DE1247051B - Schaltungsanordnung zum Ausgleich von Kontrastaenderungen bei der Digitalisierung von Video-Signalen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

G06k

Deutsche Kl.: 42 m6 - 9/02

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

S97683IXc/42m6
18.Juni 1965
10. August 1967

Bei der lichtelektrischen Abtastung von mit Aufzeichnungen, z. B. mit maschinell zu erkennenden Schriftzeichen, versehenen Aufzeichnungsträgern werden Abtastsignale erhalten, deren jeweilige Größe von dem Remissionsgrad bzw. dem Transparenzgrad des gerade vom Abtastpunkt erfaßten Teiles des Aufzeichnungsträgers abhängt. Die Abtasteinrichtung gibt dabei die Abtastsignale zunächst als Analogsignale ab, doch werden im allgemeinen diese Analogsignale vor einer weiteren Verarbeitung zunächst einmal digitalisiert, so daß dann bei der weiteren Signalverarbeitung nur zwischen zwei Signalwerten unterschieden zu werden braucht, deren einer dem Auftreffen des Abtastpunktes auf ein von einer Aufzeichnung bedecktes Flächenelement des Aufzeichnungsträgers entspricht und deren anderer dem Auftreffen des Abtastpunktes auf ein nicht von einer Aufzeichnung bedecktes Flächenelement des Aufzeichnungsträgers entspricht. Eine solche Digitalisierung wird prinzipiell mit Hilfe eines Schwellwertschalters erreicht, dessen Schaltschwelle je nachdem, ob es sich um ein von einer Aufzeichnung bedecktes Flächenelement oder um ein von keiner Aufzeichnung bedecktes Flächenelement handelt, überschritten oder nicht überschritten wird, so daß der Schalter dementsprechend ein »1 «-Signal oder ein »O«-Signal abgibt.

Eine solche Verfahrensweise basiert prinzipiell auf der Vorstellung, daß die Aufzeichnungen auf sie fallendes Licht allenfalls in vernachlässigbarem Umfang remittieren, während der Aufzeichnungsträger auf ihn fallendes Licht praktisch in vollem Umfang remittiert (oder umgekehrt). In der Praxis zeigt es sich indessen, daß mit einer sehr großen Variationsbreite des Remissionsgrades sowohl der Aufzeichnungsträger als auch der auf ihnen enthaltenen Aufzeichnungen gerechnet werden muß, wobei nicht nur mit mehr oder weniger großen Schwankungen des Kontrastes zwischen Aufzeichnungsträger und auf ihm enthaltenen Aufzeichnungen gerechnet werden muß, sondern auch damit, daß ein Aufzeichnungsträger selbst einen geringeren Remissionsgrad aufweist als auf einem anderen Aufzeichnungsträger enthaltene Aufzeichnungen. Dennoch soll aber die Digitalisierungsschwelle nur bei Überlaufen von von Aufzeichnungen bedeckten Teilen des Aufzeichnungsträgers überschritten und nur bei Überlaufen von nicht von Aufzeichnungen bedeckten Teilen des Aufzeichnungsträgers nicht überschritten sein.

Zur Bereücksichtigung dieser Verhältnisse ist es nun bereits (aus der deutschen Auslegeschrift Schaltungsanordnung zum Ausgleich von
Kontraständerungen bei der Digitalisierung von Video-Signalen

Anmelder:

Siemens Aktiengesellschaft, Berlin und München, München 2, Wittelsbacherplatz 2

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Ing. Norbert Schürzinger, München;

Wolfgang Mayer, München-Obermenzing

1099 244) bekannt, eine Kontrast- und Empfindlichkeitsregelung bei lichtelektrischen Abtastgeräten, insbesondere bei Geräten zur Identifizierung von Schriftzeichen, in der Weise vorzunehmen, daß der Unterschied zwischen den bei Abtastung des Untergrandes der die abzutastenden Zeichen aufweisenden Aufzeichnungsträger und den bei Abschaltung der zur Abtastung dienenden lichtempfindlichen Elemente bzw. der zur Beleuchtung des Aufzeichnungsträgers dienenden Lampen sich ergebenden elektrischen Signalen mit einer vorgegebenen Größe verglichen wird und ein aus der Differenz dieser beiden Größen abgeleitetes Signal die lichtempfindlichen Elemente so steuert, daß diese Differenz möglichst klein wird bzw. verschwindet. Ein solches Vorgehen, den Unterschied zwischen Untergrundabtastsignal und Dunkeltastsignal durch Veränderung der Verstärkung des lichtempfindlichen Elementes auf eine vorgeschriebene Größe zu bringen, läßt indessen den tatsächlichen Kontrast zwischen Aufzeichnungen und Aufzeichnungsträger außer acht. Letzteres gilt auch für die umgekehrte Verfahrensweise, durch Änderung der Verstärkung eines lichtempfindlichen Elementes den Amplitudenunterschied zwischen aus der Abtastung von Aufzeichnungen herrührenden Abtastsignalen und aus der Abtastung einer Normallichtquelle herrührenden Abtastsignalen auf eine vorgeschriebene Größe zu bringen (vgl. USA.-Patentschrift 2 943 208).

Weiterhin ist es (aus der deutschen Auslegeschrift 1164 462) bekannt, zur Erzeugung einer veränderlichen, von der Helligkeit der Umgebung des jeweils abgetasteten Bildpunktes abhängigen Steuerspannung zur Beeinflussung der Zuordnung der einzelnen Bildsignale zu Bereichen vorgegebener Schwärzung bei

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Anordnungen zur punktweisen Abtastung von Zeichen, Bildern od. dgl. in der Weise zu verfahren, daß die Abtastung der einzelnen Bildpunktumgebungen bzw. der einzelnen Bildpunkte selbst bei durch periodisch erfolgende Unscharf- bzw. Scharfstellung vergrößertem bzw. verkleinertem Querschnitt eines Abtaststrahles bzw. bei periodisch unscharf und scharf erfolgender Abbildung des abzutastenden Bildes erfolgt und daß die Bezugsspannungen zur Beurteilung der Helligkeit der einzelnen Bildpunkte während der Abtastung mit vergrößertem Strahlquerschnitt bzw. bei unscharfer Bildeinstellung erzeugt werden. Bei einer solchen Digitalisierung eines Abtastsignals wird also die Digitalisierungsschwelle in Abhängigkeit von der mittleren Helligkeit der jeweiligen Bildpunkt-Umgebung verschoben, was indessen eine Abhängigkeit von der jeweiligen Form der Aufzeichnungen und damit von deren Informationsinhalt mit sich bringt. Eine solche Informationsabhängigkeit besitzt auch eine weiterhin (aus der deutschen Auslegeschrift 1156 848) bekannte Amplitudenselektionsschaltung für Impulse, die zwischen einem ersten und einem zweiten leitenden Zustand in Abhängigkeit von den betreffenden Amplituden einer Eingangswellenform und einer Bezugsspannung schaltbar ist, bei der die Bezugsspannung durch Kombination einer konstanten Spannung mit einer weiteren einseitig gerichteten Spannung gebildet wird, die aus der Eingangswellenform abgeleitet wird, wobei die weitere Spannung sich im Verhältnis zu der Spitzenamplitude der ausgeprägten Amplitudenänderungen in der Eingangswellenform ändern.

Um insbesondere in Anlagen zur maschinellen Zeichenerkennung einen Ausgleich von Änderungen der Größe von aus der Abtastung von von Aufzeichnungen bedeckten Teilen eines Aufzeichnungsträgers herrührenden Abtastsignalen und aus der Abtastung von nicht von Aufzeichnungen bedeckten Teilen eines Aufzeichnungsträgers herrührenden Abtastsignalen eines mittels einer Digitalisierungsschaltung zu digitalisierenden Abtastsignals vorzunehmen, ist auch schon in der Weise verfahren worden, daß die Größe der aus der Abtastung von von Aufzeichnungen bedeckten Teilen des Aufzeichnungsträgers herrührenden Abtastsignale und die Größe der aus der Abtastung von nicht von Aufzeichnungen bedeckten Teilen des Aufzeichnungsträgers herrührenden Abtastsignale festgestellt wird und in Abhängigkeit von der absoluten Größe der genannten Abtastsignale und von ihrer Größendifferenz ein Ausgleichssignal mit relativ zu der genannten Größendifferenz vorgegebenen Größendifferenzen zu den genannten Abtastsignalen erzeugt und im Eingangskreis der Digitalisierungsschaltung derart wirksam gemacht wird, daß die Digitalisierungsschwelle jeweils in konstanten relativen Abständen zu den genannten Abtastsignalen liegt. Dadurch, daß die Digitalisierungsschwelle jeweils so zwischen den Amplitudenwert der aus der Abtastung von von Aufzeichnungen bedeckten Teilen eines Aufzeichnungsträgers herrührenden Abtastsignale und den Amplitudenwert der aus der Abtastung von nicht von Aufzeichnungen bedeckten Teilen des Aufzeichnungsträgers herrührenden Abtastsignale zu liegen kommt, daß ihr auf die Größendifferenz der betreffenden Abtastsignale bezogener Abstand zu den beiden Abtastsignalamplitudenwerten jeweils konstant bleibt, läßt sich prinzipiell erreichen, daß die zu digitalisierenden Abtastsignale jeweils auf eine Digitalisierungsschwelle stoßen, deren jeweilige Lage tatsächlich dem Kontrast zwischen den mehr oder weniger dunklen Aufzeichnungen auf dem Aufzeichnungsträger und dem mehr oder weniger hellen Untergrund des Aufzeichnungsträgers selbst entspricht; es werden daher Änderungen des Kontrastes beispielsweise auch dann berücksichtigt, wenn diese Kontraständerungen allein auf einer Aufhellung der auf dem Aufzeichnungsträger befindlichen Aufzeichnungen beruht. Zur Durchführung des Verfahrens ist eine Schaltungsanordnung verwendet worden, in der eine durch aus der Abtastung von von Aufzeichnungen bedeckten Teilen des Aufzeichnungsträgers herrührende Abtastsignale aufgeladene Speicherschaltung kleiner Ladezeitkonstante und demgegenüber großer Entladezeitkonstante und eine durch aus der Abtastung von nicht von Aufzeichnungen bedeckten Teilen des Aufzeichnungsträgers herrührende Abtastsignale aufgeladene Speicherschaltung ebenfalls kleiner Ladezeitkonstante und demgegenüber großer Entladezeitkonstante ausgangsseitig mit einer Vergleichsschaltung zur Erzeugung eines das jeweils kleinere der in den beiden Speicherschaltungen jeweils gespeicherten Signale um einen bestimmten Bruchteil der Differenz beider Signale übersteigenden Ausgleichssignals zusammengeschaltet sind, die dieses Ausgleichssignal als Referenzpannung der Digitalisierungsschaltung zuführt. Eine solche Schaltungsanordnung zum Ausgleich von Änderungen der maximalen und/oder minimalen Größe der zu digitalisierenden Abtastsignale bringt es mit sich, daß sie bei einem Übergang der Abtastung von von aufzeichnungsfreien Teilen des Aufzeichnungsträgers auf darauf befindliche Aufzeichnungen bzw. umgekehrt nicht nur infolge der kleinen Ladezeitkonstante ihrer Speicherschaltungen sehr schnell eine gegebenenfalls erforderliche Anpassung an den Helligkeits- bzw. Schwärzungsgrad der gerade abgetasteten Flächenelemente vorzunehmen vermag, sondern daß sie auf Grund der relativ langen Entladezeitkonstante der in ihr enthaltenen Speicherschaltungen auch nach entsprechend langer Abtastung nur von von Aufzeichnungen bedeckten Teilen des Aufzeichnungsträgers oder nur von nicht von Aufzeichnungen bedeckten Teilen des Aufzeichnungsträgers noch ein Ausgleichssignal zu erzeugen vermag, das der jeweiligen Helligkeit von Aufzeichnungsträger und darauf befindlichen Aufzeichnungen entspricht. Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn auf einem Aufzeichnungsträger Aufzeichnungen relativ selten bzw. in relativ großen Abständen auftreten. In diesem Zusammenhang ist es auch schon bekannt, die Entladezeitkonstante derjenigen Speicherschaltung, die durch aus der Abtastung von nicht von Aufzeichnungen bedeckten Teilen des Aufzeichnungsträgers herrührende Abtastsignale aufgeladen wird, kürzer als die Entladezeitkonstante derjenigen Speicherschaltung zu machen, die durch aus der Abtastung von von Aufzeichnungen bedeckten Teilen des Aufzeichnungsträgers herrührende Abtastsignale aufgeladen wird; dabei wird die erstere Entladezeitkonstante so bemessen, daß einerseits jeweils gerade die Dauer der Abtastung eines Zeichens der auf dem Aufzeichnungsträger befindlichen Aufzeichnungen überbrückt und andererseits eine Anpassung an einen etwa dunkleren Zeichenuntergrund eines nachfolgenden weiteren Dokuments erreicht wird.

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Die Praxis hat nun gezeigt, daß es oftmals trotz Zeichnungsträgers gerechnet werden muß, ist dann der angeführten Maßnahmen nicht auszuschließen in dieser Weise diejenige Speicherschaltung auszuist, daß auf Grund von Änderungen des Helligkeits- bilden, die durch aus der Abtastung von nicht von bzw. Schwärzungsgrades von Aufzeichnungsträger Aufzeichnungen bedeckten Teilen des Aufzeich- und/oder Aufzeichnungen die Digitalisierung der 5 nungsträgers herrührende Abtastsignale aufgeladen Abtastsignale zu Ergebnissen führt, die eine Falsch- wird. Durch eine solche Ausgestaltung der erfunbearbeitung der abgetasteten Aufzeichnungen ermög- denen Schaltungsanordnung wird dann erreicht, daß liehen. So ist es vielfach nicht auszuschließen, daß das von der Gatterschaltung als Ausgangssignal der auch im Verlauf der Abtastung ein und desselben Speicherschaltung abgegebene Signal einerseits nach Aufzeichnungsträgers merkliche Schwankungen der io Maßgabe der Entladezeitkonstante des genannten Helligkeit des Aufzeichnungsträgers bzw. des Schwär- zweiten Speicherkreises der mittleren Helligkeit der zungsgrades der darauf befindlichen Aufzeichnungen zuletzt abgetasteten, nicht von Aufzeichnungen beberücksichtigt werden müssen, die gegebenenfalls deckten Teile des Aufzeichnungsträgers entspricht, auch merkliche Verkleinerungen des Kontrastes zwi- andererseits nach Maßgabe der Ladezeitkonstante sehen Aufzeichnungen und Aufzeichnungsträger im 15 des genannten ersten Speicherkreises aber auch Verlauf der Abtastung ein und desselben Aufzeich- kurzzeitigen Aufhellungen des Aufzeichnungsträgers nungsträgers mit sich bringen. Die Erfindung zeigt für deren Dauer zu folgen vermag,
nun, wie auch solchen Umständen in zweckmäßiger Eine derart ausgebildete Schaltungsanordnung ist Weise Rechnung getragen wird. Die Erfindung be- in der Zeichnung dargestellt, aus der zugleich weitere trifft eine Schaltungsanordnung zum Ausgleich von 20 schaltungstechnische Einzelheiten einer gemäß der Änderungen der Größe von aus der Abtastung von Erfindung aufgebauten Schaltungsanordnung ersichtvon Aufzeichnungen bedeckten Teilen eines Auf- lieh werden. Mit einer die Abtastsignale führenden Zeichnungsträgers herrührenden Abtastsignalen und Leitung α ist hier zunächst einmal eine Speicheraus der Abtastung von nicht von Aufzeichnungen schaltung SS verbunden, die durch aus der Abtastung bedeckten Teilen eines Aufzeichnungsträgers her- 25 von von Aufzeichnungen bedeckten Teilen des Aufrührenden Abtastsignalen eines mittels einer Digi- Zeichnungsträgers herrührende Abtastsignale auftalisierungsschaltung zu digitalisierenden Abtast- geladen wird. Ein nur für solche Abtastsignale übersignals, insbesondere in Anlagen zur maschinellen tragungsfähiges Schaltelement ist hier durch einen Zeichenerkennung, bei der in Abhängigkeit von der Transistor ST gebildet. Mit SC ist der Speicherabsoluten Größe der genannten Abtastsignale und 30 kondensator bezeichnet und mit SR der zugehörige von ihrer Größendifferenz ein Ausgleichssignal mit Entladewiderstand. Die Speicherschaltung WS, die relativ zu der genannten Größendifferenz vorgege- durch aus der Abtastung von nicht von Aufzeichbenen Größendifferenzen zu den genannten Abtast- nungen bedeckten Teilen des Aufzeichnungsträgers Signalen dadurch erzeugt wird, daß eine durch aus herrührende Abtastsignale aufgeladen wird, weist der Abtastung von von Aufzeichnungen bedeckten 35 hier zwei Speicherkreise WSl und WS 2 auf, die aus-Teilen des Aufzeichnungsträgers herrührende Abtast- gangsseitig durch eine Gatterschaltung G zusammensignale aufgeladene Speicherschaltung kleiner Lade- gefaßt sind. Jeder der beiden Speicherkreise weist ein zeitkonstante und demgegenüber großer Entladezeit- nur für das der Abtastung von nicht von Aufzeichkonstante und eine durch aus der Abtastung von nungen bedeckten Teilen des Aufzeichnungsträgers nicht von Aufzeichnungen bedeckten Teilen des Auf- 40 herrührende Abtastsignale übertragungsfähiges Schaltzeichnungsträgers herrührende Abtastsignale auf- element in Form eines Transistors WTl bzw. WT 2 geladene Speicherschaltung ebenfalls kleiner Lade- auf, das zu dem jeweiligen Speicherkondensator zeitkonstante und demgegenüber großer Entladezeit- WCl bzw. WC2 führt. Den Speicherkondensatoren konstante ausgangsseitig mit einer Vergleichsschal- ist jeweils ein Entladewiderstand WRl bzw. WR2 tung zur Erzeugung eines das jeweils kleinere der 45 zugeordnet. Der Speicherkreis WSl ist so bemessen, in den beiden Speicherschaltungen jeweils gespeicher- daß er die gleiche kleine Ladezeitkonstante von z. B. ten Signale um einen bestimmten Bruchteil der Dif- 2 (is wie die Speicherschaltung SS aufweist und daß ferenz beider Signale übersteigenden Ausgleichs- seine Entladezeitkonstante etwa ebenso klein ist. Der signals zusammengeschaltet sind, und bei der dieses Speicherkreis WS 2 ist so dimensioniert, daß er die Ausgleichssignal im Eingangskreis der Digitalisie- 50 gleiche große Entladezeitkonstante von z. B. 1 ms rungsschaltung derart wirksam gemacht wird, daß wie die Speicherschaltung SS aufweist, während seine die Digitalisierungsschwelle jeweils in konstanten Ladezeitkonstante mit z. B. 100 μβ etwa in der Mitte relativen Abständen zu den genannten Abtastsignalen zwischen dieser großen Entladezeitkonstante und der liegt; diese Schaltungsanordnung ist dadurch ge- zuvor genannten kleinen Ladezeitkonstante liegen kennzeichnet, daß wenigstens eine der beiden 55 mag. Die Gatterschaltung G weist zwei mit ihren Speicherschaltungen aus einem ersten Speicherkreis Basiselektroden jeweils an einen der beiden Speichermit der genannten kleinen Ladezeitkonstante und kreise angeschlossene Transistoren auf, deren einer ebenso kleinen Entladezeitkonstante und einem Emitterelektroden zusammengeschaltet sind; diese zweiten Speicherkreis mit der genannten großen Ent- Gatterschaltung überträgt damit jeweils das größere ladezeitkonstante und einer in ihrer Größe zwischen 60 der in den beiden Speicherkreisen WSl und WS2 den genannten Zeitkonstanten liegenden Ladezeit- gerade gespeicherten Signale über den zugehörigen konstante besteht, die ausgangsseitig durch eine das Transistor, während der jeweils andere Transistor jeweils größere der in den beiden Speicherkreisen hierdurch gesperrt wird. Zwischen den Ausgängen jeweils gerade gespeicherten Signale übertragende der beiden Speicherschaltungen WS und SS liegt der Gatterschaltung, deren Ausgang den Ausgang der 65 mit einem Abgriff versehene Widerstand W der Ver-Speicherschaltung bildet, zusammengefaßt sind. gleichsschaltung MW. Der Abgriff des Widerstan-Nachdem vielfach mit Unterschieden in der Hellig- des W führt über eine Phasenumkehrstufe U zu der keit verschiedener Bereiche ein- und desselben Auf- die zu digitalisierenden Abtastsignale führenden

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Eingangsleitung c der Digitalisierungsschaltung DT. andererseits nach Maßgabe der Ladezeitkonstante

Dabei ist zu bemerken, daß die Phasenumkehr- des ersten Speicherkreises SWl aber auch kurzzeiti-

stufe U hier eine zweifache Phasenumkehr vor- gen Aufhellungen des Aufzeichnungsträgers zu fol-

nimmt, weil die von der Eingangsleitung α der dar- gen vermag. In einem solchen Fall kurzzeitiger Aufgestellten Schaltungsanordnung zur Engangsleitung e 5 hellungen können indessen von der erfundenen der in ihr enthaltenen Digitalisierungsschaltung DT Schaltungsanordnung gleichzeitig noch zusätzliche

übertragenen, zu digitalisierenden Abtastsignale Randbedingungen der Art zu berücksichtigen sein,

ihrerseits bereits durch den zwischen den beiden daß gleichzeitig mit der Aufhellung des Untergrundes

Leitungen α und e liegenden Transistor eine Phasen- eine stärkere Aufhellung auch der Aufzeichnungen

umkehr erfahren haben. io einhergeht, die gegebenenfalls eine weitreichende

An dem Widerstand W der gemäß der Erfindung Herabsetzung des Kontrastes zwischen Aufzeichnung aufgebauten Schaltungsanordnung tritt jeweils ein und Aufzeichnungsträger mit sich bringt, der selbst Ausgleichssignal auf, das das jeweils kleinere der bei Anwendung der bisher beschriebenen Maßvon den beiden Speicherschaltungen SS und WS je- nahmen gemäß der Erfindung mit einer entsprechenweils abgegebenen gespeicherten Signale um einen 15 den Verschiebung der Digitalisierungsschwelle allein bestimmten Bruchteil der Differenz beider Signale nicht Rechnung getragen werden kann. In einem solübersteigt; dieser Bruchteil kann dabei durch Ver- chen Fall bzw. ganz allgemein immer dann, wenn Schiebung des Widerstandsabgriffes eingestellt wer- sich bei der Abtastung eines Aufzeichnungsträgers den. Will man beispielsweise ein in seiner Größe herausstellt, daß zwischen diesem und auf ihm bejeweils um 50% der zwischen den maximalen und 20 findlichen Aufzeichnungen kein nennenswerter Konden minimalen Abtastsignalen bestehenden Größen- trast vorliegt, so daß nicht mit hinreichender Sicherdifferenz von diesen Abtastsignalen abweichenden heit eine Entscheidung darüber getroffen werden Ausgleichssignal erhalten, so ist der Abgriff des kann, ob gerade ein von Aufzeichnungen bedeckter Widerstandes W gerade auf dessen Mitte einzustellen, Teil oder gerade ein nicht von Aufzeichnungen beso daß als Ausgleichssignal gerade ein dem arith- 25 deckter Teil des Aufzeichnungsträgers vom Abtastmetischen Mittel zwischen der Größe der aus der punkt getroffen wird, wird es zweckmäßig sein, nicht Abtastung von von Aufzeichnungen bedeckten Tei- dennoch eine mit einem entsprechenden Unsicherlen des Aufzeichnungsträgers herrührenden Abtast- heitsfaktor behaftete Entscheidung vorzunehmen, signale und der Größe der aus der Abtastung von sondern in jede Fall, gegebenenfalls also auch an nicht von Aufzeichnungen bedeckten Teilen des Auf- 30 Stelle von aus der Abtastung von Aufzeichnungen Zeichnungsträgers herrührenden Abtastsignale ent- herrührenden Abtastsignalen, als digitalisierte Absprechendes Signal erzeugt wird. Kommt es dann tastsignale Signale weiterzugeben, die der Abtastung infolge von Änderungen der Größe der aus der Ab- von nicht von Aufzeichnungen bedeckten Teilen tastung von von Aufzeichnungen bedeckten Teilen eines Aufzeichnungsträgers entsprechen. Zu diesem des Aufzeichnungsträgers herrührenden Abtast- 35 Zweck kann, wie dies auch aus der Zeichnung ersignale und/oder der Größe der aus der Abtastung sichtlich wird, die gemäß der Erfindung aufgebaute von nicht von Aufzeichnungen bedeckten Teilen des Schaltungsanordnung in der Weise weitergebildet Aufzeichnungsträgers herrührenden Abtastsignale zu werden, daß an den Ausgang der Speicherschaltuneiner Änderung dieses arithmetischen Mittels, dann gen SS und an den den Ausgang der Speicherschalwird die Digitalisierangsschwelle gegenüber dem zu 40 tung WS bildenden Ausgang der Gatterschaltung G digitalisierenden Abtastsignal entsprechend ver- die beiden Eingänge eines Differenzverstärkers DV schoben, was in der dargestellten Schaltungsanord- angeschlossen sind, dem ein nur bei seiner Aktivienung dadurch erreicht wird, daß das Ausgleichs- rung den Ausgang der Digitalisierungsschaltung DT signal, das sich in gleichem Umfang wie der arith- entriegelnder Schwellwertschalter MKT nachgeschalmetische Mittelwert der beiden Abtastsignalgrößen 45 tet ist. Bei einer solchen Ausgestaltung der erfunändert, nach einer gegenüber dem zu digitalisieren- denen Schaltungsanordnung gibt der Differenzden Abtastsignal vorgenommenen Phasenumkehr verstärker jeweils ein mit Hilfe der erfundenen diesem unterlagert wird, so daß dann ohne Änderung Schaltungsanordnung gewonnenes, dem tatsächlichen der eigentlichen Schaltschwelle der Digitalisierungs- Kontrast zwischen den nicht von Aufzeichnungen schaltung DT die gewünschte Lage der Digitalisie- 50 bedeckten Teilen des Aufzeichnungsträgers und den längsschwelle in bezug auf das digitalisierende Ab- Aufzeichnungen entsprechendes Signal an den Eintastsignal erzielt wird. In der Zeichnung ist dabei gang des nachfolgenden Schwellwertschalters ab. Die durch eine ebenfalls mit der Eingangsleitung e der Schaltschwelle dieses durch einen Schmitt-Trigger Digitalisierungsschaltung verbundene Vorspannungs- zu realisierenden Schwellwertschalters MKT wird schaltung angedeutet, daß bei der Unterlagerung 55 zweckmäßigerweise auf einen dem minimalen, gerade des Ausgleichssignals unter das zu digitalisierende noch auswertbaren Kontrast entsprechenden Wert Abtastsignal noch die Größe der der Digitalisierungs- eingestellt, so daß der Schwellwertschalter nur bei schaltung DT innewohnenden Schaltschwelle zu be- hinreichendem Kontrast zwischen Aufzeichnungen rücksichtigen ist. und Untergrund des Aufzeichnungsträgers aktiviert

Wie eingangs schon erläutert wurde, wird durch 60 ist. Der Ausgang des Schwellwertschalters MKT

die in der Zeichnung dargestellte Ausbildung der führt dann zu dem Steuereingang eines mit seinem

erfundenen Schaltungsanordnung erreicht, daß das Signaleingang der Digitalisierungsschaltung DT nach-

von der Gatterschaltung G als Ausgangssignal der geschalteten Gatters, so daß dieses Gatter nur bei

Speicherschaltung WS abgegebene Signal einerseits Aktivierung des Schwellwertschalters MKT für die

nach Maßgabe der Entladezeitkonstante des zweiten 65 digitalisierten Abtastsignale übertragungsfähig ist.

Speicherkreises WSI der mittleren Helligkeit der je- In der in der Zeichnung dargestellten Schaltungs-

weils zuletzt abgetasteten, nicht von Aufzeichnungen anordnung ist im Entladekreis der Speicherschaltung

bedeckten Teile des Aufzeichnungsträgers entspricht, SS und des Speicherkreises WS2 der Speicherschal-

tung WS noch jeweils ein Schalttransistor vorgesehen, der bei Steuerung in den Sperrzustand eine Entladung des jeweiligen Speicherkondensators SC bzw. WC verhindert. Eine solche Verhinderung der Entladung der betreffenden Speicherkondensatoren ermöglicht es, eine einmal bewirkte Einstellung der Digitalisierungsschwelle über einen längeren Zeitraum hinweg aufrechtzuerhalten, so daß noch am Ende des betreffenden Zeitraumes die zuvor festgelegte Digitalisierungsschwelle wirksam ist. Ein sol- ίο ches Vorgehen ist insbesondere während einer Dunkelsteuerung der lichtelektrischen Abtasteinrichtung, z. B. während eines Rücklaufes des Abtastpunktes, wünschenswert, um eine Einflußnahme der während der Dunkelsteuerung von der Abtasteinrichtung abgegebenen Ausgangssignale auf die Lage der Digitalisierungsschwelle zu vermeiden; des weiteren kann eine solche Aufrechterhaltung einer zuvor festgelegten Digitalisierungsschwelle zwischen einer ersten und einer gegebenenfalls darauffolgenden zweiten Abtastung ein und desselben Aufzeichnungsträgers zweckmäßig sein. Durch die Verhinderung einer Entladung der Speicherkondensatoren wird dann erreicht, daß ohne neue Einstellung der Digitalisierungsschwelle deren zuvor, insbesondere bei «5 einer der Ermittlung der Lage der Aufzeichnungen dienenden Vorabtastung, bereits festgelegte Lage bei Fortsetzung der Abtastung für die Digitalisierung der dann auftretenden Abtastsignale maßgebend ist.

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Claims (4)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zum Ausgleich von Änderungen der Größe von aus der Abtastung von von Aufzeichnungen bedeckten Teilen eines Aufzeichnungsträgers herrührenden Abtastsignalen und aus der Abtastung von nicht von Aufzeichnungen bedeckten Teilen eines Aufzeichnungsträgers herrührenden Abtastsignalen eines mittels einer Digitalisierungsschaltung zu digitalisierenden Abtastsignals, insbesondere in Anlagen zur maschinellen Zeichenerkennung, bei der in Abhängigkeit von der absoluten Größe der genannten Abtastsignale und von ihrer Größendifferenz ein Ausgleichssignal mit relativ zu der genannten Größendifferenz vorgegebenen Größendifferenzen zu den genannten Abtastsignalen dadurch erzeugt wird, daß eine durch aus der Abtastung von von Aufzeichnungen bedeckten Teilen des Aufzeichnungsträgers herrührende Abtastsignale aufgeladene Speicherschaltung kleiner Ladezeitkonstante und demgegenüber großer Entladezeitkonstante und eine durch aus der Abtastung von nicht von Aufzeichnungen bedeckten Teilen des Aufzeichnungsträgers herrührende Abtastsignale aufgeladene Speicherschaltung ebenfalls kleiner Ladezeitkonstante und demgegenüber großer Entladezeitkonstante ausgangsseitig mit einer Vergleichsschaltung zur Erzeugung eines das jeweils kleinere der in den beiden Speicherschaltungen jeweils gespeicherten Signale um einen bestimmten Bruchteil der Differenz beider Signale übersteigenden Ausgleichssignals zusammengeschaltet sind, und bei der dieses Ausgleichssignal im Eingangskreis der Digitalisierungsschaltung derart wirksam gemacht wird, daß die Digitalisierungsschwelle jeweils in konstanten relativen Abständen zu den genannten Abtastsignalen liegt, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der beiden Speicherschaltungen (WS) aus einem ersten Speicherkreis (WSi) mit der genannten kleinen Ladezeitkonstante und einer ebenso kleinen Entladezeitkonstante und einem zweiten Speicherkreis (WS 2) mit der genannten großen Entladezeitkonstante und einer in ihrer Größe zwischen der genannten Zeitkonstanten liegenden Ladezeitkonstante besteht, die ausgangsseitig durch eine das jeweils größere der in den beiden Speicherkreisen (WSl, WS 2) jeweils gerade gespeicherten Signale übertragende Gatterschaltung (G), deren Ausgang den Ausgang der Speicherschaltung (WS) bildet, zusammengefaßt sind.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Unterschreiten eines vorgegebenen Mindestwertes durch die Größendifferenz zwischen dem an dem durch den Ausgang der Gatterschaltung (G) gebildeten Ausgang der einen Speicherschaltung (WS) abgegebenen Ausgangssignal und dem am Ausgang der anderen Speicherschaltung (SS) abgegebenen Ausgangssignal an Stelle von aus der Abtastung von von Aufzeichnungen bedeckten Teilen des Aufzeichnungsträgers herrührenden Abtastsignalen der Abtastung von nicht von Aufzeichnungen bedeckten Teilen des Aufzeichnungsträgers entsprechende Signale als digitalisierte Abtastsignale weitergegeben werden, wozu an die Ausgänge der beiden Speicherschaltungen (WS, SS) die beiden Eingänge eines Differenzverstärkers (DV) angeschlossen sind, dem ein nur bei seiner Aktivierung den Ausgang der Digitalisierungsschaltung (DT) entriegelnder Schwellwertschalter (MKT) nachgeschaltet ist.

3. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils im Entladekreis (SC, SR; WC2, WR2) der Speicherschaltungen (SS, WS) bzw. des darin enthaltenen Speicherkreises (WS 2) großer Entladezeitkonstante ein Schaltelement (TS, TW) eingefügt ist, das für eine Zeitspanne, während der eine zuvor bestimmte Lage der Digitalisierungsschwelle aufrechtzuerhalten ist, den Entladekreis (SC, SR, TS; WC2, WR2, TW) auftrennt.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement (TS) eine im Verlauf einer Vorabtastung des Aufzeichnungsträgers bestimmte Lage der Digitalisierungsschwelle während der nachfolgenden Hauptabtastung des Aufzeichnungsträgers aufrechterhält.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1159 197; USA.-Patentschrift Nr. 3 159 815.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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