DE2007577C3

DE2007577C3 - Anordnung zum Erkennen von Schriftzeichen

Info

Publication number: DE2007577C3
Application number: DE2007577A
Authority: DE
Inventors: George Pember London Darwin
Original assignee: Fujitsu Services Ltd
Current assignee: Fujitsu Services Ltd
Priority date: 1969-02-25
Filing date: 1970-02-19
Publication date: 1981-08-20
Also published as: US3652990A; DE2007577B2; GB1252642A; SE358041B; DE2007577A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Erkennen von Schriftzeichen durch Extrahieren von Formelementen aus η benachbarten Elementarflächen, wobei die Formelemente durch Gruppen von Zellen einer Matrix abgetastet werden und jede Zelle ein Binärsignal in Abhängigkeit vom Zustand »schwarz« oder »weiß« einer logischen Schaltung zuführt, die beim Vorliegen des erwarteten Formelements ein Signal an eine Zeichen-Erkennungsschaltung liefert.

In der Regel führen die bekannten datenverarbeitenden Einrichtungen zur Zeichenerkennung folgende drei Arbeitsgänge durch:

1. Es werden elektrische Signale erzeugt, die das zu erkennende Schriftzeichen darstellen.

2. Die Signale werden zur Bestimmung von Eigenschaften des Schriftzeichens, das sie darstellen,

ίο analysiert

3. Aus den Eigenschaften wird bestimmt, um welches spezielle Schriftzeichen es sich handelt

Der erste Vorgang kann durch optische Projektion einer ganzen, das Zeichen enthaltenden Fläche auf eine Matrix von fotoelektrischen Zellen durchgeführt werden, so daß jede Zelle nur eine diskrete Elementarfläche Innerhalb der Gesamtfläche abtastet Andererseits kann die gesamte Fläche durch einen Raster abgetastet werden. Die während einer jeden Zeilenabtastung des Rasters erzeugte Kurvenform kann in Intervallen geprüft werden, so daß wiederum die gesamte Fläche in eine Matrix kleinerer Elementarflächen unterteilt wird. Das Signal aus jeder Elementarfläche wird üblicherweise auf ei^.er Binärbasis quantisiert, so daß beispielsweise dann, wenn das Zeichen ein schwarzes Zeichen auf weißem Grund ist, das Signal für jede solche Fläche entweder als schwarze oder weiße Darstellung betrachtet werden kann.

Eine Methode zur Durchführung des zweiten Vorgangs besteht darin, die Signale entsprechend Gruppen von Elementarflächen des Zeichens zu prüfen, um das Vorhandensein bestimmter Merkmale innerhalb des Zeichens zu bestimmen, z. B. horizontale und vertikale Linien, gekrümmte Linien mit bestimmten Krümmungsrichtungen und Linienschnittstellen. Beispielsweise kann zur erheblichen Vereinfachung des Problems dann, wenn eine Anzahl von benachbarten Flächen in einer Spalte der Matrix schwarze Signale aufweist, das Zeichen als eine vertikale Linie enthaltend angenommen werden; wenn eine Anzahl von benachbarten Flächen in einer Zeile der Matrix schwarze Signale besitzt, enthält das Zeichen eine horizontale Linie. Insbesondere im Falle von gedruckten Zeichen, z. B. Schriftzeichen, weisen die Zeichen häufig Unvollkommenheiten auf, die in der Größe mit den Elementarflächen der Abtastmatrix vergleichbar sind. Diese Unregelmäßigkeiten können sich aus Rissen in der Oberfläche, auf der das Zeichen aufgedruckt ist, ergeben, aber auch aus Änderungen im Farbauftrag usw.

so Eine derartige Unvollkommenheit kann die Begrenzung des Zeichens beeinflussen, was eine Unregelmäßigkeit im glatten Umriß ergibt.

Es sind bereits verschiedene Vorschläge zur Vorverarbeitung der Rohdaten aus dem Zeichenablesevorgang bekannt, um diese Unvollkommenheiten wenigstens teilweise zu beheben. Beispielsweise kann die Vorverarbeitung sogar Unregelmäßigkeiten im Umriß ausgleichen und isolierte Merkmale entfernen, die nicht Teil des Zeichens sind. Eine derartige Vorverarbeitung kann für eine Vielzahl von Analysier- und Erkennungssystemen wertvoll sein. Es gibt jedoch viele Ähnlichkeiten in der Art und Weise, in der die Daten für die Vorverarbeitung und für die Merkmalerkennung behandelt werden.

Das US-Patent 31 06 699 beschreibt eine Datenverarbeitungsanordnung, die der Verwendung in der Vorverarbeitung oder in der Merkmalerkennung angepaßt werden kann. Diese Anordnung verwendet

eine Vielzahl von logischen Schwellwertelementen, deren jedes einer speziellen elementaren Matrixfläche entspricht. Jedes logische Element nimmt einen Dateneingang aus der speziellen Elementarfläche auf, der es hauptsächlich zugeordnet ist, und ferner auch von anderen Elementarflächen in der Nähe der speziellen, hauptsächlich bezogenen Fläche. Durch Einstellung des Ansprechpegels des Schwellwertelementes und Auswahl der Bedeutung der verschiedenen Eingänge kann das Schwellwertelement so ausgelegt sein, daß es ein Ausgangssignal nur erzeugt, wenn eine spezielle Konfiguration der Matrixflächen vorhanden ist. Um andere Konfigurationen anzuzeigen, ist es somit erforderlich, entweder weitere Sätze von logischen Elementen, oder Eber eine Programmanordnung, die die Einstellung und die Eingänge der einzelnen Schwellwertelemente in einer gewünschten Folge abändert, vorzusehen.

Insbesondere weist eine Anordnung nach der US-PS 3106 699 zum Erkennen von Formi/.ementen in Schriftzeichen Schwellwerteinrichtungen, die jeder Matrixfläche zugeordnet sind, sowie verhältnismäßig komplizierte Recheneinrichtungen, die eine Speicherung der unterschiedlichen Zustände der elementaren Formelementflächen besitzen, auf. Das Feststellen eines Formelementmerkmals erfordert dann die Relativverschiebung der gespeicherten Formelementinformation und ihrer Mdofizierung durch Addieren und Subtrahieren nach einem vorgegebenen Programm.

Aufgabe der Erfindung ist es. das Feststellen von Formelementmerkmalen dadurch zu vereinfachen, daß Kurvenformen ausgewertet werden, die entsprechend den Zuständen benachbarter Elementarflächen des Formelementes ausgewählt werden, wobei die Kurvenformen durch Phasenverzögerung modifiziert werden, die auf die Positionen der Elementarflächen relativ zueinander bezogen sind. Die Auswertung wird dann auf einfache Weise durch logische Glieder, z. B. UND-Glieder, die jeder Elementarfläche zugeordnet sind, durchgeführt.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch eine Anordnung der gattungsgemäßen Art gelöst, die gekennzeichnet ist durch folgende Merkmale:

a) Eine »schwarze« bzw. »weiße« Elementarfläche setzt eine ihr zugeordnete bistabile Vorrichtung in den Zustand »schwarz« oder »weiß«,

b) die Ausgänge der η bistabilen Vorrichtungen für den Zustand »schwarz« bzw. »weiß« sind jeweils auf den einjn Eingang von UND-Gliedern geführt, an deren anderen Eingängen ein periodischer Steuertakt für den Zustand »weiß« bzw. ein gegenüber diesem um 180" phasenverschobener Steuertakt für den Zustand »schwarz« anliegt,

c) jedes einer bistabilen Vorrichtung nachgeschaltete Paar von UND-Gliedern führt in Abhängigkeit vom Zustand »weiß« oder »schwarz« den positiven bzw. negativen Steuertakt jeweils einer von η Verzögerungseinrichtungen zu,

d) jede einer Elementarfläche zugeordnete Verzögerungseinrichtung weist einen mit einem Logikelement (ζ. B. ein UND-Glied mit Mehrheitslogik) verbundenen Ausgang auf, der gegenüber dem Ausgang der einer benachbarten Elementarfläche

(z. B. 30) zugeordneten Verzögerungseinrichtung um (360 : n)° phasenverschoben ist.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der . Unteransprüche.
Mit vorliegender Erfindung wird die Erkennung von Bildelementen durch Wahl einer entsprechenden UND-Glied-Anordnung für die Bewertung eines jeden Bildes von acht Elementarflächen erzielt Daraus folgt, daß dann eine Anzahl von UND-Glied-Anordnungen, und zv. ar jede für die Erkennung einer speziellen Bildanordnung, mit einem gemeinsamen Satz von Eingängen verbunden werden kann, die aus den Verzögerungsschaltungen abgeleitet werden können, weiche dem Bündel zugeordnet sind; diese einfache Anwendung einer gemeinsamen logischen Anordnung von bistabilen Einrichtungen und die Impulsfolge auswählenden logischen Gliedern zum Erkennen einer Anzahl von unterschiedlichen elementaren Bildkonfigurationen hebt vorliegende Erfindung von den bekannten Vorschlägen ab. Darüber hinaus können ähnliche Bildelemente sowohl mit als auch ohne Relativdrehung erkannt werden. Des weiteren ist mit der Erkennungsanordnung nach der Erfindung eine einfache Möglichkeit zur Erkennung und Korrektur von Fehlerstellen im Bild erzielbar.

Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Zeichenerkennungsanordnung,

F i g. 2a, 2b, 2c und 2d bestimmte Kombinationen von Datenzuständen in einer Matrix,

Fig. 3 ein Schaltd.agramm einer Ausführungsform einer logischen Einheit,

Fig.4 ein Impulsdiagramm, das den Signalverlauf innerhalb der erfindungsgemäßen Erkennungsanordnung wiedergibt

F i g. 1 zeigt eine Zeichenerkennungsanordnung in vereinfachter Darstellung. Ein gedrucktes Schriftzeichen »E« auf einem Schriftstück 1 wird durch eine herkömmliche optische Einrichtung 2 abgetastet. Die optische Einrichtung 2 weist fotoelektrische Zellen auf, die in Matrixform angeordnet sind und Datensignalausgänge 3 aufweisen. Das Signal, das an einem bestimmten Signalausgang 3 auftritt, stellt die optische Reflexionsfähigkeit einer entsprechenden kleinen bzw. Elementarfläche der Oberfläche des Schriftstückes 1 dar. Das Signal, das am Signalausgang 3 auftritt, kann ein Analogsignal sein, wobei die Amplitude des Signals proportional der Reflexionsfähigkeit ist, oder ein Digitalsignal, wobei die Amplitude des Signals einen von zwei vorbestimmten Werten einnimmt, die entsprechend schwarz und weiß darstellen.

Die Signale aus den Datensignalausgängen 3 werden über Leitungen 4 logischen Verarbeitungseinrichtungen 5 aufgegeben, von denen aus Gründen der einfacheren Darstellung nur eine gezeigt ist. Die Ausgangssignale aus jeder logischen Verarbeitungseinheit 5 werden über eine Leitung 6 einer Erkennungsschaltung 7 zugeführt, die ein Ausgangssignal bei 8 erzeugt, um anzuzeigen, welches Schriftzeichen des erkennbaren Satzes von Schriftzeichen von der Einrichtung 2 abgetastet worden ist.

F i g. 2a stellt einen Teil der Matrix von Elementarflächen dar, in die die Oberfläche des Schriftstückes 1 durch Betätigung der Abtasteinrichtung 2 geteilt wird. Wenn die Ausgangssignale aus der Abtasteinrichtung einfach einen schwarzen oder weißen Pegel ergeben, kann die Fi g. 2a auch als die Zustände eines Teils der Matrix von Datenausgängen 3 zeigend betrachtet werden. Die Elementarflächen, die auf dem Schriftstück schwarz sind oder schwarze Signale aus den Ausgängen 3 darstellen, sind schraffiert gezeichnet. Das Zeichen

wird in bezug auf eine spezielle Elementarfläche 9 betrachtet.

Die Fläche 9 ist schwarz und vollständig von anderen Elementarflächen umgeben, die ebenfalls schwarz sind, d. h., daß die benachbarten Flächen sowohl in senkrechter als auch in diagonaler Richtung schwarz sind. Dieses Zeichen kann ab winkelunabhängig definiert werden insofern, als die Drehung des Zeichens um eine auf der Fläche 9 zentrierte Achse die Beziehung zwischen der Fläche 9 und den benachbarten Flächen nicht ändert. Es können andere Zeichen, beispielsweise jene, die in den F i g. 2b und 2c gezeigt sind, insofern winkelabhängig sein, als das Zeichen durch Drehung geändert wird. Beispielsweise ergibt sich, daß das Zeichen nach F i g. 2c durch Drehen des Zeichens nach F i g. 2b um 90° im vjcgcnuiirzcigersinn ernaiten wiru.

Die in der US-PS 31 06 699 beschriebene Einrichtung kann zur Anzeige des Zeichens nach F i g. 2b beispielsweise verwendet werden. Diese Einrichtung würde aber das Zeichen nach F i g. 2c nicht anzeigen. Trotzdem besteht offensichtlich eine enge Bindung zwischen den Zeichen dieser beiden Figuren, da das eine Zeichen durch Drehen des anderen Zeichens erhalten wird. Wenn man die vier Zeichen, die sich aus der fortgesetzten Drehung um 90° des Zeichens nach F i g. 2b ergeben, betrachtet, besteht das gemeinsame Merkmal des Zeichens darin, daß eine schräge, gerade Begrenzungslinie dargestellt ist. Es gibt andere Zeichen, die einer schrägen Begrenzung entsprechen; diese vier Zeichen stellen aber ein zweckmäßiges Beispiel dar. Die Fähigkeit, ein beliebiges Zeichen eines Satzes von Zeichen mit gemeinsamem Merkmal zu erkennen, anstatt ein spezielles Zeichen zu erkennen, ist von erheblichem Wert bei Vorverarbeitungs- und Merkmalserkennungsvorgängen.

Das wesentliche Merkmal der logischen Einheit 5, aufgrund dessen ein Zeichen eines Salzes zu erkennen ist, besteht darin, daß die Signale durch die Serienschal· tung in z. B. angezapften Verzögerungsleitungen einer Zeitsteuerkurvenform verarbeitet werden, die durch jene Signale ausgewählt werden, um eine Folge von Ausgangssignalen zu erzeugen, die dann in der logischen Einheit so verarbeitet werden, daß letztere während eines Arbeitsspiels mehrere unterschiedliche Erkennungsvergleiche durchführen kann.

Eine Ausführungsform einer logischen Einheit ist schematisch in F i g. 3 dargestellt. Der Elementarfläche 9 sind die bistabile Einrichtung 10, UND-Glieder 11,12. ODER-Glieder 15 und die Verzögerungsschaltung 16 zugeordnet: der Fläche 28 nach den F i g. 2b bis 2d sind die bistabile Einrichtung 18. UND-Glieder 23 und 24. ODER-Glieder 25 und die Verzögerungsschaltung 26 zugeordnet, und der Fläche 29 sind die bistabile Einrichtung 17, UND-Glieder 19 und 20. ODER-Glieder 21 und die Verzögerungsschaltung 22 zugeordnet. Die bistabilen Einrichtungen 10,17 und 18 werden zu Beginn in den einen oder anderen Zustand gesetzt entsprechend den Signalen auf den Leitungen 4. die den Zustand schwarz oder weiß der entsprechenden Elementarflächen, denen sie zugeordnet sind, kennzeichnen, und infolgedessen wird nur ein logisches Glied des Paares von UND-Gliedern, die jeder bistabilen Einrichtung zugeordnet sind, geöffnet, damit Zeitsteuerimpu'ise durchgelassen werden, wobei die UND-Glieder des Paares mit gegenphasigen Zeitsteuerimpulsfolgen verbunden sind. Die Signale aus dem Ausgang 3 (F i g. 1), die der Elementarfläche 9 (Fi g. 2) entsprechen, werden über die Leitungen 4 zur Steuerung der bistabilen Einrichtung 10 aufgegeben, die durch die Signale in den einen Zustand gesetzt werden, wenn die Fläche 9 weiß ist, und die in den anderen Zustand gesetzt werden, wenn die Fläche 9 schwarz ist; die bistabile Einrichtung 10 steuert dabei die beiden UND-Glieder 11 und 12.

Die Zeitsteuerimpulsquelle 34 ist so ausgebildet, daß sie zyklische Zeitsteuerimpulse erzeugt, und diese Impulse werden über eine Speiseleitung 13 einem Inverter 14 zugeführt, der die Polarität der Zeitsteuerimpulse aus der Quelle 34 umkehrt; sein Ausgang ist mit den UND-Gliedern !2,19 und 23 so verbunden, daß die invertierten Zeitsteuerimpulse durch diese Glieder zu den Verzögerungsschaltungen 16,22 und 26 durchgelassen werden, wenn die zugeordneten entsprechenden bistabilen Einrichtungen 10, 17 und 18 in ihre entgegengesetzten Zustände gesetzt werden, weil ihre zugeordneten Elementarflächen des Sichtanzeigeschemas schwarz sind. Die invertierten Steuerimpulse werden in eine weitere Speiseleitung 35 eingeführt. Die Speiseleitungen 13 und 35 sind mit den UND-Gliedern 11 und 12 verbunden.

Wenn die bistabile Einrichtung 10 so gesetzt wird, daß sie anzeigt, daß die Fläche 9 weiß ist, wird das UND-Glied 11 geöffnet, damit die Zeitsteuerimpulse aus der Leitung 13 passieren können; wenn andererseits die Einstellung der bistabilen Einrichtung 10 anzeigt, daß die Fläche 9 schwarz ist. wird das UND-Glied 12 geöffnet und das umgekehrte Steuersignal aus der Leitung 35 wird durchgelassen. Die Zeitsteuerimpulse, die von den UND-Gliedern 11 und 12 durchgelassen werden, werden über ein ODER-Glied 15 einer Verzögerungsschaltung 16 zugeführt. Damit nimmt die Verzögerungsschaltung entweder die unveränderten Zeitsteuerimnulse oder die gegenphasigen Zeitsteuerimpulse auf.

Die Verzögerungsschaltung 16 besitzt eine Anzahl von Ausgängen, deren jedem eine unterschiedliche Verzögerungsdauer zugeordnet ist. In vorliegendem Fall sind die Verzögerungszeiten so gewählt, daß der erste Ausgang eine Phasenverschiebung von 45° gegenüber dem Eingangssignal ergibt, daß der zweite Ausgang eine Phasenverschiebung von 90° hat usw. Somit wird die Phasenlage des Signals bei einem beliebigen Verzögerungsausgang in bezug auf die Zeitsteuerimpulse in der Leitung 13 gemeinsam durch die Verzögerungsdauer bestimmt die dem speziellen Ausgang und dem Zustand der bistabilen Einrichtung 10 zugeordnet ist Da die Zeitsteuerimpulse das gleiche Tastverhältnis besitzen, ergibt die Inversion der ersten Impulsfolge eine zweite Impulsfolge, die in der Phase 180° gegenüber den Impulsen der ersten Folge verschoben ist; die Verzögerungsschaltungen 16,22 und 26 sind angezapft und die Anordnung ist so gewählt daß aufeinanderfolgende Anzapfungen von einem Netzwerk in bezug auf den 180°-Phasenunterschied der beiden Zeitsteuerimpulsfolgen eine Phasenverschiebung von 45° ergeben, nachdem acht Anzapfungen für jede Verzögerungsschaltung vorhanden sind und die letzte eine Phasenverschiebung von 360° ergibt mit em Resultat daß aufgrund der zyklischen Zeitsteuerimpulskurven eine einer Verzögerungsschaltung aufgegebene Impulsfolge einen in Phase liegenden Ausgang an der letzten Anzapfung erzeugt und daß diese Anzapfung die Kurvenform unmodifiziert durchläßt Für diese Auswertung des Sichtanzeigebildes wird das zu bewertende Zeichenelement als abhängig von einem Bündel von Elementarflächen angenommen und nicht als abhängig von jeder Elementarfläche isoliert von der

anderen. Dies ist der Fall weil jede individuelle Fläche einen fehlerhaften Zustand einnehmen kann, beispielsweise aufgrund mangelhaften Druckes. Im Falle des Zeichens nach Fig. 2b kann das Zeichenelement, das erkannt werden soll, aus der Betrachtung von Elementarflächen 28,29,36,33,31,32,37 und 30, die die Fläche 9 umgeben, abgeleitet werden, wobei die Fläche 9 selbst für diesen Zweck außer Betracht bleibt.

Es können auch andere Zeichen in gleicher Weise dadurch abgeleitet werden, daß bestimmten Flächen und andere der individuellen Flächen weggelassen werden. Diese Ableitung wird dadurch vorgenommen, daß Zeitsteuerimpulsfolgen aus den Verzögerungsschaltungen, die den Flächen 28, 29, 36, 33, 31, 32, 37 und 30 zugeordnet sind, der Reihe nach kombiniert werden, wobei 'ede !n^ulsfol^e eine Phssenve^r7^^c7far"^nCT prhäii die um 45° größer ist als die der vorausgehenden Fläche, und wobei die Kombination dadurch vorgenommen wird, daß entsprechende der Verzögerungsabgriffe aus den entsprechenden Verzögerungselementen als Eingänge mit einem UND-Glied 27 verbunden werden.

Die Signale aus den Datenausgängen 3 entsprechend den acht die Fläche 9 umgebenden Flächen werden acht anderen bistabilen Einrichtungen aufgegeben, von denen nur zwei, die mit 17 und 18 bezeichnet sind, in Fig. 3 dargestellt sind. Die bistabile Einrichtung 17 steuert zwei UND-Glieder 19 und 20, deren Ausgänge über das ODER-Glied 21 mit dem Eingang der Verzögerungsschaltung 22 verbunden sind. In ähnlicher Weise steuert die bistabile Einrichtung 18 zwei UND-Glieder 23 und 24, deren Ausgänge über das ODER-Glied 25 mit dem Eingang der Verzögerungsschaltung 26 verbunden sind. Die Schaltung einer bistabilen Einrichtung mit den zugeordneten logischen Gliedern und einer Verzögerungsschaltung ist für jede der umgebenden Flächen ähnlich und auch ähnlich der Schaltung, die bereits in Verbindung mit der bistabilen Einrichtung 10, den logischen Gliedern 11, 12 und 15. sowie der Verzögerungsschallung 16 beschrieben worden ist. Ein jeweils anderer Ausgang einer jeden der acht Verzögerungsschaltungen ist mit einem UND-Glied 27 verbunden. Beispielsweise sind der erste Ausgang der Schaltung 22 und der letzte Ausgang der Schaltung 26 mit dem logischen Glied 27 verbunden. Somit hängt der Eingang in das UND-Glied 27 aus der « Verzögerungsschaltung. die jeder der anderen acht Elementarflächen, welche die Fläche 9 umgeben, zugeordnet ist, sowohl von dem Zustand der zugeordneten Fläche als auch der Position der Fläche in bezug auf die Fläche 9 ab. 5U

Die in F i g. 3 gezeigte logische Einheit befaßt sich mit der Beziehung zwischen der speziellen Fläche 9 und den unmittelbar benachbarten und sie umgebenden Mächen. Demgemäß sind in der Praxis eine große Anzahl von ähnlichen logischen Einheiten vorgesehen, deren jede hauptsächlich einer speziellen Fläche in der Weise zugeordnet ist, daß die gezeigte logische Einheit vorwiegend der Fläche 9 zugeordnet ist. Die unterschiedlichen Ausgänge einer jeden Verzögerungsschal- tung dieser logischen Einheiten sind mit UND-Gliedern verbunden, die dem gezeigten Glied 27 entsprechen, und die mit den bistabilen Einrichtungen verbunden sind, welche in entsprechender Weise den anderen Flächen zugeordnet sind, denen die speziellen logischen Einheiten vorzugsweise zugeordnet sind. Beispielsweise liegt die Fläche 28 in der linken unteren diagonalen Position in bezug auf die Fläche 9, und umgekehrt die Fläche 9 in der rechten oberen diagonalen Position relativ zur Fläche 28. Wenn die bistabile Einrichtung 17 der Fläche 28 entspricht und die Ausgänge einer jeden Verzögerungsschaltung nacheinander auf die Positionen bezogen werden, die von dep anderen Flächen um eine zentrale Fläche herum eingenommen werden, wird der fünfte Ausgang der Verzögerungsschaltung 16 mit einem (nicht dargestellten) UND-Glied verbunden, das in seiner Funktion dem UND-Glied 27 .entspricht, das mit der bistabilen Einrichtung 17 verbunden ist.

In bezug auf eine bestimmte Elementarfläche werden die umgebenden Elementarflächen in der Folge wiiiküriich im ührzeigersiriPi genommen, wobei die Elementarfläche in der linken unteren Position als die Bezugs- oder erste Position bezeichnet wird. Um das Vorhandensein eines erkennbaren Bildes auszuwerten, ist das entsprechende logische Glied, z. B. das Glied 27, das der speziellen mittleren Elementarfläche zugeordnet ist, mit den Ausgangsanzapfungen jener Verzögerungseinrichtungen, z. B. 22, 26, der umgebenden Elementarflächen verbunden, und die jeweiligen Ausgangsanschlüsse sind so gewählt, daß sie eine Phasenverzögerung ergeben, die den entsprechenden Winkelpositionen der umgebenden Elementarflächen in bezug auf die jeweilige betreffende mittlere Elementarfläche entsprechen.

In bezug auf· die Elementarfläche 9 nimmt die Elementarfläche 28 diese Bezugs- oder erste Position, und die Elementarfläche 30 die achte oder letzte Position ein. Somit ist der erste Ausgang der Verzögerungseinrichtung 22 (die der bistabilen Vorrichtung 17 der Fläche 28 zugeordnet ist) mit dem Glied 27 (das der bistabilen Vorrichtung 10 der Elementarfläche 9 zugeordnet ist) verbunden, während die Verzögerungseinrichtung 26 (die der bistabilen Vorrichtung 18 der Elementarfläche 30 zugeordnet ist) ihren achten oder Endausgang mit dem Glied 27 verbunden hat.

Betrachtet man nunmehr die Elementarfläche 9 als eine der umgebenden Elementarflächen in bezug auf die Fläche 28 (die nunmehr die mittlere Elementarfläche wird), ergibt sich, daß die Elementarfläche 9 die obere rechte oder fünfte Position in bezug auf die Elementarfläche 28 einnimmt. Somit ist der fünfte Ausgang der Verzögerungseinrichtung 16 (die der bistabilen Vorrichtung 10 der Elementarfläche 9 zugeordnet ist) mit dem logischen Glied (nicht dargestellt) entspricht aber der Elementarflache 28. wenn das Glied 27 der Elementarfläche 9 entspricht) verbunden, das der bistabilen Vorrichtung 17 der Elementarfläche 28 zugeordnet ist.

Die Reihenfolge der Verbindung der Ausgänge einer jeden speziellen Verzögerungsschaltung stimmt somit mit der WinkelpoMtion überein, in der die dieser Verzögerungseinrichtung zugeordnete Elementarfläche als die »umgebende« Hementarlläche in bezug auf alle benachbarten Elementarflächen positioniert ist.

Die Verzögerungsphasenwinkel der Eingänge in das logische Glied 27 relativ ru der Abtastkurvenform für das Zeichen nach Fig.2b können wie weiter unten angegeben gewählt werden, wobei mit dem Eingang begonnen wird, der der Elementarfläche 28 entspricht und wobei die Elementarfläche im Uhrzeigersinn um die Fläche 9 aufgeführt sind.

a)	0°	b)	= 180°
45°	+ 180°	= 45°
90°		= 90°
135°	+ 0°	= 135°
180°	+ 0^c	= 0°
+ 180^r

a)

b)

c)

225° + 180° = 45°
270° + 180° = 90°
315° + 180° =135°

Der mit a) bezeichnete erste Winkel der vorstehenden Tabelle bezieht sich auf die Winkelposition der Elementarfläche um die Elementarfläche 9 herum, gemessen von der Elementarfläche 28, die eine Bezugsposition ergibt; der zweite Winkel b) ist eine Anzeige des Zustandes der jeweiligen Elementarfläche, und der dritte Winkel c) ist die resultierende Phasenverzögerung, die durch Subtraktion von 360° von einer Summe, die diese Zahl übersteigt, korrigiert wird, weil die Zeitsteuerimpulse sich zyklisch wiederholen.

Die entsprechende l-oige von Phasenwinkein für das Zeichen nach F i g. 2b lautet:

0°	= 180°	( + 360°)
45° ·	= 225°	( + 360°)
90° ·	= 270°
135°	= 135°
180°	= 180°
225°	= 225°
270° ·	= 90°
315° ·	= 135°
+ 180°
■f 180°
+ 180°
+ 0°
+ 0°
+ 0°
+ 180°
4- 180°

Es wurde bereits bemerkt, daß das Zeichen nach ir ig. 2c durch Drehen des Zeichens nach Fig. 2b um 90° erhalten wird. Die beiden Sätze von obigen Phasenwinkeln werden in der gleichen Weise aufeinander bezogen, d. h., die Sätze von Phasenwinkeln von Fig.2c können durch Hinzuaddieren von 90° zu den Phasenwinkein nach F i g. 2b erhalten werden. Die Sätze von Phasenwinkeln für solche andere Zeichen, die durch Drehen des Zeichens nach F i g. 2b über andere Winkel erhalten werden können, sind in ähnlicher Weise auf den Drehwinkel des Zeichens bezogen. Somit sind die zusammengesetzten Kurvenformen, die durch eine solche Änderung der Orientierung der Zeichen entstehen, mit Ausnahme der relativen Phasenverschiebung gleich.

Die logische Einheit kann so ausgebildet sein, daß sie mit verschiedenen Formen von zyklischen Steuerkurvenformen, z. B. einer Sinuskurvenform, einer quantisierten Sinuskurvenform oder einer Rechteckkurvenform arbeitet. Wenn beispielsweise die Steuerkurvenform eine Rechteckkurvenform mit einem Tastverhältnis von 1 :1 ist, ergibt das Zeichen nach F i g. 2b sieben Eingänge des UND-Gliedes 27 mit einer bestimmten Polarität zwischen 135° und 225°. Wenn somit das logische Glied 27 ein Glied mit einer Mehrheitslogik von 7 aus 8 ist, ergibt es einen Ausgang beim Auftreten des Zeichens nach Fig.2b. Die anderen Zeichen, die durch Drehung des Zeichens nach F i g. 2b erzeugt werden, ergeben auch die Bedingung von 7 aus 8 zu unterschiedlichen Zeiten während der Periode der Abtastkurvenform. Infolgedessen erzeugt das Glied 27 ein Ausgangssignal während einer Arbeitsperiode, wenn eines dieser Zeichen abgetastet wird.

Das Ausgangssignal des Gliedes 27 kann über die Leitung 6a direkt der Erkennungsschaltung 7 zugeführt werden. Verbindet man den Ausgang des Gliedes 27 mit der bistabilen Einrichtung 10, ist es möglich, die Einstellung der bistabilen Einrichtung 10 zu korrigieren, um damit kleinere Ungenauigkeiten im Zeichen zu berücksichtigen. Die Einstellung der bistabilen Einrichtung 10 kann dann in Abhängigkeit von dem Zustand der elementaren Zeichenflächen, die die Fläche 9 umgeben, der die bistabile Einrichtung 10 hauptsächlich zugeordnet ist, modifiziert werden. Als Beispiel der möglichen Korrektur sei angenommen, daß eine geringere Ungenauigkeit in dem Zeichen zur Folge hat, daß die Fläche 9 weiß anstelle von schwarz ist. Der Ausgang aus dem Glied 27 kann dann, wie schematisch durch die gestrichelte Linie 35 in Fig.3 angedeutet ist, mit einem Teil der Schaltung der bistabilen Einrichtung

ίο so verbunden werden, daß er bewirkt, daß die bistabile Einrichtung so gesetzt wird, daß schwarz angezeigt wird. Von da an wird bei aufeinanderfolgenden Perioden der Steuerkurvenform die Fläche 9 als schwarz für die nachfolgende Analyse des Zeichens behandelt, und auf diese Weise wird die Ungenauigkeit im Zeichen korrigiert, soweit es den Eingang in die Erkennungsschaitung 7 betrifft.

Wenn eine Sinuswelle als Steuerkurvenform verwendet wird, wird das Glied 27 vorzugsweise ein logisches Schwellwertelement mit einstellbarem Schwellwert. Die Betriebsweise ist sonst im wesentlichen die gleiche wie oben für die Rechtecksteuerkurvenform beschrieben. Die logische Einheit ist dann jedoch im wesentlichen analog anstatt digital, und dies hat für manche Anwendungsfälle Vorteile insofern, als die Quantisierung, die einem digitalen Vorgang eigen ist, die Informationsmenge verringert, die im System gehalten wird.

Ein derartiges Analogsystem weist einen weiteren Vorteil auf. der darin besteht, daß es einfacher ist, die Anordnung so /u wählen, daß der Ausgang einiger Elementarzeichenflächen bei der Bestimmung des Endausganges weniger wirksam sein soll.

Beispielsweise kann zu Zwecken der Zeichenerkennung entschieden werden, daß nicht nur die Zeichen nach F i g. 2b und 2c als eine schwarz/weiße, geradlinige Begrenzung darstellend angesehen werden, sondern daß ein Zeichen, z.B. das in Fig.2b, ebenfalls so betrachtet werden soll. Dies kann z. B. durch genaue Angabe erreicht werden, daß zur Kennzeichnung einer solchen Erkennung z. B. die Flächen 28, 29 und 30 schwarz sein müssen, daß z. B. die Flächen 31,32 und 33 weiß sein müssen, und daß der Zustand der übrigen beiden Flächen, die der Fläche 9 benachbart sind, entweder schwarz oder weiß sein muß. Diese Bedingung kann für das Zeichen nach F i g. 2d erreicht werden, indem ein digitales System verwendet wird, bei dem nur die sechs positiv angegebenen Eingänge mit dem Glied 27 verbunden werden und das Glied so modifiziert wird, daß es mit weniger Eingängen arbeitet. Im Falle eines Analogsystems jedoch kann das Glied 27 in der Normalausführung als Glied mit acht Eingängen verbleiben, und die Phasenlage der Signale aus den nicht genau angegebenen Flächen ist dann so gewählt, daß sie nur einen kleinen Beitrag zum Ausgang aus dem Glied 27 ergibt, der dann hauptsächlich durch die Signale aus den genau angegebenen Flächen erzeugt wird.

Eine andere Möglichkeit, nicht genau angegebene Flächen im Digitalsystem zu verarbeiten, besteht darin, den ODER-Gliedern, z.B. 21 und 25 (Fig.3) eine zusätzliche Kurvenform aufzugeben, so daß die nicht genau angegebenen Flächen z. B. einen weißen Ausgang unabhängig von der tatsächlichen Einstellung der zugeordneten bistabilen Einrichtung ergeben.

Das Ergebnis der Kombination der Zeitsteuerimpulsfolgen aus den den Flächen 28,29,36,33,31,32,37 und 30 zugeordneten Verzögeningsschaltungen ist in F i g. 4 dargestellt, die zueinander versetzte Kurvenformen

zeigt, wie sie dem UND-Glied 27 aufgegeben werden, wenn das in Fig.2b dargestellte Zeichen betrachtet wird. Die Zeitsteuerimpulse aus der Quelle 13 sind bei 40 gezeigt und zu Darstellungszwecken sind die Kurvenformen über vertikalen Linien gezeichnet, die aufeinanderfolgende Phasenverschiebungen von 45° darstellen. Die Kurvenformen sind zyklisch und wiederholen sich über aufeinanderfolgenden Zyklen. Die invertierte Zeitsteuerimpulskurvenform auf der Leitung 35 ist mit 41 bezeichnet, und die invertierte Kurvenform 41 wird der zugeordneten Verzögerungsschaltung aufgegeben, wenn eine Elementarfläche des Zeichens schwarz ist, während die ungeänderte Kurvenform 40 aufgegeben wird, wenn die Zeichenfläche weiß ist.

Nimmt man die Fläche 28 der F i g. 2b. wird die entsprechende bistabile Einrichtung 18 (F ι g. 3) so geschaltet daü em ÜND-Giieu 23 einen Steuerimpuls erhält, und die invertierte Kurvenform 41 über das ODER-Glied 25 zum Eingang der Verzögerungseinrichtung 26 durchläßt Der Endabgriff der Verzögerungseinrichtung 26 erzeugt eine Phasenverschiebung von 360'. so daß die Kurvenform 42 (F i g. 4) am Ausgang der Verzögerungseinrichtung 26 erscheint, die mit dem UND-Glied 27 verbunden ist. Da die Kurvenformen sich zyklisch wiederholen, und zwei Zyklen dargestellt sind, sind die Darstellungen der Impulse in den Kurvenformen im ersten Zyklus durch gestrichelte Linien gezeigt, um ihr Wiederauftreten in jedem nachfolgenden Zyklus anzuzeigen. Die Kurvenform 43 stellt den Ausgang dar, der aus der Verzögerungseinrichtung 22 (F i g. 3) abgeleitet wird, die der Zeichenfläche 29 (Fig.2b) zugeordnet ist Diese Fläche ist weiß und die bistabile Einrichtung 17 (Fig. 3) wird so geschaltet, daß das UND-Glied 20 einen Steuerimpuls erhält, damit Impulse aus der Leitung 13 zur Verzögerungseinrichtung 22 durchgelassen werden. Der erste Abgriff dieser Verzögerungseinrichtung ist mit dem UND-Glied 27 verbunden, und die Impulse aus der Leitung 13 sind deshalb um 45° verzögert, wie in F i g. 4 gezeigt In ähnlicher Weise werden die aufeinanderfolgenden Zeichenflächen der Reihe nach bewertet wobei jede die eine oder andere der Grundzeitsteuerkurvenformen 40 oder 41 (in Abhängigkeit davon, ob die Fläche weiß oder schwarz ist) besitzt die durch ihre zugeordnete Verzögerungsschaltung um eine Phasenverschiebung von 45° relativ zu der der unmittelbar vorausgehenden Fläche verzögert wird. Somit erzeugt die Fläche 36, die weiß ist, einen Ausgang aus der zugeordneten Verzögerungseinrichtung, wie mit 44 in F i g. 4 gezeigt der aus der Kurvenform 40 um 90° verzögert besteht Die Fläche 33 (weiß) erzeugt die Kurvenform 45, die der Kurvenform 40 um 135° verzögert entspricht die Fleche 31 ^schwarz ^ erzen⁰! die Kurvenforiri 46, die der Kurvenform 41 um 180° verzögert entspricht Die Fläche 32 (schwarz) erzeugt die Kurvenform 47 entsprechend der um 225° verzögerten Kurvenform 41. Die Fläche 37 (schwarz) erzeugt die Kurvenform 48 entsprechend der um 270° verzögerten Kurvenform 41, und schließlich ergibt die Fläche 30 (schwarz) die Kurvenform 49, die der um 315° verzögerten Kurvenform 41 entspricht

Alle Kurvenfonnen 42 bis 49 werden dem UND-Glied 27 aufgegeben, und unter der Annahme, daß das Glied 27 ein logisches Glied mit einer Mehrheitslogik von 7 aus 8 ist, ergibt sich aus Fi g. 4, daß dieses Glied ein Ausgangssignal 50 über Phasenintervalle 135° bis 225° erzeugt wenn es auf nach positiv gehende Eingänge anspricht oder aber, wenn es so gepolt ist daß nach negativ gehende Eingänge angenommen werden, erzeugt dieses logische Glied ein ähnliches Ausgangssignal (gestrichelt) über Phasenintervalle von 315 bis 45°.

Wenn die Bildelementverteilung nach F i g. 2c als eine Wellenformanordnung nach Fig.4 aufgetragen wird, ergibt sich, daß das Glied 27 ein ähnliches Ausgangssignal über Phasenintervalle 225 bis 315°, wenn empfindlich für positiv, oder 45 bis 135°, wenn

to empfindlich für negativ, erzeugt. Dies bedeutet, daß das ähnliche Ausgangssignal einer Phasenverzögerungsänderung von 90° unterworfen ist. Wenn die Bildelemente eine horizontale Kante zeigen, wobei die Elementarflächen 36, 33 und 31 weiß und der übrige Teil schwarz sind, ergibt sich ein ähnliches Ausgangssignal auch, wenn ein für positiv empfindliches Ansprechen über Phasenintervaile von 180 bis 270" auftritt. Daraus ergibt sich, daß ein Bild mit geradliniger Kante ein Ausgangssignal erzeugt, der sich über einen 90°-Phasenwinkel erstreckt, wenn er der Anordnung aufgegeben wird, w'e mit einem Ausgangs-UND-Glied beschrieben, das als Glied mit Mehrheitslogik von 7 aus 8 ausgebildet ist, und die Lage der geradelinigen Kante des Bildes wird durch die tatsächliche Phasenverschiebung des Ausgangssignals bestimmt

Die Prüfung der Kurvenformen, die durch das ganz schwarze Bild nach F i g. 2a erzeugt werden, zeigt, daß für dieses Bildelement während eines jeden 45°-Phasenwinkelsegments stets vier Verzögerungseinrichtungen ein Ausgangssignal erzeugt, so daß eine Anordnung aus logischen Gliedern 27 zum Erkennen dieser Art von Bild erforderlich macht, daß das Ansprechen exclusiv auf voer Eingänge in gleichem Zustand erfolgt. Die gleichen Bedingungen gelten auch im Falle eines ganz weißen Bildelements, weil alle Ausgänge der Verzögerungseinrichtungen aus einer identischen Impulskurvenform, in vorliegendem Falle der Kurvenform 40, abgeleitet werden. Da die Eingänge der Verzögerungseinrichtungen in den beiden Fällen von ganz schwarz oder ganz weiß um 180° phasenverschoben sind, sind diese Bedingungen dadurch unterscheidbar, daß darauf abgestellt wird, welche der Impulskurvenformen 40 oder 4i als Eingänge in die betreffenden Verzögerungseinrichtungen durchgelassen werden.

Als weitere Darstellung der Erkennung eines Bildelements wird das Bild nach F i g. 2c betrachtet, bei dem eine gleiche Anzahl von schwarzen und weißen Elementarflächen um die mittlere Fläche vorgesehen sind. Wenn die Kurvenformen für dieses Zeichen bzw. Bild in gleicher Weise wie in Fig.2b aufgetragen werden, stellt sich heraus, daß ein einziger 45°-Quadrant vorhanden ist der für eine Polarität des Eingangs von 225 bis 270° auftritt und für die entfcenge^pt?·? Polarität des Eingangs von 45 bis 90°, wobei hierbei alle Eingänge die gleiche Polarität besitzen, so daß ein Exclusiv-Nur-Eingang-UND-Glied dieses Bildelement erkennt

Das Bildelement nach F i g. 2d kann nicht vorliegen, wenn das Bild einen geraden Kantenübergang von weiß nach schwarz darstellt wenn nicht beispielsweise die Elementarfläche 36 eine Fehlerstelle ist die tatsächlich schwarz sein solL In gleicher Weise wird in allen Beispielen der Fig.2a bis 2d angenommen, daß die Flache 9 schwarz ist Eine Fehlerstelle kann jedoch an der Fläche 9 vorhanden sein, aufgrund der die Fläche 9 weiß ist Somit ist ein weiterer Vorteil der Erfindung in F i g. 3 dargestellt nämlich die Möglichkeit der Korrektur einer derartigen Fehlerstelle. Wenn bei der

Betrachtung der Bildelemente nach den Fi g. 2a und 2b beispielsweise das Vorhandensein eines Nur-Schwarz-Zustandes oder einer schwarzen Zeilenkante am Ausgang des Glieder 27 angezeigt wird, kann dieser Ausgang, anstatt über die Leitung 6a direkt mit der Erkennungsschaltung 7 über die bistabile Vorrichtung 10 (gestrichelte Linie 35) sowie über die Leitungen 6£> n;it der Erkennungsschaltung 7 verbunden sein. Damit wird die bistabile Vorrichtung 10, die der Elementarfläche 9 zugeordnet ist, so gesetzt, daß schwarz angezeigt wird und jede anfängliche Registrierung einer Fehlerstelle durch diese bistabile Vorrichtung übersteuert wird. Wenn auf diese Weise eine Korrektur vorgenommen worden ist, wird die bistabile Vorrichtung 10 dann so ausgelegt, daß sie ihren neuen Zustand beibehält, so daß alle nachfolgenden Bewertungen, die die Fläche 9 verwenden, korrigiert werden.

Durch entsprechende Wahl der Abtastung über das Bild, beispielsweise durch zwei aufeinanderfolgende Abtastungen, nämlich eine für die Korrektur und eine für die Bewertung, kann die Bewertung eines gesamten Bildes verbessert werden. Um die Bewertungs- und Korrekturfunktionen des Ausgangs aus dem logischen Glied zu unterscheiden, ist die Leitung 35 in F i g. 3 vorgesehen.

Es kann ein Hybridsystem dadurch vorgesehen werden, daß eine quantisierte Sinuskurve als Steuerkurvenform verwendet wird. Zusätzlich können die Eingänge in das Glied 27 bewertet werden. Dies ermöglicht, daß eine logische Schwellwertschaltung für das Glied 27 verwendet werden kann, während eine digitalisierte Steuerkurvenform beibehalten wird.

Die in F i g. 3 gezeigte Schaltung erfordert eine große Anzahl von Verzögerungsschaltungen für ein vollständiges System. Eine andere Ausführungsform verwendet eine einzelne Verzögerungsschaltung als Taktgeberquelle der acht möglichen Phasen der Abtastkurvenform in der gleichen Weise, in der ein einzelner Inverter

ίο 14 die um 180° phasenverzögerte Kurvenform ergibt. In diesem Falle steuert natürlich jede bistabile Einrichtung einen Satz von logischen Gliedern, damit die in geeigneter Weise phasenverschobenen Ausgänge, die in Fig.3 gezeigt sind, als aus den Verzögerungsschaltungen 16,22 und 26 erhalten erzielt werden.

Die oben beschriebene Ausführungsform bezieht sich auf Zustände aller jener anderen Elementarflächen, die eine bestimmte Fläche umgeben. Dies ist eine praktisch zweckmäßige Anordnung, die Anordnung kann jedoch so abgeändert werden, daß sie eine kleinere oder größere Anzahl von Flächen in Rechnung setzt. Ferner kann die Abänderung so gewählt werden, daß eine unterschiedliche Bezugsstelle verwendet wird, z. B. die Ecken einer Bezugsfläche anstelle der Mitte der Fläche.

Somit würde sich beispielsweise in einem solchen Falle jede logische Einheit mit den Zuständen der vier Elementarflächen, die eine gemeinsame Ecke aufweisen, befassen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

■ ί, ί Patentansprüche:

1. Anordnung zum Erkennen von Schriftzeichen durch Extrahieren von Formelelementen aus π benachbarten Elementarflächen, wobei die Formeiemente durch Gruppen von Zellen einer Matrix abgetastet werden und jede Zelle ein Binärsignal in Abhängigkeit vom Zustand »schwarz« oder »weiß« einer logischen Schaltung zuführt, die beim Vorliegen des erwarteten Formelements ein Signal an eine Zeichen-Erkennungsschaltung liefert, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) eine »schwarze« bzw. »weiße« Elementarfläche setzt eine ihr zugeordnete bistabile Vorrichtung (17, 18) in den Zustand »schwarz« (S) oder »weiß« (W),

b) die Ausgänge der η {?. B. π=8) bistabilen Vorrichtungen (17, 18) für den Zustand »schwarz« bzw. »weiß« sind jeweils auf den einen Eingang von UND-Gliedern (19, 23 bzw. 20,24) geführt, an deren anderen Eingängen ein periodischer Steuertakt für den Zustand »weiß« bzw. ein gegenüber diesem um 180° phasenverschobener Steuertakt für den Zustand »schwarz« anliegt,

c) jedes einer bistabilen Vorrichtung (17, 18) nachgeschaltete Paar von UND-Gliedern (19, 20; 23, 24) führt in Abhängigkeit vom Zustand »weiß« oder »schwarz« den positiven bzw. negativen Steuertakt jeweils einer von η Verzögerungseinrichtungen (22,26) zu,

d) jede einer Elementarfläche (z. B. 28) zugeordnete Verzögerungseinrichtung (z. B. 22) weist einen mit einem Logikelement (z. B. UND-Glied 27 mit Mehrheitslogik) verbundenen Ausgang auf, der gegenüber dem Ausgang der einer benachbarten Elementarfläche (z. B. 30) zugeordneten Verzögerungseinrichtung (z. B. 26) um (360 : n)" phasenverschoben ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Elementarflächen einer Elementarfläche diejenigen acht sind, die die mittlere Elementarfläche vollständig umgeben und die um (360:8)° =45° gegenüber der mittleren Elementarfläche versetzt sind, so daß der Winkelabstand der benachbarten Elementarflächen der Phasenverschiebung entspricht.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang, der einer bestimmten Konfiguration entspricht, die durch ein einer mittleren Elementarfläche (z. B. 9) zugeordnetes logisches Element (z. B. 27) erkannt wird, mit der bistabilen Vorrichtung (z. B. 10) der mittleren Elementarfläche verbunden ist, um die bistabile Vorrichtung in einem bestimmten Zustand (S oder W), der für die durch den Ausgang erzeugte Konfiguration erforderlich ist, zu setzen.