DE1524495B2 - Anordnung zur abtastung von auf schriftstuecke gedruckten zeichen - Google Patents

Description

iarin, daß durch die reihenartige Zeichenabtastung ine Zwischenspeicherung des auszulesenden Zeihens erforderlich ist, so daß das ganze Zeichen nicht gleichzeitig von den Fotozellen erfaßt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die -iahl der für die Zeichenerkennung relevante Signale ührenden Kanäle gegenüber der Zahl der mit Abastelementen verbundenen Kanäle zu reduzieren.

Zur Lösung dieser Aufgabe dient eine Anordnung !er eingangs erwähnten Art, welche gekennzeichnet st durch einen mit allen Ausgangskanälen gekoppelen und Ausgangssignale zur Registrierung eines Abjildungsteiles durch irgendeinen Wandler in irgendiner Reihe der Retina liefernden Vertikalanalysator, iurch mit dem Vertikalanalysator verbundene Einleiten zur Erzeugung eines ersten kodierten Aus-,angssignals für die Reihe, in der die Zeichenspitze auftritt, und eines zweiten kodierten Ausgangssignals ür jene Reihe, in der der Zeichenfuß liegt, durch an iie Einheiten angeschlossene und mit deren kodieren Ausgangssignalen beaufschlagte Subtraktionsinheiten zur Erzeugung eines die Zellenreihe beeichnenden Signals, in der sich die Mitte des Zeiliens befindet, und durch eine von den Signalen der ,ubtraktionseinheiten gesteuerte Schalteranordnung, nittels der die Kanäle mit dem Teil der Ausgangs-.anale verbindbar sind, die innerhalb des Mosaiks ymmetrisch zur mittleren Zellenreihe des Zeichens legen. *■*

Dadurch wird erreicht, daß die exakte Lage eines ibzutastenden Bildzeichens auf der Retina kontiluierlich und dynamisch, unmitelbar und ohne Zeitverzögerung bestimmbar ist und daß nur ein Bruchoil aller von der Retina stammenden Ausgangsanäle zur Auswertung herangezogen werden. Die vuswertung eines Zeichenbildes kann somit erhebich schneller als bei bekannten Anordnungen erfolgen, und eine Zwischenspeicherung der Zeichenbildiiformation ist überflüssig. Darüber hinaus ist der Aufwand an elektronischen Bauteilen durch die Vervendung einer geringeren Anzahl von zur Auswerung herangezogenen Kanälen wesentlich geringer.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der 'eichnung dargestellt und wird im folgenden näher leschrieben. Es zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild einer optischen Zeihenerkennungsanlage nach der Erfindung, "

F i g. 2 eine Teilansicht der in F i g. 1 "dargestellten Retina zusammen mit einem Schaltbild eines Videoverstärkers und eines Teils einer Schaltmatrix,

F i g. 3 das Schaltbild eines Vertikalanalysators ■lach Fig. 1,

Fig. 4 ein Schaltbild, in dem die in dem System lach F i g. 3 verwendete Konstruktion gezeigt ist, F i g. 5 die in F i g. 1 verwendeten Schalter,

F i g. 6 ein Diagramm der Signale, wie sie bei der Arbeitsweise der Anordnung nach der Erfindung aufreten.

Allgemeine Beschreibung

F i g. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Zeichen-•rkennungsanlage in der die Bilder aufeinanderfol- ;ender Zeichen auf eine Retina 10 aus einer zweilimensionalen Anordnung von Fotozellen projiziert verden. Es werden für jedes der aufeinanderfolgenlen Zeichen, wenn sich dieses entlang der Fläche der Retina bewegt, dem Zeichen entsprechende Signale luf einem von einer Vielzahl von Ausgangskanälen 11 zur Zeit erzeugt, wenn sich kein ähnliches Signal auf irgendeinem anderen Ausgangskanal befindet. Ist dies der Fall, dann wird jedes Ausgangssignal nur die Registrierung eines Zeichens durch die Retina 10 anzeigen.

In F i g. 1 besteht die Retina 10 aus einer Anordnung von Fotozellen, von denen jede aus einer nicht dargestellten Quelle von einem Strom durchflossen wird, der von der auf sie fallenden Lichtmenge abhängig ist. In der dargestellten Form enthält die Retina 10 eine obere Anordnung 10 a aus 13 Spalten und 48 Reihen oder eine Gesamtzahl von 624 Zellen. Eine zweispaltige Zeilensuchanordnung 10 b erstreckt sich unterhalb der Anordnung 10 a entlang deren rechtem Rand. Mit Hilfe einer geeigneten optischen und die Zeichen eines Druck-Erzeugnisses bewegenden Einrichtung werden die Bilder der Zeichen auf die Retina 10 projiziert, wobei sie in F i g. 1 von rechts nach links bewegt werden.

Eine Reihe von Videoverstärkern 12 ist mit dem Ausgang der Retina verbunden. Für jede Zelle ist ein derartiger Videoverstärker vorgesehen. Ausgangskanäle 13, die von der Reihe der Videoverstärker 12 kommen, führen zu einer Schalteranordnung 14.

Die Anordnung 10 a in der Retina 10 besitzt eine größere Höhe als irgendein in der Zeichenerkennungsanlage zu lesendes Zeichen. Die größere Höhe isUverwendet, um vertikale Änderungen in der Re-

^ gisterhaltigkeit. zwischen aufeinanderfolgenden BiI-dem und der Retinaanordnung 10 a auszugleichen. Hierbei ist das größte Bild irgendeines Zeichens, welches auf die Retinaanordnung 10 a projiziert wird, willkürlich auf eine Höhe von 16 Zellen festgelegt. Dadurch kann hinter der Schalteranordnung 14 eine sehr viel kleinere Anzahl von Kanälen vorgesehen sein, als es in der Reihe der Videoverstärker 12 der Fall ist. Genauer gesagt gehen nur 208 Ausgangskanäle 15 von der Schalteranordnung 14 aus. Das entspricht einem Mosaik 10 c in der oberen AnordnunglOa, welches 16 Zellen hoch und 13 Zellen breit ist. Die Schalteranordnung 14 ist über Kanäle 16 gesteuert. Die Schalter sind derart gesteuert, daß zu irgendeiner gegebenen Zeit die Kanäle 15 mit dem Bruchteil der Kanäle 13 verbunden _&>nd, die von dem Mosaik 10 c herrühren, in dem ein gegebenes

_. JZeichen zentriert ist. Die Schalter der Schalteranordnung 14 müssen dynamisch erregt werden, damit sie in der Lage sind, während des Vorbeigangs eines gegebenen Bildes an der Retina umzuschalten.

Die Steuerfunktionen für das Schalten werden auf den Kanälen 16 als Ergebnis der Arbeitsweise eines vertikalen Analysiersystems erzeugt, das eine Reihe von ODER-Gattern enthält, von denen eines, das ODER-Gatter 20, in F i g. 1 dargestellt ist. Für jede der 48 Zellenreihen in der Retina 10 ist ein ODER-Gatter vorgesehen. Aus Gründen der Einfachheit ist nur ein Kanal des vertikalen Analysiersystems in Fig. 1 dargestellt. Jedes ODER-Gatter liefert ein Eingangssignal für eine Reihenanalysiereinheit 21, die wiederum einen Vertikalanalysierer 22 treibt, welcher wiederum eine Einheit 23 zur Ermittlung der Zeichenspitze und eine Einheit 24 zur Ermittlung des Zeichenfußes speist. Die Einheiten 23 und 24 dienen dann dazu, kodierte Ausgangssignale für eine Subtraktionseinheit 25 zu liefern.

Das Ausgangssignal der Einheit 23 ist kodiert, daß es die Zellenreihe identifiziert, auf welcher die Spitze dines gegebenen Zeichens registriert ist. Die Subtrak-

tionseinheit 25 erzeugt ein kodiertes Ausgangssignal, welches die Höhe des Zeichens wiedergibt. Ein Divisionsvorgang wird in einer Einheit 26 durchgeführt. Das kodierte Ausgangssignal der Einheit 26 ist proportional der halben Höhe des Zeichens, welches mit der oberen Anordnung 10 a registriert wurde. Das kodierte Ausgangssignal aus der Einheit 23, welches die Lage der Zeichenspitze anzeigt, wird weiterhin einer Subtraktionseinheit 27 zugeführt. Das Signal der Einheit 26 wird von dem Signal der Einheit 23 subtrahiert, um auf einer Ausgangsleitung 28 ein Signal zu erzeugen, welches die Zellenreihe anzeigt, auf der sich die Mitte des Zeichens befindet. Dieses Signal wird einem Kodewandler 30 zugeführt. Das Ausgangssignal des Kodewandlers 30 wird zur selektiven Betätigung der Kanäle 16 einer Schaltersteuerung 31 zugeführt. Diese dient dazu, Schalter in den Kanälen zu schließen, die mit den Zellen in dem Mosaik 10 c verbunden sind. Die Kanäle 15 sind somit nur mit denjenigen Kanälen 13 verbunden, die von den Zellen innerhalb des Mosaiks 10 c stammen.

Die Kanäle 15 laufen von der Schalteranordnung 14 zu Amplitudenkorrelatoren 35, in denen jedes Ausgangssignal mit dem Mittelwert der Ausgangssignale der Zellen aus einem Bereich verglichen wird, der unmittelbar um die dem Ausgangssignal entsprechende Zelle liegt. Für jede der 208 Zellen in-dem Mosaik 10 c ist ein Amplitudenkorrektur Vorgesehen. Jeder Amplitudenkorrelator erzeugt zwei Ausgangsspannungen, eine digitale und eine analoge Spannung. Jede Zelle wird mit den sie umgebenden Zellen verglichen. Zum Beispiel wird in dem Amplitudenkorrelator für die Zelle m 4 das Ausgangssignal der Zelle m 4 mit einem Summensignal verglichen, welches den Mittelwert der Ausgangssignale aus den 20 ZeI-len innerhalb eines Schwellenbereichs 1Od, der durch eine dunkle Linie gekennzeichnet ist, wiedergibt.

Jeder der Amplitudenkorrelatoren führt seine beiden Ausgangssignale jedem Maskenpaar aus einer Vielzahl von Zeichenmaskenpaaren zu, die durch eine Einheit 36 symbolisiert sind. Die Zahl der Zeichenmaskenpaare ist gleich der Gesamtzahl der verschiedenen zu erkennenden Zeichen. Ausgangskanäle 37, die von der Einheit 36 herkommen, führen zu einer Reihe gesteuerter Verstärker 38, welche auf Kanälen 39 Signale erzeugen, die einer Reihe von Detektoren 40 zugeführt werden. Die Kanäle 11, die von den Detektoren 40 ausgehen, können dann mit geeigneten Speichereinrichtungen oder Rechensystemen verbunden sein, die auf aufeinanderfolgende Signale auf den Kanälen 11 ansprechen. Die Ausgangssignale auf den Kanälen 11 können auf verschiedene Weise verarbeitet werden. Am üblichsten ist ein Zählvorgang der numerischen Daten, die von aufeinanderfolgenden und von der Retina 10 abgetasteten Dokumenten erhalten werden. Diese Vorgänge werden von Einheiten ausgeführt, z. B. einem Rechner 41 für einen allgemeinen oder einen speziellen Zweck.

Die Registerhaltigkeit zwischen den Bildern von Zeichen in aufeinanderfolgenden Zeilen eines gegebenen Dokuments und der Retina 10 kann durch bekannte Dokumenttransportsysteme herbeigeführt werden. Derartige Systeme bilden keinen Teil der vorliegenden Erfindung. Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß das mechanische Einbringen einer gedruckten Seite nicht vollständig mit der Genauigkeit gesteuert werden kann, die notwendig ist, um jede Zeile genau ins Register mit einer Retina zu bringen, deren Höhe nur der Höhe des projizierten Bildes entspricht. Bei dem vorliegenden System wird über eine große Retina 10 und über Informationen, die über die Kanäle 136 und die ODER-Gatter 20 zugeführt sind, ein äquivalentes System erzeugt, in dem die genaue Registerhaltigkeit mit einer Retina herbeigeführt wird, deren Höhe gleich der Bildhöhe ist. Weiterhin verschiebt die Schaltersteuerung 31 bei einer großen Retina im Falle einer schräggestellten Zelle die Verbindungen zwischen den Kanälen 13 und 15 für aufeinanderfolgende, sich an der Retina 10 vorbeibewegende Bilder, so daß jedes ins Register mit der Retina 10 gebrachte Zeichen genau identifiziert werden kann. Weiterhin werden die Schalter 14 während der Registerhaltigkeit jedes Zeichens umgeschaltet, um eine teilweise Registerhaltigkeit einer Zeichenspitze oder eines Zeichenfußes mit einer gegebenen Reihe von Zellen zu erfassen.

Wenn Material mit einfachem Zeilenabstand von der Retina abgetastet wird, können zwei Bilder, von denen das eine über dem anderen angeordnet ist, zur selben Zeit mit der oberen Anordnung 10 a im Register sein. Der Kode auf der Leitung 28 ist, wie später beschrieben wird, so gewählt, daß nur das Mosaik der Zeichensßitze für zwei oder mehr Bilder auf der Retina 10 durch" die Schaltanordnung 14 mit dem Entscheidungsteil des Systems verbunden wird.

Weiterhin kann die Spitze eines gegebenen Bildes, welches 16 Zellen hoch ist, auf die Mitte einer Zellenreihe fallen. Der Fuß derartiger Bilder würde nur die obere Hälfte der Zellen in einer Reihe bedecken, die sich 17 Reihen unterhalb der Spitze des Bildes befindet. Eine genaue Registerhaltigkeit, wie sie zwischen dem Mosaik 10 c und dem gezeigten Zeichen 4 in F ig. 1 dargestellt ist, ist ungewöhnlich. Aus diesem Grund liefert eine Einheit 42 eine Steuerspannung, die dem Kodewandler 30 zugeführt wird. Dadurch erscheint für jede Lage eines mit der Anordnung 10a ins Register gebrachten Zeichens ein Signal aus einem Maskenpaar, welches drei in Abhängigkeit von der Arbeitsweise der Einheit 42 zeitlich verschobene Komponenten besitzt. Die erste derartige Komponente kann den Ausgangssignalen entsprechen, die auf der Einstellung der Schalteranordnung 14 für die berechnete Bildmittellage basieren, d. h. für den Kode auf der Leitung 28. Unmittelbar danach werden die Scjialter-durch die Arbeitsweise der Einheit 42 umgeschaltet, so daß das Mosaik 10 c eine Zellenreihe von der berechneten Mittelreihe nach oben verschoben wird, um die zweite Komponente zu erzeugen. Danach wird das Mosaik nach einer Reihe unterhalb der berechneten Mittelreihe verschoben, so daß eine dritte Komponente erzeugt wird. Dadurch ist sichergestellt, daß eine der drei Komponenten das maximale, von einem gegebenen Zeichen für eine beliebige Bildlage auf der Retina erzeugbare Signal darstellt.

Mit der erfindungsgemäßen Anordnung werden mit hohen Geschwindigkeiten Zeichen identifiziert, die zu Bildern gehören, welche seitlich an der Retina 10 vorbeibewegt werden. Die Zeitfolge in dem System wird in erster Linie von einem Signal aus einer Zeiteinheit 43 gesteuert. Bei dieser Ausführung wird so gearbeitet, daß eine Dokumentgeschwindigkeit von etwa 500 cm/sec an der Retina erreicht wird. Für einen Zeichenabstand auf dem bedruckten Dokument von etwa 0,21 cm von Mitte zu Mitte wird ein neues

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Bild etwa 420 (ts ins Register mit der Retina 10 ge- Wandlern der obersten Reihe der Retina 10 verbun-

bracht. Somit bewegen sich die Zeichen mit einer Ge- den sind. Jeder der Wandler in allen anderen Reihen

schwindigkeit von etwa 2400 Zeichen/sec an der b-xx ist in ähnlicher Weise mit nicht dargestellten

Retina 10 vorbei. Videoverstärkern verbunden. Zum Beispiel ist der

Die erfindungsgemäße Anordnung kann kurz fol- 5 Wandler b 1 über einen Kanal 100 mit dem Eingang

gendermaßen im Prinzip beschrieben werden: eines Videoverstärkers 101 verbunden.

Der Videoverstärker 101 hat einen zweiten Ein-

1. Die Retina 10 ist mehrfach höher als die Höhe gangskanal 102 a über den von einem Oszillator 102 des Bildes des größten zu analysierenden Zei- eine Frequenz von 600 kHz zugeführt wird. Der chens. io Videoverstärker 101 ist verstärkungsgesteuert, um auf

2. Ein eigener Kanal führt von jeder Zelle der einem Ausgangskanal 103 ein analoges Ausgangs-Retina 10 über Videoverstärker 12 zu der Schal- signal zu liefern, welches sich von einer vorbestimmteranordnung 14. ten minimalen Spannung bis zu einer vorbestimmten

3. Der Verstärkungsfaktor der Videoverstärker 12 maximalen Spannung ändert, wenn die Zelle öl von wird gesteuert, um auf den Kanälen 13 Aus- 15 der Erkennung eines schwarzen Bildes zu der eines gangssignale zu erzeugen, die sich in demselben Hintergrundbereichs übergeht. Der Verstärker 101 ist Maße ändern, wenn von der Registrierung des so gesteuert, daß die Ausgangsspannung, die der Inschwärzesten Teils eines gegebenen Zeichenbil- tensität des Hintergrundes entspricht, im wesentdes zum Hintergrund des Zeichens übergegan- liehen konstant ist, auch wenn Änderungen in der gen wird. Diese Wirkung wird erzielt, obwohl 20 optischen Dichte des Hintergrundes eines Bildes aufder Hintergrund sich von Seite zu Seite oder von treten. Der Verstärkungsfaktor ändert sich automa-Ort zu Ort von Weiß bis zu den verschiedensten tisch, so daß die Analogspannung, die der der Fotograuen Schattierungen ändern kann. zelle dargebotenen Bildinformation entspricht, auf

4. Die Mittellage jedes Zeichens, welches auf die diesen konstanten Hintergrundswert bezogen wird, Retina 10 gebracht wird, wird mit Hilfe der 25 auch wenn sich die Hintergrundsdichten und die op-Schalter 14 auf den Ausgangskanälen 15 zen- tischen Bilddichten wesentlich bei aufeinanderfolgentriert. - den Bildern an der Retina ändern. Ein konstanter

5. Die Amplitudenkorrelatoren 35 vergleichende- -~Bezugswert liefert eine Analoginformation zur letzten weils das Ausgangssignal aus einer Zelle im Entscheidung über die Identität eines gegebenen Zei-MosaiklOc mit dem Mittelwert ausgewählter, 30 chenbildes.

diese umgebender Zellen und erzeugen zwei Aus Gründen der einfacheren Darstellung sind die

Ausgangssignale, z. B. auf den Kanälen 35a und Versorgungsspannungen durch die Buchstaben A bis

35 b, von denen eines im wesentlichen ein Be- G bezeichnet, um verschiedene von einer geeigneten

zugssignal ist und von denen das andere im we- Spannungsquelle 104 abgenommenen Spannungen an-

sentlichen ein analoges Signal ist. 35 zudeuten. Alle Klemmen mit derselben Bezeichnung

6. Für jedes zu identifizierende Zeichen sind zwei sind mit der entsprechenden Spannungsquelle der je-Zeichenmasken vorgesehen. weiligen Größe und Polarität in der Einheit 104 ver-

7. Für jedes Paar von Zeichenmasken ist ein De- bunden.

tektor vorgesehen, der jedesmal ein Zeichen- Das Signal aus der Zelle b 1 wird über den Kanal anwesenheitssignal erzeugt, wenn das Bild so 40 100 der Basis eines Transistors 105 zugeführt. Tranauf der Retina liegt und ein Maskenausgangs- sistoren 106, 107 und 108 dienen dazu, das Signal signal oberhalb eines Schwellenwertes erzeugt. aus der Zelle 61 zu verstärken, um auf der Leitung Eine Treppenspannung wird mit den Masken- 109 ein Modulationssignal zu erzeugen. Ein Regelausgangssignalen verglichen, die oberhalb des widerstand 110 ist mit.der Zelle b\~\n Reihe geschal-Schwellenwertes liegen. Das größte Maskenaus- 45 tet,* um das der Basis des Transistors 105 zugeführte gangssignal erzeugt ein erstes Zeichenanw^sefi^' Signal einstellen zu können. Dieser Regel widerstand heitssignal. Wenn eine ausgewählte Anzahl von ist eingangs abgeglichen, um Änderungen in der zusätzlichen Stufen nicht in der Lage ist, ein Empfindlichkeit der verschiedenen Zellen auszugleizweites Zeichenanwesenheitssignal aus irgend- chen. Das ermöglicht dieJDplimierurrg eines gegebeeinem anderen Maskenausgangssignal zu erzeu- 50 nen Retinasystems, auch wenn die einzelnen in der gen, wird die Zeichenerkennung beendet, und Retina verwendeten Fotozellen ungleichmäßige Empein einziges Zeichenanwesenheitssignal auf findlichkeiten besitzen.

einem der Kanäle 11, die zu dem Rechner 41 Ein zweiter Regelwiderstand 111 ist zwischen die

führen, wird angenommen und verwendet. Basis des Transistors 106 und die Klemme A ge-

55 schaltet. Der Regelwiderstand 111 wird justiert, um

Unter Berücksichtigung der vorstehenden allge- die Größe des Bezugs-Ausgangssignals auf der Leimeinen Beschreibung wird nunmehr ein einziger, in tung 109 für einen schwarzen Hintergrund in der der F i g. 2 gezeigter Kanal beschrieben, der von der Zelle b 1 einzustellen. Die Einstellung des Regel-Retina 10 nach dem Rechner 41 läuft. Anschließend Widerstandes 111 legt die Vorspannung in dem Rückwerden die Beziehungen dieses Kanals zu den übri- 60 kopplungsverstärker 106, 107 fest. Der Vorspangen Kanälen, die zu den Schaltereinheiten und zu nungspunkt wird so eingestellt, daß ein Ausgangsdenjenigen Kanälen führen, die in erster Linie der signal aus dem Videoverstärker von — 1V einem Herbeiführung einer Zeichenbestimmung dienen, er- schwarzen Bild in der Zelle b 1 entspricht. Das Signal läutert. aus dem Rückkopplungsverstärker 106, 107 wird Videoverstärker ^{6s ü}^^er ^'^e leitung 109 einem Amplitudenmodulator

115 zugeführt.

In Fig. 2 ist ein Teil der Retina 10 mit einer Reihe Ein Trägersignal vom Oszillator 102 durchläuft

von Videoverstärkern 12 dargestellt, die mit allen einen Verstärkungssteuerungsmodulator 116, dessen

Ausgangssignal der Basis eines Eingangstransistors 117 des signalgesteuerten Modulators 115 zugeführt wird, der über das Modulationssignal auf der Leitung 109 gesteuert ist. Die signalmodulierte Trägerwelle wird dann über einen Kondensator 118 einem Detektorteil 119 zugeführt. Das Ausgangssignal von dem Detektor 119 wird einem Filterteil 120 zugeführt, der einen Ausgangstransistor 121 treibt. Der Ausgangskanal 103 ist mit dem Emitter des Ausgangstransistors 121 verbunden.

Ein Rückkopplungsweg für eine automatische Verstärkungssteuerung, welcher die Transistoren 122, 123 und 124 enthält, ist zwischen den Ausgangskanal 103 und den Verstärkungssteuerungsmodulator 116 geschaltet. Die Zeitkonstante des Verstärkungssteuerungsweges ist asymmetrisch, und zwar kann die Verstärkung des Verstärkers plötzlich mit sehr hoher Geschwindigkeit abnehmen, wohingegen sie jedoch gezwungen ist, mit sehr viel geringerer Geschwindigkeit zuzunehmen. Das heißt, der Kondensator 125 kann sehr schnell eine Ladung annehmen, indem er über den Transistor 123 gespeist wird. Die Ladung kann jedoch von dem Kondensator 125 nur über den Widerstand 126 abgegeben werden. Die Zeitkonstante des Kreises 125, 126 bestimmt somit die Geschwindigkeit, mit der der Verstärkungsfaktor des Verstärkers zunehmen kann. Das Ausgangssigpal des Transistors 124 ist über einen Leiter 127**fiit dem Eingang des Modulators 116 für die Verstärkungssteuerung gekoppelt.

Der Videoverstärker 101 ist also so gesteuert, daß der Hintergrund um eine gegebene Folge von Zeichen, die von der Zelle bl erfaßt wird, eingangs den Verstärkungsfaktor des mit der Zelle bl verbundenen Videoverstärkers bestimmt. Dies wird durch Einstellen des Potentials am Kondensator 125 auf einen solchen Wert erreicht, der die maximale Ausgangsspannung auf dem Kanal 103 vom Hintergrund unabhängig hält. Insbesondere ist der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 116 direkt proportional dem Strom durch den Transistor 124, ebenso wie der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 115 proportional dem Strom durch den Transistor 108 ist. Wenn kein Licht auf die Fotozelle fällt, ist der Transistor 108 vollständig gesperrt, wodurch der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 115 auf Null reduziert" wird. In diesem Fall gibt es, unabhängig von irgendeinem Eingangssignal vom Verstärker 116 zum Transistor 117, kein Ausgangssignal. Dabei hat das Ausgangssignal auf der Leitung 103 etwa — 1 V, wodurch der Transistor 122 negativ vorgespannt und somit gesperrt ist. Bei gesperrtem Transistor 122 zieht der Transistor 123 nur sehr wenig Strom, da seine Basis über einen Widerstand 123 a mit Masse verbunden ist. Der Kondensator 125 hat eine sehr geringe positive Ladung wegen des Basis-Emitter-Stroms des stark leitenden Transistors 124, und der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 116 ist daher maximal. Somit ist der Videoverstärker unmittelbar vor dem Beginn eines Abtastvorgangs durch die Retina in einem Zustand mit maximalem Verstärkungsfaktor.

Wenn die Kante eines Dokuments erscheint, nimmt das Ausgangssignal auf der Leitung 103 infolge der hohen Verstärkungsfaktor-Einstellung des Videoverstärkers schnell ein extrem hohes Potential an. In dem Augenblick, in dem das Ausgangssignal auf der Leitung 103 +10 V übersteigt, schaltet der Transistor 122 wieder durch und lädt den Kondensator 125 über den Transistor 123, wodurch das Potential an der Basis des Transistors 124 ansteigt und der Strom durch den Transistor 124 vermindert wird. Dadurch wird der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 116 und der Verstärkungsfaktor des gesamten Videoverstärkers verringert. Wenn der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 116 so weit verringert ist, daß das Ausgangssignal 103 auf +10 V abfällt, dann sperrt der Transistor 122 und verhindert eine

ίο weitere Verminderung des Verstärkungsfaktors.

Die Zeitkonstante der Elemente 125 und 126 ermöglicht eine relativ langsame Zunahme des Verstärkungsfaktors, so daß der Steuertransistor 122 den Verstärkungsfaktor zurückstellen kann, wenn die Fotozelle ein maximales, weißes Eingangssignal erhält. Somit reduziert der Verstärker immer dann automatisch seinen Verstärkungsfaktor, wenn auf die Fotozelle ein Eingangssignal gelangt, das weißer als der Hintergrund ist, auf den der Videoverstärker zuvor automatisch eingestellt war, indem er sich auf die Größe des neuen Hintergrundes von neuem einstellt und eine konstante Hintergrundspannung von +10 V aufrechterhält. Wenn der Verstärkungsfaktor zunächst auf einen Schmutzfleck an einer Kante des Dokuments eingestellt wäre, würde dann, wenn zum erstenmal »Weiß« erscheint, der Verstärkungs-

. faktor neu eingestellt werden. Wenn die gesamte Seite grau wäre, würden nur geringe Einstellungen durchgeführt werden, um die konstante Hintergrundspannung aufrechtzuerhalten.

Zwischen den Einstellungen des Verstärkungsfaktors ist das Signal am Ausgangskanal 103 ein analoger Wert, der direkt proportional den Abstufungen von Grau oder Schwarz ist, die den Bildbereich des auf der Fotozelle liegenden Zeichens wiedergeben. Ein extrem dunkler Bildbereich würde ein Ausgangssignal von — 1 V zur Folge haben, während ein halb dunkler oder grauer Bildbereich ein Ausgangssignal von ungefähr + 5 V hervorrufen würde.

Wiederum verhindert die Zeitkonstante der Elemente 125 und 126, daß der Videoverstärker versucht, die sich schnell ändernde und auf der Fotozelle erscheinende Bildinformation zu kompensieren. Die Ver-

'. stärkungsfaktor-Steuerung "dient zur schlagartigen Verminderung des Verstärkungsfaktors, damit das Ausgangssignal 10 V nicht übersteigt, unabhängig vom Hintergrund. Sie ermöglicht, daß der Verstärkungsfaktor mit relativ niedriger Geschwindigkeit anwachsen kann, um sich Abstufungen von Weiß nach Grau im Hintergrund anzupassen.

Die Steuerung eines Videoverstärkers in der vorstehend beschriebenen Weise hat sich als außerordentlich geeignet für die Zeichenerkennung erwiesen. Jedes Video-Ausgangssignal wird automatisch gesteuert, so daß es sich über denselben Bereich (von — 1 V bis 10 V) ändert, auch wenn der Hintergrund sich von reinem Weiß nach veschiedenen dunklen Schattierungen des Grau ändert. Mit einer derartig gesteuerten Video-Ausgangsspannung kann die Erkennung der verschiedenen Zeichen abhängig von den absoluten Werten der Video-Ausgangssignale ausgeführt werden, wodurch es möglich wird, sowohl eine analoge Information als auch eine digitale Information zu verwenden.

Der Ausgangskanal 103 des Videoverstärkers ist mit der Eingangsklemme öl einer Schalteinheit 130-1 verbunden. In gleicher Weise sind die anderen Ausgangskanäle mit entsprechenden Schalteinheiten, zu

denen die Schaltereingangsklemmen bl bis 613 gehören und von denen nur die Schalterklemmen b\ und bl in Fig. 2 gezeigt sind, verbunden. Die Arbeitsweise der Steuerung der Schalter wird im einzelnen später beschrieben. Gegenwärtig genügt es anzugeben, daß bei Betätigung des Schalters 130-1 das Signal auf dem Kanal 103 einer Ausgangsleitung A₁ zugeführt wird.

Die Leitung I_x läuft zu einem Eingangstransistor eines Amplitudenkorrelators, der in der parallelen deutschen Patentanmeldung 15 24 494 beschrieben ist.

An den Ausgängen der Amplitudenkorrelatoren sind eine Vielzahl von Zeichenmaskenpaaren vorgesehen, und zwar ein Paar für jedes zu identifizierende Zeichen. Die Zeichenmasken sind ebenfalls in der parallelen deutschen Patentanmeldung 15 24 494 beschrieben.

Vertikalanalysator

Während alle Signalkanäle, wie der vorstehend beschriebene, kontinuierlich nach einem Verstärkerausgangssignal suchen, welches einzig und allein bei einer Amplitude oberhalb des Schwellenwertes erscheint, fragen der Vertikalanalysator und die Schaltersteuerung, die in F i g. 2 dargestellt sind, kontinuierlich die Ausgangssignale von allen Wandlern in der Retina 10 ab, so daß die Ausgangskorrelatore^n, immer verbunden sind, damit sie auf das Mosaik oder den Retinabruchteil, in dem ein gegebenes Bild zentriert ist, zentriert werden können. Zu diesem Zweck werden die Ausgangssignale von allen Zellen a 1 bis α 13 (vgl. Fig. 2) einem ODER-Gatter 20 zugeführt, nachdem sie ihren zugehörigen Videoverstärker durchlaufen haben. Das Ausgangssignal aus dem ODER-Gatter 20 wird einem Reihenanalysierer 21 α in der Reihenanalysiereinheit 21 zugeführt. Die Einheit 21 dient, zusammen mit dem Vertikalanalysierer 22, dazu, die Lage der Spitze und des Fußes jedes Bildes auf der Retina 10 zu ermitteln. Im einzelnen liefert der Reihenanalysierer 21a ein binäres Ausgangssignal auf zwei Ausgangsleitungen B und W. Die Leitung B für das Spitzenausgangssignal wird in einen »1 «-Zustand erregt, wenn irgendeiner der Wandler in der Reihe ein schwarzes Bild sieht. Die Leitung W für das Fußausgangssignal wird erregt, wenn kejnerder Wandler in der Reihe ein schwarzes Bild sieht.

Gleiche Analysatoren sind für jede der Wandlerreihen der Retina 10 vorgesehen. Jeder der Reihenanalysatoren 21a bis 21 xx hat ein gleiches Paar schwarzer und weißer Ausgangsleitungen.

In Fig. 1 sind die Ausgangsleitungen dargestellt, die sich horizontal von der Reihenanalysiereinheit 2t erstrecken. Die Leitungen sind selektiv mit einem ersten Satz vertikaler Leitungen 210 verbunden, der zu der Einheit 23 zur Ermittlung der Zeichenspitze führt, und mit einem zweiten Satz vertikaler Ausgangsleitungen 212, der zu der Einheit 24 zur Ermittlung des Zeichenfußes führt. Jeder der Kreise auf den Leitungen 210 und 212 stellt eine Diodenverknüpfung der Art dar, wie sie in den F i g. 6 und 7 dargestellt ist. Im einzelnen ist die erste vertikale Leitung 210 a mit der schwarzen horizontalen Leitung B vom Reihenanalysierer 21 a, mit der weißen Leitung vom Analysierer für die Reihe b und mit der weißen Leitung des Analysierers für die Reihe c verbunden. Das Signal auf jeder der Leitungen 210 und 212 wird von Invertern, die durch Einheiten 215 und 216 dargestellt sind, umgekehrt. Somit wird das Ausgangssignal auf der Leitung 210 a nur wirksam, wenn drei Bedingungen erfüllt sind, d. h., wenn das Ausgangssignal von dem Analysierer für die Reihe α in einem »nicht schwarz«-Zustand und die Ausgangssignale von den Analysierern für die Reihen b und c in einem »nicht weiß«-Zustand sind. Die zweite Leitung 210 b ist für nicht schwarze Ausgangssignale von den Reihen a und b und ein nicht weißes Ausgangssignal von den

ίο Reihen c und d verknüpft.

Der Analysator arbeitet so, daß er ein Signal über eine Leitung in der Einheit 210 nach der Einheit zur Ermittlung der Zeichenspitze dann und nur dann liefert, wenn zwei Reihen, in denen zumindest ein Wandler einer jeden derartigen Reihe schwarz sieht, unmittelbar von zwei Reihen überlagert wird, in denen keiner der Wandler schwarz sieht.

Eine sich davon unterscheidende Verknüpfung ist verwendet, um den Fuß des Zeichens zu erfassen. Um ein wirksames Ausgangssignal auf der Leitung 212 zu erzeugen, benötigen die Verbindungen zwischen den horizontalen Leitungen der Anordnung 212 ein schwarzes Bild, welches zumindest auf einem Wandler vorhanden sein muß, wobei die drei Wandlerreihen unmittelbar darunter kein schwarzes Bild sehen dürfen.

. Weiterhin ist, wie in F i g. 1 gezeigt ist, eine Sperr-"•einheit 50 über ihren Eingang mit dem Ausgang des Vertikalanalysierers verbunden. Die Einheit 50 ist an ihrem Ausgang rückverbunden mit dem Vertikalanalysierer. Der Zweck der Sperreinheit besteht darin, sicherzustellen, daß die von der Einheit 23 ermittelte Spitze in jedem gegebenen Augenblick die Spitze des obersten Zeichens auf der Retina wiedergibt. Man wird bemerkt haben, daß mit einer Retina der in F i g. 1 dargestellten Art der Vertikalanalysierer 22 Ausgangssignale erzeugen könnte, die mehr als eine Spitze wiedergeben, da mehr als ein Zeichen auf der Retina liegen kann. Um sicherzustellen, daß die Schalter 14 dem höchsten Zeichen auf der Retina folgen, ist der Ausgang jedes Reihenanalysierkanals, der die Spitze eines gegebenen Zeichens wiedergibt, rückgekoppelt mit jedem darunter befindlichen Kanal, -so daß das Vorhandensein- einer Zeichenspitze die Kanäle'für die Zeichenspitzen aller unteren Reihen

-- sperrt. Dies wird mit einer Diodenmatrix erreicht, deren Ausbildung in den F i g. 3 und 4 dargestellt ist. F i g. 3 enthält einen Teil der Vertikalanalysiereinrichtung 210. Jede vertikale Ausgangsleitung 210 b, 210c usw. ist über Inverter2156, 215c usw. mit Ausgangsleitungen verbunden, die zu den Kodeeinheiten führen. Der Ausgang von dem Inverter 215 b, der der Reihe* zugeordnet ist, ist über eine Leitung 250 und einen Diodensatz 251 mit allen Vertikalleitungen außer der nicht gezeigten Vertikalleitung 210 a und der Leitung 21 Oft verbunden. In gleicher Weise ist der Ausgang vom Inverter 215 c über eine Leitung 251 und einen Diodensatz 253 mit allen vertikalen Leitungen außer den Leitungen 210 a, 2106 und 210 c verbunden. Eine Leitung 254 und ein Diodensatz 255 verbinden den Ausgang des Umkehrers 215 d mit Leitungen 21Oe, 210/, 210 g ... 210 ss (nicht dargestellt). Durch geometrisches Fortschreiten eines ähnlichen Musters von Diodenverbindungen ist eine dreieckige Matrix gebildet, in der alle Ausgänge gesperrt sind, außer dem Ausgang, der die Spitze des obersten Bildes auf der Retina 10 wiedergibt. Das allgemeine Muster der Matrix ist durch den schattierten

13 14

Teil des Rechtecks 256 wiedergegeben. Demgegen- den, so daß eine Spitze in einer bestimmten Reihe

über bilden die Dioden in der Einheit 210 ein diago- irgendeine Spitze in der vierten und allen noch tiefe-

nales Muster einer Kreuzkopplung, wie sie durch den ren Reihen sperrt.

schattierten Teil des Rechtecks 257 wiedergegeben Von dem Kodewandler 30 gehen Steuerleitungen sind. Das Stromkreisdiagramm der Fig. 4 zeigt die 5 16c bis 16vv aus. Die Steuereinheit 31 b ist nur mit Sperrwirkung der Matrizen nach Fig. 3. Die vier der Leitung 16 c verbunden. Die Steuereinheit 31c ist Dioden, die mit der Leitung 210b verbunden sind, mit den Leitungen 16c und I6d verbunden. Die bilden ein UND-Gatter. Für vier Eingänge von je- Steuereinheit 31 ti ist mit den Leitungen 16c, 16d weils +15 V hat der Ausgang eine Spannung von und 16 e verbunden. Die Leitung 16 c ist mit Steuer-15 V. Das Ausgangssignal des Inverters 215b beträgt io einheiten316 bis 31 <7 verbunden. Die Leitung I6d OV. Diese Bedingung wird nicht nur der Einheit 23 ist mit Steuereinheiten 31c bis 31 r verbunden. Die zur Ermittlung der Zeichenspitze zugeführt, sondern Leitung 16 e ist mit Steuereinheiten 31 d bis 31 s verüber eine Diode 251c auch der Leitung 210c. Die bunden. Die Leitung 16c wird erregt, wenn der dem Diode 251c ist ein Teil eines UND-Gatters mit fünf Kodewandler 30 zugeführte Kode den Ort einer Bild-Dioden, die zu der Leitung 210c führen. In gleicher 15 mitte auf der Reihe c wiedergibt. In gleicher Weise Weise ist die Leitung 21Od durch irgendeine höhere werden die Leitungen 16 rf bis 16 vv wahlweise als Spitze gesperrt. Die optischen Einrichtungen wurden Antwort auf Kodes erregt, die eine Bildmitte in andebei einer Ausführung der Erfindung so gewählt, daß ren Reihen anzeigen. Jede der Steuereinheiten dient das kleinste Zeichen, ein Punkt, drei Wandler hoch dazu, eine Schaltleitung zu betätigen, um eine gewar. Da der Vertikalanalysator mindestens eine weiße zo samte Reihe von 13 Video-Ausgangssignalen auf Reihe oberhalb einer erkennbaren Spitze benötigt, 13 Entscheidungskanäle zu schalten,
kann die Reihe α niemals als Spitze verwendet werden. Die Steuerung 31 b ist im Detail in Fig. 2 darge-Darauf hinzuweisen ist, daß in F i g. 2 eine Bezugs- stellt und enthält einen Eingangskreis 220, der an die Spannungsquelle über dem Reihenanalysierer 21 α Basis des Transistors 221 führt. Der Transistor 221 vorgesehen ist, um das weiße Eingangssignal für die 25 steuert das Potential, auf einer Schaltleitung7>. Die vierte Diode des UND-Gatters, welche zu der Leitung Leitung]? erstreckt sich nach dem Schalter 130-1 für 210α führt, zu liefern. J^ - den Wandler 61. Sie ist -ebenso mit dem Schalter

Wenn alle Eingangsbedingungen des UND-Gatters, 130-2 für den Wandler bl verbunden. Somit werden welches nach der Leitung 2106 führt, erfüllt sind, Signale von den Wandlern b\ und bl und von allen zeigt der Nullausgang vom Inverter 215 b an, daß 30 zusätzlichen Kanälen, die von der Reihe b stammen, eine Bildspitze in der Reihe d liegt. Das wird dann in Übereinstimmung mit dem Zustand der Spannung mit bekannten Kodierverfahren innerhalb der Einheit auf der Leitung 5 gesteuert. Weitere Wandlerkanäle 23 zur Ermittlung der Zeichenspitze umgesetzt, um und ihre Schalter wurden aus F i g. 2 herausgelassen, den Ort der Bildspitze in digitaler Form zu kenn- um eine unnötige Unübersichtlichkeit der Zeichnung zeichnen. Das Vorhandensein einer Spitze, die durch 35 zu vermeiden. Weiterhin ist aus Gründen der Eineine Nullspannung in dem Ausgang des Inverters fachheit nur der Steuerkreis 31 b im Detail dargestellt. 2156 angezeigt wird, sperrt alle unteren Reihen, in Die in Blockform dargestellte Steuereinheit 31c der das Vorhandensein einer Spitze sonst zur Einheit steuert das Potential auf der Schalterleitung c, um 23 signalisiert werden könnte. In gleicher Weise sind Schalter 260-1, 260-2 ... 260-13 zu erregen und sobei der Einheit 24 zur Ermittlung des Zeichenfußes 40 mit die Weiterleitung von Signalen von den Zellen el Eingangskanäle gesperrt, so daß sie nur den Fuß des bis cl3 auf Ausgangsleitungen X₁ bis λ_ΙΛ zu steuern. Spitzenbildes in der Retina 10 kodiert. Somit ist am Die Einheit 3Id steuert in gleicher Weise das Poten-Ausgang der Einheit 23 immer ein digitaler Kode vor- tial auf der Leitung Έ, um dadurch die Schalter 261-1 handen, der den Ort der Spitze des obersten Bildes ', .. ..261-13 zu steuern, die in den Kanälen angeordnet in der Retina 10 wiedergibt. Ein digitaler Kode ist 45 sind, welche Signale von den Wandlern in der Reihe d immer am Ausgang der Einheit 24 vorhanden, der erhalten.

repräsentativ für den Ort des "Fußes des obersten Mit Schaltanordnungen dieser Art für Ausgangs-Bildes ist. In der Einheit 29 wird der Kode für den signalgruppen von 48 Reihen, von denen 16 gleich-Bildfuß von dem Kode für die Spitze subtrahiert, um zeitig genommen werde"fr,~ hält der Kodewandler 30 einen Kode zu erzeugen, der die Gesamthöhe des 50 die Steuerung so aufrecht, daß. die Entscheidungs-Bildes wiedergibt. Anschließend wird der die Höhe kanäle auf den Teil der Retina zentriert sind, in dem repräsentierende Kode auf die Hälfte geteilt und das ein gegebenes Bild zentriert ist.
Ergebnis dann von dem Kode der Spitzeneinheit 23 In F i g. 5 ist ein Teil der Schaltmatrix dargestellt, subtrahiert. Somit wird ein Steuersignal dem Kode- Es sind Steuerleitungen 16 c bis 16 ο gezeigt, die sich wandler 30 zugeführt, welches den Ort der Mitte des 55 vertikal von der Spitze der F i g. 5 aus erstrecken und Spitzenbildes auf der Retina 10 wiedergibt. von denen jede mit einer diagonalen Steuerleitung

Die Dreieckmatrix 256 und die diagonale Matrix verbunden ist. Zum Beispiel ist die Leitung 16 c im

257 können entsprechend den in F i g. 6 gezeigten Punkt 270 mit einer diagonalen Steuerleitung 271

Ausschnitten konstruiert sein. In einem solchen Fall verbunden. In gleicher Weise ist die Leitung 16 d mit

ist jede Reihe unterhalb der Reihe b gesperrt. Es ist 60 einer diagonalen Leitung 272 verbunden, Leitung 16 e

zu erkennen, daß keine zweite Spitze in irgendeiner ist mit Leitung 273 verbunden usw., so daß alle Ein-

Reihe entdeckt werden kann, die näher als vier gangsleitungen 16c bis 16vv mit einer Diagonal-

Reihen unterhalb der Reihe ist, die die oberste Spitze leitung verbunden sind.

enthält. Das liegt daran, daß das Erkennen der ober- Vertikalleitungen, die von den Fußenden in Fig. 5

sten Reihe zumindest zwei schwarze Reihen und das 65 ausgehen, dienen dazu, dieselben Spannungen jeder

Erkennen der zweiten Spitze zwei weiße Reihen ober- der Schaltergruppen in einer gegebenen Reihe zuzu-

halb zweier schwarzer Reihen erfordert. Somit kön- führen. Zum Beispiel ist die Schaltergruppe 275 die

nen einige der Dioden in F i g. 3 weggelassen wer- unterste Gruppe in einer Spalte von acht Gruppen.

Die Leitung 276 entspricht den 13 Ausgangskanälen, die von den 13 Videoverstärkern für die Wandler ftl bis ft 13 kommen. Die Gruppe 275 enthält 13 Schalter. Im einzelnen schließt sie die Schalter 130-1 und 130-2 ein, die beide im Detail in Fig. 2 dargestellt sind, und schließt weiterhin die zusätzlichen 11 Schalter ein, die nicht in F i g. 2 dargestellt sind, die aber von derselben Konstruktion wie die Schulter 130-1 und 130-2 sind und die alle über die Leitung Έ erregt werden. Somit werden die 13 Video-Ausgangs- ίο signale, die auf den durch die Leitung 276 dargestellten Kanälen auftreten, auf die Ausgangsleitungen 277 gelegt, die den Entscheidungskanälen A₁ bis A₁₁ in Fig. 2 entsprechen. Die 13 Schalter in der Gruppe 275 werden geschlossen, um die Signale von den Verstärkern für die Wandler ft 1 bis ft 13 den Ausgangskanälen A₁ bis A₁₃ zuzuführen, wenn die diagonale Schaltleitung 271 erregt ist. Es ist zu bemerken, daß die durch die Leitung 276 dargestellten Kanäle mit jeder der übrigen sieben Schaltergruppen in der Spalte oberhalb der Gruppe 275 verbunden sind. Wenn somit die Schaltleitung 272 erregt wird, werden die Signale von den Video-Verstärkern für die Wandler ft 1 bis ft 13 den Kanälen O₁ bis O₁₃ zugeführt, die durch die Ausgangsleitungen 278 angedeutet sind.

Zusammengefaßt heißt das, daß Signale von allen-Reihen in die Schaltmatrix über die am untererv£nde~ der F i g. 5 liegenden Klemmen gebracht werden, daß sich die Entscheidungskanäle an der linken Seite von F i g. 5 befinden und daß die Ausgangssignale des Kodewandlers 30 der Schaltmatrix über die Klemmen am oberen Ende der F i g. 5 zugeführt werden.

Es wird darauf hingewiesen, daß die erste Spalte der Schaltergruppen über eine Leitung 280, auf der eine Bezugsspannung erscheint, versorgt wird. Wenn ein kleines Bild auf der Reihe c zentriert ist, dann sind immer noch 16 Signalreihen in die Entscheidungskanäle geschaltet, wobei die Mitte der Entscheidungskanäle (Kanäle A₁ bis A₁₃) mit der Reihe c verbunden ist und die Bezugsspannungen den Kanälen oberhalb der Reihe ft zugeführt werden. Wenn z. B. die Schaltleitung 16 c erregt wird, werden die Reihen ft bis k auf die Entscheidungskanäle A bis y> geschaltet und Bezugsspannungen von der ersten Spalte der Schalteinheiten werden den Ausgangsklemmen a bis Θ zugeführt. Wenn andererseits die Schaltleitung 16 & erregt wird, werden die Reihen b bis r auf die Entscheidungskanäle «· bis ψ geschaltet, und es wird keine Bezugsspannung verwendet.

Wenn die stark eingezeichnete Schaltleitung 16 e erregt wird, werden alle stark gezeichneten Schaltergruppen zur Übertragung von Signalen an die Entscheidungskanäle ausgelöst.

Zweckmäßigerweise wurde nur ein Teil des Schaltsystems in F i g. 5 gezeigt. In der Praxis ist die Schaltmatrix größer, um alle Reihen b bis ww aufzunehmen. Das gegenüberliegende Ende der Schaltmatrix wird mit Bezugsspannungen und Bezugsschaltergruppen für die am unteren Ende ψ der Retina liegenden Wandlerreihen in derselben Anordnung wie in F i g. 5 für die Wandlerreihen an der Spitze der Retina versehen. Dadurch werden Bezugsspannungen auf die Entscheidungskanäle geschaltet, wenn ein Spitzenzeichen innerhalb von acht Wandlerreihen zum Boden der Retina zentriert ist.

In der oben beschriebenen Ausführung ist die Zeiteinheit 43 ein Oszillator, der mit einer Frequenz von 600 kHz arbeitet. Dieses System ist einer Dokumentenzufuhr mit einer Geschwindigkeit von 500 cm/s angepaßt. Dafür sind die in F i g. 6 dargestellten Funktionen ermittelt. Bei dieser Geschwindigkeit würden Zeichen, die im Abstand von 0,2 cm in einer gegebenen Zeile abgetastet werden, alle 410 [is oder mit einer Geschwindigkeit von 2400 Zeichen/s über die Retina laufen. Die Signalspitzen 300 und 301 stellen ein Signal dar, wie es erscheinen würde, wenn ein den Masken entsprechendes Zeichen an der Retina vorbeibewegt wird.

Es wird darauf hingewiesen, daß die Spitze 300 auch zwei Spitzen 310 und 311 von kleinerer Amplitude aufweist. In dem Augenblick, in dem irgendein Teil der Spitze eine Höhe von 10 V übersteigt, leitet der Detektor 40, Fig. 1, für das Vorhandensein eines Zeichens einen Bestimmungsvorgang ein. Der Detektor zur Bestimmung des Vorhandenseins eines Zeichens enthält ein Verzögerungsnetz, welches den Einschaltimpuls für den Treppenspannungsgenerator 62 für ein Zeitintervall von 240 μβ verzögert. Am Ende einer derartigen Verzögerung wird gemäß der Funktion 304 der Stufengenerator 62 betätigt, so daß das Ausgangssignal, wie die Funktion 306 in Fig. 6, stufenweise in 48 Stufen verläuft, die mit der Zeiteinheit 43 synchronisiert skid. Dadurch werden für die Speisung des Rechners 41 ein oder mehr Ausgangssignale erzeugt. Während des Zeitintervalls 307 empfängt der Rechner ein Ausgangssignal, wenn er nicht von dem Fehlerdetektor 199 gesperrt ist. Die Flip-Flops in allen Entscheidungskanälen des Systems werden dann nach einem Intervall 307 zurückgestellt, welches der Rechner zur Vorbereitung für das nächste, durch die Spitze 301 wiedergegebene Zeichen auf der Retina mindestens benötigt.

Die drei Spitzen 300, 310 und 311, Fig. 6, werden für jedes Ausgangssignal durch die in F i g. 1 gezeigte Steuereinrichtung 42 erzeugt. Die Wirkungsweise der Steuereinrichtung soll an Hand von F i g. 2 näher erläutert werden. In F i g. 2 ist der Kodeausgang aus der mittleren Einheit 29 an den Kodewandler 30 über ein Gatter 320 gelegt. Die Steuereinheit 42 und das Gatter 320 werden periodisch durch das Ausgähgssignal der Zähler 321 und 322 betätigt. Beide Zähler 321 und 322 werden von einem Zeitsignal aus der Zeiteinheit 43 getrieben. Der Zähler 321 liefert alle 15 μβ einen Ausgangsimpuls an das Gatter 320. Dadurch kann- der "mittlere Kode, der dem Kodewandler 30 zugeführt wird, in Intervallen von 15 με geändert werden. Der Zähler 322 liefert der Steuereinheit 42 synchron mit den Signalen von dem Zähler 321, jedoch in einem Intervall von 5 μ$, ein Signal. Die Steuerintervalle sind in F i g. 6 mit den Spitzen 300, 310 und 311 dargestellt, die im Abstand von 5 μβ zueinander liegen.

Wenn ein gegebenes Zeichenbild einer Höhe, die 16 Reihen der Retina-Wandler entspricht, genau auf ein 16reihiges Mosaik ohne Überlappen auf irgendeine am Fuß oder an der Spitze des Mosaiks anstoßende Reihe fokussiert wäre, dann würde das von den Spitzen 300, 310 und 311 wiedergegebene Signal gekennzeichnet sein durch eine erste Spitze 310 von maximaler Größe, der zwei kleinere Spitzen ioU gen würden. Die erste Spitze würde das Ausgangssignal der Zeichenmaske sein mit einem Bildzentrum, wie es von der Zentriereinheit 29 berechnet wurde. Die zweite Spitze würde das um eine Wandlerreihe

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nach oben geschobene Mosaik darstellen. Die dritte Spitze würde das um eine Wandlerreihe nach unten geschobene Mosaik darstellen. Durch Steuerung in dieser Art werden die Ausgangssignale in einer der drei Spitzen ein Maximum haben, obwohl ein gegebenes Zeichen nicht genau auf dem 16reihigen Mosaik liegt, das durch den Kode von dem Mittenrechner 29 gegeben ist. Dies ist im allgemeinen der Fall.

Eine Reihenanalyse kann ergeben, daß die Bildspitze in einer Reihe auftritt, die unterhalb der Hälfte einer Wandlerhöhe liegt. In diesem Fall würde die dritte Spitze die höchste der drei Spitzen sein. Die Steuereinheit 42 ändert somit synchron den Kode, der dem Kodewandler 30 zugeführt wird, indem der Zählung bei einer 5-ns-Geschwindigkeit Eins addiert und Eins subtrahiert wird.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

ι 2 ein Drittel des Zeitintervalls aus seiner urPatentansprüche: sprünglichen Lage um eine Zellenreihe nach oben und für ein anderes Drittel des Zeitintervalls um

1. Anordnung zur Abtastung von auf Schrift- eine Zellenreihe nach unten verschoben ist.
stücke gedruckten Zeichen mit einer Retina aus 5 7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 einer zweidimensionalen Zellenanordnung von bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem lichtempfindlichen Wandlern, deren Höhe größer Vertikalanalysator (20, 21, 22) verbundenen Einist als die Höhe jeder Abbildung der Zeichen heiten (23, 24) in Perioden aktivierbar sind, die und über die die Abbildungen der Zeichen be- der Bewegungszeit der Zeichenabbildung über wegbar sind, wobei jeder Wandler mit einem io die Hälfte eines Wandlers (al, *;cl3) ent-Ausgangskanal verbunden ist und Kanäle vor- sprechen.

gesehen sind, deren Zahl gleich der Zahl von

Wandlern in einem mit der größten Abbildung

der Zeichen fluchtenden Mosaik ist und deren

Ausgänge alle mit Enscheidungskanälen verbun- 15

den sind, und mit den Entscheidungskanälen Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Abnachgeschalteten Auswerteeinrichtungen, ge- tastung von auf Schriftstücke gedruckten Zeichen mit kennzeichnet durch einen mit allen Aus- einer Retina aus einer zweidimensionalen Zellengangskanälen (13) gekoppelten und Ausgangs- anordnung von lichtempfindlichen Wandlern, deren signale zur Registrierung eines Abbildungsteiles 20 Höhe größer ist als die Höhe jeder Abbildung der durch irgendeinen Wandler in irgendeiner Reihe Zeichen und über die die Abbildungen der Zeichen der Retina (10) liefernden Vertikalanalysator (20, bewegbar sind, wobei jeder Wandler mit einem Aus-21, 22), durch mit dem Vertikalanalysator (20, gangskanal verbunden ist und Kanäle vorgesehen 21, 22) verbundene Einheiten (23, 24) zur Er- sind, deren Zahl gleich der Zahl von Wandlern in zeugung eines ersten kodierten Ausgangssignals 25 einem mit der größten Abbildung der Zeichen fluchfür die Reihe, in der die Zeichenspitze auftritt tenden Mosaik ist und deren Ausgänge alle mit Ent- und eines zweiten kodierten Ausgangssignals füju. -Scheidungskanälen verbunden sind, und mit den Entjene Reihe, in der der Zeichenfuß liegt, ditfeh an Scheidungskanälen nachgeschalteten Auswerteeinrichdie Einheiten (23, 24) angeschlossene und mit tungen.

deren kodierten Ausgangssignalen beaufschlagte 30 Derartige Anordnungen dienen zum maschinellen

Subtraktionseinheiten (25, 26, 27) zur Erzeugung Lesen von beispielsweise auf Schriftstücken oder Do-

eines die Zellenreihe bezeichnenden Signals, in kumenten angeordneten Zeichen, insbesondere von

der sich die Mitte des Zeichens befindet, und für den Menschen lesbaren alphanumerischen Zei-

durch eine von den Signalen der Subtraktions- chen, deren Auswertung und Weiterverarbeitung ma-

einheiten (25, 26, 27) gesteuerte Schalteranord- 35 schinell erfolgen soll. Die Zeichenerfassung erfolgt

nung (14), mittels der die Kanäle (15) mit dem dabei auf eine dem menschlichen Auge vergleich-

Teil der Ausgangskanäle (13) verbindbar sind, bare Weise, indem die Abbildung eines Zeichens

die innerhalb des Mosaiks (10 c) symmetrisch zur gleichzeitig von einer zweidimensionalen Anordnung

mittleren Zellenreihe des Zeichens liegen. von Fotozellen erfaßt wird. Dabei werden alle Aus-

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch ge- 4° gangskanäle der lichtempfindlichen Wandler zur Zeikennzeichnet, daß die Kanäle (15) mit Ampli- chenerkennung und -entscheidung herangezogen. Ein tudenkorrelatoren (35) zur Erzeugung eines Nachteil dieser bekannten Anordnung liegt darin, ersten digitalen und eines zweiten analogen Aus- daß zur Zeichenentscheidung auch Ausgangskanäle gangssignals verbunden sind, die über Kanäle '.herangezogen werden, die Iceine information tragen, (35a, 35 b) an eine der Anzahl der zu erkennen- 45 wodurch sowohl die Auswertegeschwindigkeit als den Zeichen entsprechende Anzahl von'Zeichen- auch die Wirtschaftlichkeit der bekannten Anordnung maskenpaaren gelegt sind. -" ungünstig beeinflußt werden.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, da- Es ist außerdem bereits eine Anordnung zur durch gekennzeichnet, daß die Schalteranordnung Zeichenerkennung bekanntgebet der die Abbildung (14) über eine Schaltersteuerung (31) mit einem 50 eines zu erkennenden Zeichens zweiundzwanzig in Kodewandler (30) verbunden ist, an den eine einer Reihe angeordnete Fotozellen überstreicht. Die Steuereinrichtung (42) zur periodischen Freigabe Höhe der Reihe von Fotozellen ist dabei größer als des die mittlere Zeilenreihe des Zeichens bezeich- die Höhe der größten abzutastenden Zeichenabbilnenden und an den Kodewandler (30) gelegten dung. Die Fotozellen erzeugen Signale entsprechend Signals angeschlossen ist. 55 der Helligkeitsverteilung der sie zu einer Zeit über-

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 streichenden Zeichenbereiche, welche in Schieberegibis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter- stern zwischengespeichert und anschließend zur Zeianordnung (14) mittels der Steuereinrichtung (42) chenbestimmung an Zeichenmasken gelegt werden, in periodischen Zeitintervallen aufsteuerbar ist, Zur Reduzierung der Auswertekanäle dient eine die im Vergleich zu Anwesenheitsintervallen des 60 zweite Reihe von zweiundzwanzig Vorabtastzellen, Zeichens klein sind. die ebenfalls so angeordnet sind, daß sie das Zeichen

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch ge- trotz dessen Abweichung von der Soll-Lage überkennzeichnet, daß die Zeitintervalle nicht länger streichen. Diese Vorabtastzellen steuern einen Schalsind als die Zeitspanne zur Bewegung eines Zei- ter, der abhängig von dem Vorabtastergebnis nur chens über die halbe Breite eines Wandlers (al, 65 solche mit den Fotozellen verbundene Kanäle öffnet, xx 13) in der Retina (10). die Information vom Zeichen führen (US-PS

6. Anordnung nach Anspruch 4 oder 5, da- 3104 369).

durch gekennzeichnet, daß das Mosaik (10 c) für Ein Nachteil dieser bekannten Anordnung liegt