DE1264829B - Verfahren zur Guetebestimmung von Druckzeichen und Anordnung zur Durchfuehrung des Verfahrens - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES i

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

G06k

Deutsche Kl.: 42 m6 - 9/02

Nummer: 1264 829

Aktenzeichen: J 26347IX c/42 m6

Anmeldetag: 6. August 1964

Auslegetag: 28. März 1968

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur quantitativen Gütebestimmung von auf einem Aufzeichnungsträger aufgebrachten Schrift- oder Bildzeichen, wobei der bedruckte Aufzeichnungsträger durch einen auf seine Oberfläche" fokussierten Lichtstrahl abgetastet und die vom Abtastfleck in eine fotoelektrische Abtastzeile gelangende Strahlungsenergie in einen dazu proportionalen elektrischen Strom- oder Spannungswert umgesetzt wird. Die. Erfindung betrifft insbesondere auch eine Anordnung, die eine graphische Darstellung der Güte der auf einem Aufzeichnungsträger befindlichen Zeichen ermöglicht.

In Anbetracht der immer steigenderTkufgaben auf dem Gebiet der Speicherung und des Wiederauffindens von beschrifteten oder bedruckten Aufzeichnungsträgern, Dokumenten oder Kopien derselben in bezug auf deren Speicherung, Reproduktion und .Wiederbereitstellung hat sich ein wachsendes Bedürfnis nach der quantitativen Auswertung der Druckünd Bildgüte auf Aufzeichnungsträgern, Dokumenten, Reproduktionen von Dokumenten und Mikrobildern ergeben. Es sind zwar schon Untersuchungen auf dem Gebiet der Auswertung der Druckqualität durchgeführt worden, es liegen aber bisher keine brauchbaren Informationen vor, und es fehlen insbesondere Korrelationsdaten zwischen den charakteristischen Eigenschaften der Druckbilder und der entsprechenden Reproduktionstechnik, beispielsweise Information über den Zusammenhang zwischen Filmbelichtung und späterer Lesbarkeit oder Erkennbarkeit der Bilder. Heute verläßt man sich bei der Gütebestimmung vorhandener Dokumente und Aufzeichnungsträger in bezug auf.ihre Lesbarkeit hauptsächlich auf das menschliche Urteilsvermögen; dies ist allerdings eine sehr subjektive Methode bei der Gütebeurteilung von Dokumenten und nur von geringem Wert, wenn es um die Auswertung von Mikrobildern geht. ,

Bei Systemen zur Speicherung von Dokumenten, beispielsweise in der Art einer automatischen Kartei, beruht die Wiederentzifferung und Lesbarkeit der Dokumente und Aufzeichnungsträger auf der Leistungsfähigkeit der menschlichen Sinnesorgane. Es müssen deshalb Vorkehrungen getroffen werden, daß die in die automatische Kartei zur Speicherung eingegebenen Dokumente und Aufzeichnungsträger beim späteren Herausholen und Lesen auch tatsächlich entzifferbar sind. Wenn es sich also darum handelt, Reproduktionen von Dokumenten in der automatischen Kartei zu speichern, so gehört es zu diesen Vorkehrungen, festzustellen, ob die physikalischen Eigenschaften der zu speichernden Dokumente die Verfahren zur Gütebestimmung
von Druckzeichen und Anordnung
zur Durchführung des Verfahrens

Anmelder:

International Business Machines Corporation,

Armonk, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr. phil. G. B. Hagen, Patentanwalt, :

8000 München 71, Franz-Hals-Str. 21

Als Erfinder benannt:

Roy Albert Jensen, San Jose* Calif. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 16. August 1963 (302 516)

durch das Speicherverfahren bedingten Änderungen z. B. des Kontrastes (Schwärzungsunterschied) bei den Reproduktionen zulassen oder nicht. Wenn also beispielsweise das Bildspeichersystem Dokumente verarbeiten soll, die zwischen Qualitätsdrucken von hohem Kontrast und blassen oder verschmierten und verschmutzten Durchschlägen variieren können, so sollte jeweils ein Kriterium angezeigt werden, ob sich der betreffende Aufzeichnungsträger bezüglich der zu erwartenden Lesbarkeit seiner Reproduktion zur Speicherung eignet oder nicht. Wenn man derartige quantitative Meßwerte nicht bildet, so kann es unter Umständen passieren, daß Dokumente oder Aufzeichnungsträger nicht in der automatischen Kartei eingespeichert werden, deren Reproduktionen dennoch gut lesbar wären, und ebenso kann es vorkommen, daß dem System Dokumente und Aufzeichnungsträger zur Speicherung anvertraut werden, deren Reproduktionen schon nicht mehr entzifferbar sind.

Es sind bereits Verfahren bekannt, die Qualität gedruckter Zeichen automatisch zu prüfen. Bei der Prüfung von mit magnetischer Tinte gedruckten Zeichen wird die magnetische Verteilung oder die magnetische Intensität des zu prüfenden Zeichens mit entsprechenden, von einem Normalzeichen stammenden magnetischen Daten verglichen; aus diesem Vergleich ergeben sich bestimmte Kategorien für die Abweichung des geprüften Zeichens von der Norm. Beim

809 520/329

3 4

Überschreiten gewisser Grenzwerte nach oben oder eher Faktoren sind: Kontrast, Randschärfe, Konturunten in Abweichung von der festgesetzten Norm gefälle oder -unscharfe, Linien- oder Strichbreite, wird das geprüfte Zeichen verworfen (französisches Zeichengröße, Schriftart, Zeichenabstand, Ausrich-Patent 1335 893). Während bei der genannten An- tung der Zeichen, Betrachtungsabstand, Betrachtungsordnung jeweils ein einzelnes Zeichen betrachtet wird, . 5 winkel, Betrachtungszeit, Beleuchtung der Umgebung, gibt es daneben auch Anordnungen zur kollektiven schwarzer oder weißer Hintergrund, Papierformat, Prüfung des Aufdruckes auf Aufzeichnungsträgern. Papieroberfläche und -dicke, Papierart, bisherige Be-So ist beispielsweise eine Anordnung für das Prüfen Mehrung des Papiers bzw. Materials, Art des Farbaufvon Papiergeld bekannt, die zur Abtastung einen trags, Farbunterschiede und Eindrucktiefe auf dem Lichtspalt verwendet, dessen Länge gleich der Breite io Papier.

des zu prüfenden Abschnittes ist. Die Geldscheine Die ständige Anwendung des menschlichen Unterwerden in Längsrichtung unter dem Lichtspalt hin- Scheidungsvermögens bei der Bedienung von Andurchgeführt, so daß die Scheine spaltenweise abge- lagen, welche so vielseitig sind, daß sie verschiedene tastet werden. Die an eine Fotozelle angeschlossene Arten von Dokumenten verarbeiten, ist darauf zu-Auswerteeinrichtung zählt die aufgedruckten Linien 15 rückzuführen, daß zur Zeit eine objektive Messung und vergleicht das Ergebnis mit einem Normalwert. der charakteristischen Eigenschaften des zu verarbei-Bei einer anderen optischen Prüfeinrichtung (deutsche tenden Schrift- bzw. Bildgutes fehlt. Während stark Auslegeschrift 1135 689) erfolgt eine Qulitätskon- unterschiedliche Dokumente noch leicht klassifiziert trolle des Aufdruckes auf Aufzeichnungsträgern, bei- werden können, wirkt sich das Fehlen eines objekspielsweise Lochkarten, durch Bildung eines Signals, ao tiven Wertmaßstabes jedoch sehr ungünstig aus, wenn das die gesamte Farbstoffmenge auf dem abgetasteten eine Qualitätsgrenze für die Speicherung von Dokueinzelnen Kartenbereich wiedergibt. Dieses elek- menten festgelegt werden soll oder wenn der Speichetrische Prüfsignal wird durch einen Zwischenspeicher rungsvorgang in Abhängigkeit von der Güte der zu einer Vergleichsschaltung zugeleitet, wo es mit einem speichernden Dokumente gesteuert werden soll. Wenn Bezugssignal verglichen wird, das die zumutbare 25 die Eigenschaften eines Dokumentes sich einer un-Mindestfarbstoffmenge auf einer Karte dieser Art dar- teren Grenze nähern, so benötigt die sich beurteilende stellt, sowie mit einem Bezugssignal, das die zumut- Person zunehmend längere Zeit für die Prüfung, und bare Maximalfarbstoffmenge darstellt. Durch einen ferner ergibt sich eine größere Anzahl falscher Be-Ausgangsimpuls aus der Vergleichsschaltung wird Wertungen. Das Beurteilungsproblem wird dadurch eine bistabile Kippschaltung betätigt, die je nach 30 noch größer, daß häufig nicht feststellbar ist, ob die Druckqualität nach Beendigung der Abtastung durch Bedienungsperson einen Beurteilungsfehler gemacht ihre Zustandslage entweder »schlechte« oder »gute« hat oder ob beim Speicherungsvorgang eine Ände-Qualität des Druckes anzeigt. Auch diese Einrich- rung aufgetreten ist. Diese Schwierigkeiten wurden tung beruht auf dem Vergleich der von der optischen weitgehend vermieden, wenn durch ein objektives Abtastvorrichtung gelieferten Impulse mit Normal- 35 Meßverfahren eine eindeutige untere Qualitätsgrenze spannungen. Zu Beginn des Druckes jeweils einer für das (z. B. durch Bildspeicherung) zu bearbeianderen Kartenausführung muß diese vorbekannte tende Schrift- oder Bildgut festgelegt werden könnte. Prüfeinrichtung neu eingestellt werden. Dies kann in Solche objektiven Meßwerte sollten sich auf ein© der Weise geschehen, daß das von einer vorschrifts- ganze Seite beziehen, auf den physikalischen Eigenmäßig bedruckten Karte (Norm) abgeleitete Signal 40 schäften des Dokumentes beruhen und durch eine zur Einstellung der Prüfeinrichtung dient. Die ge- entsprechende Meßeinrichtung schnell zu ermitteln nannten bekannten Prüfeinrichtungen liefern zur Be- sein, um dadurch eine automatische Steuerung der urteilung der Druckqualität einen einzigen Prüfwert, Geräte bzw. Anlagen für die Schriftgutbearbeitung der lediglich eine Kollektivaussage darstellt. Insbe- bzw. -speicherung zu ermöglichen,
sondere bei der zuletzt genannten optischen Prüfein- 45 Es ist zu unterscheiden zwischen Druckeigenschafrichtung läßt sich beispielsweise nicht unterscheiden, ten und Druckgüte. Druckeigenschaften können phyob die ganze Karte einheitlich grau oder die eine sikalisch gemessen werden, während die Druckquali-Hälfte der Karte schwarz und die andere Hälfte weiß tat ein subjektives Maß für die Annehmbarkeit und bedruckt ist. Aussagen über die Qualität der Karten- Leserlichkeit eines Druckes ist, welches von den schärfe der Druckzeichenränder, der mittleren Druck- 50 menschlichen Reaktionen auf diese Eigenschaften abstrichbreite, des mittleren Druckstrichabstands usw. hängt.

sind den vorbekannten automatischen Prüfeinrichtun- Die vorstehend genannten Aufgaben werden unter

gen nicht zu entnehmen. Sie geben weitaus weniger Vermeidung der Nachteile bekannter Maßnahmen bei differenzierte Informationen ab, als es eine mensch- dem erfindungsgemäßen Verfahren zur quantitativen liehe Prüfperson tun kann. 55 Gütebestimmund von auf einen Aufzeichnungsträger

Deshalb ist es zur Zeit immer noch üblich, daß die aufgebrachten Schrift- oder Bildzeichen, wobei der Qualität einer beispielsweise in eine automatische bedruckte Aufzeichnungsträger vorzugsweise durch Kartei aufzunehmenden Reproduktion eines Doku- einen auf seine Oberfläche fokussierten Lichtstrahl mentes durch die subjektive Beurteilung einer Person abgetastet und die vom Abtastfleck in eine fotoelekbestimmt und auf Grund dieses subjektiven Urteils 60 irische Abtastzelle gelangende Strahlungsenergie in das Bearbeitungsverfahren reguliert wird. Obwohl einen dazu proportionalen elektrischen Strom- oder diese Beurteilungen durch Erfahrung und Anleitung Spannungswert umgesetzt wird, dadurch gelöst, daß sich verbessern lassen, so schwanken sie doch von die Abtastung in beliebiger Richtung über den Auf-Fall zu Fall und von Person zu Person. Diese Ab- zeichnungsträger entlang einer willkürlichen Linie weichungen der Urteile sind zurückzuführen auf die 65 (beispielsweise einer Diagonale) durch einen mit kongroße Anzahl von veränderlichen Faktoren, welche stanter Geschwindigkeit bewegten, möglichst kleineinzeln und gemeinsam den Vergleich verschiedener flächigen Abtastfleck erfolgt, daß für mehrere Strom-Dokumente miteinander beeinflussen. Beispiele sol- oder Spannungsniveaus zwischen den elektrischen

5 6

Extremwerten, die sich für die größte Abtastfleck- während aufeinanderfolgender Abtastungen langsam dunkelheit und -helligkeit ergeben, die Zeit akkumi- zu entsprechend der von oben nach unten zunehmenliert wird, während der das vorgegebene Niveau durch den Breite jedes Abtastimpulses,
das Abtastsignal überschritten wird, und daß zur Be- Während jeder einzelnen Abtastung der Dokumentstimmung der Zeichengüte die akkumulierten Zeiten 5 seite entstehen nun viele den abgefühlten Zeichenfür jedes Niveau als Strecken graphisch dargestellt strichen entsprechende unterschiedliche Abtastwerden, impulse. Von einer genügend großen, vorbestimmten

Es werden nacheinander mehrere Abtastungen ent- Anzahl der bei jeder Dokumentabtastung entstehenlang derselben Linie durchgeführt, wobei bei jeder den resultierenden Spannungsimpulse wird zwecks Abtastung für die elektrische Auswertung ein anderes io weiterer Auswertung ein Mittelwert gebildet. Dies geNiveau vorgegeben ist und die Zeit akkumuliert wird, schieht, indem die von diesen Spannungsimpulsen während der dieses Niveau durch vorzugsweise eine ausgelösten Ausgangsimpulse des bistabilen Kreises vorbestimmte Anzahl von Abtastimpulsen überschrit- in eine Integriereinrichtung integriert werden. Nach ten wird. jeder Integration der vorbestimmten Anzahl von Aus-Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der er- i5 gangsimpulsen des bistabilen Kreises wird diese Intefindungsgemäßen Anordnung zur quantitativen Güte- griereinrichtung für eine neue Dokumentabtastung bestimmung von Schrift- oder Bildzeichen an Hand wieder auf den Ausgangswert rückgestellt,
von Zeichnungen genauer beschrieben. Von diesen Zuvor jedoch wird der dem erreichten Integralwert Zeichnungen ist entsprechende Spannungsmeßwert der Integrierein-

F i g. 1 ein Teilausschnitt des Abtastspannungsdia- 20 richtung von einer kapazitiven Speichereinrichtung gramms für das Kreuzen eines einzelnen Zeichen- festgehalten, bis der Meßwert bei der folgenden Abstriches auf dem Aufzeichnungsträger durch den Ab- tastung den vorhergehenden Wert übersteigt und dietastfieck, ser höhere Meßwert von der Speichereinrichtung

F i g. 2 ein Auswertungsdiagramm der resultieren- übernommen wird. Die Ausgangsspannung dieser

den Überschreitungsdauer der Abtastspannung über 25 Speichereinrichtung stellt demnach den zur jeweiligen

verschiedenen Helligkeiten des Abtastlichtes entspre- Abtastung gehörenden Integralwert der Ausgangs-

chende Spannungspegel, Spannungen des bistabilen Kreises dar und somit die

F i g. 3 Spannungsdiagramme eines bestimmten Ab- auf dem Umweg über die Abtastzeit gemessene mitttastimpulses, der mit einer während aufeinanderfol- lere Strichbreite längs der Abtastlinie mit einer Lichtgender Abtastungen zunehmenden Sägezahnspannung 3» absorption, die den der jeweiligen Dokumentab-. überlagert ist, sowie eines von der Summenspannung tastung zugrunde liegenden Absorptionspegel überbestätigten Schaltkreises mit fester Ansprechspan- schreitet (bzw. den entsprechenden Reflexionspegel nung, unterschreitet), im Verhältnis zur mittleren Zwischen-

F i g. 4 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemä- raumbreite. Der zeitliche Verlauf dieser Ausgangs-

ßen Anordnung. 35 spannung der Speichereinrichtung während sämtlicher

Im Ausführungsbeispiel nach der Erfindung wer- aufeinanderfolgender Abtastungen desselben Doku-

den fotoelektrische Mittel, z. B. eine Fotozelle, ver- mentes gibt dann an, welche mittlere Strichbreite den

wendet, um ein Dokument, dessen charakteristische jeweiligen Höchstwert des zunehmenden Reflexions-

Druckeigenschaften bestimmt werden sollen, entlang pegels bzw. Mindestwert des abnehmenden Absorp-

einer willkürlichen Linie, z. B. einer Diagonale quer 40 tionspegels aufweist. Dieser Verlauf der Speicher-

über die ganze Seite, wiederholt mit konstanter Ge- spannung wird als das für die Eigenschaften des ab-

schwindigkeit optisch abzutasten, vorzugsweise mit- getasteten Dokumentes charakteristische Diagramm

tels eines auf die Oberfläche des Dokumentes fokus- (gemäß F i g. 2) vorübergehend angezeigt oder auf-

sierten Lichtstrahls. Jedesmal, wenn die Abtastlinie gezeichnet.

bzw. der längs derselben sich bewegende Abtastlicht- 45 Die Vorrichtung zum Abtasten der Schrift- oder fleck einen Strich eines Schrift- oder Bildzeichens auf Bildvorlage mißt je nachdem, ob diese durchsichtig dem Dokument kreuzt, entsteht ein elektrischer Ab- oder undurchsichtig ist, entweder das von dieser hintastimpuls ähnlich dem als Beispiel in F i g. 1 darge- durchgelassene oder reflektierte Licht und liefert für stellten mit annähernder Trapezform mit mehr oder jeden abgetasteten Zeichenstrich, je nachdem, ob er weniger steilen, der Kantenschärfe des Striches ent- 5o oder der Zwischenraum undurchsichtig bzw. dunkel sprechenden Flanken. Dieser Abtastimpuls gibt also ist, entweder ein Minimum- oder Maximumsignal. den zeitlichen Verlauf der Lichtabsorption beim Das Verhältnis der von einer bestimmten Fläche eines Überqueren eines Schriftstriches durch den Lichtfleck durchsichtigen Aufzeichnungsträgers durchgelassenen wieder. Die bei den wiederholten Abtastungen er- Lichtintensität zu der Intensität des auf diese Fläche zeugten zahlreichen Signalimpulse werden nachein- 55 fallenden Lichtes wird als Lichtdurchlässigkeit beander zu einer langsam ansteigenden Sägezahnspan- zeichnet, dagegen das Verhältnis der von einer benung addiert, und die Summenspannung wird einem stimmten Fläche eines undurchsichtigen Aufzeichbistabilen Schaltkreis mit bestimmter fester Ansprech- nungsträgers diffus reflektierten Lichtintensität zu der Spannung zugeführt. Dieser bistabile Schaltkreis wird Intensität des einfallenden Lichtes (oder zu der ideal infolge der während der aufeinanderfolgenden Ab- 60 diffus reflektierten Intensität) als Reflexionsvermögen tastungen ansteigenden Sägezahnspannung zuerst von oder -faktor. Die erfindungsgemäße Meßmethode und dem höchsten und zugleich schmälsten Teil jedes Meßanordnung ist nicht auf eine bestimmte Art von einem bestimmten Zeichenstrich entsprechenden re- Aufzeichnungsträgern beschränkt. In der vorliegensultierenden Spannungsimpulses eingeschaltet und den Beschreibung sind zwar die wohl in der Mehrzahl danach von zunehmend niedrigeren und entsprechend 65 verwendeten undurchsichtigen Aufzeichnungsträger breiteren Teilen der entsprechenden Impulse. Die angenommen, deren charakteristische Eigenschaft das Einschaltdauer des bistabilen Kreises und somit auch Reflexionsvermögen ist, jedoch gelten die Ausführundie Breite seines Ausgangsimpulses nimmt demnach gen ebenso für durchsichtige Aufzeichnungsträger,

7 8

wenn der Begriff »Reflexionsvermögen«, durch bestimmen sind. Die Trommel 1 ist in einer beliebigen »Durchlässigkeit« ersetzt wird. Weise drehbar gelagert. Auf einen Punkt des Doku-Fig. 1 zeigt einen Teilausschnitt aus dem Dia- ments in der Umgebung einer Fotozelle2 wird in gramm der Fotozellenspannung in Abhängigkeit von üblicher nicht dargestellter Weise ein feststehender der Zeit für die Abtastung eines einzelnen Striches .5 Lichtstrahl fokussiert, der bei gleichmäßiger Drehung eines Schrift- oder Bildzeichens längs der beliebigen der Trommel das Dokument längs einer willkürlichen Abtastlinie (z. B. Diagonale). Für verschiedene Pro- Linie, beispielsweise einer Diagonale, mit konstanter zentwerte des Reflexionsvermögens sind Niveau- Geschwindigkeit wiederholt abtastet. Die Fotozelle 2 linien A bis H eingezeichnet und auch in F i g. 2 mißt das von dem Dokument auf der Trommel 1 wiederholt. Der Niveauwert A bedeutet einen Re- io reflektierte Licht und ist über die Leitung 3 mit einer flexionsfaktor von 0%, während das Niveau B den verstärkenden Addiereinrichtung 4 verbunden. Dem kleinsten Reflexionsfaktor der Druckerschwärze (dun- Addierer 4 wird über die Leitung 5 ein weiteres Einkelste Druckstelle) bezeichnet. Das Niveau D ist der gangssignal in Form einer Sägezahnspannung von der größte Reflexionsfaktor des Zeichenstriches und das Anzeigeeinrichtung 6, vorzugsweise einem Oszillo-Niveau C der Mittelwert des Reflexionsfaktors zwi- 15 graphen, oder einer anderen geeigneten Vorrichtung sehen den Niveauwerten£> und B. Das Niveau!? stellt zugeführt. Das Ausgangssignal des Addierers 4 geden kleinsten Reflexionsfaktor der Druckunterlage, langt über Leitung 7 zu einem Schmitt-Trigger 9, der z. B. des Papiers, dar und das Niveau G deren durch eine nur in einem engen Toleranzbereich Her größten Reflexionsfaktor; F ist der Mittelwert des gende einstellbare Ansprechspannung ein- bzw. ausReflexionsfaktors der Unterlage. Demnach stellt die 20 geschaltet wird. Das Ausgangssignal des Schmitt-Differenz der Niveaus D und B die Schwankungen Triggers steuert über die Leitung 10 einen Integrierdes Reflexionsfaktors des betreffenden Zeichen- kreis 11, dessen Ausgangssignal über die Leitung 12 Striches dar, dagegen die Differenz zwischen den einer Speichervorrichtung 13 zugeführt wird, die Niveaus G und E die Reflexionsschwankungen der ihrerseits über die Leitung 14 mit einem Verzwei-Unterlage bzw. des Papiers. 25 gungspunkt 15 verbunden ist. Von letzterem führt

In den Fig. 1 und 2 sind ferner Horizontal- eine Leitung 16 zu einer Registriervorrichtung 17, abstände W₁ ... W_% zwischen bestimmten Kurven- vorzugsweise einem Kurvenzeichner, und eine Leiteilen angegeben. In F i g. 1 beziehen sich diese Ab- tung 18 zu einer Anzeigeeinrichtung 6, vorzugsweise stände auf die Abtastimpulse für zwei benachbarte einem Oszillographen. Die Sägezahnablenkspannung Zeichenstriche, während in F i g. 2 die entsprechen- 30 des Oszillographen ist über die obengenannte Lei_r den mittleren Abstände angegeben sind, wie sie sich tung 5 mit dem Addierer 4 und über eine Leitung 19 durch Summation der Einzelabstände in einer be- mit einer Rückstellvorrichtung 20 verbunden. Der stimmten Anzahl von Impulskurven nach F i g. 1 Rücksteller 20 steuert über die Leitung 21 mit den während der-jeweils zugehörigen Dokumentabtastung Speicher 13.

ergeben. In F i g. 1 bezeichnet der Wert 1/2 (W₂-W₁) 35 Der Verzweigungspunkt 8 in der zum Eingang des die Kantenschärfe des betreffenden abgetasteten Schmitt-Triggers 9 führenden Leitung 7 ist durch Lei-Zeichenstriches, W₀ dessen größte Breite und W_s die tung 22 mit einem Zähler 23 verbunden, dessen Aus-Breite des Zwischenraums zwischen dem betreffenden gangssignal bei einem vorbestimmten Zählerstand und dem benachbarten Zeichenstrich. Dieselben Be- über eine Leitung 29 den Integrierkreis 11 ausschaltet, zeichnungen bedeuten in Fig. 2 Mittelwerte der ge- 40 Eine weitere Fotozelle 26 fühlt zu Beginn jeder Dokunannten Breiten für eine größere Anzahl von ab- mentabtastung durch die Fotozelle2 z.B. eine Steuergetasteten benachbarten Zeichenstrichen bzw. der marke auf der Trommel ab und betätigt dann über dazwischenliegenden Zwischenräume. Leitung 27 eine Einschaltvorrichtung 25, die gleich-

Aus F i g. 2 ergibt sich also eine sinnvolle Infor- zeitig über Leitung 24 den Zähler 23 und über Lei-

mation betreffend die folgenden charakteristischen 45 tung 28 den Integrierkreis 11 einschaltet.

Eigenschaften: Im Betrieb wird das zu untersuchende Dokument

in der gewünschten Lage auf die Trommel 1 gespannt

1. mittlere Hintergrundreflexion, _und _di_ese i_n Umdrehungen versetzt. Wird nun die

2. mittlere Druckstrichreflexion, Schaltungsanordnung nach Fig. 4 eingeschaltet, so η v+i c U- γ α τλ 1 4. · ui * ⁵° betätigt die Fotozelle 26 zu Beginn jeder optischen

3. mittlere Scharfe der Druckstrichkanten, Dokuinentabtastung den Einschalter 25, der den Inte-

4. mittlere Druckstrichbreite, grierkreis 11 und den Zähler 23 betriebsbereit macht.

5. mittlerer Druckstrichabstand bzw. mittlere ^Das Analog-Ausgangssignal der Fotozelle 2, das den Zwischenraumbreite durch die Abtastspur gekreuzten Schrift- bzw. BiId-

55 zeichenstrichen entsprechende Abtastimpulse ähnlich

6. Druckreflexionsschwankungen und _Fi_g- j aufweist, wird im Addierer 4 mit einer ver-

7. Hintergrundreflexionsschwankungen. hältnismäßig langsam ansteigenden Sägezahnspan

nung aus dem Oszillographen 6 überlagert. Die An-

F i g. 4 stellt das Blockschaltbild einer erfindungs- Stiegsdauer dieser Sägezahnspannung wird zweckgemäßen Anordnung zur Durchführung des vor- 60 mäßig so gewählt, daß sie ungefähr 50 Dokumentstehend beschriebenen Meßverfahrens zwecks Auf- abtastungen entspricht, so daß durch entsprechend zeichnung eines solchen die mittleren Druckeigen- häufige Auswertungen des Fotozellensignals bei. entschaften eines Dokumentes kennzeichnenden Dia- sprechend zahlreichen Spannungspegeln genügend gramms gemäß F i g. 2 dar. feine Helligkeitsunterschiede der Abtastspur erfaßt Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 4 ist eine 65 werden können, also eine ausreichende Auflösung für Trommel 1 vorgesehen, auf der das Dokument an- das Diagramm nach F i g. 2 erreicht wird. Entspregebracht ist, dessen durch seine Schrift- oder Bild- chend der je nach Dokumentart erforderlichen Aufzeichen bestimmte charakteristische Eigenschaften zu lösung können natürlich auch, andere Abtastzahlen

pro Flankenanstieg der Sägezahnspannung verwendet werden. Die resultierende Ausgangsspannung des Addierers 4 ist somit die Summe aus dem verstärkten Analogsignal der Fotozelle 2 und der ansteigenden Sägezahnspannung und dient als Eingangsspannung des Schmitt-Triggers 9. Von dessen Eingangsspannung sind in F i g. 3 nur die durch die Sägezahnspannung auf zunehmend höhere Werte angehobenen Abtastimpulse für einen bestimmten Zeichenstrich während drei aufeinanderfolgender Dokumentabtastungen dargestellt zusammen mit der konstanten Ansprechspannung des Schmitt-Triggers. Infolge der zunehmenden Anhebung der Abtastimpulse löst von diesen ein zunehmend niedrigerer Teil den Schmitt-Trigger aus. Da die Abtastimpulse im unteren Teil, also bei höheren Reflexionswerten, breiter werden, so wird durch jeden folgenden Abtastimpuls der Schmitt-Trigger 19 etwas langer ausgelöst. Das Ausgangssignal des Triggers besteht infolgedessen aus einer Folge von Impulsen konstanter Amplitude mit einer Breite, die der Breite der steuernden Impulse entspricht. Von diesen Ausgangsimpulsen wird eine bestimmte Anzahl während jedes Abtastvorgangs im nachgeschalteten Integrierkreis 11 integriert. Diese Anzahl der Impulse wird durch das Zählwerk 23 bestimmt, das über die Leitung 22 nur von der Wechselstromkomponente der Ausgangsspannung des Addierers 4, d. h. von den Abtastimpulsen, weitergeschaltet, dagegen von dem Sägezahnspannungsanteil nicht beeinflußt wird. Nach der vorbestimmten Impulszahl stellt der Zähler 23 sich selbst und über Leitung 29 auch den Integrierkreis 11 in den Anfangszustand zurück, in dem sie bis zur Wiedereinschaltung durch den Einschalter 25 am Anfang der folgenden Dokumentabtastung verbleiben. Nach der vorbestimmten Anzahl von Abtastimpulsen bis zum Beginn der nächsten Dokumentabtastung liefert also der Integrierkreis kein Ausgangssignal mehr.

Während jeder Dokumentabtastung ist der vom Integrierkreis 11 gelieferte Integralwert proportional der Breite der Abtastimpulse bei demjenigen Reflexionsniveau, bei dem gerade die Auslösung eines Schmitt-Triggers 9 erfolgt. Da die Impulse des Schmitt-Triggers 9 bei jeder folgenden Abtastung breiter werden, wird auch jedes Integral größer als das vorhergehende. Jedes Integral bildet daher ein Maß für die mittlere Breite der Abtastimpulse bei dem bei der betreffenden Dokumentabtastung wirksamen Reflexionsniveau. Schließlich wird durch die Sägezahnspannung das höchste Reflexionsniveau des Dokumentes, z. B. G in Fig. 1, über das Einschaltniveau des Schmitt-Triggers gehoben, und dessen Ausgangssignal ist dann eine konstante Spannung (Dauerimpuls). Da aber die Integration des Triggerausgangssignals durch den Integrierkreis 11 immer nur für die Dauer derselben, vom Zähler 23 vorbestimmten Anzahl von Abtastsignalen durchgeführt wird, erreicht das Integral dann einen Höchstwert (rechtes Kurvenende der F i g. 2), der nicht mehr überschritten werden kann. Die den Reflexionsniveaus zwischen den Werten G und H entsprechenden Integralwerte sind demnach praktisch konstant und proportional der durch die vorbestimmte Abtastimpulszahl definierten Länge der Abtastspur. Der Unterschied zwischen diesem höchsten Integralwert (H) und demjenigen etwa beim Reflexionsniveau E ist proportional dem mittleren Zwischenraum zwischen den Zeichenstrichen. Da der Speicher 13, der eine Kapazität oder eine ähnliche Speichervorrichtung enthält, jeweils die höchste Ausgangsspannung des Integrierkreises 11, d. h. das dem jeweils wirksamen Reflexionsniveau entsprechende Integral, festhält, stellt die Ausgangsspannung des Speichers 13 die Umhüllende des Zuges aller Integralwerte für die verschiedenen Reflexionsniveaus dar, die der in F i g. 2 wiedergegebenen Kurve entspricht. Dieses Bild der Ausgangsspannung des Speichers 13 wird durch den Oszillographen 6 angezeigt oder vom Registriergerät (Kurvenzeichner) 17 aufgezeichnet.

Am Ende eines jeden Sägezahnsignals liefert der Oszillograph 6 über die Leitung 19 dem Rücksteiler ein Signal, der daraufhin über die Leitung 21 eine Entladung des Speichers 13 und somit die Rückführung seiner Ausgangsspannung auf den Anfangswert bewirkt.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur quantitativen Gütebestimmung von auf einen Aufzeichnungsträger aufgebrachten Schrift- oder Bildzeichen, wobei der bedruckte Aufzeichnungsträger vorzugsweise durch einen auf seine Oberfläche fokussierten Lichtstrahl abgetastet und die vom Abtastfleck in eine fotoelektrische Abtastzelle gelangende Strahlungsenergie in einen dazu proportionalen elektrischen Strom- oder Spannungswert umgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastung in beliebiger Richtung über den Aufzeichnungsträger entlang einer willkürlichen Linie durch einen mit konstanter Geschwindigkeit bewegten, möglichst kleinflächigen Abtastfleck erfolgt, daß für mehrere Strom- oder Spannungsniveaus (A,B, C.. .H) zwischen den elektrischen Extremwerten, die sich für die größte Abtastfleckdunkelheit (A) und -helligkeit (H) ergeben, die Zeit akkumuliert wird, während der das vorgegebene Niveau durch das Abtastsignal überschritten wird, und daß zur Bestimmung der Zeichengüte die akkumulierten Zeiten für jedes Niveau als Strecken graphisch dargestellt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nacheinander mehrere Abtastungen entlang derselben Linie durchgeführt werden, daß bei jeder Abtastung für die elektrische Auswertung ein anderes Niveau vorgegeben ist und die Zeit akkumuliert wird, während der dieses Niveau durch vorzugsweise eine vorbestimmte Anzahl von Abtastimpulsen überschritten wird.

3. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine den Aufzeichnungsträger entlang einer vorgegebenen Spur wiederholt abtastende fotoelektrische Abtastvorrichtung (2) vorgesehen ist, deren Signalausgangsleitung (3) zu dem ersten Eingang einer Addierstufe (4) führt, deren zweiter Eingang mit einem Sägezahngenerator (6) verbunden ist und deren Ausgang einerseits mit einem Schmitt-Trigger (9) und andererseits mit einem Zählwerk (23) verbunden ist, daß der Schmitt-Trigger (9) an eine Integrierstufe (11) angeschlossen ist, in der die zeitmodulierten Ausgangsimpulse gleicher Amplitude des Schmitt-Triggers (9) integriert werden, daß die Integrierstufe (11) ihrerseits mit einer Speicherstufe (13)

..:"-" 809 520/329

verbunden ist, welche am Ende jeder steil abfallenden Flanke des aus dem Sägezahngenerator (6) stammenden Sägezahnsignals über einen geeigneten Schaltkreis (20) gelöscht wird, daß eine Anzeigevorrichtung (6) und/oder eine Auf zeichenvorrichtung (17) zur zeitlich abhängigen Wiedergabe des Ausgangssignals der Speicherstufe (13) vorhanden sind, daß das Zählwerk (23) mit dem Rückstelleingang der Integrierstufe (11) verbunden ist, um nach einer vorbestimmten Anzahl

von Ausgangsimpulsen der Addierstufe (4) die Integrierstufe zurückzustellen, und daß schließlich eine durch den Abtastvorgang gesteuerte Einschaltvorrichtung (25) vorgesehen ist, um das Zählwerk (23) und die Integrierstufe (11) wieder einzuschalten.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1135 689;
französische Patentschrift Nr. 1335 893.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen