DE1214453B - Vorrichtung zur maschinellen Zeichenerkennung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

G06k

Int. Cl.:

Deutsche Kl.:

Nummer: 1214 453 λ^^

Aktenzeichen: S 79285IX c/43 a

Anmeldetag: 3. Mai 1962

Auslegetag: 14. April 1966

IJ

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung in einer Vorrichtung zur maschinellen Zeichenerkennung mit einer der Anzahl der zum erkennbaren Zeichenvorrat gehörenden Zeichen entsprechenden Anzahl von Zeichenmeldekanälen, die bei der Abtastung eines Zeichens Spannungssignale führen, deren Höhe dem Maß der Übereinstimmung dieses Zeichens mit dem dem jeweiligen Zeichenmeldekanal zugeordneten Musterzeichen entspricht, wobei durch Feststellung desjenigen Zeichenmeldekanals, dessen Spannungssignal eine höhere Amplitude aufweist als die anderen Zeichenmeldekanäle, das abgetastete Zeichen identifiziert wird.

Es sind bereits Vorrichtungen bekannt, bei denen die zu erkennenden Schriftzeichen mittels einer Kathodenstrahlröhre rasterförmig abgetastet werden. Die dabei gewonnenen digitalen Signale werden synchron mit den Signalen eines Zweitaktgenerators in ein eindimensionales Schieberegister eingegeben und dort so lange weitergeschoben, bis sich die Signale in einer Lage befinden, in der eine Erkennungslogik das abgetastete Zeichen identifizieren kann.

Die Erkennungslogik kann nach einer ebenfalls bekannten Vorrichtung aus einer der Anzahl der abzutastenden Zeichen entsprechenden Anzahl von Spannungsteiler-Netzwerken bestehen, welche bestimmte, in dem Schieberegister vollständig enthaltene und ein abgetastetes Zeichen charakterisierende Spannungswerte vektoriell addieren, wobei die größte Amplitude des Summenausgangssignals in demjenigen Netzwerk erzeugt wird, das dem zu erkennenden Zeichen zugeordnet ist, während die übrigen Netzwerke niedrigere Summenausgangsspannungen liefern. Für eine sichere Zeichenerkennung muß die Summenspannung in dem dem zu erkennenden Zeichen zugeordneten Zeichenmeldekanal wesentlich höher als die übrigen Summenspannungen sein. Voraussetzung hierfür ist, daß die Feststellung, in welchem Kanal sich das zu erkennende Zeichen befindet, nur dann erfolgen darf, wenn dieses Zeichen vollständig im Schieberegister enthalten ist. Deshalb werden bei der bekannten Vorrichtung die Summenspannungen der Netzwerke und außerdem eine ebenfalls in einem Spannungsteiler-Netzwerk gewonnene Spannung, welche anzeigt, daß das zu erkennende Zeichen vollständig in dem Schieberegister enthalten ist, einer UND-Schaltung zugeführt, die gegebenenfalls die zu dem Zeichen gehörige Ausgangsleitüng aktiviert. Diese bekannte Vorrichtung bedingt einen ganz erheblichen Schaltungsaufwand und wird keine befriedigenden Ergebnisse liefern, wenn beim Abtasten von undeutlichen Zeichen bzw. bei ver-Vorrichtung zur maschinellen Zeichenerkennung

Anmelder:

Sperry Rand Corporation,

New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. v. Schumann,
Patent- und Rechtsanwalt,
München 22, Widenmayerstr. 5

Als Erfinder benannt:

Kenneth Wendell Heizer, Champaign, JlL;

Virgil Allen Hinds, Dallas, Tex. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. ν. Amerika vom 3. Mai 1961 (107488)

schmutztem Zeichenträger der Störpegel in den Spannungsteiler-Netzwerken zu hoch wird, so daß die Verwendung findende nachgeschaltete Erkennungslogik mit Rücksicht auf ihr vorstehend beschriebenes Schaltungsprinzip den Spannungswert mit der höchsten Amplitude nicht mehr erkennen kann.

Ebenso bedingt auch eine andere bekannte Anordnung infolge ihres Schaltungsprinzips einen erhöhten, zu Fehlern Anlaß gebenden Bauaufwand. Bei dieser Anordnung werden die Spannungswerte in den Zeichenmeldekanälen einerseits unmittelbar und andererseits über eine diese Spannungswerte auf Schwellwerte überwachende Schaltstufe zur Ausschaltung von Fehlern auf eine Gatterschaltung geführt.

Die Nachteile der bekannten Vorrichtungen sind bei einer Schaltungsanordnung der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch behoben, daß jeder Zeichenmeldekanal mit einem individuellen Analogspeicher zum Speichern der in dem betreffenden Zeichenmeldekanal auftretenden Spannungswerte verbunden ist und daß jeder Zeichenmeldekanal über eine ODER-Schaltung an einen Schwellwertdetektor angeschlossen ist, der bei Auftreten einer den vorgegebenen Schwellwert übersteigenden Spannung in einem der Zeichenmeldekanäle die Ein-

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speicherung der Spannungswerte in den Zeichenmeldekanälen -in die Analogspeicher veranlaßt und nach Verzögerung einen Schrittspannungsgenerator triggert, der die in den Analogspeichern gespeicherte Spannung schrittweise so lange erhöht, bis einer der Analogspeicher eine zum Aktivieren seiner zugeordneten Ausgangsschaltung ausreichende Spannung erreicht.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. In der folgenden Beschreibung ist ein Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnungen dargestellt.

F i g. 1 ist ein vereinfachtes Blockdiagramm einer Zeichenerkennungsvorrichtung, in der die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung Anwendung findet;

F i g. 2 zeigt in einem Blockdiagramm weitere Einzelheiten der Vorrichtung nach Fig. 1:

F i g. 3 zeigt mit weiteren Einzelheiten schematisch einen Teil des Fortschaltungsspeichers und der Widerstandsmatrix:

F i g. 4 zeigt in einem Blockdiagramm Einzelheiten der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung:

Fig. 5-veranschaulicht Schriftzeichen, die mit Hilfe der dargestellten Vorrichtung erkannt werden können;

F i g. 6 zeigt, auf welche Weise ein bestimmtes Zeichen analysiert werden kann;

Fig. 7 zeigt die Schaltung eines Detektors zum Feststellen des gleichzeitigen Auftretens mehrerer Erkennungssignale.

Allgemein gesprochen besteht die Vorrichtung zur maschinellen Zeichenerkennung im wesentlichen aus einem Fortschaltungsspeicher 32, einer Korrelations-Widerstandsmatrix 33 und einer Spannungsvergleichsstufe 34, die gemäß F i g. 1 in Verbindung mit einer Zeichenabtastvorrichtung 4 betrieben werden. Die Abtastvorrichtung 4 kann nahezu in jeder beliebigen bekannten Art ausgebildet sein; für die Zwecke der folgenden Beschreibung ist jedoch angenommen, daß es sich um eine Abtastvorrichtung mit einer Vidikonröhre handelt.

Die Abtastvorrichtung 4 erzeugt beim Abtasten eines Satzes von zu lesenden Zeichen als Ausgangssignal ein »Fernseh«-Signal, das sich nur aus zwei Spannungspegeln zusammensetzt und jeweils das Vorhandensein von Schwarz, d. h. eines Teiles eines Schriftzeichens, oder von Weiß, d. h. eines Teiles des Hintergrundes, unter dem Abtaststrahl im jeweiligen Zeitpunkt anzeigt. Dieses durch einen Satz von Zeitmarkenimpulsen gesteuerte Fernsehsignal wird dem Eingang des Fortschaltspeichers 32 zugeführt. Das Weiterschalten des Fortschaltspeichers erfolgt durch einen zweiten Satz von Zeitmarkenimpulsen, die der Zeitmarkensteuerung des Fernsehsignals entsprechen, so daß der gesamte bei der Abtastung eines bestimmten Zeichens erzeugte Impulszug im Verlauf seiner Erzeugung durch die Abtastvorrichtung 4 nacheinander von dem Fortschaltspeicher aufgenommen werden kann.

In Parallelschaltung mit dem Fortschaltspeicher 32 ist eine Korrelationsmatrix 33 vorgesehen, die von den verschiedenen Stufen des Fortschaltspeichers kommende Eingangsleitungen sowie Ausgangsleitungen umfaßt, welche jedes der durch das System zu identifizierenden Zeichen repräsentieren. Die Leitungen sind auf eine noch zu erläuternde Weise durch Widerstände miteinander verbunden. Die Zeichenausgangsleitungen der Matrix sind jeweils an einen gesonderten Speicherkondensator in der Vergleichsstufe 34 angeschlossen. Wenn der Zug von Fernsehimpulsen, der das gerade abgetastete Zeichen repräsentiert, den Fortschaltspeicher durchläuft, ergibt sich an einem bestimmten Punkt eine Korrelation oder Deckung zwischen dem Fernsehimpulszug und einem Zustand, den man als gespeicherten Impulszug bezeichnen könnte und der auf die besondere Gestalt der Matrix zurückzuführen ist. Während der Fernsehimpulszug den Fortschaltspeicher durchläuft, werden an jeder der Ausgangsleitungen der Matrix variierende Ausgangsspannungen erzeugt, welche dem Grad entsprechen, in dem der Fernsehimpulszug mit den verschiedenen gespeicherten Impulszügen übereinstimmt, und da sich die Speicherkondensatoren in der Vergleichsstufe jeweils der höchsten Spannungen »erinnern«, die an sie während des Hindurchlaufens des Fernsehimpulses angelegt wurden, läßt sich das ab-

zo getastete Zeichen dadurch identifizieren, daß festgestellt wird, an welchen der Speicherkondensatoren während des Hindurchlaufens des Fernsehimpulszuges die höchste Spannung angelegt wurde, denn wie weiter unten näher ausgeführt tritt die höchste Ausgangsspannung in derjenigen Ausgangsleitung auf, welche dem gespeicherten Impulszug zugeordnet ist, der die beste Übereinstimmung mit dem unbekannten Impulszug zeigt. Wenn das abgetastete Zeichen auf diese Weise erkannt worden ist, wird ein Ausgangskreis eingeschaltet, der bewirkt, daß das entsprechende Zeichen durch die Vorrichtung registriert wird, welche an den Ausgang angeschlossen ist.
Bevor auf weitere Einzelheiten der Erfindung eingegangen wird, soll deren besondere Anwendung bei der Vorrichtung besprochen werden, die nachstehend als bevorzugte Ausbildungsform beschrieben wird. Es sei angenommen, daß es sich bei dem zu lesenden Material um mehrere vielsteilige Zahlen handelt, die auf einen Satz von geeigneten Karten gedruckt sind, wobei jede Karte eine solche Zahl trägt. Man verwendet eine geeignete Vorrichtung, um die auf den einzelnen Karten gedruckt erscheinenden Zahlen Karte für Karte in das Blickfeld der Abtastvorrichtung zu bringen. An den Ausgang des Zeichenerkennungssystems ist eine Kartenlochstanze angeschlossen. Die Einrichtung arbeitet somit in der Weise, daß die auf jeder Karte gedruckt erscheinende Zahl automatisch gelesen und eine die gleiche Zahl enthaltende Lochkarte hergestellt wird. Weitere Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung liegen auf dei Hand; beispielsweise können Lochstreifen odei Duplikate von gedruckten Karten erzeugt werden, oder man kann Zahlen oder Ziffern von Textblätterr statt von Karten ablesen, usw.; daher sei bemerkt daß sich die Erfindung nicht auf das nachstehenc beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt.

Die verwendete Abtastvorrichtung soll so ausgebildet sein, daß sie die Reihe von Zeichen entlanj der Reihe fortschreitend mehrfach in senkrechte: Richtung abtastet. Die genaue Zahl der senkrechter Abtastbewegungen für jedes Zeichen richtet siel natürlich nach dem jeweiligen Anwendungsfall Somit kann man je nach der betreffenden Schrift art oder Schriftgröße eine größere oder kleinere Zah von senkrechten Abtastbewegungen für jedes Zei chen vorsehen, um sich der erwarteten Druckquali tat und der zulässigen Zahl der Versager beim Lesei

der Zeichen anzupassen. Die Erfahrung hat gezeigt, daß man in den meisten Fällen mit zehn bis zwanzig Abtastbewegungen auskommt. Die Senkrechtablenkfrequenz und die Waagerechtablenkgeschwindigkeit müssen so aufeinander abgestimmt sein, daß innerhalb einer möglichst kurzen Zeit die richtige Zahl von senkrechten Abtastungen jedes Zeichens erfolgt. Bei der hier beschriebenen Ausbildungsform wird mit einer Senkrechtablenkfrequenz von 5 kHz und mit einer Waagerechtablenkgeschwindigkeit gearbeitet, die ausreicht, um jedes Zeichen zwölfmal senkrecht abzutasten. Ferner ist angenommen, daß die Breite der zu lesenden Zeichen etwa 2,5 mm beträgt.

Im folgenden wird auf weitere Einzelheiten der Erfindung eingegangen; gemäß F i g. 2 ist die Zeichenabtastvorrichtung 4 mit einem elektrisch zu betätigenden Verschluß 3 und mehreren Steuer-Eingangsleitungen versehen. Wie schon erwähnt, wird als Abtastvorrichtung vorteilhaft eine Vidikonröhre verwendet, die es ermöglicht, eine Gruppe von Zeichen nacheinander elektronisch abzutasten, nachdem das Vidikon nur einmal kurz mit den zu lesenden Zahlen belichtet worden ist. Der Abtastvorrichtung werden Steuersignale zugeführt, um die Waagerechtablenkung einzuleiten und zu beenden, um den Abtaststrahl abzudecken, um den Verschlußmechanismus zu betätigen, um eine Spannung einzuführen, die integriert wird, damit sie als Senkrechtablenkspannung verwendet werden kann, und um die Abtastschaltungen zurückzustellen. Zusätzlich weist die Abtastvorrichtung Ausgangsleitungen auf, in denen jeweils die durch die Vorrichtung erzeugten Fernsehsignale sowie ein das Ende jeder waagerechten Abtastung anzeigendes Signal erscheinen.

Ferner sind drei Haupteingangsleitungen für die der gesamten Leseeinrichtung zuzuführenden Steuersignale vorhanden. In F i g. 2 sind diese Leitungen mit »Kartenlage«, »Lesebefehl« und »Löschbefehl« bezeichnet. Die diesen drei Leitungen zugeführten Eingangssignale werden in vielen Fällen mit Hilfe mechanischer Kontakte erzeugt, und wegen der Prellwirkung, die bei Relaiskontakten und anderen mechanischen Kontakten auftritt, ist es erforderlich, geeignete Mittel vorzusehen, um die Vielfachimpulse zu beseitigen, die beim Schließen dieser Kontakte häufig auftreten. Zu diesem Zweck ist jeweils eine Impulsformerstufe 5 bzw. 6 bzw. 7 in jede der drei Steuerleitungen eingeschaltet. Diese Aggregate können zu dem vorgesehenen Zweck in beliebiger bekannter Weise ausgebildet sein. Es sei jedoch bemerkt, daß sich eine Schmittsche Triggerschaltung mit einem Eingangsfilterkondensator als besonders geeignet erwiesen hat.

Das Kartenlage-Eingangssignal dient dazu, der Einrichtung anzuzeigen, daß sich eine zu lesende Karte in der Kartenaufnahmevorrichtung und im Blickfeld der Abtastvorrichtung 4 befindet. Dieses Signal wird dem elektrisch betätigten Verschluß 3 und einer Verzögerungsstufe 8 zugeführt, welch letztere vorgesehen ist, damit genügend Zeit für die Betätigung des Verschlußmechanismus zur Verfugung steht, bevor das Kartenlagesignal den übrigen Teilen des Systems zugeführt wird. Man kann eine monostabile Kippschaltung vorsehen, um die gewünschte Verzögerung zu bewirken. Das Ausgangssignal der Verzögerungsstufe 8 wird einer Hinterflanken-Differentiationsstufe 9 zugeführt, die einen scharfen Triggerimpuls am Ende des durch die Verzögerungsstufe 8 erzeugten Ausgangsimpulses liefert. Diese Aufgabe kann von einer Differentiationsschaltung übernommen werden, die nur auf negativ werdende Signale oder je nach der Polarität des Eingangsimpulses auf positiv werdende Signale anspricht, z. B. auf die Hinterflanke des Impulses aus der monostabilen Kippschaltung. Dieser das Ende der Verzögerungsperiode bezeichnende scharfe Impuls wird einem Eingang einer ODER-Schaltung 13 zugeführt.

Dem Eingang für den Lesebefehl wird ein Eingangsimpuls zugeführt, der anzeigt, daß die Kartenstanzmaschine oder eine sonstige Ausgangsvorrichtung das vorangehende Zeichen verarbeitet hat und zum Empfang des nächsten Zeichens bereit ist. Wie schon erwähnt, ist in diese Leitung eine Impulswiederherstellungsstufe 6 eingeschaltet, um die Wirkung des Prellens von Kontakten auszuschalten, und das Ausgangssignal dieser Stufe wird einem Eingang einer ODER-Schaltung 2 und einer Hinterflanken-Differentiationsstufe 10 zugeführt, deren Ausgangssignal zu einem zweiten Eingang der ODER-Schaltung 13 gelangt.

Der Leitung für den Löschbefehl wird ein Eingangsimpuls zugeführt, der anzeigt, daß die gesamte Zahl auf einer Karte gelesen und in eine Lochkarte gestanzt worden ist. Es sei bemerkt, daß dieses Signal in der Lochstanze erzeugt wird, wenn die richtige Zahl von Ziffern empfangen und gelocht worden ist. Der Löschbefehl wird nach dem Passieren der Impulswiederherstellungsstufe 7 dem Rückstellgenerator 11 zugeführt, bei dem es sich vorzugsweise um eine monostabile Kippschaltung mit einer Zeitkonstante von etwa 100 Mikrosekunden handelt, und dessen Ausgangssignal einer ODER-Schaltung 17, der ODER-Schaltung 2 und einer Hinterflanken-Differentiationsstufe 12 zugeführt wird. Der Ausgangsimpuls der Differentiationsstufe wird einem dritten Eingang der ODER-Schaltung 13 und dem Einschalteingang der Löschungssteuerstufe 14 zugeführt. Das Ausgangssignal der ODER-Schaltung 17 gelangt zu der zum Zurückstellen dienenden Sammelschiene. Die Eingänge der übrigen Schaltungen in F i g. 2, denen Rückstellsignale von dieser Sammelschiene aus zugeführt werden, sind mit (R) bezeichnet. Einem zweiten Eingang der ODER-Schaltung 17 wird ein Impuls zugeführt, der in einer Impuls-Wiederherstellungsstufe 16 erzeugt wird, wenn ein Schalter 15 kurzzeitig geschlossen wird, um den Eingang der Impulswiederherstellungsstufe zu erden. Diese Anordnung ermöglicht es, ein Rückstellsignal entweder dadurch zu erzeugen, daß ein Löschbefehl durch die Ausgangsvorrichtung des Systems ausgesendet wird, oder dadurch, daß man den Hauptrückstellschalter IS kurzzeitig schließt.

Es sei bemerkt, daß jedes der drei Steuersignale einem Eingang der ODER-Schaltung 13 zugeführt wird. Das Ausgangssignal dieser ODER-Schaltung gelangt zu einem Eingang der Waagerechtablenk-Steuerstufe 19, die vorzugsweise aus einer Flip-Flop-Schaltung besteht, welche mit zusätzlichen Eingängen versehen ist, mittels deren die Schaltung veranlaßt werden kann, einen ersten Zustand anzunehmen, wenn ein Impuls einem der Eingänge zugeführt wird, und einen zweiten Zustand, wenn ein Impuls einem anderen Eingang zugeführt wird. Der Eingang, der durch die ODER-Schaltung 13 gespeist

wird, wird im folgenden als Einschalteingang bezeichnet, da die Zufuhr eines Impulses zu diesem Eingang die Waagerechtablenkstufe über deren Eingang einschaltet, damit die Abtastvorrichtung 4 beginnt, eine waagerechte Ablenkung durchzuführen. Das zweite Ausgangssignal der Waagerechtablenk-Steuerstufe 19 wird einem der beiden Eingänge einer ODER-Schaltung 21 zum Austasten des Abtaststrahls zugeführt. Wenn einem der beiden Eingänge dieser ODER-Schaltung 21 ein Signal zugeführt wird, wird der Abtaststrahl in der Zeichenabtastvorrichtung 4 abgeschaltet. Der Ausschalteingang der Waagerechtablenk-Steuerstufe wird durch das Ausgangssignal einer ODER-Schaltung 20 gesteuert.

Wie schon erwähnt, wird das Ausgangssignal der Hinterflanken-Diflerentiationsstufe 12 dem Einschalteingang der Löschungssteuerstufe 14 zugeführt. Bei dieser Stufe handelt es sich vorzugsweise um eine Flip-Flop-Schaltung mit einem zusätzlichen Eingang, deren Ausgangssignale jeweils einem der Steuereingänge der UND-Schaltung 31 für Fernsehsignale bzw. einer Hinterflanken-Differentiationsstufe 18 zugeführt werden. Die Schaltung ist so ausgebildet, daß das Einschalten des Einschalteingangs der Löschungssteuerstufe die UND-Schaltung 31 sperrt, so daß keine Fernsehinformationen von der Abtastvorrichtung abgegeben werden können. Da die Hinterflanken-Differentiationsstufe 18 nur auf. eine Hinterflanke eines Impulses anspricht, erzeugt diese Schaltung keinen Impuls, wenn die Löschungssteuerstufe eingeschaltet wird. Beim Einschalten des Ausschalteingangs der Steuerschaltung wird die Einschaltspannung für die UND-Schaltung31 für die Fernsehsignale wiederhergestellt, und die Differentiationsstufe 18 erzeugt einen Impuls, der einem Eingang der ODER-Schaltung 20 zugeführt wird. Dem zweiten Eingang wird ein Impuls zugeführt, der vom Zeichenerkennungs-Ausgangsteil des Systems ausgeht, sobald ein Zeichen identifiziert worden ist.

Wie schon erwähnt, ist eine UND-Schaltung in die Fernsehinformationsleitung eingeschaltet, welche die Abtastvorrichtung 4 mit dem Fortschaltspeicher 32 verbindet. Wie weiter unten näher erläutert, führt diese UND-Schaltung verschiedene Sperr- und Austastvorgänge bezüglich des durch die Abtastvorrichtung erzeugten Fernsehsignals durch. Das Ausgangssignal der UND-Schaltung 31 für die Fernsehsignale gelangt zum Fensehsignaleingang des Fortschaltspeichers 32, der in Verbindung mit der Korrelationsmatrix 33 für die Fähigkeit des Systems, Zeichen zu erkennen, verantwortlich ist.

Ein Satz von Zeitmarkenimpulsen, der verschiedene Aufgaben bezüglich der Steuerung und Betätigung des Systems erfüllt, wird in einem nicht abgestimmten kristallgesteuerten Rückkopplungsoszillator 30 erzeugt, der mit einer Frequenz von 200 kHz arbeitet. Das nahezu sinuswellenförmige Ausgangssignal dieses Oszillators wird einer Quadratisierungsstufe29 zugeführt, die vorzugsweise aus einer Schmittschen Triggerschaltung besteht. Die auf diese Weise erzeugten Quadratwellen-Zeitmarkenimpulse werden der UND-Sperre31 für die Fernsehsignale und einer Hinterflanken-Differentiationsstufe28 zugeführt. Für den Fall, daß Signale in den beiden anderen Steuereingängen der UND-Schaltung 31 für die Fernsehsignale erscheinen, ist ersichtlich, daß die dem Fernsehsignaleingang der Sperre von der Abtastvorrichtung 4 aus zugeführten kontinuierlichen Fernsehinformationen in einen mit Zeitmarken versehenen Fernsehimpulszug verwandelt werden, und zwar durch die Sperrwirkung, die durch das Zuführen der Quadratwellen-Zeitmarkenimpulse zum dritten Steuereingang der Sperre hervorgerufen wird. Somit besitzen die dem Fernsehsignaleingang des Fortschaltspeichers 32 zugeführten Fernsehinformationen die Form eines Zuges von Impulsen, bei dem in Beziehung zu den Zeitmarkenimpulsen das Vorhandensein eines positiven Impulses eine schwarze Fernsehinformation und das Fehlen eines Impulses eine weiße Fernsehinformation repräsentiert.

Die Hinterflanken-Differentiationsstufe 28 liefert an ihrem Ausgang Impulse, die am Ende jedes quadratischen Zeitmarkenimpulses auftreten und der UND-Schaltung 27 sowie dem Eingang einer Impulszählstufe 26 zugeführt werden. Wenn die UND-Schaltung 27 offen ist, können die Impulse zu dem Weiterschalteingang des Fortschaltspeichers 32 ge-

ao langen.

Die Impulszählstufe 26 ist in bekannter Weise als sechsstufige elektronische Zähleinrichtung ausgebildet und mit Rückkopplungsverbindungen versehen, die bewirken, daß die Zähleinrichtung nicht bis zu

as einem Zählergebnis von 64, sondern nur bis zu einem Ergebnis von 40 zählt. Die Zähleinrichtung muß natürlich befähigt sein, 200 000 Impulse/sec zu zählen; hierbei handelt es sich um die Frequenz der zu zählenden Zeitmarkenimpulse.

Von jeder Seite jeder Stufe der Zähleinrichtung führt eine Ausgangsleitung zu einer von zwölf entsprechenden Leitungen einer Impulszählmatrix 22, die vorgesehen ist, um Ausgangssignale zu liefern, mittels deren Flip-Flop-Schaltungen bei bestimmten Zählergebnissen zwischen null und vierzig Zeitmarkenimpulsen betätigt werden. Diese Flip-Flop-Schaltungen, der Strahlaustastgenerator 23, der Senkrechtrechtablenkgenerator 24 und der Fernseh-Sperrsignalgenerator 25 werden jeweils beim Erreichen von Zählergebnissen von 6 und 30 bzw. 0 und 32 bzw. 8 und 28 ein- bzw. ausgeschaltet. Bei der Matrix handelt es sich somit um eine einfache Diodenmatrix, die mit geeigneten Diodenverbindungen zwischen den zwölf Eingangsleitungen und den sechs Ausgangsleitungen versehen ist, um zu bewirken, daß die Ausgangsleitungen einzeln eingeschaltet werden, wenn der Impulszähler 26 Zählergebnisse von 0, 6, 8, 28, 30 und 32 enthält.

Das Ausgangssignal des Strahlaustastgenerators 23 wird dem zweiten Eingang der ODER-Schaltung 21 zum Austasten des Strahls zugeführt. Beim dreißigsten Zeitmarkenimpuls wird die Austastleitung eingeschaltet und beim sechsten Impuls abgeschaltet, was zur Folge hat, daß der Abtaststrahl nur zwischen den Zählergebnissen 6 und 30 im Verlauf einer 32maligen Senkrechtablenkung eingeschaltet ist.

Der Senkrechtablenkgenerator 24, d. h. die zweite durch die Ausgangssignale der Impulszählstufe betätigte Flip-Flop-Schaltung erzeugt zwischen den

Zählergebnissen 0 und 32, d. h. zwischen dem Einschalten und dem Ausschalten, eine Quadratwelle, die einer Integrationsstufe in der Abtastvorrichtung4 zugeführt wird, um eine Sägezahnspannung zu erzeugen, die nach Verstärkung als Senkrechtablenkspannung für die Abtastvorrichtung verwendet wird.

An das dritte Paar von Ausgangsleitungen der Im-

pulszählmatrix 22 ist der Fernseh-Sperrsignalgenerator25 angeschlossen, dessen Ausgangssignal der

UND-Schaltung 31 für die Fernsehsignal zugeführt wird. Diese Anordnung hat den Zweck, zu ermöglichen, daß die Fernsehinformationen aus der Abtastvorrichtung diese Sperre nur zwischen den Zählergebnissen 8 und 28 des 40 Impulse umfassenden Zyklus der Zeitmarkenimpuls-Zählschaltung passieren können.

Wie schon erwähnt, wird das Ausgangssignal der UND-Schaltung 31 für die Fernsehsignale dem Fernsehsignaleingang des Fortschaltspeichers 32 zugeführt. Der Fortschaltspeicher kann in der verschiedensten Weise ausgebildet sein; die bekannten Verfahren, Röhren- oder Transistor-Flip-Flop-Elemente zu verwenden, lassen sich mit gutem Erfolg anwenden. Es ist nur erforderlich, daß das Aggregat als Ausgangssignale Gleichspannungspegelsignale liefert und nicht etwa impulsförmige Ausgangssignale, wie man sie gewöhnlich bei mit Magnetkernen arbeitenden Fortschaltspeichern erhält; ferner muß die Anordnung derart sein, daß die Fernsehinformationsimpulse und die Weiterschalt- oder Zeitmarkenimpulse, durch welche die Fernsehinformationen innerhalb des Fortschaltspeichers weitergegeben werden, über getrennte Eingänge empfangen werden. Bei der hier beschriebenen Ausbildungsform muß der Fortschaltspeicher bei einer Frequenz von 200 kHz zuverlässig arbeiten. Die »Länge« des Fortschaltspeichers, gemessen an der Zahl der darin enthaltenen Stufen, ist eine Funktion der Genauigkeit des Systems bezüglich des Lesevorgangs, die gefordert wird, sowie der Eigenschaften der zu lesenden Zeichen. Da jedes Zeichen dadurch identifiziert wird, daß der bedruckte oder unbedruckte Zustand des Zeichens an mehreren einzelnen Abtastflächen ermittelt wird, liegt es auf der Hand, daß man die Genauigkeit des gesamten Systems bis zu einem gewissen Punkte erhöhen kann, indem man die Zahl der Abtastelementarflächen vergrößert. Wenn jedoch das Auflösungsvermögen des gesamten Systems vergrößert wird, muß man auch die Größe des Fortschaltspeichers entsprechend erhöhen, so daß sich eine praktische Begrenzung bezüglich der Zahl der zu verwendenden Abtastflächen ergibt. Die Erfahrung hat gezeigt, daß das Vorhandensein oder Fehlen eines senkrecht angeordneten Teils eines Zeichens mit Hilfe von zwei Senkrechtablenkungen zuverlässig festgestellt werden kann. Waagerecht angeordnete Zeichenelemente lassen sich in ähnlicher Weise mit Hilfe von zwei Abschnitten einer Senkrechtabtastung feststellen. Aus Fig. 5, wo Zahlenzeichen dargestellt sind, die mit Hilfe der erfindungsgemäßen Einrichtung gelesen werden können, ist ersichtlich, daß sich diese Zahlenzeichen waagerecht in vier Abschnitte und senkrecht in fünf Abschnitte unterteilen lassen. Da vier waagerechte Abschnitte vorhanden sind, muß die Abtastvorrichtung mindestens acht Senkrechtabtastungen je Zeichen ermöglichen, wenn jeder waagerechte Abschnitt für sich genau gelesen werden soll. Im vorliegenden Fall werden für jeden Abschnitt drei Abtastungen durchgeführt, um aus Sicherheitsgründen eine stärkere Auflösung zu erzielen. Somit wird bei der beschriebenen Ausbildungsform mit zwölf Senkrechtäbtastungen je Zeichen gearbeitet.

Da die Zeichen in fünf senkrecht untereinanderliegende Abschnitte unterteilt sind, werden zum Zwecke des Erkennens der Zeichen zehn senkrechte Unterteilung verwendet. Zusätzlich wird eine Fläche, die einer halben Zeichenhöhe oberhalb und unterhalb der zu erwartenden Fläche der Druckzeile liegt, welche gelesen werden soll, abgetastet, um das Lesen von Zahlen zu ermöglichen, die auf der Karte senkrecht verschoben sind. Somit bedingt das Lesen jedes Zeichens die Prüfung von zweihundertvierzig Abtastelementarflächen mit zwanzig senkrechten Abschnitten innerhalb jeder von zwölf Senkrechtabtastungen.
Es sei bemerkt, daß die vorstehend geoffenbarten

ίο Grundgedanken auch bei der Entwicklung einer Einrichtung zum Lesen von Zeichen anwendbar sind, welche sich nicht in dieser Weise systematisch unterteilen lassen; vielmehr sind die Zeichen in Fig. 5 nur dargestellt, um die Darstellung der Schritte zum Analysieren der zu erkennenden Zeichen zu erleichtern.

Im folgenden wird an Hand von F i g. 3 derjenige Teil des Systems behandelt, welcher für die Interpretation der Impulszüge vorgesehen ist; gemäß F i g. 3 werden die einzelnen Ausgangssignale der verschiedenen Stufen des Fortschaltspeichers 32 den zugehörigen Leitungen in der Korrelationsmatrix 33 zugeführt. Da der Fortschaltspeicher zweihundertvierzig Stufen umfaßt, sind vierhundertachtzig verwendbare Ausgangssignale möglich, und für jedes dieser Signale ist in der Matrix gewöhnlich eine Leitung vorgesehen. Im vorliegenden Fall wurde angenommen, daß zehn verschiedene Zeichen erkannt werden müssen, und zwar die in F i g. 5 gezeigten Zahlen von 0 bis 9, so daß zehn waagerechte Matrixleitungen vorhanden sein müssen. Die Matrix braucht nicht ganz so groß zu sein, denn die oberhalb und unterhalb der die Zeichen enthaltenden Zeile vorgesehenen Abtastflächen rufen lediglich Lücken in dem Fernsehimpulszug hervor. Die Länge der eine einzige Senkrechtabtastung repräsentierenden Impulse kann zehn Einheiten auch dann nicht überschreiten, wenn das abgetastete Zeichen senkrecht verschoben ist; eine solche senkrechte Verschiebung beeinflußt nur die Zahl der inhaltlosen Flächen, die am Beginn des Fernsehimpulszuges auftreten. Daher braucht die Matrix nur aus zehn waagerechten Zeichenausgangsleitungen und zweihundertvierzig senkrechten Ausgangsgleitungen des Fortschaltspeichers zu bestehen; die Zahl 240 ergibt sich als das Produkt aus zwölf Senkrechtabtastungen, zehn aktiven senkrechten Abtastflächen und zwei Ausgangssignalen jeder entsprechenden Stufe des Fortschaltspeichers.
Fig. 3 zeigt einen fünf Einheiten umfassenden Teil des Fortschaltspeichers zusammen mit dem zugehörigen Teil der Korrelationsmatrix. Jedes der fünf Fortschaltspeicherelemente 41 bis 45 ist aus Gründen der Deutlichkeit in zwei Hälften unterteilt, die jeweils mit »Schwarz« bzw. »Weiß« bezeichnet sind. Es sei angenommen, daß dann, wenn der Fernsehimpulszug eine Stufe in den Zustand gebracht hat, der dem Vorhandensein eines Zeichenteiles in einer Abtastfläche eines Zeichens entspricht, die Ausgangsleitung der »schwarzen« Hälfte des Speicherelements eingeschaltet, während dann, wenn die Speicherstufe ein Bit enthält, das dem Fehlen eines Zeichenteiles entspricht, die »weiße« Leitung eingeschaltet wird. Es sei bemerkt, daß jede waagerechte Leitung der Matrix in den meisten Fällen an die

»schwarze« oder die »weiße« Ausgangsleitung eines Fortschaltspeicherelements angeschlossen ist, was sich jeweils danach richtet, ob zu erwarten ist, daß in der betreffenden Abtastfläche, welche dem in

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Frage kommenden Element des Fortschaltspeichers zugeordnet ist, ein bedruckter oder ein unbedruckter Teil eines Zeichens auftritt, welcher durch die betreffende waagerechte Leitung repräsentiert wird. Punkte, an denen eine waagerechte Zeichenausgangsleitung weder mit der »schwarzen« noch mit der »weißen« Seite des Fortschaltspeicherelements verbunden ist (beispielsweise ist die das Zeichen 2 repräsentierende Leitung an den Elementen 43 und 44 mit keiner der beiden Leitungen verbunden), repräsentieren Flächen des gedruckten Zeichens, bei denen infolge der besonderen Gestalt des Zeichens keine genügend hohe Wahrscheinlichkeit besteht, daß entweder ein bedrucktes oder ein unbedrucktes Flächenelement erscheint, um zu rechtfertigen, daß die Identifizierung des Zeichens auch nur teilweise auf den Zustand der betreffenden Abtastfläche bezogen wird.

Fig. 6 zeigt in größerem Maßstab das Zahlzeichen 2, über das ein Gitter gelegt ist, welches den Abtastflächenunterteilungen entspricht; außerdem ist ein Satz von zwölf Linien vorhanden, die einer typischen Abtastung des Zeichens entsprechen. Im vorliegenden Fall ist angenommen, daß der Abtaststrahl an der linken unteren Ecke von Fig. 6 beginnt, daß er sich mehrmals senkrecht nach oben bewegt und daß er von links nach rechts über das Zeichen hinweg in seitlicher Richtung fortschreitet.

Bevor man mit der Analyse eines Zeichens beginnt, um die Herstellung einer entsprechenden Matrix zu ermöglichen, muß man sich vergegenwärtigen, daß der Senkrechtabtaststrahl anfänglich auf das Zeichen an irgendeinem Punkt zwischen dessen unterer und oberer Begrenzung auftreffen kann. In F i g. 6 verfehlt die Abtastung 0 das Zeichen nur um einen geringen Betrag, während die Abtastung 1 das Zeichen an dessen Unterkante überschneidet. Da dieser Überschneidungspunkt nicht gesteuert wird, muß man Abtastflächen vermeiden, bei denen die Gefahr besteht, daß sie durch waagerechte Verschiebungen des Abtastrasters gegenüber dem Zeichen beeinflußt werden. Hierbei ist jedoch zu beachten, daß diese waagerechte Verschiebung niemals mehr als etwa die Hälfte des Abstandes zwischen benachbarten Abtastungen betragen kann.

Auch die Verwendung von Abtastflächen in Teilen des Zeichens, bei denen eine große Gefahr besteht, daß sie nur unvollkommen gedruckt sind, ist zu vermeiden. Zu diesen Teilen gehören scharfe Ecken des Zeichens und die Enden der Striche, aus denen das Zeichen besteht, denn gelegentlich erscheinen diese Teile nicht einwandfrei im Druckbild; ferner gehören hierzu die inneren Begrenzungen von allseitig umschlossenen unbedruckten Flächen, in denen Flecken auftreten können. Zwar ermöglicht es das erfindungsgemäße Erkennungssystem, ein abgetastetes Zeichen als dasjenige Zeichen zu identifizieren, welches dem abgetasteten Zeichen am stärksten ähnelt, obwohl ziemlich erhebliche Abweichungen des Fernsehimpulszuges gegenüber dem entsprechenden gespeicherten Impulszug auftreten, doch liegt es auf der Hand, daß man die beste Arbeitsweise, gemessen an der möglichst kleinen Zahl von Störungen und Fehlern, dann erzielt, wenn man sich bemüht, die Erkennungsschaltung so auszubilden, daß keine Abhängigkeit von solchen Flächenelementen des Zeichens besteht, bei denen ein fehlerhaftes Druckbild am häufigsten zu beobachten ist.

Im Hinblick hierauf und unter erneuter Bezugnahme auf F i g. 6 erkennt man, daß man die Matrixverbindungen für das Zahlzeichen 2 in der nachstehend beschriebenen Weise herstellen könnte, wobei zu berücksichtigen ist, daß die ersten abgetasteten Flächenteile durch die letzten Elemente der Fortschaltspeichermatrixverbindungen repräsentiert werden, da die ersten abgetasteten Flächenteile die • ersten dem Fortschaltspeicher zugeführten Impulse

ίο erzeugen. Die Elemente des Fortschaltspeichers werden von dessen der Eingangsseite gegenüber liegendem Ende ausgehend entsprechend den Abtastflächen numeriert, die durch die betreffenden Elemente repräsentiert werden, wenn das Zeichen mit idealer Genauigkeit ausgerichtet ist. Somit wird die letzte Stufe des Fortschaltspeichers mit 1-a' bezeichnet, was der Abtastung 1 und der senkrechten Unterteilung ä in F i g. 6 entspricht. Die vorletzte Stufe wird mit 1-b' bezeichnet usw., wobei gemäß F i g. 6 jede Speieherstufe einer bestimmten Abtastung und ' einer bestimmten senkrechten Unterteilung zugeordnet ist.

In den Stufen 1-a' bis 1-e', welche die Ausgleichsflächen des Abtastrasters für eine senkrechte Verla- gerung des Zeichens repräsentieren, würde man keine Matrixverbindung herstellen. Auch bei den Flächen 1-a bis 1-/ würde man keine Verbindungen vorsehen, da der Rand des Zeichens diesen Flächenteilen nahe benachbart ist und somit eine hohe Wahrscheinlichkeit dafür besteht, daß bei einem unvollkommenen Druckbild keine Teile des Zeichens in diesen Flächen auftreten. Bei den Flächen 1-g und 1-h würde man Verbindungen zur »weißen« Seite des Fortschaltspeicherelements herstellen, denn bei den hi F i g. 6 mit Kreisen bezeichneten Flächenteilen ist nicht zu erwarten, daß Flächenteile des gedruckten Zeichens auftreten. Bei den Flächen 1-i und 1-/ werden keine Verbindungen hergestellt, da die Gefahr eines fehlerhaften Druckbildes am Ende des waagerechten oberen Strichs des Zeichens besteht. Ferner werden bei den verbleibenden Flächen 1-a" bis 1-e" der ersten Abtastung keine Verbindungen hergestellt, denn hierbei handelt es sich um die obere senkrechte Fläche zum Ausgleichen von Lagefehlern des Zeichens. Bei der zweiten Abtastung werden wiederum keine Verbindungen bei den Flächen 1-d bis 2-e' hergestellt, da diese Flächen im unteren Bereich zum Ausgleich von Lagefehlern des Zeichens liegen. Bei der Fläche 2-a wird keine Verbindung hergestellt, da hier eine hohe Wahrscheinlichkeit dafür besteht, daß im Bereich dieser scharfen Ecke kein Teil des Zeichens erscheint. Die Flächen 2-b bis 2-e werden mit Hilfe von Verbindungen zur »schwarzen« Seite des entsprechenden Fortschaltspeicherelements erkannt, damit Teile des Druckbildes des Zeichens in diesen Flächenteilen auftreten müssen, um eine Erkennung des Zeichens zu ermöglichen. Bei der Fläche 2-f wird keine Verbindung hergestellt, da hier die Möglichkeit besteht, daß das Zeichen unvollkommen ausgebildet ist. Bei den Flächen 2-g und 2-h werden dem weißen Zustand entsprechende Verbindungen hergestellt, und dies gilt gemäß F i g. 6 auch für die Flächenteile 3-g, 3-h, 4-g, 4-h, 5-g, 5-h, 6-g, 6-h, 7-g und 1-h. »Weiße« Verbindungen werden bei den Flächen 8-g, S-h, 9-g und 9-h aus Sicherheitsgründen nicht hergestellt. Mit Hilfe des soeben beschriebenen Verfahrens lassen sich Matrixverbindungen für die übrigen Flächenteile

des Zahlzeichens 2 nach F i g. 6 ebenso wie für alle übrigen Zahlzeichen nach Fig. 5 leicht herstellen.

Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß jede der waagerechten Ausgangsleitungen der Korrelationsmatrix 33 mit dem Eingang eines als Emitterfolgeschaltung ausgebildeten Transistorverstärkers 46 verbunden ist. Diese Verstärker haben die Aufgabe, ständig ein Ausgangssignal zu liefern, das den Grad der Übereinstimmung zwischen dem unbekannten Fernsehimpulszug und dem gespeicherten Impulszug anzeigt, welcher durch die Matrixverbindungen der Ausgangsleitung repräsentiert wird, an die der betreffende Verstärker angeschlossen ist. Die Wirkungsweise läßt sich am besten wie folgt erläutern: Nimmt man *s an, daß die Ausgangsleitungen der Fortschaltspeicherelemente vom Erdpotential zu einer positiven Spannung übergehen, wenn ein »schwarzer« Impuls in ein Element eintritt, so ist ersichtlich, daß jeder einzelne Widerstand der ganzen Gruppe von Widerständen, die an einem Ende mit einer der waagerechten Leitungen der Matrix verbunden sind, am anderen Ende in einem bestimmten Zeitpunkt während des Hindurchlaufens des Fernsehimpulszuges durch den Fortschaltspeicher entweder auf das Potential 0 oder auf eine positive Spannung gebracht werden. Ob eine Erdung oder das Anlegen einer positiven Spannung erfolgt, richtet sich nach dem Zustand der betreffenden Fortschaltspeicherstufe, bei der die Verbindung hergestellt wird. Wie schon erwähnt, kann eine Verbindung über einen Widerstand von einer waagerechten Leitung entweder zur »schwarzen« oder zur »weißen« Seite eines Fortschaltspeicherelements vorhanden sein, was sich jeweils danach richtet, ob ein bedrucktes oder unbedrucktes Flächenstück in einer Abtastfläche eines zu lesenden Zeichens in dem dem Fortschaltspeicherelement zugeordneten Flächenstück zu erwarten ist. Wenn somit ein idealer Impulszug, der einem bestimmten Zeichen entspricht, in den Fortschalt-Speicher am Punkt der maximalen Übereinstimmung eingebracht wird, wird . jede Speichereinheit der waagerechten Leitung, die dem gleichen Zeichen entspricht, an eine Quelle für eine positive Spannung angeschlossen, so daß die gesamte waagerechte Leitung auf die gleiche positive Spannung gebracht wird. Bezüglich der Leitungen, die anderen Zeichen entsprechen, sowie bezüglich der besprochenen Leitung, und zwar in Zeitpunkten, in denen keine Übereinstimmung besteht, ist ersichtlich, daß einige der Widerstände mit Punkten verbunden sind, an denen eine positive Spannung liegt, während einige andere Widerstände geerdet sind. Man kann die Gruppe von Widerständen, an die eine positive Spannung angelegt wird, so betrachten, als ob sie parallel an einen gemeinsamen Punkt angeschlossen wären, während man die geerdeten Widerstände so betrachten kann, als ob sie in Parallelschaltung an einen Punkt vom Potential 0 angeschlossen wären. Praktisch bilden alle an eine waagerechte Leitung angeschlossenen Widerstände einen Spannungsteiler zwischen einer Quelle für eine positive Spannung und Erde. Die jeweilige Spannung, auf welcher sich die Leitung befinden wird, da eine Spannungsteilung erfolgt, richtet sich natürlich nach den anteiligen Widerständen zwischen der Leitung und der positiven Spannungsquelle und Erde, wobei diese Widerstände ihrerseits durch die jeweilige Zahl von Parallelwiderständen bestimmt werden, aus denen sich die die Spannung unterteilenden Widerstände zusammensetzen.

Um ein Beispiel für diese Wirkungsweise zu geben, sei ein Fall angenommen, in dem eine bestimmte waagerechte Leitung der Matrix über Widerstände mit achtzig gewählten Stufen des Fortschaltspeichers verbunden ist und daß von den so zur Wirkung gebrachten ■ achtzig Widerständen vierzig Widerstände mit »weißen« Ausgangsleitungen des Fortschaltspeichers und vierzig Widerstände mit »schwarzen« Ausgangsleitungen verbunden sind. Ferner sei angenommen, daß das Ausgangssignal des Fortschaltspeichers vom Erdpotential auf eine Spannung von + 12 V übergeht. Wenn sich kein Impulszug in dem Fortschaltspeicher befindet, werden sich alle Elemente dieses Speichers im »weißen« Zustand befinden, und die vierzig Widerstände, die mit den »weißen« Ausgangsleitungen des Fortschaltspeichers verbunden sind, stehen somit unter einer Spannung von + 12 V. Die an die »schwarzen« Leitungen angeschlossenen vierzig Widerstände sind dagegen geerdet. Nimmt man an, daß jeder Widerstand einen Widerstandswert von 10 000 Ohm besitzt, erkennt man, daß sich ein Spannungsteiler ergibt, der aus zwei Widerstandselementen von je 250 Ohm (10 000:40) besteht, welche zwischen +12V und Erde in Reihe geschaltet sind, wobei der Mittelpunkt des Spannungsteilers mit der waagerechten Matrixleitung verbunden ist. In dieser Leitung erscheint somit eine Spannung von +6V. Nimmt man jetzt an, daß im Fortschaltspeicher ein unbekannter Fernsehimpulszug vorhanden ist, der sich aus »schwarzen« Impulsen zusammensetzt, welche in dem Fortschaltspeicher so verteilt sind, daß ζ. Β. sechzig von den achtzig Widerständen unter einer Spannung von +12 V stehen, während zwanzig Widerstände geerdet sind, besteht Übereinstimmung von 75%. Der Spannungsteiler besteht in diesem Falle aus einem Widerstand von etwa 167 Ohm (10000 : 60), an dem eine Spannung von +12 V liegt, und einem Widerstand von 500 Ohm zwischen der Matrixleitung und Erde. Die Matrixleitung steht somit unter einer Spannung von 9 V (12 V · 500/[500+167]).

Aus diesen Beispielen ist ersichtlich, daß eine Anzeige des Grades der Übereinstimmung zwischen einem unbekannten Impulszug und irgendeinem der gespeicherten Impulszüge, welche durch die Verbindungen der betreffenden Matrixleitungen in einem gegebenen Zeitpunkt repräsentiert werden, durch die an die Matrixleitungen angelegte Spannung gegeben wird, und zwar als Folge der Spannungsteilerwirkung der Widerstände, welche die Verbindung zu den Fortschaltspeicherelementen herstellen. Wenn eine vollkommene Übereinstimmung erreicht wird, wird an die Matrixleitung eine positive Spannung angelegt, die gleich der Ausgangsspannung der Fortschaltspeicherelemente ist.

Aus F i g. 4, in der weitere Einzelheiten der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung dargestellt sind, ist ersichtlich, daß eine gesonderte Eingangsleitung von jedem der Verstärker der Korrelationsmatrix 33 vorgesehen ist. Jede dieser Leitungen ist über eine in der Vorwärtsrichtung leitfähige Diode 51 an eine ODER-Schaltung 58 angeschlossen. Das Ausgangssignal dieser ODER-Schaltung wird einem Schwellendetektor 36 zugeführt, der aus einer Flip-Flop-Schaltung besteht, welche derart mit einer Eingangsanordnung versehen ist, daß die Schaltung umgestellt

wird, wenn ein Impuls zugeführt wird, der eine vorbestimmte »Schwellengröße« aufweist oder überschreitet. Eine Schmittsche Triggerschaltung, die eine Flip-Flop-Schaltung speist, würde diese Aufgabe erfüllen. Es ist zweckmäßig, Mittel vorzusehen, um die »Schwelle« zu variieren, bei der die Detektorschaltung anspricht.

Ein Ausgang des Schwellendetektors 36 ist mit einer Verzögerungsstufe 60 verbunden, die vorzugsweise aus einer monostabilen Kippschaltung besteht, deren Zeitkonstante etwa 1,4 Millisekunden beträgt, was dem Zeitverbrauch für etwa sieben Senkrechtabtastungen der Abtastvorrichtung entspricht. Das Ausgangssignal der Verzögerungsstufe wird einer Differentiationsstufe 64 zugeführt, die am Ende der durch die Verzögerungsstufe bewirkten Verzögerung einen scharfen Ausgangsimpuls liefert.

Das Ausgangssignal der Differentiationsstufe 64 dient nicht nur dazu, die Tätigkeit des Schrittschaltsignalgenerators 61 auf eine noch zu erläuternde Weise einzuleiten, sondern es unterbricht den Vorgang des Abtastens des Zeichenbildes dadurch, daß es die Waagerechtabtastungs-Steuerstufe 19 in den ausgeschalteten Zustand zurückführt. Zu diesem Zweck wird ein Ausgangssignal der Verzögerungsstufe einem der beiden Eingänge der ODER-Schaltung 20 zugeführt, dessen Ausgang, wie schon erwähnt, mit dem Ausschalteingang der Waagerechtablenkungssteuerstufe verbunden ist.

Ein weiterer Ausgang des Schwellendetektors 36 ist über mehrere jeweils einen Widerstand 54 und eine Diode 53 enthaltende Leitungen mit den verschiedenen Zeichenleitungen verbunden. In diese Zeichenleitungeri sind in Vorwärtsrichtung geschaltete Dioden 52 zwischen den Punkten eingefügt, an denen die Verbindungen zu der ODER-Schaltung 58 bzw. dem Schwellendetektor 36 hergestellt sind. Es sei bemerkt, daß die Ausgangssignale des 'Schwellendetektors annähernd auf dem Erdpotential gehalten werden, bis auf eine noch zu erläuternde Weise ein Korrelationsmatrix-Ausgangssignal festgestellt wird, in welchem Zeitpunkt die Ausgangssignale des Schwellendektors einen positiven Wert annehmen.

Außerdem ist an jede der Zeichenleitungen eine Klemme eines Speicherkondensators 55 angeschlossen, dessen andere Klemme durch eine Sammelleitung mit dem Ausgang des Schrittschaltungsgenerators 61 verbunden ist. Bei den Kondensatoren 55 kann es sich um scheibenförmige keramische Kondensatoren mit einer Kapazität von etwa 0,01 Mikrofarad handeln.

Der Schrittschaltsignalgenerator 61 kann auf verschiedene bekannte Weise ausgebildet sein. Wie schon erwähnt, soll das Ausgangssignal der Schaltung auf dem Erdpotential verbleiben, bis die Schaltung durch das verzögerte Ausgangssignal der Verzögerungsstufe 60 getriggert wird. Die Ausgangsspannung der Schaltung soll sich dann schrittweise mit einer Geschwindigkeit von etwa 50 000 Schritten in der Sekunde jeweils um einen Betrag in der Größenordnung von 0,2 bis 0,5 V erhöhen. Bei der hier beschriebenen Ausbildungsform soll die Schaltung befähigt sein, je Periode zwanzig bis fünfzig solche Schritte durchzuführen, bis ein maximales Ausgangssignal von etwa 10 V erreicht ist. Man kann dieses treppenförmige Ausgangssignal dadurch erzeugen, daß man eine Integrationsstufe am Ausgang eines frei laufenden Multivibrators vorsieht. Eine besonders zweckmäßige Anordnung zum Erzeugen des gewünschten Ausgangssignals bei dem hier beschriebenen System würde darin bestehen, daß man die Zeitmarkenimpulse verwendet, die am Ausgang des Kristalloszillators 30 und der Quadratisierungsstufe 29 erscheinen, denn in diesem Fall wird der soeben erwähnte Multivibrator nicht benötigt. Um die gewünschte Frequenz von 50 kHz zu erzielen, würde es jedoch nötig sein, die Frequenz der Zeitmarkensignale von 20OkHz durch vier zu teilen; dies geschieht zweckmäßig mit Hilfe der beiden ersten Stufen des Impulszählers 26. Die zweite Stufe des Impulszählers liefert ein Ausgangssignal bei jedem vierten zugeführten Zeitmarkensignal, und es ist ersichtlich, daß man die gewünschte Schrittschaltfunktion dadurch erzielen könnte, daß man ein Ausgangssignal des Impulszählers einer Integrationsschaltung zuführt.
Gemäß F i g. 4 verläuft jede der Zeichenleitungen über eine in der Vorwärtsrichtung geschaltete Diode 56 zum Eingang einer Ausgangsschaltung 57. Diese Ausgangsschaltungen können aus beliebigen bekannten bistabilen Vorrichtungen bestehen, z. B. aus Flip-Flop-Schaltungen, Thyratronen, elektrischen Relais usw. Die Wahl der betreffenden Vorrichtung richtet sich in einem gewissen Ausmaß nach dem Aufbau der Einrichtung, welche durch das Ausgangssignal

des Zeichenerkennungssystems betätigt werden soll.

In den meisten Fällen erweisen sich Flip-Flop-Schaltungen als brauchbar. Die Ausgangssignale der Ausgangsstufen 57 stellen natürlich die Zeichenausgangssignale des Systems dar. Es sei bemerkt, daß ein Zeichenausgangssignaldetektor 62 vorgesehen ist, dessen Eingänge an die Zeichensignal-Ausgangsleitungen angeschlossen sind. Das Ausgangssignal dieser Schaltung, die aus einer gewöhnlichen ODER-Schaltung besteht und anzeigt, daß irgendein Zeichen durch das System erkannt worden ist, wird dem Ausschalteingang des Schrittschaltsignalgenerators 61 zugeführt, um jede weitere Erhöhung der Spannung der Schaltung zu verhindern.

Von jedem Zeichenausgang führt ferner eine Leitung zu einem Mehrfachausgangssignaldetektor 63, der einen Ausgangsimpuls an die Kartenlochstanze immer dann abgibt, wenn in irgendeinem Zeitpunkt mehr als eine Zeichenausgangsleitung eingeschaltet wird. Diese Aufgabe wird zweckmäßig von einer Schmittschen Triggerschaltung übernommen, die gemäß F i g. 7 mit einer Widerstands- und Dioden-Eingangsschaltung versehen ist. Gemäß der Zeichnung ist ein Ausgang der normalerweise auf dem Erdpotential befindlichen Seite jedes der Ausgangskreise mit einem Reihenwiderstand 71 von

z. B. 10000 Ohm und einer in der Vorwärtsrichtung leitfähigen Diode 72 versehen. Diese Leitungen sind gemeinsam an den Eingang der Schmittschen Triggerschaltung 74 angeschlossen, die so ausgebildet ist, daß eine Triggerung der Schaltung erfolgt, wenn an die Eingangsleitung 75 eine Spannung angelegt wird, die z. B, 7 V überschreitet. Um die als Spannungsteiler wirkende Eingangsschaltung zu vervollständigen, ist ein Eingangswiderstand 73 von etwa 10 000 Ohm vorgesehen. Wenn keiner der Ausgangskreise eingeschaltet ist, befinden sich somit alle Eingänge zu dem Spannungsteiler auf dem Erdpotential. Auch die Eingangsleitung 75 der Schmittschen Triggerschaltung ist geerdet, und die Schaltung

wird nicht getriggert. Beim Einschalten eines der Ausgangskreise wird einer der Eingänge des Spannungsteilers auf eine Spannung von +12 V gebracht. Dann fließt ein Strom von der 12-V-Spannungsquelle über den Widerstand 71 und die in der Vorwärtsrichtung leitfähige Diode 72 sowie den Widerstand 73 zur Erde. In den nicht eingeschalteten Eingangsleitungen fließt kein Strom, denn die Dioden 72 sind in dieser Richtung nicht leitfähig. Somit entsteht ein Spannungsteiler, der aus zwei Widerständen von 10 000 Ohm besteht, und das der Schmittschen Triggerschaltung zugeführte Eingangssignal ist eine Spannung von etwa 6 V, die nicht ausreicht, um die Schaltung zu triggern. Wenn zwei der Eingangsleitungen des Spannungsteilers auf eine positive Spannung gebracht werden, umfaßt der Spannungsteiler einen Widerstand von 5000 Ohm in seinem oberen Teil, nämlich die beiden parallelgeschalteten Eingangswiderstände von 10 000 Ohm, sowie einen Widerstand von 10 000 Ohm in seinem unteren Abschnitt, so daß der Triggerschaltung eine Eingangsspannung von etwa 8 V zugeführt wird, die das Triggern der Schaltung bewirkt. Wenn eine noch größere Zahl von Ausgangskreisen eingeschaltet wird, wird die zum Triggern zugeführte Eingangsspannung noch höher. Man erkennt, daß die Schaltung nicht getriggert wird, wenn nur ein Ausgangskreis eingeschaltet wird, daß jedoch eine Triggerung erfolgt, wenn zwei oder mehr Ausgangskreise eingeschaltet werden, wodurch angezeigt wird, daß das System mehrere Ausgangssignale abgibt. Das Ausgangssignal der Schaltung wird der Kartenlochstanze oder einer sonstigen Ausgabevorrichtung als Fehlersignal zugeführt, um anzuzeigen, daß alle etwa auftretenden Zeichenausgangssignale als ungültig zu betrachten sind und daß die gerade gestanzte Karte durch einen Stanzvorgang als fehlerhaft bezeichnet werden muß; alternativ kann das System stillgesetzt werden, damit eine Bedienungsperson die Zahl ablesen und die Karte stanzen kann.

Von der Lesebefehlsleitung führt eine Eingangsleitung zu dem Komparatorteil der Einrichtung, damit das Zurückstellen der Vergleichsstufen nach dem Lesen jeweils eines Zeichens getriggert werden kann. Gemäß F i g. 4 wird dieses Signal einem Rückstellsignalgenerator 65 zugeführt, bei dem es sich um eine monostabile Kippschaltung mit einer kurzen Zeitkonstante handelt. Das durch diese Stufe erzeugte Rückstellsignal wird dem Schwellendetektor, dem Schrittschaltsignalgenerator und allen zehn Ausgangskreisen zugeführt, um diese wieder in den Bereitschaftszustand zurückzuführen, nachdem jeweils ein Zeichen von der Lochstanze oder einer sonstigen Ausgabevorrichtung angenommen worden ist.

Die weitere Beschreibung der Arbeitsweise des Systems beim Erkennen von Schriftzeichen wird nachstehend an Hand von F i g. 2 gegeben; hierbei ist angenommen, daß an den Zeichenausgang des Systems eine Kartenlochstanze angeschlossen ist. Nimmt man an, daß das System erneut in Betrieb gesetzt wird, nachdem es eine Zeitlang abgeschaltet war, besteht der erste Schritt zur erneuten Inbetriebsetzung des Systems nach dem Einschalten darin, daß der Hauptrückstellschalter 15 kurzzeitig geschlossen wird, um einen Impuls zu erzeugen, welcher der Rückstell-Sammelschiene über die ODER-Sperre 17 zugeführt wird, um das System zum Lesen der ersten, die Schriftzeichen tragenden Karte bereit zu machen. Wie schon erwähnt, sind die über die Rückstell-Sammelschiene zu betätigenden Schaltungsaggregate in F i g. 2 und 4 mit (R) bezeichnet. Der auf diese Weise erzeugte Rückstellimpuls wird außerdem einem Eingang der ODER-Schaltung 2 zugeführt, deren Ausgangssignal, wie schon erwähnt, dem Rückstellsignalgenerator 65 in F i g. 4 zugeführt wird, damit die Schaltkreise des Komparatorteils des Systems in Bereitschaft zum Lesen des ersten

ίο Zeichens gebracht werden.

Wenn das System auf diese Weise zurückgestellt worden ist, wird die Kartenaufnahmevorrichtung mit der Hand betätigt, um die erste Karte in die Lesestellung zu bringen. Die Betätigung der Kartenaufnahmevorrichtung, um die Karte in die Lesestellung zu bringen, bewirkt die Erzeugung eines Impulses in der Kartenlage-Eingangsleitung des Systems, welche direkt zu der Impulswiederherstellungsstufe 5 führt. Der scharfe Ausgangsimpuls

«ο dieser Stufe betätigt den Verschluß 3, so daß die Karte dem Blickfeld der Abtastvorrichtung 4 ausgesetzt wird, um das Bild der zu lesenden Zeichen zu registrieren, wobei die Verzögerungsstufe 8 getriggert wird. Ein Ende der zeitlichen Verzögerung, die es ermöglicht, den Verschluß zu betätigen, bewirkt der durch die Hinterflanken-Differentiationsstufe 9 erzeugte Impuls, der die ODER-Schaltung 13 passiert, daß die Waagereehtablenkungs-Steuerstufe 19 eingeschaltet wird, um eine Waagerechtablenkung in der Abtastvorrichtung einzuleiten und über die ODER-Schaltung 21 die Austastspannung für den Abtaststrahl unwirksam zu machen.

Der den Kristalloszillator 30 und die Impulsquadratisierungsstufe 29 umfassende Zeitmarkenimpulsgenerator befindet sich ständig in Betrieb. Die quadratischen Zeitmarkenimpulse werden einem der Eingänge der UND-Schaltung 31 für die Fernsehsignale und einer Hinterflanken-Differentiationsstufe 28 zugeführt, die einen entsprechenden Speicherfortschaltimpuls am Ende jedes Zeitmarkenimpulses erzeugt, der dem Eingang des Impulszählers 26 und einem Eingang der UND-Schaltung 27 zugeführt wird. Wie schon erwähnt, liefert der Impulszähler zusammen mit der Impulszählmatrix 22, dem Fernsehsperrsignalgenerator 25, dem Senkrechtablenkungsgenerator 24 und dem Strahlabdeckgenerator 23 wiederkehrende Steuerspannungen für die Abtastvorrichtung und die UND-Schaltung für die Fernsehsignale. Somit wird bei jeder mit dem Zeitmarkensignal 0 beginnenden Periode der Senkrechtablenkungsgenerator 24 eingeschaltet, so daß die Spannung erzeugt wird, die in der Abtastschaltung integriert wird, um die Senkrechtablenkspannung zu erzeugen und so eine senkrechte Ablenkung des Abtaststrahls zu bewirken. Bei der Zählung des Zeit» markenimpulses 6 wird der Strahlaustastgenerator 23 ausgeschaltet, so daß der Abtaststrahl eingeschaltet wird. Beim Zählergebnis 8 wird der Fernsehsperrsignalgenerator 25 so umgeschaltet, daß die UND-Schaltung 31 für die Fernsehsignale geöffnet wird, was sich natürlich nach der Steuerung des dritten Eingangs richtet, dem die quadratischen Zeitmarkenimpulse zugeführt werden.
Die UND-Schaltung für die Fernsehsignale bleibt offen, bis ein Impulszählergebnis von 28 erreicht ist. Diese zwanzig Impulse umfassende Periode bildet den einzigen Teil der Senkrechtablenkung, während dessen Fernsehinformationen in den Fortschaltspei-

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eher eingegeben werden können, und man erkennt, daß jeder dieser zwanzig Impulse einer der Senkrechtabtastfläc'hen entspricht, in die die zu prüfenden Teilflächen des Schriftzeichens gemäß F i g. 6 unterteilt worden sind.

Beim Erreichen des Impulszählergebnisses 30 wird der Strahl austastgenerator 23 wieder eingeschaltet, so daß die Strählaustastspannung erneut über die ODER-Schaltung 21 an die Abtastvorrichtung angelegt wird. Beim Erreichen des Zählergebnisses 32 wird der Senkrechtablenkungsgenerator 24 wieder zurückgestellt, so daß die Senkrechtablenkung beendet und die senkrechte Rückführung innerhalb der Abtastvorrichtung eingeleitet wird. Die zwischen denZählergebnissen 32 und 40 verstreichende Zeit bis zu dem Punkt, an dem die Impulszählschaltung mit einer neuen Abtastperiode beginnt, ist vorgesehen, damit der Rücklauf der Waagerechtablenkung beendet werden kann, und um zu gewährleisten, daß andere der Senkrechtablenkperiode zugeordnete Schaltungen stabilisiert werden, bevor die nächste Senkrechtabtastung beginnt.

Wie soeben erläutert, werden Fernsehinformationen nur zwischen den Zeitmarkenzä'hlergebnissen 6 und 30 dadurch erzeugt, daß der Abtaststrahl das Bild der die Zeichen tragenden Fläche überstreicht, wobei diese Informationen der UND-Schaltung 31 für die Fernsehsignale zugeführt werden, denn in allen anderen Zeitpunkten ist der Abtaststrahl ausgetastet. Um jedoch die Möglichkeit auszuschalten, daß die Änderungen »gelesen« werden, welche beim Einschalten des Abtaststrahls auftreten, wird die UND-Schaltung 31 für die Fernsehsignale nicht vor dem Erreichen des Zählergebnisses 8 geöffnet, d. h. um zwei Impulse später bzw. nach dem Punkt, an welchem der Abtaststrahl freigegeben wird. Die dem dritten Eingang der UND-Schaltung für die Fernsehsignale zugeführten quadratischen Zeitmarkenimpulse formen die Fernsehinformationen zu einem Satz von Fernsehimpulsen um, die nacheinander der Eingangsstufe des Fortschaltspeichers 32 zugeführt werden. Am Ende jedes Zeitmarkenimpulses wird ein von der Hinterkanten-Differentiationsstufe 28 kommender scharfer Impuls an den Weiterschalteingang des Fortschaltspeichers über die UND-Schaltung 27 angelegt, die zwischen den Zeitmarkenzählergebnissen 8 und 28 durch eine dem Fernsehsperrsignalgenerator 25 entnommene Spannung offengehalten wird. Somit werden die Fernsehimpulse der ersten Stufe des Fortschaltspeichers zugeführt, um diesen in einen »schwarzen« bzw. »weißen« Zustand zu bringen, woraufhin die Impulse nacheinander längt des Speichers weitergegeben werden, wenn man dem Fortschalteingang Schrittschaltimpulse zuführt. Wie schon erwähnt, wird bei dem hier beschriebenen System ein »weißer« Impuls dadurch repräsentiert, daß kein Impuls vorhanden ist und daß vielmehr das Nichtvofhandensein eines »schwarzen« Impulses in einem bestimmten Zeitpunkt maßgebend ist, in welchem ein Zeitmarkenimpuls dem Zeitmarkeneingang der UND-Schaltung 31 für die Fernsehsignale zugeführt worden ist. Die Abtastvorrichtung ist so ausgebildet, daß ihr Blickfeld eine Fläche einschließt, die etwas größer ist als die waagerechte Abmessung der zu lesenden Zeichengruppe, so daß eine waagerechte Verlagerung der Zeichen auf der Karte bis zu einem Betrag, der der doppelten oder dreifachen Breite eines Zeichens entspricht, das Lesen der Zeichen nicht beeinflußt. Aus diesem Grunde beginnt die Waagerechtabtastung an der äußersten Kante des Blickfeldes, das in der Vidikonröhre registriert worden ist, wenn die Röhre mehrmals senkrecht abgetastet wird. Abgesehen von zufälligen Markierungen, Flecken usw. sind normalerweise keine bedruckten Flächenteile innerhalb der Fläche der Karte vorhanden, die der Fläche der Röhre entspricht, welche innerhalb der wenigen

ίο ersten Zeichenbreiten abgetastet wird, und daher werden gewöhnlich keine Fernsehinformationen erzeugt, abgesehen von Geräuschen, die von Markierungen, Flecken usw. herrühren.

Somit bewegt sich der Abtaststrahl über die abzutastende Fläche und erzeugt nur gelegentliche Geräuschimpulse, bis das erste Schriftzeichen erreicht wird. Wenn der Abtaststrahl das Bild eines Zeichens überstreicht, liefert die Abtastvorrichtung ein Ausgangssignal, bei dem ein erster Spannungspegel die Abtastung gedruckter Teile des Zeichens anzeigt, während ein zweiter Spannungspegel das Abtasten nicht bedruckter Teile des Zeichens anzeigt. Dieses kontinuierliche Signal wird durch die UND-Schaltung 27 zu Impulsen umgeformt und dem Fernseheingang des Fortschaltspeichers zugeführt. Jeder der dem Fortschaltspeicher zugeführten Fernsehimpulse wird kurzzeitig in der Eingangsstufe dieses Speichers gespeichert und dann längs des Speichers weitergegeben, wenn dem Schrittschalteingang des Speichers ein Zeitmarkenimpuls zugeführt wird. In jedem bestimmten Zeitpunkt enthält der Fortschaltspeicher in seiner ersten Stufe einen einzigen Impuls, der den »schwarzen« oder »weißen« Zustand des Zeichenbildes in dem in diesem Augenblick abgetasteten Flächenstück anzeigt, sowie einen Satz von Impulsen, welche den Zustand der Flächenstücke des vorher abgetasteten Bildes anzeigen. Somit besteht der vollständige Fernsehimpulszug für ein in dieser Weise abgetastetes Zeichen aus zwölf Gruppen von Impulsen, d. h. einer Gruppe für jede Senkrechtabtastung des Zeichens, wobei jede dieser Gruppen zehn Impulse enthält, und zwar einen Impuls für jeden Zeitmarkenimpuls, der während jeder Senkrechtabtastung eines tatsächlich vorhandenen Zeichens auftritt; diese Gruppen sind durch Abstände von zehn Impulsen getrennt, die auf die senkrecht abgetasteten Flächen oberhalb und unterhalb der Zeichen zurückzuführen sind, welche vorgesehen sind, um das Lesen senkrecht verschobener Zeichen zu ermÖgliehen.

Es sei bemerkt, daß Zeichen, die im Blickfeld der Abtastvorrichtung senkrecht verschoben erscheinen, mit Hilfe · des erfindüngsgemäßen Systems ohne Schwierigkeit ebenso gelesen werden können, als ob sie die richtige Lage einnähmen. Dies folgt aus der Tatsache, daß sich der Impulszug, der beim Abtasten eines verschobenen Zeichens entsteht, von dem Impulszug für ein die richtige Lage einnehmendes Zeichen nur durch die Zahl der »weißen« Impulse unterscheidet, welche vor dem Beginn der Fernsehinformationen auftreten. Bei einem nach oben verschobenen Zeichen gehen somit einige zusätzliche weiße Impulse dem Fernsehimpulszug voraus, dei durch die Abtastung des Zeichens erzeugt wird.

denn der Abtaststrahl muß sich um ein kurzes Stück nach oben bewegen, bis das Zeichen erfaßt wird. Bei nach unten verschobenen Zeichen wird die Zahl dei dem Impulszug vorangehenden Impulse aus dem

gleichen Grunde etwas verringert. Hieraus ist ersichtlich, daß der Fortschaltspeicher 32 als Ausrichtungsstufe wirkt, die befähigt ist, den Impulszug weiterzugeben, der durch die Abtastung eines Zeichens an einer beliebigen Stelle im Blickfeld der Abtastvorrichtung erzeugt wird, bis der Punkt der genauesten Übereinstimmung mit den gespeicherten Impulszügen erreicht ist, um den Vergleich der Impulszüge auf der Basis der idealen Lage der Zeichen zu ermöglichen, d.h. unabhängig von der tatsächlichen Lage des gedruckten Zeichens auf der zu lesenden Karte.

Wenn der Fernsehimpulszug längs des Fortschaltspeichers weitergegeben wird und wenn man annimmt, daß das die Fernsehinformationen hervorrufende Zeichen genügend gut ausgebildet ist, um eine Erkennung allgemein zu ermöglichen, wird ein Punkt erreicht, an dem eine ausreichende Übereinstimmung zwischen dem Fernsehimpulszug und einem der in der Matrix gespeicherten Impulszüge besteht, um eine Ausgangsspannung in einer der Zeichenausgangsleitungen erscheinen zu lassen, durch welche der Schwellendetektor 36 getriggert werden kann. Es sei bemerkt, daß die Triggerung dieses Detektors nur anzeigt, daß ein möglicherweise lesbares Zeichen im Fortschaltspeicher vorhanden ist und daß versucht werden soll, dieses Zeichen zu lesen. Wie schon erwähnt, muß man den Zeichenausgangspegel, der benötigt wird, um den Detektor zu triggern, variabel machen, so daß man einen wirksamen Ausgleich zwischen als unlesbar auszuscheidenden Karten und falsch gelesenen Karten unter Berücksichtigung des jeweiligen Anwendungszwecks erzielen kann. Wenn der Schwellenpegel zu niedrig eingestellt ist, versucht die Einrichtung, Zeichen zu lesen, die so verschmutzt, abgebrochen oder in anderer Weise unvollkommen ausgebildet sind, daß die Gefahr einer Verwechselung von Zeichen so groß wird, daß Fehler in einer nicht mehr tragbaren Anzahl auftreten. Wenn dieses Pegel dagegen zu hoch eingestellt ist, madht die Einrichtung keinen Versuch, Zeichen zu lesen, die zwar etwas unvollkommen ausgebildet sind, jedoch mit Hilfe des Systems zuverlässig gelesen werden könnten.

Gemäß F i g. 4 setzt sich jede der Matrixverstärker-Ausgangsleitungen als gesonderter Kanal über Dioden 52 und 56 zu einer Ausgangsschaltung 57 fort, deren Ausgangssignal dem Zeichenausgang der Einrichtung zugeführt wird. Von jeder Zeichenabgabeleitung aus verläuft eine Schwellenüberwachungsleitung über eine Diode 51 und eine ODER-Schaltung 58 zum Eingang des Schwellendetektors 36, so daß der Schwellendetektor immer dann getriggert wird, wenn der Spannungspegel in irgendeiner der Matrixausgangsleitungen bis zum vorher eingestellten Schwellenpegel ansteigt.

Wie schon erwähnt, leitet das Triggern des Schwellendetektors 36 nicht nur die Tätigkeit der Verzögerungsstufe 60 und des Schrittschaltsignalgenerators 61 ein, sondern es bewirkt auch, daß die Klemmenspannung der Speicherkondensator-Entladungsleitungen erhöht wird, die von jeder Zeichenleitung aus über eine Diode 53 und einen Widerstand 54 zu einem Ausgang des Detektors führen. Nachdem irgendwelche Fernsehinformationen dem Fortschaltspeicher eingegeben worden sind, jedoch bevor eine Schwellenspannung entwickelt worden ist, wird jede in jeder Matrixausgangsleitung erscheinende Spannung ebenfalls an den entsprechenden Speicherkondensator angelegt. Die Matrixausgangsspannungen variieren kontinuierlich, da variierende Grade der Übereinstimmung zwischen den Impulszügen im Fortschaltspeicher und den in der Matrix gespeicherten Impulszügen auftreten, und da die in der Vorwärtsrichtung vorgespannten Dioden

53 und die damit in Reihe geschalteten Widerstände

54 einen Entladungsweg bilden, folgen die Spannungen an den Speicherkondensatoren 55 diesen variierenden Matrixausgangsspannungen. Wenn jedoch der Schwellendetektor getriggert wird, so daß die Klemmenspannung der Kondensatorentladungsleitungen auf einen positiven Wert gebracht wird, der etwas höher ist als die höchste Spannung, welche die Matrixausgangsleitungen erreichen können, werden die Entladungswege für die Speicherkondensatoren beseitigt, und die Kondensatoren halten dann die ihnen durch die Matrixausgangsleitungen aufgedrückten Spitzenspannungen fest. Die den Kondensatoren in dieser Weise aufgedrückten Spannungen werden festgehalten, da ein Strom weder zu der Matrixleitung zurückfließen kann, weil die entgegengesetzt vorgespannten Dioden 52 vorhanden sind, noch längs des normalen Entladungsweges über die Dioden 53 und die Widerstände 54, denn der Abschluß dieser Leitungen befindet sich jetzt auf einem höheren Potential als die Kondensatoren, noch auch über die Dioden 56 zu den Eingängen der Ausgangsstufen 57, denn diese Eingänge sind auf eine positive Spannung vorgespannt, welche gleich der höchsten durch die Matrixausgangsleitungen erreichbaren Spannung ist.

Am Ende der Verzögerung, die dadurch herbeigeführt wird, daß die Verzögerungsstufe 60 durch den Schwellendetektor 36 getriggert wird, wird ein Triggerimpuls durch die Hinterflanken-Differentiationsstufe 64 an den Schrittschaltsignalgenerator 61 angelegt. Dieser gleiche Impuls wird auch nach hinten über die ODER-Schaltung 20 zum Ausschalteingang der Waagerechtablenkungs-Steuerstufe 19 geleitet, um die Waagerechtablenkung des Abtaststrahls zu unterbrechen, bis mit dem Lesen des nächsten Zeichens begonnen wird. Die Länge der herbeigeführten Verzögerung soll etwas größer sein als die Zeitspanne, die für die Durchführung der Abtastung eines Zeichenbildes benötigt wird, nachdem das erste mögliche Auftreten einer Schwellenspannung erfolgt ist, die an einer Matrixausgangsleitung erscheint. Bei dem beschriebenen System würde man die Schwelle so einstellen, daß sie in der Nähe der siebenten oder achten Ablenkung des Abtaststrahls auftritt, und da der Strahl bei der Abtastung eines durchschnittlichen Zeichens etwa zwölf Abtastbewegungen ausführt, ist ersichtlich, daß die Verzögerung ausreichen muß, damit etwa zehn zusätzliche Ablenkungen nach dem Auftreten des Schwellensignals erfolgen können, um zu gewährleisten, daß eine vollständige Abtastung des Zeichens erfolgt ist, bevor der Abtastvorgang beendet wird. Bei einer Ablenkfrequenz von 5 kHz ergibt sich eine Zeitspanne von etwa 2 Millisekunden.

Wenn der Schrittschaltsignalgenerator 61 beginnt, die vorher geerdete Seite des bzw. der Speicherkondensatoren schrittweise auf eine positive Spannung zu bringen, wird auch die Spannung auf der mit den Matrixleitungen verbundenen Seite der Kondensatoren um gleich große Spannungsschritte erhöht.

Claims (6)

1. 23 24

   In jedem Zeitpunkt wird die Spannung an jedem dem Fernsehimpulszug und zwei oder mehr der ge-

   Speicherkondensator gleich der Summe der Span- speicherten Impulszüge besteht, was zur Folge hat,

   nung, welche an den Kondensator infolge einer Im- daß die zugehörigen Ausgangsstufen durch den

   pulszugübereinstimmung in der Matrix angelegt gleichen Schaltschritt des Schrittschaltsignalgenera-

   wird, und der Spannungen sein, um welche die 5 tors getriggert werden. Wenn ein Zeichen so schlecht

   untere Seite des Kondensators gegenüber dem Erd- gedruckt ist, daß eine so mangelhafte Unterschei-

   potential angehoben worden ist. Die Ausgangsstufen dungsmögUchkeit besteht, ist es tatsächlich erwünscht,

   57 sind so ausgebildet, daß sie nur durch positive wenn die Fehlersignalstufe durch mehrere gleichzei-

   Impulse getriggert werden können. Außerdem wer- tig auftretende Ausgangssignale eingeschaltet wird,

   den die Eingangssignale so vorgespannt, daß sie einer io denn bei so schlecht übereinstimmenden Impulszügen

   positiven Spannung entsprechen, die gleich der Matrix- besteht eine sehr hohe Wahrscheinlichkeit für einen

   ausgangsspannung ist, welche bei einer 10%igen Erkennungsfehler.

   Übereinstimmung auftritt, bezüglich deren wei- Nimmt man an, daß kein Mehrfachausgangssignal

   ter oben gezeigt wurde, daß sie im vorliegenden Fall aufgetreten ist, bewirkt das Einschalten irgendeiner

   +12 V beträgt. Dies hat zur Folge, daß die Aus- 15 der Ausgangsstufen 57, daß das entsprechende Zei-

   gangsstuf e, welche derjenigen Matrixleitung und dem ehen durch die Lochstanze in eine Karte eingestanzt

   Speieherkondensator zugeordnet ist, an denen wäh- wird, wenn die Lochstanze an den Ausgang des

   rend der Speicherperiode die höchste Spannung er- Systems angeschlossen ist. Beim Einstanzen dieser

   schien, als erste Ausgangsstufe getriggert wird, wenn ersten Ziffer wird ein Signal erzeugt, das anzeigt, daß

   der Sehrittschaltsignalgenerator die miteinander ver- 20 die Lochstanze zum Einstanzen der nächsten Ziffer

   bundenen Klemmen der Speicherkondensatoren bereit ist; dieses Signal wird dem Lesebefehleingang

   schrittweise auf eine höhere Spannung bringt. der Leseschaltung in Fig. 2 zugeführt. Dieses

   Wenn in der Matrix eine nahezu 100°/oige Über- Signal bewirkt, daß die Waagerechtablenkungseinstimmung aufgetreten ist, so daß die in dem ent- Steuerstufe 19 eingeschaltet wird, um die Waagesprechenden Kondensator gespeicherte Spannung auf 25 reehtabtastung erneut in Gang zu setzen und das den Wert von 12 V gebracht worden ist, wird die Lesen des nächsten Zeichenbildes einzuleiten, das in dieser Matrixleitung und diesem Speieherkonden- der Abtastschaltung gespeichert ist. Das gleiche Sisator zugeordnete Ausgangsstufe schon beim aller- gnal wird auch dem Rückstellsignalgenerator der ersten positiven Spannungsschritt getriggert, der Vergleichsschaltung (F i g. 4) zugeführt, um so diese durch den Sehrittschaltsignalgenerator erzeugt wird, 30 Schaltung in den Bereitsehaftszustand zurückzufühdenn die Ausgangsstufen sprechen auf den ersten ren, damit das nächste Zeichen erkannt werden positiven Impuls an, der auftritt, nachdem die kann. Das Arbeitsspiel zum Lesen und Einstanzen Dioden 56 in der Vorwärtsrichtung vorgespannt der Ziffern setzt sieh Zeichen für Zeichen fort, bis worden sind. In jedem Fall ist es diejenige Aus- alle auf der Karte vorhandenen Zeichen gelesen und gangsstufe, welche dem Speicherkondensator züge- 35 eingestanzt sind,

   ordnet ist, dem während der Speicherperiode die Nach der Beendigung des Lesens der ersten Karte höchste Spannung aufgedrückt wurde, welche als wird dem betreffenden Eingang der Leseschaltung erste getriggert wird> nachdem der Spannungsschritt ein Löschbefehl zugeführt, der seinerseits ein Rückangelegt worden ist, denn die Spannungsunter- Stellsignal für das System erzeugt und das Löschen schiede, welche auf der mit den Matrixleitungen ver- 40 des in der Abtastvorrichtung festgehaltenen Bildes bundenen Seite der Kondensatoren erscheinen, wer- einleitet. Während des Abtastzyklus, durch den dieden aufrechterhalten, während die Spannung auf den ses festgehaltene Bild gelöscht wird, wird die UND-miteinander verbundenen Seiten der Kondensatoren Schaltung 31 für die Fernsehsignale durch das Einschrittweise erhöht wird. gangssignal geschlossen, das dieser UND-Schaltung

   Beim Triggern einer der Ausgangsstufen wird die 45 von einem Ausgang der Löschungssteuerstufe 14 zuzugehörige Zeichenausgangsleitung eingeschaltet. Ge- geführt wird. Nach Beendigung der Lösehungsabmäß F i g. 4 führen Verbindungen von jeder Zeichen- tastung führt die Abtastvorrichtung dem Ausschaltausgangsleitung zu einem Zeichenausgangsdetektor eingang der Löschungssteuerstufe ein Signal zu, wo-62, der aus einer ODER-Schaltung besteht, die eine durch das System für das Lesen der nächsten Karte Schmittsche Triggerschaltung speist. Durch das Trig- 50 bereitgemacht wird. Wenn sich die zweite Karte in gern dieses Detektors wird der Schrittschaltsignal- der Abtaststellung befindet, wird dem Kartenlagegenerator stillgesetzt. Wenn diese Vorkehrungen signaleingang der Einrichtung erneut ein Signal zugenicht getroffen wären, würden alle Ausgangsstufen führt, um eine Wiederholung des soeben beschriebegetriggert werden, wenn der Schrittschaltsignalgene- nen Arbeitsspiels zum Lesen und Löschen einzurator weiterarbeiten würde, um die Spannung der 55 leiten. Dieser Vorgang wird Karte für Karte wiederden verschiedenen Matrixleitungen zugeordneten holt, bis sämtliche in der Kartenaufnahmevorrich-Kondensatoren bis zu einem Punkt zu erhöhen, an tung enthaltenen Karten verarbeitet worden sind,
   welchem eine Vorwärtsvorspannung der Diode 56

   erfolgt, durch welche der Eingang der entsprechen- Patentansprüche:
   den Ausgangsstufe gespeist wird. 60

   Wie schon erwähnt, erzeugt der Vielfachausgangs- 1, Schaltungsanordnung in einer Vorrichtung

   Signaldetektor 63 immer dann ein Fehlersignal, wenn zur maschinellen Zeichenerkennung mit einer der

   in irgendeinem Zeitpunkt mehr als nur eine Aus- Anzahl der zum erkennbaren Zeichenvorrat ge-

   gangsstufe eingeschaltet wird. Es könnten mehrere hörenden Zeichen entsprechenden Anzahl von

   Ausgangssignale gleichzeitig auftreten, wenn an zwei 65 Zeichenmeldekanälen, die bei der Abtastung

   oder mehr Speicherkondensatoren nahezu die gleiche ©ines Zeichens Spannungssignale führen, deren

   Spannung angelegt wird, was anzeigt, daß annähernd Höhe dem Maß der Übereinstimmung dieses

   der gleiche Grad der Übereinstimmung zwischen Zeichens mit dem dem jeweiligen Zeichenmelde-

   kanal zugeordneten Musterzeichen entspricht, wobei durch Feststellung desjenigen Zeichenmeldekanals, dessen Spannungssignal eine höhere Amplitude aufweist als die anderen Zeichenmeldekanäle, das abgetastete Zeichen identifiziert wird, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zeichenmeldekanal mit einem individuellen Analogspeicher (55) zum Speichern der in dem betreffenden Zeichenmeldekanal auftretenden Spannungswerte verbunden ist und daß jeder Zeichenmeldekanal über eine ODER-Schaltung (58) an einen Schwellwertdetektor (36) angeschlossen ist, der bei Auftreten einer den vorgegebenen Schwellwert übersteigenden Spannung in einem der Zeichenmeldekanäle die Einspeicherung der Spannungswerte in den Zeichenmeldekanälen in die Analogspeicher (55) veranlaßt und nach Verzögerung einen Schrittspannungsgenerator (61) triggert, der die in den Analogspeichern gespeicherte Spannung schrittweise so lange erhöht, bis einer der Analogspeicher eine zum Aktivieren seiner zugeordneten Ausgangsschaltung (57) ausreichende Spannung erreicht.
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Ausgangsschaltung in jedem Zeichenmeldekanal eine bistabile Kippschaltung vorgesehen ist.
3. 3. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Schrittspannungsgenerator und dem Schwellwertdetektor eine Verzögerungsstufe (60), vorzugsweise ein Multivibrator und eine nachgeschaltete Differenzierstufe (64) zum Triggern des Schrittspannungsgenerators geschaltet ist.
4. 4. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zeichenmeldekanal mit mindestens einem Stromtor (52) versehen und über ein weiteres Stromtor (53) und einen Widerstand (54) mit dem Schwellwertdetektor verbunden ist, wobei die Spannungswerte in den Zeichenmeldekanälen vor Erreichen der Schwellwertspannung über die Widerstände abfließen und nach Erreichen der Schwellwertspannung in den Analogspeichern gespeichert werden.
5. 5. Schaltunganordnung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Ausgangsschaltung an eine Schaltstufe (62) angeschlossen ist, die den Schrittspannungsgenerator beim Aktivieren einer Ausgangsschaltung stillsetzt.
6. 6. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Analogspeicher Kondensatoren sind.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Österreichische Patentschrift Nr. 214 490;
   britische Patentschrift Nr. 850 582;
   französische Patentschriften Nr. 1 222 517,
   561;

   USA.-Patentschrift Nr. 2 927 303;
   Elektronik, 1961, H. 6, S. 168 bis 170.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen