DE1574932A1 - Verfahren und vorrichtung zur automatischen zeichenerkennung - Google Patents

Description

Dr

Dr.-hg. RUDOLF SCHiERlNG ^{Docket 10 59}°

Patentanwalt 29. Oktober 1963

BÖBLINGEN/WÜRTT. Dr.Scuie/E Bahnhofetraße 14 · Telefon 7319

Anmelderin: International Business Machines Corporation, Hew York', Ii.Y. (V.St.v.A.)

Verfahren und Vorrichtung zur automatischen Zeichenerkennung

Die Erfindung bezieht sicn auf Systeme zur Identifizierung von Zeichen. Sie bezieht sich insbesondere auf anpassungsfähige Methoden far veränderbare Bezugszeichen-Speicher in Kennzeichensystemen, wenn die Zeichen identifizierbar jedoch verschieden von den Bezugszeichen sind.

Die Erfindung ist für viele Typen der Zeichen-Identifizierungssysteme verwendbar und wird verkörpert in einem Zeichen-ErkennungssyateiD, inabesondere in Verbindung mit einem die Autokorrelations-Funktions-Teohnik verwendeten Verfahren.

Die Grundlage der Autokorrelationa-Funktions-Technik ist in der älteren deutschen Patentanmeldung J- 20 319 IXc/43a beschreiben, lach dieser Patentanmeldung ist oereits für ein Verfahren zur Zeichenerkennung vorgeschlagen worden, daß von dem zu erkennenden Zeichen eine ron der Autokorrelations-Funktion des zu erkennenden Zeichne» abhängige Punktion erzeugt wird, und daß diese Funktion zur Zeichenerkennung mit Punktionen verglichen werden, die von Autokorrelations-Funktion von Bezugs ζ eiciien oder Mustern abhängen. Zur Zeichenerkennung wird dabei beim Vergleich der beiden Funktion^eliteinander eine Diskriminatorfunktion als Operator verwendet. Zur Zeichenerkennung kann dabei beim Vergleich der Autokorrelations-Funktion eine Ausgleichefunktion als Operator dienen oder eine zweite liffarenzfunktion verwendet werden. ■

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Das Verfahren nach dem älteren Vorschlag wird derart durchgeführt, daß eine erste relativ undurchsichtige Fläche mit relativ durchscheinenden Bereichen entsprechend dem zu erkennenden Zeichen vorgesehen ist, daß eine erate Quelle mit kohärentem Licht auf diese erste Oberfläche ausgerichtet ist, daß hinter dieser ersten Fläche ein erstes durchsüheiriondes Teil angeordnet ijt, das ein Beugungsspektrum des zu erkennenden Zeichens liefert. Ferner sind Mittel vorgesehen, die eine zweite, im allgemeinen undurchsichtige Fläche mit relativ durchscheinenden Bereichen in der Form des Beugungsspektrums auf der ersten Fluche entwickelt. Auf diese zweite Fläche ist eine zweite Quelle mix kohärentem Licht ausgerichtet. Hinter dieser zweiten Fläche ist ein zweites durchscheinendes Bauteil angeordnet, das ein Beugungsspectrum liefert. Ferner sind Schaltmittel vorgesehen,um das auf den zweiten Bauteil erzeugte Muster mit Beugungsmustern zu vergleichen.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht in der Weiterbildung des älteren Vorschlages.

Hauptgegenstand der Erfindung ist die Schaffung einer anpassungsfähigen Technik in einem Zeichenerkennungssystem· Ein anderer Gegenstand ist die Schaffung einer anpassungsfähigen Technik für die Identifizierung gedruckter Muster einschließlich von Zeichen.

Ein weiterer Gegenstand ist die Schaffung einer M*thod% tte Änderung dee Bezüge-Musters in Zeiohen-Identltfieierungeeystemenj wenn die Zeichen nioht identisch *u den'Be§*«e-Mus%ern passen. Ein anderer Gegenstand ist die Schaffung dualer Besugszeiohenspeioher, bzw. Bezugs-Muster-Speicher, in «intm Zeichenidentifizierungesystem, wo lie Bezugsmuster anpassungsfähig und nlchtanpaesungsfeinig gespeichert werden und wo der anpassungsfähige Speicher geändert wird, wenn die Zeichen zu den anpassungsfähig gespeicherten Beeugsmuastsr passen.

Ein anderer Gegenstand ist die Schaffung einer anpassungsfähigen Technik für Zeichen-Indentif izie rungs sy steine, welche den Autokorrelationsfunktions-Vergleich verwenden. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Schaffung einer iViethode für sich, ändernde Bezugsmusterspeioiiar in jenen Zeichenidentifizierungssystem, welche den Autokorrel&tionsfunktionsvergleich oenutzen, wenn die Zeichen nicht exakt den Bezugsmustern angepaßt sind.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung it>t die Schaffung dualer Bezugsiüusterspeichermethoden in einem Zeichenidentifizierungssystem, das auf dem Autokorrelationsfunktionsvergleich basiert, wo die Bezugsmuster anpassungsfähig und nicht anpas3ungsfäiiig gespeichert werden und wo der anpassungsfähige Speicher gewechselt wird, wenn die Zeichen nicht mit den anpassungsfähig gespeicherten Bezugsmuster zusammenpassen.

Ein weiterer Gegenstand ist die Scnaffung dualer Bezugsmusterspeichertechniken in Zeicnenidentifizierungssystemeii mit anpassungsfähigem (adaptive) und nicntanpassungsfahigen (nonadaptive) Bezugsmusterspeicher, wo der anpassungsfähige Speicher gewechselt wird, wenn die Zeichen nicht mit dem anpassungsfähig gespeicherter. Bezugsmuatern übereinstimmen, und wo der Betrag der Änderung eine Funktion der Wahrscheinlichkeit d~r genauen Identifizierung ist.

Ein anderer Gegenstand der Erfindung ist die Schaffung einer dualen Bezugsmusterepeichertechnik in Zeichenidentifizi-erungssystemen mit anpassungsfähigem und nichtanpassungsfähigem Bezugsmusterspeicher, wo der anpassungsfähige Speicher geändert wird, wenn die Zeichen nicht zu den anpassungsfähig gespeicherten Bezugsmustern pmseen und wo der Betrag der Änderung eine Punktion der Dokum©ntc[ualität ist.

Ein weiterer Gegenstand ist die Schaffung von dualen Bezugsmus terspeichertechniken in Zeichenidentifizierungssystemen, welche anpassungsfähige und ; ichtanpaasungafliliige Bezugsmuster-

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speicher vurwan.^r.·, »ο der anpassungsfähige Speicher geändert wird, wenn die Zsicjen nicht zu den anpaasungsfwhig _a-es_;-eicnerten Be.?.ugSiiiUütorn passen, und wc der Betrag der Änderung eine Funktion der Abweichungen zwischen den Zeichen und den Bezugsmustem ist.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Schaffung dualer Bezugs.i.U3terspeiohertechniken in Zeiciunidentifizierungssystemen, welche anpassungsfähige und nichtanpassungsf-hige Bezugsmusterspeicher verwenden, wo der anpassungsfähige Speicner geändert wird, wenn die Zeichen nicht zu dem anpassungsfähig gespeicherten Bezugsmuster passen und wo der Betrag der Änderung eine Funktion der Abweichungen zwischen den Zeichen und den Bezugsmustern ist und außerdem eine Funktion der Dokumentqualität ist.

Ein anderer Gegenstand ist die Schaffung dualer Bezugsmusterspeichertechniicen in Zeichenidentifizierungssystemen, welche anpassungsfähige und nichtanpassungsfähige Bezugsmusterspeicher verwenden, wo der anpassungsfähige Speicher geändert wird, wenn die Zeichen nicht zu den anpassungsfähig gespeicherten Bezugsmustern passen und wo der Betrag der Änderung eine Funktion der Abweichungen zwischen den Zeichen und den Bezugsmustern is t und eine Funktion der Wahrscheinlichkeit der Identifizierung.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Schaffung dualer BezugsmusterspeichertecnniKen in Zeichenidentifizierungssystemen, welche anpassungsfähige und nichtanpassungsfähige Bezugsmusterspeicher verwenden, wo der anpassungsfähige Speicher geändert wird, wenn die Zeichen nicht zu den anpassungsfähig gespeicherten Bezugsmustern passen, und wo der Betrag der Änderung eine Funktion der Wahrscheinlichkeit der korrekten Identifizierung und eine Funktion der Dokumentqualität und eine Funktion der Abweichungen zwischen den Zeichen und den Bezugsmustern ist.

Ein weiterer Gegenstand ist die Schaffung dualer Bezugsmuster-

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speiehertanniken in jenen Zeicnaniden-üifizierungssysteiuen,. welche den Autokorrelationsfunktionsverglaicn verwenaen und v/elche fernerhin anpassungsfähige und riiehtanpasöungsfühige Bezugamuatorspeicher verwenden, wo der anpassungsfähige Speicher geändert 7/ircL, wenn die Zeichen nicht zu den anpassungsfähig gespeicherten Bezugsmustern passen una wo der Betrag der Änderungen eine Funktion der Wahrscheinlichkeit der korrekten Identifizierung ist.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Schaffung dualer Bezugsmusterspeichertechniken in jenen Zeichenidentifizierungs-S^stemen, welche den Autokorrelationsfunktionsvergleich bei Verwendung anpassungsfähiger und niohtanpassungsfahiger BezugsBiusterspeicher "benutzt, wo der anpassungsfähige Speicher geändert wird, wenn die Zeichen nioht zu den anpassungsfähig gespeicherten lezugsmustern passen und wo der Betrag der Änderung eine !Funktion der Dokumentqualität ist.

Ein weiterer Gegenstand ist die Schaffung dualer Bezugsmuster»- Speicherteohniken in jenen Zeichenindentifizierungssystemen, welahe den Autokorrelationsfunktionsvergleich untor Verwendung eines anpassungsfähigen und nichtanpaBsungsf&higen Bezugsmusterspeichers "benutzt, wo der anpassungsfähige Speicher geändert wird, wenn die Zeichen nioht zu den anpassungsfähig gespeicherten Bezugsmustern passen und wo der Betrag der Änderung eine funktion der Abweichung zwischen den Zeichen und den Bezugsmustern ist.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Sohaffung dualer Bezugsmusterspeicnertechniken in jenen Zeichenidentifizierungssystemen, die den Autokorrelationsfunktionsvergleich "bei Verwendung anpassungsfähiger und nichtanraasun^sfühiger Bezugsmusterspeicher "benutzen, wo der anpassungsfähige Speicher geändert wird, v/enn die Zeichen nicht zu den anpassungsfähig gespeicherten Bezugsmustern passen, und wo der Betrag der Änderung eine Funktion der Wahrscheinlicnkeit der korrekcen Identifizierung ist und eine Funktion der Dokumentqualitat ist.

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Ein weiterer Gegenstand ist die Schaffung dualer Bezugsmusterspeichertecuniken in jenen Zeiehenidentifizierungssyatemen, welche den Autokorrelationsfunktionsvergleieh bei Verwendung anpassungsfähiger und nicht anpassungsfähiger Bezugsmusterspeicher benutzen, wo der anpassungsfähige Speicher geändert wird, wenn die Zeichen nicht zu den anpassungsfähig gespeicherten Bezugsmustern passen, und wo der Betrag der Änderung eine funktion der Wahrscheinlichkeit der korrekten Identifizierung, eine Punktion der Dokumentqualität und eine Funktion der Abweichung zwischen den Zeichen und den Bezugsmustern ist.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird eine Autokorrelationsfunktion der Zeichen elektronisch gebildet und mit wenigstens zwei Sätzen von Autokorrelationsfunktionen der Bezugsmuster vergleichen, um eine Anzeige der Identität der Zeichen zu schaffen.

Ein Satz von Autokorrelationsfunktionen der Bezugsmuster ist nichtanpassungsfähig gespeichert, und mindestens ein Satz ist anpassungsfähig gespeichert.

Die Autokorrlationsfunktion eines Bezugsmusters wird nach der Zeichenerkennung geändert, so oft als bestimmt ist, daß die Wahrscheinlichkeit der korrekten Identifizierung hoch ist, und daß die Zeichen als nicht passend zum Bezugsmuater festgestellt wurden.

Der Betrag der Änderung ist eine Punktion dieser Wahrscheinlichkeit, der Dokunientcjualität und des Betrages der Abweichung zwischen den Zeichen und dem Bezugsmuster.

Obgleich die besondere Ausführungsform der Erfindung auf einem Zöichsnidentifizierungssystem mit Autokorrelationsfunktionsvergleich beruht, ist die Grundtechnik der verwendung anpassungsfähiger und nichtanpassungsfähiger Bezugszeichenspeicher offerisicntlich auf Iaentifiζlerungssysterne ausdehnbar, die auf anderen Techniken und Funktioneu basieren.

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Die Autokorrelationsfunktion ist ein maß der xvorrelation einsr Punktion mit sich selbst una ist dahar eigantümlic. regidtrierungsvariant. Wenn die zu identifizierenden Zeichen als eine Matrix diskreter Flächen mit Koordinaten (x,y) "betrachtet v/erden, welche überwiegend schv/arz ader überwiegend NeIB sind, was abhängig ist von den Lagen der Linien, welche' die Zeichen enthalten, dann gibt es eine Funktion f (x,y), welche "1" ist für jeden Fall wo die Fliehe über den Koordinaten (x,.y) schwarz ist, und welche "0" ist, wo sie weii ist.

Die Au'tokorrelationsfunktion bestimmt die Anzahl von Paaren von schwarzen Flächen, welche durch eine gegebene Entfernung in einer gegebenen Richtung getrennt sind, über alle Entfernungen und Richtungen. Wenn (x,y) ein Punkt auf dem Muster ist und (x + x¹, y + y¹) ein anderer Punkt auf dem Muster ist, welcher vom Punkt (x,y) durch (x',y^!) getrennt ist, dann ist das Produkt (x,y)(x+x^!, y+y¹) = 1 nur wo beide Punkt schwarz sind. Da dieses Verfahren an jedem Paar von Punkten im Zeichenmuster S durchgeführt wird, ist die Autokorrelationafunktion Dg(x^f,y^f) definiert als

x,y) f(x+xS

Die Autokorrektionsfunktion Dg (χ',ν*) des Zeichens "S" wird dann verglichen, und zwar Punkt für Punkt, mit den Autokorre lationsfunktionen D„ (x¹,y¹) von allen Bezugsmustern R wie folgt:

Wenn diese Operation bezüglich der Bezugsmuster normalisiert wird, bestimmt das Bezugsmuster "n", welches die größte Yergleichssumme erzeugt, die Identifizierung der Zeichen. Jeder Vergleich wird normalisiert durch Division mit der Quadrat-

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wurzel aus der Summe der Quadrate der Elemente der Autokorrelationsfunktion des zugehörigen Bezugs zeichens. Man kann nacii dem Buch (Seite 417) von Wilfred Kaplan "Advanced Calculus", herausgegeben von der Addison-Wesley Publishing Comp. 1952, eine Schwartz-Ungleichung verwenden, um zu zeigen, daß

D_s(x',y«) ^β D_R

χ',ν«

ein Maximum ist, wenn

D (χ¹ τ¹) « D (χ¹.ν*)

Einige Funktionen der Autokorrelationsfunktion sind gefunden worden, um eine bessere Zeichenidentifizierung zu schaffen, als dies erreicht wird durch Verwendung der Autokorrelationsfunktion selbst, entweder durch Verbesserung der Unterscheidung zwischen Mustern mit gewissen Ähnlichkeiten oder durch "Glättung" kleiner Unterschiede zwischen wesentlich ähnlichen Mustern, wie "1" mit und ohne Querstrich. Eine der "Unterscheidungs"-Funktionen, welche die Unterscheidung verbessern, die normalisierte "zweite Differenz"-Funktion der Autokorrelationsfunktion, soll später im einzelnen erläutert werden.

Zeichenidentifizierung mit autokorrelationsfunktion und die "zweite Differenz"-Funktion der Autokorrelationsfunktion des Bezugsmusters werden in Zusammenhang mit der elektronischen Ausführung der Erfindung gezeigt. Die "zweite Differenz"-Funktion ist nur eine von vielen "Unterscneidungs"(discriminating)-Funktionen der Autokorrelationsfunktion, die eine verbesserte Zeichenidentifizierung bringt.

Eine der "GlättungafunktÄonen", welche kleine Unterschiede übersteuern, na.mlic.Li aie "durcn3cL.nittlich.en"(averaging)-Funktionen der Autokorrelationsfunktionen werden ebenfalls später erläutert.

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-Vj-.

Die Zeichenidentifizierung kann außerdem durch Verwendung eines Autokorrelationsfunktionsvergleichs höherer Ordnung, welcher basiert auf Punkttriplets, Vierer, etc., verstärkt werden. Die Auldcorrelationsfunktionstechnik nöherer Ordnung ist im einzelnen in der älteren deutschen Patentanmeldung J 21 952 IXc/ 43a beschrieben. Diese ältere Patentanmeldung betrifft ein Verfahren zur Zeicnenerkennung, bei dem eine von der Autokorrelationsfunktion des zu erkennenden Zeichens abhängige Funktion erzeugt und mit Funktionen verglichen wird, die von Autokorrelationsfunktionen von Bezugszeichen abhängen, wobei zur Zeichenerkennung Funktionen der Autokorrelationsfunktion n-ter Ordnung verwendet werden. Beispielsweise werden Ordnungsfunktionen (Sntropiefunktionen) von Autokorrelationsfunktionen n-ter Ordnung zur Zeichenerkennung verwendet.

Me Zeiohenidentifizierung kann auch durch den Gebrauch einer verallgemeinerten Autokorrelationsfunktion verstärkt werden. Dabei wird Gebrauch gemacht von der Kombination von schwarzen und weißen Punkten auf der Dokumentfläche.

Die Erfindung sei nachstehend an Hand der Zeichnungen näher erläutert.

Fig.. 1 ist ein Blockschema einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 2 bis 9 zeigen die in den Figuren 10 bis 18, 34 und 35 benutzten Basis-Digital-Symbole.

Fig. 10 bis 18 sind schematische Darstellungen für die in den Figuren 34 und 35 benutzten Basis-Digital-Schaltungen.

Fig. 19 bis 26 dienen zur Erläuterung der Bildung der Autokorrelationsfunktion eines -typischen Musters.

Fig. 27 ist eine Tafel, welche die erzeugte Autokorrelationsfunktion, folgend dem Vorgang in den Figuren 19 bis 26, zeigt.

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Pig. 28 bis 30 sind Tafeln, welche die' Autokorrelationsfunktionen, die normalisierten Autokorrelationsfunktionen und die normalisierten "zweiten-Differenz"-Punktionen für zehn arabische Zahlen zeigen.

Fig. 31 enthält eine Übersicht zur Stabilität der Identifizierung von zehn arabiachen Zahlen, wobei der "zweite-Differenz"-Autokorrelationsvergleich verwendet wurde.

Pig. 32 enthält eine Übersicht zur Stabilität der Identifizierung von zehn arabischen Zahlen, wobei der "zweite-Differenz"-Autokorrelationsvergleich verwendet ist.

Fig; 33 ist eine Gruppe von Darstellungen zur Stabilität der Autokorrelationsfunktions-Zeichenidentifizierung für typische Zeichen mit Zusatzstörung und Auslöschstörung .

Pig. 34 zeigt den Punktionsablauf der in Pig. I "gezeigten Ausführungsform der Erfindung.

Pig. 35 ist eine schematische Darstellung der in den Figuren 1 bis 34· gezeigten Ausführungsform der Erfindung.

Pig. 36 bis 43.dienen zur Erläuterung der Arbeitsweise der in Pig. 35b gezeigten Schieberegister.

Pig. 44 zeigt die gebildete Autokorrelationsfunktion als Ergebnis der Arbeit des Schieberegisters nach Pig.35b.

Pig. 45 ist ein Zeitdiagramm zur Arbeitsweise der Erfindung nach Pig. 35.

Die Pig. 1 zeigt ein Blockschema, wo die zu identifizierenden Eingangszeichen einem Autokorrelationsfunktionsgenerator 11 zugeführt werden. Die gebildete Punktion der Zeichen wird iann verglichen mit ähnlichen Punktionen von Bezugsmustern.

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Diese sind in 2 Sätzen von üezugsspeicherregistern 12 und 13 gespeichert.

Die Vergleiche werden aurchgeführt durch laufendes Multiplizieren aer Zeichenautokorrelationsiunktionselemente und der Bezugsmuster-Autokorrelationsfuruitionselemente in den Multiplikatoren 15 und durch Suinmierung dieser Produkte in den Akkumulatoren 17. Die größte Akkumulatorsumnie (nach der Normalisation, die $ig. 1 nicht gezeigt ist), ist ein Anzeigen für die Identität der Zeichen und diese Anzeige wird durch einen Maximum-Signalindikator 19 erzeugt.

Die Bezugszeichen-Speicherregister 12 speichern nichtanpassungsfüliig die Autokorrelations funkt ionen der Bezugsmuster, und die Register 13 speichern anpassungsfähig die _ftutokorrelationsfunktion der Bezugsmuster. Der nichtanpassungsfähige Speicher

ist durch die Bezugsmuster (l,2....,n, ) bezeichnet, vor

dem ein Sternchen gesetzt ist (l*,2*,....,n*, ). Bei den

anpassungsfähig gespeicherten Daten fehlt das Sternchen,

Da der Zweck dieses Systems die Identifizierung von Zeichen ist, zeigt die Systemausgangsdarstellung nicht an, ob das Zeichen durch einen erfolgreichen Vergleich mit einen anpassungsfähigen Bezugsmuster oder einem nichtanpassungsfahigen Bezugsmuster identifiziert worden ist. Eine Ausgangsdarstellung auf der "2"-Leitung zeigt z.B. an, daß das Zeichen durch seine Ähnlichkeit entweder mit dem '2**Bezugszeichen oder mit dem '2•Bezugszeichen entdeckt worden ist.

Die Autokorrelationsfuriktion des Zeichens wird auf den Speicherregistern 21 zum Vergleich mit den Angaben in den anpassungsfähigen Bezugszeichen-Speicherregistern 13 zageführt, was der Ausgangsanzeige am Maximum-Signal-Indikator 19 entspricht.

Diese Ausgangsanzeige be^enflußt ein Gatter der Gruppe von Und-Gattern 23, welche die Daten des zugehörigen Registers 13

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übe;.- ein Oder-Gatter 25 zu einen Subtraktionsgerät 27 passieren lassen. Der Ausgangswert des Subtrahierens ist ein Anzeichen für den Unterschied, wenn je, zwischen der Autokorrelat ionsfunktion der Zeichen und der Autokorrelationsfunktion der zugehörigen Bezugsmuster. !Diese Differenz wird durch einen im Register 29 gespeicherten Korrektionsfaktor im Divisionsgerät 51 dividiert.

Die abgewandelte Differenz fließt dann über das zugehörige eine Gatter einer Gruppe von Und-Gattern 33» um das gespeicherte Bezugszeichen in den entsprechenden Registern 13 zu ändern.

Wenn in dieser Y/eise sich die Zeichen in ihrer Schrift oder in ihrer Qualität ändern, wechselt das Identifiiiierungssystem automatisch die Bezugszeiehenspeioherkanäle, um den Änderungs-Systeme ingang anzupassen. Nur ein Teil der Abweichung zwischen den Zeichen und den Bezugsmustern (wie durch die im Register gespeicherten Daten bestimmt) kann den anpassungsfähigen Bezugszeichenspeicher beeinflussen, um sicherzustellen, daß gelegentliche lehlerzeichen (oder ungenau identifizierte Zeichen) nicht stärker den Bezugszeichenspeicher ändern.

Da über eine Zeitdauer eine wahre Änderung in der Schrift (font) oder in der Druekqualität erwartet werden kann, um mehrere Zeichen entsprechend zu je einem Bezugsmuster zu schaffen, werden diese Zeichen kumulativ den Bezugszeichenspeicner modifizieren, so daß letztlich die neue Schrift oder Druckqualität gespeichert v/erden wird.

Der gelegentliche Fehler oder unkorrekt identifizierte Zeichen haben einen Zufallseffekt. Dieser tendiert im Sinne einer Löschung über eine Zeitperiode. Me Verwendung eines nichtanpassungsfahigen Bezugszeichenspeicherkanals zusätzlicn zu dem anpassungsfähigem Kanal gewährleistet, daß wenn eine Reihe von degradierten Zeichen (welche den anpassungsfähigen Speicher radikal ändern) gefolgt v/ird von Zeichen hoher Qualität, die

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Zeichen hoh^r Qualität auch identifizisrbar ./eruen.

Di3 sciiematisehon Darstellungen in den folgenden Figuren enthalten mehrere Symbole fur die verwendeten Schaltungen, v/ie z.B. Flip-Flops, Und-Gatter, etc., sowie Funktionsblocks, v/ie Register, Multiplizierer, etc.

Die Figuren 2 bis 9 zeigen die grundlegenden Symbole, wie sie in den schema ciachen Darstellungen vorkommen. Die verwendeten Angaben "1" und "0" sagen aus, daß im Falle der "1" ein Signal und im Falle der "0" kein Signal angezeigt ist.

Es sei diesbezüglich auf fol^-inde Literaturstelle hingewiesen: R.K. Richards "Digital Computer Components and Circuits" 1957» Verlag Van SFostrand.

Eine ins einzelne gehende Beschreibung des in Fig. 10 dargestellten Ringzählers mit Flip-Flop-Stufen findet sich bei R. K. Richards "Arithmetic Operations in Digital Computers, 1955, Van Jlostrand, insbes. S. 205-208.

Fig. 11 enthält eine Reihe von Flip-Flop-Stufen, die zu einem Zähler zusammengestellt sind. Die Zählimpulse werden serienweise dem Komplementeingang an der untersten Stelle zugeführt. Der Zähler läßt sich durch ein "1" Signal, das auf alle R-Eingänge gegeben wird, auf 0 zurückstellen, womit ein "0" Signal an jedem Flip-Flop-"1"-Ausgang entsteht. Der Abfühlausgang i3t mit 6

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bezeichnet. Die 2 und 2 Eingänge werden dem ünd-G-atter zugeführt. Dies bewirkt ein Ausgangssignal, das erzeugt wird, wenn der Zähler eine Zahl entweder in 6 oder in 7 speichert. Wenn ea gewünscht wird, daß der Zählerabfühlausgang nur bei 6 liegt, dann wird ein 2° Signal invertiert und dem Und-Gatter zugeführt.

In Fig.12 ist ein 5-Impuls-Zahler dargestellt, welcher für jeden fünften Eingangszählimpuls einen Ausgangswert liefert. Das Und-Gatter in diesem Zähler erhalt Signale vom Ünd-Ausgang von jedem

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der Flip-Flops, so daß das Und-Gatter ein Ausgangssignal liefert wenn alle Flip-Flops zurückgestellt sind. Ein Rückstell-"O"-Signal wird dem Zähler zugeführt, um alle Flip-Flops zu löschen.

Y/enn Zählirapulse zugeführt werden, arbeitet der Zähler in ähnlicher Weise wie der Zähler in Fig. 11, mit Ausnahme, wenn ein Signal ve": -:ogert wird und zurücklauft zum Komplementeingang der 2er-Stellen Flip-Flops. Auf diese Weise verursacnt der vierte Zählimpuls, aer anfänglicn die "beiden niederstelligen Flip-Flops zurückstellte, und dia höohst3telligen Flip-F3cps einstellte, ein Rücklaufsignal zu den beiden niederstelligen Flip-Flops, um diese .einzustellen. Der fünfte Zahlimpuls, welcher auf die Schaltung nach Fig. 12 gegeben wird, verursacht, daß alle Flip-Flops zurückgestellt werden. Dies ergibt einen Ausgangswert am Und-Gatter. In ähnlicher Weise bewirken der zehnte, fünfzehnte, etc., Impuls einen Ausgangsv/ert am Uni-Gatter.

Fig. 13 zeigt ein Konstanten-Register (read-only register), das "1"-Ausgangswerte auf verschiedenen Leitungen in Abhängigkeit von der Einstellung der Schalter liefert. Das Register (wie gezeigt) speichert die Binärzahl 011.

Fig. 14 zeigt ein Schreib-Lese-Register. Dieses Register wird durch Zufünrung eines Impulses an den Flip-Flop-Rückstelleingängen auf "0" zurückgestellt. Es ist rückstellbar auf alle "l"en durch Einführung eines Impulses an allen Flip-Flop-Einstell-Eingängen. Es ist rücicsteilbar auf irgendeine Zahl durch Einführung von Impulsen an den zugehörigen Einstell= und Rückstelleingängen der Flip-Flops.

Eine Zahl wird in das Register durch Parallelanv/endung von Impulsen an den zugeordneten Eingangsleitungen geschrieben. Wenn z.B. gewünscht wird, die Zahl 101 in das Register zu schreiben, müßte das Register vorher auf "0" zurückgestellt werden und dann ein ¹I* Signal auf die 2 und 2 -Eingänge gegeben werden. Ein "0" Signal wurde auf den 2¹-Eingang gegeben werden. Der

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Registerausgang in Verbindung mit den "1"Ausgangen der Flip-Flops zeigt die am Register gespeicherte Zahl an.

Fig. 15 zeigt ein regenerierendes Schieberegister. Dieses Register ist aus einer Gruppe von Schieberegister-"Abschnitten" in Hintereinanderschaltung (tandem) zusammengestellt. Es ist in dem oben bezeichneten Buch von R.K. Richards "Arithmetic Operations In Digital Computers" auf den Seiten 144 - 148 beschrieben. Dieser Rückstellimpuls wird allen Flip-Flops im Register zugeführt. Der Angabeneingang zu diesem Register steuert serienweise den Einstelleingang des niederstelligen Flip-Flops. Die Verschiebeimpulse vier den dem Schieberegister zwischen jedem Eingangsbit zugeführt. Diese Impulse schalten die Ünd-Gatter, welche bewirken, daß die in jedem Flip-Flop gesx.eicherten Angaben auf das nächat höherstellige Flip-Flop übertragen werden.

Da dies ein regenerierendes Verschieberegister ist, ist der Ausgang dee HÖchststellenauögangs-Flip-Flop zurückgeführt auf äen niederstelligen Flip-Flp.

Der in Fig. 16 gezeigte Akkumulator ist ebenfalls in dem Buch von R.K. Richards "Arithmetic Operation in Digital Computers" und zwar auf Seite 110 (Fig. 4-22) beschrieben. Ein RüCristellimpuls wird jedem Flip-Flop aufgeprägt. Das anzusammelnde binäre Wort (parallel) und ein Addierimpuls "add" werden gleichzeitig eingeführt und das binäre Wort wird der vorher gespeicherten · Summe hinzugefügt.

Das in Fig, 17 dargestellte Subtraktionsgerät ist ebenfalls in dem bereits zitierten Buch von R.K. Richards "Arithmetic Operation in Digital Computers" (vgl. Seite 115, Tabelle 4-III) beschreiben. Der in Fig. 17 gezeigte Halbaddierer ist mit der Schaltung nach Fig. 4-3(c) auf Seite 86 dieses Buches identisch. Fig. 17 zeigt nur 2 Stufen des Subtrahierers im Detail. Die dritte Stufe ist als Block dargestellt, der alle Sehaltungskreise

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der 2. Stufe enthält. Die binäre Subtrahierer-Ausgangs-Anzeige benutzt für negative Differenzen die komplementäre Form.

Fig. 18»zeigt ein Addier-"1"-Register. Dieses Register läßt sich durch einen Impuls, der auf den Rückstelleingang jedes Flip-Flops gegeben wird, auf 0 zurückstellen. Eine in dem Register zu speichernde Zahl wird den Einstelleingängen der Flip-Flops parallel in ähnlicher Weise zugeführt, wie beim Sehreib-Lese-Register nach Fig. 14. Er arbeitet in ähnlicher Weise wie der Zähler nach Fig. 11.

Ein Multiplikator, der für die Verwendung bei der Erfindung besonders geeignet ist, ist in dem Buch von R.K. Richarde "Arithmetic Operation in Digital Computers·¹ auf Seite 139 und In Fig. 5-1 beschrieben.

Die Autokorrelationsfunktionen sind ein Maß der Korrelation einer Funktion mit sich selbst und wird erzeugt durch Vergleich der Zeichen, welche der Autokorrelation mit sich selbst ausgesetzt sind und wird in allen Richtungen und Abständen verstellt.

Die Figuren 19 bis 26 zeigen eine Methode der Bildung der Autokorrelationsfunktion in Fig. 27 für ein typisches Muster "3^M. Die Muster sind aus 15 diskreten Flächen einer 3 χ 5 Matrix aus Gründen der arithmetischen Einfachheit zusammengestellt. In der Praxis sind es natürlich viele diskrete Flächen auf einer großen Matrix.

Das durch linkageneigte Linien gebildete Muster "3" ist den Figuren 19 bis 26 gemeinsam, das durch reehtsgeneigte Linien gebildete Muster ist in den Figuren nach verschiedenen Positionen verschoben.

Fig. 19 zeigt das "O-Verschiebe"-Muster, linksgeneigtes und raciitsgenei.gtes Muster sind überlagert.

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Wenn m:ai die diskreten Flachen der Matrix mit x- und y-i£oordinaten versieht, wie dii-s in Fig. 19 gesehenen ist, so ist: f(x,y) = "1" für (x = 3, y = 9); (x = .4, y = 9); (x = 5, y » 8); (x = 4, y = 7)? (x - 5, y =. 6); (x = 4, y = 5) und (x = 3, y = 5) Für alle anderen Werte von χ und y ist f(x,y) = 0. Dia Autokorrslationsfunktion D(x',y') ist durch die Gleichung bsstiLimti

Im "O-verschiobe"-Zustand (Fig.19) ist x« = y¹ = 0 und die Suij-iue ist nur ein Zählerstand uer Anzahl von Fl-.cnen, vv durch das lauster ausgefüllt werden, da das Produkt f (x,y) ° f(x+0, y+0) = 1, so oft. f (x,y) = 1. Diese Stumme ist "7" für das .viuster in Fig. 19 und sio ist in der Tabelle der Fig.27 in der "0"Yerschie"be-Position Ii?l eingereiht.

Fig. 20 zeigt die Zustände, aie hei einer Verschiebung einer Eimieit nach rechts (bezeichnet als x¹ = 1, y¹ = 0) gegeben sind. Dies verursacht die Binreichung einer "2" in der entsprechenden Position 153 der Tabelle in Fig. 27, da zwei koinzi~ dente Flachen auf der Matrix vorliegen. Position 153 ist um eine Einheit nach rechts verschoben, entsprechend einer Verschiebung einer Einheit des Musters in Fig. 20 nach rechte. Es wird auch eine "2" in die Position 155 der Tabelle plaziert, da eine Verschiebung nach links um eine Einheit (x¹ = 1, y' = 0) offensichtlich dasselbe :ifesultat liefert, wie eine Verschiebung einer Einheit nach rechts (x¹ = 1, y¹ = 0),

Fig. 21 zeigt die Zustände, welche für (x¹ = 2, y¹ = 0) 'vorliegen, was eine "0" bei 157 in der Tafel nach Fig. 27 (und auch Position 159, entsprechend (x¹ = -2, y¹ =0)) liefert. In ähnlicher Weise werden die Stellen 161 und 165 der Tabelle mit "l"en gefüllt, wie durch Fig. 22 bestimmt ist»

Fig. 23 bis 26 zeigen die Zustände'; χ ft? mehrere andere Kombinft-r

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tionan von χ' und y¹ vorhanden sind,- Bei Anwendung dieser Methode kann die gesamte Autokorrelationatabelle nach Mg.27 für das typische Muster "3" aufgefüllt werden.

Fig. 2b bis 30 zeigen zehn arabische Zahlenniuster auf 3.x 5 Matrizen und deren Autokorrelationsfunktionen» Zusätzlich sind normalisierte Auftokorrelationsfunktionen und normalisierte "zweite-Differenz"-Autokorrelationsfunktionen gezeigt. Alle Punktionen sind in abgekürzter 3?orm durch Auslassen der redundanten "reflektierten" Teile gezeigt. Die Erzeugung der Autokorrelationsfanktion ist oben beschrieben worden, und diese Funktion bildet die Grundlage für den Vergleich bei der Ausführung des Erfindungsgedankens.

Da das System im Hinblick auf die Bezugsmuster normalisiert ist, werden auch die normalisierten Autokorrelacionsfunktionen gezeigt. Die normalisierte Autokorrelationsfunktion des Bezugsmusters R wird gebildet gemäß

Eine Berechnung für das Muster "1" schafft einen Divisor von (l²+2²+3²+4²+5²+4²+3²+2²+l²)^1//2= 85^1//2= 9,22, welcher aufgeteilt wird in 1, 2, 3, 4 und 5, um zu erhalten 0,1085; 0,2169; 0,3254; 0,4339 und 0,5423. Die Division muß ausgeführt werden durch Verwendung der redundanten Zahlen, die in Fig. 28 nicht gezeigt sind.

Wenn auch die Erfindung in der Anwendung des grundlegenden Autokorrelationsfunktionsvergleichs beschrieben ist, so ist sie doch nicht hierauf beschränkt. Der Vergleich kann sich auf andere Funktionen stützen. Solche Funktionen schließen die

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BAD 0RK31NAL

"TJnterscheidungs^H-Funktionen ein, welche kleine Zeichenunterschiede hervorheben, z.B. zwischen ¹¹O" und "Q". Andere Funktionen sind die "Grlättungs"-Funktionen, welche diese Unterschiede ignorieren und nützlich sind bei der Überwindung von Haarstrichen, Störungen usw.

Eine der "Unterscheidungs"-Funktionen, die normalisierte "zweite-Diffe:

halten gemäß:

"zweite-Differfcuz"Funkt:; on des Bezugszeicliens "IL"» wird er

und wo wiederum:

0000000000000 0000000000000 0000000000000 0000000000000 0000000000000 0000000000000 0000001000000 00000 2-8 200000

L_{0 0}(x«,y·) = 0 0 0 0 1-8 23-8 10 0 0 0

0 0 0 0 0 2-8 2 0 0 0 0 0 0000001000000 0000000000000 0 000000000000 0000000000000 0000000000000

000 0 00 0000000 0000000000000

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XQ

0000000000000 00000 Ο' 0000000

οοοδοοοοοοοοο

0000000000000 0000000000000 0000000000000

οοοοοοοοοοορ ο

0000004000000

M_{0 0}(x',y') = 0000 0-14-100000

000000-1000000 00 0 0000000000 0000000000000 0000000000000

οοοοοοοοοοοοο

0000000000000

οοοοοοοοοοοοο

O O. ΟΟΟΟΟΟΟΟΟΟΟ

Die Indices für I und M zeigen die Position auf der 13 x Matrix an, welche den Nicht-Null-Teil ,füllt. Z.B. zeigen die Indices (0,0), daß der "Nicht-Null"-Teil der Matrix mittig eingestellt ist, wie oben gezeichnet, wohingegen die Indices (2, -3) anzeigen wurden, daß alle "Nicht-Null^H-Elemente um zwei Positionen nach oben und um drei Positionen nach links verschoben werden. Die L-Matrix ist die Autokorrelationsfunktion der M-Matrix.

Eine Muster-Berechnung, um die 0,297 auf Position 175 der normalisierten "zweiten Differenz"-Autokorrelationsfunktion für das Muster "1^M zu erhalten, folgt.

Die Autokorrelationsfunktion ist mittig eingesetzt auf einer 13 χ 17 Matrix wie folgt:

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000000000000 Ö 0000000000000 0000000000000 0000000000000 0000001000000 0000002000000 0000003000000 0000004000000 Dr U¹>y') = O 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0000004000000

0000003000000

0000002000000 0000001000000 0000000000000 0000000000000 0000000000000 0000000000000 Der !Tenner

Γ *~,2 , „

ist bestimmt, wie folgt:

F_R (0,0) gleich (4) (5) + (-1) (4) + (-1) (4) *

Alle Produkte anders als

Dr. (0,O)⁶L_{n Λ}(0,0),Βτ, (0,1)·Ιι_{Λ n}(0,l)und D_D (Ο,-1)Ί_{Λ Λ}(θ,-1) χι-, U,U Jfcu U,U it-· UfU

gleich 0. Ähnlich F_R1(O,l)=F_R1(O,-l)»(4)(4)+(-l)(3)+(-l)(5)=8j >,-2)«(4)(3)+(-D(2)+(-l)(4)=6j

F_R1(0,5)=

F_R1(l,2)=i>_R1(l,-2)=F_R1(-l,2)=F_R1(-l,-2)=(-l)(3)=-3; F_R1(l,3)=F_R1(l,-3)=F_R1(-l,3)=F_R1(-l,-3)«(-l)(2)=-2;

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Der Nenner wi:..-d schließlich "bestimmt wie:
12²+ 2(8)²+ 2^U)²+ 2(3)²+ 2(2)²+ 2(-l)²+2(-5)²+ 4(-4)²+
^{2 22} ^Z

4(-3)²+ 4(-2)²+4(-D² ^556¹Z²= 23,58

Jeder Zahler E_R1(x",y") wird erhalten durch. Multiplikation

ιι(^χΙ »y^f)mit %ι(^χΙ »y¹) > "und zwar Punkt für Punkt ,und durch

Summisrung über x',y'.

Um die Zahl an der Stelle 175 zu erhalten, welche entsixricht
(x^|=0^ey¹«4)» wird die Matrix L- .(x'.y¹) Punkt für Punkt multipliziert mit D_R-,(x^!,y^?) und summiert. Dies Ergibt (20 χ 1) +
(-8 χ 2)+(l χ 3) · 7.
Die restlichen Produkte sind null.

Die resultierende Zahl für Position 175 der normalisierten
"zweiten Differenz" Autokorrelationsfunktion ist deshalb:

7 - 0,297

23,58

Da die L-Matrix eine 5x5 -Grundmatrix ist, welche von Hüllen umgeben ist, und da die Autokorrelationsfunktionsmatrix eine 5x9 -Grundmatrix ist, welche von Mullen umgeben ist, ist die normalisierte "aeite Differenz"-Autokorrelationsfunktionsmai;rix eine 9x3 Grundmatrix, die von Nullen umgeben ist.

Die Redundanten, "reflektieiJten^iCeile der Matrix sind in den Mg. 28 bis 30 nicht gezeigt. Wenn die normalisierten "zweite Differenz"· Autokorrelationsfunktionen der Bezugsmuster R_n in dem Zeichenerkennungsapparat verwendet werden, werden die Vergleiehssuiumen

S₀ -Q durch die Formel entwickelt:
S,R_n

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Da D (x',y') ist null ft-r x¹^- 2 oder y^f^- 4, werden i:± diesen Fällen alle Produkte (Zähler) null. Aus diesam Grunde oind nur die Teile der normalisierten "zweiten Differenz-Autokorrelationsfunktionen innerhalb der dicken Linien (/^Figuren 25-30) nötig.

Die Verwendung der "zweiten Differenz"-Funktionen verbessert die Unterscheidung, was den negativen Komponenten in der M Matrix zuzuschreiben ist. Eine andere Klasse der Funktionen, die Glättungsfunktionen, verbessern die Unterscheidung nicht, sie verbessern aber die Stabilität der Erkennung schwacher Zeichen. Diese Funktionen werden bestimmt durch die oben angegebenen Formeln für die Entscheidungsfunktionen, welche die Matrix M durch eine Matrix S ersetzen, die keine negativen Elemente aufweist, und welche die Matrix Ii durch eine Matrix R ersetzt, die wie die Autokorrelationsfunktion der S Matrix abgeleitet wird. Eine der Grlättungsfunktionen, die "Mittelwerf'-Funktion ("averaging"function) , verwendet die folgende S Matrix«

0000000000000

000000000000 0

0000000000000

0000000000000

0000000000000

0000000000000

0000000000000

0000001000000 S_{0 0}(x'_fy·) = 0000011100000

00000010 00000

0000000000000

0000000000000

0000000000000

00000 0 0000000

0 000000000000

0000000000000

0000000000000

Die Autokorrelationsfunktion der S Matrix bildet die folgende R Matrix:

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0000000000000 0000000000000 0000000000000 0000000000000 0000000000000 0000 000000000 000000 10000 00 0000022200000

R_{0 0}(x»,y') = 0000125210000

0000022200000 0 000001000000 0000000000000 0000000000000 0000000000 0, 00 0000000000000 0000000000000 0000000000000

Die Identifizierung von Zeichen mit den "Mittelwert^M-Funktionen der Autokorrelationafunktion wird durchgeführt gemäß

B_R (x'.y·)
η

Β(γ» ν«) — \ή Ix¹V*) ⁰D ιχ¹.ν") und

^Rn / ^χ »y ^Hn

Die Vergleichs summen Sq ·□ werden dann durch Die Formeln entwickelt:

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5 _x *'»r'

³S,Rn -

Der Autokorrelationsfunktionsvergleich liefert eine genaue und stabile Zeichenidentifizierung. Die Summen S₀, _D , welche aus den

ο ,xtn

Daten der Fig. 28 bis 30 erhalten wurden und vorstehend erörtert wurden, sind in Fig.31 angegeben, wo die normalisierte Autokorrelationsfunktion der Bezugsmuster verwendet wird. Sie sind in Fig. 32 gezeigt, wo die normalisierte ffcwfiiite Differenz" Autokorrelationsfunktion der Bezugsmuster benutzt ist. Die größten Sunrmen werden in jedem Falle entwickelt, wenn die'Eingangsmuster zu den Bezugsmustern passen. Wenn aber die"zweite Differenz" Autokorrelationsvergleichsmethode benutzt wird, entsteht ein größeres Verhältnis zwischen den dichtesten und zweitdichtesten Anpassungen.

Die Fig.33 zeigt die Ergebnisse, welche erhalten werden, wenn der Autokorrelationsvergleioh von idealen Eingangsζeichen benutzt wird und die Eingangszeichen Auslöschungen und zusätzliche Störungen mit Bezugsmustern enthalten. In diesem Falle werden die Muster in eine größere Anzahl diskreter Flächen unterteilt als die oben beschriebenen Muster. In der Praxis der vorliegenden Erfindung werden Muster verwendet, die diskrete Flächen der in Fig.33 gezeigten Ordnung aufweisen. Die Angabe unter den Muetern stellt das Maß für die Ähnlichkeit der Zeichen mit drei Bezugsmustern (A,B,R) dar. Sie wurde durch weitere Normalisierung der Summen S_{g R} gewonnen, und zwar unter Verwendung des normalisierten Autokorrilationsvergleiches. Die Muster A,B,R, die in der Stuktur . ähnlich sind, wurden gewählt, um die Stabilität des Autokorrelationsfunktionsvergleiches unter normwidrigen Bedingungen zu zeigen.

Ein weiteres Stabilitätssystem wird durch die Verwendung der anpassungsfähig gespeicherten Muster geschaffen. In der Praxis

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wird eine hohe Auflösung der Muster verwendet, aber die verstärkte Stabilität geht schon aus den Beispielen der Fig.28 bis 30 hervor. Beispiele mit einer Änderung in der Schrift und mit einerÄnderung in der Zeichenqualität werden beschrieben werden.

Ein weiteres Stabilitätssystem wird bei der Erfindung durch die Verwendung der nichtanpassungsf-ahig gespeicherten Bezugsmuster im Zusatz zu den anpassungsfähig gespeicherten Mustern gewonnen.

Die Erfindung sei nachstehend -an Hand der Fig.34, in der digitale Schaltungen vorgesehen sind, beschrieben. Die Anordnung nach Fig.3?ⁿspricht dem Blockschema nach Fig.l. Pig.34 enthält aber gegenüber Fig.l mehr Einzelheiten.

Mit 201 ist in Fig.34 auf einer Matrix 203 ein Zeichen bezeichnet, welches durch einen optischen Abtaster 205 (flying-spot) abgetastet wird. Eine Photortthre 207 entwickelt ein Signal f(x,y) als Anzeige für das abgetastete Zeichen. An dieser Stelle könnten besondere Vorrichtungen für die Umwandlung des Zeichens in eine elektrische Information verwendet werden.

Der Ausgangawert der Photozelle 207 wird in zwei regenerierenden Schieberegistern 243 void. 245 gespeichert. Ein Taktgebtr 248 steuert den Zeitabi^uf der Schaltungen. Zur Zeit "la" wird ein Impuls auf die Steuerschaltung 248 gegeben. Diese liefert eine Reihe von Taktimpulaen an die Schieberegister 243 und 245.

Ein Und-Gatter 255 und der Zähler 257 bilden die Hullversehiebung der Autokorrelationsfunktion Dg(°»O), welche einer Gruppe von Multiplikatoren 303 (Fig.34o und 34e) aufgeprägt werden.

Im Zeitpunkt "Ib" wird dem zugehörigen Und-Gatter 313 (Fig.34b und 34d) ein Impuls zugeführt, um die Bildung der Autokorrelationsfunktion der nichtanpassungsfähigen und der anpassungsfähigen Bezugszeichen zu bewerkstelligen. ΰ·ηη.*(0,0), Dj^(0,0),

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1^(0,O), D_R2(0,0), , Dg_n(OjO), wird den zugehörigen

Multiplikatoren .305 aus den Registern 299 und 300 abartragen.

Dia Produkte D_g(0*,0) ⁰Dg₁₊(IIl₁O); D_g(0,0) ^eD_R2+(0,0);....;

Dg(O,O)" D_Rn+(0,0); ; Dg(O,0) * D_R1(0,0); D_g(0,0) · D_R2(0,0);,.

Dg(0,0) * Dg_n(OjO);... werden durch'die Multiplikatoren gebildet und.einer Gruppe von Akkumulatoren 327 zugeführt.

Im Zeitpunkt "Ic" wird der Schiebesteuerschaltung 328 ein Impuls zugeführt, welcher bewirkt, daß die Angaben im Register 245 um eine Stelle verschoben werden. Die Schieberegister werden im Zeitpunkt "2a" regeneriert, und der Zähler entwickelt · einen Ausgangswert D„(l,0), welcher im Zeitpunkt "2b" multipliziert wird, zu:
D_R1#(l,0); Dg₂₊(I₁O);...^g_n+(I₁O);...; D_R1(l,0);D_R2(l,0);...; Dj^_n(1,0);...und liefert die Produkte D_g(l,0) ° D_R1+(l,0);

Dg(I,0) " D_R2*(l,0);...Dg(l,0) · Dg_n+(IjO); ;

Dg(I,0) · Dg₁(I,0); D₃(I,0) * Dg₂(I,0);...;Dg(l,O) · Dg_n(I,0);..}

Diese Produkte werden den Akkumulatoren 52? zugeführt, wo sie den vorher gespeicherten Produkten zugefügt werden.

In ähnlicher Weise werden die restlichen Produkte entwickelt und den Akkumulatoren aufgeprägt. Nachdem alle Produkte gebildet worden sind, repräsentiert die Anzahl der Akkumulatoren ausgangsseitig den Wert

) · Dg(x'y')

für jedes Bezugszeichen R* und R. Diese Signale werden auf eine Gruppe von Divisionsgeräten 401 gegeben, wo sie mit einem Normalisationsfaktor dividiert werden, der definiert worden ist als ^ —τ

/ η —

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it

Für das besondere Bezugsniuster R .

Ein Maximum-Signal-Indikator 330 wählt den größten Teilerausgang als eine Anzeige der Identität des Zeichens aus, oder liefert eins Zurückweisungsanzeige, wenn das Verhältnis des größten Teilerausganges zum zweitgrößten Teilerausgangeö ungenügend ist und wenn das größte und das zweitgrößte Signal nicht den beiden gespeicherten Versionen desselben Bezugsmusters, z.B. 3* und 3» entsprechen. Das System schafft dasselbe Ausgangssignal ohne Rücksicht darauf, ob die Identifizierung auf einen nichtanpassungsfähigen oder auf einen anpassungsfähigen Bezugsmuster beruht.

Jedes der nacheinander erzeugten Elemente der Autokorrelationsfunktion der Zeichen wird auch über ein Und-Gatter 407 unter der Kontrolle des Taktgebers 246 auf ein Register 405 gegeben. Diese Elemente werden individuell mit den entsprechenden Elementen der Autokorrelationsfunktion des entsprechenden anpassungsfähigen Bezugsmusters durch eine Gruppe von Subtraktionsgeräten 409 verglichen.

Die zugehörige anpassungsfähige Bezugsmusterfunktion wird durch das Und-Gatter 411 unter der Kontrolle der Ausgangssignale aus dem Maximum-Signal-Indikator 330 ausgewählt. Die Abweichung, wenn ,je, zwischen dem Zeichen und dem ausgewählten Bezugsmuster ist in den Ausgangssignalen der Subtraktionsgeräte reflektiert. Dies:; Signale fließen auf die Divisionsgeräte 413» wo eine Division mit einem Korrektionsfaktor stattfindet* der durch, ein Signal des Mischers 415 zugeführt wird. Das Resultat dieser Divisionen kommt über die Und-Gatter 417 unter der Stauerung derAusgangsignale aus dem Maximum-Signal-Indikator 330 auf die zugehörigen,entsprechenden,anpassungsfähigen Bezugsspeic::erregister 299. Der Korrektionsfaktor aus dem Mischer 415 ist eine Funktion der DokumentQualität. Das Unterscheidungsfaktor-Signal aus dem Maximum-Signal-Indikator ist eine irunktion der Y/ahrjehe-uilichkeit der korrekten Identifizierung.

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Die Divisionsgerkte 401 arbeiten auf dar Ausgangs ώ ei te jedes Akkumulators 527, um , ornialisierte Resultate zu liefern. Die nichtanpassungsf-higen Speicherregister können normalisierte Bezugszeieiienfunktionen enthalten und die entsprechenden Ergebnisse der Teiler (Fig.34e) können eliminiert werden. Die Divisionsergebnisse, welche de^i anpassungsfähigen Speicher (Register 299) entsprechen, können nicht eliminiert werden, wenn nicht die anpassungsfähigen Scnaltungen berichtigt werden, um eine Kormalisierungsfaktorberechnung einzuschließen. Der Einfachheit halber sind in Fig.34 clie Teiler. (Dividers) sowohl für anpassungsfähige als auch für nichtanpassungsfähige Kanäle gezeigt, aber bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung schließt der nichtanpassungsfähige Speicher die fformalisationsfaktoren ein, und die Teiler v/erden eliminiert, während der anpassungsfähige Speicher die Hormalisationsfaktoren nicht enthält, und die Teiler gesperrt sind.

Mg.35 ist eine schematische Darstellung der Erfindung, die an sich bereits an Hand des Blockschemas in Fig.l und an Hand des Funktionsablaufe3 in Fig.34 beschrieben war. Die in Fig.34 benutzten Bezugszeichen sind in Fig.35 übernoimnen worden. Das Zeichen 201 auf einer Matrix 203 ./ird reihenniäiäig durch einen Flying-Spot-Abtaster 205 und einer Photoröhre 207 abgetastet. Der Flying-spot-Abtaster und die zugehörigen Kippschaltungen sind auf den Seiten 369 bis 375 des Buches von V.K. Zworykin und E.S. Ramberg "Photoelectricity and Its Application", 1949 Verlag John Wiley
beschrieben.

Fig.45 zeigt mehrere Wellenfornen, die zu der in Fig.35 gezeigben Schaltung gehören.

Ein Startiinpuls (Wellenform A) leitet den Arbeitsgang der Schaltung fur die Musteridentifiziarung ein. Dieser Impuls beeinflußt einen Einschuß-Gatter-Generator 209, der dann Uher die Leitung 211 einen Stauervorgang für die G-atterbeeinflussung 1-ie-

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fert. Die Zeiteinheit ist definiert als die Zeit, die zwischen zwei benachbarten Taktimpulsen (Wellenform B) liegt. Der erste Taktimpuls eiatsteht nach dem Startim^uls A. Dieser flieüt über das Und-Gatter 13 als uiellenf oriii G.

Dieser Impuls dient mehreren Funktionen. Eine davon besteht darin, den Trigger des vertikalen Kippgenerators 204- auszulösen, welcher die vertikale Kippspannung (Wellenform D) für den Abtaster 205 liefert. Entsprechend der besonderen Ausführung der Matrix 203 werden vom Abtaster entsprechende Impulse geliefert. Jeder Horiz-mtalkipp (Wellenförai F) ist fünf Zeiteinheiten lang. Ein fünf Impulse-Zähler 215 liefert einen "1" Ausgang bei einer Registrierung einer Null. Dieser Zähler vri.rd durch die Wellenform C aux" null zurückgestellt.

Ein anderer Zähler 217, welcher auch durch die Wellenform C zurückgestellt wird, schafft einen "1" Ausgang auf der Leitung 219 für das Und-Gatter 221, wenn sein Zählerstand niedriger als 8 ist.

Die Wellenform G kippt die erste Hcrizontal-Kippschaltung für l3ii Abtaster durch Einstellung des Zahlers 215 auf 0, der einen "1" Ausgang über das Oder-Gatter 223 für den Horizontal-Kippgenerator 225 liefert.

Der f. fte Taktimpuls B n^cn der Wellenform C beeinflußt den Zähler 215 und der Zähler registriert wieder 0. Damit .vird ein "1" Ausgang far den Start der zweiten Horizontal-Kippschwingung (siehe Wellenform E) ausgelöst. In derselben Weise werden die folgenden horizontalen Kippvorg^nge eingeleitet. Der Beginn des neunten Horizontal-ICippvorganges liefert far den Zähler 217 den achten Impuls. Dieser beeinflußt den Zähler zur Registrierung siner 8, v/omit eine Begrenzung für das Und-Gatter 221 gegeuen ist* Dies begrenzt dia Abtastoperation durch Auslösung eines "O"Signales aiii' dsr Leitung 219 für die Sperrung des Und-Gatters 221, -.-/elch^r lia Tcikti„.pulse B vom Eingang des Zahlers

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BAD ORIGINAL

215 entfernt.

Die Wellenform C beeinflußt auch, das Flip-Flop 227 über aas Oder-Gatter 223 für die Umschaltung des Und-Gatters 229. Die Taktimpulse, welche mit einer halben Einheit durch das Verzögerungsglied 231 verzögert sind, werden auch dem Und-G-atter 229 zugeführt. Die durch dieses Und-Gatter (Wellenform G) gelaufenen Takti^pulse steuern das Und-Gatter 231, so'daü der Abtastausgang der Fotoröhre 207 in Intervallen während des Kippvorganges des Abtasters frei wird. Die Wellenfone H zeigt den entsprechenden Video-Ausgang der Photoröhre fur das Eingangszeichan"3ⁿ. Das Gerät 231 beeinflußt den Ausgang der Photoröhre im Sinne einer Abfüllung. Die Wellenform I zeigt das an. Ausgang des Und-Gatters 231 vorhandene Signal für ein Eingangszeichen "3" an.

Der Zähler 233 wird auf "0" durch die Wellenform C zurückge" stellt. Dieser Zähler schafft zwei Ausgangswerte, eine:i bei einen Zählerstand von 44 und einen bei einem Zählerstand von 45· Der 45. Taktimpuls, welcher über das Und-Gatter 229 gelaufen ist, liefert am Ausgang des Zählers 233 einen Ausgangsimpuls, der das Flip-Flop 227 zurückstellt und das Und-Gatter 229 für weitere Durchgänge von Video-Signalen über das Und-Gatter 231. Da der Zähler auf 45 steht, gibt es 45 Zeitintervalle,in denen das Flip-Flop eingestellt wird und das Und-Gatter 229 umgeschaltet wird.

Die 45 Impulse vom Und-Gatter'229 (Wellenform G) werden auch dem anderen Und-Gatter 235 aufgeprägt. Der 45. dieser Impulse wird durch die Y/ellenform K gesperrt. Diese ist ein Sperrsignal mit einer länge von 1-1/2 Einheiten. Der Ausgang des Und-Gatters 235 wird durch 237 um eine halbe Einheit verzögert, um einen Impulszug (Wellenlänge L) zu schaffen, die in Phase ist mit do-n Taktimpulsen (Wellenform B).

Zwei 45 Positiona-Soxiieberegifiter 243 und 245 werden auch durch C zurückgestellt. Die 44 Impulse der Wellenform: L kcujüen aber

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BAD ORKSINAL.

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die Oder-Gatter 247 und 249» um die Register 44inal zu verstellen. Jeder der Schie"beimpulse (Wellenform L) ist in Phase mit dem Taktimpuls (Wellenform B). Die Verschiebungen treten daher zwischen aufeinanderfolgenden Video-Impulsen am Und-Gattor 231 auf. Auf diese Weise passiert eine halbe Einheit nach dem ersten Video-Signal (von der ersten Fläche der Matrix 203) ein Impuls auf das Gatter 231 in die ersten Positionen der Schieberegister 243 und 245. Der erste der 44 Schiebeimpulse (Wellenform I) verschiebt diese Angabe in die zweite Stelle jedes Schieberegister. Eine andere halbe Einheit später wird das Video-Signal entsprechend der zweiten Fläche der Matrix in die unterste Stelle jedes Schieberegisters plaziert. Nach aufeinanderfolgenden Verschiebungen sind die 45 Video-Darstellungen der diskreten Flächen der Matrix 203 in jedem Schieberegister gespeichert.

Die Figuren 36 bis 43 zeigen die aufeinanderfolgende Operation der Schieberegister 243 und 245 und ihre zugehörigen Schaltkreise bei der Entwicklung der Autokorrelationssumrien. Jede der Figuren 36 bis 43 zeigt zwei binäre 45-Bit-Worte, womit angegeben ist, daß in den Schieberegistern 243 und 245 Bits gespeichert 3ind, wenn die Autokorrelationsfunktion gebildet wird.

Das obere binäre Wort ist in allen Figuren dasselbe und repräsentiert die Angaben i,m Schieberegister 243, entsprechend einem nichtmittigem Eingangszeichen "3^M> das in den Matrizen der Figuren 36 bis 43 durch linksgeneigte Linien angezeigt ist.

Das untere binäre Wort zeigt die Angaben im Schieberegister 245 an. Dieses Wort wird durch Verschiebung der Angaben im oberen binären Wort mit dem -ngezeigten Betrage erhalten. Die Schieberegister sind in Fig.15 dargestellt. Die rechtsgeneigten Linien in den Matrizen zeigen die Positionen des verstellten Zeichens "3" entsprechend dem unteren binären Y/ort an.

Die Bits im ooeren Wort werden mit den Bits in dem unteren Wort verglichen u:
Ler^est^llt.

verglichen und ein Zählsrstand aus der Anzahl der Koincidenz-Bits

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BAD ORIGINAL

Dieser Stand schafft die Angabe fur die Autokorreationstabelle in Fig. 44 . Mg. 36 zeigt den Zustand der Schieberegister während der Anfangsoperation. Es gibt sieben koincidente Bits, ./eiche die "7" im Zentrum (Position 0) der Fig. 44 schaffen. Figur 37 zeigt den Zustand des Schieberegisters während der L'y/eiten Operation. Das untere binäre Wort ist um eine Stelle verscaoben. Diese entspricht der Verschiebung des Eingangszeichens um eine Einheit nach rechts. Es sei bemerkt, da£s das verschobene Zeichen (rechtsgeneigte Linien) auf der Matrix teilweise auf der linken Saite der Matrix liegt.

Es gibt jetzt zwei koincidente Bits (Bit Nummer 4 in Reihe 2 und Bit Hummer 4 in Reihe 6), welche die "2" in der Position 1 von Fig.44 liefert.

Fig. 38 zeigt dia Zustände nach ζ',/ei Verschiebungen, welche die "0" in der Position "2" in Figur 44 bringen. Da die Verschiebung fortgesetzt wird (nach drei Verschiebungen), nimmt das verschobene Zeichen die Gestalt der "3" auf der linien Seite der Matrix an und zwar eine Reihe unter dem unverschobenen (kurze linke Linien auf der Matrix) Zeichen (Fig.39)· Nach drei Verschiebungen gibt es ein koincidentes Bit (Bit Nummer 3 von Reihe 6), welches die "1" an der Stelle 3 der Figur 44 schafft. Die fortgesetzte Verschiebung liefert den Rest der Angaben für die Tabelle in Fig.44.

Die Fig.40 zeigt die Zustände nach 22 Verschiebungen. Das untere Wort in Fig.40 zeigt drei Bits (Nummer 2 und 5 von Reihe 1 und Nummer 1 von Reihe 2). Die verschobenen Zeichen (rechtsgeneigte Linien) haben begonnen, in den oberen Teil der.Matrix einzutreten und zwar entsprechend den Bits, welchen am linken Ende des unteren Wortes eingetreten sind.

Nach 22 Verschiebungen gibt e3 keine koincideriten Bits, welche eina "0" an der Stelle 22 der Tabelle 44 lief~rn(entsjrschend der Verschiebung des Zeichens nach rechts um 2 Ein-

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BAD

"SM

heiten und nach unten um 4 Einheiten^,,

Fig.41 zeigt die Zustande nach 23 Verschiebungen, welche O koincidente Bits liefern. Dies entspricht einer Verschiebung nach links um zwei Einheiten und nach oben um fünf Einheiten, was vergleichbar ist mit der Verschiebung nach links um 2 Einheiten und nach oben um 4 Einheiten, weil die Matrix 9 Reihen hat. Auf der Matrix von Fig.41 ist das Bit 246 in das Bit 248 verschoben (links 2 Einheiten und nach unten 5 Einheiten), und da3 Bit 250 ist bis zu dem Bit 252 verschoben (links 2 Einheiten und nach unten 4 Einheiten). ·

Die Wahl dar beiden Einheiten nach links und der 4 Einheiten nach oben \.-urde gemacht, um den Eingang der Angaben in die Tabelle der Figur 44 in die Position 23 zu ermöglichen, die 23. Verschiebung und allen folgenden Verschiebungen schaffen Angaben für den oberen Teil der Tabelle in Fig.44. Wegen der Symmetrie der Tabelle sind diese Angaben redundant.

Die Fig.40 zeigt die Zustande -nach 44 Verschiebungen so daß eine "2" an der Stelle 44 der Tabelle in Fig.44 geliefert wird. Endlich zeigt Fig.43, daß 45 aufeinanderfolgende Verschiebungen dasselbe Resultat liefern würde, wie es vor der Verschiebung (Fig.36) erhalten wurde. Dieselben Autokorrelationsresultate werden erhalten(Fig.44) durch diese Methode wie sie erhalten worden waren (Fig.29) durch die in Zusammenhang mit den Fig.21 bis 28 geschilderten Methoden. Wenn Eingangsζeichen von der Form "m" /"n" identifiziert werden sollen, muß die Eingangsmatrix von der Größe 2m-l/2n-l (oder größer) sein.

Die Operation der Schieberegister und deren zugeordnete Schaltkreise entwickeln die 23 nicht-redundanten Summen, wie sie in den Tabellen der Fig.36 bis 43 angezeigt sind. Die Summen werden im Zähler 257 (Fig.35b) angehäuft. Der Zähler 233 wird ausgangsseitig bei 45 über das Gatter 258 (erster Impuls der Wellenform M)und Über das Und-Gatter 259 durchlaufen, um das Flip-Flop

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261 einzustellen, welches ein Umstelluiigssignal (Wellenform N) für das Und-Gatter 263 schafft. Die aufeinanderfolgenden Taktimpulse werden durch dieses Und-Gatter (Wellenform P) und über die Oder-Gatter 247 und 249 geführt, um gleichzeitig jedes Register 243 und 245 45mal zu verschieben. Wenn dia Register verschoben sind, durchlauft ein Zählimpuls das Und-Gatter 255 bis zum Zähler 2571 wenn immer die Bits in der 45.Stelle der Register "l"sen sind. Da beiden Registern identische Video-Angaben zugeführt worden sind, zeichnet der Z&hler 257 die Summe der Video-Bits während der ersten Stufe der Operation, wie in Fig.36 gezeigt, auf.

Ein 45-Impulszähler 265 liefert eine Wellenform Q, welche über das Oder-Gatter 267 auf das Ruckstell-Flip-Flop 261 geführt wird. Damit wird die Operation des Und-Gatters 263 nach 45 Impulsen gesperrt. Wenn das Flip-Flop 261 zurückgestellt ist, wird ein Impuls über das Und-Gatter 269 von 271 aufgeprägt. Der Ausgang von 271 (single-shot) schaltet das Und-Gatter 273 um, so daß der folgende Taktimpuls passieren kann. Das Und-Gatter 269 wird für eine Zeiteinheit nach dem Auftreten der Wellenform C über die Aktion der single-shot-Einheit 283 und des Inverters 285 gesperrt. Dies gewährleistet, daß kein Signal (Wellenform S) erzeugt v/erden wird, wenn das Flip-Flop 261 anfänglich durch die Wellenform C zurückgestellt ist.

Die Wellenform S wird über das Oder-Gatte.· 249 geführt, um die Angaben im Schieberegister 245 um eine Stelle zu verschieben. Diss entspricht der Verschiebung des Musters 201 auf der Matrix 203 un eine Einheit. Die Fig. 37 bis 43 zeigen die Operation der Schieberegister während verschiedener Datenverschiebungen. Die Wellenform S wird auch über die Verzögerungseinheit 287 und aber das Oder-Gatter 258 und Über das Und-Gatt^r 259 gefuhrt, um das Flip-Flop 261 fUr die zweite Phase der Operation (Wellenform H) einzustellen. Die Verzögerung 287 gev/.,hrleist3t, da^ das Flip-Flop 261 nicht zurückgestellt /vird, bevor das Register 245 verschoben ist. Auf diuse V/,ise v/e^aun dio Register 243 und 245 45mal verateilt, um eine Suiuue der -^uincidenz von

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"1"Signalen im Zähler 257 anzuhäufen. Der Zähler 245 wirdiann um eine Stelle verschoben, und jeder Zähler ist wieder 45mal verschoben. In dieser Weise werden die Korrelationssummen (Fig.44) nacheinander erhalten.

Die Autokorrelationsfunktion kann auch mit einem einzige Schieberegister erzeugt werden, wie dies in der amerikanischen Patentschrift 3 036 775 gezeigt ist.

Die Wellenform S steuert auch das Und-Gatter 295, damit die angehäufte Summe im Zähler 257 den nachfolgenden Stufen und nach einer Verzögerung von einer Einheit in 296 passiert und den Zähler 257 zurückstellt(Wellenform U). Diese Verzögerung 296 gewährleistet, daß der Zähler 257 ausgangsseitig passiert wird und dessen Wert auf die folgenden Stufen kommt, bevor der Zähler zurückgestellt ist.

Der Ausgang des 45-Impuls-Zählers 265 (Wellenform Q) leitet die Operation von zwei single-shot-Einheiten 277 ein, welche ein positives Gatter zum Inverter 279 liefern. Der Inverter-Ausgang (Wellenform R)'sperrt die Operation des Und-Gatters 281 während der Zeit, in welcher das Schieberegister 245 um eine Einheit (durch Wellenform S) verschoben wird. Dies verhindert, daß ein möglicherweise fehlerhaftes Signal über das Und-Gatter 255 während dieser Verschiebung zum Zähler 257 läuft.

Ein Ringzähler 298 liefert die Taktgabe für die folgenden Schaltungen. Dieser Zähler bildet einen "l"Ausgang nur auf einer Ausgangsleitung in diesem Zeitpunkt. Der Zähler wird durch die Wellenform 0 in seinen "0"Ausgang eingestellt. Ein Ausgangswert wird entwickelt aus seiner ersten Stufe (Wellenform V) nachdem das erata Erscheinen der Wellenform S stattgefunden hat. Aufeinanderfolgende Eingangswerte schalten den Zähler über seine 24 Positionen. Die Y/ellenform wird entwickelt durch den zweiten Eingang aui Ringzähler. Die Wellenform X kouut durch den 23.Eingang3-./ert und dis v'/eil^i.'f oria Y durch den 24. Eingangswert zur Geltung.

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Eine der Funktionen der Wellenform Y besteht in der Auslösung des 2-Einheiten-single-shots 2yl. Dieser liefert einen Ausgangswert über den Inverter 293 > um das Und-Gatter 259 (Wellenform T) zu sperren. Dieser stoppt den STeuumlauf das Flip-Flops 261 und der Schieberegister 243 und 245 nach 23 Verschiebungen.

Die Summe,v/elchs im Zähler 257 angehäuft ist, wird über das Und-Gatter 295 in der entsprechenden Zeit dem Register 297 übertragen. Die in diesem Register gespeicherte Anzahl wird gleichzeitig einer Gruppe von 20 Multiplikatoren 303 (l,n,c,d,f¹I*¹ Mult,»2*¹ MuIt »0* ¹MDTLIE, ¹I¹MuIt, '2¹BiUlT, 'O¹MOLiC in Fig.35) zugeführt , wo sie durch eine in einem Register 299 und 300 aus der Gruppe von 23 Registern multipliziert wird (Fig.35k,l,m,c,d und e)₀ D.h. die erste ZaLl D~(0,0), welche erzeugt und im Register 297 gespeichert wurde und welche die Autokorrelationssumme für eine '^"Verschiebung anzeigt, wird multipliziert im "!"Multiplikator 303 mit der im "l"Register-0 299 gespeicherten Zahl,

Dieses Produkt wird im "l"A]fckumulator 327 gespeichert. Zur selben Zeit multipliziert der "2"Multiplikator 303 dife¹! egister gespeicherte Zahl mit der im "2"Register 0 299 gespeicherten Zahl und übertrügt das Produkt auf den "2"Akkumulator 327.

In ähnlicher Weise uird die im Register 297 gespeicherte Zahl mit der in jedem der anderen 18 zugeordneten Register 299 und 300 (3,4....0,1*,2*,....0*) gespeicherten Zahl multipliziert, und die Produkte werden in den zugehörigen Akkumulatoren 327 gespeichert.

Die zweite Zahl Dg(1,0), wird darauffolgen! im Register 297 gespeichert und gleichzeitig mit den in den Registern 299 und 300 (a.B. ¹I*¹ Register —1,^t7^tRegister-l) gespeicherten Zahlen multipliziert. Bei dieser Ausführungsform sind 20 Multiplikatoren vorgesehen, zwei für jedes der Beaugsmuster (einer entsprechend dem anpassungsfähigen Speicher und «iner entsprechend deiii nichtanpassungsf^higen Speicher). Bei der Serienmultiplikation würde nur 1 Multiplikator gebraucht.

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Da 23 individuelle Aatokorrelatiorissummen berechnet werden, wenn eine 5x9 Matrix verwendet ist', werden 23 Register 299 und 300 gebraucht, um die Autokorrelationafunktion für jeden anpassungsfähigen Speicher und für jedes nich.tanpassung3fci.hig gespeicherte Bezugsmuster zu speichern. Die in den Registern 299 gespeicherten Zahlen sind die unnormal!sierten Autokorrelationsfunktionen und die im Register 300 gespeicherten Zahlen sind normalisierte Autokorrelationsfunktionen der Bezugsmuster, wie in den Tabellen in den Jig.28 bis 30 angezeigt ist. Da die Angaben im nichtanpassungsf^higen Register 300 nach seiner Anfangsberechnung nicht geändert werden, können normalisierte Werte bequem gespeichert werden. Die Angaben in den anpassungsfähigen Registern 299 sind meist bequem in unnoimalisierter Form für .eden Beraclmungsfall der geänderten Werte gespeichert. Da die unnormalisierten Autokorrelationsfunktionswerte den Wert 15 (Uli) nicht überschreiten, v/erden 4-Bit-Register verwendet.

Die Register 300 können auch 4-Bits von Angaben .entsprechend den Abrundungswerten normalisierter Autokorrelationsfunktionswerte speichern. Die Zahlen in allen Registern werden eingeführt bevor das System für die Zeichenerkennung benutzt wird.

Die entsprechende Zahl für den "Speicher in jedem besonderen Register in einer Gruppe hängt von der Größe der Sumnenbildung im Zähler 257 durch die Schaltung nach Jig.35a-b ab und wird durch eine Gruppe von Und-Gattern 313 gesteuert. Die Fig.44 zeigt die Autokorrelationsfunktion for das Muster '3*^f mit seinen Elementen ¹O', ¹I', '2', etc. bis '44', wodurch die Größenordnung der Generation angezeigt ist.

Der Ringzähler 298 (35b) steuert den Takt der Operation der Und-Gatter 313 und gewährleistet,daü dia Zahlen in den Registern, ,yelche in ihrer Beze^o -mmg eine "0" aufv/eisen, nach der Erzeugung der O-Varschiebunga-AutokorrelationssuiJiuie den Multiplikatoren 303 zugeführt wird. Di= Zahlen in den Registern, welche in der Bezeichnung eint "1" fahren, werden nach der Bildung der l-Verachiebö-Autokorrelationssumme abertragen.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   1) /V/erfahren zur automatischen Zeichenerkennung, dadurch gekennzeichnet, daß die abgetasteten Schriftzeichen mit 2 Sätzen τοη Bezugszeichen verglichen werden, von denen der eine Satz nicht anpassungsfchig gespeichert ist und der andere Satz anpassungsfähig gespeichert ist.

   2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der anpassungsfähige Satz der Bezugszeichen multipliziert wird, wenn die zu erkennenden Schriftzeichen nicht genau mit dem niohtanpassungsf^higen Bezugszeichen übereinstimmen.

   5.) Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß der anpassungsfähige Speicher geändert wird, wenn die Zeichen nicht zu dem anpassungsfähig gespeicherten Bezugsmuster passen.

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