DE2055786C3 - Vorrichtung zur optischen Zeichenerkennung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur optischen Zeichenerkennung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es sind eine Anzahl von Verfahren bekannt, um auf optischem Wege mitteis eines Lichtpunktabtasters auf einem Aufzeichnungsträger angebrachte Zeichen abzutasten und mittels geeigneter Erkennungsvorrichtungen durch Vergleich mit vorgegebenen Mustern zu erkennen. Allen diesen Zeichenerkennungsmaschinen ist jedoch zu eigen, daß die möglicherweise durch die Zeichenposition gegebene Information verlorengeht, ja teilweise sogar unterdrückt werden muß, um überhaupt eine Zeichenerkennung zu ermöglichen. Es sind jedoch Anwendungen bekannt, die eine solche Unterdrückung nicht zulassen, da die in der Position enthaltene Information von wesentlicher Bedeutung ist. So gibt es beispielsweise Bestellformulare, auf denen Bestellnummern vertikal in einer Spalte rechts oder links auf dem Formular stehen, und Größenangaben in einer horizontalen Zeile, z. B. an der Oberkante des Formulars, angebracht sind. Eine Bestellung wird nun derart ausgeführt, daß an der entsprechenden Position in Zeilen- und Spaltern ichtung — wodurch Typ und Größe bestimmt werden — die bestellte Anzahl als Ziffer eingetragen wird. So sind Schuh-Bestellformulare bekannt, die in der linken Spalte verschiedene Schuh-Bestellnummern, die also Schuhtypen entsprechen, und in der obersten Zeile die gängigen Größenangaben aufweisen. Eine Eintragung an irgendeiner Stelle dieses Formulars bedeutet also eine Bestellung von der der eingetragenen Zahl entsprechenden Anzahl von Paaren des der Zeile entsprechenden Typs und der der Spalte entsprechenden Größe.

Es ist demnach Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung anzugeben, die mit vei '.retbarem Aufwand eine Auswertung der durch die Position des abgetasteten Zeichens gegebenen Information ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch I angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen dieser Vorrichtung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Durch die Erfindung wird also der Vorteil erzielt, daß die Information, die aus der Position eines Zeichens auf seinem Aufzeichnungsträger ableitbar ist, vielen Anwendungen frei zugeordnet werden kann. Außerdem wird dieses auf eine wirtschaftliche und sehr zuverlässige Weise erreicht.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels erläutert.

Auf den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 einen Aufzeichnungsträger, wie er mit einer entsprechend der vorliegenden Erfindung aufgebauten Vorrichtung verarbeitet werden kann,

Fig. 2 das Blockschaltbild einer entsprechend der Erfindung aufgebauten Vorrichtung zur Zeichenerkennung,

Fig,3 das Blockschaltbild des in Fig.2 gezeigten Positiorisdetektofs,

Fig.4 das Blockschaltbild einer in Fig.2 gezeigten Übertragungsschaltung.

Das in Fig. 1 dargestellte Bestellformular stellt eine typische Anwendung von Formularen dar, bei denen die

Information über die Position der zu erkennenden Zeichen von gleicher Wichtigkeit wie die Erkennung der Zeichen selbst ist In diesem Beispiels sind in der linken Spalte verschiedene Bestellnummern — in diesem Fall für Schuhe — eingeschrieben, nach rechts hin erstreckt sich in der obersten Zeile des Aufzeichnungsträgers eine Reihe von Größenangaben. Eine an irgendeiner Stelle eingeschriebene Zahl bedeutet nun eine Bestellung von einer Anzahl von Schuhpaaren, deren Artikelnummern der zugehörigen Zeile der linken Spalte zu entnehmen ist, deren Größe aus der zugehörigen Spalte der obersten Zeile und deren Anzahl aus der hingeschriebenen Zahl ersichtlich ist So zeigt beispielsweise das Zeichen »4« an, daß vier Paar Schuhe der Bestellnummer 14730 und der Größe 8 1/2 zu bestellen sind.

Wie oben bereits erwähnt, sind Vorrichtungen zur optischen Zeichenerkennung bekannt, die mittels eines in X- und Y-Richtung abgelenkten Strahles (Lichtpunktabtaster) auf einem Aufzeichnungsträger ein bestimmtes adressiertes Feld nach Zeichen absuchen. Die Adresse des Feldes kann beispielsweise durch X- und Y-Koordinalen angegeben werden, deren W'^rte den Feldgrenzen entsprechen. Unter der Annahme, daß ein bestimmtes Feld eine ganze horizontale Zeile von Zeichen einnimmt, kann die vertikale Position (Y-Richtung) eines abgetasteten Zeichens durch Extraktion der Y-Adresse des Feldes ermittelt werden. Demgegenüber ist jedoch die horizontale Position (X-Richtung) des Zeichens unbekannt.

Die zur Abtastung und Erkennung der horizontalen Position erforderliche Vorrichtung ist in Fig. 2 zusammen mit einer an sich bekannten Anordnung zur Zeichenerkennung gezeigt. Die zu einer der üblichen Anordnungen hinzugefügten Teile sind der Positionsdetektor 200 und die Übertragungsschaltung 300. Die gesamte Anordnung besteht aus einem Kanal 130, der mit einer Zentraleinheit verbunden ist, einer Abtaststeuerung 150, der Strahlsteuerung 160, die eine Abtastvorrichtung 101 mit einer Optik 102 beaufschlagt, einem optiscnen Sensor (optoelektrischen Wandler) 104 mit einem daran angeschlossen Videodetektor 110, der wiederum mit einer Erkennungseinheit 120 verbunden ist. Der Kanal 130 überträgt einen Formatcode auf die Abtaststeuerung 150, die wiederum die Strahlsteuerung 160 entsprechend beeinflußt. Dadurch wird der den Aufzeichnungsträger 103 abtastende Strahl abgelenkt. Die die horizontale und vertikale Lage des Strahls anzeigenden Signale werden von der Strahlsteuerung auch zur Abtaststeuerung 150 übertragen. Das vom Aufzeichnungsträger 103 remittierte Licht wird durch den optischen Sensor 104 umgewandelt und einem Videodetekior 110 zugeführt, der entsprechende Ausgangssignale abgibt. Die beim Überschreiten von Zeichenteilen auftretenden Signale werden der Erkennungseinheit 120 zugeführt, die das abgetastete Zeichen identifiziert und sowohl ein das Zeichen anzeigendes als auch ein die abgeschlossene Erkennung anzeigendes Byte abgibt. So enthält das vom Kanal 130 zur Abtaststeuerung 150 abgegebene Signal »Format« einen Befehl, der angibt, daß die Positionsdaten bestimmter zu lesender Zeichen zum Kanal 130 übertragen werden sollen. Die Codierung dieses Befehls muß natürlich auf eine solche Weise erfolgen, daß keine Verwechslung mit anderen Befehlen möglich ist. FJne innerhalb der Abtaststeuerung 150 angeordnete Decodierschaltung erzeugt dann ein von der Abtaststeuerung zur Übertragungsschaltung 300 laufendes Signal »Koordinatenübertrag«. Der Positionsdetektor 200 verfolgt die horizontale Position des Strahles und codiert bei Vorliegen des Signals »gültiges Zeichen« von der Erkennungseinheit 120 die horizontale Position in einem Positionsbyte. In der Übertragungsschaltung 300 werden das ihr zugeleitete Zeichenbyte, welches da:; erkannte Zeichen angibt und das vom Positionsdetektor 200 ermittelte Positionsbyte zum Kanal zur Zentraleinheit 130 dann übertragen, wenn der Kanal das Signal »Kanal bereit« abgibt. Dieses letztgenannte Signal zeigt nur an, daC .:er Kanal 130 zur Informationsaufnahme bereit ist.

Der in Fig.2 als Schaltblock dargestellte Positionsdetektor 200 ist detailliert in Fig.2 gezeigt. Er besteht aus einer Nachlaufschaltung 210 und einem Analog-Digital-Wandler 220. Die Eingangssignale für die Nachlaufschaltung sind die horizontale Ablenkspannung der Strahlsteuerung (160 in Fi g. 2) und das Signal »gültiges Zeichen« von der Erkennungseinheit (120 in F i g. 2). Die Nachlaufschaltung 210 arbeitet derari, daß sie der horizontalen Ablenkspannung, d. h. der Strahlposition, folgt und den Wert der Ablenkspannung in dem Augenblick speichert, in dem das Signal »gültiges Zeichen« auftritt. Die gespeicherte elektrische Größe, sei es nun eine Spannung oder ein Strom, die die horizontale Position eines Zeichens angibt, wird mittels des Analog-Digital-Wandlers 220 digitalisiert und in Form eines Positionsbytes weitergeleitet.

Die Übertragungsschaltung 300 ist genauer in Γ i g. 4 dargestellt. Sie enthält die beiden UND-Schaltungen 321 und 322, die ODER-Schaltung 323 und den ach'.jtufigen Taktgeber 310. Das Zeichenbyte wird von der Erkennungseinheit 120 in F i g. 2 der UND-Schaltung 321 zugeführt, während das Positionsbyte vom Analog-Digital-Wandler 220 in Fig. 3 auf die UND-Schaltung 322 gelangt. Beim Auftreten des Signals »Kanal bereit« von dem Kanal 130 (Fig. 2) wird der achtstufige Taktgeber 310 gestartet. Die den Zeiten 4 und 8 entsprechenden Impulse schalten die UND-Schaltungen 321 und 322 durch, so daß das Zeichenbyte bzw. das Positionsbyte auf die ODER-Schaltung 323 übertragen werden. Die UND-Schaltung 322 benötigt dazu allerdings noch ein zusä'zliches Eingangssignal, das in Fig.¹ iT.it »Koordinatenübertrag« bezeichnet ist. Über die mit »Kanalausgang« bezeichnete Leitung ist die ODER-Schaltung 313 mit dem Kanal zur ZtnTaleinheit (130 in F i g. 2) verbunden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur optischen Zeichenerkennung mit einem Lichtpunktabtaster, einem optoelektrisehen Wandler, der über einen Videodetektor an eine Erkennungseinheit angeschlossen ist, die dem erkannten Zeichen entsprechende Ausgangssignale (Zeichenbytes) erzeugt sowie mit einem Positionsdetektor für die Feststellung der Position des Abtaststrahls, dadurch gekennzeichnet, daß zur Auswertung von Aufzeichnungsträgern (103) die außer den Zeichen auch positionsgebundene Information enthalten, die sich nicht auf die zu erkennenden Zeichen selbst bezieht, der Positionsdetektor (200) jedesmal dann, wenn die Erkennungseinheit (120) ein gültiges Zeichen erkannt hat und dieses mittels eines Steuersignals (»gültiges Zeichen«) anzeigt, durch dieses Steuersignal ausgelöst die Analogwerte der augenblicklichen Strahiposition festhäl". und in einem Analog-Digitalwandler (220) in ein digitales Positionsbyte umsetzt und daß eine Übertragungsschaltung (300) vorgesehen ist, die mit der Erkennungseinheit und dem Positionsdetektor verbunden ist und der Codedarstellung des gültigen Zeichens (Zeichsnbyte) aus der Erkennungseinheit die Codedarstellung der Zeichenposition (Zeichenbyte) zuordnet und beide genannten Bytes der Nachverarbeitung zuführt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Positionsdetektor (200) aus einer Nach!aufsch?ltung (210) besteht, die den analogen Ablenkspannungen einer Strahlsteuerung (160) für jede Strahlposition folgt und die, wenn die Erkennungseinheit (120; ein gültiges Zeichen erkannt hat und dieses mittels eines Steuersignal (»gültiges Zeichen«) anzeigt, die Analogwerte der Strah.'position für die Abtastposition dieses gültigen Zeichens festhält, sowie aus einem Analog-Digitalwandler (220) besteht, dem dann der festgehaltene Wert der analogen Ablenkspannung zugeführt wird, die er in ein digitales Positionsbyte umsetzt und dieses an seinem Ausgang für die Übertragungs schaltung (300) bereitstellt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsschaltung (300) aus mindestens einer ersten UND-Schaltung (321) und einer zweiten UND-Schaltung (322) besteht, deren Ausgänge über einer ODER-Schaltung (323) verknüpft sind, daß jeweils ein erster Eingang der UND-Schaltungen mit einem Taktgeber (310) und ein weiterer Eingang der ersten UND-Schaltung mit der Erkennungseinheit (120) und ein weiterer Eingang der zweiten UNDSchal tung mit dem Ausgang des Positionsdetektors (200) derart verbunden sind, daß die Übertragungsschaltung zu einer ersten Taktzeit (4) über die erste UND-Schaltung das Zeichenbyte aus der Erkennungsschaltung und zu einer zweiten Taktzeit (8) das Positionsbyte aus dem Positionsdetektor über die zweite UND-Schaltung zur Nachverarbeitung in nachgeordnelen Einrichtungen (Kanal 130) überträgt.

4- Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei frf Aufzeichnungsträgern, bei denen bezüglich der Position nur die horizontale Information signifikant ist, (z, B. Formulare, Bestellzettel), nur die horizonta* Ie Ablenkspannung in ein Positionsbyte umgesetzt wird.