DE1241163B - Funktionsgenerator fuer spezielle Autokorrelationsfunktionen - Google Patents
Funktionsgenerator fuer spezielle AutokorrelationsfunktionenInfo
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. CL:
G06k
Deutsche Kl.: 42 m6 - 9/08
Nummer: 1 241163
Aktenzeichen: J 27063IX c/42 m6
Anmeldetag: 8. Dezember 1964
Auslegetag: 24. Mai 1967
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Funktionsgenerator für spezielle Autokorrelationsfunktionen.
Es handelt sich hierbei um eine Vorrichtung, die, allgemein gesprochen, eine Informationswandlung bewirkt und bevorzugt in maschinellen
Zeichenerkennungssystemen verwendet wird.
Die Beschreibung des Erfindungsgegenstandes wird daher auch im Rahmen eines Zeichenerkennungssystems
durchgeführt, obwohl sich die Erfindung lediglich auf die Ausgestaltung des Funktionsgenerators
erstreckt.
Es sind eine Reihe von vorwiegend optisch oder vorwiegend elektronisch arbeitenden Vorrichtungen
zur Erzeugung, Weiterverarbeitung und Vergleich von Autokorrelationsfunktionen, insbesondere auch
solche, die sich zweidimensionaler Schieberegister bedienen, bekannt.
Weiterhin ist bekannt, Autokorrelationsfunktionen mittels zweier oder auch mittels eines einzigen eindimensionalen
Schieberegisters zu erzeugen, in die das zu erkennende Zeichen charakterisierende Datenbits
durch eine elektronische Abtastvorrichtung eingegeben werden.
Trotz ihrer bekannten Lageinvarianz sind jedoch einfache Autokorrelationsfunktionen wegen ihrer
Symmetrieeigenschaften nicht geeignet, rotationssymmetrische Zeichen, wie z. B. eine »6« und eine »9«,
ohne zusätzliche Maßnahmen wirksam voneinander zu unterscheiden.
Bei der Weiterverarbeitung der von den Abtastvorrichtungen in zeitlicher Aufeinanderfolge gelieferten
Datenbits mittels Datenverarbeitungsmaschinen ergeben sich grundsätzlich noch weitere Schwierigkeiten.
Um alle zur Erkennung heranstehenden Zeichen exakt voneinander unterscheiden zu können,
bedürfen derartige Maschinen einer ausreichenden, diese Zeichen betreffenden Informationsmenge. Es
existiert daher eine minimale Zahl von abzutastenden Flächenelementen, in die das zu erkennende Zeichen
aufgelöst werden muß.
Auf der anderen Seite wird eine zu feine Auflösung insofern problematisch, als in diesem Fall
eine zu hohe Redundanz, eine »Überfütterung« der Datenverarbeitungsvorrichtung eintreten kann.
Dies kann einmal dadurch verhindert werden, daß man die abzutastenden Flächenelemente vergrößert,
wodurch die Gesamtzahl der Elemente der Zeichenebene entsprechend reduziert wird.
Eine andere Möglichkeit, die in die Maschine einzugebende
Informationsmenge einzuschränken, besteht darin, die Konturen des Zeichens zu »verwischen«,
wodurch ein gewisser Ausgleich stattfindet Funktionsgenerator für spezielle
Autokorrelationsfunktionen
Autokorrelationsfunktionen
Anmelder:
International Business Machines Corporation,
Armonk, N. Y. (V. St. A.)
Vertreter:
Dipl.-Ing. H. E. Böhmer, Patentanwalt,
Böblingen, Sindelfinger Str. 49
Als Erfinder benannt:
Jose Reines, Tel Aviv (Israel)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 13. Dezember 1963 (330 394)
und abrupte Änderungen der Schwarzweißübergänge auf größere Flächengebiete verteilt werden. In beiden
Fällen wird die zuverlässige Erkennung von Zeichen, die sich in ihrer Gesamterscheinung nur unwesentlich
voneinander unterscheiden, wesentlich erschwert.
Ein Problem der genannten Art liegt vor z. B. bei der Erkennung oder Unterscheidung der Buchstaben
»O« und »Q«, die sich lediglich durch den kleinen geschlängelten Haken am unteren Ende des »Q«
unterscheiden. Dieser geringfügige Unterschied reicht bei beiden obenerwähnten zur Reduktion redundanter
Informationsanteile durchführbarer Maßnahmen zur sicheren Unterscheidung der beiden Zeichen nicht
mehr aus.
Außer maschinellen Zeichenerkennungsvorrichtungen, die sich einfacher Autokorrelationsfunktionen
bedienen, wurde eine große Zahl solcher Erkennungssysteme bekannt, die unter Zugrundelegung
von modifizierten Autokorrelationsfunktionen arbeiten, d. h. die Funktionen benutzen, welche nach definierten
Vorschriften aus einfachen Autokorrelationsfunktionen abgeleitet werden können. Durch diese
Maßnahmen ergeben sich oft beträchtliche Verbesserungen der Stabilität und der Zeichenerkennungsgüte.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen relativ einfach aufgebauten Funktionsgenerator
zur Erzeugung von modifizierten Autokorrelationsfunktionen zu schaffen, die ihrerseits in der
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Lage sind, zu einer Verbesserung der Zeichenerken- eines Flächenelementes auf der Kontur des Zeichens
nungsgüte von maschinellen Zeichenerkennungssyste- und die Vektorspitze innerhalb eines anderen, eben-
men beizutragen. Die verbessernden Wirkungen be- falls der Zeichenkontur zugehörigen Flächenelemen-
ruhen im wesentlichen darauf, daß bei Benutzung der tes. Diese Suche wird für verschiedene vorgegebene
mit dem Funktionsgenerator nach der Erfindung er- 5 Vektoren für das gleiche Zeichen wiederholt,
zeugten speziellen Autokorrelationsfunktionen eine Durch Zusammenfassen einer Reihe von Punkten
Einspeisung zu großer redundanter Informations- in der Gegend der Vektorspitze können der Umfang
anteile in den der Zeichenerkennung dienenden der anfallenden Gesamtrechenoperationen und der
Datenverarbeitungsgang vermieden wird, ohne daß apparative Aufwand beträchtlich reduziert werden,
dabei die Fähigkeit einer ausreichenden Unterschei- io Die Güte der Zeichenerkennung leidet durch diese
dung zwischen äußerlich sich nur wenig voneinander Vereinfachung nur wenig, da immer noch dem Vek-
unterscheidenden Zeichen verlorenginge. Weiterhin torende nur einzelne Konturenpunkte zugeordnet
soll die vom Generator nach der Erfindung erzeugten werden, so daß auch noch detaillierte Unterschiede
speziellen Autokorrelationsfunktion gleichzeitig eine zwischen zwei Zeichen erkannt werden können.
Unterscheidung zwischen rotationssymmetrischen 15 Der Funktionsgenerator nach der Lehre der vor-
Zeichen, wie z. B. zwischen den Zahlen »6« und »9«, liegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß
ohne zusätzliche, die Gesamtvorrichtung komplizie- die Stellenzahl des Schieberegisters 2n+l beträgt,
rende Hilfsanordnungen gestatten. wobei η + 1 der maximal vorkommenden Zahl der
Außerdem sei von den in Frage stehenden speziel- Flächenelemente entspricht, die im Zuge der Ab-
len Autokorrelationsfunktionen gefordert, diese Auf- 20 tastung vom ersten bis einschließlich letzten vom
gaben unter Aufrechterhaltung der von den gewöhn- Zeichen bedeckten Flächenelement des Abtastfeldes
liehen Autokorrelationsfunktionen her bekannten liegen, so daß nach vollständiger Einspeicherung der
Eigenschaft der Lageinvarianz unter Vermeidung binären Abtastinformation sich die erste binäre
eines übergroßen apparativen Aufwandes zu lösen. »Eins« in der zentralen Speicherstelle (0) des Schiebe-
Wie weiter unten eingehend erläutert werden wird, 25 registers befindet, daß mehrere jeweils einer
besteht der Funktionsgenerator nach der Erfindung Gruppe benachbarter Flächenelemente entsprechende
im wesentlichen aus einem Schieberegister mit einer Schieberegisterstellen (z.B. —11, —12, —13, —20
nachgeschalteten, aus disjunktiven und konjunktiven in Fig. 2), an denen beim Durchschieben der binä-
Schaltelementen bestehenden logischen Schaltung. ren Information Werte Rrl, Rr2 .. .Rrn erscheinen,
Durch die Art der Zusammenschaltung dieser Schalt- 30 mit je einer ODER-Schaltung (41 bis 46; —22 bis
elemente ist sichergestellt, daß am Ausgang des +22) verbunden sind, daß jede ODER-Schaltung
Generators nur dann Signalimpulse geliefert werden, (41 bis 46; —22 bis +22) jeweils mit einem Eingang
wenn bei einer sukzessiven Verschiebung des zu er- einer zugeordneten UND-Schaltung (A 51 bis A 56;
kennenden Zeichens innerhalb des Zeichenfeldes, die A+22 bis A —22) verbunden ist, und daß die zwei-
jedoch im Schieberegister durchgeführt wird, be- 35 ten Eingänge aller UND-Schaltungen (A 51 bis A 56;
stimmte Bedingungen erfüllt sind. A+22 bis A —22) mit der zentralen Speicher-
Wie später noch eingehend beschrieben wird, kann stelle (0) des Schieberegisters (40, 112), an der beim
der Ablauf eines Zyklus des Schieberegisters aufge- Durchschieben der binären Abtastinformation die
faßt werden als eine Suche nach der Anzahl der Funktion f(r) erscheint, verbunden sind, so daß an
möglichen in die Konturen des zu erkennenden Zei- 40 den Ausgängen jeder UND-Schaltung (A 51 bis A 56;
chens unter gewissen Bedingungen einbeschreibbaren A +22 bis A -22) im Takt des Durchschiebens der
Vektoren. Die Existenz eines solchen Vektors bei binären Abtastfunktion jeweils ein durch die zugejedem
einzelnen Verschiebungsschritt ist dann sicher- ordnete Gruppe benachbarter Flächenelemente begestellt,
wenn sowohl irgendein Flächenelement des stimmter Teil der das abgetastete Zeichen charakterizu
erkennenden Zeichens mit dem zentralen Flächen- 45 sierenden disjunktiven binären Autokorrelationselement
des Abtastfeldes koinzidiert als auch minde- funktion
stens ein weiteres von dem oben genannten verschiedenes Flächenelement des Zeichens innerhalb desjenigen einfach zusammenhängenden Gebietes des ^fKr)]Ar-R11) VAr-R12) V... Vf(r—Rin)\ Abtastfeldes zu liegen kommt, welches definiert ist 5° r
stens ein weiteres von dem oben genannten verschiedenes Flächenelement des Zeichens innerhalb desjenigen einfach zusammenhängenden Gebietes des ^fKr)]Ar-R11) VAr-R12) V... Vf(r—Rin)\ Abtastfeldes zu liegen kommt, welches definiert ist 5° r
durch die Zuordnung zwischen den Eingängen der v r 1
disjunktiven Schaltungselemente und ausgewählten 2^ fin \fv — -R21) vAr ~ R22) V ... Vf(r — R2n) j
diskreten Speicherstellen des Schieberegisters. Die r
durch die genannten Vorschriften definierte logische '■ '■ '■
Funktion besitzt die Gestalt 55 ^ f(r\ \ fir R WfIr R W VfIr R \]
Σ/to [fir ~ R11) Vf ir -R12)V... Vf (r - Rmil)\
(1) erscheint.
60 Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus
und wird als disjunktive Autokorrelationsfunktion den Unteransprüchen. Im folgenden wird ein Ausbezeichnet,
führungsbeispiel an Hand der Figuren beschrieben.
Wie bereits erwähnt, können die dem Ausdruck (1) In den Figuren bedeutet
entsprechenden rechnerischen Operationen auch geo- F i g. 1 ein Blockschaltbild der vorliegenden Ermetrisch
als eine Reihe von Suchvorgängen nach der 65 findung,
möglichen Anzahl von in das zu erkennende Zeichen F i g. 2 ein Blockschaltbild zur Erläuterung der
einbeschreibbaren Vektoren der folgenden Art auf- Wirkungsweise des Generators für disjunktive Autogefaßt werden: das Vektorenende liege innerhalb korrelation entsprechend der Fig. 1,
5 6
F i g. 3 drei verschiedene Lageschemata zur Erläu- werden. Eine Anzahl von Bezugszeichen, z.B. die
terung des in F i g. 2 dargestellten Rechen- und Zahlen 0 bis 9, kann vom Generator 26 erzeugt
Schaltbeispieles, und die Resultate in der Vergleichsvorrichtung 34
Fig. 4a bis 4f weitere Lageschemata zur Erläu- gespeichert werden. Danach werden jedesmal, wenn
terung des Beispiels von F i g. 2, 5 ein neues Zeichen erkannt werden soll, die Aus-
Fig. 5 eine andere, der in Fig. 2 dargestellten gangssignale28 bis 31 in der Vergleichsvorrichtung
ähnliche Schaltung, aus der insbesondere die nicht- 34 mit den Bezugswerten verglichen. Wenn eine aussymmetrische
Eigenschaft der disjunktiven Autokor- reichende Übereinstimmung auftritt, erscheint eine
relationsfunktion hervorgeht, Darstellung der ermittelten Zahl in einer Anzeige-
F i g. 6 eine Übersicht über die Zusammengehörig- io vorrichtung 36. Reicht der Grad der Übereinstim-
keit der Einzelfiguren 6 a bis 6j, mung aber nicht aus, liefert die Anzeigevorrichtung
F i g. 6 a ein Blockschaltbild, welches in detaillier- 36 ein Abweisungssignal (R).
ter Weise die Schaltung der Abtastvorrichtung von Ein Ausführungsbeispiel des Blockdiagramms in
F i g. 1 zeigt, F i g. 1 wird nach einer allgemeinen Beschreibung
Fig. 6b bis 6f Blockschaltbilder zur Erläuterung 15 der Wirkungsweise des Generators26 weiter unten
von Details des in Fig. 1 gezeigten Generators zur erläutert.
Erzeugung disjunktiver Autokorrelationsfunktionen, Die Arbeitsweise des Generators 26 für disjunktive
Fig. 6g bis 6i eine detaillierte Darstellung der Autokorrelationen in Fig. 1 läßt sich an Hand des
Speicherung für die Bezugsgrößen sowie für das in Fig. 2 gezeigten Beispiels veranschaulichen. Da-Vergleichsgerät
von Fig. 1, 20 bei handelt es sich um ein im Vergleich zu normaler-
Fig. 6j eine Darstellung des Maximalanzeigers weise zu identifizierenden Zeichen einfaches Beispiel,
von Fig. 1, Der geringe Zeichenumfang ist jedoch für die Be-
Fig. 7 eine Lagedarstellung der Verknüpfungs- Schreibung der allgemeinen Wirkungsweise geeignet,
und Rechenoperationen zur Herstellung der Erzeu- Ein Schieberegister 40 besitzt einundvierzig Stellen,
gung der disjunktiven Autokorrelationsfunktionen 25 die mit —20 bis +20 bezeichnet sind. Die Eingänge
mittels des in Fig. 6b bis 6f gezeigten Generators, von sechs ODER-SchaltungenR41 bis R46 sind an
Fig. 8a bis 8j eine Darstellung der Resultate bei verschiedene Stellen des Registers 40 angeschlossen,
der Verarbeitung verschiedener Zeichen entspre- Zum Beispiel sind die Eingänge von 41 an die Stellen
chend den Lehren der vorliegenden Erfindung. —20, —13, —12 und -11 des Schieberegisters 40
Fig. 1 zeigt eine die Erfindung darstellende all- 30 angeschlossen.
gemeine Blockschaltung. Das zu erkennende Zeichen Die Ausgangssignale der Schaltungen R 41 bis
besitzt die Form der Ziffer »4«. Das Zeichen kann R46 werden je einem Eingang einer Gruppe von
z.B. durch eine Kathodenstrahlröhre 22 abgetastet UND-Schaltungen A 51 bis ^456 zugeführt. Der
werden, die einen örtlich variablen Lichtstrahl er- andere Eingang jeder der Schaltungen A 51 bis A 56
zeugt, der eine bestimmte, durch die Matrix 20 dar- 35 ist mit der Null- oder Indexstelle des Schieberegisters
gestellte Fläche überstreicht. Der Abtaststrahl durch- 40 verbunden.
läuft sukzessive die Spalten der Matrix 20. Jede Ein Zeichen wird in einem durch eine Matrix 58
Spalte ist in eine Zahl von Elementarbereichen ein- (entsprechend der Matrix 20 in Fi g. 1) dargestellten
geteilt, die nacheinander durch den Abtaststrahl be- Muster abgetastet. Für die Zwecke der Beschreibung
lichtet werden. Eine Fotozelle 24 liefert jedesmal ein 40 wird angenommen, daß die Abtastung mit dem mit
Signal, wenn die Kontur des Zeichens innerhalb eines »Anfang« bezeichneten Element in der ersten Spalte
der vom Abtaststrahl beleuchteten Flächenelementes der Matrix beginnt und mit dem mit »Ende« bezeich-
liegt. Die Ausgangssignale der Fotozelle 24 vermit- neten Element der dritten Spalte der Matrix ab-
teln eine binäre Darstellung des Zeichens, die mit f(r) schließt. Die Elemente werden spaltenweise abge-
bezeichnet wird. 45 tastet, beginnend am unteren und endend am oberen
Der Impulszug wird einem Generator für disjunk- Spaltenrand.
tive Autokorrelationsfunktionen 26 zugeführt. Dieser Das in dem Beispiel von F i g. 2 verwendete Zeierzeugt
aus den von der Fotozelle 24 kommenden chen besitzt die Form der Ziffer »9«. Die binäre Zif-Impulsen
mehrere Ausgangssignale 28 bis 31, die fer »1« wird in diejenigen Kästchen eingesetzt, in
jeweils durch den in F i g. 1 angeschriebenen mathe- 5« welche die Konturen der »9« hineinfallen, und in alle
matischen Ausdruck symbolisiert sind. Diese Aus- anderen Kästchen wird die binäre Ziffer »0« eingedrücke
entsprechen demjenigen der Gleichung (1) setzt. Die »1 «-Kästchen sind außerdem zur Hervormit
Ausnahme der Terme innerhalb der Klammer, hebung der Zeichenform schraffiert dargestellt,
die anzeigen, daß eine Suche nach den verschiedenen Über dem Schieberegister 40 in F i g. 2 ist ein horiin dem Zeichen enthaltenen Vektoren durchgeführt 55 zontaler Zug der Ziffern »1« und »0« entsprechend wird. Weitere Vektoren können durch Veränderung der Zeile A dargestellt. Von rechts nach links vorder Ausgangssignale des Generators 26 entsprechend gehend kann man eine direkte Übereinstimmung zwider gestrichelten Darstellung in F i g. 1 eingeführt sehen den »Einsen« und »Nullen« sehen, die in den werden. Matrixelementen enthalten sind, wenn man mit dem
die anzeigen, daß eine Suche nach den verschiedenen Über dem Schieberegister 40 in F i g. 2 ist ein horiin dem Zeichen enthaltenen Vektoren durchgeführt 55 zontaler Zug der Ziffern »1« und »0« entsprechend wird. Weitere Vektoren können durch Veränderung der Zeile A dargestellt. Von rechts nach links vorder Ausgangssignale des Generators 26 entsprechend gehend kann man eine direkte Übereinstimmung zwider gestrichelten Darstellung in F i g. 1 eingeführt sehen den »Einsen« und »Nullen« sehen, die in den werden. Matrixelementen enthalten sind, wenn man mit dem
Die Ausgangssignale 28 bis 31 werden der Bezugs- 60 ersten und letzten Datenbit des Zeichens beginnt.
Speicher- und Vergleichseinheit 34 zugeleitet. Die Zum Beispiel entsprechen die ersten drei Abtast-Vergleichsvorrichtung
34 vergleicht die Ausgangs- elemente der Ziffer »1«. Ebenso sind die ersten drei
signale des Generators 26 mit Bezugswerten, die vor- Elemente vom rechten Rand der Ziffernfolge neben
her in die Vergleichsvorrichtung 34 eingegeben wur- dem Buchstaben A »1-en«.
den. Die Vergleichsvorrichtung 34 kann vorweg mit 65 Jedes Matrixelement wird abgetastet, und in die
Bezugswerten versehen werden, indem Bezugszeichen erste Stelle—20 des Schieberegisters 40 wird entabgetastet,
Ausgangssignale 28 bis 31 erzeugt und weder eine Eins oder eine Null eingesetzt. Die Bits
diese in der Vergleichsvorrichtung 34 gespeichert werden durch das Register 40 hindurch zur Index-
stelle Null Mn geschoben. Nach Abtastung der Matrix 58 von Anfang bis Ende, enthalten die Stellen
—20 bis 0 Datenbits, die durch die horizontale Folge von »Einsen« und »Nullen« neben dem Buchstaben A
dargestellt werden. Zu einem späteren Zeitpunkt werden alle Bits im Schieberegister eine Stelle nach
rechts geschoben. Diese verschobene Lage wird durch die Ziffernfolge neben dem Buchstaben B
dargestellt. Jeder der Buchstaben B bis U entspricht einer verschobenen Folge von Datenbits des Schieberegisters
zu verschiedenen Zeitpunkten.
Entsprechend der logischen Operation der UND-Schaltungen 51 bis 56 wird ein Ausgangssignal nur
bei Vorliegen beider Eingangssignale erzeugt. Da je ein Eingang jeder der Schaltungen 51 bis 56 an die *5
Null-Indexstelle des Schieberegisters 40 angeschlossen
ist, können Ausgangssignale nur dann entstehen, wenn die Indexstelle im »!.«-Zustand ist. Zur Zeit A
ist z. B. die Null-Indexstelle im »!.«-Zustand. Auch
die Stellen —20 und —11 sind im »!«-Zustand. Daher sendet die ODER-Schaltung 41 ein Ausgangssignal
zur Schaltung 51. Gleichzeitig liefert die Null-Indexstelle des Schieberegisters 40 ein Ausgangssignal,
wodurch die Schaltung 51 erregt wird und einen Ausgangsimpuls zur Zeit A erzeugt. Der Ausgangsimpuls
zur Zeit A wird durch den ersten Impuls A im Impulsdiagramm unter dem Ausgang der
Schaltung 51 dargestellt.
Zur Zeit/ ist die Indexstelle des Schieberegisters 40 im »1 «-Zustand und sendet ein Eingangssignal
zur Schaltung 51. Ebenso ist die Stelle —11 des Schieberegisters 40 im »1 «-Zustand und bewirkt, daß
die Schaltung 41 der Schaltung 51 ein zweites Eingangssignal zuführt. Daher erzeugt die Schaltung 51
einen Impuls zur Zeit/, der durch den zweiten Impuls in dem Impulsdiagramm unter dem Ausgang
der Schaltung51 in Fig. 2 dargestellt wird. Wie es
die Folge von Datenbits zu allen anderen Zeitpunkten, nämlich B bis I und K bis U, zeigt, erzeugt die
Schaltung 51 kein anderes Ausgangssignal. Die Schaltung 51 in F i g. 2 erzeugt somit insgesamt zwei Impulse,
wenn die durch die Abtastung des Zeichens »9« in der Matrix 58 erzeugten Datenbits in der in F i g. 2
gezeigten Schaltung verarbeitet werden. Die anderen Schaltungen 52 bis 56 erzeugen in ähnlicher Weise
die verschiedenen Ausgangssignale, die durch die Impulsdiagramme unter ihren jeweiligen Ausgängen
dargestellt sind.
Die Wirkungsweise der Schaltung von F i g. 2 kann zur Gleichung (1) in Beziehung gesetzt werden, indem
man das Ausgangssignal aus der Null-Indexstelle des Schieberegisters 40 als die Funktion / (r) ansieht. Die
gesamte Folge von Datenbits verschiebt sich um die Null-Indexstelle während der Zeitdauer^ bis U,
wodurch die Funktion/(f) entsteht. Das Ausgangssignal
der ODER-Schaltung 41 entspricht der Funktion innerhalb der Klammern der Gleichung (1). Die
spezifischen Werte von i?m1 bis Rmn sind —11, —12,
—13 und —20. Die UND-Schaltung 51 führt die Funktion des Multiplizierens des Ausgangssignals der
Null-Indexstelle des Schieberegisters 40 mit dem Ausgangssignal der Schaltung 41 aus. Die Gesamtzahl
der Ausgangssignale der Schaltung 51 stellt die ODER-Autokorrelationsfunktion des Zeichens »9«
auf der Matrix 58 in F i g. 2 für eine bestimmte Gruppe von Ausdrücken in den Klammern der
Gleichung (1) dar. In gleicher Weise bilden die Ausgangssignale der Schaltungen 52 bis 56 die ODER-Autokorrelationsfunktionen
des Zeichens »9« für andere Ausdrücke innerhalb der Klammern der Gleichung (1).
Die Wirkungsweise der Schaltung von F i g. 1 kann außer durch den mathematischen Ausdruck (1) auch
in anderer Weise beschrieben werden. Man kann sagen, daß die Schaltung von F i g. 2 einen Suchvorgang
nach dem Zeichen »9« auf der Matrix 58 für Vektoren bestimmter Länge und Neigungswinkel
ausführt. Zum besseren Verständnis dieser Auffassung dienen die Diagramme der Fig. 3. Das Diagramm
60 zeigt eine Zahlenmatrix, die den 41 Stellen des Schieberegisters 40 (F i g. 2) entsprechen. Das
Diagramm 60 besitzt eine Höhe von neun Einheiten, was der Höhe der Matrix 58 entspricht. Auf diese
Weise entsprechen die horizontal nebeneinanderliegenden Zahlen im Diagramm 60 den Stellen im
Schieberegister 40, welche in horizonztaler Reihenfolge Datenbits enthalten, die aus den Elementen der
Matrix 58 abgeleitet sind. Zum Beispiel liegen die Zahlen 0 und —9 im Diagramm 60 von Fig. 3
waagerecht nebeneinander. Die Stellen 0 und —9 des Schieberegisters 40 enthalten Datenbits zur Zeit A,
die aus dem mit »Anfang« markierten Element der Matrix 58 und dem danebenliegenden Element abgeleitet
wurden.
An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß die zwölf Ziffern »Null« im oberen Teil der Matrix 58
benutzt wurden, um eine Überlappung der obersten und der untersten Gebiete des Zeichens »9« während
des Betriebs der Schaltung von F i g. 2 zu verhindern.
Ein Diagramm 62 in F i g. 3 zeigt die Einteilung der Stellen des Schieberegisters 40 in sechs Gruppen,
die den Eingängen der ODER-Schaltungen 41 bis 46 in F i g. 2 entsprechen. Zum Beispiel wurde eine Begrenzungslinie
um die Zahlen —11, —12, —13 und —20 im Diagramm 62 gezogen, welche die Eingänge
der ODER-Schaltung 41 darstellen. Das Diagramm 64 behält die Abgrenzung des Diagramms 62 bei, ersetzt
aber die Zahlen mit Ausnahme der Indexstelle 0 durch Punkte. Im Diagramm 64 verläuft ein Vektor
von Null zur Mitte derjenigen Punktgruppe, die die Eingänge der ODER-Schaltung 41 darstellt. Der
rückwärtige Teil des Vektors umfaßt den einzigen Punkt 0, während die Vektorspitze vier Punkte umfaßt.
Die Diagramme in Fig. 4a veranschaulichen die Suche nach Vektoren ähnlich dem in dem Zeichen
»9« von Fig. 2 enthaltenen Vektor 66. Fig. 4a enthält
zwei Zeichen, die dem in F i g. 2 gezeigten Zeichen »9« gleichen. Jedes von ihnen stellt einen
anderen Ort des Vektors 66 innerhalb des Zeichens »9« dar. Im einen Falle liegt der hintere Teil
des Vektors 66 in dem mit »Anfang« markierten Element der F i g. 2, während sein vorderer Teil zwei
Punkte umfaßt, die auf der Kontur des Zeichens »9« liegen. Im rechten Zeichen von Fig. 4a umfaßt die
Vektorspitze nur einen einzigen Punkt im Umriß. Durch Probieren ergibt sich, daß der Vektor 66 für
andere als die beiden hier gezeigten Lagen nicht in das in F i g. 4 a gezeigte Zeichen einzufügen ist.
Die Wirkungsweise der Schaltung von F i g. 2 kann mit den in F i g. 4 a gezeigten Vektoren 66 in
Zusammenhang gebracht werden. Im besonderen liefert der Ausgang der Schaltung A 51 die Resultate
der in Fig. 4a dargestellten Suche nach dem Vektor 66. Zum Beispiel ist zur Zeit A die Indexstelle 0 des
Schieberegisters 40 im »!«-Zustand entsprechend
dem Vektorende 66 in dem linken Diagramm von von symmetrischen Zeichen wie den in F i g. 2 und 5
Fig. 4a, während die Stellen—11 und—20 sich im gezeigten herrühren. Daher sind disjunktive Auto-
»1 «-Zustand befinden, was den beiden Punkten an korrelationsfunktionen zur Diskriminierung solcher
der Vektorspitze 66 entspricht. symmetrischen Zeichen geeignet.
Das mit einem J gekennzeichnete rechte Diagramm 5 Eine andere Eigenschaft der disjunktiven Autoin
F i g. 4 a stellt die Eingangsbedingungen an der korrelationsfunktion, nämlich die der Deckungs-Schaltung
51 und der Schaltung 41 in F i g. 2 dar. In invarianz, kann durch das in F i g. 5 gezeigte Beispiel
gleicher Weise stellen die mit A, B, C, J und L ge- veranschaulicht werden. Wenn das auf der Matrix 68
kennzeichneten Diagramme in F i g. 4 b die Eingangs- gesuchte Zeichen um eine Elementbreite nach oben
bedingungen an den Schaltungen 52 und 42 in Fig. 2 io verschoben wird, so daß in der unteren Reihe eine
dar. Der Vektor, nach dem durch die Schaltungen 52 Anzahl von Nullen erscheinen, unterliegen die Ge-
und 42 gesucht wird, weicht um 90° von der Senk- samtausgangssignale der Schaltungen 51 bis 56 keiner
rechten ab, und seine Spitze enthält sechs Punkte, die Änderung. Dies kann man daran erkennen, daß die
in F i g. 3 als 42 dargestellt sind. Die F i g. 4 c bis 4f einzige Änderung der Datenfolge darin bestünde, daß
veranschaulichen die Vektoren, nach denen durch 15 eine weitere Null vor der ersten in das Schieberegister
die restlichen logischen Schaltungen in Fig. 2 ge- eingegebenen »1« stehen würde. Diese zusätzliche
sucht wird. Null wird durch die gestrichelte Null in F i g. 5 dar-
Der Vorteil der Benutzung der reduzierten Größe gestellt, die zu jeder der Zeiten A bis T erscheint. Da
und des reduzierten Umfangs zur Darstellung der eine Null die Schaltungen 51 bis 56 nicht zur Erzeu-Wirkungsweise
der Schaltung von Fig. 2 läßt sich 20 gung eines Ausgangssignals veranlaßt, bewirkt die geerkennen,
wenn man die Zahl von Punkten betrach- strichelt gezeichnete zusätzliche Null keine Ändetet,
die im Gebiet der Vektorspitze 66 in Fig. 3 und rung in den insgesamt von den Schaltungen 51 bis 56
4 a bis 4 f gruppiert sind. Zum Beispiel sind im Gebiet erzeugten Impulsen, wenn sie auch das Auftreten der
der Vektorspitze 66 in Fig. 4a vier Punkte grup- Impulse um eine Zeiteinheit verzögert,
piert. Daher kann ein einziges Paar von UND- bzw. 25 Das in F i g. 1 als Blockdiagramm dargestellte Aus-ODER-Schaltungen den Suchvorgang nach vier führungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 6a bis 6j selbständigen Vektoren ausführen. Würden die im einzelnen gezeigt. F i g. 6 läßt erkennen, wie diese Punkte im Gebiet der Vektorspitze 66 nicht durch Figuren zu einem Gesamtschaltschema zusammenzudie ODER-Schaltung41 in Fig. 2 berücksichtigt, stellen sind. Fig. 6a zeigt Einzelheiten der an die würde jeder Punkt im Gebiet der Vektorspitze 66 30 Abtastvorrichtung 22 und die Fotozelle 24 angedem Ende eines selbständigen Vektors entsprechen. schlossenen Schaltungsanordnung. Fig. 6b bis 6f In diesem Falle müßten vier UND-Schaltungen von zeigen die Details des disjunktiven Autokorrelationsder Art der UND-Schaltungen 51 verwendet werden. funktionsgenerators 26, der in F i g. 1 in Blockform Es hat sich gezeigt, daß die Güte der Zeichenerken- dargestellt ist. Fig. 6g bis 6i zeigen Einzelheiten der nung durch die Gruppierung mehrerer Punkte in der 35 in Fig. 1 gezeigten Bezugsspeicher- und -yergleichs-Gegend der Vektorspitze nicht wesentlich verschlech- vorrichtung 34, und F i g. 6 j zeigt die Details der Antert wird. Ein Grund dafür besteht darin, daß das Zeigevorrichtung 36 von F i g. 1. Der disjunktive Ende des Vektors 66 in F i g. 4 a einem einzigen Autokorrelationsfunktionsgenerator 26 besteht aus Punkt oder wenigstens einer kleineren Anzahl von einem Schieberegister, das Signale zu fünfundvierzig Punkten entspricht, als dies für die Vektorspitze der 40 ODER-Schaltungen sendet. Jede der ODER-Schal-FaIl ist, so daß nur geringfügige Einzelabweichungen tungen liefert ein Eingangssignal an die Eingänge von von der Zeichenkontur durch das Vektorende ent- fünfundvierzigUND-Schaltungen. DieBezugsspeicherstehen. und -Vergleichsvorrichtung 34 umfaßt fünfundvierzig
piert. Daher kann ein einziges Paar von UND- bzw. 25 Das in F i g. 1 als Blockdiagramm dargestellte Aus-ODER-Schaltungen den Suchvorgang nach vier führungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 6a bis 6j selbständigen Vektoren ausführen. Würden die im einzelnen gezeigt. F i g. 6 läßt erkennen, wie diese Punkte im Gebiet der Vektorspitze 66 nicht durch Figuren zu einem Gesamtschaltschema zusammenzudie ODER-Schaltung41 in Fig. 2 berücksichtigt, stellen sind. Fig. 6a zeigt Einzelheiten der an die würde jeder Punkt im Gebiet der Vektorspitze 66 30 Abtastvorrichtung 22 und die Fotozelle 24 angedem Ende eines selbständigen Vektors entsprechen. schlossenen Schaltungsanordnung. Fig. 6b bis 6f In diesem Falle müßten vier UND-Schaltungen von zeigen die Details des disjunktiven Autokorrelationsder Art der UND-Schaltungen 51 verwendet werden. funktionsgenerators 26, der in F i g. 1 in Blockform Es hat sich gezeigt, daß die Güte der Zeichenerken- dargestellt ist. Fig. 6g bis 6i zeigen Einzelheiten der nung durch die Gruppierung mehrerer Punkte in der 35 in Fig. 1 gezeigten Bezugsspeicher- und -yergleichs-Gegend der Vektorspitze nicht wesentlich verschlech- vorrichtung 34, und F i g. 6 j zeigt die Details der Antert wird. Ein Grund dafür besteht darin, daß das Zeigevorrichtung 36 von F i g. 1. Der disjunktive Ende des Vektors 66 in F i g. 4 a einem einzigen Autokorrelationsfunktionsgenerator 26 besteht aus Punkt oder wenigstens einer kleineren Anzahl von einem Schieberegister, das Signale zu fünfundvierzig Punkten entspricht, als dies für die Vektorspitze der 40 ODER-Schaltungen sendet. Jede der ODER-Schal-FaIl ist, so daß nur geringfügige Einzelabweichungen tungen liefert ein Eingangssignal an die Eingänge von von der Zeichenkontur durch das Vektorende ent- fünfundvierzigUND-Schaltungen. DieBezugsspeicherstehen. und -Vergleichsvorrichtung 34 umfaßt fünfundvierzig
Zur Veranschaulichung derjenigen Eigenschaften Summierverstärker zur Kombination der Ausgangs-
der disjunktiven Autokorrelationsfunktion, die eine 45 signale des Generators 26. Die Ausgangssignale der
Identifizierung symmetrischer Zeichen gestatten, ist Summierverstärker werden von fünfundvierzig ter-
in F i g. 5 ein weiteres Beispiel gezeigt. Dieses Bei- nären Wandlern und fünfundvierzig Verstärkern wei-
spie-1 zeigt-das Zeichen »6« auf einer Matrix 68, das terverarbeitet, deren Ausgangssignale wahlweise einer
dem Zeichen »9« auf der Matrix 58 in F i g. 2 gleicht, Gruppe von zehn Ausgangsleitern zugeführt werden,
aber um 180° gedreht erscheint. Übereinstimmende 50 Die Anzeigevorrichtung 36 stellt fest, welche der
Elemente in Fig. 2 und 5 tragen gleiche Bezugs- Ausgangsleitungen das Maximalsignal führt,
ziffern. Zur Veranschaulichung der Wirkungsweise des
Die Abtastung der Matrix 68 in F i g. 6 beginnt mit detallierten Ausführungsbeispiels der Erfindung, ist
dem mit »Anfang« und endet mit dem mit »Ende« ein Zeichen in Form der Ziffer »4« auf einer Matrix
bezeichneten Element. Die Resultate der Abtastung 55 90 in Fig. 6a gezeigt. Die Matrix 90 besitzt eine
zur Zeit A werden durch den danebenstehenden Im- Höhe von neununddreißig und eine Breite von acht-
pulszug dargestellt. Die Schaltung von F i g. 5 arbei- zehn Bildelementen. Die Abtastvorrichtung 22 tastet
tet wie die von F i g. 2. Da jedoch in das Schiebe- die Matrix 90 spaltenweise ab, und zwar beginnt die
register 40 in F i g. 5 eine andere Ziffernfolge einge- Abtastung unten in der ersten Spalte auf der linken
speist wird, erzeugen die logischen Schaltungen 41 60 Seite der Matrix und endet oben in der rechten
bis 46 und 51 bis 56 in F i g. 5 andere Ausgangs- Spalte. Durch einen Taktimpulsgenerator 92 wird der
signale als die entsprechenden Schaltungen in F i g. 2. Abtastvorgang synchronisiert. Nach Drücken einer
Zum Beispiel erzeugt die Schaltung 52 in F i g. 5 ins- Starttaste 94 veranlaßt der erste Taktimpuls, der
gesamt sechs Ausgangsimpulse, während die Schal- einem Vertikalablenkgenerator 96 und einem Hori-
tung52 in Fig. 2 nur insgesamt fünf erzeugt. Wie 65 zontalablenkgenerator 98 zugeführt wird, die Abtast-
man sieht, definiert die disjunktive Autokorrelations- vorrichtung 22, synchron mit dem Taktimpulsgene-
funktion eine unsymmetrische Operation, die ver- rator92 zu arbeiten. Die Abtastvorrichtung 22 be-
schiedene Resultate aus Datenproben erzeugt, die wegt sich neunundreißig Elemente in vertikaler Rich-
tung und springt dann eine Spalte weiter, um mit Abtastung der nächsten Spalte zu beginnen. Der Abtaster
22 wird durch geeignete Zeitsteuereinrichtungen innerhalb der Generatoren 96 und 98 gesteuert.
Der erste Taktimpuls nach dem Drücken der Anlaßtaste 94 gelangt auch zum Impulszähler 100, der
nach dem ersten Taktimpuls für die Dauer von neunhundertneunundachtzig Taktimpulsen ein Ausgangssignal
liefert. Der Grund für die Wahl der Zahl neunhundertneunundachtzig geht aus dem Nachstehenden
hervor. Das Ausgangssignal des Zählers 100 erregt eine UND-Schaltung 102, die die Taktimpulse aus
dem Generator 92 weiterleitet. Sie gelangen zu einer UND-Schaltung 104, die das Signal aus der Fotovervielfacherröhre
24 empfängt. Die Schaltung 104 tastet das Ausgangssignal der Fotovervielfacherröhre
24 ab und sendet Datenbits auf einer Leitung 106 weiter. Das Ausgangssignal der Schaltung 102 wird
außerdem einer Verzögerungsschaltung 108 zugeführt, die dem halben Intervall zwischen den Taktimpulsen
entspricht. Die verzögerten Taktimpulse gelangen auf eine Leitung 110, die an einen Eingang
eines Schieberegisters 112 (Fig. 6b) angeschlossen ist. Ein Impuls auf Leitung 110 veranlaßt das
Schieberegister 112, die darin gespeicherte Information eine Stelle nach rechts zu schieben.
Das Schieberegister 112 hat fünfhundertdreiundsiebzig mit zweihundertsechsundachtzig bezeichnete
Stellen. Wie bei den in Fig. 2 und 5 gezeigten Beispielen wird die mittlere bzw. die Null-Stelle des
Schieberegisters 112 als IndexsteUe benutzt. Die durch die Abtastung des Zeichens in der Matrix 90 erzeugte
Folge von Datenbits wird während der Operation an der in Fig. 6d gezeigten Null-Indexstelle vorbeigeschoben.
Was nun den Zähler 100 in Fig. 6a betrifft, so wird die Gesamtzahl der Taktimpulse, die durch die
Schaltung 102 gelangen können, wie folgt abgeleitet: Das Abtastmuster umfaßt siebenhundertzwei Elemente
der Matrix 90. Das letzte Element wird über Leitung 106 zur ersten Stelle zweihundertsechsundachtzig
des Schieberegisters 112 in Fig. 6b übertragen. Nach Zuführung weiterer zweihundertsiebenundachtzig
Schiebeimpulse zum Schieberegister 112 über die Leitung UO wird das letzte Datenbit an der
Null-Indexstelle (F i g. 6 d) vorbeigeschoben. Daher sind für die vollständige Ausführung der Operation
insgesamt 702+287 = 989 Taktimpulse nötig, entsprechend der für den Zähler 100 in F i g. 6 a gewählten
Zahl.
Nach dem Abtasten des letzten Blocks in der Matrix 90 kann durch eine geeignete Schaltungsanordnung
innerhalb der Generatoren 96 und 98 die Abtastvorrichtung 22 in ihre Ausgangslage zurückgestellt
werden, so daß nach dem Drücken der Starttaste 94 weitere Zeichen abgetastet werden können.
Nach dieser Beschreibung der Abtastvorrichtung in Fig. 6a und des Schieberegisters 112 in Fig. 6b
bis 6f sollen nun die Verbindungen zwischen dem Schieberegister 112 und einer Gruppe von fünfundvierzig
ODER-Schaltungen —22 bis +22 behandelt werden. Einige der ODER-Schaltungen —22 bis
+22 wurden in den Zeichnungen lediglich durch gestrichelte Linien dargestellt. Die pDER-Schaltungen
—22 bis +22 besitzen je neun Eingänge, die an verschiedene Stellen des Schieberegisters 112 angeschlossen
sind. Die Verbindungen werden graphisch durch das Diagramm in F i g. 7 dargestellt, das dem Diagramm
60 in Fig. 3 entspricht. Alle Stellen des Schieberegisters 112 sind in dem Diagramm von
Fig. 7 angegeben. Das Diagramm besitzt die gleiche Höhe wie die Matrix 90 in F i g. 6 a. Um Gruppen zn
je neun Zahlen wurden Randlinien gezeichnet. Jeder dieser Blöcke trägt eine der numerischen Bezeichnungen
—22 bis +22 mit Ausnahme der Bezeichnung 0, deren Fehlen noch erläutert werden wird.
Die Verbindungen zwischen den ODER-Schaltungen—22 bis +22 und die Stellen des Schieberegisters 112 werden durch das Diagramm von Fig. 7 dargestellt. Zum Beispiel ist die in Fig. 6d gezeigte ODER-Schaltung +1 mit den Stellen des Schieberegisters 112 verbunden, die durch die Zahlen in dem Block 1 in Fig. 7 angegeben werden, nämlich41, 42, 43, 2, 3, 4, —37, —36, —35. Wenn sich während des Betriebs eine der Stellen 41 bis 43, 2 bis 4 und —37 bis —35 im »1 «-Zustand befindet, erzeugt die ODER-Schaltung +1 in Fig. 6d ein Ausgangssignal.
Die Verbindungen zwischen den ODER-Schaltungen—22 bis +22 und die Stellen des Schieberegisters 112 werden durch das Diagramm von Fig. 7 dargestellt. Zum Beispiel ist die in Fig. 6d gezeigte ODER-Schaltung +1 mit den Stellen des Schieberegisters 112 verbunden, die durch die Zahlen in dem Block 1 in Fig. 7 angegeben werden, nämlich41, 42, 43, 2, 3, 4, —37, —36, —35. Wenn sich während des Betriebs eine der Stellen 41 bis 43, 2 bis 4 und —37 bis —35 im »1 «-Zustand befindet, erzeugt die ODER-Schaltung +1 in Fig. 6d ein Ausgangssignal.
ao In ähnlicher Weise sind die anderen ODER-Schaltungen
—22 bis —1 und +2 bis +22 geschaltet.
Nachdem nun die Verbindungen zwischen dem Schieberegister 112 und den ODER-Schaltungen —22
bis +22 in Fi g. 6 b bis 6 f beschrieben wurden, solas len die Verbindungen zu einer Gruppe von fünfundvierzig
UND-Schaltungen —22 bis +22 erläuteri werden. Ein Eingang jeder dieser UND-Schaltungen
ist an die Null-Indexstelle des Schieberegisters angeschlossen
mit Ausnahme der UND-Schaltung C (Fig. 6d), deren beide Eingänge damit verbunden
sind. Diese Ausnahme wird noch erläutert werden. Die Ausgangssignale der ODER-Schaltungen —22
bis +22 werden den UND-Schaltungen —22 bis +22 zugeführt. Verbindungen bestehen zwischer
den Schaltungen mit derselben numerischen Bezeichnung in Fig. 6b bis 6i. Die UND-Schaltungen mil
gestrichelt gezeichneten Eingangsleitungen sind ar entsprechende ODER-Schaltungen (nicht gezeigt]
angeschlossen, die durch die gestrichelten Linien dargestellt werden.
Jede der UND-Schaltungen —22 bis +22 lief er ein positives Signal an dem mit dem Pluszeichen (+]
gekennzeichneten Ausgang und ein negatives Signa an dem mit dem Minuszeichen (—) gekennzeichneten
Ausgang, wenn Signale an ihren beiden Eingängen vorliegen. Beim Fehlen beider Eingangssignale
sind beide Ausgangssignale gleich null.
Der UND-Schaltung 0 in F i g. 6 d ist keine ODER-Schaltung zugeordnet, und ihre Eingänge sind beidi
an die Null-Indexstelle angeschlossen. Aus dem Dia· gramm von F i g. 7 geht hervor, daß die die Null
IndexsteUe umgebenden Zahlen nicht in einer Linif eingeschlossen sind. Daher sind die neun Stellen 3i
bis 40, —1 bis 1 und —40 bis —38 nicht mit eine:
ODER-Schaltung verbunden. Da die Schaltung ( jedesmal dann ein Ausgangssignal erzeugt, wenn di<
Null-Indexstelle im »!.«-Zustand ist, beeinflußt der Zu
stand der Stellen 38 bis 40,1 bis -1 und - 40 bis - 3}
den Ausgang nicht. Daher ist keine die Schaltung I speisende ODER-Schaltung vorgesehen. Obwohl dii
Null-Indexstelle des Schieberegisters 112 (Fig. 6d
dasselbe Signal erzeugt wie der positive Ausgang de: Schaltung 0, ist zur Erzeugung des negativen Aus
gangssignals die UND-Schaltung 0 in das System auf genommen worden.
Zur Veranschaulichung des Zusammenhanges de Wirkungsweise des in Fig. 6b bis 6f gezeigtei
Autokorrelationsfunktionsgenerators mit dem mathe
maiischen Ausdruck der Gleichung (1), sind in Fig. 6d gewisse mathematische Funktionen angemerkt.
Der Ausgang der Null-Indexstelle des Schieberegisters 112 ist mit f(r) bezeichnet, wobei r
ein Datenbit und f(r) den ganzen Zug von Datennbits darstellen, der durch die Null-Indexstelle des Schieberegisters
112 hindurchgeht. Daher kann der Ausgang der ODER-Schaltung +1 durch den danebenstehenden
mathematischen Ausdruck dargestellt werden. Die Summe der Ausgangsimpulse der UND-Schaltung
+1 (entweder die Summe der positiven oder der negativen Impulse) kann dargestellt werden durch
den mathematischen Ausdruck, der in Fig. 6d neben
ihren Ausgängen angegeben ist. Ebenso erzeugte jede der UND-Schaltungen —22 bis +22 ein Signal, das
durch die Gleichung (1) mit verschiedenen Ausdrükken innerhalb der Klammern gegeben ist.
Die Wirkungsweise des disjunktiven Autokorrelationsfunktionsgenerators
in Fig. 6b bis 6f kann aufgefaßt werden als Suchprozeß nach Vektoren, die
in einem durch die in F i g. 6 a gezeigte Anordnung abgetasteten Zeichen enthalten sind. Das Konzept
des Suchens nach Vektoren wurde bereits in Verbindung mit dem in F i g. 3 gezeigten Beispiel erläutert.
Dasselbe Konzept wird auf das Diagramm in Fig. 7 angewendet. Ein Vektor 192 wurde als Beispiel zur
Erläuterung der Wirkungsweise ausgewählt. Das Vektorende umfaßt einen einzigen Punkt, während die
Vektorspitze neun Punkte enthält, und zwar die Punkte 284, 285, 286, 245, 246, 247, 206, 207 und
208, bei denen es sich um die Schieberegisterstellen handelt, die Eingangssignale an die ODER-Schaltung
+22 (Fig. 6f) liefern. Die Zahl der von der UND-Schaltung
+22 erzeugten Ausgangssignale (Fig. 6f)
ist gleich der Zahl der verschiedenen Zeitpunkte, zu denen der Vektor 192 innerhalb des Zeichens in
F i g. 6 auftritt. Es wird davon ausgegangen, daß der Vektor immer dann auftritt, wenn das hintere Ende
auf eines der schraffierten Elemente der Matrix 90 fällt, während gleichzeitig einer der Punkte im vorderen
Teil des Vektors 192 auf einen schraffierten Block in der Matrix 90 fällt. Ein Beispiel für das Auftreten
des Vektors in dem Zeichen »4« ist in F i g. 6 gestrichelt dargestellt worden. Indem der Vektor 192
mit dem gleichen Neigungswinkel gegenüber den Spalten in der Matrix 90 gehalten wird, lassen sich
acht weitere Lagen auffinden, in denen Vektorspitze und Vektorende des Vektors 192 schraffierte Elemente
umfassen. Der Vektor 192 erscheint also insgesamt neunmal, was der Zahl der von der UND-Schaltung
+22 (Fig. 6f) erzeugten Ausgangsimpulse
entspricht.
Jede der übrigen UND-Schaltungen —22 bis + 21 erzeugt eine Gesamtzahl von Ausgangssignalen, die
darstellt, wie oft die verschiedenen, von den einzelnen UND-Schaltungen gesuchten Vektoren innerhalb
des abgestasteten Zeichens in Fig. 6a auftreten. Der Vektor, nach dem jede der UND-Schaltungen —22
bis +22 sucht, ist leicht aus dem Diagramm in F i g. 7 zu entnehmen. Man findet den Vektor, wenn man
eine Linie von der Null-Stelle zur Mitte des entsprechenden Blocks in Fig. 7 zieht.
Die Gesamtzahl der Ausgangssignale jeder UND-Schaltungen —22 bis +22 wurde errechnet und in
den Ausgangssignalen disjunktiver Autokorrelationen in Fig. 8a bis 8j für die Ziffern »0« bis »9« angegeben.
Jedes Diagramm enthält fünfundvierzig Zahlen. Die Zahl links unten entspricht dem Ausgangssignal
der Schaltung +22 und die Zahl rechts oben dem Ausgangssignal der Schaltung —22. Das in
F i g. 4 gezeigte Zeichen »4« wurde in F i g. 8 e in Punktform reproduziert. Weitere Zeichen in Punktform
zeigen die Fig. 8a bis 8e und 8f und 8g, die
den Ziffern »0« bis »3« und »5« bis »9« entsprechen. Beim Abtasten der Ziffer »4« erzeugt die UND-Schaltung
+ 22 insgesamt neun Ausgangssignale. Daher erscheint eine »9« in der linken unteren Ecke
ίο des Diagramms 194 in Fig. 8e. Ebenso zeigt jede
der Zahlen im Diagramm 194 die Gesamtzahl der Ausgangssignale der UND-Schaltungen —22 bis
+22 an, wenn die disjunktive Autokorrelationsoperation bezüglich des Zeichens »4« ausgeführt wird.
Wie man sieht, erscheint in der Mitte des Diagramms 194 in Fig. 8e die Zahl 110, die die Gesamtzahl
der Ausgangssignale der UND-Schaltung 0 in Fig. 6d darstellt. Diese Ausgangszahl entspricht
dem Suchergebnis nach Vektoren der Länge 0 in-
ao nerhalb des Zeichens. Ein Vektor der Länge 0 erscheint jedesmal beim Vorliegen eines schraffiierten
Elementes. Für die in F i g. 6 a gezeigte Zahl »4« sind hundertzehn schraffierte Elemente vorhanden. Da die
ganze Matrix 90 abgetastet und durch das Register
112 geschoben wird, erzeugt die Null-Indexstelle llOmal ein Ausgangssignal.
Die in den Diagrammen der Fig. 8a bis 8j aufgeführten
Zahlen der disjunktiven Autokorrelationsfunktionen unterscheiden sich wesentlich voneinander.
Hierdurch ergibt sich eine Diskriminierung zwischen den Zeichen, indem man die Ausgangssignale der
UND-Schaltungen —22 bis +22 beobachtet und mit den Werten in den Diagrammen der Fig. 8a bis 8g
für die disjunktiven Autokorrelationsfunktionen vergleicht. Dies wird von der Bezugsspeicher- und -vergleichsvorrichtung
34 in F i g. 1 ausgeführt. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Identifizierung der Zeichen
auch ohne Speicherung der disjunktiven Autokorrelationsfunktionenswerte in der in Fig. 8a bis
8 g dargestellten Form erfolgen kann. Es genügt bereits, die Speicherung einer im Vergleich zu den in
diesen Diagrammen erscheinenden Zahlen vereinfachten Zahlenanordnung. Diese Vereinfachung geht
so weit, daß die Resultate sich ohne herkömmliche elektronische Einrichtungen leicht speichern lassen.
Eine Möglichkeit zur Vereinfachung der Zahlen in den Diagrammen der disjunktiven Autokorrelationsfunktionen
wird durch die Schaltungsanordnung in Fi'g. 6 g bis 6i veranschaulicht. Die Funktion
wird nachstehend als Funktion der zweiten Differenz bezeichnet.
Die Funktion der zweiten Differenz der disjunktiven Autokorrelationsfunktion wird an Hand der Diagramme
196 und 198 in F i g. 8 a erläutert. In Tabelle 196 ist ein »Kreuz«, dessen Arme die Zahlen 112,
81, 111 und 76 enthalten, um die Zahl 124 zentriert.
Die aus dem vorliegenden Schema abzuleitende
zweite Differenzfunktion wird dadurch erhalten, daß die Zahl in der Mitte des »Kreuzes« mit 4 multipliziert
und die Zahlen in den Armen des »Kreuzes« davon subtrahiert werden. Wenn das »Kreuz« die
in F i g. 8 a gezeigte Lage hat, wird die Zahl 124 mit 4 multipliziert, und das Ergebnis ist 496. Von 496 werden
dann die Zahlen 112, 81, 111 und 76 subtrahiert, und das Resultat lautet 116. Die Zahl 116 erscheint
in der Mitte des Diagramms 198 entsprechend der Mittellage des »Kreuzes« im Diagramm 196. Alle
Zahlen im Diagramm 198 lassen sich durch die oben
beschriebenen Multiplikations- und Subtraktionsvorgänge ableiten. Die Bedeutung dieser Funktion ergibt
sich aus der nachstehenden Beschreibung.
Die zweite Differenzfunktion errechnet durch eine Gruppe von fünfundvierzig Integratoren, von denen
acht in den Fig. 6g und 6i die Bezeichnungen
27-22, 27-19, 27-5, 27-1, 270, 27 + 1, 27 + 5
und 27 + 22
tragen. Jeder Integrator besitzt einen aus einem Widerstandsnetzwerk bestehenden Eingang, der an
die Ausgänge einer Anzahl der UND-Schaltungen —22 bis +22 angeschlossen ist. Bei den Integratoren
kann es sich um einen beliebigen bekannten Schaltungstyp handeln, der eine Anzahl von positiven und
negativen Eingangssignalen summiert und ein Ausgangssignal, gewöhnlich einen Spannungspegel, liefert,
das gleich der Summe der Eingangssignale ist.
Als Ausführungsbeispiel sei beschrieben, wie der in Fig. 6h gezeigte Integrator 20 arbeitet. Der Integrator
20 führt die durch das »Kreuz« im Diagramm 196 (F i g. 8 a) veranschaulichte Operation aus. Die
Eingangswiderstände für den Integrator 20 sind so gewählt, daß sie die durch die Zahlen 4 und 1 dargestellten
relativen ohmschen Werte haben. Der Widerstand mit dem relativen ohmschen Wert 1
leitet viermal soviel Strom wie die anderen vier Widerstände und beeinflußt dadurch das Ausgangssignal
des Integrators 20 viermal so stark wie jeder der anderen Eingangswiderstände. Der Widerstand
mit dem relativen ohmschen Wert 1 ist an den positiven Ausgang der UND-Schaltung 0 angeschlossen.
Bei der Verarbeitung des in Fig. 8a gezeigten Zeichens »0« erzeugt die Schaltung 0 hundertvierundzwanzig
positive Impulse. Die restlichen Eingänge des Integrators 20 sind mit den negativen Ausgängen
der UND-Schaltungen —9, -I5 +1 und +9
verbunden. Jede dieser vier UND-Schaltungen erzeugt die durch die Arme des »Kreuzes« in F i g. 8 a
dargestellte Zahl negativer Impulse. Daher erzeugen die positiven und negativen Eingangssignale für den
Integrator 20 einen Gesamtausgangssignalwert von hundertsechzehn positiven Signaleinheiten. Wie aus
der folgenden Beschreibung hervorgeht, ist der absolute Wert der Ausgangsspannung oder des Ausgangsstromes
belanglos.
In gleicher Weise erzeugt bei der Verarbeitung des Zeichens »0« jeder der ausgezeichnet oder gestrichelt
dargestellten Integratoren 2—22 bis 2+22 in Fig. 6g und 6i Ausgangssignale, welche den im
Diagramm 198 gezeigten entsprechen.
In Fortsetzung der Beschreibung des detaillierten Ausführungsbeispiels, das in Fig. 1 in Blockdiagrammform
und in Fig. 6g bis 6i ausführlich dargestellt ist, seien nunmehr die Bezugsspeicherund
-Vergleichsvorrichtung 34 bezüglich der vom Ausgang der Integratoren 2—22 bis 2+22 gelieferten
Funktionen beschrieben. Eine Gruppe von fünfundvierzig Ternärwandlern ist an die Ausgänge
der Integratoren 2—22 bis 2+22 angeschlossen. In
Fig. 6g und 6i sind die Ternärwandler 210 bis 217
gezeigt, während die übrigen durch gestrichelte Linien angedeutet sind.
Es hat sich gezeigt, daß sich eine genügend scharfe Diskriminierung erreichen läßt, indem die Ausgänge
der Integratoren 2—22 bis 2+22 nur daraufhin untersucht werden, ob sie positiv, negativ oder gleich
null sind. Diese Untersuchung wird mittels der Ternärwandler ausgeführt. Dabei kann es sich um eine
beliebige Schwellwertvorrichtung handeln, die ein positives Ausgangssignal liefert, wenn das Eingangssignal
positiv ist, ein negatives Ausgangssignal, wenn das Eingangssignal negativ ist, und ein Null-Ausgangssignal,
wenn das Eingangssignal null ist.
In den Fig. 8a bis 8j ist jeweils ein Diagramm
mit der am Ternärausgang erscheinenden nichtlinear
ίο bewerteten, diskriminierend modifizierten disjunktiven
Autokorrelationsfunktion dargestellt. Die Zahlenwerte dieser Diagramme lassen sich direkt aus
denjenigen der danebenstehenden Tabellen ableiten, welche die diskriminierend modifizierte disjunktive
Autokorrektionsfunktion, im folgenden auch kurz mit »Zweite-Differenz-Funktion« bezeichnete Funktion,
darstellen. Eine »I« wird an den Stellen des Ternärdiagramms eingesetzt, an denen die entsprechende
Stelle des »Zweite-Differenz«-Diagramms positiv ist. Eine »1« wird in die Ternärtabelle für
entsprechende negative Zahlen im »Zweite-Differenz«-Diagramm eingesetzt. In zwei Fällen, einmal
in F i g. 8 d und einmal in F i g. 8 e, verlangt die Funktion der zweiten Differenz ein Null-Ausgangssignal.
Daher enthalten die zugeordneten Ternärdiagramme Nullen an den entsprechenden Stellen.
Die Ausgangssignale der Ternärwandler 210 bis 217 und der in gestrichelten Linien dargestellten
Ternärwandler werden durch die Ternärausgangsdiagramme in Fig. 8a bis 8j für jedes der Zeichen
»0« bis »9« dargestellt. Eine Gruppe von Verstärkern ist an den Ausgang der Ternärwandler in
Fig. 6g und 6i angeschlossen. In Fig. 6g und 6i
sind acht der Verstärker, nämlich 220 bis 227, voll, die restlichen Verstärker dagegen durch gestrichelte
Linien dargestellt. Jeder Verstärker besitzt eine positive und eine negative Ausgangsklemme. Ist das Eingangssignal
positiv, so wird die positive Ausgangsklemme positiv und die negative Ausgangsklemme
negativ. Bei negativem Eingangssignal liegen diese Verhältnisse umgekehrt.
Die Werte in den Ternärdiagrammen in Fig. 8a bis 8 j werden in der Bezugsspeicher- und -Vergleichseinrichtung 34 gespeichert, die wahlweise die Aus-
gänge der Verstärker 220 bis 227 mit einer Gruppe von zehn Ausgangsleitungen 231 bis 240 verbindet.
Jede der Leitungen 231 bis 240 entspricht in der Reihenfolge von oben nach unten den in F i g. 8 a
bis 8 j gezeigten Zeichen »1« bis »9« und »0«. Die Ausgangsleitung, die das Maximalsignal führt, entspricht
dem jeweils innerhalb der Matrix 90 in Fig. 6a abgetasteten Zeichen. Die Verstärker220
bis 227 sind über gleichwertige Widerstände mit den Ausgangsleitungen231 bis 240 in Fig. 6g und 6i
in der durch die Ternärausgangsdiagramme in
Fig. 8a bis 8j bestimmten Weise verbunden. Zum
Beispiel sind alle Ausgangsleitungen 231 bis 240 mit dem positiven Ausgang des Verstärkers 224 verbunden.
Der Ausgang des Verstärkers 224 ist gegeben durch die in jedem der Ternärausgangsdiagramme
von F i g. 8 a bis 8 j im Zentrum stehende Zahl. Wenn man diese Zentralziffer in jedem der Ternärausgangsdiagramme
untersucht, sieht man, daß im Zentrum jedes Diagramms eine »1« erscheint. Unabhängig
6g davon, welches der zehn Zeichen »0« bis »9« zwecks
Erkennung zugeführt wird, muß also der Verstärke!
224 eine Stromeinheit an die Ausgangsleitungen 231 bis 240 liefern.
Ein weiteres Beispiel veranschaulicht die Verwendung des negativen Ausgangssignals der Verstärker
220 bis 227. Das Ausgangssignal des Verstärkers 225 (Fig. 6h) ist festgelegt durch die unmittelbar
unter der Zentralziffer in den Ternärausgangsdiagrammen in Fig. 8a bis 8j stehende Zahl. Wie
man sieht, enthält das Ternärausgangsdiagramm in Fig. 8d eine »— 1« in der Stelle unterhalb der Zentralziffer.
Daher erscheint beim Abtasten des Zeichens »3« innerhalb der Matrix 90 in F i g. 6 a jeweils
ein negatives Ausgangssignal, welches von dem Ternärwandler 215 geliefert wird. Die Minus-Klemme
des Verstärkers 225 (Fig. 6h) erzeugt also ein positives Ausgangssignal. Da die Minus-Klemme des
Verstärkers 225 mit der dem Zeichen »3« entsprechenden Leitung 233 verbunden ist, empfängt diese
Leitung ein positives Signal, das zu ihrer Angleiclmng
an das Maximalsignal beiträgt. Gleichzeitig liefert die Plus-Ausgangsklemme des Verstärkers 225
ein negatives Signal, durch das auf allen anderen Ausgangsleitungen der Strom reduziert wird.
Zur Beschreibung der Verbindungen zu den Ausgangsleitungen 231 bis 240 ist eine weitere Darstellung
nötig. In zwei Fällen enthalten die Ternärdiagramme in Fig. 8a bis 8j eine Null. Zum Beispiel
enthält das Ternärdiagramm in F i g. 8 e eine Null in der rechten Spalte.
Der die Null enthaltende Block definiert den Ausgang des Verstärkers 221 (F i g. 6 g). Wie durch das
Ternärdiagramm in F i g. 8 c angedeutet wird, liefert
ίο immer, wenn das Zeichen »4« verarbeitet wird, der
Verstärker 221 als Ausgangssignal eine Null. Zwischen dem Verstärker 221 und der dem Zeichen »4«
zugeordneten Leitung 234 besteht keine Verbindung. In gleicher Weise ist jeder der Verstärker 220 bis
227 mit den Ausgangsleitungen 231 bis 240 entsprechend den in Fig. 8a bis 8j gezeigten Ternärausgangsdiagrammen
verbunden. Die nachstehende Tabelle veranschaulicht die relativen Werte der drei
höchsten Signalpegel auf den Leitungen 231 bis 240,
ao wenn jedes der in Fig. 8a bis 8j gezeigten Zeichen
»0« bis »9« zwecks Erkennung zugeführt wird.
Vergleichstabelle
»0« — 1,00 | Ähnlichkeitsgrad | »9« — 0,69 | Unterscheidungsvermögen | |
Zu erkennendes Zeichen |
»1« - 1,00 | »5« - 0,24 | zwischen erstem und zweitem |
|
»2« - 1,00 | »2« — 0,69 | »8« - 0,56 | Ähnlichkeitsgrad | |
»0« | »3« - 1,00 | »8« - 0,33 | »0« — 0,49 | 0,31 |
»1« | »4« — 1,00 | »0« - 0,69 | »0« — 0,54 | 0,67 |
»2« | »5« — 1,00 | »8« — 0,58 | »6« — 0,60 | 0,31 |
»3« | »6« — 1,00 | »5« — 0,67 | »0« — 0,64 | 0,42 |
»4« | »7« — 1,00 | »4« — 0,67 | »0« — 0,33 | 0,33 |
»5« | »8« — 1,00 | »9« - 0,87 | »3« - 0,58 | 0,33 |
»6« | »9« — 1,00 | »2« — 0,38 | »0« — 0,69 | 0,13 |
»7« | »0« — 0,60 | 0,62 | ||
»8« | »6« — 0,87 | 0,40 | ||
»9« | 0,13 | |||
Die Diskriminierung in der rechten Spalte der Tabelle ist die Differenz zwischen dem höchsten
Signal und dem nächsthöchsten Signal, die auf den Leitungen 231 bis 240 erscheinen. Das zweithöchste
Signal stellt das Zeichen dar, das in seiner äußeren Erscheinung dem tasächlich auf der Matrix 90 in
Fig. 6a abgetasteten Zeichen am nächsten kommt.
Um festzustellen, welche der Ausgangsleitungen 231 bis 240 das Maximalsignal enthält, können viele
Vorrichtungen verwendet werden. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Anzeigevorrichtung ist jedoch
in Fig. 6j dargestellt. Die in Fig. 6j gezeigte
Anzeigeschaltung 36 nimmt auf den Ausgangsleitungen 231 bis 240 vorliegende Spannungen an
und bewirkt das Aufleuchten einer der Ausgangsanzeigelampen 241 bis 244. Außerdem ist eine Abweise-Anzeigelampe
245 vorgesehen, die aufleuchtet, wenn das höchste Eingangssignal nicht ausreichend
größer ist als das zweitgrößte Signal.
Die Ausgangssignale 231 bis 233 und 240 werden
den Basisschaltungen einer Gruppe von NPN-Transistoren250
bis 253 zugeführt. Jede Basisschaltung der genannten Transistoren enthält einen Widerstand
260 bis 263, der den zugeordneten Transistor im Fall eines abgetrennten Eingangssignals schützt und
außerdem eine Eingangsspannung erzeugt, welche eine Funktion der Summe der Ströme ist, die der
zugeordneten Ausgangsleitung zugeführt werden. Die Widerstände können auch benutzt werden, um die
Eingangssignale zu normieren. Die Emitter-Basis-Verbindung der Transistoren 250 bis 253 zeigt
Diodenwirkung. In Verbindung mit einer Gruppe von einstellbaren Widerständen 270 bis 273 und
einem gemeinsamen, die Widerstände 275 und 276 enthaltenden Stromweg kommt ein Stromfluß nur zu
der Basis desjenigen Transistors 250 bis 253 zustande, dem das positive Signal zugeführt wird. Der
Spannungsabfall über die Widerstände 275 und 276 spannt diejenigen Transistoren 250 bis 253, die den
weniger positiven Signalen zugeordnet sind, in Sperrrichtung vor und verhindert einen Stromfluß in ihren
Basisschaltungen. Als Empfindlichkeit der Schaltung ist der Betrag definiert, um den das positive Eingangssignal
das nächstpositive Signal übersteigen muß, um den dem letztgenannten Signal zugeordneten
Transistor in Sperrichtung vorzuspannen. Die Empfindlichkeit hängt unter anderem auch von der
Einstellung des veränderlichen Widerstandes 275 ab.
Die Widerstände 270 bis 273 sind so eingestellt, daß
sie konstante und gleiche Emitterwiderstandswerte für alle Transistoren 250 bis 253 ohne Rücksicht auf
die Einstellung des Widerstandes 275 erzeugen. Da
709 587/278
Claims (1)
19 20
der gemeinsame Widerstand in den Emitterkreisen lung, die an dem in Fig. 6b bis 6f gezeigten Ausdurch
eine Änderung in der Einstellung des Wider- führungsbeispiel vorgenommen werden könnte, wan
Standes 275 verändert wird, werden die Einstellun- die Gruppierung verschiedener Eingangssignale begen
der Widerstände 270 bis 273 zur Aufrecht- züglich der ODER-Schaltungen —22 bis +22. Zurr
erhaltung eines konstanten Gesamtemitterwider- 5 Beispiel könnten jeder dieser ODER-Schaltunger
standswertes in entgegengesetzter Richtung verändert. sechs Eingangssignale anstatt der neun oben beschrie-Die
Widerstände 270 bis 273 können gleichzeitig mit benen zugeführt werden. Dann würde das Diagramm
dem Widerstand 275 variiert werden, indem eine in F i g. 7 Blöcke zu nur je sechs Zahlen aufweisen
gemeinsame Verstellwelle verwendet wird. Der Auch die Form der Blöcke in F i g. 7 könnte verkleinste
gemeinsame Widerstand in der Emitter- io ändert werden; d. h., anstatt eines rechteckigen Beschaltung
wird durch den feststehenden Widerstand zirkes könnte der Vektorspitze ein kreisförmiges
276 definiert. Wenn der Wert des Widerstandes 276 oder keilförmiges Gebiet zugeordnet werden. Außermit
A276 bezeichnet wird, der aktive Wert des Wider- dem könnten den verschiedenen ODER-Schaltunger
Standes 275 mit A275, der der Widerstände 270 bis verschieden viele Eingangssignale zugeführt werden
273 mit A270 und die Emitter-Basis-Widerstands- i5 Wie man in F i g. 7 sieht, sind nicht um alle Steller
werte der Transistoren 250 bis 253 mit R250, ist das des Schieberegisters Linien gezogen, sondern einigt
kleinste Verhältnis zwischen den Amplituden des Reihen am oberen und unteren Ende des Diagramm«
positiven Signals und des zweiten Signals, das ohne verbleiben ohne Umrandung. Das bedeutet, dal
Abweisung toleriert werden kann. diesen Stellen des Schieberegisters 112 keine ODER
ao Schaltungen zugeordnet sind. Dadurch wird dei
η id .ρ ι ρ längste Vektor in dem Zeichen auf der Matrix 90 ii
g»6_, F ΐ g. 6 a, nach dem gesucht wird, auf die Länge de;
-^275^276 Vektors 192 in Fig. 7 reduziert. Nach längerer
Vektoren könnte mittels weiterer ODER-Schaltun
Nur der dem positivsten Eingangssignal zugeord- 25 gen gesucht werden, die von den ohne Umrandung
nete Transistor kann leitend werden, wenn das posi- gebliebenen Stellen des Diagramms von F i g. 7 ein
tivste Signal das nächstpositive Signal um einen Be- gespeist'werden müßten. Eine ausreichend gute Ertrag
überschreitet, der größer ist als die Empfindlich- kennung wird aber bereits erreicht, indem nur nacl
keit des in Fig. 6j gezeigten Signaldetektors. den kürzeren Vektoren gesucht wird, deren Spitzet
Das Ausgangssignal des im leitenden Zustand be- 30 durch die Blöcke —22 bis +22 in Fig. 7 definier
findlichen Transistors der Gruppe 250 bis 253 wird werden. Je nach der speziellen Anwendung der Er
einem zugeordneten PNP-Transistorschalter 280 bis findung können andere Stellen des Schieberegister!
283 zugeführt. Die Transistorschalter 280 bis 283 112 an ODER-Schaltungen angeschlossen oder nich
betätigen einen Satz von Relais 290 bis 293. angeschlossen werden.
Eine Abweiseschaltung, die einen Transistor 296 35 Eine weitere Möglichkeit zur Abwandlung de:
und ein Abweiserelais 298 umfaßt, wird betätigt, Erfindung besteht darin, die logische Operation de
wenn zwei oder mehr der angelegten Signale hoch- ODER-Schaltungen —22 bis +22 zu verändern
sten Pegels annähernd gleich sind. Dabei werden Anstatt jedesmal beim Vorliegen eines der Eingangs
zwei oder mehr der Relais 290 bis 293 betätigt. Der signale ein Ausgangssignal zu erzeugen, könnte ζ. Β
Transistor 296 ist normalerweise nichtleitend infolge 40 die Wirkungsweise der Schaltungen—22 bis +2i
der negativen Spannung an seiner Basis (die gleich dahingehend verändert werden, daß ein Ausgangs
der einem Widerstand 300 zugeführten Netzspannung signal nur beim Vorliegen von zwei oder mehr Ein
minus dem Spannungsabfall über diesen Widerstand gangssignalen erzeugt wird. Dann wären aber min
ist). Wenn zwei oder mehr der Relais 290 bis 293 destens zwei schraffierte Blöcke nötig, die in da
gleichzeitig ansprechen, fließt ein genügend großer 45 Gebiet der Vektorspitze 192 in F i g. 6 fallen. Da ü
Strom im Widerstand 300, um den Transistor 296 der gezeigten Form nur ein einziger schraffierte
stromlos werden zu lassen. Zu diesem Zeitpunkt Block mit der Vektorspitze 192 koinzidiert, würd
leitet der Transistor 296 und betätigt das Relais 298. bei dieser Ausführungsform die ODER-Schaltun]
Die Relais 290 bis 293 und 298 besitzen jeweils +22 kein Ausgangssignal erzeugen. Eine solch
Kontakte, die die Anzeigevorrichtungen 241 bis 245 50 Ausführungsform kann sich als nützlich erweisen
betätigen. wenn bereits eine geringere Zahl von Ausgangs
Die »Zweite-Differenz-Funktionen« und die Ternär- Signalen aus den Schaltungen —22 bis +22 zu
funktion sind natürlich nur Beispiele für Funktionen, Diskriminierung der zu erkennenden Zeichen aus
die eine Vereinfachung der Vergleichsoperation reicht,
sowie der Vergleichsvorrichtung 34 in Fi g. 1 herbei- 55
führen können. Es könnte auch eine andere Anordnung zur Vereinfachung des Bezugsmusterzeichens Patentansprüche:
sowie zur Herabsetzung der für die Speicherung
sowie der Vergleichsvorrichtung 34 in Fi g. 1 herbei- 55
führen können. Es könnte auch eine andere Anordnung zur Vereinfachung des Bezugsmusterzeichens Patentansprüche:
sowie zur Herabsetzung der für die Speicherung
dieser Werte erforderlichen Bauelemente benutzt 1. Funktionsgenerator für spezielle Autokorre
werden. 60 lationsfunktionen mit einem eindimensionale]
Obwohl das detaillierte Ausführungsbeispiel des Schieberegister, in das die bei der Abtastun
Generators für disjunktive Autokorrelationsfunk- eines zu erkennende Zeichen enthaltenden, i:
tionen ein Schieberegister 112 (Fig. 6b bis 6d) ver- Flächenelemente aufgeteilten Abtastfeldes erhal
wendet, sind auch andere Vorrichtungen für diesen tene binäre Information serienweise einge
Zweck verwendbar. Zum Beispiel könnte die ganze 65 speichert wird, dadurch gekennzeich
Folge von Datenproben in einem Speicher gespei- net, daß die Stellenzahl des Schieberegister
chert und dann in Gruppen, ähnlich den in Fig. 7 (40,112) 2 η + 1 beträgt, wobei « + 1 der maxi
gezeigten, ausgelesen werden. Eine weitere Abwand- mal vorkommenden Zahl der Flächenelement
entspricht, die im Zuge der Abtastung vom ersten bis einschließlich letzten vom Zeichen bedeckten
Flächenelement des Abtastfeldes liegen, so daß nach vollständiger Einspeicherung der binären
Abtastinformation sich die erste binäre »Eins« in der zentralen Speicherstelle (0) des Schieberegisters
(40, 112) befindet, daß mehrere jeweils einer Gruppe benachbarter Flächenelemente entsprechende
Schieberegisterstellen (z. B. —11, —12, —13, —20 in Fig. 2), an denen beim
Durchschieben der binären Abtastinformation WerteRrv Rr2...Rr„ erscheinen, mit je einer
ODER-Schaltung (41 bis 46; —22 bis +22) verbunden sind, daß jede ODER-Schaltung (41 bis
46; —22 bis +22) jeweils mit einem Eingang einer zugeordneten UND-Schaltung (,451 bis
A 56; ^4+22 bis A—22) verbunden ist, und daß
die zweiten Eingänge aller UND-Schaltungen (ASl bis ,456; .4+22 bis A— 22) mit der zentralen
Speicherstelle (0) des Schieberegisters (40, 112), an der beim Durchschieben der binären
Abtastinfonnation die Funktion f(r) erscheint,
verbunden sind, so daß an den Ausgängen jeder UND-Schaltung (,451 bis ,456; ,4+22 bis
A—22) im Takt des Durchschiebens der binären Abtastfunktion jeweils ein durch die zugeordnete
Gruppe benachbarter Flächenelemente bestimmter Teil der das abgetastete Zeichen charakte-
risierenden disjunktiven binären Autokorrelationsfunktion
Äia) V... Vflr- R1n) ]
-R9J V... Vf(r-R,n)\
ΈΑή [Ar - Rm1) Vf (r -R7nJV... Vf(r - Rmn)\
erscheint.
2. Funktionsgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gruppenweise
Zusammenfassung der benachbarten Flächenelemente in den ODER-Schaltungen (41 bis 46;
—22 bis +22) nach vorgegebenen definierten Randgebieten der zu erkennenden Zeichen erfolgt.
3. Funktionsgenerator für spezielle Autokorrelationsfunktionen nach den Ansprüchen 1 und 2,
gekennzeichnet durch die Anwendung in einer Vorrichtung zur maschinellen Zeichenerkennung.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 1 303 517;
französische Zusatzpatentschriften Nr. 81 615,
808 zu Nr. 1 303 517.
Französische Patentschrift Nr. 1 303 517;
französische Zusatzpatentschriften Nr. 81 615,
808 zu Nr. 1 303 517.
Hierzu 7 Blatt Zeichnungen
709 587/278 5.67 © Bundesdruckerei Berlin
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US33039463A | 1963-12-13 | 1963-12-13 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1241163B true DE1241163B (de) | 1967-05-24 |
Family
ID=23289568
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEJ27063A Pending DE1241163B (de) | 1963-12-13 | 1964-12-08 | Funktionsgenerator fuer spezielle Autokorrelationsfunktionen |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1241163B (de) |
GB (1) | GB1022517A (de) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1303517A (fr) * | 1960-07-25 | 1962-09-14 | Ibm | Procédé et appareillage pour l'identification de specimens |
FR81615E (fr) * | 1960-07-25 | 1963-10-18 | Ibm | Procédé et appareillage pour l'identification de spécimens |
FR81808E (fr) * | 1960-07-25 | 1963-11-15 | Ibm | Procédé et appareillage pour l'identification de spécimens |
-
1964
- 1964-11-30 GB GB48517/64A patent/GB1022517A/en not_active Expired
- 1964-12-08 DE DEJ27063A patent/DE1241163B/de active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1303517A (fr) * | 1960-07-25 | 1962-09-14 | Ibm | Procédé et appareillage pour l'identification de specimens |
FR81615E (fr) * | 1960-07-25 | 1963-10-18 | Ibm | Procédé et appareillage pour l'identification de spécimens |
FR81808E (fr) * | 1960-07-25 | 1963-11-15 | Ibm | Procédé et appareillage pour l'identification de spécimens |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1022517A (en) | 1966-03-16 |
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