DE1549910A1 - Einrichtung zur maschinellen Erkennung von Zeichen - Google Patents

Description

Telefunken Patentverwertungsgesellschaft mit beschränkter Haftung

Ulm (Donau), Elisabethenstraße 3

Konstanz, den 3· Mai 1967 ΪΈ/ΡΤ-ΚΝ Sg/Lo ■ ■

Einrichtung zur maschinellen Erkennung von Zeichen

Maschinelle Leseeinrichtungen haben die Aufgabe, auf Papier gedruckte, z.B. elektrooptisch oder magnetisch abtastbare Zeichen wahrzunehmen und zu erkennen. Die Zeicheninformation soll z.B. Sortiereinrichtungen oder einer elektronischen Rechenmaschine zur Auswertung zugeführt werden.

Bei zeichenlesenden Maschinen ist es bekannt, den Datenträger mit einer bestimmten Geschwindigkeit eine Leseeinrichtung durchlaufen zu lassen, bei der eine Seihe von Abtastelementen senkrecht zur Transportrichtung angeordnet ist. Die Datenzeilen sind bei diesem Verfahren in der Transportrichtung auf dem Datenträger aufgezeichnet. Das bei der Bewegung eines Zeichens entlang der leihe der Abtastelemente an diesen auftretende elektrische Impulsmuster wird in einer anschließenden Erkennungsschaltung ausgewertet und in ein dem erkannten Zeichen zugeordnetes Binärwort umgewandelt. Es ist möglich, durch dichtes Aneinanderreihen, der Abtastelemente und mit einer Reihe gestaffelt ansprechender Zeitglieder

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die einzelnen- Bildpunkte eines Zeichens in ein Easter einzuordnen. Die binäre Information jedes Hasterpunktes wird der Erkennungsschaltung mitgeteilt und in dieser mit Hilfe einer Dekodiermatrix aus dem gewonnenen Punktmuster eine das Zeichen charakterisierende binär verschlüsselte Information abgeleitet. Dieses Verfahren erfordert bei Verwendung eines engmaschigen Rasters eine umfangreiche Entschlüsselungseinrichtung und ist bei einer großmaschigen Hastereinteilung sehr anfällig gegen Zeichenverschiebungen.

Es sind stilisierte Schriftzeichen entwickelt worden, die aus wenigen unterschiedlichen Formelementen bestehen. Bei der Abtastung dieser Zeichen können zunächst durch einfache Erkennungsschaltungen die Formelemente identifiziert und ihre Anordnung in einem sehr grobmaschigen Netz festgestellt werden. In der eigentlichen Erkennungsschaltung werden jetzt Informationen wie "kurzer senkrechter Strich links" oder "waagerechter Strich in der Mitte" zu der Zeicheninformation zusammengesetzt. Durch diese Maßnahme läßt sich der Dekodieraufwand gegenüber dem vorher beschriebenen Verfahren erheblich verringern. Nachteilig ist bei beiden Verfahren, daß die an den Abtastelementen vorbeitransportierten Zeichen eine ganz bestimmte vorgegebene Geschwindigkeit sehr genau einhalten müssen, da sonst dl" Lage der Formelemente oder Hasterpunkte in der Abtastrichtung falsch lokalisiert wird. Ein weiterer Nachteil besteht darin,

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• daß die Abtastelemente senkrecht zur Transportrichtung über die Zeichenhöhe hinaus einen bestimmten Suchbereich überstreichen müssen, da einzelne,-innerhalb einer Zeile geschriebene Zeichen gegenüber anderen in ihrer Höhe etwas versetzt sein können und auch die genaue Position'ganzer Zeilen nur mit einer gewissen Toleranz einzuhalten ist.

Durch die deutsche Auslegeschrift 1 161 714- ist eine Einrichtung bekannt geworden, bei der ein relativ zur Abtasteinrichtung in Zeilenrichtung bewegter Datenträger in senkrecht zur Zeilenrichtung verlaufenden Spuren abgetastet wird, unter Verwendung eines um eine horizontale Achse rotierenden Prismas, das die Zeichenpunkte sukzessive auf ein lichtempfindliches elektrisches Element abbildet. Dabei· wird Spalte für Spalte nacheinander auf das lichtempfindliche Element abgebildet, so daß es sich um eine serielle Abtastung handelt, bei der jedes Zeichen in ein spaltenweise geschriebenes Rastermuster zerlegt wird. Weiterhin wird die Möglichkeit vorgesehen, daß die optische Abtastvorrichtung gleichzeitig mehrere Spalten des Schriftzeichenträgers abtastet und die Punkte jeder dieser Spalten sukzessive auf ein eigenes lichtempfindliches elektrisches Element abbildet· Wie aus der Beschreibung hervorgeht, ist an die gleichzeitige Abtastung von mehr als einer, insbesondere von zwei Spalten gedacht, um bei der seriellen Abtastung aller Zeichenpunkte noch Vergleichskriterien für die Erkennung zu gewinnen. Dieses Verfahren arbeitet wegefc

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der rein seriellen Arbeitsweise langsam und erfordert eine aufwendige Identifizierungseinrichtung.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zur maschinellen Erkennung von Zeichen zu schaffen, die gegen Geschwindigkeitsfehler des Zeichenträgers unempfindlich ist, eine einfache und sicher arbeitende Erkennungsschaltung erlaubt und die mit geringem Aufwand einen großen Suchbereich ergibt, so daß auch eine sichere Erkennung von in vertikaler Richtung verschobenen Zeichen erfolgt. Bei einer Einrichtung nach der Erfindung kann ferner mit Hilfe der zur Zeichenerkennung dienenden Abtastmittel in vorteilhafter Weise der Kontrast der Zeichen individuell ermittelt und demgemäß die Empfindlichkeit einer Schwellwertschaltung eingestellt werden. Damit wird eine zur Vermeidung von Störungen dienende Schaltschwelle der jeweiligen Druckqualität angepaßt.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur maschinellen Erkennung von Zeichen, in der die Zeichen sich in Zeilenrichtung relativ zu einem Abtastfeld bewegen und mehrere in Zeilenrichtung nebeneinanderliegende Zeichenpunkte in senkrecht zur Zeilenrichtung verlaufenden Spuren in aufeinanderfolgenden, jeweils die ganze Zeichenhöhe erfassenden Zyklen gleichzeitig durch Abtastelemente abgefühlt werden. Gemäß der Erfindung sind so viele Abtastelemente nebeneinander angeordnet, daß in einem einmaligen Zyklus

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(Erkennungszyklus) alle für die Erkennung eines Zeichens maßgeblichen Zeichenelemente erfaßt werden.

Far diese Art der Abtastung sind Mittel vorgesehen, die den genauen Zeitpunkt zur Entschlüsselung eines Zeichens bestimmen. Diese erfolgt dann, wenn das ganze Zeichen sich im Abtastfeld befindet.

Aus diesem Grunde sieht eine zweckmäßige Ausbildung der Erfindung vor, daß zum Zwecke-der Erkennung der horizontalen Zentrierung eines zu lesenden Zeichens dasjenige Abtastelement, das die in Zeichentransportrichtung letzte Spur abtastet, die Abgabe eines Signales zur Auswertung des im Abtastfeld befindlichen Zeichens veranlaßt, wenn es das in der Zeilenrichtung voranlaufende Stirnelement eines Zeichens erfaßt hat* Das kann nach der Erfindung dadurch erreicht werden, daß mehrere einander benachbarte Abtastelement e mit je einer Kippstufe verbunden sind, daß diese Kippstufen untereinander derart verbunden sind, daß durch das Auftreten eines Zeichenelementes vor einem der Abtastelemente die entsprechende Kippstufe dann gesetzt wird, wenn bei einem*'der vorhergehenden Abtastzyklen die mit dem in Zeichentransportrichtung vorgeordneten Abtastelemente verbundene Kippstufe gesetzt wurde, daß ein Signal zur Auswertung des im Abtastfeld befindlichen Zeichens dann abgegeben wird, wenn ein Zeichenelement in verschiedenen Abtastzyklen jede der Kippstufen gesetzt hat und daß bei der Auswertung eines

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Zeichens ein sämtliche Kippstufen rücksetzendes und für mehrere Abtastzyklen in dieser Stellung haltendes Sperrsignal an die Kippstufen gelegt wird.

Während die Zeichen zur Identifizierung in das Abtastfeld hineinbewegt werden, können, noch bevor die die Auswertung ermöglichende Leselage erreicht ist, schon Informationen über die Helligkeit bzw. den Kontrast der Zeichenabbildung gewonnen werden, die dann im Erkennungszyklus zur Einstellung der Schwellwerte dienen.. Passiert ein Zeichen das Abtastfeld, so werden an den Abtastelementen Spannungen erzeugt, die zunächst analoge Signale darstellen und erst in einer anschließenden Impulsformerstufe in binäre Signale mit normierter Höhe umgewandelt werden. Solche Impulsformerstufen werden zur Unterdrückung von Störungen kleiner Amplitude mit schwellwertartiger Charakteristik ausgestattet,

Um ein Zeichen mit Sicherheit während einer Abtastperiode lesegerecht in das Abtastfeld zu bekommen, ist weiterhin vorgesehen, daß die Abtastgeschwindigkeit so bemessen ist, daß bei vorgegebener Tr_ansportgeschwindigkeit der Zeichen in Zeilenrichtung und vorgegebener Strichstärke in der zum Weitertransport um weniger als eine Strichstärke benötigten Zeit mindestens ein Abtastzyklus stattfindet.

Als zweckmäßige Ausbildung einer Einrichtung nach der Erfindtuijjl iqif weiterhin vorgesehen, daß zur Erkennung unter-

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schiedlicher Längen senkrecht zur Zeilenrichtung verlaufender Striche die Fotosignale über Zwei-Zeitkonstanten-Netzwerke verschiedener Dimensionierung an die Eingänge mehrerer Erkennungsschaltungen mit Schwellwertverhalten (z.B. Schmitt-Trigger) gelegt sind, deren Schaltschwelle von einer aus dem Kontrast des Zeichens gewonnenen Regelspannung bestimmt wird.

Um bei Registrierung eines Strichelementes dessen Lage innerhalb des Zeichens zu kennzeichnen, ist vorgesehen, daß 2ur Unterteilung des Abtastfeldes in Spurenrichtung ein Zonen^enerator mit mehreren hintereinander geschalteten Zeitgliedern vorgesehen ist, deren erstes über den Ausgang eines die Schwellwertschaltungen aller Abtastspuren für kurze Striche zusammenfassenden ODER-Tores angesteuert wird.

Kit Hilfe der Zeichnungen soll anhand eines Ausführungsbeismeles die Erfindung näher erläutert werden.

Fig. 1 zeigt ein Schema einer Abtastoptik, Fig. 2 dient der Erläuterung zweier aufeinander folgender

Abt as t zyklen,
Fig. 3 zeigt den zeitlichen Verlauf der Steuersignale

während eines Abtas'zyklus, Fig. 4- eine Anordnung zur Strichlängenerkennung,

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Fig. 5 eine Schaltung zur Erkennung der horizontalen Zentrierung,

Fig. 6 einen Zonengenerator zur Unterteilung des Abtastfeldes in Abtastrichtung gemäß einem in Fig. 6a dargestellten Schema,

Fig. 7 ein Register für senkrechte Striche verschiedener Positionen,

Fig. 8 ein ähnliches Register für waagerechte Striche,

Fig. 9 eine Ausgabesteuerung mit einem Zähler zur Erzeugung eines Sperrsignales,

Fig.10 Spannungsverläufe der Schaltungen nach Fig. 9,

Fig.11 eine Schaltung zur Erzeugung der Regelspannung für die Kontrastregelung,

Fig.12 und Fig.13 KurvenverlHufe und Kennlinien bei einer Schaltung nach Fig.11 und

Fig.14- ein Blockschaltbild der gesamten Einrichtung.

3s sei vereinbart, daß im folgenden das am EINS-Ausgang einer Kippstufe X abgenommene Signal ebenfalls mit X bezeichnet wird, während das invertierte Signal mit X bezeichnet wird.

Die in Fig. 1 dargestellte Abtastoptik besteht im wesentlichen aus einer Linse Li, einem um eine horizontale Achse rotierenden, von einem Antriebsmotor angetriebenen Polygonyjrisma PR und einer Zeile von fünf horizontal nebeneinander liegenden Fotozellen 1 bis 5· Von der Linse wird mit im

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wesentlichen konstanter Geschwindigkeit in horizontaler Sichtung ein von zwei Lampen 9 beleuchteter Datenträger 10 mit in einer horizontalen Zeile stehenden Zeichen vorbeibewegti, Das Polygonprisma PS hat parallel zu seiner Achse vier Paare von zueinander parallelen Flächen. Während das Prisma rotiert, werden über die Linse in der Zeichenebene nebeneinanderliegende Bildpunkte auf die Zeile der Fotodioden abgebildet. Auf diese Weise erfolgt die Abtastung in fünf zueinander parallelen senkrechten Spuren, während einer Umdrehung des Prismas' achtmal« Die Welle des Anti'iebsmotors ist mit einer Schlitzscheibe 8 versehen, die das von einer Lichtquelle 7 auÄgesandte Licht in AbI. ängigkeit von der Stellung des Prismas entweder auf eine Fotodiode 6 fallen läßt oder diese verdunkelt. Die Anzahl der vorgesehenen Schlitze entspricht der Anzahl der in Achsenrichtung verlaufenden Kanten des Prismas. Auf diese Weise wird an der Fotodiode 6 ein Freigabesignal FGS erzeugt, aus lern in noch zu erläuternder Weise Steuersignale abgeleitet werden.

In Fig. 2 ist das Abtastfeld mit den Abtastspuren (ausgezogene Linien) der fünf Fotodioden 1-5 dargestellt. In dem Abtastfeld befindet sieh gerade die Ziffer 1, dargestellt in OCH-A-Schrift. Diese ist speziell für die maschinelle Zeichenerkennung entworfen worden und besteht aus stilisierten Ziffern, Buchstaben und-Sonderzeichen. Alle Zeichen setzen .'3Loh aus einfachen, in verschiedenen Kombinationen stets

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wiederkehrenden Formelementen zusammen. Die wichtigsten Formelemente der OGR-A-Schrift sind kurze und lange senkrechte Striche sowie waagerechte Striche über die gesamte Zeichenbreite. Die hier beschriebene Lese einrichtung .' '~ speziell für das Lesen von in OGR-A-Schrift geschriebene Zeichen ausgelegt und benötigt aus diesem Grunde wegen der geometrischen Einfachheit der Schrift nur fünf Fotodioden. Um andere, weniger stilisierte Schriftzeichen erkennen zu können, müssen gegebenenfalls mehr Fotodioden vorgesehen werden.

Um ein Formelement "Strich" mit Sicherheit durch eine Fotodiode_ erfassen zu können, ist es bei Verwendung von fünf Fotodioden notwendig, die Ablesegeschwindigkeit so zu bemessen, daß, während das Zeichen um weniger als eine Strichstärke weiterbewegt wird, ein Abtastzyklus, d.h. ein einmaliges Durchlaufen der Bildpunkt-Abbildungsspuren statt-Cindet. Die gestrichelten Linien in Fig. 2 zeigen, an welchen Stellen das Zeichen beim nächsten Abtastvorgang erfaßt wird. Würde etwa die doppelte Anzahl von Fotodioden vorgesehen und wurden die hinzukommenden so angeordnet, daß sie Abtastspuren von der Anordnung der gestrichelten Linien erzeugen, so ließe sich die Zeichentransportgeschwindigkeit verdoppeln.

Gemäß Fig. 2 ist die durch die Einrichtung nach Fig. 1 erzeugte Lesezone in ihrer senkrechten Erstreckung etwa drei-

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mal so groß gewählt wie die Zeichenhöhe. Es bedarf daher "keiner genauen vertikalen Zentrierung der Zeichen, ohne daß ein zusätzlicher Aufwand an Abtastmitteln erforderlich wäre.

Die Kurven in Fig. 5 veranschaulichen den durch die Schiitz-■so/heibe 8 an '^ Fotodiode 6 hervorgerufenen Spannungsverlauf -(ITreigabe-Signal PGS) und die daraus abgeleiteten Steuerimpulse für den Abtastanfang ABAF und das Abtastende ABEE. Zwischen dem ABAF-Signal und dem AB2N_rSignal findet ein Abtastzyklus statt. In dieser Zeit wird die Lesezone überstrichen.

In Fig. 4 ist die Stricherkennungsschaltung für einen Kanal dargestellt. Links ist eine der Fotodioden 1-5 gezeichnet, deren Ausgangssignal über einen Verstärker 11 und einen Kondensator 12 drei parallel zueinander liegenden -2-Zeitkonstanten-Netzwerken zugeführt wird. Das Ausgangssignal wird hinter dem Kondensator 12 über eine Diode 14-zur Ableitung einer Eegelspannung abgezweigt. An dem Verbindungspunkt VPn liegt ebenfalls ein durch das Freigabesifmal FGS gesteuerter Transistor 15 als Schalter, um während der Zeiten, in denen keine Punkte des Abtastfeldes auf lie Fotodioden 1-5 abgebildet werden, die Signalleitung an Massepotential zu legen. Parallel zu dem Transistor liegt eine Diode 13» damit nur Signale einer Polarität ausgeverfcet werden und die nachfolgenden Übertragungsglieder

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unsymmetrisch, gegen Masse aufgebaut sein kön en. Der Verbindungspunkt VPn ist über je ein 2-Zeitkonstanten-Netzwerk an eine ImOulsformerstufe 29-31 mit Schwellwertverhalten angeschlossen. Jedes 2-Zeitkonstanten-Netzwerk besteht aus einem hochohmigen Längswiderstand 20, 21, 22 und einer diesem parallel geschalteten Reihenschaltung aus einem niederohmigen Widerstand 17, 18, 19 und einer Diode 23, 24, 25, v/ob ei parallel zum Eingang des Impulsformers je ein an Masse geschalteter Kondensator 26, 27» 28 vorgesehen ist.

Es sei angenommen, das Freigabesignal FGS sperre den Transistor 15 und gebe damit den UbertragungSAveg frei. Die verstärkten Fotosignale laden z.B. über den Widerstand 20 den Kondensator 26 langsam auf. Ist ein Signal zu Ende, so wird der Kondensator 26 über die nun leitende Diode 23 und den niederohmigen Widerstand 17 schnell entladen. Die Impulsformerstufen sind so ausgebildet, daß sie eine von einer -lege1spannung einstellbare Schaltschwelle besitzen. Mit dieser Regelspannung werden die Schaltschwellen aller Impulsformerstufen 29, 30, 31 und die einer weiteren 32 gleichzeitig gesteuert. Die 2-Zeitkonstanten-Netzwerke sind nun so bemessen, daß die Spannung am ersten Kondensator 26 die Schaltschwelle überschreitet, wenn die Verdunkelung der betreffenden Fotodiode 1-5 länger anhält als etwa 3,5 Stricheinheiten, wobei eine Stricheinheit die zur Abtastung eines horizontal verlaufenden Striches erforderliche Zeitspanne darstellt. Die Spannung am zweiten Kondensator 27 erreicht

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die Ansprechschwelle, wenn die Fotodiode etwa 7 Stricheinheiten lang verdunkelt wurde und der dritte Kondensator 28 nach etwa 11 Stricheinheiten,

Ein an der Impulsformerstufe 29 auftretendes Signal besagt also, daß an der betreffenden Fotodiode η (n = 1-5) ein kurzer vertikaler Strich KSn erkannt wurde. Am Ausgang der Impulsformerstufe 30 wird ein langer vertikaler Strich LSn. und am Ausgang der Impulsformerstufe 31 ein überlanger vertikaler Strich ULS3 angezeigt. Dieser überlange Strich ist in der OCR-A-Schrift vorgesehen und hat eine größere Ausdehnung in vertikaler Richtung als die übrigen Zeichen. Da dieser Strich bereits ein. ganzes Zeichen darstellt, braucht zu seiner Erkennung nur einer der fünf Kanäle mit dem entsprechenden Zeitkonstanten-Netzwerk ausgestattet zu werden. In dem beschriebenen Beispiel wurde der mittlere, also der dritte Kanal ausgewählt. Das Signal ULS3 ist an den Setz-Eingang einer bistabilen Kippstufe geführt, deren Rücksetz-Eingang von dem Abtast-Anfang-Signal ABAl? gesteuert wird. Das Ausgangssignal LVM besagt, daß ein überlanger Strich in der dritten (mittleren) Spur erkannt wurde und nun zur Auswertung bereit steht. Die Kippstufe wird nach Jedem Äbtastzyklus rückgesetzt·

Zur Erkennung die ganze Zeichenbreite überstreichender horizontaler Striche sind die Verbindungspunkte VP aller Kanäle über Widerstände 4-1 bis 45 zusammengefaßt und liegen

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an einer weiteren Impulsformerstufe 32, deren Schaltschwelle auch von der Regelspannung gesteuert wird. Parallel zum Eingang der Impulsformerstufe 32 liegt ein Kondensator 46. In dem Widerstands-Kondensator-Netzwerk 41 bis 46 wird eine Addition der an den Verbindungspunkten sämtlicher Kanäle anstehenden analogen Spannungssignale vorgenommen. Überschreitet die Summe aller dieser Signale die Schaltschwelle, so wird am Ausgang der Impulsformerstufe 32 das Auftreten eines waagerechten Striches WS angezeigt.

Es ist eine Erkennungseinrichtung vorgesehen, die die Zeichenauswertung dann veranlaßt, wenn das Zeichen sich mit allen seinen Strichelementen im Abtastfeld befindet. Eine derartige Schaltung zur Feststellung der horizontalen Zentrierung ist in Pig. 5 dargestellt. Sie macht sich die Eigenschaft der OCR-A-Schrift zunutze, daß Jedes Zeichen als rechtsseitige Begrenzung und Startkante mindestens einen kurzen vertikalen Strich KS aufweist. Signale KS2 bis KS5 werden Jeweils dem Setzeingang einer bistabilen Kippstufe VZ2 bis VZ5 zugeführt. Die Kippstufen sind von dem in Fig. 3 beschriebenen ABAF-Signal rücksetzbar. Die Ausgänge dieser Kippstufen sind Je einem UND-Tor UZ2 bis UZ5 zugeführt, dessen Ausgang an den Setzeingang einer weiteren bistabilen Kippstufe HZ2 bis HZ5 gelegt ist. An einem Eingang Jedes der UND-Glieder UZ2 bis UZ5 liegt ein durch konjunktive Verknüpfung des SPSG-Signales mit dem ABEN-Signal entstandenes Torsignal. Der Ausgang der Kipp-

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stufe HZ5 ist mit dem UND-Tor UZ4-, derjenige der Kippstufe HZ4-mit dem UND-Tor UZ3 usw. verbunden. Der Ausgang der Kippstufe HZ2 ist mit dem Signal KS1 in einem UND-Tor UZ1 zusammengefaßt. Am Ausgang dieses UND-Tores wird die horizontale Zentrierung HZM gemeldet. Die Rücksetzeingänge der Kippstufen HZ2 bis HZ5 werden gemeinsam von einem Sperrsignal SPSG gesteuert.

Die Startkante eines ankommenden Zeichens hat zunächst ein Signal KS5 zur Folge, dadurch wird VZ5 gesetzt. Das Abtastende-Signal ABEN dieses Abtastzyklus macht das Tor UZ5 durchlässig und setzt damit die Kippstufe HZ5. Gelangt die Startkante bei einem der nächsten Abtastzyklen vor die Fotodiode 4, so wird ITA gesetzt und mit dem nächsten ABEN-Inrouls das durch HZ5 und YZ4 vorbereitete UND-Tor UZ4- geöffnet. Auf diese Weise wird auch die Kippstufe HZ4· gesetzt und der Förderweg der Startkante von einer Fotodiode zur anderen verfolgt. Die Ankunft der Kante an der Fotodiode 1 bewirkt über das UND-Tor UZ1 die Meldung der horizontalen Zentrierung HZM₁ und es kann nunmehr mit der Auswertung des voll im Abtastfeld stehenden Zeichens begonnen werden. Die Kippstufen VZ2 bis VZ5 werden am Anfang eines jeden Abtastzyklus rückgesetzt und haben die Aufgabe, die Strichinformation während des Abtastvorganges zu speichern, um sie zum Zeitpunkt des Abtastendes ABEN an die Kippstufen HZ2. bis HZ5 weiterzugeben. Werden anstelle der bistabilen Elemente VZ2 bis VZ5 monostabile Kippstufen verwendet, so*

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findet das Rückkippen bei jeder Stufe automatisch statt und braucht nicht durch ein Rücksetzsignal eingeleitet zu werden. Das Sperrsignal SPSG wird als Folge des HZM-Signales in noch näher zu erläuternder Weise nach jeder Zentriert-MeIdung eines Zeichens erzeugt und für zwei weitere Abtastzyklen aufrechterhalten. Dadurch wird erreicht, daß keine zweite Kante eines Zeichens während der auf den Erkenmmgszyklus folgenden Zyklen, in denen das Zeichen aus dem Abtastfeld wandert, eine Zentriert-Meldung hervorruft.

Eine Schaltung, wie sie in Fig. 5 dargestellt ist, verfolgt den Durchlauf der Startkante eines Zeichens bis zu ihrer Positionierung vor der Fotodiode 1. Es ist im allgemeinen nicht unbedingt notwendig, die Zeichen mit Startkanten zu versehen, sondern es kann auch einfach der Durchlauf des am weitesten rechts liegend irgendwie gearteten Zeichenelementes verfolgt werden. Bei einer- solchen Auswertung -lürfen allerdings nicht die Signale für kurze vertikale Striche KS1 bis KS5 zugrunde gelegt werden, sondern es müssen wesentlich kürzere Strichelemente ausgewertet werden.

Zur Charakterisierung eines Zeichens genügt es nicht, den Kanal zu kennen, in dem z.B. ein kurzer vertikaler Strich KS erkannt wurde, sondern es sind auch Angaben über die vertikale Lage dieses Striches innerhalb des Zeichens notwendig. Um die Höhenlage von Strichen zu kennzeichnen, ist ein Zonengenerabor, wie er in Fig. 6 dargestellt ist, vorgesehen.

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Der Ausgang einer die Signale für kurze Striche KS1 bis KS5 aller Kanäle zusammenfassenden ODER-Schaltung ZO ist mit dem Setzeingang einer bistabilen Kippstufe KSE und mit einem Eingang einer UND-Schaltung K6 verbunden. Der Rücksetzeingang der bistabilen Kippstufe wird von dem Abtast-Anfang-Signal ABAF gesteuert. Das negierte Ausgangssignal KSE der Kippstufe liegt an dem zweiten Eingang der UND-Schaltung. Deren Ausgangssignal steuert eine Kette von drei hintereinander geschalteten Zeitgliedern KSEV, ZR3 und ZR4- an.

Die an den Ausgängen dieser Zeitglieder auftretenden Signale werden zur Kennzeichnung der Höhenlage eines Striches be- . nutzt. Diese Aufteilung wurde bei der beschriebenen Anord- ' nung für horizontale Striche feiner gewählt als für vertikale. Wie das rechte Schema in Fig. 6a zeigt, wird bei waagerechten Strichen unterschieden zwischen oben WSOB, halboben WSHO, haibunten WSHU und' unten WSUN. Bei senkrechten Strichen wird neben dem Kanal nur zwischen oben und unten unterschieden (linkes Schema). Die zusätzliche Unterteilung bei horizontalen Strichen in halboben und haibunten hat sich bei der OCR-A-Schrift als zweckmäßig erwiesen, um insbesondere die Ziffern 4- und 9 besser unterscheiden zu können.

Bei einem Zonengenerator nach Fig. 6 wird am Anfang eines Abtastvorganges durch das ABAF-Signal die bistabile Kippstufe KSE rückgesetzt und damit das UND-Tor K6 vorbereitet.

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Solange kein kurzer vertikaler Strich erkannt wurde, wird KSE nicht gesetzt. Nach dem ersten KS-Signal wird KSE jedoch gesetzt und gleichzeitig KSEV angesteuert. In bestimmten vorgegebenen Zeitabständen folgen die Zonensignale ZR3 und ZR4.

Mit Hilfe des so erzeugten Zeitrasters und einer Schaltung nach Pig« 7 werden die Merkmale senkrechter Str"-·^** zur Auswertung der OCR-A-Schrift erfaßt. Die Schaltung enthält 10 bistabile Kippstufen KSOB1 bis KSOB5 und KSUPI bis KSUN5, wobei die Ziffer jeweils das" Kennzeichen für einen Kanal und die Bezeichnung OB "obere Hälfte des Abtastfeldes¹¹ und UN "untere Hälfte des Abtastfeldes" bedeutet. Die Setzeingänge aller Kippstufen werden von UND-Gliedern angesteuert, während alle Kippstufen gemeinsam von dem Abtastanfangsignal ABAF rücksetzbar sind« Die den der oberen Hälfte des Abtastfeldes zugeordneten Kippstufen vorgeschalteten UND-Glieder USO1 bis USO5 sind für die entsprechenden KS-Signale durchlässig, wenn die Zeitglieder ZR3 und ZR4 in Fig. 6 noch nicht angesprochen haben, was durch ein Konjunktionsgatter K71 festgestellt wird. Die UND-Glieder USU1 bis USU5 der für die untere Hälfte des Abtastfeldes zuständigen Kippstufen werden ebenfalls von den KS-Signalen gesteuert unter der Bedingung, daß entweder ZR3 oder ZR4 angesprochen hat (Disjunktionsgatter D71). Auf diese Weise kennzeichnen die Zustände der zehn bistabilen Kippstufen nach Fig. 8 die zehn möglichen Lagen kurzer vertikaler Striche, wie sie in dem linken Schema der Fig. 6a dargestellt sind.

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Bei der Auswertung der Formelemente der OCR-A-Schrift kann davon ausgegangen werden, daß ein langer senkrechter Strich LS, also ein die gesamte Zeichenhöhe durchziehender Strich, gleichbedeutend mit einem in der oberen und einem in der unteren Hälfte des Abtastfeldes von der gleichen Fotodiode angetroffenen kurzen Strich ist. Der Strich in der oberen Hälfte wird ohnehin zunächst einmal als kurzer Strich interpretiert. Innerhalb desselben Abtastvorganges wird aber der Kondensator 26 nach Fig. 4 nicht entladen, so daß ein zweiter kurzer Strich in der unteren Hälfte von dem Impulsformer 29 nicht angezeigt werden kann. Aus diesem Grunde sind in Fig. 7 die LS-Leitungen mit den KS-Leitungen in Disjunktionsschaltungen S1 - S5 verknüpft und mit den USU-Toren verbunden, so daß ein langer Strich, der ja zunächst von der betreffenden KSOB-Kippstufe angezeigt wird, nun zusätzlich von der dem bleichen Kanal zugeordneten KSUN-Kippstufe registriert wird.

Das Register für waagerechte Striche in Fig. 8 besteht aus vier bistabilen Elementen WSOB, WSHO, WSHU und WSUIT, die alle vom ABAF-Signal rücksetzbar sind. Die Setzeingängej der genannten Kippstufen werden über UND-Tore SU6 bis SU9 angesteuert. Am Eingang von SU6 liegt das Zeichen für einen waagerechten Strich WS und das negierte KSE-Signal, und am Ausgang der zugehörigen Kippstufe WSOB tritt deshalb ein Signal auf, wenn ein waagerechter Strich erkannt wurde, ohne daß vorher die Erkennung eines senkrechten

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Striches abgeschlossen ist· Im Eingang des zweiten UND-Tores SU7 liegen die Signale WS, KSE und KSEV. Die Stufe ISHO kinpt, wenn ein waagerechter Strich erkannt wurde und sowohl das erste Zeitglied KSEV wie auch die bistabile Kippstufe KSE erregt wird. Die Anzeige eines haibunten lokalisierten waagerechten Striches wird durch die kon-Junktive Verknüpfung der Signale WS und ZR3 in SU8 erreicht, während die Erregung der vierten Kippstufe WSUN bei Erkennung eines waagrechten Striches in der unteren Hälfte des Abtastfeldes das ansprechen von ZH4 in Fig. 6 zur Voraussetzung hat. Da es möglich ist, daß z.B. beim Lesen der Ziffer 9 zwei horizontale Striche gemeldet werden, ohne daß die Erkennung auch nur eines kurzen vertikalen Striches bereits abgeschlossen ist, sind die Ausgänge des UND-Gliedes SU6 und der Kippstufe WSOB in einem weiteren UND-Glied 40 zusammengefaßt und werden zusammen mit dem Ausgang des UND-Gliedes SU7 über ein Disjunktionsglied 41 dem Setzeingang der Kippstufe WSHO zugeführt. Auf diese Weise wird erreicht, daß auch in dem Fall, daß die Kippstufe KSE in Fig. noch nicht gekippt ist, während bereits ein zweiter horizontaler Strich erkannt wurde, dieser zweite Strich am Abtastfeld halboben lokalisiert wird.

Die in den Figuren 9a, b, c, d, e dargestellten Schaltungen dienen der Steuerung der Ausgabe von Signalen, die erkannte Schriftzeichen melden. Am Ende desjenigen Abtastzyklus, in dem die Meldung der horizontalen Zentrierung erfolgt, muß

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die Auswertung der erkannten Pormelemente des Zeichens mit Hilfe besonderer noch zu beschreibender Erkennungsmatrizen erfolgen.

Hat die auf ein Ausgabe-Signal hin erfolgte Identifizierung des Zeichens nicht zur eindeutigen Erkennung eines bestimmten Zeichens geführt, was z.B. durch schlechte Druckqualität des Zeichens oder ungenügende Zentrierung hervorgerufen sein kann, so ist vorgesehen, daß die Ausgabeschaltung 51 nach Fig. 14 ein "nicht-erkannt"-Signal UE abgibt. Dieses bewirkt, daß der nächstfolgende Abtastzyklus wieder einen Erkennungszyklus darstellt. War die Tatsache des Nicht-Erkennens des Zeichens beim ersten Erkennungszyklus auf sohlechte Zentrierung zurückzuführen, so besteht nunmehr bei dem darauffolgenden zweiten Erkennungszyklus erneut die Möglichkeit, das Zeichen richtig zu erkennen. Erst wenn auch der zweite Versuch einer Erkennung nicht gelingt, wird ein Rückweisungssignal gegeben, das die Aussonderung des betreffenden Datenträgers in ein besonderes 'Ablagefach veranlaßt.

Die erläuterten Wirkungsablaufe können mit den im folgenden beschriebenen Schaltungen erzielt werden.

In der Schaltung nach Pig. 9a werden das Signal für die horizontale Zentriert-Meldung HZM und das Meldesignal für einen überlangen vertikalen Strich LVM in einem Disjunktionsglied

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zusammengefaßt und steuern den Setz-Eingang einer bistabilen Kippstufe VORB, die dazu dient, die kurzen Meldesignale jeweils eine Zeitlang zu speichern. Der Eücksetzeingang der genannten Kippstufe wird von einem Kon;junktionsg!ied K1 gesteuert, dessen Eingangsleitungen das Abtast-Anfang-Signal ABAP und FM, das negierte Fehlmeldesignal, dessen Herleitung noch erläutert wird, führen. Die Stufe TOEB wird nur durch das Auftreten eines der beiden Zentriert-Signale gesetzt und, wenn kein Fehlmeldesignal -vorliegt, vom ABAF-Signal rückgesetzt. Ihr Ausgangssignal ist zusammen mit dem ABEN-Signal an den Eingang eines das Ausgabesignal AUSG - erzeugenden UND-Gatters K2 gelegt. Wurde 7OEB während eines Abtastzyklus ,gesetzt, so wird also am Ende dieses Zyklus das Ausgabesignal erzeugt.

Nach einem Erkennungszyklus muß an alle Eücksetz-Eingänge der Kippstufen HZ2 bis HZ5 nach Fig. 5 für eine bestimmte Zeitlang das Sperrsignal SPSG angelegt werden, um zu verhindern, daß nach dem Erkennungszyklus eines Zeichens ein noch diesem Zeichen zugehöriger senkrechter Strich schon· wieder als Startkante des nächsten Zeichens interpretiert wird. Zur Erzeugung des SPSG-Signals ist ein zweistufiger Zähler nach Fig. 9b vorgesehen, dessen beide Kippstufen SPI und SP2 als Frequenzteiler hintereinander geschaltet sind. Beide Eins-Ausgänge der Zählstufen sind in einem ODER-Gatter D2 zusammengefaßt,und das dabei entstehende Signal ist zusammen mit dem den Zähltakt darstellenden ABEN-Signal

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an den Eingang eines die Stufe SPI steuernden UND-Gatters K3 gelegt. Durch, die auf diese Weise rückgekoppelte Zählschaltung wird der Zustand 0,0 der beiden Kippstufen stabil, d.h. er wird ohne äußere Einwirkungen durch, den Zähltakt allein nicht verändert, während keiner der anderen drei Zustände bei eingeschaltetem Zähltakt erhalten bleibt. Beide Kippstufen sind durch ein im folgenden beschriebenes AV-Signal (Ausgabe-Verzögerung) auf EINS setzbar. Die beiden Ausgänge der Zählstufen SPI und SP2 liegen am Eingang eines ODER-Tores D3, an dessen Ausgang das Sperrsignal SPSG erzeugt wird.

Das AV-Signal wird durch die Schaltung nach Fig. 9c erzeugt. Es entsteht am Ausgang einer von einem NAND-Gatter NI gesteuerten monostabilen Kippstufe. Die Eingangssignale des NAND-Gatters sind die negierten Ausgangssignale von SP1 und SP2 sowie das vorstehend beschriebene Ausgabesignäl AUSG.

Die Schaltvorgänge eines Auswertezyklus seien anhand der·in Fig. 10 abgebildeten Spannungsverläufe erklärt. Zur Orientierung sind oben noch einmal das FGS- sowie das ABAF- und das ABEN-Signal gezeichnet. Innerhalb eines. Abtastzyklus wird zu einem beliebigen Zeitpunkt ein HZM-Zentriert-Signal gegeben und dadurch die Kippstufe VORB gesetzt. Mit dem Zeitpunkt des ABEN-Signales wird das AUSG-Signal erzeugt und die an den Erkennungsmatrizen anstehenden Formmerkmale ausgewertet. Verläuft diese Auswertung zufriedenstellend,

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d.h. wird ein Zeichen identifiziert, so wird die VORB-Stufe vom nächstfolgenden ABAF-Impuls über das geöffnete UND-Gertter rückgesetzt, da kein Fehlmeldungs-Signal (FM) ausgesandt wurde. Zu diesem Zeitpunkt stehen die beiden Kippstufen SP1 und SP2 noch im Zustand 0,0. Deshalb steht, durch den AUSG-Impuls angeregt, eine bestimmte Zeitlang am Ausgang der monostabilen Stufe nach Fig. 9c das Ausgabeverzögerungs-Signal (AV). Dieses setzt den Zähler nach Fig. 9b in Gang, der im folgenden mit jedem ABEN-Taktimpuls in einen anderen Zustand geschaltet wird, bis die stabile Lage 0,0 wieder erreicht ist. Auf diese Weise wird erreicht, daß für die Zeit der auf einen Auswertezyklus folgenden 2 Abtastzyklen der Zähler ein SPSG-Signal abgibt und damit verhindert, daß ein Strich des gerade ausgewerteten Zeichens als Startkante eines neuen Zeichens gewertet wird*

Führt ein Auswertezyklus nicht zur Erkennung des Zeichens, so gibt die Ausgabeschaltung ein nicht-erkannt-Sipnqi NE ab, das nach der Schaltung in Fig. 9d zusammen mit SP1 und SP2 einem UND-Gatter K4- zugeführt wird, dessen Ausgang mit dem Setzeingang einer bistabilen Kippstufe FM verbunden ist. FM ist durch die Rückflanke des ABAF-Signales rücksetzbar,und an ihrem negierten Ausgang wird das FS-Signal abgenommen. Der NE-Impuls setzt also die Kippstufe FM, so daß der nächste ABAF-Impuls die Kippstufe nach Fig. 9a nicht rücksetzen kann, da das entsprechende Gatter durch das Auftreten einer Fehlmeldung gesperrt bleibt. Auf

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diese Weise bleibt VORB gesetzt, so daß auch der nächste Abtastzyklus mit einem AUSG-Signal abgeschlossen wird und damit zu einem Erkennungszyklus gemacht wird.

5¹UhTt auch dieser Zyklus nicht zur Erkennung des Zeichens, so wird das inzwischen rückgesetzte Flip-Flop FM nach Fig. 9d nicht aufs neue gesetzt, da die Bedingung SF1 . SP2 nicht mehr erfüllt ist. In diesem Falle erfolgt über ein UND-Gatter K5,wie es Fig. 9e zeigt und in dem die Signale ITE und SP2 zusammengefaßt sind, die Rückweisung des das nicht erkannte Zeichen aufweisenden Zeichenträgers.

Die Ausgangssignale der Fotodioden 1 bis 5 werden, wie in Fig. 4 dargestellt, über Dioden 14 zur Ableitung einer zur Steuerung-der Schaltschwelle der Impulsformerstufen 29 bis 32 benutzten Regelspannung einer Regelschaltung zugeführt. Diese ist in Fig. 11 dargestellt. Die Dioden 14 aller fünf Kanäle liegen über gleiche Widerstände 50 an einem gemeinsamen Knotenpunkt KP. Dieser ist über eine Diode 53 an einen zwischen positives und Massepotential geschalteten Spannungsteiler 51» 52 gelegt. Ferner verbindet den Knotenpunkt eine Parallelschaltung aus einem Widerstand 54, einem Kondensator 55 und einem Transistor 56 mit Massepotential, wobei der Transistor gemäß der konjunktiven Verknüpfung der Signale HZ2 (aus Fig. 5) und ABEN gesteuert wird. Der Knotenpunkt KP ist weiterhin an den Eingang eines Regelverstärkers 51 gelegt, an dessen Ausgang die Regelspannung ab-

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genommen wird, um die Schwellwertsteuerung der Impulsformer-• stufen 29 bis 32 nach Pig. 4 durchzuführen. Die Zus;äjnmenführung der Analogsignale von den verschiedenen KahäSfen über die Dioden 14 entspricht einer binären ODER_T$ehaltung. Es wird erreicht, daß am Knotenpunkt KP stets dasjenige der Ausgangssignale der fünf Fotodioden ansteht, das die größte Amplitude aufweist· Somit ist die Spannung am Knotenpunkt ein Maß für die an den Fotodioden gleichzeitig auftretende größte Verdunkelung. Bei Verdunkelung einer Fotodiode 1-5 fließt ein Ladestrom über die entsprechende Diode 14 und den Widerstand 50 zum Kondensator 55. Die Widerstände 50 dienen dazu, den Aufladevorgang ao zu verzögern, daß nur Bildpunkte vo.n der Mindestausdehnung einer Strichbreite die Regelung beeinflussen. Ist die Verdunkelung der Fotodiode beendet, so entlädt sich der Kondensator 55 über den gegenüber den Widerständen 50 hochohmigen Widerstand 54. Die Dioden 14 werden in diesem Fall in Sperrichtung betriebe^. Die Aufladezeitkonstante ist so bemessen, daß sie etwa halb so groß wie die Zeit ist, die zur Abtastung der Breite eines horizontalen Striches benötigt wird, während die Entladezeitkonstante so groß ist, daß sie mehrere (z.B. 10) Abtast zyklon umfaßt. Durch diese Bemessung wird erreicht, daß sich die Regelspannung beim Einlauf eines Zeichens in das Abtastfeld sehr schnell aufbaut und anschließend nur langsam abklingt. Zwischen zwei Zeichen muß die Regelspannung zwangsweise wieder auf Null gesetzt werden, um eine gegenseitige Beeinflussung der kontrastwerte zweier Zeichen

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zu unterbinden. Zu diesem Zweck dient der Transistor 56, _:! der bei dem ABM-Signal am Ende eines jeden Abtastzyklus den Kondensator 55 entlädt, mit Ausnahme derjenigen Abtastzyklen, bei denen die HZ2-Lippstufe der Fig. 5 gesetzt wurde. Da auf einen solchen Fall bei einem der nächsten Abtastvorgänge die Auswertung des Zeichens erfolgt, wird der Kondensator 55 nicht entladen, sondern die an ihm auftretende Spannung, die ja der größten Schwärze des Zeichens proportional ist, bleibt für die Zeit der Zeichenauswertung zur Regulierung der SchaltschwelIe erhalten.

Die so erfolgte Kontrastregelung, die stets von der größten Schwärzung des Zeichens ausgeht, hat auf der anderen Seite die Schaffung eines Bezugswertes zur Voraussetzung. Dieser wird dadurch gewonnen, daß das verstärkte Fotosignal, wie in Fig. 4· dargestellt, über den Kondensator 12 zur weiteren Auswertung gelangt. Durch den Kondensator wird der Gle.ichstromeinfluß des Signales und damit z.B. die mittlere Helligkeit oder der Grauwert des Papieres unterdrückt, und es werden lediglich Helligkeitsänderungen übertragen. Durch die Regelspannung wird nun festgelegt, welchen Schwellwert diese Helligkeitsänderungen überschreiten müssen, damit sie als Markierung erkannt werden. Durch die Auswertung der Regelspannung in der beschriebenen Weise wird also eine Kontrastregelung erreicht. Unter Kontrast ist jeweils der ■ Helligkeitsunterschied zwischen den Strichelementen eines Zeichens und dessen Umgebung bezogen auf einen normierten

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Maximalkontrast zwischen Weiß und Schwarz zu verstehen. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, die Ansprechschwelle der Impulsformer stets auf 50 % des Zeichenkontrastes festzulegen. Diese. Verhältnisse werden anhand der Pig. 12 und 13 deutlich, von denen Fig. 13 die Schwellwertregelkennlinie der Schaltung nach Fig. 11 zeigt. Auf der Abszisse ist der Kontrast aufgetragen, während auf der Ordinate die zugehörigen Schwellwerte zu finden sind. Ist der Kontrast kleiner als etwa 40 %, so ist die sichere Erkennung eines Zeichens nicht mehr gewährleistet, da schon geringe Verschmutzungen die Schaltschwelle überschreiten können. Aus diesem Grunde ist die Schaltschwelle von 20 % des Maximalkontrastes die absolute untere Grenze. Der Knick der Schwellwertregelkennlinie wird dadurch erreicht, daß bei der Schaltung nach Fig. 11 der Knotenpunkt KP über die Diode 53 an eine positive Spannung gelegt ist, so daß die Spannung am Knotenpunkt bei gesperrtem Transistor 56 einen bestimmten Wert nicht unterschreiten kann. Fig. 12 veranscheulicht, wie bei zwei kurzen aufeinander folgenden Impulsen deren maximaler Kontrast 60 % beträgt, die Schaltschwelle auf die Hälfte, also 30 %, festgelegt wird.

Anstatt eine Kennlinie, wie sie Fig. 13 zeigt, zu verwenden, bei der bei einem Zeichenkontrast von weniger als 40 % noch ein gewisser Anteil von Zeichenelementen die SignalschwelIe von 20 % überschreiten kann, ist es möglich, Schaltmittel vorzusehen, die bei Unterschreitung eines vorgegebenen Mindestkontrastes jede Auswertung unterbinden.

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Ein BlockschaltbiId der gesamten Einriclitung zum maschinellen Erkennen von Zeichen ist in Fig. 14- dargestellt, wobei auf die Figuren der Detaildarstellungen Bezug genommen ist» In der Beschreibung wurde nicht näher auf die Erkennungsmatrizen 50 eingegangen, die in bekannter Weise ZrB« mit Dioden bestückt sein können und die durch Verknüpfung der erkannten Merkmale die Zeichen ermitteln. Die endgültige Datenausgabe geschieht durch eine Ausgabegatter und -verstärker enthaltende Ausgabeschaltung y\ auf das AUSG-Signal hin.

Es ist weiterhin der Fall zu berücksichtigen, daß trotz zweier aufeinander folgender Erkennungszyklen ein gelesenes Zeichen in den Erkennungsmatrizen 50 kein Äquivalent findet und demzufolge nicht entziffert werden kann» IMr solche Fälle gibt die Schaltung nach Fig. 9e ein Rücfcweisungssignal ab, das ein nicht erkanntes Zeichen anzeigt.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die maschinelle Lesung elektrooptisch erkennbarer Zeichen, sondern sie ist auch bei anderer Abtastung, wie z.B. magnetischer Abtastung, anwendbar«

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Claims (1)

1. Pat ent a η s ρ r ü σ h &

   Λβ Einrichtung zur maschinellen Erkennung vort Zeichen,,» in der die Zeichen sich in Zeilenrichtung relativ zu einem Abtastfeld bewegen und mehrere in Zeilenrichtung nebeneinanderliegende Zeichenpunkte in senkrecht zur Zeilenrichtung verlaufenden Spuren in aufeinander jölgenden, Jeweils die ganze Zeichenhöhe erfassenden Zyklen gleichzeitig durch Abtastelemente abgefühlt werden,

   dadurch gekennzeichnet, daß so viele Abtastelemente (T bis 5) nebeneinander angeordnet sind, daß in einem einmaligen Zyklus (Erkennungszyklus) alle für die Erkennung eines Zeichens maßgeblichen Zeichenelemente erfaßt werden»

   2) Einrichtung nach Ansüruch 1,

   dadurch gekennzeichnet, daß zum Zwecke der Erkennung der horizontalen Zentrierung eines zu lesenden Zeichens dasjenige Abtastelement (1), das die in Zeiciientransportrichtung letzte Spur abtastet, die Abgabe eines Signales zur Auswertung des im Abtastfeld (Fig.2) befindlichen Zeichens (HZM in Pig.5) veranlaßt, wenn es das in der Zeilenrichtung voranlaufende Stirnelement (z.B. die Startkante) eines Zeichens erfaßt hat.

   3) Einrichtung nach Anst>ruch 1 oder 2,

   dadurch gekennzeichnet, daß zum Zwecke der Erkennung der horizontalen Zentrierung eines zu lesenden Zeichens mehrere

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   einander benachbarte Abtastelemente (2-5) mit je einer Kippstufe"(HZ2-HZ5 in Fig.5) verbunden sind, daß diese Kippstufen untereinander derart verbunden sind, daß durch das Auftreten eines Zeichenelementes vor einem der Abtastelemente die entsprechende Kippstufe dann gesetzt wird, wenn bei einem der vorhergehenden Abtastzyklen die mit dem in Zeichentransportrichtung vorgeordneten Abtastelement verbundene Kippstufe gesetzt wurde, daß ein Signal (HZM) zur Auswertung des im Abtastfeld befindlichen Zeichens dann abgegeben wird, wenn ein Zeichenelement in verschiedenen Abtastzyklen jede der Kippstufen gesetzt hat und daß bei der Auswertung eines Zeichens ein sämtliche Kippstufen rücksetzendes und für mehrere Abtastzyklen in dieser Stellung haltendes Sperrsignal SPSG an die Kippstufen gelegt wird.

   Einrichtung nach Anspruch 3»

   dadurch geken. zeichnet, daß jedes der Abtastelemente (1-5) mit dem Setzeingang eines binären Speicherelementes (VZ2-YZ5) verbunden ist, ''aß der Ausgang jedes binären Speicherelementes über ein Logiktor (UZ2-UZ5) mit dem Eingang einer ihm zugeordneten Kippstufe (HZ2-HZ5) verbunden ist und daß der Ausgang jeder Kippstufe an das Logiktor der dem in Abtastrichtung benachbarten Abtastelement zugeordneten KiOpstufe angeschlossen ist,und daß das äußerste in Abtastrichtung angeordnete Abtastelement (1)

   ohne binäre Zwischenglieder mit dem Ausgang der dem ihm

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   benachbarten Abtastelement' zugeordneten Kippstufe (HZ2) konjunktiv verknüpft (UZ1) ist,und daß ein am Ausgang dieser Konjunktion anstehendes Signal (HZM) einen Befehl zur Auswertung des gerade anstehenden Zeichens darstellt.

   5) Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Signale der Abtastelemente in den dem Erkennungszyklus vorangehenden Abtastzyklen zu Kontrastprüfungen verwendet werden, Lndem eine aus ihnen abgeleitete Regelspannung (Fig.11) die Emofindlichkeit einer Erkennungsschaltung (29-32 m Fig.4-) steuert.

   6) Einrichtung nach Anspruch 5>

   dadurch gekennzeichnet, daß zum Zwecke der Regelung einer Ansprechschwelle der Erkennungsschaltung in Abhängigkeit vom Kontrast des Zeichens die Ausgänge einiger oder aller Abtastelemente über je eine Diode (14) im Sinne einer Disjunktion miteinander verbunden sind (Fig.10), daß der Knotenpunkt (KP) über einen Kondensator (55) an einem festen Potential liegt und daß die Regelspannung an dem Knotenpunkt (KP) abgenommen wird.

   7) Einrichtung nach Anspruch 5»

   dadurch gekennzeichnet, daß den Dioden (14) einzeln nachgeschaltete Widerstände (50) und ein zum Kondensator (55) paralleler Widerstand (54) so bemessen sind, daß die Zeitkonstante der durch Erregung eines Abtastelementes be-

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   wirkten Kondensatoraufladung klein ist gegen die Entladez ei tkonst ant e.

   8) Einrichtung nach Anspruch 6 oder 7j

   dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitkonstante der Kondensatoraufladung (55) etwa gleich der halben Zeit ist, die die Einrichtung zur Abtastung der Breite eines horizontalen Striches des Zeichens benötigt-und daß die Zeitkonstante der Kondensatorentladung so bemessen ist, daß sie gleich der zu mehreren (z.B. zehn) Abtastzyklen benötigten Zeit ist.

   9) Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8,

   dadurch gekennzeichnet« daß zwischen den Knotenpunkt (KP) und eine fest eingestellte untere Schwellspannung eine Diode (53) geschaltet ist, die verhindert, daß die untere SchwellSpannung am Kondensator unterschritten wird.

   10) Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ihre Verwendung zur Erkennung von an sich bekannten Zeichentypen (z.B. OOR-A-Schrift), bei denen waagerechte und senkrechte gerade Linien unterschiedlicher Länge und/oder Lage für die Erkennung wesentlich sind.

   11) Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastgeschwindigkeit so

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   bemessen ist, daß bei vorgegebener Transportgeschwindigkeit der Zeichen in Zeilenrichtung und vorgegebener Strichstarke in der zum Weitertransport um weniger als eine Strichstärke benötigten Zeit mindestens ein Äbtast— zyklus stattfindet.

   12) Einrichtung nach Anspruch 1,

   dadurch gekennzeichnet, daß zur Erkennung mit lichtelektrischer Abtastung der Zeichenträger (10) in Zeilenrichtung vor einem rotierenden Prisma (PR) oder Polygonspiegel bekannter Art vorbeigeführt wird.

   13) Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9»

   dadurch gekennzeichnet, daß zum Zwecke der Unterdrückung langsam veränderlicher Helligkeitseinflüsse die von den Abtastelementen abgegebenen Signale zur Unterdrückung des Gleichanteils über eine Kapazität (12) zur weiteren Verarbeitung geleitet werden.

   14) Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis dadurch gekennzeichnet, daß zur Erkennung unterschiedlicher Längen senkrecht zur Zeilenrichtung verlaufender Striche die Fotosignale über bekannte S_chaltungen zur Unterscheidung von Impulslängen (Zwei-Zeitkonstanten-Netzwerke 17-28 in Fig.4) an die Eingänge mehrerer Erkennungsschaltungen (29-31) mit Schwellwertverhalten (z.B. Schmitt Trigger) gelegt sind, deren Schaltschwelle von der Regelspannung bestimmt wird·

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   15) Einrichtung nach .Anspruch 14, _;' .

   dadurch gekennzeichnet, daß als Schaltungen zur Unter-Zwei
   scheidung von Impulslängen *#e* Zeitkonstanten-Fetzwerke vorgesehen sind, die so bemessen sind, daß bei anliegender Signalspannung die Zeiten für eine Kondensatoraufladung bis zum Schwellwert bei je einem Kondensator nach etwa der 3,5-fachen, der 7-fachen und der 11-fachen zur Abtastung der Breite eines horizontalen Striches benötigten Zeit entspricht, daß die Zeiten für eine Kondensatorentladung kurz bemessen sind, und daß die Ausgangssignale der Schwellwertschaltungen die Erkennung eines kurzen (KS), langen (LS) oder eines überlangen (ULS) senkrechten Striches anzeigen.

   16) Einrichtung nach Anspruch 14· oder 15»

   dadurch gekennzeichnet, daß zur Erkennung eines in Zei— lenrichtung verlaufenden Striches die Signalausgänge sämtlicher Abtastelemente an ein Addiernetzwerk (41-45) geführt sind und daß das Summensignal einer von der Regelspannung gesteuerten Schwellwertschaltung (32) zugeführt wird.

   17) Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, bezogen auf Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zwecke der Erkennung der horizontalen Zentrierung eines zu lesenden Zeichens Jedes der Abtastelemente über die ihm zugeordnete Schwellwertschaltung (29) zur Erkennung eines kurzen senkrechten

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   Striches (KS) mit dem Setzeingang der betreffenden Kippstufe verbunden ist.

   18) Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17»

   dadurch gekennzeichnet, daß zur Unterteilung des Abtastfeldes in Spurenrichtung (vertikal) ein Zonengenerator (Fig.6) mit mehreren hintereinander geschalteten Zeitgliedern (KSEY, ZR3, ZR4) vorgesehen ist, deren erstes über den Ausgang eines die Schwellwertschaltungen aller Abtastspuren für kurze Striche zusammenfassenden ODER-Tor es angesteuert wird.

   19) Einrichtung nach Anspruch 18,

   dadurch gekennzeichnet, daß zur Unterscheidung senkrechter Striche in der oberen und der unteren Zeichenhälfte eine der Anzahl der Abtastelemente entsprechende Zahl von Registerelementen (KSOB1-KSOB5, KSUN1-KSUN5) für jede Zeichenhälfte vorgesehen ist, deren Setz-Eingang jeweils ein Logiktor (USO, USU) vorgeschaltet ist, daß der eine Eingang des Logiktores mit der zugehörigen Schwellwertschaltung für kurze Striche (KS) verbunden ist, während der andere Eingang an eines der Zeitglieder (Fig.6) angeschaltet ist, und daß alle Registerelemente durch ein einziges Signal (ABAF) gleichzeitig rücksetzbar sind.

   20) Einrichtung nach Anspruch 18 oder 19,

   dadurch gekennzeichnet, daß zur Unterscheidung horizontaler

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   Striche bezüglich ihrer Höhenlage Registerelemente (WSOB, WSHO, WSHU, WSUN) vorgesehen sind, deren Setzeingang Jeweils ein UND-Tor (SU) vorgeschaltet ist, daß je ein Eingang der UND-Tore mit der Schwellwertschaltung für waagerechte Striche (WS) verbunden ist und daß ein anderer Eingang der UND-Tore mit den Zeitgliedern verbunden ist·

   21) Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 20,

   dadurch gekennzeichnet, daß die Registerelemente an eine Diodenmatrix (50 in Figo 14-) zur Entschlüsselung des gelesenen Zeichens angeschlossen sind und daß am Ende des Erkennungszyklus, hervorgerufen durch die Meldung der Zentrierung des Zeichens (HZM, LVM), auf ein Ausgabe-Signal (AUSG) hin die Ausgabe erfolgt.

   22) Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4-,

   dadurch gekennzeichnet, daß zur Erkennung der Zentrierung eines aus einem senkrechten, mindestens die Zeichenhöhe erfassenden Strich (ULS)bestehenden Zeichens Mittel (LVM Fig«4, Pig,9) vorgesehen sind, die bei Erkennung eines solchen Zeichens durch ein ausgewähltes Abtastelement (3) ein Auswertesignal abgeben.

   23) Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22,

   dadurch gekennzeichnet» daß ein Zähler (SP1, SP2 in Fig.9b) vorgesehen ist, der nach einem Ausgabe-Signal (AUSG), z.B. durch Blockierung des Zentriert-Signales (HZM, LVM),

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   für eine bestimmte Anzahl von Abtastzyklen (z.B. 2) die Auswertung unterbricht.

   24-) Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,

   dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (FM, Fig„9d) vorgesehen sind, die in dem Fall, daß ein gelesenes Zeichen von einer Entschlüsselungseinrichtung nicht identifiziert werden kann (NE), am Ende des. folgenden Zyklus erneut ein Auswerte-Signal (AUSG) erzeugen, so daß der folgende Abtästzyklus wieder einen Erkennungszyklus darstellt.

   25) Einrichtung nach Anspruch 24,

   gekennzeichnet durch Mittel (Fig.9)» die dann ein Rückweisungssi gnal abgeben, wenn zwei aufeinander folgende Erkennungszyklen nicht zur Erkennung (NE) eines Zeichens geführt haben»

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