DE3818659A1 - Verfahren und vorrichtung zur verbesserung der bilderkennung von informationen auf schriftstuecken - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur verbesserung der bilderkennung von informationen auf schriftstueckenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine
Vorrichtung zur Verbesserung der Bilderkennung von Infor
mationen auf Schriftstücken.
Seit einiger Zeit werden Versuche gemacht, das Lesen von
geschriebenen oder gedruckten Informationen auf Schrift
stücken zu verbessern. So hat sich im Bereich der Verar
beitung von Finanzschriftstücken, etwa Schecks, Einzahlungs
scheinen u.ä. der Einsatz von Bildverarbeitungsverfahren
verstärkt. Bei einem typischen Bildverarbeitungsverfahren
werden die Schriftstücke zu einer Abtaststation transpor
tiert, in der eine Kamera und zugehörigen Schaltungsanord
nungen verwendet werden, um das gesamte oder ein Teil des
Bildes auf der Fläche jedes Schriftstückes zu erfassen und
zu digitalisieren. Das digitalisierte Bild wird gespeichert
und danach verarbeitet, um beispielsweise das Bild, etwa
mittels einer Kathodenstrahlröhre, für den Verarbeiter
sichtbar zu machen, der dann spezielle Informationen in
einer Verarbeitungseinheit eingibt. Die Schriftstückabbil
dungen werden beispielsweise auch für die Herstellung von
Kontoauszügen und/oder zur Speicherung von Daten auf Mikro
film, Magnetband, Bildplatten u.ä. eingesetzt.
Ein wesentlicher Vorteil dieser Verfahren besteht darin, daß
die Schriftstückabbildungen und nicht die Schriftstücke zur
Betrachtung und Verarbeitung verwendet werden, wodurch die
Geschwindigkeit und die Gesamtflexibilität des Verarbei
tungsvorganges erhöht sowie die Anforderung an die Aufbewah
rung der Schriftstücke verringert wird. Die Archivierungs-,
Katalogisierungs- und andere Vorgänge, die zur Erstellung
von Aufzeichnungen benötigt werden, lassen sich wirksamer
durchführen, und der für derartige elektronisch reproduzier
te Darstellungen erforderliche Raum ist wesentlich geringer
als der bisher benötigte Platz.
Durch die verstärkte Verwendung von Hintergrunddarstellungen
und Sicherheitsmustern auf Schecks und anderen Schrift
stücken ergeben sich jedoch besondere Probleme bei der
Bildverarbeitung dieser Schriftstücke. So vergrößern die
Muster und Darstellungen den im Verarbeitungssystem erfor
derlichen Speicherplatz. Ferner verdecken oder beeinträch
tigen die verschiedenen Darstellungen, wie Berge, Meeres
küsten, Tiere u.ä. häufig die interessierenden Daten im vom
Schriftstück zu erfassenden Bild, und zwar insbesondere die
Unterschriften und die eingefügten Geldbeträge. Ganz beson
ders machen diese Muster es für die Kamera schwierig, wenn
nicht gar unmöglich, zwischen wichtigen Informationen, die
erfaßt werden sollen, und den Hintergrunddarstellungen zu
unterscheiden. Insbesondere wird durch die Beleuchtung des
Schriftstückes von vorn sogar noch eine Verstärkung der
Hintergrundmuster bewirkt, so daß die interessierenden Daten
und Informationen noch stärker beeinträchtigt werden.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrich
tung zu schaffen, mit der die Zuverlässigkeit der Erfassung
von Daten eines Schriftstückes verbessert und dabei auch
noch die erforderliche Speicherkapazität verringert werden
kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird im wesentlichen so vorgegan
gen, daß eine solche Beleuchtung des Schriftstücks statt
findet, daß die aufgedruckten und geschriebenen Informa
tionen auf dem Schriftstück besser erfaßbar werden. Hierzu
wird das Schriftstück von der Rückseite her beleuchtet, so
daß Licht durch das Schriftstück hindurchtritt, wodurch die
aufgedruckten und handgeschriebenen Informationen verstärkt
und die stärker lichtdurchlässigen Hintergrundmuster abge
schwächt oder vollständig unsichtbar gemacht werden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher
erläutert.
Fig. 1 zeigt in schematischer, perspektiver Darstellung
ein Ausführungsbeispiel einer Bildbeleuchtungsvor
richtung.
Fig. 2 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel einer Bildbe
leuchtungsvorrichtung, mit der gebündeltes Licht
von hinten auf einen bestimmten Bereich des
Schriftstückes gerichtet wird.
Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Bild
beleuchtungsvorrichtung, mit der gebündeltes Licht
von hinten auf einen sehr kleinen Bereich eines
Schriftstückes gerichtet wird.
Eine Bildbeleuchtungsvorrichtung der interessierenden Art
kann in Zusammenhang mit bekannten Bildauswerteeinrichtungen
(nicht gezeigt) verwendet werden, etwa üblichen Digitali
sierkameras mit zugehörigen Auswerteeinrichtungen für die
Bearbeitung von Schriftstücken oder andere Bildabtastein
richtungen, von denen beispielsweise eine in der US-PS
45 10 619 beschrieben ist. Eine nicht dargestellte, übliche
Transporteinrichtung dient dazu, Schriftstücke 12 von Hand
oder automatisch entlang einer Führung 11 in Richtung des
Pfeiles A in den Betrachtungsbereich der Vorrichtung zu
transportieren. Die üblichste Bildabtasteinrichtung ist eine
Digitalisierkamera, mit der ein kleiner Bereich, etwa der
dargestellte Bereich 13 auf einer Seite eines Schriftstückes 12
oder ausgewählte Bereiche auf diesem abgetastet werden, um
das abgetastete Bild zu speichern und in der gewünschten
Weise zu verarbeiten. Zur Verdeutlichung wurde als Schrift
stück 12 ein Scheck verwendet, der Hintergrunddarstellungen
oder -muster aufweist.
Wie gezeigt, trägt der Scheck 12 eine Anzahl von MI (Magnet
tinten)-Zeichen 19, die sich in einem unteren Randbereich
oder -feld 20 befinden. Ferner sind in üblicher Weise
verschiedene Linien und Felder 22 vorhanden, die zum
Eintragen des Zahlers, des Zahlungsempfängers, des Geld
betrages usw. dienen. Auf den Scheck sind Muster- oder
Bilddarstellungen 23 aufgedruckt, die sich in Bereiche oder
Felder erstrecken können, in denen sich die MI-Zeichen 19
befinden oder in die der Geldbetrag oder Angaben über den
Zahler und/oder Zahlungsempfänger von Hand eingetragen oder
eingedruckt werden. Einige der Zeichen 19 oder der handge
schriebenen Angaben können sich tatsächlich direkt über
Bereichen der Bilddarstellung 23 befinden, so daß die
Bildbereiche von den wichtigen Scheckdaten praktisch verdeckt
werden.
In üblichen Systemen sind benachbart zur Vorderseite des
Schecks 12 zwei Lampen, beispielsweise Leuchtstoffröhren 15
und 16 vorhanden, die im allgemeinen nebeneinander und
seitlich vom Abtastbereich 13 liegen, so daß die Abtast
einrichtung, etwa eine Kamera das im Abtastbereich 13 vom
Schriftstück 12 und den auf ihm befindlichen Daten reflek
tierte Licht aufnimmt. Es hat sich jedoch gezeigt, daß bei
dieser Art der Lichtreflexion vom Schriftstück 12 die
dunklen Bereiche der Bilddarstellung 23 häufig die Informa
tionen, die gelesen werden sollen, insbesondere die hand
schriftliche Information (Geldbetrag, Unterschrift) uner
kennbar machen, so daß die Kamera nicht in der Lage ist,
diese Informationen aufzunehmen.
Um diese Schwierigkeit zu beseitigen, sind in der Vorrich
tung gemäß Fig. 1 hinter dem Schriftstück 12 eine oder
mehrere Lampen, in diesem Fall Leuchtstoffröhren 17 und 18
angeordnet. Die Leuchtstoffröhren 17 und 18 beleuchten das
Schriftstück 12 von hinten, und zwar im wesentlichen in
demjenigen Bereich, in dem an der Vorderseite eine Beleuch
tung durch die Leuchtstoffröhren 15 und 16 stattfindet.
Dadurch tritt Licht von den Leuchtstoffröhren 17 und 18
durch das Schriftstück 12 hindurch und bewirkt eine "Schwä
chung" der stärker lichtdurchlässigen oder Halbtondruck
farbe, die üblicherweise zum Drucken von Bilddarstellungen
und Sicherheitsmustern auf Schecks verwendet wird.
Bei der Beleuchtung von hinten wird ausgenutzt, daß das
Medium, mit dem die interessierenden Daten (Geldbetrag,
Unterschrift, MI-Zeichen) aufgebracht werden, weniger licht
durchlässig ist, als die Druckfarbe, mit der die Hinter
grundmuster und -darstellungen aufgedruckt werden. Somit
tritt das Licht aus den Leuchtstoffröhren 17 und 18 durch
das Schriftstück hindurch und gelangt in diffuser Weise
durch die Darstellungen und Muster 23, während es von den
weniger lichtdurchlässigen handgeschriebenen und aufgedruck
ten Daten stärker zurückgehalten wird, wodurch sich eine
wirksame Schwächung der Hintergrunddarstellungen und -muster
und eine stärkere Ausprägung der abzutastenden Daten ergibt.
Im übrigen arbeiten digitalisierende Kameraeinrichtungen,
wie sie üblicherweise zur Bildabtastung vieler Schriftstücke
verwendet werden, derart, daß sie Übergänge zwischen hellen
und dunklen Bereichen eines Schriftstückes ermitteln und
speichern. Durch die Beleuchtung der Schriftstücke von
hinten, werden die Halbtonbereiche ausreichend unterdrückt,
so daß keine Übergänge von hell zu dunkel mehr auftreten.
Auf diese Weise wird die Abtastung der relevanten Daten des
Schriftstückes verbessert, und der erforderliche Speicher
platz für die Speicherung und Verarbeitung von Daten wird
verringert.
Es sei erwähnt, daß zur Optimierung der Bilderkennung der
interessierenden Daten des Schriftstückes, die Daten zuver
lässig erkannt werden müssen. Es gibt jedoch praktisch keine
Möglichkeit die Art und die Qualität derartiger Daten,
insbesondere handgeschriebener Daten vorherzusehen. Um daher
eine solche Optimierung zu erreichen, wird die Beleuchtung
des Schriftstückes von hinten vorzugsweise in Zusammenhang
mit einer Beleuchtung des Schriftstücks von vorn eingesetzt,
wie dies in Fig. 1 gezeigt ist.
Es hat sich ferner gezeigt, daß es bei Verwendung einer
derartigen Kombination zweckmäßig ist, die relativen Inten
sitäten des von den hinteren Leuchtstoffröhren 17 und 18
abgestrahlten Lichtes bezüglich denjenigen der vorderen
Leuchtstoffröhren 15 und 16 anzupassen. Zu diesem Zweck sind
getrennte Spannungsquellen 25 und 26 vorhanden, mit denen
die Intensitäten der Sätze von Leuchtstoffröhren 15, 16 und
17, 18 unabhängig gesteuert werden können. Ferner kann es
erwünscht sein, automatische Verstärkungssteuerungen für die
Regelungen der Intensitäten in Abhängigkeit vom vom Schrift
stück reflektierten Lichtanteil vorzusehen. Da die Art und
Qualität der zu verarbeitenden Schriftstücke in unterschied
lichen geographischen Bereichen unterschiedlich sein und
sogar von Lieferung zu Lieferung Unterschiede aufweisen
kann, sind einige Versuche erforderlich, um die jeweils
gewünschten Lichtintensitäten der vorderen und der hinteren
Lichtquellen einzustellen, so daß sich eine optimale Bild
auswertung der interessierenden Daten ergibt.
Man erkennt, daß anstelle der vorstehend beschriebenen
Leuchtstoffröhren 17 und 18 auch andere Arten von Licht
quellen zur Beleuchtung der Rückseite des Schriftstückes
eingesetzt werden können, etwa Glühlampen oder Lichtquellen,
die Licht bestimmter Wellenlänge abstrahlen, das mit der
spektralen Empfindlichkeit der verwendeten Abtasteinrichtung
zusammenwirkt.
Wenn nur bestimmte Bereiche des Schriftstückes und nicht das
gesamte Schriftstück von Interesse ist, kann die Anordnung
so ausgebildet werden, daß im wesentlichen oder auch nur die
interessierenden Bereiche von der Rückseite her beleuchtet
werden. Wie beispielsweise in Fig. 2 gezeigt, kann man für
die Beleuchtung von hinten ein Paar vertikal angeordneter
Lichtleiter 30 und 31 einsetzen, die mit Glühlampen oder
anderen Lichtquellen 34 und 35 zusammenwirken, um Licht auf
einen vertikalen Abschnitt der Rückseite des Schriftstückes 12
zu lenken.
Soll, wie Fig. 3 zeigt, nur ein Teil des unteren Randbe
reichs 20 des Schriftstückes 12, der die MI-Zeichen 19
trägt, von hinten beleuchtet werden, kann ein Lichtleiter 14
mit geringerer vertikaler Erstreckung 41 eingesetzt werden,
der benachbart zum unteren Randbereich 20 angeordnet und
bezüglich diesem ausgerichtet ist und dem Licht von einer
einzigen Glühlampe 43 zugeführt wird.
Claims (8)
1. Verfahren zur Bildauswertung von Daten, die sich auf
einer Hintergrundmuster oder -darstellungen tragenden
Fläche eines Schriftstückes befinden, wobei die Hinter
grundmuster oder -darstellungen eine größere Lichtdurch
lässigkeit als die Daten haben, dadurch gekennzeichnet,
daß die Rückseite des Schriftstückes zur Durchleuchtung
und dadurch im wesentlichen Unsichtbarmachung der Hin
tergrundmuster oder -darstellungen beleuchtet wird, daß
gleichzeitig die vordere Seite des Schriftstückes be
leuchtet wird und daß die Bilddaten des Schriftstückes
von einer Seite aufgenommen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Beleuchtung mittels Fluoreszenz-Lichtquellen
erfolgt.
3. Vorrichtung zur Verbesserung der Bilderkennung von Daten
auf der Fläche eines Schriftstückes, das Hintergrund
muster oder -bilddarstellungen aufweist, die besser
lichtdurchlässig sind als das Medium, mit dem die Daten
aufgebracht sind, gekennzeichnet durch Mittel zum Trans
portieren jedes Schriftstückes entlang einer Transport
bahn an einer Betrachtungsstation vorbei, in der die
Daten von einer Seite der Transportbahn erfaßt werden,
durch eine Bildabtasteinrichtung benachbart zur Betrach
tungsstation, durch eine erste Beleuchtungseinrichtung
zur Beleuchtung der Rückseite des Schriftstückes in der
Betrachtungsstation, so daß die Hintergrundmuster oder
-bilddarstellungen für die Bildabtasteinrichtung im
wesentlichen unsichtbar und die zu erfassenden Daten
verstärkt werden, und durch eine zweite Beleuchtungsein
richtung zur gleichzeitigen Beleuchtung der Vorderseite
des Schriftstückes.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die erste Beleuchtungseinrichtung Leuchtstoffröhren zur
Beleuchtung der gesamten Höhe des Schriftstückes auf
weist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die erste Beleuchtungseinrichtung einen Lichtleiter zur
Beleuchtung eines Teilbereichs des Schriftstückes auf
weist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die relativen Intensitäten der
ersten und zweiten Beleuchtungseinrichtungen unabhängig
voneinander einstellbar sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine
automatische Verstärkungssteuerung für die Einstellung
der Intensitäten.
8. Vorrichtung zur Verbesserung der Bilderfassung von Daten
von einer Fläche eines Schriftstücks, das Hintergrund
muster oder -bilddarstellungen aufweist, deren Licht
durchlässigkeit größer als diejenige des Mediums ist,
mit dem die Daten hergestellt wurden, gekennzeichnet
durch Mittel zum Transport des Schriftstückes entlang
einer Betrachtungsstation, durch eine Bilderfassungein
richtung, die benachbart zur Betrachtungsstation ange
ordnet ist, um die Abbildung mindestens eines Teils
einer Fläche des Schriftstückes zu erfassen, durch eine
erste Beleuchtungseinrichtung zur Beleuchtung der Rück
seite des Schriftstückes in der Betrachtungsstation, um
die Hintergrundmuster oder -bilddarstellungen für die
Bilderkennungseinrichtung im wesentlichen unsichtbar zu
machen und die Bilderkennung der Daten zu verbessern,
und durch eine zweite Beleuchtungseinrichtung zur Be
leuchtung der Vorderseite des Schriftstückes.
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