SE448922B - Metod for behandling av videodata vid ett optiskt teckenidentifieringssystem jemte en anordning for teckenidentifiering i en optisk dokumentlesare - Google Patents

Description

448 922 uppnå en enkel och billig konstruktion. Problemet med tidigare kända optiska dokumentläsare är att de ofta fordrar stora minnesutrymmen och sofistikerade kretsar för behand- ling av de avlästa videosignalerna.

Föreliggande uppfinning löser ovanstående problem i tidigare kända teckenidentifierande anordningar genom en identifieringsanordning där en direktminnesaccessenhet styr överföringen av komprimerade videodata till ett minne och en mikroprocessor medelst en svepstarttabell som styr expande- ringen av de komprimerade videodata och teckenidentifieringen.

Uppfinningen definieras i de bifogade patentkraven.

En fördel med uppfinningen är att minnesutrymme sparas.

En annan fördel med uppfinningen är att teckenidenti- fieringsmöjligheterna ökar.

En ytterligare fördel med uppfinningen är att enkelt identifierbara tecken identifieras medelst enkla och snabba rutiner medan svåridentifierbara tecken identifieras medelst ytterligare korrigeringsrutiner, varigenom en optimal tids- besparing åstadkommes.

En annan fördel med uppfinningen är att den slutliga teckenidentifieringen, efter förbehandlingen, utföres i en fast teckenarea varigenom ingen indikret adressering er- fordras.

Uppfinningen kommer nu att närmare beskrivas i samband med följande figurer.

Fig. 1 visar en teckenidentifierande anordning enligt föreliggande uppfinning.

Fig. 2 är ett diagram som visar rasteravkänning av ett tecken.

Fig. 3 är ett blockschema som visar styrningen av den teckenidentifierande anordningen enligt föreliggande upp- finning.

Fig. 4 visar en teckenarea på ett dokument vars tecken är identifierbara enligt uppfinningen.

Fig. 5 visar en_teckenarea vars tecken är identifier- bara under vissa förutsättningar. 448 922 Enligt fig. l utgör videoläsaren l en optisk raster- avsökare som medelst rastersvep avkänner vita och svarta områden på ett förbipasserande dokument. Denna videoläsare ' är i och för sig konventionell och kan företrädesvis inne- fatta en ljuskälla som belyser dokumentet och ett antal lysdioder, företrädesvis sextiofyra stycken lysdioder, som avkänner det reflekterade ljuset. En klockstyrkrets 15 synkroniserar rasteravkänningssvepet med dokumentframmat- ningen.

Fig. 2 visar ett exempel på rasteravkänningen i video- läsaren 1, då ett tecken "2" skall avkännas. Det antages att rasteravkänningen sker med hjälp av sextiofyra lysdioder.

Rasteravkänningen sker medelst svep, kolumn efter kolumn.

Vid det första svepet avkännes kolumn 1, varvid endast vita områden påträffas. Därefter avkännes kolumn 2 då också endast vita områden påträffas. Under svepet för kolumn 3 kommer lysdioderna för rad 18, 19, 21 och 34 att avge sig- naler som motsvarar svart område. Alla andra lysdioder vid svepet för kolumn 3 avger vit utgångssignal. Vid svepet för kolumn 4 kommer utgângssignalen för avkänningen att indikera svart mellan raderna 17 och 24 samt mellan raderna 33 och 35. Alla andra rader indikerar vit. Pâ samma sätt fortsätter svepet över de övriga kolumnerna 5 till 20. I detta samman- hang indikerar området 51 och 52 svarta brusområden.

Enligt fig. 1 överföras svart- och vit-signalerna via ledningen 4 i serieform från videoläsaren 1 till video- detektorn 2. Videodetektorn 2 är en i och för sig konven- tionell videodetektor som omvandlar de analoga ingångs- signalerna till digitala signaler. Företrädesvis betyder detta enligt fig. 2 att de mörka punkterna i tecknet 2 detekteras i videodetektorn 2 som l-signaler och de ljusa punkterna som 0-signaler. En dylik videodetektor beskrivs t.ex. i US patentet 3912943. ~ De digitaliserade l- och 0-bitsignalerna uppträda i serieform på videodetektorns 2 utgång och införes till en kodomvandlarkrets 3. Kodomvandlarkretsen 3 omvandlar de 448 922 inkommande bitsignalerna till en löplängd-kod. Detta betyder enligt fig. 2 att de inkommande bitsignalerna som represen- tera 0 för vit avkänning och l för svart avkänning omvandlas till en kod som endast indikerar ändring från vit till svart och från svart till vit. Om man ser på svepet nummer 4 i fig. 2 så betyder detta att en ändring sker från vit till svart vid rad 17, en ändring från svart till vit vid rad 25, en ändring från vit till svart vid rad 33 och en ändring från svart till vit vid rad 36.

I kodomvandlaren 3 överföras de inkommande digitala bitarna från ingângsklämman 7 till en l-bits fördröjnings- krets 5 och samtidigt också till en EXELLER-krets 6. Ut- gângssignalen från fördröjningskretsen 5 överförs via en ledare 8 till den andra ingången för EXELLER-kretsen 6.

Utgången 9 från EXELLER-kretsen 6 kommer då att avge en utgångssignal i samband med en övergång från vit till svart och vid en övergång från svart till vit. Utgången 9 från EXELLER-kretsen 6 i kodomvandlaren 3 är ansluten till en direktminnesaccessstyrenhet (DMA) 10. DMA-enheten 10 har till uppgift att styra dataöverföringen från kodomvandlaren 3 till ett minne 13 medelst en styrutgång 32.

I kodomvandlaren 3 ingår en räknare ll som aktiveras medelst en styrpuls från klockkretsen 15 i början av varje avkänningssvep och som stegas uppåt med ett steg för varje rad i fig. 2. Då en utgångssignal uppträder på ledningen 9 från EXELLÉR-kretsen 6 till DMA-kretsen 10 kommer DMA- kretsen att överföra räknevärdet i räknaren 11 via en ut- gångsledare 12 till en minnesarea 22 för komprimerad video- data i minnet 13.

Enligt fig. 1 används en styrdator 14 för att styra diverse funktioner vid teckenidentifieringsprocessen. Styr- datorn 14 är företrädesvis en mikroprocessor. Denna dator styr medelst en styrledning 20 en in/ut-enhet 21, före- trädesvis en adapterenhet, som är ansluten med en datakanal 18 till en användarenhet 16. In/ut-enheten 2l kan även innefatta en skrivenhet.- 448 922 Styrdatorn 14 styr även medelst en styrledning 33 teckenidentifieringen i minnet 13 och överföringen av iden- tifierade tecken via en utgångskanal 17 till in/ut-enheten 21. Vidare styr styrdatorn 14 via en styrledning 19 doku- menttransportmekanismen i videoläsaren 1.

Kodomvandlarens 3, direktminnesaccessenhetens 10, minnets 13 och styrdatorns 14 funktion kommer nu att be- skrivas mera i detalj med hänvisning till fig. 2.

Det antages att räknaren ll i kodomvandlaren 3 står på värdet 0 då ett avkänningssvep påbörjas för kolumn 0 i fig. 2. Räknaren ll aktiveras medelst en svepstartsignal från klockstyrkretsen 15. För varje rad som svepet passerar i kolumn 0 uppdateras räknaren ll med en etta. På detta sätt stegas räknaren ll upp till ett slutvärde 64. Därefter börjar följande svep för avkänning av kolumn 1. Detta pâ- börjas med en svepstartsignal som påverkar DMA-kretsen 10 och som här kallas för en SS-signal. DMA-kretsen 10 ini- tierar då en minnescykel för överföring av räknevärdet 64 från räknaren ll via överföringskanalen 12 till minnets 13 minnesarea 22 för komprimerad videodata. Det antages att detta datavärde 64 lagras i en addressposition 201 i min- nesarean 22. Därefter återställes räknaren ll. Sedan upp- dateras räknaren ll åter för varje rad under svepet 1 för kolumn 1 och når slutligen räknevärdet 64 vid avkänningen av rad 64 för kolumn 1. Därefter uppträder en svepstart 2 signal som initierar en ny DMA-cykel för överföring av datavärdet 64 från räknaren ll till minnesarean 22. Det antages att detta datavärde lagras i en minnesadressposition 202. Därefter âterställes räknaren ll och en ny uppdate- ringsprocess börjar för kolumn 2. Räknaren ll räknar upp till ett värde 64 och detta datavärde överföres till min- nesarean 22 i samband med en DMA-cykel som initieras av en svepstartsignal 3. Detta tredje datavärde 64 införes till en adressposition 203.

Det tredje svepet för kolumn 3 fortskrider genom upp- datering av räknaren ll på samma sätt som tidigare beskrivits 448 922 ända tills en mörk punkt påträffas vid rad 18. Detta betyder att en 1-signal uppträder på klämman 7 vid kodomvandlarens 3 ingång, i stället för tidigare 0-signaler. Denna 1-signal införés även till EXELLER-kretsens 6 ena ingång samtidigt som fördröjningskretsen 5 på utgången 8 ger en 0-signal.

EXELLER-kretsen 6 avger då en signal på utgången 9 till DMA- kretsen 10, varvid en DMA-minnescykel initieras. En signal på styrledningen 31 till styrdatorn 14 stannar styrdatorn för en cykel. Samtidigt styrs dataöverföringen från räknaren ll till minnet 13 medelst styrsignaler på styrledarna 30 och 32. Datavärdet 18 från räknaren ll lagras i följande adress- position i minnesarean 22, d.v.s. i adresspositionen 204.

Räknaren ll återställs icke i detta sammanhang. Därefter stegar svepet 3 vidare till rad 20, varvid en vit punkt avkännes. EXELLER-kretsen 6 reagerar nu för olika signalnivå på sina tvâ ingångar och initierar en ny DMA-cykel på sin utgång 9. Denna gång överföres räknevärdet 20 från räknaren ll till en adressposition 205 för minnesarean 22 för kompri- merad videodata. Följande ändring av videosignalingången sker vid rad 21, då ändras videosignalingången från ljust till mörkt. Detta betyder en ny DMA-cykel och datavärdet 21 lagras i adresspositionen 206 i minnesarean 22. Vid rad 22 sker åter en ändring av videosignalvärdet, varvid datavärdet 22 lagras i adresspositionen 207 i minnesarean 22 medelst en DMA-cykel. Därefter sker en videosignalingângsändring vid raderna 34 och 35 vilket förorsakar en minnescykel för lagring av datavärdet 34 i adresspositionen 208 och data- värdet 35 i adresspositonen 209 i minnesarean 22. Sedan fortsätter svepet till slut. Svepet för kolumn 4 börjar med en svepstartsignal 4 som förorsakar en dataöverföring från räknaren ll med ett datavärde 64 till en minnesadressposi- tion 210 i minnesarean 22, på samma sätt som tidigare beskrivits.

På detta sätt fortsätter rastersvepen för de övriga kolumnerna i fig. 2. Resultatet av dessa svep visas i nedan- stående tabell 1. Det bör dock beaktas att brusområdena 51 och 52 i fig. 2 icke medtagits i tabell 1.

START ADRESS DATA ST SS1 SS2 SS3 SS4 SS5 SS6 SS7 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 64 64 64 18 20 21 22 34 35 64 17 25 33 36 64 17 25 34 37 64 17 26 34 38 64 17 26 SS8 SS9 SS10 S511 Tabell 1 AD 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 DA 34 37 64 16 20 23 28 35 38 64 16 20 24 28 34 38 64 17 20 25 29 34 38 64 17 19 26 ST SS12 SS13 SS14 SS15 SS16 AD 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 DA 30 34 38 64 17 20 26 37 64 17 20 27 37 64 17 20 28 36 64 17 20 29 36 64 19 20 31 448 922 say SS17 SS18 SS19 282 283 284 285 DA 34 64 64 64 448 922 Enligt ovanstående tabell ser man att varje svep börjar med en SVEP START (SS) rad med ett datavärde 64. Då svepen sker över vita områden följer SS raderna efter varandra, vilket visas i tabellen med raderna SS l, SS 2, SS 17, SS 18 och SS 19. I mellanliggande områden där svarta punkter avkännas kommer ett antal dataposter att lagras mellan SS raderna.

Det är uppenbart att informationen i tabell 1 entydigt definierar hela videoinformationen för tecknet 2 enligt fig. 2. Denna videoinformation representeras i en löplängdkod och kodomvandlingen har skett i omvandlaren 3 enligt fig. l. All videoinformation har sålunda lagrats i komprimerad form i minnet 13 i minnesarean 22.

Enligt ovanstående sker minnesöverföringen från kod- omvandlaren 3 till minnet l3 medelst en direkt-minnesaccess- metod, som i och för sig är väl känd inom tekniken. Det gäller nu för styrdatorn 14 att på ett lämpligt sätt ut- nyttja de komprimerade videodata i minnet 13 för att utföra den egentliga teckenidentifieringen. För detta ändamål upprättar styrdatorn i minnet 13 en SVEP START (SS) tabell i en minnesarea 23. Ett exempel på denna SS tabell, som pekar på videoinformationen i tabell l, visas i nedanstående tabell 2. 448 922 9 Tabell 2 SS-tabell ADRESS DATA 501 201 502 202 B 503 203 F 504 210 505 215 506 220 507 225 508 230 509 237 510 244 511 251 512 258 513 263 514 268 515 273 516 278 517 283 F 518 284 519 285 448 922 10 SS tabellen börjar i en given adressposition i minnes- arean 23, t.ex. i en adresspositon 501. Den innehåller som data adresserna för varje SS rad i tabellen l. Sålunda innehåller den första raden i SS tabellen en adress 501 och ett datavärde 201, som utgör adressen för SS 1 i tabell l.

Den andra raden i SS tabellen har som adressvärde 502 och pekar på SS raden 2 i tabell l. Den tredje raden i SS ta- bellen utgörs av adressvärdet 503 och datavärdet 203 och en flagbit F. Denna rad pekar på SS raden 3 i tabellen 1. Raden 3 i tabell l utgör en gräns för det vita området och det mörka omrâdet i fig. 2. Flagbiten F på raden S03 i tabellen 2 utgör därför en markering av att ett mörkt område börjar.

På sama sätt innehåller raden 517 i tabellen 2 en flagbit F i samband med datavärdet 283, som pekar på slutet av ett mörkt område.

Styrdatorns 14 funktion för styrning av hela tecken- identifieringssystemet kommer nu att beskrivas.

Enligt fig. l innehåller styrdatorn ett styrminne 26 i vilket även ingår styrenheter 27, 28 och 29. En utförings- form av styrminnet 26 och styrenheterna 27-29 visas i fig. 3. Företrädesvis utgöras de olika styrenheterna av ett antal mikroprogram.

Blocket 26 i fig. 3 representerar ett mikroprogram för allmän styrning av systemet. Medelst denna styrning styrs videoläsaren l, in/ut-enheten 21, dataöverföringen från minnet 13 till in/ut-enheten samt initieringen av en tec- kenidentifiering. Det bör beaktas i detta sammanhang att styrdatorn 14 och DMA-enheten 10 arbetar asynkront. DMA- enheten arbetar kontinuerligt med att bygga upp komprimerade videodata från kodomvandlaren 3 till minnesarean 22 enligt ovanstående tabell l. Denna datalagring sker genom att DMA- kretsen momentant stoppar styrdatorn 14 för sin egen min- nesöverföring. Asynkront med detta går styrdatorn in i minnet 13 och avsöker tabellen 1 samt utför operationer för att identifiera tecken från dessa komprimerade videodata.

Enligt fig. 3 ser man att styrblocket 26 har en utgång 448 922 ll 43 till styrblocket 27 för förbehandling av videodata. Denna utgång utgör företrädesvis början till en subrutin för teckenidentifiering från den allmänna styrningsrutinen.

Förbehandlingen i blocket 27 innefattar förbehandling av komprimerad videodata som lagrats i arean 22. Om denna förbehandling visar att teckenidentifiering icke är möjlig återgår subrutinen via utgången 37 från styrblocket 27 till den allmänna styrningen 26. Om däremot förbehandlingen blir lyckad utföres en expandering av de komprimerade videodata till normala videodata i ett styrblock 42. Dessa expanderade videodata lagras i en specifik area 25 i minnet 13. Utgângen från styrblocket 42 utgöres av ledaren 45 som en ingång till ett teckenidentifierande styrblock 28. Teckenidentifieringen av de expanderade videodata utföres på ett i och för sig konventionellt sätt, t.ex. såsom visas i US patentet 4001787 och resultatet avges medelst utgången 44 till den allmänna styrenheten 26. Om däremot teckenidentifieringen icke lyckas med sitt uppdrag sker en utgång 34 till en korrigerande styrrutin 29 vars utgång 36 återför styrningen till för- behandlingen i 27. Förbehandlingsprocessen 27 kan även leda till en utgång 35 för korrigering av förbehandlingen, vilket sker i korrigeringsblocket 29.

Enligt ovanstående har visats hur DMA-enheten bygger upp komprimerade videodata i arean 22 i minnet 13 enligt tabellen l. Då tillräckligt med komprimerad videodata har lagrats i minnet 13 börjar styrdatorn 14 att förbehandla dessa data enligt styrprogrammet i styrblocket 27. Denna förbehandling innefattar uppsättandet av en ram omkring de videodata som representerar ett tecken i minnesarean 22.

Förbehandlingen börjar med uppbyggandet av SS tabellen 2 i minnesarean 23. Detta sker genom att styrblocket 27 position för position avsöker minnesarean 22 för komprimerad videodata, d.v.s. en avsökning av tabellen 1. Alla de rader i tabell 1 där datavärdet är 64 överföres till tabell 2.

Styrblocket 27 eller styrprogrammet 27 söker även samtidigt efter övergångar från rent vita svep till svep där mörka 448 922 12 områden uppträder. Dylika övergångar från rent vita svep till blandade vit-svarta svep och från blandade vit-svarta svep till rena vita svep indikeras i SS tabellen 2 med en indikeringsbit eller en flagbit F. På detta sätt registrerar förbehandlingsstyrprogrammet 27 tecknets vertikala gränser.

Därefter räknar styrenheten 27 ut den vertikala begynnelse- punkten för SS tabellen 2 och indikerar denna punkt med en rammarkerare B i tabell 2. Denna beräkning baserar sig på en konstant teckenbredd enligt vilket systemet arbetar för teckenidentifieringen. I exemplet enligt fig. 2 har denna bredd valts till 16 svep. Tecknet lokaliseras därför till ett vertikalt område som börjar med kolumn 2 och slutar med kolumn 17. Rammarkeraren B införs därför i adresspositionen 502 i tabell 2 i minnesarean 23.

Samtidigt med lokaliseringen av de vertikala gränserna utför styrblocket 27 även en beräkning av de horisontala gränserna för tecknet. Detta utföres i ett minimiregister Rl och ett maximiregister R2 i en registerenhet 24 i minnet 13.

Då styrblocket 27 genomsöker tabellen l kommer först vid adressen 204 datavärdet 18 att införas både i registret Rl och i registret R2. Vid adressen 205 uppdateras R2 till värdet 20. Vid adress 206 uppdateras R2 till 21 och vid 207 till 22. Sedan sker en uppdatering av maximiregistret vid adress 208 till 34 och vid 209 till 35. Vid 211 uppdateras minimiregistret Rl till 17 samt vid 214 maximiregistret R2 till 36. Följande uppdatering av maximiregistret sker vid adress 219 till värdet 37 och slutligen vid adress 224 till maximivärdet 38. Därefter sker ingen uppdatering förrän vid adress 238 då minimiregistret Rl uppdateras till minimi- värdet 16. Inga ytterligare uppdateringar sker sedan i samband med förbehandling av data i tabellen l.

Styrblocket 27 räknar därefter ut ett värdet för den horisontala nedre gränsen för teckenfältet med beaktande av minimie och maximivärdena i registren Rl och R2. Denna beräkning baserar sig på ett konstant värde för avståndet mellan den horisontala minimigränsen och den horisontala 448 922 13 maximigränsen. I exemplet enligt fig. 2 har detta avstånd valts till 24 rader. Resultatet av denna beräkning utgör den horisontala förskjutningen H som anger teckenramens undre horisontalgräns och lagras i registret R3 i enheten 24.

Enligt exemplet i fig. 2 lagras värdet 14 i registret R3.

Då förbehandlingsprocessen enligt styrprogrammet i en- heten 27 är genomförd övergår styrningen till expanderings- processen 42. Detta sker genom att teckendata, som inramats medelst rammarkeraren B och horisontalförskjutningen H, överförs från minnesarean 22 i expanderad form till en minnesarea 25. Minnesarean 25 innehåller 16 x 24 minnes- positioner ordnade i 48 bitgrupper. Nedanstående tabell 3 visar den expanderade minnesarean 25 med utgångspunkt för exemplet i fig. 2. 448 922 14 w 3 WWOHÜNÜHO OOOO QOOO OOOH OOPIr-l Ov-II-lr-l OOHO OOOO GOOD OOOO OOOO C000 OOOO OOOO OOI-II-l OCn-lv-l OOPIFI Ou-lrlrl OOl-lv-l Ql-lPlv-I Or-lr-lr-l OOr-ir-I OOOO O H mmwHflmwHO :N mm NN HN om mH æH ßH mH mH :H MH NH HH oH m w ß m m = M N H æm ßm mm mm sm mm Nm Hm om mm mm nu mm mm :N mm NN Hm oN mH æH ßH wH mH m HHmQm& ßH wH Nmfilñ mm>m mm>w mw>m mm>m mw>w mw>m coflufimomuflm cøwufimomwmm 448 922 15 Enligt tabell 3 ser man att minnesarean 25 börjar med en 8-bitars bitgrupp som lagras i en ordadress l. De första tre bitgrupperna innehåller endast nollor och motsvararar svepet vid kolumn 2 i fig. 2, vilket endast innehåller vit datainformation. Den andra raden motsvarar svepet 3 och dess data erhålles från tabell l med början från adress 204. Då det horisontala förskjutningsvärdet i registret R3 är 14 beräknar styrenheten 42 skillnaden mellan datavärdet i adress 204, som är 18 och förskjutningsvärdet 14. Styr- enheten 42 styr då införandet av nollor i de tre första bitpositionerna för svepet 3 och en etta i den fjärde bit- positionen. Sedan utföres en access till adress 205 i tabell l, varvid förskjutningsvärdet l4 subtraheras från det nya datavärdet 20. Resultatet 6 anger att en nolla skall införas i den sjätte bitpositionen i svepet 3 och en etta i den femte bitpositionen. Följande access sker till adress 206, varefter subtraktionen ger värdet 7, vilket betyder att en etta skall införas i bitposition 7. Därefter utföres en access till adress 207, varvid subtraktionen av datavärdet 22 och förskjutningen 14 ger värdet 8. En nolla införes då i bitposition 8 för svepet 3. Sedan fortsätter expanderingen av de komprimerade videodatavärdena i tabell 1 till de data- värden som visas i tabell 3.

Då all komprimerad data för ett inramat teckenområde har expanderats och införts i minnesarean 25, övergår styr- ningen från blocket 42 via 45 till teckenidentifieringsstyr- ningen 28. Denna teckenidentifieringsstyrning eller detta styrprogram är i och för sig konventionell och utgör ingen specifik del av föreliggande uppfinning. Lämpligen jämföres teckendata i tabell 3 i minnesarean 25 med olika maskdata för teckenidentifiering. Då ett tecken identifierats av styrenheten 28 övergår styrningen via fördelningsledningen 44 till den allmänna styrningen 26. Den allmänna styrningen 26 initierar då en teckenöverföring från minnet 13 via överföringskanalen 17 till in/ut-enheten 21.

Det bör dock beaktas att trots att själva teckenidenti- 448 922 16 fieringsrutinen i och för sig är konventionell, erbjuder föreliggande uppfinning en fördel därigenom att adressen till de olika orden i tabell 3 i minnesarean 25 alltid är konstant, varigenom ingen indirekt adressering erfordras vid själva teckenidentifieringsrutinen. En dylik indirekt adressering är vanlig i tidigare kända system där teckendata finns lagrat som en lång sträng i en videobuffert och där den teckenidentifierande styrenheten erhåller access till de olika teckendata genom att först definiera var i strängen det aktuella tecknet befinner sig.

Om teckenidentifieringsblocket 28 icke lyckas identi- fiera ett tecken kan en korrigeringsrutin initieras via övergången 34 till korrigeringsstyrblocket 29. Efter korri- geringssteget 29 kan styrningen övergå via 36 till för- behandlingen 27, sedan till expandering 42 och åter till teckenidentifiering 28.

Korrigeringsstyrenheten 29 innefattar ett antal under- korrigeringsstyrenheter 38, 39, 40 och 41. Dessa styrenheter utför korrigeringsoperationer eller kontrolloperationer för att förbättra förbehandlingen i styrblocket 27 före tecken- identifieringen.

Det är ofta svårt att finna de rätta vertikala grän- serna för teckenområdet, d.v.s. den rätta positionen för rammarkeraren B i SS tabellen 2. Styrenheten 39 har till uppgift att skifta rammarkerarens B läge uppåt eller nedåt i SS tabellen 2. Orsaken till att rammarkeraren B hamnar i ett felläge i SS tabellen 2 kan t.ex. bero på mörkt brus, vilket visas med området 52 i fig. 2. En lyckad skiftning av rammarkerarens läge kan då åstadkomma en korrigerad för- behandling.

Styrenheten 40 har till uppgift att korrigera ett felaktigt horisontalt förskjutningsvärde H, d.v.s. inne- hållet i förskjutningsregistret R3. Ett felaktigt horison- talt förskjutningsvärde kan t.ex. bero på ett brusområde 51 som visas i fig. 2. En lyckad ändring av förskjutningsvärdet kan åstadkomma en korrigering av datavärdena i den expande- 448 922 17 rade arean 25, d.v.s. i tabell 3, varefter teckenidenti- fieringen kan vara möjlig.

En metod för att kontrollera ett teckenområde består i en addition av alla mörka punkter i området. Om denna addi- tionssumma då motsvarar ett riktvärde för normala tecken kan det antagas att teckenområdet är riktigt valt. Om däremot denna adderingssumma skiljer sig väsentligt från tecken- 'områdets riktvärde så utgör detta ett kriterium på ett felaktigt teckenområde. En dylik addering styrs med styr- enheten 38. Denna styrenhet undersöker datavärdena i tabell l genom att parvis subtrahera datavärdena från varandra.

Sålunda subtraheras först datavärdet för adress 204 från datavärdet i adress 205, vilket ger en tvåa (20-l8=2). Där- efter subtraheras 206 värdet från 207, vilket ger en etta och 208 värde från 209, vilket också ger en etta. Sedan adderas resultaten, vilket anger att summan för de mörka punkterna i svep 3 är 4. Därefter beräknas summan av de mörka punkterna i svep 4, vilket resulterar i en summa ll.

På samma sätt adderas alla andra svep i tabellen l. Tack vare videodatans komprimerade form är denna kontroll mycket enkel att utföra.

Det är även möjligt att addera data för mörka områden för vissa delar av ett omrâde, t.ex. för att undersöka mellanrum mellan olika tecken.

Styrenheten 41 har till uppgift att kontrollera och modifiera förbehandlingsresultatet medelst en statistisk jämförelse. Om t.ex. den horisontala förskjutningen för ett tecken plötsligt ökar jämfört med tidigare avkända tecken, så kan detta vara ett kriterium på att den horisontala förskjutningen är felaktig. Även andra statistiska uppgifter kan användas för att utföra korrigeringar.

Ett stort problem vid optisk teckenidentifiering består i att finna de riktiga gränserna mellan olika tecken om t.ex. mörka brusområden binder ihop teckensträngarna. Detta visas i fig. 4 och fig. 5.

Enligt fig. 4 ser man att ett brusområde 61 i form av 448 922 18 ett streck befinner sig ovanom tre stycken 2-tecken 60. Den första SS-tabellen, som upprättas kommer då att innehålla flaggbitar F vid gränserna 62 och 67 och inga flaggbitar vid gränserna 63-66 samt en rammarkerare B invid svepet 62.

Detta betyder att avståndet mellan flaggbitarna vid 62 och 67 i denna SS-tabell blir omkring 80 svep, om man utgår från 20 svep per tecken och 10 svep per mellanrum. Enligt fig. 3 övergår då förbehandlingen från styrblocket 27 via 35 till en korrigeringsrutin i styrblocket 29. Korrigeringen utföres medelst styrenheten 41 för statistisk jämförelse som finner att området 68 med brussträcket 61 befinner sig utanför det statistiskt sannolika området 69. Styrningen återgår nu via 36 till styrblocket 27 för upprättandet av en ny SS-tabell med beaktande av korrigeringen. Denna nya SS-tabell kommer att innehålla flaggbitar F vid svepen 62, 63, 64, 65, 66, 67 samt rammarkerare B invid svepen 62, 64 och 66.

Den horisontala förskjutningen kommer också att upp- dateras i samband med upprättandet av den korrigerade nya SS-tabellen. Vid denna uppdatering kommer data inom området 68 att utelämnas, vilket resulterar i tre nya horisontala förskjutningsvärden, ett för varje tecken 60, vilka lagras i registret R3. Alla tre 2-tecken i fig. 4 är nu väl inramade i väldefinierade ramar medelst rammarkerare B och horison- tala förskjutningsvärden i R3. Styrningen kan nu övergå till expanderingsfasen i styrblocket 42.

Enligt fig. 5 korsar brusområdet 71 alla tecken 70.

Detta är oftast ett svårt fall för systemet att identifiera.

Under den första förbehandlingen vid upprättandet av SS- tabellen kommer endast två flaggbitar F att uppträda vid svepen 72 och 77. Sedan utförs en korrigering i styrblocket 29, företrädesvis med hjälp av styrenheterna 38 och 39, vilket resulterar i att vissa områden mellan tecknen 70 behandlas som teckenmellanrum. De nya flaggbitarna F i SS- tabellen införas vid svepen 78, 73, 74, 75, 76 och 79 samt rammarkerarna B invid 78, 74 och 76. Om systemet på detta sätt lyckats rama in tecknen 70 så är det möjligt att

Claims (13)

448 922 19 teckenidentifieringsstyrblocket 28 kan identifiera de enskilda tecknen om brusstrecket 71 är smalt eller svagt. En viktig del av uppfinningstanken innefattar möjlig- heten att utföra en första grov förbehandling i styrblocket 27 för att inrama ett tecken i en ram för identifiering och därefter utföra expandering i blocket 42 samt teckenidenti- fiering i blocket 28. Vid en normal tillämpning resulterar detta i att drygt 90% av tecknen kan identifieras. Genom återkopplingsslingan 34, 29, 36 i fig. 3 kan man sedan finjustera inramningen för att om möjligt identifiera även de återstående 10% av tecknen. Denna metod sparar tid och kapacitet för systemet. Patentkrav.
1. l. Metod för behandling av videodata vid ett optiskt teckenidentifieringssystem innefattande rasteravsökning av ett dokument, detektering av videodata i en videodetektor (2), överföring av detekteringsresultatet till ett minne (13), identifiering av tecken medelst en styrdator (14) samt överföring av identifierade tecken från minnet till en an- vändarenhet (16), k ä n n e t e c k n a d av omvandling av från videodetektorn avgivna digitala videodatabitar till en komprimerad löplängd-kod i en kodomvandlare (3), överföring av videodata från kodomvandlaren till en komprimerings- minnesareà (22) för komprimerad videodata, uppbyggande och bearbetning av en rastersvepstarttabell (23), som innehåller adresser för svepstartdata i komprimeringsarean (22) och information (F, B) om ett teckens vertikala gränser, ex- pandering av komprimerad videodata för ett tecken ur komp- rimeringsarean till en expanderingsminnesarea (25) samt identifiering av tecknet ur expanderingsminnesarean (25), varvid uppbyggandet av rastersvepstarttabellen, expande- ringen av videodata och teckenidentifieringen sker asynkront jämfört med överföringen av videodata till komprimerings- minnesarean (22). 448 922 20
2. 2. Metod enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k n a d därav, att överföringen av videodata från kodomvandlaren (3) till komprimeringsarean (22) i minnet (13) styrs av en direktminnesaccessenhet (10) samt att uppbyggandet av svep- starttabellen (23), expanderingen och identifieringen av tecken styrs av styrdatorn (14), varvid direktminnesaccess- enheten (10) och styrdatorn arbetar asynkront.
3. 3. Metod enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att uppbyggandet av svepstarttabellen (23) innefattar upprättandet av en ram med konstant bredd och höjd omkring ett tecken genom införandet av en rammarkerare (B) i svep- starttabellen, vilken markerare definierar ramens vertikal- läge samt genom införandet av ett horisontalförskjutnings- värde i en registerarea (24), vilket värde definierar ramens horisontalläge, varvid access erhålles till de komprimerade data inom den definierade ramen medelst svepstarttabellen, varefter dessa data expanderas och lagras i expanderings- minnesarean (25) för teckenidentifiering.
4. 4. Metod enligt patentkraven 1-3, k ä n n e t e c k - n a d därav, att styrdatorn avsöker data i komprimerings- arean (22) position för position och under denna avsökning inför de positionsadresser, som anger början av ett svep, till svepstarttabellen (23), inför flaggbitar (F) i svep- starttabellen, då helvita svep efterföljs av svep med svart- vit information och vice versa, registrerar maximivärdet (R2) och minimivärdet (Rl) för svart information i register- arean (24), beräknar rammarkerarens (B) läge i svepstart- tabellen enligt flaggbitarna (F), baserat på ramens kon- stanta bredd, samt beräknar horisontalförskjutningsvärdet (R3) ur maximi-minivärden baserat på ramens konstanta höjd.
5. 5. Metod enligt något av patentkraven l-4, k ä n n e - t e c k n a d därav, att rammarkerarens (B) läge i svep- starttabellen skiftas ett eller flera steg och/eller att horisontalförskjutningsvärdet (R3) ökas eller minskas med ett eller flera steg efter en misslyckad teckenidentifie- J> -Ph GD MD NJ NJ 21 ringsoperation, varefter en ny expanderingsoperation och teckenidentifieringsoperation utföres medelst den nya, justerade ramen. . g ,
6. 6. Metod enligt patentkravet 5, k ä n n e t e c k n a d därav, att justeringen av ramen baseras på statistisk er- farenhetsinformation om tidigare avkända tecken och/eller på beräkning av mängden svart information.
7. 7. Metod enligt patentkravet 6, k ä n n e t e c k n a d därav, att beräkningen av mängden svart information utföres medelst parvis subtraktion av positionsdata i komprimerings- arean (22) samt successiv addition av subtraktionsresul- tatet.
8. 8. Anordning för teckenidentifiering i en optisk doku- mentläsare, innefattande en videodetektor (2) för digital detektering av videodata, ett minne (13) för lagring av videodata, en styrdator (14) för identifiering av tecken ur lagrad videodata samt en utgångskanal (17, 18, 21) för överföring av identifierade tecken från minnet (13) till en användarenhet (16), k ä n n e t e c k n a d av en kodomvand- lare (3) som omvandlar detekterad videodata ur videodetek- torn (2) till en komprimerad kod, ett dataöverföringsorgan (10) för överföring av komprimerad videodata från kodomvand- laren till en första minnesarea (22) för lagring av video- data i komprimerad form, en andra minnesarea (23, 24) för lagring och bearbetning av tabelldata som definierar en ram kring ett teckensubomrâde i den första minnesarean, en tredje minnesarea (25) för lagring av videodata som i expan- derad form överförts ur subområdet, varvid styrdatorn styr, asynkront i förhållande till överföringen av data till den första minnesarean, upprättandet av tabelldata i den andra minnesarean (23, 24), expanderingen av komprimerad videodata ur subomrâdet samt identifieringen av ett tecken ur expan- derad videodata i den tredje minnesarean (25). _
9. 9. Anordning enligt patentkravet 8, k ä n n e t e c k - n a d därav, att kodomvandlaren (3) innefattar en en-bits fördröjningskrets (5), vars ingång är kopplad till video- 448 922 22 detektorns utgång (7), en EXELLER-krets (6), vars ena ingång (8) är kopplad till fördröjningskretsens (5) utgång, vars andra ingång är kopplad till videodetektorns utgång (7) och vars~utgång (9) är kopplad till det som direktminnesaccess- enhet fungerande dataöverföringsorganet (10), samt en räk- nare (ll) som är ansluten till en klockkrets (15) och som stegas uppåt synkront med videodetektorns detektering av digitala databitar och vars utgång (12) är ansluten till minnet (13), varvid kodomvandlaren (3) omvandlar videodata från videodetektorn till en komprimerad löplängd-kod och överför dessa komprimerade data till den första minnesarean (22) i minnet (13).
10. 10. Anordning enligt patentkravet 8, k ä n n e t e c k - n a d därav, att styrdatorn (14) innefattar en substyrenhet (26) för allmän styrning, en substyrenhet (27) för förbe- handling och inramning av komprimerad videodata, en substyr- enhet (42) för expandering och överföring av videodata från den första minnesarean (22) till den tredje minnesarean (25) samt en substyrenhet (29) för korrigering av förbehandlingen.
11. ll. Anordning enligt patentkravet 8, k ä n n e t e c k ~ n a d därav, att den andra minnesarean (23, 24) innefattar en svepstarttabell (23) med en rammarkerare (B), som defi- nierar ramens vertikalläge samt en registerarea (24) för lagring av ett horisontalförskjutningsvärde (R3) som defi- nierar ramens horisontalläge.
12. 12. Anordning enligt patentkraven 10 och ll, k ä n n e - t e c k n a d därav, att substyrenheten (29) för korrigering av förbehandlingen innefattar en första understyrenhet (38) för aritmetisk beräkning av mängden svart videodata inom ett utvalt område i den första minnesarean (22), en andra under- styrenhet (39) för skiftning av rammarkerarens (B) läge i svepstarttabellen (23), en tredje understyrenhet (40) för justering av horisontalförskjutningsvärdet (R3) samt en fjärde understyrenhet (41) för beaktande av statistisk erfarenhetsinformation om tidigare avkända tecken. m 448 922 23
13. 13. Anordning enligt patentkraven 8-12, k ä n n e - t e c k n a d därav, att styrdatorn är en míkrodator och att substyrenheterna (26-29) innefattar mikroprogram.