KR860001436B1

KR860001436B1 - 패턴 식별 장치 및 방법

Info

Publication number: KR860001436B1
Application number: KR8204417A
Authority: KR
Inventors: 마사이티스 윌리암; 오웬 카나다 로버트
Original assignee: 삼손 헬프고트; 제네럴 일렉트릭 컴페니
Priority date: 1981-10-01
Filing date: 1982-09-30
Publication date: 1986-09-24
Also published as: EP0076604A2; ZA826161B; AU534952B2; EP0076604A3; AU8890082A; US4499595A; MX152538A; IL66714A0; IN157610B; BR8205704A; DE3280123D1; CA1190977A; IL66714A; EP0076604B1; ES8401648A1; JPS5875275A; KR840001734A; ES515839A0

Abstract

내용 없음.

Description

패턴 식별 장치 및 방법

제1도는 판독하기 위한 일련 번호가 스탬프된 연료봉의 단부 플러그의 확대도.

제2a도는 본 발명을 따라 구성된 패턴 식별 장치의 물리적 배치를 도시한 블럭도.

제2b도는 본 발명의 이해에 필요한 패턴 식별 장치의 어떤 기능적 부분들의 블럭도.

제3도는 제1도에 도시된 유형의 단부 플러그로부터 패턴을 판독하기 위한 판독기 헤드를 예시한 도면.

제4도는 패턴이 맵프된 가상격자 메트릭스를 예시한 도면.

제5a도는 판독기 헤드의 조명 세기 레벨을 제어하는 램프 제어 회로도.

제5b도는 제5a도의 회로와 함께 사용하기 위한 램프 제어 신호 회로도.

제6a도는 판독기 헤드 모터용 제어 회로도.

제6b도는 판독기 헤드의 광학시스템에 사용한 다이오드 어레이용 제어 회로도.

제6c도는 판독기 헤드 모터에 사용되는 어떤 제어신호를 발생하기 위한 회로도.

제7a도는 본 발명에 따른 비데오 처리기의 블럭도.

제7b도는 중앙에 위치한 테스트 요소의 상태를 결정하기 위한 격자 메트릭스의 일부분상에 놓여진 요소들의 테스트 형상을 예시한 도면.

제8a도는 상관 회로의 일부분을 예시한 도면.

제8b도는 상관회로의 다른 부분을 예시한 도면.

제9a도와 제9b도는 패턴 판독을 행하는 동안의 광강도 제어 동작을 예시한 기능적 흐름도.

제10a도 내지 제10e도는 패턴 판독을 행하는 동안 패턴 위치 찾기 동작을 예시하고 있는 기능적 흐름도.

제11a도와 제11b도는 판독을 행하는 동안의 패턴 식별 동작을 예시한 기능적 흐름도.

제12a도와 제12b도는 패턴 맵(map)의 발생을 예시한 도면.

제13a도-제13b도는 케어(are)맵의 발생을 예시한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 단부 플러그 20 : 광학 시스템

26 : 비데오 처리 시스템 28 : 문자 위치 및 인식 시스템

30 : 판독기 헤드 40 : 포토 다이오드 어레이

본 발명은 일반적으로 광학적 패턴 식별 장치 및 방법에 관한 것이며, 특히 임의의 형상, 방향 및 위치를 갖는 라인 패턴을 패턴 지지 매체로부터 신빙성 있게 판독하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

본 기술분야에서 반사도가 비교적 낮고 불변인 평탄면으로부터 크기 및 간격이 일정한 패턴들(이 패턴들은 인쇄되어 있거나 또는 기존의 방법대로 배치되어 있음)을 광학적으로 판독하기 위한 각종의 실예가 존재한다. 일반적으로 이러한 패턴들은 1 또는 2 이상의 문자세트 예를들면 영문자 세트와 숫자 문자 세트에 속하는 불연속 문자로 구성되고, 각각 기설정된 포오맷을 갖는다. 패턴들이 패턴 지지 매체상에 인쇄되어 있는 대신에 양각등에 의해 표면 위로 도드라져 있을 때 또는 스탬프나, 조각, 레이저 절단, 연마 혹은 그 이외의 방법에 의해 표면에 각인되어 있을 때, 이들 패턴들의 판독을 행하는 동안 문제점들이 발생한다. 이러한 패턴은 때때로 "저품질"패턴이라 불리우는데, 그 이유는 패턴 자체에 의해 패턴이 식별되어야 할 배경에 의해 또는 양쪽에 의해 이러한 패턴을 판독하고 식별하기가 어렵기 때문이다.

저질의 패턴들은 예를들어 패턴의 크기, 방향 또는 간격의 균일성이 제어될 수 없거나 패턴 지지면의 균일성이 예측될 수 없는 곳에서 발생한다. 예를들어, 원통형의 반사면의 주변을 따라 연속적으로 배치된 라인 패턴들을 판독하는 경우가 요구될 수도 있다. 이러한 표면을 광학적으로 판독하는 자체도 어렵지만, 표면의 반사도가 표면의 얼룩 또는 흔적에 의해 변화하거나 또는 표면에 라인 패턴들과 혼동될 긁힌 자국이 있는 경우에는 문제는 더욱 복잡해진다.

판독에 있어서 신빙성 문제는 패턴들이 지지 매체의 표면에 있지 않은 경우 예를들면, 이들 패턴이 표면상에 스탬프되어 있거나 또는 각인되어 있는 경우에는 더욱 어렵게 된다. 특히 금속 매체 표면상에 패턴을 스탬프하면, 가장자리 혼란이 더욱 야기되고, 상기 가장자리 혼란은 스탬프 공정이 금속의 위치를 변위시켜된 라인의 가장자리를 따라 융기가 생성될 때 일어난다. 이와같은 가장자리 혼란이 있어 표면의 균일성이 조금이라도 흐트러지는 경우에는 패턴 영상의 모습은 광학적 패턴 식별 장치에 관한한 변경되기도 한다. 가장자리 혼란은 주지 패턴이 확인 목적으로 비교될 때 해당 주지 패턴의 기설정된 포오맷에 관한 변동을 발생시키기 위해 패턴을 확대 축소 또는 왜곡시킬 수도 있다.

스탬팡 또는 기타 패턴 형성 공정이 정밀하게 제어되지 않는 경우에는, 연속적인 또는 스트링을 이룬 이들 패턴 각각의 간격이 균일하지 않을 수도 있다. 더우기, 이같은 공정은 각 패턴의 방향을 변화시킬 수도 있다. 각 패턴은 지지 매체상에 그 통로를 따라 적절히 정렬되지 않을 수도 있다. 스탬프 다이를 자주 사용하여 마모가 생긴 경우에는 지지 매체 표면에 스탬프된 패턴의 라인폭, 크기 및 형상이 변화하기도 한다.

여러가지 경우하에서 광학적 패턴 식별 장치는 상술한 변화 요소 전체를 처리하거나 또는 그 일부를 처리하며 미지의 패턴들을 신빙성 있게 판도해야 한다. 이러한 경우를 예를들면 타이프 폰트(type font : 동일형 활자의 한벌)의 질을 검사할 의도로 행하는 유형의 판독, 패턴의 바탕이 패턴에 관해 거의 대조를 이루고 있지 않고 상태의 타이어로부터 일련번호를 판독하는 것, 그리고 반사면 특히, 라인 패턴들이 스탬프된 곡선의 금속면으로부터 일련 번호를 판독하는 것 등이다.

마지막으로 언급한 경우가 특히 곤란하고, 상술한 기타 변동 사항들은 흔히 발생할 수 있는 것이다. 예를들어, 기존의 핵 연료 발전소에서 사용하고 있는 연료봉의 단부 플러그의 원통형 칼러위에는 일련번호 또는 기타 식별용 색인들이 스탬프된다. 이러한 일련번호는 사용 전후의 연료봉을 점검할 수 있게 한다. 일련번호를 플러그 각각의 칼러 위에 스탬프한 후 그 플러그를 그 연료봉 하우징에 삽입시키기 전에, 스탬핑 공정에서 발생된 금속 혼란의 효과를 줄일 수 있도록 플러그를 모래로 연마할 수도 있다. 이러한 동작중에 플러그 처리는 필연적으로 플러그 표면에 어떤 긁힌 자국을 남기고 이것은 판독 도중에 상기 패턴과 혼동될 가능성이 있다. 연료봉에 플러그를 사용하는 동안 가스가 방출되면 플러그 표면상에 얼룩 및 기타 흔적이 생겨 유리형의 플러그 표면의 반사도를 비교적 크게 변화시킨다. 끝으로, 플러그가 모래로 연마되는 경우에도, 가장자리 혼란에 기인한 표면의 어떤 불균일성이 남아있어 패턴 판독의 신뢰도에 영향을 미친다.

상술한 유형의 저질 패턴을 판독하기 위한 이제까지의 장치 및 방법은 수용할 수 없을 정도로 높은 에러를 야기시켰는데 그 범위는 1/100만큼이나 높다. 패턴을 단부 플러그 표면상에 스탬프하는 과정을 주의깊게 감시함으로써 어떤 개선점을 얻을 수 있지만, 플러그 직경이 1.27cm(0.5인치) 정도로 비교적 작기 때문에 스탬핑 공정을 정밀하게 제어한다는 것은 어렵다. 더우기, 실제로 감시하는 것은 비교적 높은 비용을 지불하는 경우를 제외하고는 보증할 수가 없다. 그래도 쓸만한 종래의 패턴 식별 장치의 단점은 경제적으로 그 가격이 높다는 것이다. 이것은 특히, 상기한 불리한 상태하에서 동작하는 것을 요구하는 장비의 경우에 그러하다. 그 결과 일반적으로 이러한 장비에 투자를 기피하고 있으며, 달리 연료봉에 식별하는 적당한 다른 방법을 모색하고 있는 것이 작금의 추세이다.

1980년 5월 14일자로 출원된 미합중국 특허원 제149,841호에서는, 광학적 문자식별 분야에 있어서 종래 기술에 대한 어떤 개량점들을 설명하고 있는데 이것은 앞서 설명한 문제점 중 몇 개를 다루고 있다. 그러나, 이 특허출원에서 언급된 장치 및 방법은 사용한도가 제한되어 있고, 진짜 불리한 동작 조건하에서 항시 나타나지 않을 수도 있는 상태 판독을 요구한다.

본 발명의 첫번째 목적은 가격면에서 실용적이고 이제까지의 패턴 식별 장치 및 방법에 비해 성능이 우수한 광학적 패턴 식별 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 두번째 목적은 고반사면을 바탕으로 하고 있는 1개 이상의 라인 패턴들을 신빙성 있게 판독하기 위한 광학적 패턴 식별 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 세번째 목적은 패턴 지지면상의 얼룩 및 흔적 때문에 반사도가 크게 변한 바탕으로부터 불연속 라인패턴을 신빙성있게 판독하기 위한 광학적 패턴 식별 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 네번째 목적은 패턴 지지 매체에 스탬프되어 있거나 각인되어 있는 일련의 불연속 라인 패턴을 신빙성 있게 판독하기 위한 광학적 패턴 식별 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다섯번째 목적은 패턴의 크기, 위치, 방향, 배열 및 라인폭의 변화들과 패턴 지지면상의 긁힌 자국등을 포용할 수 있는 광학적 패턴식별 기술에 의해 1개이상의 불연속 라인패턴을 신빙성 있게 판독하기 위한 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 여섯번째 목적은 상이한 유형의 주지의 패턴을 많이 알아내서 미지의 패턴을 상기 주지 패턴에 비교할 수 있는 광학적 패턴 식별 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일곱번째 목적은 가장자리 혼란 등에 의해 야기된 불균일성을 포용하는 지지 매체의 평탄면 또는 곡선면으로부터 라인 패턴을 신빙성 있게 판독할 수 있는 광학적 패턴 식별 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 여덟번째 목적은 다수의 문자 세트로부터 선택된 문자를 금속성 표면상에 스탬프한 것을 신속히 그리고 높은 신뢰도를 갖고 광학적으로 판독하기 위한 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 패턴 지지 매체로부터 일련의 미지 라인의 패턴을 판독하기 위한 장치 및 방법을 제공한다. 판독 과정에는 선형으로 구성한 감광 소자들을 포함한 광학적시스템이 사용되는데, 이것은 패턴이 일반적으로 배치된 통로를 따라 점진적으로 진행하는 영역을 판독한다. 광원은 패턴들을 조사하고, 감광 소자들은 패턴으로부터 반사된 산란광의 세기에 비례한 출력신호를 제공한다. 판독되는 패턴들에 대한 바탕인 매체면의 반사도의 변화는 광원에서 발하는 빛의 세기를 급히 변동시킴으로써 허용된다. 이들 신호가 디지탈화되어 패턴 지지면의 영역 요소 각각에 대한 상태 표시가 유도된다. 이러한 상태 표시는 표면의 영역 요소 각각에 대한 라인 존재 또는 라인 부재 표시를 제공하는 가장자리 강화 동작에 의해 발생된다. 이 상태 표시는 적절한 어드레스로 메모리에 저장되어, 패턴 지지면의 상기 영역 요소에 해당하는 메트릭스 요소를 갖는 가상격자 메트릭스 위에 미지의 패턴 맵을 작성할 대 일괄적으로 사용된다.

본 발명은 패턴 연속의 시작점을 결정한 후 각 패턴을 격자 메트릭스의 작은 부위에 그 위치를 고정시킬 수 있도록 조정함으로써 미지의 패턴이 그 예상된 표준으로부터 크기, 배열, 방향 또는 위치가 차이져도 판독할 수 있게 한다. 각 미지 패턴의 패턴인식은 미지패턴이 선택된 패턴세트에 있어서의 학습 맵과 상기 미지 패턴을 비교하므로써 달성된다. 이것은 주지 패턴의 격자 메트릭스 부위내의 다수의 상이한 위치점들에 대해 행해진다. 그후 이 비교 결과는 각 패턴 세트와 결합된 케어(care) 맵 즉, 최대의 상위점만이 기입되는 학습 맵과 비교된다. 이런 종류의 비교 각각에 의해 상관 색인이 생성되고, 그것에 의해 판독된 미지 패턴의 인식이 주지 패턴 세트중 하나에 의해 이루어진다. 이때 표준 통신 코드가 이렇게 판독된 패턴을 위해 기억된다.

이제 본 발명을 영문자 형태, 구체적으로 언급하면 연료봉의 단부 플러그의 원통형 표면상에 확인용 일련번호로서 스탬프된 문자 패턴의 판독을 참고로 하여 설명한다. 그러나, 본 발명이 이것으로 제한되는 것은 아니며, 불리하고 예측 곤란한 여러가지 상태하에서 광학적 패턴 식별에 의해 라인 패턴이 신빙성 있게 판독되어져야하는 상이한 여러 경우에 적용할 수 있다는 것도 알 수 있을 것이다.

이제 첨부도면을 참조하여 본 발명을 설명한다. 제1도에는 기존의 핵 연료 발전소에서 취급하는 연료봉 종류에 그 용도가 적합한 단부 플러그(10)의 확대도가 도시되어 있다. 상기 플러그(10)는 축(12), 원추형부분(21)을 지닌 칼러(14) 및 캡(16)을 포함한다.

상기 칼러(14)는 원통형 표면을 형성하고 그 표면에는 조립식 연료봉에 대한 식별 번호가 스탬프되어 있다. 실제에 있어서, 연속적인 (스트링을 이룬) 문자들은 각기 높이가 약 70mil인 2개의 영문자와 5개의 숫자 문자로 구성된다. 상기 플러그를 지르코늄 합금 혹은 그와 유사한 합금으로 만들어지기 때문에 원통형 패턴 지지면(11)의 반사도는 패턴의 광학적 판독을 방해하는 경향이 있다. 더우기, 패턴 지지면은 플러그 처리 과정에서 생긴 긁힌 상처에 의해 가스방출로 인한 얼룩에 의해, 또는 기타 흔적에 의해 손상될 수도 있다.

참조번호(18)로 도시한 바와 그러한 한 얼룩은 문자가 식별될 배경을 어둡게 하므로 패턴과 배경과의 콘드라스트는 작게 된다.

제2a도는 본 발명에 따른 시스템의 물리적 배치도이다. 판독기 헤드(30)는 전기적 결선 링크(13)를 통하여 회로 보오드(15)위에 장착된 각종의 회로기판에 접속된다. 회로보오드(15)는 회로기판 각각 또는 그 부품들간에 주 데이타 통신 채널을 제공하는 8비트 데이타 버스를 포함한다.

상기 회로 기판과 데이타 버스는 데이타 신호뿐만 아니라 제어 신호들도 이송시키는 양방향성 다수 버스(17)를 거쳐 마이크로컴퓨터(19)에 접속된다. 본 발명의 양호한 실시예에 있어서, 마이크로컴퓨터(19)는 인텔 8080마이크로 프로세서 및 그 보조 회로(모델 SBC 80/20-4)를 구비한다. 그러나, 본 발명이 상기 상품으로만 제한되는 것은 아니고, 기타 상업상 이용 가능한 마이크로프로세서를 사용할 수도 있다는 것을 이해한게 될 것이다.

제2b도는 본 발명을 따른 전반적인 패턴 식별 장치에 대해 어떤 기능들을 블럭별로 도시한 것이다. 광학시스템(20)은 조명보조시스템(22)뿐만 아니라, 광학 장치와 센서를 내장한 블럭(24)도 포함한다. 블럭(24)의 출력은 감지된 패턴 영상을 나타내는 비데오 신호를 제공한다.

상기 비데오 신호는 비데오 처리 시스템(26)에 결합되고, 그 출력은 문자 위치및 인식 시스템(28)에 차례로 인가된다. 상기 문자 위치 및 인식 시스템(28)은 그 출력단에서 표준 통신 코오드를 제공하며, 그 표준 통신 코오드는 독출된 문자와 동일하게 간주되는 주지의 문자들로 구성된 한 세트(혹은 여러 세트들)의 특정 문자를 지시한다.

상기 실시예에 있어서는 2개의 문자 세트가 즉 각기 기설정된 포오맷을 따르는 영문자 1세트와 0 내지 9의 숫자로 구성되는 1세트가 존재한다.

제3도에는 플러그 칼러(14)의 원통형 표면상에 스탬프된 일련번호를 판독할 수 있는 단부 플러그(12)가 삽입된 판독기 헤드(30)가 도시되어 있다. 원추형 부분(21)은 플러그를 축방향으로 위치시키도록 판독기 헤드의 표면과 일치된다. 상기 실시예에서, 플러그의 캡(16)은 제3도에는 도시되지는 않았지만 연료봉(23)에 용접되어 있다. 연료봉(23)의 대부분은 판독 동작동안 플러그를 삽입시켜 놓았을 대 개구(25) 밖으로 나온다.

판독기 헤드는 제2b도에 예시한 광학시스템(20)의 일부를 내장하고 있는데, 상기 광학 시스템은 광원(32)(도면에서는 밝기가 센 백열전등으로 도시하였음)을 포함한다. 센서에 도달하는 빛은 일련의 반사기에 의해 확산된다. 상기 광원은 확산된 광원으로 구성할 수도 있고, 어떤 조건하에서는 레이저 광원으로 구성할 수도 있다. 광학 시스템은 제1반사기(34), 제2반사기(36), 광학장치(38) 및 센서 포로 다이오드어레이(40)도 포함한다. 상기 실시예에 있어서, 센서(40)는 포토다이오드등과 같은 개별 감광 소자 64개로 구성되는 선형어레이를 구비한다. 이러한 어레이는 캘리포니아주 선니베일시에 소재하는 레리큰사에서 입수할 수 있다. 상기 포토다이오드 각각의 높이 및 폭은 각기 대략 2mil이다. 플러그상의 실제 문자들은 높이가 70mil정도 일지라도, 광학장치(38)는 다이오드 어레이(40)에 투영되는 문자높이를 감소시킨다. 따라서, 후술하는 설명으로부터 알게 되겠지만, 몇몇의 다이오드로 구성되는 어레이가 상업상 쉽게 입수 가능하다면, 가까운 장래에 상기 목적에 적합할 수 있을 것이다.

제3도에 도시하였듯이, 광 비임(42)은 램프(32)에서 방출되어 곡선식 반사기(34)에 의해 반사된다. 반사된 비임(44)은 상술한 일련 문자가 스탬프된 플러그 칼러(14)의 표면으로 향한다. 광 비임(46)에 의해 조명된 문자 영상은 반사기(36)에 의해 반사되고, 계속해서 광학장치(38)를 거쳐 센서(40)에 비임(37)으로서 반사된다.

본 발명의 양호한 실시예에 있어서, 판독기 헤드(30)는 광학시스템을 단부 플러그축(12)에 대해 회전시키도록 구성되어 있다. 본 발명의 특정 실시예에 있어서, 회전 각도는 420°로 선택되어 있어, 회전된 후에는 광학 시스템이 그 출발위치로 다시 돌아간다. 이 각도는 관찰이 시작되는 통로를 따른 점에 무관하게 완전한 문자 스트링이 맨처음 문자로부터 시작하여 어레이로써 관찰될 수 있도록 선택된다. 이 장치는 판독의 신뢰도를 증가시키기 위해 판독 동작을 여러번 반복하도록 프로그램될 수도 있다. 동일 방향으로의 연속적인 회전은 예시된 실시예에서의 와이어(48)에 의해 방해를 받을 뿐만 아니라, 다이오드 어레이(40)로부터 다이오드 출력 신호를 전송하는 리이드선(41)에 의해서도 방해를 받는다. 그러나, 연속적인 회전이 요망되는 경우 슬립링을 사용할 수가 있다. 더우기, 이러한 장치가 연료봉의 크기 때문에 비실용적일지라도 광학 시스템이 고정되어 있는 동안 플러그가 회전될 수도 있는 것은 명백하다.

제1도에 도시하였듯이, 문자 스트링의 통로는 칼러(14)의 원통형 표면을 에워싸고 있다. 문자들은 대개 통로를 따라 정렬되어 있고, 각기 일반적으로 상기 통로에 실질적으로 수직인 예상 패턴방향에 적합하게 되어 있다. 그러나, 플러그상에서의 문자 스탬핑 처리는 주의깊게 감시하지 않으면 일관된 결과를 얻을 수 없다. 마찬가지로, 스탬프 다이가 마모되었을 경우에 문자의 크기 및 라인 폭이 변할 수도 있다. 또한 문자들의 간격도 다양하게 변할 수도 있다. 후술하는 것에 의해 명백해지듯이, 본 발명은 이러한 변화들을 포용할 수 있을 뿐만 아니라 여전히 신빙성 있는 판독 결과를 제공한다.

상술하였듯이, 플러그와 광학 시스템간의 관련 회전운동은 통로 방향(때때로 "수평"방향이라고도 칭함)을 따라 문자들을 다이오드 어레이(40) 앞에서 계속해서 검사할 수 있게 한다. 제3도에서는 모든 비임을 라인으로 도시하였지만, 각 비임은 상기 통로에 대해 "수진"치수를 갖는다는 것을 알 수 있다. 문자들의 높이가 약 0.32cm(1/8인치)(125mil)이기 때문에 비임(46)의 수직 치수는 적어도 이와 동일해야 한다. 광학 장치(38)는 이 치수를 약 28mil로 줄이는데, 이 치수가 바로 비임(37)의 수직 치수이다. 따라서, 64개의 다이오드는 어레이중 포토다이오드 14개는 문자들의 높이게 사용된다.

광학시스템이 회전하는 동안, 이 다이오드 어레이(40)는 점진적으로 진행하는 영역으로부터, 좀더 구체적으로 말해 플러그의 패턴 지지면의 연속 칼럼으로부터 반사광을 수신함으로써 검사될 수도 있다. 각 칼럼의 폭은 광학적 변형에 의한 변화를 거친 후의 어떤 다이오드 폭과 동일하고, 이것은 영역 요소로 분할되어 지므로써 검사될 수도 있다. 따라서, 높이가 2mil인 별개의 다이오드에 의해 수신된 빛은 상술한 칼럼의 어떤 해당 영역 요소에 기인하는 것으로 볼 수 있다. 14개의 다이오드가 어떤 문자의 수직 치수에 관여하므로 각기 높이가 9mil인 14개의 영역 요소들은 최소한 칼럼 하나를 만든다. 그러나, 패턴 지지면 상에서의 컬럼의 실제 수직치수는 문자들의 표준 높이 0.32cm(1/8인치)를 넘어서서 연장되어 있으므로, 문자의 비정렬등을 허용한다.

제4도는 가상 격자 메트릭스를 예시하고 있는데, 여기서 메트릭스 요소 각각은 상술한 패턴 지지면의 연속 칼럼의 영역 요소에 해당한다. 폭이 26개의 요소들만 되어 있는 것을 도시하였지만, 수평 방향의 메트릭스의 전체 치수는 문자 스트링 전체를 망라할 수 있다. 메트릭스의 수직 치수는 다이오드 어레이(40)의 다이오드 수에 해당하는 64개의 요소로 도시되어 있다. 칼럼(40A)은 플러그 칼러(14)의 원통형 표면상에서의 개별 영역 요소들중 조사된 단일 칼럼을 나타내는데, 조사된 순간에 플러그 칼러(14)의 반사광은 다이오드 어레어(40)에 의해 감지된다.

제4도에 도시하였듯이, 칼럼(40A)은 현재 판독되어지고 있는 플러그 상의 7문자 스트링중 한 문자라고 가정되는 문자 "A"와 교차한다. 칼럼(40A)의 요소(28, 29 및 32-36)에 의해 반사된 빛은 문자 라인의 존재에 의해 감소된다. 따라서, 해당 감광 다이오드의 출력 신호의 진폭이 비례적으로 감소하게 된다.

구별된 개별 요소들로 구성된 영역내의 어떤 연속 칼럼은 상술한 상대적 운동을 하는 동안 다이오드 어레이에 의해 검사되기 때문에, 다이오드 출력 신호는 판독될 칼럼의 해당 영역 요소에 어떤 라인이 존재하느냐에 따라서 변하게 된다. 이러한 신호는 후술하는 과정을 통하여 각 요소에 대한 상태 표시 즉, 적당한 어드레스로 메모리에 저장된 라인 존재 신호 또는 라인 부재 신호로 변형될 것이다. 이렇게 저장된 상태 표시는 격자 메트릭스 위에 문자를 맵하는데 사용된다. 따라서, 광학 시스템이 420° 회전한 후, 플러그의 칼러(14) 위에 스탬프된 문자들의 완전한 연속맵이 가상 격자 메트릭스에서 결정된다. 실제적으로, 각 요소에 대한 상술한 상태표시들은 적당한 어드레스로 메모리에 신호들로써 저장만되고, 판독된 문자들의 재생이 요구되는 경우에는 비록 쉽게 맵프되기도 하지만 실질적으로는 격자 메트릭스위에 맵프될 수 없다. 현재 고려중인 본 발명의 실시예에 있어서는 신호류에 모든 조작이 실행되어졌다.

제3도에 관한 설명에서 알 수 있듯이, 다이오드 어레이(40)는 64개의 출력 신호를 제공한다. 이들 64개의 출력신호는 8msec 간격으로 주기적으로 샘플된다. 이 샘플링 비율은 현재 고려중인 실시예에서 1초당 1/2인치 정도인데 이것은 상술한 상대운동 속도에 비해서 높다. 문자들의 자인폭이 6mil 정도이면, 수직 문자라인은 에레이에서 검사된 것 이상으로 이동하기 전에 3번 샘플링될 것입니다. 달리 말해, 라인 폭은 적어도 24msec동안 어레이에 의해 검사된다. 필요한 회로의 크기를 줄이기 위해서, 어레이(40)의 64개 출력이 동시에 샘플링되기보다는 전자적으로 연속적으로 주사된다. 이러한 64개의 출력신호는 리이드선(41)상에 직렬로 제공된다. 고려중인 실시예에서, 실제적인 주사는 1msec를 요하고, 다음 주사가 일어나기 이전까지 7msec의 간격이 필요하다.

제5도에도 조명 보조 시스템(22)의 일부분을 이루는 램프제어 회로가 도시되어 있다. 장비의 샤시에 접지된 단자판(50)에서 교류 110볼트가 가능하다. 이 교류 전압은 강압 변압기의 1차 권선(52)에 인가되고, 상기 강압 변압기의 출력권선(54)은 전파 브리지 정류기(56)의 두 접점에 접속된다. 브리지(56)의 나머지 두접점간에는 7.5볼트 정도의 직류 전압이 나타나 직렬 통과 조절용 트랜지스터(58)의 콜렉터에 인가된다. 이 트랜지스터(58)의 베이스는 램프 제어 신호를 수신하기 위해 저항(64)을 거쳐 입력단자(60)에 접속된다. 나머지 입력단자(62)는 접지시켰다. 상기 트랜지스터(58)의 에미터는 상기 램프(32)의 한 단자에 접속될 뿐만 아니라 트랜지스터(58)의 베이스에도 결합된다.

동작시, 램프(32) 양단에 인가된 전압은 저항(64)을 통해 인가된 제어 전압으로 클램프된다. 트랜지스터(55)에 의해 마련되는 저항은 그 특징 제어 전압이 걸리는동안 램프에 의해 요구되는 전류를 공급하기 위해 가변한다. 따라서, 제어 전압의 진폭은 램프 조명의 세기를 결정한다. 제어 전압 진폭이 제어되는 방식은 전반적인 시스템의 동작과 관련하여 후술하였다.

제5b도는 제5a도의 회로에 인가되는 제어 전압을 발생하는 램프 제어 신호 회로를 도시하고 있다. 1쌍의 래치(51, 53)는 스트로브 신호 STBE의 제어하에서 데이타 버스 라인(DB

-DB7)을 통해 데이타를 수신하도록 상기 버스 라인들에 접속되어 있다. 이들 래치는 증폭기(57)로서 D/A 변환기(55)에 접속되고, 상기 변환기는 아날로그 출력을 증폭기(57)에 제공한다. 본 발명의 양호한 실시예에 있어서, 상기 증폭기(57)는 저항과 커패시터 구성의 귀환 통로(61)에 의해 전류대 전압변압기로서 동작한다. 램프 제어신호는 출력단(59)에 저항을 통해 연결되고, 그후 제5a도에 도시한 램프 제어 회로의 단자(60)에 인가된다.

제6a도 및 제6b도에는 판독기 헤드 회로가 도시되어 있다. 제6a도에서 START HEAD 신호가 단자(68)에 인가되어 플립플롭(66)에 결합된다. 인가된 신호는 플립플롭(66)의 스위칭시켜 CYCLE 신호를 출력한다. 플립플롭(66)은 FWD 신호에 응답해서 단안정 발진기(67)에 의해 그 초기 상태로 다시 스위칭된다. 상기 CYCLE 신호는 1쌍의 NAND 게이트들(70, 72)에 인가되어 플립플롭(74)에 의해 공급된 방향 신호의 수신을 위해 상기 NAND 게이트(72)를 조절한다. 제6a도에 도시하였듯이, 플립플롭(74)의 출력은 게이트(70)의 1 입력에 직접 결합되고, 이것은 순방향 신호 FWD를 나타내고, 궁극적으로 판독기 헤드 모터(80)의 회전을 제어한다. 더우기, 신호 FWD는 역방향의 모터회전을 제공하기 위해 인버터(76)을 통해 게이트(72)에 인가된다.

게이트(70)의 출력은 반전되고, 모터(80)에 110볼트의 교류선로 전압 인가를 제어하는 반도체 계전기(78)에 결합된다. 이 모터는 제3도에 관련하여 설명하였듯이, 광학 시스템을 고정 단부에 플러그에 관해 순방향 회전시키도록 개작된 것이다. 마찬가지로, 게이드(72)의 출력도 인버터를 통해 고체 상태 계전기(82)에 결합되어 110볼트의 교류 선로 전압을 모터로 스위칭시키지만, 모터가 역회전할 수 있게끔 극성을 바꾸도록 개작된 것이다.

모터(80)는 또한 전위 차게(84)의 탭의 위치를 제어하고 직류전압-12볼트를 수신해서 연산 증폭기(86)에 인가되는 입력 신호를 가변시킨다. 연산 증폭기(86)의 출력은 1쌍의 비교기(88, 90)의 각 제1입력에 결합된다. 비교기(88)의 제2입력은 +12볼트의 직류전압 수신하고 비교기(88)에 대해 기설정된 임계 전압을 설정하는 전위차계(92)의 탭에 결합된다. 마찬가지로, 비교기(90)의 제2입력도 +12볼트의 직류 전원으로부터 임계 전압을 수신하도록 접속되어 있다. 비교기(88) 혹은 비교기(90)중 어느 한쪽에 대해 설정된 임계치를 초과하였을 때, 플립플롭(74)은 스위칭되어 신호를 게이트(70)에 공급한다. 게이트(70)의 출력신호는 궁극적으로 고체상태 계전기(78)를 작동시켜 모터를 순방향으로 회전시킨다. 모터의 복귀 회전은, 플립플롭(74)이 도면에 도시한 RETURN 신호에 의하여 또는 CYCLE 신호 작용시 비교기(88)의 출력에 의하여 스위칭 될 때 개시된다.

모터 보호 회로(94)는 전력 공급원으로부터 +12볼트의 직류 신호나 -12볼트의 직류 신호 어느 쪽의 손실이 생길 경우에, 모터(80)가 순방향 및 복귀 신호를 동시에 받지 않도록 하기 위해 제공된 것이다. 도면에 표시하였듯이, +12볼트의 직류 신호는 트랜지스터(96)의 에미터에 인가되고, 그 베이스는 1쌍의 제너다이오드(98, 100)와 저항(102)을 통해 -12볼트의 직류 전원에 접속된다. 더우기, 트랜지스터(96)의 베이스는 저항을 거쳐 그 에미터에 다시 결합된다. 트랜지스터(96)의 콜렉터는 트랜지스터(104)의 에미터에 접속되고, 트랜지스터(104)의 베이스는 상기 트랜지스터(96)와 마찬가지로 저항을 거쳐 그 에미터에 다시 결합된다. 트랜지스터(104)의 베이스는 에미터 접지된 트랜지스터(106)의 콜렉터에 접속되고, 트랜지스터(106)의 베이스는 직류 +5볼트를 수신하도록 제너 다이오드에 결합된다. 트랜지스터(104)의 콜렉터는 고체상태 계전기들(78, 82)에 바이어스 전압을 공급하기 위해 상기 계전기들 각 입력에 결합된다.

이제 제6b도를 참조하면, 이 도면의 좌측에 도시되어 있는 인입 신호들은 다이오드 어레이(40)를 위한 제어 신호들이며, 이것은 도면의 기타 부분에도 표시되어 있다. 출력신호는 다른 곳에서 발생된 CYCLE 신호와 FWD 신호하다. 이미 설명하였듯이, 선형의 어레이(64)를 구성하는 64개의 포토다이오드는 현재 고려중인 실시예에서 연속적으로 샘플링되는 것이 아니고 연속적으로 주사된다. 주사의 타이밍은 RCLOCK 펄스를 수신하도록 베이스가 접속된 트랜지스터(119)로부터 수신된 클럭펄스에 의해 마련된다. 따라서 어레이(40)는 FET(110)에 접속되고, 어레이(40)와 비데오 증폭기(112)간에 완충을 제공하는 단일 출력(108)만을 갖는다.

증폭기(112)의 1쌍의 입력은 FET(110)와 접점사이에 접속된다. 증폭기(112)의 출력은 스위치(114)와 커패시터(120)를 통해 비데오 증폭기(116)의 1입력에 결합된다. 스위치(114)는 도면의 좌측 부분에서 수신된 RSAMPLE 신호로부터 유도된 SAMP 신호에 의해 제어된다. 어레이(40)에서 발생된 잡음을 줄이기 위해 SAMP 신호는 어레이 출력 신호가 유효하는 동안만 인가된다. 따라서, 증폭기(116)는 그 간격 동안만 입력신호를 수신할 수 있어 증폭기(116)로 전송된 잡음을 잘라버릴 수 있다.

커패시터(122)는 스위치(113)의 출력측과 접지점 사이에 접속된다. 다른 스위치(118)가 상술한 비데오 증폭기(116)의 입력과 접지점 사이에 접속되어, 신호 REST에 반응한다. 상기 신호 REST가 스위치(118)를 닫을 때, 커패시터(122)에 충전된 전하가 방전되어 이 회로는 사실상 리세트된다. 이때 증폭기(116)의 출력은 비데오 신호를 제공하며, 이 비데오 신호의 진폭은 주사된 다이오드와 일치하는 플러그(10)의 패턴 지지면의 영역 스자로부터 반사된 빛의 세기를 나타낸다.

제6c도는 판독기 헤드모터를 제어하는데 사용하기 위한 START HEAD 신호와 RETURN 신호 발생을 나타낸 것이다. 스트로브 신호 STB1는 인버터(111)에 인가되고, 이 인버터(11)의 출력은 다른 인버터(113)에 결합된다. START HEAD 신호는 인버터(113)의 출력에 나타나 판독기 헤드 모터를 특정 방향 예를들어, 시계 방향으로 회전시킨다. 스트로브 신호 STB2는 인버터(115)에 인가되고, 상기 인버터(115)는 다른 인버터(117)에 결합된다. 인버터(117)의 출력에 유도된 RETURN 신호는 판독기 헤드 모터가 역방향으로 회전하게 한다.

상술하였듯이, 제6b도의 비데오 증폭기(116)의 출력에 유도된 비데오 신호는 각각 플러그의 문자 지지면의 단일 영역 요소에 반사된 빛의 세기에 비례한다. 비데오 신호를 처리하는 목적은 판독되고 있는 문자를 맵하기 위해 어떤 종류의 상태 표시가 격자 메트릭스의 격자 요소 각각에 대해 저장될 수 있는가를 결정하는 것이다.

구체적으로 말해, 라인 존재(어두운)표시가 저장될 수 있는가 또는 각 요소에 대해 라인 부재(밝은)표시가 저장될 수 있는가가 결정되어야 한다. 예를들어, 제4도에서 좌표 (K-28과 K-34)로 정의되는 영역 요소들은 둘다 라인 부재 표시로서 저장된다.

각 요소의 상태를 결정하기 위해서, 에지 강화 기법을 사용하여 인접 요소들의 기설정된 형태를 검사한다. 제7b도에 도시하였듯이, 이 형태는 테스트 중인 요소가 그 중앙에 있도록 선택하였다. 인접 요소들의 형태는 반듯이 원형일 필요는 없다. 인접 요소들은 테스트 요소들이 그 중앙에 위치하는 즉 대칭 요소들이 테스트 요소들에 대해 대칭으로 배치되는 것외에 다양한 방식으로 배열될 수도 있다.

1번의 주사를 행하는 동안 단일 다이오드에 의해 주사되는 실제 플러그 영역은 2×2mil 정도이란 사실을 유의해야 한다. 각 메트릭스 요소는 2×2mil 영역을 나타낸다. 그러나, 문자들의 실제 라인 폭은 6mil 정도이거나 또는 그보다 더 넓다. 제7b도에 도시한 형태의 반경은 3개의 요소에 해당하는 폭이기 때문에, 이것은 판독되는 문자의 실제 라인을 넘어서는 얼룩 및 기타 흔적들을 포용할 것이다.

이미 설명하였듯이, 각 다이오드의 출력 신호의 진폭은 현재 판독되고 있는 문자 지지면의 영역 요소에 의해 반사되는 광강도에 비례한다. 본 발명에 따르면, 제7a도에 도시한 비데오 처리기에서, 이들 신호 각각의 광강도 레벨은 각각의 워어드가 1 또는 256개의 가능한 광강도 레벨을 나타낼 수 있도록 8비트 디지탈 워어드로서 저장된다. 상술한 형태의 모든 요소들에 대해 저장된 광강도 레벨을 테스트 요소의 진폭을 제외하곤 평균화된다. 그후 이렇게해서 얻은 평균적인 광강도 레벨은 테스트 요소의 상태를 결정할 수 있게 저장된 테스트 요소의 광강도 레벨과 비교된다. 실제적인 결정은 테스트 요소의 광강도 레벨뿐 아니라 상술한 평균적인 광강도 레벨까지도 아날로그 신호들로 변환하고 그들의 상대적인 진폭을 비교함으로써 실행된다.

이제 제7a도를 다시 참조하면, 인입 비데오 신호는 8비트 코드를 출력시키는 A/D 변환기(130)에 인가된다. 따라서, 256개의 상이한 8비트 워어드(각 워어드는 독립된 광강도 레벨을 나타냄)는 구별될 수도 있다. A/D 변환기(130)의 출력은 술환 RAM(132)에 결합되고, 이 RMA의 출력은 D/A 변환기(138)뿐만 아니라 가산기(134)의 제1입력에서 결합된다. 상기 가산기(134)의 출력은 가산레지스터(136)에 인가되고, 상기 가산레지스터(136)의 출력은 D/A 변환기(140)뿐만 아니라 가산기(134)의 제2입력에도 인가된다. 상기 장치들(132, 134)은 프로그램머블 제어회로(142)에 의해 제어될 수 있도록 상기 제어회로에 접속되어 있다.

D/A 변환기(140)의 출력은 1쌍의 비교기(146, 148) 각각의 1입력에 각기 탭을 이루고 있는 1쌍의 전위차계(142, 144)에 결합된다. 상기 비교기들(146, 148) 각각의 제2입력은 D/A 변환기(138)에 접속되어 있다. 비교기(146)의 출력은 시프트레지스터(SR)(150)에 접속되고, 상기 출력은 메모리 버퍼(MB)(154)에 차례로 접속된다. 마찬가지로, 비교기(148)도 시프트레지스터(152)에 접속되고, 이 시프트레지스터(152)의 출력은 메모리 버퍼(156)에 결합된다. 시프트레지스터들(150, 152)은 둘다 프로그래머블 제어회로(142)에 의해 제어된다. 메모리 버퍼들(154, 156)의 출력은 적절한 컴퓨터 인터페이스를 통해 마이크로 프로세서(19)에 결합된다.

이미 언급하였듯이, 비데오 신호의 A/D 변환에 이어서, 인입 신호가 디지탈화된 후 이 인입신호에 대한 처리가 실행된다. 후속하여, 신호들은 아날로그 형태로 변환되어 전위치계(142, 144)에서 설정되는 기설정된 임계치에 대해 비교된다. 이때 비교기들(146, 148)의 출력은 1쌍의 디지탈 신호를 제공하고, 이들은 긍극적으로 문제로 삼고 있는 영역 요소에 대한 상태 표시로서 메모리에 저장된다.

순환 RAM(132)은 인텔사에서 모델 2114로 시판하고 있는 유형인 1쌍의 RAM칩을 내장하고 있다. RAM의 각 어드레스에는 플러그 표면의 해당 영역 요소로부터 반사되는 광강도에 대응하는 어떤 번호가 저장된다. RAM칩 각각은 4K 비트의 데이타, 실제적으로는 4,096비트의 데이타를 저장할 수 있는 능력이 있다. 따라서, 짝을 이룬 RAM 각각은 어레이(40)를 대략 10번 주사하여 얻은 데이타를 저장할 수 있다.

본 발명의 양호한 실시예에서, 메모리 버퍼들(154, 156)은 버블 메모리 소자들을 내장한다. 이러한 버블 메모리들은 라인 존재 또는 라인 부재 표시들을 나타내는 2진화된 데이타 신호에 의해 활성화된다.

프로그램머블 제어회로(142)는 특정 테스트 요소 시험용 프로그램을 저장할 수 있도록 개작된 PROM을 내장하고 있다. 이 PROM은 인텔사에서 모델 2716으로 시판하고 있는 유형의 장치일 수도 있다.

제8a도 및 제8b도에는 후술한 동작설명에서 명백해지듯이 2중 용량으로 사용된 상관 회로가 도시되어 있다. 먼저 제8a도를 참조하면, 시프트레지스터(260)는 클럭펄스 CPX를 1입력으로 수신하고, 제2시프트 레지스터(262)의 제1입력에 그 출력을 접속시킨다. 제2시프트 레지스터(262)의 제2입력에는 클럭 펄스 CPX가 수신되어, 제1시프트레지스터(260)의 제2입력으로 귀환되는 제1출력(261)을 제공한다. 이 출력은 NAND 게이트(268)의 1입력으로도 인가된다. 시프트 레지스터(262)의 제2출력(263)은 NAND 게이트(270)의 제1입력에 접속된다. 시프트 레지스터들둘(260, 262)은 둘다 제14b도와 관련하여 설명하듯이 회로의 별개 부분에서 발생되는 제어신호 CI3를 수신한다. 더우기, 시프트 레지스터(260)에는 신호 STBC가 인가되고, 시프트 레지스터(262)는 신호 STBD가 인가된다. 이들 시프트 레지스터들(260, 262)의 입력은 둘다 데이타 버스에 의해 공급되는 병렬신호 DB

-DB7을 수신할 수 있도록 상기 데이타 버스에 결합되어 있다.

다른 1쌍의 시프트 레지스터들(264, 266)도 시프트 레지스터들(260, 262)과 마찬가지로 접속된다. 시프트 레지스터들(264, 266)은 둘다 제어신호 CI12를 수신한다. 시프트 레지스터(264)는 스트로브 신호 STBA를 수신하는 반면에 시프트 레지스터(266)는 스트로브 신호 STBB를 수신한다. 시프트 레지스터(266)의 1출력은 상술한 NAND 게이트(268)의 제2입력으로 공급될뿐만 아니라 레지스터(264)의 1입력으로도 귀환된다. 시프트 레지스터(266)의 다른 출력은 NAND 게이트(270)의 제2입력으로 인가된다. NAND 게이트들(268, 270)의 출력은 제3의 NAND 게이트(272)의 두 입력에 인가된다. 따라서, 배타적 OR(EXCLUSIVE OR) 동작이 각기 짝을 이룬 시프트 레지스터(260, 262)와 (264, 266)에 위치한 16비트 데이타에 관하여 실행된다.

나머지 1쌍의 시프트 레지스터(278, 280)들 은시프 트레지스터(264, 266)과 마찬가지로 접속되고, 제어신호 CI12를 수신한다. 더우기, 시프트 레지스터(278)는 스트로브 신호 STB8를 수신하는 반면에, 시프트 레지스터(280)는 스트로브 신호 STB9를 받는다. 시프트 레지스터(280)의 1출력은 레지스터(278)의 1입력으로 귀환하고, 그 제2출력은 NAND 게이트(274)에 결합되고, 상기 NAND 게이트(274의) 나머지 입력은 게이트(272)의 출력에 접속된다.

이제까지의 설명으로 미루어 볼 때, 시프트 레지스터들(278, 280)에 인가된 데이타는 게이트(272)의 출력측에 제공된 배타적 OR 데이타와 함께 논리합됨이 명백하다. 게이트(274)의 출력은 플립플롭(276)에 결합되고, 클럭신호 CPX에 의해 리세트된다. 플립플롭(276)의 출력은 제8b도에서 동일번호가 부여된 단자(282)에 결합된다.

제8b도를 참조하면, NAND 게이트(284)는 그 입력단에서 스트로브 신호 STBD 및 STB11을 수신한다. 게이트(284)의 출력은 제1플립플롭(286)과 제2플립플롭(288)을 포함한 타이밍 및 동기회로에 결합된다. 이들 플립플롭들(286, 288)은 둘다 그들의 리세트 입력에서 클럭신호 CPX를 수신한다. 플립플롭(288)의 출력은 NAND 게이트(290)의 1입력에 결합되고, NAND(290) 게이트의 제2입력은 플립플롭(286)의 제2출력에 결합된다. NAND 게이트(290)의 출력은 1입력이 상술한 단자(282)에 결합된 카운터(292)의 리세트 입력에 결합된다.

도시한 바와같이, 카운터(292)는 클럭신호 CPX뿐만 아니라 제어신호 CI12도 수신한다. 카운터(292)의 출력은 버스 구동회로(294)에 인가되고 상기 버스 구동회로(294)는 카운터(292)와 데이타 버스 라인(DB

-DB3)간에서 인터페이스로서 사용된다. 스트로브 신호 STB11은 적절한 시간에 상관 색인이 데이타 버스로 스트로브될 수 있도록 버스 구동회로(294)에 인가된다. 제2구동회로(295)는 더미(dummy) 장치로서 기능하여 단순히 데이타 버스에 나머지 8비트를 채우는데 사용될 뿐이다.

카운터(296)는 클럭펄스 CPX에 의해 증분되고, 1쌍의 필립플롭들(298, 299)로 구성된 분할기 회로로서 접속되어 있다. 기설정된 카운터 증분이 발생하면, 플립플롭(298)을 리세트시키고 상술한 제어신호 CI12를 발생시키는 카운터 출력펄스가 발생된다. 플립플롭(298)의 제2출력은 카운터(296)에 다시 접속되어 있어, 8개의 CPX 펄스들이 발생한 후에 CI12 및 CI13을 디스에이블시킨다. 플립플롭(299)은 신호 CI12를 발생시키는 플립플롭(298)의 리세팅 동작에 의해 세트된다. 따라서, 신호 CI3은 플립플롭(298)이 리세트될 때마다 발생된다. 플립플롭들(298, 299)의 1입력은 둘다 상술한 게이트(290)의 출력에 접속된다.

이미 설명하였듯이, 상관회로는 본 발명에 있어서 2중 사용의 의미를 지니고 있다. 문자식별을 위해 사용되는 하나의 응용에서, 미리 알고 있는 케어 맵을 나타내는 데이타는 시프트 레지스터들(278, 280)에 인가된다. 미지의 문자 또는 패턴맵들을 나타내는 데이타는 시프트 레지스터들(260, 262)에 인가된다. 상관색인은 이 데이타에 가해지는 배타적 OR 동작으로부터 그리고 후속하는 AND 동작으로부터 결정되어, 카운터(292)의 출력에 나타난다. 상관회로는 또한 메트릭스에서 미지 문자의 위치를 결정하는 역할도 갖는다. 이 경우, 라인 존재 신호들의 연속 합이 계산된다. 여기서 상관회로는 특정의 상태에 맞도록 개작되어야 한다. 구체적으로 말해, 더미 데이타는 시프트 레지스터들(264, 266, 278 및 280)내에 배치되고, 주사 데이타는 레지스터들(260, 262)내에 배치된다. 따라서, 카운터(292)에 인가된 데이타는 그 특정 주사에서 유도된 데이타, 구체적으로 말해 본 실시예에서 주사의 중앙 부분으로부터 유도된 데이타만 표시하게 된다. 이경우에 카운터의 기능은 단순히 라인 존재표시들을 나타내는 "1"들의 수를 계수하는 것이다.

다시 제6도 및 제7a도를 참조하면, 프로그램머블 제어회로(142)의 시스템 클럭 발생기는 다이오드어레이(40)의 출력신호들을 연속적으로 주사하게 신호를 공급한다. 주사들간의 주기는 본 발명의 양호한 실시예에 있어서 7msec로 설정되어 있다.

본 발명에 의한 패턴 식별 방법을 상술한 시스템의 특정 실시예를 참고로 하여, 그리고 제9도, 제10도 및 제11도에 도시한 기능적인 흐름도 및 제12도 및 제13도의 맵들을 참고로하여 설명한다. 여러 동부작분들이 미리 프로그램되어 있어, 제2a도에 도시한 바와 같이 마이크로 컴퓨터(19) 및 그 PROM의 제어하에 실행되거나 제7a도에 도시한 프로그램머블 제어회로(142)의 일부를 구성하는 PROM의 제어하여 실행된다. 그러나, 본 발명 그 자체를 이렇게만 한정시킬 의사는 없으며, 성능과 코스트의 고려만되어 있다면 하드웨어 구성이 가능하다.

다음의 표는 제9도 내지 제11도의 기능적인 흐름도에 나타나는 변수 또는 약어를 간단히 설명한 것이다.

IT 광강도 임계치

n 광강도를 임계치로 조정하기 위해 남아 있는 비교 횟수

M 어레이의 주사수

N 어레이의 추가적인 주사수

LP 라인 존재 신호

CT 카운트 임계치

P 최대 수평 문자 치수(예를들어, 14개의 메트릭스 요소)를 망라

하는 주사수

H₁또는 H₂수평 메트릭스 요소들의 수

V₁또는 V₂수직 메트릭스 요수들의 수

W 격자 메트릭스내에서 위치 가능한 미지 패턴수

COT 상관 임계치

MDT 최소 차이 임계치

상관 색인들간의 차

상술하였듯이, 단부 플러그(12)위에 스탬프된 문자들은 대개 플러그 칼러(14)의 원통형 표면을 에워싸는 통로를 따라 정렬되어 있다. 기대된 높이, 즉 고려중인 특정 실시예의 각 문자의 "수직" 치수들은 약 1/8인치인데, 이것은 광학적 변형이 고려된 후 제4도에 도시한 격자 메트릭스내의 14개의 요소로 변환된다. 예상된 최대폭의 치수 몇몇 문자 예를들어 글자 "I"는 넓지 않을 것이라는 것을 알겠지만, 14개의 영역 요소와 유사하다. 더우기, 앞서 설명했듯이, 각 플러그는 통로를 따른 정상적인 간격 즉, 예상된 간격이 대개 균일한 연속적인 7문자들을 지닌다. 고려중인 구체적인 실시예에서, 처음 2개의 문자는 항상 영문자이고, 그 다음 5개 문자는 숫자이다. 앞서, "예상된" 기준에 관하여 변화가 일어날 수 있다고 언급한 바 있는데 이 기준에는 문자 방향 및 예상된 라인폭이 포함된다. 그럼에도 불구하고, 이러한 기준은 플러그 칼러상의 미지문자들의 패턴 위치 및 긍극적인 식별에 관한 척도로서 제공된다.

제9a도와 제9b도에는 공동으로 반사도가 폭넓게 변할 소지가 있는 여러 면들 또는 단일면으로부터 문자들을 판독할 수 있도록 하는 조명 레벨을 제어하기 위한 기능적 흐름도가 도시되어 있다. 단부 플러그는 지르코늄 합금으로 만드는 것이 바람직하지만, 반사도가 비교적 높은 반사면을 광학시스템에 제시한다는 사실은 앞서 설명한 바 있다. 그러나, 이러한 표면에는 플러그를 다룰 때 생긴 다른 자국 및 긁힌 상처뿐만 아니라 가스방출로 인한 얼룩이 생길 수 있다. 이러한 흔적 모두는 판독될 미지의 문자가 대비되어야 하는 바탕을 제공하는 문자 지지면의 반사도에 영향을 줄 수 있다. 이에 따라, 이것들은 실제와는 다른 라인 존재 또는 라인 부재 표시들을 발생시킬 수 있다.

이러한 거짓 표시들은 스탬프처리 결과에 따라 가장자리 혼란으로부터 야기되는 바와 같이 표면의 불균일성으로부터도 연유할 수도 있다.

따라서 시스템의 동작범위를 확대하기 위해서는 미지 패턴의 판독 동작중에 존재하는 그러한 광범위로 상이한 반사조건에 적용시키기 위한 광원의 강도 레벨을 조정하는 것이 필요하다. 이 광강도의 조절은 높은 광강도의 램프(32)를 제어하는 것이고, 이 램프는 실시예에서 백열 램프로 구성되고, 따라서 광강도가 증대하기 위하여 비교적 긴 응답시간이 필요하고, 또 그 소멸에 대해서도 상당한 응답시간을 가진다. 이것은 빠른 응답이 요구되는 조건에는 적합치 않다.

예를들면 오염에 의한 암점이 플러그에 관한 상기한 광학시스템의 상대 이동에 의하여 어레이의 시야내에서 돌연 이동하는 경우 등이다. 따라서 광강도는 신속한 응답성을 달성하고 가능한 한 빠른 소망의 강도 레벨의 도달을 가능하도록 하기 위해서는 비직선적으로 제어되어야 한다. 후에 상세히 설명하겠으나 본 발명은 종래 기술에서 채용된 상투적인 귀환 제어 기술의 사용에 의하기보다 짧은 시간 간격에서 정상적인 광강도를 발생할 수 있도록 한 것이다.

제9a도는 조명 강도 제어 동작 개시를 나타내고 있다. 이점에서, 분리된 밝거나 어두운 스포트(spot)가 부당하게 광강도 제어 동작의 결과를 바이어스 시키지 않도록 판독기 헤드의 회전이 시작된다. 상기 동작 개시 다음에 광강도가 측정된다. 본 발명의 양호한 실시예에서, 이러한 광강도 측정은 어레이를 이루고 있는 전체의 다이오드에서 경험을 토대로 선택한 일군의 다이오드로부터 나온 출력 신호에 따라 행해진다. 어레이를 주사할 때마다 64개의 출력신호가 나오는 이 실시예에서, 9개의 다이오드 출력신호의 제어그룹은 일반적인 광강도를 나타내는 것으로 선택된다. 제어 결정용 귀환신호는 제어 그룹으로부터 나온 신호에 의해 제공된다.

제9a도, 제9b도에서 설명한 동작은 문자가 나타나는 바탕의 반사도의 차이를 자동 조정하는 것이다. 따라서, 제1도의 영역(18)등과 같이 탈색된 영역이 어레이 앞에 갑작스럽게 나타나서 이 어레이로 반사되는 빛의 양이 줄어들 때, 램프(32)로 인가되는 전력 보정이 신속하고도 자동적으로 이루어진다.

제10a도 내지 제10e도는 연속적인 문자에서 첫번째 문자의 위치를 수직 그리고 수평으로 찾기 위한 과정을 나타낸 것이다. 주사하여 얻은 수집 정보는 RAM에 저장되고, 이 데이타는 피이크에 대해 검사된다. 각 피이크의 위치는 마아크되고 어떤 피이크들은 검출된 피이크의 총수로부터 선택된다. 이 선택은 검출된 피이크들의 상호 간격을 기준으로 하는 것이다. 그러므로 상기 간격은 문자들의 예상간격에 해당하는 피이크들만으로 선택된다. 예상된 문자 간격에 관한 데이타가 마이크로 컴퓨터의 PROM에 저장된다. 이 동작은 마이크로 컴퓨터의 마이크로 프로세서에서 편리하게 실행되지만, 좀더 전통적인 회로에 의해서도 수행될 수도 있다. 이것은 선택된 피이크들의 카운트가 일련의 문자들의 수와 동일해질 때까지 계속된다. 상기 수는 본 실시예에서 "7"이고, 이미 저장된 PROM내에 마찬가지로 기억된다.

예시한 문자 위치 처리의 변형례가 제10e도에 표시되어 있는데, 이 변형래는 상술한 피이크들의 위치를 보다 더 정밀하게 결정할 수 있게 한다. 이 동작은 제10b도에 "적당히 간격진 피이크들만 선택"이라고 표시된 단계를 일련의 단계로 대신 나타낸 것이다.

문자 식별 과정은 미리 알게된 맵 즉, 주지의 문자 세트의 맵 및 대응 캐어 맵들을 판독될 미지 문자의 데이타 맵에 적용할 수 있도록 상술한 상관 회로를 활용한다. 이러한 시도는 어떠한 문자세트들의 사용도 가능케하므로, 상이한 유형의 라인 패턴들이 식별될 수도 있다. 확인될 수 있는 라인 패턴수는 본 장치의 이용 가능한 저장 용량에 의해 결정되지만, 본질적으로 확인될 수 있는 라인패턴수에 대한 제한은 존재하지 않는다. 상관 회로를 사용함으로서, 빠른 식별 속도를 얻을 수 있고 에러비율을 매우 낮게 유지할 수 있다.

문자 식별 과정은 제11a도, 제11b도에서 흐름도로 예시하였다. 이 과정은 상술한 바 있는 문자 위치 처리에 이어 행해진다. 식별된 문자는 이 시점에서 치수가 16×16 요소로 된 메트릭스 부분에 내장된다.

본 발명을 이렇게 한정하는 것은 아니지만, 이 실시예에서 판독과정은 일련의 미지의 문자들이 존재하고, 통로를 따라 미지의 문자들이 일반적으로 정렬되어 있고, 그리고 이미지의 문자들이 예상된 라인폭, 문자치수, 문자간격 등에 맞는다는 가정하에 진행된다. 앞서 언급하였듯이, 주지의 요인들 중에는 어떤 특정 문자세트에 속하는 문자들이 통로를 따라 어떤 위치에서만 나타나고 그밖에 곳에서는 나타나지 않을 것이라는 사실도 들어 있다. 구체적으로 말해, 일련의 문자중 처음 2문자는 항시 영문자들이고 그뒤에 5개의 숫자문자들이 나타나야 할 것이다.

어떤 요소끼리의 비교는 미지의 문자 맵과 처음의 주지문자 즉, 영문자 세중 처음 문자 간에서 이루어진다. 이것은 배타적 OR 동작을 통해 이루어진다. 이 동작에 의해 비교된 메트릭스 격자상에서의 상호 동일한 요소들이 확인될 수 있다-서로 동일한 것으로 확인된 2 맵내의 요소들은 케어 맵내의 해당요소들과 비교된다. 이것은 AND 동작에 의해 수행된다. 추가적인 처리 과정을 따라서, 상관 색인(CI)이 결정된다. 상관 색인은 미지의 문자와 또 이것이 비교된 주지의 문자간의 상관정도를 나타내는 표식이다.

제12a도와 제12b도는 문자 맵들의 발생을 예시하고 있다. 각각의 맵은 각 패턴 세트들의 여러)실예를 제공하는 여러 매체들을 구비한 학습 세트의 반복적인 판독으로부터 생성된다. 이 특정 실시예에서, 학습 세트는 다수의 단부 플러그로 구성되고, 이들 단부 플러그의 각 표면에는 7개의 영문자 및 숫자가 스탬프되어 있다. 이들 플러그 수는 충분히 커서 영문자와 숫자 세트의 각각의 문자로 된 다양한 예들을 제공한다.

제7b도와 관련하여 설명한 방법을 사용하면, 라인 존재(어두운) 및 라인 부존재(밝은) 표시들이 각각의 판독을 행하는 동안 학습 세트의 각 문자를 위해 마련된다. 특정 문자가 연관된 격자 메트릭스 부분의 요소 각각을 위해 어떤 번호가 RAM에 저장된다. 이러한 번호 각각은 그 요소가 특정 상태 표시 즉, 라인 존재 표시 또는 라인 부재표시에 따라 판독되어진 횟수를 나타낸다. 이때 여러번 판독함으로써 마련된 상태 표시는 그 요소 맵을 발생시킬 목적으로 지정된 상태 표시가 된다. 방금 사용한 "여러번 판독"이란 표현은 경험에 입각하여 결정된 계수로 정의됨을 유의해야 한다.예를들어, 이들 계수는, 고려중인 문자에 대해 그 요소의 모든 판독 횟수의(51퍼센트라기보다는) 70퍼센트 이상이 동일한 결과를 생성할 경우에만, 특정 상태표시가 채용될 것이라고 규정지을 수도 있다. 이때, 모든 판독횟수의 69퍼센트만이 동일한 결과를 제공할 경우, 이 요소의 상태는 명확하기 못한 것으로 간주된다. 따라서, 다수의 요소들은 어르스름한 영역(twilight zone)으로 떨어질 것이고, 이에 대한 상태 표시는 기록되지 않게 된다.

제12a도는 숫자 문자인 0, 1, 2에 대한 맵을 나타내고 있다. 각각의 경우에 있어서의 격자 메트릭스 부분은 이 실시예에서 10개의 수평요소와 16개의 수직요소로 한정되었다. ×표는 다수의 판독에 있어서 라인존재(어두운) 표시들이 판독된 요소들을 나타낸다. 어떤 특정 문자의 대응 부분들은 그 문자가 대칭일지라도, 반드시 동일 방식으로 맵되는 것은 아니다. 예를들어, 문자 "0"의 수직부분은 도면에서 서로 다르다. 즉, 좌측변은 다수의 판독에서 어둡게 나타나는 요소를 우측변보다 많이 내포한다. 마찬가지로 이 문자의 상, 하부분도 어두운 요소들을 서로 다르게 지니고 있다.

제12b도는 제12a도에 도시한 동일 문자들에 대한 것이지만, 제12a도의 문자와는 다른 기준에 따라 구성한 맵을 예시한 것이다. 따라서, 여러번의 판독에서 밝게 나타나는 요소들은 제12b도에서 공백으로 표시되지만, 판독에 있어서 밝게 나타나지 않은 요소들은 ×로 표시된다.

동일 문자에 대한 제12a도, 제12b도의 맵들을 비교하면, 요소들의 상태가 쉽게 확인될 수 없는 상술한 어르스름한 영역의 위치를 알 수 있다.

예를들어, 문자 "1"에 대한 제12a도의 맵은 요소들(D-3, D-4, …D-12)을 어두운 것으로 나타내지 않았다. 그러나, 이에 대응하는 제12b도의 맵에서는, 요소들(D-3, D-7, D-8, D-9, D-10 및 D-12)이 밝지 않은 것으로 표시되어 있다. 따라서, 후자의 요소들은 불확실한 영역이고, 다른 문자와 확인하는데 또는 그것에 대해 뚜렷이 하는데 사용될 수 없다.

한편, 제12a도에서, 문자 "1"의 요소들(G-4, G-5, …G-14)은 모두 어둡지 않은 것으로서 표시되어 있다. 이에 대응하는 제12b도의 맵에서는, 이들 요소가 모두 밝지 않은 것으로 도시되어 있다. 따라서, 적용된 기준에 따르면, 문자 "1"에 대한 최종적인 맵은 요소들(G-4 내지 G-14)을 어두운 것으로 보다 잘 표시할 수도 있다. 그러나, 제12a도는 좁더 신중하고 그에따라 좁더 신빙성있는 문자 "1"의 맵을 나타내는데, 그 이유는 제12도가 요소들(G-4 내지 G-14)을 배재하고 이것들을 여러번의 판독에 있어서 어두운 것으로 묘사하지 않았기 때문이다.

제13a도는 상술한 문자 0, 1, 2에 대한 "케어"맵을 예시하고 있다. 각각의 캐어 맵은 어떤 특정 문자와 그와 동일한 세트의 기타 문자들 즉, 현재 그려중인 기타 모든 숫자간의 차이가 최대한 요소들로 한정된다. 이것은 어떤 특정문자의 맵을 취해 이것을 동일한 세트내의 나머지 문자들 각각의 문자 맵들과 연속적으로 비교하는 것에 의해 이루어진다. 각각의 비교 결과는 대응적으로 위치한 동일 요소들을 확인해준다. 비교된 미지의 문자에 따라 가장 큰 수의 동일 요소를 지닌 문자는 "가장 유사한" 문자로 지정된다. 예를들어, 문자 1 내지 9가 문자 0에 연속적으로 비교되는 경우, 문자 9는 "가장 유사한" 문자이다라고 결론짓는 것이 당연할 것이다.

그후, 대응적으로 위치한 비유사 요소들은 비교된 문자, 즉 테스트중인 문자 및 가장 유사한 문자의 맵 예를들면 문자 0내지 9의 맵에 있어서 식별된다. 그리고 이들 요소는 예비적인 "케어"맵을 구성하는데, 이러한 이름은 이것이 두 문자들간을 구별하는데 관심의 대상인 유일한 요소들을 내포하기 때문에 생긴 것이다.

이렇게 발생한 케어 맵은 그 세트내의 나머지 문자들 각각의 문자 맵에 비교된다. 본 실시예에서, 문자 0에 대한 캐어 맵은 문자 1 내지 8에 대한 문자 맵과 연속적으로 비교된다. 이러한 비교에 있어서, 대응적으로 위치한 비유시 요소들이 확인되고, 문자 0을 위해 정선된 케어 맵이 발생된다. 문자 0을 그와 가장 유사한(여기서는 문자 9라고 가정) 문자와 비교할 때 확인되는 비유사 요소들 그들중 정선된 케어 맵에 유지된 요소들만이 문자 0을 문자 1 내지 8과 각각 비교하는데 있어서 역시 비유사 요소로서의 자격이 있다.

마지막 임의적 단계로서, 정규의 수자 문자 각각에 대해 계산될 수 있어, 이에 따른 완전한 정합으로 인해 그 문자에 대한 기타 모든 접합들이 기준을 삼을 수 있는 어떤 수를 생성하게 될 것이다. 8비트 워어드를 사용하면, 정합된 문자의 ×표시를 얻기 위해 각 상관 색인이 비교되는 수로서 255란 값이 지정된다.

제13b도는 각각의 맵이 규정수의 요소들을 내포할 때까지 가장 그럴듯한 어둡고 밝은 요소들이 제13a도의 케어 맵에 가산되는 케어 맵 개념을 임의 확장시켜 예시한 것이다.

이미 설명하였듯이, 격자 메트릭스는 본 발명의 동작을 시각화할 목적으로 본 명세서에 도입시킨 순전히 가상적인 개념이다. 이것은 주지의 문자들과 관련하여 위에서 설명한 패턴 및 케어 지도의 경우에도 마찬가지라 말할 수 있다. 이러한 맵들은 외형적으로 작성되거나 인쇄할 수도 있지만, 이들은 본 발명에 있어서 PROM 및 RAM의 적절한 어드레스에 저장된 신호 형태로 있을 때에만 현실성을 갖는다. 따라서, 제12a 내지 제13b도에 도시된 맵용 신호들을 발생, 저장시키기 위해 요구되는 다양한 비교 및 기타 조작이 마이크로프로세서 제어하에 상관기에서 실행된다.

본 발명의 양호한 실시예에 관한 전술한 설명으로 미루어 볼 때, 여기서 설명한 시스템 및 방법 그리고 그 구체적인 특징들은 금속성 단부 플러그의 표면에다 스탬프로 찍은 연속적인 영문자들의 광학적 판독에만 한정되는 것이 아니고, 어떠한 라인 패턴 또는 상이한 종류의 매체로부터 방향을 갖고 임의 형상을 지닌 패턴의 판독, 특히 일련의 라인 패턴 판독에 응용할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 본 발명은 여러가지 상이하면서도 불리한 조건하에서 높은 신뢰성을 갖고 판독이 실행될 수 있게 한다. 본 발명의 장치는 매체위의 얼룩, 흔적, 긁힌 자국 등을 포용할 수 있을 뿐만 아니라, 평면이 아닌 패턴 지지면으로서 반사도가 상이한 매체, 균일하지 않은 매체의 표면, 그리고 위치, 크기, 방향 및 라인폭 등의 변화에 의해 기준을 벗어난 패턴들을 포용할 수 있다. 여기서 예시하고 설명한 특정 실시예 이외에, 본 발명은 터어빈 블레이드의 곡선면 또는 키이의 평평한 표면에서 스탬프로 찍은 문자 또는 기타 라인 패턴을 판독하는데 응용할 수 있을 뿐만 아니라, 타이어 위에 나타나는 문자, 어떤 표면에 양각된 문자, 타이프라이터 또는 프린터의 타이프폰트를 검사하기 위해 종이에 인쇄되어 있는 문자, 그리고 기타 다양한 매체에 배치된 문자들을 판독하는데 응용할 수 있다.

본 명세서에서 라인 패턴이라는 용어는 광범위한 의미로 사용되었으며, 다양한 마이크로회로 소자들을 만들기 위한 식각된 마스크등에 의해 확립되고, 동일 목적(다양한 마이크로 회로 소자들을 만드는)을 위한 기판, VLSI 및 하이브리드 마이크로회로, 인쇄회로, 그리고 유사한 회로 소자들에 의해 확립된 라인 형태를 포함하는 것을 이해할 수 있다. 주지 형태의 어떤 맵을 상술한 구성요소중의 어떠한 것의 맵에 비교함으로써, 이것들의 제조 검사는 다양한 목적으로 실행될 수도 있으며, 예를들어 이들 구성요소에 있어서의 상호 연결의 존재 또는 부존재를 검사하기 위한 단층 검사를 행하거나 회로 소자들을 검사하기 위해 실행될 수도 있다. 따라서, 본 발명은 영문자들의 판독에만 한정되는 것이 아니고, 어떠한 유형의 패턴, 또는 시스템의 이용 가능한 기억 용량에 의해 1차적으로 숫자에 있어서 제한되는 패턴 세트들을 판독하는데 응용할 수 있다. 더우기, 본 발명은 새로운 패턴들을 알아낼 수 있는 능력이 있기 때문에, 유사한 미지의 패턴들을 확인하도록 메모리에 관여할 수 있는 새로운 패턴수에 본질적으로 아무런 제한이 없다.

본 발명은 우선적으로 저질인 패턴 즉, 패턴의 변화 또는 패턴 배경 혹은 그 양쪽에 관련하는 요인 때문에 그 판독이 어려운 패턴의 판독을 용이하게 할 의도로 구성되지만, 이것은 고품질의 패턴을 판독하는 데도 적용시킬 수 있다. 어떤 상태하에서, 본 발명의 어떤 특징들은 생략될 수도 있고 혹은 단독으로 사용될 수도 있고, 상술한 특징들중 모두는 아니지만 몇몇과 사용될 수도 있다. 따라서 본 발명은 여기서 설명한 전반적인 시스템의 개별적인 특징을 포함하고, 더우기 여기서 설명한 특징들중 몇몇을 결합시켜 그외의 특징없이도 사용할 수 있다.

또한, 패턴 식별 분야에 지식이 있는 자는 본 발명의 영역내에서 본 발명의 특징을 쉽게 수정 또는 변경 시킬 수 있다. 예를들어, 판독기 헤드에 슬립링 기구를 사용해서 광학 시스템을 특정각도만 회전시키고 그후 그 출발위치에 역전시키는 구동방식에 대신해서 연속 회전시키는 것도 할 수 있다. 또한, 광학시스템을 고정시켜 플러그쪽을 판독기 헤드내에서 회전시킬 수 있다는 것은 본 기술에 숙련된 자에게는 명백한 것이다. 따라서 매체의 운동 또는 판독기 헤드의 운동 어는것에 의해서 혹은 양쪽의 운동에 의해서 양자간의 상대운동이 형성된다. 어떤 상태하에서는, 판독기 헤드를 표준형 텔레비젼 카메라로 대치시켜 상대적인 기계운동을 배제시킬 수도 있다.

조사용 광원은 광강도가 큰 백열전등으로 나타냈으나 레이저등과 같이 기타 광원을 사용할 수도 있다. 이 빛은 특정한 응용에의 특정 요구 사항에 따라 직진시키거나 확산시킬 수도 있다.

본 발명의 양호한 실시예에서는 선형의 다이오드 어레이를 전자적으로 주사시켜 시스템의 가격뿐만 아니라 필요한 회로수를 갈소시켰다. 이에 따라, 직렬로 판독된 다이오드 출력 신호가 얻어지지만 본 발명은 이것에만 제한되는 것이 아니고, 어떤 경우에는 예를들면, 동작을 가속화시키기 위한 경우에는 모든 다이오드를 동시에 샘플링시킬 수도 있다.

이제까지 설명한 방법의 어떤 부위에 관해서도 여러가지 대체적인 구성을 채택할 수 있다. 따라서, 미지의 문자들의 존재를 가리키는 피이크의 위치를 찾기 위한 대안적인 실시예를 제10도와 관련하여 설명하였었다. 필요하다면, 기타의 수정이 가해질 수도 있다.

예를들어, 제7b도는 테스트 요소가 가장자리 강화 동작에 의해 비교되는 메트릭스 요소들의 원형 구성을 예시하였지만, 상이한 유형의 형태가 사용될 수도 있다. 따라서, 인접 요소들은 ×형태 구성으로 정열시키고, 테스트 요소를 그 중앙에 배치시킬 수도 있다.

이들 요소들을 정열시키는 또 다른 방법은 이들을 사각형의 코오너에다 중앙의 테스트 요소로부터 이격되게 결집시켜 놓은 것이다. 이들 구성중 어떠한 것에도 켜지는 기준은 테스트 요소를 인접 요소 형태의 매스 중앙(도심)에다 테스트 년소를 놓아 대칭을 유지시키고 그 구성에서 가장 멀리 떨어진 요소가 가능한한 멀지 않도록 미지 패턴의 라인폭을 고려하면서 배치시키는 것이다.

본 명세서에 설명한 창안적인 방법을 어떤 마이크로 프로세서에리 유리하게 실행되지만, 필요시 그밖에서도 수행될 수 있음을 이미 언급한 바 있다. 상관기등에 의해 실행되는 기타 동작들은 마이크로 프로세서에서도 수행될 수 있다. 언제 어디서 어떻게 어떤 특정기능을 실행하고 완수하는가에 대한 결정은 주로 요망된 성능, 경제적인 요인, 편리성, 그리고 때때로는 요망한 어떤 특성을 지닌 전자소자의 상업적 이용성에 의해 이루어진다. 따라서, 어떤 동작이 마이크로 프로세서나 그 이외에서 실행되는 나는 본 발명 자체와 무관한 고려 사항이다.

전술한 설명에서 알 수 있듯이, 본 발명은 이 기술분야에 숙련된 자의 지식범위내에서 변경시키고 수정하며 대치하고 등가구성을 할 수 있는 소자가 아주 많다는 것을 알 수 있을 것이다. 따라서, 의도하는 바는 본 발명이 특허청구 범위에 의해서만 한정된다는 것이다.

Claims

예상된 패턴 크기, 간격 및 라인폭에 각기 거의 일치하고, 패턴 지지 매체위의 기설정된 통로를 따라 배치되고, 주지의 서로 다른 패턴 세트들중 적어도 1개의 세트로부터 선택되는 미지의 불연속 라인패턴들을 직렬로 판독하기 위한 장치로서, 상기 장치는 상기 패턴 지지 매체를 조사하기 위한 수단, 점진적으로 진행하는 영역내에서 상기 매체의 패턴 지지면의 단일 영역 요소로부터 어떤 일정순간 반사되는 빛에 해당하는 진폭을 각기 갖는 다수의 출력 신호를 발생시키기 위해 상기 통로를 따라 상기 점진적으로 진행하는 영역으로부터 반사된 빛을 갈지하기 위한 수단, 상기 출력신호를 주기적으로 샘플링시키기 위한 수단, 상기 샘플링된 출력 신호로부터 상기 영역 요소 각각에 대한 패턴 라인 존재 또는 부재를 각기 표시하는 상태 표시를 유도하기 위한 수단, 저장 수단, 상기 매체 표면의 상기 영역 요소에 대응하는 메트릭스 요소들을 지닌 가상 격자 메트릭스 위에 상기 미지 패턴들을 함께 표시하는 상기 상태 표시를 적절한 어드레스로 상기 저장 수단에 기억시킴으로써 상기 미지 패턴들을 맵하기 위한 수단, 연속 샘플링된 출력 신호로부터 유도된 상기 상태 표시들중 라인 존재 표시들의 연속 카운트를 실행하기 위한 수단, 상기 카운트에서 피이크들을 검출하기 위한 수단, 상기 격자 메트릭스 위의 미지 패턴 맵의 예상된 위치들에 따라 상기 검출된 피이크들로 부터 피이크를 선택하기 위한 수단, 상기 예상된 위치들중 1개의 위치를 각기 포함할뿐만 아니라 그 안에 어떤 패턴을 내포하는 상기 격자 메트릭스의 제한 부분들을 정의하기 위한 수단, 상기 미지 패턴의 위치가 상기 격자 메트릭스에서 정밀하게 정의될 때까지 상기 격자 메트릭스 부분 각각의 영역을 연속적으로 갈소시키기 위한 수단, 각 미지 패턴 맵과 상기 세트내의 주지 패턴 맵을 요소마다 연속 비교해서 상기 격자 메트릭스상에서 위치 식별이 가능하고 연속적으로 대응적으로 위치한 요소간의 동일성을 결정하기 위한 제1비교수단과, 상기 동일성이 식별된 요소를 상기 세트내의 주지 패턴에 관련된 최대 상위 맵의 요소와 연속적으로 요소마다 비교해서 대응적으로 위치한 요소들간의 동일성을 결정하기 위한 제2비교 수단을 포함하여, 상기 미지 패턴 각각을 상기 주지 패턴들에 관하여 확인하기 위한 수단, 상기 제2비교 수단에 의해 얻어진 최대 상관도를 상기 세트내의 상이한 패턴에 대해 결정하기 위한 수단 및 상기 최대 상관도가 얻어진 주지패턴을 표시하기 위한 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 패턴 식별장치.
제1항에 있어서, 상기 격자 메트릭스 부분내에 존재 가능한 다수의 주지 패턴 각각에 대해 상기 비교들을 반복하기 위한 수단과, 상기 주지 패턴 맵과 상기 세트내의 다른 주지 패턴 맵과의 비교로부터 얻어진 최대 상관도를 결정하는데 사용하기 위해, 동일한 주지 패턴과 미지 패턴 맵과의 모든 위치 비교들로부터 얻어진 최대 상관도를 선택하기 위한 수단을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 식별 장치.
제1항에 있어서, 상기 통로를 따라 상기 미지 패턴들의 예상된 간격과 부합되는 상기 피이크들을 선택하기 위한 수단을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 식별 장치.
제3항에 있어서, 상기 제1비교수단과 제2비교수단은 배타적 OR 회로와 논리 AND 회로인 것을 특징으로 하는 패턴 식별 장치.
제3항에 있어서, 상기 출력신호들로부터 상태 표시를 유도하기 위한 수단은, 상기 표면의 어떤 대응 영역 요소에서 반사된 빛에 해당하는 기설정된 다수의 광강도 레벨의 하나로서 상기 출력신호들 각각의 진폭을 저장하기 위한수단, 테스트중인 요소에 대해 대칭적이고 기설정된 모양으로 배열되는 다수의 인접 영역 요소의 평균 강도 레벨에 대해 어떤 영역 요소의 강도 레벨을 검사하기 위해, 상기 평균 강도 레벨을 상기 데스트 요소의 강도 레벨과 비교하기 위한 수단을 포함하는 검사수단 및 상기 테스트 요소의 광강도 레벨이 상기 평균 강도 레벨보다 작은지 또는 큰지 여부에 따라 상기 테스트 요소에 대한 라인 존재 또는 라인 부재 상태 표시를 저장하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 식별 장치.
제1항에 있어서, 상기 패턴들을 판독하기 위해 요구되는 광강도가 동작중 발샐하는 어떤 조건에 따라 변화하는 경우에 상기 장치는 가변 광원, 상기 동작시 어떤 일정 시간에 요구된 광강도에 연속적으로 근접하는 방식으로 상기 광원에 의해 제공되는 실제 광강도를 변동시키기 위한 수단을 추가로 구비하여 실제 광강도가 요구된 광강도 변화를 신속히 따라 갈 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 패턴 식별 장치.
제6항에 있어서, 상기 출력 신호를 제공하도록 개작된 갈광소자 어레이, 각 주기적 샘플링동안 상기 출력 신호를 연속적으로 주사하기 위한 수단 및 상기 매체와 상기 어레이간에 상기 통로 방향의 상대적 운동을 제공하기 위한 수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 식별 장치.
제1항에 있어서, 상기 미지 패턴들의 예상된 간격에 부합하도록 상기 통로를 따라 형성된 위치에 상기 선택된 피이크를 마련하는 수단, 상기 선택 피이크들의 카운트를 제공하는 수단, 상기 불연속 패턴의 기설정된 수외 동일한 피이크카운트 임계치를 상기 저장수단에 저장시키기 위한 수단, 상기 선택된 피이크카운트를 상기 피이크카운트 임계치와 비교시키기 위한 수단 및 상기 카운트가 상기 피이크카운트 임계치에 도달했을 때 상기 미지 패턴들 각자의 격자 메트릭스 부분내에서 미지 패턴 분리를 개시하도록 상기 제2비교수단에 반응하는 수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 패턴 식별 장치.
제8항에 있어서, 상기 미지 패턴들의 예상된 간격에 부합하도록 상기 통로를 따라 형성된 위치들에서만 상기 검출된 피이크들로부터 피이크를 선택하기 위한 수단, 상기 선택된 피이크들중에서 최대 피이크를 선택하기 위한 수단, 상기 선택된 최대 피이크의 위치와 걸치는 영역에서 데이타의 Q주사를 소거위한 수단, 상기 저장 데이타의 나머지 부분에서 라인 존재 신호들을 계수하기 위한 수단, P회 주사를 행하는 동안 상기 라인 존재 신호의 연속합을 결정하기 위한 수단, 상기 마지막으로 언급된 연속합에서 피이크들을 검출하는 상기 피이크 검출수단을 포함한 수단, 상기 마지막 검출된 피이크들로부터 최대 피이크를 선택하는 전술한 과정을 반복시키기 위한 수단, 상기 선택된 피이크들의 카운트를 공급하기 위한 수단, 상기 기설정된 패턴수와 동일한 피이크 카운트 임계치를 상기 제2저장수단에 저장하기 위한 수단, 상기 선택된 피이크카운트를 상기 피이크 카운트 임계치와 비교시키기 위한 수단 및 상기 카운트가 상기 피이크차카운트 임계치에 도달했을 때 상기 미지 패턴들 각자의 격자 메트릭스 부분내에서 상기 미지패턴 분리를 개시하도록 상기 제2비교수단에 반응하는 수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 패턴 식별 장치.
제1항에 있어서, 상기 다이오드 어레이의 출력신호를 주기적으로 샘플링할 수 있는 수단이 상기 패턴들의 라인폭의 다중 샘플링을 제공할만큼 충분히 클 비율로 샘플링할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 패턴 식별 장치.
제1항에 있어서, 상기 주기적으로 샘플링할 수 있는 수단이 각각 분리된 출력신호를 발생할 수 있도록 정렬된 다수의 감광소자와 연속된 상기 소자의 출력신호들을 주기적으로 주사하기 위한 수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 패턴 식별 장치.
제1항에 있어서, 상기 주지패턴 각각의 적어도 1예를 공동으로 내포한 다수의 상기 매체로 이루어진 학습 세트를 반복적으로 판독함으로써 상기 주지 패턴 맵을 발생시키기 위한 수단과, 상기 저장 수단내에 상기 주지 패턴 맵을 저장하기 위해, 반복해서 판독된 각 주지 패택의 각 요소에 대한 적절한 상태 표시 즉, 상기 주지 패턴의 다수 판독에서 지시되는 라인존재 또는 라인부재의 상태 표시를 저장하기 위한 수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 패턴 식별 장치.
제1항에 있어서, 사이 장치는 상기 최대 상위 맵 발생용 수단을 추가로 구비하고, 이 수단은 상기 주지 패턴 세트내의 첫번째 주지 패턴의 패턴 맵을 상기 세트내의 나머지 패턴의 각 패턴 맵과 연속비교하여, 상기 비교된 패턴 맵들에 대응적으로 위치한 요소들간의 동일성을 결정해서, 상기 첫번째 주지 패턴의 패턴 맵의 요소 수와 동일한 최대 요소수를 지닌 패턴 맵이 가장 유사한 패턴 맵으로 정의되도록 하는 연속 비교 수단, 상기 첫번째 주지 패턴 맵과 상기 가장 유사한 맵에서 대응적으로 위치한 비유사 요소들을 식별하기 위한 수단, 상기 비유사 요소들만 내포하는 상기 첫번째 주지 패턴에 대해 예비적인 최대 상위 맵을 발생시키기 위한 수단, 대응위치의 비유사 요소들을 식별하기 위해 상기 예비적인 최대 상위 맵을 상기 세트내의 나머지 주지 패턴들의 각 패턴 맵과 연속적으로 비교하기 위한 수단, 상기 마지막 언급한 비교 동작에서 비유사한 것으로 식별된 첫번째 비유사 요소들만 내포한 상기 첫번째 주지 패턴에 대해 정선된 최대상위 맵을 발생시키기 위한 수단 및 주지 패턴 세트의 나머지 패턴들에 대한 최대 상위 맵을 발생시키기 위해 상술한 과정을 반복하기 위한 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 패턴 식별장치.
예상된 패턴의 크기, 간격 및 라인폭에 각기 거의 일치하고 패턴 지지 매체 위의 기설정된 통로를 따라 배치되고, 주지의 서로 다른 패턴 세트들중 적어도 1개의 세트부터 선택되는 미지의 불연속 라인 패턴들을 직렬로 판독하기 위한 방법으로서, 상기 방법은 상기 패턴 지지 매체를 조사하는 단계, 다수의 출력 신호를 발생시킬 수 있도록 상기 통로를 따라 점진적으로 진행하는 영역으로부터 반사된 빛을 감지하는 단계, 상기 출력 신호들을 주기적으로 샘플링하는 단계, 상기 매체의 패턴 지지 면의 영역 요소에 대응하는 매트릭스 소자들을 지닌 가상 격자 메트릭스 위에 상기 미지 패턴들을 나타내기 위해 상기 주기적으로 샘플링된 출력신호들로부터 유도된 데이타를 저장함으로써 상기 미지 패턴 맵을 맵핑하는 단계, 각 미지 문자 맵을 상기 세트내의 각 주지 문자 맵과 요소마다 연속 비교하여 대응적으로 위치한 요소간의 동일성을 결정하는 제1비교단계와, 상기 동일 요소들과 상기 세트내의 각 주지 패턴과 연합된 최대 상위 맵의 요소들을 요소마다 연속 비교하여 대응적으로 위치한 요소들간의 동일성을 결정하는 제2비교 단계를 포함하여 상기 세트의 주지 패턴들에 관하여 상기 미지 패턴들 각각을 식별하는 단계, 상기 제2비교 단계에 의해 얻어진 최대 상관도를 상기 세트내의 상이한 패턴에 대해 결정하는 단계 및 상기 최대 상판도가 얻어진 주지 패턴을 표시하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 패턴 식별 방법.
제14항에 있어서, 격자 메트릭스 부분내에 존재 가능한 다수의 주지 패턴 각각에 대해 상기 비교들을 반복하는 단계와 상기 주지 패턴 맵과 상기 세트내의 다른 주지 패턴 맵과의 비교로부터 얻어진 최대 상관도를 결정하는데 사용하기 위해, 등일한 주지 패턴 맵과 미지 패턴 맵과의 모든 위치 비교들로부터 얻어진 최대 상관도를 선택하는 단계를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 패턴 식별 방법.
제15항에 있어서, 상기 저장된 데이터가 각각으로는 상기 영역 요소에 해당되는 패턴 라인 존재 또는 라인 부재를 각기 나타내고, 공동으로 상기 격자 메트릭스상에서 상기 미지 패턴들을 나타내는 상태 표시들을 수비하는 경우에 상기 방법은 상기 미지 패턴들의 식별에 앞서서 상기 격자 메트릭스 위에 상기 미지 패턴들의 위치를 설정하는 단계를 추가로 포함하고, 이 위치 설정 단계가 상기 출력 신호들을 연속 샘플링함으로써 얻어진 상기 상태 표시들에서 라인 존재표시들의 연속 카운트를 실행하는 단계, 각 피이크의 근처에서 어떤 패턴의 존재에 기인하는 상기 카운트의 피이크들을 검출하는 단계, 개별적으로 선택된 피이크의 위치를 포함할뿐만 아니라 어떤 미지 패턴을 각기 내포하는 상기 격자 메트릭스의 한정된 부분들을 정의하는 단계 및 상기 미지 패턴의 위치가 정밀하게 정의될 때까지 상기 격자 메트릭스 부분 각각의 영역을 연속적으로 줄이는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 패턴 식별 방법.
제16항에 있어서, 상기 피이크들은 상기 통로를 따라 상기 미지 패턴들의 예상된 간격에 부합되도록 선택되는 것을 특징으로 하는 패턴 식별 방법.
제17항에 있어서, 상기 제1비교단계와 제2비교단계는 배타적 OR 동작과 논리 AND 동작에 의해 각기 수행되는 것을 특징으로 하는 패턴 식별 방법.
제17항에 있어서, 상기 출력 신호들 각각의 진폭이 어떤 일정 순간에 있어서 상기 점진적으로 진행하는 영역내에 위치한 상기 표면의 어떤 영역 요소부터 반사된 광강도의 함수인 경우에, 상기 출력신호로부터 상기 상태 신호들을 으도하기 위한 단계는 상기 출력 신호들 각각의 진폭을 기설정된 다수의 광강도 레벨들의 하나로서 저장하는 단계, 테스트중인 요소에 대해 대칭적이고 기설정된 모양으로 배열되는 다수이 인접 영역 요소의 평균강도 레벨에 대해 어떤 영역요소의 강도 레벨을 검사하기 위해, 상기 평균 강도 레벨을 상기 테스트 요소의 강도 레벨과 비교하는 단계를 포함한 검사단계 및 상기 테스트 요소의 광강도 레벨이 상기 평균 강도 레벨보다 작은지 또는 큰지 여부에 따라 상기 테스트 요소에 대한 라인 존재 또는 라인부재 상태표시를 저장하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 패턴 식별 방법.
제14항에 있어서, 상기 패턴들을 판독하기 위해 요구되는 광강도가 동작중 발생하는 조건에 따라 변화하는 경우에 상기 방법은 상기 동작시 어떤 일정 시간에 요구된 광강도에 연속적으로 근접하는 방식으로 상기 가변 광원에 의해 제공되는 실제 광강도를 변동시켜 그 실제 광강도가 요구된 광강도 변화를 신속히 따라갈 수 있도록 한 단계를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 패턴 식별 방법.
(정정) 제20항에 있어서, 상기 출력신호가 감광 소자들의 어레이에 의해 제공되는 경우, 상기 방법은 각 주 기적 샘플링동안 상기 출력 신호들을 연속적으로 주사하는 단계와 상기 매체와 상기 어레이간에 상기 통로 방향의 상대적 운동을 제공하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 식별 방법.
제17항에 있어서, 상기 미지 패턴들의 예상된 간격에 부합되는 상기 통로를 따라 형성된 위치 들에서만 검출된 상기 피이크들로부터 피이크들을 선택하는 단계, 상기 선택된 피이크들중 최대 피이크를 선택하는 단계, 상기 선택된 최대 피이크의 위치와 걸치는 영역에서 데이타의 Q주사를 소거하는 단계, 상기 저장 데이타의 나머지 부분에서 라인 존재 신호들을 계수하는 단계, P회의 주사를 행하는 동안 상기 라인 존재 신호들의 연속합을 결정하는 단계, 상기 마지막 언급한 연속합에서 피이크들을 검출하는 단계 및 이렇게 선택된 피이크 수가 상기 연속적인 미지 패턴들의 기설정된 수와 동일할 때까지 최대 피이크를 선택하는 과정을 반복하는 단계들을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 패턴 식별 방법.
제22항에 있어서, 상기 Q회 주사가 상기 최대 피이크의 양측에서 선택적으로 위치된 -2 주사 및 +16주사인 것을 특징으로 하는 패턴 식별 방법.
제14항에 있어서, 상기 샘플링이 상기 패턴들의 라인폭의 다중 팸플링을 제공하기에 충분히 큰 비율로 발생하는 것을 특징으로 하는 패턴 식별 방법.
제14항에 있어서, 상기 주지 패턴들 각각의 적어도 1예를 공동으로 포함한 다수의 상기 매체로 이루어진 학습 세트를 반복적으로 판독하는 단계와, 반복해서 판독된 각 주지 패턴의 각 요소에 대한 상태표시 즉, 상기 주지 패턴의 다수 판독에서 지시되는 라인존재 또는 라인부재의 상태표시를 저장하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 패턴 식별 방법.
제14항에 있어서, 상기 방법은 상기 최대 상위 맵의 발생단계를 추가로 포함하고, 이 발생단계가 상기 주지 패턴 세트내의 첫번째 주지 패턴의 패턴 맵을 상기 세트내의 나머지 패턴의 패턴 맵과 연속 비교하여, 상기 비교된 패턴 맵에 대응적으로 위치하는 요소들간의 동일성을 결정해서 상기 첫번째 주지 패턴의 패턴 맵의 요소수와 동일한 최대 요소수를 지닌 패턴 맵이 가장 유사한 패턴 맵으로 정의되도록 하는 연속 비교 단계, 상기 첫번째 주지 패턴의 맵과 상기 가장 유사한 맵에서 대응적으로 위치한 비유사 요소들을 식별하는 단계, 상기 비유사 요소들만 내포하는 상기 첫번째 주지 패턴에 대해 예비적인 최대 상위 맵을 상기 세트내의 나머지 주지 패턴들의 각 패턴 맵과 연속적으로 비교하는 단계, 상기 마지막 언급한 비교동작에서 비유사한 것으로 식별된 첫번째 비유사 요소들만 내포한 상기 첫번째 주지 패턴에 대해 정선된 최대 상위 맵을 발생하는 단계 및 주지 패턴 세트의 나머지 패턴들에 대한 최대 상의 맵을 발생시키기 위해 상술한 과정을 반복하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 패턴 식별 방법.