DE1816355B2 - Vorrichtung zur Zentrierung von Zeichen in Zeichenerkennungsmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vor richtung zur eindimensionalen Zentrierung von Zeichen in Zeichenerkennungsmaschinen mit einer relativ zu einem abzutastenden Aufzeichnungsträger während der Abtastung in Ruhe befindlichen Abtastvorrichtung, wobei eine Korrektur der relativen Lage von abzutastendem Aufzeichnungsträger und von der Abtastvorrichtung erzeugtem Abtastraster vor der eigentlichen Erkennungsabtastung des gleichen Zeichens oder der gleichen Zeichengruppe durchgeführt wird und die Abtastvorrichtung Zeichen oder Zeichengruppen längs eines Abtastrasters aus in geringem Abstand nebeneinander verlaufenden, in η Teilabschnitte unterteilten Bahnen abtastet, und einem synchron mit der Abtastung der Teilabschnitte weitergeschalteten, zu einem Ring verbundenen Schieberegister mit η Stufen, welchem die in jedem Teilabschnitt vorhandene Information in binär digitalisierter Form zugeführt wird, so daß das Schieberegister nach Beendigung der Abtastung eine Projektion des abgetasteten Zeichens oder der Zeichengruppe enthält.

Bei den meisten maschinellen Zeichenerkennungsverfahren ist es notwendig, vor der Abtastung zur eigentlichen Erkennung das Zeichen oder die Zeichengruppe relativ zur Abtastvorrichtung zu zentrieren. Aus der USA.-Patentschrift 3 142761 ist beispielsweise eine Anordnung bekannt, bei der die beleuchtete Zeichenzeile in Zeilenrichtung mit großer Geschwindigkeit an einer senkrecht zur Zeilenrichtung angeordneten Reihe von lichtempfindlichen Elementen vorbeibewegt wird. Infolge der Trägheit der lichtempfindlichen Elemente gegenüber der Bewe-

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gungsgeschwindigkeit der Zeicbenzeile erfolgt eine Auslegeschrift 1 123 852 beschrieben. Durch diese horizontale Projektion der Zeichenzeile auf eine Vorrichtung wird die Lage von Zeichen durch eine Ebene senkrecht zur Oberfläche des Aufzeichnungs- Vorabtastung enaitttlt in deren Verlauf in von der trägers und zur Zeilenrichtung. Nachteilig bei dieser Abtasteinrichtung erfaßten Aufceichnungsträgerbebekannten Anordnung ist die erforderliche mecha- 5 reich ein in die zu verarbeitenden Schriftzeichen entniche Korrekturbewegung der Abtastvorrichtung; haltender weiterer Bereich ermittelt wird. Bei einir hierdurch ist zwangsweise die Betuebsgeschwindig- anschließenden Hauptabtastung der Schriftzeichen keit der Zentriereinrichtung begrenzt Außerdem ist werden nur die aus der Abtastung des weiteren Bede nicht zur Zentrierung von handschriftlichen Zei- reichs herrührenden Signale an die Verarbeitungseinchen geeignet, da infolge des üblicherweise auftre- io richtung weitergeleitet Bei diesem bekannten Vertenden Höhenversatzes der einzelnen Zeichen die fahren wird also das einzelne Zeichen mit einer AnZentrierung der einzelnen Zeichen notwendig ist. zahl von verschachtelten Bereichen umgeben, wo-

Es ist außerdem bekannt zur Zentrierung eine durch eine zeitliche Verschachtelung von Vor- und Vorabtastung durchzuführen, wobei ein Bereich des Hauptabtastung möglich wird. Diese Vorrichtung abzutastenden Aufzeichnungsträgers längs vorgege- 15 enthält ein Speicherregister, welches die von der bener Bahnen abgefühlt wird. So ist beispielsweise in Abtastvorrichtung gelieferten Signale über eine Verder österreichischen Patentschrift 243 339 ein Ver- teilereinrichtung erhält Die Signale werden so gefahren und eine Anordnung zur Abtastung eines steuert, daß das Speicherregister nach der spaltenwei-Aufzeichnungsträgers beschrieben, der sich gegen- sen Abtastung eines Schriftzeichens die Projektion über der Abtastvorrichtung in kontinuierlicher Be- 20 dieses Schriftzeichens quer zur Abtastrichtung entwegung senkrecht zur Zeilenrichtung befindet. Dabei hält. Diese in dem Speicherregister enthaltene Prowird zur Feststellung, ob sich ein Zeichen oder eine jektion des vorabgetasieten Zeichens wird danach Textzeile im Bereich der Abtastvorrichtung befindet, verschoben und steuert über an den Ausgang des ein Lichtpunkt mit relativ hoher Frequenz in verti- Speicherregisters angeschlossene logische Schaltunkaler Richtung und mit demgegenüber niedrigerer 25 gen einen Verbindungsschalter, der die von der AbFrequenz in horizontaler Richtung ausgelenkt, so daß tasteinrichtung erzeugten Signale nur zu bestimmten er entlang von nebeneinanderliegenden Spalten, die Zeitpunkten an die Verarbeitungseinrichtung, beizusammen ein Abtastband bilden, über den Auf- spielsweise eine Zeichenerkennungsschaltung weiterzeichnungsträger senkrecht zu seiner Bewegungs- leitet Nachteilig bei diesem Verfahren ist, daß je richtung hinweggeführt wird. Innerhalb jeden Abtast- 30 nach Größe des abzutastenden Gesamtbereichs eine bandes wird abgetastete Schwarz· Information jeweils Anzahl von Bereichen notwendig ist, um das Zeichen entsprechend ihrem Auftreten innerhalb emer Ab- tatsächlich isolieren zu können. Jeder Bereich betastspalte gespeichert, gegebenenfalls zusammen mit nötigt jedoch eine Verteilerschaltung, ein Speicherden in den vorhergehenden Spalten desselben Abtast- register mit daran angeschlossener logischer Schalbandes aufgefundenen Informationen. Zu diesem 35 rung und den entsprechenden Verbindungsschalter. Zweck dient ein mit dem Abtaster verbundenes Ring- Dies bedeutet, daß beispielsweise bei der Abtastung schieberegister (Umlaufregister) mit einer Speicher- handschriftlicher Zeichen infolge der dabei notwenkapazität, die die Speicherung der in einer Abtastspalte digen mehrfachen Bereichsunterteilung allein zur auftretenden Signalelemente gestattet. Diesem Um- Zentrierung der Zeichen ein hoher Aufwand notlaufregister werden die während des Durchlaufens 40 wendig ist. Außerdem wird der infolge der Vereiner Abtastspalte entstandenen Bildsignale zugeführt, schachtelung von Vor- und Hauptabtastung erfolgte so daß es jeweils den bis zu diesem Zeitpunkt abge- Zeitgewinn durch die Notwendigkeit zunichte getasteten Bereich innerhalb des Abtastbandes enthält. macht entsprechend große Bereiche mit dem zur Infolge der Bewegung des Aufzeichnungsträger, der Zeichenerkennung notwendigen feinen Auflösungspraktiscfe dem Abtastband entgegenläuft, trifft der 4.5 vermögen abzutasten. Zwar ist eine beispielsweise Abtaststrahl zu irgendeinem Zeitpunkt zwangsweise mittels einer Kathodenstrahlröhre durchgeführte auf die erste Textzeile. Nachteilig ist dabei nur, daß Lichtpunktabtastung als nahezu trägheitslos zu beder gesanfte unbeschriebene Bereich des Aufzeich- trachten, die Empfindlichkeit der Fotoelemente und nungsträgers je nach Anordnung und Überlappung ihre Grenzfrequenz ist jedoch begrenz, womit auch der einzelnen Abtastbänder zwei- oder dreifach ab- 50 der Bahngeschwindigkeit des Abtastlichtpunktes eine getastet wird. Dies ist jedoch notwendig, um das obere Grenze gesetzt wird.

Überspringen von Textzeilen zu vermeiden. Der da- Ein weiterer Nachteil des in der deutschen Ausdurch hervorgerufene zeitliche Aufwand spielt insbe- legeschrift 1123 852 beschriebenen Verfahrens besondere angesichts der Tatsache, daß Ein- und Aus- steht darin, daß es nur für solche Zeichenerkengabegeräte in der elektronischen Datenverarbeitung 55 nungsmaschinen geeignet ist die das gleiche Abtastgeschwindigkeitsmäßig immer noch einen Engpaß raster für Zentrierungs- und Erkennungsabtastung darstellen, eine bedeutende Rolle. Die bekannte An- benufen. Das vorbeschriebene Verfahren bietet Ordnung ist jedoch auf die genaue Abtastung des ebenso wie die dazugehörige Anordnung beispiels-Aufzeichnungsträgers angewiesen, da keine Vorkeh- weise keine Zentrierungsmöglichkeit für Zeichenrungen zur Zentrierung getroffen sind, wenn das Ab- 60 erkennungsmaschinen, die die Erkennungsabtastung tastband z. B. zwei Textzeilen gleichzeitig zumindest mit Hilfe des sogenannten Sondenverfahrens durchteilweise überdeckt. Die kontinuierliche Bewegung führen. Gerade das Sondenverfahren wird aber von des Aufzeichnungsträgers und das bei der Zentrie- einer Reihe kommerziell benutzter Geräte deswegen rung angewendete Verfahren ließen hierbei einen angewandt weil es eine Zeichenerkennung — zuVerlust der in der ersten Textzeile enthaltenen Infor- 65 mindest genormter Schriften — mit dem geringstmation zu. möglichen Aufwand erlaubt. Ein Teil der handels-

Eine weitere bekannte Vorrichtung zur Ermittlung üblichen Zeichenerkennungsmaschinen, vor allem

der Lage von Schriftzeichen ist in der deutschen solche, die auch kompliziertere Erkennungsaufgaben

durchfuhren können — z.B. Handschriftenerkennunjj-arbeitet mit verschiedenen Abtastsystem für (he Erkennungsabtastung, je nachdem, welche Art WQ Zeichen identifiziert werden soll. Auch für diese leteteren Gerate bietet das üi der genannten Auslege-

^i5^e-f ^{e Verfahren keine} Zentrierungs-

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■ ^KlTu ^deull^chen Ausegeschrift ySif · ^rtftf ™ ^tastung eines einen zelenformig angordneten Text enthaltenden Auf- xo zeichnungstragers bekannt Dabei führt der Auf- SSSSW «ne Relativbewegung senkrecht zur ££2?.^ Texteilen gegenüber einer Abtasternchtung aus. Letztere erfaßt m einer spaltenweisen Abtastung jeweils ein sich über den den Aufzeich-

wlh Ta T?} ?£?**■ .^DabeA ™? so verfahren daß eine m der Richtung eines Abtastban-

dcs gebildete Projektion der Schriftzeile mit vorgegebend Lagegrenzen verglichen wird. Erreicht die *o Schriftzeilenprojektion eine Lagegrenze, so wird der ein sich gegenüber der Abtastvorrichtung bewegehder Aufzeichnungsträger — die Bewegung erfolrt in Zeilenrichtung — abgetastet und die abgetastete Information in eine Speichermatrix eingegeben. Da keine Vorrichtung zur Zentrierung des Zeichens vor der Abtastung vorgesehen ist, muß die Speicher^matrix notwendigerweise größer sein als das größte zu erkennende Zeichen. Die nach der Abtastung zunächst unbekannte Lage der abgetasteten Information innerhalb der Speichermatrü macht die Erkennung des Zeichens schwierig. Daher wird das Zeichen innerhalb der zweidimensional Matrix verschoben, bevor es in andere Teile der Erkennungsvorrichtung übertragen bzw der Erkennungsschaltung selbst zugefüK wirT Die hierdurch gelöste ^ ^beSteht demna^ daS AvSSÄ Zentrierung eines sich nach der Abtastung in einem Speicher befindlichen Abbildes eines Zeichens anzugeben. Eine Zentrierung der AbtastvoiSchtun_e X eines Abtastrasters gegenüber dem TbzuSnden Zeichen oder AufzeiSitL S SbS

_a5

eines mehrere Schriteeilen umfassenden Textes zu erfassen, wenn der Aufzeichnungsträger mit nicht konstonter Vorschubgeschwmdigkeit sich senkrecht η* Zedennchtung an der Abtastemnchtung vorbei-

Diebin der deutschen Auslegeschrift 1 1*2430 darstellte Schaltung zur Durchführung des oben beschnebenen Verfahrens weist ein Umlaufregister auf dessen Speicherkapazität die Speicherung so vieler Signale emente gestattet, wie Abtastsignalelemente in einer Abtastspalte auftreten. Das Umlaufregister wird durch em Schieberegister gebildet, dessen Ausgang über verschiedene Torschaltungen zum Eingang zuruckgekoppelt ist. Die einzelnen Stufen des Schieberegisters besitzen keine Anzapfangen, die von außen zugänglich sind. Die beschriebene Vorrichtung arbeitet demnach in ähnlicher Weise w>e das in der bereits genannten österreichischen Patentschrift 243 339 dargestellte Verfahren mit der zugehörigen Vorrichtuni. Die im Zusammenhang mit der österreichischen Patentschrift genannten Nachteile besitzen demnach auch hier Gültigkeit. Hinzu kommt noch, daß sowohl das in der österreichischen Patentschrift 243 339 beschriebene als auch in der deutschen Auslegeschrift 1192 430 dargestellte Verfahren eigentlich eine Nachzentrienmg bewirken. Damit soll ausgedrückt werden, daß die Erreichung vorgegebener Kriterien durch die Schriftzeflenprojektion allein zur Lagekorrektur des Abtastrasters relativ zum Aufzeichnung*- träger bei der Abtastung der nächstfolgenden Zeilen benutzt werden. Eine Ausrichtung des Rasters auf die gerade abgetastete Zeile bzw. das im Augenblick abgetastete Zeichen ist weder vorgesehen noch möglieh. Die Korrektur der Zentrierung einer einmal eingestellten Zefle, die sich aus irgend einem Grund als falsch zentriert erweist, ist damit nicht möglich. Tn der USA.-Patentschrift 3 104 371 ist ein Verfahren zur Positionierung der von der Abtastung eines Zeichens herrührenden Information in eine? Zeichenerkennungsmascmne angegeben. Dabei wird der dTZeichenteile teSeSS
in die Speichermatrix. And^hVe^V
Teilzeichens innerhalb der Spdcherm
in Ausnahmefällen dazu füSn Ξ

dieses

nur SeSeT teg
chens nicht möglich sein

Die von der Erfindung zu lösende

darin, eine ans^Bsaag^^^

triervorrichtung mit einer rdati^ T

stenden Aufzeichnungsträger w£re?d
in Ruhe befindlichen AbtLtvorriih?un

Diese soll zur Zentrieranf. ΖΖ?

Zeichengruppen bSSTiS

nen. Dabei soll eine

abzutastendem StaSS
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werden bevor die^iJ^f

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geführt wird Ε^

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chen oder derTeih

zierter Abtastraster

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synchron mit der Abtastung der Teilabschnitte wei- tastung verbrauchten Zeitspanne während der eigenttergeschalteten, zu einem Ring verbundenen Schiebe- liehen Erkennung wieder eingespart, so daß der Geregister mit η Stufen, welchem die in jedem Teil- samtvorgang trotz beträchtlich erhöhter Zuverlässigabschnitt vorhandene Information in binär digitali- keit keiner in gleichem Maß. erhöhten Zeitspanne sierter Form zugeführt wird, so daß das Schiebe- 5 bedarf. Daß die Einsparung eines Zwischenspeichers register nach Beendigung der Abtastung eine_; Pro- zur Aufnahme des abgetasteten Zeichens während jektion des abgetasteten Zeichens oder der Zeichen- der Erkennungsabtastung einen weiteren Vorteil dargruppe enthält, die sich dadurch auszeichnet, daß das stellt, liegt auf der Hand.

Schieberegister bidirektional ausgebildet ist, daß zu- Weitere Merkmale der Erfindung sind den Pa-

mindest ein Teil der Ausgänge der Schieberegister- io teatansprüchen, Einzelheiten den Zeichnungen und stufen mit einer Gruppe logischer Schaltungen ver- der zugehörigen Beschreibung zu entnehmen. In knüpft ist, die nach Maßgabe vorgebbarer Kriterien den Zeichnungen zeigen

Verschiebesignaie zur Zentrierung des Abtastrasters F i g. 1, 2 und 3 das Abtastfeld mit den Abtastrelativ zum Aufzeichnungsträger erzeugen, und daß bahnen in verschiedenen Lagen, bezogen auf das abeine mit der Gruppe logischer Schaltungen verbun- 15 zutastende Zeichen,

dene Verschiebeschaltung vorgesehen ist, die das Fig.4 mehrere Beispiele für im Schieberegister

Schieberegister zu einem Ring ergänzt und die ab- entstehende, elektronisch projizierte Abtastmuster,
liängig von den Verschiebesignalen der Gruppe logi- F i g. 5 ein allgemeines Blockschaltbild eines Ausscher Schaltungen die gespeicherte Projektion des führungsbeispiels der vorliegenden Erfindung,
abgetasteten Zeichens oder der Zeichengruppe syn- ao F i g. 6 ein Blockschaltbild eines für die vorliegende cluon zum Abtastraster im bidirektionalen Schiebe- Erfindung brauchbaren Taktgebers und
register so verschiebt, daß zu jedem Zeitpunkt ge- Fig. 7 bis 14 genaue Schaltbilder für einzelne

speicherte Projektion und relative Lage des Abtast- Blocks des in Fig. 5 gezeigten allgemeinen Blockrasters zum Aufzeichnungsträger übereinstimmer». diagramms.

Das von der ernndungsgemäßen Vorrichtung »5 Obwohl die Zeichen in den Fig. 1, 2 und 3 nur in durchgeführte Verfahren rar Zeichenzentrierung be- ihren Umrissen dargestellt sind, wird angenommen, steht aus zwei Phasen: einer ersten Phase, in der daß es sich um ausgefüllte Zeichen handelt. Weiterhin eine Projektion der im Abtastbereich auf dem Auf- wird für das hier beschriebene Ausführungsbeispiel zeichnungsträger befindlichen Zeichen in das bidirek- angenommen, daß die Zeichen ausgefüllt schwarz und tionale, d. h. eine Verschiebung in beiden Richtungen 3o der Untergrund weiß ist, obwohl die Erfindung auch zulassende Schieberegister eingespeichert wird. Wäh- bei anderen Unterschiedsmerkmalen zwischen Zeirend dieser ersten Phase spielt jedoch diese beson- chen und Untergrund anwendbar ist. Wie bereits erdere Eigenschaft des Schieberegisters noch keine wähnt, besteht ein Problem der maschinellen Zeichen-Rolle. Dabei wird weder eine Verschiebung des Ab- erkennung darin, das Abtastraster auf das abzutastrasters gegenüber dem Aufzeichnungsträger noch 35 tastende Zeichen bzw. die Zeichenzeile auszurichten, überhaupt eine Auswertung der im Schieo ^register Nach der vollständigen Abtastung der Zeile N-I sei gespeicherten Projektion des Zeichens oder der Zei- es beispielsweise notwendig, das Abtastfeld auf das chengruppe vorgenommen. Die erste Phase dient Zeichen »7« auszurichten, welches das erste Zeichen allein zur Erzeugung eines verarbeitbaren Abbildes der Zeile N sein soll,
der Projektion des Zeichens oder der Zeichengruppe. 40 In den Fi g. 1 bis 3 stellen die vertikalen Linien die

In der darauffolgenden zweiten Phase wird die einzelnen Abtastlinien dar, die während einer Abeingespeicherte Projektion synchron und parallel tastung des Zeichens auftreten. In Fig. 1 befindet — genauer: antiparallel — zum Abtastraster ver- sich das Rastermuster an der richtigen Stelle, das Zeischoben. Während ein Teil der vorgebbaren Krite- chen 7 liegt in der Mitte des Abtastfeldes. Fig. 2 rien nun die Richtung der vorzunehmenden Ver- 45 zeigt einen Fall, in welchem das Raster zu hoch, und Schiebung bestimmt, hängt das Maß der Verschie- Fig. 3 einen Fall, in welchem das Raster zu niedrig bung von der Erreichung bestimmter Eingangssignale liegt. Bei dem speziellen hier beschriebenen Ausruhfür die an das Schieberegister angeschlossene Gruppe rungsbeispiel wird angenommen, daß jede vertikale logischer Schaltungen ab. Demnach ist das Maß der Abtastung an der Unterkante des Rastermusters beVerschiebung ebenfalls durch vorgebbare Kriterien 50 ginnt und an der Oberkante endet; der in den Zeichbestimmt Bei dieser Verschiebung wird das bidirek- nungen nicht dargestellte Rücklauf des Abtaststrahls tionale Schieberegister schrittweise mit Verschiebe- erfolgt von oben nach unten. Durch Taktimpulse ist Signalen beaufschlagt, bis die Ausgangssignale seiner jede vertikale Abtastbahn in 32 Teilabschnitte unter-Stufen eines aus einer Gruppe vorbestimmter Signal- teilt. Das erzeugte elektrische Signal (Video-Signal muster erfüllen. Das Schieberegister wird in diesem 55 für eine optische Abtastvorrichtung) hat einen ersten Falle als Glied eines selbstregelnden Kreises benutzt, Wert, wenn sich der Abtaststrahl über einem weißen der die Verschiebung bis zur Erfüllung vorgebbarer Zwischenraum befindet, und einen zweiten Wert, Merkmale durchführt. Diese Vorrichtung macht es wenn er sich über einer schwarzen Fläche befindet, möglich, in sehr exakter Weise eine Zentrierung des In der vorliegenden Beschreibung des Ausführungs-Abtastrasters über dem abzutastenden und erkennen- 60 beispiels wird das durch die Abtastvorrichtung bei den Zeichen vorzunehmen. Dadurch ist es gegebe- Aufnahme eines weißen Untergrundes erzeugte nenfalls möglich, die bei der nachfolgenden Erken- Video-Signal als binär 0 oder weißes Bit und das bei nungsabtastung gewonnene Information ohne Zwi- Aufnahme eines schwarzen Zeichenteils erzeugte als schenspeicherung auszuwerten. Dies bedeutet, daß binär 1 oder Schwarzpunkt (schwarzes Bit) bezeichnet die Erkennungsschaltung sofort nach abgeschlossener 65 Durch die Zentrierungsvorrichtung der vorliegen-Erkermungsabtastung ein Ausgangssignal, das das den Erfindung wird die Lage des Rasters vertikal geZeichen identifiziert, abzugeben in der Lage ist Da- hoben oder gesenkt, um das Raster vertikal auf die durch wird zumindest ein Teil der durch die Vorab- von der Zeichenerkennungsanlage zu lesende Zeile

auszurichten. Ia Fig. 2 ist ein Fall dargestellt, bei dem das Raster nach unten bewegt werden muß, wogegen es in dem in Fig. 3 gezeigten Fall angehoben werden muß. Die gesamte Zeichenerkennungseinrichtung und die Art, in der die Zeichen nach der Ausrichtung des Rasters abgetastet werden, bilden keinen Teil der vorliegenden Erfindung. Derartige Anlagen sind allgemein bekannt und können in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
; Das Befehlssignal, mit dessen Hilfe die vorliegende Erfindung bestimmt, wie das Raster auszurichten ist, ist die horizontale Verdichtung der Zeichen und Zeichenteile im Blickfeld der Abtastvorrichtung (Abtastfeld). Horizontale Verdichtung in diesem Zusammenhang bedeutet ein Zusammenrücken — eine Projektion — der Zeichen oder Zeichenteile im Abtastfeld in horizontaler Richtung. Die horizontale Projektion des Zeichens, das sich beispielsweise in dem in Fig. 1 gezeigten Abtastfeld befindet (die Ziffer »7«), führt zu einem Muster, das in F i g. 4 gezeigt und mit F₊₈ bezeichnet ist. Das Muster besteht aus einer weißen Stelle im unteren Bereich des Abtastfeldes, einem schwarzen Balken in der Mitte und einer weiteren weißen Stelle an der Oberkante des Abtastfeldes. Der schwarze Balken stellt das horizontal komprimierte Zeichen »7« dar. Die sich aus einer horizontalen Verdichtung ergebende Kombination von schwarzen Balken und weißen Stellen wird als Merkmalkombination bezeichnet. Die aus der Abtastung der F i g. 2 resultierende Merkmalkombination ist durch die Merkmalkombination F_₄ der Fig. 4 gezeigt Dabei ist zu beachten, daß der untere schwarze Balken in der Merkmalkombination langer ist als der obere. Der untere schwarze Balken stellt den Teil des Zeichens »7« dar, der horizontal projiziert ist, und der obere schwarze Balken einen Teil des horizontal projizierten Zeichens »6«. Die Merkmalkombination der in F i g. 3 gezeigten Abtastung ist F. _s.

Die F i g. 1, 2 und 3 zeigen nur drei verschiedene Möglichkeiten, die zu Merkmalkombinationen führen; es ist leicht einzusehen, daß viele andere Merkmalkombinationen möglich sind. Die dreizehn in F i g. 4 gezeigten Merkmalkombinationen stellen die dar. die als Befehlssignale für die Zentrierung des Abtastfeldes im beschriebenen Ausführungsbeispiel dienen. Die mit F _ bezeichneten Kombinationen beginnen mit schwarzen Balken an der Unterkante des Abtastfeldes, die Kombinationen mit der Bezeichnung F ₊ beginnen mit einer weißen Stelle an der Unterkante des Abtastfeldes. Die Zahl in Klammern über den F-Bezeichnungen entspricht dem Wert 1 plus der Zahl der Merkmalwechsel in der Kombination; sie wird im Zusammenhang mit einem Zähler für Merkmalwechsel erwähnt. So liegen beispielsweise in der mit F_₃ bezeichneten Kombination zwei Wechsel zwischen der Unterkante und der Oberkante des Abtastfeldes vor, und zwar einer von Schwarz nach Weiß und der nächste von Weiß nach Schwarz. Demzufolge enthält der Zähler die Zahl 3, sobald die Merkmalkombination F._s auftritt.

Unter jeder Merkmalkombination ist eine Folge von Schwarz-Weiß-Merkmalen {W = weiß, B = schwanz) in aufsteigender Reihenfolge, beginnend von der Unterkante des Abtastfeldes, aufgezeichnet (Merkmalsfolge). Wenn zwei schwarze Merkmale auftreten, wird das größere als schwarzes Hauptmerkmal (B_M) definiert, auf dieses Merkmal wird das Abtastfeld zentriert. Die speziellen, bei der Zentrierung des Ab-

tastfeldes anzuwendenden Regeln sind unabhängig von der vorliegenden Erfindung. Für die Beschreibung des Ausfuhrungsbeispiels werden jedoch folgende Regem angenommen:

1. Wenn ein schwarzes Hauptmerkmal sich vier Bits (eine ganze Abtastung ist 32 Bits lang — s. Fig. 1) oberhalb der Unterkante eines Abtastfeldes befindet und sich oberhalb des schwarzen Hauptmerkmals bis zur Oberkante des Abtastfeldes eine weiße Stelle erstreckt, gilt das Zeichen als zentriert.

2. Wenn Zeichen einer anderen Zeile in der Merkmalkombination auftreten und zu einem zweiten schwarzen Merkmal im Projektionsmuster füh-

ren, ist es vorteilhaft, das Bezugsmerkmal B_M so beizubehalten, wie es oben beschrieben wurde; dies führt zu Kombinationen, die den mit F₊₄ oder F₊₆ bezeichneten ähneln.

3. Nachdem die erste Zeichenzentrierung innerhalb ^ao einer Zeile erfolgt ist, werden nur die Kombinationen F₊₈, F₊₄ und F₊₆ als richtig zentrierte Zeichen akzeptiert. Da jede Zeichenkombination einmalig ist, können die obenerwähnten Regeln auch auf die Behandlung von Sonderfällen aus-

*5 gedehnt werden, ohne daß die genannten Bedingungen verändert werden müssen.

Die Vorrichtung enthält auch Einrichtungen zur Festsetzung von Schwärzungskriterien sowie zur Be-Stimmung, ob die schwarzen Balken einer Merkmalkombination diese Kriterien erfüllen. Die beiden verwendeten Schwärzungskriterien sind:

1. Ein für die Zentrierung annehmbarer schwarzer Balken muß zwischen 8 und 25 Schwarzpunkten (8 und 25 Bits) lang sein.

2. Wenn in einer Merkmalkombination zwei schwarze Balken auftreten, muß der größere der beiden Balken um mindestens vier Schwarzpunkte größer sein, um als größtes schwarzes

*° Merkmal für die Zentrierung des Rasters akzeptabel zu sein, d.h., es muß sein B_M > B-t-4Bits.

Das auf Grund von verschiedenen Merkmalkombinationen durchlaufende Raster-Korrekturverfahren ist in der nachfolgenden Tabelle aufgezeichnet. In dieser Tabelle sind in der linken Spalte die Nummern der Merkmalkombinationen aufgeführt. In der mittleren Spalte stehen die zu erfüllenden Schwärzungskriterien, und das Korrekturverfahren für die Rasterlage (Lage des Abtastfeldes) ist in der rechten Spalte angegeben. Einige in der rechten Spalte aufgeführten Ausdrücke haben folgende Bedeutung:

1. TWR bezeichnet eine weiße Stelle von 6 Bit Länge an der Oberkante des Rasters,

2. BWR bezeichnet eine weiße Stelle von 4 Bit Länge an der Unterkante des Rasters,

3. >BWR bezeichnet eine weiße Stelle von mehr als 4 Bit Länge an der Unterkante des Rasters.

4. < B WR bezeichnet eine weiße Stelle von weniger als 4 Bit Länge an der Unterkante des Rasters.

5. Gemäß der Darstellung in F i g. 4 bezeichnet W eine weiße Stelle in der Merkmalkombination, wenn nur eine weiße Stelle vorliegt Wenn zwei oder mehr weiße Stellen in einer Merkmalkombination auftreten, bezieht sich JF₁ auf die der Unterkante nächste weiße Stelle und W₂ auf die nächsthöhere weiße Stelle.

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Tabelle

	Größen-	Raster- korrekturmaßnahme
Merkmal-	Kriterien
Kömbi- nations-Nr.	für Schwärzung (Schwärzungs	Keine, da B > 25
	kriterien)	Senken auf W=TWR
F t		Anhebenauf W=BWR
p_	25 XBXS	Senken auf W = TWR
F-3	25 S ΒΜ=τ 8;	Senken auf W1 = TWR
F-,	^£b^8;	Anheben
F-,		auf W1 = BWR
F-e		Kerne, da B = 0
		Anheben auf W=BWR
F+1	—	Anheben auf B WR,
■ F+, :	25X.BX.8	wenn W1 > BWR
F+a	25 SB S 8	Senken auf BWR,
		wenn Wt<BWR
		Keine, wenn W1=BWR
		Wie für F+3
		Anheben
F+1		auf W2 = BWR
	25 V-B^ 8;	Wie für F+3
	Bjh ~B^4	Anheben
F	BM —B^4	auf W2 = BWR
F+7	BM — BX. 4

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Die Korrekturmaßnahmen gehen am einfachsten aus einem Beispiel hervor. Hierzu sei angenommen, daß das Abtastfeld gemäß Darstellung in F i g. 3 zu niedrig liegt. Die horizontale Projektion der Zeichenteile führt zur Merkmalkombination F_₃. Für die Korrekturmaßnahmen müssen die Schwärzungskriterien für F_₃ erfüllt sein. Wie in der Tabelle dargestellt, muß dementsprechend B_M zwischen 25 und 8 Schwarzpunkte lang sein und der Betrag B_M—B größer oder gleich 4 Schwarzpunkte sein. Unter der Annahme, daß die Schwärzungskriterien erfüllt seien, hebt die Rasterkorrekturschaltung das Abtastfeld an, bis die weiße Stelle zwischen den beiden schwarzen Merkmalen an der Unterkante der Bezugsposition liegt. Somit wird das Raster angehoben, bis der Abstand zwischen der Unterkante des Abtastfeldes und der Unterkante des Zeichens »7« vier Bits lang ist.

Allgemeines Blockschaltbild (F i g. 5)

Das allgemeine Blockschaltbild eines Ausfuhrungsbeispiels der Erfindung ist in F i g. 5 gezeigt und umfaßt 12 Schaltblocks oder Schaltgruppen. Diese 12 Schaltblocks sind im einzelnen in den Fig. 7 bis 14 dargestellt.

Taktgeber(Fig. 6)

Jede vertikale Abtastung wird durch Impulse von einem Taktgeber in 32 Teilabschnitte unterteilt Ein Beispiel für einen derartigen Taktgeber ist in F i g. 6 gezeigt; er umfaßt einen Oszillator und ein Ring-Schieberegister mit 39 Stufen. Die Oszillatorimpulse verschieben ein einzelnes T-Bit im Schieberegister und liefern so die Taktimpulse T₁ bis T₃₉. Der Impuls T₁ kann als Startimpuls für jede vertikale Abtastung benutzt werden und der Impuls T₃₃ zur Einleitung des Rücklaufs des Abtasters. Die spezielle

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60 Schaltung zur Abtastung des Feldes bildet keinen Teil der vorliegenden Erfindung und ist allgemein bekannt.

Schieberegister, Richtungsschaltung (Fig. 7)
und Registersteuerung (F i g. 8)

Das Schieberegister speichert ein Muster von 1 erBits und O-Bits entsprechend den in Fi g. 4 gezeigten Merkmalkombinationen. Im hier beschriebenen Ausführungsbeispiel stellt eine Reihe von ler-Bits (Schwarzpunkten) einen schwarzen Balken der Merkmalkombination dar und eine Reihe von O-Bits eine weiße Stelle der Merkmalkombinaüon. Das Schieberegister 100 ist bidirektional ausgebildet und kann seinen Inhalt entsprechend den Trigger-Impulsen an den Abwärts- und Aufwärts-Eingangsklemmen verschieben. Das Schieberegister kann außerdem Eingangssignale entweder an der mit 1 bezeichneten oberen Stufe oder an der mit 32 bezeichneten unteren Stufe aufnehmen. Die Schieberichtung wird durch die in Fig. 5 dargestellte und im einzelnen in Fig. 7 wiedergegebene Richtungsschaltung (Richtungsgatter) gesteuert. Die Arbeitsweise des Registers wird durch die in Fi*g. 8 im einzelnen dargestellte Registersteuerung gesteuert. Von den möglichen Betriebsarten des Schieberegisters sind zwei von besonderem Interesse, und zwar der Abtastbetrieb, in welchem die Zeichen im Blickfeld der Abtastvorrichtung in horizontaler Richtung verdichtet (projiziert) werden, und der Korrekturbetrieb, in welchem das Raster angehoben oder gesenkt wird und das Merkmalkombinationsmuster im Schieberegister entsprechend nach oben oder unten verschoben wird, bis die richtigen TWR- oder B WR-Bezugspunkte erreicht sind.

Die Abtastung beginnt nicht in jedem Falle dann, wenn ein schwarzer Bereich durch den Strahl während der Rasterabtastung aufgenommen wird, da das Papier verschmutzt sein kann, was zur Erzeugung eines Impulses führen kann, der einen schwarzen Untergrund anzeigt, sondern erst auf Grund eines Signals »Zeichen vorhanden«, das im folgenden kurz CPC-Signal genannt wird. Ein CPC-Signal wird erzeugt, wenn zwei vertikal nebeneinanderliegende Schwarzpunkte in zwei nebeneinanderliegenden Abtastbahnen aufgefunden werden und dadurch das Vorhandensein eines Zeichens anzeigen. Ein Zeichentrennsignal wird erzeugt bei Auftreten einer von mehreren Bedingungen; eine dieser Bedingungen ist das Auftreten dreier Abtastungen ohne Schwarzinformation. Das Zeichentrennsignal zeigt das Ende eines Zeichens an.

Zur Zeit T₃₄ eines früheren Zyklus wird die in Fig. 8 gezeigte Kippschaltung 20 rückgestellt und liefert dadurch ein Eingangssignal auf das Und-Glied 26. Wenn die Abtastvorrichtung ein Zeichen abtastet und ein CPC-Signal gibt, wird über das Und-Glied 26 die Kippschaltung 22 gesetzt. Die eingeschaltete Kippschaltung 22 liefert ein Ausgangssignal, das die Anlage in den Betrieb »Abtastung« schaltet Das untere Ausgangssignal der Kippschaltung20 in Fig. 8 mit der Bezeichnung »Nicht-Korrekturabtastung« läuft als Eingangssignal in F i g. 7 über ein Oder-Glied 29 auf ein Und-Glied 28. Während der Zeit, in der das Signal »Nicht-Korrekturabtastung« anliegt, schieben die Impulse T₁ bis T₃₂ die Daten im Register 100 nach unten. Das Eingangssignal »Projektionsabtastung« erregt die obere Eingangsleitung des Und-Gliedes 32 und stellt dadurch eine Ring-Schiebeverbindung zwischen Stufe 32 und Stufe 1 des Registers 100 her, die

über Und-Glied 32 und Oder-Glied 30 verläuft. Die bei Abtastung weißen Untergrundes (binäre 0). Bei Video-Signale laufen während der Abtastung eben- Abtastung eines schwarzen Zeichenteiles (binäre 1) falls durch Oder-Glied 30 auf Stufe 1 des Registers tritt am Ausgang F_ ein Signal auf. 100. Es erfojgt eine Verdichtung oder Projektion von Ein Ausgangssignal 1 der ersten Stufe des Scbiebe-Zeichen im Blickfeld der Abtastvorrichtung in hori- 5 registers 100 (Fig. 7) zur Zeit T₁ zeigt an, daß der zontaler Richtung, da jede während einer vorherigen untere Teil des Abtastfeldes schwarz ist, und ein AusAbtastung in das Register 100 gesetzte binäre 1 gangssignal T der ersten Stufe zeigt an, daß die Unter-(Schwarzpunkt) bei allen nachfolgenden Abtastungen kante weiß ist Es ist zu beachten, daß das Rückstelldas Register nochmals durchläuft und zusätzlich neue signal für den dreistufigen Binärzähler 40 (Fig. 9) Schwarzpunkte aus zusätzlichen schwarzen Bereichen ίο diesen nicht auf Null sondera auf Eins zurückschaltet, eingegeben werden. Nach der Zeit T₁ sammelt der Zähler 40 während In der beschriebenen Art komprimiert oder pro- der vertikalen Abtastung iür jeden Wechsel von jiziert das Register 100 das Zeichenmuster in hori- Schwarz nach Weiß oder von Weiß nach Schwarz zontaler Richtung, bis ein Zeichentrennsignal auf- ein Eingangssignal. Ein Wechsel von Schwarz nach genommen wird. Wie bereits gesagt, zeigt ein Zeichen- 15 Weiß (B-*- W) wird angezeigt durch eine Verbindung trennsignal das Ende eines Zeichens an. Es wird mit der Ausgangssignale 2 und I vom Schieberegister 100 dem Zeitimpuls T₃₈ auf das Und-Güed 24 (Fig. 8) (Fig. 7) in dem Und-Glied 52 (Fig. 9), der Übergegeben, so daß die Kippschaltung 20 gesetzt wird. gang von Weiß nach Schwarz (W-»- B) durch Ver-Am Ausgang der gesetzten Kippschaltung 20 tritt das bindung der Ausgangssignale 2 und 1 aus dem Signal »Korrekturabtastung« auf. Beim Setzen der 20 Schieberegister 100 im Und-Glied 54. Beide Signale Kippschaltung 20 laufen außerdem folgende Vorgänge laufen über das Oder-Glied 50 und das Und-Glied 42 ab: Die Kippschaltung22 (Fig. 8) wird rückgesteilt, auf die Eingangsklemme des Zahlers 40. Das Undwodurch das Eingangssignal »Abtastung« vom Und- Glied 42 sendet nur dann Vorwärtsimpulse auf den Glied 32 (F i g. 7) genommen wird. Außerdem wer- Zähler 40, wenn ein Eingangssigna] »Nicht Korrekturden das Eingangssignal »Nicht-Korrekturabtastung« 35 abtastung« und ein Steuersignal F vorliegen. Das für das Und-Glied 31 und das Oder-Glied 29 entfernt. Steuersignal F bedeutet, daß entsprechend nachfol-Das Signal »Korrekturabtastung«: ist Eingangssignal gender Darstellung eine gültige Merkmalkombination für die Und-Glieder 33 und 34. Im Korrekturbetrieb im Schieberegister steht. Eine ungültige Merkmalhängt die Schieberführung des Schieberegisters 100 kombination ist anders als eine der dreizehn in F ig. 4 davon ab, ob ein Befehl zum Anheben oder zum 30 gezeigten Kombinationen. Somit enthält der drei-Absenken des Abtastfeldes vorliegt Die Schaltung stufige Binärzahler 40 während jeder vertikalen Abfür diese beiden Befehle wird im folgenden noch tastung im Abtastbetrieb eine binäre Zahl, die einer genauer beschrieben, im Augenblick reicht die An- der eingeklammerten Zahlen über den in Fig. 4 darsahme aus, daß einer der beiden empfangen wird. gestellten Merkmalkombinationsmustera entspricht. Beim Empfang eines Befehls zum Anheben des FeI- 35 Die Ausgangssignale S_n vom Zähler 40 (Fig. 9) des (»Strahl aufwärts«) wird das Und-Glied 33 ein- stellen eine Zahl in binärer Form dar, und die Ausgeschaltet und stellt eine Ring-Schiebeverbindung für gangssignale F₊ und F. zeigen an, ob die Merkmaldas Register 100 von Stufe 32 zu Stufe 1 her und kombination im Schieberegister ein F₊-Merkmal oder gibt außerdem Abwärts-Schiebeimpulse über das ein F.-Merkmal ist. Diese Ausgangssignale werden Und-Glied 28 auf das Schieberegister. Wird anderer- 40 mit den Signalen B. und B₊ auf eine Merkmalkomseits eia Befehl zum Absenken des Abtastfeldes emp- binationsschaltung gegeben, die im einzelnen in fangen (»Strahl abwärts«), wird Und-Glied 34 erregt Fig. 10 dargestellt ist. Die Ausgangssignale dieser und stellt eine Ring-Schiebeverbindung für das Ver- Schaltung zeigen an, welche der Merkmalkombinatiodichtungsregister von Stufe 1 zu Stufe 32 her und nen im Schieberegister 100 (Fig. 7) steht Die Einliefert außerdem Aufwärts-Schiebeimpulse über Und- 45 gangssignale B+ und ß— für die Merkmalkombi-Glied 27 auf das Schieberegister 100. Wenn das nationsschaltung werden durch eine noch zu beschrei-Raster auf die richtige vertikale Position abgesenkt bende Schaltung erzeugt. Die Ausdrücke B+und B — werden soll, wird das Muster im Schieberegister an- haben nur Bedeutung für die Merkmalkombinationen, gehoben; wenn der Strahl umgekehrt auf die richtige in denen zwei schwarze Balken auftreten, z. B. F__e. Posit'on angehoben werden soll, wird das Muster im so Der Ausdruck B — bedeutet, daß der obere schwarze Schieberegister abgesenkt. Jede Stufe des Schiebe- Balken der Merkmalkombination die größere Länge registers 100 gibt zwei Ausgamgssignale ab, die durch hat, und der Ausdruck B+ bedeutet, daß der untere die Nummer der Stufe und die überstrichene Nummer schwarze Balken die größere Länge hat. der Stufe gekennzeichnet sind, d. h., wenn die Stufe N Die Schaltung zur Erzeugung der Merkmalkombie'ne binäre 1 enthält, ist das Ausgangssignal N dieser 55 nationssignale ist in Fig. 10 gezeigt. Die SignaleC Stufe gültig, wogegen das Ausgangssignal N gültig ist, stellen tatsächliche Zahlen des Merkmalwechselwenn die Stufe eine binäre 0 enthält. Zählers und die Ausgangssignale F die entsprechen-

Zähler und *M~ «r M=r_toalw_ech_Se> S^^jSSSJÄ SAABS

{t 1 g. y una iuj _{6o ma}j _vorii_eg_t) wogegen ein Ausgangssignal F bedeutet,

Die in Fig. 9 im einzelnen gezeigte Schaltung für daß ein ungültiges Merkmal vorliegt. Die gezeigte

Merkmalwechsel zählt die Wechsel von Schwarz nach Schaltung wird durch Betrachtung eines als Beispiel

Weiß und von Weiß nach Schwarz während jeder ver- gewählten Booleschen Ausdruckes für eine der Merk-

tikalen Abtastung im Abtastbetrieb. Zur Zeit Γ, jeder malkombinationen verständlich. Bei Auswahl des

Abtastung im Abtastbetrieb (Signal »Nicht Korrek- 65 Merkmales F__e aus Fig. 4 als Beispiel wird klar,

turabtastung«) schaltet das Und-Glied 44 den drei- daß F__e zu einer Zahl 4 im Merkmahvechselzähler

stufigen Binärzähler 40 zurück; gleichzeitig tritt am führen sollte, Das entspricht dem Ausdruck C₄ in der

Ausgang F₊ der Kippschaltung F_SIGN ein Signal auf Booleschen Gleichung für F__e. Außerdem hat der

15 16

obere schwarze Balken die größte Länge, und infolge- eines so lange eingeschaltet ist, wie der erste schwarze dessen sollte der Ausdruck B— in der Booleschen Balken abgetastet wird.

Gleichung für die Merkmalkombination F__e stehen. Sobald das dem zweiten schwarzen Balken entspre-

Da die Kombination F__e einen schwarzen Balken an chende Zeichen bei der vertikalen Abtastung erreicht der Unterkante der Abtastung aufweist, sollte außer- 5 wird, wird eines der Und-Glieder 77, 74 und 76 eindem der Ausdruck F_ in der Booleschen Gleichung geschaltet und schaltet den Schwarzpunktzähler 120 auftauchen. Somit ist die gesamte Boolesche Glei- auf Subtraktion um. Der Zähler 120 subtrahiert dann chung für F_ _e die Länge des zweiten oder oberen schwarzen Balkens

Punkt um Punkt Wenn der zweite schwarze Balken

F__e = (B-) · (F_) · (C₄). 10 der kleinere der beiden Balken ist, dann enthält am

Ende der Abtastung der Schwarzpunktzähler, ohne

Der Boolesche Ausdruck wird ausgeführt durch die zum Additionsbetrieb zurückgekehrt zu sein, eine

in Fig. 10 gezeigten Und-Glieder. Die in Fig. 10 Zahl, die die Differenz zwischen den beiden schwar-

unten dargestellte Schaltung besteht aus einem Oder- zen Balken angibt Wenn jedoch der zweite schwarze

Glied mit einem nachgeschalteten Inverter. 15 Balken größer als der erste ist, muß der Zähler in den

c u ,^.-1.1 j r,..., Additionsbetrieb zurückkehren, um zu verhindern,

Schwarzpunktzabler und Zahlersteuerung _{daß eine negadve} zahl aufgezeichnet wird. Diese

^¹S- ⁿ) umschaltung erfolgt ebenfalJs durch die gezeigte

Der Schwarzpunktzähler und die Zählersteuerung Schaltung. Während der Subtraktion erreicht der bestimmen die Länge der schwarzen Balken im 20 Zähler den Nullpunkt, da der zweite schwarze Balken Schieberegister. Im allgemeinen werden die Aus- im angenommenen Beispiel der größere ist Zu diegangssignale für die Merkmalkombination von der in sem Zeitpunkt wird die Kippschaltung Bsjgv über das Fig. 10 dargestellten Schaltung und andere Steuer- Und-Glied 60 eingeschaltet und liefert dadurch ein signale, die nachfolgend noch genauer zu erklären Ausgangssignal B., das über das Oder-Glied 82 den sind, auf die Steuerschaltung für den Schwarzpunkt- as Schwarzpunktzähler 120 für den Rest der vertikalen zähler gegeben. Diese steuert den Schwarzpunkt- Abtastung in den Additionsbetrieb umschaltet
zähler so, daß er die Schwarzpunkte (binäre 1) zählt, ^u-- τ-, l w. rc- ">χ

die dauernd im Schieberegister stehen, und dadurch Schwarzungs-Erkennungsschaltung (F 1 g. 1 *,

die Länge des schwarzen Balkens anzeigt Nach dem Die im einzelnen in Fig. 12 dargestellte Schwär-Zählen der ersten Gruppe aufeinanderfolgender 30 zungs-Erkennungsschaltung zeigt mit ihren Ausgangs-Schwarzpunkte im Schieberegister subtrahiert der Signalen an, welche Schwärzungskriterien erfüllt sind. Zähler die zweite Gruppe von Schwarzpunkten, die Im Korrektur-Abtastbetrieb wird die bistabile Kippdem zweiten schwarzen Balken in einer Merkmal- schaltung 101 zur Zeit T₈₆ über das Und-Glied 104 kombination entspricht. Daraus ergibt sich die Diffe- und das Oder-Glied 102 rückgestellt und liefert darenz zwischen dem ersten und dem zweiten schwarzen 35 durch ein Ausgangssignal S_M/V. Sobald der Schwarz-Balken. Wie bereits gesagt, ist das für ein schwarzes punktzähler 120 acht schwarze Punkte aufaddiert hat Merkmal zu erfüllende Kriterium seine Mindestlänge und damit anzeigt, daß der schwarze Balken lang von 8 Punkten (Bits), und bei Vorliegen von zwei genug ist, um das Längenkriterium zu erfüllen, wird schwarzen Balken in einer Merkmalkombination muß das Oder-Glied 106 und die bistabile Kippschaltung der größere mindestens 4 Punkte langer sein als der 40 101 gesetzt Das Ausgangssignal der gesetzten Kippkleinere, schaltung 101 ist B_M/N. Die einmal gesetzte Kipp-

Während jeder Abtastung im Abtastbetrieb setzt schaltung 101 bleibt während der ganzen Abtastung das in Fig. 11 gezeigte Und-Glied 62 zur Zeit T₃₆ in diesem Zustand, wenn der Schwarzpunktzähler über Oder-Glied 80 die Kippschaltung B_SIGN zurück, nicht einen schwarzen Balken von mehr als 25 Punkdie dadurch ein Ausgangssignal B+ abgibt. Unter 45 ten Länge registriert. Tritt dieser Fall ein, so wird der Annahme, daß die zur Erfüllung der Schwär- das Und-Glied 108 erregt und setzt die Kippschaltung zungskriterien erforderliche Mindestanzahl von 110, deren Ausgangssignal wiederum über das Oder-Schwarzpunkten nicht gezählt wurde, erzeugt die ge- Glied 102 läuft und die Kippschaltung 101 rückstellt, nauer in Fig. 12 gezeigte und nachfolgend erklärte Wenn kein die größte Länge überschreitender schwar-Schwärzungs-Erkenuungsschaltung das Ausgangs- 50 zer Balken vorliegt, wird die Kippschaltung 101 erst signal Z?_MW, welches über das Oder-Glied 82 (Fig. 11) am Ende des Korrekturbetriebes rückgestellt Wenn läuft und den Schwarzpunktzähler 120 einschaltet, die Kippschaltung 110 gesetzt ist, wird sie ebenfalls der aus einem herkömmlichen Auf- und Ab-Addier- erst beim Auftreten des nächsten CPC-Signals für das werk bestehen kann. nächste Zeichen rückgestellt.

Während der vertikalen Abtastung von T₁ bis T₃₂ 55 Die Eingangssignale für das Oder-Glied 112 stellen

wird jeder Schwarzpunkt (binäre 1) über das Und- alle Merkmalkombinationen dar, die zwei schwarze

Glied 88 in den Schwarzpunktzähler 120 gegeben. Balken enthalten. Wenn diese Merkmalkombinatio-

Sobald der Zähler die Mindestzahl schwarzer Punkte nen vorliegen, muß festgestellt werden, ob die ande-

gezählt hat — für das beschriebene Ausführungsbei- ren Schwärzungskriterien erfüllt sind, z. B. daß der

spiel beträgt sie acht —, entfällt das Ausgangs- 60 längste schwarze Balken mindestens vier Punkte Iän-

signal Έ_ΜΙΝ, und das Ausgangssignal B_MIN tritt auf. ger ist als der kleinste schwarze Balken. Dieses Kri-

Bei Auftreten des Signals B_MtN übernehmen die terium ist erfüllt, wenn das Und-Glied 116 einge-Und-Glieder 66 bis 76 die Steuerung des Zählers. In schaltet ist. Das unterste Eingangssignal für das Undjedem Fall, in welchem die vertikale Abtastung das Glied 116 wird gegeben, sobald der Schwarzpunktdem ersten schwarzen Balken entsprechende Zeichen 65 zähler eine Zahl 4 oder größer registriert. Das daraufnimmt, zählt der Schwarzpunktzähler 120 die emp- überliegende Eingangssignal für das Und-Glied 116 fangenen Schwarzpunkte dazu. Das wird sicherge- wird gegeben, sobald eine Merkmalkombination mit stellt durch die Und-Glieder 66,68 und 70, von denen zwei schwarzen Balken auftritt. Das nächstliegende

Eingangssigna] für das Und-GUed 116 wird so lange gegeben, wie der schwarze Balken nicht länger als 25 Punkte ist Das oberste Eingangssignal für das Und-Glied 116 wird gegeben, solange das Kriterium B_Mm erfüllt ist Die Ausgangssignale von der Schwärzungserkennungsschaltung werden auf Schaltungen gegeben, die im einzelnen in Fig. 13 dargestellt sind und die Lage des Abtastfeldes anheben oder absenken.

Merkmal-Anzeigeschaltung (Fi g. 13)

10

Die in Fig. 13 gezeigte Merkmal-Anzeigeschaltung zeigt an, wo in dem projizierten Muster die weißen Stellen liegen, und diese Anzeigen werden dazu benutzt, das Anheben oder Absenken des Strahles während des Korrekturbetriebs zu stoppen, wenn die weißen Stellen in der richtigen Lage liegen.

Die Haupt-Bezugsanzeigen sind TWR und BWR. TWR ist die obere weiße Bezugsmarke und die Boolesche Gleichung dafür ist TWR — 5 · δ · 7. Die ao SWÄ-Bezugsmarke dient im Korrekturbetrieb dazu, das Anheben des Rasters zu stoppen, wenn die weiße Stelle an der Unterkante des Rasters vier Punkte lang ist. In diesem Fall enthalten die Stufen 29 und 30 des Schieberegister 100 binäre 0, und die Stufe 28 enthält eine binäre 1, wodurch das Und-Glied 140 eingeschaltet wird. Das Ausgangssignal des Und-Gliedes 136 zeigt an, daß die weiße Stelle an der Unterkante zu groß ist, und das Ausgangssignal des Und-Gliedes 138 zeigt an, daß die weiße Stelle an der Unterkante zu klein ist.

Aus der Darstellung in Fig. 4 geht hervor, daß für einige Kombinationen eine der weißen Stellen nach oben versetzt werden muß, bevor die Abtastung bei einem BWR- oder einem ΓίΡΑ-Signal gestoppt wird. Wenn 2. B. angenommen wird, daß am Anfang des Korrekturbetriebs das Schieberegister eine F_₅ entsprechende Merkmalkombination enthält, dann bedeutet das, daß der Rasterbezugspunkt zu hoch liegt und abgesenkt w?rden muß, bis die weiße Stelle zwischen den beiden schwarzen Balken die obere weiße Bezugsmarke erreicht. Zu Beginn des Korrekturbetriebs befindet sich jedoch bereits eine weiße Stelle an der Oberkante des Rasters, und dementsprechend steht eine Reihe von binären 0 oben im Schieberegister. Wenn nur eine TWR-Ajazeige zum Stoppen der Absenkung des Rasterbezugspunktes benutzt würde, bestünde die Möglichkeit, daß der Rasterbezugspunkt nicht weit genug abgesenkt wird. Um diese auch beim Anheben des Rasters auftretende Fehlersituation zu kompensieren, sind zwei Kippschaltungen 142 und 144 vorgesehen. Diese Kippschaltungen werden durch die Ausgangssignale der Und-Glieder 130 und 134 gesetzt. Wie aus den Eingangssignalen für diese Und-Glieder zu ersehen ist, tritt beim Absenken des Abtastfeldes ein Ausgangssignal von der Kippschaltung 142 dann auf, wenn die obere weiße Stelle bereits die Stufen 5, 6 und 7 passiert hat. Das Ausgangssignal der Kippschaltung 144 zeigt an, daß die untere weiße Stelle die Stufen 28 und 29 passiert hat.

Zeichen-Zentrier- und Folgeschaltung (F i g. 14)

Alle bisher beschriebenen Schaltblocks liefern Ausgangssignale, die die Merkmalkombination im Schieberegister, die Schwärzungskriterien und die relativen Lagen der schwarzen Balken und weißen Stellen in den Merkmalkombinationen verfolgen, die im Schieberegister gespeichert sind. Diese Signale werden auf die in Fig. 14 gezeigte Zeichenzentrieruod Folgeschaltung gegeben, die ein Ausgangssignal zum Absenken oder Anheben der Rasterlage abgibt Die Ausgangssignale haben die Form von Steuerspannungen von genau geregelter Länge und kennen zum Anheben oder Absenken des Abtastfeldes einer Abtastvorrichtung benutzt werden. Dabei ist das Ausmaß der Anhebung oder Absenkung proportional der Zeitdauer der Steuerspannung. Die in Fig. J4 gezeigte Schaltung führt die Raster-Korrekturregeln der oben angeführten Tabelle aus. Die Booleschen Ausdrücke zum Absenken des Strahles, die durch die in Fig. 14 gezeigten Schaltungen ausgeführt werden, sind folgende:

Absenken = F_₂ ■ TWR · B_mN
Absenken = F_₄ · TWK -B_K-B

Absenken = F., ■ B_u -B ■ (F + TWJt); Y = wlß Absenken = F₊₃ · B_MIN ·« BWR) · (1. Zeichen)
Absenken = F₊₄ · B_u - B · (< B WR)
Abseuken = F₊₆ · B_M - B ■« BWR)

Die Booleschen Ausdrücke zum Anheben des Strahles durch die in Fig. 14 gezeigten Schaltungen sind folgende:

Anheben = F., · B_M -BBWK

Anheben = F._e · B_M - B IBWR

Anheben = F₊₂ · B_MIN ■ BWR

Anheben = F₊₃ · B_MIN · (>BWR) · (1. Zeichen)

Anheben = F₊₄ · B_M - B ■ (> BWR) ■ (1. Zeichen)

Anheben = F₊₅ · B_M - B ■ (X + BWR); X = B^ W Anheben = F₊₆ · B_M - B · O BWR)-(I. Zeichen)
Anheben = F₊₇ · B„ - B · (X + BWK)

Bei Betrachtung des Beispieles in Fig. 3 ergibt sich eine Merkmalkombination von F_₃. Hierbei sind die Schwärzungskriterien erfüllt und F_₃ kennzeichnet die Merkmalkombination. Der BetragB_M~B besagt, daß die Schwärzungskriterien erfüllt sind, und BWK besagt, daß die weiße Stelle nicht richtig liegt. Die Erzeugung des letzten Bedingungssignals erfüllt die er^e Boolesche Gleichung zum Anheben des Strahles, und es wird ein entsprechendes Ausgangssignal erzeugt, das die Rasterlage anhebt. Wie oben in Verbindung mit dem Schieberegister 100 (F i g. 7) beschrieben, wird die Merkmalkombination im Register 100 auf Grund der Erzeugung eines Anhebungssignals für den Strahl (»Strahl aufwärts«) nach unten verschoben. Wenn die weiße Stelle in einer Merkmalkombination F_₃ sich nach unten im Schieberegister 100 bewegt, erzeugt die in Fig. 13 gezeigte Schaltung das Signal BWR und löscht das Signal BWK.

Daraus geht hervor, daß die vorliegende Erfindung ein Steuersignal für die Verschiebung der Daten im Register derart auf das Register gibt, daß dieses effektiv der Korrekturbewegung der Abtastvorrichtung im Korrekturbetrieb folgt. Durch eine derartige Verschiebung der Daten gibt das Register laufend die Position der Abtastvorrichtung relativ zu einem Zeichen an.

Nach der Zentrierung des ersten Zeichens einer jeden Zeile kann erforderlichenfalls die weitere Korrektur der übrigen Zeichen der Zeile verhindert werden, wenn sie eine von bestimmten gewählten Merkmalkombinationen erfüllen. Entsprechend dem hier

beschriebenen Ausführungsbeispiel werden nur die Kombinationsmuster F₊₃, F₊₄ und F₊₆ als gültig zentrierte Zeichen abgefüiilt, nachdem das Abtastfeld auf das erste Zeichen richtig eingestellt ist. Diese Einstellung wird durch die in Fig. 14 gezeigte Zentrierschaltungen 15O₁ 160, 170 und 180 ausgeführt. Nach beendeter Abtastung eines jeden Zeichens zeigt das Und-Glied 160 durch ein Signal »Zentrierung gültig« die ausreichende Zentrierung dss Zeichens an. Wenn das Zeichen nicht richtig zentriert ist und nicht das ersie Zeichen in der Zeile ist (Signal »Nicht 1. Zeichen«), gibt das Und-Glied 170 ein Signal »Wiederholung der Abtastung« auf das Zeichenerkennungssystein, welches besagt, daß das Zeichen außermittig steht und so eine neue Abtastung erfor-

derlich ist Bei der neuen Abtastung ist das Zeichen während der Korrekturabtastung durch die Zeichenzentrier- und Folgeschaltungen richtig zentriert worden. Bei diesem Beispiel ist zu beachten, daß die ho-

rizontale Projektion und Zentrierung bei allen Zeichen in der Zeile vorgenommen wird.

Wie bereits gesagt, sind nach der ersten Zentrierung Zeichen zufriedenstellend, die die Merkmalkombinationen F₊₈, F₊₄ und F₊₈ erzeugen. Es ist

ίο also keine Korrektur notwendig, wenn eine dieser Kombinationen vorliegt Der Ausdruck »1. Zeichen« in der Booleschen Gleichung und das entsprechende Signal in der Schaltung der Fig. 14 verhindern eine weitere Korrektur, wenn diese Merkmalkombinatio-

J3 nen erzeugt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur eindimensionalen Zentrierung von Zeichen in Zeichenerkennuagsmaschinen mit einer relativ zu einem abzutastenden Aufzeichnungsträger während der Abtastung in Ruhe befindlichen Abtastvorrichtung, wobei eine Korrektur der relativen Lage von abzutastendem Aufzeichnungsträger und von der Abtastvorrichtung erzeugtem Abtastraster vor der eigentliche a Erkennungsabtastung des gleichen Zeichens oder der gleichen Zeichengruppe durchgeführt wird und die Abtastvorrichtung Zeichen oder Zeichengruppen längs eines Abtastrasters aus in geringem Abstand nebeneinander verlaufenden, in η Teilabschnitte unterteilten Bahnen abtastet, und einem synchron mit der Abtastung der Teilabschnitte weitergeschalteten, zu einem Ring ver- , bundenen Schieberegister mit η Stufen, welchem die in jedem Teilabschnitt vorhandene Information in binär digitalisierter Form zugeführt wird, so daß das Schieberegister nach Beendigung der Abtastung eine Projektion des abgetasteten Zeichens oder der Zeichengruppe enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das Schieberegister (Fig. 5, 100 in Fig.7) bidirektional ausgebildet ist, daß zumindest ein Teil der Ausgänge der Schieberegisterstufen (Fig. 5) mit einer Gruppe logischer Schaltungen (Fig. 5, Fig. 9 bis 14) verknüpft ist, die nach Maßgabe vorgebbarer Kriterien Verschiebesignale zur Zentrierung des Abtastrasters relativ zum Aufzeichnungsträger erzeugen, und daß eine mit der Gruppe logischer Schaltungen (Fig.5, 9 bis 14) verbundene Verschiebeschaltung (Fig. 5; 27 bis 34 in Fig. 7) vorgesehen ist, die das Schieberegister (Fig.5; 100 in F i g. 7) zu einem Ring ergänzt, und unabhängig von den Verschiebesignalen -der Gruppe logischer Schaltungen die gespeicherte Projektion des abgetasteten Zeichens oder der Zeichengruppe synchron zum Abtastraster im bidirektionalen Schieberegister so verschiebt, daß zu jedem Zeitpunkt gespeicherte Projektion und relative Lage des Abtastrasters zum Aufzeichnungsträger übereinstimmen

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Schieberegister (100 in Fig. 7) und einem Taktgeb.. (Fig. 6) mindestens zwei UND-Schaltungen (27, 28) angeo'dnet sind, die die Verschiebung zeitlich in Abhängigkeit von an ihren ersten parallelgeschalteten Eingängen auftretenden Impulsen (T, bis T₃₂) des Taktgebers (F i g. 6) und räumlich in Abhängigkeit von an ihren zweiten Eingängen auftretenden Steuersignalen steuern.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Abtaster und der ersten Stufe des Schieberegisters (100 in Fig. 7) eine UND-Schaltung (31) angeordnet ist, deren erster Eingang durch ein Videosignal und deren zweiter Eingang durch ein Steuersignal beaufschlagt werden und deren Ausgang über eine ODER-Schaltung (30) mit dem Schieberegister (100) verbunden ist, und daß die das Steuersignal führende Leitung über eine ODER-Schaltung (29) an eine der die Schieberichtung bestimmenden UND-Schaltungen (28) angeschlossen ist.

4 Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Taktgeber (Fig. 6) zur Unterteilung der den Abtastraster bildenden Bahnen und zur synchronen Weiterschaltung des Schieberegisters (100 in F i g. 7) aus einem Oszillator mit einem daran angeschlossenen Ringschieberegister (Fig. 6) besteht

5 Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgang einer, vorzugsweise der ersten der Schieberegisterstufen (100 in Fig. 7) über eine UND-Schaltung (88 in F i g. 11) ein steuerbarer Zähler (120) angeschlossen ist, der zur Bestimmung der Anzahl zusammenhängender, mit Schwarz-Information belegter Teilabschnitte bzw. zur Bestimmung der Differenzlänge zweier getrennter Bereiche aus zusammenhängenden Teilabschnitten mit Schwarz-

- Information dient

- ν

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an die Ausgänge zweier aufeinanderfolgender, vorzugsweise der beiden ersten Schieberegisterstufen (l«0 in Fig. 7) über eine logische Schaltung (42, 44, 50, 52, 54 in FIg. 9) ein Zähler (40) zur Bestimmung der Häufigkeit aufeinanderfolgender Teilabschnitte mit unterschiedlichem Informationsgehalt (Merkmalwechsel) angeschlossen ist.