DE1806559A1 - Verfahren zur Quantisierung eines Schriftzeichens oder Bildmusters,vorzugsweise zum Zwecke der Gewinnung von Steuerdaten fuer den elektronischen Lichtsatz - Google Patents

Description

Verfahren zur Quantisierung eines Schriftzeichens oder Bildmusters, vorzugsweise zum Zwecke der Gewinnung von Steuerdaten für den elektronischen Lichtsatz

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Quantisierung eines Schriftzeichens (Buchstabe, Ziffer, Interpunktionszeichen od. dgl.) oder Bildmusters, vorzugsweise zum Zwecke der Gewinnung von Steuerdaten für den elektronischen Lichtsatz.

Das vorausgesetzte Verfahren besteht im wesentlichen darin, daß eine - meistens mit einem Rasterliniennetz versehene - graphische Vorlage, auf der das Schriftzeichen bzw. Muster gegenüber seiner zu setzenden Größe stark vergrößert abgebildet ist, Punkt für Punkt und zeilen- oder spaltenweise lichtelektrisch abgetastet wird, und daß die Längen der aufeinanderfolgenden abwechselnd hellen und dunklen Teilstücke jeder Zeile bzw. Spalte je als Anzahlen von Kleinsteinheiten, die beispielsweise durch die Maschenweite des verwendeten Rasternetzes vorgegeben sind, ermittelt und in binär codierter Form in einem Zwischenspeicher (Lochstreifen, Datenmagnetband od. dgl.) registriert und aus diesem in einen Magnetkernspeicher eingelesen werden.

Der so gespeicherte Bildinhalt wird bekanntlich beim Setzvorgang aus dem Kernapeicuer abgerufen.

Die Erfindung befaßt sich im besonderen mit der Abtastung der in der Abtastrichtung verlaufenden Konturenstücke des Schriftzeichens oder Bildmusters; unter der Voraussetzung, daß die Abtastung, wie es bevorzugt wird, spaltenweise stattfindet, sollen diese Konturen im folgenden der Kürze halber auch als Vertikalkonturen bezeichnet werden.

009820/1220

Es hat sich gezeigt, daß bei der Abtastung einer geraden Vertikalkontur nicht immer, wie erwartet, ein einziger, der Gesamtlänge dieser Vertikalkontur entsprechender Wert ermittelt wird, sondern eine Anzahl von Teilwerten, die in mehr oder weniger häufigem und unregeImäi3igem Wechsel als Hell- und als Dunkelinformationen registriert werden.

Die Hauptursache dieser unsicheren Abtastung liegt darin, daß sich der Vorlagenträger infolge von Temperatur- und Feuchtigkeitseinflüssen, verzieht , so daß die ursprünglich schnurgerade gezeichnete Kontur leichte Ein- und Ausbuchtungen bekommt. Hierzu addiert sich im ungünstigen Falle nocn ein gewisser, nicht mehr vermeidbarer Restfehler in der Geradführung des Abtastkopfes.

Da nun jede "Hell"- oder "Dunkel"-Entscheidung der Abtasteinrichtung für die volle Breite einer Spalte (bzw. Höhe einer Zeile) gilt, so wird die auf der Vorlage noch verhältnismäßig geringe Ungerad— linigkeit der Kontur beim Setzvorgang derart vergröbert wiedergegeben, daß die Kontur des gesetzten Schriftzeichens geradezu schartig wirkt.

Eine besonders nachteilige Folge der unsicheren Abtastung ist vor allem die, daß unnötig viele Kernspeicherzellen besetzt werden. Diese Nachteile sind umso schwerwiegender, wenn es sich beispielsweise um Schriftzeichen handelt, die vielfach größer gesetzt v/erden sollen als die Schriftzeichen des übrigen Textes, wie es etwa für Zeitungsüberschriften in Betracht kommt. Da diese Groß-Schriftzeichen eine gegenüber der Vorlage weniger starke Verkleinerung erfahren als die übrigen Schriftzeichen, so werden die Konturenfehler bei ihnen besonders augenfällig hervortreten. Audi die zusätzliche Inanspruchnahme von Kernspeicherzellen ist hierbei besonders störend, Um nämlich Schriftzeichen in diesen vielfach größeren Schriftgraden noch zusammenhängend geschwärzt aufzeichnen zu können, muß die ; Schriftzeichenvorlage, die aus Gründen der Wirtschaftlichkeit immer dieselbe Größe hat, in mehrfach feinerer Auflösung abgetastet werden, d.h., daß man die der Zählung zugrundezulegende Kleinsteinheit mehrfach kleiner wählen mu3* Für Vorlagen mit Rasterliniennetz bedeutet das, daß die ursprünglich als eine Kleinsteinhsit gezählte Ra-

009820/1220

sternetzmasche stattdessen als zwei oder mehr Kleinsteinheiten gezählt wird. Dementsprechend wird dabei jede Rasternetzmasche auch in mehreren Spalten bzw. Zeilen abgetastet. Durch diese feinere Auflösung wird somit ohnehin schon ein Mehrfaches an Kernspeicherzellen in-Anspruch genommen; dies ist umso mehr ein Grund, jede nicht unbedingt nötige Besetzung von Kern3peicherzellen zu vermeiden.

Die geschilderten Unsicherheiten bei der Konturenabtastung werden erfindungsgemäß dadurch unwirksam gemac .t, daß in Abtastrichtung verlaufende Konturenstüeke des Schriftzeichens bzw. Bildmusters je mit einem von diesem unterscheidbaren Begleitstreifen versehen werden, und daß beim Abtasten der Vorlage aus dem Vorhandensein des Begleitstreifens ein besonderes Signal abgeleitet und dieses dazu benutzt wird, zu verhindern, daß die Registriereinrichtung ä auf einen während der Abtastung eines solchen Konturenstüekes auftretenden ,Wechsel von Dunkel- auf Hellinformationen (oder umgekehrt) anspricht. ·

Hierdurch wird erreicht, da.'i die Registriereinrichtung auf diejenige Information (beispielsweise "dunkel"), ./eiche am Anfang des Segleitstreifens vorlag, bis zum Ende des Begleitstreifens eingestellt bleibt, d.h., daß die gesamte Anzahl der währenddessen gezählten Kleinsteinheiten sich auf diese, und nur auf diese, Information bezieht, auch dann, wenn zwischendurch fehlerhafterweise die andere der beiden möglichen Informationen (also "hell") auftritt.

Die Breite des Begleitstreifens ist nicht kritisch; 3ie muli nur so gewählt sein, daß die Ungenauigkeiten der Kontur mit Sicherheit ^ überbrückt werden.

Sofern die Schriftseichen- bzw. Bildmustervorlage in Schwarz-Weiß-Darstellung aufgeführt ist, wird man den Begleitstreifen zweckmäßigerweise in einer Buntfarbe anlegen.

Das erfindungügemäße Verfahren wird vorteilhaft dadurch verwirklicht, daß gleichzeitig mit der Punkt-für-Punkt-Abtastung (Scharfabtastung) eine Umfeldabtastung stattfindet, deren größten Anteil das Seitenfeld einnimmt, und daß die aus der Scharfabtastung und die aus der Umfeldabtastung herrührenden elektrischen Größen je

009820/1220

einem der beiden Eingänge einer der Registriereinrichtung vorge-■ schalteten Torschaltung zugeführt werden, die so ausgebildet ist, da;d sie gesperrt wird, wenn die Umfeldabtastung den Begleitstreifen erfaßt.

Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung näher' erläutert.

Fig. 1 zeigt als Beispiel den erfindungsgemäß mit Begleitstreifen versehenen Buchstaben "R" -und die

Pig. 3 ein Konturenstück mit übertrieben großer Ungeradlinigkeit.

In Fig. 2 ist eine Einrichtung zur Ausübung des erfindungsgemäuen Verfahrens schenatiach dargestellt. ·

Die Fig. 4 zeigt eine Scuriftzeichenpartie, bei der Vertikal-™ und Horizontalkoritur-en zusammentreffen.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten, als SchriftZeichenvorlage aufzufassenden Buchstaben "R" sind sämtliche geraden Vertikalkonturen und außerdem kurze Stücke der gekrümmten Konturen, soweit sie angenähert· durch eine vertikale Tangente ersetzt werden können, mit den Begleitstreifen 1...7 versehen.

In der vorliegenden Schwarz-Weiß-Zeichnung sind die Begleitstreifen durch eine Verscjiiedenartigkeit der Schraffuren von dem Schriftzeichen unterscheidbar gemacht. Die Schraffur des Schriftzeichens soll Schwarz, die Schraffur der Begleitstreifen dagegen soll eine Buntfarbe andeuten.

Im vorliegenden Falle s.nd somit Schriftzeichen und Begleitstreifen auf die gleiche Art, nämlich optisch, abtastbar ausgeführt; dies stellt die technisch einfachste Lösung dar. Es wäre jedoch auch durchaus denkbar, den Begleitstreifen auf eine andere Art, etwa mechanisch, magnetisch oder elektrisch abtastbar auszuführen.

In der gemäß Fig. 2 schematisch dargestellten Einrichtung ist 10 der abzutastende Vorlagenträger, der den Buchstaben "R" gemäß Fig. aufweist. Mittels der Linse 11 wird ein reelles Bild des momentan abgetasteten Teils der Vorlage auf eine Lochblende 12 projiziert. Wie in Fig. 2a näher dargestellt, hat die Lochblende 12 eine ver-

0 09820/1220

BAD

hältnismäi3ig kleine, für die Scharf abtastung bestimmte Blendenöffnung 13, die von einer rechteckigen, für die Umfeldabtastung bestimmten Spiegelfläche 14 umgeben ist. Die übrige Oberfläche der Lochblende 12 ist geschwärzt und mattiert zu denken.

Der durch die Blendenöffnung 13 hindurchtretende Lichtstrahl fällt auf die Photozelle 15. Zwischen Lochblende 12 und Photozelle 15 ist ein Farbfilter 16 angeordnet, dessen Färbung mit der Färbung des Begleitstreifens übereinstimmt, so daß der Begleitstreifen und das Weiß des Vorlagenträgers 10 für die Photozelle 15 wenigstens annähernd gleich hell wirken.

Mittels der Spiegelfläche 14 wird das Licht des abgetasteten Umfeldes auf die Photozelle 17 umgelenkt. In diesem Strahlengang i3t ein Farbfilter 18 angeordnet, das gegenüber dem Farbfilter 16 ein Kornplementärfarbfilter darstellt. Der Begleitstreifen wirkt somit für die Scharfabtastung (Photozelle 15) als helle, dagegen für die Umfeldabtastung (Photozelle 17) als dunkle Fläche.

Die Ausgangsspannungen der Photozellen 15 und 17 werden je einem der beiden Eingänge 19 und 20 einer UND-Iorsehaltung 21 zugeführt, wobei jedoch die Auβgangsspannung der Photozelle 15 zuvor mittels einer NEIN-Schaltung 22 invertiert wird. Die UND-Torschaltung 21 und die NEIN-Schaltung 22 wirken derart zusammen, daß die an den Ausgang der UND-Torschaltung 21 angeschlossene Flip-flop-Schaltung 23 auf die von der Photozelle 15 abgegebenen Signale nur dann anspricht, wenn am Eingang 20 der UND-Tοrschaltung 21 eine von der. Photozello 17 abgegebene Spannung steht, d.h., wenn das Umfeld hell ist. Ist dies der Fall, so wird die Flip-flop-Schaltung 23 bei jedem Wechsel des Signals (von "hell" auf "dunkel" oder umgekehrt) gekippt und veranlagt den Codierer 24, alle von diesem bis zum nächsten Wechsel gezählten Kleinsteinheiten derselben Information ("hell" bzw. "dunkel") zuzuordnen, etwa in der Weise, daß eine bestimmte Godeatelle besetzt oder nicht besetzt wird.

Über die Leitung 25 wird der Steuerbefehl gegeben, das jeweilige Zählergebnis an den Streifenlocher 26 zu übertragen und diesen zum Einstanzen einer Lochkombination in den Lochstreifen 27 zu veranlassen. ■

009820/1220

BAD

Die Wirkungsweise dieser Einrichtung sei anhand des in Pig. 3 übertrieben ungerade gezeichneten Konturenstückes 30 erläutert.

Hierin ist 31 der von der Blendenöffnung 13 erfaßte Abtastpunkt und 32 das von der Spiegelfläche 14 erfaßte Umfeld.

In der Stellung a ist der Abtastpunkt 31 auf die schwarze Kontur 30 aufgelaufen, das Umfeld 32 dagegen enthält noch einen so großen Anteil vom Weiß des Vorlagenträgers, daß am Eingang 20 des UND-Tores 21 genügend Photozellenspannung steht, um dieses Tor geöffnet zu halten; die Flip-flop-Schaltung 23 konnte daher in die der Information "dunkel" zugeordnete Lage kippen. Hierzu sei bemerkt, daß die Schaltung so justiert zu denken ist, daß das Umfeld als hell gewertet wird, solange sein Weiianteil etwa 10$ noch nicht unterschritten hat.

In der Stellung b erfaßt die Umfeldabtastung den Begleitstreifen 33, den sie, »/ie bereits erwähnt, als dunkle Fläche wertet, so daß die Photozelle 17 keine Spannung mehr abgibt und das UND-Tor 21 gesperrt ist. Somit werden bis zum Ende des Begleitstreifens 33 alle gezählten Kleinateinheiten der Information "dunkel" zugeordnet, auch dann, wenn die Scharfabtastung zwischenzeitlich helle Flächenteile erfaßt, was z.B. in der Stellung c der Fall ist. Wie bereits erläutert, ist es dabei in der Wirkung gleich, ob diese Flächenteile wirklich weiß sind oder die Färbung des Begleitstreifens aufweisen.

Bei diesem unerwünschten Informationswechsel sowie auch bei der anschließenden Rückkehr auf die dunkle Kontur, wie sie auf dem weiteren Wege von Stellung e nach Stellung d stattfindet, wird somit jedes Kippen der Flip-flop-Schaltung 23 verhindert.

Am Ende des Begleitstreifens 33, d.h. in der stellung e, wird das Weiß des Vorlagenträgers zuerst von der Umfeldabtastung erfaßt, wodurch das UND-Tor 23 wieder entsperrt wird. Damit ist die Einrichj tung dafür vorbereitet, den anschließend von der Scharfabtastung festgestellten Informationswechsel, nämlich von "dunkel" des Schriftzeichens zu "hell" des Vorlagenträgers zu registrieren.

BAD Ofü^fMAL

009820/1220

In der Pig. 4 ist der Pall veranschaulicht-, daiS ein waagerechter auf einen senkrechten Balken des Schriftzeichens trifft. In solchem Pail muß zwischen Anfang bzw. Ende des Begleitstreifens 33 und dem Rand des waagerechten Balkens eine gewisse Lücke 34 freigelassen werden, die wenigstens annähernd' so groß ist wie die Höhe des Umfeldes 32. Diene Lücken sind erforderlich, damit, während der Abtastpunkt 31 auf den waagerechten Balken aufläuft, das Umfeld 32 mit Sicherheit hell ist.

Die beschriebene Einrichtung geinäii Pig. 2 erweist si cn nicht nur bei der Konturenabt as tunj als vorteilhaft, sondern beim .abtasten, der gesamten Fläche eines ScLriftzeichens oder Bildmusters. Die abzutastenden Vorlagen werden vorzugsweise fotografisch hergestellt bzw. sind fotografische Kopien. Fotografisch geschwärzte Flächen enthalten aber häufig kleine transparente Fehlerstellen. Diese können bei der Scharfabtastung schon hinreicnen, um ebenfalls einen unerwünschten Informationswechsel zu verursachen; im Vergleich zu der Größe des Umfeldes sind sie jedoch so geringfügig,'d^3 das Umfeld, auch wenn es solche Fehlerstellen enthält, als duntcex gewertet wird und das UND-Tor 21 gesperrt bleibt.

4 Patentansprüche
2 Blatt Zeichnungen

009 8 20/122 0

Claims (4)

Fa. Dr.-Ing. Rudolf Hell Kiel, den 4.10.1968 23) Kiel 14 ^ Wf/Hbs. Grenzstr» 1-5 Patentanmeldung Nr. 68/296 Kennwort: "Begleitlinie" Patentansprüche

1) Verfahren zur Ouantisierung eines Schriftzeichens oder Bildmusters, vorzugsweise zum Zwecke der Gewinnung von Steuerdaten für den elektronischen Lichtsatz, wobei eine gegf. mit einem Rasterliniennetz versehene graphische Vorlage, auf der das Schriftzeichen oder Muster gegenüber seiner Größe im Satz stark vergrößert abgebildet ist, Punkt für Punkt und zeilen- oder spaltenweise lichtelektrisch abgetastet wird, und wobei die Längen der aufeinanderfolgenden abwechselnd hellen und dunklen Teilstücke jeder Zeile bzw. Spalte je als Anzahlen von Kleinsteinheiten ermittelt und registriert werden, dadurch gekennzeichnet, daß in Abtastrichtung verlaufende Konturenstücke des Gchriftzeichens bzw. Bildmusters je mit einem von diesem unterscheidbaren Begleitstreifen versehen -/erden, und daß beim Abtasten der Vorlage aus dem Vorhandensein des Begleitstreifens ein besonderes Signal abgeleitet und dieses dazu benutzt wird, zu verhindern, daß die Registriereinrichtung auf einen während der Abtastung eines solchen Konturenstückes auftretenden V/echsel von Dunkel- auf Hellinformationen (oder umgekehrt) anspricht.

2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet« daß aer Begleitstreifen in einer Buntfarbe angelegt ist.

3) Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig mit der Punkt-für-Punkt-Abtastung (Scharfabtastung) eine Umfeldabtastung stattfindet, deren größten Anteil das Seitenfeld einnimmt, und da3 die aus der Scharfabtastung und die aus der Umfeldabtastung herrührenden elektrischen Größen je einem der beiden Eingänge einer der Registriereinrichtung vorgeschalteten Torschaltung zugeführt werden, die so ausgebildet ist, daß sie gesperrt wird, wenn die Umfeldabtastung den Begleitstreifen erfaßt.

009820/1220

4) Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Anfang bzw. Ende des Begleitstreii'ens und einer quer zur Abtast richtung verlaufenden Kontur des Schriftzeichens oder Bildmusters eine Lücke eingehalten wird, die wenigstens etwa gleich der Abmessung des Umfeldes in Abtastrichtung ist.

009820/1220