DE2049581A1

DE2049581A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Zeichen erkennung

Info

Publication number: DE2049581A1
Application number: DE19702049581
Authority: DE
Inventors: Douglas Richard Atrubm Allan Joseph Rochester Minn Andrews (V St A) P
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1969-10-15
Filing date: 1970-10-09
Publication date: 1971-04-29
Also published as: GB1293831A; US3573730A; NL7015037A; DE2049581B2; CH520987A; FR2068204A5; DE2049581C3; JPS492412B1

Description

IBM Deutschland Internationale Büro-Maschinen Gesellschaft mbH

Anmelderin:

Amtliches Aktenzeichen:

Aktenzeichen der Anmelderin:

Böblingen, 6. Oktober 1970 km-ak

International Business Machines Corporation, Armonk, N. Y. 10 504

N euanmeldung

Docket RO 9-68-007

Verfahren und Vorrichtung zur Zeichenerkennung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Zeichenerkennung mittels elektr ο -optischer Abtastung. Es ist bekannt, bei der Zeichenerkennung zunächst Messungen an den unbekannten Zeichen vorzunehmen und die gewonnenen Messwerte mit vorgängig gespeicherten Bezugsmesswerten bekannter Zeichen zu vergleichen. Dabei wird dasjenige Zeichen als das zu erkennende bezeichnet, dessen Bezugsmesswerte am besten mit den Messwerten des unbekannten Zeichens übereinstimmen. Üblicherweise erfolgt die Abtastung mit einem Lichtpunkt-Abtastgerät, wobei die Video-Information in ein Schieberegister gegeben wird, das mit dem Abtast-Lichtpunkt synchron fortgeschaltet wird. Folglich entBpricht der Register inhalt direkt der abgetasteten Zeicheninformation. Es ist bereite vorgeschlagen worden, mit Hilfe

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von sogenannten Maskenschaltungen gewisse Teilformen der Zeichen zu ermitteln, indem diese Schaltungen diesen Teilformen zugeordnete Bitkombinationen aufzufinc α versuchen.

Das oben erläuterte Prinzip ist zwar allgemein zuverlässig, weist aber wegen der Schwierigkeit, geeignete Bitkombinationen zu definieren, gewisse Mangel auf. Diese zu vermeiden,ist Zweck der vorliegenden Erfindung.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zeichenerkennung, bei.dem mittels elektro-optischer Abtastung für gewisse Zeichenmuster charakteristische Messwerte erhalten, in einem ersten Register gespeichert und mit in einem Festwertspeicher gespeicherten Daten verglichen werden, welches Verfahren erfindungsgcmäss dadurch gekennzeichnet ist, dass die aus dem ersten Register entnommenen Messwerte einem zweiten Register zur Durchführung logischer Operationen zugeführt werden, deren Ergebnisse in Haltekreisen gespeichert werden, dass von dem Festwertspeicher ein erstes Wort in ein Steuerwortregister und dem ersten folgende Wörter in ein Verarbeitungsregister eingegeben und mit den vom zweiten Register erhaltenen Ergebnissen der logischen Operationen verglichen werden, dass die das Ergebnis des Vergleichs charakterisierenden Signale zur Auswahl einer von zwei in dem im Steuorwor«.-

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register gespeicherten Steuerwort enthaltenen Adressen herangezogen werden, und dass bei festgestellter, genügender Uebereinstimmung ein das erkannte Zeichen repräsentierender Code entwickelt wird.

Ferner wird eine Vorrichtung zur Durchführung des genannten Verfahrens vorgeschlagen, die gekennzeichnet ist durch ein Steuerwortregister zur Speicherung eines wenigstens zwei Verzweigungsadressen aufweisenden Steuerwortes, ein Verarbeitungsregister für die Speicherung eines Terms einer logischer Funktion, wobei der Term einen Messwert, einen Echtwert sowie einen Operator aufweist, einen Zähler zum Auslesen eines ersten Wortes aus dem. Festwertspeicher und Uebertragen des Wortes in das Steuerwortregister, und zum Auslesen und Uebertragen der folgenden Wörter in das Verarbeitungsregister, und durch Mittel zur Auswertung der genannten Funktion im Vergleich mit den von den Abtastmitteln erhaltenen Messwerten und zur Identifikation des abgetasteten Zeichens, wenn eine Uebereinstimmung vorliegt, wobei die Auswertmittel ferner eine der genannten Verzweigungsadressen auswählen, um entweder das Auslesen eines neuen Steuerwortes' in das Steuerwortregister zu veranlassen, sobald eine logische Funktion ausgewertet worden ist, oder um eine Operationswiederholung einzuleiten.

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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnungen in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zeigen :

Fig. 1 ein Blockdiagramm der erfindungsgemässen

Vorrichtung zur Zeichenerkennung,

Fig. 2A-2E schematisch die Entwicklung der Eingangssignale,

Fig. 3 ein Blockdiagramm des in Fig. 1 gezeigten Mess-

registers, ·

Fig. 4 ein Blockdiagramm des in der Vorrichtung der Fig.

verwendeten Verarbeitungsregisters,

Fig. 5 ein Blockdiagramm der in Fig. 1 gezeigten Ver-

knüpfungs s chaltung,

Fig. 6 ein Schaltbild des in Fig. 5 gezeigten Schwellwert

detektors. -

In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Ueberweisungszeichen identische oder einander entsprechende Teile. Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung umfasst einen Festwertspeicher 100, der eine Vielzahl binärer Wörter speichern kann. In dem hier beschriebenen Beispiel umfasst jedes Wort 36 Bits. Im Speicher 100 sind zwei Arten von Wörtern gespeichert, und zwar ein Steuerwort und ein Messwort, die jedoch in gespeicherter Form nicht voneinander unterschieden werden können. Ein Startimpuls an einem Anschluss 101 löst eine Erkennungsfolge

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dadurch aus, dass er einen Befehlszähler 102 zurücksetzt und den Abruf eines ersten, aus 36 Bits bestehenden Wortes aus dem Speicher 100 auf ein Steuerwortregister 103 veranlasst. Das erfolgt durch Einspeisung der Ausgangsdaten des Speichers in eine Leitung 104, nachdem der Startimpuls einem UND-Glied 105 · zugeführt worden ist. Das UND-Glied 105 besteht tatsächlich aus 36 einzelnen UND-Gliedern, deren Ausgänge mit entsprechenden Haltekreisen im Steuerwortregister 103 verbunden sind. Ein Taktgeber 106 schaltet den Befehlszähler 102 weiter zum Abruf der nachfolgenden Wörter in ein Verarbeitungsregister 107.

Die Eingangsdaten erhält die Anlage von einem Lichtpunkt-Abtaster und einem getakteten Schieberegister. Die Fig. 2A - 2E zeigen die Art, in welcher ein zu identifizierendes Zeichen abgetastet wird. Ein Lichtpunkt 108 wird durch eine Kathodenstrahlröhre 109 und eine Optik 110 erzeugt. Der Lichtpunkt 108 wird vertikal aufwärts abgetastet und horizontal idenxiert, um so ein Raster zu erzeugen, das das zu identifizierende Zeichen vollkommen erfasst. Jedesmal, wenn der Lichtpunkt 108 einen Teil des Zeichens überquert, erzeugt der Detektor 111, der z. B. ein Fotovervielfacher sein kann, einen Ausgangsiinpuls, welcher auf ein Schieberegister geleitet wird. Der Elektronenstrahl der Kathodenstrahlröhre 109

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ist während jedes Rücklaufes dunkelgetastet, so dass das Bildsignal nur während der Aufwärtsauslenkungen des Lichtpunktes 108 in das Schieberegister 112 gelangt. Der einfacheren Darstellung halber ist das Schieberegister 112 auf nur 60 Stufen reduziert, in der Praxis umfasst es G57 Positionen. Die Bildinfoi'mation wird voiTi Detektor 111 durch einen mit dem abtastenden Lichtpunkt 108 synchronisierten Taktgeber 113 in das Schieberegister 112 geleitet. Wie durch die Schraffierung dargestellt ist, entspricht die Information im Schieberegister 112 direkt der vom Dokument abgetasteten Zeicheninformation.

Wenn die über das unbekannte Zeichen gewonnene Information in das Schieberegister 112 gelangt, suchen Maskenschaltungen nach Bitkombinationen, die bestimmte Messungen definieren. Das ist z. B. in Fig. 3 gezeigt, wo die 657 Ausgangsleitungen des Schieberegisters 112 an Masken- oder Verknüpfungsschaltungen angeschlossen sind. In der Praxis können die Maskenschaltungen 114 240 IHMD-Glieder mit mehreren Eingängen umfassen, die an bestimmte vorgegebene Stufen des Schieberegisters 112 angeschlossen sind. Jedes UND-Glied erkennt ein bestimmtes Merkmal oder eine Form, wie z.B. eine Kurve, eine abgewinkelte Linie oder eine weisse Fläche oder ein anderes vorbestimmtes Muster des Zeichens. Die Ausgangssignale

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der Schaltungen 114 setzen eine entsprechende Anzahl von Haltekreisen 115. Die Maskenschaltungen 114 und die Ilaltekreise 115 bilden zusammen das Messregister 116, das in Fig. 1 allgemein dargestellt ist.

Das in Fig. 4 gezeigte Verarbeitungsregister 107 umfasst ein 36 Bit grosses Speicherregister 117, welches willkürlich in drei Bytes eingeteilt ist. Jedes Byte setzt sich aus zwölf Bits zusammen, und zwar aus acht Messwertbits, einem Echtwertbit und drei Operatorbits. Die Operatoren sind von zwei Arten : Schwell we rtfunktionen und logische Operationen. Da drei Bits vorhanden sind, sind acht Operatoren möglich. Diese Operatoren sind in der folgenden Tabelle aufgeführt :'

1. " Schwellwertfunktionen

'b ' =	N	von N	gefordert
M2 =	2	von N
M3 =	3	von N
M4 =	4	yon N
M5	5	von N.

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2. Logische Operationen

++ bezeichnet innere Summe

) ( bezeichnet äusseres Produkt

) b bezeichnet Ende der Erkennungsfunktion

Die drei Bytes eines jeden Wortes werden nacheinander decodiert, und zwar entsprechend dem "Ring 1 - 3"-Taktsignal des Taktgebers 106. Somit werden alle Bytes während aufeinander folgender Maschinenzyklen nacheinander aus dem Register 117 durch die UND-Glieder 118, 119 und 120 abgerufen. Jedes der UND-Glieder 118, 119 und 120 besteht tatsächlich aus zwölf UND-Gliedern, die an entsprechende Haltekreise des gleichen Bytes im Speicherregister 117 angeschlossen sind. Somit besteht der Ausgang des UND-Gliedes 118 aus zwölf Leitungen, die das Byte 1 des Messwortes darstellen, und ist als ein Eingang auf zwölf mit. je drei Eingängen versehene ODER-Glieder 121 gelegt. Die Leitungen 1 bis 8 der ODER-Glieder 121 stellen den aus acht Bits bestehenden Messwert dar und führen zu einem Decodierer 122.

Der Ausgang des Messregisters HG umfasst 25G Leitungen, die sich zusammensetzen aus 240 Leitungen von den Haltekreisen und 16 Leitungen von den R-Haltekreisen, die nachfolgend genauer beschrieben werden. Diese 256 Leitungen sind an den Decodierer 122

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angeschlossen. Der aus acht Bits bestehende Messwert definiert einen Code, der einem der 256 Haltekreise im Messregister 116 entspricht. Der Decodierer 122 kann z.B. aus 256 UND-Gliedern mit je neun Eingängen zusammengesetzt sein. Jedes dieser UXD-Glieder ist mit einem entsprechenden der 256 Haltekreise im Messregister 116 verbunden. Die anderen acht Eingänge für jedes UND-Glied sind an die acht Leitungen angeschlossen, die den Messwert führen. Somit wählt der Decodierer 122 einen bestimmten Ilaltekreis im Messregister 116 zum Vergleich mit einem vorgegebenen echten Wert. Die 256 Ausgangssignale vom Decodierer werden in einem mit 256 Eingängen ausgestatteten ODER-Glied kombiniert, dessen Ausgangssignal M den gewählten Messwert darstellt.

Der erwähnte echte Wert, der eine 1 oder 0 sein kann, wird auf der Leitung 9 von den ODER-Gliedern 121 geliefert, -während die übrigen drei Leitungen an einen Decodierer 124 angeschlossen Kind. Der Decodierer 124 kann acht UND-Glieder mit je drei Eingängen umfassen, die den mit einer bestimmten Messzahl und einem echten Wert vorknüpften Operator identifizieren. Somit bildet jedes Byte des Messwortes einen Ausdruck der logischen Funktion, indem es eine logische Veränderliche, nämlich die Messzahl X., den

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echten Wert dieser Messung gegenüber einem vorgegebenen echten Wert ("POL") und einen Operate- liefert, der der Veränderlichen folgt. Wie bereits gesagt, ist die Verwendung von drei Bytes pro Wort willkürlich. Es wurde auch eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entwickelt, die mit einem aus 5 Bytes und 60 Bits bestehenden Wort arbeitet. Ausserdem kann eine einzige logische Funktion eine beliebige Zahl von Bytes oder Wörtern umfassen.

Neben der Erzeugung des bestimmten Messwertes M, des zugehörigen echten Wertes POL und eines von acht möglichen Operatoren gemäss obiger Ausführung, erzeugt das Verarbeitungsregister 107 noch drei zusätzliche logische Ausgangssignale. Diese ergeben sich durch Kombination der Operatoren M2 bis M5 im ODER-Glied und der übrigen Operatoren im ODER-Glied 12G. .Das Ausgangssignal des ODER-Gliedes 125 setzt einen Ilaltekreis 127, während das Ausgangssignal des ODER-Gliedes 120 diesen zurückstellt. Der Ilaltekreis 127 liefert Ausgangssignale MT entsprechend seiner eingeschalteten Stellung und Signale MT, die der Rückstellposition entsprechen. Ausserdem erhält man vom ODER-Glied 125 ein Ausgangssignal MO.

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Die Ausgänge des Registers 107 sind mit einer Verknüpfungsschaltung 128 verbunden, die den gespeicherten Satz von Funktionen auswertet, was schliesslich zur Zuordnung des gemessenen binären Musters führt. Die bei dieser Auswertung zu betraclitende Funktion

•f.

ist eine Schwellwertfunktion T ^. Diese Schwellwertfunktion ist wie folgt definiert :

TV, X. . = 1 (mit i = 1, N), wenn mindestens f

der angegebenen N binären Veränderlichen X. sich im vorgeschriebenen Zustand befinden, in allen anderen Fällen ist

Die Erkennungs- oder Zuordnungsfunktionen sind aus der grundlegenden Schwellwertfunktion in folgender Form abgeleitet :

R(X) =Mv|i^_N [X₁I] ).

Die Zuordnungsfunktionen sind also einfach die Produkte der Summen der Schwellwertfunktionen.

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Fig. 5 zeigt den grundsätzlichen Aufbau der Verknüpfungsschaltung 128. Der Messwert M wird mit dem zugehörigen echten Wert POL in einer Vergleicherschaltung verglichen, die sich aus den UND-Gliedern 129 und 130 und dem ODER-Glied 131 zusammensetzt. Der Messwert M und der echte Wert POL werden darstellungsgemäss direkt auf das UND-Glied 129 und über entsprechende Inverter 132 und 133 auf das UND-Glied 130 gegeben. Somit liefert das ODER-Glied 131 nur ein Ausgangssignal, wenn der Messwert M und der echte Wert POL beide 1 oder beide 0 sind.

Das Aus gangs signal des ODER-Gliedes 131 wird auf die UND-Glieder 134 und 135 geleitet. Der zweite Eingang des UND-Gliedes 134 ist mit dem MT-Ausgang des Haltekreises 127 verbunden, während der zweite Eingang des UND-Gliedes 135 an den MT-Ausgang des Ilaltekreises 127 angeschlossen ist. Somit stellt der Haltekreis 127 fest, ob eine Schwellwertfunktion oder eine logische Funktion auszuführen ist, und zwar abhängig von dem zu einem bestimmten Messwert gehörenden Operator. Ausserdem wird den UND-Gliedern 134 und 135 das Ausgangssignal des ODER-Gliedes 13G zugeführt. Das ODER-Glied 13 6 hat als Eingangssignale das MO-Ausgangssignal vom ODER-Glied 125 und den *b-Operator vom Decodierer 124.

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Der Ausgang des UND-Gliedes 134 ist mit einem-Schwellwertdetektor 137 verbunden, der genauer in Fig. 6 dargestellt ist. • Dieser Schwellwertdetektor 137 umfasst vier Haltekreise 138 bis 141, von denen jeder einen entsprechenden Operator M2 bis M5 vom Decodierer 124 empfängt. Der Schwellwertdetektor umfasst ausserdem einen dreistufigen Zähler 142, der als Eingangs signale die Ausgangs signale des UND-Gliedes 134 empfängt. Der *b-Operator wird als Verknüpfung eines jeden Bytes der Schwellwertfunktion benutzt ; die M2 bis M5-Operatoren können ebenfalls dazu benutzt werden. Ein ODER-Glied 143, welches als Eingangssignale die Operatoren )b, ++ und ) ( empfängt, liefert dann ein Ausgangs signal, welches den Schwellwertdetektor zurücksetzt, wenn einer der anderen Operatoren erscheint.

Der dreistufige Zähler 142 liefert drei Ausgangssignale Sl, S2 und S4, die durcli Verknüpfungsnetzwerke decodiert werden und vier Ausgangs signale liefern, welche den Stand des Zählers anzeigen. Somit liefert das ODER-Glied 144, welches an die Ausgänge S2 und S4 des Zählers 142 angeschlossen ist, ein Ausgangssignal, wenn der Zähler mindestens die Zahl 2 enthält. Das UND-Glied 1Ί5 ist an die Ausgänge Sl und S2 des Zählers 142 angeschlossen und liefert daher ein Aus gangs signal, wenn der Zähler

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die Zahl 3 enthält. Das Ausgangs signal des UND-Gliedes 145 wird mit dem S4-Ausgang des Zählers 142 in einem ODER-Glied 146 kombiniert, welches ein Ausgangssignal liefert, sobald der Zähler 142 einen Stand von mindestens 3 erreicht hat. Ein drittes Ausgangssignal auf. der Leitung 147 wird vom S4-Ausgang des Zählers genommen und liefert ein Ausgangssignal, sobald der Zähler mindestens die Zahl 4 enthält. Ein viertes Ausgangssignal kommt von der übrigen Schaltung, die das UND-Glied 148 enthält, welches an die Ausgänge Sl und S4 des Zählers 142 angeschlossen ist und ein UND-Glied 149, das an die Ausgänge S2 und S4 des Zählers angeschlossen ist'. Die Ausgangssignale der UND-Glieder 148 und 149 werden in einem ODER-Glied 150 kombiniert und liefern somit ein Ausgangssignal dieses ODER-Gliedes, sobald der Zähler 142 mindestens die Zahl 5 enthält.

Ein bestimmtes decodiex'tes Ausgangssignal vom dreistufigen Zähler 142 wird durch eines der UND-Glieder 151 bis 154 gewählt, die durch die ihnen zugeordneten Haltekreise 138 bis 14.1 eingeschaltet werden. Wenn z. B. der Operator M3 entsprechend einem vorgeschriebenen Schwellwert 3 von N durch den Decodierer 124 decodiert wird, wird der Haltekreis 139 gesetzt Und dadurch das UND-Glied 152 vorbereitet. Wenn der dreistufige Zähler

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UOO--(.¹I¹.- 007 - 14 -

eine Zahl grosser als 3 enthält, wird am ODER-Glied 146 ein Ausgangssignal erzeugt, das durch das UND-Glied 152 auf ein ODER-Glied 155 geleitet wird. Wenn also der decodierte Operator einer der vorgeschriebenen Schwellwerte M2 bis Mo ist, wird eins der UND-Glieder 151 bis 154 eingeschaltet. Wenn der vorgeschriebene Schwellwert erreicht ist, wird ein Ausgangssignal durch das entsprechende UND-Glied zum ODER-Glied 155 geleitet.

In der Darstellung der Fig. 5 ist der Ausgang des ODER-Gliedes 155 mit einem Eingang des UND-Gliedes 150 verbunden, welches durch das MT-Ausgangssignal des Haltekreises 127 eingeschaltet wird.

Ein entsprechendes UND-Glied 157, welches durch das MT-Ausgangssignal des Ilaltekreises 127 vorbereitet wird, empfängt an seinem Eingang das Ausgangssignal des Ilaltekreises 158. Der Haltekreis 158 wird gesetzt durch das Ausgangssignal eines ODER-Gliedes 159. Das ODER-Glied 159 empfängt als Eingangssignal die deeodierten Operatoren -H- und ) ( vom Decodierer 124 über geeignete Verzögerungseinheiten 160 und 101, die eine Zeitverzögerung liefern, welche ausreicht, um das Abklingen der Einsehwingvorgäiige zu gestatten. Der Haltekreis 158 wird zurückgestellt durch d^s Ausgangssignal des UND-GHedos 135.

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ROO-. CH-007 -Vo-

Deri beiden UND-Gliedern 156 und 157 wird ferner das Ausgangssignal eines ODER-Gliedes 162 zugeführt. Das ODER-Glied 162 ist mit seinen Eingängen direkt an die Operatorausgänge ++ und ) ( des Decodierers 124 angeschlossen. Die ; Ausgangssignale der UND-Glieder 156 und 157 werden in einem ODER-Glied 163 kombiniert, welches einen Haltekreis 164 einstellt, der durch das Ausgangssignal der Verzögerungseinheit 161 zurückgestellt wird. Im zurückgestellten Zustand bereitet der Haltekreis 164 ein UND-Glied 165 vor, welches sein zweites Eingangssignal direkt von dem Operatorausgang ) ( des Decodierers 124 empfängt. Das Ausgangssignal des UND-Gliedes 165 stellt einen Haltekreis 166 zurück, dessen Ausgangssignale zur Erzeugung der Abschlussignale benutzt werden. Das erfolgt mit Hilfe der UND-Glieder 1 67 und 168, worin das UND-Glied 167 mit dem ¹¹1"-Ausgang des Haltekreises 166 und das UND-Glied 168 mit dem Komplementärausgang des Haltekreises 166 verbunden ist. Der zweite Eingang des UND-Gliedes 167 ist direkt mit dem )b-Operator , ausgang des Decodierers 124 verbunden. Der Ausgang des UND-Gliedes 167 wird als Abschluss-1-Ausgang bezeichnet. Das UND-Glied 168 empfängt sein zweites Eingangssignal von der Verzögerungsemheit 161. Das Eingangssignal zur Verzögerungseinheit 161 war bekanntlich das Operator-Ausgangssignal ) ( des Decodierers 124. Das Ausgangssignal des UND-Gliedes 168 wird als Absch1uss=0 bezeichnet und setzt den Ilaltekrois 166 über eine passende Verzögerungsein-

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Die Endauswertung einer einzigen Verknüpfungsfunktion wird ausgedrückt durch die Abschluss-Ausgangssignale der UND-Glieder 1G7 und 1G8. Das Signal "Abschluss = 1" tritt auf, wenn der laufende Wert ¹¹I" ist und ein Operator )b auftritt. Das Signal "Abschluss = 0" tritt auf, wenn der laufende Wert am Ende irgendeines äusseren Produktes, ) (, "θ" ist, da die Funktion hinterher niemals mehr erfüllt werden kann. Jeder Ausdruck hat drei logische Unterebenen, diese Anzahl spielt jedoch hier keine Rolle.

Das in Fig. 1 gezeigte Steuerwortregister 103 umfasst 36 Bitpositionen, die folgendermassen unterteilt werden können : je elf Bits für zwei Verzweigungsadressen, acht Bits für einen Identifikations-Code, zwei Bits für einen Operations-Code und vier Bits für eine R-Bitadresse. Jede Verzweigungsadressposition ist mit entsprechenden UND-Gliedern 170 und 171 verbunden. Jedes dieser UND-Glieder 170 und 171 besteht tatsächlich aus elf einzelnen UND-Gliedern, die jeweils mit einer der zugehörigen Verzweigungsadresse entsprechenden Bitposition im Steuer»vortregister verbunden sind. Das Ausgongssignal "Abschluss ~ 0" der Verknüpfungsschaltung 128 wird einem Eingang des UND-Gliedes 170 zugeführt, während das Signal "Abschluss - l" dem Eingang des UND-Gliedes 171 zugeführt wird. Die Au.sgang.ssignale der UND-Glieder 170

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und 171 werden in elf mit je zwei Eingängen versehenen ODER-Gliedern 172 kombiniert. Die Ausgangs.signale der Verknüpfungseinheit 128 wählen somit eine der beiden elf Bits umfassenden Verzweigungsadressen im Steuerwortregister, abhängig vom End wert des gerade komplettierten Ausdrucks. Der Befehlszähler 102 schaltet dann auf die gewählte Adresse und beginnt, eine neue logische Funktion auszuwerten, deren erstes Wort ein weiteres Steuerwort ist, welches zwei Verzweigungsadressen enthält. In der erfindungsgemässen Zeichenerkennungsvorrichtung führt die erste zu erfüllende logische Funktion dazu, dass das zu erkennende Schieberegistermuster als ein und nur ein Zeichen erkannt wird, dessen Name im Identifikations-Code-Teil des Steuerwortes erscheint. Die gewählte Verzweigungsadresse wäre dann eine besondere Endadresse, die das Weiterlaufen des Befehlszählers unterbricht, bis ein weiterer Anfangsimpuls empfangen wird.

"Das gezeigte Ausführungsbeispiel gestattet jedoch auch die Benutzung komplizierterer Funktionen zur Zeichenerkennung. So kann z. B. die Erfüllung oder Nichterfüllung eines Ausdruckes als weiterer Messwert für das Schieberegistermuster betrachtet werden. Um diese Operation auszuführen, bereitet eines der beiden

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Operations-Codebits im Steuerwort das UXD-Glied 173 vor, welches die aus vier Bits bestehende "R-Bitadresse" im Steuerwort auf einen Decodierer und eine Gruppe von UND-Gliedern 174 überträgt. Dadurch wird der Verknüpfungswert (logical value) der Abschlusssignale in einem der 16 R-Bit-Haltekreise gespeichert, die für diesen Zweck im Messregister 116 reserviert sind. Danach arbeitet die Verarbeitungseinheit weitere Ausdrücke aus und kann den Wert der gespeicherten Funktion so adressieren, als, handle es sich um einen anderen Messwert vom Schieberegister. Diese Möglichkeit gestattet eine Operationswiederholung, wodurch zunehmend komplexe Messungen des Zeichenbildes aufgebaut werden, bis eine Identifizierung erreicht wird. Ausserdem gestattet es eine beträchtliche Erhöhung der Operationsgeschwindigkeit, da identische Teile einer Anzahl von Funktionen nur einmal ausgewertet zu werden brauchen.

Die endgültige Zeichenidentifizierung erfolgt dann-durch den acht Bits umfassenden Identifikations-Code im Steuerwort und das zweite Bit des Operations-Codes. Wenn somit eine Funktion erreicht ist, die bei Erfüllung ausreicht, um das Bild als das in seinem Steuerwort vorgeschriebene Zeichen zu identifizieren, schalten das zweite Bit des Operations-Codes und das Ausgangs-

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signal "Abschluss = 1" von der Verknüpfungseinheit 128 ein UND-Glied 175 ein, welches das Identifikations-Codefeld zur Ausgabe auf ein Identifikations-Register 176 überträgt. Wie vorher ist die Verzweigungsadresse 1 für dieses Wort eine bestimmte Stelle, die das Ende der Speichersuche bezeichnet. Obwohl sie in diesem Ausführungsbeispiel nicht dargestellt sind, können auch andere Operations-Codewerte zur Bestimmung von Erkennungsüberschneidungen und Fehlern benutzt werden, die dann eine erneute Abtastung des Zeichens usw. auslösen.

Das beschriebene Ausführungsbeispiel läuft also kontinuierlich im Speichersuchbetrieb und baut logische Verknüpfungen der Messungen, von gespeicherten Messzahlen und Operatoren auf, wobei jedesmal die für das jeweilige Zeichen im Schieberegister erhaltenen logischen Funktionen mit den Messwerten verglichen werden. Die Auswertung einer jeden logischen Funktion wird dadurch begonnen, dass zuerst ein vorbestimmtes Steuerwort in das Steuerwortregister 103 gelesen und anschliessend aufeinanderfolgende Messwörter in das Verarbeitungsregister 107 zur Auswertung durch die Verknüpfungseinheit 128 gelesen werden. Dieser Vorgang läuft weiter, bis die Abschlussignale eine der Verzweigungsadressen wählen und das Steuerwortregistor dadurch

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veranlassen, den Zyklus mit der Auswertung einer neuen logischen Funktion beginnend zu wiederholen. Bevor ein Zeichen identifiziert werden kann, sind viele derartige Zyklen erforderlich. Somit sind die meisten Steuerwörter nicht mit Punktionen verbunden, die zur Identifizierung eines bestimmten Zeichens ausreichen. Infolgedessen wird der Identifikations-Code" dieser Steuerwörter eine Attrappe sein und das zweite Bit des Operations-Codes wird das UND-Glied 175 sperren. Das ers.te Bit des Operations-Codes kann das UND-Glied 173 einschalten in Abhängigkeit von der Art der gerade ausgewerteten Funktion. Wenn eine Verzweigungsadresse vom Stcuerwortregister 103 gewählt wird, wird das nächste Steuerwort in das Register über das UND-Glied 105 geleitet, welches diesmal das Ausgangssignal des ODER-Gliedes 177 empfängt. Das ODER-Glied 177 empfängt als Eingangs signale einmal den Anfangsimpuls vom Anschluss 101, der bekanntlich die Identifizierungsfolge ausgelöst hat, und zum andern das Ausgangssignal von einer ,Verzögerungseinheit 178. Die Verzögerungseinheit 178 empfängt als Eingangssignal das Ausgangs signal des ODER-Gliedes 179, dessen Eingangs signale die Abschluß signale der Verknüpfungseinheit 128 sind.

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Claims

PAT ENTANSPRUCHE

Q/ Verfahren zur Zeichenerkennung, bei dem mittels elektro-optischer

Abtastung für gewisse Zeichenmuster charakteristische Messwerte erhalten, in einem ersten Register gespeichert und mit in einem Festwertspeicher gespeicherten Daten verglichen werden, dadurch gekennzeichnet, dass die aus dem ersten Register (112) entnommenen Messwerte in einem zweiten Register (116) zur Durchführung logischer Operationen zugeführt werden, deren Ergebnisse in Haltekreisen (138 bis 141) gespeichert werden, dass von dem Festwertspeicher (100) ein erstes Wort in ein Steuerwortregister (103) und dem ersten folgende Wörter in ein Verarbeitungsregister (107) eingegeben und mit den vom zweiten Register (116) erhaltenen Ergebnissen der logischen Operationen verglichen werden, dass die das Ergebnis des Vergleichs charakterisierenden Signale zur Auswahl einer von zwei in dem Steuerwortregister (103) gespeicherten Steuerwort enthaltenen Adressen herangezogen werden, und dass bei festgestellter, genügender Übereinstimmung ein das erkannte Zeichen repräsentierender Code entwickelt wird.
2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die

in dem Festwertspeicher (100) gespeicherten Worte einen wenigstens drei Bytes umfassenden Term einer logischen Funktion darstellen, wobei jedes Byte eine logische Variable, einen Echtwert und einen Operator enthält.

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3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dem

Verarbeitungsregister (107) zugeführten Worte in die im zweiten Register (116) stehenden Messwerte kennzeichnende Zahlen, diesen Messwerten entsprechende, gewünschte Echtwerte und den Messwerten zugeordnete Operatoren decodiert werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1> dadurch gekennzeichnet, dass der einem Messwert entsprechende gewünschte Echtwert und sein wahrer Echtwert in einer Verknüpfungsschaltung (128) nach Massgabe des zugeordneten Operators logisch verknüpft werden und dass aufgrund des laufenden Ergebnisses der Verknüpfung Signale zur Auswahl einer der im Steuerwort enthaltenen Adressen erzeugt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verknüpfung in der Bildung des logischen Produktes der Summe von Schwellwertfunktionen besteht.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-5, gekennzeichnet durch ein Steuerwortregister (103) zur Speicherung eines wenigstens zwei Verzweigungsadressen aufweisenden Steuerwortes, ein Verarbeitungsregister (107) für die Speicherung eines Terms einer logischen Funktion, wobei der Term einen Messwert, einen Echtwert sowie einen Operator aufweist, einen Zähler (102) zum Auslesen eines ersten Wortes aus dem Festwertspeicher (100) und Übertragen des Wortes in das Steuerwortregister (103), und zum Auslesen und Übertragen der folgenden Worte in das

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Verarbeitungsregister (107), und durch Mittel (128) zur Auswertung der genannten Funktion im Vergleich mit den von den Abtastmitteln (109 bis 111) erhaltenen Messwerten und zur Identifikation des abgetasteten Zeichens, wenn eine Übereinstimmung vorliegt, wobei die Auswertmittel (128) ferner eine der genannten Verzweigungsadressen auswählen, um entweder das Auslesen eines neuen Steuerwortes in das Steuerwortregister (103) zu veranlassen, sobald eine logische Funktion ausgewertet worden ist, oder um eine Operationswiederholung, einzuleiten.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertmittel (128) einen Vergleicher (129 bis 134) zum Vergleich des Messwertes mit dem Echtwert, einen an den Ausgang des Vergleichers (129 bis 134) angeschlossenen Schwellwertdetektor (137) und eine logische Schaltung (156, 157, 163) zur Bildung der logischen Produkte der Summen von dem Schwellwertdetektor zugrunde liegenden Schwellwertfunktionen aufweisen.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellwertdetektor (137) eine Mehrzahl von Haltekreisen (138 bis 141) aufweist, die in Übereinstimmung mit den im Verarbeitungsregister (107) gespeicherten Operatoren gesetzt sind, und ferner einen Zähler (142 bis 150), der mit dem Vergleicher (129 bis 134) verbunden ist um die Anzahl der mit ihren Echtwerten übereinstimmenden Messwerte zu zählen.

ro 9-68-007 10981^7-186 2