DE1121864B - Verfahren und Anordnung zum maschinellen Erkennen von Zeichen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Anordnung zum maschinellen Erkennen von Zeichen, insbesondere Schriftzeichen (Ziffern, Buchstaben u. dgl.).

Zur Automatisierung von Rechen- oder dergleichen Vorgängen ist es oft erwünscht, visuell lesbare Zeichen auch direkt maschinell zu lesen, um danach entsprechende Einrichtungen in z. B. datenverarbeitenden Anlagen steuern zu können. Dieser Wunsch hat zu einer Vielzahl von Vorschlägen zum maschinellen Lesen von Buchstaben und Ziffern geführt.

Die bekannten Verfahren zur maschinellen Erkennung von Schriftzeichen arbeiten in der Hauptsache nach dem Prinzip, bestimmte Stellen der Zeichen fotoelektrisch, magnetisch oder elektrisch abzutasten.

Bei einigen dieser bekannten Verfahren werden die Zeichen längs bestimmter horizontaler und/oder vertikaler Linien fotoelektrisch abgetastet und die jeweiligen schwarzen bzw. weißen Stellen festgestellt. Bei geeigneter Wahl der Abtastlinien ergeben sich so Kriterien für die einzelnen Zeichen, die eine bestimmte Codierung der betreffenden Zeichen darstellen. Diese Codierung ist jedoch vollkommen willkürlich und dadurch im allgemeinen auch unübersichtlich. Insbesondere ist aber nachteilig, daß man nur wenige Kriterien zur Verfügung hat und daher die Auswertung sehr empfindlich gegen Änderungen der Strichstärke und der Schwärzung ist.

An Stelle der optischen Abtastung ist auch vorgeschlagen worden, die Zeichen mit elektrisch leitender oder magnetischer Tinte od. dgl. abzudrucken und die Abtastung längs bestimmter Linien mit entsprechenden Fühlorganen vorzunehmen.

Eine andere Art der bekannten Abtastverfahren besteht darin, den Schwarzgehalt innerhalb des Typenfeldes festzustellen. Dies gibt jedoch unter Umständen nur sehr schwer zu unterscheidende Kriterien für die einzelnen Zeichen. Eine der ältesten Methoden zur Erkennung von Zeichen arbeitet mit Vergleichszeichen, was jedoch im allgemeinen sehr umfangreiche Mittel erfordert.

Weiter geht ein anderer Vorschlag dahin, die Linienzüge der Zeichen zu erfassen, in dem die sprunghaften Änderungen in den Linienzügen ausgenutzt werden. Bei derartigen Verfahren ist jedoch eine fehlerhafte Unterbrechung in dem Linienzug der Zeichen sehr störend, da auch hier nur wenige Kriterien zur Verfügung stehen. Um Fehlauswertungen zu vermeiden, sind daher meist sehr komplizierte Verfahren notwendig, durch die festgestellt wird, ob die Unterbrechung der Linien nicht durch das Zeichen selbst bedingt ist.

Verfahren und Anordnung
zum maschinellen Erkennen von Zeichen

Anmelder:

Standard Elektrik Lorenz Aktiengesellschaft, Stuttgart-Zuffenhausen,
Hellmuth-Hirth-Str. 42

Dr.-Ing. Walter Dietrich,

Ditzingen (Kr. Leonberg, Württ.),

ist als Erfinder genannt worden

Es sind ferner Verfahren zur Zeichenerkennung bekanntgeworden, bei denen die Zeichen in anderer Weise abgetastet werden, z. B. indem sie auf einem Fotozellenraster abgebildet werden. Jede Fotozelle ist einem bestimmten Teilbereich des Zeichenfeldes zugeordnet. Die Fotozellen geben je nach dem Schwärzungsgehalt des betreffenden Teilbereiches ein Ausgangssignal oder kein Ausgangssignal. Die Ausgangssignale werden in Koinzidenzschaltungen dem Zeichen zugeordnet. Diese zunächst sehr einfach erscheinenden Verfahren haben jedoch den Nachteil, daß die Zeichen durch die Rasterung quantisiert, d. h. aber vergröbert werden. Hierdurch können dann kleine Veränderungen in der Struktur der Zeichen sehr leicht zu Störungen und damit zu Fehlauswertungen bzw. zur Unmöglichkeit einer Auswertung führen.

Ein anderes Verfahren besteht darin, die Zeichen längs bestimmter Abtastspuren abzutasten und die Länge der schwarzen Teile auf den betreffenden Spuren zu messen. Dieses Verfahren ist jedoch stark von der Strichstärke abhängig.

Ein ähnliches Verfahren besteht darin, einen Lichtpunkt ähnlich der Fernsehabtastung auf einer Vielzahl von Spuren über das Zeichen zu führen. Die infolge der Schwarzweißübergänge entstehenden Impulszüge werden in einer Spezialanlage identifiziert und den Zeichen zugeordnet. Es handelt sich hierbei

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im Grunde auch um eine quantisierte Abtastung mit einer sehr komplizierten Erkennungsvorrichtung. Schließlich müßten noch die Erkennungsverfahren erwähnt werden, bei denen die Zeichen für die Erkennung entsprechend verformt werden bzw. ihnen Zusatzmerkmale zugeordnet werden. Diese Verfahren liegen jedoch weitab von dem der Erfindung zugrundeliegenden Gedanken.

Die Erfindung beruht auf dem Grundgedanken, zur Vermeidung der bei den bekannten Methoden auftretenden Nachteile bei der Abtastung die Form der nichtverformten Zeichen zu erfassen und die Digitalisierung, welche für die Auswertung in logischen Schaltungen erforderlich ist, verfahrensmäßig möglichst weit zurückzuveriegen.

Der allgemeine Lösungsgedanke der Erfindung besteht nun darin, daß — unmittelbar und in definierter Zuordnung zu den Abtastspuren — die durch die Form der Zeichen bedingte zeitliche Folge der Impulse bezüglich anderer Spuren festgestellt wird, indem die Impulse jeweils zweier Abtastspuren eine bistabile Stufe derart steuern, daß die Impulse der einen Abtastspur die bistabile Stufe nur in den einen, die Impulse der anderen Abtastspur die bistabile Stufe nur in den anderen Zustand versetzen, und/oder daß die Anzahl der Impulse für jede Abtastspur festgestellt wird, indem die Impulse jeweils einer Abtastspur in jeweils einem binären Zähler gespeichert werden, und daß schließlich nach Abtastung des Zeichens die dem Zeichen zugeordneten Kombinationen der elektrischen Zustände der bistabilen Stufen und der binären Zähler über an sich bekannte logische Schaltungen zur Erkennung der Zeichen verwendet werden.

Der allgemeine Lösungsgedanke ist unabhängig von der Abtastart, doch ist eine fotoelektrische Abtastung mittels einer sich von oben nach unten erstreckenden Fotozellenreihe zweckmäßig, da man dann von einer besonderen Präparierung der Zeichen unabhängig ist. Die Anzahl der Fotozellen richtet sich nach den gegebenen Erfordernissen, d. h. danach, wie weit man das Zeichen auflösen will.

Die bei Helligkeitsänderungen entstehenden Ausgangssignale der Fotozelle können in bekannter Weise mittels Verstärker, Amplitudenbegrenzer und Differenzierglied in Impulse umgewandelt werden. Die Verbindung der Fotozellen zu den bistabilen Stufen kann sehr vielseitig durchgeführt werden und sich z. B. nach den jeweiligen Zeichentypen richten.

Eine praktische Möglichkeit besteht z. B. darin, für jede Abtastspur einen binären Zähler für die Zählung der Impulse (im folgenden Zählstufe genannt) zu verwenden, der von jeweils einer Fotozelle ungerichtet angesteuert wird, also auf jeden Impuls seinen elektrischen Zustand ändert, und eine bistabile Stufe für die Erfassung der zeitlichen Folge der Impulse (im folgenden Zeitfolgestufe genannt) zu verwenden, die von jeweils zwei Fotozellen angesteuert wird.

Die Ansteuerung der Zeitfolgestufen kann sehr verschieden sein; so ist es z. B. möglich, daß sie von der ersten Fotozelle nur in den einen und von der zweiten Fotozelle nur in den anderen bistabilen Zustand gebracht werden können, d. h. gerichtet angesteuert werden. Die beiden Fotozellen können direkt benachbart sein oder über eine bzw. mehrere Fotozellen, d. h. Abtastspuren, auseinanderliegen. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Ankopplung so zu wählen, daß die erste Fotozelle bei jedem Impuls eine Änderung des Zustandes herbeiführt, während die zweite Fotozelle nur in einer Richtung wirkt. Ferner ist es bei den Zeitfolgestufen möglich, sowohl die Weißschwarz- als auch die Schwarzweißsprünge auszunutzen. Schließlich ist es auch möglich, an eine Reihe von Zeitfolgestufen weitere Zeitfolgestufen anzukoppeln, die von den ersteren auf eine der beschriebenen Arten angesteuert werden.

Bei allen aufgezeigten Varianten des allgemeinen

ίο Erfindergedankens ergibt sich für jedes Zeichen eine ganz bestimmte Kombination der Zustände der einzelnen bistabilen Stufen, welche dann über bekannte logische Schaltungen für die Erkennung herangezogen werden kann.

Die Erfindung deren Merkmale in den Ansprüchen gekennzeichnet sind, wird an Hand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Abtastfotozelle mit den nachgeschalteten Schaltteilen zur Erzeugung der Abtastimpulse, Fig. 2 eine Erkennungsschaltung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung, mit den Ausgangszuständen der bistabilen Stufen,

Fig. 3 eine andere Erkennungsschaltung im Rahmen der Erfindung mit den Ausgangszuständen der

as bistabilen Stufen,

Fig. 4 eine weitere abgewandelte Anordnung zur Erkennung von Zeichen gemäß der Erfindung,

Fig. 5 und 6 Schaltanordnungen zur Erfassung senkrechter Konturen,

Fig. 7 a und 7 b die Anwendung der Erkennungsschaltung Fig. 6 auf die zehn Ziffern 0 ... 9,

Fig. 8 eine Schaltanordnung zur Zentrierung der Zeichen bezüglich der Abtastfotozellen.

Die mittels der Fotozelle 1 (Fig. 1) abgetasteten Signale werden in bekannter Weise in dem Verstärker 2 verstärkt. Es ist zweckmäßig, Kristall-Fotodioden mit Transistorverstärker zu verwenden. Der Verstärker kann als Gleichspannungsverstärker oder als Wechselspannungsverstärker, an dessen Ausgang mittels einer Diode eine feste Bezugsspannung für die Abtastimpulse geschaffen wird, ausgeführt sein. Dem Verstärker 2 ist ein Amplitudendiskriminator 3, z. B. ein Trigger, nachgeschaltet, der die abgetasteten Signale in die Aussage »schwarz« oder »weiß« digitalisiert. Der Amplitudendiskriminator 3 hat zwei Ausgänge, nämlich einen Gleichspannungsausgang A1 für die weiter unten beschriebene Zentrierung und einen Ausgang A 2 für die Erkennung. An A 2 entsteht jedesmal dann ein positiver Impuls, wenn die Gleichspannung an A 1 positiv wird, d. h. bei der angenommenen Polarität, wenn der schwarze Rand eines Zeichens die Fotozelle erreicht.

Fig. 2 zeigt zwei Fotozellen mit zwei nachgeschalteten Flip-Flops. Diese Anordnung kann zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung verwendet werden. Dabei sind die Fotozellen einschließlich Verstärker, Amplitudenschwelle und Ausgang A 2 durch den Kreis 4 und die Flip-Flops durch die Vierecke 5 bzw. 6 dargestellt. Der Flip-Flop 5 ist mit einer Fotozelle 4 und der Flip-Flop 6 mit beiden Fotozellen 4 verbunden. Der erste Flip-Flop ist so ausgelegt, daß er von jedem ankommenden Impuls jeweils von der einen in die andere Ruhelage gekippt wird, so daß man auf diese Weise ein Kriterium dafür bekommt, ob eine gerade oder ungerade Anzahl von Impulsen während der Abtastung eines Zeichens auf der betreffenden Abtastspur aufgetreten ist. Der zweite Flip-Flop ist so ausgelegt, daß er durch jeder

Impuls von der oberen Fotozelle in die eine und durch jeden Impuls von der unteren Fotozelle in die andere Ruhelage gekippt wird. Die für beide Fälle notwendigen Flip-Flop-Schaltungen sind bekannt und brauchen daher hier nicht näher erläutert zu werden.

Fig. 2 enthält nur zwei Fotozellen; sie dient zur Erläuterung des Prinzips des Verfahrens gemäß der Erfindung und kann durch Hinzunahme weiterer Fotozellen in der angegebenen Weise für die vollständige Zeichenerkennung erweitert werden. Mittels dieser beiden Fotozellen können also zwei Abtastspuren abgetastet werden. Es ist angenommen, daß die vier mit α bis d bezeichneten Formelemente vorliegen. Die quer zu den Formelementen eingezeichneten dünnen bzw. dicken Linien geben den jeweiligen elektrischen Zustand der Flip-Flops wieder, wenn die Formelemente von rechts nach links über die Fotozellen bewegt werden. Dabei sei angenommen, daß ein dünner Strich dem Zustand »aus« und ein dicker Strich dem Zustand »ein« des betreffenden Flip-Flops entspricht. Für beide Flip-Flops wird vorausgesetzt, daß sie sich vor der Abtastung im Zustand »aus« befinden. Bei Überstreichen des Zeichenelementes α gelangt zuerst die untere Fotozelle 4 an den schwarzen Rand dieses Zeichenelementes. Hierbei tritt jedoch keine Zustandsänderung des Flip-Flops 6 ein, da er von dieser Fotozelle nur in den Zustand »aus« gekippt werden kann und er als zu Anfang der Abtastung in diesem Zustand befindlich angenommen ist. Wenn die obere Fotozelle 4 den schwarzen Rand des Zeichenelementes erreicht, wird der Flip-Flop 6 in den Zustand »ein« gekippt; gleichzeitig wird aber auch von dieser Fotozelle aus der Flip-Flop 5 in den Zustand »ein« umgeworfen. Am Ende der Abtastung des Formelements α befinden sich also beide Flip-Flops im Zustand »ein«, was aus den dicken Linien ersichtlich ist. Bei der Abtastung der Formelemente b bis d treten die gleichen Vorgänge auf. Die jeweiligen Endzustände der Flip-Flops lassen sich auch hier durch die verschiedene Strichführung unterscheiden. Man hat also die Möglichkeit, mit zwei Flip-Flops vier verschiedene Formelemente zu unterscheiden.

Bei der Abtastung von Zeichen genügt im allgemeinen nicht die Erkennung von vier Formelementen unter Verwendung von nur zwei Fotozellen, sondern man muß mehrere Fotozellen, d. h. Abtastspuren, vorsehen.

Fig. 3 zeigt eine Fotozellenreihe mit zehn Fotozellen 4.

Jede Fotozelle ist mit einem Flip-Flop 5 verbunden. Auch bei diesem Beispiel werden die Flip-Flops 6 von jeweils zwei Fotozellen gesteuert, doch nicht von direkt benachbarten, sondern von zwei Fotozellen mit dazwischenliegender anderer Fotozelle, die einen anderen Flip-Flop 6 steuert. Diese Kopplung der Fotozellen mit den Flip-Flops 6 ist zweckmäßig, wenn die Zeichen eine gestörte Feinstruktur aufweisen. Die Steuerung der Flip-Flops erfolgt wie bei den Fotozellen in dem Beispiel der Fig. 2, d. h., die Flip-Flops 5 werden binär und die Flip-Flops 6 gerichtet gesteuert. Bei der Abtastung der in Fig. 3 dargestellten Formelemente e bis g ergeben sich die durch die Strichführungen dargestellten elektrischen Zustände der Flip-Flops 5 und 6.

Für die Erkennung von Ziffern ist die senkrechte Gerade ein wichtiges Formelement, das bei einer ebenfalls senkrechten Reihe von Fotozellen von den Flip-Flops 5 sicher, von den Flip-Flops 6 jedoch nicht sicher angezeigt wird, da die beiden einen Flip-Flop 6 steuernden Fotozellen vom schwarzen Rand der Geraden gleichzeitig oder in nicht definierter Reihenfolge erreicht werden. Letzteres kann beim normalen Betrieb sehr leicht vorkommen; zur eindeutigen Anzeige des senkrechten Formelementes durch die Flip-Hops 6 gibt es mehrere Möglichkeiten:

Man kann z. B. die Fotozellenreihe etwas schräg anordnen; jedoch wird dann ein anderes, zu dieser Fotozellenreihe parallel verlaufendes Formelement nicht sicher erkannt. Es läßt sich jedoch eine Steigung der Fotozellenreihe finden, die für die Erkennung von Ziffern keine große Bedeutung hat. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Fotozellenreihe, wie die Fig. 4 darstellt, in Zickzackform anzuordnen.

Eine weitere Möglichkeit besteht schließlich darin, die Fotozellenanordnung wie in Fig. 3 zu belassen, die eindeutige Erkennung eines senkrechten Formelementes jedoch schaltungstechnisch sicherzustellen. Fig. 5 zeigt ein Beispiel hierfür. Danach ist zusätzlich zu der in Fig. 1 dargestellten Schaltung ein dritter Ausgang A 3 des Amplitudendiskriminators 3 vorgesehen und angenommen, daß C2-/?2>C1-Älist. Die Ankopplung der Ausgänge A 2 und A3 an die Flip-Flops 5 und 6 ist in Fig. 7 schematisch dargestellt. Wegen der angegebenen Bemessung der Λ-C-Glieder sind die Impulse an dem Ausgang A 3 langer als an dem Ausgang A 2, so daß bei etwa gleichzeitigem Beginn der beiden Ausgangsimpulse, d. h. bei einem senkrechten Formelement, der Impuls von A 3 länger wirkt und damit den angekoppelten Flip-Flop 6 eindeutig in die Stellung »aus« steuert. Das senkrechte Formelement wird hierbei wie das in Fig. 2 dargestellte Formelement b angezeigt.

In Fig. 7 a und 7 b ist die Anwendung des Verfahrens beispielhaft für die Erkennung der zehn Ziffern 0 ... 9 gezeigt. Bei dieser Darstellung ist eine Erkennung der senkrechten Konturen nach Fig. 5 und 6 angenommen.

Wegen der Übersichtlichkeit der Darstellung sind die Flip-Flops der Zählschaltung von den Flip-Flops der Zeitfolgeschaltung getrennt gezeichnet; schaltungstechnisch werden beide Arten der Flip-Flops von den gleichen Fotozellen angesteuert, so daß die Fotozellenreihe nur einmal vorhanden ist, wie in Fig. 3 dargestellt. Die Striche geben wieder an, welche Stellung die Flip-Flops beim Vorbeigleiten der Ziffern an den Fotozellen annehmen, so daß jeweils rechts von der Ziffer der Endzustand nach der Abtastung zu erkennen ist. Die am Ende mit einem u bezeichneten Striche bedeuten eine unsichere Endstellung der Flip-Flops; diese Spuren werden zur Erkennung der Ziffern nicht herangezogen und auch nicht benötigt. Einige Flip-Flops nehmen am vorderen Rand des Zeichens eine unsichere Stellung ein, z. B. bei der Ziffer »8«; ihre Stellung wird durch die weiteren Konturen des Zeichens jedoch wieder eindeutig, so daß diese Spuren für die Erkennung benutzt werden können.

Man erkennt aus Fig. 7, daß das Verfahren genügend Merkmale zur Unterscheidung der Ziffern liefert. Das Ergebnis ist in den Tabellen 1 a, 1 b und 2 zusammengestellt.

Die Endstellungen der Flip-Flops für die zehn Ziffern gemäß Fig. 7 a und 7 b sind in der Tabelle 1 a für die Zählschaltung und in der Tabelle 1 b für die Zeitfolgeschaltung zusammengestellt.

Die Abtastzeilen 1 und 2 sind in der Tabelle nicht mit angegeben, weil sie nicht zur Erkennung, jedoch zur Zentrierung benutzt werden.

Tabelle 1 a Bezeichnungen in der Tabelle:

0 = Endstellung des Flip-Flops »aus« (dünner Strich)

1 = Endstellung des Flip-Flops »ein« (dicker Strich) - = Endstellung des Flip-Flops unsicher (u)

Zähl	1	2	3	4	Ziffern	6	7	8	9	0
schaltung	1	1	1	1		1	1	1	1	1
Abtast	1	1	1	1	5	0	1	0	1	0
zeile	1	1	1	1	1	0	1	0	1	0
3	1	1	1	1	1	0	1	0	1	0
4	1	1	1	0	1	0	1	0	0	0
5	1	1	1	0	1	0	1	1	1	0
6	1	1	1	0	1	1	1	1	0	0
7	1	1	0	0	1	0	1	0	0	0
8	1	0	1	0	1	1	1	0	0	0
9	0	0	1	1	0	1	1	0	0	0
10	1	1	0	1	1	1	0	0	0	0
11	1	1	1	1	0	1	0	1	1	0
12	1	0	1	1	1	1	1	1	1	1
13	0	0	0	0	1	0	1	0	0	0
14					1
15					1
16

	1	2	Tabelle	4	1	b	6	7	8	9	0
Zeitfolge	0	1		0			1	0	1	1	1
schaltung	0	1		0	Ziffern	1	0	1	1	1
Abtast	0	1		0		_	0	1	1	1
zeile	0	1	3	1	5	0	—	0	1	_
3	0	1	1	1	1	0		0	0
4	0	1	1	0	1	0		0	0	0
5	0	1	1	0	1	0	1	1	1	0
6	0	_	1	0	1	_	1	1	1	0
7	0	0		0	1	0	1	1	0	0
8	0	0	0	0		1	1	0	0	0
9	0	0	0	1	0	1	1	0	0	0
10	0	0	0	1	0	1	0	0	0	0
11	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0
12	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0
13		0	0
14		0	0
15		0	0
16		0	0

Maßgebend für die Sicherheit des Verfahrens ist die Anzahl der Unterscheidungsmerkmale zwischen je zwei Ziffern. Diese Anzahl ist aus Tabellen la und 1 b entnommen und in Tabelle 2 für alle Ziffern zusammengestellt. Die erste Zahl gibt die Anzahl der Unterscheidungsmerkmale aus der Zählschaltung, die zweite Zahl die Anzahl der Unterscheidungsmerkmale aus der Zeitfolgeschaltung an. Man erkennt hieraus, daß die Zählschaltung allein schon im ungünstigsten

ίο Fall zwei Unterscheidungsmerkmale liefert (Ziffer 1 gegen Ziffer 2 oder 5). Zusammen mit der Zeitfolgeschaltung ist die Anzahl der Unterscheidungsmerkmale im ungünstigsten Falle fünf (Ziffer 5 gegen Ziffer 2 oder 3). Damit ist eine große Erkennungs-Sicherheit auch bei Schmutz oder Verstümmelung einer Ziffer gewährleistet.

Die Auswertung der Endzustände der Flip-Flops 5 und 6 kann mit bekannten logischen Schaltungen vorgenommen werden. Zum Beispiel kann für jedes zu erkennende Zeichen eine Koinzidenzschaltung vorgesehen sein, die alle diejenigen Flip-Flop-Ausgänge miteinander verbindet, die für das betreffende Zeichen das Kriterium »ein« bzw. »aus« aufweisen sollen.

Es ist zweckmäßig, eine Zentrierung der in den beiden Flip-Flop-Reihen gespeicherten Informationen vorzunehmen, um dadurch den Aufwand für die Erkennungsschaltung zu verringern. Hierzu ist die Reihe der Fotozellen mit den angekoppelten Flip-Hops so lang, daß auch Zeichen, die etwas höher oder tiefer geschrieben sind, als der Normallage entspricht, erfaßt werden können. Die in den HipHops gespeicherten Informationen sind dementsprechend in einem höheren oder tieferen Teil der beiden Flip-Hop-Reihen enthalten. Zur Vereinfachung der Erkennungsschaltung werden die Informationen jeweils nach der Abtastung der Zeichen in eine definierte Stelle, z. B. an das untere Ende der beiden Flip-Flop-Reihen, gebracht. Die Hip-Hops der beiden Reihen müssen also jeweils wie ein Schieberegister untereinander verbunden sein.

Fig. 8 zeigt eine Schaltungsanordnung, die geeignet ist, ein automatisches Verschieben an den unteren Rand der Hip-Hop-Reihen durchzuführen. Die Gleichstromausgänge A1 aller Fotozellen 4 sind mit einer »Und«-Schaltung 8 verbunden. Wenn an den Ausgängen A 1 der Fotozellen mindestens einer auf »schwarz« stand und nach der Abtastung des Zeichens alle Ausgänge A1 nach »weiß« zurückgehen, liefert die »Und«-Schaltung 8 einen Impuls, der die beiden Hip-Hops 9 und 10 so steuert, daß die beiden angeschlossenen Tore 11 und 12 geöffnet werden. Der Generator 13 schiebt dann die in den beiden

	12 3	Tabelle	2	5	6	7	8	9	0
Ziffer	2 + 7 3 + 6	4	2+5	7 + 5	4+5	7 + 6	5 + 6	10+3
1	5+4	6 + 4	4+1	9 + 7	6+6	7 + 4	5 + 2	10+2
2		6+7	3 + 2	6+4	3 + 6	6+4	4+4	9+2
3		5+7	6 + 5	5 + 5	8 + 5	7 + 10	3 + 8	6+5
4				7+5	4+8	7 + 5	5 + 3	10+0
5					9 + 5	4+5	8+5	5+3
6						9+5	7+6	10+8
7							4+2	3 + 3
8								5+2
9

Flip-Flop-Reihen 5 und 6 gespeicherten Informationen wie in einem Schieberegister nach unten, bis die beiden untersten Flip-Flops auf »ein« stehen. Hierdurch werden Signale ausgelöst, welche die beiden Flip-Flops 9 und 10 in ihre Ausgangslage zurücksteuern, so daß die beiden angeschlossenen Tore und 12 geschlossen und der Generator 13 damit unwirksam werden.

Claims (11)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zum maschinellen Erkennen von Zeichen, bei dem die Zeichen längs zweier oder mehrerer Spuren abgetastet und bei Helligkeitssprüngen, z. B. Hell-Dunkel-Sprüngen, Impulse gewonnen werden, dadurch gekennzeichnet, daß — unmittelbar und in definierter Zuordnung zu den Abtastspuren — die durch die Form der Zeichen bedingte zeitliche Folge der Impulse bezüglich anderer Spuren festgestellt wird, indem die Impulse jeweils zweier Abtastspuren eine bistabile Stufe (6) derart steuern, daß die Impulse der einen Abtastspur die bistabile Stufe (6) nur in den einen, die Impulse der anderen Abtastspur die bistabile Stufe (6) nur in den anderen Zustand versetzen, und/oder daß die Anzahl der Impulse für jede Abtastspur festgestellt wird, indem die Impulse jeweils einer Abtastspur in jeweils einen binären Zähler (5) gespeichert werden, und daß schließlich nach Abtastung des Zeichens die dem Zeichen zugeordneten Kombinationen der elektrischen Zustände der bistabilen Stufen und der binären Zähler über an sich bekannte logische Schaltungen zur Erkennung der Zeichen verwendet werden.

2. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine senkrechte Fotozellenreihe (4), deren an den Ausgängen (A 2) auftretende Impulse zur Steuerung der binären Zähler (5) und der bistabilen Stufen (6) dienen, derart, daß jede Fotozelle einen binären Zähler (5) ungerichtet und jeweils zwei benachbarte Fotozellen eine bistabile Stufe (6) gerichtet steuern.

3. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden eine bistabile Stufe (6) steuernden Fotozellen (4) nicht unmittelbar benachbarten Abtastspuren angehören.

4. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die bistabile Stufe (6) von der einen Fotozelle ungerichtet und von der anderen gerichtet gesteuert wird.

5. Anordnung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß an eine Reihe von bistabilen Stufen (6) weitere bistabile Stufen angeschlossen sind, die von den ersteren gerichtet oder ungerichtet angesteuert werden.

6. Anordnung nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur sicheren Erkennung senkrechter Hell-Dunkel-Kanten die Reihe der Fotozellen (4) zickzackförmig angeordnet ist.

7. Anordnung nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur sicheren Erkennung senkrechter Hell-Dunkel-Kanten die Reihe der Fotozellen (4) schräg angeordnet ist.

8. Anordnung nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur sicheren Erkennung senkrechter Hell-Dunkel-Kanten jede Fotozelle zwei Ausgänge (A 2 und A 3) besitzt, an denen mittels entsprechender RC- Glieder, wobei R., · C, > R₁ · C₁ ist, zwei verschieden lange Impulse erzeugt werden.

9. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihe der binären Zähler (5) und die Reihe der bistabilen Stufen (6) zu je einem Schieberegister zusammengeschaltet und Mittel vorgesehen sind, um die nach der Abtastung in den bistabilen Stufen eingespeicherten Informationen in an sich bekannter Weise automatisch in einen bestimmten Bereich der Reihen, z. B. an den unteren Rand, zu schieben.

10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebung für beide Reihen getrennt erfolgt.

11. Anordnung nach Anspruch 9 und 10, gekennzeichnet durch eine mit allen Ausgängen (A 1) verbundene »Und«-Schaltung (8), die bei Koinzidenz über die bistabile Stufe (9) und das Tor (11) für die erste Reihe (5) und die bistabile Stufe (10) und das Tor (12) für die zweite Reihe (6) die von dem Generator (13) erzeugten Verschiebeimpulse wirksam macht, sowie durch Verbindungen von den untersten bistabilen Stufen zu den Stufen (9) und (10), über die ein Stopimpuls zu diesen Stufen gelangt, wenn die Informationen die untersten Stufen der Reihen (5 und 6) erreicht haben.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Electronics, Mai 1955, S. 134 bis 138; Februar

1956, S. 132 bis 136 NTZ, 1958, H. 4, S. 210 bis 219, insbesondere S. 213;

Unterlagen des belgischen Patents Nr. 556 354;
Unterlagen des italienischen Patents Nr. 560 578.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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