der Abtastabschnitt als schwarz anzusehen ist. An der Klemme Vs treten die konsolidierten Daten auf, die geeigneten Erkennungskreisen (Fig. 3) zugeführt werden, um das abgetastete Zeichen zu ermitteln.

Wenn der gesamte, während des Abtastabschnitts festgestellte Schwarzgehalt kleiner als der erste Wert, aber größer als der zweite Wert ist, wird die Kippschaltung 53 nicht eingestellt, und es wird kein Ausgangsimpuls erzeugt. Dann ist aber die Kippschaltung 55 eingestellt worden und liefert einen Eingangsimpuls einer UND-Schaltung 61, dessen anderer Eingang mit der Klemme Z verbunden ist und dessen Ausgang mit der ODER-Schaltung 59. Der dritte Eingang der UND-Schaltung 61 ist mit dem Ausgang eines Inverters 63 verbunden. Wenn also der Schwarzgehalt den zweiten Wert übersteigt, aber nicht den ersten Wert erreicht, sind zusätzliche Kriterien bei der Entscheidung, ob der Abtastabschnitt als schwarz oder weiß anzusehen ist, zu berücksichtigen. Diese zusätzlichen Kriterien steuern dann die UND-Schaltung 61 über den Inverter 63. Die in der Anordnung nach F i g. 2 verwendeten zusätzlichen Kriterien berücksichtigen den Schwarzgehalt entlang der vorderen vertikalen oder oberen horizontalen Ränder eines Zeichenteils, der während des fraglichen Abschnitts abgetastet wird, sowie die für die vorhergehenden horizontalen oder senkrecht benachbarten Abtastabschnitte getroffene -Entscheidung.

Zur Feststellung des zusätzlichen, den vorderen vertikalen Rand betreffenden Kriteriums, wird das während der S-Impulszeit auftretende begrenzte Abtastsignal über die UND-Schaltung 39 zur Integrierschaltung 33 weitergeleitet. Wenn der integrierte Wert der Signale über einen bestimmten dritten Wert, z. B. 15 % ansteigt, liefert der Begrenzer 65 einen Ausgangsimpuls zum Einstellen einer bistabilen Kippschaltung 67. Wenn der vorhergehende horizontal benachbarte Abtastabschnitt als schwarz angesehen worden ist, liegt jetzt ein Signal an der Klemme Ak, das durch eine weiter unten beschriebene Schaltung geliefert wird. Durch die Koinzidenz des Ausgangsimpulses der Kippschaltung 67 mit dem Impuls an Klemme Ak wird ein Signal durch eine UND-Schaltung 69 und eine ODER-Schaltung 71 geliefert, welches vom Inverter 63 umgekehrt wird und daher die UND-Schaltung 61 sperrt. Wenn daher der gesamte, während eines Abtastabschnitts ermittelte Schwargehalt einen zweiten Wert, z. B. 25 %, übersteigt und (a) der in einem definierten Bereich des entlang der vorderen vertikalen Kante verlaufenden Abschnitts festgestellte Schwarzgehalt einen dritten

ίο Wert nicht überschreitet (Kippschaltung 67 spricht nicht an) oder (b) der horizontal angrenzende, vorhergehende Abschnitt nicht schwarz ist (kein Impuls an Klemmet), wird der gegenwärtige Abschnitt als schwarz bezeichnet, da bei Nichtbestehen einer der beiden letztgenannten Bedingungen der dritte Eingang der UND-Schaltung 61 nicht gesperrt wird und ein Ausgangsimpuls über die ODER-Schaltung 59 zur Klemme Vs geschickt werden kann.

Nun sei das Kriterium des oberen horizontalen

ao Randes betrachtet. Die begrenzten Abtastsignale werden der Integrierschaltung 35 zugeleitet, und zwar über die UND-Schaltung 41, welche durch eine bistabile Kippschaltung 75 gesteuert wird. Diese Kippschaltung wird durch den ersten kurzen Horizontalablenkimpuls S während eines Abtastabschnitts eingeschaltet und bleibt eingeschaltet, bis die Abtastung des Abschnittes beendet ist, und wird dann durch den Z- oder den i?-Impuls ausgeschaltet. Es werden nur die Signale, die im Auszustand der Kippschaltimg,

d. h. während der ersten horizontalen Abtastzeile in einem Abschnitt, auftreten, durch den Integrator 35 integriert, da im eingeschalteten Zustand die Kippschaltung 75 kein Signal zur UND-Schaltung 41 sendet. Wenn diese Signale einen vorherbestimmten vierten Schwellenwert, z. B. 12% oder mehr, überschreiten, wie es durch den Begrenzer 77 festgestellt wird, wird eine bistabile Kippschaltung 79 eingeschaltet. Wenn der vertikal unmittelbar vorhergehende Abtastabschnitt als schwarz angesehen wurde, liegt jetzt ein Signal an der Klemme A1, das durch eine noch zu beschreibende Schaltung (F i g. 3) geliefert wird. Durch die Koinzidenz der Impulse am Ausgang der Kippschaltung und an der Klemme Al an den Eingängen einer UND-Schaltung81 erzeugt diese einen Ausgangsimpuls, der durch die ODER-Schaltung 71 und den Inverter 63 läuft, um die UND-Schaltung 61 zu sperren. Wenn also der gesamte, während eines Abtastabschnitts festgestellte Schwarzgehalt den zweiten Wert übersteigt und (a) der in einem definierten Bereich des entlang der oberen horizontalen Kante verlaufenden Abschnitts ermittelte Schwarzgehalt einen vierten Wert nicht übersteigt oder (b) der vertikal benachbarte vorhergehende Abschnitt nicht schwarz ist, wird der gegenwärtige Abschnitt als schwarz bezeichnet, da bei Nichtbestehen einer dieser beiden letztgenannten Bedingungen der dritte Eingang zur UND-Schaltung 61 nicht gesperrt wird und ein Ausgangsimpuls über die ODER-Schaltung 59 der Klemme Vs zugeleitet werden kann.

Der Abschnittimpuls Z, der zum Prüfen der Ausgänge der Kippschaltungen dient, oder der i?-Impuls, der die Beendigung einer Abtastspalte anzeigt, stellt über die Leitung 38 die Integrierschaltungen 31, 33 und 35 zurück, wie vorstehend beschrieben, und steuert außerdem die Rückstellung der Kippschaltungen 53, 55, 67 und 79 über einen Impulsgenerator 83, der kurzzeitig eingeschaltet wird, um die Kippschaltun-

gen wieder auszuschalten, wenn der Z- oder der -R-Impuls endet.

Aus dem vorstehend Gesagten geht hervor, daß das in F i g. 2 gezeigte Datenkonsolidierungssystem mehrere Kriterien verwendet, um den einem gegebenen Abtastabschnitt beizumessenden Wert (schwarz oder weiß) zu bestimmen. Wenn eine erster Wert des Schwarzgehalts während des Konsolidierungsabschnitts ermittelt wird, zeigt der Ausgangsimpuls »schwarz« an, d. h., zur Z-Impulszeit liefert die Klemme Vs ein Signal. Wenn jedoch nur ein zweiter Wert des Schwarzgehalts der unter dem ersten liegt, festgestellt wird, liegt ein Ausgangssignal an der Klemme Vs zur Z-Impulszeit nur dann vor, wenn der entlang der vorderen Ränder aufgelaufene Schwarzbereich unter einer vorherbestimmten Menge liegt oder wenn der vorhergehende Abtastabschnitt nicht schwarz war.

Es ist schon darauf hingewiesen worden, daß die konsolidierten Signale aus den benachbarten Abschnitten je nach Notwendigkeit bei der Konsolidierung für den gegenwärtigen Abschnitt verwendet werden. F i g. 3 veranschaulicht einen dynamischen Speicher, der die notwendigen Signale für die Operation des in Fig. 2 gezeigten Signalkonsolidierungssystems liefert.

Die Anordnung von Fig. 3 besteht aus einer Schieberregistermatrix, in der die Zahl der Stufen St in jeder Spalte A, B ... M gleich der Zahl der Abtastabschnitte in jeder Abtastspalte ist, die größer als die maximale Zeichenhöhe ist, und die Zahl der Spalten A bis M ist gleich der Zahl der Abtastspalten, die nötig ist, um die breitesten abzutastenden Zeichen zu überdecken. Daher entspricht jede Stufe des Schieberegisters einem Abtastabschnitt. Alle Stufen sind hintereinandergeschaltet und mit einer gemeinsamen Treiberleitung verbunden, die an jede Stufe und an die Klemme Z angeschlossen ist. Da der Eingang der ersten Stufe in der ersten Spalte an die Klemme Vs angeschlossen ist, werden die konsolidierten Abtastimpulse nacheinander in die erste Stufe oben in Spalte A eingeführt und nach und nach durch alle folgenden Stufen in Spalte A, von dort aus zur ersten Stufe in der zweiten Spalte B und so fort durch die restlichen Stufen geschoben. Jede Stufe hat eine Ausgangsklemme, die entsprechend der Spalte und Stufe gekennzeichnet ist, wie es die Klemmen Al, A2... Mk andeuten. Diese Ausgangsklemmen sind an entsprechende, nicht gezeigte logische Schaltungen angeschlossen, welche, wenn sie durch das Vorhandensein von Informationen in bestimmten Stufen und/oder das Fehlen von Informationen in anderen Stufen erregt werden, einen Ausgangsimpuls liefern, welcher das abgetastete Zeichen kennzeichnet. Da die konsolidierten Abtastimpulse für jeden Abtastabschnitt nacheinander durch das Schieberegister geleitet werden, liefert der Ausgangsimpuls aus einer der Stufen die konsolidierten Abtastimpulse aus einem Abschnitt, der gegenüber einem gegenwärtigen Abschnitt zeitlich früher liegt. Wenn daher angenommen wird, daß die horizontal benachbarten Abtastabschnitte um k Abschnitte auseinanderliegen, stellt im vorliegenden Falle der Impuls an der Klemme Ak den horizontal benachbarten Abschnitt des gegenwärtigen Abtastabschnitts dar. A1 stellt dann den vertikal vorhergehenden benachbarten Abschnitt dar. Wenn daher die Impulse an den Klemmen A\ und Ak dem Datenkonsolidierungssystem von F i g. 2 zugeführt werden, liefern sie Informationen über die konsolidierten Daten aus den vorhergehenden benachbarten Abtastabschnitten sowohl in der horizontalen als auch in der vertikalen Richtung, die dann in der oben beschriebenen Weise verwendet werden.

Man beachte, daß für den ersten Abschnitt einer Abtastspalte kein unmittelbar vertikaler und horizontaler vorhergehender Abtastabschnitt existiert; weil ίο die Zahl der Abschnitte in einer Abtastspalte größer ist als die Zeichenhöhe, können Informationen weder im ersten Abschnitt einer Abtastspalte noch im letzten Abschnitt der vorhergehenden Abtastspalte bestehen.

Natürlich können auch andere Arten von dynamischen Datenspeichern, wie z. B. Verzögerungsleitungen oder bewegliche Aufzeichnungsträger, wie Magnettrommeln, -bänder oder -platten, in dem Erkennungssystem verwendet werden, und durch die Erzeugung von entsprechend zeitlich gesteuerten oder getrennten Ausgängen können die entsprechenden vorhergehenden Informationen dem Konsolidierungssystem zurückgeführt werden.

Auch die Verwendung anderer Abarten der Erfindung ist durchaus möglich, indem andere Kriterien oder andere Kombinationen von Kriterien benutzt werden, die alle von der genauen Prüfung des Inhalts eines Abtastabschnitts zusammen mit den konsolidierten Daten für vorhergehende Abschnitte und integrierte Daten und geprüften Daten aus angrenzenden Abschnitten abhängig sind. Ein anderes solches Ausführungsbeispiel ist in F i g. 4 dargestellt.

In F i g. 4 bezeichnen die Bezugszeichen 91, 93 und 95 rückstellbare Integrierschaltungen, deren Eingänge an die Klemme Vc angeschlossen sind, um die begrenzten Abtastsignale der Abtastvorrichtung gemäß F i g. 1 zu empfangen. Die Integrierschaltungen werden zurückgestellt durch den Zs-Impuls. Ihre Ausgänge sind an zugeordnete Begrenzer 97, 99 bzw. 101 angeschlossen. Die Begrenzungspegel werden durch die veränderlichen Spannungsteiler 103, 105 bzw. 107 eingestellt. Die Ausgänge der Begrenzer 97, 99 und 101 sind an die Eingänge von bistabilen Kippschaltungen 109, 111 bzw. 113 angeschlossen. Je nach dem Prozentsatz des ganzen während eines Abtastabschnitts festgestellten Schwarzgehalts werden ein oder mehrere der Kippschaltungen 109, 111 und 113 eingeschaltet und liefern dementsprechend einen Ausgangsimpuls auf die zugeordneten Ausgangsleitungen Cl, C 2 oder C3. So wird z. B. ein Ausgangsimpuls auf Leitung C 3 erzeugt, wenn der gesamte ermittelte Schwarzgehalt in einem Abschnitt 75% oder mehr beträgt, ein Ausgangsimpuls auf Leitung C2 wird erzeugt, wenn der Schwarzgehalt 50 % oder mehr beträgt, und ein Ausgangsimpuls auf Leitung Cl entsteht, wenn der Schwarzgehalt 25% oder mehr beträgt. Dieser Teil der Anordnung liefert also Signale, welche die Größe des von der Abtastanordnung während jedes Abtastabschnitts angetroffenen Schwarzgehalts darstellen.

Zur Bestimmung der horizontalen und vertikalen Kriterien innerhalb eines Abtastabschnitts werden die begrenzten Abtastsignale einer Koinzidenzschaltung zugeleitet, welche eine Verzögerungsvorrichtung 115, vorzugsweise eine elektromagnetische Verzögerungsleitung enthält. Diese hat außer dem Ausgang 121 zwei Mittelabgriffe 117 und 119, die an die Ein-

gänge der Impulsformer 123, 125 bzw. 127 angeschlossen sind, um die Impulsform zu verbessern, nachdem sie während ihrer Übertragung durch die Verzögerungsvorrichtung 115 verzerrt worden sind. Die Ausgangssignale aus der Verzögerungsvorrichtung 115 werden mit dem ursprünglichen Eingangssignal und dem Impuls von Klemme 54 den Eingängen einer UND-Schaltung 129 zugeführt. Die Gesamtverzögerungszeit durch die Verzögerungsvorrichtung 115 entspricht etwa der Abtastzeit einer Abtastzeile, so daß die UND-Schaltung 129 während der vierten Abtastzeile in einem Abtastabschnitt nur dann ein Ausgangssignal liefert, wenn ein Schwarzsignal zum entsprechenden vorhergehenden Zeitpunkt vorgelegen hat, d. h. im selben horizontalen Abstand während der dritten und der vierten Abtastung, was anzeigt, daß ein vertikaler Zeichenteil irgendwo in der dritten oder vierten Abtastzeile eines Abtastabschnitts vorgelegen hat. Der Ausgang der UND-Schaltung 129 schaltet eine bistabile Kippschaltung 131 ein, dessen beide Ausgänge V und NV erregt werden, wenn die Kippschaltung ein- bzw. ausgeschaltet ist. Der Ausgang NV ist also bis zur vierten Abtastzeile erregt und wird dann abgeschaltet, während V erregt wird, wenn ein vertikaler Zeichenteil in der dritten und vierten Abtastzeile innerhalb des gegenwärtigen Abtastabschnitts abgetastet worden ist.

Die begrenzten Abtastsignale und die Ausgangsimpulse von den Mittelabgriffen der Verzögerungsvorrichtung werden den Eingängen einer UND-Schaltung 133 zugeführt, deren Ausgangsimpuls die Einschaltung einer bistabilen Kippschaltung 135 steuert. Eine Folge von Signalen, die während einer gegebenen Zeitdauer in einer beliebigen Abtastzeile auftritt oder innerhalb derselben Zeit in zwei benachbarten Abtastzeilen verteilt ist, erzeugt einen Ausgangsimpuls, welcher die Kippschaltung 135 einschaltet, um das Signal auf der Leitung NH zu beseitigen und ein Signal auf die Leitung H zu geben. Die irgendwann während des Abtastabschnitts abgetasteten horizontalen Teile eines Zeichens werden also durch das Vorhandensein eines /f-Signals und das Fehlen eines iVff-Signals angezeigt.

Die vorstehend beschriebene Anordnung nach F i g. 4 liefert also während eines Abtastabschnitts, der — wie oben erwähnt — vier Abtastzeilen umfaßt, eine Mehrzahl von Signalen, die die Größe des während des Abschnitts angetroffenen Schwarzgehalts und außerdem die relative Richtung der während des Abschnitts angetroffenen Zeichenteile kennzeichnen. Nun wird noch ein entsprechender Ausgangskreis benötigt, der die richtigen Kombinationen der so erlangten Kriterien mit den in früheren benachbarten Abtastabschnitten erlangten wiederspiegelt.

Bei der Betrachtung der Kombinationen von Signalen, die einen Ausgangsimpuls an der Klemme Vc erzeugen, sei zunächst erwähnt, daß sowohl positive als auch negative Bedingungen verwendet werden. Eine UND-Schaltung 137 besitzt drei Eingänge, und zwar einen Eingang für den Prüfimpuls aus Klemme Zs, einen Eingang für einen von einer ODER-Schaltung 139 kommenden positiven Eingangsimpuls und einen vom Ausgang eines Inverters 141 kommenden Steuerimpuls. Der Inverter 141 ist an den Ausgang einer UND-Schaltung 143 angeschlossen, so daß bei Vorliegen aller Eingangsimpulse zu dieser UND-Schaltung kein Ausgangsimpuls von der UND-Schaltung 137 geliefert wird.

Die Bedingungen, damit an Klemme Vs kein Ausgangsimpuls auftritt, lauten: 1. eine Anzeige für einen über 50% betragenden Schwarzgehalt, 2. eine Anzeige dafür, daß der Schwarzgehalt kleiner als 75% war, was durch die C 2- bzw. NC3-Impulse zur UND-Schaltung 143 angezeigt wird, und 3., wenn kein vertikales Schriftzeichenteil im gegenwärtigen Abschnitt vorliegt und ein Schwarzwert für den unmittelbar vorhergehenden vertikalen Abschnitt festgestellt wurde oder wenn kein horizontales Schriftzeichenteil in der gegenwärtigen Abtastung vorliegt und ein Schwarzwert für den unmittelbar vorhergehenden horizontalen Abschnitt besteht. Diese letztgenannten Bedingungen werden festgestellt durch die Schaltung, die eine ODER-Schaltung 145 umfaßt, welche einen ersten Eingangsimpuls von einer UND-Schaltung 147 mit den Eingangsimpulsen NV und von Klemme A1 zum Prüfen der ersten Möglichkeit zur Erlangung der Bedingung (3) und einen

so zweiten Eingangsimpuls von einer UND-Schaltung 149 mit den Eingangsimpulsen von Klemme Ak und NH zum Prüfen der zweiten Möglichkeit zur Erlangung der Bedingung (3) hat.
Von den positiven Eingangsimpulsen zur ODER-Schaltung 139 sei nun zunächst C 3 betrachtet. Das C3-Signal erzeugt unter jeder Bedingung einen Ausgangsimpuls, da die UND-Schaltung 143 bei Vorliegen von C 3 keinen Verhinderungsimpuls erzeugen kann, weil NC 3 eine der erforderlichen Verhinderungsbedingungen ist. Auch Cl liefert einen Ausgangsimpuls unter der Voraussetzung, daß die horizontalen und vertikalen Segmentkriterien umfassenden Bedingungen nicht eine Verhinderungsbedingung vom Inverter 141 aus anzeigen.

Die nächste Bedingung für die Erzeugung eines Ausgangsimpulses ist diejenige, bei der der Schwarzgehalt über dem durch Cl dargestellten Mindestwert liegt, jedoch nicht den zweiten durch Cl dargestellten Wert erreicht. Wenn in diesem Falle horizontale und vertikale Zeichenteile festgestellt worden sind, so daß Ή- und F-Signale erzeugt werden, werden alle Eingänge einer UND-Schaltung 151 erregt, so daß ein Ausgangsimpuls der ODER-Schaltung 139 zugeleitet wird. Wenn Cl zusammen mit V und NAk vorliegt, was ein vertikales Schriftzeichenteil in dem gegenwärtigen Abtastabschnitt, aber keinen Schwarzwert für den unmittelbar horizontal vorhergehenden Abschnitt anzeigt, liefert die UND-Schaltung 153 einen Ausgangsimpuls zur ODER-Schaltung 139.

Die nächste und letzte Kombination für die Erzeugung eines Ausgangsimpulses ist das Vorhandensein eines horizontalen Schriftzeichenteils im gegenwärtigen Abschnitt und kein Schwarzwert für den vertikal vorhergehenden Abschnitt, was durch H- und NA 1-Signale angezeigt wird, die einen Ausgangsimpuls von der UND-Schaltung 155 zur ODER-Schaltung 139 erzeugen.

Die negativen Werte für die angrenzenden Abschnitte werden durch Inverter von den entsprechenden Stellen im Datenspeicher aus geliefert, z. B. die Inverter 157 und 159 in F i g. 3.

Die Integrierschaltungen 91, 93 und 95 werden durch den verzögerten Abschnittimpuls aus Klemme Zs zurückgestellt, der außerdem den Ausgangsimpuls an der Klemme Vs steuert, während die Kippschaltungen 109, 111, 113, 131 und 135 durch den weiter verzögerten Impuls aus Klemme Zr zurückgestellt werden.

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Claims (8)

Patentansprüche:

1. Anordnung zum lichtelektrischen Abtasten von Schriftzeichen mit einer Schaltung zur Zusammenfassung der in bestimmten Abtastabschnitten erzeugten Signale und zur Prüfung auf das Vorhandensein von Schriftzeichenteilen in dem gerade betrachteten Abtastabschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß diese Schaltung aus mehreren parallel mit den Abtast-Signalen gespeisten Integratoren (31, 33, 35 bzw. 91, 93, 95) mit je einem oder mehreren nachgeschalteten Begrenzern (43, 45, 65, 77 bzw. 97, 99, 101) verschiedener Ansprechpegel besteht, deren Ausgangssignale über bistabile Kippschaltungen (53, 55, 67, 79 bzw. 109, 111, 113) und ein Netzwerk aus UND- und ODER-Schaltungen (57, 59, 61, 69, 71, 81 bzw. 137, 139, 143, 151, 153) zusammengefaßt werden.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Abtastsignalen mit einem Schwarzgehalt der einen ersten Pegel, z. B. 50°/o, übersteigt, der erste Begrenzer (43) über den ersten Integrator (31) anspricht und über die erste bistabile Kippschaltung (53) eine UND-Schaltung (57) und eine ODER-Schaltung (59) ein Signal (Vs) zur Anzeige eines Schriftzeichenteils liefert.

3. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Abtastsignalen mit einem Schwarzgehalt, der zwischen dem ersten Pegel, z. B. 50%, und einem zweiten Pegel, z.B. 25°/o, liegt, ein weiterer dem ersten Integrator (31) nachgeschalteter Begrenzer (45) über die zweite bistabile Kippschaltung (55) und eine UND-Schaltung (61) nur dann über die ODER-Schaltung (59) ein Signal (Vs) liefert, wenn in dem horizontal benachbarten Abschnitt (2) der vorhergehenden Abtastspalte (4) kein Signal (Vs) erzeugt wurde.

4. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Abtastimpulsen mit einem Schwarzgehalt, der über einem dritten Pegel, z. B. 15%, liegt, ein dritter Begrenzer (65) über den zweiten Integrator (33) anspricht und über die dritte bistabile Kippschaltung (67) eine UND-Schaltung (69) und eine ODER-Schaltung (71) mittels eines Inverters (63) die UND-Schaltung (61) sperrt, wenn im horizontal benachbarten Abtastabschnitt der vorhergehenden Abtastspalte ein Signal (Vs) erzeugt wurde.

5. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Abtastimpulsen mit einem Schwarzgehalt, der über einem vierten Pegel, z. B. 12%, liegt, ein vierter Begrenzer (77) über den dritten Integrator (35) anspricht und über die vierte bistabile Kippschaltung (79) eine UND-Schaltung (81) und eine ODER-Schaltung mittels des Inverters (63) die UND-Schaltung (61) sperrt, wenn bei der Abtastung des vorhergehenden Abschnittes derselben Abtastspalte ein Signal (Vs) erzeugt wurde.

6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verzögerungseinrichtung (115) mit zwei Abgriffen (117, 119) vorgesehen ist, deren Ausgangsleitung (121) und deren an die Klemme (Fc) für die begrenzten Signale angeschlossene Eingangsleitung über eine UND-Schaltung (129) mit einer bistabilen Kippschaltung (131) zur Feststellung vertikaler Schriftzeichenteile und deren Abgriffe (117, 119) sowie deren Eingangsleitung über eine UND-Schaltung (133) mit einer bistabilen Kippschaltung (135) zur Feststellung horizontaler Schriftzeichenteile verbunden sind.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Netzwerk aus drei UND-Schaltungen (151, 153, 155), deren Ausgangsleitungen durch eine ODER-Schaltung (139) zusammengefaßt mit einem ersten Eingang einer UND-Schaltung (137) verbunden sind, und daß zwei weitere UND-Schaltungen (147, 149) vorgesehen sind, deren Ausgangsleitungen durch eine weitere ODER-Schaltung (145) zusammengefaßt über eine UND-Schaltung (143), einen Inverter (141) mit einem zweiten Eingang der UND-Schaltung (137) verbunden sind, und daß ein dritter Eingang der UND-Schaltung (137) an eine Klemme (Zs) für den verzögerten Abschnittimpuls angeschlossen ist.

8. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsleitung C1 der bistabilen Kippschaltung (109) zur Anzeige eines ersten Schwarzpegels, z. B. über 25 %, sowohl an einem ersten Eingang der UND-Schaltung (151) als auch an den ersten Eingang der UND-Schaltung (153), die Ausgangsleitung Cl der bistabilen Kippschaltung (111) zur Anzeige eines zweiten Schwarzpegels, z.B. über 50%, sowohl an einen vierten Eingang der ODER-Schaltung (139) als auch an einen zweiten Eingang der UND-Schaltung (143) und die Ausgangsleitung C 3 der bistabilen Kippschaltung (113) zur Anzeige eines dritten Schwarzpegels, z. B. über 75%, an einen fünften Eingang der ODER-Schaltung (139) angeschlossen sind und daß die Ausgangsleitung V der bistabilen Kippschaltung (131) sowohl mit einem zweiten Eingang der UND-Schaltung (153) als auch mit dem zweiten Eingang der UND-Schaltung (151), die Ausgangsleitung NV der Kippschaltung (131) mit einem ersten Eingang der UND-Schaltung (147) und die Ausgangsleitung H der Kippschaltung (135) sowohl mit einem ersten Eingang der UND-Schaltung (155) als auch mit einem dritten Eingang der UND-Schaltung (151), die Ausgangsleitung NH der Kippschaltung (135) mit einem ersten Eingang der UND-Schaltung (149) und die Ausgangsleitung NC 3 mit einem dritten Eingang der UND-Schaltung (143) verbunden sind und daß ein zweiter Eingang der UND-Schaltung (147) mit der Klemme A1, ein zweiter Eingang der UND-Schaltung (149) mit der Klemme A k, ein dritter Eingang der UND-Schaltung (153) mit der Klemme NAk und ein zweiter Eingang der UND-Schaltung (155) mit der Klemme NA 1 verbunden sind.

In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 1161 012; Unterlagen des italienischen Patents Nr. 560 578; SEL-Nachrichten, 1958, Heft 3, S. 127 bis 143.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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