DE1549926A1 - Schaltungseinrichtung zur Feststellung der lesegerechten Lage eines Schriftzeichens in der Auswerteeinrichtung einer Zeichenlesemaschine - Google Patents

Description

• Schaltungseinrichtung zur Feststellung der lesegerechten Lage eines Schriftzeichens in der Auswerteeinrichtung einer Zeichenlesemaschine Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungseinrichtung zur Feststellung der lesegerechten Zage eines Schriftzeichens in der Auswerteeinrichtung einer Zeichenlesemaschine mit Abtastung von Bildpunktreihen und binärer Bildpunktbewertung, wobei ein Zeichenfeld abgetastet wird' das größer ist als das Zeichen.
• Bei zeichenlesenden Maschinen ist es für die Auswertung eines Schriftzeichens meist erforderlich, daß das Zeichen bei seinem Durchlauf durch das Abtastfel d der Maschine in einer in der Bewegungsrichtung definierten Lage ist, und zum anderen, daß auch senkrecht zur Bewegungsrichtung des Zeichens gewisse Toleranzen eingehalten sind. Bei einem in Zeilenrichtung durch das Abtastf eld bewegten Text würde die zweite Forderung bedeuten, daß die Schriftzeichen bezüglich ihrer vertikalen Positionierung keinerlei Schwankungen unterworfen sein dürfen und daß jede Schriftzeile vor dem Lesevorgang genau justiert i werden muß. Die vorliegende Erfindung schafft eine Einriehtung zur Festsi;ellung des Auswertezeitpunktes bei zeichenlesenden Maschinen, die mit geringem schaltungstechnischen und zeitlichen Aufwand arbeitet und die mit besonderem Vorteil bei. solchen Lesemaschinen anzuwenden ist, die den Bildinhalt eines Zeichens und seiner Umgebung in einer Schiebeleitung speichern. Bei derartigen Einrichtungen kann man. aufgrund der erfindungsgemäßen Einrichtung die Forderungen an die Genauigkeit der Zeilenpositionierung gegenüber den bekannten Einrichtungen weitgehend herabsetzen. Außerdem bietet sich die Möglichkeit, im Schriftbild auftretende Fehlstellen, wenn sie bestimmte Abmessungen unterschreiten, auszuschalten und der Bewertung zu entziehen. Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß in Abtastrichtung oder senkrecht dazu in einer Reihe liegenden Bildpunkten des Zeichenfeldes Speicherelemente zugeordnet sind, die mit einem gemeinsamen, das Auftreten von Schwarzpunkten meldenden Logiknetzwerk verbunden sind, daß weiterhin ein Zähler vorgesehen ist, der dann ein Signal abgibt, wenn in Reihenrichtung eine vorgegebene Anzahl von Schwarzpunkten genügend benachbart vorhanden ist, und dai Mittel vorgesehen sind, die die Auswertung eines Schriftzeichens etwa eine Reihenabtastperiode nach dem Auftreten des ersten der vom Zähler registrierten Schwarzpunkte veranlassen.
• Die erwähnten besonderen Vorzüge der Erfindung bei Lesemaschinen mit einer entsprechenden Schiebeleitung ergeben eich dadurch, daß die Schiebeleiturg in bekannter gleise durch mehrere Anzapfungspunkte in Abschnitte aufgeteilt ist und daB jeder Anzapfungspunkt mit dem Logiknetzwerk verbunden ist.
• Die weiteren Unteransprüche enthalten zusätzliche Merkmale zur Ausgestaltung der Erfindung mit besonders einfach und schnell arbeitenden Schaltungen.
• Im folgenden soll die Erfindung anhand der Figuren 1 und 2 näher erläutert werden, von denen Figur 1 das Schema einer bekannten als Schieberegister ausgebildeten Erl-,ennungsmatrix und Figur 2 das Schaltbild einer erfindungsgemäßen Schaltungseinrichtung zeigt.
• In Figur '! ist eine 14-spaltige, aus bistabilen Speicherzellen aufgebaute Matrix gezeichnet, deren Spalten jeweils aus n Elementen bestehen. -Jede Spalte ist als schiebefähiges Register ausgebildet, d.h. auf das Signal einer Schiebetaktleitung hin Übernimmt jedes Speicherelement diejenige Binärinformation, die die ihm vorgeordnete Speicherzelle bei der vorigen-Taktperiode innehatte. Innerhalb der Matrixzeilen wird von unten nach oben geschoben,und das oberste Element Q einer jeden Matrixspalte ist mit dem untersten Element der nächsten Spalte verbunden. Auf diese Weise wird erreicht, daß die ganze Matrix als ein einziges Schieberegister betrachtet werden kann. Der geometrische Aufbau. ist nicht an die in

  der Zeichnung dargE:stEllte Anordnung Gebunden, die gewählt

  wurde, um eine räumliche Zuordnung zu den einzelnen Punkten

  des Abtastfeldes zu verdeutlichen. Die eigentliche Zeichen-

  abtastung kann so vorgenommen werden, daß eine quer zur Be-

  wegungsrichtung der Zeichen verlaufende Fotodiodenzeile

  aus n-Elementen so angeordnet ist, daß die Zeichen nachein-

  ander an ihr vorbeibewegt werden. Durch 'Paktimpulse wird

  während des Vorbeilaufes eines Zeichens ari d.-2.tt Fotozeile,

  2.B. 14-mal hintreinander, die an den hot@oe:l ement;an auf-

  tretende Schwarz-irv'eiß-Konstellation festgestellt und die n

  Signale j edesma1 ;fiter j e einen Verst örker mit Schwell.lirert-

  verhalten und eiüf: bE-:a@@n:3ce Regelschaltung

  zur Herstellung eins:; 3sezug:@:;.ei.I3@,erte jeweils auf einer der

  Leitungen F1 ...Fn dem zugehörigen Element: der ersten Matrix-

  spalte SPO zug@@i.'@zhrt. Der, zur Fortschaltung der Information

  in der M,atri-. Schiebetatit ein;: Folgefrequenz,

  die mindestens n mal so groß ist wie die Frequenz der Foto-

  zellenabtastung. Erich einem Schiebezyklus (n Schiebetakte)

  steht die in die Spalte SPO zunächst parallel Tiber die

  Leitungen F1 bis h;, -.angegebene Schwarz-Weiß-Information in

  der zweiten Matri":i-<:lt;e SP1. In die Spalte SPO wird nun

  wiederum-parallel die Information einer neuen Schwarz-Weiß-

  Konstellation angegeben. Auf diese Weise wandert jedes Bit

  durch die Spaltenbis SP13 der hrkerinungsmatrix. Nach

  n Schiebetaktimpulsen steht jeweils immer die gleiche Konfß-

  guration in der, Matrix, jedoch um eine Sralte nach rechts ver-

  schoben. So wird erreichtt daß zu den ',@"i t;purlkten der

  parallelen Dateneingabe in die Spalte SFO die in der Erkennungsmatrix gespeicherte Information genau dem im Abtastfeld bE-findlichen Zeichen gleicht und auch mit diesem synchron weiterwandert.
• Bei dem vorliegenden Beispiel sei angenommen, daß der Zeitpunkt, zu dem ein Schriftzeichen voll in das Abtastfeld eingelaufen ist, zu dem also die volle Schwarz-Weiß-Information des Zeichens in Transportrichtung (horizontal) in der Mitte des Matrixfeldes steht, mit anderen hier nicht interessierenden Mitteln bestimmt wurde. Wird durch ein entsprechendes "horizontal-zentriert"-Signal angezeigt, daß ein Zeichen voll im Abtastf eld und damit auch in der Matrix steht, so muß noch eine Justierung in vertikaler Richtung erfolgen, um die Zeicheninformation parallel an eine Stelle der Matrix zu schieben, an der die eigentliche Erkennung vorgenommen werden kann.
• In unserem Beispiel ist angenommen, daß die Auswertelage dann erreicht ist, wenn nach einer horizontalen Zentrierung die obersten EINS-Signale (Schwarzpunkte) eines Zeichens in der obersten Matrixzeile stehen, wenn also das Zeichen in der Matrix "in der Mitte oben" positioniert ist. Hierbei sei noch einmal erwähnt, daß diese Vertikalzentri=erung nur innerhalb der Speichermatrix stattfindet, und daß das Zeichen selbst lediglich in horizontaler Richtung transportiert wird.
• Die als"Kontrolizeile" verwendeten obersten Elemente Q0 bis q13 der Matrixspalten sind nach Figur 2 in einem Disjunktionsglied D zusammengefast, dessen Ausöangsleitung an den Zähleingang eines Binärzählers ZP und Biber einen.Negator N an den Zähleingang eines weiteren Binärzählers ZN geschaltet ist. Der Zähler ZP ist so ausgelegt, das er bei Erreichen des Zählergebnisses "'15" einen Übertrag abgibt und dadurch ein Übergabetor ÜT öffnet. Da im Druckbild eines Schriftzeichens auch innerhalb einer durchgehenden schwarzen Linie kurze, weiß erscheinende Unterbrechungen auftreten können, und da umgekehrt in der weißen Umgebung eines Schriftzeichens schwarze Fehlstellen auftreten können, ist der weitere, die NULL-Signale des Tores D zählende Zähler ZN von kleiner Kapazität vorgesehen, dessen Überlauf-Ausgang zusammen mit einem "Z5 lus-Ende"-Signal ein ODER-Glied 0D'1 steuert. Der Ausgang des ODER-Gliedes 0D'1 ist an die Löschleitung LöP des Zählers ZP gelegt. Das "Zyklus-Ende"-Signal liegt zusammen mit dem Ausgangssignal des Tores D über ein weiteres ODER-Tor 0D2 an der Löschleitung LÖN des Zählers ZN.
• Der fair den Datentransport innerhalb des Schieberegisters verwendete Schiebetakt ST betätigt einen Schiebetaktzähler ZS mit einem Zählumfang n, der der Anzahl der-Elemente in einer Matrixspalte entspricht. Der Stand dieses Zählers ZS gibt jeweils Auskunft über den Stand des betreffenden Schiebezyklus. Die Zählerstellen von ZS sind über das Übergabetor ÜT mit den entsprechenden ,Stellen eines Rfickwärtszählers ZR verbunden. Diesem werden über ein Konjunktionsgatter K, das von einem "Horizontal-zentriert"-Signal auf Durchlas gesteuert

  - r die z#e--cr#ihrt. Die Löschleitung LöR des

  #I d

  Zählero ZR ließt an; Atz,#:gang eines Löschtores LT. an dessen

  negiertem Eingang fI=enfalls des "Hori zorltal-zentriert"-Signal

  und an dessen aia=3c:°.-@i@= Eingag des "Z;Lu:@@F-Signal liegt.

  Im folgenden sei die Wirkungsweise der Schaltung erläutert.

  Es sei angenommen, daß durch die Spalten SPO bis SP13 des

  Schieberegisters :;@lii3:'tlis außer vereinzelten EINSen, die

  auf Fehlstellen beim Drucken der Schriftzeichen zurÜctczu-

  f#ihren sind, nur NITLLen geschoben werden. Damit wird der

  bis. drei zählende /Zähler ZIl st;indig -.roll geschrieben und

  löscht über d«; Tor 011 -3n eriintuell entstandenen Zählerin-

  halt von ZP; ü:@l:n@@ t@ iiiöii @a@d@f; Einigen Gebiebetakten ein

  Teil der. cileS Schriftzeichens in die Re-

  gister,t;r.l_1 E (#O oder dar3=@-@1i in eine der Registerstellen Q1

  bist" so dw-ri t der Inhalt des Zählers ZN über das

  Tor GD2 gelöscht und im Falle eines.senkrechten Striches mit

  fortschreitenden Schiebetaktimpulsen der Zähler ZP aufwärts

  gezählt. Ist der- senkrechte Strich eines Zeichens, z.B. auf

  einer Linge, die zwei Schiebetaktimpulsen entspricht, unter-

  brochen, so v.rird im Zähler ZN aufwärts gezählt, der Zähler-

  stand von ZP jedoch nicht gelöscht, da kein Überlauf statt-

  findet. Nach der Strichunterbrechung gelangen wieder EINSen

  an den Ausgang des Tores D, so daß der Inhalt des Zählers ZN

  geicscht und der des Zählers ZP weiter aufwärts gezählt wird.

  Bei Erreichet des Zühlerstandes "'t5" wird das Übergabetor UT

  :c@rrhläs:;i@ sind darin die zu diEJem Z eit;punkt im Schiebezähler

  ZS stehende Binärinformation in den Rückwärtszähler ZR übergeben. Daraufhin wird zunächst der Schiebetakt ST bis zur .Beendigung des laufenden Schiebezyklus fortgesetzt. Zusammen. mit dem nach jejweils n Schiebetakten erscheinenden "Zyklus-Ende"-Signa2. wird, wenn inzwischen die Zentrierung des Schriftzeichens in der Transportrichtung, auf die hier im einzelnen nicht eingegangen werden soll, erfolgt ist, das "Horizontal-zentriert"-Signal abgegeben. Dieses verhindert über das Tor LT die Löschung des Zählerinhaltes von ZR und bewirkt über das Tor K die Aufschaltung des Schiebetaktes auf den Zähleingang von ZR. Damit wird der beim vorigen Schiebezyklus in den Rückwärtszähler ZR eingegebene Zählerstand mit dem Schiebetakt ST heruntergezählt bis zu einem bestimmten Wert, der hier. gleich der Zählkapazität des Zählers ZP mit "15°' angenommen sein soll: Bei Erreichung dieses Zähler standes wird ein Ausgangssignal am Ausgang VZ abgegeben, das die Beendigung des Zentriervorganges anzeigt.
• Wenn man annimmt, daß vom Beginn eines n-taktigen S"hiebezyklus p Schiebetakte ergangen sind, bis der Zähler ZP einen Übertrag geliefert hat, und wenn weiterhin die Höhe eines Schriftzeichens mehr als m = 15 Schiebeimpulsen entspricht' so folgt daraus, daß am Anfang eines Schiebezyklus in den Matrixzeilen Über-dem Schriftzeichen auf einer Länge von p - m Takteinheiten keine Zeicheninformation vorhanden war. Beim Anfang eines neuen Schiebezyklus muß diese Länge also zunächst über die Kontrollzeile Q0 bis Q13 hinausgeschoben werden, bis der oberste Zeichenpunkt in einem Element der Kontrollzeile 'steht. Der Restbetrag m = 'IS, der bei dem -'gewählten Beispiel im Rüekwärtszähler ZR stehen muß, um, ein .Ausgangssignal hervorzurufen, ergibt sich aus den angeführten Überlegungen.
• Es- ist möglich, als Kontrollzeile eine andere als, wie hier beschrieben, die erste Matrixzeile auszuwählen, Außerdem kann das Auswertefeld: in der Matrix, das hier ganz am oberen Ende angenommen wurde, unabhängig von der Zage der Kontrollzeile weiter nach unten verlegt werden: Für die entsprechenden Zählerinhalte von ZR, die in solchen Fällen ein Auswertesignal hervorrufen, gelten dann entsprechend andere Überlegungen r Die beschriebene Schaltungseinrichtung zur Feststellung der Zentrierung eines Zeichens hat den Vorteil, daß sie z.D.
• bei Anwendung in Zeichenlesemaschinen mit einer Schiebeleitung den Schiebevorgang in keiner Weise verzögert und damit auch keine Verzögerungen des normalen Arbeitsablaufes hervorruft. Die Schaltungseinrichtung eignet sich auch für die Vorzentrierung eines Zeichens' wenn nach anderen, mehr auf die Belange der einzelnen Zeichen zugeschnittenen Zehtrierungskriterien noch--eine genauere Zentrierung vorgenommen werden soll. Bei der beschriebenen Zentr i.ereinrichtung wurde davon ausgegangen, daß die Höhe sämtlicher Schriftzeichen einheitlich ist. Selbst In einem solchen Falle werden jedoch für einzelne Sonderzeichen oder Satzzeichen andere Abmessungen vorgegeben sein als für die eigentlichen Schriftzeichen. Aus diesem Grunde kann neben den beiden beschriebenen Zählern ZP und ZN mit den sie steuernden Toren noch eine zweite oder dritte Einrichtung der z;1f:i ;@EanArt parallel dazu -torgesehen sein, die jeweils für eitlen anderen Zählerstand bemessen ist.
• Zu demselben Zweck kann auch der Zähler ZP so ausgelegt sein, aaß er nach z.B. 5 Zählschritten das Übergab -t or ÜT durchlässig macht, so da. damit der Stand des Zählers ZS in den Rückwärtszähler ZR übernommen wird.. In dem Fall', daß das zu lesende Zeichen die volle Zeichenhöhe besitüt, würde dann durch nochmaliges Durohl°issigm:-::hen des Übergabetores ÜT beim Zählerstand "'i5" von ZP der im Rückwärtszähl er ZR stehende Zählerstand überschrieben. In dem Fall, daß ein Zeichen nicht die volle Zeichenhöhe ;überdeckt, erreicht der Zähler ZP nicht den Zählers taud "15"q so daß nun der mit dem Zähler stand "5" von ZP in den Rückwärtszähler ZR übernommene Wert den Auswertezeitpunkt des zu lesenden Zeichens bestimmt.
• Bei den nicht die ganze Zeichenhöhe überdeckenden Satz- oder Sonderzelchen müssen auch strengere Anforderungen bezüglich der im Druckbild geduldeten Strichunterbrechungen gestellt werden. Das könnte geschehen, indem der Zähler ZN mit einer Anzapfung versehen wird, über die der Inhalt des Zählers ZP

  berült s bei Err:#:iehen eines ZWischen-Zählerstandes von ZN

  t:lö@:ht wird. Eine derartige Löschung müzßte davon abhängig

  sein, ob der I2dialt des Mhiers ZP einen vorgegebenen" der;

  höhe der Satz entsprechenden Zählerstand

  schon erreicht hat.

  Die Verwendung eineo ODER-Tores D zur Zusammenfassung der in

  des Kontrollzeile CO bis 013 stehenden Bnärererte stellt einen

  besonders einfachen 'Sonderfall dar. Anstelle des Tores D sind

  atieh kompliziertere Verknüpfungen der Signale möglich. So

  ]sann daran gedgcht werden, jeweils zwei benachbarte Spalten-

  elemente konjunktiv zu verkriel"fen, was die Forderung einer .

  ridest@Stx#ck@:@f@äx#ke 1,vdeaaeL, und die Konjunktionen dann

  disjunktv zusammenzs@:,chalterL: Es -würde, sich im vorliegenden

  Fäll die Verknüpfung, ergeben: (y0.Ql+Q1.Q2+Q,2.Q3 usw.

  Es ist ebenfalls denkbar' ein Logiknetzwerk aufzubauen, das

  nicht nur durch die Signale der Elemente einer einzigen Matrix-

  zeile :gesteuert wird. So kann z. B. ein Netzwerk verwendet -

  werden, das nur dann ein Signal ausgibt, wenn bei Auftreten

  einer EINS in einem Matrixelement in wenigstens einem oder

  zweien der umliegenden acht anderen Matrixelemente eine EINS

  steht.

  Es sei bemerkt, daß sich die vorstehend beschriebene Art der

  Zentrierung nicht nur bei Lesemaschinen mit einer Schiebelei.a

  tung mit Vorteil: anwenden läßt, sondern-bei jeder reihenweise

  (Zeilen oder Spalten) abtastenden Maschine; und zwar für eine Zentrierung in vertikaler wie auch in horizontaler Richtung. Anstatt die für die Zentrierung benötigten Zei'cheninformat-ionen.' der Schiebeleitung oder einem anderen Informationsspeicher zu i entnehmen, kann z.B. bei Lesemaschinen, die ganze Zeichen gleichzeitig im Parallel--Modus abtasten, diese Zeicheninformation auch direkt an den Abtastelementen oder diesen nachgeschalteten Impulsstufen gewonnen werden.

Claims (2)

1. P a t e n t. a n s p r ü c h e .1. Schaltungseinrichtung zur Feststellung der lesegerechten Lage eines Schriftzeichens in der Auswerteeinrichtung einer Zeichenlesemaechine mit Abtastung von Bildpunktreihen und binärer Bildpunktbewertung, wobei ein Zeichenfeld: abgetastet wird, das größer ist als das Zeichen, dadurch gekennzeichnet, daß in Abtastrichtung oder senkrecht dazu in einer Reihe liegenden Bildpunkten des Zeichenfeldes Speicherelemente (Kontrollzeile QO-Q13) zugeordnet sind, die mit einem gemeinsamen, das Auftreten von Schwarzpunkten meldenden Logiknetzwerk (D) verbunden sind, daß weiterhin ein Zähler (ZP) vorgesehen ist, der dann ein Signal abgibt, wenn in Reihenrichtung eine vorgegebene Anzahl (m) von Schwarzpunkten genügend benachbart vorhanden ist, und daß Mittel (ZR, ZS, Ü'T) vorgesehen sind, die die Auswertung eines Schriftzeichens etwa eine Reihenabtastperiode nach dem Auftreten des ersten der vom Zähler (ZP) registrierten Schwarzpunkte veranlassen.
2. 2. Schaltungseinrichtung nach Anspruch 1 mit einer den Bildinhalt eines Zeichens und seiner Umgebung aufnehmenden Schiebeleitung, -dadurch gekennzeichnet, daß die Scbiebeleitung durch mehrere Anzapfungspuukte (Q0 - Q13) in Abschnitte aufgeteilt, ist und, daß jeder Anzapfungspunkt mit dem Logiknetzwerk (D) verbuner E ist. 3. Schaltungseinrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch zwei an das Logiknetzwerk (D) angeschlossene Zähler, von denen der erste (ZP) die Schwarzpunkte und der andere (ZN) die NULLwerte zählt, wobei der erste Zähler (ZP) von Überlaufsignalen des zweiten (ZN) und dieser von den Schwarzpunkt-Signalen des Logiknetzwerkes (D) löschbar ist. 4. Schaltungseinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, Zekennzeichnet durch einen mit dem Schiebe-Takt (ST) beaufschlagten Schiebe-Zähler (ZS), dessen Zählerstand bei durch einen Überlauf des Schwarzpunkt-Zählers (ZP) bewirkten Durchlässigwerden eines Übergabetores (ÜT) an einen über ein Tor (K) mit dem Schiebetakt beaufschlagten Rückwärtszähler (ZR) übergeben wird, der veranlaßt, daß ein Auswertesignal für das zu lesende Schriftzeichen dann abgegeben wird, wenn ein vorgegebener Zählerstand erreicht ist-. 5. Schaltungseinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche l"- 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler (ZP) so ausgebildet ist, daß er zusätzlich bei einem der Höhe eines Zeichens, das kleiner ist als die üblichen Zeichen, entsprechenden Zählerstand ein Signal abgibt. - 6. Schaltungseinrichtung, nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, der erste Zähler (ZP) bei ver- schiedenen Zä:lerständen des anderen Zählers (ZN) gelöscht wird, wobei die Wahl. des die Löschung bewirkenden -Zähler- standes jeweils davon abhängt, ab der Stand des ersten Zählers (ZP) einen vorgegebenen 'Nert überschritten hat.