DE2230265C2

DE2230265C2 - Verfahren zur Verminderung von Redundanz in der von einem Abtastrasterbereich einer Zeichenerkennungseinrichtung gelieferten Datenmenge und Einrichtung zu dessen Durchführung

Info

Publication number: DE2230265C2
Application number: DE2230265A
Authority: DE
Inventors: David Charles Rochester Minn. Roberts
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1971-06-28
Filing date: 1972-06-21
Publication date: 1983-11-17
Also published as: CA946068A; US3699536A; DE2230265A1; FR2144258A5; GB1358245A; IT955536B; JPS5214061B1; NL7208455A

Description

bezeichnet ist,

F i g. 3 das Blockschaltbild einer möglichen Verwirklichung eines digitalen Filters zum Ausfiltern des binären Datenstromes, der vom Abtaster empfangen wird,

Fig.4 das Blockschaltbild der im Block 230 der Fig. I enthaltenen Schaltung für die Mindestzeichenanforderung und

F i g. 5 das Blockschaltbild der im Steuerlogikblock 300 der F i g. 1 enthaltenen Schaltung.

Allgemeine Beschreibung des Ausfiihrungsbeispiels

Um auf einem Dokument 107 gespeicherte Information in einen Strom digitaler binärer Bits umzuwandeln, ist eine Abtasteinrichtung vorgesehen und in Fig. 1 gezeigt. Die Abtasteinrichtung umfaßt eine Reihe von Licht aussendenden Dioden-Photoleiterpaaren 105, die an eine Betätigungseinrichtung 101 angeschlossen sind und von dieser gesteuert werden. Die Gruppe 105 kann eine lineare Anordnung sein, die physikalisch über dem Dokument 107 hinweg bewegt wird. In diesem Kali ist der Betätiger 101 ein mechanischer Betätiger. Die Gruppe 105 kann aber auch eine Matrixanordnung bilden, und dann ist der Betätiger 101 ein elektronischer Schalter, der auf elektronischem Wege Zeilen der Matrix mit den Ausgangsanschlüssen zusammenschaltet. Der Abtastbeiätiger 101 wird durch Abtastimpulse über ein UND-Glied 103 vorgeschaltet, sobald die Abtastzeichenverriegelung 301 gesetzt ist. Die Abtasteinrichtung enthält auch UND-Glieder 109. Jedes dieser UND-Glieder 109 ist mit einem ersten Eingang an den Ausgang eines anderen Photodetektors der Gruppe 105 entweder direkt oder über einen Elektronikschalter des Betätigers 101 angeschlossen. Jedes der UND-Glieder 109 ist mit einem zweiten Eingang an eine andere Prüftakt-Ausgabeleitung verbunden, um die parallele Ausgabe der Gruppe 109 zeitmultiplex in den seriellen Bitstrom zu unterteilen. Jedes der UND-Glieder 109 ist mit einem dritten Eingang an den nicht invertierten Ausgang der Abtustzeichenverriegelung 301 (Fig.5) angeschlossen, so daß die Tore 109 nur geöffnet sein

ίο können, wenn ein Bereich des Dokumentes 107 abgetastet wird.

Das digitale Eckenfilter 200 ist nach Darstellung in Fig. 1 mit den Ausgängen des UND-Gliedes 109 verbunden, um außerhalb liegende Datenbits von den

ι j binären Daten zu entfernen, die von der Abtasteinrichtung empfangen werden. Nach Darstellung in Fig.3 umfassen die digitalen Eckenfilter vier Schieberegister 201, 221, 221 und 231. die in Reihe geschaltet sind. Die Schieberegister 201 bis 231 haben je einen an den Ausgang des ÜND-Giiedes 243 angeschlossenen Schiebeeingang. Das UND-Glied 243 ist mit einem ersten Eingang an den Prüfimpulsausgang des UND-Gliedes 315(F i g. 5)und mit einem zweiten Eingang an den nicht invertierten Ausgang der Abtastzeichenverriegelung 301 angeschlossen. Die letzten vier Stufen eines jeden Schieberegisters 203-209, 213-219, 223-229, 233—239 sind mit ihren Ausgangs- und DC-Rückstellanschlüssen an die Filterlogik 241 angeschlosssen. Die Filterlogik besteht aus einer Standard und/oder

in logischen Verwirklichung des in der nachfolgenden Tabelle 1 gezeigten Filterlogikalgorithmus.

Tabelle I

Rückstellen

Bl

wenn

A

1

A

2

A3

51

53

Cl

C2

C3

Rückstellen

Bl

wenn

A

1

A

2

A3

Bi

53

C2

C3

C4

Rückstellen

Bl

wenn

A

2

A

3

A4

S 1

Sl

Cl

S~ 1

C3

Rückstellen

Bl

wenn

A

2

A

3

B\

B3

Cl

C2

C3

Dl

Rückstellen

Bl

wenn

A

1

A

2

B\

B3

Cl

C2

C3

03

Rückstellen

S3

wenn

A

2

A

3

A4

Bl

54

Cl

C3

Rückstellen

B3

wenn

A

1

A

2

A3

Bl

54

C2

C3

C4

Rückstellen

Cl

wenn

A

1

B

1

Bl

53

Cl

C3

Dl

D3

Rückstellen

Cl

wenn

A

3

B

1

Bl

53

Cl

C3

Di

Dl

Der Ausgang eines jeden Schieberegisters 201 bis 231 steht an den Anschlüssen A. B. Cbzw. Dzur Verfügung. Der Ausgang D des digitalen Eckenfilters 200 ist der gefilterte binäre Datenausgang, der normalisiert und konsolidiert wird.

In Fig. 1 ist eine erste serielle Speichereinrichtung zur seriellen Speicherung der ein Zeichen darstellenden binären Daten gezeigt. Diese erste serielle Speichereinrichtung umfaßt den Umlaufspeicher 119 und seinen zugehörigen Eingang sowie Rückkopplungstore und eine Ladeverriegelung. Das Dateneingangs-UN D-Glied 111 ist mit einem ersten Eingang an den Z>Ausgang des Digitalfilters 200 angeschlossen und empfängt gefilterte binäre Daten und mit einem zweiten Eingang an den Ausgang der Minimal-Zeichenanforderungsschaltung 250. Der Ausgang des UND-Gliedes 111 ist angeschlossen an einen Eingang des ODER-Gliedes 113 und dieses wiederum an den Dateneingang des Urn'.aufspeichers 119. Der Ausgang der Schaltung 250 ist ebenfalls mit dem Setzeingang der Ladedatenverriegelung 121 verbunden. Der Ruckstelleingang dieser Verriegelung ist an den Abtastausgang 33 des Abtasttaktgebers 309 der Steuerschaltung 300 angeschlossen, die im einzelnen in F i g. 5 gezeigt ist. Der Ausgang der Ladedatenverriegelung 121 ist mit dem Inverter 123 verbunden, der seinerseits wieder an einen Eingang des Rückkopplungs-UND-GIiedes 115 angeschlossen ist Der andere Eingang des Rückkopplungs-UND-Gliedes 115 ist mit dem Ausgang des Umlaufspeichers 119 verbunden. Die Ladedatenverriegelung 121 wirkt zusammen mit dem Inverter 123 und dem Rückkopplungs-UND-Glied 115 so, daß sie den Datenrückführungsweg öffnet wenn neue binäre Daten in den Umlaufspeicher 119 geladen werden. Der Umlaufspeicher 119 wird durch den Vorschiebeausgang des Oszillatortaktfrequenzteilers 305 der in F i g. 5 gezeigten Steuerlogik 300 verschoben.

In F i g. 1 ist eine Minimalzeichenanforderungslogik 250 gezeigt, die mit dem Ausgang A. B und C des Digitaleckenfilters 200 verbunden ist Die in Fig.4 genauer gezeigte Schaltung 250 wird anschließend

beschrieben. Um die Überprüfung der binären Daten von drei Abtastungen zu ermöglichen, sind Multiplex-UND-Glieder 251, 253 und 255 vorgesehen, die mit ihren Ausgängen an die Eingänge des ODER-Gliedes 257 angeschlossen sind. Das UND-Glied 251 ist mit einem ersten Eingang an den Λ-Ausgang des Digitalekkenfilters 200 und mit einem zweiten Eingang an einen ersten ~ .ktsignalausgang des Oszillatortaktfrequenzteilers 305 angeschlossen. Das UND-Glied 255 ist mit einem ersten Eingang an den C-Ausgang des Digitalekkenfilters 200 und mit einem zweiten Eingang an den dritten Zeitausgnr_ des Oszillatortaktfrequenzteilers 305 angeschlossen. Die UND-Glieder 251 bis 255 und das ODER-Glied 257 liefern einen Ausgangsimpuls am Ausgang des ODER-Gliedes 257 für jedes binäre Einerbit, das an den Ausgängen A, B und C des Digitaleckenfilters 200 erscheint. Der Binärzähler 259 ist mit einem Vorschalteingang an den Ausgang des ODER-Gliedes 237 angeschlossen, empfängt von dort die erzeugten Impulse und schaltet den Binärzähler 259 vor. Die Anzahl der Stufen innerhalb des Binärzählers 259 ist so gewählt, daß ein Überlauf- oder Übertragungsimpuls an seinem Ausgang geliefert wird, wenn eine Mindestzahl binärer Einerbits von der Abtasteinrichtung empfangen wurde und anzeigt, daß der abgetastete Bereich ein Zeichen enthält. Das Übertragungsausgangssignal des Binärzählers 259 wird auf einen ersten Eingang des UND-Gliedes 261 geleitet. Ein zweiter Eingang des UND-Gliedes 261 ist mit dem Null-Prüfausgang des Prüftaktgebers 307 verbunden. Ein driver Eingang zum UND-Glied 261 ist an den invertierten Ausgang der Blankabtastverriegelung 317 angeschlossen. Der Ausgang des UND-Gliedes 261 ist mit dem Setzeingang der Mindestzeichenanforderungsverriegelung 263 verbunden, um diese zu setzen, wenn ein unterer Schwellenwert von binären Einerbits von der Abtasteinrichtung zur Nullen-Prüftaktzeit empfangen wurde und die gegenwärtig im Register 231 des digitalen Eckfilters 200 gespeicherte Abtastung keine Blankabtastung ist und daher einen Teil eines Zeichens bildet. Die Verriegelung 263 ist mit ihrem Rückstelleingang an den Ausgang des Zeichenendtriggers 325 angeschlossen. Der Ausgang der Verriegelung 263 liefert das Ausgangssignal der Schaltung 250.

In Fig. 1 ist eine Akkumulationseinrichtung gezeigt, die ein Profilregister 125, einen Höhenzähler 127 und einen Breitenzähler 129 mit den zugehörigen Steuerschaltungen umfaßt. Das Profilregister 125 akkumuliert ein Profil des abgetasteten Zeichens, von welchem die vertikale Lageinformation und die Höheninformation abgeleitet werden kann. Gefilterte digitale Daten werden von dem Z>-Ausgang des digitalen Eckfilters 200 an einem Eingang des UND-Gliedes 131 empfangen, dessen anderer Eingang mit dem Ausgang der Schaltung 250 verbunden ist Der Ausgang des UND-Gliedes 131 ist an einen Eingang des ODER-Gliedes 133 angeschlossen, dessen Ausgang mit dem Dateneingang des Profilregisters 125 verbunden ist Das Profilregister 125 hat einen Schiebeeingang zum Empfang von Prüfimpulsen vom UND-Glied 315 der Steuerlogik 300. Das Rückkopplungs-UND-Glied 135 ist mit einem ersten Eingang an den ersten Ausgang des Profilregisters 125 angeschlossen, damit der Inhalt des Registers umlaufen kann. Das Profilregister 125 ist nur eine Abtastung lang und führt daher in jeder Abtastung einen Umlauf aus. Der andere Eingang des UND-Gliedes 135 ist mit dem Ausgang der Ladeprofilverriegelung 137 verbunden, die durch das Ausgangssignal des UND-Gliedes 139 gesetzt wird, welches mit einem ersten Eingang an den Ausgang der Schaltung 250 und mit einem zweiten Eingang an den Prüfausganj 32 des Prüftaktgebers 307 angeschlossen ist. Die Ladeprofilverriegelung 137 ist mit einem Rücksteileingang an den Erkennungsrechner 600 angeschlossen und empfängt ein Abtastinstruktionssignal, welches die Ladeprofilverriegelung 137 zurücksetzt und das Profilregister 125 löscht, sobald ein neuer Dokumentenbereich 107

ίο abzutasten ist. Der Ausgang des UND-Gliedes 135 ist mit einem anderen Eingang des ODER-Gliedes 133 verbunden, welches seinerseits wieder an den Eingang des Profilregislers 125 angeschlossen ist, um den Rückkopplungsweg zu vervollständigen. Der erste Ausgang des Profilregisters 125 ist an eine letzte Stufe 126 des Profilregisters 125 angeschlossen, die ihrerseits wieder einen zweiten Ausgang des Profilregisters 125 bildet. Dieser zweite Ausgang ist mit einem Inverter 139

ι ι— _i ...: ι „_ ..:.. ι ΐκΐΓ\ /-m:~-j *λ*

VCIUUIIUCU, UCI WlCUClUfM all VIII UIIU'UIILU I-T(

angeschlossen ist Ein zweiter Eingang des UND-Gliedes 141 ist an den ersten Ausgang des Profilregislers 125 angeschlossen und erzeugt an dessen Eingang ein Signal, sobald ein Nullbit in der Stufe 126 gespeichert wird und ein Einerbit erscheint am ersten Ausgang des Profilregisters 125. Der Ausgang des UND-Gliedes 141 ist mit dem konsolidierten Datenauszieher 500 verbunden und beschriftet mit »Datenstart«.

Der Höhenzähler 127 ist ebenfalls Teil des Akkumulationseinrichtung und sammelt Höheninformationen des abgetasteten Zeichens. Der Höhenzähler 127 ist mit einem Vorschalteingang an den Ausgang des UND-Gliedes 143 angeschlossen, welches wiederum drei Eingänge hat. Ein erster Eingang des UND-Gliedes 143 ist an den ersten Ausgang des Profilregisters 125, ein zweiter Eingang an den Ausgang der Schaltung 250 und ein dritter Eingang an den Ausgang des UND-Gliedes 315 (Fig.5) angeschlossen, welcher die Beschriftung trägt »ART.-1MP.«. Der Höhenzähler 127 wird am Anfang einer jeden Abtastung zurückgestellt, bis das Ende eines Zeichens abgefühlt wurde. Zu diesem Zeitpunkt wird die dann im Höhenzähler 127 stehende Zahl dort gelassen zur späteren Benutzung durch den konsolidierten Datenauszieher 500. Der Rückstelleingang des Höhenzählers 127 ist an den Ausgang des UND-Gliedes 145 angeschlossen, welches mit seinem ersten Eingang an den Ausgang der Schaltung 250 und mit einem zweiten Eingang an den Eins-Prüf ausgang des Prüftaktgebers 307 angeschlossen ist. Der Höhenzähler 127 ist mit seinen Ausgängen verbunden an den konsolidierten Datenauszieher 500 und Hefen die akkumulierte Höheninformation an den in Fig.2A gezeigten Adreßgenerator 507.

Um die die Breite des abgetasteten Zeichens darstellende akkumulierte Information an den Adreßgenerator 507 weiterzuleiten, ist ein Breitenzähler 127 vorgesehen, der mit seinen Ausgängen an den konsolidierten Datenauszieher 500 angeschlossen ist Der Breitenzähler 129 ist mit einem Vorwärtszähleingang an das UND-Glied 147 angeschlossen, welches mit einem ersten Eingang an den Ausgang der Schaltung 250 und mit einem zweiten Eingang an den Ausgang des UND-Gliedes 308 (F i g. 5) angeschlossen ist und durch geschaltete Abtastimpulse empfängt, sobald der Bereich eines Zeichens auf dem Dokument 107 abgetastet wird.

Der Ausgang der Schaltung 250 gestattet die Ansammlung dieser Abtastimpulse im Breitenzähler 129 in der Zeitperiode, in welcher ein Zeichen durch die Abtasteinrichtung abgetastet wird. Wenn das Ende des

Zeichens festgestellt wurde, wird das minimale Zeichenanforderungssignal weggenommen und dadurch das UND-Glied 147 gesperrt, so daß die im Breitenzähler 129 akkumulierte Breilenzahl dort zur späteren Benutzung durch den Adreßgenerator 507 zur Verfügung bleibt. Der Breitenzähler 129 ist mit seinem Rückstelleingang an den Erkennungsrechner 600 angeschlossen und empfängt ein Abtastinstruktionssignal zu seine." Rückstellung bei Beginn der Abtastung eines neuen Bereiches durch die Abtasteinrichtung.

Die eigentliche Datenverdichtung erfolgt in der Datenverdichtungsschaltung 500, die Daten von dem Datenregister 119, vertikale Zeichenpositionsinformation in Form eines Datenstartsignals vom UND-Glied 141, Zeichenhöheninformationen vom Höhenzähler 127 und Zeichenbreiteninformationen vom Breitenzähler 129 sowie Steuersignale von der Steuerlogik 300 empfängt und an seinem Ausgang eine 5x7 Matrix verdichteter Daten liefert. Der Ausgang der Datenverdichtungsschaltung 500 ist mit einem Erkennungsrechner 600 zur endgültigen Zeichenerkennung verbunden. Der Zeichenerkennungsrechner 600 hat Ausgabeleitungen zum Senden von Instruktionen wie z. B. einer Abtastinstruktion, um damit die Abtastung eines Dokumentes einzuleiten, einer Instruktion für maximale Breite, um die Abtastung eines Dokumentes zu beenden, wenn durch die Abtasteinrichtungen ein Bereich überschritten worden ist, der die Mindestzeichenbreite überdeckte und andere Maskeninstruktionen zur Veränderung der durch den Adreßgenerator 507 erzeugten Adressen zwecks Wiedergewinnung anderer Masken aus dem Festwertspeicher 509. um die Mehrdeutigkeiten in den verdichteten Daten zu reduzieren, die durch den Erkennungsrechner von der Datenverdichtungsschaltung 500 empfangen wurden.

In Zusammenhang mit Fig.2A wird ein erster Teil der Datenverdichtungsschaltung 500 beschrieben. Um im Festwertspeicher 5Ö9 gespeicherte Masken zu adressieren, ist eine Adressiereinrichtung vorgesehen, die den Adreßgenerator 507 und die zugehörigen Eingangstore 501,503 und 505 umfaßt. Die Breitenzahl-Eingangstore 501 sind mit jeweils einem ersten Eingang an eine Stufe des Breitenzählers 129 und mit einem zweiten Eingang an den Ausgang des Zeichenendtriggers 325 und mit einem dritten Eingang an den Eins-Prüfausgang des Prüftaktgebers 307 angeschlossen. Die Höhenzählereingangstore 505 sind mit je einem ersten Eingang an eine andere Stufe des Höhenzählers 127, einem zweiten Eingang an den Ausgang des Zeichenendtriggers 325 und einem dritten Eingang an den Prüfausgang 32 des Prüftaktgebers 307 angeschlossen. Die Ausgänge der Tore 501 und der Tore 503 sind mit mehreren ODER-Gliedern 503 verbunden, sie ihrerseits wieder an den Adreßgenerator 507 angeschlossen sind, der eine direkte Decodierlogik allgemein bekannter Art enthält, um erste binäre Zahlen in Form der Breiten- und Höhenzahlen in zweite binäre Zahlen in Form der Adressen der Speicherstellen innerhalb des Festwertspeichers 509 umzuwandeln. Der Adreßgenerator 507 ist mit einem weiteren Eingang den Erkennungsrechner 600 angeschlossen, um Maskenänderungsinstruktionen zu empfangen, die die durch den Adreßgenerator 507 erzeugte Adresse verändern, sobald solche Instruktionen vorhanden sind. Beispiele für Maskenänderungsinstruktionen können z. B. die Form der werthohen Bits haben und werthöhere Positionen im Festwertspeicher 509 adressieren, wenn die Maskenänderungsinstruktion vorhanden ist, um feinere Masken von diesen werthöheren Positionen im Speicher 509 zu Erhalten.

Um die Speicherung mehrerer bei der Konsolidierung binärer Daten benutzter Masken vorzusehen, ist der Festwertspeicher 509 mit mehreren Ausgängen für die parallele Übertragung von Masken aus dem Festwertspeicher 509 in eine zweite serielle Speichereinrichtung vorgesehen, die die Schieberegister 515, 517 und 519 umfaßt. Die parallele Übertragung der horizontalen Masken erfolgt über die UND-Glieder 511, von denen jedes mit einem ersten Eingang an einen anderen Ausgang des Festwertspeichers 509, mit einem zweiten Eingang an den Zeichenendtrigger 325 und mit einem dritten Eingang an den Eins-Prüfausgang des Prüftaktgebers 307 angeschlossen ist. In Anbetracht dessen, daß das für das Ausführungsbeispiel gewählte Datenkonsilidierungsschema überlappende Konsilidierungsbereictie in vertikaler Richtung ^benutzt, werden Dei dvr Konsilidierung von Daten zwei vertikale Masken verwendet. Die vertikalen Massen werden vom Festwertspeicher 509 über die UND-Glieder 513 und 514 empfangen, die jeweils mit einem ersten Eingang an ■einen anderen Ausgang des Festwertspeichers 509. einem zweiten Eingang an den Ausgang des Zeichenendtriggers 325 und einem dritten Eingang an den Prüfausgang 32 des Prüftaktgebers 307 angeschlossen sind. Jedes der UND-Glieder 513 ist mit einem vierten Eingang an den 1-Zeitausgang des Oszillatortaktgebers 305 angeschlossen. Jedes der UND-Glieder 514 empfängt einen'fünften Eingang vom 2-Zeitausgang des Oszillatortaktgebers 305. Die Ausgänge der UND-Glieder 511 sind mit den DC-Setzeingängen verschiedener Stufen des Schieberegisters 515 verbunden und die Ausgänge der UND-Glieder sind an verschiedene DC-Setzeingänge der Schieberegister 517 oder 519 angeschlossen. Das Schieberegister 515 ist mit einem Schiebeeingang an den Ausgang des UND-Gliedes 521 angeschlossen, weiches mit einem ersten Eingang an den Ausgang der Maskendatenverriegelung 335 und mit einem zweiten Eingang an den Abtastimpulsausgang des Prüftaktgebers 307 angeschlossen ist. Die Schieberegister 517 und 519 sind jeweils über eineti Schiebeeingang mit dem Ausgang des UND-Gliedes 523 verbunden, das mit einem ersten Eingang an den Prüfimpulsausgang des UND-Gliedes 315 und mit einem zweiten Eingang an den Ausgang der Profilausrichtverriegelung 525 angeschlossen ist. Die Profilausrichtverriegelung ist über einen Setzeingang mit dem Ausgang des UND-Gliedes 527 verbunden, das mit einem ersten Eingang an den Datenstartausgang der Maskendatenverriegelung 335 angeschlossen ist. Die Profilausrichtverriegelung 325 ist über ihren Rückstelleingang mit der Abtastinstruktionsleitung vom Erkennungsrechner 600 verbunden. Jedes der Schieberegister 515, 517 und 519 ist mit einem Ausgang über eine Rückkopplungsleitung an einen seriellen Dateneingang so angeschlossen, daß die Register unter Steuerung der Vorschalteingänge von den Toren 521 bzw. 523 die in ihnen gespeicherten Daten umlaufen lassen können.

Die Ausgänge der Schieberegister 515, 517, 519 sind außerdem mit der Datenkonsilidierungslogik 540 verbunden, um Masken in den Registern mit in den Datenregistern 119 gespeicherten binären Daten zu vergleichen, um eine Matrix der konsolidierten binären Daten zu erhalten, die das Zeichen im Datenregisier 119 darstellen. Der Ausgang des Schieberegisters 515 ist mit dem Übergangsdetektor 529 verbunden, der einen Ausgangsimpuls liefert sobald die Ausga^ebits der

Maske im Schieberegister 515 sich in binärer Eins auf binär Null oder umgekehrt ändern. Der Ausgang des Übergangsd^tektors 529 ist an den Vorschalteingartg des Spaltenzählers 535 verbunden und schaltet diesen vor. sobald ein Übergang vom binär Eins auf NnIi oder umgekehrt am Ausgang des Schieberegisters 515 auftritt. Der Ausgang des Schieberegisters 517 ist mit dem Übergangsdetektor 531 verbunden, der einen Ausgangsimpuls liefert, sobald die binären Ausgangsbits der Maske im Schieberegister 517 sich von binär Eins auf binär Null oder umgekehrt ändern. Der Ausgang des Übergangsdetektors 531 ist mit dem Vorschalteingang des Zählers 537 verbunden und schaltet diesen vor, sobald ein Übergang von binär Eins auf binär Null oder umgekehrt arr. Ausgang des Schieberegisters 517 auftritt.

Der Ausgang des Schieberegisters 519 ist mit dem Übergangsdetektor 533 verbunden, der einen Ausgangsimpuls liefert, sobald die binären Ausgangsbits der Maske im Schieberegister 519 sich von binär Eins auf Null oder -'.mgekehrt ändern. Der Ausgang des Übergangsdetektors 533 ist mit dem Vorschalteingang des Zeilenzählers 539 verbunden und schaltet diesen vor, sobald ein Übergang vom binär Eins auf binär Null oder umgekehrt am Ausgang des Schieberegisters 519 auftritt.

Die Datenkonsolidierungslogik 540 enthält eine 5x7 Matrix aus UND-Gliedern mit fünf Spalten und sieben Zeilen, die von rechts nach links mit 1 bis 5 und von oben nach unten mit A bis G bezeichnet sind. Jedes UND-Glied übernimmt einen Datenkonsilidierungsvergleich zwischen den binären Daten im Datenregister und der in den Masken enthaltenen Information, die in das 5x7 Format durch die Übergangsdetektoren und die Zähler umgesetzt wurden.

In Zusammenhang mit F i g. 2B werden die Schaltverbindungen zwischen den Zählern und der 5x7 Matrix der Datenkonsoiidierungsiogik 540 beschrieben. Die 5x7 Matrix der Datenkonsolidierungslogik 540 wird zuerst beschrieben. Sie enthält die Zellen 541 bis 551. Jede Matrixzelle hat am Setzeingang einer jeden Verriegelung ein mit drei Eingängen versehenes UND-Glied. Jede dieser Verriegelungen ist mit einem Rückstelleingang an den Ausgang des Zeichendtriggers 325 so angeschlossen, daß die Riegel zurückgesetzt werden, sobald neue Daten im Umlaufspeicher 119 empfangen wurden oder wenn eine Maskenänderungsinstruktion vom Erkennungsrechner 600 empfangen wurde. Die Eingangsanschlüsse für die in Fig.2B gezeigten Matrix-UND-Glieder werden anschließend an einem Beispiel beschrieben, wobei zu beachten ist, daß alle UND-Glieder der 5x7 Matrix in ähnlicher Weise verbunden sind. Jedes UND-Glied ist mit einem ersten Eingang an den Ausgang des Umlaufspeichers 119, mit einem zweiten Eingang an den Ausgang des Spaltenzählers 535 und mit einem dritten Eingang an den Ausgang eines der Zeilenzähler 537 oder 539 angeschlossen, abhängig von seiner Lage innerhalb der Matrix. In der oberen linken Ecke der Matrix ist z. B. der zweite Eingang des UND-Gliedes der Zelle 541 mit dem Fünferausgang des Spaltenzählers 535 und der dritte Eingang mit dem Λ-Ausgang des Zeilenzählers 537 verbunden. Der zweite Eingang des UND-Gliedes der Zelle 543 ist ebenfalls an den Fünferausgang des Spaltenzählers 535 angeschlossen, der dritte Eingang jedoch an den S-Ausgang des Zeiienzähiers 537. Der zweite Eingang des UND-Gliedes der Zelle 5454 ist außerdem an den Fünferausgang des Spaltenzählers 535, der dritte Eingang jedoch an den C-Ausgang des Zeilenzählers 539 angeschlossen. Die übrigen Zellen in der Matrix sind auf ähnliche Weise verbunden, die durch ihre Position in der Matrix bestimmt wird. Der Ausgang einer jeden Matrixzelle ist für die Zeichenenderkennung an den Erkennungsrechner 600 angeschic ösen. Die Zeilen- und Spaltenzähler liefern also Ausgangssignale in zeitlicher Reihenfolge, und daher braucht nicht jede Matrixzelle eine Verriegelung zu enthalten, wenn der

ίο Erkennungsrechner so ausgelegt ist, daß er die konsolidierten Daten so empfängt, wie sie erzeugt werden.

In Zusammenhang mit Fig.5 wird anschließend die in der Steuerlogik 300 enthaltende Schaltung genau beschrieben. Um die Abtastaktion durch die Abtasteinrichtung einzuleiten, ist eine Abtastzeichenverriegelung 301 vorgesehen mit einem Setzeingang, der an den Abtast-Instruktionsausgang des Erkennungsrechners 600 angeschlossen ist. Der Rückstelleingang ist nicht mit dem Ausgang des Zeichenendtriggers 325 verbunden. Der nicht invertier«: Ausgang der Zeichenabtastverriegelung 301 ist mit verschiedenen vorher beschriebenen Torschaltungen verbunden, wozu auch die UND-Glieder 101 und 109 gehören, um die Abtastung durch die Abtasteinrichtung und die Filterung durch das digitale Eckfilter 200 einzuleiten.

Um die Operation des gesamten Datennormalisierungs- und Konsolidierungssystems zu synchronisieren, ist ein Oszillator 303 vorgesehen. Der Ausgang des

jo Oszillators ist mit dem Eingang des Oszillatortaktteilers 305 verbunden, der einen konventionellen binären Frequenzteiler enthält, welcher z. B. als Datenregister-Vorschaltsignal eir. Signal der Abtastfrequenz liefert, welches gleich ist 1/32 des Signals, welches am Oszillatortakteingang geliefert wird. Der Oszillatortaktfrequenzteiler 304 empfängt außerdem ein Ausgangssignal von jeder Frequenzteilerstufe zur Erzeugung einer Reihenfolge vori zciigeiciiien Osziiiäiüfiäklimpuisen zur Verwendung durch die Schaltung 250. Der Oszillatortaktfrequenzteiler J05 enthält einen Steuertoreingang, der mit dem invertierten Ausgang der Zeichenabtastverriegelung 301 verbunden ist und den Betrieb irgendeiner der binären Frequenzteilerstufen des Oszillatortaktfrequenzteilers 305 verhinder, wenn die Zeichenabtastverriegelung 301 nicht gesetzt ist und damit dem Datenregister-Vorschaltausgang des Oszillatortaktfrequenzteilers 305 gestattet, ein Signal auf einer rechnerischen Frequenz zu liefern, die gleich ist 1/4 der durch den Oszillator 303 gelieferten Frequenz. Zur praktischen Verwirklichung der oben beschriebenen Funktionsforderungen kann jede Anzahl bekannter Logikschaltungsverbindungen benutzt werden und daher wird die Schaltung des Oszillatortaktfrequenzteilers 305 nicht im einzelnen beschrieben. Der Datenregister-Vorschaltausgang des Oszillatortaktfrequenzteilers 305 ist außerdem an den Vorschalteingang des Prüftaktgebers 307 angeschlossen. Der Prüftaktgeber 307 ist ähnlich aufgebaut wie der Oszillatortaktfrequenzzeiler 305 und liefert eine Folge von zeitlich getrennten Ausgangsimpulsen 0 bis 32 an seinen verschiedenen Ausgängen. Die Prüfimpulszeit 0 wird für den Wortmarkenspeicher 219 benutzt Die Prüfimpulse 1 bis 32 werden in diesem Ausführungsbeispiel als digitalisierende Prüfzeiten für jede Abtastung verwendet. Nur im Datenregister 119 sind Wortmarken gespeichert und in den Marken sind diese nicht vorgesehen, so daß das Datenregister 119 für jede Abtastung um 33 Positionen vorgeschaltet werden muß.

während das Profilregister 125 und die Maskenregister 517 und 519 für jede Abtastung nur um 32 Positionen vorgeschaltet werden müssen. Das UND-Glied 315 liefert an seinem Ausgang diesen Strom von 32 Impulsen pro Abtastung, jedoch keinen Ausgangsimpuls zur Impulszeit 0. Das UND-Glied 315 ist mit einem ersten Eingang an den Datenregister-Vorschaltausgang des Oszillatortaktfrequenzteilers 305 und mit einem zweiten Eingang an den Ausgang des Inverters 313 angeschlossen. Der Inverter 313 ist über einen Eingang mit dem Ausgang der Verzögerung 311 verbunden, die mit einem Eingang an den Prüfimpulsausgang 32 des Prüfimpulstaktgebers 307 angeschlossen ist Die Verzögerung 311 verzögert und erweitert das Prüfimpulssignal 32 um ungefähr die halbe Prüfzeitperiode, um den Ausgang des UND-Gliedes 315 zur Prüfimpulszeit 0 zu sperren. Der Prüftaktgeber 307 hat einen Ausgang von Abtastimpulsen, um einen Ausgangsimpuls nach jeder Prüfzeit 32 zu liefern. Das UND-Glied 308 ist dazu ausersehen, Abtastimpuise durchzuschalten, wenn ein Bereich des Dokumentes 107 abgetastet wird, der ein Zeichen enthält Das UND-Glied 308 ist mit einem ersten Eingang an den Ausgang der Ladedatenverriegelung 123 und mit einem zweiten Eingang an den Abtastimpulsausgang an den Prüftaktgeber 307 angeschlossen. Der Ausgang des UND-Gliedes 308 ist verbunden mit dem Vorschalteingang des Abtastimpulsgebers 309, um diesen vorzuschalten, der ebenfalls ährJich aufgebaut ist wie der Taktgeber 305, nur wenn ein Bereich des Dokumentes 107 abgetastet wird, welches ein Zeichen enthält, und binäre Daten in das Datenregister 119 geladen werden. Der Prüftaktgeber 309 liefert zeitlich getrennte Ausgangssignale während der Abtastung 1 bis 33 auf seine 33 Ausgangsleitungen und steuert das Laden von Daten in das Datenregister 119.

Um festzustellen, wenn ein ganzes Zeichen durch die Abtasteinrichtung abgetastet wurde, ist ein Zeichenendtrigger 325 und die zugehörigen Steuerschaltungen vorgesehen. Der Zeichenendtrigger 325 hat einen D-Setzeingang und einen C-Takteingang und wird durch einen Impuls an seinen C-Eingang gesetzt, sobald ein Signal am D-Eingang vorhanden ist Es wird zurückgestellt durch einen Impuls am C-Eingang, wenn kein Signal an seinem D-Eingang vorhanden ist An dem D-Setzeingang des Zeichenendtriggers 325 wird ein Signal geliefert durch seine Verbindungen zum Ausgang des ODER-Gliedes 325, welches mit einem ersten Eingang an den Ausgang des Erkennungsrechners 600 für Maskenänderungsinstruktionen und mit einem zweiten Eingang an den Ausgang des UND-Gliedes 321 angeschlossen ist. Das UND-Glied 321 ist mit einem ersten Eingang an den nicht invertierten Ausgang der Zeichenabiastverriegelung 301, mit einem zweiten Eingang an den Ausgang der Schaltung 250 und mit einem dritten Eingang an den Ausgang des ODER-Gliedes 319 angeschlossen. Das ODER-Glied 319 ist mit einem ersten Eingang an den Ausgang des Vergleichers 320 und mit einem zweiten Eingang an den nicht invertierten Ausgang der Leerstellen-Abtastverriegelung 317 angeschlossen. Die Leefstellenäbtastverriegelung 317 ist über einen Setzeingang mit dem 1-Prüfausgang des Prüftaktgebers 307 und über einen Rückstelleingang mit dem C-Ausgang des digitalen Eckfilters 200 verbunden. Der Vergleicher 320 ist mit einer ersten Gruppe von Eingängen an die Ausgänge des Prüftaktgebers 307 und mit einer zweiten Gruppe von Eingängen an den Ausgang für maximale Breiteninstruktion des Erkennungsrechners 600 angeschlossen. Der Vergleicher 320 vergleicht die vom Erkennuagsrechner 608 empfangene Instruktion für maximale Breite mit der Zahl im Prüftaktgeber 309 und liefert ein Ausgangssignal, sobald die Abtasteinrichtung einen Bereich abgetastet hat, der gleich der größtmöglichen Zeichenbreite ist, nachdem ein Ausgangssignal von der Schaltung 250 empfangen wurde. Um den konsolidierten Datenauszieher 500 zu steuern, sind eine Wortmarkensuchverriegelung 329 und eine Maskendatenverriegelung 335 mit ihrer zugehörigen Steuerschaltung vorgesehen. Die Wortmarkensuchverriegelung 329 wird durch das Ausgangssignal des ODER-Gliedes 327 gesetzt, welches über einen ersten Eingang mit dem Maskenänderungsinstruktionsausgang und über einen zweiten Eingang mit dem Abtastinstruktionsausgang des Erkennungsrechners 600 verbunden ist Die Wortmarkenversuchsverriegelung 329 ist über einen Rückstelleingang mit dem Ausgang der Maskendatenverriegelung 335 verbunden. Der Ausgang der Wortmarkenversuchsverriegelung 329 ist an einen ersten Eingang des UND-Gliedes 333 angeschlossen, dessen zweiter Eingang mit dem Abtastausgang 33 des Abtasttaktgebers 309 verbunden ist Der dritte und vierte Eingang des UND-Gliedes 333 ist mit dem 0-Prüfausgang des Prüftaktgebers 307 bzw. dem Ausgang des Umlaufspeichers 119 verbunden. Das UND-Glied 333 liefert ein Ausgangssignal an den Setzeingang der Maskendatenverriegelung 335, wo durch diese gesetzt wird, wenn eine Maskenänderungs instruktion oder eine Abtastinstruktion empfangen wurde, der Umlaufspeicher 119 vollständig mit neuen Daten geladen und Daten vom vorhergehenden Zeichen vollständig durch die Datenladeverriegelung 121 gelöscht und eine Wortmarke gefunden wurden. Die Maskendatenverriegelung 335 wird zurückgestellt durch das Ausgangssignal des UND-Gliedes 339, das mit einem ersten Eingang an den O-Prüfausgang des Prüftaktgebers 307 und mit einem zweiten Eingang über den Inverter 337 mit dem invertierten Ausgang des Umlaufspeichers 119 verbunden ist Die Kaskadenverriegelung 335 wird somit zurückgestellt wenn zum ersten Mal eine Wortmarke in der Ausgabe des Umlaufspeichers 119 fehlt

Arbeitsweise des Ausführungsbeispiels

Der Betrieb des Ausführungsbeispiels wird eingeleitet, wenn eine Abtastinduktion von Erkennungsrechner 600 empfangen wird, die die Zeichenabtastverriegelung

so 301 setzt und die UND-Glieder 103,109 und 243 öffnet sowie den Oszillatortaktgeber 305 auf den Betrieb als Frequenzteiler umschaltet Abtastimpulse durch das Toi 103 veranlassen dann den Abtastbetätiger 101 zur Abtastung des Dokumentes 107 mit der Gruppe 105 Prüftakteingänge zu den UND-Gliedern 109 setzen jedes Ausgangssignal der Gruppe 105, die in diesen· Beispiel 32 Photodetektoren enthält, multiplex in einer seriellen binären Bitstrom um zur Filterung im digitaler Eckfilter 200. Während der binäre Datenstrom durch die seriellen Schieberegister 201 bis 231 fließt, entfernt die Filterlogik 241 externe Stördatenbits nach dem ir obiger Tabelle 1 gezeigten Algorithmus. Wenn anAusgang A, B und C des digitalen Eckfilters 20( genügend Einerbits erscheinen, um die Forderungen dei Schaltung 250 für dem minimalen Zeichenschwellen wert zu erfüllen, gestattet das UND-Glied 111 dit serielle Speicherung von ein Zeichen darstellender digitalen Daten im Umlaufspeicher 119. Während Dater

16

im Umlaufspeicher 119 gespeichert werden, wird die Datenladeverriegelung 121 gesetzt und dadurch das UND-Glied 115 veranlaßt. Daten von einem vorhergehenden Zeichen zu löschen, die im Umlaufspeicher 119 gespeichert waren. Während Daten im Umlaufspeicher 119 gespeichert werden, veranlaßt das UND-Glied 117 das Schreiben einer Wortmarke in den Umlaufspeicher 119 bei jeder 0-Prüfzeit, so daß die im Umlaufspeicher 119 gespeicherten Daten später lokalisiert werden können. Gleichzeitig mit der Speicherung von Daten im Umlaufspeicher 119 wird die Zeichenabmessungs- und Lageinformation im Profilregister 125, im Höhenzähler 127 und im Breitenzähler 129 gesammelt. Das UND-Glied' 131 lädt die ein Zeichen darstellenden binären Daten in das Profilregister 125, welches die Länge einer Abtastung hat In diesem Ausführungsbeispiel wurde für eine Abtastung die Länge von 32 Prüfimpulsen gewählt Das JJND-Glied 135 liefert einen Rücklaufweg, so daß eine Überlagerung der Daten von jeder Abtastung im Profilregister 125 beim Rücklauf gesammelt wird. Der Höhenzähler 127 zählt die Anzahl von Einerbits im Profilregister 125 als Anzeige der Höhe des abgetasteten Zeichens. Der Breitenzähler 129 zählt die Anzahl von geleiteten Abtastimpulsen, die

Tabelle II

gleich der. Anzahl von durch die Gruppe 105 vorgenommenen Abtastungen ist als Anzeige der Breite des Zeichens.

Wenn eine Leerstellenabtastung in dem Augenblick erfolgt, in welchem der Abtasttaktgeber auf einen Wert vorgeschaltet wurde, der gleich ist der vom Erkennungsrechner 600 empfangenen maximalen Breiteninstruktion, wird der Zeichenendtrigger 325 gesetzt und damit das Laden von Daten in das Datenregister 125

ίο unterbrochen und eine Akkumulation der Zeichendimensionen und Lage gesperrt Der Ausgang des Zeichenendtriggers 325 öffnet auch die Tore 501 und 505 der Reihe nach und leitet dadurch die Breitenzahl und die Höhenzahl auf den Adreßgenerator 507 zur Adressierung und zum Laden der horizontalen und vertikalen Masken aus dem Festwertspeicher 509 in die Schieberegister515,517 bzw.519.

Die nachfolgenden Tabellen 11 und III zeigen als Beispiel einen Satz möglicher Maskenalgorithmen, die im Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet werden können. Die in den Tabellen gezeigten Maskenalgorithmen sind ausgedrückt in der Form abwechselnder binärer Bitmuster, wie sie im Speicher 509 gespeichert werden.

Xl =	*XU Xl*	and -breite	von der	rechten Matrixkante	3,1	(Anzahl der
	0,1	2			4,1
Xl --	0,1	1,2	(Anzahl	der Abtastungen)	4,1
= Lage der Konsolidierungsmatnxspalte	0,2	1,1			5,1
Abtastungen)	0,2	1,1	3	4	6,1	5
	0,2	2,1	*X\,X2 Xl, Xl*	6,2	*X\, Xl*
= Breite der Konsolidierungsmatnxspalte	0,2	2,1	2,1	7,2	4,1
Zeichenbreite Spaltenlage ι	0,2	2,1	2,2	7,2	5,1
Abtastzahl i	0,3	2,2	3,1	8,2	5,2
Zahl	0,3	2,2	3,2	9,2	6,2
5	0,3	3,2	3,3	10,2	7,2
6	0,3	3,2	4,2	11,2	8,2
7	0,3	3,2	4,3	11,3	9,2
8	0,3	3,2	5,2	12,3	9,3
9	0,3	3,2	5,3	13,3	10,3
10	0,3	3,3	5,4	i:,3	11,3
U	0,4	3,3	5,5	14,3	12,3
12	0,4	3,3	5,6	15,3	13,3
13	0,4	4,3	6,5	15,3	14,3
14	0,5	4,3	6,3	16,3	15,3
15	0,5	4,3	6,7	16,4	16,3
16	0,5	5,3	7,6	17,4	16,4
17	0,5	5,3	7,7	17,5	17,4
18	0,5	5,4	7,8	18,5	18,4
19	0.5	5,4	8,7	18,5	18,5
20	0,6	5,5	8,8	19,5	19,5
21	0,6	5,5	9,6	20,5	20,5
22	0,6	6,5	9,8	21.5	21,5
23	0.6	6,5	10,7	22,5
24	6,5	10,8	23,5
25	6.5	11,7	23,6
26	11,8	24,6
27	11,9	35,6
28	11.10	26,6
29
30
31
32

Tabelle ΠΙ	ier Matrixoberkante (Zahl	und -höhe	C	D	der Prüfungen)	F	G
	ier Konsolidierungsmatrixzeile (Zahl der Prüfungen)	B	*Yl,*	*Y2 Yl, Y2*		*Yl, Y2*	*Yl, Y2*
	Zeilenlage	*Yl, Y2*	2,1	2,2		4,1	5,1
	A	1,1	2,1	3,1	E	4,1	5,2
Kl= Lage der Konsolidierungsmatrixzeile von (	*Yl,Y2*	2,1	2a	3,2	*Yl, Y2*	5,1	6,2
Yl = Höhe (	0,1	2,1	2,2	3,3	3,1	6,1	ία
Zeichenhöhe	0,2	2,1	3,2	4,2	4,1	6,2	8,2
Prüfungszahl	0,2	- 2a	3,2	4,3	4,2	7,2	9,2
Zahl	0,2	2,2	4,2	5,2	5,2	7,2	9,3
6	0,2	3,2	4,2	5,3	sa	8,2	10,3
7	0,2	3,2	2,3	5,4	6a	10,2	11,3
8	0,3	3.2	2,3	5,5	ta	10,2	12,3
9	0,3	3,2	2,3	5,6	ία	11,2	13,3
10	03	3,2	3,3	6,5	9,3	11,3	14,3
11	0,3	3,3	3,3	6,6	10,3	12,3	15,3
12	0,3	3,3	3,3	6,7	IU	13,3	16,3
13	0,3	3,3	4,3	7,6	11,3	13,3	16,4
14	0,3	4,3	4,3	7,7	12,3	14,3	17,4
15	0,3	4,3	4,3	7,8	13,3	15,3	18,4
16	0,4	4,3	5,3	8,7	13,3	15,3	18,5
17	0,4	5,3	5,3	8,8	14,3	16,3	19,5
18	0,4	5,3	6,3	9,7	15,3	16,3	20,5
19	0,5	5,4	5,3	9,8	15,3	17,3	21,5
20	0,5	5,4	6,3	10,7	16,3	17,5	22,5
21	0,5	5,5	6,3	10,8	16,3	18,5	23,5
22	0,5	5,5	7,3	11,7	17,4	18,5	13,6
23	0,5	6,5	7,4	12,6	18,3	18,5	23,7
24	0,5	7,5	7,4	12,7	19,3	19,5	24,7
25	0,6	7,5	7,4	12,8	19,3	20,5	25,7
26	0,7	7,5			19,4
27	0,7			20,4
28	0,7	21,4
29
30
31
32

Zum besseren Verständnis des Beispiels wird angenommen, daß das abgetastete Zeichen 18 Prüf impulse hoch und 18 Abtastungen breit ist. In diesem Fall enthalten sowohl der Höhenzähler 127 als auch der Breitenzähler 129 die Zahl 18. Die erste Zahl in jeder Spalte der Tabellen 2 und 3 gibt die Anzahl der zu überspringenden Positionen an, bevor die abgegebene Matrixzeile oder Spalte erreicht wird und die zweite Zahl die Anzahl der in der angegebenen Zeile bzw. Spalte enthaltenen Positionen. Diese Information ist im Festwertspeicher 509 in Form abwechselnder binärer Bitmuster gespeichert. Das dem Maskenalgorithmus für ein Zeichen für 18 Abtastungen Breite entsprechende Speicherwortmuster besteht z. B. aus drei Einerbits, die die Spalte 1 bilden, drei Nullbits zur Darstellung der Spalte 2, sechs Einerbits zur Darstellung der Spalte 3, drei Nullbits zur Darstellung der Spalte 4 und drei Einerbits zur Darstellung der Spalte 5, gefolgt von einer Reihe von Nullbits bis zum Ende des Speicherwortes. Auf dieselbe Weise stehen im Speicher für ein Zeichen mit einer Höhe von 18 Abtastungen die gespeicherten Bitmuster in der Form von zwei Wörtern abwechselnder binärer Bitmuster. Das erste in das Schieberegister 517 geladene Wort hat drei Einerbits zur Darstellung der Zeile A, gefolgt durch drei Nullbits zur Darstellung der Zeile B, diesen folgend wieder sechs Einerbits zur Darstellung der Zeile D gefolgt von drei Nullbits zur Darstellung der Zeile F und schließlich durch drei Eine.bits zur Darstellung der Zeile C. Diesen folgt eine Reihe von Nullbits bis zum Ende des Speicherwortes.

Ein zweites, der Höhenzahl 18 zugeordnetes Wort erscheint im Speicher 509 und enthält drei Einerbits, die eine nicht angegebene Zeile bezeichnen, und denen drei Nullbits zur Bezeichnung der Zeile C folgen. Anschließend folgen sechs Einerbits zur Bezeichnung einer nicht angegebenen Zeile, gefolgt von drei Nullbits zur Bezeichnung der Zeile E und wieder anschließend drei Einerbits zur Bezeichnung einer letzten, nicht angegebenen Zeile, denen dann Nullbits bis zum Ende des Speicherwortes folgen. Die drei Wörter aus abwechselnden binären Bitmustern werden der Reihe nach im Speicher 509 unter Steuerung des Adreßgenerators 507 adressiert, der die Breitenzahl und die Höhenzahl sowie Ausgangssignale vom Oszillatortaktgeber 305 für die

Reihenfolgeeinteilung benutzt Zur Prüfzeit 1 wird das erste Wort in das Schieberegister 5151 geladen. Zur Zeit 1 des Prüfimpulses 32 wird das zweite Wort in das Schieberegister 517 und zur Zeit 2 das dritte in das Schieberegister 519 geladen. Zur nächsten Prüfzeit 1 wird der Zeichenendtngger 325 gesetzt, um ein wiederholtes Laden des Maskenwortes dadurch zu verhindern, daß die Breitenzahl und die Höhenzahl an den Toren 501 und 505 gesperrt wird.

Das System ist jetzt zum Beginn der Datenkonsolidierungsoperation bereit. Die Wortmarkensuchverriegelung 329 der F i g. ^r -.vurde gesetzt, als die Abtastintruktion zuerst vom Erkennungsrechner 600 empfangen wurde und daher ist das UI^D-Glied 333 vorbereitet zur Erkennung der ersten Wortmarke. Der zweite' Eingang des UND-Gliedes 333, angeschlossen an den Abtastausgang 33 des Abtastzählers 305, stellt sicher, daß Wortmarken von einem vorher abgetasteten Zeichen nicht fälschlicherweise die Maskendatenverriegelung 335 setzen. Nachdem der Umlaufspeicher 119 einmal umgelaufen ist, wird das Ladedatenregister 121 zurückgestellt und dadurch der Abtasttaktgebcr 309 bei der Abtastung 33 gestoppt, so daß die Maskendatenverriegelung 335 gesetzt wird, wenn die erste zu den das gerade abgetastete Zeichen erstellenden Daten gehörende Wortmarke vom Umlaufspeicher 119 empfangen wird. Wenn die Maskendatenverriegelung 335 durch den Empfang der Wortmarke gesetzt wird, wird damit angezeigt, daß die im Schieberegister 515 gespeicherte Maske horizontal mit den im Umlaufspeicher 119 gespeicherten Daten ausgerichtet ist Wenn das erste Einerbit aus dem Profilregister 125 erscheint wird vom UND-Güed 141 ein Datenstartsignal zum Setzen der Ausrichtprofilverriegelung 525 empfangen und damit angezeigt, daß die im Umlaufspeicher 119 gespeicherten Daten jetzt vertikal mit den in den Schieberegistern 517 und 519 gespeicherten Masken ausgerichtet sind. Die Schieberegister 515,517 und 519 werden jetzt synchron durch die UND-Glieder 521 und 523 mit dem Umlaufspeicher 119 verschoben Die Antivalenzschaltungen in den Übergangsdetektoren 529, 531 und 533 liefern ein AusgangssignaL sobald die binären Bitmuster in den Schieberegistern 515 bis 519 sich von einem Strom von Einsen auf einen Strom von Nullen _oder umgekehrt ändern. Jedes Ausgangssignal der Obergangsdetektoren schaltet den Spaltenzähler 535 oder die Zeilenzähler 537 und 539 vor. Wenn die Zähler 535 bis 539 vorschalten, werden die UND-Glieder einer jeden Zelle der Reihe nach vorbereitet so daß ein Ausgangssignal geliefert wird, sobald ein Einerbit im

ίο Datenregister 119 erscheint Die zur Zelle 541 gehörende Verriegelung wird gesetzt wenn ein Einerbit in einer der neun Prüfpositionen erscheint die innerhalb der drei Abtastungen der Spalte 5 und der drei Prüfungspositionen der Zeile A liegen. Das UND-Glied der Zelle 541 konsolidiert somit die neun Datenbits des Umlaufspeichers 119 zu einem Datenbit am Ausgang der Zelle 541.

Nach Empfang durch den Erkennungsrechner 600 wird das durch die konsolidierten Daten dargestellte Zeichen erkannt Wenn bei der Konsolidierung der Daten eine Mehrdeutigkeit geschäft'*:! wurde, hat der Erkennungsrechner 600 die Möglichkeit, andere Maskeninstruktionen abzugeben, um die noch im Datenregister 119 gespeicherten Daten mit anderen Mesken wieder zu konsolidieren. Wenn eine Maskenänderungsinstrukdjn vom Erkennungsrechner 600 empfangen wird, werden die Wortmarkensuchverriegelung 329 und der Zeichenendtrigger 325 wieder gesetzt und damit ein erneutes Laden und Synchronisieren verschiedener Masken im Umlaufspeicher 119 ermöglicht. Maskenänderungssignale werden auch auf den Adreßgenerator 507 geleitet, um die Breitenzahl und die Höhenzahl zu verändern, die durch die UND-Glieder 501 und 505 geliefert werden, damit eine höhere Ordnung oder andere Maskenadressen im Speicher 509 erzeugt werden. Nachdem andere Masken aus dem Speicher 509 in die Schieberegister 515,517 und 519 geladen wurden, läuft das Konsolidierungsverfahren weiter, um wie vorher die Daten im Umlaufspeicher 119 zu konsofidieren.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Verminderung von Redundanz in der von einem Abtasterbereich einer Zeichenerkennungseinrichtung gelieferten und in einem ersten Umlaufspeicher gespeicherten Datenmenge durch Vergleich dieser Datenmenge mit einer Datenmenge, die in einer bestimmten von mehreren gespeicherten Masken enthalten ist, weiche Masken jeweils ein vorgegebenes Verhältnis eines zugeordneten Zeichens und seines Hintergrundes repräsentieren, bei dem während der Abtastung die Größe und Position des Zeichens auf einem Zeichenträger ermittelt wird, gekennzeichnet durch fol- is gende Verfahrensschritte:

(a) Umsetzen der ermittelten Information über Größe und Position des abgetasteten Zeichens in eine Masken-Adresse,

(b) Abrafen einer von mehreren gespeicherten Masken mitteis dieser Adresse,

(c) Übertragen der ausgewählten Maske in einen zweiten Umlaufspeicher,

(d) Synchronisieren des Umlaufes des ersten Umlaufspeichers mit dem zweiten,

(e) Serielles Auslesen der Daten aus beiden Umlaufspeichern und Libertragen der Daten zu einer Vergleichseinrichtung und

(f) Ausgabe nur der übereinstimmenden Daten an eine nachgeschaltete Erkennungseinrichtung.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte zur Beseitigung einer Mehrdeutigkeit des abgetT: tteten Zeichens:

35

(g) Empfangen einer Instruktion von der Erkennungseinrichtung zur Durchführung eines Maskenwechsels,

(h) Abrufen einer anderen Maske für die Redun- *o danzverminderung, gesteuert von der Instruktion und der Zeichengrößen- und -Positionsinformation,

(i) Einspeichern dieser anderen Maske in den zweiten Umlaufspeicher,

(j) Wiederholen der Verfahrensschritte (b) bis (j).

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die serielle Speicherung schrittweise mit den Abtastschritten erfolgt und der Speicherum- W lauf schrittweise mit einer Geschwindigkeit erfolgt, die sich von der Abtastgeschwindigkeit unterscheidet.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Schritten (a) bis (c) nach Anspruch 1 noch folgende Verfahrensschritte durchführbar sind:

a') Beseitigung von Störinformationen, die in den Abtastdaten eines Zeichens enthalten sein &<> können mittels eines digitalen Filterprozesses;

b') Feststellen einer logischen Kombination von »!«-Bits in den Abtastdaten, die das Vorliegen eines Zeichens angeben,

c') Die Abtastdaten aus den einzelnen Abtastbahnen des Abtasters werden durch Wortmarken voneinander getrennt,

d') Speicherung von Wortmarken nur im ersten

Umlaufspeicher,

e') Serielle Speicherung der Abtastdaten im ersten Umlaufspeicher im Anschluß an die jeweilige Wortmarke.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Durchführung des Verfahrensschrittes d> in Anspruch 1 folgende Verfahrensschritte ausgeführt werden:

a") Die Abtastdaten laufen im ersten Umlaufspeicher so lange um, bis eine Wortmarke festgestellt wird,

b") Die Maskendaten laufen im zweiten Umlaufspeicher in Synchronismus mit dem ersten Umlaufspeicher um, wenn die Zeichenpositionsinformation angibt, daß der Inhalt des ersten Umlaufspeichers nach einer festgestellten Wortmarke erneut umläuft, wodurch angegeben wird, daß die im ersten umlaufspeicher gespeicherten Abtastdaten des Zeichens auf die Maske ausgerichtet ist, deren Daten im zweiten Umlaufspeicher zirkulieren.

6. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch Γ mit einem Abtaster (101,105,109; Fig. 1), zur Abtastung des Zeichenbereichs sowie eine ersten Umlaufspeicher (119), der mit dem Abtaster verbunden ist und die binären Daten des Zeichens seriell speichert, gekennzeichnet durch einen Akkumulator (125, 127,129), der ebenfalls an den Abtaster angeschlossen ist und Information bezüglich der Breite und der vertikalen Lage und Höhe des Zeichens aus den einzelnen Abtastbahnen akkumuliert, eine Adressierungseinrichtung (501, 503, 505, 507; F i g. 2a), die mit dem Akkumulator verbunden ist und die Breiton-, Lage- und Höheninformation in einen Adrewenwert jmwandelt, durch einen Speicher (509), der an die Adressierungseinrichtung angeschlossen ist und der von den in ihm gespeicherten Masken eine aus der adressierten Stelle liefert, durch einen zweiten Umlaufspeicher (515,517,519) zur Aufnahme der vom Speicher (509) gelieferten Maske und schließlich durch eine Datenverdichtungseinrichtung (540), die an den ersten und zweiten Umlaufspeicher für den Vergleich der im ersten gespeicherten binären Daten mit der im zweiten gespeicherten Maske angeschlossen ist und das Zeichen darstellende redundanzverminderte Ausgangsdaten abgibt.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ferner eine Steuereinrichtung (300) vorgesehen ist, die auf Instruktionen der Zeichenerkennungseinrichtung (600) anspricht, wobei sie mit dem Abtaster, dem ersten Umlaufspeicher, dem Akkumulator und der Adressierungseinrichtung verbunden ist und wobei sie den Abtaster bezüglich des Anfangs der Abtastung des Zeichens auf dem Dokument und die Adressierungseinrichtung für eine Adressenänderung steuert, durch die eine andere Maske vom zweiten Umlaufspeicher ausgelesen wird.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtaster ein Filter (200) aufweist, das die Beseitigung fremder Datenbits von den binären Daten, die die Information aus dem

Abtastbereich repräsentieren, vornimmt.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verminderung der Redundanz der von einem Abtasterbereich einer Zeichenerkennungseinrichtung gelieferten Datenmenge nach dem Oberbegriff des Anspruchs i und eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 6.

Zeicbenerkennungseinrichtungen bestehen in typischer Weise aus einer Abtasteinrichtung, wie beispielsweise einem ablenkbaren Lichtstrahl, der die Zeichen auf einem Dokument abtastet. Die Intensität des von dem Dokument reflektierten Lichtes hängt davon ab, ob der Abtastlichtpunkt sich über dem Papier mit einem ersten Reflexionsvermögen oder über einem Zeichen befindet, das ein zweite Reflexionsvermögen aufweist. Der Betrag des von dem Dokument reflektierten Lichtes wird von einer Photodetektoreinrichtung festgestellt, die das reflektierte Licht mit den», zweiten Intensitätspegel in ein elektrisches Signal mit einem zweiten Spannungspegel umsetzt, um eine binäre Eins darzustellen. Damit die Zeichenerkennungsschaltungen nicht alle detaillierten Videodaten analysieren müssen, die den gesamten von dem Abtaster abgetasteten Bereich repräsentieren, werden im allgemeinen Zeichenabmessungs- und Zeichenpositionslogikschaltungen vorgesehen, um die Position und die Größe des Zeichens während einer ersten Abtastung oder Vorabtastung festzustellen. Die Positions- und Größeninformation, die aus der Vorabtastung abgeleitet wird, dient dann zur Modifizierung der Position und Größe des Bereiches auf dem Dokument, das während einer zweiten oder Erkennungsabtastung abgetastet wird, wobei dieser Bereich im wesentlichen von dem Zeichen eingenommen wird. Oft besteht auch der Wunsch nach einer weiteren Reduzierung der Datenmenge, die ein Zeichen repräsentiert. Zum Stand der Technik gehört ίο auch die Kenntnis, daß eine weitere Datenreduktion dadurch erzielt werden kann, daß ein einfaches Abtastmuster für die Haupterkennungsabtastung aus der Zeichenpositions- und Zeichengrößeninformation abgeleitet werden kann, die durch die Vorabtastung zur Verfugung gestellt v/ird. Die Notwendigkeit, daß ein Zeichen so zweimal abgetastet werden muß, ist ein großer Nachteil dieser bekannten Verfahren. Bei einem preiswerten mechanischen Typenabtaster verringert diese Vorabtastung und Haupterkennungsabtastung drastisch die Geschwindigkeiten, mit der die Dokumente gelesen wurden können. Wenn ein Hochgeschwindigkeitslesen gefordert wird, wird oft auch eine Kathodensirahlröhre verwendet. Kathodenstrahlröhrenabtaster verursachen notwewdigerweise höhere Kosten, da sie beträchtlich komplizierte Ablenkschaltungen erfordern, einschließlich der Verzerrungskompensations- und Einstellschaltungen. Ein andres Problem im Zusammenhang mit Kathodenstrahlröhren-Lichtquellen besteht darin, daß ihre Zuverlässigkeit und Lebensdauer nicht so groß ist, wie es an sich gewünscht wird. Die kürzlichen Verbesserungen der Abtaster betreffen Abtasteinheiten mit hoher Zuverlässigkeit und extrem niedrigen Kosten, wobei diese durch eine Anordnung von lichtmittierenden Dioden und Photodetektoren realisiert sind, die mechanisch längs einer Zeichenzeile entlang bewegt werden. Die Verwendung einer derartigen Abtastanordnung verbessert zwar die Zuverlässigkeit aber nicht den Dokumentendurchsatz, wenn mehr als eine Zeichenabtastung erforderlich ist. Mehrfachabtastungen könnten beispielsweise durch die Verwendung mehrerer Anordnungen verwirklicht werden; dieses bringt jedoch einen Anstieg der Kosten mit sich.

In der DE-OS 19 44 552 ist ein Verfahren und eine Einrichtung zum automatischen Erkennen von Zeichen, insbesondere von Handschriftzeichen, beschrieben, bei dem das Ergebnis der Abtastung eines Abtastfeldes digital als Abtastmatrix zwischengespeichert wird und bei dem zur Vermeidung der Redundanz dieser Matrix für deren Elemente, die je einem Bildelement des Abtastfeldes entsprechen, abhängig von dem Zustand des Elementes selbst und dem jeweils benachbarter Elemente mit Hilfe von nur wenige Bits umfassenden Vergleichmatrizen der Signalzustand des entsprechenden Elementes einer ungeformten weiteren Abtastmatrix abgeleitet wird.

Hierbei wird mit Hilfe von verschiedenen Vergleichsmatrizen gleichen Umfangs, die einzeln oder in aufeinanderfolgenden Gruppen auch mehrfach hintereinander angewendet werden können, aus jeder so umgeformten Abtastmatrix eine weitere berichtigte Abtastmatrix, von der beim nächsten Umformungsschritt ausgegangen wird und schließlich eine /7-te Abtastnvotrix derart abgeleitet, daß unter Beibehaltung der wesentlichen Formelemente des abgetasteten Zeichens, dessen reduzierte Bildelemente nur noch in einem festgelegten und im Verhältnis zur gesamten Abtastmatrix kleinen Ausschnitt der n-ten Abtastmatrix enthalten sind. Ferner wird aus dem Signalzustand der Matrixelemente dieses Ausschnittes mit Hilfe von nur wenige Bits umfassenden Kiassifikationsmatrizen dem abgetasteten Zeichen eindeutig eine bestimmte Bedeutungsklasse zugeordnet.

Aus der Tatsache, daß bei diesem Verfahren und dieser Einrichtung die Auswahl der Vergleichsmatrizen willkürlich erfolgt und im schlimmsten Falle alles verfügbaren Matrizen für einen Vergleich herangezogen werden müssen, ergibt sich der Nachteil einer relativ langsamen Auswertegeschwindigkeit.

Es ist nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine zugehörige Einrichtung zur Redundanzverminderung von Daten, die vo;» einem rasterförmig abgetasteten Zeichen stammen, anzugeben, die weder die Zuverlässigkeit des nachgeschalteten Erkennungsprozesses verringern, noch die Verarbeitungsgeschwindigkeil; der Zeichenerkennungseinrichtung verlangsamen.

Gelöst wird diese Aufgabe der Erfindung für ein Verfahren durch dia im Anspruch 1 und für eine Einrichtung durch die im Anspruch 6 genannter. Merkmale.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Gegenstandes der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Vorteile der vorliegenden Erfindung betreffen im wesentlichen einen bezüglich seines Aufwandes günstigen Zeichenabtastif mit einer Redundanzverminderungseinrichtung, die mehrere Abtastanordnungen oder mehrere Zeichenabtastungen vermeidet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ibt in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 das Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der Erfindung,

F i g. 2 das Blockschaltbild der Logikschaltung in dem Block, der in F i g. 1 mit »konsilidierter Datenauszieher«