NO149903B - Elektronisk anordning for automatisk avlesning av paa en bakgrunn skrevne eller trykte tegn fra en opptegningsbaerer - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en anordning for automatisk avlesning av på en bakgrunn skrevne eller trykte tegn fra en opptegningsbærer ved en punkt-til-punkt avsøkning som angitt i innledningen til krav 1.

Den digitale informasjon utledes fra avsøkningen av

et felt ved utnyttelse av betydningen hvitt eller sort for ethvert punkt i feltet. Det tas en avgjørelse om dette ved en spesiell algoritme hvor det ved kjente matematiske funksjoner bestemmes sann kontrast og fremhevet kontrast.

Det er kjent forskjellige elektroniske apparater for avlesning av trykte symboler og for etterfølgende behandling av signalene. Disse medfører forskjellige ulemper for det første nødvendigheten av at symbolene som skal avleses må fore-ligge med forholdsvis stor kontrast dvs. i størrelsesorden 0, H til 0,6.

Enkelte apparater anvender katodestrålerør hvilket med-fører kompliserte kretser og dermed store omkostninger, mindre påliteligheten og nødvendigheten av hyppig kalibrering og regulering.

Apparater som anvender laserkilder for avsøkning av symboler har de samme ulemper nemlig kompliserte kretser, store omkostninger, begrenset pålitelighet og nødvendigheten

av kalibrering. En ytterligere ulempe er at det er nødvendig å stoppe dokumentet som er forsynt med symbolene i den tid som avsøkningen nødvendiggjør, og dette medfører en transport med avvekslende arbeids- og hvile^bevegelser som betyr en vesent-lig mekanisk påkjenning som samtidig gjør apparatet forholdsvis støyende.

Ved noen av disse apparater omformes signalene fra fotodetektoren til et digitalt signal ved kvantisering på basis av en fast terskelverdi. Andre mere innviklede apparater arbeider med flere nivåer som også tar i betraktning kontrasten i omliggende områder som omgir det felt som av-søkes. I begge tilfeller må imidlertid symbolene som avleses

ha god kvalitet.

Hensikten med oppfinnelsen er å unngå disse ulemper og tilveiebringe en fremgangsmåte og en anordning hvor signalet fra fotodetektoren omdannes til et digitalt signal ved hjelp av en spesiell algoritme for fremheving av kontrasten ved laterale hemmefelter ved sammenligning med kontrasten for omgivende punkter slik at det muliggjøres en riktig avlesning i tilfelle av meget liten kontrast i størrelsesorden 0,2, ved enkel oppbygning og små omkostninger samtidig som det oppnås stor pålitelighet og liten nødvendighet av kalibrering, og samtidig med at symbolbæreren ikke behøver stoppes under avsøkningen, slik at det unngås mekanisk påkjenning av symbolbæreren og unødvendig støy.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved at behandlingssystemet omfatter en første komperator som er innrettet til å

motta utgangssignalene til fotoføleren, relativt i forhold til avsøkningspunktene anordnet i det mulige området til det andre delbilledfeltet, en første integrator for å sammenligne nevnte signaler med en første terskelverdi idet den første integratoren er innrettet til å bestemme den midlere lysstyrkeverdien på de andre delbilledfeltene, og kun de utgangssignalene som ligger på den siden av terskelen, som korresponderer med lysstyrkekarakteristikken til tegnene ved sammenligning med bakgrunnen, en andre komperator som er innrettet til å sammenligne lysstyrkeverdien til avsøkningspunktet med en andre terskel og til å sende ut sammenligningssignalet som er en enkel bit, og som på det respektive avsøkningspunkt under observasjon viser lysstyrkekarakteristikken til tegnene kun dersom lysstyrkeverdien til dette vedkommende avsøkningspunktet overskrider den andre terskelen i retning av tegnets lysstyrke-karakteristikk sammenlignet med bakgrunnen.

Ytterligere trekk ved oppfinnelsen vil fremgå av kravene 2-12.

Oppfinnelsen^ skal nedenfor beskrives nærmere under henvisning til tegningene. Fig. 1 viser skjematisk oppdeling av et felt i soner for detektering av kontrast. Fig. 2 viser et diagram for prinsippet med å fremheve kontrasten ved laterale hemmefelter. Fig. 3 viser et blokkskjema for en anordning ifølge oppfinnelsen. Fig. 4 viser et blokkskjema for analogbehandlingsenheten EA på fig. 3. Fig. 5 viser et blokkskjema for analog-digitalomformeren CAD på fig. 3-Fig. 6 viser et blokkskjema for digitalbehandlingsenheten ED på fig. 3-Fig. 7 viser et blokkskjema for koplingskretsen ITF på fig. 3.

Ved automatisk avlesning av skrevne symboler er basis-operasjonene som allerede nevnt fotoelektrisk omforming av skrevne symboler og etterfølgende omforming av analoge elektriske signaler til digitalinformasjon.

Den sistnevnte operasjon kan utføres på forskjellig

måte avhengig av den teori som velges for utførelsen av omformingen, dvs. avhengig av den valgte og anvendte algoritme.

Den anvendte algoritme som her skal beskrives om-

fatter følgende operasjoner:

Beregning av funksjonen av bildekontrast,

beregning av funksjonen av fremhevet kontrast som utføres på basis av verdier av feltfunksjonen rundt avlesningsområdet, og resultat av beregningene skal nedenfor betegne bildegjengivelse, to-nivå digitalisering av bildegjengivelsen.

De teoretiske prinsipper som her skal beskrives blir tydeligere ved iakttagelse av fig. 1. Her betegner p (x,y) et punktformet objekt som skal avleses nedenfor kalt det sentrale punkt i avlesningsområdet. Al er avlesningsområdet, P'(x+X, y+h) er ethvert punkt i nærheten av P, A2 betegner sonene som omgir avlesningsområdet på de fire sider av sonen Al, og A3

som er hele bakgrunnen.

Bildekontrasten S er gitt ved det kjente uttrykk:

hvor I(x,y) betegner belysningen av avlesningsområdet Al innbefattet punktet P(x,y) og lg er belysningen av de omgivende soner.

Det er kjent at for å fremheve kontrasten er det vanlig å anvende et matematisk uttrykk for å multiplisere kontrastfunksjonen med en egnet valgt funksjon for det for-håndsbestemte formål. En slik funksjon er den såkalte felt-funksjon. Peltfunksjonen $ (X,h) i punktet P'(x+X,y+h) kan defineres på forskjellige måter også som følge av karakter-istika for de symboler som skal avleses. Teoretiske analyser og praktiske eksperimenter har ført til anvendelse av de nedenfor angitte definisjoner som eksempel og ikke i begrens-ende hensikt:

hvor e er et symbol som betegner "en del (av)"som anvendes i meng-delæren,, Kl er en egnet normaliseringskonstant, mes Al er dimensjonene av det avleste område Al, K2 er en parameter avhengig av bakgrunnstøyen, K3 er en konstant, mes A'2 er dimensjonene av et areal som inneholder punktene i de omgivende soner A2 med en kontrast

S £K2/K1.

Fig. 2 viser de ovenfor nevnte funksjoner kvalitativt. Særlig viser diagrammet a) hypotetisk kontrastfunksjonen

S(x,y) i et bestemt område som inneholder sonen Al, to omgivende soner A2 og to soner A3 av bakgrunnen. Diagrammet b) viser en av mulige tendenser i de samme soner for feltfunksjonen $(X,h) som anvendes ifølge oppfinnelsen og beregnes på basis av uttrykket "1".

Av uttrykket "1" fremgår at felt funksjonen for punktet

P' er inverst proporsjonalt med størrelsen av sonen Al antatt som sentral sone, hvis P<1> hører til Al. Dette er en ikke kontinuerlig funksjon av fordelingen av kontrasten S(x+X,y+h) hvis P' tilhører A2 og er null hvis P' tilhører A3.

Feltgjengivelsen R(x,y) i punktet P(x,y)(fremhevet kontrast) er beregnet som omhyllingsintegrale med hensyn til sonene Al, A2 , A3 for kontrast- og feltfunks jonene dvs . _:

hvor U er symbolet for forening som anvendes i teorien og K4 er integreringskonstanten.

Tendensen for funksjonen av feltgjengivelsen R(x,y) er kvalitativt angitt i diagrammet (c) på fig. 2 hvorav fremgår realiseringen av prinsippet for fremhevet kontrast ved laterale hemmefelter. Sonene A2 hvor feltfunksjonen er negativ gir i virkeligheten en negativ feltgjengivelse hvor fremhevningen av kontrasten når sitt maksimale nivå.

Det siste trinn i algoritmen, dvs . tonivådigitalisering-en av feltgjengivelsen oppnås ved definisjon av den binære beskrivelsesfunksjon a(x,y) slik som følger:

hvor K5 er en parameter som er avhengig av bakgrunnsstøy som kan falle sammen med K2.

Feltgjengivelsen som angitt i uttrykket (2) kan også skrives ved anvendelse av feltfunksjonene som er angitt i uttrykket (1) for sonene Al, A2 og A3:

Ved betraktning av uttrykkene "1", "2", "3", "4" og diagrammet c) på fig. 2, fremkommer en grunnbetraktning og en bestemmende betraktning. Fremhevet kontrast medfører ikke at man ganske enkelt unngår eller ikke en forhåndsbestemt terskelverdi, men en anvendbar filtrering som i et hvert punkt av feltet ikke bare er avhengig av kontrasten og av belysningen av det iakttatte punkt P, men også kontrasten og belysningen av det omgivende areal. Dette er den spesielle karakter ved oppfinnelsen som skal gi oppbygningen av behandlingskretsene som skal beskrives nedenfor.

Fig. 3 viser en anordning ifølge oppfinnelsen omfattende et optisk system OTT av vilkårlig art som er i stand til å fokusere bildet av. objektet på en fotodetektor FS. Fotodetektoren er i stand til å omdanne lysintensitet på forskjellige punkter av bilde til proporsjonale elektriske strømmer. Antallet utgående ledninger er slik det skal forklares nær-

mere nedenfor et kompromiss mellom avlesningshastigheten og omkostninger. I forbindelse med eksemplet på fig. 1 er det åtte utgående ledninger som fører til åtte identiske etter-følgende innretninger.

I det her beskrevne eksempel er fotodetektoren

sammensatt av et monolittisk sett av fotodioder. Antallet Z fotodioder og deres innbyrdes avstand tt er bundet til størrelsen L av objektet som skal avleses og med forstørrelsen I i det optiske system, ifølge uttrykket:

I . L = tt . Z

For å forenkle kretsene i de etterfølgende innretninger som arbeider digitalt, behøver antallet Z av fotodiodene være i annen potens. I den følgende beskrivelse anvendes f.eks. en fotodetektor bestående av 512 elementer.

I fotodetektoren FS avsøkes fotodiodene i tur og orden ved hjelp av et skyveregister S med 6H posisjoner som styres av et egnet tidsstyresignal via forbindelsen 910. Hver av-søkningsoperasjon starter med et avsøkningsstartsignal via forbindelsen 910.

Hvis avsøkningsstartsignalet gjentas hver gang av-søkningen av de 512 fotodioder er avsluttet, vil de åtte ut-gangsledninger 1000, 2000 8000 aldri føre strøm samtidig og følgelig vil utgangene arbeide i serie. I dette tilfellet er det klart at bare en databehandlingsforbindelse er til-strekkelig, dvs. at bare et sett etterfølgende innretninger er nødvendig.

Hvis tiden mellom avsøkningen av to etter hverandre følgende fotodioder er t, vil T være nødvendig for avsøkning

av de 512 fotodioder nemlig:

T = 512t

Hvis derimot avsøkningsstartsignalet opptrer hver gang et av skyveregisterne har utført avsøkningen av de 64 fotodioder som de er forbundet med, leverer de åtte utgangsled-ninger 1000, 2000,...8000 informasjon parallelt slik at de åtte ledninger på samme tid fører strøm.

I dette tilfellet vil T" som er nødvendig for avsøk-ning av alle 512 fotodioder være T'=64t, dvs. T'= — .

8

Valget av antallet parallelle ledninger er påvirket av forholdet mellom avlesningshastigheten og omkostningene for anordningen.

En analogbehandlingsenhet EA behandler signaler som kommer fra fotodetektoren PS og er forbundet med en analog-digitalomformer CAD som igjen er forbundet med en digitalbe-handlingsenhet ED som lagrer informasjon med mere enn en bit fra omformeren CAD. Ved egnet matematisk behandling som skal beskrives nærmere nedenfor omformes signalene til tonivå-informasjon "0" eller "1".

Enbitinformasjonen fra behandlingsenheten ED til-føres en koplingskrets ITF hvor de settes sammen til ord med et antall bits ifølge ordformat bestemt av de etterfølgende behandlingsenheter (ikke vist på tegningen) som mottar informasjonen som leveres av anordningen.

I foreliggende tilfelle består ordene av 16 bits. Koplingskretsen ITF sender disse ord til de nevnte etter-følgende enheter ved forespørsel som ankommer via forbindelsen 970.

En tidsstyreinnretning TW leverer tidsstyresignaler til anordningens komponenter nemlig fotodetektoren Fs via forbindelsen 910, behandlingsenheten EA via forbindelsen 920, omformeren CAD via forbindelsen 930, behandlingsenheten ED via forbindelsen 9^0 og koplingskretsen ITF via forbindelsen 950.

En forvelger PSL leverer til behandlingsenheten ED de allerede nevnte parametere K3, K4 som er nødvendig for be-handlingen. Disse parametere er manuelt valgt i forvelgeren

PSL i samsvar med behandlingsbetingelsene.

Signalene fra fotodetektoren PS blir via åtte forbindelser 10008000, f.eks. over forbindelsen 2000 som vist på fig. H tilført analogbehandlingsenheten EA som fra fotodetektoren mottar signalstrøm proporsjonal med belysningen av de forskjellige fotodioder_såvel som verdier som er proporsjonal med den maksimale belysning i en bestemt omgivende sone.

Disse signaler tilføres en vanlig forsterker som leverer en forsterket spenning til en impedanstilpasser ADT som er forbundet med en integrator INT som behandler det inn-kommende signal i(t) ifølge uttrykket:

Q = / i(t) dt

Dette signal er således lineært avhengig av belysningen av fotodioden på det tidspunkt den avsøkes. Integratoren tidsstyres ved signalet på forbindelsen 920 fra tidsstyreinnretningen TMP slik at integratoren nullstilles etter av-søkningen av hver fotodiode.

Det integrerte signal tilføres en vanlig forsterker AMP og utgangssignalet fra denne tilføres en toppdetektor RVP som lagrer maksimalverdien i et forhåndsbestemt tidsintervall. Utgangssignalet fra toppdetektoren tilføres en impedanstilpasser SPA hvis utgangssignal sammen med utgangssignalet fra forsterkeren A^<p> leveres som utgangssignal til en forbindelse 2100 fra behandlingsenheten EA til analog-digitalomformeren

CAD.

Analog-digitalomformeren CAD er vist på fig. 5 og denne omformer inngangsspenningen til ord bestående av N binære bits. Antallet kvantiseringer 2 er avhengig av presisjon, om-formingshastigheten og kostnadsbetingelser. I foreliggende eksempel er N valgt lik 4. Referansespenningen i omformeren består av toppverdien fra den avsøkte fotodiode levert av behandlingsenheten EA.

Utgangssignalet fra omformeren CAD, komplement'til

1_ er proporsjonal med:

hvor I er belysningen i punktet P (x,y) og lg er belysningen av bakgrunnen. Denne digitale verdi er da proporsjonal med bildekontrasten.

Inngangssignalet tilføres en vanlig analog-digitalom-former CVG i Gray-kode. Denne kode er anvendt for å unngå mulige tvetydigheter under omformingen. Referansespenningen fra impedanstilpasseren SPA blir via en forbindelse 2060, og signalet som skal omformes blir fra forsterkeren AMP via forbindelsen 2040 tilført omformeren CVG. Utgangssignalet herfra er via fire ledninger 2110 tilført en bufferkrets BUP som er istand til å lagre de fire binære datasignaler under styring av tidsstyresignal på forbindelsen 930 fra tidsstyreinnretningen TMP.

Signalene fra bufferen tilføres en omformer TGB som omformer signalene fra Gray-kode til ren binær kode, idet de fire utganger er forbundet med forbindelsene 2200.

Digitalbehandlingsenheten ED på fig. 6 mottar fra analog-digitalomformeren CAD (fig. 5) via fireledningsfor-bindelsen 2200 firebitsinformasjonen for hvert punkt i bildet på basis av kontrasten mellom et. avsøkt punkt og bakgrunnen. Denne informasjon omformes i ED ifølge algoritmen for kontrastfremhevingen nevnt ovenfor, til en enbitinformasjon med verdien hvitt eller svart.

En logisk styrekrets CTL frembringer på basis av tids-signalene fra tidsstyreinnretningen TMP på forbindelsen 940

på utgangene 9^1, 9^2, 943 tidsstyresignaler for noen av kompo-nentene i enheten ED slik det skal beskrives nedenfor.

En lagringsinnretning MEM lagrer firebitsinformasjons-signalet på forbindelsen 2200 fra analog-digitalomformeren CAD, for å muliggjøre behandlingene av signalet i samsvar med uttrykkene (1), (2), (3). Antallet firebitinformasjoner som skal lagres er avhengig av den valgte størrelse av arealet som omgir det sentrale punkt P(x,y) på fig. 1. P.eks. kan det an-tas at arealet er et kvadrat med 9x9 punkter* i hvis sentrum et ytterligere kvadrat på 3 x 3 punkter danner sonen Al. Det er klart at andre verdier kan velges for denne sone, f.eks. 5x5 punkter, 7x7 punkter, 11 x 11 punkter, etc. Analogt kan den sentrale sone Al minskes til ett punkt P eller økes til 5x5 punkter. Størrelsen av Al og A2 avhenger stort sett av symbolenes karakter og kostnadsbetingelsene når det gjelder anordningen.

I foreliggende tilfelle har lagringsinnretningen MEM

på fig. 6 en kapasitet på (64 x 9) 4-bits ord.

Lagringsinnretningen MEM kan være et skyveregister eller en lagringsinnretning med vilkårlig adgang. I et hvert tilfelle må den være i stand til å levere data i samsvar med den siste rekke i samme kolonneorden. Av den grunn inneholder forbindelsen 9^1 foruten synkroniseringssignaler og avlesnings- og skrivesignaler, nødvendige instruksjoner for levering av den siste rekke av Al på utgangene 250-252 og data i den siste rekke i A2 i tur og orden på utgangene 210-215.

En vanlig logisk sammenligningsinnretning CMP overvåker at data i den siste rekke i A2 er større eller lik den gitte parameterverdi K2 ifølge uttrykket (1) som opptrer på forbindelsen 22Q1 slik det skal forklares nærmere nedenfor.

En teller MIS teller antallet punkter for hvilke sammenligningsinnretningen CMP har gitt et positivt resultat. Dette resultat er den størrelse (mes A'2) som er a<y> interesse for bestemmelse av feltfunksjonen (uttrykket (1).

En velger SLT bestående av OG-portkretser mottar fra lagringsinnretningen MEM via forbindelsene 2210 - 2215 data som gjelder punktene i sonen A2. Velgerutgangene leverer de logiske inngangsverdier når sammenligningen i sammenligningsinnretningen CMP har gitt et positivt resultat. Hvis resultatet er negativt, opptrer den logiske nivå "0".

En integrator CVA integrerer verdiene av alle punkter tilhørende A'2 og multipliserer resultatet med størrelsen -K3/mes A'2(ifølge uttrykket 4), hvilket opptrer på forbindelsen 2227. Integreringen når det gjelder atskilte punkter gir en tilnærmelse ved addisjoner og utføres i praksis ved addisjon av summen av rekkene det gjelder.

Integratoren CVA utfører følgelig disse operasjoner: summerer signalene som opptrer på forbindelsene 2230 - 2235j summerer dette resultat til resultatet av addisjoner utført i samsvar med de åtte tidligere rekker, av hvilke tre rekker ikke omfatter A2,

multiplikasjon av resultatet av verdien -K3/mes A'2 som opptrer på forbindelsen 2227.

Por å muliggjøre informasjonsutveksling mellom parallelle behandlingskjeder EA-CAD-ED, kan integratoren CVA motta på forbindelsen 1301 som danner en del av forbindelsen 1300, data gjeldende de første åtte rekker. Videre kan integratoren CVA sende i tur og orden data gjeldende de siste åtte rekker ved hjelp av forbindelsen 2301 som danner en del av forbindelsen 2300.

Integratoren CVA som tidsstyres av den logiske krets CTL via forbindelsen 9^3 kan ha forskjellig utførelse som f.eks. lagringsinnretninger bare med avlesning eller programmerte eller linjeforbundne regnekretser.

Integratoren CVB er analog med integratoren CVA men har tre innganger i stedet for seks. Den beregner inta-grålet, tilnærmet ved addisjoner, verdien av alle punkter i sonen Al. Deretter multipliseres resultatet med kabel-konstanten 1/mes Al(ifølge uttrykket 4).

Også i dette tilfellet kan data som gjelder de foregående fem rekker lagres parallelt via forbindelsen 1313 som danner en del av forbindelsen 1300 og data som gjelder de siste fem rekker kan sendes ut på forbindelsen 2313 som danner en del av forbindelsen 2300.

Integratoren CVB tidsstyres fra den logiske krets CTL

via forbindelsen 943.

En summeringsinnretning SUM summerer utgangssignalene fra integratorene CVA og CVB og leverer summen på forbindelsen 2270.

En divisjonskrets MTP dividerer konstanten K3 med størrelsen mes A'2. Konstanten K3 består av fire bits på forbindelsen 962 som danner en del av forbindelsen 960 fra forvelgeren PSL, og størrelsen mes A'2 opptrer på utgangen 2226 fra summeringsinnretningen MIS. Den resulterende størrelse "-K3/mes A'2 tilføres integratoren CVA via forbindelsen 2227.

Et fembits skyveregister RSA hvis inngang 2251 på-trykkes signalet som gjelder det sentrale punkt i den siste rekke. Utgangen 2255 leverer således verdien for det sentrale punkt i avlesningsarealet.

I skyveregisteret innføres parallelt i de første fire posisjoner data som opptrer på forbindelsen 1309 som danner en del av forbindelsen 1309 som danner en del av forbindelsen 1300, og den leverer data som gjelder de siste fire posi-' sjoner til forbindelsen 2309 som danner en del av forbindelsen 2300.

Skyveregisteret RSA tidsstyres fra den logiske krets CTL via forbindelsen 942.

En krets CCR mottar fra omformeren CAD via forbindelsen 2200 digitale signaler som er proporsjonale med kontrasten, og frembringer parameterne K2 og K5 som tilføres sammenligningsinnretningen CMP og sammenligningsinnretningen CFR. Av parameterne K2 og K5 anvendes den første for å bestemme feltfunksjonen <J ifølge uttrykket (1) og den sistnevnte for å bestemme funksjonen av den binære verdi a ifølge uttrykket (3). I en enklere utførelse av anordningen ifølge oppfinnelsen kan valget av parameterne K2 og K5 utføres ved hjelp av vanlige manuelt betjente vendere.

Sammenligningsinnretningen CFR kan f.eks. bestå av

en kombinerende logisk krets som på forbindelsen 2400

leverer logisk "1" hvis:

verdien på forbindelsen 2270 er større enn eller lik konstanten -K4 fra forvelgeren PSL På forbindelsen 961 som danner en del av forbindelsen 960,

verdien for det sentrale punkt på inngangen 2255 er større enn eller lik parameteren K5 på forbindelsen 2202. I alle andre tilfeller er utgangen fra sammenligningsinnretningen CFR logisk "0".

Koplingskretsen ITF på fig. 7 samler som allerede nevnt informasjonene fra digitalbehandlingsenheten ED i ord på f.eks. 16 bits. Den kan også spørres syklisk via forbindelsen 970 av den et-terfølgende behandlingsinnretning (ikke vist på' tegningen) og informerer om data er klar til overføring

eller ikke.

Et l6-posisjonsskyveregister RPS tilføres informasjon via forbindelsen 2400. Skyveoperasjonen tidsstyres ved hjelp av tidsstyresignaler fra tidsstyrekretsen TMP via forbindelsen 952 som danner en del av forbindelsen 950.

Et register REG virker som bufferlagringsinnretning

for signaler fra skyveregisteret RPS. Signaler opptrer på utgangen når registeret RPS er helt fullt, ved hjelp av et signal

på forbindelsen 951 som også danner en del av forbindelsen 950.

En 16-cellers sendeinnretning TXR mottar fra registeret REG data og sender disse parallelt til etterfølgende behandlingsenheter ved hjelp av et signal på forbindelsen 971. Før utsending av data, avgis et signal "klart for data" på forbindelsen 972, og de forbundne datautganger fra sendekretsen og fra forbindelsen 972 opptrer på forbindelsen 2500..

Styrekretsen SNC styrer koplingskretsen ITF. Den mottar på forbindelsen 970 fra de etterfølgende enheter tids-signaler, spørresignaler for data og signaler som styrer sendekretsen TXR. Dessuten mottar den via forbindelsen 951 informasjon ora at data er lagret i registeret REG. Repeti-sjonsrekkefølgen og- frembringelsen av signalene er som følger: Når informasjonen er mottatt på forbindelsen 951, vil ved den neste forespørsel om data på forbindelsen 970, styrekretsen SNC frembringe på forbindelsen 972 et signal "avles data" og deretter frembringe på forbindelsen 971 et signal som mulig-gjør overføringen.

Virkemåten av anordningen ifølge oppfinnelsen skal nedenfor beskrives under henvisning til tegningene.

Da en avsøkning i retningen x på fig. 1 og en avsøkning i retningen y vinkelrett på retningen x er nødvendig for å avsøke et plan med et bevegelig areal i dette plan i en konstant retning x, må det i retningen y anbringes fotodetek-torer FS i denne retning, slik at på ethvert tidspunkt treffes fotodetektoren FS av belyste punkter i en rekke av den sone som skal avsøkes.

Det optiske system OTT presenterer et bilde av denne sone i et brennplan i hvilket fotodetektoren FS er anordnet. Dette systems geometri og parametere er valgt slik at det skjer en forstørrelse at fotodetektoren dekker hele bredden av den sone som avsøkes.

Fotodetektoren FS består som allerede nevnt av 1512 fotodioder gruppert i åtte seksjoner som hver inneholder 64 fotodioder og avsøkes av åtte skyveregistre som arbeider parallelt idet hvert skyveregister avsøker i tur og orden de 64 posisjoner i hver seksjon.

Naturligvis er også andre løsninger her mulig som f.eks. en avsøkning i tur og orden av alle fotodiodene eller en annen gruppering av seksjonene i serie, innbyrdes parallellforbundet.

Hver videoutgang fra fotodetektoren FR er forbundet

med en analog behandlingsenhet EA via forbindelser 1000, 2000 8000. For enkelthets skyld skal her bare beskrives hva som skjer via forbindelsen 2000.

Signalet på forbindelsen 2000 består av et antall spenningspulser som hver er proporsjonal med belysningen av vedkommende fotodiode og leveres via forforsterkeren PA^ og impedanstilpasseren ADT til integratoren INT som tidligere nevnt og forsterkes så i forsterkeren AMP og tilføres både toppdetektoren RVP og analog-digitalomformeren CAD via forbindelsen 20h0.

Signalet fra detektoren RV"P svarer til den maksimale verdi fra forsterkeren AMP etter overføring gjennom impedanstilpasseren SPA via forbindelsen 2060 til omformeren CAD.

I omformeren blir dette signal anvendt som referansespenning for omformeren. Når dette signal er proporsjonalt med den maksimale belysning av omgivelsen av det avsøkte punkt P

(x,y) vil utgangssignalet fra omformeren CAD på forbindelsen 2200 representere kontrasten i punktet P(x,y).

Via forbindelsen 2200 tilføres signalet digitalbehandlingskretsen ED hvor kontrastfremhevingen finner sted. Denne behandling utelukker grånivåer og reduserer derfor muligheten av belysning av bilde til bare to nivåer nemlig hvitt og svart.

I digitalbehandlingskretsen ED finner kontrastfremhevingen sted etter algoritmen som er beskrevet tidligere.

Det er ovenfor nevnt at utgangssignalet fra omformeren CAD er proporsjonal med kontrasten S(x,y) for bilde-punktet slik at dette utgangssignal v(x,y) kan skrives: c(x,y) = Kl S(x,y) (5).

Tatt i betraktning at flateintegralet for et areal i planet kan tilnærmes ved summeringer av x og y ifølge uttrykket (4) som gir gjengivelsen av feltet og dette kan omformes som følger:

Digitalbehandlingskretsen ED behandler signalet på forbindelsen 2200 ved å utføre operasjonen som angis av uttrykket (6).

Signalet som gjelder for seks punkter i rekken av arealet A2 lagres i lagringsinnretningen MEM og utgangssignalene på forbindelsene 2210 til 2215 sammenlignes i sammenligningsinnretningen CMP med parameteren K2 i kretsen CCR og avgis til forbindelsen 2201. Bare signaler som tilfreds-stiller uttrykket v(x)^K2 passerer uten modifikasjon velgeren SLT til kretsen CVA som signaler som bare tilhører området A'2. Kretsen MIS teller disse signaler og leverer på utgangen 2226 en verdi av arealet A'2. Denne verdi tilføres delekretsen MTP som også mottar verdien av konstanten K3 via forbindelsen 960 fra forvelgeren PSL. Delekretsen beregner forholdet

og den resulterende verdi tilføres via forbindelsen 2227 til kretsen CVA som beregner det andre ledd i uttrykket (5)> dvs.:

Signaler på forbindelsene 2250, 2251, 2252 fra lagringsinnretningen MEM svarer til tre punkter av rekken langs arealet Al og disse overføres til kretsen CVB som arbeider analogt med kretsen CVA men er begrenset til arealet Al. Utgangssignalet på forbindelsen 2226 har verdien:

Verdien 1/mes Al er en kabelkonstant i selve anordningen.

Resultantsignalene fra kretsene CVA og CVB adderes i summeringskretsen SUM og utgangssignalet som opptrer på forbindelsen 2270 representerer feltgjengivelsen ifølge uttrykket (6) redusert med konstanten K4 , nemlig:

R(x,y) - K4.

I sammenligningskretsen CFR blir den ovenfor nevnte verdi sammenlignet med konstanten K-4 levert av forvelgeren PSL på forbindelsen 960. Hvis sammenligningen gir

R(x,y) ^0 er den første betingelse i uttrykket (3) som er nød-vendig for oppnåelse av a(x,y)=l tilfredsstillet.

Opptreden av den andre tilstand S(x,y) ;^K5/K1 dvs. v(x,y) ^ K5 ifølge uttrykket (5) tilfredsstilles også i sammenligningsinnretningen CFR ved sammenligning med signalet v(x,y) fra registeret RSA via forbindelsen 2255, med parameteren K5 fra kretsen CCR via forbindelsen 2202.

Registeret RSA har til oppgave å forsinke fem avsøknings-perioden signalet som gjelder det sentrale punkt i arealet Al. Denne forsinkelse svarer til avstanden mellom det sentrale punkt ?(x,y) og den siste rekke i arealet A2, for å oppnå at begge signaler ankommer til sammenligningsinnretningen CFR samtidig.

Forbindelsen 1300 leverer informasjonen til kretsene RSA, CVB og CVA og forbindelsen 2300 som samler signalene fra disse kretser utveksler informasjon om verdiene for en hel rekke A'2 og Al og de sentrale punkter for å unngå diskontinui-tet mellom etter hverandre avsøkte seksjoner.

Det er klart at når avsøkningen av fotodiodene i fotodetektoren FS skjer i serie, skal disse forbindelser bortfalle.

Data fra sammenligningsinnretningen CFR på forbindelsen 2400 behandles i koplingskretsen ITF. Skyveregisteret RPS

har dannet l6-bits ord og ved opptreden av tidsstyresignalet på forbindelsen 951 vil ordet innføres i registeret REG. Et signal fra styrekretsen SNC på forbindelsen 971 bevirker at dette ord tilføres sendekretsen TXR som overfører det til etterfølgende kretser sammen med anførselstegn "klar for data"-signalet fra kretsen SNC på forbindelsen 972.

Claims (18)

1. Elektronisk anordning for automatisk avlesning av på en bakgrunn skrevne eller trykte tegn fra en opptegningsbærer ved en punkt-til-punkt avsøkning for overføring av en binær signalsekvens med den respektive bit-betydningen "svart" eller "hvit", og som representerer avlesningsresultatet, idet anordningen innbefatter et optisk system som projiserer et flateområde av opptegningsbæreren på en av elementer oppbyg-get fotoføler (PS), og et signalbehandlingssystem som vurderer fotofølerens elektriske utgangssignaler, som representerer lysstyrken fra opptegningsbæreren fra avsøkningspunkt til av-søkningspunkt, for å bestemme om de observerte avsøkningspunk-tene .tilhører symbolet eller ikke, idet behandlingssystemet også tar med utgangssignalene for billedfeltet som omgir respektive avsøkningspunkt ved vurderingen, og på basis av på den ene siden signalet tilsvarende midlere lysstyrkeverdi av et første delbilde som er sentralt anordnet i billedfeltet, og på den andre siden på basis av signalet som korresponderer med den midlere lysstyrkeverdi til de andre delbildene anordnet desentralisert i dette billedfeltet, og ikke overlappende det første delbilledfelt, sendes ut et sammenligningssignal fra hvilket respektive biter til lysstyrkekarakteristikken "svart" eller "hvit" for tegnene sammenlignet med bakgrunnen, blir tilveiebrakt på en slik måte at respektive avsøknings-punkt som betraktes blir antatt å være en del av tegnet dersom signalet som korresponderer med den midlere lysstyrkeverdien til de andre delbilledfeltene adskiller seg fra signalet som korresponderer med den midlere lysstyrkeverdien til det første delbilledfeltet ved retningen motsatt i forhold til lysstyrke-karakterisikken til tegnene i forhold til bakgrunnen, idet forskjellen har en minimumsverdi, karakterisert ved at behandlingssystemet omfatter en første komparator (CMP) som er innrettet til å motta utgangssignalene til foto-føleren, relativt i forhold til avsøkningspunktene (P' (x+X, y+h)) anordnet i det mulige området til det andre delbilledfeltet (A2), en første integrator (CVA) for å sammenligne nevnte signaler med en første terskelverdi (k2) idet den første integratoren (CVA) er innrettet for å bestemme den midlere lysstyrkeverdien på de andre delbilledfeltene, og kun de utgangssignalene som ligger på den siden av terskelen, som korresponderer med lysstyrkekarakteristikken til tegnene ved sammenligningen med bakgrunnen, en andre komparator (CFR) som er innrettet til å sammenligne lysstyrkeverdien til avsøkningspunktet med en andre terskel (K5) og til å sende ut sammenligningssignalet som er en enkel bit, og som på det respektive av-søkningspunkt (P(x,y)) under observasjon viser lysstyrkekarakteristikken til tegnene kun dersom lysstyrkeverdien (v(x,y)) til dette vedkommende avsøkningspunktet overskrider den andre terskelen i retning av tegnets lysstyrkekarakteri-stikk sammenlignet med bakgrunnen.

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at en fotoføler (FS) er innrettet til å sample en lineær rekke med avsøkningspunkter og at et lager (MEM) i behandlingssystemet er innrettet til å bufre signalverdier korresponderende med lysstyrkeverdiene til de enkelte avsøkningspunktene for til-gang til verdier for delbilledfeltene (Al, A2).

3. Anordning ifølge krav 2, karakterisert ved at fotoføleren (FS) er forbundet via en analog/digital omformer (CAD) med en digital prosessor (ED) som innbefatter lageret (MEM) som lagrer digitaliserte signaler som korresponderer med flere til hverandre liggende avsøkningspunkter.

4. Anordning ifølge krav 1-3, karakterisert ved at i digitalprosessoren (ED) er anordnet en andre integrator (CVB) for behandling av signalene fra det første del-billedf eltet , dets summering og divisjon, med det konstante antall (mes Al) for avsøkningspunktene i feltet, mens derimot den første integratoren (CVA) er anordnet for å behandle signalene fra det andre delbilledfeltet ved summering og divisjon med et antall (mes A'2) avsøkningspunkter /P' (x+A, Y+h)7 betraktet for det andre billedfeltet.

5. Anordning ifølge et av kravene 1-4, karakterisert ved at den andre komparator (CFR) er innrettet for å motta et signal som representerer forskjellen mellom de midlere lysstyrkeverdiene for det andre og første delbilledfeltet og sammenligner det med en tredje konstant terskel (K4).

6. Anordning ifølge krav 1-5, karakterisert ved at fotoføleren (FS) og signalbehandlingssystemet er delt i flere identiske, parallelt arbeidende enheter som er innrettet for avgivelse av hverandre uavhengige elektriske signaler, og hver har forbindelser (1300, 1200) anordnet for over-føring, av lysstyrkesignaler samlet fra avsøkningspunktene i kantområdet på den angjeldende fotofølerenheten til tilgren-sende enheter.

7. Anordning ifølge krav 1-6, karakterisert ved en ytterligere integrator (INT) innrettet for å motta signalene som korresponderer med belysningen, idet den ytterligere integratoren (INT) integrerer signalet fra avsøknings-punktene i løpet av varigheten av en punktavsøkning før ytterligere behandling i digitalbehandlingsenheten.

8. Anordning ifølge krav 1-7, karakterisert ved at en kontrastregner (EA) er anordnet i behandlingssystemet for å bestemme kontrasten av individuelle avsøknings-punkter og forbundet med både kretsene som bestemmer terskel-verdiene og hhv. kretsene som genererer de midlere lysstyrkeverdiene for å tilføre til nevnte kretser et utgangssignal som tilsvarer kontrasten.

9. Anordning ifølge krav 3 og 8,karakterisert ved at kontrastberegneren er en analog datamaskin som signalet passerer før innmatingen i analog/digital omformeren (CAD), idet datamaskinen frembringer et kontrastsignal (S) for hvert avsøkningspunkt (P,P') idet utgangssignalet til fotoføler-elementet (FS) på den ene siden er eventuelt forsterket, og på den andre siden tilført analog/digitalomformeren (CAD) som et maksimumsignal via en toppdetektor (RVP), som lagrer maksimums-signalet i et forutbestemt intervall, og som avgir dette som en referanseverdi for digitaliseringen.

10. Anordning ifølge krav 2, 3 og 9, karakterisert ved at den digitale behandlingsenheten innbefatter, for å danne en adaptiv veiefunksjon ($) for det andre delbilledfeltet, et lager (MEM) for å motta i serier signaler som korresponderer med kontrasten (S) fra analog/digitalomformeren (CAD) og for å tilføre signaler som angår det andre delbilledfeltet i en forutbestemt orden; en krets (CCR) for også å motta signaler korresponderende kontrasten og for å tilføre den første terskelen (K2) som er en funksjon derav; den første komparatoren' (CMP) som er forbundet med lageret (MEM) for-å motta signalene som representerer kontrastfunksjonen (S) i det andre delbilledfeltet og forbundet med nevnte krets (CCR) for tilførsel av den første terskelen (K2), og er innrettet for å sammenligne signalene med terskelen og for å sende ut ved utgangen et signal med boolsk verdi "1" når kontrastsignalet overskrider terskelen; en velger (SLT) forbundet med lageret for å motta utgangssignalene som korresponderer med kontrasten (S) i det andre del-billedf eltet , og med komparatoren (CMP) for å motta de boolske signalene sendt ut av komparatoren (CMP) og som er innrettet for utsending ved utgangen slike lagerutgangssignaler som har boolsk verdi "1"; en teller (MIS) som er innrettet for å telle utgangssignalene fra komparatoren (CMP) med boolsk verdi "1"; og en deler (MTP) som er innrettet for å dele verdiene til en på forhånd innstilt fjerde terskel (K3) med resultatet fra telleren (MIS).

11. Anordning ifølge krav 10, karakterisert ved at digitalprosessoren innbefatter, for tilveiebringelse av sammenligningssignalet (R), den første integratoren (CVA) som adderer signalet fra velgeren (SLT) med hverandre og med resultatet av addisjonen av de foregående signaler som angår området (A2) som omgir det første delfeltet (Al), og multipli-sering av resultatet av addisjonen med signalet som går ut fra deleren (MPT), en andre integrator (CVB) som mottar signalet som korresponderer med kontrasten (S) til det første delbilledfeltet (Al), som adderer dem med hverandre og med resultatet av addisjonen til foregående signaler relativt i forhold til samme område, og multiplikasjon av resultatet av addisjonen med en fast koeffesient (kl/mes Al), og en adderer (SUM) som adderer resultatet av den første (CVA) og den andre integratoren (CVB).

12..Anordning ifølge krav 11, karakterisert ved at digitalprosessoren, for å utføre en to-nivå-digitalisering, innbefatter kretsen (CCR) for å motta kontrastsignalet, hvilken krets også sender ut en andre kontrastavhengig terskel (K5), og den andre komparatoren (CFR) for å motta en tredje forhåndsinnstilt terskel (K4), den andre terskelen (K5) fra kontrast-mottagelseskretsen (CCR), signalet som kommer fra lageret (MEM) via et register (RSA) og som angir kontrasten S (x, y) i hvert avsøkningspunkt, og signalet som kommer fra addereren (SUM), og for å sende ut ved dens utgang et signal som kun antar den boolske verdien "1" når det blir bestemt at verdien for signalene som kommer fra addereren (SUM) er større enn eller lik den tredje terkselen (K4) med invertert fortegn, og samtidig som kontrasten i hvert avsøkningspunkt er større enn den andre terskelen (K5) multiplisert med en proporsjonalitetsfaktor (l/Kl), mens derimot signalet ved utgangen i alle andre tilfeller antar den-boolske verdien "0".

13. Anordning ifølge krav 12, karakterisert v e d- at en koblingskrets (ITF) er forbundet med utgangen til digitalbehandlingsenheten. for å organisere, informasjonen utsendt av den andre komparatoren (CFR) i rammer.

14. Anordning ifølge krav 6 og 11, karakterisert ved at den første integratoren (CVA) for behandling av veide kontrastsignaler i de andre delbilledfeltene er forbundet med den korresponderende første integrator tilknyttet tilliggende enhet, for å motta derfra målte kontrastsignaler for disse avsøkningspunktene tilknyttet med denne enheten, hvis punkter tilhører de andre delbilledfeltene.

15. Anordning ifølge krav 6, 11 og 14, karakterisert ved at den andre integratoren (CVB) for behandling av kontrastsignalene til det første delbilledfeltet (Al) er forbundet med den korresponderende andre integratoren tilknyttet den tilliggende enheten for å motta derfra kontrastsignaler for de avsøkningspunktene tilknyttet med denne enheten som tilhører det første delbilledfeltet (Al).

16. Anordning ifølge krav 6, 12, 14 og 15, karakterisert ved at registeret (RSA) som sender kontrastsignaler for individuelt avsøkningspunkt P (x, y) til den andre kompara toren (CFR) er forbundet med lignende register tilknyttet den tilliggende enheten for å motta derfra kontrastsignalet for av-søkningspunktet til nærmeste første delbilledfelt.

17. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at kretsen (CCR) som genererer de første og andre terskler (K2), (K5), kan bli manuelt forhåndsinnstilt for å frembringe forskjellige verdier for terskelen i samsvar med forskjellige anvendelser.

18. Anordning ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at den' er innrettet for å lese symboler fra en kontinuerlig seg bevegende bærer.