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Verfahren und Einrichtung zur automatischen Erkennung durchstrichener
oder ineinandergeschriebener Zeichen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren
zur automatischenZeichenerkennung, insbesondere solcher Zeichen, die durchstrichen
oder ineinandergeschrieben sind.
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Bei den bekannten Verfahren zur automatischen Zeichenerkennung, bei
denen die Zeichen rasterhaft abgetastet werden und bei denen untersucht wird, an
welchen Stellen sich schwarze Rasterfelder befinden, werden zur Erkennung der einzelnen
Zeichen Koinzidenzschaltungen verwendet, in denen jeweils die zu dem betreffenden
Zeichen gehörenden schwarzen Rasterfelder zusammengefaßt sind. Ist nun ein Zeichen
gestört, was beispielsweise durch nicht zum Zeichen gehörende schwarze Stellen innerhalb
des Zeichenfeldes vorkommen kann, so sind die Koinzidenzbedingungen nicht mehr erfüllbar,
so daß das betreffende Zeichen nicht erkannt werden kann. Beim Nichterkennen eines
Zeichens muß man dafür sorgen, daß die gesamte Anlage stillgesetzt wird. Dies wäre
z. B. notwendig, wenn die Zeichenerkennung bei der Scheckbearbeitung oder der Briefsortierung
eingesetzt wird.
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Ein besonderer Fall der Störung kann nun darin bestehen, daß ein Zeichen
durchstrichen und durch ein anderes ersetzt ist. Eine gleichartige Störung liegt
vor, wenn zwei Zeichen ineinandergeschrieben sind.
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In diesen beiden Fällen will man nun erkennen, daß die hervorgerufene
Störung durch diese beiden Störquellen bedingt ist, um eventuell Vorsorge zu treffen,
daß nicht die gesamte Anlage stillgesetzt wird bzw. daß man sofort weiß, warum die
Anlage stillsteht.
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Solche Zeichen sind meist die Folge eines Verschreibens. Besonders
in Zahlenkolonnen, in denen die Ziffern einen von der Stellung abhängigen Wert besitzen,
werden falsche Ziffern dadurch verbessert, daß man die richtige Ziffer darüberschreibt
und diese durch besonders kräftige Färbung gegen die falsche abhebt. Dem Auge bereitet
die Trennung der beiden Farbintensitäten keine Schwierigkeit. Dagegen sind die bisher
bekanntgewordenen maschinellen Erkennungsverfahren nicht in der Lage, Intensitätsunterschiede
in der Flärbung bei der Zeichenerkennung zu berücksichtigen. Für sie hegen beide
Ziffern, die für sich getrennt jeweils eine Aussage in der Erkennungsschaltung liefern,
ohne Bevorzugung eines Zeichens gleichzeitig vor, so daß eine Aussage unmöglich
ist.
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Erfolgt dagegen die Verbesserung des Schreibfehlers durch das Durchstreichen
des falschen Zeichens und das Neuschreiben des richtigen, so ist kein Intensitätsunterschied
zu berücksichtigen. Dafür aber tritt ein Fonnelement neu hinzu, das in keinem der
möglichen Zeichen, insbesondere Ziffern, enthalten ist. Dem Auge bereitet die Trennung
der verschiedenen Formelemente wiederum keine Schwierigkeiten. DieErkennungsschaltung
dagegen stelltwieder nur fest, daß sie das Zeichen nicht erkennen kann. Bei einem
reinen Schreibfehler würde diese Aussage genügen. Es gibt aber auch Fälle, in denen
das Durchstreichen nicht der Beseitigung eines Fehlers, sondern der Löschung eines
bisher gültigen Zeichens oder einer Zeichenfolge dient. Wenn z. B. Karteikarten
nach anderen Gesichtspunkten neu' gekennzeichnet werden, werden oft die alten Zeichen
durchstrichen und die neuen Zeichen an anderer Stelle angebracht. Bei einer späteren
Auswertung dieser Kartei kann es nun doch einmal erwünscht sein, auch die alten
Kennzeichen zu berücksichtigen. In einem solchen Fall muß also auch das durchstrichene
Zeichen erkannt werden. Hat man eine Erkennungsschaltung, die einen Schrägstrich
an sich erkennen kann, so sind beide Probleme auf die gleiche Aufgabe zurückgeführt,
nämlich zwei Zeichen, welche gleichzeitig vorliegen, zu trennen und für sich
zu erkennen.
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Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur automatischen Erkennung
durchstrichener oder ineinandergeschriebener Zeichen unter Verwendung einer Schriftabtast-
und Auswerteanordnung, in der aus den Schwärzungspunkten, Formelementen oder dergleichen
Kennzeichen jedes Zeichens digitale
Signal- öder dergleichen Merkmalgruppen
abgeleitet und auf eindeutige Zeichenerkennung geprüft werden und das Ergebnis ausgewertet
wird.
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Erfindungsgemäß, werden aus den digitalen Merkmalgruppen eines Zeichens
eine Gruppe bejahender und eine Gruppe verneinender Merkmale mittels entsprechender
Einrichtungen abgeleitet. Wenn für eindeutige Zeichenerkennung keine übereinstimmung
angezeigt wird, wird die bejahende Merkmalgruppe darauf geprüft, ob sie die vollständige
bejahende Merkmalgruppe eines oder mehrerer der möglichen Zeichen enthält. Diese,
übereinstimmung bzw. übereinstimmungen werden gegebenenfalls dann an Ausgängen für
durchstrichene oder ineinandergeschriebene Zeichen markiert.
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Ist nämlich ein Zeichen gestört, z. B. durchstrichen oder durch ein
anderes Zeichen überschrieben, dann stimmen die Schwarz- und Weiß-Koinzidenzen nicht
mehr mit den Forderungen überein. In diesem Falle wird dann nur die Schwarz-Koinzidenz
untersucht und festgestellt für welches bzw. weiche Zeichen man eine Aussage bekommt.
Handelt es sich um ein durchstrichenes Zeichen, dann wird man durch die Schwarz-Koinzidenz
dieses Zeichen erkennen können. Hat man nun noch ein zusätzliches Zeichenelement,
nämlich den Strich, eingeführt und für dieses zusätzliche Zeichenelement ebenfalls
eine Koinzidenzschaltung vorgesehen, so kann man ferner automatisch erkennen, daß
es sich um ein durchstrichenes Zeichen handelt. Liegen jedoch zwei ineinandergeschriebene
Zeichen vor, so kann man durch die Prüfung der Schwarz-Koinzidenz die betreffenden
Zeichen ermitteln.
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Aber auch die Erkennung ineinandergeschriebener Zeichen an sich
' ohne das richtige Zeichen maschinell zu ermitteln, kann schon sehr vorteilhaft
sein, da man die Anlage so auslegen kann, daß beim Erkennen mehrerer Zeichen zwar
die Anlage stillgesetzt wird, doch die Bedienungsperson sofort weiß, wo der Fehler
liegt, und auf Grund des Augenscheins dann das gültige Zeichen von Hand oder sonstwie
in die Maschine eingeben kann.
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Zur Durchführung des Verfahrens ist es vorteilhaft, eine Einrichtung
zu benutzen, die eine Schriftabtast- und Auswerteanordnung verwendet, in der die
zu erkennenden Zeichen auf ihre Schwärzungspunkte abgetastet und die daraus gebildeten
digitalen Signale in einem Schieberegister gespeichert werden. Für jedes Zeichen
sind die Ausgänge der Speicherzellen, die, wenn das Zeichen vorheg »Sch::warz« und
diejenigen, welche »Weiß« gespeichert haben sollen, für sich in Koinzidenzschaltungen
zusammengefaßt, die miteinander durch eine »Und«-Schaltung verbunden sind, deren
Markierung die eindeutige Erkennung eines Zeichens anzeigt. Die den einzelnen Zeichen
zugeordneten Koinzidenzschaltungen der »schwarzen« Speicherzellen sind jeweils mit
einem weiteren »Und«-Tor verbunden, welche dann - und nur dann
- ein Ausgangssignal liefern, wenn keine der »Und«-Schaltungen markiert ist,
aber die betreffende Koinzidenz der »schwarzen« Speicherzellen erfüllt ist.
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Um die »Und«-Tore zu sperren, wenn eine der »Und«-Schaltungen markiert
ist, ist es zweckmäßig, die »Und«-Schaltungen mit einem gemeinsamen »Oder«-Tor zu
verbinden, von dem aus über eine gemeinsame Umkehrstufe Leitungen zu den einzelnen
»Und«-Toren führen. Bei Zeichen, deren Schwürzungspunkte vollständig in den Schwärzungspunkten
eines weiteren Zeichens enthalten sind, z. B. Drei in Acht, ist es günstig, den
Eingang des »Und«-Tores der »schwarzen« Teilkoinzidenz des Zeichens mit der geringeren
Anzahl der SchwÜrzungspunkte über eine Inverterstufe mit der »schwarzen« Teilkoinzidenz
des Zeichens mit der größeren Anzahl der SchwÜrzungspunkte zu verbinden, so daß
das eben genannte »Und«-Tor nur einSignal abgibt, wenn die »schwarze«Teilkoinzidenz
für das Zeichen mit der größeren Anzahl der Schwärzungspunkte nicht markiert ist.
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An Hand der Fig. 1 bis 6 wird die Erfindung beispielsweise
näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 ein eindeutig erkennbares Zeichen, Fig.
2 zwei ineinandergeschriebene Zeichen, Fig. 3 ein durchstrichenes Zeichen,
Fig. 4 und 5 eine Schaltung zur Erkennung durchstrichener oder ineinandergeschriebener
Zeichen, Fig. 6 eine Schaltung zur Auswertung mehrdeutiger Schwärzungen.
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Die Speicherzellen 11 bis 18 (Fig. 4) stellen einen
Teil eines Schieberegisters dar, in dem das zu erkennende Zeichen vollständig
gespeichert vorliegen soll. Die Art der Speicherung und der Speicher selbst sind
kein Teil der Erfindung; darum werden sie hier nicht näher beschrieben.
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Die einzelnen SpeicherzeHen bestehen aus einer Flip-Flop-Schaltung,
die mit zwei Transistoren aufgebaut ist. Jeweils einer der beiden Transistoren zieht
Strom, während der andere gesperrt ist. Nimmt man an, daß der Zustand »Weiß« dadurch
gekennzeichnet ist, daß der linke Transistor Strom zieht, der Zustand
» Schwarz« dadurch gekennzeichnet ist, daß der rechte Transistor Strom zieht,
so kann man sich im Prinzip für jedes mögliche Zeichen eine einfache Koinzidenzschaltung
aufbauen, bei welcher vor dem Koinzidenzpunkt zu jedem einzelnen Flip-Flop eine
Diode geführt wird, und zwar entweder zum linken oder zum rechten Transistor,
je nachdem, ob der betreffende Flächenpunkt »schwarz« oder »weiß« sein muß,
wenn das durch die betrachtete Koinzidenzschaltung gekennzeichnete Zeichen vorhegL
Ist das gespeicherte Zeichen gestört, so wird eine solche Koinzidenz nie zum vollen
Erfolg führen. Man faßt darum nun zunächst die Dioden, die zu dem linken, »schwarzen«
Transistor führen, in einem Teilkoinzidenzpunkt Sk zusammen. Ebenfo faßt man die
Dioden, die zu dem rechten, »weißen« Transistor führen, in einem Teilkoinzidenzpunkt
Wk zusammen. Die beiden Teilkomzidenzpunkte Sk und Wk faßt man mittels
zweier Dioden oder einer anderen geeigneten »Und«-Schaltung in einen Vollkoinzidenzpunkt
Vk zusammen. Von diesem aus führt eine Leitung V zum Auswertegerät. Eine zweite
Leitung führt von jedem Vollkoinzidenzpunkt Yk auf ein gemeinsames »Oder«-Tor OT.
Von jedem »schwarzen« Teilkoinzidenzpunkt Sk führt jeweils eine Leitung auf ein
eigenes »Und«-Tor UT, dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang des gemeinsamen »Oder«-Tores
OT über eine gemeinsame Umkehrstufe I in Verbindung steht. Von den »Und«-Toren UT
führen Leitungen T zu einem zweiten Auswertegerät.
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Bei einem bestimmten Zeichen sollen z. B. die 11., 14.,
15. und 18. Speicherzelle (Fig. 4) das Kriterium »Weiß«, die 12.,
13., 16. und 17. das Kriterium »Schwarz« gespeichert haben. Liegt
das Zeichen entsprechend Fig. 1 ungestört vor, so wird sowohl die
»Schwarz«-
als auch die »Weiß«-Bedingung erfüllt, d. h., die »Schwarz«- und »Weiß«-Koinzidenzen
sprechen an, und damit ist auch die Vollkoinzidenz für dieses Zeichen markiert;
das Zeichen kann ausgewertet werden. Gleichzeitig sind sämtliche »Und«-Tore UT gesperrt.
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Liegen dagegen ein durchstrichenes Zeichen (Fig. 3)
oder zwei
ineinandergeschriebene Zeichen (Fig. 2) vor, so haben in bezug auf das ungestörte
Zeichen einige Zellen »Schwarz« statt »Weiß« gespeichert.
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In der Fig. 5 habe jetzt auch die Zelle 14 »Schwarz« gespeichert.
Dann ist keine Vollkoinzidenz mehr zu erreichen, aber die Teilkoinzidenz der notwendigen
»schwarzen« Speicherzellen ist weiterhin erfüllt. Jetzt wird das zugehörige »Und«-Tor
UT1 markiert, da keine Markierung der Vollkoinzidenz vorliegt. Daneben ist aber
nun auch die »schwarze« Teilkoinzidenz für ein zweites Zeichen, bei dem die
11.,
12., 13., 15. und 18. Speicherwelle »Weiß« und die 14.,
16. und 17. »Schwarz« gespeichert haben sollen, erfüllt, und damit
wird auch das hierzu gehörige »Und«-Tor UT 2 markiert, und beide Zeichen können
als erkannt der Auswerteschaltung zugeführt werden.
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Die Sperrung der »Und«-Tore UT bei der Markierung der Vollkoinzidenz
soll verhindern, daß neben dem durch die Vollkoinzidenz erkannten Zeichen auch solche
Zeichen als erkannt angezeigt werden, für die nur die »schwarze« Teilkoinzidenz
gleichzeitig erfüllt ist, wie es bei der Vollkoinzidenz der Acht z. B. für die Drei
der Fall ist.
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Um aber auch bei fehlender Vollkoinzidenz zu verhindern, daß bei vorliegender
gestörter Acht auch das »Und«-Tor der Drei markiert wird, führt eine Verbindung
von dem »schwarzen« Teilkoinzidenzpunkt Sk 8 (in Fig. 6) der Acht
über eine Umkehrstufe IS auf das »Und«-Tor UT3. Dieses »Und«-Tor UT3 ist
also nur dann markiert, wenn keine Vollkoinzidenz markiert ist und die »schwarze«
Teilkoinzidenz für die Drei, aber nicht auch die »schwarze« Teilkoinzidenz für die
Acht erfüllt ist. Entsprechende Schaltungen sind für alle Zeichen vorgesehen, deren
Schwürzungspunkte ganz in denen eines anderen Zeichens enthalten sind.