DE1960083B2

DE1960083B2 - System zur maschinellen Erkennung von auf Aufzeichnungsträgern befindlichen Zeichen

Info

Publication number: DE1960083B2
Application number: DE1960083A
Authority: DE
Inventors: John J. Orinda Calif. Reilly Jun. (V.St.A.)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-11-29
Filing date: 1969-11-29
Publication date: 1974-02-21
Also published as: DE1960083C3; DE1960083A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein System zur maschinellen Erkennung von auf Aufzeichnungsträgern befindlichen Zeichen, die aus vertikalen und horizontalen Linienabschnitten zusammengesetzt sind, wobei die vertikalen Linienabschnitte in zwei der Höhe der Zeichen nach übereinanderliegenden Bereichen angeordnet und zwei horizontal aufeinanderfolgende Positionen je Zeichen zu der der jeweiligen Zeichenform entsprechenden Anordnung der vertikalen Linienabschnitte vorgesehen sind, welche vertikalen Linienabschnitte numerischen Teilwerten der Zeichen entsprechen, mil einer foloelektrischen Vorrichtung zur Abtastung der Aufzeichnungsträger, wobei für jeden der beiden übereinanderliegenden Linienabschnittsbereiche ein Abtaster vorhanden ist, und mit einer Ausweiteeinrichtung, die aus den bei der Abtastung sich ergebenden, jeweils einen numerischen Teilwert des abgetasteten Zeichens daistellenden Signalen eine zur maschinellen Weiterverarbeitung geeignete Darstellung des Zeichens bildet.

Bekannt ist ein solches System aus der deutschen Patentschrift 731261, wonach Zeichen zum Zweck ihrer maschinellen Erkennbarkeit so ausgestaltet sind, daß sie im wesentlichen aus vertikalen und horizontalen Linienabschnitten zusammengesetzt sind, wobei die vertikalen I inicnabschnitle in zwei aufeinanderfolgenden Positionen und je eine Position in zwei übeieinanderliegenden Bereichen angeordnet sind und die vertikalen Linienabschnilte numerischen Teilwerten der Zeichen entsprechen.

Bei den Zeichen nach diesem bekannten System isi nur eine gleichbleibende Breite der I.inicuabschnille vorgesehen. Damit Zeichen dieser Art überhaupt maschinell gelesen werden können, sind die 1 .i nienziige der /eichen unterbrochen dargestellt Die Unterbrechungen bilden somit tl;i> eigentliche .Aus werlekrilerium. Diese Unterbrechungen sind einmal iler visuellen Lesbarkeit abträglich und zum andeien erfordern sie eine genaue Ausrichtung von Aus/eichiHingstriigeni und Abtastern.

Ks ist weiterhin aus der ileuisihen Auslcücschnfl 1234425 bekannt, bei einer Vorrichtung zum maschinellen Erkennen von Zeichen unterschiedliche Strichstärken in den vertikalen Linienabschnitten zu verwenden. Die dicken Linienabschnitte der Ziffernsymbole dienen hierbei jedoch ausschließlich einer besseren visuellen Lesbarkeit und nicht zur Ableitung besonderer Erkennungskriterien und damit zur Vereinfachung der maschinellen Lesbarkeit. Bei den Ziffernzeichen nach diesem bekannten System werden

ίο darüber hinaus je Zeichen vier horizontal aufeinanderfolgende Positionen für die Anbringung von vertikalen Linienabschnitten benötigt, wobei zur besseren visuellen Lesbarkeit die Flächen zwischen benachbarten Linienabschnitten ausgefüllt sein müssen. *o daß der Eindruck eines stärkeren Striches entsteht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches maschinelles Erkennen und Weiterverarbeiten von visuell leicht lesbaren Zeichen zu ermöglichen, so daß durch eine spezielle Ausbildung der auf den Aufzeichnungsträger aufgedruckten Zeichen diese mit einer einfach aufgebauten Vorrichtung maschinell erkannt und ohne zusätzliche Umcodieren unmittelbar weitervcrarbeitetc binärcodierte Ausgangssignale erhalten werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die vertikalen Linienabschnitte für deren numerische Bewertung in der Auswerteschaltung eine von zwei gegebenen horizontalen Breiten aufweisen können.

Als Kriterien für die numerische Bewertung ergeben sich hierdurch entweder das Fehlen eines Linienahschnittes an einer an sich vorgesehenen Position, oder das Vorhandensein eines Linienabschnittes entweder mit der einen oder mit der anderen horizontalen Breite.

Die Zuordnung unterschiedlicher Breiten in den vertikalen Linienabschnitten läuft im Prinzip auf die Benutzung eines Ternärcodes hinaus. Dadurch wird man nicht nur in der grafischen Gestaltung der Zeichen unabhängig, sondern es kann wegen der sich ergebenden Redudanz auch eine besonders einfache Auswerteschaltung verwendet werden, die eine computergerechte Weiterverarbeitung der ausgeworfenen Zahlen ermöglicht.

Die fotoelektrisch abgetasteten Linienabschnittsbreiten auf dem Aufzeichnungsträger werden nach entsprechender Umformung als Eingangssignale einer Auswertcschaltung eingegeben.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß beim Zeichen für die Dezimalziffer 1 links oben ein vertikaler Linienabschnitt der ersten Breite und links unten ein vertikaler Linienabschnitt der zweiten Breite, beim Zeichen für die Divimalziffer 2 rechts oben ein vertikaler Linienabschniit der ersten Breite und links unten ein vertikaler Linienabschnitt tier eisten Breite, beim Zeichen für die Dezi malziffer 3 rechts oben und rechts unien je ein vertikaler 1 inienabschnitt eier ersten Breite, beim Zeichci für die De/imal/ifler 4 links oben ein vertikaler Li

6(. liicuabschnitt der zweiten Bieile und rechts o\^i\ uiu unten je ein vertikaler 1.inienabschnitt der crstei Breite, beim Zeichen fur die Dczimal/iffer 5 link¹ oben ein vertikaler Liniciiabsciinili vier ersten Brciu und rechts unten ein verlikalei I .inienabschnic de eisten Breite, beim /eichen für die De/iin.il/iller ( links oben cm vertikaler I .inicnabscbnill der /weile: Hielte, links unten ein vertikaler I.inienabschnitt J. ersten Breite und rechts unten ein vertikaler Linien

abschnitt der ersten !keile, beim Zeichen für die Dezimalziffer 7 links oben ein vertikaler Linienabsclinitt der erslen Breite, rechts oben ein vertikaler Linienahschnitt der zweiten Breite und rechts unten ein vertikaler Liuicnahschnitl der ersten Breite, beim Zeichen für die Dezimalziffcr links oben ein vertikaler Linienanschnitt der zweiten Breite, links unten ein vertikaler Linienabschnitt der zweiten Breite, rechts oben ein vertikaler Linienabschnitt der ersten Breite und rechts unten ein vertikaler Linicnahschnitl der zweiten Breite, beim Zeichen für die Dezimalziffei 9 links oben ein vertikaler Linicnabschnilt der ersten Breite, rechts oben ein vertikaler Linienabschnitt der ersten Breite und rechts unten ein vertikaler Linienabschnitt tier zweiten Breite und beim Zeichen für die Dczimalzilfer 0 links oben und unten sowie rechts oben und unten je ein vertikaler Linicnabsehnitt der zweiten Breite für die maschinelle Auswertung vorgesehen sind.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Systems ist vorgesehen, daß in dei Auswerteschaltung den Abtastern der foloclcktrischen Vorrichtung Linicnbrcitcndiskriminatorcn nachgcschaltet sind, die je zwei Ausgänge aufweisen, an deren einem bei Abtastung eines in horizontaler Richtung schmalen Linicnabschnittcs und an deren anderen bei Abtastung eines in horizontaler Richtung breiten Linicnabschnittcs ein Ausgangssignal auftritt, daß weiter diese Ausgange dor Linienbrcitcndiskriminatoren an in Form von Flip-Flops mit Setz- und Rückslellcingiingcn ausgebildete Eingangsspeicher angeschaltet sind, daß ferner die Ausgange dieses Flip-Flops über logische Selenverbindungen, in die bistabile Zwischenspeicher eingefügt sind, mit einer aus bistabilen Elementen gebildeten Ziffcrnerkentumgsschallung verbunden sind, wobei jedem dieser bistabilen Elemente eine Binarzahl zugeordnet ist, wobei das Auftreten eines Ausgangssignals am Ausgang eines dieser bistabilen Elemente das Vorliegen der betreffenden Biniirzahl anzeigt, und daß schließlich in der Auswcrteschaltung eine als Zähler ausgebildete Steuerschaltung vorgesehen ist, und dieser Zähler eine Ruhestellung, eine »!«-Stellung und eine »2<·-Stellung aufweist, wobei in der »!«-Stellung in einem ersten Ausgang und in der »2«-Stellung an einem zweiten Ausgang ein Ausgangssignal auftritt und das am zweiten Ausgang auftretende Ausgangssignal den bistabilen Elementen der Ziffcrncrkennungsschallung zur Freigabe der Setzeingänge zügel uhrt wird.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand in der Zeichnung dargestellter Beispiele weiter erläutert; in der Zeichnung zeigt

1 ig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Anordnung zur Abtastung des Aufzeichnungsträgers, mit einet foioelektrischen Vorrichtung,

Ii g. 2 eine Darstellung von Ziffernzeichen, wie sie beim erfindungsgemäßen System vorgesehen sind.

I i g. 3 ein Blockschaltbild einer fiir das erfindungsgemäße System vorgesehenen Auswerteschaltung.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung isl eine l'otoclektrische Vorrichtung 12 oberhalb eines Trägers \ angeordnet, auf welcher sich Ziffernzeichen ΛΊ befinden. Das Aufbringen dieser Ziffernzeichen auf den liager erlolgt mittels eines Druckverfahrens, voi ziigsw eise unter Benutzung von Drucktypen, deren Form dei Form der Ziffernzeichen entspricht.

Durch Vorschub des die Ziffernzeichen enthaltenden Trägers .S" mit einem Band 14, das auf eine Rolle 16 läuft, wird eine Relativbewegung zwischen dem Träger Λ' und der Vorrichtung herbeigeführt. Mit der Vorrichtung 12 wird eine optische Abtastung zweier voneinander in Abstand befindlicher Punkte vorgenommen, wobei diese Punkte durch Lichtstrahlen, die von Lichtquellen 18 und 20 ausgehen, festgelegt sind. Jeder dieser Lichtquellen ist jeweils ein als Photodetektor ausgebildeter Abtaster 22

ίο und 24 zugeordnet; der Atisgang des Abtasters 22 isl mit A bezeichnet und der Ausgang des Abtasters 24 ist mit B bezeichnet.

Wie Fig. 2 zeigt, besitzt jedes Ziffernsymbol mit Ausnahme jener für die Ziffern »1« und »3« vertikale Linienabschnitte in zwei in Abstand voneinander befindlichen Zonen. So weist z. B. das Ziffernzeichen »2« einen Linicnabsehnitt 26 in einer ersten in der Fig. 2 links gelegenen Zone und einen Linienabschnitt 28 in einer zweiten in Fig. 2 rechts gelegenen

ao Zone auf. Das Ziffernzeichen »4« besitzt einen Linicnabsehnitt 30 an der linken Seite und an der rechten Seite oben einen Linicnabsehnitt 32 und an der rechten Seite unten einen Linicnabsehnitt 34, der mit dem Linicnabsehnitt 32 fluchtet. Dabei kann festgc-

»5 stellt werden, daß der Linicnabsehnitt 30 eine Breite besitzt, die im Vergleich zur Breite der Linienabschnitle 32 und 34 größer isl. Diese Breitendifferenz der Linienabschnitte wird von der weiter unten noch zu beschreibenden Schaltungsanordnung ausgewertet, um die Ziffernsymbolc zu unterscheiden.

Das Ziffernzeichen »5« besitzt einen oben links gelegenen Linicnabsehnitt 36 und einen unten rechts ge legcucn Linicnabsehnitt 38. Das Ziffernzeichen >(v> besitzt einen oben links gelegenen Linienabschniti 4(1, der breit ausgebildet ist, und einen unten links gelegenen Linienabschnitt 42, der im Vergleich dazu schmal ausgebildet ist; weiter ist rechts unten ein schmalei Linicnabsehnitt 44 vorgesehen. Das Ziticrnzeichen »7« weist oben links einen Linicnabsehnitt 4(> aiii, oben rechts einen Linicnabsehnitt 48 und unten rcchis einen Linicnabsehnitt 50;dabei ist der Linienabschniti 48, verglichen mit den beiden anderen Linienab schnitten, mit größerer Breite ausgebildet. Das /ü fernzeichen »S« besitzt oben links einen Linienab schnitt 52 und unten links einen Linienabschniti 54. welche beide verhältnismäßig breit ausgebildet sind. in der rechten Zone ist das Ziffernzeichen -N» ober, mit einem Linicnabsehnitt 56 und unten mit einem Linicnabsehnitt 58 verschen, wobei der 1 inicnab schnitt 58 breit und der Linienabsclinitt 56 schmal ausgebildet sind.

Das Ziffernzeichen »9« besitzt einen oben links iv legencn Linicnabschnilt 60 und einen oben rechts gi legcnen Linienabschnitt 62, welche beide schmal aus gebildet sind; dieses Ziffernzeichen weist weitei untci rechts einen Linienabschnitt 64, der breit ausgcbilde isl, auf. Das Ziffernzeichen »0« besitzt einen obei links gelegenen Linicnabsehnitt 66 und einen imu 1 links gelegenen Linienabsclinitt 68 sowie einen obci rechts gelegenen Linienabschnitt 70 und einen unici rechts gelegenen Linienabschnitt 72, wobei alle dies. Linienabschnitle breit ausgebildet sind.

Wie ersichtlich ist, besitzt jedes Ziffernzeichen ein< bestimmte charakteristische Anordnung solchei 1 1 nienabschnitlc, durch die es gekennzeichnet isl. lliei durch wird das maschinelle Lesen dieser Ziffernzci eben durch optische Abtastung, welche das Yorhan dcnscin oder NichtVorhandensein von I.inicnal·

Ordnung wird durch vier Flip-Flops gebildet: durch ein Flip-Flop 102, das der Dczimalzahl 1 entspricht, durch ein Flip-Flop 104, das der Dezimalzahl 2 entspricht, durch ein Flip-Flop 106, das der Dezimal-5 zahl 4 entspricht und durch ein Flip-Flop 108, das der Dezimalzahl 8 entspricht. Da die Ziffernzeichen »1« und »3« Spezialfälle bilden, sei die Erläuterung der in der Schaltungsanordnung nach Fig. 3 bei der Herleitung eines Hinärkodes von solchen Ziffernzeichen ίο auftretenden Vorgänge zunächst zurückgestellt.

Um das Vorhandensein eines Ziffernzeichens »2« festzustellen und eine Umsetzung in binär kodierte Form vorzunehmen, ist es notwendig, das Flip-Flop 104 zu setzen. Wenn das Ziffernsymbol »2« gegen-

dicse Ziffernzeichen maschinell mit einer einfach und '5 über der Vorrichtung 12 bewegt wird, wird der Li-

nienabsehnitt 26 vom Abtaster 14 abgetastet und das Flip-Flop 94 wird durch Ansprechen des Diskrimina- >rs 88 geⁱct/.t, weil der Linienzug 25 verhältnismäßig

schnitten und die Hielte der voihandcncn l.inienabschnitle feststellt, ermöglicht.

Das Ziffernzeichen »1« und das Ziffernzeichen »3« sind Spezialfällc, weil bei diesen Zeichen nur in einer Zone vertikale Unienabschnitie vorhanden sind. Das Ziffernzeichen »1« besitzt oben einen schmalen Linienabschnilt 74 und unten einen breiten Linienabschnitt 76. Das Ziffernzeichen »3« besitzt oben einen schmalen L.nienabschnill 78 und unten einen schmalen Linienabschnitt HO.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind die im Rahmen des erfindungsgemäßen Systems vorgesehenen ZiI fernzeichen auch leicht visuell lesbar y\\u\ hinsichtlich Breite und Absland gleich. Zusätzlich ist es möglich, h hill it i einfach und

unkompliziert aufgebauten Vorrichtung zu lesen.

Die Schaltungsanordnung der Auswerteschaltung, die in Form eines Blockschaltbildes in Fig. 3 ilatj-estelll ist, besitzt eine vom Abtastet 22 ausgehende Eingangsleitung 82 und eine vom Abiaster 24 ausgehende Eingangsleimng84. An die F.ingangslcitungen H2 und 84 ist jeweils ein Linicnbicitendiskriminator 86 und 88 angeschlossen, .leder dies« ι Linienbreiu-ndisktiininaloren besitzt zwei Ausgänge, denn einer mit /V und deren anderer mit W bc-eichnet ist. es tritt dabei am Ausgang N ein Signal aiii, sobald dei zugehörige Abtaster das Vorhandensein eines sehmalen I inicnabschniltes leslslelli, wählend am Aus gang M' ein Signal aufm", sobald der beliellen.te Pholodeteklor das Vorhandensein eines hielten t.inien/iiges feststellt.

!•in I lip I lop 90 mil einem Sci/eingang nein Ruckstelleingang Ii ist mn dem K6verbunden und wird gesclzV.obald am \ Ausgang des Diskriminator ein Sigm.i ai.lniii. Im wc.leres Flip Flop92 mit einem Set/ »nd ·■■»< '" «"· KMellenigang ,st mit dem Diskriminaioi H6 ν ibun.l -n, wohei

. .... .-, . . .... I . .,1,-.1,I :>m H AilSiiail).'

du-, s Flip-Flop gise.A. ν ,

des Diskriminator ein Signal aulmn D.,.!..!.!.. uM dab· .der Setzeingang des Jhp .l-lop90i.ntMi.-i h.i.k sldirinuaiiRclcs Hip-Hop 92 mil dein ,V-Ausgang t es

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Hip I lop 90 und der Set/cini'aiij! des mit dun W-Ausgang des I »·■ l.nminatoi den sind, wird erreicht, daß jeweils »im . das tinlere Flip-Flop zu einem besinn·"! gf-i.-i/.i wird, nicht jcdo« Ii beide

Ie gleicher Weise sind Hip-Flops ^ dem Diskriminator 88 veibnndcη

Di.· I-ingangslein.ngen «2 und K4 (ul den Mirgenannten Diskrimmaioien ai! Odd (,aller 98, welches einen Zahler so,lal< jedes Mal, wenn iigendein in vcinV.'i Hing verlaufender Linienabsehni" icsige^c dei Zahler 100 um 1 weileigesteHi 100 lies.i/t drei Zustände, welche im lolgi'iiden .-is Zusiami ,(».. als Zustantl · I - und als Zusland γ» be/enhnct werden sollen. Dc. Zahle, befinde, suI im Zustand ..«)« jewels /w.s« hen tlem Al^asU^n /wt κ ben.i. Ikarier Zifleru/eu hen. de, Zahle, hefiiukl ■- h im Zustand -1*, sobald tie. e.sle .nie. links gele μ. η· vviukale Linienabschn.il eines Zillernzi-ichens .-ι wurde, der Zähler befindet sich im

1.1 96 mit

,,iilk-i zu zn ι mein lsi.-ueil. ii Kuh IH wild. wird. Dei /.d.lci

nieiiabschnitl eines Ziffern/-
und bevor tier Zahler in ilen
stellt wiiitle.

Der Hinärausuanii dei vorliegenden

()„ Ausland zuruckge-

n> g, g g

schmal ist. Der Ausgang des Flip-Flop 94 ist mil einem ™ F.ingang eines Und-Cialters i 10 verbunden. Mit dem anderen Eingang des Und-Gattcrs 110 ist jener Ausgang des Zählers 100 verbunden, an dem beim Zustand 1 ein Ausgangssignal auftritt. Ein Hilfs-Flip-Flop 112, das mit dem Ausgang des Und-Gattcrs 110 3.S verbunden ist, wird solcherart gesetzt, wenn der Zähler 100 in den »1 «-Zustand geschaltet wird. Der Ausgang des Flip-Flop Ml ist mit einem Eingang eines Und -(",.!tiers 116 verbunden. Sobald die rechts gelegene Seite des Ziffernzeichens »2« abgetastet wird, irilt auf dei Eingangsleitung 82 ein Signal auf, das bewirkt, daß der Zähler 100 um 1 wcilergcstcllt wird und in den Zustand »2* gelangt. Dementsprechend überträgt das Und-(iatlel 116 zum Zeitpunkt »2« das Signal zum Flip-Flop 104, so daU dieses Flip-Flop ge-■ 5 setzt wird. So wird ein der Dezimalzahl 2 entsprechendes Ausgangssignal erhalten. Das Vorhandensein des Linienabschnittes 28 hat keinen Einfluß auf das Ausgangs-Flip-Flop, weil ein Und-(iatter 118, mit welchem der Ausgang des Flip-Flop 90 verbunden ist, während des Zahlzuslandcs »2« nicht eingeschaltet wird.

Das Ziffernzeichen >4« wird in der folgenden Weise maschinell gelesen: Der Linienabschniti 30 wird vom Abtaster 22 abgetastet und in Zusammcnar- «s beil mit dem Diskiiminator 86 wird das Flip-Flop 92 gesetzt; diese Wirkungsweise beugt einer Speicherung eines Signals im Flip-Flop 122 während des Zeitpunktes »1« vor. Während des Zählzustandes »2« wird dei I inienabschnitt 34 von Abtaster 24 abgetastet, unil ',ο das Flip-Flop 94 wird gesetzt. Der Ausgang diese« Flip-Flop ist mil einem Und-Oatter 120 verbunden welches das Flip-Flop 106 steuert. Dcmcntspreehcnc wird zum Zeitpunkt »2« das Flip-Flop 106 gesetzt und es wird so die gewünschte der Dczimalzahl 4 ent sprechende Ausgangsgröße erhalten.

Um eine binäre Ausgangsgröße vom Ziffcrnzxichci • 5'< zu erhalten, ist ei notwendig, die Flip-Flops 10< und 102 zum Zeitpunkt »2« zu setzen. Der Linienah schnitt 36, welcher zum Zeitpunkt »1« vom Abtaste 22 abgetastet wird, setj-.t das Flip-Flop 90 und setz ein zweites Hilfs-Flip-F!op 122, welches an den Aus gang des Und-Gatters 118 angeschlossen ist. Das Set /en des Flip-Flop 122 öffnet ein Und-Gatter 124, wo mit das Flip-Flop 102 tiazu vorbereite! wird, zun

tasiei wiirtie. uci /-.im»-■'"· -■ > ι LiI ·

vibaltl der /weite otlei rechts J^Jt'^ll'^fIL'!^1l _H^'j'₍',₁\_VUI._l|_t. «₅ Zeitpunkt »2<- gesetzt zu werden. Der Lini.-iabschnit

/culiens . μ _ ^ ^_ifi ^ _AllSg_ang_SSi_?,_na| ₍]_cs Abtasters 24 hervo

und setzt das Flip-Flop 94. Dadurch wird das Und (ίalter 120 geöffnet, so daß, wenn am Ausgang 2 de

Zählers 100ein Ausgangssignal auftritt, die Flip-Flops 106 und 102 gesetzt werden. Solcherart entsteht ein dem Zeichen »5« entsprechendes binäres Ausgangssignal.

Die Herleitung eines dem Ziffernzeichen »fi« entsprechenden binär kodierten Ausgangssignals erfolgt dadurch, daß infolge des oberen breiten Linienahschniltes 40 das Flip-Flop 92 gesetzt wird. Da der Linienabschnill 42scnmal ist, wird das Flip-Flop 94 gesetzt, wenn das Zeichen durch die Vorrichtung 12 abgetastet wird. Wie sich dabei aus F ig. 3 ergibt, fiihii das Setzen des Flip-Flop 94 zum Öffnen des Und-Gatters UO, so daß zum Zeitpunkt »I« das Flip-Flop 112 gesetzt wird. Das Setzen des Flip-Flop 1Ϊ2 öffnet das Und-Galtcr 116. Während des zweiten Zeitinlervalls, d. h. zu jener Zeit, während der die rechts gelegene Seite des Ziffernzeichens abgetastet wird, bewirkt der Linienabschnitt 44, daß das Flip-Flop 94 gesetzt bleibt, wodurch das Gatter 120 geöffnet wird. Dementsprechend werden zum Zeitpunkt »2« die Galter 116 und 120 geori.uM. Sobald der Zähler «00 den zweiten Zählimpuls abgibt, wird dieser über das Galter 116 dem Flip-Flop 104 zugeführt und setzt dieses, und wird weiter über das Galter 120 dem Flip-Flop 106 zugeleitet, das gleichfalls geseizt wird; das Flip-Flop 104 entspricht einer dezimalen Zwei und das Flip-Flop 106 einer dezimalen Vier, sobald es gesetzt ist.

Bei der Herleitung einer binär kodierten Ausgangsgröße vom Ziffernzeichen »7« wird durch die Abtastung des Linienabschnittes 46 das Flip-Flop 90 gesetzt, wodurch das Und-Gatter UK geöffnet wird, so daß zum Zeitpunkt »1« der Zähler 100 einen Zeitimpuls über das Gatter 118 dem Flip-Flop 122 zufuhrt, um dieses zu setzen. Das Setzen des Flip-Flop 122 öffnet das Gatter 124 für den nachfolgenden Zählimpuls zum Zeitpunkt »2«. Die Abtastung durch den Abtaster 22 erfaßt unmittelbar danach den Linienabschnitt 48, wodurch das Flip-Flop 92 gesetzt wird, was seinerseits ein Und-Gatter 126 öffnet, das mit dem Hingang des Flip-Flop 104 verbunden ist. Die Erfassung des sehmalen Linienabschnittes 50 durch den Abtaster 24 und den Linienbrciten-Diskriminator 88 bewirkt das Setzen des Flip-Flop 94, welches dann seinerseits das Gatter 120 öffnet. Hierdurch wird zum Zeilpuiikt »2« das Flip-Flop 102 über das Gatier 124 gesetzt, das Flip-Flop 104 über das Gatter 126 gesetzt und das Flip-Flop 106 über das Und-Gatter 120 gesetzt. Dementsprechend steht zum Zeitpunkt «2« eine der Dezimalzahl 7 entsprechende Ausgangsgröße an den Ausgängeiuler Flip-Flops 102, 104 und 106.

Heider Abtastung des Ziffernzeichens »8« werden durch Erfassung der Linie-nahschnitte 52 und 54 die Flip-Flops 92 bzw. 96 gesetzt. Zum Zeilpunkt »1<· hat das Setzen dieser Flip-Flops weiter keine Auswirkungen. Danach wird entsprechend dem Auftreten der Linienabsehnilte 56 und 58 an der Ahtaslslelle das Flip-Flop 90 gesetzt und auch das Flip Flop ⁴Jo gesetzt. Das Setzen des Flip-Flop 90 zum Zeitpunkt •2« hat weiter keine Wirkung, wahrend d;is Setzen des Flip-Flop 96 ein Gatter 128 öffnet, so daß zum Zeitpunkt -2« das Flip-Flop 108 gesetzt wird, womit eine der Dezimalzahl S entsprechende Ausgangsgroße entsteht.

Hei der Abtastung des Ziffernzeichens ¹J- bewirkt das Passieren des Linienahschnitts 60 an der Vorrichtung 12 ein Setzen des Flip-Flop 90, so daß /um Zeitpunkt »1« das Und-Gatter 118 ein Setzen des HilfsFlip-Flop 122 ermöglicht. Das Auftreten des Linienabschnitts 62 bewirkt, daß der Zähler in den Zustand »2« weitergeschaltet und damit das Flip-Flop 102

über das Und-Gatter 124 gesetzt wird. Der Limcnabschnitt 64 führt das Setzen des Flip-Flop 96 herbei, wodurch dann das Und-Gatter 128 geöffnet und das Flip-Flop 108 gesetzt wird. Solcherart entsteht eine binär kodierte Ausgangsgröße, die der Dezimalzahl 9

ίο entspricht.

Die Herleitung einer dem Ziffcmzcichcn »0« entsprechenden binär kodierten Ausgangsgröße wird dadurch eingeleitet, daß der Linienahschnitt 66 ein Setzen des Flip-Flop 92 und der Linienabschnitt 68 ein

Setzen des Flip-Flop 96 bewirkt. Zum Zeitpunkt »1« hat dies keinen Einfluß auf die Hilfs- oder Ausgangs-Flip-Flops. Der auf der rechten Seite des Ziffernzeichens befindliche Linienabschnitt 70 bewirkt, daß das Flip-Flop 92 im gesetzten Zustand verbleibt, so daß

ao das Und-Gatter 126 zum Zeitpunkt »2« geöffnet ist. Dementsprechend wird zum Zeitpunkt »2 das Flip-Flop 104 gesetzt. Der verhältnismäßigbreite 1 .inienabsehnitl 72führt das Setzen des Flip-Flop 96 herbei, wodurch das Gatter 128 geöffnet wird, so daß das Flip-

aj Flop 108 zum Zeilpunkt »2« gleichfalls gesetzt wird. Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß verhältnismäßig einfache Gatter-Schaltkreise für das Herleiten standardisierter binärer Ausgangsgrößen von den Ziffersizeichcn ausreichend sind. Da die Flip-Flops im

Zeitteilverfahren betrieben werden, ist die zur Kodierung erforderliche Anzahl von Flip-Flops verhältnis mäßig gering.

Es sei nun auf die Spezialfälle, die sich beim Lesen der Zeichen »1« und »3« ergeben, eingegangen, wo

bei die Tatsache, daß diese Ziffernzeichen Spezialfälle bilden, davon herrührt, daß sie nur eine Gruppe vertikaler Linienabschnille besitzen. Fig. 2 ist entnehm bar, daß die Ziffernzeichen »1« und »3« schmale i ι nienabschnittc 74 und 78 aufweisen, welche im oberen

♦o Teil der betreffenden Zeichen angeordnet sind uinl daß beide Zeichen einen Linicnahschnitl im unteren Teil aufweisen, wobei dris Zeichen »1« einen breiten Linienabschnitt 76 und das Zeichen »3« einen schmalen Linienabschnitt 80 besitzt. Die Zeichen »1« um!

»3« sind die einzigen Zeichen, die nur einen schmalen Linienabschnitt im oberen Teil des Zeichens in Koni bination mit einem schmalen oder breiten Linienah schnitt im unteren Teil des Symbols besitzen. Dieses nur diesen beiden Fällen eigene Charakteristik^»

wird bei maschinellem Lesen und dem Herleiten bin.u kodierter Ausgangsgrößen von den Ziffernzeichen «1« und »3« im Sinne der vorliegenden Erfindung benutzt.

Sobald der Linienabschnitt 74 erfaßt wird, wird da»·

Flip-Flop 90gesetzt und einer der drei Eingänge eines Und-Gatters 130 angesteuert. Die Abtastung des Ii iiienabschnitles 76 führt dazu, daß das Flip-Flop 9f gesetzt wird, so daß ein weiterer Eingang des Und Gatters 130 über ein Oder-Gatter 132 angesteuei

wird. Zum Zeitpunkt »1« steuert dann ein Ausgangs impuls des Zählers 100, der dem restlichen Eingang des Und-Gaticrs 130 zugeführt wird, dieses an. Du Betätigung des Und-Gatters 130 löst einen monosia hilen Multivibrator 134 aus, was eine Zeitverschic bung bewirkt und den Zähler in den Zustand «2« ver setzt. Ls wird also eine von der Abtastung »Ic 1 inienahsehnitte 74 und 76 herrührende Größe übe das i Vieri ialter 98 direkt dem Zähler 100 zugeführt

um ihn in den Zühlzustand »l« zu versetzen und es wird zu einem späteren Zeitpunkt, der von den Parametern des Multivibrators 134 bestimmt ist, ein zweiter Impuls, der dem Zeitpunkt »2« entspricht, erzeugt und über das Oder-Gatter 98 dem Zähler 100 zugeführt, Zum Zeitpunkt »1« öffnet das Flip-Flop 90 das Gatter 118, so daß das Flip-Flop 122 gesetzt wird. Zum Zeitpunkt »2« wird, weil das Gatter 124 durch das Flip-Flop 122 geöffnet ist, der zweite Zählimpuls dein Flip-Flop 102 zugeleitet, um dieses Flip-Flop zu setzen, womit eine der Dezimalzahl 1 entsprechende Ausgangsgröße gebildet wird. Da das Flip-Flop 96 zum Zeitpunkt »1« über die Leitung 136 rückgestellt ist, wird das Flip-Flop 108 nicht gesetzt.

Die Herleitung eines binär kodierten Ausgangssignals vom Ziffernzeichen »3« erfolgt auf ähnliche Weise. Durch den Linienabschnitt 78 wird das Flip-Flop 90 und durch den Linienabschnitt 80 das Flip Flop 94 gesetzt. Damit wird das Und-Gatter 130 angesteuert und in Folge der Multivibrator 134 zum Zeilpunkt »1« angestoßen und gibt dann einen zweiten Zählimpuls ab. Mit dem ersten Zählimpuls wird das Flip-Flop 122, wie oben im Zusammenhang der Vorgänge, die bei der Umwandlung des Ziffernzeichens »1« auftreten, erläutert wurde, gesetzt und es wird weiter das Flip-Flop 112 gesetzt, weil das Gatter 110 vom Flip-Flop 94 geöffnet wird. Das Flip-Flop 112 öffnet seinerseits das Gatter H6. Zum Zeitpunkt »2« werden die Gatter 124 und 116 geöffnet und führen das Setzen der Ausgang-Flip-Flops 102 und 104 herbei. Solcherart wird eine der Dezimalzahl »3« entsprechende Ausgangsgröße gebildet.

Die Vorrichtung ist auch mit einer Rücksielleitung 138 versehen, an die alle Flip-Flops des Systems und auch der Zähler 100 angeschlossen sind. Diese Rückstelleitung 138 wird, nachdem Zählimpuls 2 das Auslesen eines der betreffenden Dezimalzahl entsprechenden binär kodierten Ausgangssignals an den Ausgängen der Flip-Flops 102, 104, 106 und 108 ermöglicht hat, mit einem Signal beaufschlagt. Dieses

ίο auf der Riickstelleitung vorhandene Signal versetzt alle Schaltelemente in den Ausgangszustand zurück, um die Auswerteschaltung für ein weiteres folgendes Ziffernzeichen vorzubereiten.

Die Schaltungsanordnung ist äußerst einfach und

• 5 unkompliziert gebaut und weist nur eine Minimalanzahl konventioneller logischer Schaltelemente auf. Dadurch, daß die Ziffernzeichen in zwei Spuren abgetastet werden, die räumlich voneinander getrennt sind, und eine Abtastung zu zwei Zeitpunkten erfolgt, die

so zeitlich voneinander getrennt sind, sowie dadurch, daii die vertikalen Linienabschnittc der Zeichen zwei verschiedene Breiten aufweisen und nur an zwei den vor genannten Zeitpunkten entsprechenden Stellen der Zeichen angeordnet sind, ergibt sich eine bedeutsame

»5 Reduktion der Anzahl der zur Umwandlung notwendigen Bauelemente. Überdies ist es möglich, die horizontalen Linienabschnitte der Ziffernzeichen so anzuordnen, daß die Ziffernzeichen leicht und eindeutig visuell gelesen werden können, da für das maschinelle Lesen der Ziffernzeichen nur die vertikalen Linienabschnittc derselben herangezogen werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

{ 960 Patentansprüche:

1. System zur maschinellen Erkennung von auf Aufzeichnungsträgern befindlichen Zeichen, die aus vertikalen und horizontalen Linienabschnitten zusammengesetzt sind, wobei die vertikalen Linienabschnitte in zwei der Höhe der Zeichen nach übereinanderliegenden Bereichen angeordnet und zwei horizontal aufeinanderfolgende Positionen je Zeichen zu der der jeweiligen Zeichenforrr. entsprechenden Anordnung der vertikalen Linienabsclinitic vorgesehen sind, welche vertikalen Linienabschnitte numerischen Teilwerten der Zeichen entsprechen, mil einer fotoelektrischen ¹S Vorrichtuni; zur Abtastuiv der Aufzeichnungträger, wobei für jeden der beiden übereinanderliegenden Linienabschnittsbereiche ein Abtaster vorhanden ist, und mit einer Auswerteeinrichüurg, die aus den bei der Abtastung sich ergebenden, jeweils einen numerischen Teilwert des abgetasteten Zeichens darstellenden Signalen eine zur maschinellen Weiterverarbeitung geeignete Darstellung des Zeichens bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikalen LinienabschniUe für deren numerische Bewertung in der Auswerteschaltung eine von zwei gegebenen horizontalen Breiten aufweisen können.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Zeichen fiii die Dezimalziffer 1 3" links oben ein vertikaler Linienabschnitt (74) der ersten Breite und links unten ein vertikaler Li nienabschnitt (76) der zweiten Breite, beim Zeichen für die Dezimalziffer 2 rechts oben ein vertikaler Linienabschnitt (28) der ersten Breite und links unten ein vertikaler Linienabschnitt (26) der ersten Breite, beim Zeichen für die Dezimalziffer 3 rechts oben und rechts unten je ein vertikaler Linienabschnitt (78, 80) der ersten Breite, beim Zeichen für die Dezimalziffer 4 links oben ein vertikaler Linienabschnitt (30) der zweiten Breite und rechts oben und unten je ein vertikaler Linienabschnitt (32, 34) der ersten Breite, beim Zeichen für die Dezimalziffer 5 links oben ein vertikaler Linienabschnitt (36) der ersten Breite und rechts unten ein vertikaler Linienabschnilt (38) der ersten Breite, beim Zeichen für die Dezimalziffer ό links oben ein vertikaler Linienabschnilt (40) der zweiten Breite, links unten ein vertikaler Linienabschnilt (42) der ersten Breite und rechts 5» unten ein vertikaler Linienabschnitt (44) der ersten Breite, heim Zeichen für die Dezimalziffer 7 links oben ein vertikaler Linienabschnitl (46) der ersten Breite, rechts oben ein vertikaler Linienabschnitl (48) eier zweiten Breite und rechts unten ein vertikaler Linienabschnilt (50) der listen Breite, beim Zeichen für die Dezimalziffer 8 links oben ein vertikaler Linienabschnilt (52) der zweiten Breite, links unten ein vertikaler I.inieuabschnir (54) der /weilen Breite, rechls oben ein ^fi» vertikaler Linieiiabschnitt (56) der ersten Breite und rechls linien ein vertikaler I iiiicnabsi Imnt (58) tier/weilen Breile, beim Zeichen l'iii die De zimalziffer y links oben ein vertikaler l.inici>abschnitl (60) der eiMen Bn ile, rechts oben ein \er- f>5 likaler Linienabschnitl (62) der ersten Breite und rechls unten ein vertikaler l.inienabschniil (64) der /weilen Breite und beim Zeichen für die De/imalziffer 0 links oben und unten sowie rechts oben und unten je ein vertikaler Linienabschnitt (66, 68, 70, 72) der zweiten Breite für die maschinelle Auswertung vorgesehen sind.

3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Auswerteschaltung den Abtastern (22, 24) der fotoelektrischen Vorrichtung (12) Linienbreitendiskriminatoren (86, 88) nachgeschaltet sind, die je zwei Ausgänge (Λ', W) aufweisen, an deren einem (.-V) bei Abtastung eines in horizontaler Richtung schmalen Linienahschnittes und an deren anderen ( W) bei Ahtaslung eines in horizontaler Richtung breiten Linienabschnittes ein Ausgangssignal auftritt, daß weiter diese Ausgänge der Linienbreitendiskriminatoren an in Form von Flip-Flops (80, 92, 94, 96) mil Setz- und Rückstelleingängen (S, R) ausgebildete Einszanesspeicher angeschaltet sind, daß ferner die Ausgange dieser Flip-Flops (9(i, 92, 94, 96) über logische Schaltverbindungen, in die bistabile Zwischenspeicher (112, 122) eingefügt sind, mit einer aus bislabilen Elementen (102, 104, 106, 108) gebildeten Ziffernerkennungsschaltung verbunden sind, wobei jedes dieser bistabilen Elemente einer Binärzahl zugeordnet ist, wobei das Auftreten eines Ausgangssignals am Ausgang eines dieser bistabilen Elemente das Vorliegen der betreffenden Binärzahl anzeigt, und daß schließlich in der Auswerteschaltungeine als Zähler (100) ausgebildete Steuerschaltung vorgesehen ist, und dieser Zähler eine Ruhestellung, eine »!«-Stellung und eine »2«-Stellung aufweist, wobei in der »!«-Stellung in einem ersten Ausgang (1) und in der »2«-Stel-" lung an einem zweiten Ausgang (2) ein Ausgangssignal auftritt und das am zweiten Ausgang (2) auftretende Ausganiissiijnal den bistabilen Elementen (102, 104, 106, 108) der Ziffernerkennungsschaltung zur Freigabe der Setzeingänge zugeführt wird.

4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß den Setzeingängen der bistabilen Elemente (102, 104, 106, 108) der Zifferncrkennungsschailung UND-Schaltungen (116, 120, 124, 126, 128) vorgeschaltet sind, wobei ein Eingang derselben mit dem zweiten Ausgang (2) des Zählers (100) verbunden ist und einem/anderen Eingang derselben die vom Eingangsspeicher bzw. Zwischenspeicher herrührenden Signale zugeführt weiden.

5. System nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß den Setzeingängen der Zwischenspeicher (112,122) UND-Schaltungen (110, 118) vorgeschaltet sind, wobei ein Eingang derselben mit dem ersten Ausgang (1) des Zählers (100) verbunden ist und dem anderen Eingang vom Eingangsspeicher herrührende Signale zugeführt werden.

6. System nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß 7.11m Lesen von Zeichen (,.Ii. . l< ) mit u'iiikalen I.inienelenienien, die SH¹It, in I atih ichluiig vies Λιιί/eichnungstiäuers gesehen, nur an einer Stelle Ivlinden, ein uesieueiler Impulsgeber (ΙΛ4) vorgesehen ist, der beim Auftreten eines Steuerimpulses an seinem Hingang einen zeillich geringfügig ver/ögericn Aus gangsimpuls an den /ählcrciin-.ang abgibt, wobei dem Hingang dieses impulsgebers fl34) eine UND-Sehallunu (130) vorucschaltei isi. von <Ι.·ι·

ein Eingang mit dem ersten Ausgang (1) des Zählers verbunden ist, und von der ein oder mehrere weitere Eingänge mit Ausgängen des Eingangsspeichers verbunden sind.

7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in die Verbindungen zwischen dem Eingangsspeicher und einem Eingang der UND-Schaltung (130) eine ODER-Schaltung (132) eingefügt ist.

8. System nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß dem Eingang des Zählers (100) eine ODER-Schaltung (98) vorgeschaltet ist, wobei an einen. Eingang derselben der Ausgang des Impulsgebers (134) angeschlossen ist und anderen Eingängen derselben die Ausgangssignale der Abtaster (22, 24) zugeführt werden.

9. System nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das ~m ersten Ausgang (1) des Zählers auftretende Ausgangssigna! mindestens einem Rückstelleingang eines Flip-Flops (94, 96) des Eingangsspeichers zugeführt wird.