DE2147896A1 - Einrichtung zur erfassung graphischer symbole und mit dieser einrichtung arbeitendes abtastgeraet - Google Patents

Description

Uipi.-Ing. Dipl. oec. puoi, « r <£_· 7nifi " "

DIETRICH LEWINSKY ^P>

PATENTANWALT

8 MBnchen 21 - Gotthardstr. 8t

Telefon 56 17 62

6762 - V

C-ompagnie Internationale pour 1' Informatique Louveciennes, Route de Versailles 68 (Frankreich)

„Einrichtung zur Erfassung graphischer Symbole und mit dieser Einrichtung arbeitendes Abtastgerät"

Priorität vom 25. September 1970 aus der französischen Patentanmeldung Nr. 70/34· 797

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Erfassung graphischer Symbole und ein mit dieser Einrichtung arbeitendes Abtastgerät für Texte. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf die Erkennung maschinengeschriebener Schriftzeichen, die einem vorher festgelegten Standard-Alphabet entsprechen. Die Leistungen solcher Einrichtungen und der damit zusammenhängenden Verarbeitungseinheiten werden im Hinblick auf die optische Erkennung durch den Einsatz genormter Symbole verbessert, die allgemein mit der Bezeichnung „ROC" (Reconnaissance optique de caracteres) optische Erfassung von Schriftzeichen - belegt werden."

Bestimmte optische Abtast- bzw. Lesegeräte arbeiten! analog und führen eine Korrelation zwischen dem zu bestimmenden Schriftzeichen und einer Gruppe von optischen Bezugszeichen, die auch als itKorrelationsmasken" bezeichnet werden, durch. Andere Geräte verwenden eine im wesentlichen logische Methode, nach der die Kennmerkmale der Schriftzeichen in Binärwörter umgesetzt werden, die in einem hierfür ausgelegten, logischen Rechner mit Bezugs -Binärwörtern verglichen werden.

205888/0762

2U7896

Die Anlagen vom analogen Typ zeichnen sich durch einen verhältnismäßig einfachen Aufbau aus, werden jedoch demgegenüber sehr schnell durch Schriftzeichenverzerrungen und Zentrierfehler beschränkt, während andererseits bei steigender Zahl von BezugsSymbolen die Zuverlässigkeitsquote stark nachläßt.

Die Anlagen vom digitalen Typ bieten einen hohen Wirkungsgrad bei der Erkennung ungleicher bzw. stark voneinander abweichenden Schriftzeichen, wobei jedoch die Trennung von Schriftzeichen, die sich einander ähneln schwierige technische Lösungen fordert, sofern mit hoher Sicherheit gearbeitet werden soll.

In der Zielsetzung der Erfindung liegt demnach die Schaffung einer Einrichtung zur Erfassung graphischer Symbole bzw. Textvorlagen, die gleichzeitig nach der analogen und nach der logischen Methode arbeitet, um somit eine gangbare Kompromißlösung zwischen komplexem Aufbau und den Leistungen eines optischen Abtast- bzw. Lesegeräts unter Beseitigung der genannten Nachteile zu bieten.

Eine erfindungsgemäß aufgebaute Einrichtung zur Erfassung graphischer Symbole bzw. Schriftzeichen arbeitet demnach nach einem Verfahren mit einer oder zwei Entscheidungsstufen zur Erkennung nach der vom betreffenden Symbol ausgedrückten Topologie. Eine erste Entscheidungsstufe wird durch eine logische Einheit gebildet, bei der jedes zu lesende Schriftzeichen von einem Lesekopf abgetastet wird, der nach photoelektrischer Erfassung Analogsignale liefert, die in eine digitale Form umgesetzt sind. Eine in einfacher Form aufgebaute, logische Verarbeitungsschaltung ermittelt aus diesen "Signalen die Kennungsinformation des betreffenden Schriftzeichens bzw. der Familie, zu der dieses gehört, wo- " bei die zu bestimmenden Schriftzeichen vorher entsprechend den topologischen Kriterien nach Gruppen eingeteilt werden. Eine zweite Entscheidungsstufe besteht aus einer analog arbeitenden Erfassungseinrichtung, die die Kennung des Schriftzeichens einer Gruppe dadurch abschließen kann, daß sie dieses mit Korrelationsmasken vergleicht. Der Wirkungsgrad der Korreiacionsmasken ist umso hö- . her, je kleiner die Anzahl der zu einer Gruppe gehörenden Schrift-!

209885/0762 _C0PW

2U7896

zeichen ist. Die Erkennung wird dadurch erleichtert, daß die erste Entscheidungsstufe einmal die Information der Gruppe, zu der das zu erkennende Schriftzeichen gehört und zum anderen die Zentriersignale liefert, die sich auf seine Stellung beziehen. Schriftzeichen mit unverkennbaren Formen werden direkt vom logischen System erkannt. Die anderen Schriftzeichen werden über eine Doppelentscheidung ermittelt bzw. erkannt, wobei es die Kombination zweier Erkennungseinrichtungen ermöglicht, einmal die logischen Schaltungen 4^er ersten Stufe zu vereinfachen und zum anderen eine geringere Zahl von Korrelationsmasken in der zweiten Entscheidungsstufe zu verwenden.

Die Wesenszüge der erfindungsgemäß aufgebauten Einrichtung werden in der nun folgenden, beispielhaft aufzufassenden Beschreibung im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen näheierläutert. Es zeigen:

Fig. 1 - ein vereinfachtes Übersichtsschema einer erfindungsgemäß aufgebauten Erfassungseinrichtung, die aus einer logischen und einer analogen Einheit besteht;

Fig. 2 - ein Beispiel zur Erläuterung des Prinzips der binären Kennungskodierung durch horizontale und vertikale Abschnitte;

Fig. 3 - ein Diagramm der logischen Kennungseinheit;

Fig. 4 - Wellenformen, die sich auf den Betrieb der logischen Erfas_#sungseinheit beziehen;

Fig. 5-7 Schemata und Wellenformen, die sich auf die logischen Schaltungen eines vertikalen Abschnitts beziehen; ;

Fig. 8-10 Schemata und Wellenformen, die sich auf die logischen Schaltungen von horizontalen Abschnitten beziehen und

Fig. 11 - ein Diagramm einer analogen Kennungseinheit, die einer logischen Einheit in der Art der in den Figuren 1 oder 3 dargestellten zugeordnet ist.

Eine erfindungsgemäß aufgebaute Einrichtung zur Erfassung graphi-

209885/0782

COPY

.4- 2U7896

scher Symbole ist in vereinfachter Form in dem allgemeinen Schema der Figur 1 dargestellt. Diese Einrichtung enthält eine erste logische Erfassungseinheit 1 und eine zweite analoge Erfassungseinheit 2. Eine optisch-mechanische Vorrichtung 3 ermöglicht eine laufende optische Projektion der zu analysierenden Symbole, die ■: nacheinander am Eingang jeder Erfassungseinheit 1 und 2 erscheinen, Hierbei wird davon ausgegangen, daß das jeweilige Symbol zuerst _; auf den Eingang der Erfassungseinheit 1 und anschließend an den Eingang der Erfassungseinheit 2 übertragen wird, wobei eine bestimmte Zeitverschiebung programmiert ist. Andererseits ist die j optisch-mechanische Vorrichtung 3 in der Form aufgebaut, daß ein optisches Bild des betreffenden Symbols auf ein lineares Mosaik ' von Fotozellen 4, die den Eingang der Einheit 1 bilden, übertragen wird, wobei das Durchlaufen des Bildes quer zur Richtung die-, ses Mosaiks erfolgt. Betrachtet man das Mosaik 4 als vertikal, j so erfolgt die optische Bewegung horizontal. Die optisch-mechani-j sehe Vorrichtung 3 ist darüber hinaus dafür ausgelegt, eine Viel-· zahl K von Bildern dieses Symbols in Höhe einer Ebene vor und parallel zur Ebene 5 mit einer Anzahl K von optischen Bezugsmas- ; ken, die jeweils einem bestimmten Symbol entsprechen, vorbeilau- , fen zu lassen. Die Projektion eines zu analysierenden Symbols erfolgt in Höhe der Einheit 2 und zwar nach seinem Durchlauf vor dem Mosaik 4 der Einheit 1 und während des Auftretens des nächsten, zu identifizierenden Symbols vor diesem Mosaik 4. Handelt es sich beispielsweise um eine Schriftzeichenerkennung durch zei-j lenweise Dauerabtastung einer Schriftvorlage, so kann diese Be- j dingung unter Berücksichtigung des Abstandsraters zwischen auf- ! einanderfolgenden SjCnbolen erfüllt werden, das im allgemeinen j praktisch konstant ist. Die optisch-mechanische Vorrichtung 3 ^: wird innerhalb der Erfindung nicht näher beschrieben, wobei ihr i

Aufbau nach bekannten Verfahren erfolgt wie beispielsweise mit j Hilfe von schwingenden Spiegeln und Objektiven vom Typ des,Facet-; tenauges'; darüber hinaus kann diese speziell dafür ausgelegt sein, eine zeilenweise, optische Abtastung eines zu analysieren- · den Schriftstückes vornehmen zu können. ;

Die vom Fotozellen-Mosaik 4 gelieferten Analogsignal

20988S/0762 _€0PY

. ₅ _ 2U7896

le werden zuerst über eine Schaltung 6 in digitale Signale umgesetzt und anschließend den eigentlichen logischen Schaltungen 7 der Einheit 1 zugeführt. Das später näher beschriebene logische System besitzt einen einfachen Aufbau und eignet sich insbesondere für die optische Abtastung von Schriftzeichen und Ziffern, die i hinsichtlich ihrer Form, der Strichstärke, -Kontrast, Höhe und Ab-.

stand zwischen den einzelnen Schriftzeichen gejiormt sind. Seine Anwendung kann unter Umständen auf die Erkennung handgeschriebe- [ ner Zeichen einfacher Formen erweitert werden, die nach vorher ^! festgelegten Formen in ihrem Verlauf genau festgelegt sind.

Gemäß der Erfindung werden die einzelnen Symbole, deren Analyse beabsichtigt ist, mit Hilfe einer topologischen j Analyse ihrer Form in verschiedene Gruppen eingeteilt. Jedes Sym-j bol wird durch die orthogonalen Sekanten, einmal in vertikaler, zum anderen in horizontaler Richtung als getrennt betrachtet. Die Schnittpunkte der Sekanten mit den Strichen des jeweiligen Symbol ermöglichen die Aufstellung eines binären Kennungskodes und zwar unter Berücksichtigung des Vorhandenseins bzw. des Fehlens von Schnittpunkten an genau festgelegten Punkten der Symbolebene entlang dieser Sekanten. An jeder dieser Stellen wird beispielsweise das Vorhandensein eines Schnittes mit einem Strich durch den Wert 1, - das NichtVorhandensein durch den Wert 0 ausgedrückt. Vorzugs weise, jedoch inbezug auf die Erfindung in keiner Weise einschrän kend, wird die Anzahl der Schnittpunktstellen pro Sekante auf drei begrenzt. Vertikal gesehen, werden die Abgrenzungen in der oberen Stellung, in der Mitte und in der unteren. Stellung des Symbols bewertet; horizontal gesehen, links, in der Mitte und rechts.

Figur 2 zeigt als Beispiel die Schnittstellen einer

Ziffer 2 vom Typ des Alphabets "ROC A" und zwar unter Verwendung eines Vertikalschnittes V. entlang der vertikalen Symmetrieachse; darüber hinaus durch zwei Horizontalschnitte H^ und H2 zu beiden Seiten der horizontalen Symmetrieachse . Der Vertikalschnitt V^, drückt den Kode 1-1-1 aus und die Horizontalschnitte 001 für % und 100 für H2. Das Symbol wird somit durch einen 9 Bit umfassenden Binärkode definiert. Selbstverständlich kann die Zahl der Se-

209885/0762

kanten von dem betrachteten einfachen Fall abweichen; so ermöglicht beispielsweise der Einsatz von zwei vertikalen und 5 horizontalen Sekanten den Ausdruck eines Symbols durch einen Kennungskode mit 21 Informationsbits, wobei drei voneinander abweichende Schnittstellen pro Sekante betrachtet werden. Die einzelnen Symbole einer bestimmten Einheit können somit durch eine Übereinstimmungstabelle ausgedrückt werden, die die einzelnen Kennungskode ausdrückt. Die Erfassung erfolgt nach diesem Prinzip in der logischen Einheit 7 und zwar zumindest für die zu erfassenden Symbole j die jeweils besondere topologische Merkmale aufweisen, die sich von denen anderer betrachteter Symbole unterscheiden, wobei demzufolge bestimmte Kennungs-Binärkode diese Kennung ohne Schwierigkeit ermöglichen. Die anderen Symbole aus der Gruppe der betrachteten Symbole werden vorher in eine bestimmte Anzahl von Gruppen eingeteilt, die jeweils zumindest zwei Symbole zusammenfassen. So besitzen beispielsweise die Buchstaben 0, D und Q topologische Ähnlichkeiten und demzufolge auch die Binärkode, wonach diese in einer Gruppe zusammengefaßt sein können. An dieser Stelle ist darauf hinzuweisen, daß durch eine wachsende Zahl von Sekanten und Schnittpunkten die Unterscheidungsfähigkeit von Symbolen einer

ι Gruppe erhöht und die Anzahl der Gruppen herabgesetzt werden kanni allerdings verbunden mit einem komplizierteren Aufbau der logischem Einheit, was wiederum im Gegensatz zur Zielsetzung der Erfindung steht. Die Erkennungseinheit 1 ist dafür vorgesehen, einen Kennungskode zu bilden, der vorzugsweise zwischen 9 und 21 Bits umfaßt , um somit den Aufbau mit Hilfe einer einfachen Struktur von logischen Schaltungen zu ermöglichen. Die Erfassung von Symbolen einer Gruppe wird mit Hilfe der zweiten Einheit analoger Art bewirkt, die eine zweite Entscheidungsstufe darstellt.

Die Einheit 2 umfaßt eine geringe Zahl von optischen Masken, die der verbleibenden Zahl von Symbolen entsprechen, die auf die einzelnen Gruppen verteilt sind, jedoch mit Ausnahme derer, die direkt mit Hilfe der Einheit 1 erfaßt werden.

Die in Figur 1 dargestellten Ausgänge 8 beziehen sich auf die direkt von der logischen Einheit 1 erfaßten Symbole,

209885/0762

_₇_ 2U7896

wobei die hier eintreffenden Signale direkt zu einer angeschlossenen Verarbextungsexnheit 9 übertragen werden. Die Ausgänge 10 beziehen sich auf die einzelnen betroffenen Gruppen und sind an die Analogeinheit 2 angeschlossen. Diese zweite Erfassungseinrichtung arbeitet mit optischer Korrelation bei nicht kohärentem Licht nach bekannten Verfahren. Der Korrelator, bei dem es sich vorzugsweise um einen Mehrkanal-Korrelator handelt, ist unterhalb der Ebene 5 mit angepaßten Masken, einem optischen Fokalisierungs·]· objektiv und mit einem zweidimensionalen Mosaik von Fotoelementen 12 ausgerüstet, das sich in der Korrelationsebene befindet. Die Ausgänge der Fotoelemente sind mit einer Einheit von Analogschaltungen 13 verbundenj die von der Erfassungseinheit 1 das Signal der Gruppe des betreffenden Symbols auf einer der mit 10 bezeichneten Verbindungen erhält und darüber hinaus andere Signale bei IM- und 15, die sich auf die vertikale und horizontale Zentrierung j des Bildes beziehen, das am Eingang des optischen Korrelators pro4 jiziert wird. Die Zentrierungsdaten werden von der logischen Ein-j hext 1 durch räumliche Messung einer möglichen Vertikalverschiebung und durch Zeitmessung der Horizontalverschiebung bzw. -zentrierung des Bildes des vorbeilaufenden Symbols ermittelt. Das Signali IM- für die vertikale Zentrierung wird ausgewertet, um die vertikale Raumauswahl der Fotozellen zu gewährleisten, auf denen die Korrelationsspitze erscheint, wobei davon ausgegangen wird, daß jede Maske einer Gruppe von Fotoelementen zugeordnet ist, die zumindest ein vertikales, lineares Mosaik besitzen. Das Signal 15 für die horizontale Zentrierung steuert die zeitliche Auswahl dieser Korrelationsspitzen während eines bestimmten Zeitintervalls, das der horizontalen Zentrierung der Bilder des betreffenden Symbols entspricht und zwar vor den Korrelationsmasken. Das Gruppensignal ermöglicht darüber hinaus eine Auswahl einer beschränkten Zahl von Analögkanälen, die den in der betreffenden Gruppe enthaltenen Symbolen entsprechen. Die Korrelationsspitze einer Maximalamplitut de, die am Ausgang der gewählten Kanäle erscheint, setzt die Ken-] nung des projizierten Symboles um. Ein entsprechendes Kennungssig-t nal erscheint demnach an einem der jeweils einem Symbol zugeordnet ten Ausgänge 16. Diese Ausgänge sind mit der Verarbextungsexnheit 9 verbunden.

209888/0761

Eine Zurückweisungs-Information wird in den Fällen

übertragen, wenn der binäre Kennungskode des auf das Mosaik 4 produzierten Symbols nicht mit irgendeinem der vorgesehenen Symbole- = oder Gruppen-Kode übereinstimmt bzw. wenn die Vertikalzentrierung ^: dieses Symbols außerhalb der maximalen Toleranzen der vorgesehenen Vertikalverschiebung liegt. Diese von der logischen Einheit 1 erarbeitete Zurückweisungs-Information wird bei 17 der Verarbeitungs*- einheit 9 als Befehl dafür übertragen, daß das entsprechende Symbol nicht zu übernehmen ist.

Über die Verbindung 18 von der optischen Vorrichtung 3 zur Einheit der logischen Schaltungen 7 wird ein Synchronisatiorösignal übertragen. Dieses Signal setzt die gleichmäßige Transportbewegung der optischen Projektion vorzugsweise in die Form einer Impulsfolge um, wobei dieses Signal nach bekannten Verfahren erzeugt werden kann. Entsprechend einer bekannten Aufbauform wird das Synchronisationssignal über eine kodierte Scheibe erzeugt, die· sich synchron bzw. proportional zur mechanischen Bewegung der optischen Abtastung dreht. Das Signal wird vorzugsweise dazu verwendet, die Fenster der horizontalen Abtastung entstehen zu lassen, die die Schnittstellen des Symbols entlang der horizontalen Sekanten festlegen, sowie andererseits die Fenster der vertikalen Abtastung, die die Schnittstellen der vertikalen Sekanten bestimmen, wobei der zeitliche Bezug durch den Beginn des Durchlaufes des pro*· jizierten Symbols gebildet wird.

Figur 3 zeigt ein vereinfachtes Schema eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäß aufgebauten, logischen Kennungieinheit. Die optische Vorrichtung 3 projiziert das Bild des zu bestimmenden Symbols in die Ebene des linearen Mosaiks der Fotoelemente *+, wobei sich dieses Bild mit gleichmäßiger Bewegung in Richtung F senkrecht zum Mosaik bewegt. Die Anzahl der Elemente des Mosaiks M- ist um einen bestimmten Betrag größer als die,die der allgemeinen Standardhöhe der zu erkennenden Symbole entspricht, wodurch in einer hierfür ausgelegten Schaltung die räumliche Lage der Projektion bestimmt und die eventuell auftretende Vertikalver-| Schiebung bewertet werden kann. Nach Umsetzung der Stufen in eine digitale Form durch Schaltung 6 werden die Ausgänge der Fotoelement·

209885/0762

te zu der in Figur 1 dargestellten logischen Einheit 7 übertragen wobei ein Signal 1 beispielsweise einem Schwarzwert und ein Signa]. 0 einem Weißwert entspricht. Das logische System wird von zwei Synchronisations-^Taktimpulsen aus gesteuert. Ein erster sogenannter NF-Taktimpuls wird wie bereits vorher erwähnt durch das bei ι 18 übertragene Signal geliefert und kann durch Abtastung einer kodierten Scheibe entstehen, deren Rotationsgeschwindigkeit sich ^: proportional zur Transportgeschwindigkeit des Symbols verhält. Die Durchlauf dauer eines Schrift zeichens auf dem Mosaik M- wird j durch eine bestimmte Anzahl von Impulsperioden dieses Taktsignals j gemessen, so z.B. durch etwa 20 NF-Perioden. Durch den NF-Taktim-i puls können Informationen aufgenommen werden, die an das Vorhan- ι densein von Symbolen während des Durchlaufes ihres Bildes auf dem| Abtastmosaik 4 gebunden sind. Ein zweiter Taktimpuls, dessen Fre-ι quenz im Vergleich zum vorhergehenden verhältnismäßig hoch liegt,j wird von einer Schaltung 30, z.B. von einem Oszillator erzeugt. Der HF-Taktimpuls leitet den Abtastprozess und ermöglicht somit , die Kennung eines Symbols bzw. seiner Gruppe nach der Projektion.i Ober eine Synchronisationseinrichtung kann von einem dieser Taktimpulse auf den anderen umgeschaltet werden, wobei die Kennung zwischen dem Ende des Durchlaufes eines Symbols und dem Anfang i des Durchlaufes eines näiisten Symbols erfolgt. Die Synchronisa- j tionseinrichtung besteht aus einem ersten ODER-Gatter 31, das die binären Ausgangswerte der Fotoerfassung empfängt und den in Figur 4--B dargestellten Rechteckimpuls einer Breite Τττ erzeugt, die der j Durchlaufdauer des Symbols entspricht. Eine sogenannte Auswahlschaltung 32 ermöglicht die Beseitigung von Störungen, die auf Fehler zurückzuführen sind wie z.B. ein Anschlagfehler innerhalb eines Symbols, der sich durch einen Weißwert ausdrückt und demzufolge zu einer momentanen Unterbrechung C> des Rechteckimpulses führt, oder im umgekehrten Falle, wenn ein außerhalb des Symbols

' liegender Fleck durch einen Zusatzimpuls C 2 zu diesem Rechteckimpuls ausgedrückt wird. Diese Fehler werden dann beseitigt, wenn

; ihre Zeitdauer unter der eines Striches im Verlauf der Symbole bleibt. Entspricht beispielsweise die Breite Tjj eines durch-

■ schnittlichen Striches drei NF-Taktperioden (Figur M- A), so kann

- 10 - _

209886/0762

die Auswahlschaltung in der Form ausgelegt werden, daß solche Fehler bis zu einem Wert von 2 NF-Perioden (Figur 4-C) ausgeblendet werden. Die Rechteckimpulse einer Horizontaldauer T„, die vom ODER-Gatter 31 bzw. von der Auswahlschaltung 32 abgegeben werden, werden einer Synchronisationsschaltung bzw. Zeitbasis 33 übertragen, die darüber hinaus die Taktimpulse (NF und HF) empfängt und die einzelnen Signale liefert, die von der Logikeinheit ausgewertet werden: Dekodierimpulse, Nullstellimpulse, Impulsfolgen zu den Schieberegistern, in denen die Informationen während des BiId- ; durchlaufes gespeichert werden, Fenster für Horizontal- und Vertikalabtästung usw. Insbesondere das logische System wird im Rhythmus des HF-Taktimpulses während einer Periode T_L gesteuert, die einen Teil der Mindestdauer T„ darstellt, die zwischen der Projektion zweier aufeinanderfolgender Symbole liegt. Die Auswahlschal-: tung 32 übernimmt außer der Unterdrückung von Störimpulsen noch die Bewertung des Endes des Horizontal-Rechteckimpulses durch Erfassung des Vorliegens eines Weißwertes beispielsweise während zwei Taktperioden. Fällt diese Prüfung positif aus, so löst die Synchronisationsschaltung 33 den Kennungsprozess im HF-Rhythmus aus. Die Abtastdauer T^ liegt zwischen dem Schlußzeitpunkt 'tf des von der Auswahlschaltung 32 bewerteten Rechteckimpulses und dem Projektionsbeginn des nächstfolgenden Symbols. Der restliche ; Zeitwert Tp, während dem die Aufzeichnung stattfindet, wird vom ^: NF-Taktimpuls bestimmt. Hieraus folgt, daß eine erfindungsgemäß aufgebaute Erfassungseinrichtung die Bestimmung von Symbolen er- , möglicht, die durch ein Zeitintervall getrennt werden, während I ι dem die Abtastung vorgenommen wird. Die Schaltung 3 3 ist mit einem Zählwerk ausgerüstet, das die NF-Taktimpulse vom Anfangs-Zeitpunkt 'tV¹ der Projektion eines Symbols aus abzieht. Die De- ! kodierung des Ausgangszustands dieses Zählwerks führt zur Entste- ! hung von Fenstern einer bestimmten Breite, die für die vertikalen. ; und horizontalen Abschnitte verwendet werden. So können sich bei- ! spielsweise drei Zeitfenster (FHl. FH2 und FH3, Figur 4-E) zur j ! Bestimmung der Schnittpunkte mit den horizontalen Sekanten und ein bzw. mehrere Fenster (FVl, Fig. H-F) bestimmen, die zusammen mit einer bzw. mit mehreren vertikalen Sekanten ausgewertet wer- ' den können.

209885/0762

Die Dauer der Fenster ist hierbei insbesondere so gewählt, daß sie größer als die CT^) des Durchlaufes eines Striches im Verlauf eines Symboles ist (Figur 4-E). Das dritte horizontale Fenster FH3 (Fig. 4-E), das dem Durchlaufende des Symbols entspricht^ kann seiner Dauer nach länger als die anderen gehalten werden, um gegebenenfalls auftretende Breitenschwankungen der zu erkennenden Symbole berücksichtigen zu können. Weiterhin liefert die Zeitbasisschaltung auch das Signal zur horizontalen Zentrierung, das bei 15 zur Analogeinheit übertragen wird; dieses Signal berücksichtigt die Mittelstellung des horizontalen Rechteckimpulses (Fig. 4-C) , der den Zeitbezug der vertikalen Symmetrieachse des projizierten Symbols bildet sowie eine vorher bestimmte Verzögerung, die der Projektionsverschiebung des jeweiligen Symbols vor den beiden Erfassungseinrichtungen 1 und 2 (Figur 1) entspricht. Das Signal 15 besitzt die Form eines Rechteckimpulses, dessen Dauer genau der Durchlaufdauer eines durchschnittlichen Striches entspricht und auf den Zeitbezug zentriert ist, der in der Weisei verschoben ist, daß optische Korrelationsinformationen unter op- , timalen Horizontal-Zentrierungsbedingungen des Symbols vor den ' Masken 5 (Figur 1) abgeleitet werden können.

Die Schaltungen für vertikale Nitrierung ermitteln

die vertikale Stellung des Symbols im Mosaik und bilden eine In- ·

formation über die vertikale Stellung, die zur Bestimmung der horizontalen und vertikalen Schnittpunkte in der Form verwendet wird, daß eventuell auftretende Verschiebungen in der Vertikalzen-j trierung berücksichtigt werden. Diese Schaltungen sind mit einem Schieberegister 34 mit parallelen Eingängen und einem Serienausgang ausgerüstet. Dieses Register wird über die binären Ausgänge der Fotoerfassung gespeist. Läuft das Symbol vor dem Mosaik 4 vor-¹ bei, so werden nach und nach Schwarzwert-Impulse im Register 34 in den Stufen gespeichert, die der räumlichen vertikalen Lage des Symbols entsprechen. Nach Durchlauf dieses Symbols wird das Register über Steuersignale entleert, die von der Zeitbasisschaltung

33 geliefert werden, wobei diese Signale eine Impulsfolge im Rhyth mus des HF-Taktimpulses bilden. Das Ausgangssignal des Registers

34 wird einer nach bekannten Verfahren aufgebauten logischen Schal

- 12 -

209885/0762

-12- 2K7896

35
tung zugeführt, die darüber hinaus die erwähnte Impulsfolge empfängt, um die Dekodierung der Verschiebung auszuführen. Der Aufbau der logischen Schaltung 35 kann insbesondere dem in der Beschreibung der deutschen Patentanmeldung Nr. 21.20.124.1 der gleichen Anmelderin vom 24. April 1971 geschilderten entsprechen. Eine zwei Impulse trennende Periode entspricht somit einer Verschiebung bzw. Veränderung des Wertes einer Fotozelle auf dem Mosaik 4. Die Schaltung35 ist mit einem Zählwerk ausgerüstet, das die Anzahl der Weißwerte vor dem Vorliegen eines Schwarzwertes bestimmt, wobei diese Anzahl die Stellung des unteren Teils des projizierten Symbols charakterisiert. Ein entsprechendes Bezugssignal zur vertikalen Zentrierung wird geliefert und in den Schaltungen für die vertikalen und horizontalen Schnittstellen ausgewertet. Die Information bezüglich der vertikalen Zentrierung wird darüber hinaus bei 14 zur Analogeinheit 2 (Figur 1) übertra-

° ' . Symbole, die außerhalb der Verschiebungstoleranzen liegen, werden zurückgewiesen. Die Entscheidung über die Zurückweisung, wenn es sich bei der Kombination für die Verschiebung eines Symbols entweder um die erste (Zurückweisung unten) oder um^! die zweite (Zurückweisung oben) handelt. Die Zurückweisungs-Information wird von den entsprechenden logischen Schaltungen in der Einheit 3 5 geliefert.

Die Schaltungen für vertikale Schnittstellen umfas-' sen für jeweils jede vertikale Schnittstelle am Eingang ein Schieberegister 40 mit parallelen Ein- und Ausgängen, das durch die binären Ausgänge der Fotoerfassung gespeist wird. In dem in Figur 3 gewählten Beispiel ist nur eine vertikale Schnittstelle vorgesehen. Die Zeitbasisschaltung 33 liefert ein Fenster für vertikale Abtastung FVl (Fig. 4-F), das der Stelle dieses Schnittpunktes, auf die Symmetrieachse des Symbols bezogen, entspricht. Während des Einsatzes dieses Fensters werden die Informationen für Schwarz- und Weißwerte des Symbols gespeichert und verharren in diesem Zustand bis zu dem Zeitpunkt, zu dem der Impulswähler 32 über das Durchlaufende und den Anfang der Abtastung entscheidet. In diesem Augenblick wird eine Impulsfolge, die die Zentrierungsinformation des Schriftzeichens darstellt

- 13 -

209885/0762

2H7896 ί

- ld - I

und von den Schaltungen 35 geliefert wird, auf das Register 40
übertragen und verschiebt demzufolge die Siialtzustände der Stufen des Registers in der Weise, daß in sämtlichen Verschiebungs- . fällen eine Neuzentrierung eintritt, nach der der untere Teil des
Registers 40 dem unteren Teil des Symbols entspricht. Mit 41 be- ι zeichnete, logische Schaltungen, die über bestimmte Ausgänge des
Registers 4-0 gespeist werden, ermitteln das eventuelle. Vorliegen
eines Striches am oberen und am unteren Teil des Symbols. Diese
Schaltungen können aus logischen Gattern aufgebaut werden, die
das Vorliegen eines Schwarzwertes dekodieren. Die Bewertung der j Prüfung kann durch Übertragung eines Abtastimpulses auf die De- [ kodierungsgatter erfolgen, wodurch eine Schaltzustandsänderung
von Speicherkippstufen erfolgt, die sich an den Ausgängen der Gatt ter befinden. Durch Anlegen eines von der Zeitbasisschaltung 33
gelieferten Signals wird das Register 40 anschließend vollständig
geleert. Während dieses Vorgangs ermittelt eine weitere logische
Schaltung das Vorhandensein bzw. NichtVorhandensein eines Striches; in der Mitte des Symboles. Um mögliche Änderungen der vertikalen . Lage eines mittleren Striches, entgegen der festen Stellung der j bei Symbolen gleicher Höhe oben und unten befindlichen festste- _: henden Striche, berücksichtigen zu können, weicht der Aufbau die- ; ser Schaltung von dem der anderen im Block 41 enthaltenen logi- ^: _t sehen Schaltungen ab. Ein Aufbaubeispiel wird später im Zusammen- ' hang mit den Figuren 5 bis 7 beschrieben. Ein 3 Bit umfassender ; Kode, der dem betreffenden vertikalen Schnittpunkt entspricht, j liegt am Ausgang der Einheit 41 an und wird einer Dekodierungs- j matrix zugeführt. j

Diese Dekodierungsmatrix 42 empfängt darüber hinaus j , die Kode, die den horizontalen Schnittpunkten entsprechen, d.h.

innerhalb dieses Beispiels zwei Kode von jeweils 3 Bit für zwei
ι horizontale Schnittpunkte an drei Stellen. Die Schaltungen für
' die horizontalen Schnittpunkte des Symbols sind mit einer Reihe
j von logischen Schaltungen434 bis 43-n gleichen Aufbaus ausgerüstet}, ' die für diese Schnittstellen sämtliche Verschiebungsmöglichkeiten

des Symbols innerhalb des vorgesehenen Bereiches erfassen. Ihre

- 14 -

209888/0762

Anzahl kann unter der der Fotoelemente des Mosaiks 4 gewählt werden, geht man davon aus, daß der gesamte vertikale Bereich, der durch die entferntesten Horizontalschnitte nach oben und nach unten gegenüber der horizontalen Symmetrieachse des Symbols begrenzt wird,innerhalb der vorhersehbaren Bedingungen einer vertikalen Verschiebung im allgemeinen eine bestimmte Anzahl von Fotoelementen ausschließt, die sich an jedem Ende des Mosaiks 4 befinden und zur Kennung der Vertikalschnitte ausgewertet werden. Berücksichtigt man darüber hinaus, daß die Breite eines durchschnittlichen Striches vertikal gesehen mehrere Fotoelemente erfaßt, so kann die Anzahl der logischen Schaltungen 43-j dadurch verringert werden, daß man diese beispielsweise nacheinander jeder zweiten Fotozelle zuordnet. Nach Durchlauf des zu bestimmenden Symbols können über einen Umschalter 44, der durch die Impulse gesteuert wird, die zur vertikalen Zentrierung von der Schaltung 35 geliefert werden, nur die Schnittpunkte ausgewählt werden, die den vorgesehenen Horizontalpunkten entsprechen. Jede Schaltung 43-j ermittelt die Anwesenheit eines sich gegebenenfalls links, in der Mitte oder rechts befindenden Striches. Die Erfassungszeitpunkte werden durch die Horizontalfenster FHl, FH2 und FH3 (Figur 4-E) gesteuert, die von der Schaltung 33 geliefert werden. Ein Aufbaubeispiel für die Schaltungen 43 und 44 wird im weiteren Verlauf im Zusammenhang mit den Figuren 8 bis 10 be-

Die Dekodierung der durch die vertikalen und horizontalen Schnittpunkte gelieferten Informationen erfolgt in einer logischen.Schaltmatrix 42, die als Prüfelement dient. Diese Matrix besteht aus einer nicht näher beschriebenen Einheit von logischen UND-Gattern . Ein Symbol bzw. seihe Gruppe wird durch die Feststellung der Koinzidenz zwischen der am Eingang der Matrix eingestellten Binärziffer und einer der gespeicherten logischen Kombi-, nationen erkannt. Sollen mögliche Formabweichungen eines Symbols miterfaßt werden, so kann dieses Symbol beispielsweise durch mehrere Kode definiert werden. Jeder Kode, der nicht in irgendeiner Weise einem der gespeicherten Kode ent- pricht, löst einen Zurückweisungsbefehl aus, der zur Verarbeitungseinheit übertragen wird.;

- 15 -

209888/0762

Die Gruppen-Ausgänge 10 werden der Analogeinheit 2 (Figur 1) und \ die Symbol-Ausgänge 8 der zugehörigen Verarbeitungseinheit 9(Fig.l) übertragen. |

Ein Beispiel für den Aufbau von Schaltungen für vertikale Schnittpunkte ist in den Figuren 5 und 6 dargestellt. Fig. 5 zeigt ein Übers Mitsschema von Schaltungen eines vertikalen Schnittpunktes. Die Binärsignale für die Fotoerfassung werden im Register 40 beim Einsatz des Vertikalfensters FVl gespeichert. > Während der Abtastphase ändern die Verschiebungsimpulse diese In- i formationen und führen den unteren Teil des Symbols zur unteren j Etage des Registers. Zwei ODER-Gatter 50 und 51 ermitteln das Vor-; liegen von eventuell im oberen oder im unteren Teil des Symbols ; möglichen Schnittpunkten, wobei diese letzteren als feststehende ! Punkte für eine Standardhöhe der Symbole angesehen werden. Die j Anzahl der Eingänge ist in der Form bemessen, daß die durchschnittliche Breite eines Striches erfaßt werden kann. Entsprechend diesem Beispiel geht man davon aus, daß ein Strich zwei bis drei Fo- i todioden ansprechen läßt und daß die Anzahl der Eingänge der ODER-' Gatter bei drei liegt. Die Erfassung eines mittleren Schnittpunk- j tes erfolgt durch eine Schaltung 52, die in Figur 6 näher dargestellt wird und zwar nach Speicherung der Informationen für den j oberen und den unteren Teil mit Hilfe der UND-Gatter 53, 54- und der Kippstufen 55, 56. Ein auf die Gatter 53 und 54 übertragener : Abtastimpuls Ll löst den Speichervorgang aus. Anschließend ent- ι leert sich das Register durch Anlegen einer Impulsfolge, die die j Nullstellung "RAZ" bewirkt. Ein auf die Schaltung 52 übertragenes Zeitfenster L2 löst die Aufnahme der Information eines mittleren ; Schnittpunktes aus, wobei die Dauer dem Durchgang des mittleren Teils des Schriftzeichens entspricht und die Erfassung der Information des oberen Teiles des Symbols durch die Schaltung 52 bei der Entleerung des Registers unterbunden wird. An der Erfassung des mittleren Schnittpunktes sind zwei Stufen des Registers 40 ι über den Erfassungsstufen für die unteren Schnittpunkte beteiligt. Eine erste Stufe ist mit dem Eingang eines Umschaltgatters 60 und die zweite mit einem zweiten Umschaltgatter 61 und mit einem Eingang eines UND-Umschaltgatters 62 verbunden. Dieses letztere

- 16 -

209885/0762

empfängt über zwei weitere Eingänge jeweils den Rechteckimpuls L2 und den Ausgang einer Kippstufe 64. Ein zweites UND-Umsehaltgatter 65 mit drei Eingängen empfängt den Rechteckimpuls JU2 und die Aus- _; gänge der Umschalter 60-61. Der Ausgang des Gatters 65 wird auf den jeweiligen Eingang der Kippstufen 6H und 66 und den des Gatters 62 mit einer dritten Kippstufe 67 übertragen. Die Kippstufen 64-66-6,7 kippen bei einer negativen Flanke, d.h. Obergang von 1 auf 0 des Steuersignals, Die Nullstell-Verbindun^i der Kippstufen sind nicht dargestellt. Die Einheit ermöglicht die Erfassung einer vertikalen mittleren Schnittstelle, wenn eine Folge Weiß/Schwarz/Weiß z.B. 2 Weißwerte, 1 Schwarzwert 2 Weißwerte zustande kommt. Der Ausgang des Gatters 65 (Figur 7-D) kippt von 1 auf 0, wenn der Rechteckimpuls L2 (Figur 7-A) übertragen wird und wenn die Bedingung der 2 Weißwerte erfüllt wird, d.h. Signal 0 auf den Eingängen der Schaltungen 60-61 (Figur 7-B). Die Kippstufe 64 schaltet nunmehr von 0 auf 1 (Figur 7-E) und öffnet das Gatter 65 bei Auftreten eines Schwarzwertes (Figur 7-B). Hieraus folgt die

. Umschaltung der Kippstufe 67 (Figur 7-F), deren Ausgang detf Kippstufe 66 übertragen wird. Diese letztere ändert ihren Schaltzustand (Fig. 7-G), wenn über ihren anderen Eingang eine negative Flanke empfangen wird, d.h. nach aufeinanderfolgendem Durchlauf eines oder mehrerer Schwarzwerte und sobald zwei Weißwerte an den Eingängen der Schaltungen 60-61 vorliegen. Ist diese Bedingung erfüllt, so wird die Information über eine etwaig vorliegende Schnittstelle dem UND-Gatter 57 übertragen, das bei Anlegen eines

, Abtastsignals L3 diese Information an die Speicherschaltung 58 weitergibt, d.h. Information 0 bei Fehlen eines Schwarzwertes und !

ι Information 1 im entgegengesetzten Fall,

! Ein Aufbaubeispiel für Schaltungen von horizontalen i

Schnittstellen ist in den Figuren 8 und 9 dargestellt. Figur 8 ' zeigt ein Obersichtsschema und Figur 9 ein Aufbauschema für eine : der logischen Schaltungen 4 3-j . Wie bereits an früherer Stelle festgestellt wurde, richtet sich die Anzahl der logischen Schaltungen nach dem von den Horizontalschnitten erfaßten Vertikalbej reich und zwar unter Berücksichtigung der extremen Möglichkeiten

- 17 -

209888/0762

2H7836

einer vertikalen Verschiebung der Projektion nach oben und nach unten. Jede logische Schaltung ist mit einem ODER-Gatter 70 mit drei Eingängen ausgerüstet, die jeweils die Signale FHl, FH2 und FH3 bzw. die zeitlich verschobenen Horizontalfenster empfangen. Der Ausgang dieser Schaltung ist mit einem UND-Gatter 71 verbunden, das über einen zweiten Eingang das entsprechende Binörsignal der Fotoerfassung empfängt. Bei Vorliegen eines Striches (Fig. 10-A) springt dieses letztgenannte Signal vom Wert 0 auf 1 (Fig. 10-B). Wird gleichzeitig ein Fenstersignal übertragen (Figur 10-D! so schaltet der Ausgang der Schaltung 71 von 0 auf 1 und wird (Fig. 10-D) auf die erste Stufe 72 eines Schieberegisters mit zwe:. Stufen 72 und 73 übertragen. Das Register wird im Rhythmus eines NF-Taktimpulses (Figur IQ-C) von einer Impulsfolge gesteuert. Die Ausgänge der beiden Stufen stehen auf 1 (Fig. 10-E und 10-F), wenn der Schwarzwert-Impuls (Figur 10-B) über einer NF-Periode ; liegt , wobei unter diesen Voraussetzungen die Steuerung eines UND-Gatters 74, 75 oder 76 erfolgen kann, das das gleiche horizon-?

tale Fenstersignal, z.B. das Gatter 74' empfängt, wenn das Signal ^: FHl (Fig. 10-D) angelegt wird. Die Hinzunahme einer dritten Registerstufe sowie die von UND-Gattern mit vier anstelle drei Eingängen könnte die Auswahl der Schnittstelle ermöglichen, wenn das ι Schwarzwert-Signal über zwei NF-Perioden liegt usw. Unter den vor-» genannten Voraussetzungen erscheint ein Signal 1 am Ausgang eines UND-Gatters (Fig. 10-G) und wird auf eine Speicherschaltung vom Typ einer entsprechenden Kippschaltung 77, 78 oder 79 bzw. 77 nach dem gewählten Beispiel, übertragen.

Die Ausgänge der Kippschaltungen der einzelnen Einheiten 43-j sind raVt dem Umschalter 44 verbunden, der mit einem Schieberegister 80 mit parallelen Eingängen und parallelen Ausgängen ausgerüstet sein kann. Die Ausgänge sind auf die vorgesehenen horizontalen Schnittstellen beschränkt, so im vorliegenden Beispiel auf zwei. Nach Durchlauf des Symboles werden die Informationen, die η aufeinanderfolgenden Horizontalschnitten entsprechen, im Register 80 eingeschrieben. Der Abgriff der vorgesehenen Schnittstellen erfolgt nach Neuzentrierung der sich auf die Schnitjt

- 18 -

209885/0762

stellen beziehenden Informationen gegenüber den Ausgängen. Das Signal für die vertikale Verschiebung, das von der Schaltung 35 (Figur 3) geliefert wird, wird demzufolge über einen Frequenzvervielfacher 81 (Faktor 3)dem Register zugeführt, so daß eine Verschiebungsperiode, die einem Weg einer Fotozelle entspricht, eine Verschiebung des Inhalts des Registers 80 um drei Stufen entstehen läßt.

Figur 11 zeigt in Form eines vereinfachten Diagrammes ein Aufbaubeispiel einer analogen Kennungseinheit (12-12/Fig. 1). Nach diesem Beispiel geht man von einer auf vier begrenzten Zahl von durch die Analogeinheit zu identifizierenden Symbolen und einer Anzahl von Gruppen aus, die auf 2 beschränkt ist. Der dargestellte Aufbau umfaßt für jedes Symbol ein lineares, vertikales Mosaik (12-1 bis 12-¹+), das sich in der Korrelations ebene befindet; eine Schaltung zur vertikalen, räumlichen Auswahl (103 bis 104) des (bzw. einer geringen Zahl) Fotoelements, auf dem die Korrelationsspitze in Abhängigkeit von den Daten der vertikalen Verschiebung erscheint, die von der Logikeinheit bei IM- empfangen und in einer Schaltung 105 verarbeitet werden, die den Rang 'k' dieses (bzw. der) Fotoelements bestimmt; eine Speicherschaltung (106 bis 109) , die zeitlich während des Auftretens des Rechteckimpulses zur horizontalen Zentrierung ausgelöst wird, wobei dieser Impuls bei 15 von der logischen Einheit aus geliefert wird und diese Auslösung unter der Bedingung erfolgt, daß diese Speicherschaltung einem Symbol der betreffenden Gruppe entspricht; ein analoges ÖDER-Gatter 111, das seinerseits aus der verringerten Anzahl der Korrelationssignale, die den einzelnen Symbolen der betreffenden Gruppe entsprechen, das stärkste auswählt, wodurch in Echtzeit das projizierte Symbol erkannt wird. Das entsprechende Kennungssignal wird nunmehr der Verarbeitungseinheit 9 übertragen. Eine dargestellte Schaltung 110 kann aus logischen Schaltungen gebildet werden und bestimmt aus den Informationen für die horizontale Zentrierung 15 und der Gruppe 10 ein Steuersignal, das nur den von der entsprechenden Gruppe betroffenen Speicherschaltungen übertragen wird. Die einzelnen dargestellten Schaltungen sind

- 19 -

209885/0762

nach bekannten Verfahren aufgebaut und in der vorliegenden Beschreibung der Erfindung nicht näher erläutert. Hinsichtlich eine? Vereinfachung wurde insbesondere auf die Darstellung der Verstär- [ kerschaltungen für die Fotoerfassungs-Ausgänge verzichtet. [

Die in der Beschreibung behandelte, erfindungsgemäs4 se Erfassungseinrichtung ermöglicht durch ein mit einer oder zwei Entscheidungsstufen arbeitendes Verfahren die Identifizierung von^! Symbolen einer vorher festgelegten Symbölgruppe, wobei die Symbo- ■ Ie genormte Kennmerkmale insbesondere hinsichtlich ihrer Form, Strichatärke, Kontrast, Höhe und Abstand besitzen. Das logische Verfahren beruht unter diesen Voraussetzungen auf den den Symbolen anhaftenden topologischen Kriterien, wobei dieses Verfahren Abweichungen in der Form der Symbole bis zu einem bestimmten Grad zuläßt und auch eine Rotation ermöglicht, die über der liegt, die bei einem mit optischer Korrelation arbeitenden Verfahren möglich und auf im allgemeinen + 2° beschränkt ist. Das logische Verfahrer, ist darüber hinaus unempfindlich gegenüber Strichstärkeschwankungpi, unter der Voraussetzung, daß eine Mindestbreite eingehalten wird. Die Kombination der beiden Einheiten, von denen die eine in logischer und die andere in analoger Form arbeitet, ermöglicht einen vereinfachten Aufbau beider Teile insbesondere hinsichtlich der logischen Schaltungen, bei einer beschränkten Zahl von Korrelationskanälen und demzufolge optischen Masken. Durch die verschiedenen Wahlmöglichkeiten, d.h. räumlich, zeitlich und inbezug auf die Anzahl der Kanäle, die in der analogen Einheit vorgesehen sind, kann die Zuverlässigkeit der Anlage wesentlich gesteigert werden.

Eine Erfassungsexnrichtung dieser Art eignet sich besonders zur Abtastung von Schriftvorlagen, insbesondere für automatische Steuersysteme mechanischer Arbeiten.

Es gilt als selbstverständlich, daß die beispielhaft gegebene Beschreibung der Erfindung sämtliche hieraus ableitbaren Varianten gleichermaßen einanließt.

209886/0762

Claims (3)

1. DIETRICH LEWlNSO «0

   Patentanwalt 24. Sep. 197)

   aietthardstrei

   Telefon 56 17 62

   6762 - V

   Compagnie Internationale pour 1^fInformatique
   Louveciennes, Route de Versailles 68 (Frankreich)

   Patentansprüche :

   Einrichtung zur Erfassung graphischer Standard-Symbole wie
   z.B. maschinengeschriebene Schriftzeichen mit einer optisch/
   mechanischen Vorrichtung zur aufeinanderfolgenden Abtastung _: jedes zu bestimmenden Symbols, wobei dieses in einer Vielzahl j von gleichen Bildern projiziert wird und jedes projizierte SyiiH bol gleichmäßig und in einer bestimmten Richtung vorbeiwandert^ dadurch gekennzeichnet, daß diese Einrichtung in Kombination
   eine logische Erfassungseinrichtung (1) und eine analoge Erfassungseinrichtung (2) umfaßt, wobä. die logische Erfassungsein- ' richtung mit logischen Schaltungen zur Identifizierung mit di- ] gitaler Kodierung des eventuellen Vorhandenseins einer Spur ^: von Symbolen in bestimmten räumlichen Punkten ihrer Ebene aus- ; gerüstet ist, daß diese Punkte mit Hilfe von Sekanten definiert werden, die in zwei orthogonalen Richtungen aufgeteilt sind, _f wobei diese logischen Schaltungen zur Kennung der Symbole jeweils nach einem bestimmten Kode arbeiten und eine Gruppeninformation für die Symbole liefern, die Kode-Ähnlichkeiten aufweisen und hierbei eine Gruppe eine Vielzahl von Symbolenzusam-· menfaßt, die einen gemeinsamen Kode besitzen, ferner dadurch i gekennzeichnet, daß die analoge Erfassungseinrichtung (2) die
   Gruppensymbole identifiziert und mit Einrichtungen zur optischen Korrelation in Echtzeit und mit nicht kohärenter Aus-

   i leuchtung ausgerüstet ist, der Schaltungen zur analogen Verar- '

   beitung (13) nachgeschaltet sind, wobei diese letzteren von

   j - 2 -

   209885/0782

   2U7896

   der logischen Erfassungseinheit gegebenenfalls die Gruppeninformation (10) und die Auswahlsignale (14--15) der laufenden optischen Projektion erhalten und diese Projektion zuerst am Eingang der logischen Erfassungseinheit (1) und anschließend, mit einer bestimmten, konstanten Verzögerung am Eingang der analogen Erfassungseinrichtung (2) vorgenommen wird.
2. 2. Einrichtung zur Erfassung von Symbolen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die logische Erfassungseinrichtung (1) ein lineares Mosaik (4) von Fotozellen in vertikaler Richtung, senkrecht zur betreffenden horizontalen Durchlaufrichtung (F),aufweist, wobei ein Bild in die Höhe der Ebene dieses Mosaiks projiziert wird, dessen Ausgänge über eine Analog/Digital-Umsetzschaltung (6) mit einer Einheit aus logischen Schaltungen zur Kennung (7) verbunden sind und die analoge Erfassungseinrichtung eine Vielzahl von angepaßten Masken (5) besitzt, die jeweils einem Symbol einer Gruppe entsprechen, wobei ihre Gesamtzahl der Gesamtzahl der bestimmten Symbole entspricht, die auf diese Gruppen aufgeteilt sind und die optische Projektion gleichzeitig und jeweils in der Ebene jeder Maske vorgenommen wird, wobei ein zweidimensionales Mosaik (12) von Fotozellen optisch mit den Masken verbunden ist und eine. Einheit von analogen Schaltungen (13) speist, ferner dadurch gekennzeichnet, daß eine angeschlossene Verarbeitungseinheit (9) von der logischen Einheit (7) die Kennungsinformation (8) der Symbole eines bestimmten Kode und von der Analogeinheit (13) die Kennungs infor-^; mation (16) der Symbole eines gemeinsamen Kode erhält.
3. 3. Einrichtung zur Erfassung von Symbolen nach Anspruch 2, dadurch! gekennzeichnet, daß eine der Richtungen der Sekantender Durch- . laufrichtung (F) entspricht, wobei sich die Punkte entlang der I Horizontal- und Vertikalschnitte befinden, die sich durch diese) Sekanten ergeben und die lineare Matrix (4·) Fotoelemente auf- ' weist, die in einer vertikalen Höhe über der Ilormhöhe der projizierten Symbole angeordnet sind, wobei die Einheit der logischen Schaltungen (7) Synchronisationsschaltungen (30 bis 33) zusammenfaßt, die insbesondere ein Signal zur horizontalen

   209885/0762

   Zentrierung (15) liefern, das für die Analogeinheit (13) bestimmt ist sowie Auswahlfenster für die horizontalen und vertikalen Schnittpunkte, wobei Schaltungen zur vertikalen Zentrierung (34-35) eine Information bezüglich der vertikalen Stellung des projizierten Symbols liefern, das einerseits für die Analogeinheit (13) und andererseits für die Schaltungen der vertikalen Schnittpunkte (M-O-M-I) und für die Schaltungen der horizontalen Schnittpunkte (M-3-M-M-) bestimmt ist, wobei diese Schaltungen für die Schnittpunkte der Dekodierungsmatrix (M-2) den Binärkode liefern, der diesen Schnittpunkten entspricht und diese Matrix ein Kennungssignal des Symbols bzw. der Gruppe entsprechend dem jeweiligen Fall liefert und zwar durch Vergleich mit den Bezugs-Binärkodes.

   Einrichtung zur Erfassung von Symbolen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Schnittlinie zumindest drei Punkte aufweist, die einen Binärkode mit zumindest 3 Bits definieren, wobei sich zwei von diesen jeweils an den Endpunkten des projizierten Bildes befinden und der dritte im mittleren Teil, wobei jede Schaltung für vertikale Schnittpunkte (41) mit logischen Schaltungen für den Abgriff von Informationen bezüglich eventuell vorliegender Schnittpunkte ausgerüstet ist, die Abweichungen berücksichtigen, die von einer Vertikalstellung der von verschiedenen Symbolen gebotenen mittleren Schnittlinie begrenzt werden und eine feste Punktstellung am oberen und unteren Ende für eine Standardhöhe der zu erfassenden Symbole gegeben ist.

   Einrichtung zur Erfassung von Symbolen nach einem der Ansprüche 3 oder 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungen für die horizontalen Schnittpunkte logische Schaltungen (M-3) umfassen, die jeweils über ein binäres Fotoerfassungs-Signal gespeist werden und somit einer begrenzten Zahl von Fotoelementen des linearen Mosaiks (M-) zugeordnet sind, die symmetrisch zu beiden Seiten der horizontalen Symmetrieachse angeordnet sind und eine bestimmte Anzahl von Fotoelementen am oberen und unteren Ende des Mosaiks ausschließen, wobei jede logische Schaltung

   209885/0762

   (M-3-j) einen Binärkode zur Kennung eines horizontalen Schnittpunktes liefert und eine logische Auswahlschaltung (M-M-) mit Hilfe der Zentrierungsdaten nur die Informationen über die vor-* gesehenen horizontalen Schnittpunkte ableitet.

   Einrichtung zur Erfassung von Symbolen nach einem der Ansprüche 3 oder M- bzw. nach einem der Ansprüche M- oder 5 insgesamt gesehen, dadurch gekennzeichnet» daß die Synchronisationsschal-* tungen eine Zeitbasisschaltung C33) umfassen, die ein NF-Taktsignal (18) einer Frequenz empfängt, die sich proportional zur Durchlaufgeschwindigkeit der optischen Projektion verhält, fer4 ner ein HF-Taktsignal (30) und einen Rechteckimpuls bzw. ein ' Fenster für das horizontale Vorbeibewegen (TH) des projizier- , ten Symbols, wonach diese Schaltung die einzelnen Steuersigna-■ Ie der logischen Schaltung zur vertikalen Zentrierung sowie 1 für die horizontalen und vertikalen Schnittpunkte liefert und !

   diese Steuersignale auf die NF-Periode während der Aufnahmephai

   se abgestimmt werden, die durch den Rechteckimpuls begrenzt !

   wird, wobei sich die Abstimmung auf die HF-Periode während der Abtastphase (TL) vollzieht, die während eines Bruchteils des Intervalls (TS) begrenzt wird, das das Ende des Rechteckimpulses vom Anfang des nächstfolgenden Rechteckimpulses trennt.

   Einrichtung zur Erfassung von Symbolen nach einem der Ansprüche! 1, 2, 3, H, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die analoge Erfassungsexnrxchtung (2) einen optischen Mehrkanal-Korrelator umfaßt, wobei jeder Kanal mit einer Maske verbunden ist, die optisch einer Matrix von Fotoelementen zugeordnet ist, die zu- j mindest aus einem linearen, vertikalen Mosaik (12-1) von Fotoelementen besteht, das sich in der Korrelationsebene befindet, wobei die Ausgänge dieses Mosaiks mit einer Schaltung zur räumlichen Auswahl (101) eines (bzw. mehrerer) Fotoelements verbunden sind, auf dem die Korrelationsspitze liegt und diese Auswahl auf Grundlage der vertikalen Zentrierungsinformation (IM-) erfolgt, wobei diese Auswahlschaltung über einen einziger Ausgang mit einer Speicherschaltung (106)verbunden ist und die Informationen für Gruppe (10) und horizontale Zentrierung (15) einer Auswahlschaltung (110) zugeführt werden,

   — b —

   209885/0762

   ORIGINAL INSPECTEO

   die über ihre Ausgänge jeweils mit den Speicherschaltungen verbunden ist, wobei ein Steuersignal zur Speicherung nur an die Speichersehaltungen der betroffenen Gruppe und während eines Zeitraumes abgegeben wird, der der horizontalen Zentrierung der optischen Projektion am Eingang der analogen Einrichtung entspricht, wobei die Speichersdnaltungen über ihren Ausgang mit einem analogen ODER-Gatter (lli) verbunden sind, das seinerseits das stärkste Signal aus den von den gewählten Speicherschaltungen empfangenen Signalen auswählt.

   Einrichtung zur Erfassung von Symbolen nach einem der Ansprüche 3, 4, 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungen für vertikale Zentrierung (31-35) und die Dekodierungssehal- : tungen (42) jeweils mit Einrichtungen versehen sind, die ein Zurüekweisungssignal (17) in dem Augenblick liefern, wenn die vertikale Verschiebung eines projizierten Symboles außerhalb der vorgesehenen, maximalen Toleranzen liegt, sowie auch in den Fällen, in denen der dem pröjizierten Symbol entsprechende Kode nicht mit denen der gespeicherten Bezugswerte vereinbar ist j woraufhin, diese Zurückweisungsinformation auf die angeschlossen ne Vefarbeitungseinheit (9) übertragen wird, um bezüglich des betreffenden Symbols einen Annullierungsbefehl zu liefern. !

   209885/0762

   ORIGINAL INSPECTED