DE1180560B

DE1180560B - Verfahren und Vorrichtung zur Zeichenerkennung

Info

Publication number: DE1180560B
Application number: DEJ20283A
Authority: DE
Inventors: Lawrence P Horwitz; Glenmore L Shelton
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1960-07-25
Filing date: 1961-07-24
Publication date: 1964-10-29
Also published as: GB982989A; DE1234064C2; US3413602A; GB986276A; GB982990A; NL279805A; DE1221041B; DE1184533B; GB987130A; NL270515A; NL267411A; GB990531A; DE1181956B; DE1284127B; DE1234064B

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: G06f

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

Deutsche Kl.: 43 a - 41/03

1180 560
J 20283IX c/43 a
24. JuH 1961
29. Oktober 1964

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine elektronische Vorrichtung zur Zeichenerkennung, bei denen Autokorrelationsfunktion bzw. Funktionen von Autokorrelationsfunktionen der zu erkennenden Zeichen mit den Autokorrelationsfunktionen von Bezugszeichen verglichen werden. Die Autokorrelation einer Funktion liefert ein Maß für die Korrelation der Funktion mit sich selbst für verschiedene Verschiebungen oder Abweichungen. Wie bereits von Mayer — Eppler gezeigt wurde, kann dabei eine Iteration der Autokorrelationsfunktion für die Güte der Zeichenerkennung vorteilhaft sein.

Vorrichtungen zur Zeichenerkennung verwenden im allgemeinen den direkten Vergleich zwischen den zu erkennenden Zeichen und Bezugszeichen oder -mustern. Bei einem solchen Vergleich beeinflußt eine Fehlausrichtung des zu erkennenden Zeichens in senkrechter oder waagerechter Richtung den durchzuführenden Vergleich. Außerdem muß der das zu erkennende Zeichen enthaltende Aufzeichnungsträger während der Zeichenerkennung in seiner Lage festgehalten werden.

Es wurden derartige Vorrichtungen zur Zeichenerkennung bekannt, die den Vergleich der zu erkennenden' Zeichen mit Mustergruppen direkt oder auch nach geeigneter Zerlegung oder Abtastung der Zeichen längs bestimmter Linien durchführen, wobei nach festgestellter Identität des Zeichens z. B. elektromagnetisch ein Typenhebel zur Vervielfältigung des Zeichens ausgelöst oder eine phonetische Wiedergabe des Zeichens bewirkt wird. Ebenfalls wurden bereits Vorrichtungen erstellt, bei denen der Zeichenvergleich erst nach Abtastung und Eingabe der zu erkennenden Information in einen Speicher erfolgt. Insbesondere sind zweidimensionale Schieberegister zu diesem Zweck verwendet worden, deren einzelne verschiebbare Speicherzellen die gleiche räumliche Anordnung wie die abzutastende Rasterfläche besitzen.

Erfindungsgemäß werden alle obengenannten, diesen Vorrichtungen mit direktem Zeichenvergleich anhaftenden Nachteile weitgehend durch einen Vergleich der normierten Autokorrelationsfunktion des zu erkennenden Zeichens F(x, y) oder einer anderen aus dieser nach einer definierten Vorschrift abgeleiteten Funktion mit den normierten Autokorrelationsfunktionen eines Satzes von Musterzeichen vermieden. Dies geschieht dadurch, daß in einem Autokorrelationsfunktionsgenerator, in welchen eine bei der Abtastung des Zeichens abgeleitete binäre Information eingegeben wird, die zugehörige normierte Autokorrelationsmatrix Ds (x\ y') gebildet wird und daß Multipliziereinheiten vorgesehen sind, die diese Verfahren und Vorrichtung zur
Zeichenerkennung

Anmelder:

International Business Machines Corporation,

New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. E. Böhmer, Patentanwalt,
Böblingen (Württ.), Sindelfinger Str. 49

Als Erfinder benannt:

Lawrence P. Horwitz, Westchester, N. Y.,

Glenmore L. Shelton, Carmel, N. Y. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 25.Mi 1960 (45 034)

Matrix elementweise mit den in den Registern gespeicherten normierten Autokorrelationsmatrizen Zr η (x', y')(n= 1,2 ... ri) von Musterzeichen einzeln multiplizieren und daß ferner in diesen Zeichen zugeordneten η Akkumulatoren die Korrelationssummen

s^r, /) Z_R» (x^r, /)(/! = I, 2 ... λ)

x'.y'

auf summiert werden und daß in an sich bekannter Weise beim Vergleich dieser Summen untereinander mittels eines Maximalwertanzeigers der größte Summenwert eine Identitätsanzeige liefert, sobald der Unterschied zwischen diesem und der zweitgrößten Summe einen vorgegebenen festen Wert nicht unterschreitet.

Im Autokorrelationsgenerator wird die Autokorrelationsfunktion dadurch erzeugt, daß dieser zwei Umlauf Schieberegister besitzt, in die die durch eine bekannte elektrooptische Abtastvorrichtung bei der Abtastung des zu erkennenden Zeichens erhaltenen Abtastsignale zunächst parallel eingespeichert und diese eingespeicherten Daten unabhängig voneinander mindestens (2 m—l) · (2 n—l)-mal gegeneinander verschoben werden, wenn η · m die Anzahl der Flächenelemente der abgetasteten Bildfläche bedeutet, und daß in einem Zähler die bei jeder einzelnen Verschiebung anfallenden Koinzidenzen der Ziffer »1« aufsummiert wird, wobei die »1« einem schwarzen und die »0« einem weißen Element der Bildfläche entspricht, derart, daß durch die so gebildeten, den einzelnen durchnumerierten Verschiebungen zugeordneten Summen die Korrelationsmatrix des zu erkennenden Zeichens gebildet wird.

409 709/144

Die vorliegende Erfindung verwendet demnach zur Zeichenerkennung einen Vergleich der Autokorrelationsfunktionen bzw. einen Vergleich von Funktionen, die aus diesen abgeleitet sind. Diese werden als Diskriminatorfunktionen bezeichnet und entweder durch Mittelwertbildung oder durch eine Differenzoperation aus der ursprünglichen Autokorrelationsfunktion gebildet. Ein Vergleich der Autokorrelationsfunktionen ist, wie später noch gezeigt wird, von Natur aus deckungsinvariant. Die Erkennung fehlerhaft angerichteter Zeichen wird also nicht beeinträchtigt, wenn zum Vergleich statt der zu erkennenden Zeichen selbst deren Autokorrelationsfunktionen herangezogen werden. Dadurch ergibt sich weiterhin der Vorteil, daß wegen der diesem Verfahren eigenen Lageinvarianz des zu erkennenden Zeichens dieses auch bei in Bewegung befindlichem Aufzeichnungsträger sicher erkannt werden kann.

Es ist klar, daß es allgemein günstig ist, über das das zu erkennende Zeichen verkörpernde Informationsmaterial innerhalb eines elektrischen Speichers unabhängig vom Bildfeld selbst zu verfügen. Wie im ersten Abschnitt noch gezeigt wird, sind Korrelationsgrößen invariant gegenüber einer Rotation. Da die Funktion cos φ in (3) zwei Maxima erreicht (7? = 0° für parallele, ψ = 180° für antiparallele Vektoren) ist die Unterscheidung von Zeichen mit entsprechender Symmetrie, z. B. einer »6« und »9« nicht mehr gewährleistet. Hier kann ein Vergleich der Autokorrelationsfunktionen von Teilen beider Zeichen, z. B. der unteren Hälfte, entsprechend einem Teil des im Speicher vorhandenen Informationsmaterials Abhilfe schaffen. Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung des Ausführungsbeispiels der Erfindung in Verbindung mit den Zeich- nungen. Es zeigen

F i g. 1 bis 8 Blockdarstellungen der in den F i g. 9 bis 16 und 29 verwendeten Schaltungen,

F i g. 9 bis 16 Prinzipschaltbilder der in Fig. 30 und 31 verwendeten Schaltungen,

Fig. 17 bis 24 mehrere erläuternde Schaubilder, welche ein Verfahren zur Erzeugung bzw. eine Matrizendarstellung der Autokorrelationsfunktion eines typischen Zeichens zeigen,

F i g. 25 eine Übersicht der Autokorrelationsfunktion, die nach dem in Fig. 17 bis 24 gezeigten Verfahren erzeugt wird,

F i g. 26 eine Gruppe von Autokorrelationsfunktionen, normierten Autokorrelationsfunktionen und normierten »Zweiten-Differenz«-Funktionen für zehn arabische Ziffern,

F i g. 27 eine Übersicht, die die Beständigkeit bei der Zeichenerkennung von zehn arabischen Ziffern bei einem Vergleich mit Hilfe der Autokorrelationsfunktion darstellt,

F i g. 28 eine Übersicht, die die Beständigkeit der Zeichenerkennung von zehn arabischen Ziffern bei einem Vergleich mit Hilfe der »Zweiten-Differenz«- Funktion der Autokorrelationsfunktion zeigt,

F i g. 29 eine Gruppe von Schaubildern, die die Beständigkeit der Zeichenerkennung mittels Autokorrelationsfunktion für typische Ziffern bei Vorhandensein von Störsignalen verschiedener Art veranschaulichen,

F i g. 30 ein Blockbild eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen elektronischen Vorrichtung zur Zeichenerkennung,

Fig. 31 ein Schaltschema für das in Fig. 30 gezeigte Ausführungsbeispiel,

F i g. 32 bis 39 Schaubilder, aus denen die Wirkungsweise der Schieberegister in dem Schaltbild von Fig. 31 hervorgeht,

F i g. 40 eine mittels des Schieberegisters im Schaltbild von Fig. 31 elektronisch erzeugte Autokorrelationsfunktion in Matrizenform und

F i g. 41 ein Zeitdiagramm der Arbeitsweise der in Fig. 31 dargestellten Vorrichtung.

1. Definition und allgemeine Eigenschaften von
Korrelationsgrößen

Zum besseren Verständnis der Erfindung seien zunächst einige Bemerkungen über Definition und Eigenschaften von Korrelationsgrößen vorangestellt.

In der Nachrichtentechnik werden bereits seit einiger Zeit Autokorrelationsfunktionen zur Durchführung von sogenannten Korrelationsanalysen benutzt, wodurch eine mehr oder weniger vollständige Abtrennung des Nutzsignals vom Störsignal erreicht wird. Bei diesem Verfahren werden die einlaufenden Signale F(t) daraufhin geprüft, ob sie mit einem vorgegebenen Satz von Mustersignalen B(t) verwandt sind. Als Maß für die Verwandschaft ist die Korrelationsfunktion

= c f F(t) B(t ±T)dt

brauchbar. Genauer spricht man für F \ B von einer Kreuzkorrelationsfunktion, für F=B von einer Autokorrelationsfunktion. Zu diesem Ausdruck gelangt man nach der bekannten Gaußschen »Methode der kleinsten Quadrate« folgendermaßen: Man versehe die Modellfunktion B(t) mit einem zunächst unbestimmten Faktor Φ und nehme eine Argumentverschiebung τ vor, hierdurch erhält man Φ · B(t-{-x), sodann mache man den mittleren quadratischen Fehler

\ψ = lim

Φ.

FB =

F{t)B(t + τ)

-ΦΒ(ί + x? at

- τ

so klein wie möglich. Durch Differentiation nach Φ und Nullsetzen erhält man Φ als Funktion der Verschiebung τ, wobei die Mittelwertbildung durch Überstreichen angedeutet ist. Man erhält so die normierte Kreuzkorrelationsfunktion Φρβ·

65 Vergleicht man F{t) anstatt mit der Musterfunktion B(t) mit sich selbst, so erhält man in gleicher Weise die Autokorrelationsfunktion Φ^ί-.

ρρ =

+r)

B*(t +τ)

(1) Der Ausdruck (1) bzw. (2) kommt zustande beim

Vergleich zweier vom gleichen Parameter kontinuier-

5 6

Hch abhängigen Funktionen bzw. einer Funktion mit aus. Das zu erkennende flächenhafte Zeichen läßt sich

sich selbst. jedoch als Matrix diskreter Bereiche mit den Koordi-

Mittels des Gaußschen Ausgleichverfahrens nach naten (x, y) darstellen, wobei die einzelnen Bereiche

der Methode der kleinsten Quadrate lassen sich nun vorwiegend schwarz oder vorwiegend weiß sind, je

ebenfalls zwei Wertepaare fi und bi, die dem sich 5 nach der Lage der Linien, aus denen das Zeichen

unstetig ändernden Index; = 1, 2 ... η zugeordnet besteht. Es sei eine Funktion f(x,y) definiert, die

sind und z. B. als Größen einer Meßreihe gedeutet dann, wenn der die Koordinaten (x, y) umgebende

werden können, miteinander korrelieren. Bereich schwarz ist, gleich »1« und, wenn der Bereich

j _ ₁ weiß ist, gleich »0« sei. Die Autokorrelationsfunktion

J= ^jT fi und ~t> = — ^T bi i° g'bt die Anzahl paarweise vorhandener schwarzer

η ⁿ Bereiche an, die in einer bestimmten Richtung einen

bestimmten Abstand voneinander haben, und zwar

seien die arithmetischen Mittelwerte dieser Meß- mit allen Abständen und in allen Richtungen. Wenn

größen und (x, y) ein Punkt auf dem Bezugszeichen oder -muster

/· _ 7 _ λ _h _ τ _ 15 ist und (x + x', y + /) ein anderer Punkt auf dem

Jt J-Vi und bi- b -Wi Bezugszeichen oder -muster ist, der vom Punkt (x, y)

die Schwankungen dieser Größen um ihren Mittelwert. den Abstand (x', /) hat, dann ist das Produkt
Bildet man nun den Quotienten aus dem mittleren

Schwankungsprodukt (x,y) (x + x , y + y ) = l

₁ 20 nur dann, wenn beide Punkte schwarz sind. Da diese

— X Wi Vi Produktbildung für jedes Paar von Punkten innerhalb

ⁿ des Bezugszeichens durchgeführt wird, kann die Auto-

und dem Produkt der quadratischen Mittelwerte korrektionsfunktion D(x',y') wie folgt dargestellt

1 ^

^ . -XVt* D(x>,y') = 2sf(x,y)f(x + x',y + y')-

(da die arithmetischen Mittelwerte verschwinden), so ^Die Autokorrelationsfunktion D_s(x', /) des Zei-

erhält man den sogenannten Korrelationsfaktor ^chens ^s ^wird dann Punkt für Punkt mit den normierten

30 Autokorrelationsfunktionen Zr(x', y') aller Bezugs-

_ _ X^{Wi Vi} rri\ zeichen R verglichen. Dabei läßt sich die Funktion

cos φ — r — _ - , ___ (^ ) Zr₇₁(X¹,/) des Bezugszeichens Rn wie folgt darstellen:

Wie man sieht, entspricht der Ausdruck (3) formal Zr_u (x', /) = ■ - ■■ ——-—-—_r .

durchaus demjenigen in (1) für die kontinuierlichen 35 Γ>"D* (χ'

Funktionen/" und B angegebenen. Zur Mittelwert- [£ry ^Rn

bildung reicht aber hier wegen der Diskontinuität eine _Der Vergleich S_s,_Rn(x',y') von D_s(x',y') mit

einfache Summation aus. Faßt man nun _Zru ^ _{y) wird dann wie folgt vorgenommen}:

als Vektoren im «-dimensionalen Vektorraum auf, so ^x'<^y!

sieht man, daß der Ausdruck (3) der Cosinusfunktion Das Bezugszeichen n, welches beim Vergleich die

des Winkels entspricht, den die beiden Vektoren mit- größte Summe liefert, bestimmt die Erkennung des

einander bilden, denn im Zähler steht das innere Pro- Zeichens. Die Autokorrelationsfunktion des Bezugs-

dukt und im Nenner das Produkt aus den absoluten 45 zeichens oder -musters muß normiert werden. Hier-

Beträgen beider Vektoren. durch erreicht man die zum Vergleich erforderliche

Da man auch für Vektoren mit η > 3 mittels der Unabhängigkeit des jedem Zeichen zugeordneten bekannten Besselschen Ungleichung die Eigenschaften Zahlenwertes von der speziellen Art der Zerlegung des des inneren Produktes bzw. die Identität des Aus- Zeichens bei der Bildung der AKF, d. h. Unabhängigdrucks (3) für den Cosinus des von zwei solchen 5° keit vom Summationsindex.

Vektoren miteinander gebildeten Winkels nachweisen Es hat sich gezeigt, daß manche Funktionen der

kann und die bisher angestellten Überlegungen sich Autokorrelationsfunktion zu einer besseren Zeichen-

ohne weiteres auf zweidimensionale Variable verall- erkennung führen als die Autokorrelationsfunktion

gemeinern lassen, ergibt sich sofort die Tatsache, daß selbst, da dadurch entweder die Unterscheidung

der Vergleich zweier Zeichen mittels ihrer Auto- 55 zwischen Mustern mit gewissen Ähnlichkeiten ver-

korrelationsfunktionen einen Maximalwert der oben- bessert wird oder geringe Unterschiede zwischen

genannten Ausdrücke als Kriterium für die Identität nahezu gleichen Mustern, wie z. B. einer »1« mit und

der beiden Zeichen liefert. ohne Anstrich, ausgeglichen werden. Eine der »Dis-

Weiter kann mathematisch gezeigt werden, daß die kriminator«-Funktionen, die die Unterscheidung der allgemeinste lineare Transformation, gegenüber wel- 60 zu erkennenden Zeichen verbessert, nämlich die norcher der Ausdruck (3) invariant ist, die Ähnlichkeits- mierte durch zweite Differenzbildung entstehende transformation ist. Dies gilt natürlich dann erst recht »Zweite-Differenz«-Funktion der Autokorrelationsfür speziellere Transformationen wie Rotation und funktion, wird genauer im nachfolgenden Abschnitt 2 Translation. beschrieben. In Verbindung mit dem Ausführungs-

Bisher wurden Korrelationen von Größen betrach- 65 beispiel werden sowohl die Zeichenerkennung unter

tet, die kontinuierlich oder diskontinuierlich von einer Verwendung der Autokorrelationsfunktion als auch

einzigen Variablen abhingen. Zum Zwecke der Er- die Zeichenerkennung mit Hilfe der »Zweiten-Diffe-

kennung von flächenhaften Zeichen reicht dies nicht renz«-Funktion der Autokorrelationsfunktion der

7 8

Bezugszeichen oder -muster beschrieben. Dabei werden durch rechtsgeneigte Schraffur dargestellten Muster die Vorteile gerade dieses Verfahrens besonders dar- übereinanderliegen. Wenn gemäß Fig. 17 angegelegt. Die »Zweite-Differenz«-Funktion ist nur eine nommen wird, daß die diskreten Bereiche des Kovon vielen Diskriminatorfunktionen der Autokorrela- ordinatennetzes die Koordinaten χ und y aufweisen, tionsfunktion, die zu einer verbesserten Zeichenerken- 5 ist /(x, y) gleich »1« für (x = 3, y = 9); (x = 4, nung führen. y = 9); (x = 5, y = 8); (x = 4, y = 7); (x = 5,

Eine derjenigen Funktionen, die kleine Unterschiede y = 6); (x = 4, y = 5) und (x = 3, y — S). Für alle übersteuert, nämlich eine normierte »Mittelwert«- anderen Werte von χ und y ist /(x, y) = 0. Funktion der Autokorrelationsfunktion ist ebenfalls Die Autokorrelationsfunktion D(x', /) ist gegeben

in Abschnitt 2 eingehend beschrieben. to durch

Was die genannten Möglichkeiten zur Verbesserung ., „ _ ^ , . . ,

der Zeichenerkennung betrifft, so sei darauf hinge- ^¹-¹''"" f^^J ^' ■" ^J *-* ⁺ ^x '^y + ^y > ·

wiesen, daß es sich hierbei um eine weitgehende Analogie bzw. zweidimensionale Verallgemeinerung zu Bei der »Verschiebung 0« ( F i g. 17) ist x' = / = 0, den in der Nachrichtentechnik bereits seit langem für 15 und die Summe besteht einfach aus einer Addition entsprechende Zwecke angewendeten Filter handelt. der Anzahl der diskreten Bereiche, die von dem Es besteht dort eine weit entwickelte Theorie der Muster überdeckt werden, da das Produkt linearen Filter bzw. der Filteranpassung, deren Ergeb- ,, ·> ,·, , q _v 4- 01 — 1 nisse sich leicht auf den zweidimensionalen Fall aus- J\ >*) J\ >./ ) — dehnen lassen. 20 ist, wenn /(x, y) = 1 ist. Diese Summe ist für das

Hierzu seien folgende Literaturstellen genannt: Muster in F i g. 17 gleich »7« und wird in die für die

1. Norbert Wiener, »Extrapolation, Interpola- »Verschiebung0« bestimmte Stelle 151 in der Tabelle tion and Smoothing of Stationary Time Series«, von F i g. 25 eingetragen. Fig. 18 zeigt die Bedin-New York, 1949, insbesondere S. 81 ff. gungen, die für eine Verschiebung um eine Einheit

2. Stanford Goldman, »Information Theory«, 25 nach rechts vorliegen und mit x' = 1, y' = 0 bezeich-New York, 1954, insbesondere S. 256, »Linear- net werden. Dadurch ergibt sich für die entsprechende least-square Smoothing and Prediction«. Stelle 153 der Tabelle von F i g. 25 eine »2«, da die

3. Thomas P. C h e a t h a m jr. und Arthur K ο h - Matrix zwei zusammenfallende Bereiche enthält. Die 1 e η b e r g, »Optical Filters — their Equivalence Stelle 153 ist gegenüber der Stelle 151 um eine Einheit to and Difference from Electrical Networks«, 30 nach rechts verschoben, was einer Verschiebung des 1954, IRE, Convention Record, part 4, »Electro- Musters in F i g. 18 um eine Einheit nach rechts entnic Computers and Information Theory, S. 6 bis spricht. Außerdem wird eine »2« in die Stelle 155 der 12, insbesondere letzter Abschnitt S. 10; »Least- Tabelle eingetragen, da eine Linksverschiebung um mean-square Error Criteria in Optics«. eine Einheit (χ' = — 1, y' = 0) zum selben Ergebnis

4. Edward L. O'Neill, »Spatial Filtering in Op- 35 führt wie eine Rechtsverschiebung um eine Einheit tics«, Vol. IT-2, Nr. 2, Juni 56, Transactions on (x' = 1, / = 0). F i g. 19 zeigt die Bedingungen für Information Theory, insbesondere S. 61, A) Equa- (x' = 2, / = 0), was an der Stelle 157 in Fig. 25 lization, B) Edge Sharpening. und ebenfalls an der Stelle 159 eine »0« entsprechend

„ , ^ (x' = —2, y' = 0) ergibt. In ähnlicher Weise wird

2 Erläuterungen zur Darstellung und _{40 äß F} ; _{20 in die Stellen} _m _und _m _{der Ta}_

numerischen Berechnung von Korrelationsfunktionen _{beUe eine} _>>u eingetragen. F i g. 21 bis 24 stellen die

flachenhafter Zeichen Bedingungen für mehrere andere Kombinationen von

Die Autokorrelationsfunktion ist ein Maß für die x' und y' dar. Damit kann die ganze Korrelations-Korrelation einer Funktion mit sich selbst und wird tabelle von F i g. 25 für die Ziffer »3« ausgefüllt werden, erzeugt durch einen Vergleich des zu erkennenden 45 Fig. 26 zeigt zehn Muster von arabischen Ziffern Zeichens mit sich selbst unter Verschiebung um kleine in Koordinationsnetzen mit den entsprechenden AutoStrecken in beliebigen Richtungen. Fig. 17 bis 24 korrelationsfunktionen und den zugehörigen nordienen der Erläuterung eines Verfahrens zur Erzeugung mierten Autokorrelationsfunktionen und den norder in Fig. 25 gezeigten Autokorrelationsfunktion mierten Zweite-Differenz-Autokorrelationsfunktionen. z. B. für die Ziffer »3«. In der nachstehenden Be- 50 Alle Funktionen sind in abgekürzter Form ohne die Schreibung bestehen die Muster zur Vereinfachung spiegelbildlichen und damit redundanten Teile daraus fünfzehn diskreten Bereichen einer Koordinaten- gestellt.

anordnung. In der Praxis dürfte aber in den meisten Die normierte Funktion Zm₁ (x', y') des Bezugs-Fällen eine feinere Zerlegung des Zeichens angestrebt zeichens Rn ist gegeben durch den Ausdruck: werden. 55 η ( ' ')

Das aus linksgeneigten Linien bestehende Muster»3« z_Ru (x', y') = ^ ^y' ist den F i g. 17 bis 24 in der gleichen Lage; das von ν ₂ , , „ rechtsgeneigten Linien gebildete Muster ist in den ^, ^Rn ' einzelnen Figuren in unterschiedlichen Lagen dargestellt. Fig. 17 zeigt das Muster bei der »Ver- 60 Eine Berechnung für das Zeichen »1« ergibt den Schiebung 0«, bei dem die durch linksgeneigte und Divisor

1 1

(I² + 2² + 3² + 4² + 5² + 4² + 3² + 2² + I²)² = 85^a" = 9,22.

Division der einzelnen Elemente durch diese Zahl 65 Yr„ (x\ y') des Bezugszeichens R erhält man unter Verergibt 0,1085; 0,2169, 0,3254, 0,4339 bzw. 0,5423. wendung der Formel: Eine der zur Unterscheidung der Zeichen dienende y_Rn (χ',/) = Λΐ^ίι^.Ι...... ₅

Funktion, die normierte Zweite-Differenz-Funktion

9 10

wobei Die tiefgestellten Indizes für L und M geben die

„ _{( ;} Stellen auf dem Koordinatennetz an, die nicht mit

ERn(x',y') = ZjLz-, y< (x', y')D_Rn (*',/), Nullen ausgefüllt sind. Zum Beispiel zeigen die

^x''^yl Indizes (0,0) an, daß der nicht mit Nullen ausgefüllte

„ 5 Teil des Koordinatennetzes zentriert ist, während

FRn (α, b) = 2_,M_x,,y, (x¹, y') D_Rn (x¹, y') Indizes (2, -3) anzeigen würden, daß alle Elemente,

^x''^y' die nicht gleich Null sind, zwei Stellen nach oben und

ist. drei Stellen nach links verschoben sind. Die L-Matrix

Diese Ausdrücke hängen alle wie die Autokorre- stellt dabei die Autokorrelationsfunktion der M-Ma-

lationsfunktion D (x¹, y') von den Verschiebungen ab. io trix dar.

Da die Verschiebungen im Zähler und Nennen für Es folgt nun ein Berechnungsbeispiel für die Er-

ERn und Fru nicht notwendig die gleichen sein mittlung des Wertes 0,297 an der Stelle 175 der

müssen (unabhängige Verschiebungen), wurden die normierten Zweite-Differenz-Autokorrelationsfunk-

Verschiebungen des Ausdrucks im Nenner mit a, b tion für das Zeichen »1«. Die Autokorrelationsfunktion

bezeichnet. 15 ist wie folgt auf einem Koordinatennetz zentriert:

SSS8S8S88SSSS 0000000000000 S J SSSSSSSSSSS SSSSSSSSSSSSS SSSSSSSSSSSSS' SS-SSSSiSSSSS!

0000001000000 0000002000000

00000 2-8 200000 0000003000000

τ <νν'ϊ-ηηηηΐ8 9η«ιηηηη 0000004000000

L₀₁₀ Oc. y) 0 0 0 0 l-8_20-8 10 0 0 0 ₅ ^ _{{χΙ/) = Q} _{0 0} 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 10 0 0 0 0 0 ° ° ° ° 0 0 4 0 0 0 0 0 0

SSSSSSSSSSSSS-

sssssssssssss §l8g§ss§§lil§ 0000000000000 35

0000000000000 Der Nenner
0000000000000

0000000000000 \Zj

0000000000000 ^[a'^b

0000000000000 40

0000000000000 ^{wird wie} folgt bestimmt:
0 0 0 0 0 0-1 0 0 0 0 0 0

M>,o (*',/) = 0 0 0 0 0-14-100000 ^₁ (0,0) ist gleich (-1) (4) + (4) (5) + (-1) (4) = 12. 00000 0-1000000 ^{yu UU}

0000000000000 45 .„ . _D,_T+1
0000000000000 ^{AIIe anderen} Produkte als

0000000000000

0000000000000 Z)A₁(O₅O)L^₀)(O₅O)JD₅₁(O, l)L(_{Oj 0})(0,1)

0000000000000
0000000000000 50 ^und
0000000000000 Da₁(O,-I)L_to, o»(0,-I)

sind gleich 0. Ebenso erhält man:

Fr₁ (0, 1) = Fr₁ (0, -1) = (4) (4) + (-1) (3) + (-1) (5) = 8;
Fr₁ (0,2) = Fr₁ (0, -2) - (4) (3) + (-1) (2) + (-1) (4) = 6;
. Fr₁ (0, 3) = Fr₁ (0, -3) = (4) (2) + (-1) (1) + (-1) (3) = 4;
Fr₁ (0, 4) = Fr₁ (0, -4) = (4) (1) + (-1) (2) =2;

Fr₁ (0, 5) = F_Rl (O₅ -5) = (-1) (1) = -1;

Fr₁(I, 0) = Fr₁ (-l,0) = (-l) (5) =-5;

Fr₁ (1, 2) = Fr₁ (1, -2) = F_Rl (-1, 2) = F_Ä1 (-1, -2) = (-1) (3) = -3;
F_Rl (1,3) = Fr₁ (I₅ -3) = F_Rl (-1,3) = Fr₁ (-1, -3) = (-1) (2) = -2; Fr₁ (1,4) = Fr₁ (1, -4) = Fr₁ (-1, 4) = Fr₁ (-1, -4) = (-1) (I) = -1.

12

Schließlich wird der Nenner wie folgt bestimmt:

12² + 2(8)^a + 2(6)² + 2(4)2 _{+ 2}(2)² + 2(-l)² + 2(-5)² + 4 (-4)* + 4 (-3)* + 4(-2)² + 4 (-I)²I²

ι = 556² =23,58.

Jeden Zähler Er₁ (χ', /) erhält man durch punktweises Ausmultiplizieren von L_x,. _y Cx',/) mit Dr₁ (x',y^!) und Summieren über x', /. Um die Zahl an der Stelle 175 zu erlangen, die (x' — 0,y= —4) entspricht, wird die Matrix L_Oi _₄ (x',/) punktweise mit Dr₁ (x\ y) multipliziert und aufaddiert. Dadurch ergibt sich

(20 · 1) + (-8 · 2) + (1 · 3) - 7.

Die übrigen Produkte sind gleich Null.

Daher ist die Zahl, die sich für Stelle 175 der normierten Zweiten-Differenz-Autokorrelationsfunktion ergibt, gleich:

= 0,297.

23,58

Da die L-Matrix eine von Nullen umgebene 5 ■ 5 Felder aufweisende Grundmatrix und die Autokorrelationsfunktionsmatrix eine von Nullen umgebene 5 · 9 Felder aufweisende Grundmatrix sind, ist die normierte Zweite-Differenz-Autokorrelationsfunktionsmatrix eine 9 · 13-Grundmatrix, die von Nullen umgeben ist. Die speigelbildlichen redundanten Teile der Matrix sind in F i g. 26 nicht dargestellt. Wenn bei der beschriebenen Zeichenerkennungsanordnung die normierte Zweite-DifFerenz-Autokorrelationsfunktion YRn (x',/) der Bezugszeichen Rn verwendet wird, erhält man die Vergleichssummen Ss, Rn(x',/) durch folgende Formel:

mittelwertbildende	0	0	Funktion,	0	0	0	/erwendei	0	0	t	0	folgende	0	0
S-Matrix:	0	0		0	0	0		0	0		0		0	0
	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
	= 0	0	0	0	0	1	0	1	0	0	0	0	0
	0	0	0	0	0	0	1	0	0	0	0	0	0
So, 0 (*',/) =	0	0	0	0	0	0	1	0	0	0	0	0	0
	0	0	0	0	0	0	1	0	0	0	0	0	0
	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
		0			0		0
		0		0	0

Rn

n (JC',/) .

40

In diesem Falle tritt Yr₁₁ {x' y') an die Stelle von 2Rn (x',y') in der oben besprochenen Formel. Da Ds (x',y') für I x' I > 2 oder |/ | > 4 gleich Null ist. werden in diesen Fällen alle Produkte

D_s(x',/)Y_Rn(x',/)

zu Null. Aus diesem Grunde wird in der Anordnung nur der Teil von Yr_k (x',y') innerhalb der dicken Linien (F i g. 26) verwendet.

Durch die Verwendung der zweiten Differenzfunktionen wird die Unterscheidung wegen der negativen Komponenten in der M-Matrix verbessert. Durch eine andere Klasse von Funktionen, die »Glättungs«-Funktionen, wird die Unterscheidungskraft nicht vergrößert, aber die Stabilität oder Sicherheit der Zeichenerkennung schlechter Zeichen, die z. B. durch Zutaten oder Auslassungen mit einem Rauschen behaftet sind, sowie von Zeichen mit oder ohne Haarstriche usw., wird erhöht. Diese Funktionen werden nach den vorstehenden Formeln für Yr »(*',/) ermittelt, wobei die M-Matrix durch eine Matrix (S) ohne negative Elemente und die L-Matrix durch eine Matrix (R), die als Autokorrelationsfunktion der S-Matrix abgeleitet wird, ersetzt werden. Eine der Glättungs- oder Ausgleichsfunktionen, d. h. eine Die Autokorrelationsfunktion der S-Matrix ergibt die folgende Ä-Matrix:

0000000000000 0000000000000 0000000000000 0000000000000 0000000000000 0000000000000 0000001000000 0000022200000 Λ_οο (*'</) =0 000125210000 0000022200000 0000001000000 0000000000000

0000000000000

0000000000000 0000000000000 0000000000000 0000000000000

Beim Erkennen von Zeichen unter Anwendung von mittelwertbildenden Funktionen des Autokorrelationsfunktionsvergleichs wird die Formel Yr _n (x', /) in die folgende Formel für Wr_n (x',/) umgewandelt:

•■Rn(a,b)^

a,b

wobei

x'.y'

*,, _Ψ (x',y^r) D_Rn (x',y')

und

ist.

CRn (a, b) = 2,S», y (X',/) DRn (x',/) x'.y'

Die Vergleichssummen Ss, Rn (*',/) werden dann nach folgender Formel gebildet:

Ss- Rn (JC',/) = 2,Ds (X',/) WRn (x',/) .

x'.y'

13 14

3. Zeichenerkennung und Stabilität Die j_n F i g. 4 gezeigte Umkehr- oder Inversions-

Der Autokorrelationsfunktionsvergleich führt zu stufe dreht die Phasenlage des Eingangssignals um

einer genauen und sicheren Erkennung der Zeichen. 180°. Es wird somit auch eine Vertauschung beider Die mit den Angaben der F i g. 26 erlangten binärer Ziffern bewirkt.

Summen Ss- r η sind in Fig. 27 gezeigt. Dabei wird 5 Fig. 5 zeigt ein Symbol für einen Verstärker; die normierte Autokorrelationsfunktion Z_Rn (x¹,/) F i g. 6 zeigt das Symbol für eine Begrenzer-

der Bezugszeichen oder -muster verwendet sowie auch schaltung.

in Fig. 28, wo die normierte Zweite-Differenz-Auto- Eine Verzögerungsschaltung ist in F ig. 7 dargestellt,

korrelationsfunktion Yr₁₁ (x',y') der Bezugsmusterver- Die dieser Schaltung zugeführten Signale werden nach wendet wird. Die größten Summen entstehen in jedem i° einer gewissen Zeitdauer weitergeleitet, ohne daß sie Falle, wenn das Eingangszeichen dem Bezugszeichen in bezug auf ihre Form oder Amplitude verändert gleicht, aber bei Verwendung eines Vergleichs mit der werden. Die Ziffer unter dem V bedeutet die in Zeit-Zweiten-Differenz-Autokorrelationsfunktion erhält einheiten gemessene Verzögerungsdauer, man ein größeres Verhältnis zwischen der größten und F i g. 8 zeigt das Symbol für einen monostabilen

der zweitgrößten Übereinstimmung. 15 Multivibrator. Diese Schaltung erzeugt ein recht-

F i g. 29 zeigt die Ergebnisse, die man bei einem eckiges Ausgangssignal 1, wenn eingangsseitig ein Autokorrelationsfunktionsvergleich von idealen Ein- »1 «-Signal zugeführt wird. Der äusgangsseitig aufgangszeichen bzw. von Eingangszeichen mit Bezugs- tretende Torimpuls hat die Amplitude und Polarität zeichen erhält, wenn die Eingangszeichen einen auf eines »1 «-Signals und eine von den Schaltungskon-Auslassungen oder Zusätze zurückzuführenden Rausch- 20 stanten abhängige Dauer.

anteil aufweisen. In diesem Falle werden die Zeichen in Die an diesen Grundschaltüngen angeschlossenen

eine größere Zahl von diskreten Bereichen unterge- Eingangsleitungen enden entweder in einem Pfeil oder teilt als die in der vorstehenden Beschreibung be- in einer Raute. Ein Pfeil zeigt an, daß entweder ein nutzten Zeichen oder Muster. In der Praxis wird die Impuls oder die Vorderflanke eines Torimpulses Erfindung in Verbindung mit Zeichen oder Mustern 25 erforderlich ist. Eine Raute zeigt an, daß ein Torverwendet, die etwa die in F i g. 29 gezeigte Anzahl von impuls nötig ist; z.B. zeigt die Raute, wenn sie in diskreten Bereichen aufweisen. Die Angabe unterhalb Verbindung mit UND-Torschaltungen benutzt wird', der Muster ist das Maß der Ähnlichkeit des Zeichens an, daß das Eingangssignal ein entsperrender Tormit drei Bezugszeichen A, B und R und ergibt sich aus impuls ist.

der weiteren Normierung der Summen Ss- Rn (x',/), 3° F i g. 9 zeigt einen Ringzähler im Prinzip. In diesem die man bei einem Vergleich mit der normierten Auto- Zähler ist jeweils nur eine bistabile Kippschaltung korrelationsfunktion Zr _n (x¹, y') erhält. Die Mustert, eingestellt. Bei jedem Anlegen eines Schiebeimpulses B und R, die einander im Aufbau gleichen, sind ausge- wird die vorher eingestellte Kippschaltung zurückwählt worden, um die Stabilität und Sicherheit dieses gestellt, und nach einer Verzögerurig wird die in Autokorrelationsfunktionsvergleichs unter schlechten 35 aufsteigender Folge benachbarte Kippschaltung einBedingungen zu zeigen. gestellt. Durch einen zusätzlichen Eingangsimpuls

wird die Kippschaltung in der niedrigsten Stelle vor 4. Elektronische Symbole und Grundschaltungen Anlegen von Schiebeimpulsen eingestellt.

Fig. 10 zeigt eine Reihe von bistabilen Kippschal-

Die Schaltbilder enthalten mehrere Symbole für 40 tungen, die zu einem Zähler zusammengeschaltet sind,.

Schaltungen (z. B. bistabile Kippschaltungen, UND- Zählimpulse werden nacheinander an den Komple-Torschaltungen usw.) und Funktionsblöcke (z. B. menteingang der Kippschaltung in der niedrigsten Register, Multipliziereinheiten usw.), die an Hand Stelle angelegt. Der Zähler kann durch das Anlegen von Fig. 1 bis 16 genauer erläutert werden sollen. von »1 «-Signalen an alle»i?«-Eingänge auf 0 zurück-F ig. 1 bis 8 zeigen die in den Schaltbildern 45 gestellt werden und lief ert dann an jedem »1 «-Ausgang

verwendeten Grundschaltungen. der Kippschaltungen ein »O«-Signal. Der erste dem

F i g. 1 zeigt eine bistabile Kippschaltung. Sie wird Komplementeingang zugeführte Zählimpuls stellt die

durch Anlegen eines »1 «-Signals an den Einstell- Kippschaltung der niedrigsten Stelle ein, und an ihrem

eingang (S) betätigt. Am »1 «-Ausgang entsteht ein Ausgang tritt ein »1 «-Impuls auf. Da der »O«-Äusgang »1 «-Signal und am »0«-Ausgang ein »0«-Signal, und 50 dieser Kippschaltung von einem »!«-Signal auf ein durch Zuführen eines »1 «-Signals an den Rückstell- »0«-Signal umgeschaltet wird, wird die benachbarte eingang (R) wird die Schaltung zurückgestellt, wo- Kippschaltung nicht beeinflußt! Durch den zweiten durch am »1 «-Ausgang ein »0«-Signal und am »0«-Aus- angelegten Zählimpuls wird die Kippschaltung der gang ein »1 «-Signal erzeugt werden. Bei der Betätigung niedrigsten Stelle rückgestellt, und sie gibt auf ihrer wird die Schaltung nicht beeinflußt, wenn ein Signal 55 »1 «-Ausgangsleitung ein »0«-Signal ab und liefert ein an den »SV-Eingang gelegt wird und die Schaltung »1 «-Signal an den Komplementeingang der benachbereits eingestellt ist oder wenn bei bereits zurück- barten Kippschaltung, die dadurch umgeschaltet wird.

gestellter Schaltung ein Eingangssignal »R« zugeführt Zu dieser Zeit führen die Ausgangsleitungen 2° und 2^a wird. Der dritte Eingang ist der sogenannte »Komple- jeweils »0«-Signale, auf der Ausgangsleitung 2¹ hegt ment«-Eingang und schaltet den Zustand der Schaltung 60 ein »1 «-Signal. Damit steht der Zähler auf 010, der

um, wenn dort ein »1 «-Signal zugeleitet wird. binären Darstellung für die Dezämalziffer 2. Beim

Eine UND-Torschaltung, wie die in F i g. 2 gezeigte, Anlegen aufeinanderfolgender Zählimpulse erhöht

liefert nur dann ein »!«-Ausgangssignal, wenn an allen sich die Ausgangssumme, bis sie auf 111 steht (nach Eingangsklemmen gleichzeitig »1 «-Signale liegen. Eine dem siebenten Eingangsimpuls). Bei Anlegen des näch-ODER-Torschaltung, wie die in den zwei Symbolen 65 sten (achten) Impulses beträgt die Ausgangssumme 000, von F i g. 3 dargestellte, erzeugt nur dann ein »1«-Aus- und nachfolgende Impulse bewirken eine Wiedef-

gangssignal, wenn irgendein »!«-Eingangssignal vor- holung dieses Vorgangs. Es ist "nicht.nötig, den Zähler

liegt. zunächst auf 000 zu stellen,' sondern er kahri auf eine

15 16

beliebige Zahl zurückgestellt werden, indem »1 «-Signale niedrigsten Stelle zugeführt. Auf diese Weise werden den entsprechenden »S«- und »/^«-Eingängen zugeführt die in das Schieberegister eingegebenen Daten durch werden. Wenn man ein Zählerauslesesignal für einen das Anlegen aufeinanderfolgender Schiebeimpulse

bestimmten Zählerstand benötigt, wird eine UND- erneut in Umlauf gesetzt. Für die höchste Stelle ist

Torschaltung an die Ausgänge der entsprechenden 5 eine Entnahmemöglichkeit vorgesehen, durch die das

bistabilen Kippschaltungen angeschlossen. höchststellige Bit im Register feststellbar ist. Die im

In Fig. 11 ist ein Impulszähler für fünf Impulse Register gespeicherten Daten können also durch das

dargestellt, der für jeden fünften Eingangsimpuls einen Anlegen einer Folge von Schiebeimpulsen nachein-

Ausgangsimpuls erzeugt. Der UND-Torschaltung ander entnommen werden.

dieses Zählers werden Signale von den »O«-Ausgängen io Fig. 14 zeigt einen Akkumulator; jeder bistabilen

jeder der bistabilen Kippschaltungen zugeführt. Die Kippstufe des Akkumulators wird ein Rückstellimpuls

UND-Torschaltung gibt daher ein Ausgangssignal ab, zugeführt. Das einzuspeichernde und zu addierende

wenn alle bistabilen Kippschaltungen zurückgestellt binäre Wort (parallel) und ein »Addier«-Impuls werden

werden. Zu diesem Zweck wird ein »Rückstellen-auf- gleichzeitig zugeführt, wodurch das binäre Wort zu

O«-Signal verwendet, das dem Zähler zugeleitet wird 15 der zuvor gespeicherten Summe addiert wird,

und alle Kippschaltungen zurückstellt. Beim Zuführen In F i g. 15 ist eine Subtrahiereinheit dargestellt,

von Impulsen arbeitet der Zähler ähnlich wie der von der nur zwei Stufen im einzelnen gezeigt sind.

Zähler von Fig. 10, nur daß beim Zählerstand 4 ein Die dritte Stufe ist schematisch dargestellt. Da das

Signal verzögert und nach dem Komplementeingang binäre Ausgangssignal der Subtrahiereinheit für nega-

der Kippschaltungen der beiden untersten Stellen ao tive Differenzen die Komplementform hat, zeigt der

zurückgekoppelt wird. Der vierte Zählimpuls, der Borgvorgang aus der Vollsubtrahiereinheit der höch-

zunächst die beiden Kippschaltungen in den niedrigsten sten Stufe das Vorzeichen der Differenz an, und zwar

Stellen zurückstellt und die Kippschaltung in der bedeutet eine »1« eine negative und eine »0« eine

höchsten Stelle einstellt, bewirkt, daß ein Signal den positive Differenz.

Kippschaltungen der beiden niedrigsten Stellen über 35 Fig. 16 zeigt ein schrittweise weiterschaltendes einen Rückkopplungsweg zugeführt wird und diese Register (add-»l<<). Dieses Register kann durch das einstellt. Durch den fünften der Schaltung von Anlegen eines Impulses an den Rückstelleingang Fig. Π zugeführten Impuls werden alle Kipp- jeder bistabilen Kippstufe auf »0« zurückgestellt schaltungen zurückgestellt, so daß die UND-Tor- werden. Eine im Register zu speichernde Zahl wird schaltung einen Ausgangsimpuls abgibt. Ebenso wird 30 den Einstelleingängen der Kippschaltungen in ähnfür den zehnten, den fünfzehnten usw. diesem Zähler licher Weise wie beim Schreib-Lese-Register der zugeführten Impuls durch die UND-Torschaltung ein Fig. 12 parallel zugeführt. Das schrittweise weiter-Ausgangssignal abgegeben. schaltende Register erhöht seinen Stand um »1«, Fig. 12 stellt ein Schreib-Lese-Register dar. Dieses wenn ein Signal dem »1 «-Addieren-Eingang zugeführt Register wird auf »0« zurückgestellt, wenn ein Impuls 35 wird. In dieser Hinsicht arbeitet das Register ähnlich an die RücksteUeingänge der bistabilen Kippschal- wie der Zähler in F i g. 10, da das »O«-Ausgangssignal tungen angelegt wird. Das Register wird vollständig jeder Kippstufe der nächsten Kippstufe als »Kompleauf »1« zurückgestellt, wenn an alle EinsteJleingänge ment«-Eingangssignal zugeführt wird. — Die außerder bistabilen Kippschaltungen ein Impuls angelegt dem noch benötigten Multiplizierschaltungen sind wird. Das Register kann auf eine beliebige andere 40 gleichfalls von an sich bekannter Bauart. Zahl zurückgestellt werden, wenn an die entsprechen- . _o , . ,, , „ . . den Einstell- und RücksteUeingänge der Kippschal- . ⁵' Schakungsaufbau und Funktionsweise tungen Impulse angelegt werden. Das Einspeichern ^eines Ausfuhrungsbeispieles der elektronischen einer Zahl in das Register erfolgt durch das parallele Vorrichtung zur Zeichenerkennung Anlegen von Impulsen an die entsprechenden Signal- 45 Bei dem in Fig. 30 dargestellten Ausführungsbeieingangsleitungen. Wenn z.B. die Binärzahl 101 in spiel der Erfindung wird ein auf einer Matrix 203 bedas Register eingeschrieben werden soll, wird das fmdliches Zeichen 201 mit einem Lichtpunktabtaster Register zunächst auf »0« zurückgestellt, und dann 205 abgetastet. Eine Fotozelle 207 liefert ein dem wird ein »1 «-Signal an die 2⁸- und 2°-Eingänge gelegt, Zeichen entsprechendes Signal f(x,y). und dem 2¹-Eingang wird ein »0«-Signal zugeführt. 50 Das Ausgangssignal der Fotozelle 207 wird in zwei Das an den »!«-Ausgängen der Kippschaltungen Umlauf Schieberegistern 243 und 245 eingespeichert, abgenommene Ausgangssignal stellt die im Register Ein Taktgeber 246 steuert die zeitliche Zuordnung der gespeicherte binäre Zahl dar. einzelnen Schaltvorgänge. Zur Zeit »la« wird an die In F i g. 13 ist ein Umlauf schieberegister dargestellt, Umlauf steuerschaltung 248 ein Impuls gelegt, die eine das aus einer Gruppe von hintereinandergeschalteten 55 Folge von Umlaufsteuerimpulsen an die Schiebe-Schieberegister-»Abschnitten« besteht. Jeder bistabilen register 243 und 245 abgibt, welche die Daten in jedem Kippschaltung des Registers wird ein Rückstell- Register nacheinander vollständig durch das Register Eingangssignal zugeführt. Die Eingangssignale werden durchschieben, bis sie wieder in ihrer Ausgangsstellung dem Schieberegister in Reihe an der Einstell-Eingangs- angelangt sind. Zur Erzeugung der Autokorrelationsklemme der Kippschaltung der niedrigsten Stelle 60 funktion Ds (0,0) für die »Verschiebung Null«, die zugeleitet. Zwischen je zwei Eingangssignalen werden einer Gruppe von Multipliziereinheiten 303 zugeführt dem Schieberegister Schiebeimpulse zugeführt. Diese wird, sind eine UND-Torschaltung 255 und ein entspreren die UND-Torschaltungen, so daß die in Zähler 257 vorgesehen. Zur Zeit »1 b<t wird an die entjeder Kippschaltung gespeicherten Angaben nach der sprechenden UND-Schaltungen 313 ein Impuls angenächsthöheren Kippschaltung übertragen werden 65 legt, wodurch die normierten Autokorrelationsfunkkönnen. Da es sich hier um ein Umlauf schieberegister tionen der Bezugszeichen Rl₁ R2 ... Rn ... tür x' handelt, wird das Ausgangssignal der Kippschaltung =0,/ = 0,die mitZH_X(0,O)₁Zh₂(O,0).. .Ζβη(0,0) ... der höchsten Stelle wiederum der Kippschaltung der bezeichnet und im Register 299 gespeichert sind, den

17 18

entsprechenden Multipliziereinheiten 303 zugeführt Impuls C auf 0 zurückgestellt. Ein weiterer Zähler 217, werden. Die Produkte D_s (0, O)-Zr₁ (0, 0), D_s (0, 0) · der ebenfalls durch den Impuls C gelöscht wird, gibt Zr₂ (P> 0) · · · Ds (0, O)-Zr₇₁ (0, 0) ... werden in den über die Leitung 219 einen »1 «-Ausgangsimpuls an die Multipliziereinheiten gebildet und einer Gruppe von UND-Torschaltung 221 ab, wenn weniger als acht Akkumulatoren 327 zugeführt. Zur Zeit »1 c« wird an 5 Impulse gezählt worden sind. Der Impuls C löst die eine Steuerschaltung 328 für das Schieberegister 245 erste Horizontalablenkung für den Abtaster durch ein Impuls angelegt, wodurch die Daten in diesem um Rückstellung des Zählers 215 auf 0 aus; dabei gibt der eine Stelle weitergeschoben werden. Die Schiebe- Zähler ein »1 «-Ausgangssignal ab, das über die ODER-register werden zur Zeit »2 a« erneut in Umlauf gesetzt, Torschaltung 223 dem Horizontalablenkgenerator 225 und der Zähler erzeugt ein Ausgangssignal D_s (1, 0), io zugeführt wird. Beim fünften auf den Impuls Cfolgendas zur Zeit »2b« mit Zr₁ (1, 0), Zr₂ (1, 0) ... Z_Rn den Taktimpuls B zählt der Zähler 215 über seinen (1, 0) ... multipliziert wird, wodurch die Produkte As Höchststand hinaus, und im Zähler steht wieder (1, 0) · Zr₁ (1, 0), Ds (1, 0) · Zr₂ (1, 0) ... Ds (1, 0) ■ eine 0, wodurch ein »1 «-Ausgangsimpuls erzeugt wird, Zr η (1, 0) ... gebildet werden. Diese Produkte werden der die zweite Horizontalablenkung (Impulsdiaden Akkumulatoren 327 zugeführt und dort zu den 15 grammi?) auslöst. In derselben Weise werden die vorher gespeicherten Produkten hinzuaddiert. In folgenden Horizontalablenkungen eingeleitet. Zu Begleicher Weise werden die übrigen Produkte gebildet ginn der neunten Horizontalablenkung wird dem und den Akkumulatoren zugeführt. Nach Bildung aller Zähler 217 der achte Impuls zugeführt. Der Zähler Produkte lassen sich die Ausgangssignale des Akku- steht nun auf 8, wodurch der vorbereitende Torimpuls mulators für jedes Bezugszeichen R durch den Aus- 20 (»!«-Ausgangssignal) für die UND-Torschaltung 221 druck beendet wird. Hierdurch wird die Abtastung beendet, γ . , ,. , wobei durch ein auf der Leitung 219 liegendes 0-Signal 2JJs(x,y)-Z_R(x,y) _die u_ND__Torschaltung 221 gesperrt und dadurch die

Taktimpulse B vom Eingang des Zählers 215 abge-

darstellen. Diese Summe wurde oben als 25 trennt werden.

Der Impuls C stellt über die ODER-Torschaltung

-Ss- Rn (x',y') 223 ebenfalls die bistabile Kippschaltung 227 ein, wodefiniert. durch die UND-Torschaltung 229 entsperrt wird. Eine Maximalsignal-Anzeigevorrichtung 330 wählt Außerdem werden Taktimpulse," die durch die Verdas größte Akkumulator-Ausgangssignal als Anzeige 30 zögerungsschaltung 231 um eine halbe Zeiteinheit verfür die Identität des Zeichens aus oder liefert eine zögert worden sind, an die UND-Torschaltung 229 »Abweisungs«-Anzeige, wenn die Differenz zwischen angelegt. Die diese UND-Torschaltung durchlaufender größten Summe zur zweitgrößten Summe nicht den Taktimpulse (Impulsdiagramm G) entsperren die groß genug ist. UND-Torschaltung 931, damit sie für den Videoaus-F ig. 31 zeigt eine mit elektronischen Mitteln 35 gangsimpuls der Fotozelle 207 während der Ablenkung arbeitende Vorrichtung zur Zeichenerkennung, die des Abtasters in Zeitabständen durchlässig ist. Das imstande ist, auf einer Matrix 203 mit 5 · 9 Feldern Impulsdiagramm H stellt in angenäherter Form das ein Muster auf 3 · 5 Feldern zu erkennen. Das Zeichen Videoausgangssignal der Fotozelle für das Eingangs-201 wird in Reihe durch einen Lichtpunktabtaster 205 zeichen »3« dar. Durch die eine Verzögerung von einer und eine Fotozelle 207 abgetastet. 40 halben Zeiteinheit bewirkende Verzögerungsschaltung Es wird angenommen, daß der Ausgangsimpuls der 231 wird der Ausgangsimpuls der Fotozelle abge-Fotozelle eine für die Betätigung der nachgeschalteten tastet, wenn der Abtaststrahl sich etwa in der Mitte Schaltung ausreichende Amplitude hat. jedes Bereichs der Matrix 203 befindet. Das Impuls-F i g. 41 zeigt mehrere Wellenformen, die in der in diagramm / stellt das Signal dar, das für ein Eingangs-Fig. 31 gezeigten Schaltung auftreten. Die Bezeich- 45 zeichen »3« am Ausgang der UND-Torschaltung931 nung der einzelnen Wellenformen entspricht den liegt.

ebenso gekennzeichneten Punkten und Leitungen in Durch den Impuls C wird ebenfalls der Zähler 233

F i g. 31. auf »0« zurückgestellt. Dieser Zähler liefert zwei Aus-

Ein Startimpuls (Wellenform A) wird einem mono- gangsimpulse, einen beim Stande »44« und einen beim

stabilen Torimpulsgenerator 209 zugeführt, der darauf- 50 Stande »45«. Der fünfundvierzigste von der UND-Tor-

hin einen Torimpuls von einer Zeiteinheit an die schaltung 229 weitergeleitete Taktimpuls hat einen

Leitung 211 abgibt. Eine Zeiteinheit sei die Zeit Ausgangsimpuls des Zählers 233 zur Folge, welcher

zwischen benachbarten Taktimpulsen (Wellenform B). die bistabile Kippschaltung 227 zurückstellt und somit

Der erste nach dem Startimpuls A auftretende Takt- die UND-Torschaltung 229 sperrt und damit verhin-

impuls durchläuft daher als Wellenform C die UND- 55 dert, daß weitere Videoimpulse die UND-Torschaltung

Torschaltung 213. Dieser Impuls erfüllt mehrere 231 durchlaufen können. Da der Zähler 233 für die

Funktionen, von denen eine darin besteht, daß er den Rückstellung der Kippschaltung 227 beim Stande »45«

Generator 204 für die Vertikalablenkspannung an- ausgelesen wird, ist die Kippschaltung für die Dauer

stößt, welcher die sägezahnförmige Vertikalablenk- von fünfundvierzig Zeitabschnitten eingestellt. Die

spannung (Wellenform D) für den Lichtpunktabtaster 60 UND-Torschaltung 229 ist während der gleichen Zeit

erzeugt. Da die Matrix 203 nur fünf diskrete Stellen in entsperrt. Die von der UND-Torschaltung 229 er-

jeder Zeile und neun diskrete Spalten aufweist, führt zeugten fünfundvierzig Impulse (Impulsdiagramm G)

der Lichtpunktabtaster während jeder Vertikalab- werden außerdem einer weiteren UND-Torschaltung

lenkung neun Horizontalabtastbewegungen aus. Jede 235 zugeführt. Der fünfundvierzigste Impuls wird

Horizontalablenkspannung (Impulsdiagramm F) hat 65 durch den Impuls K, d. h. einem Sperrimpuls von der

eine Länge von fünf Zeiteinheiten. Ein 5-Impuls- Dauer von IV2 Zeiteinheiten gesperrt, der durch das

Zähler 215 liefert einen »1 «-Ausgangsimpuls, wenn Signal »Zählerentnahme bei 44« (Impulsdiagramm J)

eine »0« eingespeichert wird. Er wird durch den eingeleitet wird. Der Ausgangsimpuls der UND-Tor-

19 20

schaltung 235 wird durch die Verzögerungsschaltung die die »2« an Position I von F i g. 40 bilden. F i g. 34

237 um eine halbe Zeiteinheit verzögert, wodurch ein stellt den nach zwei Verschiebungen vorliegenden Zu-

Impulszug (Impulsdiagramm L) entsteht, das mit den stand dar, und zwar koinzidieren jetzt 0 Bits, was die

Taktimpulsen (Impulsdiagramm B) phasengleich ist. »0« in Position »2« von F i g. 40 ergibt. Bei Fortsetzung

Di i f unfundvierzigstelligen Schieberegister 243 urd 5 der Verschiebung (nach drei Schiebevorgängen) nimmt

245 werden jedes durch den Impuls C zurückgestellt. das verschobene Zeichen die Form der »3« auf der

Die vierundvierzig Impulse im Impulsdiagramm L linken Seite der Matrix an, die eine Reihe tiefer steht

werden durch ODER-Torschaltungen 247 und 249 als das nichtverschobene (linksgeneigte Linien auf der

hindurchgeleitet und schieben die Register um vierund- Matrix) Zeichen (F i g. 35). Nach drei Schiebevor-

vierzig Einheiten weiter. Da die Schiebeimpulse L mit io gangen liegt ein koinzidierendes Bit vor (Bit Nr. 3 von

den Taktimpulsen B phasengleich sind, erfolgen die Reihe 6), und es entsteht die »1« in Position »3« von

Verschiebungen zwischen aufeinanderfolgenden, von F i g. 40.

der UND-Torschaltung 931 kommenden Videoim- Bei Fortsetzung der Schiebevorgänge erhält man die pulsen. Eine halbe Zeiteinheit, nachdem das dem restlichen Daten für die Tabelle in F i g. 40. F i g. 36 ersten Bereich der Matrix 203 entsprechende Video- 15 zeigt den Zustand nach zweiundzwanzig Schiebevorsignal durch die UND-Schaltung231 in die ersten gangen. Das untere Wort in Fig. 36 weist drei Bits Stellen der Schieberegister 243 und 245 gelangt ist, (Nr. 2 und 5 von Reihe 1 und Nr. 1 von Reihe 2) auf, schiebt daher der erste der vierundvierzig Schiebe- die von rechts her nach dem linken Ende des Wortes impulse (Impulsdiagramm L) diesen Impuls nach der gelangt sind. Das verschobene Zeichen (rechtsgeneigte zweiten Stelle jedes Schieberegisters. Eine weitere halbe 20 Linien) tritt dabei eben am oberen Rand der Matrix Zeiteinheit später wird das dem zweiten Bereich der entsprechend den in das linke Ende des unteren Wortes Matrix 203 entsprechende Videosignal in die niedrigste eintretenden Bits ein. Nach zweiundzwanzig Schiebe-Stelle jedes Schieberegisters eingespeichert. Nach vier- vorgängen liegen keine koinzidierenden Bits vor, woundvierzig aufeinanderfolgenden Schiebevorgängen durch eine »0« in der Stelle 22 der Tabelle von F i g. 40 sind die fünfundvierzig diskreten Bereiche der Matrix 25 entsteht (entsprechend der Verschiebung des Zeichens 203 darstellenden fünfundvierzig Videosignale in jedem um zwei Einheiten nach rechts und um vier Einheiten Schieberegister gespeichert. nach unten). F i g. 37 zeigt den Zustand nach dreiund-F i g. 32 bis 39 zeigen die aufeinanderfolgende Be- zwanzig Schiebevorgängen, bei dem keine Bits koinzitätigung der Schieberegister 243 und 245 und der ihnen dieren. Dies entspricht einer Verschiebung um zwei zugeordneten Schaltung bei der Bildung der Auto- 30 Einheiten nach links und um fünf Einheiten nach korrelationssummen. In Fig. 32 bis 39 sind jeweils unten, was der Verschiebung um zwei Einheiten nach zwei fünfundvierzigstellige binäre Wörter unter An- links und um vier Einheiten nach oben vergleichbar gäbe der in den Schieberegistern 243 und 245 bei ist, weil die Matrix neun Reihen hat. Die auf der Erzeugung der Autokorrelationsfunktion gespeicherten Matrix von F i g. 37 dargestellte Verschiebung beträgt Bits dargestellt. Das obere binäre Wort ist in allen 35 zwei Einheiten nach links und fünf Einheiten nach Figuren dasselbe und stellt die im Schieberegister 243 unten sowie zwei Einheiten nach links und vier Eineingespeicherten Daten dar, die einem nichtzentrierten heiten nach oben. Die zuletzt genannte Verschiebung Eingangszeichen »3« entsprechen, welches auf den wurde gewählt, damit die Information an Stelle 23 in Matrizen in Fig. 32 bis 39 durch »linksgeneigte« die Tabelle von F i g. 40 eingetragen werden kann. Die Linien dargestellt ist. Das untere binäre Wort stellt die 40 dreiundzwanzigste und alle folgenden Verschiebungen Daten im Schieberegister 245 dar. Dieses Wort erhält ergeben Daten für den oberen Teil der Tabelle von man durch Verschiebung der Daten im oberen binären F i g. 40. Infolge der Symmetrie der Tabelle sind diese Wort um den angegebenen Betrag. Es handelt sich bei Daten redundant. F i g. 38 stellt den Zustand dar, der den hier beschriebenen Schieberegistern um Register- nach vierundvierzig Verschiebungen vorliegt und ringschaltungen, bei denen die Bits aus der letzten 45 eine »2« in der Stelle 44 der Tabelle von F i g. 40 ergibt. Stelle nach der ersten Stelle geschoben werden. Die F i g. 39 zeigt schließlich, daß fünfundvierzig aufeinrechtsgeneigten Linien in den Matrizen deuten die dem anderfolgende Verschiebungen als Ergebnis wieder den unteren binären Wort entsprechenden Lagen des ver- unverschobenen Zustand liefern (F i g..32). Nach schobenen Eingangszeichens »3« an. Die Bits des diesem Verfahren erhält man im Ergebnis die gleiche oberen Wortes werden mit den Bits des unteren Wortes 50 Autokorrelation (F i g. 40), wie man sie gemäß F i g. 25 verglichen. Anschließend wird die Zahl der überein- nach dem in Verbindung mit F i g. 17 bis 24 beschriestimmenden Bits gezählt. Das Ergebnis dieser Zählung benen direkten Verfahren erhält. Sollen Eingangsliefert die Daten für die Autokorrelationstabelle von zeichen der Größe»w?«·»«« erkannt werden, so muß F i g. 40. die Eingangsmatrix mindestens (2 m — 1) · (2 η — X)

F i g. 32 zeigt den Zustand der Schieberegister 55 Felder aufweisen.

während des ersten Arbeitsganges, nachdem die das Die in der Tabelle in Fig. 40 angegebenen 23 Eingangszeichen »3« darstellenden binären Daten ein- nicht redundanten Summen werden im Zähler 257 gespeichert worden sind. Es sind sieben koinzidierende (F i g. 31 b) aufaddiert. Der Impuls »Entnahme bei 45« Bits vorhanden, die die »7« in der Mitte (Position 0) des Zählers 233 stellt über die ODER-Torschaltung258 von F i g. 40 bilden. F i g. 33 zeigt den Zustand der 60 (erster Impuls des Impulsdiagramms M) und über die Schieberegister während des zweiten Arbeitsganges; UND-Torschaltung 259 die bistabile Kippschaltung das untere binäre Wort ist um eine Stelle verschoben 261 ein, die ein Entsperrsignal (Impulsdiagramm N) an worden. Dies entspricht der Verschiebung des Ein- die UND-Torschaltung 263 abgibt. Die darauffolgengangszeichens um eine Einheit nach rechts. Das ver- den fünfundvierzig Taktimpulse werden als Schiebeschobene Zeichen (rechtsgeneigte Linien) auf der 65 impulse über diese UND-Torschaltung (Impulsdia-Matrix befindet sich jetzt teilweise auf der linken Seite gramm P) und die ODER-Torschaltungen 247 und der Matrix. Jetzt stimmen zwei Bits (Bit Nr. 4 in 249 den Registern 243 und 245 zugeführt, wodurch Reihe 2 und Bit Nr. 4 in Reihe 6) miteinander überein, beide gleichzeitig fünfundvierzigmal weitergeschoben

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werden. Da der Ausgangsimpuls der fünfundvier- Schieberegister 245 um eine Einheit weitergeschoben zigsten Speicherstelle in jedem Schieberegister zur wird (durch die Spannung S). Dadurch wird verhinersten Speicherstelle zurückgekoppelt wird, nimmt dert, daß während dieses Schiebevorganges etwa ein jedes Register nach fünfundvierzig aufeinanderfolgen- falsches Signal über die UND-Torschaltung 255 dem den Schiebevorgängen seinen Ruhezustand ein. Wenn 5 Zähler 257 zugeleitet wird.

die in der Stelle 45 der Register eingespeicherten Bits Ein Ringzähler 298 sorgt für die zeitliche Steuerung

den Wert »1« haben, dann gibt bei Verschiebung der der nachgeschalteten Schaltungen. Dieser Zähler Register eine UND-Torschaltung 255 Impulse an den liefert auf jeweils nur einer Ausgangsleitung einen Zähler 257 ab. Da den beiden Schieberegistern die »1 «-Ausgangsimpuls. Der Zähler wird durch den gleichen Videosignale zugeführt worden sind, zeigt der io Impuls C auf Null zurückgestellt. Nachdem der Zähler 257 während dieses Arbeitsganges die Summe Impuls S zum erstenmal aufgetreten ist, gibt der der Videosignale an. Zähler an seiner ersten Stufe ein Ausgangssignal ab

Ein fünfundvierzigstelliger Impulszähler 265 erzeugt (Impulsdiagramm V). Durch aufeinanderfolgende Eineine Ausgangsspannung Q, die über die ODER-Tor- gangsimpulse wird der Zähler durch seine vierundschaltung 267 die bistabile Kippschaltung 261 zurück- 15 zwanzig Stellen hindurch weitergeschaltet. Der Imstellt, wodurch die UND-Torschaltung 263 nach der puls W wird durch den zweiten dem Ringzähler Weiterleitung von fünfundvierzig Impulsen gesperrt zugeführten Eingangsimpuls erzeugt, der Impuls X wird. Bei Rückstellung der Kippschaltung 261 wird durch den dreiundzwanzigsten Eingangsimpuls und ein Impuls über die UND-Torschaltung 269 dem für der Impuls Y durch den vierundzwanzigsten Eingangseine Zeiteinheit wirksamen monostabilen Multi- 20 impuls. Die Spannung Y stößt unter anderem den für vibrator 271 zugeleitet. Das Ausgangssignal dieses zwei Zeiteinheiten wirksamen monostabilen Multi-Multivibrators entsperrt die UND-Torschaltung 273, vibrator 291 an, der einen Ausgangsimpuls liefert, der die den darauffolgenden Taktimpuls durchläßt. Die über die Umkehrstufe 293 die UND-Schaltung 259 UND-Torschaltung 269 wird nach dem Auftreten des (Impuls T) sperrt. Hierdurch wird die selbsttätige Impulses C durch den für eine Zeiteinheit wirksamen 25 Wiedereinschaltung der bistabilen Kippschaltung 261 monostabilen Multivibrator 283 und die Umkehr- und der Schieberegister 243 und 245 nach Ablauf von stufe 285 für eine Zeiteinheit gesperrt. Dadurch wird dreiundzwanzig Eingangszeichenverschiebevorgängen sichergestellt, daß kein Signal (Impulsdiagramm S) beendet.

erzeugt wird, wenn die Kippschaltung 261 zu Beginn Die im Zähler 257 aufaddierten Summen werden

rückgestellt wird (durch den Impuls C). 3° zum richtigen Zeitpunkt über die UND-Torschaltung

Die Spannung 5 durchläuft die ODER-Torschal- 295 dem Register 297 zugeleitet. Die in diesem Register tung 249 und schiebt die im Schieberegister 245 ein- gespeicherte Zahl wird gleichzeitig durch eine Multigespeicherten Daten um eine Stelle weiter. Dies pliziereinheit 303 mit einer Zahl multipliziert, die in entspricht der oben erklärten Verschiebung des jeder der zehn Gruppen 301 von je dreiundzwanzig Zeichens 201 auf der Matrix 203 um eine Einheit. 35 Registern in einem Leseregister 299 gespeichert ist. Außerdem wird die Spannung S über eine Ver- Die erste im Register 297 gespeicherte Zahl wird mit zögerungsschaltung 287, die das Signal um eine halbe der im »1 «-Register +0/299 gespeicherten Zahl mittels Zeiteinheit verzögert, über die ODER-Torschaltung der Multipliziereinheit 303 multipliziert. Dieses Pro- 258 und die UND-Torschaltung 259 der bistabilen dukt wird im »1 «-Zwischenspeicher 327 gespeichert. Kippschaltung 261 zugeführt und stellt diese für die 40 Gleichzeitig multipliziert die Multipliziereinheit 303 zweite Phase der Operation (Impulsdiagramm TV) ein. die im Register 297 gespeicherte Zahl mit der im Die Verzögerungsschaltung 287 sorgt dafür, daß die »2«-Register —0/299 gespeicherten Zahl und gibt das Kippschaltung 261 nicht vor der Verschiebung des Produkt an den »!«-Zwischenspeicher 327 ab. Gleich-Registers245 zurückgestellt wird. Die Register 243 zeitig wird die im Register 297 gespeicherte Zahl mit und 245 werden somit fünfundvierzigmal weiter- 45 der in dem entsprechenden Register 299 gespeicherten geschoben, wodurch eine Summe von koinzidierenden Zahl multipliziert, und das Produkt wird im ent- »1 «-Signalen im Zähler 257 aufaddiert wird. Dann sprechenden Zwischenspeicher 327 gespeichert. Die wird das Register 245 um eine Stelle weitergeschoben. zweite durch den Zähler 257 gebildete gespeicherte Dabei wird jedes Register wieder fünfundvierzigmal Zahl, die die Autokorrelationssumme für eine Verweitergeschoben. Auf diese Weise werden nacheinan- 50 Schiebung um eine Einheit darstellt, wird danach im der die Autokorrelationssummen (F i g. 40) gebildet. Register 297 gespeichert und gleichzeitig mit der Zahl

Die Spannung S entsperrt außerdem die UND- multipliziert, die im »1 «-Register — 1, im »2«-Register Schaltung 295, so daß die im Zähler 257 aufgelaufene —1 usw. bis das >0<-Register — I steht. In diesem Summe den nachgeschalteten Stufen weitergeleitet Ausführungsbeispiel werden zehn Multipliziereinheiten werden kann, und stellt nach einer Verzögerung um 55 verwendet, je eine für jedes der zu erkennenden eine Zeiteinheit in der Verzögerungsschaltung 296 Zeichen. Bei Serienmultiplikation wäre nur eine den Zähler 257 zurück (Impulsdiagramm U). Diese Multipliziereinheit nötig. Da bei Verwendung einer Verzögerungsschaltung 296 sorgt dafür, daß der Aus- 5 · 9-Matrix dreiundzwanzig einzelne Autokorrelationsgangsimpuls des Zählers 257 vor der Rückstellung summen berechnet werden, werden in jeder Gruppe 301 des Zählers den nachgeschalteten Stufen zugeführt 60 jeweils dreiundzwanzig Register 299 benutzt. Die in wird. den Registern 299 gespeicherten Zahlen sind in den

Der Ausgangsimpuls der 45-Impuls-Zählers 265 Tabellen in F i g. 26 dargestellt. In den Registern 299 (Impulsdiagramm Q) schaltet einen für zwei Zeit- können entweder die Zahlen der normierten Autoeinheiten wirksamen monostabilen Multivibrator 277 korrelationsfunktion oder die Zahlen der normierten ein, der an die Umkehrstuf e 279 einen positiven 65 Zweiten-Differenz-Autokorrelationsfunktion gespei-Torimpuls abgibt. Der Ausgangsimpuls der Umkehr- chert werden. Welche Zahlen in den Registern stufe (Impulsdiagramm R) sperrt die UND-Tor- gespeichert werden, hängt von der Reihenfolge der schaltung 281 während der Zeitdauer, in der das Erzeugung von Summen im Zähler 257 durch die

Schaltung von F i g. 31a, 31b ab. F i g. 40 zeigt die Autokorrelationsfunktion für das Zeichen >3<, deren mit >0<, >1<, >2< usw. bis >44< bezeichnete Elemente die Reihenfolge ihrer Ermittlung angeben. Die mit >0< bezeichnete Zahl wird in das >3<-Register —0 eingegeben, die mit >l< bezeichnete Zahl wird in das >3<-Register — 1 usw. bis zu der mit >22< bezeichneten Zahl, die in das >3<-Register —22 eingespeichert wird. Alle Zahlen müssen verdoppelt werden mit Ausnahme der Zahlen im >1<-Register —0, im >2<-Register —0 usw. bis zum >0<-Register —0 als Nachweis für die spiegelbildlich liegenden Zahlen, die dreiundzwanzig, vierundzwanzig, fünfundzwanzig usw. bis vierundvierzig Verschiebungen entsprechen und nicht von der Schaltung von F i g. 31 erzeugt werden, da sie den von den ersten zweiundzwanzig Schiebevorgängen gebildeten Zahlen gleichen. Die Daten in Fig. 40 müssen zum Vergleich der Autokorrelationsfunktionen normiert werden. Durch UND-Torschaltungen 313 werden die entsprechenden Register 299 ausgewählt. Der Ringzähler 298 steuert die Betätigung der UND-Torschaltung 313 zeitlich und sorgt so dafür, daß die Zahlen im >1<-Register —0, im >2<-Register —0 usw. den Multipliziereinheiten 303 nach Erzeugung der Autokorrelationssumme für die Verschiebung 0 zugeführt werden, die Zahlen im >1<-Register — 1, im >2<-Register — 1 usw. nach Erzeugung der Autokorrelationssumme für die Verschiebung 1 usf., bis schließlich die Zahlen im >1<-Register —22, im >2<-Register —22 usw. nach der Verschiebung 22 zugeführt werden und die (endgültige) Autokorrelationssumme gebildet wird. Durch die Spannung β wird das Register 297 eine Zeiteinheit, bevor die Spannung S die UND-Torschaltung 295 zur Weiterleitung der aufaddierten Summe aus dem Zähler 257 in das Register vorbereitet, zurückgestellt. Eine Zeiteinheit nach der Spannung S (wegen der die Spannung Q um zwei Zeiteinheiten verzögernden Verzögerungsschaltung 323) gibt ein für dreißig Zeiteinheiten wirksamer monostabiler Multivibrator 315 eine Entsperrspannung (Impulsdiagramm Z) an die UND-Torschaltung 317 ab. Die Ausgangsimpulse der Multipliziereinheiten werden zu den zugeordneten Zwischenspeichern 327 nach einer Verzögerung um zwanzig Zeiteinheiten durch die Verzögerungsschaltung 325 nach dem Entsperren der UND-Torschaltung 317 addiert. Durch diese Verzögerung haben die Multipliziereinheiten ausreichend Zeit, Ausgangsimpulse abzugeben. Die von der dreiundzwanzigsten Verschiebung bewirkte vierundzwanzigste Summe, die im Zähler 257 aufaddiert wird, wird nicht verwendet. Sie wird wegen der Verwendung eines vierundzwanzigstufigen Ringzählers 298 selbsttätig erzeugt. Diese Summe wird außer acht gelassen, weil nur dreiundzwanzig Autokorrelationssummen in einer 5 · 9 Felder aufweisenden Matrix 203 nötig sind. Die Summe wird über die UND-Torschaltung 317 der Multipliziereinheit zugeleitet, aber es sind keine Register für die Lieferung des für die Multiplikation nötigen zweiten Faktors vorhanden, so daß das Produkt gleich Null ist und keinen Einfluß auf die Summen in den Zwischenspeichern 327 hat.

Die Maximalsignal-Anzeigeschaltungen in F i g. 31 d, 31eund31f haben zwei Funktionen: erstens bestimmen sie, welcher Zwischenspeicher 327 nach Beendigung der Multiplikationen die größte Summe enthält, und zweitens zeigen sie an, ob die Differenz zwischen der größten aufaddierten Zahl und der nächstgrößten aufaddierten Zahl groß genug ist, um eine bestimmbare eindeutige Erkennung der Zeichen zu liefern.

Diese Entscheidung wird mit Hilfe des Verhältnisses von größter aufgelaufener Summe zu zweitgrößter aufgelaufener Summe getroffen. Die Abweisung eines Vergleichsvorgangs wird angezeigt, wenn die zweitgrößte aufgelaufene Summe innerhalb eines vorgegebenen Prozentsatzes der größten aufaddierten Summe liegt. Zehn bistabile Minuend-Kippschaltungen 331 und neun bistabile Subtrahend-Kippschaltungen 333 steuern zehn Minuend-UND-Torschaltungen 335 bzw. neun Subtrahend-UND-Torschaltungen 337. Eine Subtrahiereinheit 341 vergleicht nacheinander die Zahlen in den Zwischenspeichern 327 unter der Steuerung der Minuend- und Subtrahend-UN D-Torschaltungen 335 und 337. Während der ersten Subtraktion wird die im ^«-Zwischenspeicher gespeicherte Zahl von der im »!«-Zwischenspeicher gespeicherten Zahl subtrahiert. Wenn der Subtrahend kleiner ist als der Minuend (was eine positive Differenz ergibt), wird der Subtrahend durch die im »3«-Zwischenspeicher gespeicherte Zahl ersetzt. Dies wird fortgesetzt, bis ein Subtrahend, der größer als der Minuend ist, eine negative Differenz vom Subtrahenden ergibt. In diesem Fall wird die Zahl im Subtrahenden in den Minuenden eingegeben, und der Subtrahend enthält die im Zwischenspeicher mit der nächsthöheren Kennziffer gespeicherte Zahl. Wenn z.B. der »!«-Zwischenspeicher eine Zahl enthält, die größer als die im ^«-Zwischenspeicher, aber kleiner als die im »3 «-Zwischenspeicher ist, wird während der ersten Subtraktion die Zahl im ^«-Zwischenspeicher von der Zahl im »!«-Zwischenspeicher subtrahiert, und es entsteht eine positive Differenz. Die Zahl im »3«-Zwischenspeicher wird dann der Subtrahend einer zweiten Subtraktion von der Zahl im »!«-Zwischenspeicher. Da diese Subtraktion eine negative Differenz ergibt, verwendet die dritte Subtraktion die Zahl im »3«-Zwischenspeicher als Minuenden und die Zahl im ^«-Zwischenspeicher als Subtrahenden. Dies wird fortgesetzt, bis die Zahl im »O«-Zwischenspeicher der Subtrahend einer Subtraktion von einer Zahl aus einem der anderen Zwischenspeicher ist. Da jede Subtraktion, die einen negativen Rest ergibt, dazu führt, daß der Subtrahend der Minuend der nachfolgenden Subtraktion wird, ist die Zahl im Minuenden (nach Beendigung aller Subtraktionen) die größte Zahl in den Zwischenspeichern 327. Dieser Vorgang wird in der Schaltungsanordnung von F i g. 31 d wie folgt durchgeführt. Die von der vierundzwanzigsten Stufe des Ringzählers 298 abgegebene Spannung Y stellt die M»l«- und S>2<Kippschaltungen 331 und 333 ein, deren Ausgangsimpulse die M >1<- und 5 >2<-UND-Torschaltungen 335 und 337 entsperren. Diese beiden UND-Torschaltungen leiten die Zahl im ^-Zwischenspeicher 327 dem Minuendeingang der Subtrahiereinheit 341 und die Zahl im ^-Zwischenspeicher 327 dem Subtrahendeingang der Subtrahiereinheit zu. Der Ausgangsimpuls der Subtrahiereinheit wird über eine Verzögerung von einer Zeiteinheit liefernde Verzögerungsschaltung 343 und über eine UND-Torschaltung 345 den nachgeschalteten Schaltungen zugeführt. Durch die Spannung AE (Impulsdiagramm AE), die in der nachgeschalteten Schaltung erzeugt wird, wird den Schaltungen in F i g. 31 ein Impuls zugeführt, der anzeigt, daß die Arbeitsvorgänge der nachfolgenden Schaltungsanordnung abgeschlossen sind und die nächste

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Subtraktion stattfinden soll. Der Minuend und der während dieser Zeit einen Ausgangsimpuls abgibt. Subtrahend der nächsten Subtraktion sind davon Die Verzögerungsschaltung 343 hebt die Eigenverabhängig, ob das Ergebnis der vorhergehenden zögerung der ODER-Torschaltung 355 des monoSubtraktion positiv oder negativ war. Der Ausgangs- stabilen Multivibrators 361 und der Umkehrstufe 963 impuls der bistabilen 5'>2<-Kippschaltung 333 wird 5 auf und stellt dadurch sicher, daß der Ausgangsimpuls der MC>2<-UND-Torschaltung 347 (Minuendsteue- der Subtrahiereinheit erst dann abgegeben werden rung) und der SC>3<-UND-Torschaltung 349 (Sub- kann, wenn er vollständig erzeugt ist. Eine vor allem trahendsteuerung) zugeführt. Die Spannung AE wird in F i g. 31 e und 31 f dargestellte Vergleicherschaltung allen UND-Torschaltungen 347 und UND-Torschal- stellt die Differenz zwischen der größten und der tungen 349 zugeleitet. Die »Vorzeichen-negatm-Lei- io zweitgrößten Summe in den Akkumulatoren 327 tung351 ist an alle UND-Torschaltungen 347 an- (Fi g. 31c) fest und zeigt eine »Abweisung« an, wenn geschlossen. Die AfC>2<-UND-Torschaltung 347 wird das Verhältnis zwischen diesen Zahlen nicht groß nur dann entsperrt, wenn die Differenz der vorher- genug ist. Bei Durchführung jeder Subtraktion durch gehenden Subtraktion negativ ist. Ohne Rücksicht die Subtrahiereinheit 341 wird die sich ergebende auf das Vorzeichen der Differenz aus der vorher- 15 Differenz mit einer durch die vorausgegangene Subgehenden Subtraktion wird die 5'C>3<-UND-Tor- traktion gebildeten Differenz verglichen, und die schaltung entsperrt. Dieser Ausgangsimpuls stellt die kleinere dieser Differenzen wird für nachfolgende bistabile ^^-Kippschaltung 333 ein und die S>2<- Vergleiche gespeichert, die sich bei späteren SubKippschaltung 333 zurück. Infolgedessen verwendet traktionen ergeben. Wenn der Ausgangsimpuls der die darauffolgende Subtraktion den in der Reihenfolge ao Subtrahiereinheit 341 negativ ist und damit anzeigt, nächsten Subtrahenden. Wenn die Differenz aus daß der Subtrahend größer als der Minuend ist, dann irgendeiner Subtraktion negativ wird, dann wird speichert die Vergleicherschaltung das Ausgangssignal zusätzlich zum Austausch von Subtrahenden ein der Subtrahiereinheit 341.

neuer Minuend gebildet. Der Subtrahend der vorher- In diesem Falle ist kein Vergleich nötig, da die

gehenden Subtraktion ist dann der neue Minuend. 25 kleinste Differenz von der größten von der Subtrahier-In diesem Falle wird der Austausch der Minuenden einheit 341 als Minuend bis zu der Zeit, zu der eine durch die Betätigung der MC>l<-UND-Schaltung 347 negative Differenz festgestellt wird, benutzten Zahl bewirkt, wenn durch die erste Subtraktion ein stets die Differenz zwischen dem Minuenden und negatives Vorzeichen entsteht. Dies wird fortgesetzt, dem Subtrahenden der Subtraktion ist, die zu der bis die bistabile ^^-Kippschaltung 333 eingestellt 30 negativen Differenz geführt hat. Wenn jedoch das wird und bewirkt, daß die Zahl im >0<-Zwischen- Ausgangssignal der Subtrahiereinheit 341 positiv ist, speicher 327 als Subtrahend der Subtraktion benutzt muß die Vergleicherschaltung die Differenz nur dann wird. Ergibt diese Subtraktion eine positive Differenz, speichern, wenn diese Differenz kleiner ist als irgendso liefert die während dieser Subtraktion eingestellte eine vorhergehende Differenz mit dem gleichen bistabile Minuend-Kippschaltung 331 eine Anzeige 35 Minuenden in der Subtrahiereinheit 341. Ein Register für die größte in den Zwischenspeichern 327 ein- 461 (Fig. 3If) wird als Speichereinrichtung für die gespeicherte Zahl. Ist der Rest aus der letzten Sub- Vergleicherschaltung verwendet. Wenn der Ausgangstraktion jedoch negativ, dann veranlassen das »Vor- impuls der Subtrahiereinheit 341 negativ ist, leitet zeichen-negativ«-Signal auf der Leitung351 und die die UND-Torschaltung363 (Fig. 3Ie) diesen Aus-Spannung AE, daß die MCX^-UND-Torschaltung 347 40 gangsimpuls nach einer Komplementstufe weiter, die bistabile Minuend-UND-Torschaltung M>0< ein- die aus einer Gruppe von Umkehrstufen 366 (je einer stellt. Jedes Ausgangssignal der Minuend-UND-Tor- für jedes Bit der aus 22 Bits bestehenden Information) schaltung 347 stellt nicht nur die entsprechende und einem schrittweise weiterschaltenden Register 367 Minuend-Kippschaltung 331 ein, sondern bildet außer- besteht. Die Komplementstufe ist erforderlich, da dem ein Rückstellsignal für alle Minuend-Kipp- 45 das Ausgangssignal der Subtrahiereinheit 341, wenn schaltungen 331 der darunterliegenden Stellen. Alle es negativ ist, in Komplementform auftritt. Bekanntlich Minuend-Kippschaltungen 331 und Subtrahend-Kipp- muß zur Umwandlung einer Zahl in das Zweierschaltungen 333 werden zunächst durch den Impuls C komplement der tatsächlichen Zahl jedes Bit umzurückgestellt. Jede Minuend-Kippschaltung 331 gibt gekehrt und eine Eins addiert werden. Die Addition einen »1 «-Ausgangsimpuls an eine der UND-Tor- 50 von »1« erfolgt eine Zeiteinheit nach dem Passieren schaltungen 335 ab und bezeichnet damit denjenigen des Ausgangssignals der Subtrahiereinheit 341 durch Zwischenspeicher 327, in dem die höchste Zahl die UND-Torschaltung 345; dies wird durch eine gespeichert ist (F i g. 31 e, 3If). Verzögerungsschaltung 368 mit einer Verzögerung von

Die ODER-Torschaltung355 (Fig. 3Id) liefert einer Zeiteinheit erreicht. Damit ist genügend Zeit (Impulsdiagramm AB) bei Einstellung jeder bistabilen 55 vorhanden, um dem Register 367 das Ausgangssignal Subtrahend-Kippschaltung 333 ein Ausgangssignal. der Umkehrstuf en 366 zuzuführen. Der Ausgangs-Das Ausgangssignal der Subtrahend-Kippschaltungen impuls des schrittweise weiterschaltenden Registers 367 wird durch die Kondensatoren 357 in einen Impuls wird beim Auftreten des Impulses AD durch die umgewandelt. Dieser Impuls wird über eine Ver- UND-Torschaltung 369 hindurch dem Register 461 zögerung von fünfzehn Zeiteinheiten ergebende Ver- 60 zugeführt, was fünfzehn Zeiteinheiten nach dem zögerungsschaltung 359 der nachfolgenden Schaltungs- Impuls AD geschieht, da die Verzögerungsschaltung anordnung in Fig. 31 e und außerdem dem für 372 vorgesehen ist. Hierdurch steht ausreichende Zeit fünf Zeiteinheiten wirksamen monostabilen Multi- zur Addition von »1« im Register 367 zur Verfügung, vibrator 361 zugeführt. Der Ausgangstorimpuls dieses Der Impuls AE erscheint wegen der Verzögerung der Multivibrators sperrt als Impuls A C (Impulsdiagramm 65 Verzögerungsschaltung 372 fünfzehn Zeiteinheiten AC) über die Umkehrstufe 963 die UND-Torschaltung nach dem Impuls AD und stellt das Register 367 und 345. Das Ausgangssignal des monostabilen Multi- die UND-Torschaltung347 und 349 (Fig. 3Id) vibrators 361 verhindert, daß die Subtrahiereinheit zurück. Ist das Ausgangssignal der Subtrahiereinheit

341 positiv, so läßt die UND-Torschaltung 365 (Fi g. 3Ie) dieses Signal zu der Vergleicherschaltung durch. Die UND-Torschaltung 365 benötigt einen »Vorzeichen-positive-Eingangsimpuls, der von der Umkehrstufe867 (Fig. 3Id) aus dem »Vorzeichenregativ«-Ausgangsimpuls der Subtrahiereinheit gebildet wird. Der Ausgangsimpuls der UND-Torschaltung 365 wird der Subtrahiereinheit 367 zugeleitet und dient dort als Subtrahend für die Subtraktion von der vorher im Register 461 gespeicherten Zahl. Durch den ImpulsC wird das ganze Register 461 auf »1« zurückgestellt, bevor es in den Vergleicherschaltungen verwendet wird. Der einzige Ausgangsimpuls der Subtrahiereinheit 367, der verwendet wird, ist das Vorzeichenbit. Beim Auftreten des Impulses AD leitet die UND-Torschaltung 369 diesen Ausgangsimpuls zur Umkehrstufe 371 weiter, welche ein »1 «-Signal erzeugt, wenn das Vorzeichen der Subtraktion positiv war. Ein positives Vorzeichen am Ausgang der Umkehrstufe 371 zeigt an, daß die neue durch die Subtrahiereinheit341 (Fig. 3Id) gebildete Differenz kleiner ist als die im Register 461 (F i g. 3If) gespeicherte Zahl. Dieser Ausgangsimpuls wird durch die eine Verzögerung um fünf Zeiteinheiten liefernde Verzögerungsschaltung 373 verzögert und bereitet die UND-Torschaltung375 (Fig. 3Ie) vor. Die Verzögerungsschaltung 373 sorgt dafür, daß das Register 461 genügend Zeit hat, um vor dem Speichern der neuen Zahl auf »0« zurückgestellt zu werden. Dann leitet die UND-Torschaltung 375 das Ausgangssignal der Subtrahiereinheit 341 zum Register 461 weiter. Nach Beendigung aller Subtraktionen in der Subtrahiereinheit 341 speichert das Register die Differenz zwischen der größten und der zweitgrößten Summe im Akkumulator 327 ein. Das Verhältnis zwischen der größten und der zweitgrößten Summe wird dann errechnet und bestimmt, ob die größte Summe als Anzeige für das Eingangszeichen angenommen oder eine Abweisung angezeigt werden soll.

Die Multipliziereinheit 381 bildet das Produkt aus der im Register 461 gespeicherten Zahl und einer im Register 383 gespeicherten konstanten Zahl. Die Eingangssignale werden der Multipliziereinheit zwanzig Zeiteinheiten lang zugeführt. Die Zuführung beginnt dabei fünfzig Zeiteinheiten nach der Einstellung der bistabilen 5>9<-Kippschaltungen333 (Fig. 3Ie), was durch die Verzögerungsschaltung 384 und den monostabilen Multivibrator 386 bewirkt wird. Infolge dieser Verzögerung ist genügend Zeit für die letzte in der Subtrahiereinheit 341 durchzuführende Subtraktion (F i g. 3Ie) und für die Stabilisierung der Vergleicherschaltungen in Fig. 31 e und 31 f vorhanden; der monostabile Multivibrator 386 gibt der Multipliziereinheit 381 genügend Zeit zur Durchführung der erforderlichen Operation: Das Ergebnis dieser Multiplikation wird als Subtrahend der in der Subtrahiereinheit 385 durchgeführten Subtraktion verwendet, welcher von der größten Summe in den Zwischenspeichern 327 subtrahiert wird. Als einziges Ausgangssignal der Subtrahiereinheit 385 wird das Vorzeichen der Differenz benutzt. Wenn dieses Vorzeichen negativ ist und somit anzeigt, daß die im Register 461 gespeicherte Differenz (nach Multiplikation mit der im Register 383 gespeicherten konstanten Zahl) größer ist als die größte in den Zwischenspeichern 327 eingespeicherte Summe, dann wird eine Abweisung angezeigt. Der »Vorzeichen-negativi-Ausgangsiirrpuls der Subtrahiereinheit 385 wird über die UND-Torschaltung den UND-Torschaltungen 353 zugeführt, entsperrt diese und zeigt somit das Eingangszeichen durch eine der Lampen 389 an. Die bistabile Kippschaltung 388 liefert das Entsperrsignal für die UND-Torschaltung 387, solange sie eingestellt ist. Die Kippschaltung wird fünf Zeiteinheiten nach Beendigung des vorbereitenden Torimpulses für die Multipliziereinheit eingestellt, welcher durch den monostabilen Multivibrator 386 in Zusammenwirkung mit der Umkehrstufe 390 und der Verzögerungsschaltung 392 erzeugt wird. Die Kippschaltung wird durch den Impuls C zurückgestellt. Verstärker 391 speisen die Anzeige 389. Wenn der Ausgangsimpuls der Subtrahiereinheit 385 positiv ist und anzeigt, daß die Differenz zwischen der größten und der zweitgrößten Summe in den Akkumulatoren 327 nicht groß genug ist, verhindert der Ausgangsimpuls der UND-Torschaltung 387, daß die UND-Torschaltungen 353 wirksam werden. In diesem Falle liefert die Umkehrstufe 393 (Fig. 3If) einen Ausgangsimpuls »1« zur Betätigung der Anzeigelampe für eine Abweisung des Vergleichs.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum maschinellen Erkennen von Zeichen durch Vergleich der normierten Autokorrelationsfunktionen der zu erkennenden Zeichen mit den normierten Autokorrelationsfunktionen eines Satzes von Musterzeichen oder anderen aus diesen nach einer definierten Vorschrift abgeleiteten Funktionen, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Autokorrelationsfunktionsgenerator, in welchen eine bei der Abtastung des Zeichens abgeleitete binäre Information eingegeben wird, die zugehörige normierte Autokorrelationsmatrix Ds (x^r, y') gebildet wird und daß Multipliziereinheiten vorgesehen sind, die diese Matrix elementweise mit den in den Registern gespeicherten normierten Autokorrelationsmatrizen Zru (x', /) (« = 1,2...«) von Musterzeichen einzeln multiplizieren und daß ferner in diesen Zeichen zugeordneten η Akkumulatoren die Korrelationssummen

(χ', /) Z_Rn (x', /) (n = 1, 2 ... n)

aufsummiert werden und daß in an sich bekannter Weise beim Vergleich dieser Summen untereinander mittels eines Maximalwertanzeigers der größte Summenwert eine Identitätsanzeige liefert, sobald der Unterschied zwischen diesem und der zweitgrößten Summe einen vorgegebenen festen Wert nicht unterschreitet.

2. Elektronische Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Autokorrelationsfunktionsgenerator zwei Umlaufschieberegister besitzt, in die die durch eine an sich bekannte elektrooptische Abtastvorrichtung bei der Abtastung des zu erkennenden Zeichens erhaltenen Abtastsignale zunächst parallel eingespeichert und diese eingespeicherten Daten unabhängig voneinander mindestens (2 m — Y) · (2 η — l)-mal gegeneinander verschoben werden, wenn η · m die Anzahl der Flächenelemente der abgetasteten Bildfläche bedeutet, und daß in einem Zähler die bei jeder einzelnen Verschiebung anfallenden Koinzidenzen der Ziffer »1« aufsummiert werden, wobei die »1«

einem schwarzen und die »0« einem weißen Element der Bildfläche entspricht, derart, daß durch die so gebildeten, den einzelnen durchnumerierten Verschiebungen zugeordneten Summen die Autokorrelationsmatrix des zu erkennenden Zeichens gebildet wird.

3. Elektronische Vorrichtung zur Zeichenerkennung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Registern (299) die normierten Autokorrelationsfunktionen der Musterzeichen ge- ίο speichert sind.

4. Elektronische Vorrichtung zur Zeichenerkennung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Registern (299) iterierte Autokorrelationsfunktionen der Musterzeichen gespeichert sind.

5. Elektronische Vorrichtung zur Zeichenerkennung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Registern (299) Funktionen gespeichert sind, die aus den Autokorrelationsfunktionen der Musterzeichen durch Mittelwertbildung abgeleitet sind.

6. Elektronische Vorrichtung zur Zeichenerkennung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Registern (299) Funktionen gespeichert sind, die aus den Autokorrelationsfunktionen der Musterzeichen durch eine Differenzoperation abgeleitet sind.

7. Elektronische Vorrichtung zur Zeichenerkennung nach den Ansprüchen 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur eindeutigen Identifizierung von Zeichen, die durch Rotation ineinander übergeführt werden können, ein Vergleich der Korrelationsgrößen von Teilbereichen des zu erkennenden bzw. des Musterzeichens benutzt werden.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 075 354;
deutsche Patentschrift Nr. 386 260;
britische Patentschrift Nr. 796 579;
AEÜ, 7, 1953, H. 10, S. 501 bis 504; H 11, S. 531 bis 536;
NTF, 14, 1959, S. 30 bis 32; 3, 1956, S. 40 bis 46

Hierzu 8 Blatt Zeichnungen