DE1264118B

DE1264118B - Einrichtung zum maschinellen Erkennen von Zeichen

Info

Publication number: DE1264118B
Application number: DER37009A
Authority: DE
Inventors: Seymour Klein; John Prickett Beltz
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1963-01-25
Filing date: 1964-01-18
Publication date: 1968-03-21
Also published as: GB1020647A; SE315152B; NL6400562A; US3293604A; BE642853A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

G06k

Deutsche Kl.: 42 m6-9/10

Nummer: 1264118

Aktenzeichen: R 37009IX c/42 m6

Anmeldetag: 18. Januar 1964

Auslegetag: 21. März 1968

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum maschinellen Erkennen von Zeichen, bei der die Zeichen mittels einer optisch-elektronischen Abtastvorrichtung nacheinander vertikal abgetastet werden, wobei das Auftreten bestimmter zeichencharakteristischer Merkmale in bestimmten Bereichen des zu diesem Zweck in Zonen eingeteilten Zeichenfeldes festgestellt wird und zur späteren Identifizierung der Zeichen die den erkannten zeichencharakteristischen Merkmalen zugeordneten Merkmalsignale unter Berücksic'htigung ihres zeitlichen und/oder räumlichen Auftretens in bestimmten Speicherplätzen gespeichert werden und wobei die zeichencharakteristischen Merkmale unter anderem durch die Vertikalstriche der Zeichen gebildet werden.

Bei derartigen Einrichtungen fallen die aus der Abtastung gewonnenen Merkmalsignale in bestimmten Signalgruppierungen an, die für verschiedene Zeichen jeweils unterschiedlich sind. An Hand dieser Signalgruppierungen werden dann die einzelnen Zeichen identifiziert. Die erkannten Zeichen werden in einen entsprechenden Digitalcode umgesetzt und anschließend in einem Speichermedium gespeichert oder von einer Datenverarbeitungsanlage weiterverarbeitet.

Die zu erkennenden Zeichen können beispielsweise durch ein mit Stiften, einer Trommel od. dgl. arbeitendes Schnelldruckwerk, das von einer Datenverarbeitungsanlage gesteuert ist, gedruckt worden sein. Solche schnelldruckenden Druckwerke arbeiten häufig mit Typenblöcken, die selektiv gesteuert werden und unter Erzeugung eines Abdruckes auf dem zu bedruckenden Schriftstück ein Farbband anschlagen. Bei Trommeldruckern bilden die einzelnen Typenblöcke jeweils ein vollständiges Zeichen. Bei Stiftdruckern sind eine Anzahl von Stiften in einer Matrix angeordnet, so daß durch Betätigung verschiedener Stiftkombinationen entsprechende Eindrücke auf dem Schriftstück hergestellt werden. Diese Eindrücke bilden dann insgesamt ein vollständiges Zeichen.

Bei allen Arten von Druckwerken kann es vorkommen, daß die gedruckten Zeichen entstellt sind. Bei von Trommeldruckern gedruckten Zeichen fehlt häufig oben oder unten ein Stück, und bei von Stiftdruckern erzeugten Zeichen kann die Breite beträchtlieh schwanken. Bei allen Druckwerkarten tritt außerdem häufig eine ungleichmäßige Anordnung der Zeichen auf. Die Größe der gedruckten Zeichen hängt ferner von der Stärke der Einfärbung des Farbbandes und damit von dessen Alter ab. Diese Unregelmäßigkeiten erschweren das Erkennen der zu lesenden Zeichen beträchtlich.

Einrichtung zum maschinellen Erkennen von
Zeichen

Anmelder:

Radio Corporation of America,

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

Vertreter:

Dr.-Ing. E. Sommerfeld, Patentanwalt,

8000 München 23, Dunantstr. 6

Als Erfinder benannt:

Seymour Klein, Philadelphia, Pa.;

John Prickett Beltz, Levittown, Pa. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 25. Januar 1963
(253 911)

Um die maschinelle Erkennung auch in der Höhe verschobener oder verkanteter Zeichen zu erleichtern, wurde bereits vorgeschlagen, bei zeilenweiser Horizontalabtastung der zu erkennenden Zeichen letztere in mehrere Vertikalzonen aufzuteilen und dann bei der Abtastung festzustellen, in welcher dieser Zonen sich Linienzüge oder Striche als zeichencharakteristische Merkmale befinden, wobei eine besondere, mit dem Abtaster gekoppelte Schaltung vorgesehen ist, die wahrnimmt und entscheidet, ob das jeweils abgetastete Zeichen die richtige Vertikallage hat, und eine wirksame Ablesung, d. h. die Ausgabe und Speicherung der entsprechenden Merkmalsignale, erst dann zuläßt, wenn im Zuge der von oben nach unten rückenden Horizontalabtastung das Zeichen entsprechend seiner Zeichenfeldeinteilung einwandfrei erfaßt ist. Mit dieser Anordnung lassen sich zwar Ablesefehler vermeiden, die durch vertikale Fehlstellung der Zeichen bedingt sind. Wenn jedoch, wie es in der Praxis — besonders in den obengenannten Fällen — häufig vorkommt, die Zeichen so mangelhaft gedruckt werden, daß ganze Stücke, z. B. obere oder untere Querstriche fehlen, muß die bekannte Anordnung, die auf der Klassifizierung der Zeichen an Hand bestimmter, räumlicher Codebereichsgruppierungen beruht, notwendig versagen.

Hier setzt die Erfindung den Hebel an, indem sie davon ausgeht, daß die Zeichen sich hauptsächlich in den senkrechten Strichen unterscheiden, die den

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Hauptteil der rechten und linken vertikalen Begrenzung eines Zeichens bilden und bei manchen Zeichen auch im Mittelteil auftreten. Vielfach werden auch zum Drucken Typen spezieller, stilisierter Form verwendet, bei denen die senkrechten Striche der Zeichen besonders betont sind. Es wird also davon ausgegangen, daß die Zeichen in erster Linie an ihren Vertikalstrichen erkannt werden sollen. Die nebensächlicheren Merkmale eines Zeichens, wie z. B. die horizontalen Striche oder Balken, können zwar auch zur Unterscheidung der Zeichen mit herangezogen werden, jedoch nicht in demselben Maße wie die senkrechten Striche, da, wie erwähnt, beispielsweise die oberen und unteren Querstriche bei von einem Schnelldruckwerk gedruckten Zeichen häufig fehlen oder verzerrt sind, während dies bei den senkrechten Strichen kaum der Fall· ist.

Ausgehend von diesem Gedanken, ist es zunächst einmal erforderlich, die Zeichen — wie es an sich ebenfalls bekannt ist — vertikal statt horizontal abzutasten. Weiter ist es unbedingt notwendig, daß die Lage der Vertikalstriche im Zeichen, also links, in der Mitte oder rechts, mit absoluter Zuverlässigkeit ermittelt und festgelegt wird. Wären alle Zeichen gleichmäßig, d. h. mit einheitlich gleicher Breite und Strichstärke gedruckt, so ließe sich dies auf sehr einfache Weise dadurch erreichen, daß man gemäß dem oben diskutierten bekannten Vorschlag die Zeichen in Vertikalzonen aufteilt und dann ermittelt, in welcher Zone ein Vertikalstrich auftritt. Da aber, wie bereits erwähnt, besonders Schnelldrucker häufig mit sehr verschiedener Zeichenbreite und Strichstärke drucken, kann es leicht geschehen, daß, wenn das Zeichen starr in Zonen einheitlich gleicher Breite aufgeteilt wird, z. B. ein mittlerer senkrechter Strich fälschlich entweder als linker oder als rechter senkrechter Strich bei der Ablesung identifiziert wird. In diesem Falle würden dann die betreffenden Merkmalsignale am falschen Ort eingespeichert und das betreffende Zeichen falsch oder gar nicht identifiziert werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine einwandfreie und zuverlässige Identifizierung der Zeichen dadurch zu ermöglichen, daß die Einteilung des Zeichenfeldes in Vertikalzqnen nicht starr, sondern »asynchron«, d. h. in Abhängigkeit von der jeweiligen Stärke oder Breite der Vertikalstriche des betreffenden Zeichens in der Weise erfolgt, daß bei breiten und/oder strichstarken Zeichen die Zonen entsprechend breiter festgelegt werden, d. h. der Übergang zur nächsten Zone zu einem entsprechend späteren Zeitpunkt im Zuge der Abtastung erfolgt, und umgekehrt.

Um diese Aufgabe zu lösen, sieht die Erfindung vor, daß bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art zur Festlegung der Bereiche des Zeichenfeldes, in denen die zeichencharakteristischen Merkmale auftreten, Schaltkreise vorgesehen sind, welche die Zeichen in Abhängigkeit von der Breite des jeweils ersten im Zeichenfeld abgetasteten Vertikalstriches klassifizieren und auf der Grundlage dieser Klassifikation die Aufteilung des Zeichenfeldes in mehrere, jeweils eine bestimmte Anzahl von Abtastspalten umfassende Vertikalzonen vornehmen. Durch diese asynchrone Verzonung des Zeichenfeldes in Abhängigkeit von der Klassifizierung der Zeichen nach der Stärke ihrer senkrechten Striche wird sichergestellt, daß man jeweils ganz genau weiß, welche Zone des abgetasteten Zeichens gerade erfaßt wird. Dadurch ist wiederum gewährleistet, daß die in der betreffenden Zone auftretenden zeichencharakteristischen Merkmale bzw. die entsprechenden Merkmalsignale am richtigen Speicherort gespeichert werden, so daß keine Unklarheiten bezüglich der wahrgenommenen Merkmale und folglich auch keine Falschidentifizierungen der Zeichen auftreten können.
Vorzugsweise wird zur Wahrnehmung des vertikalen Ortes eines Vertikalstriches das Zeichenfeld bei der Abtastung außerdem in eine obere und eine untere Hälfte eingeteilt.

Die Erfindung soll nun an Hand der Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Zeichenerkennungseinrichtung der Erfindung,

F i g. 2 eine graphische Darstellung der Aufteilung eines Zeichens in Zonen und der Merkmale, nach denen in den einzelnen Zonen gesucht wird,

ao Fig. 3 eine etwas idealisierte Darstellung der Kategorien, denen ein Zeichen durch die Erkennungseinrichtung gemäß der Erfindung zugeordnet werden kann,
Fig. 4, die aus den Fig. 4a und 4b besteht, ein Schaltschema der wichtigsten Teile der Zeichenerkennungsschaltung gemäß der Erfindung.

Fig. 1 zeigt das vereinfachte Blockschaltbild einer Zeichenerkennungseinrichtung. Die Anlage enthält einen Transportmechanismus 10 für ein Dokument 12, auf das Zeichen 14 gedruckt sind. Der Transportmechanismus 10 führt das Dokument mit praktisch konstanter Geschwindigkeit in Pfeilrichtung an einer elektrooptischen Aufnahmeeinrichtung 16 vorbei, durch die die Zeichen 14 abgetastet werden. Die Aufnahmeeinrichtung 16 kann eine Kameraröhre mit photoleitendem Bildschirm, z.B. ein Vidicon, oder einen Glying-Spot-Abtaster u. a. m. enthalten. Die von der elektrooptischen Abtasteinrichtung 16 gelieferten Video-Ausgangssignale enthalten charakteristische Teile, die für die Merkmale der abgetasteten

. Zeichen typisch sind. Die Videosignale werden einem Videoverarbeitungs- und Quantisierungs- oder Normungskreis 18 zugeführt, der die Videosignale in Impulse mit gleicher Amplitude und steiler Vorder- und Rückflanke umformt. Die quantisierten Videosignale werden dann der Zeichenerkennungsschaltung 19 zugeführt, in der die Signale als spezielle Zeichen erkannt und digital, z. B. binär, codiert werden. Die codierten Ausgangssignale der Zeichenerkennungsschaltung 19 werden einem Ausgangskreis 20 zugeführt, in dem die Signale beispielsweise gespeichert oder weiterverarbeitet werden.

Die Zeichen werden, automatisch in Zonen eingeteilt. Dies ist genauer in Fig. 2 dargestellt. In den Zonen 1 und 3, also der rechten bzw. linken oder ersten bzw. letzten Zone eines Zeichens, sind die die einzelnen Zeichen voneinander unterscheidenden Merkmale die Anwesenheit oder das Fehlen eines oberen und unteren Vertikalstriches. In den Zonen 1 und 3 sind daher sowohl das Erkennen von Vertikalstrichen als auch ihre Relativlage im Zeichen von Bedeutung.

Im Mittelteil oder der Zone 2 des Zeichens werden die einzelnen Zeichen voneinander durch die An-Wesenheit bzw. das Fehlen langer (LCS) und mittellanger (MCS) vertikaler Mittelstriche unterschieden. In der Zone 2 trägt zur Unterscheidung der Zeichen außerdem die Anzahl der waagerechten Striche oder

Merkmaldetektoren und Speichermedien für die verschiedenen Zonen zu schalten. Bei der asynchronen Verzonung hängt also die Anzahl der Spalten pro Zone von der Klassifizierung des betreffenden Zei-5 chens ab. Zusätzlich kann auch als Genauigkeitskontrollmaßnahme eine Form der asynchronen Verzonung verwendet werden, bei welcher Zonenübergangssignale auch nach einer bestimmten Anzahl von Abtastungen in einer Zone unabhängig von den

Querbalken (BC) bei. Insgesamt sind drei verschiedene Anzahlen von Querbalken (BC) möglich, nämlich einer im Symbol für den Bindestrich, zwei in der
Ziffer und drei z. B. in der Ziffer 2. Die Querstriche
werden jedoch nicht als Strichmerkmale zur Unterscheidung der Zeichen herangezogen, da bei Trommel-Schnelldruckwerken häufig die waagerechten
Striche im oberen oder unteren Teil eines Zeichens
nicht gedruckt werden.

Es ist einleuchtend, daß die Aufteilung eines zu io wahrgenommenen Zonenmerkmalen erzeugt werden, lesenden Zeichens in Zonen ein wichtiger Verfah- Bei einer Ausführungsform der Erfindung, die be-

rensschritt beim Lesen von Zeichen ist, deren Ge- schrieben wird, beträgt die kleinste Anzahl der in der samt- oder Strichbreite schwanken kann. Man muß Zone 1 durchgeführten Abtastungen zwei. Die bei ja wissen, von welchem Teil oder von welcher Zone diesen Abtastungen gewonnenen Hauptmerkmaleines Zeichens die Merkmalsignalinformation im 15 signale werden in dem Speichermedium für die Videosignal stammt, so daß sie am richtigen Platz Zone 1 gespeichert. Wenn bei irgendeiner Abtastzeile abgespeichert werden kann. Es werden einige Haupt- mit Ausnahme der ersten kein Vertikalstrich wahrmerkmale für die Erkennung eines Zeichens, wie die genommen wird, so wird angenommen, daß das linken und rechten senkrechten Striche, von den Videosignal von der Zone 2, der Mittelzone, stammt, Zonen 1 bzw. 3 eines Zeichens gewonnen, wohin- 20 und die verschiedenen Nebenmerkmale des Zeichens, gegen eine Reihe anderer Merkmale nur in der die in der Zone 2 auftreten, werden festgestellt. Mittelzone 2 des Zeichens wahrgenommen werden. Die maximale Anzahl der Abtastungen, die in der

Wenn alle Zeichen gleich breit gedruckt wurden, Zone 1 auftreten können, beträgt vier. Wenn am wäre die Verzonung kein Problem, da die Anzahl Ende der vierten Abtastung in der Zone 1 noch kein der Abtastspalten für die einzelnen Zonen bei ver- 25 Verschwinden eines Vertikalstriches wahrgenommen schiedenen Zeichen gleich wäre. Der Übergang von worden ist, wird angenommen, daß die Videosignale einer Zone zu einer anderen könnte daher auf der der nächsten Abtastung von der Zone 2 des Zeichens Basis einer Zählung der Abtastspalten vorgenommen stammen, und die Videosignale werden dem Merkwerden. Die Breite der von Schnelldruckwerken ge- maldetektor für die Zone 2 zugeführt. In F i g. 3 a druckten Zeichen schwankt jedoch häufig beträcht- 30 würde also das Verschwinden eines Vertikalstriches lieh. Die Anzahl der für eine spezielle Zone erforder- in der zweiten Zeile wahrgenommen. Das Zeichen liehen Abtastspalten kann sich daher für zwei ver- würde als schwaches Zeichen klassifiziert und bei der schiedene Zeichen beträchtlich unterscheiden. Bei der nächsten Abtastung würde angenommen, daß der Anlage gemäß der Erfindung werden die zu lesenden optische Zeichenleser die Zone 2 des Zeichens ab-Zeichen deshalb in Abhängigkeit von der Breite des 35 tastet.

in der Zone 1 abgetasteten Vertikalstriches einer von Bei F i g. 3 b würde erst bei der dritten Abtastung

drei Kategorien zugeordnet, nämlich schwach, nor- das Fehlen eines vertikalen Striches wahrgenommen mal und stark. werden. Das Zeichen würde als normal klassifiziert

Zur Erläuterung der Zeichenklassifizierung sind in und das Erkennungssystem würde am Ende der F i g. 3 eine Anzahl von Zeichen dargestellt. Als Bei- 4° dritten Abtastung auf Zone 2 geschaltet werden. In spiel dafür, wie Zeichen der verschiedenen Katego- entsprechender Weise würde bei Fig. 3c erst bei der rien aussehen, sind drei Abdrücke der Ziffer 7 dar- vierten Abtastzeile kein Vertikalstrich mehr wahrgestellt, wie sie beispielsweise ein Trommeldruckwerk genommen werden, und das Zeichen würde daher als liefern kann. ' stark klassifiziert werden. Wenn ein Zeichen einmal

Die obere Ziffer 7 (Fig. 3a) stellt ein schwaches, 45 klassifiziert ist, liegt die Zoneneinteilung für den die mittlere 7 (Fig. 3b) ein normales und die un- Rest des Zeichens fest.

tere 7 (F i g. 3 c) ein starkes Zeichen dar. Diese Klas- Die größten Schwankungen der Abmessungen des

sifkierung beruht ausschließlich auf der Anzahl der Zeichens treten in Zone 2 auf. Ein schwaches Zei-Abtastungen, während derer im rechten Teil oder der chen, wie es in Fig. 3 a dargestellt ist, kann in rechten Zone 1 ein Vertikalstrich wahrgenommen 50 Zone 2 bis zu sieben Abtastspalten enthalten, wohinwird. gegen die Mittelzone bei einem starken Zeichen ge-

Bei einem schwachen Zeichen sind zur Wahrneh- gebenenfalls nur zwei Abtastspalten breit ist. In der mung eines Vertikalstriches in Zonel weniger als folgenden Tabelle ist die maximale und minimale zwei Abtastungen, bei einem normalen Zeichen zwei Anzahl der Abtastungen, die den optischen Zeichen-Abtastungen und bei einem starken Zeichen mehr 55 leser von Zone 2 auf Zone 3 schaltet, und zwar für als zwei Abtastungen erforderlich. einen Trommeldrucker und einen 5 · 7-Stiftdrucker,

Man beachte, daß der Mittelstrich der Ziffer 7 in wenn jeweils ein besonderes Zeichenlesermodell ver-F i g. 3 a ungefähr im selben Abstand vom Beginn wendet wird. In der Tabelle ist außerdem die Anzahl eines Zeichens auftritt wie der linke senkrechte Strich der Abtastungen für ein kombiniertes Modell angeder Ziffer 0 in F i g. 3 d. Diese Mehrdeutigkeit könnte 60 geben, das beide Zeichenarten einwandfrei zu lesen zu einem Lesefehler führen. Um solche Mehrdeutig- vermag. Außerdem ist die maximale und minimale keiten zu beseitigen, wird ein asynchrones Ver- Anzahl von Abtastungen angegeben, bei welcher in zonungs- oder Zoneneinteilungsverfahren verwendet, einem optischen Zeichenleser ohne Zeichenklassifidas auf der Klassifizierung der Zeichen basiert. Bei kation eine Umschaltung von Zone 2 auf Zone 3 ereiner solchen asynchronen Verzonung wird die Wahr- 65 folgt. Bei Zeichenlesern, die ohne Zeichenklassifinehmung von Übergängen von und zu vertikalen kation arbeiten, werden alle Zeichen als normal an-Strichen (Strichübergänge im Merkmalsignal) ver- gesehen, so daß die Angaben für schwache und wendet, um die Merkmalsignale auf die jeweiligen starke Zeichen entfallen.

7	Schwache minimale Abtast	s Zeichen maximale ungen	Normale minimale Abtast	8	Starkes Zeichen minimale \| maximale Abtastungen	5
	5	7	4	3 Zeichen maximale ungen	3	4
Mit Zeichenklassifikation 1. Trommelmodell	3	5	2	6	2	3
2. 5 ■ 7-Stiftmodell	4	5	3	4	2
3. Kombiniertes Modell			4	4
Ohne Zeichenklassifikation 4. Trommelmodell			2	6
5. 5 · 7-Stiftmodell			3	4
6. Kombiniertes Modell			4

geführt. Der Impulsbreitendiskriminator unterdrückt alle Impulse im Merkmalsignal, deren Breite unter einem bestimmten Mindestwert, z. B. 750 ns liegt. Solche schmalen Impulse im Merkmalsignal können beispielsweise von Flecken auf dem zu lesenden Dokument oder von schwarzen Punkten stammen, die durch die erhöhten Kreuzungsstellen der Gewebefäden des Farbbandes des Druckwerkes erzeugt werden, wenn das Farbband das Dokument berührt. Der

Die weiter unten beschriebenen Zeichenerkennungsschaltung arbeitet mit Zeichenklassifikation und ist in der Lage, sowohl Zeichen von Trommelals auch Stiftdruckwerken einwandfrei zu lesen. Die Signale für den Übergang von Zone 2 auf Zone 3 treten daher bei den in Zeile 3 der Tabelle angegebenen Spaltennummern auf.

Bei dem zu beschreibenden Zeichenleser können
in Zone 3 höchstens vier Abtastspalten auftreten. Die
Mindestzahl hängt entweder vom Fehlen eines Merk- 25 Impulsbreitendiskriminator 120 enthält ein Verzögemalsignals im Videosignal der Zone 3 oder der Wahr- rungsglied 122, das beispielsweise eine Verzögerung

um die obenerwähnten 750 ns einführt. Die Merkmalsignale vom UND-Gatter 100 werden einem Eingang eines UND-Gatters 124 direkt und dem anderen Eingang dieses UND-Gatters über das Verzögerungsglied 122 zugeführt. Das UND-Gatter 124 wird daher nur bei Impulsen des Merkmalsignals aufgetastet, die langer als 750 ns dauern, da nur dann der direkt zugeführte Impuls und der verzögerte Impuls gleich-35

nehmung eines Striches in dieser Zone ab, wie noch genauer beschrieben werden wird.

Abkürzungen

Zur Vereinfachung der Beschreibung der Anlage werden folgende Abkürzungen benutzt:

ERP = Endrückstellimpuls,
ESTP = Abtastendetaktimpuls, LVS = Langer Vertikalstrich, MVS = Mittellanger Vertikalstrich, LCS = Langer Mittelstrich,

MCS = Mittellanger Mittelstrich, ULS = Oberer linker Strich, URS = Oberer rechter Strich, LLS = Unterer linker Strich, LRS — Unterer rechter Strich, BC = Querbalken,

LWG = Langer weißer Zwischenraum, SWG = Kurzer weißer Zwischenraum, H = Höhe,

Z₁-I = Übergangsimpuls Zone 1 auf Zone 2,

Z₂-3 = Übergangsimpuls Zone 2 auf Zone 3,

FZ₃ = Videosignal in Zone 3.

In Fig. 4 ist eine erfindungsgemäß ausgelegte Zeichenerkennungsschaltung dargestellt. Die Anlage enthält Vorverarbeitungsstufen, die bestimmen, welche Arten von Impulsen im Videosignal in der Schaltung verarbeitet werden.

Die Vorverarbeitungsstufen (Fig. 4a) enthalten ein UND-Gatter 100, das die Austastimpulse von den Merkmalsignalteilen des Videosignals trennen. Dem UND-Gatter 100 werden gleichzeitig das Videosignal und ein Zug Auftastimpulse, die von einem Impulsgenerator- und Synchronisationskreis 102 stammen, zugeführt. Die Auftastimpulse sind so geformt, daß sie das UND-Gatter 100 nur während der Merkmalsignalteile des zugeführten Videosignals öffnen. Die Austastimpulse werden also von den Merkmalsignalteilen des Videosignals getrennt.

Das Merkmalsignal am Ausgang des UND-Gatters 100 wird einem Impulsbreitendiskriminator 120 zuzeitig an den Eingängen des Gatters 124 auftreten. Die vom UND-Gatter 124 durchgelassenen Signale werden einem Eingang eines ODER-Gatters 126 zugeführt. Der Ausgang des ODER-Gatters 126 wird seinerseits über einen Rückkopplungskreis 128 dem anderen Eingang dieses Gatters zugeführt. Der Rückkopplungskreis 128 bewirkt eine Dehnung der Breite aller Impulse des Zeichenbildsignals auf eine bestimmte Mindestbreite, die beispielsweise 1,1 ^s betragen kann.

Die Merkmalsignale vom Impulsbreitendiskriminator 120 werden einem Kreis 130 (Fig. 4 a) zur vorläufigen Speicherung zugeführt. Dieser Speicherkreis 130 bewirkt eine Umsetzung der Merkmalsignale in digital codierte Signale. Der zur vorläufigen Speicherung dienende Kreis 130 enthält einen Integrator 132 und ein vierstufiges Schieberegister 134. Die Impulse im Merkmalsignal müssen den Integrator 132 bis zu einem bestimmten Mindestpegel aufladen, bevor sie durch einen dem Register 134 zugeführten Verschiebeimpulszug in die erste Registerstufe eingespeichert werden können. Die Signale werden also nur dann in das Register 134 weitergegeben, wenn ein zugeführter Verschiebeimpuls mit einem Mindestpegel der Signalamplitude im Integrator 132 zusammenfällt. Die vorläufige Speicherung der Signale und ihr Fortschreiten durch die Stufen des Schieberegisters 134 zu den übrigen Teilen der Zeichenerkennungsschaltung liegen also durch die Verschiebeimpulse zeitlich fest, d. h. diese Vorgänge erfolgen digital. Woher die Verschiebeimpulse stammen, wird noch erläutert.

Das Schieberegister 134 kann beispielsweise eine Anzahl von Flip-Flop-Kreisen enthalten. Die ein-

zelnen Flip-Flop-Kreise oder Stufen des Registers 134 liefern ein Ausgangssignal eines ersten Pegels, wenn ein Element der Merkmalsignalinformation in ihnen gespeichert ist, und ein Ausgangssignal eines anderen Pegels, wenn kein solches Element gespeichert ist. Zur Vereinfachung der Erläuterung soll ein gespeichertes Element als Schwarz-Element und in F i g. 4 mit dem Symbol B bezeichnet werden. Das Fehlen eines Merkmalsignalelementes wird als Weiß-Element bezeichnet und F i g. 4 durch das Symbol B ausgedrückt. Die B-Signale werden von einer Ausgangsseite des Flip-Flops und die B-Signale von der anderen Ausgangsseite des Flip-Flops abgenommen. Die Signale werden durch eine Sammelleitung 135 den anderen Kreisen der Erkennungsschaltung zugeführt. Der Einfachheit halber sind die einzelnen Anschlüsse von der Sammelleitung 135 zu den anderen Kreisen mit IB, 2B, 3B oder 4B bezeichnet, wenn sie von der einen Seite der entsprechenden Flip-Flop-Stufen des Schieberegisters 134 stammen, während die von den anderen Seiten der Flip-Flops abgenommenen Signale mit IB, 2 B, 3 B oder 4 Z? bezeichnet werden.

Die Signale, die das Anfangskriterium im Diskriminator 120 erfüllen, werden vorübergehend im Schieberegister 134 gespeichert und dann weiteren Kriterien unterworfen, bevor sie einem ersten und einem zweiten Schieberegister zugeführt werden. Diese Schieberegister enthalten die Speichermedien für die Vertikalstrichmerkmalsignale, die beim Abtasten eines Zeichens wahrgenommen werden. Sie können jeweils beispielsweise einundzwanzig Flip-Flop-Stufen, enthalten. Für die Speicherung von Merkmalsignalelementen in diesen Schieberegistern wird eine entsprechende Bezeichnung verwendet wie beim Schieberegister 134.

Die im Schieberegister 134 vorläufig gespeicherten Merkmalsignale werden zuerst einem Schieberegistersteuerkreis 140 (Fig.4a) zugeführt. Der Kreis 140 enthält ein Eingangs-UND-Gatter 142, von dem zwei Eingangsklemmen mit den B-Signalausgangsklemmen der ersten und dritten Stufe des Schieberegisters 134 gekoppelt sind, während die verbleibende Eingangsklemme mit der B-Signalausgangsklemme der zweiten Stufe des Registers 134 gekoppelt ist. Ein zweites Eingangs-UND-Gatter 144 ist mit den B-Signalausgangsklemmen der zweiten und dritten Stufe des Schieberegisters 134 gekoppelt. Das UND-Gatter 144 wird nur dann aufgetastet, wenn in der zweiten und dritten Stufe des Schieberegisters 134 gleichzeitig Schwarz-Elemente B gespeichert sind. Das UND-Gatter 142 wird nur dann aufgetastet, wenn in der ersten und dritten Stufe des Schieberegisters 134 Schwarz-Elemente und in der zweiten Stufe ein Weiß-Element B gespeichert sind. Anfänglich verhindern also die UND-Gatter 142, 144, daß Merkmalsignalinformation, die nur ein von zwei Weiß-Elementen B gefolgtes Schwarz-Element B enthält, in den Schieberegistern 136,138 gespeichert wird.

Die UND-Gatter 142, 144 sind durch ein ODER-Gatter 146 mit zwei weiteren UND-Gattern 148, 150 verbunden. Das UND-Gatter 148 steuert den Informationsfluß zum ersten Schieberegister. Das UND-Gatter 148 wird nur dann geöffnet, wenn erstens ein Steuer-Flip-Flop 152 sich im rückgestellten Zustand befindet; zweitens ein Signalpegel von der Ausgangsklemme für die Zone 1 eines Zonenzählers 288 in einem noch zu beschreibenden Verzonungskreis 270 (Fig. 4b) anzeigt, daß die Zone 1 eines Zeichens abgetastet wird, und drittens das ODER-Gatter aktiviert ist. Man sieht also, daß das erste Schieberegister nur Information, die von der Zone 1 eines abgetasteten Zeichens stammt, speichern kann. Das Steuer-Flip-Flop 152 wird durch einen ERP-Impuls zurückgestellt, auf dessen Ursprung noch eingegangen wird. Das Flip-Flop 152 wird außerdem gesetzt und sperrt dann das UND-Gatter 148, wenn ein Signal

ίο von einer Zweierausgangsklemme eines Strichzählers in einem Zeichenklassifizierkreis zwei aufeinanderfolgende Striche während zweier aufeinanderfolgender Abtastungen eines Zeichens zählt. Im ersten Schieberegister werden also nur Merkmalsignale aus höchstens zwei aufeinanderfolgenden Abtastungen , eines Vertikalstriches gespeichert.

ΐ Der Ausgang des UND-Gatters 148 ist auf die Setzeingangsklemme eines Flip-Flops 154 gekoppelt, dessen 1-Ausgangsklemme mit einem Eingang eines UND-Gatters 156 verbunden ist. Das Flip-Flop 154 wird am Ende jeder Abtastung durch einen vom Impulsgenerator 102 stammenden Abtasttaktimpuls ESTP₂ zurückgestellt. Der £SJP₂-Impuls ist der zweite von vier Abtastendetaktimpulsen, die mit den Indizes 1 mit 4 bezeichnet sind und am Ende der einzelnen Abtastungen oder Spalten vom Impulsgenerator 102 geliefert werden. Die Vorderflanke der ESTP₂-Impulse ist um 1,1 μβ bezüglich der Vorderflanke der ESTPj-Impulse verzögert, während die

Vorderflanke der ESTP₃-Impulse mit 1,1 μβ bezüglich der Vorderflanke der ESrP₂-Impulse verzögert ist usw. Der andere Eingang des UND-Gatters 156 ist mit der B-Ausgangsklemme der vierten Stufe des Schieberegisters 134 verbunden. Das UND-Gatter 156 ist mit dem Eingang eines ODER-Gatters gekoppelt, an das seinerseits eine erste Stufe des ersten Schieberegisters angeschlossen ist.

Das UND-Gatter 150 (F i g. 4 a) steuert den Informationsfluß zum zweiten Schieberegister. Das Gatter 150 ist durchlaßbereit, wenn sich das mit seinem einen Eingang verbundene Flip-Flop 158 im rückgestellten Zustand verbindet. Der zweite Eingang des Gatters 150 ist mit dem Ausgang des ODER-Gatters 146 verbunden. Das Flip-Flop 158 wird durch einen Ei?P-Impuls rückgestellt. Das Flip-Flop 158 wird durch einen Steuersignal von einem UND-Gatter 160 gesetzt und sperrt dann das UND-Gatter 150. Die Eingangssignale des UND-Gatters 160 werden von der Klemme für die Zone 3 des Zonenzähler 288 (F i g. 4 b) und der Zweierzählklemme des Strichzählers 254 (Fig. 4b) abgenommen. Das Flip-Flop 158 (F i g. 4 a) wird also zur Sperrung des UND-Gatters 150 und zur Unterbrechung des Informationsflusses zum zweiten Schieberegister gesetzt, nachdem bei zwei aufeinanderfolgenden Abtastungen der Zone 3 eines Zeichens Vertikalstriche wahrgenommen wurden.

Das UND-Gatter 150 (Fig. 4a) ist mit der Setzeingangsklemme eines Flip-Flops 162 gekoppelt, dessen 1-Ausgangsklemme mit einer Eingangsldemme eines UND-Gatters 164 verbunden ist. Der andere Eingang des UND-Gatters 164 ist mit der B-Klemme der vierten Stufe des Schieberegisters 134 verbunden. Der Ausgang des UND-Gatters 164 ist über ein ODER-Gatter auf die erste Stufe des zweiten Schieberegisters gekoppelt. Das Flip-Flop 162 wird durch einen £STP₂-Impuls zurückgestellt.

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Der Schieberegistersteuerkreis 140 ist außerdem den, das im gesetzten Zustand anzeigt, daß ein Zei-

mit einem Abtastzählkreis 170 (F i g. 4 a) gekoppelt, chen abgetastet wird. Die andere Eingangsklemme

der die Anzahl der Abtastungen oder Spalten in den des ODER-Gatters 210 ist mit der !.--Ausgangs-

einzelnen Zonen eines zu lesenden Zeichens zählt. klemme eines MFS-Wahrnehmungs-Flip-Flops 194

Der Ausgang des UND-Gatters 144 im Schiebe- 5 im Stricherkennungskreis 180 (Fig.4b) verbunden,

registersteuerkreis 140 ist mit der Setzldemme eines Das Flip-Flop 212 wird durch einen Zeichenendim-*

Flip-Flops 172 im Abtastzählkreis 170 verbunden. puls zurückgesetzt, dessen Ursprung und Funktion

Das Flip-Flop wird also nur gesetzt, wenn in der noch erläutert wird.

zweiten und dritten Stufe des Schieberegisters 134 Der Zeichenbeginn-Erkennungskreis 200 nimmt

Schwarzelemente vorhanden sind, und es bleibt ge- ίο das Erscheinen nichtnumerischer Zeichen im Abtast*

setzt, bis es durch einen ERP-Impuls zurückgesetzt bereich wahr. Der Abtasterkennungskreis 200 meldet

wird. Die 1-Ausgangsklemme des Flip-Flops 172 ist jedoch den Beginn eines Zeichens frühestens bei der

über ein ODER-Gatter 174 mit einem UND-Gatter zweiten Abtastung oder Spalte. Das Setzen des Aus-

176 gekoppelt. Dem anderen Eingang des UND- gangs-Flip-Flops 212 wird anfänglich verhindert,

Gatters 176 werden die ESrP₂-Impulse zugeführt. 15 um zu verhindern, daß ein Fleck auf einem Doku-

Das Gatter 176 liefert daher am Ende jeder Ab- ment wahrgenommen und fälschlich als Zeichen

tastung einen Ausgangsimpuls, nachdem das Flip- gedeutet wird.

Flop durch mindestens zwei aufeinanderfolgende Der Zeichenbeginn-Erkennungskreis 200 (Fig.4 a) Schwarz-Elemente in einer Abtastspalte gesetzt wor- verhindert die Erzeugung eines Endrückstellimpulses den ist. Das UND-Gatter 176 ist mit einem Abtast- 20 (ERP) im Steuerkreis230 für diesen (Fig. 4b). Der zähler 178 verbunden, der die Anzahl der Abtastun- ERP-Steuerkreis 230 enthält UND-Gatter 232, 234, gen oder Spalten der einzelnen Zonen zählt. Der 236. Einem Eingang sämtlicher UND-Gatter wird Abtastzähler 178 kann beispielsweise eine Anzahl ein ESTP₂-Impuls vom Impulsgenerator 102 zugevon in Reihe geschalteten Flip-Flops mit parallelen führt. Der zweite Eingang der UND-Gatter 232, 234 Ausgängen enthalten, die jeweils einem höheren 25 236 ist mit der O-Ausgangsklemme des Ausgangs-Zählwert entsprechen. Die Ausgänge des Zählers Flip-Flops 212 im Zeichenbeginn-Erkennungskreis 178 sind die 5C0- bis SC 10-Klemmen, die jeweils 200 verbunden. Die dritten Eingänge der UND-einem Zählwert von 0 bis 10 entsprechen. Die Rück- Gatter 232, 234, 236 sind mit den Dreier-, 0- und stellung des Zählers auf 0 erfolgt sowohl durch einen Zweier-ZänlklemmenSCS, 5C0 bzw. SC 2 des Ab-ERP-Impuls als auch durch Impulse, die einen 30 tastzählers 178 (F i g. 4 a) verbunden, Der vierte Ein-Übergang von Zone 1 auf Zone 2 bzw. von Zone 2 gang des UND-Gatters 236 ist schließlich mit der auf Zone 3 angeben und von den ODER-Gattern O-Ausgangsklemme des Flip-Flops 206 im Zeichen-272 bzw. 284 im Zonenkreis 270 (Fig. 4b) geliefert beginn-Erkennungskreis 200 verbunden. Die Auswerden, der noch näher erläutert wird. gänge der UND-Gatter 232, 234, 236 sind mit den Zur Feststellung der Tatsache, daß ein Zeichen 35 Eingangsklemmen eines ODER-Gatters 238 gekopabgetastet wird, dient ein Zeichenbeginn-Erken- pelt, das die ERP-Impulse liefert, nungskreis 200 (Fig. 4a). Bei diesem Kreis sind Das UND-Gatter 234 liefert am Ende einer Abzwei oder drei Abtastungen eines Zeichens erf order- tastung, bei der der Abtastzähler 178 keine erste Hch, bevor der Anfang eines Zeichens festgestellt Abtastung gezählt hat und das Flip-Flop 206 im wird. Die Information kann redundant sein, da unter 40 Zeichenbeginn-Erkennungskreis 200 nicht gesetzt Umständen bereits durch einen Stricherkennungs- worden ist, einen ERP-Impuls über das ODER-Gatkreis 180 (Fig. 4b) während einer Abtastung eines ter238. Der Zeichenzähler 178 zählt ja alle Ab-Zeichens ein Vertikalstrich wahrgenommen worden tastungen, die zwei aufeinanderfolgende Schwarzist. Der Zeichenbeginn-Erkennungskreis 200 wird in Elemente enthalten. Wenn der Abtastzähler 178 eine Verbindung mit den nichtnumerischen Zeichen ge- 45 erste Abtastung zählt, ist das UND-Gatter 234 gebraucht, sperrt.

Der Zeichenbeginn-Erkennungskreis 200 enthält Das UND-Gatter 236 liefert über das ODER-ein Eingangs-UND-Gatter 202, dessen eine Ein- Gatter 238 einen ERP-Impuls, wenn der Abtastgangsklemme mit der 23-Signalklemme der ersten zähler auf zwei steht und weder das Flip-Flop 206 vorläufigen Speicherung verbunden ist. Eine andere 50 noch das Flip-Flop 212 im Zeichenbeginn-Erken-Eingangsklemme des UND-Gatters 102 ist direkt mit nungskreis 200 gesetzt sind.

der siebzehnten Stufe des ersten Schieberegisters Das UND-Gatter 232 liefert einen ERP-Impuls

verbunden, während die verbleibende Eingangs- über das ODER-Gatter 238, wenn der Abtastzähler

klemme mit der Ausgangsklemme eines ODER- 178 auf drei steht und das Flip-Flop 212 nicht geGatters gekoppelt ist. Die Eingangsldemmen dieses 55 setzt worden ist. Wenn das Flip-Flop 212 im Zeichen-

ODER-Gatters sind mit der sechzehnten und acht- beginn-Erkenmmgskreis 200 einmal gesetzt ist, wer-

zehnten Stufe des ersten Schieberegisters gekoppelt. den die UND-Gatter 232, 234, 236 alle gesperrt, bis

Der Ausgang des UND-Gatters 202 (F i g. 4 a) ist das Flip-Flop 212 durch einen Zeichenendimpuls,

über ein Verzögerungsglied 204 mit der Setzldemme auf den noch eingegangen werden wird, zurückgeeines Flip-Flops 206 und direkt mit der Setzklemme 60 setzt wird.

eines Flip-Flops 208 verbunden. Das Flip-Flop 206, Der vom Kreis 230 erzeugte ERP-Impuls stellt die das durch einen .ERP-Impuls zurückgesetzt wird, ist verschiedenen Register, Zähler und Flip-Flops im mit seiner O-Ausgangsklemme mit der Zurücksetz- Zeichererkennungssystem in ihre Anfangsstellung klemme des Flip-Flops 208 verbunden und hält zurück. Außerdem wird eine Eingangsldemme des dieses im zurückgesetzten Zustand, bis das Flip-Flop- 65 ODER-Gatters 236 im ERP-Steuerkreis 230 ein gesetzt wird; die 1-Ausgangsklemme des Flip- Startimpuls zugeführt, der beim Einschalten einer Flops 208 ist über ein ODER-Gatter 210 mit der nicht dargestellten Stromversorgung für das Zeichen-Setzklemme eines Ausgangs-Flip-Flops 212 verbun- erkennungssystem erzeugt wird. Beim Einschalten

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des optischen Zeichenlesers erzeugt der Startimpuls definitionsgemäß mindestens fünf Bildelemente hoch,

also einen JELRP-Impuls, der die verschiedenen Stufen Man sieht, daß der Kreis auch dann einen mittel-

des Systems zurückstellt. Man kann sich natürlich langen Vertikalstrich feststellt, wenn während der

auch irgendwelcher anderen geeigneten Mittel be- durch den Verzögerungsglied 190 eingeführten Verdienen, um die verschiedenen Stufen in ihren Aus- 5 zögerungsdauer ein einzelnes Weiß-Element Έ auf-

gangszustand zurückzustellen, beispielsweise eines tritt. Dies beruht darauf, daß das Flip-Flop 186 nur

Generalrückstellimpulses. durch zwei aufeinanderfolgende Weiß-Elemente B

Die Erkennungsschaltung (Fig, 4b) enthält einen zurückgestellt wird und dann die Verzögerungs-Vertikalstrichdetektorkreis 180, um Vertikalstriche schaltung 190 und das UND-Gatter 192 sperrt,
wahrzunehmen, die in irgendeiner abgetasteten Zone io Der Strichdetektorkreis 180 nimmt auch lange eines Zeichens auftreten, und um den Beginn eines Vertikalstriche wahr, indem das Ausgangssignal des Zeichens anzuzeigen, wenn in Zone 1 ein Strich auf- UND-Gatters 192 auf den Eingang des Verzögetritt. Der Strichdetektor 180 enthält zwei Eingangs- rungsgliedes 190 zurückgekoppelt wird. Der AusUND-Gatter 182, 184. Das UND-Gatter 182 erhält gang des UND-Gatters 192 ist außerdem auf einen Eingangssignale von den Jf-Signalausgangsklemmen 15 Eingang eines UND-Gatters 196 gekoppelt, dessen der ersten und zweiten Stufe des Schieberegisters 134 anderer Eingang mit der 1-Ausgangsklemme des (Fig. 4a) und spricht nur an, wenn in diesen Stufen Flip-Flops 194 verbunden ist. Das UND-Gatter 196 Signale, die Weiß-Elementen (W) entsprechen, ge- ist seinerseits mit der Setzklemme eines Flip-Flops speichert sind. Der Ausgang des UND-Gatters 182 198 gekoppelt, das anzeigt, ob ein langer Vertikalist mit der Zurücksetzklemme eines Flip-Flops 186 20 strich (LVS) wahrgenommen worden ist. Die Wahrgekoppelt. Die O-Ausgangsklemme des Flip-Flops nehmung eines langen Vertikalstriches beruht auf 186 ist mit einer Eingangsklemme des UND-Gatters der Tatsache, daß das UND-Gatter 196 nur an-184 gekoppelt, und die andere Eingangsklemme spricht, wenn das Flip-Flop 194 durch einen mitteldes Gatters 184 ist direkt mit der B-Signalausgangs- langen Vertikalstrich gesetzt worden ist und der klemme der ersten Stufe des Schieberegisters 134 25 rückgekoppelte Impuls das Verzögerungsglied 190 verbunden. Das UND-Gatter 184 (Fig. 4b) spricht durchläuft. Ein langer Vertikalstrich ist also in der daher an, wenn in der ersten Stufe des Schiebe- Praxis definitionsgemäß mindestens zehn Elemente registers 134 ein Schwarz-Element erscheint und das hoch und darf nur einzelne Weiß-Elemente enthal-Flip-Flop 186 sich im zurückgesetzten Zustand be- ten. Die Strichdetektor-Flip-Flops 194, 198 werden findet. Der Ausgang des UND-Gatters 184 ist über 30 am Ende jeder Abtastung durch einen ESITg-Iinpuls ein ODER-Gatter 138 mit einem Verzögerungsglied zurückgesetzt, so daß sie bei jeder einzelnen Ab-190 und der Setzklemme des Flip-Flops 186 ge- tastung eines Zeichens feststellen, ob Vertikalstriche koppelt. Das Verzögerungsglied 190 enthält mehrere, vorhanden sind oder nicht.

nicht dargestellte Verzögerungsstufen, die jeweils Die Erkennungsschaltung enthält einen Zeichengesperrt sind, wenn das Flip-Flop 136 zurückgesetzt 35 klassifizierungskreis 250, um die einzelnen Zeichen ist. Das Verzögerungsglied 190 ist so aufgebaut, daß den Kategorien stark, schwach oder normal zuzues einen Eingangsimpuls um mindestens fünf Bild- ordnen, die oben in Verbindung mit F i g. 3 erläutert elemente oder 5,5 μβ verzögert. Der Ausgang des Ver- wurde. Es war erwähnt worden, daß diese Klassifizögerungsgliedes 190 und die 1-Klemme des Flip- zierung auf der in Abtastspalten gerechneten Breite Flops 186 sind mit einem UND-Gatter 192 gekop- 40 eines in Zone 1 eines Zeichens auftretenden Vertipelt. Der Ausgang des UND-Gatters 192 ist mit der kalstriches beruht. Wenn die Zone 1 eines Zeichens Setzklemme eines Flip-Flops 194 gekoppelt, der zur keinen Strich enthält, wie es bei den nichtnumeri-Wahrnehmung von mittleren Vertikalstrichen (MVS) sehen Zeichen der Fall ist, wird das Zeichen als dient. schwach klassifiziert. Der Zeichenklassifizierüngs-

Der Strichdetektorkreis 180 nimmt bei allen Ab- 45 kreis 250 enthält ein UND-Gatter 252, dessen einer tastungen und in allen Zonen eines gelesenen Zei- Eingang mit der 1-Ausgangsklemme des Flip-Flops chens Striche wahr. Bei der Abtastung eines 194 für mittellange Vertikalstriche im Vertikalstrich-Zeichens spricht das UND-Gatter 182 immer an, detektorkreis 180 verbunden ist und dessen anderem wenn in den ersten beiden Stufen des Schiebe- Eingang ein ESTP₂-Impuls vom Impulsgenerator registers 134 zwei aufeinanderfolgende Weiß-Ele- 50 102 (F i g. 4 a) zugeführt wird. Das UND-Gatter 252 mente (TS) gespeichert sind. Durch das Ansprechen liefert also bei jeder Abtastung, bei der ein Strich des UND-Gatters 182 wird das Flip-Flop 186 zu- wahrgenommen wird, einen Ausgangsimpuls. Das rückgesetzt, und das UND-Gatter 184 wird für das UND-Gatter 252 ist mit einem Strichzähler 254 geerste Schwarz-Element durchlaßbereit gemacht, das koppelt, der alle wahrgenommenen Striche zählt, bei der ersten ein Zeichen erfassenden Abtastung in 55 Der Zähler 254 wird sowohl durch einen ERP-der ersten Stufe des Schieberegisters eintrifft. Das Impuls als durch einen Impuls, der einen Übergang erste Schwarz-Element durchlaßbereit gemacht, das von der Zone 2 auf die Zone 3 anzeigt auf Null zumentU läßt das UND-Gatter 184 ansprechen, dessen gestellt.

Ausgangsimpuls das Flip-Flop 186 setzt. Das Flip- Der Strichzähler 254 hat drei Ausgangsklemmen, Flop 186 macht seinerseits das UND-Gatter 192 an- 60 eine für einen Zählwert unter 2, eine zweite für den sprechbereit. Der Impuls wird außerdem dem Ver- Zählwert 2 und eine dritte für einen Zählwert größer zögerungsglied 190 zugeführt, der ihn um fünf EIe- als 2. Der Strichzähler kann beispielsweise ein dreimente verzögert. Wenn also während dieser Ver- stufiger Dezimalzähler sein, bei dem der Ausgang zögerungszeit keine zwei aufeinanderfolgenden Weiß- der dritten Stufe den Eingang der ersten Stufe sperrt. Elemente Έ wahrgenommen werden, durchläuft der 65 Binärzähler mit geeigneter Entschlüsselung können ursprüngliche Iimpuls das UND-Gatter 192 und ebenfalls verwendet werden. Die Strichzähleraussetzt das Detektor-Flip-Flop 194 für einen mittel- gange sind mit UND-Gattern 256, 258 bzw. 260 verlangen Strich. Ein mittellanger Vertikalstrich ist also bunden. Diesen UND-Gattern wird außerdem ein

vom Zonenkreis 270 stammender Impuls zugeführt, der den Übergang der Abtastung von der ersten Zone eines Zeichens auf die zweite Zone anzeigt. Hierauf wird noch näher eingegangen werden. Die Ausgänge der UND-Gatter 256, 258, 260 sind mit den Setzklemmen von Flip-Flops 262, 264 bzw. 266 verbunden, die angeben, ob es sich um ein schwaches, normales oder starkes Zeichen handelt. Wenn also der Strichzähler 254 mehr als zwei

men der UND-Gatter 278, 279 sind außerdem mit der 1-Ausgangsklemme des Flip-Flops 266 zur Erkennung eines starken Zeichens und den Zweierbzw. Dreierklemmen SC 2 bzw. SC 3 des Abtast-Zählers 178 gekoppelt. Das UND-Gatter 278 ist außerdem mit der 1-Ausgangsklemme des mittellange Vertikalstriche anzeigenden Flip-Flops 194 verbunden. Das UND-Gatter 278 liefert also einen Impuls, der einen Übergang von der Zone 2 auf die

Vertikalstriche zählt, bevor der den Übergang von io Zone 3 anzeigt, wenn beim Abtasten eines starken der Zone 1 auf die Zone 2 anzeigende Impuls den Zeichens während der zweiten Spalte in Zone 2 ein UND-Gattern 256, 258, 260 zugeführt wird, liefert mittellanger Vertikalstrich wahrgenommen wird. In er ein Ausgangssignal an der einem Zählwert größer entsprechender Weise liefert das UND-Gatter 279 als 2 entsprechenden Klemme und setzt dadurch das einen Impuls, der einen Übergang von der Zone 2 Flip-Flop 266, was anzeigt, daß das abgetastete 15 auf die Zone 3 anzeigt, wenn beim Abtasten eines Zeichen stark ist. Die Flip-Flops 262, 264, 266 wer- starken Zeichens in der Zone 2 drei Spalten gezählt den alle durch einen IJRP-Impuls zurückgesetzt. worden sind, ohne daß ein mittellanger Vertikal-

Der Verzonungskreis 270 (Fig. 4 b) leitet die strich wahrgenommen wurde.

Merkmalssignalinformation in die verschiedenen Andere Eingangsklemmen der UND-Gatter 280,

Speicher- und Erkennungsstufen in der Zeichen- 20 281 sind außerdem mit der 1-Ausgangsklemme des erkennungsschaltung. Er enthält ein UND-Gatter Flip-Flops 264, der normale Zeichen anzeigt, sowie 273, das beim Übergang von der Zone 1 auf die mit der Dreier- bzw. Viererklemme SC 3 bzw. SC 4 Zone 2 einen Ausgangsimpuls liefert. Ein Eingang des Abtastzählers 178 gekoppelt. Das UND-Gatter des UND-Gatters 273 ist mit der Zone-1-Ausgangs- 282 ist entsprechenderweise außerdem mit der klemme eines Zonenzählers 288 verbunden. Der 25 1-Ausgangsklemme des mittellange Vertikalstriche zweite Eingang ist mit einem ODER-Gatter 272 ver- anzeigenden Flip-Flops 194 gekoppelt. Das UND-bunden, und der dritte Eingang empfängt einen Gatter 282 liefert daher einen Impuls, der einen ESrP₂-Impuls. Ein Eingangssignal des ODER- Übergang von der Zone 2 auf die Zone 3 anzeigt, Gatters 272 stammt von der Viererklemme (SC 4) wenn bei der Abtastung eines schwachen Zeichens der vierten Stufe des Abtastzählers 178 im Abtast- 30 in der Zone 2 bei der vierten Abtastung dieser Zone Zählers 178 im Abtastzählkreis 170 (Fig. 4a). Das ein mittellanger Vertikalstrich wahrgenommen wird.

In entsprechender Weise liefert das UND-Gatter 283 einen Impuls, der einen Übergang von der Zone 2 auf die Zone 3 anzeigt, wenn beim Abtasten eines

UND-Gatter 273 liefert daher einen Impuls, der einen Übergang von der Zone 1 auf die Zone 2 angibt, wenn in der Zone 1 der Zählwert 4 erreicht

wird, gleichgültig, welche anderen Voraussetzungen 35 schwachen Zeichens in der Zone 2 nach der fünften in der Schaltung vorliegen. Bei der in F i g. 4 darge- Abtastung noch kein mittellanger Vertikalstrich

wahrgenommen worden ist. Die obenerwähnten Voraussetzungen zur Erzeugung eines Impulses für den Übergang von der Zone 2 auf die Zone 3 sind

stellten Ausführungsform ist also vier die maximale Anzahl von Abtastungen oder Spalten in der Zone 1.

Das andere Eingangssignal des ODER-Gatters 272

stammt von einem UND-Gatter 274. Ein Eingang 40 in der Tabelle aufgeführt, sie können natürlich ge-

des UND-Gatters 274 ist mit der O-Ausgangsklemme wünschtenfalls entsprechend den zu lesenden Druck-

des MFS-Erkennungs-Flip-FIops 194 verbunden. typen geändert werden.

Die Abkürzung MVS bedeutet, daß durch das Flip- Sowohl das ODER-Gatter 284 als auch das UND-

Flop 194 kein mittellanger Vertikalstrich wahrge- Gatter 273 sind über ein ODER-Gatter 286 mit dem

nommen worden ist. Der andere Eingang des UND- 45 Zonenzähler 288 gekoppelt. Der Zonenzähler 288

Gatters 274 ist mit einem ODER-Gatter 276 verbunden, dessen Eingänge mit den Zweier- und Dreierklemmen SC 2 bzw. SC 3 der zweiten bzw. dritten Stufe des Abtastzählers 178 verbunden sind.

hat drei Ausgangsklemmen, die der Zone 1, der Zone 2 und der Zone 3 entsprechen. Beim Zählwert Null liegt an der Klemme für die Zone 1 ein Ausgangssignal, das anzeigt, daß die Zone 1 eines Zei-Wenn also weder während der zweiten noch wäh- 50 chens abgetastet wird. Der erste Ausgangsimpuls rend der dritten durch den Abtastzähler 178 gezähl- vom ODER-Gatter 286 stellt den Zähler 288 auf ten Abtastung ein mittellanger Vertikalstrich wahr- Eins, und es tritt nun an der Klemme für die Zone 2 genommen worden ist, wird ein Impuls erzeugt, der ein Ausgangssignal auf, das anzeigt, daß die Zone 2 den Übergang von der Zone 1 auf die Zone 2 an- eines Zeichens abgetastet wird. Der zweite Auszeigt. Bei der Abtastung der Ziffer 7 in F i g. 3 a 55 gangsimpuls vom ODER-Gatter 286 stellt den Zähwürde also am Ende der zweiten Abtastspalte ein ler auf Zwei, der dann an der Klemme für die Zone 3

ein Ausgangssignal liefert, das anzeigt, daß die dritte Zone eines Zeichens abgetastet wird.

Wenn der Zonenzähler 288 (Fig. 4b) im Zonenkreis 270 einen Impuls, der einen Übergang von der Zone 1 auf die Zone 2 anzeigt, zählt, wird das UND-Gatter 148 im Schieberegistersteuerkreis 140 (Fig. 4a) durch das Verschwinden des Ausgangssignals an der Klemme für die Zone 1 gesperrt, und

hält eine Anzahl von UND-Gattern 278 bis 283, 65 von dem zur vorläufigen Speicherung dienenden deren einem Eingang jeweils ein ZiSrP₂-Impuls zu- Schieberegister 134 kann keine Information mehr in geführt ist und deren Ausgänge mit einem ODER- das erste Schieberegister gelangen. In entsprechen-Gatter 284 gekoppelt sind. Weitere Eingangsklem- der Weise wird das Flip-Flop 152 im Schiebe-

Übergangsimpuls erzeugt, wohingegen bei der Abtastung der Ziffer 7 der Fig. 3b der Übergangsimpuls erst am Ende der dritten Abtastspalte auftritt.

Der Verzonungskreis 270 enthält außerdem eine Schaltungsanordnung, die den Übergang von der Zone 2 auf die Zone 3 angibt. Der den Übergang von der Zone 2 auf die Zone 3 angebende Kreis ent-

registersteuerkreis 140 gesetzt und das UND-Gatter 148 wird ebenfalls blockiert, wenn der Strichzähler 254 im Zeichenklassifizierungskreis 250 (Fig. 4b) während der ersten beiden Abtastungen eines Zeichens zwei Striche zählt. Im ersten Schieberegister wird also nur Information, die in der Zone 1 abgetastet worden ist, gespeichert und außerdem werden nur die ersten beiden Abtastungen gespeichert, wenn in diesen beiden ersten Abtastungen der Zone jeweils ein Strich wahrgenommen wird.

Die in der Zone 2 und/oder 3 abgetastete Information wird im zweiten Schieberegister gespeichert. Dieses Schieberegister integriert aufeinanderfolgende Abtastungen eines Striches wie das erste Schieberegister. Wenn in der Zone 2 kein Mittelstrich wahrgenommen wird, wird die im zweiten Schieberegister während der einzelnen Abtastungen der Zone 2 gespeicherte Information am Ende der jeweiligen Abtastung wieder gelöscht. Wenn in der Zone 2 ein Mittelstrich wahrgenommen wird, bleibt er im zweiten Schieberegister gespeichert, das dann außerdem noch die Information der Zone 3 aufnimmt. Wenn der Zeichenzähler 254 (Fig. 4b), der durch einen Impuls, welcher den Übergang von der Zone 2 auf die Zone 3 zwei Striche gezählt hat, wird das Flip-Flop 158 im Schieberegistersteuerkreis (Fig. 4a) gesetzt, wodurch das UND-Gatter 150 gesperrt und ein weiteres Speichern von Information im zweiten Schieberegister verhindert wird.

Ein optischer Zeichenleser gemäß der Erfindung gestattet also gedruckte Zeichen genau zu lesen und zu identifizieren. Bei dem Zeichenleser sind beträchtliche Lageabweichungen der Zeichen und eine Schrägstellung des Dokumentes selbst zulässig. Auch bei Verzerrungen und beträchtlichen Breitenschwankungen werden Zeichen zuverlässig und genau erkannt. Verzerrte Zeichen können durch das bevorzugte Erfassen von Vertikalstrichen, die von computergesteuerten Schnelldruckern kaum ausgelassen werden, fast immer identifiziert werden. Den beträchtlichen Breitenschwankungen der durch solche Drucker gedruckten Zeichen wird durch eine automatische und asynchrone Verzonung der einzelnen Zeichen und Einspeisen der Merkmalinformationssignale in die richtigen Speichereinrichtungen und Detektoren Rechnung getragen.

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum maschinellen Erkennen von Zeichen, bei der die Zeichen mittels einer optisch-elektronischen Abtastvorrichtung nacheinander vertikal abgetastet werden, wobei das Auftreten bestimmter zeichencharakteristischer Merkmale in bestimmten Bereichen des zu diesem Zweck in Zonen eingeteilten Zeichenfeldes festgestellt wird und zur späteren Identifizierung der Zeichen die den erkannten zeichencharakteristischen Merkmalen zugeordneten Merkmalsignale unter Berücksichtigung ihres zeitlichen und/oder räumlichen Auftretens in bestimmten Speicherplätzen gespeichert werden und wobei die zeichencharakteristischen Merkmale unter anderem durch die Vertikalstriche der Zeichen gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Festlegung der Bereiche des Zeichenfeldes, in denen die zeichencharakteristischen Merkmale auftreten, Schaltkreise vorgesehen sind, welche die Zeichen in Abhängigkeit von der Breite des jeweils ersten im Zeichenfeld abgetasteten Vertikalstriches klassifizieren und auf der Grundlage dieser Klassifikation die Aufteilung des Zeichenfeldes in mehrere, jeweils eine bestimmte Anzahl von Abtastspalten umfassende Vertikalzonen vornehmen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeichenfeld in drei Vertikalzonen aufgeteilt und die Anzahl der die einzelnen Zonen umfassenden Abtastspalten in Abhängigkeit von der Anzahl der einen in der ersten Zone auftretenden Vertikalstrich nacheinander erfassenden Abtastspalten festgelegt wird.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Wahrnehmung des vertikalen Ortes eines Vertikalstriches das Zeichenfeld bei der Abtastung außerdem in eine obere und eine untere Hälfte eingeteilt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschriften Nr. 1075 354,
890, 1095 026, 1104 239, 1123 852;
britische Patentschriften Nr. 846 722, 909 942.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen