DE2937128A1 - Optisches dokumentenpruefsystem zum erfassen von druckfehlern - Google Patents

Description

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf ein optisches Prüfsystem zum Erfassen von Druckfehlern bei Anwendungen, bei denen eine hohe Druckqualität gewünscht wird, wie bei Banknoten, Briefmarken, Börsenzertifikaten und dergleichen.

Banknoten und anderes bedrucktes Papier von Wert, wie Brdrfmarken, Börsenzertifikate oder dergleichen, werden aus zwei prinzipiellen Gründen gewöhnlich mit einer sehr hohen Druckqualität gedruckt. Einmal sind die durch eine hohe Druckqualität bedingten größeren Kosten durch den Wert des Endproduktes gerechtfertigt und andererseits entmutigen hohe Druckqualitäten potentielle Fälscher. Trotz aller Vorsichtsmaßnahmen wird jedoch ein kleiner Prozentsatz des gedruckten Erzeugnisses mit Druckfehlern erzeugt. Gegenwärtig werden solche Druckfehler durch eine Prüfung von Hand entdeckt, was jedoch ein teurer Vorgang und im Hinblick auf das persönliche Beurteilungsvermögen und die menschlichen Schwächen des Prüfers fehlerhaft ist. Es soll daher eine automatische Prüfung mit hoher Geschwindigkeit den gegenwärtigen von Hand ausgeübten Vorgang ersetzen.

Die folgende Erläuterung und Beschreibung der Erfindung bezieht sich auf die Probleme und die Lösung dieser Probleme anhand der Prüfung von Banknoten. Der Fachmann erkennt jedoch sofort, daß diese Probleme und Lösungen, die sich auf Banknoten "beziehen, auch mit den bei Hochqualitätsdrucken für Briefmarken, Börsenzertifikaten und anderen Papieren von Wert auftretenden Problemen gleich sind. Der Erfindungsgedanken ist daher überall dort anwendbar, wo hohe Qualitätsanforderungen eines Druckerzeugnisses beibehalten werden müssen.

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In idealer Weise soll die Prüfung durch einen Punkt-für-Punkt-Vergleich zwischen einer zu prüfenden Prüfbanknote und einer Vorlagenbanknote durchgeführt werden. Das Vorliegen eines Fehlers wird dann durch Erstellung eines Schwellwertes für die sich bei jedem Vergleich ergebende Differenz bestimmt werden. Tatsächlich sind die miteinander verglichenen "Punkte" kleine endliche Flächenbereiche, die etwa gleich den Abmessungen des kleinsten Flecks sind, der durch das unbewaffnete menschliche Auge erkannt werden kann.

Ein Versuch in Verbindung mit der Erfindung setzt den Vergleich zwischen äquivalenten Punkten voraus. Der Vorgang ist analog einem mikroskopischen Äquivalent des von Hand ausgeführten Vorganges, bei dem der Prüfer z.B. Auge mit Auge, Nase mit Nase, usw., im Porträtbereich zweier Banknoten miteinander vergleicht, um den Grad der Übereinstimmung festzustellen. Diese Technik erfordert, daß die beiden Banknoten bei ihrer Betrachtung geeignet zueinander ausgerichtet sind.

Ein Hauptproblem, das beseitigt werden muß, bevor die Prüftechnik erfolgreich sein kann, ergibt sich aus den unregelmäßigen Abmessungen des für die Banknoten benutzten Papiers. Diese unregelmäßigen Abmessungen werden auch bei Papier festgestellt, das für andere Arten eines Druckes hoher Qualität benutzt wird. Infolge dieser Papierungleichmäßigkeiten ist es unmöglich, die gesamte Prüfbanknote in eine gleichzeitige genaue übereinanderliegende Ausrichtung mit der Bezugsbanknote zu bringen. Im einzelnen wurde festgestellt, daß seibat, wenn ein Teil einer jeden Banknote in genaue Ausrichtung mit der anderen Banknote gebracht wurde, die Banknoten in anderen Bereichen sich in einer solchen Größenordnung außerhalb ihrer

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ausgerichteten Lage befinden, die größer als die Abmessungen der miteinander zu vergleichenden inkrementellen Flächenbereiche ist.

Es ist daher ein Hauptziel der Erfindung, zwischen der Prüfbanknote und der Bezugsbanknote, mit der die Prüfbanknote verglichen wird, kontinuierlich und automatisch eine Ausrichtung aufrecht zu erhalten, um Papierunregelmäßigkeiten zu kompensieren.

Im Hinblick auf dieses Ziel muß die Erfindung zwangläufig kontinuierlich den Ausrichtungsfehler in zwei Dimensionen zwischen zwei ähnlichen Bildern messen. Die Vorrichtung muß das elektronische Äquivalent eines Vorganges von Hand durchführen, bei dem jemand zwei Transparente längs zweier orthogonaler Achsen verschiebt, um die beste Übereinstimmung festzustellen.

Um außerdem einen Ausrichtungsfehler erfassen zu können, muß das System Ausrichtungsfehler in zwei Dimensionen korrigieren können, so daß Bildelemente auf der Prüfbanknote mit entsprechenden Bildelementen auf einer Bezugsbanknote in Realzeit miteinander verglichen werden können. Dabei soll möglichst eine digitale Elektronik bei dem erfindungsgemäßen System benutzt werden, jedoch arbeitet ein digitales System mit bestimmten Schrittgrößen, so daß die Benutzung einer Nachfolgefehlereinrichtung zu einem als Quantisierungsfehler bezeichneten Fehler führt, der einen abschließenden Fehlerfaktor bei dem Ausrichtungsvorgang darstellt. Wenn z.B. die Schrittgröße ein Bildelement beträgt, würde der minimale Quantisierungsfehler ein halbes Bildelement sein. Dieses rührt daher, daß bei jedem Versuch, einen Fehler von weniger als einem halben Bildelement zu korrigieren, ein Fehler der größer als ein halbes Bildelement ist, mit dem entgegengesetzten Vorzeichen auftritt. Gewöhnlich ist der minimale Quantisierungsfehler gleich der Hälftenschrittgröße der Korrektur. Es ist daher

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ein weiteres Ziel der Erfindung, einen Mechanismus zum Minimalisieren der Schrittgröße der Nachfolgefehlerkorrektur vorzusehen, wie auch eine Nachfolgefehlerkorrektur zu verhindern, wenn eine solche Korrektur einen größeren NachfolgefehTer bewirken würde, als der zu korrigierende Fehler.

Ein weiteres Problem bei der Banknotenüberprüfung besteht darin, daß sichergestellt werden muß, daß im wesentlichen die gesamte Prüfbanknote abgetastet und mit einer Bezugsbanknote verglichen wird. Es ist daher ein weiteres Ziel der Erfindung, einen Mechanismus vorzusehen, mit dem schnell die anfängliche übereinstimmende Ausrichtung zwischen der Prüfbanknote und der Bezugsbanknote erreicht werden kann, so daß selbst der allererste Teil einer jeden zu prüfenden Banknote mit der Bezugsbanknote verglichen wird.

Da jedes System mit einem Rauschen niedrigen Pegels behaftet ist, ist es ein weiteres Ziel der Erfindung, einen optischen Vergleicher vorzusehen, der eine niedrige Verstärkung hat, wenn er Bereiche eines gedruckten Blattes abtastet, die keine Einzelheit enthalten, und eine hohe Verstärkung hat, wenn er Bereiche eines gedruckten Blattes abtastet, die maximale Einzelheiten haben, wodurch die Wirkung des Systemrauschens so gering wie möglich wird.

Zum Erfüllen der vorstehenden und weiterer Ziele der Erfindung weist das Banknotenprüfsystem einen geeigneten Transport zum Bewegen von Blättern ungeschnittener Banknoten an einer Beleuchtungseinrichtung und an einem Fühlerkopf vorbei auf. Innerhalb der Beleuchtungs-Fühlerkopf-Einrichtung wird eine Lichtquelle zum nichtgeschnittenen Papierblatt hin gerichtet und eine Vielzahl von optischen Elementen erfassen das von dem Blatt reflektierte Licht. Das von dem Blatt reflektierte Licht wird dann digitalisiert und mit einer Bezugsbanknote entsprechenden Daten verglichen.

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Bei einem Ausführungsbeispiel weist das System eine getrennte Beleuchtungs-Pühlerkopf-Einrichtung zum Abtasten einer Bezugsbanknote oder einer weiteren Banknote auf dem nichtgeschnittenen Blatt auf, die als eine Bezugsbanknote dient. Das von ihr reflektierte Licht wird digitalisiert, um die Information zu erzeugen, mit der die Daten verglichen werden können, die beim Abtasten der Prüfbanknoten, auf dem nichtgeschnittenen Blatt abgeleitet werden. Andererseits kann die digitalisierte Information von einer Bezugsbanknote in einem digitalen Speicher zum Vergleichen mit den Eealzeitdaten gespeichert werden, die durch Abtasten des ungeschnittenen Blattes abgeleitet werden.

Das System umfaßt eine elektronische Verarbeitungseinrichtung zum Verarbeiten der digitalen Signale von den Fühlern, um eine Synchronisation zwischen der Prüf- und der Bezugsbanknote zu erreichen. Es erfaßt auch die Differenzen zwischen zwei Banknoten und erzeugt ein Fehlersignal, wenn die Differenzen einen gewählten Schwellwert übersteigen. Die elektronische Verarbeitungseinrichtung umfaßt einen Merkmalsdetektor zum Erfassen eines identifierbaren Merkmals, wie einer Ecke, die dazu benutzt wird, um der Nachfolgeeinrichtung Anfangsbedingungen vorzugeben, wodurch ein Nachfolgefehler von Null zu dem Zeitpunkt erreicht wird, wenn die Optiken die Abtastung der Banknoten beginnen. Dadurch kann die Fehlererfassung unmittelbar bei der Erfassung der Ecke beginnen, wodurch die Prüfung der gesamten Banknotenfläche möglich ist. Nach der Einschaltung behält die Nachfolgeeinrichtung die Synchronisation zwischen den von den Optiken für die Prüfbanknote erhaltenen digitalen Signalen und der digitalen Information von den Optiken für die Bezugsbanknote oder von den Speicherdaten bei.

Der Fehlerdetektor ist arbeitsfähig, wenn die Nachfolgeeinrichtung angibt, daß die Abtastung der Prüfbanknote lind der

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Bezugsbanknote synchronisiert ist. Der Fehlerdetektor tastet die Reflektion von der Bezugs- und der Prüfbanknote über entsprechenden Flächenbereichen ab. Wenn der Druck auf den Banknoten der gleiche ist, ist auch die Reflektion an jedem inkrementellen Flächenbereich im wesentlichen gleich. Tritt dagegen ein Fehler auf, sind die beiden Reflektionen nicht im wesentlichen gleich und der Fehlerdetektor bestimmt dann, ob die Differenz zwischen den beiden Reflektionen einen Schwellwert übersteigt. Wenn der Schwellwert überschritten wird, wird eine Anzeige an einen externen Computer gegeben, daß ein Fehler erfaßt wurde. Der externe Computer zählt dann die Anzahl von Fehlern über die gesamte Oberfläche der Prüfbanknote. Wenn die vom Computer ermittelte Summe einen zweiten Schwellwert übersteigt, wird dieses der Bedienungsperson mitgeteilt, so daß die fehlerhafte Banknote zerstört werden kann.

Gemäß einem bevorzugten Gedanken der Erfindung weist das optische System zum Erfassen von Druckfehlern auf einem bedruckten Blatt ("kleine Vielzahl von Detektoranordnungen (I^ auf, die jeweils eine Vielzahl von Detektorelementen habe, die so angeordnet sind, daß sie ein Bezugsblatt und das Prüfblatt abtasten können. Jedes Detektorelement in jeder Anordnung "sieht" einen kleinen Flächenbereich eines Prüf- oder eines Bezugsblattes, wenn die Blätter abgetastet werden, und die Ausgangssignale der Detektorelemente werden miteinander synchronisiert und verglichen. Wenn das Ausgangssignal von der Prüfdetektoranordnung nicht gleich dem Ausgangssignal von der zugeordneten Bezugsdetektoranordnung ist und das System synchronisiert ist, gibt das mit ihnen verbundene System an, daß die zwei betrachteten Bereiche ungleich sind. Es ist eine ausreichende und voreingestellte Anzahl von ungleichen Anzeigen erforderlich, um festzustellen, ob sich die Prüfbanknote von der Bezugsbank-.note ausreichend unterscheidet, um zerstört zu werden.

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Die vorstehenden Ziele, Vorteile und Merkmale der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Bauteile, die einen einzigen Kanal des erfindungsgemäßen Systems bilden,

Pig. 2a

und 2b symbolisch die Flächenbereiche auf dem Blatt, für die die Reflektion gemessen wird, um Bildelemente zu bilden,

Fig. 3 die Zusammenstellung der Fig. 3-A- und 3B₁ die ein detailliertes Schaltbild eines einzigen Kanals des Druckfehlerdetektors zeigen,

Fig. 4 ein Blockschaltbild des Bildfühlers für den Druckfehlerdetektor,

⁵¹Ig. 5 schematisch, wie der Bildfühler die von zwei benachbarten Detektorelementen erfaßten Reflektionen zu Bildelementen zusammenfaßt,

Fig. 6 schematisch, wie die Daten der ^rüf- und Bezugsbanknote zum Einstellen des Nachfolgens des Systems benutzt werden,

Fig. 7 schematisch einen Flächenbereich einer Banknote, der von jedem von mehreren Kanälen abgetastet wird,

Fig. 8 die Zusammenstellung der in den Fig. 8A bis 81 gezeigten Stromlaufpläne, um die Leitungsverbindungen von einem Blatt zum anderen in geeigneter Weise auszurichten,

Fig. 9 die Zusammenstellung der Fig. 9A bis 9D, die den Signalprozessor für die gezeigte Benutzung der Erfindung angeben,

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Pig. 1o die Zusammenstellung der Fig. 1oA bis 1oF, die die logische Taktschaltung für die gezeigte Benutzung der Erfindung zeigen,

Fig. 11 die Zusammenstellung der Fig. 11A bis 11K, die eine Benutzung eines erfindungsgemäßen Eckendetektors zeigen,

Fig. 12 die Zusammenstellung der Fig. 12A bis 12G, die einen Teil eines erfindungsgemäßen Fehlerdetektors zeigen,

Fig. 13 die Zusammenstellung der Fig. I3A bis 13Ü> die den übrigen Teil des Fehlerdetektors zeigen,

Fig. 14 die Zusammenstellung der Fig. 14A bis 14F, die einen Teil des Nachfolgefehler-Detektors zeigen,

Fig.15A

und I5B einen weiteren Teil des Nachfolgefehler-Detektors des bevorzugten Ausführungsbeispiels und

Fig. 16 die Zusammenstellung der ^ig. 16A bis 161, die das Schieberegister und den Multiplexer (SR/MUX) des bevorzugten Ausführungsbeispiels zeigen.

Das in Fig. 1 gezeigte erfindungsgemäße System hat einen hier nichtgezeigten Papiertransport herkömmlicher Bauart zum Bewegen eines nichtgeschnittenen Papierblattes 1o, das zuvor bedruckt wurde und durch das System überprüft werden soll. Der Papiertransport ist selbst kein Teil der Erfindung, er muß jedoch die Papierblätter in der durch den Pfeil 12 angegebenen Richtung bewegen, damit sie an der Beleuchtungs-Fühlerkopf-Einrichtung 14 vorbeibewegt werden. Das einzige kritische Merkmal des Papiertransportes selbst ist dadurch gegeben, daß er die Papierblätter 1o in die Richtung 12 mit

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einer Geschwindigkeit bewegen muß, die mit der mit der Beleuchtungs-Fühlerkopf-Einrichtung 14 verbundenen elektronischen Schaltung korreliert ist. Außerdem muß der Papiertransport physikalisch jedes Blatt 1o gegenüber der Beleuchtungs-Fühlerkopf-Einrichtung 14 so ausrichten, daß das Nachfolgenetzwerk des Systems nur für das X- und Y-Nachfolgen sorgen muß, so daß das System eine Drehung des Blattes 1o in Bezug auf eine senkrecht durch die Mitte der zu prüfenden Blätter gerichtete Achse vernachlässigen kann.

Die Beleuchtungs-Fühlerkopf-Einrichtung 14 hat eine Beleuchtungsquelle 16, die Licht auf die Oberfläche des zu überprüfenden Papierblattes 1o richtet. Das von dem Blatt 1o reflektierte Licht wird mit Hilfe einer Optik 18 auf einen Brennebenenfühler 2o fokussiert. Ein geeigneter Brennebenenfühler umfaßt eine ladungsgekoppelte Einrichtung, wie eine von der Fairchild Semiconductor hergestellte Schaltung CCD110/110F. Der Fachmann erkennt, daß diese Schaltung jedoch lediglich als Beispiel einer Schaltung angegeben wird, die bei der angegebenen Anwendung zu benutzen ist, und daß verschiedene andere Fühler für die Lichtintensität auch bei der vorliegenden Anwendung benutzt werden können. Die zuvor erwähnte besondere Schaltung hat jedoch 256 Bildfühlerelemente, die in einer geraden Linie angeordnet sind, wobei eine geeignete Optik zwischen jedem Fühlerelement und dem Blatt angeordnet ist, so daß jedes Fühlerelement einen Flächenbereich von etwa 9i525 x 10~^ cm Durchmesser "sieht".

Jedes Bildfühlerelement erzeugt ein analoges Ausgangssignal., das proportional der Lichtref lektion von dem gesehenen Flächenbereich ist. Erfindungsgemäß wird das Ausgangssigaal der ausgewählten benachbarten Bildfühlerelemente aufsummiert und diese Summe kann als ein einen Flächenschwerpunkt aufweisender Wert aufgefaßt werden, der im wesentlichen in der Mitte zwischen den Mittelpunkten des Flächenbereiches angeordnet ist,

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der von jedem Bildfühler gesehen wird. Die summierte Reflektion von zwei Bildfühlern umfaßt die Reflektion von einem inkrementellen Flächenbereich und wird als ein einziges Bildelement bezeichnet. Diese Anordnung ist schematisch in Fig. 2a gezeigt, wo die mit 1 und 1¹ bezeichneten Kreisflächen dem Flächenteil auf dem Papierblatt entsprechen, der von zwei benachbarten Bildfühlern betrachtet wird. Durch Summieren der Reflektion von diesen beiden Flächenbereichen wird die Gesamtreflektion von der mit 1 und 1' bezeichneten Fläche gebildet, die als ein Bildelement bezeichnet wird. Durch Paaren des Ausgangssignals von den Bildfühlern, die die mit 2 und 2¹ wie auch mit 3 und 3* bezeichneten Flächenbereiche sehen, werden Bildelemente 2 und 3 gebildet, Mit Hilfe der benutzten Anordnung können daher auf diese Weise 128 Bildelemente gebildet werden.

Aus Fig. 2a ist zu erkennen, daß die Bildfühler in einer Geraden so angeordnet sind, daß sie einen Flächenbereich auf dem gedruckten Blatt überstreichen, der eine Gerade endlicher Breite bildet. Erfindungsgemäß ist die von den Bildfühlerelementen überwachte Gerade senkrecht zu dem Pfeil 12 angebenden, der die Bewegungsrichtung des bedruckten Blattes in Bezug auf die Bildfühler angibt.

In Fig. 2b ist das Ergebniss einer Verschiebung um ein halbes Bildelement auf dem von der Beleuchtungs-Fühlerkopf-Einrichtung beobachteten Flächenbereich dargestellt. Durch Nichtberücksichtigung des Analogsignals von dem ersten Fühler, der den mit 1 bezeichneten Flächenbereich sieht, und durch Summieren der die Reflektion von den Flächenbereichen 1' und 2¹ angebendenAnalogsignale wird ein neues Bildelement gebildet, das als Bildelement 1,5 bezeichnet werden kann und einen Flächenschwerpunkt hat, der auf dem halben Weg zwischen den Mittelpunkten der mit 1¹ und 2¹ bezeichneten Flächenbereichen liegt. Durch Summieren der Reflektion von mit 2¹ und 3 wie auch mit 3' und 4 bezeichneten Flächenbereichen

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werden Bildelemente 2,5 und 3»5 gebildet. Durch Auswahl der jeweils zusammen zu addierenden Bildfühler ist es also möglich, eine Verschiebung um ein halbes Bildelement in der Richtung quer zur Bewegungsrichtung des Papierblattes zu bewirken, wodurch das System sehr nahe in der Y-Richtung nachfolgt. Dann sind jedoch nur 127 Bildelemente verfügbar, da die Flächenteile 1 und 128' nicht benutzt werden.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, wird das Steuersignal, das die Brennebenenfühlerelektronik 2o zum Auswählen eines gegebenen Paares von Bildfühlern zum Summieren über eine Leitung 24_steuert von dem elektronischen Prozessor 22 übertragen. Die Einrichtung, die das über die Leitung 24· übertragene Signal erzeugt, wird später im einzelnen erläutert.

Obwohl dieses in Fig. 1 nicht gezeigt ist, kann das System einen zweiten Bildfühler zum Abtasten der bedruckten Oberfläche einer Bezugsbanknote aufweisen. Die Videosignale der Bezugsbanknote werden über eine Leitung 26 an den elektronischen Prozessor 22 gegeben. Auch die Videoinformation der Prüfbanknote von der Elektronik 2o für den Brennebenenfühler wird über die Leitung 26 an den elektronischen Prozessor 22 gegeben. Der von jedem der Abtaster abgetastete Flächenbereich für die Bezugs- und die Prüfbanknote ist gewöhnlich unterschiedlich für jede gegebene Abtastung. Da jedoch die Daten von der Bezugsbanknote gepuffert werden, kann der elektronische Prozessor 22 die Realzeitdaten, die von der Prüfbanknote erhalten werden, mit den gepufferten Daten für die Bezugsbanknote vergleichen. Der elektronische Prozessor 22 kann die Prüfbanknotendaten mit den Bezugsbanknotendaten in einer später im einzelnen beschriebenen Weise korrelieren.

Innerhalb des elektronischen Prozessors werden die über die Leitung 26 übertragenen Videosignale an einen Eckendetektor 28,

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an eine Nachfolgeeinrichtung 3° und an einen Fehlerdetektor gegeben. Der Eckendetektor 28 spricht auf die Videodaten auf der Leitung 26 an, in_jdem er jedes bei einer Abtastung einer Banknote erzeugte Bildelement zum nächsten Bildelement hinzuaddiert, das während der gleichen Abtastung der Banknote auftritt. Wenn die Summe dieser beiden Bildelemente in Abtastrichtung unter einen gegebenen Schwellwert fallt, ist die obere Kante der Banknote erfaßt und der Vergleicher erzeugt ein Ausgangssignal, das die Nachfolgeeinrichtung 3o einschaltet. Der Eckendetektor wird auch dazu benutzt, die Nachfolgeeinrichtung erneut einzuschalten, wenn die Beleuchtungs-Fühlerkopf-Einrichtung über einen Bereich der Banknote hinwegläuft, die keine Einzelheiten enthält.

Im eingeschalteten Zustand stellt die Nachfolgeeinrichtung 3° die ankommenden Videodaten in Bezug auf die gespeicherten Daten für die Bezugsbanknote in der X-Richtung ein, die der Bewegungsrichtung des Papierblattes entspricht, wie auch in der Y-Richtung, die senkrecht zur Bewegungsrichtung des Papiers verläuft. Dadurch kann das System seine Arbeitsweise so einstellen, daß im wesentlichen identische Abtastgeraden von der Prüf- und der Bezugsbanknote zum Vergleichen zu einem Zeitpunkt bereitstehen. Dadurch können auch entsprechende Bildelemente in jeder Abtastgeraden gleichzeitig zur Verfügung stehen. Die Prüfbanknote wird dann mit der Bezugsbanknote durch den Fehlerdetektor 22 verglichen. Dieser Vergleich wird durch Vergleichen zugeordneter Bildelemente von der Bezugsund der Prüfbanknote bewirkt, die gleichzeitig an dem. Eingang des Fehlerdetektors 22 erscheinen. Immer wenn die Reflektionsdifferenz zwischen diesen beiden Bildelementen einen bestimmten Wert übersteigt, gibt ein solches auftretendes Übersteigen an, daß ein sehr kleiner Fehler erfaßt wurde. Der Fehlerdetektor "berechnet dann die Anzahl von Überschreitungen in einem Flächen-"bereich von 100 durch 2 Bildelemente und von 100 durch 4 Bil-delemente. Wenn die Anzahl von Überschreitungen in irgendeinem

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dieser gegebenen Flächenbereiche einen Schwellwert übersteigt, wird eine Fehleranzeige über einen Datenverbindungsstrang 3^ an die Interfaceelektronik J>6 gegeben, die das Überschreiten und den Flächenbereich, in dem das überschreiten aufgetreten ist, an einen externen Computer 38 gibt, der die Anzahl von Überschreitungen für jede Banknote verfolgt. Durch Eingabe ei-r nes Annahmekriteriums in dem Computer 38 kann die Bedienungsperson wahlweise den ^egel von Überschreitungen steuern, die bei einer geprüften Banknote auftreten, bevor die Banknote von dem System zurückgewiesen wird.

Ein Übertragungsstrang 4o ist zwischen der Interfaceelektronik 36 und der Nachfolgeeinrichtung 3o zum Übertragen von Steuerinformation, wie Schwellwerten, Zeitgabeinformation und dergleichen, vom Computer 38 zur Nachfolgeeinrichtung 3° vorgesehen. Auf diese Weise kann die Bedienungsperson die Arbeitsweise der Nachfolgeeinrichtung so einstellen, daß sie nach Maßgabe des Banknotenannahmekriteriums arbeitet, das in Verbindung mit der Systemarbeitsweise aufgestellt wird.

In dem mehr in das Einzelne gehenden funktionalen Blockschaltbild der Fig. 3A und 3B, die in der in Fig. 3 gezeigten Weise zusammenzusetzen sind, ist ein Modul des Systems gezeigt. Bei einem System, mit dem eine Banknote mit den Abmessungen einer Banknote der US-Bundesnotenbank abgetastet werden soll, sind zwei solcher Module erforderlich. Fünf zusätzlich modifizierte Module sind ebenfalls erforderlich. Diese modifizierten Module leiten ihre Synchronisation von einem der zwei Module ab, wie er in Fig. 3 gezeigt ist, und sie erfordern keine Synchronisationsschaltung des Eckendetektors 28 oder der Nachfolgeeinrichtung 3o.

Jeder Kanal, von denen einer in den Fig. 3A und 3B gezeigt ist, hat ein Paar von linearen Detektoranordnungen 1o1 und 1o2 des zuvor beschriebenen Schaltungsaufbaus. Diese Detektoranordnungen 1o1 und 1o2 sind so angeordnet, daß sie schmale

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Streifen jeweils auf der Bezugsbanknote und der Prüfbanknote in einer Richtung quer zu jeder Bewegungsrichtung der Banknote abtasten, mit der diese an der Detektoranordnung vorbeibewegt werden. Eine der Einfachheit halber getrennt dargestellte Linse 1o3 ist so angeordnet, daß die die Banknote enthaltende Ebene, d.h. die Objektebene, auf die die Detektoranordnung enthaltende Ebene, d.h. die Bildebene, abgebildet wird. Die konjugierten Entfernungen zwischen der Linse und der Bildebene sowie der Linse und der Objektebene sind so gewählt, daß die gewünschte Vergrößerung erzeugt wird, die für eine gegebene Detektoranordnung die Größe des Bildelementes in der Objektebene bestimmt. Die Detektoranordnungen 1o1 und 1o2 "sehen" Einzelheiten auf den Banknoten in den mit 1o4 und 1o5 bezeichneten Bereichen.

Jede lineare Detektoranordnung 1o1 und 1o2 besteht aus einer Vielzahl von in einer Geraden angeordneten individuellen Detektorelementen. Für die bereits angegebene besondere Schaltung weist jede Detektoranordnung 256 Elemente ladungsgekoppelter Einrichtungen^CCD)auf. Der Ausdruck ladungsgekoppelte Einrichtung bezieht sich auf die Art, mit der fotoelektronische Ladungen, die an den Detektorelementen erzeugt werden, so behandelt werden, daß sie ein serielles Ausgangssignal erzeugen, in dem die Amplitude eines jeden Bildelementes proportional zu der auf zwei Detektorelementen auftreffenden Lichtenergie während eines Zeitintervalls ist, das als eine Integrationsdauer bezeichnet wird. Die vom Hersteller angegebene Arbeitsweise wird im einzelnen anhand der Fig. 4 erläutert.

Beide Bezugs- und Prüfdetektoranordnungen 1o1 und 1o2 werden gemeinsam dazu benutzt, um die minimale Nachfolgekorrektur in der Abtastrichtung von einem Bildelement auf ein halbes Bildelement zu vermindern. Eine fotoelektronische

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Ladung wird an jedem der Detektorelemente während einer Integrationsdauer erzeugt. Jede Ladungseinheit ist proportional zu der Lichtmenge, die auf dem Detektorelement auftrifft. Am Ende der Integrationsdauer werden die Detektorelemente während eines kurzen Zeitintervalls in einem 3-Schritt-Vorgang von ihren Ladungen befreit. Beim Schritt 1 werden die Ladungen in allen Detektorelementen mit einer geraden Nummer in ein analoges Schieberegister 211 mit Hilfe einer Steuerspannung tog gegeben, die an ein Übertragungsglied 21ο gegeben wird und mit Hilfe einer 2-Phasen-Taktspannung I)^g und bpß' ^^{e 8}^ ^{das 81181}I⁰Be Schieberegister 211 gegeben werden. Die Steuerspannungen bewirken die Erzeugung von elektrischen Feldgradienten, die den Ladungsfluß innerhalb der mehradrigen Halbleitermaterialien führen, die während der Herstellung des Detektors abgelagert werden.

Beim Schritt 2 werden die Ladungen an allen mit einer ungeraden Zahl versehenen Detektorelementen in ein analoges Schieberegister 2o9 mit Hilfe einer Steuerspannung φ . und einer 2-Phasen-Taktspannung φ^. und φρ. gegeben.

Beim Schritt 3» d.h. dem übrigen Teil der Abtastdauer für eine Gerade beginnen die Detektorelemente eine neue fotoelektrische Ladung zu sammeln, während die 2-Phasentakte ^1A' ^2A' ^1B ^^ ^2B ^^e ^^ac^ ¹³¹¹S⁶¹¹ bereits in die Schieberegister 2o9 und 211 über ein Ausgangsglied 212 und einen Vorverstärker 213flir die Detektorladung geben, der andererseits die Ladungen von den Schieberegistern 2o9 und 211 behandelt. Damit ergibt sich ein Videoausgangssignal, in dem die Spannungspegel, die proportional den an den Detektorelementen 1 bis 256 erzeugten Ladungen sind, nacheinander erscheinen. Eine Rücksetzspannung 0_ß stellt die anfänglichen Bedingungen zwischen der Verarbeitung aufeinanderfolgender Ladungen erneut ein. Die Phasentakte ergeben sich aus der

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folgenden logischen Beziehung: J)^. = fr^A = ^g = fcpB * Diese Gleichung gibt an, daß jeweils die zweite Phase eines jeden 2-Phasentaktes aus der ersten Phase durch Inversion gewonnen wird.

In Bezug auf die Arbeitsweise der Detektoranordnungen 1o1 und 1o2 nach Maßgabe der erfindungsgemäßen Schaltung, die sich etwas von der von dem Hersteller bezeichneten Arbeitsweise unterscheidet, werden die bei der Übertragung der Ladungen von den Detektorelementen an ein Schieberegister benutzten Schritte in Fig. 5 gezeigt. Zuerst werden alle mit geraden Nummern bezeichneten Ladungen von den mit geraden Nummern versehenen Detektorelementen 24o an das Schieberegister 230 gegeben. Dann werden die Ladungen um eine Position in dem Schieberegister 23o nach unten verschoben. Schließlich wird die Ladungsübertragung durch Verschiebung aller mit ungeraden Nummern versehenen Ladungen in die Schieberegisterstellen beendet, die bereits von den mit geraden Nummern bezeichneten Ladungen besetzt sind. Die erste Stelle in dem Schieberegister enthält daher die Summe der Ladungen 1 und 2, die zweite Stelle ist leer und die dritte Stelle enthält die Ladungen 3 und 4 usw. Die zusammengefaßten Ladungen können jetzt durch das Ausgangsglied hindurch und in den Vorverstärker für die Detektorladung verschoben werden. Die Folge der Ladungsübertragung, durch die benachbarte Ladungen zusammengefaßt werden, ist in Fig. 5 durch die mit a, b und c bezeichneten Pfeile angegeben. Daraus ergibt sich, daß das erste Bildelement die Energie angibt, die auf den Detektorelementen 1 und 2 während der Integrationsdauer gesammelt wurde. Der Flächenschwerpunkt des Flächenbereiches liegt daher halbwegs zwischen den Detektorelementen 1 und 2. Die Nachfolgeeinrichtung 114- für die Y-Achse,die die Ausrichtungskorrektur in Richtung der Abtastung vornimmt, kann eine Verschiebung des Flächenschwerpunktes aller Bildelemente um eine Entfernung vornehmen, die gleich des halben

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Abstands zwischen den Mittelpunkten benachbarter Bildelemente ist. Dieses wird durch Umkehren der Folge bewirkt, mit der Ladungen aus den Detektorelementen herausgeschoben werden. Im einzelnen werden die mit ungeraden Zahlen bezeichneten Ladungen zuerst in das Schieberegister geschoben und dann werden die mit geraden Zahlen bezeichneten Ladungen mit den mit ungeraden Zahlen bezeichneten zusammengefaßt. Die an dem Detektorelement mit der Nummer 1 und 256 gesammelte Ladung geht verloren und das erste Bildelement der Detektoranordnung ist durch die an den Detektorelementen 2 und 3 gesammelte Ladung gegeben. Das zweite Bildelement enthält die an den Detektorelementen 4- und 5 gesammelte Ladung, usw. Beim Vergleich des zuvor beschriebenen Vorgangs, bei dem die mit einer geraden Zahl versehenen Ladungen zuerst übertragen werden, wird klar, daß die Flächenschwerpunkte der Flächenbereiche, auf denen die Ladung für zugeordnete Bildelemente gesammelt wurde, in eine Richtung entgegengesetzt zu der Ladungsbewegung durch das Schieberegister um eine Größe verschoben wurden, die gleich der Hälfte der Abmessung eines Bildelementes ist.

Der Mechanismus zum Benutzen der Verschiebung um ein halbes Bildelement ist in Fig. 3 gezeigt. Die Lage des Schalters 115 für die Verschiebung um ein halbes Bildelement wird durch das niedrigstwertige Bit eines 6-Bit-Befehls für die Y-Achse gesteuert. Wenn das niedrigstwertige Bit gleich 1, d.h. hoch, ist, befindet sich der Schalter in der Stellung A. Das 2-Phasentaktsignal für die Bezugs- und Prüfdetektoreinrichtung ist das gleiche und die Verschiebung um ein halbes Bildelement wird nicht vorgenommen. Wenn das niedrigstwertige Bit gleich 0 oder niedrig ist, befindet sich der Schalter 115 in seiner Stellung B und die Verschiebung um ein halbes Bildelement wird vorgenommen. Es ist darauf hinzuweisen, daß ein invertierender Verstärker 116 Φ₂ ⁼Φι ausführt und ein invertierender Verstärker 117 beide Phasentakte invertiert, wenn der Schalter von seiner Stellung A auf seine Stellung B umgeschaltet wird. Die analogen Ausgangssignale der Bezugs- und

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Prüfdetektoreinrichtungen werden jeweils in digitale 4—Bit-Worte mit Hilfe von Analog-Digital-Umformern 118 und 119 umgeformt.

Die Einschaltung des Systems zum Abtasten von Streifen, die Ecken der Banknoten umfassen, wird mit Hilfe eines Eckendetektor 22o bewirkt. Die Bezugs- und Prüfdetektoranordnungen sind so angeordnet, daß die Bezugs-Detektoranordnung immer die Ecke der Grenze der Bezugsbanknote 121 "sieht", bevor die Prüfdetektoranordnung die Ecke der Grenze der Prüfbanknote "sieht". Die Ecke der Bezugsbanknote wird daher zuerst erfaßt und die Differenzkoordinaten der Ecken werden in der unten beschriebenen Weise gemessen.

Das Ausgangssignal des A/D-Umformers 118 für die Bezugsbanknote wird an eine digitale Verzögerung 123 gegeben, die das 4—Bit-Wort für das Bildelement um eine Bildelementtaktperiode verzögert. Ein Addierer 124 summiert das verzögerte Bildelementwort mit dem augenblicklichen Bildelementwort. Ein Vergleicher

125 vergleicht die Summe der zwei aufeinanderfolgenden Bildelemente in Abtastrichtung mit einem Schwellwert. Dadurch erzeugt der Vergleicher ein Ausgangssignal, das an ein UND-Glied gegeben wird. Ein zweites Eingangssignal an dieses UND-Glied

126 wird von einer logischen Einschaltschaltung 127 für den Eckendetektor zugeführt, der ein Ausgangssignal während eines Zeitintervalls erzeugt, innerhalb dem die Abtastung der Ecken sowohl der Bezugs- als auch der Prüfbanknote erwartet wird. Das Zeitintervall erstreckt sich von einer Grobanzeige der Blattlage aufgrund der Blattkantenerfassung und eines hier nicht gezeigten Geschwindigkeitsmeßsystems.

Wenn beide Eingangssignale an dem UND-Glied 126 hohes Potential haben, wird ein Ausgangssignal erzeugt, das einen Bildelementtaktzähler 128 zum Zählen des Bildelementtaktes einschaltet. Die Zählung wird bei Beginn der nächsten Abtastperiode einer Bezugsgeraden mit Hilfe eines Bezugsstartimpulses

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beendet, der von einer Haupt takt quelle alle 4-o Millisekunden abgegeben wird. Der Zählerstand wird dann in dem Zähler 128 beibehalten.

Das Ausgangssignal des UND-Gliedes 126 schaltet einen Abtaetgeradenzähler 129 ein, der den Takt für die Gerade zählt, der einen Impuls für jede Geradenabtastung erzeugt. Dieser Zähler 129 wird dazu benutzt, zu bestimmten, wieviele Geradenabtastungen zwischen dem Ort einer Ecke der Bezugsbanknote und dem Ort einer Ecke der Prüfbanknote auftreten.

Ein UND-Glied 133 bewirkt in Verbindung mit einem Verzögerungsglied 13o für eine Bildelementtaktperiode, einem Addierer I3I und einem Vergleicher 132 eine Eckenerfassung auf der Prüfbanknote in der gleichen Weise, wie dieses zuvor in Verbindung mit der Bezugsbanknote erläutert wurde. Sein Ausgangssignal bei der Erfassung einer Ecke der Prüfbanknote durch die Prüfdetektoranordnung 1o2 ermöglicht es dem Bildelementtaktzähler 128, von seinem in ihm gespeicherten Zählerstand rückwärt zu zählen, bis er bei Auftreten des nächsten Bezugsstartimpulses stillgesetzt wird. In idealer Weise sollte der Zählerstand in dem Zähler 128 am Ende der Rückwärtszählung gleich Null sein, wodurch angegeben wird, daß die Ecken der Bezugs- und der Prüfbanknote in die gleiche Bildelementzahl auf ihren jeweiligen Detektoranordnungen gefallen sind, d.h., die Banknoten in Abtastrichtung, d.h. Y-Richtung, ausgerichtet sind. Wenn ein Ausrichtungsfehler auftritt, gibt der Zählerstand des Zählers

128 den Ausrichtungsfehler in Bildelementen an, d.h. in Mehrfachen des Mittenabstandes zwischen den Bildelementen.

Das Ausgangssignal des UND-Glieds 133 setzt außerdem den Zähler

129 für die Geraden still. Der in dem Zähler verbleibende Zählerstand ist gleich der Anzahl von Abtastgeraden zwischen der Eckenerfassung auf der Bezugsbanknote und der Eckenerfassung

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auf der Prüfbanknote. In idealer Weise sollte diese Zahl geringer als der maximale Ausrichtungsfehler sein, wobei das System ein Anpassung in Bewegungsrichtung, d.h. die X-Richtung bewirkt. Der Ausrichtungsfehler wird in Einheiten des Abstandes zwischen den Geraden gemessen, der gleich dem Abstand von Mittelpunkt zu Mittelpunkt der Abtastgeraden in der Objektebene ist. Wenn ein Ausrichtungsfehler der Geraden auftritt, ist die Anzahl größer als Null. Das Ausgangssignal Ι_γ des Bildelementtaktzählers 128 sowie das Ausgangssignal Iy des Zählers für die Abtastgeraden geben jeweils die Ausrichtungsunterschiede in den Y- und X-Achsen an und schalten die Y- und X-Achsen-Nachfolgeeinrichtungshardware jeweils in einer später beschriebenen Weise ein.

Wie zuvor angegeben wurde, kann das System die Ausrichtung innerhalb bestimmter Grenzen einstellen. Wenn eine Ecke an der Prüfbanknote erfaßt wird, während die Anzahl der Abtastgeraden, die der Eckenerfassung an der Bezugsbanknote folgen, größer als die Korrekturmöglichkeit des Systems für die Ausrichtungsdifferenz ist, . kann das System nicht richtig arbeiten und es wird eine große Anzahl von anzuzeigenden Fehlern bewirken. Die Arbeitsweise des Pehlerdetektors wird später im einzelnen erläutert.

Bei einem System, bei dem sich die Bezugsanordnung in einem Speicher befindet, ist die Eckenerfassung auf der Bezugsbanknote nicht erforderlich, da sich die Daten an einer bekannten Stelle befinden. Das System muß lediglich die Vorderkante der Prüfbanknote erfassen und dannbeginnen, die Daten mit den Daten der Bezugsbanknote in dem Speicher zu vergleichen. Der Anfangswert für Iy muß daher nicht bestimmt werden. Der Eckendetektor arbeitet in der gleichen Weise in Bezug auf das Verfolgen der Y-Achse.

Das Ausgangssignal des A/D-Umformers 118 für die Bezugsanordnung wird an eine Reihe von Schieberegistern 135 innerhalb ei-

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ner Nachfolgeeinrichtung 134 für die X-Achse gegeben. Die Schieberegister 135 speichern mindestens M Zeilen von Daten aus der Bezugsdetektoranordnung, wobei M den gesamten Dynamikbereich der Nachfolgeeinrichtung 134 für die X-Achse angibt, wobei bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung M gleich 42 ist. Für einen Multiplexer 136 sind daher 42 Zeilen, die je 128 4-Bit-Worte enthalten, verfügbar, der von einem 6-Bit-Wort gesteuert wird, das in einem Nachfolgefehlerdetektor 137 erzeugt wird, und wählt die Information von ausgewählten der in den Schieberegistern 135 gespeicherten 42 Zeilen aus. Das Ausgangssignal des Multiplexers 136 umfaßt 4 Datenströme, die aus 3 Zeilen der Daten abgeleitet werden, die in den Schieberegistern 135 gespeichert sind. Eines der Ausgangssignale (S_R) enthält 128 4-Bit-Worte, die in idealer Weise identisch den Daten sind, die von der Prüfdetektoranordnung 1o2 erhalten werden, wenn das System geeignet synchronisiert ist und die Prüf- und Bezugsbanknoten einander identisch erscheinen. Die drei übrigen Ausgangssignale von dem Multiplexer 136 weisen das höchstwertige Bit für das gleiche Wort in drei aufeinanderfolgenden Zeilen auf, die innerhalb der Schieberegister 135 gespeichert sind. Das höchstwertige Bit der mit (N-P) bezeichneten Zeile ist redundant mit dem höchstwertigen Bit für das mit S„ bezeichnete Ausgangssignal. Das höchstwertige Bit für das Wort in der vorangehenden Zeile ist das Ausgangssignal über einer mit (N-P+1) bezeichneten Zeile und das höchstwertige Bit für das gleiche Wort in der nachfolgenden Zeile ist das Ausgangssignal über einer mit (N-P+1) bezeichneten Zeile. Diese drei höchstwertigen Bits werden in dem Nachfolgefehlerdetektor 137 benutzt, während das mit S_n bezeichnete Aus gangs signal in dem Fehlerdetektor 138 in einer später noch im einzelnen beschriebenen Weise benutzt wird.

Der Mechanismus zum Erzeugen sowohl der X- als auch der Y-Achsen-Steuerbefehle ist in dem Nachfolgefehlerdetektor

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enthalten. Die Arbeitsweise des Nachfolgefehlerdetektors wird weiter unten in Verbindung nrit einem angenommenen Fehler von 1,5 Bildelementen in der X-Richtung beschrieben, wobei gleichzeitig angegeben wird, wie der angenommene Fehler korrigiert wird. Die Erläuterung ist leichter zu verstehen, wenn die folgenden Verallgemeinerungen berücksichtigt werden. Die Gültigkeit dieser Verallgemeinerungen wurde sowohl theoretisch, durch die besondere Ausbildung, experimentell oder eine Zusammenfassung dieser Methoden nachgewiesen.

a) Zum Zwecke des Verfolgens, d.h. zum Ausrichten der Banknoten, können Banknoten als aus einer Konfiguration von Linien bestehend angesehen werden, die Kanten definieren, die ihrerseits Flächenbereiche trennen, die entweder schwarz oder weiß in Abhängigkeit davon sind, ob sie mit Farbe bedruckt sind oder nicht.

b) Die schwarzen und weißen Flächenbereiche werden durch Null oder 1 in dem höchstwertigen Bit eines 4—Bit-Wortes jeweils angegeben, das die Reflektion des Bildelementes beschreibt.

c) Die kleinste Abmessung der schwarzen und weißen Flächenbereiche ist mindestens doppelt so groß wie die Größe eines Bildelementes.

d) Die Anzahl von Bildelementen in einer Abtastgeraden ist begrenzt, so daß eine Ausrichtung bewirkt werden kann, in-jdem nur translatorische Korrekturen durchgeführt werdenjUnd der verbleibende Fehler infolge einer fehlerhaften Drehausrichtung ist tragbar.

β) Definitionsgemäß wird die Ausrichtung durch übereinstimmende Ausrichtung aller Kanten auf der Prüf- und der Bezugsbanknote bewirkt.

f) Die Anzahl der Nachfolgefehlermessungen ist gleich der

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Anzahl der Bildelemente auf einer Banknote. Jedes Kanalpaar erzeugt ein neues Bildelement sowohl auf der Bezugsais auch der Prüfnote für jede Bildelementtaktperiode, so daß auch eine Messung des Nachfolgefehlers bei jeder BiIdelenenttaktperiode vorgenommen wird.*

:) Jede Messung des Nachfolgefehlers kann nur einen von drei Werten annehmen: -1, 0, +1.

I;) Das Vorliegen einer Kante wird durch ein Fehlsignal in dem höchstwertigen Bit in den Daten der Bezugsbanknote angegeben, wie dieses in Pig. 6 gezeigt ist. Im einzelnen wird die horizontale Kante durch eine fehlende Übereinstimmung zwischen den oberen und unteren höchstwertigen Bits angegeben, während eine vertikale Kante durch eine fehlende Übereinstimmung zwischen den linken und rechten höchstwertigen Bits angegeben wird.

i) Die ideale Fehlercharakteristik, d.h. beim Fehlen aller Gerätefehler, ist zwischen -1 und + 1 -Bildelement linear und außerhalb dieser Grenzen gesättigt. So wird z.B. ein Fehler von +2,5 Bildelementen als ein Fehler von +1 Bildelement gemessen. Die Linearität zwischen -1 und +1 ist eine Folge 'der statistischen Mittelung, die durch willkürliches Rauschen eingeführt wird. So wird z.B. ein Fehler von +0,5 Bildelementen einen Fehler von +1 50 % der Zeit erzeugen.

j) Innerhalb des linearen Bereiches des Fehlerfühlers, d.h. für Fehler geringer als ein Bildelement, sind die zwei Komponenten des Fehlers'die folgenden:

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OCPf

2937123

E,, Ξ = jeweils die x-und y-Komponenten des Fehlers, χ y

^i = Summierung über einen Flächenbereich, A

M _Λ = eine Funktion, die Null oder 1 in Abhängigkeit >., — ι

davon ist, ob eine Übereinstimmung oder Nichtübereinstimmung jeweils zwischen dem höchstwertigen Bit des Bildelementes der Früfbanknote und dem linken Bildelement der Bezugsbanknote auftritt(vergleiche Fig. 9)·

n_ _Λ = eine Funktion, die Null oder 1 in Abhängigkeit davon ist, ob eine Übereinstimmung oder Nichtübereinstimmung jeweils zwischen dem höchstwertigen Bit des Bildelementes der Prüfbanknote und dem rechten Bildelement der Bezugsbanknote auftritt (vergleiche Fig. 9)·

M = eine Funktion, die Null oder 1 in Abhängigkeit r, χ

davon ist, ob eine Übereinstimmung oder Nichtübereinstimmung jeweils zwischen den linken und rechten Bildelementen der Bezugsbanknote auftritt (vergleiche Fig. 9)·

Ii _,.= eine Funktion, die Null oder 1 in Abhängigkeit davon ist, ob eine Übereinstimmung oder Nichtübereinstimmung jeweils zwischen dem höchstwertigen Bit des Bildelementes der Prüfbanknote und des oberen Bildelementes der Bezugsbanknote auftritt (vergleiche Fig. 9).

M ₊^ = eine Funktion, die Null oder 1 in Abhängigkeit davon ist, ob eine Übereinstimmung oder Nichtübereinstimmung jeweils zwischen, dem höchstwertigen Bit des Bildelementes der ^rüfbanknote und dem unteren Bildelement der Bezugsbanknote auftritt (vergleiche ?ig. 9)·

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COPY

M _ = eine Funktion, die Null oder 1 in Abhängigkeit davon ist, ob eine Übereinstimmung oder Nichtübereinstimmung jeweils zwischen den oberen und unteren Bildelementen der Beaugsbanknote auftritt (vergleiche Fig. 9)·

k) Innerhalb ihres linearen Dynamikbereiches ist die Nachfolgeschleife analog einem Realzeit-Positionierungsservokreis erster Ordnung. Bei einem solchen Realzeitservokreis ist die unabhängige Variable die Zeit und sein Übergangsverhalten wird durch die Zeit beschrieben, die erforderlich ist, um 67 % eines Anfangsfehlers auf Null zurückzuführen. Bei dem Banknotenprüfsystem ist der der Zeit analoge Parameter durch die Kanten gegeben und seine Leistungsfähigkeit innerhalb des linearen Bereiches des Detektors und unter Vernachlässigung der Quantisierungswirkungen wird durch, die Anzahl der Kanten angegeben, die erforderlich ist, um 67 % eines Anfangsfehlers auf Null zurückzuführen.

Auf der Grundlage dieser Verallgemeinerungen ist die Arbeitsweise der Nachfolgeeinrichtung 134· für die X-Achse in Verbindung mit dem Nachfolgefehlerdetektor 137 die folgende. Die Erzeugung eines Befehls für die Nachfolgeeinrichtung 134- für die X-Achse, der von dem Nachfolgefehlerdetektor 137 sui den Multiplexer 136 übertragen wird, erfordert das höchstwertige Bit eines Bildelementes der Prüfbanknote und das höchstwertige Bit des gleichen Bildelementes von den Abtastlinien N-P-1 und N-P+1 der Bezugsbanknote, die in dem Schieberegister 135 gespeichert ist, d.h., jeweils in den vorangehenden und nachfolgenden Reihen der Bildelemente der Bezugsbanknote. Diese Linien liegen jeweils rechts und linksvon der Linie, die als das Bezugsbildelement enthaltend angenommen wird, das dem augenblicklichen Bildelement entspricht. Die Nachfolgewirkung in die X-Achse des Nachfolgefehlerdetektors 137 wird nur dann wirksam, wenn das höchstwertige Bit von den Bildelementpositionen, die ihm von den Abtastgeraden N-P-1 und N-P+1 zuge-

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führt werden, unterschiedlich sind. Wie in Fig. 6 angegeben ist, sind die höchstwertigen Bits in dem Schieberegister an den angegebenen Positionen in Bezug auf das zu prüfende Bildelement angeordnet. Die digitalen Verzögerungen 139» 14o und 141 führen gleiche Verzögerungen einer Bildelementtaktperiode in jede der drei Eingangsleitungen für den Nachfolgefehlerdetektor 137 ein. Das Ausgangssignal einer jeden digitalen Verzögerung 139> 14-o und 141 gelangt durch ein Zeitgabeglied 142, das den Hindurchgang der Eingangssignale mit Ausnahme während eines Zeitfensters verhindert, das den mittleren 1oo Worten von der Bezugsbanknote den Hindurchgang durch das Glied 142 erlaubt. Nach dem Hindurchgang durch dieses Zeitgabeglied erscheinen das höchstwertige Bit der rechten und linken Bildelemente an dem Eingang von EXCLUXIV-ODEfi-Gliedern 143 und 144, die jedes von ihnen jeweils mit dem höchstwertigen Bit des Prüf-Bitelementes vergleicht. In Abhängigkeit davon, ob eine Übereinstimmung auftritt oder nicht, erzeugen die EXCLUSIV-ODER-Glieder 143 und 144 jeweils ein logisches Null- oder logisches 1-Signal. Das Ausgangssignal der EXCLU-SrV-ODEH-Glieder 143 und 144 erscheint dann jeweils an den positiven und negativen Eingängen eines Vorwärts⁷ flückwärts-Modulo-N-Zählers 145· Dieser Zähler 145 ist so ausgebildet, daß er immer dann überfließt, wenn die Größe seines Zählerstandes K übersteigt, was eine Voreinstellung umgekehrt proportional zur Verstärkung der Nachfolgeschleife ist, die gleich 128 bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist. Jeder Übertrags- oder Borgeimpuls, der von dem Modulo-N-Zähler 145 gebildet wird, wird an einen Integrator 146 gegeben, der als ein Impulszähler arbeitet und durch einen Wert I von dem Eckendetektor 12o voreingesta.lt ist. Er zählt nach Maßgabe von Übertragssignalen vorwärts und nach Maßgabe von Borgesignalen rückwärts und erzeugt ein 6-Bit-Wort, das von dem Multiplexer 136 dazu benutzt wird, drei der 42 gespeicherten Abtastlinien auszuwählen, die sich innerhalb der Schiebere-

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gister 135 befinden, und die dann die Eingangssignale für den Nachfolgefehlerdetektor I37 bilden.

Die Folge der Ereignisse zum Korrigieren eines Anfangsfehlers von 1,5 Bildelementen in der X-Richtung wird jetzt erläutert. Die Arbeitsweise des EXCLUS TV-ODER-Glfedes 147 und des Modulo-N-Zählers 148 wird später erläutert, da sie die Arbeitsweise verbessern sollen, jedoch nicht für die prinzipielle Arbeitsweise der Nachfolgeeinrichtung erforderlich sind.

Es wird angenommen, daß der Verstärkungsfaktor K auf 128 eingestellt ist, das bedeutet, daß der Modulo-N-Vorwärts/ rückwärts-Zähler 145 nach 128 Impulsen, die er von den EXCLU-SrV-ODER-Gliedern 143 und 144 jeweils erhält, überfließt oder aber einen Zählerstand von Null unterschreitet, wenn angenommen wird, daß nur Vorwärts-oder Rückwärtsimpulse aufeinanderfolgend erzeugt werden. Da der angenommene Fehler von +1,5 Bildelementen größer als ein Bildelement ist, wird das System ansprechen, als wenn ein Fehler von einem Bildelement vorliegt. Das EXCLUSTV-ODER-GIied 143 wirkt so, daß es einen Impuls zum Vorwärtszählen des Modulo-N-Zählers 145 jedes mal dann erzeugt, wenn das höchstwertige Bit für das Bildelement der Prüfbanknote sich von dem höchstwertigen Bit des Bildelementes in der Abtastlinie N-P-1 unterscheidet. Wenn ein Bildelementfehfer von 1,5 in der negativen Richtung auftreten würde, würde das EXCLUSTV-ODER-Glied 144 eine Verkleinerung des Zählerstandes des Modulo-N-Zählers 145 um jeweils 1 für jede Differenz zwischen dem höchstwertigen Bit für die Prüfbanknote und dem zugeordneten Bildelement in der Abtastlinie N-P+1 bewirken. Wenn der Wert für K auf 128 eingestellt ist, erzeugt der Modulo-N-Zähler 145 z.B. bei dem vorliegenden Beispiel ein Übertragssignal immer dann, wenn 128 Differenzen erfaßt sind, wie dieses durch das Signal am Ausgang des EXCLUSTV-ODER-Gliedes 143 angegeben wird. Der Übertragsimpuls wird an den Integrator 146 übertragen, der eine in ihm

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gespeicherte Summe weiterzählt. Der Integrator 146 arbeitet als ein Akkumulator.

Das Weiterzählen des in dem Integrator 146 gespeicherten Wertes bewirkt, daß der Multiplexer 136 eine unterschiedliche Gruppe von drei Linien von Daten zu den Linien abgibt, die zuvor abgegeben wurde, die um eine Linie in der Richtung verschoben sind, die den Fehler in der X-Achse vermindert. Da der Abstand der Abtastlinien ein halbes Bildelement beträgt, d.h., jede Abtastlinie überträgt einen Flächenbereich, der ein halbes Bildelement breit ist, beträgt der Fehler der X-Achse ein Bildelement, nach dem der Integrator 146 um 1 weitergezählt wurde. Wiederum erzeugt für jede Differenz in der X-Richtung, wenn ein positiver Bildelementfehler immer noch übrig bleibt, das EXCLUSIV-ODER-Glied 143 einen Impuls an seinem Ausgang zum Weiterzählen des Modulo-N-Zählers 145» der erneut nach der Erfassung von 128 Differenzen überfliessen wird. Dieses bewirkt wiederum ein Weiterzählen des Integrators 146. Danach wird der verbleibende Steuerbefehl für die X-Achse auf einen Fehler von einem halben Bildelement vermindert. Wenn der Modulo-N-Zähler 145 überfließt, nach-jiem 128 weitere Differenzen erfaßt wurden, wird der Fehler auf Null vermindert und Synchronisation in der X-Richtung erreicht.

Der Nachfolgefehlerdetektor 137 hat eine Begrenzung im stetigen Zustand. Im einzelnen wird er mit einer Amplitude von einem Fehler um ein halbes Bildelement oszillieren, während der Mittelwert der Größe des Nachfolgefehlers ideal geringer als ein halbes Bildelement ist. Die Wirkungsweise des EXCLU-SrV-ODER-Gliedes 147 und des Modulo-N-Zählers 148, der überfließt, nachdem 4K -Impulse gezählt wurden, besteht darin, die Nachfolgeeinstellung immer dann zu verhindern, wenn der Fehler gerhger als ein viertel Bildelement ist. Ohne das

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-4ο-

EXCLUSIV-ODER-Glied 147 und den Modulo-N-Zähler 148 würde die diskrete Größe der Fehlerkorrektur von einem halben Bildelement ein Anwachsen des Nachfolgefehlers immer dann bewirken, wenn das System versucht, einen Fehler von weniger als einem viertel Bildelenent zu korrigieren.

So würde z.B. unter Berücksichtigung der vorstehenden Arbeitsweise der Modulo-N-Zähler 145 überfließen, nachdem 128 Differenzen erfaßt sind, wenn der Fehler ein viertel Bildelement beträgt. Ein Korrekturversuch eines Fehlers von einem viertel Bildelement bewirkt einen Fehler von einem viertel Bildelement, jedoch bewirkt ein Korrekturversuch eines Fehlers von einem achtel Bildelement einen Fehler von drei achtel. Daher bewirkt ein Versuch, Fehler kleiner als einem viertel Bildelement zu korrigieren eine Fehlervergrößerung infolge der bestimmten Größe der Fehlerkorrektur. Der theoretische Fehler kann daher um einen Faktor von 2 vermindert werden., indem jeder Versuch zum Korrigieren eines Fehlers unterbunden wird, der geringer als ein viertel Bildelement ist.

Dieses vorerwähnte Ziel wird in der folgenden Weise erreicht. Das EXCLUSIV-ODER-Glied 147 vergleicht die linken und rechten Bildelemente in der Bezugsdatenanordnung, wie sie in Fig. 6 gezeigt ist. Der Modulo-N-Zähler 148 wird jedesmal dann weitergezählt, wenn die linken und rechten Bildelemente nicht gleich sind. Der Zähler 148 wird immer dann zurückgesetzt, wenn der Modulo-N-Zähler 145 überfließt. Wenn immer der Zähler 148 beim Erreichen eines Zählerstandes von 512 (gleich 4 χ Übertragszählerstand des Zählers 145) überfißßt, setzt der den Zähler 145 zurück. Es kann gezeigt werden, daß, da der Zähler 148 nach einem Impulszählerstand überfließt, der 4 χ so groß ist wie der des Zählers 145, damit dieser überfließt oder aber Null unterschreitet, ein konstanter Fehler

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von weniger als einem viertel Bildelement immer bewirkt, daß der Modulο-N-Zähler 148 zuerst überfließt und dann den Zähler 145 zurücksetzt, so daß der Zähler 145 niemals überfließen wird. Bei einem Fehler größer als einem viertel Bildelement fließt immer der Zähler 145 über und der Zähler 148 wird niemals überfließen. Aufgrund dieser Tatsache wird klar, daß das EXCLUSIV-ODER-GIied 147 und der Modulο-N-Zähler 148 das gewünschte Ergebnis ausführen, die Nachfolgeeinrichtung daran zu hindern, irgendeine Nachfolgekorrektur durchzuführen, wenn immer der Nachfolge fehler geringer als ein viertel Bildelement ist.

Ein Teil des Nachfolgefehlerdetektors 137 wird dazu benutzt, einen Y-Achsen-Befehl zu erzeugen, der das in Fig. 6 gezeigte obere und untere Bildelement für die Bezugsdetektoranordnung und das höchstwertige Bit des Prüfbildelementes in einer Art benutzt, die unmittelbar analog der Schaltung ist, die die linken und rechten Bildelemente zum Erzeugen des X-Achsen-Befehls benutzt. Eine Verzögerung 149 für zwei Bildelementtaktperioden ermöglicht es einem EXCLUSIV-ODER-Glied 15o, das höchstwertige Bit des Prüfbildelementes mit dem oberen Bezugsbildelement zu vergleichen und dem EXCLUSIV-ODER-Glied 151 das Prüfbildelement mit dem unteren Bezugsbildelement zu vergleichen. Das obere Fehlsignal am Ausgang des EXCLUSIV-ODER-Gliedes und das untere Fehlsignal an dem Ausgang des EXCLUSIV-ODER-Gliedes 151 zählen jeweils einen Vorwärts/Rückwärts-Modulo-N-Zähler 153 vorwärts oder zurück. Das EXCLUSIV-ODER-Glied 152 zählt einen Modulo-N-Zähler 154- immer dann weiter, wenn das höchstwertige Bit des oberen und unteren Bildelements, d.h. das höchstwertige Bit des Bildelementes gerade vor und gerade nach dem Bezugsbildelement, das dem augenblicklichen Prüfbildelement entsprechend angenommen ist, wie dieses in Fig. 6 gezeigt ist, unterschiedlich sind. Wenn der Modulo-N-Zähler 154 überfließt, setzt er den Modulo-N-Zähler 153 zurück, und wenn der Modulo-N-Zähler 153 entweder überfließt

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oder seinen Zählerstand von Null unterschreitet, wird der Zähler 154 zurückgesetzt. Der Zähler 153 ist so ausgelegt, daß er nach K Vorwärts- oder Rückwärtsimpulsen überfließt oder einen Zählerstand von Null durchläuft, wobei K vorzugsweise gleich 128 ist. Der Zähler 154 fließt nach 4 K Impulsen über. Die Übertrags- oder Borge-Impulse vom Zähler 153 zählen den Integrator 155» der als ein Akkumulator arbeitet, vorwärts oder rückwärts. Der Integrator 155 wird von dem Eckendetektor auf den Wert I eingeschaltet, der die Bildelementanzahl des höchstmöglichen Bildelementes angibt, das Druckdetails enthält. Wie beim Nachfolgen in Richtung der X-Achse ist das Ausgangssignal des Nachfolgefehlerdetektors von dem Integrator 155 ein 6-Bit-Wort. 6 Bits sind erforderlich, da der gesamte dynamische Bereich der Nachfolgeeinrichtung in der Y-Richtung 28 Bildelemente in Inkrementen von einem Halbbildelement beträgt. Dieses ergibt eine Gesamtzahl von 56 diskreten Werten für den Steuerbefehl in Richtung der Y-Achse, der 6 Bits erfordert.

Das Nachfolgen in der Y-Richtung wird durch eine Zusammenfassung der Änderung der Startzeit für die Prüfdetektoranordnung in Bezug auf die Bezugsdetektoranordnung und der zuvor beschriebenen Verschiebung um ein halbes Element erreicht. Von den von der Bezugsdetektoranordnung verfügbaren 128 Bildelementen werden tatsächlich nur I00 benutzt, wobei die übrigen 28 Bildelemente vernachläßigt werden. Unter idealen Bedingungen entsprechen die I00 in der Bezugsdetektoranordnung benutzten Bildelemente den I00 Bildelementen in der Mfcte der Prüfdetektoranordnung und die Prüf- und Bezugsdetektoranordnungen werden in zeitlicher Phasenbeziehung abgetastet. Unter diesen Bedinungen erscheint die Bildelementzahl 15 der Prüfdetektoranordnung am Eingang des Fehlerdetektors 138 zu gleichen Zeit, wie die Bildelementanzahl 15 von der Bezugsdetektoranordnung erscheint. Sollte der Nachfolgefehlerdetektor angeben, daß z.B. eine richtige Übereinstimmung

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zwischen der Bildelementzahl 15 von der Prüfdetektoranordnung und der Bildelementanzahl 14 von der Bezugsdetektoranordnung vorliegt, kann die Nachfolgekorrektur dadurch vorgenommen werden, daß die Abtastung der Prüfdetektoranordnung um eine Bildelementtaktperiode früher beginnt. Dieses bewirkt, daß die Bildelementanzahl 15 von der Prüfdetektoranordnung am Eingang des Fehlerdetektors gleichzeitig mit der Bildelementzahl 14 von der Bezugsdetektoranordnung erscheint. Außerdem wird, wenn die erforderliche Nachfolgekorrektur ein Vielfaches eines halben Bildelementes beträgt, der Zeitpunkt des Beginns der Prüfabtastung mit einer Verschiebung um ein halbes Element kombiniert, um die gewünschte Nachfolgekorrektur durchzuführen. Dadurch wird ein Inkrement in der Nachfolgekorrektur bewirkt. Diese Verschiebung um ein halbes Element wird in der bereits früher in Verbindung mit der Prüfdetektoranordnung selbst beschriebenen Weise durchgeführt, wodurch die Detektorelemente innerhalb der Prüfdetektoranordnung 1o2 so ausgebildet werden, daß sie die gewünschte Verschiebung um ein halbes Element bewirken.

Die ganzzeilige Verschiebung der Abtastzeit wird durch Zuführung der fünf höchstwertigen Bits des Steuerkommandos für die Y-Achse bewirkt, das in dem Integrator 155 erzeugt wird und an einen Addierer 156 gegeben wird, während das niedrigstwertige Bit von dem Integrator 155 an den Schalter 115 zur Verschiebung eines halben Bildelementes gegeben wird. Der Addierer 156 addiert die fünf höchstwertigen Bits des Steuerworts an ein Vorspannwort. Das Vorspannwort wird durch Messen der Verschiebung der Prüfdetektoranordnung in Bezug auf die Lage der Prüfbanknote gemessen und stellt die fünf höchstwertigen Bits von dem Integrator 155 derart ein, daß das Ausgangssignal des Addierers 156 einen Rückwärtszähler 157 richtig einstellt, um sicherzustellen, daß die Prüfdetektoranordnung die Abtastung zur richtigen Zeit beginnt.

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Wenn einmal der Rückwärtszähler 157 geeignet voreingestellt ist und der Haupttakt des Systems auf der mit SYNC angegebenen Leitung angibt, daß die Prüfdetektoranordnung abtasten sollte, zählt der Rückwärtszähler 157 mit jedem von ihm erhaltenen Bildelementtaktimpuls zurück. Wenn der Rückwärtszähler 157 einmal Null erreicht hat, wird die Angabe des Zählerstandes von Null an den Zähler 158 übertragen, der damit eingeschaltet wird, um die Bildelementtaktimpulse zu zählen. Dieser Zähler 158 arbeitet mit der Abtastlogik und einem Dekoder 159 zusammen, um die logischen Abtasterfordernisse zu erfüllen, die vom Hersteller der Prüfdetektoranordnung angegeben sind, um die gewünschten Detektorelemente zu aktivieren, um den geeigneten Flachenbereich der Prüfbanknote abzutasten.

Der Fehlerdetektor 138 benutzt Videodaten hoher Geschwindigkeit, die mit Hilfe einer mit S_T bezeichneten Leitung von der Prüfdetektoranordnung erhalten werden, so wie Videodaten von der Bezugsbanknote, die vom Multiplexer 136 über die mit Sp bezeichnete Leitung erhalten werden. Der Fehlerdetektor 138 spricht auf diese an, um vier unterschiedliche Größen zu er-_# zeugen. Die erste Größe S„ entspricht der durchschnittlichen Reflektion von der Bezugsbanknote über einen durch 1oo χ 16 Bildelemente eingegrenzten Flächenbereich. Die zweite Größe Sm gibt die durchschnittliche Reflektion der Prüfbanknote über einen entsprechenden Flachenbereich von 1oo χ 16 Bildelementen an. Die dritte Größe E~ entspricht der Anzahl der Überschreitungen über einem Flachenbereich von 1oo χ 2 Bildelementen, wobei eine Überschreitung auftritt, wenn die Differenz zwischen den Bezugs- und Prüfbanknoten-Signalen, die über eine Fläche von 2x2 Bildelemsnten integriert werden, einen voreingestellten Schwellwert übersteigt. Die vierte Größe E^ ist die Anzahl der Überschreitungen, die über einem durch 1oo χ 4- Bildelemente begrenzten Flächenbereich auftreten, wobei jede solche Überschreitung auftritt, wenn die

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Differenz zwischen den Bezugs- und den Prüfbanknoten-Signalen, die über einen Flächenbereich von 4x4 integriert sind, einen voreingestellten Schwellwert überschreitet.

Die zuvor erwähnten Größen werden in dem Fehlerdetektor in der folgenden Weise erzeugt. Bei der Arbeitsweise des Fehlerdetektors wird angenommen, daß kein Nachfolgefehler auftritt und die entsprechenden Bildelemente von der Bezugsundder Prüfbanknote gleichzeitig an den beiden Eingängen des Zeitgabegliedes 16o erscheinen. Während jeder Linienabtastung läßt das Zeitgabeglied 116 1oo ausgewählte Bezugsbanknoten-Bildelemente und 1oo Prüfbanknoten-Bildelemente, die diesen entsprechen, hindurch, um die Eingangssignale für Addierer 161 und 162 zu bilden. Die Addierer 161 und 162 addieren die 4 Bit-Worte für jedes Bildelement und erzeugen damit die Größen S_m und S_D. Da S_D und S_m die Reflek-

X Xt Xt X

tion von der Prüfbanknote und der Bezugsbanknote über einen Flächenbereich von 1oo χ 16 Bildelementen angeben sollen und der Papiertransport die Prüf- und die Bezugsbanki\ote um ein halb Bildelement für jede Abtastlinie weiterbewegt, müssen die Addierer 161 und 162 die Daten von 32 aufeinanderfolgenden Abtastlinien addieren, um die gewünschte Abtastung zu bilden. Wenn diese Summen einmal gebildet sind, werden die Summen Sm und S_ß an einen externen Computer gegeben und die Addierer 161 und 162 werden auf Null zurückgesetzt, so daß eine neue Summe gebildet werden kann.

Der dritte Addierer 163 ist mit dem Ausgang des Zeitgabegliedes 16o derart verbunden, daß die Größe S_T von der Größe S_R subtrahiert wird. Die Differenz zwischen der Bezugs- und der Prüfbanknote gibt einen Fehler auf der Prüfbanknote verglichen mit der Bezugsbanknote an. Die Differenz wird

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an einen Eingang eines vier Eingänge aufweisenden Addierers 165 wie auch an das erste von drei in Reihe geschalteten Schieberegistern 164 gegeben. Die drei Schieberegister 164 und der Addierer 163 geben jeweils ein 4—Bit-Wort an einen Eingang des Addierers 165> wobei jedes 4-Bit-Wort der Reflektion von einem Flächenbereich von 1 χ 1/2 Bildelementen entspricht. Die Summe am Ausgang des Addierers 165 gibt daher die Reflektion über einen Flächenbereich von 1 Bildelement Höhe und 2 Bildelementen Breite an. Wenn der Addierer 165 ein. zweites mal arbeitet, wenn die nächste Differenz am Ausgang des Addierers 163 verfügbar ist, wird eine zweite Summe gebildet, die selbst zu der zuvor gebildeten Summe hinzuaddiert wird. Diese letztere Summe ist die Differenz in der Reflektion zwischen der Prüfbanknote und der Bezugsbanknote über einen Flächeribereich von 2x2 Bildelementen, der als ein 2 χ 2-Fleck bezeichnet wird. Der Addierer 165 wird danach zurückgesetzt, so daß ein weiterer 2 χ 2-Fleck gebildet werden kann.. Der 2 χ 2-Pleck wird dann in einem Vergleicher 166 verglichen, um festzustellen, ob er einen Schwellwert überschreitet. Wenn dieses der Fall ist, wird festgestellt, daß eine Überschreitung auftritt, und der Addierer 167, der wie ein Akkumulator oder Zähler arbeitet, vergrößert eine Summe um 1. Der Addierer 167 bildet daher eine Zahl E~, die die Anzahl von 2 χ 2-Flecken auf der Prüfbanknote seit dem letzten Zurücksetzen des Addierers 167 ist, die Fehler ausreichender Größe hat, so daß ein Oberschrei ten aufgetreten ist. Diese Summe der Überschreitungen Eo wird periodisch von einem externen System, wie einem Computer, abgetastet. Wenn der Wert von E2 an das externe System über tragen ist, wird der Wert des Addierers 167 auf Null zurückgesetzt.

Die Informationsworte für die 2 χ 2-Flecke werden auch von dem Ausgang des Addierers 165 an einen Eingang eines Addierers 169 und ein 50 Worte aufweisendes Schieberegister 168 gegeben.

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Der Addierer 169 bildet dann die Summe der Differenzen S_R - Sm über einen Flächenbereich von 8 Linien Breite (4 Bildelementen) und 2 Bildelementen Höhe. Dieses Summieren wird wiederholt und akkumuliert, bis die Summe von Sp - Sm über einen Flächenbereich von 4 χ 1οο Bildelementen gebildet ist, die einmal für jede Linienabtastung auftritt. Diese Summe wird dann mit einem Schwellwert in einem Vergleicher 17o verglichen und, wenn die Summe den Schwellwert übersteigt, vergrößert der Zähler 171 einen Zählerstand E^ für die Überschreitungen um 1.

Der in dem Addierer 171 enthaltene Zählerstand für die Überschreitungen kann durch ein externes System, wie ein Computer, abgetastet werden. Wenn dieses auftritt, wird der Zählerstand E^, an das externe System übertragen und der Addierer auf Null zurückgesetzt.

Die Größen S™, S„, Ep und E₂, werden von dem externen System dazu benutzt, um zu bestimmen, ob die Prüfbanknote ausreichen gtech der Bezugsbanknote ist, um annehmbar zu sein. Jede der Größen wird in dem externen System mit einem wählbaren Schwellwert verglichen. Als eine Funktion ihrer Wert in Bezug auf die wählbaren Schwellwerte wird dann eine Bedienungsperson darauf aufmerksam gemacht, wenn eine nicht annehmbare Banknote erfaßt wurde.

Eine weitere Abänderung ermöglicht eine noch mehr verbesserte Fehlererfassung. Bei diese Abänderung wird das Ausgangssignal des Addierers 165 mit zwei Schwellwerten, nämlich einem niedrigen und einem hohen Schwellwert, verglichen. Die Überschreitungen von beiden Vergleichen werden akkumuliert und dann an das externe System zum Vergleich mit einem wählbaren Schwellwert gegeben. In gleicher Weise wird das Ausgangs-

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signal des Addierers 169 mit einem niedrigen und einem hohen Schwellwert verglichen. Die Überschreitungen werden akkumuliert und periodisch von dem externen System abgetastet. Diese Überschreitungen werden mit anderen Schwellwerten verglichen. Wenn das externe System einen überschrittenen Schwellwert erfaßt, wird die Bedienungsperson darauf hingewiesen, daß die Banknote keine ausreichende Druckqualität hat und zerstört werden sollte.

Während sich die vorstehende Erläuterung auf die Schaltung der Fig. 3 konzentriert hat, ist diese Schaltung gemäß der Erfindung nur die eines einzigen Kanals. Mit dem Ausdruck "einziger Kanal" wird hier angegeben, daß die in Fig. 3 gezeigte Schaltung so ausgefegt ist, daß sie einen gegebenen Teil einer Prüf- und einer Bezugsbanknote abtastet, wenn jede an den Prüf- und Bezugsdetektoranordnungen vorbeibewegt wird. Im einzelnen ist die einen einzigen Kanal darstellende Schaltung der ^ig. 3, da sie den Nachfolgefehlerdetektor 137 umfaßt, so angeordnet, daß die Prüfdetektoranordnung und die zugeordnete Bezugsdetektoranordnung einen Teil der Prüf- und Bezugsbanknote jeweils abtasten, die die Kante 121 des Musters umfaßt, das die Banknote bildet. Die Kante 121 wird in der bereits beschriebenen Weise zur Einschaltung des Systems benutzt.

Ein anderes identifizierbares Merkmal auf einer Banknote kann genausogut zum Einschalten des Systems benutzt werden. Nach der Einschaltung führt das System die Nachfolgeeinstellungen durch, so daß der abgetastete Flächenbereich auf der Prüfbanknote dem abgetasteten Flächenbereich auf der Bezugsbanknote entspricht, ohne daß dazu der Eckendetektor 12o weiter benutzt werden muß.

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Wie in Pig. 7 dargestellt ist, gibt die vertikal angeordnete, im wesentlichen rechteckige und mit A bezeichnete Fläche die Fläche an, die z.B. von der Prüfdetektoranordnung abgetastet wird, wenn die Banknote an dieser vorbeibewegt wird. Die Fläche A umfaßt einen mit 4oo bezeichneten Teil, der oberhalb der Begrenzung der Banknote 121 liegt. Diese Fläche 4oo enthält gewöhnlich keine Einzelheit, jedoch wird sie, wie zuvor erwähnt wurde, abgetastet, so daß die genaue Anordnung der Kante 121 festgestellt werden kann.

Eine weitere Fläche 4o2 ist eine Fläche, die sowohl von der Prüfdetektoranordnung, die die Fläche A abtastet, als auch von einer zweiten Prüfdetektoranordnung abgetastet wird, die die mit B bezeichnete Fläche abtastet. Die Flächen A und B sind physikalisch so angeordnet , daß die Überlappungsfläche 4o2 ein Flächenteil ist, der ein Bildelement breit und 14 Bildelemente hoch ist. Die Nachfolgeeinrichtung 114 der Fig. 3 für die Y-Achse kann daher das Nachfolgen in Richtung der Y-Achse für die Prüfdetektoranordnung für die Fläche A nach oben oder unten so einstellen, daß die untersten der 1oo tatsächlich benutzten Detektorelemente eines der 14 Bildelemente aufweist, die die Fläche 4o2 abtasten. Die Nachfolgeinformation in Y-Richtung von der Detektoranordnung für die Fläche A wird an die Detektoranordnung für die Fläche B übertragen, so daß sie die Abtastung der Prüfbanknote an dem Bildelement beginnt, das unter dem letzten von der Detektoranordnung für die Fläche A benutzten Bildelement liegt.

Wir zuvor in Verbindung mit !"ig. 3 erwähnt wurde, wird jede der Prüf- und Bezugsdetektoranordnungen in einer aolchen Weise benutzt, daß sie I00 von 128 während jeder Abtastung erzeugten Bildelemente abgeben. Der Nachfolgefehlerdetektor und die in Y-Richtung wirkende Nachfolgeeinrichtung

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stellen das System so ein, daß das oberste abgetastete und benutzte Bildelement an der oberen Kante 121 der Banknote und das unterste Bildelement der 1oo benutzten Bildelemente in Bezug auf die Detektoranordnung für die Fläche A in dem Bereich 4o2 liegt. Da eine Überlappung zwischen den Flächenbereichen auftritt, die von der zweiten Detektoreinrichtung für die Fläche B abgetastet werden, wird die in Y-Richtung wirkende Nachfolgeeinrichtung 114 zum Steuern der zweiten Detektoranordnung für die Fläche B benutzt. Die in Y-Richtung wirkende Detektoranordnung 114 wird in gleicher Weise zum Synchronisieren der Betriebsweise der anderen Prüfdetektoranordnungen benutzt, die für die Anordnungen für die Flächen C und B, wie dieses in Fig. 7 gezeigt ist.

Obwohl diese in Fig. 7 gezeigt ist, ist eine weitere Prüfdetektoranordnung die einem weiteren Kanal zugeordnet ist, derart angeordnet, daß sie die Kante 121 längs der Unterseite der Banknote abtastet. Durch das von dieser Detektoranordnung vorgenommene Abtasten von unten nach oben zur oberen Kante der Banknote hin kann der Kantendetektor und die Nachfolgeschaltung zum Einschalten des Systems und zum geeigneten Verfolgen «der Prüfbanknote benutzt werden. Außerdem kann die diesem Kanal zugeordnete Schaltung die anderen Kanälen zugeordnete Schaltung steuern.

Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die obere Begrenzung der Banknote durch eine Detektoranordnung abgetastet und die dadurch erzeugten Steuersignale in Bezug auf die X- und Y-Verfolgung werden dazu benutzt und außerdem an drei weitere Kanäle übertragen. Ein weiterer Kanla wird dazu benutzt, die Unterkante der Banknote abzutasten, und die dabei erzeugte X- und Y-Nachfolgeinfor-

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mation wird zum Steuern zweier weiterer Kanäle benutzt. Es werden daher insgesamt 7 Kanäle zum Abtasten einer einzigen Banknote benutzt, wobei 4- Kanäle von der Detektoranordnung gesteuert werden, die die obere Kante der Banknote abtastet, und 3 Kanäle von dem Kanal gesteuert werden, der die untere Kante der Banknote abtastet. Insgesamt werden daher 7 Kanäle benutzt, um eine gegebene Banknote abzutasten, wobei jeder Kanla 128 Bildelemente erzeugt, von denen 1oo vom Fehlerdetektor in jedem Kanal benutzt werden.

Die vorstehende Beschreibung der Erfindung bezog sich auf bestimmte Größen von Schieberegistern, Prüfdetektoranordnungen, Zählern und dergleichen. Der Fachmann erkennt jedoch sofort, daß diese besonderen Größen und Bauteile lediglich gewählt wurden, um den besonderen Vorteil, von für den Konstrukteur leicht erhältlichen Schaltungen auszunutzen, jedoch sind die jeweils ausgewählten besonderen Schaltungen in keiner Weise kritisch. Der Fachmann kann daher sofort andere Ausbildungen angeben, die die gleichen oder vergleichbare Betriebseigenschaften haben, wie sie zuvor beschrieben und in der Zeichnung gezeigt wurden, ohne das dadurch der allgemeine Erfindungsgedanke verlassen wurde.

Eine sehr naheliegende Abwandlung benutzt eine Vorlagenbanknote als Bezugsbanknote, wobei die Reflektionen der Vorlagenbanknote in einer Speichereinrichtung gespeichert sind. Nachdem Synchronisation erreicht ist, wird die Prüfbanknote mit den in dem Speicher gespeicherten Daten in der gleichen Weise verglichen, wie dieses zuvor in Verbindung mit der Bezugsbanknote erläutert wurde.

Die Fig. 8 bis 16 zeigen eine Anwendung der Erfindung mit bestimmten Schaltungskomponenten und Verbindungen. Die bestimmten gezeigten Schaltungstypen sind lediglich ein

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Beispiel für im Handel erhältliche Schaltungen, die jedoch durch "bekannte äquivalente Schaltungen ersetzt werden können. Der Fachmann kann daher eine erfindungsgemäße Schaltung ohne Schwierigkeit aufbauen, die unterschiedliche Schaltungstypen benutzt, ohne daß dabei jedoch der allgemeine Erfindungsgedanke verlassen würde.

Die Fig. 8 bis 16 zeigen eine besondere Schaltung für einen Kanal des Fehlerdetektors, der in seinem Betrieb 1oo Bildelemente einer Prüfbanknote mit 1oo Bildelementen einer Bezugsbanknote vergleicht, die eine weitere Banknote innerhalb eines nicht-geschnittenen Blattes von Banknoten, eine Vorlagenbanknote oder digitale Information in einem Speicher sein kann, die durch Abtastung einer Vorlagenbanknote gewonnen wird. Die Schaltung der anderen Kanäle, die mit der Schaltung der Fig. 8 bis 16 verbunden ist, ist mit diesen übere die Leitungen in den Fig. 8A bis 81 verbunden, die mit BUS bezeichnet sind. Da die auf den mit BUS bezeichneten Leitungen vorhandenen Signale von dem Kanal kommen, der eine Synchronisation bewirkt, muß die Schaltung zum Erzeugen dieser Signale in den Fig. 8 bis 16 nicht in den anderen Kanälen verdoppelt werden.

In den Fig. 8A bis 81 sind zur Vereinfachung der Zeichnung Leitungen mit Signalen entgegengesetzter Polarität als miteinander verbunden gezeigt. So ist z.B. in Fig. 8A die Leitung "EEF START A(HI)" als mit der Leitung in EEF START A (LO)" verbunden gezeigt. Tatsächlich sind jedoch beide Leitungen voneinander getrennt, folgen jedoch einem durch die gemeinsame Leitung angegebenen Pfad. Auf diese Weise verbindet die Leitung "REF START A (HI)" nur die Anschlüsse an anderen Verbindungen, die mit "REF START A (HI)" bezeichnet sind. Eine ähnliche Beziehung gilt für die anderen in den

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Fig. 8A bis 81 angegebenen Signale.

Der Fachmann wird nach Kenntnis der Erfindung zahlreiche mögliche Modifikationen . erkennen, die bei dem System vorgenommen werden können, ohne daß dabei jedoch der allgemeine Erfindungsgedanke verlassen würde.

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Leerseite

Claims (1)

1. PATENTANWÄLTE

   A. GRUNECKER

   DIPL-ING

   H. KINKELDEY

   DR-ING

   W. STOCKMAIR

   OH-ING AeE (CALTECN

   K. SCHUMANN

   OR RER NAT Dtn_-WYS

   P. H. JAKOB

   DiPL-ING

   G. BEZOLD

   DR RERNAT

   THE PERKIN - ELMER CORPORATION

   Main Avenue, Norwalk, Connecticut 06856 U.S.A.

   8 MÜNCHEN 22

   MAXIMILIANSTRASSE 43

   2o6-32/al

   Optisches Dokumentenprüfsystem zum Erfassen von Druckfehlern

   Patentansprüche

   MJ Dokumentenprüfsystem zum Überprüfen eines Prüfdokumentes und zum Bestimmen, ob es das gleiche wie ein Bezugsdokument ist, gekennzeichnet durch die Kombination:

   eine optische Abtasteinrichtung (1o2) für das Prüfdokument (122) zum Erzeugen einer Vielzahl von Bildelementwiedergaben für das von jedem einer Vielzahl von bestimmten Flächenbereichen auf dem Prüfdokument reflektierte Licht, wobei die Bildelemente auf einer Geraden liegen,

   U 3 O Ü 1 R / Π 6 1 9

   TBLEFON (O8O) aaasea

   telex oe-aeseo

   telesramme monapat

   telekopierer

   ORIGINAL INSPECTED

   eine Einrichtung (114) zum periodischen. Betätigen der Abtasteinrichtung, um eine Vielzahl von Geraden der Bildelement-Wiedergaben mit einem Bildelement pro Zeitpunkt abzugeben, wobei das Bildelement-Ausgangssignal zu jedem Zeitpunkt das augenblickliche Prüfbildelement aufweist, jede Gerade gegenüber jeder anderen Geraden auf dem Dokument verschoben ist und das Bildelement-Ausgangssignal die meisten, jedoch nicht alle der Bildelemente von der Abtasteinrichtung in einer Geraden der Bildelemente aufweist,

   eine auf die Abtasteinrichtung (1o2) ansprechende Einrichtung (12o) zum Identifizieren des ersten Bildelement-Ausgangssignals von ihr, das eine Druckeinzelheit enthält,

   eine Einrichtung (135) zum Speichern der Bildelement-Wiedergaben in einer Vielzahl von Reihen mit einer Vielzahl von Bildelementen in jeder solchen Reihe für ein Bezugsdokument (121),das als mit dem Prüfdokument (122) identisdi angenommen wird,

   eine Einrichtung (136) zum Bestimmen der augenblicklichen Reihe der Bildelement-Wiedergaben des Bezugsdokumentes (121),

   eine auf die Identifizierungs-Einrichtung (12o), die Einrichtung (136) zum Bestimmen der augenblicklichen Reihe der Bildelement-Wiedergaben des Bezugsdokumentes (121) und auf die Bildelement-Wiedergaben des Prüfdokumentes (122) ansprechende Einrichtung, um das höchstwertige Bit der augenblicklichen Prüf-Bildelement-Wiedergabe von der Abtasteinrichtung (1o2) mit dem höchstwertigen Bit des entsprechenden Bildelements in der vorangehenden und der nachfolgenden Reihe des Bezugsdokumentes zu vergleichen,wobei ein vorangehendes Fehlsignal und ein nachfolgendes Fehlsignal erzeugt wird,wenn eine Nichtüber-

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   einstimmung jeweils zwischen dem höchstwertigen Bit des entsprechenden Bildelementes in der vorangehenden und der nachfolgenden Reihe des Bezugsdokumentes und dem höchstwertigen Bit des augenblicklichen Prüfbildelenients auftritt,

   ein Modulo-N-Vorwärts/Rückwärts^Zähler (145) zum Vorwärtszählen in Abhängigkeit von dem vorangehenden Fehlsignal und zum Rückwärtszählen in Abhängigkeit von dem nachfolgenden Fehlsignal und zum Erzeugen eines Übertrags- oder eines Borgesignals, wenn der Modulο-N-Zähler jeweils überläuft oder durch Null geht, und

   eine auf das Übertrags- oder Borgesignal ansprechende Akkumulatoreinrichtung (14-6) jeweils zum Vorwärts- oder Rückwärtszählen, wobei der Zählerstand in der Akkumulatoreinrichtung die Einrichtung zum Bestimmen der augenblicklichen Reihe der Bildelement-Wiedergaben des Bezugsdokumentes (121) bildet.

   2. System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (161) zum Bilden der Differenz zwischen dem augenblicklichen Prüfbildelement und dem als diesem entsprechend angenomenen Bezugsbildelement, wobei die Differenz mit dem Maß der Differenz zwischen dem Prüfdokument-Bildelement und dem diesem entsprechenden Bezugs-Bildelement korreliert ist, durch eine Einrichtung (165) zum Summieren einer Vielzahl dieser Differenzen zum Bilden einer Angabe für die Differenz zwischen einem Flächenbereich des Prüfdokumentes und einem entsprechenden Flächenbereich des Bezugsdokumentes.

   3· System nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (166) zum Vergleichen der Summe einer Viel-

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   zahl dieser Differenzen mit einem Schwellwert und zum Erzeugen eines ITberschreitungssignals, wenn der Schwellwert überschritten ist, und durch eine Einrichtung (167) zum Akkumulieren dieser Überschreitungssignale.

   4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3i gekennzeichnet durch einen Modulo-Zähler (148) und eine Einrichtung (142, 147) zum Weiterzählen des Modulo-Zählers jedesmal dann, wenn das höchstwertige Bit des Bildelementes in der vorangehenden und der nachfolgenden Reihe voneinander unterschiedlich sind, wobei der Modulo-Zähler (148) ein Übertrags-Rücksetzsignal erzeugt, nachdem 4 N Differenzen gezählt wurden, dieses Übertrags-Rücksetzsignal den Moduloll- Vorwärts/Rückwärts-Zähler (145) zurücksetzt und das Übertrags- oder Borge-Signal den Modulo-Zähler (148) zurücksetzen kann.

   5· System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (143, 144) zum Vergleichen des höchstwertigen Bits des augenblicklichen Prüfbildelementes mit dem höchstwertigen Bit der Bildelemente in der augenblicklichen Reihe von Bezugsdokument-Bildelementen, die gerade vor und gerade nach dem Bildelement auftreten, das als dem augenblicklichen Prüfbildelement zugeordnet angenommen wird, um ein oberes ader unteres Fehlsignal jeweils zu erzeugen, wenn eine Nichtübereinstimmung auftritt, durch einen zweiten Modulo-N-Vorwärts/Rückwärts-Zähler (153)jder auf das obere Fehlsignal oder das untere Fehlsignal jeweils anspricht, um entweder vorwärts-oder rückwärts zu zählen und ein Übertrags- oder ein Borge-Signal nach dem Zählen von N oberen Fehlsignalen oder von N unteren Fehlsignalen zu erzeugen, durch eine zweite Akkumulatorein-

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   richtung (155)» die auf das Übertrags- oder das Borge-Signal jeweils anspricht, um vorwärts oder rückwärts zu zählen, wobei der in ihr enthaltene Zählerstand der Bildelementzahl entspricht, die die Oberkante des Drucks auf dem Dokument enthält.

   6. System nach Anspruch 5i gekennzeichnet durch eine auf die zweite Akkumulatoreinrichtung (155) ansprechende Einrichtung, die bewirkt, daß die periodische Betätigungseinrichtung (114) eine Vielzahl von Bildelementen abgibt, wobei das erste abgegebene Bildelement durch den Zählerstand in der zweiten Akkumulatoreinrichtung (155) identifiziert ist.

   7. Optisches Dokumentenprufsystem mit einer Bildfühleranordnung, die durch die folgende Kombination gekennzeichnet ist:

   eine Einrichtung (1o2) zum optischen Messen des von einer Vielzahl von elementaren Flächenteilen auf einem Dokument (122) reflektierten Lichtes, wobei diese Flächenteile mit ungeraden und geraden Zahlen identifiziert sind,

   eine Einrichtung zum Erzeugen eines keine Verschiebung oder eine Verschiebung bewirkenden Signals,

   eine Zusammenfassungseinrichtung (24o, 23o), die auf das keine Verschiebung bewirkende Signal anspricht, um jeden mit einer ungeraden Zahl identifizierten Flächenteil mit dem folgenden mit einer geraden Zahl identifizierten Flächenteil zu kombinieren, um eine Gruppe von Bildelementen zu bilden, deren Flächenschwerpunkt zwischen dem Flächen-

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   teil mit der ungeraden Zahl und dem folgenden Flächenteil . mit der geraden Zahl liegt, und auf das Verschiebung bewirkende Signal anspricht, um jeden mit einer geraden Zahl identifizierten Flächenteil mit dem folgenden, mit einer ungeraden Zahl identifizierten Flächenteil zusammenzufassen, um ein Bildelement zu bilden, dessen Flächenschwerpunkt zwischen dem mit der geraden Zahl identifizierten Flächenteil und dem folgenden, mit einer ungeraden Zahl identifizierten Flächenteil liegt.

   8. System nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (1o2) zum optischen Messen ein Register (24o) zum Speichern eines Analogsignals, dessen Größe von der von jedem elementaren FJächenteil reflektierten Lichtintensität abhängt, und ein mit diesem verbundenes analoges Schieberegister (23o) aufweist, das die analogen Eingangssignale für jede Stelle in ihm mit dem bereits in ihm gespeicherten Analogsignal summiert.

   9· Dokumentenprüfsystem mit einem Ausrichtungsfehlerdetektor, der durch die folgende Kombination gekennzeichnet ist:

   eine Einrichtung (1o2) zum linsenförmigen Abtasten eines Prüfdokumentes und zum Erzeugen von mehrere Bits aufweisenden Bildelement-Wiedergaben von elementaren Flächenteilen auf dem Dokument, wobei eine Vielzahl dieser Bild— elemente für jede Linie gebildet wird,

   einen Modulo-N-Vorwärts/Rückwärts-Zähler (14-5) zum Vorwärtszählen oder Rückwärtszählen, der Übertrags- oder Borgesignale jeweis bei seinem Überfließen oder beim Hindurchgang durch Null erzeugt,

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   eine Einrichtung (135) zum Speichern einer Vielzahl von mehrere Bits aufweisenden Bildelementen in jeder einer Vielzahl von Reihen eines Bezugsdokumentes, mit dem das Prüfdokument auszurichten ist, eine Einrichtung (142) zum Ausgeben eines Bits zu einem Zeitpunkt als höchstwertiges Bit aus jedem Bildelement in der Reihe von Bildelementen in der Speichereinrichtung vor und nach der Reihe, die durch den Zählerstand des Akkumulators (146) identifiziert ist,

   eine Einrichtung (143, 144) zum Vergleichen eines Bits zu einem Zeitpunkt als das höchstwertige Bit eines jeden Prüfbildelementes in einer Reihe mit den höchstwertigen Bits, die von der Ausgabeeinrichtung (142) abgeben werden, und zum Erzeugen eines Vorwärtszählimpulses zum Vorwärtszählen des Vorwärts/Rückwärts-Zählers (145)» wenn das höchstwertige Bit für das Prüfbildelement nicht mit dem höchstwertigen Bit von der Ausgabeeinrichtung (142) für die Reihe nach der von dem Akkumulator (146) identifizierten zu vergleichen ist, und zum Erzeugen eines Rückwärts zähl impulses zum Rückwärtszählen des Vorwärts/Rückwärts-Zählers (145)» wenn das höchstwertige Bit des Prüfbildelementes mit dem höchstwertigen Bit von der Ausgabeeinrichtung (142) für die Reihe vor der von der Akkumulatoreinrichtung (146) identifizierten nicht zu vergleichen ist.

   1o.System nach Anspruch 9» gekennzeichnet durch eine zweite Vergleichseinrichtung (147) zum Vergleichen des höchstwertigen Bits aus jeder Bildelementposition in der Reihe vor der von der Akkumulatoreinrichtung (146) identifizierten mit dem höchstwertigen Bit aus der gleichen Bildelementposition in der Reihe nach der von der Akkumulatoreinrichtung (146) identifizierten zum Erzeugen eines Nichtvergleichsignals, wenn die 2 Bits nicht die gleichen sind, durch einen

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   zweiten Modulo-Zähler (148) zum Zählen jedes Auftretens des Bit-Vergleichssignals und zum Erzeugen eines Rücksetzsignals beim Überfließen, wenn 4 N Vergleichssignale gezählt sind, wobei das Rücksetzsignal den Modulο-N-Vorwärts/ Rückwärts-Zähler (145) zurücksetzt und die Übertrags - oder Borge-Signale von dem Modulo-N-Vorwärts/Rückwärts-Zähler den zweiten Modulo-Zähler (148) zurücksetzen.

   11. Dokumentenprüfsystem mit einem Ausrichtungsfehlerdetektor, gekennzeichnet durch die folgende Kombination:

   eine Einrichtung (Io2) zum Abtasten einer Vielzahl von Bildelementen in einer Linie von Bildelementen auf einem Prüfdokument mit einem Bildelement pro Zeiteinheit,

   einen Modulo-N-Vorwärts/Rückwärts-Zähler (145) zum Vorwärtszählen oder Rückwärtszählen und zum Erzeugen eines Übertrags- oder eines Borge-Signals beim Überfließen oder Nulldurchgang des Zählers,

   einen Akkumulator (146), der auf die Übertrags- oder Borge-Signale anspricht, um seinen Zählerstand entweder vorwärts- oder rückwärtszuzählen,

   eine auf den Akkumulator (146) ansprechende Einrichtung (136) zum Auswählen des ersten Bildelementes in jeder Linie von Bildelementen auf dem Prüfdokument (122), das von der Abtasteinrichtung (1o2) abzugeben ist, durch eine Einrichtung (135) zum Speichern einer Vielzahl von mehrere Bits aufweisenden Bildelementen in jeder einer Vielzahl von Reihen für das Bezugsdokument, gegenüber dem das Prüfdokument auszurichten ist,

   eine Einrichtung (142) zum Ausgeben eines Bits pro Zeiteinheit als höchstwertiges Bit aus dem Bildelement vor und

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   nach dem, das dem von der Abtasteinrichtung (1o2) abgegebenen Bildelement entspricht,

   eine Einrichtung (14-3» 144) zum Vergleichen eines Bits pro Zeiteinheit als höchstwertiges Bit aus jedem Prüfbit in der Reihe, mit den höchstwertigen Bits, die von der Ausgabeeinrichtung (14-2) ausgegeben werden, und zum Erzeugen eines Vorwärtszählimpulses zum Vorwärtszählen des Vorwärts/Rückwärts-Zählers (14-5), wenn das höchstwertige Bit des Prüfbildelementes nicht daia höchstwertigen Bit von der Ausgabeeinrichtung (14-2) für das BiIdeleaient nach dem dem Prüfbildelement entsprechenden entspricht, und zum Erzeugen eines Rückwärtszählimpulses zum Rückwärtszählen des Vorwärts/Rückwärts-Zählers (145)ι wenn das höchstwertige Bit des Prüfbildelementes nicht

   dem höchstwertigen Bit von der Ausgabeeinrichtung (142) für das Bildelement vor dem dem Prüfbildelement entsprechenden entspricht.

   12. System nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine zweite Vergleichseinrichtung (14-7) zum vergleichen des höchstwertigen Bits von dem Büdelement vor und nach dem Bildelement, das jedem Prüfbildelement zugeordnet angenommen wird, und zum Erzeugen eines Nichtvergleichssignals, wenn die zwei Bits nicht die gleichen sind, durch einen zweiten Modulo-Zähler (14-8) zum Zählen jedes Auftretens des Nichtvergleichssignals und zum Erzeugen eines Übertrags-Rückset ζ signals, wenn 4- N Vergleichssignale gezählt sind, wobei das Übertrags-Rücksetzsignal den Modulo-N-Vorwärts/Rückwärts-Zähler (14-5) zurücksetzt und die Übertragsoder Borge-Signale von dem Modulo-N-Vorwärts/Rückwärts-Zähler den zweiten Modulo-Zähler (148) zurücksetzen.

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   13. Dokumentenprüfsystem zum Überprüfen eines Prüfdokumentes und zum Bestimmen, ob es das gleiche wie ein Bezugsdokument ist, mit einem Kantendetektor zum Lokalisieren des Drucks auf dem Prüfdokument, gekennzeichnet durch die folgende Kombination:

   eine Einrichtung (1o2) zum optischen Abtasten eines jeden elementaren Flächenteils zu einem Zeitpunkt über dem Prüfdokument, die eine optische Abtasteinrichtung mit einer Vielzahl von optischen Fühlern aufweist, die gegenüber dem Prüfdokument (122) so angeordnet sind, daß der Druck des Dokumentes von ihnen abgetastet werden kann,

   eine Einrichtung (I31) zum Addieren des Abtastwertes von jedem Fühler mit dem vorangehenden Abtastwert des gleichen Fühlers, um mit diesem eine Summe zu bilden,

   eine Einrichtung (132) zum Vergleichen der Summe mit einem Schwellwert, der so gewählt ist, daß eine Summe mit einer ersten Beziehung zu dem Schwellwert angibt, daß keine Druckeinzelheit auf dem Prüfdokument in dem von der optischen Abtasteinrichtung (1o2) abgetasteten Flächenteil vorhanden ist, und eine Summe mit einer weiteren Beziehung in Bezug auf den gewählten Schwellwert angibt, das eine Druckeinzelheit vorliegt, wobei die Vergleichseinrichtung (132) ein Erfassungssignal erzeugt, wenn die Summe diese weitere Beziehung in Bezug auf den gewählten Schwellwert hat.

   1A-. System nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung (131) zum Addieren einen Addierer mit zwei Eingängen aufweist, von denen einer unmittelbar mit der Abtasteinrichtung (1o2) und der andere über eine Verzögerungsschaltung (I3o) mit der optischen Ab-

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   tasteinrichtung (1o2) verbunden ist, um an seinem Ausgang die Summe von zwei aufeinanderfolgenden Ausgangssignalen der optischen Fühler der Abtasteinrichtung zu erzeugen.

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