NL8300892A

NL8300892A - Inrichting voor het herkennen van documenten aan gemoduleerd geremitteerd licht.

Info

Publication number: NL8300892A
Application number: NL8300892A
Authority: NL
Original assignee: Nl Bank Nv
Priority date: 1983-03-11
Filing date: 1983-03-11
Publication date: 1984-10-01
Also published as: ATE26893T1; DE3463420D1; EP0121955A1; EP0121955B1

Description

V ' > }

Reg.No.118588/JEV/NV.

Inrichting voor het herkennen van documenten aan gemoduleerd geremitteerd licht.

De uitvinding heeft betrekking op een in-5 richting voor het herkennen van documenten, omvattende een lichtbron, een optisch stelsel voor het concentreren van een lichtbundel uit de lichtbron, twee lichtdetektoren, een transportbaan voor een ononderbroken verplaatsing van in hoofdzaak in een bepaalde richting georienteerde documenten 10 in een bepaalde baan, en een signaalverwerkingsorgaan voor uitgangsignalen van de lichtdetektoren, waarbij de licht** i bundel wordt geconcentreerd op een bepaald gedeelte van het baanvlak en de lichtdetektoren op dit bepaalde gedeelte zijn gericht.

15 Een dergelijke inrichting is bekend uit het

Amerikaanse octrooischrift 3.753.617. De bekende inrichting is bestemd voor het herkennen van documenten aan een zekere ruwheid van hun oppervlak. In de bekende inrichting is de t ene detektor opgesteld voor het opvangen van strooilicht in 20 de richting van de normaal en de andere detektor voor het opvangen van geremitteerd scheef invallend licht uit de lichtbron onder de hoek van inval. De uitgangsignalen van de twee j detektoren worden in de bekende inrichting in het signaalverwerkingsorgaan gecorreleerd. Het correlatieresultaat 25 is de basis voor een beslissing omtrent de herkenning van ' het document.

De inrichting volgens de uitvinding onderscheidt zich van de bekende inrichting doordat de lichtbundel althans in hoofdzaak loodrecht invalt op het bepaalde ge-30 deelte van het baanvlak en doordat de lichtdetektoren op het baanvlak zijn gericht onder een hoek van tenminste 50° met de normaal, waarbij de hoofdassen van de lichtdetektoren liggen in een vlak loodrecht op het baanvlak en evenwijdig aan de verplaatsingsrichting en waarbij het signaalverwer- 8300892 V' ·* 2 f ; i i kingsorgaan een uitgangsignaal van de ene lichtdetektor en ! een uitgangsignaal van de andere verwerkt tot een quotient-signaal en een somsignaal.

Met voordeel wordt de inrichting volgens de 5 uitvinding aangewend voor het herkennen van documenten aan een daarop in diepdruk aangebracht patroon van lijnen bij een zodanige verplaatsing van de documenten dat de ver-plaatsingsrichting dé patroonlijnen onder een aanmerkelijke hoek snijdt.

10 Met voordeel is de inrichting volgens de uit vinding gekenmerkt doordat in het bepaalde gedeelte van het baanvlak een lichtverstrooiend element is geplaatst in de vorm van een transparante en planparallele plaat met als doorsnede volgens de verplaatsingsrichting en loodrecht op 15 het baanvlak een gelijkbenig trapezium waarvan de benen de hoofdassen van de respektievelijke lichtdetektoren snijden en het korte lichaamsvlak is matgemaakt, waarbij de lichtbundel loodrecht invalt op het lange lichaamsvlak van het element.

20 Een tweede maatregel die bijdraagt tot de automatische werking van de inrichting, is de aanwezigheid van een kantdetektor in het baanvlak waarbij het signaal-verwerkingsorgaan is ingericht voor besturing door een uitgangsignaal van de kantdetektor om onmiddellijk aanslui-25 tend aan het kantdetektor-uitgangsignaal via het licht- verstrooiende element tot stand gekomen detektoruitgangsignalen te onderscheiden en te benutten voor een automatische signaal-niveauaanp as s ing.

De inrichting volgens de uitvinding is ge-. 30 schikt voor het herkennen van een zeer fijn in diepdruk aangebracht patroon van lijnen wanneer de lichtbron een laser is.

Gebleken is dat de inrichting volgens de uitvinding uitstekend past bij digitale verwerking van de 35 lichtdetektor-uitgangsignalen tot een ogenblikkelijke beslis- 8300892 3 sing omtrent de herkenning van een document, waarbij het j » signaalverwerkingsorgaan is ingericht als interface met de externe databus van een digitale computer en dit met handhaving van een transportsnelheid van de documenten in 5 het baanvlak van 4 meter per seconde, bijvoorbeeld.

De uitvinding wordt hierna toegelicht met een beschrijving van een uitvoeringsvoorbeeld. De beschrijving verwijst naar een tekening.

Fig. 1 geeft een schematische voorstelling 10 van het uitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding.

Fig. 2 toont een tijdvolgordediagram van uitgangsignalen van de detektoren in verschillende stadia van bewerking.

Fig. 3 toont een schema van een signaalbewer-15 kingsorgaan in de inrichting volgens de uitvinding. J

In de in fig. 1 voorgestelde inrichting belicht een lichtbron I via een cilinderlens 2 een smal strookje in het vlak 13 van een transportbaan. Het smalle * strookje is loodrecht op de verplaatsingsrichting van de 20 transportbaan (en loodrecht op het vlak van de tekening) georienteerd.

Aan weerszijden van de lichtbundel 11 zijn de lichtdetektoren 4, 14 symmetrisch opgesteld onder een hoek van 60° met de normaal volgens welke de lichtbundel II 25 invalt op het baanvlak 13. Via een optisch stélsel met een objectief 3 wordt uit het baanvlak 13 met daarin al dan niet een te onderzoeken document tredend strooilicht verzameld.

Bij het ontbreken van een lichtvertrooiend document in het baanvlak ter plaatse waar de lichtbundel invalt, wordt 30 strooilicht verzameld via een lichtverstrooiend element 8.

Het lichtverstrooiende element is een transparante en planparallele plaat met in doorsnede in de verplaatsingsrichting van de documenten in de baan 13 de vorm van een gelijkbenig trapezium. De afmetingen van de plaat 35 en de afstand tot de baan zijn zo gekozen dat aan de schuine 8300892 4 ·, t kanten inwendig gereflekteerd licht invalt via het optische stelsel 3 in de lichtdetektor 4. De in de plaat 8 uit de lichthron invallende lichtbundel 11 wordt verstrooid aan het gematteerde korte vlak 15 van de plaat. De scherpe 5 hoeken in de trapeziumvormige doorsnede zijn bijvoorbeeld 75°.

In de lichtbundel 11 kan een grijs filter 7 zijn geplaatst voor een globale aanpassing van de sterkte van de bundel. In de optische stelsels die strooilicht verzameld len voor de lichtdetektoren, kunnen lichtfliters 5 en 6 met een beperkte doorlaatband zijn geplaatst die de toegang van ongewenst licht tot de lichtdetektor blokkeren.

In de inrichting is opgenomen een kantdetektor die bestaat uit een lichtschakelaar 9 en een reflektor 10.

15 Het moment waarop de lichtschakelaar een onderbreking con stateert, is bepalend voor de automatische signaalverwerking in het signaalverwerkingsorgaan. Dit moment bepaalt bijvoorbeeld de scheiding tussen een ijking met behulp van uit het lichtverstrooiende element 8 afkomstig gedetekteerd strooi-20 licht, en een opname voor het herkennen van een document.

In de beschreven configuratie ontstaan bij het aftasten van een in diepdruk uitgevoerd patroon van lijnen op een document signaalvormen als voorgesteld in fig. 2. Op de bovenste regel in fig. 2 is een profiel ge-25 tekend van een lijnenpatroon in diepdruk op een papieropper- vlak. De inktlijnen 21, 22 en 23 vormen een verhoging op het papieroppervlak 24 dat ter plaatse enigszins is vervormd door een indruk. De lichtabsorptie van de inkt is groter aangenomen dan die van het papier. Door de lijnen van links . 30 naar rechts af te tasten ontstaan respektievelijk het quotient- signaal Q en het somsignaal S door geschikte bewerkingen in het signaalverwerkingsorgaan van uitgangsignalen uit de twee detektoren. De lage opstelling, van de detektoren is er oorzaak van dat het strooilicht van direkt achter een 35 diepdruklijn de detektor niet kan bereiken. Daarentegen 83 0 0 8 9 2 = 5 bereikt vanaf een helling van de diepdruklijn die in het ! volle gezichtsveld van de detektor ligt, extra veel strooi-licht de bewuste detektor. Het resultaat is een genuanceerd quotientsignaal met een herhaling van een reeks minima en 5 maxima. Of het daarbij gaat om diepdruklijnen (positief relief) kan worden gevonden bij vergelijking van het quotient-signaal Q met het somsignaal S. Het somsignaal S vertoont een minimum daar waar van de invallende lichtbundel remissie aan een inktlijn plaatsvindt, omdat is aangenomen dat de 10 remissie van het papier groter is dan die van de inkt. In dien nu het midden van de positief gaande flank in het bij benadering quotientsignaal/samenvalt met een minimum in het somsignaal, betekent dat, dat in de gegeven configuratie het relief van de inktlijnen positief is. Overeenkomstige regels bestaan 15 voor omkeringen van de gang van zaken. Bijvoorbeeld bij omkering van de aftastrichting zal het midden van een negatief lopende flank samenvallen met een minimum in het somsignaal wanneer het inktlijnen in positief relief betreft en de inkt een kleinere remissie heeft dan het papier. Het 20 blijkt mogelijk ook voor de beoordeling of het gaat om een positief relief, een eenvoudige, dat wil zeggen snel uit te voeren algorithme op te stellen. j

De fijnheid van het lijnenpatroon en de breedte van de smalle belichte strook zijn voor een goede werking 25 van de inrichting op elkaar afgestemd. De breedte van de smalle belichte strook is bijvoorkeur kleiner dan de effek-tieve breedte van een inktlijn en het is daarom dat in de inrichting een laser wordt toegepast als lichtbron.

Het signaalverwerkingsorgaan is schematisch 30 voorgesteld in fig. 3. Het in de lichtgevoelige diodes Dl, respektievelijk D2 ontwikkelde uitgangsignaal wordt aangeboden aan een A/D-omzetter ADC1, ADC2 die onder besturing staan van een kloksignaal FSYS.

Uit een externe databus 3! is in twee buffers 35 D0S1 en D0S2 de geldende ijkwaari^e/van^^reispektievelijke 8300892 *» *' * 6 diodes ingeschreven die in een opteller ADD1, respektievelijk< ADD2 van het in digitale vorm gebrachte diodeuitgangsignaal wordt afgetrokken. Dit levert de gecorrigeerde digitale uitgangsignaalmonsters DATC1. = DAT1. - D0S1 en DATC2. = u/ervoleensi 11 1 5 DAT2^ - D0S2opaiëTin twee tijdvakken worden verwerkt. Het gaat hier om de signaalmonsters in een bepaald tijdvenster dat past over of in het te onderzoeken lijnenpatroon op geleide van het uitgangsignaal van de kantdetektor.

In een eerste tijdvak binnen een FSYS-klok-10 pulsherhalingstijd dat is bepaald door de centrale besturing

via een buffer 33, respektievelijk 34, wordt een monster DATCK door een dood geheugen R0M1 en een monster DATC2^ door een dood geheugen R0M2 toegevoerd aan een opteller ADD5 en vandaar aan een geheugen LOGRAM. De dode geheugens 15- R0M1 en R0M2 berekenen respektievelijk de waarden LOG DATCK

en -LOG DATC2^. Zo komt in het geheugen LOGRAM voor elk stel monsters een waarde LQ^ die het quotientsignaal representeert.

In een tweede op het eerste volgende tijdvak 20 binnen dezelfde FSYS-klokpulsherhalingstijd worden via een buffer 35, respektievelijk 36 de monsters rechtstreeks aan de opteller ADD5 toegevoerd voor het berekenen van de het somsignaal representerende som S., en vandaar aan een geheugen SUMRAM. De geheugens LOGRAM en SUMRAM worden via 25 buffers 36, respektievelijk 37 uitgelezen naar de databus 31 voor verdere bewerking in de computer.

In feite toont dus fig. 3 de lichtdetektoren en hun interface met een processor. Bij de stand van de. techniek op het gebied van microprocessoren blijkt het 30 mogelijk op de voet van een FSYS-klokpulsherhalingstijd van 2 ^us, een transportsnelheid van de documenten die 4 meter of 20 documenten per seconde bedraagt en een lijnenpatroon op elk document dat in een tijdvenster in de orde van grootte van 2 ms kan worden opgenomen, dit lijnenpatroon aan zijn 35 relief te herkennen.

8300892

Claims

1. Inrichting voor het herkennen van documenten omvattende een lichtbron, een optisch stelsel voor het concentreren van een lichtbundel uit de lichtbron, twee licht-detektoren, een transportbaan voor een ononderbroken ver-5 plaatsing van in hoofdzaak in een bepaalde richting georiën teerde documenten in een bepaalde baan, en een signaalver-werkingsorgaan voor uitgangsignalen van de lichtdetektoren, waarbij de lichtbundel wordt geconcentreerd op een bepaald gedeelte van het baanvlak en de lichtdetektoren op dit 10 bepaalde gedeelte zijn gericht, met het kenmerk, dat de lichtbundel althans in hoofdzaak loodrecht invalt op het bepaalde gedeelte van het baanvlak en dat de lichtdetektoren op het baanvlak zijn gericht onder een hoek van tenminste 50° met de normaal, waarbij de hoofdassen van de lichtdetek-15 toren liggen in een vlak loodrecht op het baanvlak en evenwijdig aan de verplaatsingsrichting én waarbij signaal-verwerkingsorgaan een uitgangsignaal van de ene lichtdetektor en een uitgangsignaal van de andere verwerkt tot een quotient-signaal en een somsignaal.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat in het bepaalde gedeelte van het baanvlak een lichtverstrooiend element is geplaatst in de vorm van een transparante en planparallele plaat met als doorsnede volgens de verplaatsingsrichting en loodrecht op het 25 baanvlak een gelijkbenig trapezium waarvan de benen de hoofdassen van de respektievelijke lichtdetektoren snijden en het korte lichaamsvlak is matgemaakt, waarbij de lichtbundel loodrecht invalt op het lange lichaamsvlak van het element.

3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, '8300892 τη gekenmerkt door een kantdetektor in het baanvlak waarbij het signaalverwerkingsorgaan is ingericht voor besturing door een uitgangsignaal van de kantdetektor om onmiddellijk aansluitend aan het kantdetektoruitgangsignaal via het licht-5 verstrooiende element tot stand te komen detektoruitgangsig- nalen te onderscheiden en te benutten voor een automatische signaalniveauaanpassing.

4. Inrichting volgens conclusie 1, 2 of 3, met het kenmerk, dat de lichtbron een laser is. 10 8300892