DE1913836A1 - Zeichenleser - Google Patents

Description

DIpL-In₉. Egon Prinz «x» MOneh.n 6O. \ 8. Mail 1969

Dr. Gertrud Hauser *..*«.«.»....19 Dlpl.-Ing. Gottfried Leiter

Patentanwälte 1913836

Telegramm·: Labyrinth MOnchen

Telefom 83 15 10 Postscheckkonto: München 117078

Unser Zeichen: F 832

FARRINGTON ELECTRONICS, IMC. 6707 Electronics Drive, Springfield, Virginia 22151/V.St.A.

Zeichenleser

Die Erfindung betrifft einen Zeichenleser, dessen Arbeitsweise einstellbar ist, um dadurch unterschiedliche Druckdichten der Zeichen auszugleichen. Das Dokument, auf welches die Zeichen gedruckt sind, steht in Relativbewegung zu einer Abtastvorrichtung, welche in vertikaler Richtung jedes Zeichen bei einer typischen Ausführungsform zwanzigmal abtastet. Während jeder Abtastung werden rohe Video-Erkennungsimpulse erzeugt, wenn die

Bu/ku Abtastzelle

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Abtastzelle einen Zeichenteil,überschneidet. Die rohen Video--Impulse werden auf mehrere Video-Quantisierschaltungen gegeben, wobei die Abschneidhöhen der. Quantisierschaltungen jeweils verschiedenen Werten der Druckdichte entsprechen. Die Druckdichte des abgetasteten Zeichens wird bestimmt durch Messung der Strichbreite der vertikalen Linien der Zeichen, wobei die Strichbreite wiederum durch Zählen der Anzahl von aufeinanderfolgenden Abtastfeldern gemessen wird, in welchen mindestens ein kurzer vertikaler Abschnitt auftritt, .wobei die Länge dieser Abschnitte einen vorbestimmten Normalwert übersteigt. Eine Mehrzahl von Ausgängen wird am Zähler erzeugt, wobei die Zählerausgänge jeweils der Mehrzahl von Video-Quantisierschaltungen entspricht, wodurch die Erregung eines ausgewählten Zählerausgangs eine Betätigung der entsprechenden Video-Quantisierschaltung und nur dieser Quantisierschaltung bewirkt. Die Ausgänge aller Video-Quantisierschaltungen werden auf die Erkennungeschaltung des Lesers über eine ODER-Schaltung gegeben. Die Erkennungsschaltung wird jedoch nur durch den von der Druckdichte-Meßschaltung ausgewählten Video-Quantisierschaltungsausgang betätigt. Daher ist der Zeichenleser zum Ausgleich unterschiedlicher Druckdichten einstellbar. Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird, wenn überhaupt, die Einstellung erst vorgenommen, nachdem das Zeichen ein erstes mal abgetastet ist, das heißt die Einstellung wird bei Wiederabtastung des Zeichens vorgenommen. Bei einer anderen Ausführungsform wird die Einstellung vorgenommen, bevor die Erkennungsschaltung die erste Abtastung des Zeichens verarbeitet.

Allgemein bezieht sich die Erfindung auf Zeichenleser Und insbesondere auf solche Leser, deren Betätigung eingestellt werden kann, um unterschiedliche Druckdichten auszugleichen.

Bei typischen bekannten Zeichenlesevorrichtungen wird beim Auf-

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treten eines Fehlers das Zeichen einfach ohne Jede Einstellung des Leeevorgangs wieder abgetastet in der Hoffnung, daß das Zeichen bei einer der folgenden Wiederabtastungen erfolgreich erkannt wird. Bei anderen bekannten Zeichenlesern wurde erkannt, daß ein bestimmter Grad von Anpassungsfähigkeit des Lesers erwünscht ist, um unterschiedliche Grade der Druckdichte ausgleichen zu können. Hit anderen Worten, es kann beispielsweise bei Journalstreifen die Druckdichte Im ersten Teil des Streifens besonders stark sein, während die Druckdichte gegen das Ende des Streifens besonders gering sein kann. Infolge der Ausbildung der Erkennungsschaltung können solche Unterschiede der Druckdichte ein erfolgreiches Arbeiten der logischen Erkennungsschaltung verhindern. Wenn dies der Fall 1st, ist es höchst unwahrscheinlich, daß eine vorbestimmte Anzahl von Wiederabtastungen eines Zeichens ohne jegliche Einstellung diese Schwierigkeit überwindet.

Wie oben ausgeführt, werden bei bekannten Geräten Einrichtungen verwendet, welche die Zeichenieser mit einer gewissen Anpassungsfähigkeit ausstatten. Diese Einrichtungen sind jedoch im allgemeinen entweder kompliziert und teuer oder ungeeignet, die Druckdichte genau zu bestimmen und zu messen, durch welche die Schaltung eingestellt werden kann.

Es ist daher ein Hauptziel der Erfindung, einen Zeichenleser su schaffen, dessen Arbeitswelse zum Ausgleich unterschiedlicher Druckdichte einstellbar ist, wobei die Einstellbarkeit durch Einrichtungen bewirkt wird, welche einfach Und billig sind, jedoch trotzdem die Druckdichte genau messen.

Es 1st ein weiteres Ziel der Erfindung, eine Einrichtung zur genauen Messung der Druckdichte von gedruckten Zeichen zu schaffen.

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_ 2j _

Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, eine Einrichtung zur Erzeugung einer Mehrzahl von Quantisierungsstufen in einem Zeichenleser zu schaffen.

Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, eine Einrichtung zur Messung der Druckdichte eines Zeichens durch Messung der Strichbreiten des Zeichens zu schaffen.

Anhand der Figuren wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen

Figur 1 ein Blockschaltbild einer gesamten Zeichenleseanlage·,

Figuren 2A und 2B jeweils (1) eine Ziffer 0 mittlerer oder normaler Druckdichte bzw. (2) den bei der zweiten Abtastung demselben auftretenden rohen Video-Impuls,

Figur 3A- 3C jeweils (1) eine Ziffer O niedriger Druckdichte, (2) den bei der zweiten Abtastung derselben auftretenden rohen Video-Impuls zusammen mit einer Darstellung der Abschneidhöhe, wenn diese auf mittlere Druckdichte eingestellt ist, bzw. (3) den bei der zweiten Abtastung derselben auftretenden Video-Impuls zusammen mit einer eingestellten Abschneidhöhe zum Ausgleich der niedrigen Druckdichte,

Figuren 4a und 4B jeweils (l) eine Ziffer 7 normaler oder mittlerer Druckdichte bzw. (2) den bei der dritten Abtastung derselben auftretenden rohen Video-Impuls,

Figuren 5A bis 5C jeweils (1) eine Ziffer 7 starker Druckdichte, (2) den bei der dritten Abtastung derselben auftretenden rohen Video-Impuls zusammen mit einer der mittleren Druckdichte ent-

sprechenden 909842/15 08

sprechenden Abschneidhöhe bzw. (3) den bei der dritten Abtastung derselben auftretenden Video-Impuls zusammen mit einer eingestellten, einer starken Druckdichte entsprechenden Abschneidhöhe,

Figur 6 ein Blockschaltbild einer AusfUhrungsform der Erfindung,

Figur 7 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform des Zählers 36 in Figur 6 und

Figur 8 ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

In Figur 1 ist schematisch als Blockschaltbild eine Zeichenleseanlage mit einem Abtaster 10 dargestellt, welcher gedruckte Zeichen 12a und 12b abtastet, die auf ein Dokument I¹J aufgedruckt sind. Es besteht eine Relativbewegung zwischen dem Abtaster und dem Dokument. Der Abtaster bewirkt eine Bewegung einer Abtastzelle über jeden Zeichenbereich derart, daß typischerweise zwanzig vertikale Abtastfelder entstehen, von welchen fünf in Figur 2A dargestellt sind, und zwar die Abtastungen 2, 15, l6, 17 und 18. Natürlich können auch andere Abtastrichtungen, wie eine horizontale Abtastung,verwendet werden und trotzdem die Grundsätze der vorliegenden Erfindung angewendet werden. So werden aufeinanderfolgende vertikale Abschnitte oder Streifen der Zeichen 12a und 12b vom Abtaster abgebildet und in rohe Video-Erkennungsimpulse R. umgesetzt, welche wiederum auf den Amplitudenbegrenzer l6 gegeben werden, der quantisierte Video-Impulse erzeugt. Der Schwellwert des Amplitudenbegrenzersbestimmt, ob ein bestimmter Einheitsbereich der Zeichenfläche als schwarz oder weiß angesehen wird. Die Begrenzer-Ausgangsimpulse werden sodann auf die Erkennungsschaltung 18

gegeben 9098A2/1S08

gegeben, welche auf verschiedene Korabinationen von Eingangsimpulsen anspricht, um zwischen den verschiedenen Zeichen der auf das Dokument lh gedruckten Schrift zu unterscheiden. Das oben in bezug auf Figur 1 Beschriebene ist bekannt und in vielen Patentschriften, wie der USA-Patentschrift 2 897 481, beschrieben.

Wie in Figur 1 gezeigt, sind die Zeichen 12a und 12b die Ziffern 0 bzw. 7· Diese zwei bestimmten Ziffern werden zur Erläuterung der Vorteile der Erfindung verwendet. Wie oben ausgeführt, besteht der Hauptzweck der Erfindung in der Schaffung einer Einrichtung innerhalb eines Zeichenlesers, welche zum Ausgleich unterschiedlicher Grade der Druckdichte dient, die für die vorliegende Erfindung eine Funktion nicht nur des jeweils verwendeten Papiers, der Druckfarbe und Schrift, sondern auch der Abtastdichte (das heißt der Anzahl von Abtastungen je Längeneinheit des Dokuments) ist. Allgemein kann gesagt werden, je größer die Druckdichte ist, desto dicker sind die Striche, aus denen das Zeichen besteht, und umgekehrt. In den Figuren 2A und 3A ist jeweils eine Ziffer 0 mit normaler oder mittlerer Druckdichte und eine Ziffer 0 mit geringer Druckdichte dargestellt.

Die Erkennungsschaltung 18 gemäß Figur 1 arbeitet unter anderem mit dem Vorhandensein der langen linken vertikalen Linie der Ziffer 0, um dieselbe zu erkennen. Daher wird während der zweiten vertikalen Abtastung 2 der Ziffer (wie in Figur 2A gezeigt) ein Erkennungsimpuls R₁ am Ausgang des Abtasters 10 erzeugt, welcher in Figur 2B dargestellt ist. Der mit Z-, bezeichnete Impuls tritt am Beginn jedes Abtastfeldes in dem Fachmann bekannter Weise auf. Die Abschneidhöhe des Begrenzers l6 aus Figur 1 ist in Figur 2B angegeben. Es ist ersichtlich, daß der

nicht 909842/15Od

nicht gezeigte Ausgang des Begrenzers ein Rechteckimpuls ist, dessen Breite der langen linken vertikalen Linie der Ziffer O entspricht. Daher enthält die Erkennungsschaltung 18 in Figur 1 einer-nicht gezeigte Impulsbreiten-Meßschaltung, welche ein Ausgangssignal erzeugt, wenn ein daraufgegebenes Eingangssignal in der Breite den für lange vertikale Schenkel der Zeichen einer Schrift normalen Wert übersteigt. Das Signal in Figur 2B besitzt eine solche Breite, daß es den Ausgang der gerannten Impulsbreiten-Meßschaltung erregen würde.

In Figur 3B ist der Erkennungsimpuls R₁ dargestellt, welcher sich aus der zweiten Abtastung der Ziffer 0 mit geringer Druckdichte in Figur 3A ergibt. Infolge der niedrigen Druckdichte ist festzustellen, daß eine Unterbrechung B gemäß Figur 3A im linken vertikalen Schenkel der Ziffer aufgetreten ist. Die Unterbrechung B ruft wiederum den Zacken B¹ im Erkennungsimpuls R₁ der Figur 3B hervor. Daher besteht der Ausgang des Begrenzers 16 aus zwei aufeinanderfolgenden Impulsen, wobei die Impulsbreite, keines derselben genügend groß ist, um den Ausgang der oben erwähnten Impulsbreiten-Meßschaltung zu erregen. Daher kann die logische Erkennungsschaltung das Vorhandensein des langen vertikalen Schenkels nicht feststellen und infolgedessen das Zeichen 0 insgesamt nicht erkennen. Um diesen Ausfall auszugleichen, muß ein geeigneter Korrekturvorgang durchgeführt werden. Dieser Vorgang ist in Figur 3β angedeutet, wo die Abschneidhöhe unter die in Figur 3B angegebene abgesenkt ist. Wie daher aus Figur 3C ersichtlich, wird die Wirkung des Zackens B^f aufgehoben und es wird ein Begrenzer-Ausgangsimpuls erzeugt, dessen Dauer ausreichend lang ist, um die erwähnte Impulsbreiten-Meßschaltung zu erregen. Weiter unten wird eine geeignete Schaltung zur Durchführung des geschilderten, gewünschten Ergebnisses näher beschrieben.

Das 909842/ 1508

Das oben anhand der Figuren 3A bis 3C erläuterte Beispiel zeigt, wie die Abschneidhöhe von einem normalen oder mittleren Wert auf einen niedrigeren Werf gebracht wird, um einen gewünschten Ausgleich zu bewirken, wenn die Druckdichte wesentlich niedriger ist als normal. Bevor mit einer ausführlichen Beschreibung des Aufbaus und der Wirkungsweise der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung fortgefahren wird, wird auf die Figuren ¹JA und 4B sowie 5A - 5C bezug genommen, welche einen Vorgang erläutern, bei dem die Abschneidhöhe von ihrem normalen Wert auf einen höheren Wert verschoben wird, um dadurch eine über dem normalen Wert liegende Druckdichte auszugleichen. Insbesondere zeigt Figur 4A die mit normaler/ Druckdichte gedruckte Ziffer 7, während Figur 5A die gleiche, mit einer überstarken Druckdichte gedruckte Ziffer zeigt. In Figur 4b ist der Erkennungsimpuls R₁ gezeigt, welcher sich während der Abtastung des Feldes 3 der Ziffer 7 in Figur 4a ergibt, während in Figur 5B der Erkennungsimpuls R₁ gezeigt 1st, welcher sich für die Ziffer 7 in Figur 5A ergibt. Um zu verstehen, wie die überstark gedruckte 7 In Figur 5A einen . Fehler in der Erkennungsschaltung auslöst, müssen bestimmte Merkmale der Erkennungsschaltung kurz beschrieben werden. Insbesondere sind bestimmte Teile der Erkennungsschaltung so ausgebildet, daß die Länge der verhältnismäßig kurzen vertikalen Striche oder Abtaststreifen im linken Teil des abgetasteten Zeichens gemessen werden. Wenn die Länge dieser Striche einen vorbestimmten Normalwert übersteigt, welcher einem kurzen vertikalen Strich entspricht, so wird angenommen, daß dieser Strich einem der Striche eines der Zeichen der gedruckten Schrift entspricht. So würde das Vorhandensein eines Striches, beispielsweise im oberen linken Teil eines Zeichens möglicherweise ein Erfordernis für die Ziffer 4 sein. Ein solcher Strich würde jedoch selbstverständlich nicht ein Erfordernis

für 909842/ 1508

für die Ziffer 7 sein. Aus Figur 5Aist jedoch ersichtlich, daß das Ende des oberen horizontalen Strichs der Ziffer 7 so stark verbreitert ist, daß die Breite des Erkennungsimpulses R₁ in der Abschneidhöhe (siehe Figur 5B) so groß ist, daß sie den zur Kennzeichnung kurzer vertikaler Striche festgelegten Normalwert übersteigt. Wenn man annimmt, daß dies bei der Ziffer 7 in Figur 5A der Fall ist, so kann die Erkennungsschaltung 18 notwendigerweise nicht erkennen, daß das Zeichen in Figur 5A eine 7 ist.

In Figur 5C ist ein Vorgang zur Einstellung des Zeichenlesers aus Figur 1 zum Ausgleich des anhand der Figuren 5A und 5B geschilderten Problems angedeutet. Insbesondere ist die Abschneidhöhe in Figur 5C bezüglich derjenigen in Figur 5B angehoben, wodurch bewirkt wird, daß die Impulsbreite des Begrenzer-Ausgangsimpulees auf die in Figur 5 C mit W bezeichnete Breite verringert ist. Diese ImpulsVerengung verhindert wiederum, daß der Impuls die Impulsbreiten-Meßschaltung betätigt, welche das Vorhandensein von kurzen vertikalen Strichen feststellt, wie oben erläutert. Es ist somit ein Beispiel gegeben worden, bei dem eine über dem Normalwert liegende stärkere Druckdichte ausgeglichen wird.

Nunmehr wird auf Figur 6 Bezug genommen, welche als Blockschaltbild eine Anlage zur Durchführung der oben erläuterten, erwünschten Lösungen zeigt. Die Erkennungsimpulse R₁ werden wiederum am Ausgang des Abtasters 10 erzeugt und auf drei Begrenzerschaltungen 20, 22 und 24 gegeben, deren Abschneidhöhen jeweils niedrig, normal oder mittel und hoch sind. Es ist natürlich; festzustellen, daß eine größere oder kleinere Anzahl von Begrenzerschaltungen je nach dem Grad der beim Lesevorgang auszuführenden Steuerung verwendet werden kann. Die Ausgänge der

Begrenzersehaltungen' 909842/1508

- ίο -

Begrenzerschaltungen sind jeweils mit UND-Schaltungen 26, 28 bzw. 30 verbunden. Die UND-Schaltungen sind ihrerseits mit der ODER-Schaltung 32 verbunden, welche wiederum mit der Erkennungsschaltung 18 verbunden ist. Eine Steuerschaltung 34 bestimmt, welche der UND-Schaltungen 26 bis 30 in Bereitschaft gesetzt werden soll und legt dadurch fest, welche der Begrenzerschaltungen 20 bis 24 betätigt werden soll. Infolgedessen wirkt die obige Anordnung tatsächlich als Amplitudenbegrenzerschaltung mit veränderlicher Abschneidhöhe, wobei die Abschneidhöhe in einer nachfolgend zu beschreibenden Weise gesteuert wird. Auf die Steuerschaltung 34 werden außerdem die Ausgänge einer besonderen Zählschaltung 36 über Leitungen 36a, 36b und 36c gegeben, wobei der Zweck des Zählers 36 darin besteht, die Druckdichte zu bestimmen oder zu messen, welche entweder niedrig, mittel oder stark sein kann. Die Steuerschaltung 34 spricht auch auf ein Rückweissteuersignal an, welches von der Rückweisiinpulsquelle 35 in einer dem Fachmann bekannten Art erzeugt wird. Die Impulsquelle 35 wird durch die Erkennungsschaltung 18 betätigt, wenn diese ein Zeichen nicht als Seichen der Schrift oder der Schriften erkennt, für welche die Schaltung 18 ausgelegt ist.

Wie oben erwähnt, entsprechen die Figuren J>k bzw. 5A niedrigen bzw. starken Druckdichten, während die Figuren 2A und 4A mittleren Druckdichten entsprechen. Der Zähler 36 mißt solche Erkennungsimpulse R₁, welche einen vorbestimmten, kurzen vertikalen Linien entsprechenden Normalwert übersteigen, wie er durch die Impulsbreiten-Meßschaltung 38 festgelegt wird. Wie weiter unten besser erkennbar wird, beruht das Grundprinzip, nach welchem der Zähler 36 und die Meßschaltung 38 arbeiten, auf der Tatsache, daß der die Zeichen bildende Strich umso dicker ist, je stärker die Druckdichte ist. Daher arbeiten

kurz 909842/1508

kurz gesagt der Zähler J>6 und die Meßschaltung 38 als Einrichtung zum Messen der Druckdichte zusammen und insbesondere arbeiten diese beiden Teile als Einrichtung zur Messung der Dikke der Zeichenstriche zusammen, um dadurch die Druckdichte zu messen.

Wie weiter unten ersichtlich, gibt der Zähler 36 eine Anzeige bezüglich der Anzahl von aufeinanderfolgenden Abtastfeldern, welche mindestens einen kurzen vertikalen Strich enthalten, der einen vorbestimmten Normalwert für einen kurzen vertikalen Strich übersteigt. Dies ist anhand der Figuren ¹IA und 5A dargestellt, wo die Ziffer 7 gemäß Figur 4A (mit mittlerer Druckdichte gedruckt) eine solche Strichbreite aufweist, daß vier der vertikalen Abtaetlinien (das heißt die Abtastlinien 15 - 18) den vertikalen Strich des Zeichens 7 schneiden. Wie weiter unten näher erläutert, erregt daher der Zähler 36 die Ausgangsleitung 36b, um anzuzeigen, daß die abgetastete Strichbreite mittlere Druckdichte aufweist. Die Strichbreite der Ziffer 7 in Figur 5A (mit starker Druckdichte gedruckt) ist Jedoch derart, daß kurze vertikale Striche bei den aufeinanderfolgenden Abtastungen 14 bis 18 festgestellt werden, wobei deren Gesamtzahl 5 ist. Daher bewirkt der Zähler 36 in Figur 6 eine Erregung der Ausgangsleitung 36c und zeigt dadurch eine starke Druckdichte an. Je nachdem, welche Leitungen 36a bis 36c erregt sind, setzt die Steuerschaltung 34 in Figur 6 Jeweils eine der UND-Schaltungen 26 - 30 in Bereitschaft, um dadurch einen der Begrenzer 20 - 24 zu betätigen.

Nunmehr wird auf Figur 7 Bezug genommen, welche im Einzelnen den Zähler 36 aus Figur 6 zeigt. Die Erkennungsimpulse werden über den Anschluß 4o auf die Meßschaltung 38 gegeben, welche wiederum bestimmt, ob die Breite der Erkennungsimpulse den oben

erwähnten 909842/1508

erwähnten vorbestimmten Normalwert übersteigt. Der Ausgang der Meßschaltung 38 ist mit .der Setzklemme des Flipflops 42 verbunden. Die Setzausgangsklemme des Flipflops 42 ist mit den Eingangsklemmen von Zählern 44 bis 48 über Leitungen 50 bis 54 verbunden. Die Zähler 44 sind bei einer typischen Ausführungsform analoge Spannungsintegratoren, welche natürlich als Digitalzähler arbeiten können. Es können auch andere Arten von Digitalzählern statt der Analogintegratoren verwendet werden. Die Zähler 44 - 48 weisen jeweils Ausgangsklemmen 56 - 60 auf, welche anzeigen, daß eine vorbestimmte Zählung oder ein vorbestimmter Spannungswert erreicht worden 1st. Die Zähler 44 - 48 entsprechen jeweils niedrigen, mittleren bzw. starken Druckdichteanzeigen. Es ist natürlich klar, daß. eine größere Anzahl von Zählern verwendet werden kann, wenn eine größere Auflösung der gemessenen Druckdichte erforderlich ist. So wird die Klemme 56 des Zählers 44 erregt, wenn der Zähler eine eine niedrige Druckdichte anzeigende Zählung enthält, wobei diese Zählung der Maximalzählung für den Zähler 44 entspricht. Die Klemme 58 wird erregt, wenn der Zähler eine eine mittlere Druckdichte anzeigende Zählung enthält, wobei diese Zählung der Maximalzählung des Zählers 46 entspricht, und die Klemme 60 wird erregt, wenn der Zähler 48 eine eine starke Druckdichte anzeigende Zählung enthält, wobei diese Zählung der Maximalz^hlung des Zählers 48 entspricht.

Wie eben erwähnt, maß mindestens ein Impuls für jedes Feld . einer gegebenen Anzahl von aufeinanderfolgenden Abtastfeldera auftreten, wobei eile Impulsbreite einen vorbestimmten Nor-malwert übersteigt, bevor eine Anzeips dafür erzeugt wes^dsn kann., ob die Druckdichte niedrig, mittel oder static isfc. Haohdsm da= her das Flipfiop ^l~<2 für ein msebenss Ac-jas-öfsid eingestellt 'tjcvien Ist, v:irü es ar Ξ spinn ier nächsten Abtastung äu3?eh den

/ISO

Rücksetzimpuls Z-, zurückgesetzt, welcher auf die Rücksetzklemme, desselben gegeben wird. Wenn man annimmt, daß ein kurzer vertikaler Impuls geeigneter Breite die Meßschaltung 38 während der nächsten Abtastung erregt, wird das Flipflop 42 wiederum gesetzt und stellt dadurch die Zähler 44 - 48 weiter. Wenn man weiter annimmt, daß genügend aufeinanderfolgende Abtastungen kurze vertikale Impulse ausreichender Breite enthalten, so daß sie nacheinander den Ausgang der Meßschaltung 38 erregen^ so wird die Klemme 56 des Zählers 44 erregt und bleibt bis zum Ende des jeweiligen Zeichens erregt. Das gleiche gilt für die Klemmen 58 bzw. 60 der Zähler 46 bzw. 48, wie nicht weiter gezeigt wird. Die Rücksetzklemmen 62 - 66 der Zähler 44 - 48 sind jeweils mit ODER-Schaltungen 68 - 72 verbunden. Ein Impuls, welcher am Ende jedes Zeichens (Z ) auftritt und welcher mittels einer dem Fachmann bekannten Anordnung erzeugt wird, wird auf die ODER-Schaltungen 68-72 gegeben, wobei diese Anordnung mit 79 bezeichnet ist. So wird jeder der Zähler 44 - 48 am Ende jedes Zeichens durch den Impuls Z zurückgesetzt. Sie können jedoch auch vor dem Ende des Zeichens zurückgesetzt werden, wenn (l) ein Abtastfeld auftritt, in welchem kein Impuls mit einer zur Erregung der Meßschaltung 38 ausreichenden Breite enthalten ist, und (2) einer der Zähler 44 - 48 nicht eine zur Erregung seiner entsprechenden Ausgangsklemme ausreichenden Wert oder eine dafür ausreichende Zählung erreicht hat. Das oben Geeagte wird mit der folgenden Schaltung in einer weiter unten zu erläuternden Weise ausgeführt. Das Flipflop 42 wird durch einen von der Impulsquelle 73 erzeugten Rücksetzimpuls (Z_f) am Beginn jedes Abtastfeldes in einer dem Fachmann bekannten Art zurückgesetzt. Die Rücksetzausgangsklemme des Flipflop 42 ist mit einem der Eingänge einer UND-Schaltung 74 verbunden, wobei die andere Eingangsklemme mit einer Impulsquelle verbunden ist, welche einen

Impuls 9098U2/1508

Impuls ungefähr am Ende jedes Abtastfeldes (T_f) in einer dem Fachmann bekannten Weise erzeugt. Der Ausgang der UND-Schaltung 74 ist mit UND-Schaltungen 76 - 80 verbunden, während ebenfalls mit diesen Schaltungen jeweils die Ausgangsklemmen 56 - 60 der Zähler 44 - 48 jeweils über Inverter 82 - 86 verbunden sind.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise der obigen Schaltung gemäß Figur 7 wird auf Figur 2A Bezμg genommen, wobei angenommen wird, daß eine Zählung von 3 die Klemme 56 des Zählers 44 erregt, eine Zählung von 4 die Klemme 58 des Zählers 46 erregt und eine Zählung von 5 die Klemme 60 des Zählers 48 erregt. Die Abtastung 15 in Figur 2A bewirkt die Aufgabe eines Erkönnungsimpulses R₁ auf die Meßschaltung 38, wobei die Impulsbreite genügend groß ist, um den Ausgang der Schaltung 38 zu erregen und dadurch das Flipflop 42 zu setzen, was wiederum bewirkt, daß jeder der Zähler 44 bis 48 eine Zählung von 1 registriert. Die Abtastungen l6 bis 18 in Figur 2A schalten die Zähler 44 - 48 bis zum Ende der Abtastung 18 weiter, in welchem Zeitpunkt der Zähler 44 eine Zählung von 3 enthält (welche nach der Abtastung 17 auftritt und die maximal vom Zähler 44 faßbare Zählung ist), während die Zähler 46 und 48 jeweils eine Zählung von 4 enthalten. Weiter werden die Klemmen 56 und 58 erregt, während die Klemme 60 nicht erregt wird. Wie aus Figur 2A ersichtlich, schneidet die Abtastung 19 nicht die gedruckte Ziffer und daher wird das Flipflop 42 während dieser Abtastung nicht gesetzt. Daher wird die UND-Schaltung 74 am Ende der Abtastung erregt, wenn der Impuls T_ auftritt, da die Rücksetzklemme des Flipflops 42 ebenfalls in diesem Zeitpunkt erregt wird. Wie oben erwähnt, wird der Ausgang der UND-Schaltung 74 auf die UND-Schaltungen 76 bis 80 gegeben. Die UND-Schaltungen 76 und 78 werden jedoch nicht erregt, da die Jeweiligen Aus

gänge 909842/1508

gänge der Inverter 82 und 84 nicht erregt werden, was wiederum auf der jeweiligen Erregung der Klemmen 56 und 58 beruht. Die UND-Schaltung 80-wird erregt, da Jedoch die Klemme 60 des Zählers 48 nicht erregt ist, wird die Aufgabe eines Impulses über die ODER-Schaltung 72 auf die Rücksetzklemme 66 des Zählers 48 bewirkt. Kurz vor der Aufgabe des Rücksetzimpulses Z enthalten daher die Zähler 44 bis 48 Jeweils die Zählungen 3, 4 bzw. 0. Die Wählschaltung 88 für große Höhe wirkt auf die Ausgänge 56 - 60 kurz vor dem Auftreten des Impulses Z durch

nicht gezeigte Einrichtungen, um die Klemme mit dem höchsten Spannungswert oder der höchsten zugeordneten Zählung zu wählen, wobei die Einzelheiten der Schaltung, wie die Wählschaltung 88, dem Fachmann bekannt sind. Daher wird bei dem gewählten Beispiel die Ausgangsleitung 36h erregt, da der Spannungswert oder die der Klemme 58 des Zählers 46 zugeordnete Zählung im Vergleich zu denr.anderen Zählern der bzw. die höchste war.

Bei dem gewählten Beispiel war die niedrige, mittlere bzw. starke Druckdichte jeweils- den Zählangen 3_S 4 bzw. 5 zugeordnet. Obowhl diese besondere Zuordnung sich bei einer bereits im Betrieb befindlichen Ausführungsform der Erfindung als erfolgreich herausgestellt hat, ist auch die Zuordnung: vor anderen Zählungen möglich und allgemein beträft die dem Zähler 46 für die mittlere Druckdichte zugeordnete Zahl K₅ während die aen Zählern HH und 48 für niedrige und starke Druckdichte zareorc- TiQi-Qn Zählungen jeweils Π - I-I baw. I: ·* ? betrafen₅ wobei aie Vierte 'won I^-I. - ί '«ind P bei einer bestimmten Anv/endunr in bezur aiii aas Papier, öle Drucl'farbe. die Schrift und die Abrost-άlieht©,., welche jex-islls rorwenas'c- wercsii- bestimmt i-jer-ien.

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weise derselben erläutert. Anhand von Figur 6 wird die Arbeitsweise des Zeichenlesers beschrieben. Bei dieser Arbeitsweise wird versucht, durch die Erkennungsschaltung 18 das vom Abtaster 10 abgetastete Zeichen zu erkennen. Wenn der Erkennungsvorgang erfolgreich durchgeführt ist, gibt die Erkennungsschaltung ein geeignetes Signal auf die Ausgangsanordnung 19, um anzuzeigen, daß der ErkennungsVorgang erfolgreich beendet ist. Wenn jedoch der Erkennungsversuch mißlingt, wird das Zeichen in bekannter Weise eine vorbestimmte Anzahl von Malen wiederabgetastet, damit irgendwelche bei der ursprünglichen Abtastung des Zeichens aufgetretene Fehler beseitigt werden können. In typischer Weise findet die Wiederabtastung bei bekannten Geräten ohne jede Einstellung der Zeichenlesevorrichtung statt. Es ist jedoch, wie oben erwähnt, ein Zweck der vorliegenden Erfindung, eine geeignete Einstellung während der Wiederabtastungen vorzunehmen, um dadurch die Druckdichten auszugleichen, welche den ErkennungsVorgang beeinflussen können.

So wird am Beginn des Lesevorgangs die Steuerschaltung 3^ notwendigerweise durch eine nicht gezeigte Einrichtung so eingestellt, daß sie den Amplitudenbegrenzer 22 für mittlere Höhe auswählt, wobei am Anfang angenommen wird, daß die Druckdichte mittlere Stärke besitzt.

Es wird angenommen, daß das erste vom Abtaster 10 abgetastete Zeichen dasjenige der Figur 2A ist, wobei oben ausgeführt wurde, daß dieses Zeichen normale Druckdichte besitzt. Daher bewirkt die den Zähler 36 und die Meßschaltung 38 enthaltende Druckdichte-Meßschaltung eine Erregung der Leitung 36b in der oben beschriebenen Weise. Da außerdem der Begrenzer für mittlere Höhe betätigt worden ist, spricht die Erkennungsschaltung 18 auf dje Begrenzerausgangsimpulse an, so daß der Erkennungs-

vorgang 909842/.1508

Vorgang richtig durchgeführt wird und kein Ausgleich auftritt.

Bei vielen Anwendungen ist es wahrscheinlich, daß im wesentlichen alle Zeichen auf der Fläche des Dokuments, welche dem in Figur 2A gezeigten entsprechen, auch normale oder mittlere Druckdichte besitzen, und daher führt der Leser aus Figur 6 den Erkennungsvorgang ohne jegliche Ausgleichseinstellungen an demselben weiterhin richtig durch. Beispielsweise ändert sich bei Anwendungen mit Journalstreifen die Druckdichte in typischer Weise allmählich von einem mittleren zu einem niedrigen Wert. Wenn daher der Zähler 36 beginnt, Zeichen mit geringer Druckdichte festzustellen, bewirkt er eine Erregung der Leitung 36a, es kann jedoch gut sein, daß trotz der Feststellung einer geringen Druckdichte die Erkennungsschaltung noch weiterhin richtig arbeitet und daher wird weiterhin der Begrenzer 22 für mittlere Höhe von der Steuerschaltung 3^ gewählt, obwohl eine niedrige Druckdichte der gedruckten Zeichen gemessen worden ist. Die Druckdichtemessungen werden jedoch vorzugsweise so eingestellt, daß eine Änderung der gemessenen Druckdichte dem Punkt entspricht, an welchem eine Einstellung an der Abschneidhöhe vorgenommen werden soll, so daß die Arbeitsweise des Lesers optimal gemacht wird.

Wenn die Rückweisimpulsquelle 35 von der Erkennungsschaltung 18 infolge des Unvermögens, ein gegebenes Zeichen zu erkennen, erregt wird, entregt die Steuerschaltung 3¹* die UND-Schaltung 28 und erregt die UND-Schaltung 26 in Abhängigkeit von dem von der Impulsquelle 35 erzeugten Impuls sowie von dem über die Leitung 36a vom Zähler 36 aufgegebenen Steuersignal. Während der ersten Wiederabtastung des Zeichens wird daher der Begrenzer 20 für niedrige Höhe betätigt, so daß er das vom Abtaster 10 erzeugte rohe Video-Signal verarbeitet. Infolgedessen findet die oben beschriebene Ausgleichswirkung statt.

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Bei Anwendungen mit Journalßtreifen besitzt die Druckdichte in typischer Weise anfänglich einen hohen Wert und sinkt in ihrer Stärke mit steigendem Abstand längs des Streifens von den Zeichen mit hoher Druckdichte weg. Bei anderen Anwendungen kann sich jedoch die Druckdichte ziemlich unregelmäßig ändern. Daher kann die Steuerschaltung direkt von dem Begrenzer für niedrige Höhen zu dem Begrenzer für große Höhen oder umgekehrt umschalten. Es ist daher ersichtlich, daß die vorliegende Erfindung eine Wendigkeit und Anpassungsfähigkeit in weiten Grenzen für den Ausgleich verschiedener Grade von Druckdichte erreicht, welche bei vielen Arten von Druckanwendungen angetroffen werden.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist es nicht erforderlich, zu warten, bis Wiederabtastungen des zurückgewiesenen Zeichens auftreten. In Figur 8 sind drei Verzögerungsleitungen 27i 29 und 31 vorgesehen, welche jeweils zwischen die Amplitudenbegrenzer 22 bis 24 und die UND-Schaltungen 26 bis 30 eingesetzt sind, obwohl sie auch irgendwo in den Begrenzerkanal (im Gegensatz zum Druckdichte-Meßkanal) eingesetzt sein können. So kann eine einzige Verzögerung auch zwischen die Klemmen 90 und 92 in Figur 8 eingeschaltet sein. Jede Verzögerungsleitung hat eine Verzögerung, welche annähernd gleich der Zeit ist, welche zur Abtastung eines Zeichens erforderlich ist, und daher wählt die Steuerschaltung 34 eine der UND-Schaltungen 26 - 30 nur, nachdem der Zähler 36 festgestellt hat, daß die Druckdichte für das gerade abgetastete Zeichen einen bestimmten Wert besitzt. Daher wird einer der Begrenzer 20 - 24 nur gewählt, nachdem die Entscheidung über die Druckdichte des abgetasteten Zeichens herbeigeführt ist. Infolgedessen kann die Dokumentendurchgangszeit beträchlich herabgesetzt werden, indem das Erfordernis einer Wiederabtastung der Zeichen in vielen Fällen vermieden wird.

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Die

Die Druckdichte-Heßschaltung gemäß der Erfindung wurde anhand der Messung der Strichbreiten vertikaler Linien beschrieben, welche wiederum durch Zählung der Anzahl von aufeinanderfolgenden vertikalen Abtastfeldern gemessen werden, in denen mindestens ein kurzer vertikaler Strich auftritt, es ist für den Fachmann jedoch klar, daß auch andere Verfahren angewendet werden können, um die Breite der horizontalen oder geneigten Striche zu messen. Weiter kann die Druckdichte-Meßschaltung vertikale, geneigte oder horizontale Strichbreiten oder irgendeine Kombination derselben messen and dadurch eine endgültige Bestimmung der Druckdichte des Zeichens durchführen. Allgemein wird die Genauigkeit der Druckdichtemessunp; durch Messen der Strichbreite nicht nur der vertikalen Linien, sondern auch der Linien mit anderen Richtungen verbessert. Bei vielen Anwendungen, wie bei der Ablesung von Journalstreifen, nat sich jedoch das oben beschriebene Druckdichte-Meßverfahren als ausreichend erwiesen.

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Claims (7)

Patentansprüche

1. Zeichenleser zum Ablesen von Zeichen mit unterschiedlicher Druckdichte, gekennzeichnet durch eine Abtasteinrichtung zur Erzeugung einer Reihe von rohen Video-Impulsen, welche den

^ Formen der von der Abtasteinrichtung abgetasteten Zeichen entsprechen, eine Amplitudenbegrenzereinrichtung, deren Abschneidhöhe einstellbar ist, wobei die Begrenzereinrichtung auf die rohen Video-Impulse zur Erzeugung quantisierter Video-Impulse anspricht; eine Erkennungseinrichtung, welche auf die quantisierten Video-Impulse zur Unterscheidung verschiedener Kombinationen derselben unterscheidet, um dadurch die Zeichen voneinander zu unterscheiden und die Erkennung derselben durchzuführen, sowie durch eine Druckdichte-Meßeinrichtung zur Bestimmung der Strichbreite der abgetasteten Zeichen, wobei diese heßeinrichtung auf die rohen Video-Impulse anspricht, um dadurch die Begrenzereinrichtung mit einstellbarer Höhe entsprechend der gemessenen Druckdichte zu steuern, wodurch die

fe Arbeitsweise des Zeichenlesers entsprechend den unterschiedlichen Graden der vom Leser angetroffenen Druckdichte ausgeglichen wird.

2. Zeichenleser nach Anspruch l. gekennzeichnet durch eine auf die Erkennungsschaltung, ansprechende Einrichtung zur Erzeugung eines Pückweissteuersignals, wenn die Erkennungseinrichtung ein von derselben verarbeitetes Zeichen nicht erkennen kann, sowie durch eine auf die Druckdichte-Meßeinrichtung und die Rückweissteuersignalquelle ansprechende Steuereinrichtung zum Wählen der Abschneidhöhe der Begrenzereinrichtung.

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3. Zeichenleser nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Verzögerungseinrichtung zum Verzögern des Signals im Begrenzereinrichtungskanal um eine Zeitspanne, welche mindestens gleich dem Zeitbetrag ist., den die Abtasteinrichtung zum Abtasten eines der Zeichen braucht, wodurch die Auswahl der Abschneidhöhe durchgeführt wird, nachdem die Druckdichtemessung von der Druckdichte-Meßeinrichtung beendet ist.

4. Zeichenleser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckdichte-Meßeinrichtung die Breite von in den Zeichen auftretenden vertikalen Strichen mißt.

5. Zeichenleser nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckdichte-Meßeinrichtung die Anzahl von aufeinanderfolgenden Abtastfeldern zählt, in welchen mindestens ein kurzer vertikaler Abschnitt auftritt, wobei dieser Abschnitt eine Länge besitzt, welche eine vorbestimmte Normallänge übersteigt.

6. Zeichenleser nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähleinrichtung eine Mehrzahl von Zählern, welche jeweils den verschiedenen Druckdichten entsprechen, sowie eine Steuerschaltung aufweist, welche auf die Mehrzahl von Zählern zur Steuerung der Begrenzereinrichtung mit einstellbarer Höhe anspricht.

7. Zeichenleser nach Anspruch 6^ dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzereinrichtung eine Mehrzahl von Begrenzern enthält, Vielehe jeweils mit der Mehrzahl von Zählern verbunden sind, wobei die Abschneidhöhen der Begrenzer jeweils den verschiedenen Druckdichten entsprechen, wodurch die Auswahl eines der Zähler durch die Steuereinrichtung bewirkt, daß die entsprechende Begrenzereinrichtung ausgewählt wird.

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