DE2404201A1 - Verfahren und vorrichtung zum automatischen erkennen von farben - Google Patents

Description

Dipi. JnQ. W^SiBf *y·- '■

Dipl. !ng. Herbert H^r- 2 4 O A 2 O 1

DlO ΜΊιΐ'- ' '■-■'■

VERDOL S.A.
16 rue Dumont d'Urville, Lyon/Frankreich

Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Erkennen von Farben (Zusatz zu Patent ... (Anmeldung P 21 58 758.6))

Gegenstand des Hauptpatents ist ein Verfahren zum fotoelektrischen Erkennen von Farben auf einer Webkarte oder einem anderen Träger, bei dem nach Festlegung des für jeden Farbstoff kennzeichnenden Ortes in einem Auswertungs- oder Koordinatensystem, dessen Achsenzahl der Anzahl der Auswertungswellenlängen entspricht, auf elektronische Weise geometrische Figuren (Geraden oder Flächen, insbesondere Ebenen) dargestellt werden, die diese Orte derart voneinander trennen, daß festgestellt werden kann, unter welchen der Figuren sich die Ansprechsignale von lichtempfindlichen Einrichtungen, insbesondere Fotozellen, für jeden der nacheinander abgefragten Punkte der Zeichnung befinden. Entsprechend einer abgewandelten Ausführungsform können die Orte auf mindestens eine von den Koordinatenachsen bestimmte Fläche derart projiziert werden, daß sie die Form von ebenen Flächen einnehmen, wobei die Trennfiguren dann einfache Geraden sein können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Bestimmung von Trennfiguren, die keine übermäßige Präzision für die zur Darstellung benutzten elektronischen Anordnungen erfordern, wesentlich zu erleichtern.

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Diese Aufgabe wird allgemein dadurch gelöst, daß das für die analytische Darstellung verwendete Koordinatensystem geändert wird. Diese Änderung kann die Ausrichtung von neuen Achsen gegenüber den zunächst flir die Bestimmung der Orte gewählten Achsen und/oder die Lage des Schnittpunktes dieser neuen Achsen gegenüber dem ursprünglichen Achsenschnittpunkt betreffen.

Unabhängig davon, wie man im einzelnen vorgeht, bestimmen die neuen Achsen neue Ebenen, auf die die Orte der verschiedenen Farben projiziert werden können. Durch geeignete Auswahl der Achsen kann dafür gesorgt werden, daß auf mindestens einer dieser Ebenen die Projektionen dieser Orte durch geeignete Figuren, beispielsweise durch Geraden, einfach voneinander getrennt werden können.

Entsprechend einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung kann man annehmen, daß jede der von den Koordinatenachsen des neuen Systems gebildeten Ebenen selbst eine Trennfigur in dem Sinne bildet, daß man die Orte in zwei Gruppen unterteilt, je nachdem ob sie auf die eine oder die andere Seite der betreffenden Ebene fallen, selbst wenn sich ihre Projektionen auf dieser überschneiden.

Selbstverständlich brauchen nicht alle von den Achsen des neuen Koordinatensystems bestimmten Ebenen in Betracht gezogen zu werden. Man kann sich vielmehr auf diejenige oder diejenigen beschränken, bei der oder denen die Unterscheidung der Projektionen

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der Orte der Farben am leichtesten durchzuführen ist. In der Praxis kann diese einzige Ebene vorzugsweise so gewählt werden, daß sie senkrecht oder nahezu senkrecht zu der Winkelhalbierenden, der Winkeldreiteilenden oder allgemein der V.'inkel-n-teilenden des von den ursprünglichen Koordinatenachsen gebildeten Winkels liegt.

Verwendet man andererseits eine Fläche, insbesondere Ebene, zur Unterteilung des Raums in zwei Teile und zur gesonderten Projektion der Orte, die in dem einen bzw. dem anderen dieser Teile liegen, braucht diese Projektion nicht auf die Trennfläche erfolgen. Vielmehr kann für diesen Zweck ohne weiteres jede andere geeignete Fläche herangezogen werden.

Die Erfindung ist im folgenden an \ianö von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den beiliegenden Zeichnungen zeigen: ^

Figur 1 die Kennkurve eines Farbstoffes als Funktion der Wellenlänge des reflektierten Lichtes,

Figur 2 die Orte von zwei Farben einer Zeichnung für den

einfachsten Fall, daß die Zeichnung nur zwei Farben aufweist, so daß nur zwei Wellenlängen analysiert zu werden brauchen,

Figur 3 die Art und Weise, in der die beiden Farben nach

Figur 2 durch Vornahme einer Koordinatenumwandlung unterschieden werden können,

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Figur 4

eine Abwandlung der Darstellung nach Figur 3,

Figur 5

die Art und Weise, in der im Falle von zwei Auswertungsfarben der Raum derart in zwei Teile unterteilt werden kann, daß eine Aufteilung der Orte der Farben auf zwei unterschiedliche Gruppen erfolgt,

Figur 6

die Art und Weise in der im Falle einer Analyse mit drei Wellenlängen die Orte der Farben auf eine Ebene projiziert werden können, die senkrecht zu der Winkeldreiteilenden der drei Achsen steht,

Figur 7

die Gruppe der dabei erhaltenen Projektionen,

Figur 8

die Art und Weise,in der der Raum mittels einer geeigneten Ebene dreidimensional in zwei Teile unterteilt werden kann, um die den verschiedenen Farben entsprechenden Orte auf zwei Gruppen aufzuteilen,

Figur 9

ein Prinzipschaltbild für eine elektronische Schaltungsanordnung zur Änderung der Variablen,

Figur 1O eine Anordnung zur Darstellung einer Hyperfläche in einem vierdimensionalen Raum,

Figur 11

eine vereinfachte Schaltungsanordnung zur Darstellung einer Hyperfläche, die senkrecht zu der Win-

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kelvierteilenden steht, und

Figur 12 eine erweiterte Schaltungsanordnung zur Durchführung von verschiedenen aufeinanderfolgenden Arbeitsvorgängen .

Wie im Hauptpatent beschrieben ist, kann jeder Farbstoff in der Weise analysiert werden, daß er mit weißem Licht beleuchtet und die die reflektierte Lichtintensität als Funktion der Wellenlänge darstellende Kurve aufgenommen wird. Man erhält so eine Kurve der in Figur 1 mit N bezeichneten Art, die für den Farbstoff charakteristisch ist. Bei der Unterscheidung der Farben einer Zeichnung oder eines anderen Trägers würden derartige Kurven zu unüberwindbaren Schwierigkeiten führen. Man beschränkt sich daher auf die Auswahl einer gewissen Anzahl von bestimmten Auswertungswellenlängen und charakterisiert den Farbstoff durch die entsprechenden Intensitäten y,. , y_p, .... y . Außerdem erfolgt eine Vereinfachung dadurch, daß die Lesevorrichtungen (fotoelektrische Zellen und zugehörige Schaltungsanordnungen) derart geeicht werden, daß der Ordinatenwert 1OO der weißen Farbe (als perfekt, angenommen) des Trägers entspricht. Unter diesen Bedingungen liegt die Kurve N immer unterhalb der Waagrechten 100; die charakteristischen Intensitäten y,, , y_?, ... y erscheinen in der Form von Prozentsätzen s.

Nimmt man beispielsweise eine Zeichnung einer Webkarte, bei der die Farben auf fotoelektrischem Wege unterschieden werden sollen,

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müssen zunächst die Kennwerte jedes verwendeten Farbstoffes (oder Farbstoffgemisches) bestimmt werden. Die Anzahl der zur Auswertung herangezogenen Wellenlängen, die aus naheliegenden Gründen kleinstmöglich gehalten werden soll, hängt von diesen Farbstoffen sowie davon ab, wie stark sich diese Farbstoffe ähneln. Um die Erläuterungen zu vereinfachen, sei zunächst angenommen, da8 diese Zahl nur 2 beträgt, obwohl man sich in der Praxis nur in Ausnahmefällen mit einer so geringen Anzahl begnügen kann.

Es seien daher zwei rechtwinklige Achsen Ob und Or (Figur 2) betrachtet, die den beiden Auswertungswellenlängen für Blau und Rot zugeordnet sind. Diese Achsen sind in O bis 100 unterteilt, um die gemessenen Lichtintensitäten in Form von Prozentsätzen des von dem Zeichnungsträger reflektierten weißen Lichtes darzustellen. Bei einer solchen Darstellung entspricht der Mittelpunkt der Farbe Schwarz (Minimum des reflektierten Lichts), während der Punkt M der Farbe Weiß (maximale Reflektion von Blau und Rot) entspricht. Der Einfachheit halber sei davon ausgegangen, daß die Zeichnung nur zwei Farben aufweist, und zwar entsprechend den Punkten C₁ und C~. Hätten die beiden benutzten Farbstoffe genau die vorgesehene Zusammensetzung und wären diese Farben auf das weiße Papier in genau der optimalen Dichte aufgebracht, würden die Antwortsignale der Fotozellen für alle Punkte der Zeichnung durch einen der beiden Bezugspunkte C,. und C₂ dargestellt. Die genannten Antwortsignale werden jedoch immer durch zwei Phänomene gestört. Zum einen weisen die verschiedenen im Handel befind-

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lichen Mengen des gleichen Farbstoffes unvermeidlich geringe Unterschiede oder Toleranzen auf. Zum anderen kann ein Farbstoff auf eine Zeichnung nicht in immer genau derselben und gleichmäßigen Dichte aufgebracht werden. Infolge der Toleranzen kann das Antwortsignal der Fotozellen bei gleicher Auftragungsdichte im Inneren einer Kurve c., c_ liegen, die mehr oder weniger genau durch einen Kreis angenähert werden kann, dessen Mittelpunkt der theoretische Punkt C₁, Cp ist. Was die Schwankungen der Auftragungsdichte anbelangt, die man sich zwischen zulässigen Grenzwerten vorzustellen hat, die notwendigerweise rein subjektiv definiert werden, so führen diese zu einer Versetzung dieses Kreises entlang einer Kurve c'1, c'2, die von O nach M reicht und durch C₁ bzw. C„ hindurch verläuft, weil eine zu geringe Dichte die Farbe in Richtung der Farbe des Trägers verschiebt, während eine zu große Dichte einen sehr dunklen Farbton ergibt, der sich dem Schwarz nähert. Man kommt so zu einem Ort, der von einer Fläche S₁, S„ gebildet wird, die von einer geschlossenen Kurve si, s2 begrenzt ist und die mehr oder weniger dem Umriß einer Banane gleicht.

Bei dem sehr vereinfachten Fall der Figur 2 bietet die Unterscheidung der beiden Farben kein Problem. Es reicht aus, die Winkelhalbierende OM elektronisch darzustellen. Jedes darüberliegende Antwortsignal entspricht der Farbe C₁ und jedes darunterliegende Antwortsignal der Farbe C₂. Gleichwohl läßt sich an diesem einfachen Fall das Grundprinzip der Erfindung leicht erläutern, wenn man annimmt, daß nicht in der vorstehend genannten

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Weise vorgegangen werden, sondern eine Projektion auf eine Ebene erfolgen soll, wie sie weiter oben erwähnt wurde.

Projiziert man die beiden Orte C₁, C_ auf die Achsen Or und Ob oder auf Ebenen, die senkrecht zur Zeichenebene stehen und durch diese Achsen hindurchlaufen, überlagern sich diese Projektionen, so daß eine Unterscheidung unmöglich wird.

Erfindungsgemäß wird dagegen durch eine Umwandlung des Koordinatensystems eine derartige Unterscheidung möglich. Man kann insbesondere, wie in Figur 3 angedeutet, als neue Achsen die Winkelhalbierende OM selbst und eine dazu senkrechte Gerade X¹OX wählen. Wie dargestellt, werden die Projektionen der beiden Orte S₁ und Sp auf die neue Achse X¹X (oder auf eine zur Zeichenebene senkrechte Ebene, in der diese Achse liegt) durch zwei Geradenstücke s1a-s1b, s2a-s2b gebildet, die sich deutlich voneinander unterscheiden und die sich auch auf sehr einfache Weise elektronisch unterscheiden lassen. Die Projektionen s'1a-s'1b, s'2a-s'2b auf die Gerade OM überdecken sich zwar, doch spielt dies keine Rolle, weil die Unterscheidung auf andere Weise erfolgt.

Figur 4 entspricht dem Fall, bei dem die Orte S₁, S„, deren Umriß, wie oben angedeutet, weitgehend subjektiv ist, nicht mehr die Anwendung der Winkelhalbierenden OM als Trenngerade zulassen (vergl. Figur 4 des Hauptpatents). Es ist jedoch häufig möglich, eine andere Trenngerade AP zu zeichnen, die verhältnismäßig

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nahe der Geraden OM liegt. Auch in diesem Falle kann man die Gerade AP als neue Koordinatenachse betrachten, und es kann ihr eine weitere Achse X¹O₁X zugeordnet werden, um die Orte S^, S» auf diese Achse oder auf eine Ebene zu projizieren, in der die Achse liegt und die senkrecht zur Zeichenebene steht. Man erhält auf diese Weise Segmente s1a-s1b, s2a-s2b, die voneinander vollkommen getrennt sind und die sich leicht unterscheiden lassen. Im übrigen ist festzuhalten, daß in den beiden Fällen der Figur 3 und der Figur 4 nichts dazu zwingt, die Achse X¹X durch den Mittelpunkt O des ursprünglichen Koordinatensystems bOr gehen zu lassen.

Man kann daraus schließen, daß eine praktische Lösung zur Unterscheidung der Orte darin besteht, daß diese auf eine Ebene X¹X projiziert werden, die mehr oder weniger genau senkrecht zu der Winkelhalbierenden OM des ursprünglichen Auswertungsachsensystems steht, wobei diese Ebene X¹X als Ergebnis einer Koordinatenumwandlung betrachtet werden kann.

Betrachtet man die durch die Achse O₁P verlaufende, senkrecht zur Zeichenebene stehende Ebene, so unterteilt diese den Raum in zwei Teile, innerhalb deren sich die Orte S₁ bzw. Sp befinden. Im Falle von zwei Farben kommt es darauf nicht an. Bei einer größeren Anzahl von Farben spielt dies jedoch eine wichtige Rolle, weil diese Farben so in zwei Gruppen aufgeteilt werden können und damit die Gefahr einer Überlagerung der Projektionen der beiden Orte herabgesetzt werden kann.

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Figur 5 zeigt einen weiteren Fall der Änderung der Koordinatenachsen sowie Möglichkeiten der Unterscheidung durch Projektion auf die Ebene einer der neuen Achsen. In diesem Falle ist das neue Koordinatensystem das System X¹CLX-Y¹O₁Y. Die sich überschneidenen Projektionen s1a-s1b, s2a-s2b können unterschieden werden, weil sie auf den Raumteil zurückzuführen sind, der links bzw. rechts der Ebene liegt, die durch die Achse X¹X hindurchläuft und senkrecht zur Zeichenebene steht.

Alles was oben hinsichtlich der Hilfsmaßnahmen für die Unterscheidung von Orten wie den geometrischen Orten S₁, S- ausgeführt wurde, ist nur von einem sehr beschränkten Interesse im Falle von zwei Auswertungswellenlängen und einer kleinen Anzahl von Farben, weil die Betrachtungen auf der Grundlage der ebenen Geometrie erfolgen und es leicht ist, Geraden oder Geradenstücke einzuzeichnen, um die Orte derart voneinander zu trennen, daß eine bequeme Umsetzung in entsprechende elektronische Maßnahmen möglich wird. Im allgemeinen liegt aber die Anzahl der Auswertungswellenlängen, die berücksichtigt werden müssen, um die Farbstoffe hinreichend zu kennzeichnen, bei mindestens 3 und häufig bei 4. Nun ist aber die Linienführung im dreidimensionalen Raum sehr schwierig und für einen Raum mit vier oder mehr Dimensionen völlig unmöglich. Man kann daran denken, die Wellenlängen paarweise nacheinander zu berücksichtigen, wie dies in Verbindung mit den Figuren 11 bis 13 des Hauptpa.tents dargelegt ist, was einer Projektion der geometrischen Orte des n-dimensionalen Raumes (wobei η größer als 2 ist), auf die verschiedenen Ebenen entspricht,

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die von den η Achsen des Auswertungssystems gebildet werden, indem diese Orte dargestellt werden. Es kann jedoch der Fall eintreten, daß sich die Projektionen bestimmter Orte in allen diesen Ebenen überschneiden, was jede ünterscheiaung unmöglich ma^rjt, oder daß diese Projektionen einander so nahe liegen, daß die Unterscheidung nicht mit ausreichender Sicherheit durchgeführt werden kann.

Um diesen Mißstand auszuräumen, können die Koordinatenachsen derart geändert werden, daß in mindestens einer der von den neuen Achsen bestimmten Ebenen die Projektionen der Orte klar unterschieden sind und durch Geraden leicht voneinander getrennt werden können. Es ist insbesondere möglich, die neuen Achsen derart zu wählen, daß eine der von ihnen gebildeten Ebenen senkrecht zu der Winkeldreiteilenden oder allgemeiner der Winkel-n-teilenden des Flächenwinkels steht, der von den Anfangsachsen gebildet wird. Um diesen Gedanken klarer herauszustellen, sei auf Figur 6 Bezug genommen, die dem Fall von drei Auswertungswellenlängen und folglich von drei Achsen in einem dreidimensionalen Raum entspricht, was eine perspektivische Darstellung ermöglicht. Die drei diesen Wellenlängen entsprechenden Achsen sind die Achsen Ob, Oj und Or. Ihre Winkeldreiteilende ist die Gerade OM₁ die den "schwarzen" Punkt O mit dem "weißen" Punkt M verbindet. Um

die Figur nicht zu komplizieren, ist nur ein einziger Ort S₁ dargestellt. Senkrecht zu der Winkeldreiteilenden OM ist eine Ebene X eingezeichnet, die man als von zwei der drei Achsen eines neuen Koordinatensystems gebildet denken kann. Auf diese Ebe-

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ne wird der Ort S₁ in der bei S¹I angedeuteter Weise projiziert. Gleichzeitig werden alle anderen Orte S2r S_ usw. (die in Figur 6 nicht dargestellt sind) entsprechend den übrigen Farben der fotoelektrisch auszuwertenden Zeichnung auf diese Ebene projiziert. Der Einfachheit halber wurde angenommen, daß diese Ebene durch den Punkt M geht, was naturgemäß kein Zwongsmerkmal darstellt. Figur 7 zeigt, wie diese verschiedenen Projektionen sich in der Ebene X darstellen können; sie sind dabei um den Punkt M mehr oder minder strahlenförmig verteilt. Es ist zu erkennen, daß es im allgemeinen einfach ist, sie durch einfache Geraden zu trennen. Falls bestimmte Projektionen sich in der zur Winkeldreiteilenden OM senkrechten Ebene X überlagern würden, könnte man die Neigung der Ebene etwas variieren, bis eine Trennung der Projektionen herbeigeführt ist.

Es versteht sich, daß die oben geschilderten Maßnahmen ohne weiteres auch auf einen Raum mit mehr als drei Dimensionen anwendbar sind, nur daß dies nicht mehr grafisch darstellbar ist, sondern eine algebraische Bestimmung erfordert.

Figur 8 zeigt, wie bei einem dreidimensionalen Raum die Orte mittels¹ einer geeignet gewählten Ebene in zwei Gruppen aufgeteilt werden können. In der Mehrzahl der Fälle verläuft diese Ebene X¹ vorzugsweise senkrecht zu der Geraden .OM, wie dies auc.h für die Ebene X nach Figur 6 der Fall ist. Während aber dort der Abstand der Ebene X vom Zentrum O keine Rolle spielt, muß er vorliegend derart gewählt werden, daß die Ebene X' mindestens eine

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gewisse Anzahl von Orten, wie S₁, S₂, in zwei getrennte Gruppen unterteilt, deren Projektionen auf die für diesen Zweck ausgewählte Ebene, zweckmäßigerweise die Ebene X* selbst, gesondert ausgewertet werden. In solchen Fällen können zwei Orte S₁ und S₂t deren Projektionen auf die Ebene X¹ sich zu einem großen Teil Überdecken, ohne Schwierigkeit unterschieden werden, weil diese Orte nicht derselben Gruppe angehören.

Vorstehend wurde der Gegenstand der Erfindung nur unter analytischen Gesichtspunkten erörtert, ohne daß diskutiert wurde, wie das erläuterte Verfahren auf elektronischem Wege praktisch durchgeführt werden kann. Dabei braucht jedoch nur berücksichtigt zu werden, daß Gleichungen ersten Grades ohne weiteres durch entsprechend geregelte Operationsverstärker dargestellt werden können.

Geht es beispielsweise um eine Koordinatenumwandlung in einem System mit drei Achsen (wobei die Anzahl der Achsen im übrigen beliebig sein kann), so sind bekanntlich die neuen Koordinaten mit den ursprünglichen Koordinaten über die Beziehungen

u - O₁X + ^y + C₁Z ν - a^x + b₂y + c₂z W - a₃x + b₃y + C₃Z

verknüpft.

Stehen die Achsen «!rechtwinklig zueinander, müssen die Koeffizien-

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ten den folgenden Bedingungen genügen:

+ b₂b₃ + C₂C₃ - O

+ b₃b_J] + C₃C₁ * O

Um diese Bedingungen zu erfüllen, brauchen r>ar drei jeweils mit drei Eingängen versehene Operationsverstärker 31, 32, 33 (Figur 9) vorgesehen zu werden, die über nicht dargestellte Widerstände derart einjustiert werden, daß ihre Verstärkungen den neun Koeffizienten O₁ ... c_ entsprechen. An jeden Operationsverstärker werden drei Spannungen analog den ursprünglichen Koordinaten x, y, 2 angelegt, während an den Ausgängen der Operationsverstärker Spannungen erhalten werden, die die neuen Koordinaten u, v, w darstellen.

Betrachtet man jetzt den Fall einer zu der Winkel-n-teilenden des Koordinatensystems senkrechten Ebene und geht man, um zu zeigen, daB die Erfindung auf eine beliebige Anzahl, von Koordinaten (d. h. auf nicht reale Räume) anwendbar ist, davon aus, daß vier Koordinaten,- nämlich x, y, z, t, vorgesehen sind, stellt eine "Ebene" in einem solchen Raum ein Gebilde dar;, das als "Hyperfläche" bezeichnet werden kann, d. h. einen Raum mit drei Dimensionen u, v, w. Dies führt wieder auf ein Koo-dinatenumwandlungsproblem zurück; man gelangt wieder zu den vorstehenden Beziehungen, von denen diesmal jedoch jede vier Koeffizienten a, b, c, d umfaßt.

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Damit die drei Achsen der Hyperfläche senkrecht zu der Winkelvierteilenden der Achsen des vierdimensionalen Raumes stehen.; müssen die folgenden Bedingungen erfüllt sein:

O₁ + D₁ + C₁ + d₁ = O a₂ + b>₂ + C₂ + d₂ = O

a₃ + b₃ + C₃ + d₃ = O

Damit andererseits die drei Koordinaten u, v, w senkrecht zueinander stehen, muß gelten:

^a1^a2 ^{+ b}1^b2 ^{+ C}1^C2 ^{+ d}1^d2 ^{= a}2^a3 ^{+ b}2^b3 ^{+ C}2^C3 ^{+ d}2^d3 = ^a3^a1 ^{+ b}3^b1 ^{+ C}3^C1 ^{+ d}3^d1 =

Damit die vierte Koordinate parallel zu der Winkelvierteilenden des Raumes x_r y, z, t (und damit senkrecht zu den drei anderen Koordinaten) steht, muß erfüllt sein:

^a4 = ^b4 ^{= C}4 ^{= d}4

Dieses Gleichungssystem hat eine unendliche Anzahl von Lösungen« Man kann beispielsweise setzen:

u=x-y + z-t

V = X-Z

w = y - t

r=x + y + z + t

Die Widerstände der Verstärker lassen sich leicht so einstellen, daß sie diese Bedingungen erfüllen.

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Was die Unterteilung des Raumes durch eine Ebene anbelangt, so kann auch hier angenommen werden, daß es sich wiederum um einen vierdimensionalen Raum (vier Auswertungsfarben) handelt. In einem solchen Falle muß die Trennebene eine Hyperfläche sein, die durch eine Gleichung wie beispielsweise:

Ax + By + Cz + Dt + E = O definiert wird.

Es genügt (Figur 10), einen Operationsverstärker 34 mit fünf Eingängen vorzusehen, an diesen Verstärker die die Ansprechsignale der Auswertungszellen darstellenden Werte x, y, z, t anzulegen und den Verstärker so einzustellen, daß sein Ausgangssignal gleich Ax + By + Cz + Dt + E ist. Das Ausgangssignal L des Verstärkers ist damit für jeden auf der einen Seite der Hyperfläche liegenden Punkt positiv und für jeden auf der anderen Seite dieser Fläche befindlichen Punkt negativ. Über einen Inverter kann das Ausgangssignal L erhalten werden.

Führt man eine Koordinatenumwandlung aus, kann die Hyperfläche in dem neuen System definiert werden als u, v; w, r_P Es reicht aus, an den Verstärker Werte anzulegen, die den Koordinaten des interessierenden Punktes in diesem System entsprechen. In diesem Falle reduziert sich die Gleichung der Hyperfläche, wenn diese senkrecht zu der Winkelvierteilenden steht, zu:

r = k = konstant

Die Vorrichtung vereinfacht sich damit, weil ein Verstärker 36

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(Figur 11) mit nur zwei Eingängen ausreicht.

Figur 12 zeigt ergänzend ein Prinzipschaltbild einer Anordnung für vier Auswertungsfarben mit Koordinatenumwondlung und Prüfung in der Ebene v, w, wobei drei Trenngeraden Al, A2, A3 vorgesehen sind und der vierdimensionale Raum durch zwei Ebenen P1, P2 un terteilt wird, die senkrecht zu der Winkelvierteilenden des Raumes stehen. Mit 37, 38, 39, 40 sind die Operationsverstärker für die Koordinatenumwandlung bezeichnet. Die Verstärker 41 und 42 entsprechen den Ebenen P1, P2, während die Anordnungen 43, 44 und 45 für die Geraden A1, A2, A3 vorgesehen sind. Die verschie denen Ansprechsignale werden selektiv an UND-Schaltungen, bei spielsweise die Schaltungen 46 und 47, angelegt, die eine Unter scheidung der Ansprechsignale erlauben, d. h. feststellen, ob sie den verschiedenen Auswertungsfarben entsprechen. Um die Zeichnung nicht unübersichtlich werden zu lassen, sind nur zwei UND-Schaltungen dargestellt, es versteht sich jedoch, daß so viele UND- Schaltungen vorgesehen sein müssen, wie Farben unterschieden werden sollen.

Es ist beispielsweise zu erkennen, daß der Meßpunkt der Farbe C1 entspricht, falls er über A1 und A2, aber unter P1 liegt, wäh rend er, um die Farbe C2 darzustellen, unter A1, über A3, über P1 und unter P2 liegen muß.

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Claims (6)

1. Ansprüche

   . Verfahren zum automatischen Erkennen a?.- fj·" das Einfärben einer Probe, beispielsweise ei>".er der Herstellung von Lochkarten oder -streifen für Jacquardmoschi n»r dienenden Zeichnung, benutzten Farbstoffe unter Verwende^q von lichtempfindlichen Einrichtungen, die in einer Anzan.l vor Farben oder Wellenlängen das Licht analysieren, dos von jedem zu erkennenden Farbstoff reflektiert wird, wenn der betreffende Teil der Probe mit einem Lichtstrahl von vorbestimmten Eigenschaften beleuchtet wird, wobei der Erkennung des Farbstoffes, von dem das Licht reflektiert wird, die Lage des die Ansprechsignale der lichtempfindlichen Einrichtungen entsprechend jeder der Farben darstellenden Punktes in einem Koordinatensystem zugrunde liegt, das eine der Anzahl der Farben gleiche Anzahl von Achsen hat, nach Patent ... (Patentanmeldung P 21 58 758.6), dadurch gekennzeichnet, daß nach Bestimme^ de- den verschiedenen Farben der Zeichnung entsprechenden geometrischen Orte in einem Auswertungssystem, das eine der Anzahl der Auswertungswellenlängen entsprechende Anzahl von Achsen hat, eine Koordinatenumwandlung vorgenommen wird und die geometrischen Orte auf mindestens eine der Hauptebenen projiziert werden, die von den Achsen des neuen, so erhaltenen Auswertungssystems bestimmt werden, das derart ausgewählt wird., daß diese Projektionen durch einfache geometrische Figuren, wie Geraden oder Geradenabschnit^te, leicht voneinander getrennt werden können.

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2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Projektionsebene verwendet wird, die senkrecht oder nahezu senkrecht zu der Geraden (Winkeldreiteilende oder Winkel-nteilende) ist, die den Flächenwinkel der Achsen des ursprünglichen Auswertungssystems in gleiche Teile unterteilt.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fläche bestimmt wird, die den Raum derart in zwei Teile unterteilt, daß mindestens gewisse der geometrischen Orte der Farben in zwei unterschiedliche Gruppen aufgeteilt sind, die gesondert auf eine gleiche Ebene oder auf unterschiedliche Ebenen projiziert werden, so daß die Unterscheidung zwischen sich überlagernden Projektionen erfolgen kann, die jedoch zwei Orten entsprechen, die nicht zur gleichen Gruppe gehören.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als gemeinsame Projektionsebene die Raumtrennebene verwendet wird.
5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Raumtrennebene im wesentlichen senkrecht zu der Winkeldreiteilenden oder Winkel-n-teilenden der Achsen des ursprünglichen Auswertungssystems ist.
6. 6. Elektronische Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

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