DE2333202A1 - Zeichenerkennungsanordnung - Google Patents

Description

Zeichenerkennungsanordnung

Die Erfindung betrifft eine Zeichenerkennungsanordnung, die für die Einfügung in ein System zur Erkennung von gedruckten Schriftzeichen bestimmt ist.

Die bekannten Erkennungssysteme enthalten eine Vorrichtung zur punktweisen Abtastung der Fläche, auf welche die zu erkennenden Schriftzeichen gedruckt sind, beispielsweise mit Hilfe von Leseorganen der in der Patentanmeldung P 22 45 387.8 beschriebenen Art. Auf diese Abtastvorrichtung folgt eine Vorrichtung zur Analyse der Elemente, in welche die abgetastete Fläche zerlegt wird, und die sich daraus ergebenden codierten InformatL onen werden in ein Schieberegister in Form einer Matrix geschickt, das Schriftzeichenspeicher genannt wird. Dieser Schriftzeichen-

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speicher ist so ausgeführt, daß jedes gespeicherte Informationsbit nacheinander in allen möglichen vertikal und horizontal verschobenen Lagen erscheint, bevor es verworfen wird. Diese Verschiebung erfolgt synchron mit der Analyse und ermöglicht es, für ein gegebenes Schriftzeichen nacheinander in den Speicher verschiedene Elemente des Schriftzeichens und das ganze Schriftzeichen einzubringen.

Durch geeignete bekannte Mittel ist es möglich, die Zeitpunkte zu bestimmen, in denen das ganze Schriftzeichen oder bestimmte Schriftzeichenelemente in dem Speicher ausgerichtet sind. Diese Mittel versetzen somit eine logische Erkennungsanordnung, die an verschiedene Gruppen von Speicherstellen des Speichers angeschlossen ist, in die Lage, eine Entscheidung über die Identität eines zu erkennenden Schriftzeichens mit einem Mudberschriftzeichen einer vorgegebenen Gruppe zu treffen.

Es kommt oft vor, daß die bedruckte Fläche Mangel aufweist, wie Grate, unbedruckte Stellen oder Farbtonänderungen, welche die Erkennung eines Schriftzeichens erschweren. Es sind bereits Mittel vorgeschlagen worden, die es ermöglichen, die Zonen eines Schriftzeichens, selbst wenn sie weniger gut gefärbt sind, besser zu begrenzen und ein korrigiertes Bild in dem Schriftzeichenspeicher zu erhalten. Solche Mittel sind in der Patentanmeldung P 22 58 749.1 beschrieben. Sie ermöglichen die Ausschaltung von örtlichen Mangeln des Abdrucks eines Schriftzeichens und dadurch die Erzielung eines verringerten Verwerfungsanteils. Wenn jedoch ein Schriftzeichen durch das teilweise oder~ vollständige Fehlen von Elementen seiner Bestandteile insgesamt deformiert ist, können Zweideutigkeiten auftreten, welche die ErTcennungsanordnung nicht mehr beheben kann. Aufgrund von statistischen

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Untersuchungen sind Erkennungsanordnungen entwickelt worden, welche die Berücksichtigung der" häufigsten Mangel ermöglichen, so daß ein Schriftzeichen trotz des Bestehens solcher Mangel noch erkannt werden kann. Eine derartige Anordnung enthält eine gewisse Anzahl von logischen Schaltungen,die Masken genannt werden und jeweils mit einer gegebenen Gruppe von Stellen des Schriftzeichenspeichers verbunden sind, damit sie das Vorhandensein von bestimmten Informationskombinationen in dem Speicher feststellen und im Fall einer solchen Feststellung ein Signal liefern. Zu diesem Zweck ist eine Gruppe von Zählern vorgesehen, die jeweils mit einer anderen Maskenschaltung verbunden sind, damit sie die von diesen Maskenschaltungen gelieferten FeststeLlungssignale zählen, sowie Ent sehe idungs organe, welche die Inhalte der Zähler vergleichen und ein Schriftzeichen aufgrund des Zählers mit dem höchsten Zählerstand identifizieren. Die Entscheidung wird nur unter der Bedingung getroffen, daß dieser Zählerstand wenigstens gleich einem vorbestimmten Mindestzählerstand ist und daß in den übrigen Zählern kein Zählerstand besteht, dessen Differenz zu dem höchsten Zählerstand kleiner - als eine vorbestimmte Mindestdifferenz ist. Diese Anordnung ermöglicht zwar eine verbesserte Erkennung von Schriftzeichen mit anpassungsfähigeren Niveaus unter Verwendung von verschiedenen wahlweise einstellbaren Entscheidungsschwellen, doch können noch Erkennungsfehler begangen werden. Ein Schriftzeichen kann nämlich als eine Gruppe von gedruckten Elementen angesehen werden, welche bestimmte nebeneinanderliegende Zonen bedecken, wobei jedes Element durch eine Gruppe von gedruckten Punkten gebildet ist, die in den verschiedenen Stellen des Schriftzeichenspeichers aufgezeichnet sind. Ein unvollkommen gedrucktes Schriftzeichen

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enthält also wenigstens ein nicht oder teilweise gedrucktes Element in der entsprechenden vorgegebenen Zone, oder ein Element, das sich über eine größere Zone als die vorgegebene Zone erstreckt, wenn Grate vorhanden sind. Ein und dasselbe Schriftzeichen kann beispielsweise gegebene Zonen enthalten, die fälschlicherweise nicht bedruckt sind, und bedruckte Zonen, die zu weit ausgedehnt sind. In diesem Fall besteht bei einer Erkennungsanordnung der zuvor angegebenen Art, die mit Hilfe einer Integrationslogik arbeitet, die Gefahr, daß ein Schriftzeichen unterdrückt wird, bei dem zahlreiche "gedruckte Punkte fehlen, bei dem die vorhandenen Punkte aber ohne Gefahr einer Verwechslung ' mit einem anderen Schriftzeichen kennzeichnend sind. Es kann auch vorkommen, daß zwei Zählerstände höher als die übrigen sind, ohne daß zwischen ihnen eine die Zweideutigkeit ausschließende Differenz besteht, obgleich das zu erkennende Schriftzeichen eigentümliche Elemente aufweist, die für die Erkennung ausreichend sind. Ein Zählerstand, der höher als die übrigen Zählerstände ist, kann auch zu einem Interpretationsfehler führen, wenn er auf Graten beruht.

Das Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Zeichenerkennungsanordnung, die eine sehr präzise Erkennung von Schriftzeichen ermöglicht, die Druckmängel aufweisen, welche Zweideutigkeiten hervorrufen, die durch die bekannten Erkennungsanordnungen nicht behoben werden.

Nach der Erfindung ist eine Zeichenerkennungsanordnung für die Erkennung von N Musterzeichen mit N Erkennungsschaltungen, die mittels Masken arbeiten, einer Freigabe- und Ausrichtschaltung und mit einer Entseheidungsschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß unter den Voraussetzungen, daß

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a) die Erkennungsanordnung von einem Zeichenspeicher ein Bild χ eines zu erkennenden Zeichens empfängt;

b) jede Erkennungsschaltung einem gegebenen Musterzeichen für die Erkennung des Bildes dieses Zeichens zugeordnet ist und eine Maskenschaltung sowie höchstens (N-1) Unterscheidungsschaltungen enthält;

c) ein Zeichen η ein beliebiges der N Musterzeichen ist und ein Zeichen i ein beliebiges der (N~1) von η verschiedenen Zeichen ist;

d) das Zeichen η statistisch durch Elemente E1 (n/i) gekennzeichnet ist, die ihm bezüglich des Zeichens i eigentümlich sind und es global von dem Zeichen i unterscheiden;

e) das Zeichen i statistisch durch Elemente gekennzeichnet ist, die es mit dem Zeichen η gemeinsam hat, durch Elemente E1 (i/n), die ihm bezüglich des Zeichens η eigentümlich sind, und durch spezifische Elemente E2 (i/n), die jeweils von einem eigentümlichen Element und von einem gemeinsamen Element abhängen und es örtlich von dem Zeichen η unterscheiden;

eine Erkennungsschaltung η eine Maskenschaltung und eine Unterscheidungsschaltung i enthält und die verschiedenen Schaltungen in der folgenden Weise bestimmt sind:

- die Maskenschaltung enthält eine erste Maske, die durch die Freigabeschaltung freigegeben wird, die ein erstes Entscheidungsniveau erlaubt und eine zweite Maske (M2)

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für ein zweites Entscheidungsniveau freigibt;

- die Unterscheidungsschaltung i enthält einen ersten Operator P1 (i)_n> der einerseits den Elementen E1 (n/i) und andererseits den Elementen E1 (i/n) zugeordnet ist, einen zweiten Operator P2 (i)_n> der den Elementen E2 (i/n) zugeordnet ist, und eine Verknüpfungsschaltung, deren beide Eingänge mit einem ersten Ausgang des Operators P1 (i)_n und mit dem Ausgang des Operators P2 (i)_n verbunden sind, während der zweite Ausgang des Operators P1 (i)_n mit der .Maskenschaltung sowie mit dem Ausgang der Verknüpfungsschaltung verbunden ist, wobei der Operator P1 (i)_n die Abschätzung ermöglicht, ob die Elemente des Bildes x, die einerseits den Elementen E1 (n/i) und andererseits den Elementen E1 (i/n) zugeschrieben werden können, durch Vergleich die Wahl zwischen den Zeichen η und i erlauben oder eine Zweideutigkeit anzeigen und in dem Fall, daß der Operator P1 (i)_n nicht für das Zeichen i optiert, der Operator P2 (i)_n die Anzeige ermöglicht, ob die Elemente E2 (i/n) nicht Elemente des Bildes χ sind, so daß eine Entscheidung-auf wenigstens 'einem Niveau in sicherer Weise zugunsten des Zeichens η bezüglich des Zeichens i getroffen werden kann;

- alle Unterscheidungsschaltungen, die in analoger Weise zu der Unterscheidungsschaltung i ausgebildet sind, sind parallel mit der Maskenschaltung verbunden, damit sie zu einer Entscheidung wenigstens auf einem Niveau durch die Erkennungsschaltung η beitragen;

- alle Erkennungsschaltungen, die in analoger Weise zu der Erkennungsschaltung η ausgebildet sind, sind über ihre der Schaltung analogen Maskenschaltungen mit einer Gruppe von

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■ Registern verbunden,. die in der Entscheidungsschaltung enthalten sind, so daß jede durch eine Erkennungsschaltung getroffene Entscheidung in einem der Register gespeichert wird und die periodische Abfragung dieser Register es der von der Freigäbeschaltung gesteuerten Entscheidungsschaltung ermöglicht, das erkannte Zeichen anzugeben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielshalber beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Darstellung von mehreren Inhalten des Schriftzeichenspeichers, mit dem die Zeichenerkennungsanordnung nach der Erfindung verbunden ist,

Fig. 2 ein Übersichtsschema der Erkennungsanordnung nach der Erfindung,

Fig. 3 das allgemeine Schema einer Erkennungsschaltung, die zu der Erkennungsanordnung nach der Erfindung gehört,

Fig. 4 ein Teilschema eines ersten Ausführungsbeispiels einer Erkennungsschaltung mit zwei Niveaus der Zeichenerkennungsanordnung nach der Erfindung,

Fig. 5 ein Teilschema eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Erkennungsschaltung mit zwei Niveaus der Zeichenerkennungsanordnung nach der Erfindung,

. Fig. 6 ein Teilschema einer Ausführungsform einer Erkennungsschaltung mit einem Niveau der Zeichenerkennungsanordnung nach der Erfindung,

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Fig. 7 eine Tabelle der Entscheidungen, die auf zwei Niveaus durch eine Erkerinungsschaltung der in Fig. 4 gezeigten Art getroffen werden,

Fig. 8 eine Darstellung - der Schriftzeichen und ihrer eigentümlichen Elemente, die von den Operatoren bestimmter Unterscheidungsschaltungen der erfindungsgemäßen Zeichenerkennungsanordnung in Betracht gezogen werden,

Fig. 9 ein Beispiel eines Operators, der mit den eigen- tümlichen Elementen von zwei Musterzeichen arbeitet, sowie eine geometrische Darstellung der Antworten, die der Operator in Abhängigkeit von den in dem Bild des zu erkennenden Schriftzeichens vorhandenen Elementen liefert,

Fig.10 einige Beispiele von deformierten Schriftzeichen, die durch den Operator von Fig. 9 erkannt werden,

Fig.11 zwei Beispiele von Operatoren und die spezifischen Elemente, die zwei Schriftzeichen in Bezug zueinander haben, auf welche sich diese Operatoren' beziehen,

Fig.12 einige Beispiele von deformierten Schriftzeichen, die durch die Operatoren von Fig. 11 erkannt werden und

Fig.13 einige Beispiele von deformierten Schriftzeichen, die jiurch die verschiedenen Operatoren der erfindungsgemäßen Zeichenerkennungsanordnung erkannt werdend

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Die folgende Beschreibung bezieht sich auf gedruckte Schriftzeichen der Sonderschrift OCRA, doch ist die beschriebene Anordnung nicht auf diese Art von Schriftzeichen beschränkt. Fig. 1 zeigt die Bilder von verschiedenen deformierten Schriftzeichen, wie sie im Speicher aufgezeichnet sind. Es ist insbesondere zu bemerken, daß die Schriftzeichen von Fig. 1a und 1b jeweils drei Striche enthalten, welche die den Schriftzeichen 3 und Q gemeinsamen Elemente sind. Das dem Schriftzeichen 3 in Bezug auf das Schriftzeichen Q eigentümliche Element ist ein mittlerer horizontaler Strich, während das dem Schriftzeichen Q in Bezug auf das Schriftzeichen 3 eigentümliche Element ein linker vertikaler Strich ist. Somit ermöglicht die Anordnung der sieben Punkte in der Mitte des Schriftzeichens von Fig. 1a, die einen Strichansatz darstellt, die Identifizierung des Schriftzeichens 3. In gleicher Weise ermöglichen die sieben Punkte links unten und die drei Punkte links oben bei dem Schriftzeichen von Fig. 1b, die wiederum zwei Ansätze eines Striches darstellen, die Identifizierung des Schriftzeichens □. Das in Fig. 1c dargestellte Schriftzeichen enthält zwei Striche, welche Elemente sind, die den Schriftzeichen 3, 9, D gemeinsam sind und einen Teil eines vertikalen Striches, der ein Element des Schriftzeichens *3 ist, aber auch als ein Teil eines Elements des Schriftzeichens D angesehen werden kann. In diesem Fall besteht offensichtlich eine Zweideutigkeit der Identifizierung zwischen den Schriftzeichen *3 und D . In gleicher Weise besteht für das Schriftzeichen von Fig. 1d eine Zweideutigkeit der Identifizierung zwischen den Schriftzeichen b und D. Dagegen weist das in Fig. 1e dargestellte Schriftzeichen keine Zweideutigkeit auf, da es keinen Strich oder Strichab-

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schnitt enthält, der zu einem anderen Schriftzeichen als zu dem Schriftzeichen D gehören könnte. Es ist also festzustellen, daß gewisse beträchtliche Verschlechterungen des Schriftbildes der Schriftzeichen keine Verwechslungsgefahr verursachen; dagegen verursachen andere Verschlechterungen eine Zweideutigkeit, die nur durch Auswertung von sehr spezifischen Kennzeichen des Schriftbildes behoben werden kann, so daß diese Kennzeichen eine große Bedeutung annehmen.

Die nachstehend beschriebene Erkennungsanordnung ist so ausgebildet, daß sie statistisch gewählte Elemente berücksichtigt, so daß sie kein Schriftzeichen verwirft, selbst wenn es stark verschlechtert ist, soweit in seinem Schriftbild noch Kennzeichen vorhanden sind, die es nicht zweideutig machen. Wegen des zufälligen Charakters der Schriftbilder der zu erkennenden Schriftzeichen werden die statistisch repräsentativen Elemente, die nach einem Verfahren und nach Kriterien bestimmt werden, die von dem besonderen zu lösenden Problem abhängen, hier nicht beschrieben. Die später angegebenen Beispiele definieren jedoch die wesentlichen -Eigenschaften der Anordnung und ihrer Möglichkeiten.

Es sind N Musterzeichen vorgesehen, die mit den Ziffern von 1 bis N bezeichnet sind, wozu insbesondere die Schriftzeichen gehören, die mit n, i und j bezeichnet werden. Die Erkennungsanordnung von Fig. 2 enthält N Erkennungsschaltungen 1, 2 ... n... N, die jeweils einem der N Musterzeichen zugeordnet sind; diese Erkennungsschaltungen sind parallel zwischen einem Schriftzeichenspeicher 10 und zwei in einer

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Entscheidungsschaltung 13 enthaltenen Registergruppen 11 und 12 angeordnet. Eine Freigabe- und Gesamtausrichtschaltung 14, deren Eingang mit einer Gruppe von Speicherstellen des Schriftzeichenspeichers 10 verbunden ist, hat einen Ausgang 15» der parallel mit den N Erkennungsschalungen verbunden ist, und einen Ausgang 16, der mit der Entscheidungsschaltung 13 verbunden ist. Die mit bekannten Mitteln ausgebildete Schaltung 14 führt die Funktionen der Segmentierung, der Gesamtausrichtung und der Freigabe durch. Die Segmentierung besteht darin, ein Schriftzeichenschlußsignal zu erzeugen, das vom Ausgang 16 zu der Entscheidungsschaltung 13 geschickt wird und die Auswertung des von den Ausgängen der Erkennungsschaltung stammenden Inhalts der Register und dann deren Löschung auslöst. Die Gesamtausrichtung entspricht der Gesamtheit der Lagen, für welche das im Schriftzeichenspeicher 10 vorhandene Bild noch als richtig ausgerichtet für das betreffende Schriftzeichen angesehen werden kann. Die Freigabe besteht darin, die Lagen zu begrenzen, für welche der Inhalt des Schriftzeichenspeichers 10 durch die Gesamtheit der N Erkennungsschaltungen berücksichtigt wird, die zu diesem Zweck ein Signal vom Ausgang 15 der Freigabeschaltung 14 empfangen.

Die beiden Entscheidungen, die durch die Erkennungsschaltung ri von Fig. 2 auf zwei Niveaus getroffen werden, werden in dem Register 17 bzw. in dem Register 18 der Registergruppen 11 und 12 gespeichert. Somit wird jede Entscheidung, die von einer der Erkennungsschaltungen auf einem Niveau getroffen wird, in einem Register gespeichert. Durch Abfragung der Registergruppen 11 und 12 bei der Abgabe eines Signals vom

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Ausgang 16 der Schaltung 14 ermöglicht die Entscheidungsschaltung 13 die Erkennung eines Schriftzeichens, das durch eine einzige Erkennungsschaltung identifiziert worden ist, oder die Verwerfung dieses Schriftzeichens, wenn es von mehreren Erkennungsschaltungen identifiziert worden ist oder von keiner einzigen Erkennungsschaltung identifiziert worden ist.

Die Erkennungsschaltung η von Fig. 2 ist auch in Fig. 3 mit ihren Verbindungen mit dem Schriftzeichenspeicher 10, dem Ausgang 15» der Freigabeschaltung 14 und den Registern 17 und 18 der Entscheidungsschaltung 13 dargestellt. Diese Erkennungsschaltung enthält höchstens (N-1) Unterscheidungsschaltungen 1 i (N-1). Die Ansprechsignale,

welche diese Unterscheidungsschaltungen aufgrund der vom Schriftzeichenspeicher 10 zugeführten Informationen liefern, werden an jeweils zwei Ausgängen, wie den Ausgängen 19 und 20 der Unterscheidungsschaltung i, zu einer Maskenschaltung 21 übertragen. Die beiden Ausgänge dieser Maskenschaltung sind mit dem Register 17 bzw. dem Register 18 verbunden. Somit sind die beiden von der Erkennungsschaltung η getroffenen Entscheidungen das Ergebnis des Ansprechens aller Unterscheidungsschaltungen 1 i (N-1).

Da die in jeder Erkennungsschaltung, wie der Erkennungs-* schaltung η von Fig. 3, enthaltenen Unterscheidungsschaltungen einander analog sind, sind nur die beiden Unterscheidungsschaltungen i und j in Fig. 4,.5 und 6 dargestellt. Fig. 4 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Erkennungsschaltung η mit zwei Entscheidungsniveaus, die mit den beiden Registern 17 und 18 der Entscheidungsschaltung 13 von Fig. 2 und 3 verbunden ist. Die Unter-

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Scheidungsschaltungen i und j sind jeweils mit einer gegebenen Gruppe von Speicherstellen des Schriftzeichenspeichers 10 verbunden (wobei die entsprechenden Verbindungen in Fig. 4, 5 und 6 nicht dargestellt sind, damit diese Figuren nicht überladen werden); jede Unterscheidungsschaltung hat ferner zwei Ausgänge, die mit der Maskenschaltung 21 verbunden sind. Die Unterscheidungsschaltung i enthält zwei Operatoren P1 (i) und P2 (i)_n sowie eine Verknüpfungsschaltung L. Die Unterscheidungsschaltung 3 enthält zwei Operatoren P1 (3)_n und P2 (O)_n sowie eine Verknüpfungsschaltung L. Die Maskenschaltung .13 enthält zwei Masken M1 und M2 in Form won Und-Schaltungen, deren Ausgänge mit dem Register 17 bzw. mit dem Register 18 verbunden sind. Die Maske M1 wird durch die Freigabeschaltung 14 freigegeben, während die Maske M2 durch die Maske M1 freigegeben wird, Die Operatoren P1 (i)_n> P2 (i)_n, P1 (ä)_n> P2 (o)_n sind aufgrund der folgenden Elemente gebildet:

E1 (n/i), E1 (i/n), E2 (i/n), E1 (n/j), E1 (j/n), E2 (j/n).

Die Elemente E1 (n/j) sind die Elemente, die dem Schriftzeichen η gegenüber dem Schriftzeichen j eigentümlich sind. Die Elemente E1 (j/n) und E2 (j/n) sind die Elemente, die dem Schriftzeichen j gegenüber dem Schriftzeichen η eigentümlich und spezifisch sind. Die Verbindungen der Unterscheidungsschaltungen i und j mit dem Schriftzeichenspeicher 10 erfolgen durch die Operatoren P1 (i)_n» P2 (i)_n» P1 (3)_n> P2 (ό)_η> wobei das Vorhandensein eines Signals am Ausgang 22 des Operators P1 (i)_n die Angabe ermöglicht, daß die Elemente des analysierten Bildes x, die den Elementen E1 (i/n) zugeschrieben werden können, das Über-

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gewicht über die Elemente haben, die den Elementen E1 (n/i) zugeschrieben werden können, d.h., daß für das Schriftzeichen i optiert wird. Das Vorhandensein eines Signals am Ausgang 23 des Operators P1 (i) zeigt eine Option zu Gunsten des Schriftzeichens η an. Wenn kein Signal an den Ausgängen 22 und 23 erscheint, ist der Operator P1 (i)_n neutral, d.h., daß eine Zweideutigkeit besteht. In gleicher Weise zeigt der Operator P1 (O)_n an seinem Ausgang 24 eine Option zu Gunsten des Schriftzeichens ό und an seinem Ausgang 25 eine Option zu Gunsten des Schriftzeichens η an. Das Fehlen eines Signals an den Ausgängen 24 und 25 zeigt eine durch den Operator P1 O)_n nicht behobene Zweideutigkeit an. Das Vorhandensein eines Signals am Ausgang 26 des Operators P2 (i)_n zeigt an, daß die Elemente E2 (i/n) in dem analysierten Bild χ nicht vorhanden sind. In gleicher Weise zeigt das Vorhandensein eines Signals am Ausgang 27 des Operators P2 (ü)_n an, daß die Elemente E2 (a/n) in dem Bild χ nicht vorhanden sind. Alle Eingänge der Maske M1 mit Ausnahme des Freigabeeingangs 28 negieren die von den verschiedenen Unterscheidungsschaltungen stammenden Signale und insbesondere die von den Ausgängen 22 und 24 der Operatoren P1 (i)_n und P1 (ü)_n der Unters ehe idungs schaltungen i und j stammenden Signale. Wenn somit keine Unterscheidungsschaltung ein Signal zu der Maske M1 schickt, wenn also keine Option zu Gunsten eines Schriftzeichens getroffen wird, das von dem Schriftzeichen η verschieden ist, erscheint ein Signal am Ausgang 29 der Maske M1, das einer Entscheidung auf einem ersten Niveau der Erkennungsschaltung η zu Gunsten des Schriftzeichens η äquivalent ist, die besagt, daß dieses Schriftzeichen möglich ist. Das Register 17 ermöglicht die Aufzeichnung _t

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dieses Ergebnisses in Binärform während einer durch die Schaltung 14 bestimmten Periode. Wenn dagegen wenigstens ein Signal zu der Maske M gelangt, fehlt das Signal am Ausgang 29, was bedeutet, daß durch den anderen Zustand des Registers 17 angezeigt wird, daß das Bild χ nicht als Schriftzeichen η erkannt wird. Die Verknüpfungsschaltungen L der Unterscheidungsschaltungen i und j von Fig. 4 sind Oder-Schaltungen. Somit erscheint ein Signal am Ausgang 30 der Oder-Schaltung L der Unterscheidungsschaltung i, wenn wenigstens eine der beiden Operatoren P1 (i)_n und P2 (i)_n ein Signal abgibt. Das gleiche gilt für die Oder-Schaltung L der Unterscheidungsschaltung 3» die an ihrem Ausgang 31 ein Signal zu der Maske M2 schickt, wenn wenigstens einer der beiden Operatoren P1 Cd)_n und P2 (j)_n ein Signal liefert. Die von den Oder-Schaltungen L stammenden Signale werden von der Maske M2 nur dann'berücksichtigt, wenn diese durch den Ausgang 29 der Maske M1 freigegeben wird, d.h., wenn kein Operator, wie der Operator P1 (i)_n> zu Gunsten eines Schriftzeichens optiert, das nicht das Schriftzeichen n. ist. Die Maske M2 liefert nur dann ein Ausgangssignal, wenn alle Operatoren P1, wie die Operatoren P1 (i) und P1 (3)_n zu Gunsten des Schriftzeichens η optieren, oder wenn einige dieser Operatoren neutral sind, während die entsprechenden Operatoren P2, wie die Operatoren P2 (i)_n und P2 (ö)_n, zu Gunsten des Schriftzeichens η optieren. In diesem Fall wird von der Erkennungsschaltung η eine Entscheidung auf einem zweiten Niveau zu Gunsten des Schriftzeichens η getroffen, die besagt, daß es sich mit Sicherheit um das Schriftzeichen η handelt, und dieses Resultat wird im Register 18 aufgezeichnet. Der in Fig. 4 dargestellte Operator P1 Ci)_n

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ist mehrfach ausnutzbar, soweit die Schriftzeichen η und i gemeinsame Elemente haben, welche durch eine gemeinsame Erfassung die Berücksichtigung der Elemente E1 (n/i) und E1 (i/n) ermöglichen. Somit können die Klemmen 22 und 23 mit der Unterscheidungsschaltung η der Erk ennungs schaltung i verbunden sein, die der Erkennungsschaltung η analog ist.

Die Einführung von mehrfach ausnutzbaren Operatoren, in die sich mehrere .Erkennungsschaltungen teilen können, ergibt somit eine Verringerung der logischen Schaltungen in der Erkennungsanordnung. Dagegen ist der in Fig. 4 dargestellte Operator PI (o)_n nicht mehrfach ausnutzbar,

soweit die Schriftzeichen η und j keine ausreichende Anzahl von gemeinsamen Elementen haben, die durch eine gemeinsame Erfassung die Berücksichtigung der Elemente E1 (n/o) und E1 (j/n) ermöglichen. Dies ist beispielsweise für die Schriftzeichen h und 9 der Fall.

Eine andere Ausführungsform der Erkennungsschaltung η ist in Fig. 5 gezeigt. Die Ausgänge 23 und 25 der Operatoren P1 (i)_n und P1 (ö)_n sind mit einer Majoritätslogikschaltung 32 verbunden, zusammen mit den entsprechenden Ausgängen der analogen anderen Operatoren der Erkennungsschaltung n. Der Ausgang 33 dieser Majoritätslogikschaltung 32 ist mit einem der Eingänge der Maske M1 verbunden. Da somit der Schwellenwert der Schaltung 32 durch eine gegebene Anzahl s von Ausgangssignalen der Operatoren P1 (i)_n> P1 (ö) usw. bestimmt ist, wird die Maske M nur dann freigegeben, wenn dieser Schwellenwert erreicht ist, d.h. dann,wenn eine Mindestzahl s von Unterscheidungsschaltungen zu Gunsten des Schriftzeichens η optiert hat. Die Einführung der Schal-

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tung 32 ergibt also eine strengere Entscheidung durch die Masken M1 und M2 als im Fall der Erkennungsschaltung η von Fig. 4

Eine vereinfachte Ausführungsform der Erkennungsschaltung η und der Entscheidungsschaltung 13 von Fig. 4 ist in Fig. 6 gezeigt. Bei dieser Ausführungsform ist das Register 17 fortgelassen, so daß die Maske M1 keine Entscheidung auf einem ersten Niveau liefert, sondern nur zur Freigabe der Maske M2 dient, damit von dieser eine einzige Entscheidung getroffen wird, die im Register 18 aufgezeichnet wird. Die Entscheidungsschaltung 13 (von Fig. 2) enthält also nur die Registergruppe 12. Wie im Fall von Fig. 5 sind die von der Erkennungsschaltung von Fig. 6 getroffenen Entscheidungen strenger als die Entscheidungen der Erkennungsschaltung von Fig. 4.

Fig. 7 zeigt als Beispiel eine zusammenfassende Tabelle der Entscheidungen, welche von den Erkennungsschaltungen η und i (ohne Majoritätslogikschaltung) in Abhängigkeit von den von ihren Unterscheidungsschaltungen i und η gelieferten Anzeigen auf zwei Niveaus getroffen werden. Die in die Tabelle eingetragenen Parameter entsprechen den folgenden Daten:

A Ausrichtung und Freigabe erfüllt, wobei alle Operatoren P1 der Erkennungsschaltung n, abgesehen von dem Operator P1 (i)_n> für das Schriftzeichen η "sicher? oder "neutral" anzeigen;

B Ausrichtung und Freigabe erfüllt, wobei alle Operatoren P1 der Erkennungsschaltung i, abgesehen von dem Operator

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P1 (η)_Α, für das Schriftzeichen i "sicher" oder "neutral" anzeigen;

a — Sie Operatoren P1 (abgesehen vom Operator P1 (i) ) sind neutral, wobei die zugehörigen Operatoren P2 für das Schriftzeichen η optieren;

b — es ist ein Operator P1 (der nicht der Operator Pi(i)_n ist) vorhanden, der neutral ist, wobei der zugehörige Operator P2 nicht für das Schriftzeichen η optiert;

c — die Operatoren P1 (abgesehen von dem Operator P1 (n).) sind neutral, wobei die zugehörigen Operatoren P2 für das Schriftzeichen i optieren;

d — es ist ein Operator P1 (der nicht der Operator P1 (n)^ ist) vorhanden, der neutral ist, wobei der zugehörige Operator P2 nicht für das Schriftzeichen i optiert;

neutral V Angabe der verschiedenen Optionen, die durch die i J Operatoren P1 (i)_ und P1 (n). getroffen worden sind;

D (n) - entspricht der Option des Operators P2 (i)_n zu Gunsten des Schriftzeichens n; ■

D (i) - entspricht der Option des Operators P2 (n)_± (der Unterscheidungsschaltung η der Erkennungsschaltung i) zu Gunsten des Schriftzeichens i;

V - entspricht einer der drei Bedingungen: Ausrichtung oder Freigabe oder Operator P1 (I)_n (bzw. Operator P1 (n)_±) ungültig.

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Fig. 7 zeigt insbesondere, daß dann, wenn die Bedingungen

A, a für die Erkennungsschaltung η und.die Bedingungen

B, b:für die Erkennungsschaltung i erfüllt sind:

- eine Mehrfachentscheidung zu Gunsten der Schriftzeichen η und.i in den folgenden Fällen besteht:

1. der Operator P1 (i)_n optiert zu Gunsten des Schriftzeichens n, wobei zugleich entweder der Operator P1 (n). zu Gunsten des Schriftzeichens i optiert oder der Operator P1 (n). neutral ist und der Operator P2 (n). zu Gunsten des Schriftzeichens i optiert;

2. der Operator P1 (n)< optiert zu Gunsten des Schriftzeichens i, wobei zugleich entweder der Operator P1 (i)_n zu Gunsten des Schriftzeichens η optiert oder der Operator P1 (i) neutral ist und der Operator P2 (i)_ zu Gunsten des Schriftzeichens i optiert;

3. der Operator P1 (i)_n ist neutral und der Operator P2 (i)_n optiert zu Gunsten des Schriftzeichens n, wobei zugleich der Operator P1 (n)_i neutral ist und der Operator P2 Cn)₁ zu Gunsten des Schriftzeichens i optiert;

- eine eindeutige Entscheidung zu Gunsten des Schriftzeichens i getroffen wird, wenn der Operator P1 (n). zu Gunsten des Schriftzeichens i optiert, der Operator P1 (i)_n neutral ist und der Operator P2 (i) nicht zu Gunsten des Schriftzeichens η optiert;

- eine eindeutige Entscheidung zu Gunsten des Schriftzeichens η getroffen wird, wenn der Operator P1 (i)_n zu Gunsten des Schriftzeichens η optiert, der Operator

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P1 (η), neutral ist und der Operator P2 (n)_± nicht zu Gunsten des Schriftzeichens i optiert:

- eine leere Entscheidung getroffen wird, wenn die Operatoren P1 (i)_n und P1 (n). neutral sind und die Operatoren P2 (i)_n und P2 Cn)₁ nicht zu Gunsten der Schriftzeichen η bzw. i optieren.

Die in Fig. 7 gestrichelt eingerahmten Entscheidungen sind die Entscheidungen, die von der Maske M2 auf dem zweiten Niveau getroffen werden, das "hartes Niveau" genannt wird, im Gegensatz zu dem "weichen Niveau", womit das erste Niveau bezeichnet wird. Diese Benennung ist dadurch gerechtfertigt, daß eine Entscheidung auf dem zweiten Niveau nur insoweit getroffen werden kann, als auf dem ersten Niveau eine Entscheidung zu Gunsten des Schrift zeichens getroffen worden ist, dem die Erkennungsschaltung zugeordnet ist. Sie ist ferner dadurch gerechtfertigt, daß eine Entscheidung auf dem zweiten Niveau die Operatoren P2 eingreifen läßt, welche mit örtlichen und spezifischen Kennzeichen der Schriftzeichen arbeiten, denen sie zugeordnet sind, im Gegensatz zu den allgemeinen und lässigen Kennzeichen, die von den Operatoren P1 berücksichtigt werden. Die Register der Registergruppe 11 von Fig. 2 für die Aufzeichnung der Entscheidungen auf den weichen Niveaus werden w-eiche Register genannt. Die Register der Registergruppe 12 von Fig. 2 für die Aufzeichnung der Entscheidungen auf den harten Niveaus werden harte Register genannt.

Somit arbeitet die Entscheidungsschaltung 13 der Zeichenerkennungsanordnung in folgender Weise:

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1. Sie fragt alle weichen Register nach einer Entscheidung auf dem weichen Niveau ab:

	Verwerfen durch leere Entscheidung
	Eindeutige Entscheidung zugunsten des betreffen den Schriftzeichens
	Mehrfachentscheidung
	LSter nach einer Entscheidung
Kein Register eingestellt
Ein einziges Register eingestellt
Mehrere Register eingestellt
2. Sie fraet alle harten Res:

auf dem harten Niveau ab:

Kein Register eingestellt	Verwerfen durch leere Entscheidung
Ein einziges Register eingestellt	Eindeutige Entscheidung zugunsten des betreffen den Schriftzeichens
Mehrere Register eingestellt	Verwerfen durch Mehrfachentscheidung

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Fig. 8 zeigt als Beispiel die (durch die weißen Abschnitte dargestellten) gemeinsamen Elemente und die (durch die schraffierten Abschnitte dargestellten) eigentümlichen Elemente, die statistisch für die Schriftzeichen fl und O, die Schriftzeichen 5 und Q sowie die Schriftzeichen fi und 5 definiert worden sind, damit die Operatoren P1 realisiert werden können, die den Operatoren P1 (i)_n undP1 (j)_n von Fig. 4, 5 und 6 äquivalent sind. Es ist zu bemerken, daß die in Betracht gezogenen eigentümlichen Elemente der Anzahl nach von einem Schriftzeichen zum anderen nach Ausdehnung und nach Lage in den Strichen variieren, von denen sie einen Teil bilden. Die Wahl dieser Elemente erfolgt im wesentlichen dadurch, daß die kennzeichnungskräftigsten gedruckten Zonen eines Schriftzeichens ausgewählt werden, die zwischen zwei Zonen liegen, die das Schriftzeichen mit einem anderen Schriftzeichen gemeinsam hat.

Die durch volle Linien begrenzten Zonen in Fig. 9a sind Elemente, die den Schriftzeichen Ξ und D gemeinsam sind, • während die durch unterbrochene Linien begrenzten Zonen die diesen Schriftzeichen eigentümlichen Elemente sind. Die Zone E ist das dem Schriftzeichen Ξ eigentümliche Element, und die Zonen C und D sind die dem Schriftzeichen D eigentümlichen Elemente. Der Operator P1 der dem Operator P1 (i)_n von Fig. 4, 5 und 6 äquivalent ist, ist an eine solche Gruppe von Speicherstellen des Schriftzeichenspeichers 10 angeschlossen, daß er die Elemente C, D, E sehen kann, wenn das untersuchte Bild χ im Speicher ausgerichtet ist. Ein hier nicht dargestellter Elementendetektor, der beispielsweise aus Rechenverstärkern gebildet ist, wertet die im Bild χ vorhandenen Elemente aus, die einerseits dem eigentümlichen Element E

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und andererseits den eigentümlichen Elementen C und D zugerechnet werden können, und er zeigt durch einen Binärcode das Fehlen oder das teilweise oder vollständige Vorhandensein jedes der drei Elemente C, D, E an. Dieser Binärcode kann beispielsweise der folgenden Tabelle entsprechen:

Elemente	Vollständig vorhanden	Teilweise vorhanden	fehlt
E E1 E2 C C1 C2 D D1 D2	1 1 1 1 1 1	1 0 1 0 1 d	OO OO OO

Die Auswertung der überwiegenden Elemente des Bildes χ (die den eigentümlichen Elementen E, C, D zugerechnet werden können), welche die Option zu Gunsten eines der beiden Schriftzeichen 5 und D ermöglicht, erfolgt beispielsweise gemäß der Darstellung von Fig. 9b. Der Vergleich der Bestandteile E1 und E2 erfolgt durch ihre logische Subtraktion in der Schaltung 34, d.h. durch die Summierung der Komponenten C1, C2, D1, D2 und der komplementären Komponenten El", E2. Im- Fall des zuvor angegebenen Codes ist es beispielsweise durch Vergleich des

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Ergebnisses S der Summierung mit zwei einstellbaren Schwellenwerten Θ1 = 2 und 92 = 4 in zwei Differenzverstärkern 35 und 36 möglich, für S< 2 eine Option zu Gunsten des Schriftzeichens Ξ anzugeben und für S ^4 nach Negation des Ausgangssignals des Verstärkers 36 eine Option zu Gunsten des Schriftzeichens D anzugeben. Fig. 9c zeigt eine dreidimensionale geometrische Darstellung der vom Operator P1 (5)ßin Abhängigkeit von den dem Bild χ eigentümlichen veränderlichen (E1, E2), (C1, C2), (D1, D2) und S getroffenen Optionen. So entspricht der Wert S=O den Werten: E1 = 1, Ci = 0, C2 ?= 0, D1 = 0, D2 = 0, d.h., daß nach dem gewählten Code in dem Bild χ das Element E vollständig vorhanden ist und die Elemente C und D fehlen. Der sich aus den Werten E1 = 1, E2 = 2 mit C1 oder D1 = 1 und C1 = D1 =0 ergebende Wert S = 1 entspricht dem vollständigen Vorhandensein des Elements E und dem teilweisen Vorhandensein eines der beiden Elemente C und D, Der sich aus den Werten E1 =-1, E2 = 0 mit C1 = C2 = D1 = D2 = 0 ergebende Wert S = entspricht ausschließlich dem teilweisen Vorhandensein des Elements E. Eine Option zu Gunsten des Schriftzeichens Ξ ist in diesen drei Fällen ohne weiteres gerechtfertigt. In gleicher Weise kann man aus Fig. 9c ablesen, daß eine Option zu Gunsten des Schriftzeichens D in den folgenden Fällen getroffen wird:

1. Die Elemente C und D sind vollständig vorhanden, während das Element E entweder fehlt (S = 6) oder teilweise vorhanden ist (S = 5) oder vollständig vorhanden ist (S = 4).

2. Eines der Elemente C und D ist vollständig vorhanden, während das andere teilweise vorhanden ist, wobei das

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Element E entweder fehlt (S = 5) oder teilweise vorhanden ist (S = 4).

3. Eines der Elemente C und D ist vollständig vorhanden, während das andere Element fehlt, wobei das Element E fehlt (S = 4).

Fig. 10 zeigt Beispiele, für welche der Operator P1 _n in der Lage ist, zur Erkennung von deformierten Schriftzeichen beizutragen. So werden die Schriftzeichen von Fig. 10a und 10b" als Schriftzeichen E erkannt, die Schriftzeichen von Fig. 10c, d, e als Schriftzeichen D, ebenso wie das Schriftzeichen von Fig. 1Of (wegen des Uberwiegens der vollständig vorhandenen Elemente C und D).

Die Schaltungen von Fig. 11d und 11h sind Operatoren P2 (H)₃ und P2 (3)_q, die den Operatoren P2 (i)_n bzw. P2 (j)_n von Fig. 4, 5 und 6 analog sind. Die schraffierten Zonen F, G, H, I von Fig. 11a, b, c,- d, e, f, g stellen Gruppen von Markierungsstellen des Schriftzeichenspeichers 10 dar, in Bezug auf welche die horizontalen Striche des Bildes χ (falls vorhanden) ausgerichtet werden können, wenn jede dieser Zonen die Mitte eines Strichs einnimmt. Dies ist der Fall bei den Zonen F und i, die jeweils in die Mitte eines von zwei horizontalen Strichen des Schriftzeichenbildes von Fig. 11a gebracht sind. In Fig. 11b ist die Zone F zentriert, während in Fig. 11c die Zone I zentriert ist. In Fig. 11e sind die Zonen G und H zentriert, während in Fig. 11f und 11g die Zone G bzw. die Zone H zentriert ü. Die spezifischen Elemente, welche die Operatoren P2 (¹J)₃ und P2 (3)q von Fig. 11d und 11h definieren, sind Abstände von horizontalen Strichen, welche durch bestimmte relative Lagen der Zonen F, G, H, I zueinander bestimmt ^v sind. So wird für den Operator P2 (q)₃ das Bild eines

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Schriftzeichens als Schriftzeichen 3 erkannt, wenn die Zonen F, G, H, I keine relativen Lagen einnehmen, die den horizontalen Strichen eines Schriftzeichens "3 entsprechen, wie es der Fall ist, wenn die Zone F auf den oberen Strich zentriert ist und gleichzeitig die Zone H im Innern des unteren Striches liegt (wie in Fig. 11b), oder wenn die Zone I auf den unteren Strich zentriert ist und die Zone G im Inneren des oberen Strichs liegt. Der Operator P2 (3)q von Fig. 11d ist also durch die folgenden Bedingungen definiert:

- die Zone F ist ausgerichtet, und die Zone H liegt außerhalb des unteren Strichs (H weiß) oder

- die Zone I ist ausgerichtet, und die Zone G liegt außerhalb des oberen Strichs (G weiß).

Die Detektoren, welche die Untersuchung der Lage der verschiedenen Zonen in Bezug auf die genannten Striche ermöglichen, sind mit an sich bekannten Mitteln realisiert. Die Und-Schaltung 37 von Fig. 11d, die an zwei dieser Detektoren angeschlossen ist, liefert ein Ausgangssignal, wenn die Bedingungen "F ausgerichtet" und ^WH weiß" erfüllt sind. In gleicher Weise liefert die an zwei weiteren Detektoren angeschlossene Und-Schaltung 38 ein Ausgangssignal, wenn die Bedingungen ^WI ausgerichtet" und ¹¹G weiß" erfüllt sind. Wenn die Oder-Schaltung 39-wenigstens ein Signal von den Und-Schaltungen 37 und 38 empfängt, zeigt sie durch ihr Ausgangssignal an, daß die in der Erkennungsschaltung 3 enthaltene Unterscheidungsschaltung R eine Option zu Gunsten des Schriftzeichens 3 getroffen hat. Dies ist für das Bild eines Schriftzeichens der in

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Fig. 11a dargestellten Art der Fall.

In gleicher Weise erkennt der Operator P2 (3)q das Bild eines Schriftzeichens als *3 , wenn die Zonen F, G, H, I keine relativen Lagen einnehmen, die den horizontalen Strichen eines Schriftzeichens 3 entsprechen, wie es dann der Fall ist, wenn die Zone G zentrisch zum oberen Strich liegt und gleichzeitig die Zone I im Innern des unteren Strichs liegt (wie in Fig. 11f), oder wenn die Zone H zentrisch zum unteren Strich liegt und gleichzeitig die Zone F im Innern des oberen Strichs liegt (wie in Fig. 11g). Der Operator P2 (3)q enthält zwei Und-Schaltungen 40 und 41, die ein Ausgangssignal liefern, wenn die folgenden Bedingungen erfüllt sind:

- die Zone H ist ausgerichtet, während die Zone F außerhalb des oberen Striches liegt (F weiß);

- die Zone G ist ausgerichtet, während die Zone I außerhalb des unteren Striches liegt (I weiß).

Wenn die Oder-Schaltung 42 wenigstens ein Signal von den Und-Schaltungen 40 und 41 empfängt, zeigt sie an ihrem Ausgang an, daß die in der Erkennungsschaltung H enthaltene Unterscheidungsschaltung 3 eine Option zugunsten des Schriftzeichens "3 getroffen hat.

Die Fig. 12a, b, c zeigen drei Beispiele von Schriftzeichenbildern, die eine (in der Erkennungsschaltung 3 enthaltene) Unterscheidungsschaltung Ί durch ihre Operatoren P1 (q)₃ und P2 (3)q erkennen kann, die den Operatoren von Fig. 9b bzw. 11d analog sind. So wird für das Schriftzeichenbild von Fig. 12a eine Entscheidung zu Gunsten

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des Schriftzeichens 3 durch den Operator P1 («3)₃ getroffen, der mit den Elementen J und K arbeitet. In den Fällen von Fig. 12b und Fig. 12c besteht für den Operator P1 (q)₃ eine Zweideutigkeit, und in diesem Fall trifft der Operator P2 (¹B)₃ eine Entscheidung zu Gunsten des Schriftzeichen 3 durch Auswertung des Abstands der horizontalen Striche wie im Fall des Operators von Fig. 11d. Die Fig. 12d, e, f zeigen drei weitere Beispiele von Schriftzeichenbildern, die eine (in der Erkennungsschaltung "3 enthaltene) Unterscheidungsschaltung 3 durch ihre Operatoren P1 (3)g und P2 (3)q erkennen kann, die den Operatoren von Fig. 9b bzw. von Fig. 11h analog sind. So trifft der Operator P1 (3)g im Fall von Fig. 12d eine Entscheidung zu Gunsten des Schriftzeichens R, wobei er die gleichen Elemente J und K wie der Operator P1 (I)₃ berücksichtigt. Die Schriftzeichenbilder von Fig. 12e und Fig. 12f erzeugen eine Zweideutigkeit für den Operator P1 (3)g. In diesem Fall trifft der Operator P2 (3)q, wie derjenige von Fig. 11h, eine Entscheidung zu Gunsten des Schriftzeichens *3 durch Auswertung des Abstands der horizontalen Striche der beiden Bilder.

Die Operatoren von Fig. 11d und von Fig. 11h stützen sich nach der vorstehenden Beschreibung auf spezifische Schriftzeichenelemente, die jeweils zwei horizontale Striche umfassen, deren Abstand verschieden ist, wie es bei. dem Schriftzeichenpaar 3 und "3 der Fall ist. Im Fall eines Schriftzeichenpaares nach Art der Schriftzeichen 3 und D sind die spezifischen Elemente der Schriftzeichen 3 und D, welche die Realisierung der Operatoren P2 (3)g und P2 (Q)₃ ermöglichen, beispielsweise Strichansätze, wie sie durch die örtlich begrenzten Zonen 43 und 44 in Fig. 13b, c, e, f, g, h und i dargestellt sind. Diese Figuren und auch die Figuren 13a und

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zeigen, wie in Fig. 12, in welchen Fällen und wann die Operatoren P2 gegenüber den Operatoren P1 (der gleichen Unterscheidungsschaltungen) für Entscheidungen auf dem "weichen" Niveau bzw« auf dem "harten" Niveau eingreifen.

Im Fall von Fig. 13a wird eine einzige Entscheidung auf dem "weichen" Niveau für die Erkennung des Schriftzeichens Π getroffen, und zwar dadurch, daß der Operator P1 (3)g der Erkennungsschaltung D eine Option zu Gunsten des Schriftzeichens D trifft. Im Fall von Fig. 13b erfolgt zunächst eine Mehrfaohentscheidung auf dem "weichen" Niveau durch die Operatoren P1 (D)₃ und P1 (3J_n der Erkennungsschaltungen 3 und D, die neutral bleiben. ' Der zur Unterscheidungsschaltung D der Erkennungsschaltung 3 gehörende Operator P2 (D)-, greift dann aufgrund der spezifischen Elemente 43 ein, damit das Schriftzeichen 3 auf einem "harten" Niveau durch die Erkennungsschaltung 3 verworfen wird. Dagegen greift der zur Unterscheidungsschaltung 3 der Erkennungsschaltung D gehörende Operator P2 (3)q aufgrund der spezifischen Elemente 44 ein, damit eine eindeutige Entscheidung zu Gunsten des Schriftzeichens D auf dem "harten" Niveau durch die Erkennungsschaltung D getroffen wird. Das Schriftzeichen von Fig. 13c wird auf einem "weichen" Entscheidungsniveau als Schriftzeichen D durch Eingreifen des Operators P1 (3)g der Erkennungsschaltung D erkannt, ohne daß der Operator P2 (3)« befragt wird. In gleicher Weise wird das Schriftzeichen von Fig. 13d auf einem "weichen" Entscheidungsniveau der Erkennungsschaltung 3 als Schriftzeichen 3 erkannt, ohne daß der Operator P2 (Q)₃ befragt wird. Das Schriftzeichen von Fig. 13e erzeugt eine Zweideutigkeit für die Operatoren P1 (O)₃ und P1 (3)_Q

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der Erkennungsschaltungen 3 und D. Die Befragung der Operatoren P2 (D)₃ und P2 (3)_n ergibt dann eine Entscheidung auf einem "harten" Niveau zugunsten des Schriftzeichens 3 durch die Erkennungsschaltung 3 und ein Verwerfen auf einem "harten" Niveau durch die Erkennungsschaltung D. Hinsichtlich des Schriftzeichens von Fig. 13f greift der Operator P1 (D)₃ für eine Entscheidung auf einem "weichen" Niveau zu Gunsten des Schriftzeichens 3 ein, ohne daß der Operator P2 befragt wird; Die Schriftzeichen von Fig. 13g und 13h erzeugen Zweideutigkeiten£3r die Operatoren P1 (D)₃ und P1 (3)g. Im Fall von Fig. 13g greifen die Operatoren P2 (D)₃ und P2 (3)_D für eine Entscheidung auf einem "harten" Niveau zu Gunsten der Schriftzeichen 3 und .D durch die Erkennungsschaltungen 3 und D ein. Eine Mehrfachentscheidung auf einem "harten" Niveau wird dann durch die Erkennungsanordnung getroffen. Dagegen greifen im Fall von Fig. 13h die gleichen Operatoren P2 (D)₃ und P2 (3)_Q für ein Verwerfen der Schriftzeichen 3 und D auf einem "harten" Niveau durch die Erkennungsschaltungen 3 und D ein. Die Erkennungsanordnung trifft dann eine leere Entscheidung auf einem "harten" Niveau. Das Schriftzeichen von Fig. 131 ist im wesentlichen mit demjenigen von Fig. 1Of identisch. Es wird daher als Schriftzeichen D akzeptiert, insbesondere durch die Operatoren P1 (2)_D und P1 (3)_Q, ohne daß Operatoren P2, wie beispielsweise die Operatoren P2 (S)₀ und P2 (3)_Q eingreifen.

Die Schriftzeichen von Fig. 13c und von Fig. 13f zeigen, weshalb es zweckmäßig ist, zunächst Operatoren P1, wie die Operatoren P1 (D)₃ und P1 (3)_Q zum Eingreifen zu bringen, die mit eigentümlichen Elementen arbeiten, die

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bei einer Entscheidung der Erkennungsanordnung bestimmend sein können, ohne daß örtlich begrenzte Fehler irrtümlich in Betracht gezogen werden. Die Wahl der in einem Operator P1 verglichenen eigentümlichen Elemente ist gleichfalls wichtig, weil sie die Unterdrückung von Zweideutigkeiten ermöglicht, die, wie im Fall von Fig. 13b, durch die bekannten Erkennungsanordnungen nicht behoben werden. Die Schriftzeichen von Fig. 13b und 13e zeigen, warum es zweckmäßig ist, eine örtlich begrenzte Untersuchung eines zu erkennenden Schriftzeichens durch Operatoren P2, wie durch die Operatoren P2 (D)₃ und P2 (3^durchführen zu lassen. Diese örtliche Untersuchung ermöglicht nämlich die Feststellung von ausreichenden Ansätzen von eigentümlichen Elementen, die ausreichend sind, um ein irrtümliches Verwerfen eines Schriftzeichens zu verhindern. Die Schriftzeichen von Fig. 13g und 13h lassen auch erkennen, wie vorteilhaft es bei der beschriebenen Erkennungsanordnung ist, daß ein Verwerfen nur auf einem "harten" Niveau erfolgt, das durch die in Betracht gezogenen spezifischen Elemente, wie die Elemente 43 und 44 von Fig. 13b, vollkommen bestimmt ist. Dies hat zur Folge, daß die Präzision, mit der die Erkennungsanordnung arbeitet, sehr groß sein kann und im wesentlichen nur durch das Verfahren begrenzt ist, mit dem die Schriftzeichen gedruckt werden.

Die vorstehende Beschreibung erläutert die wesentlichen Eigenschaften der Erkennungsanordnung bei einer Ausführungsform, die für die Erkennung von gegebenenfalls deformierten Schriftzeichen der Sonderschrift OCRA angewendet wird. Die Erkennnungsanordnung ist natürlich nicht auf diesen Sonderfall beschränkt. Es ist insbesondere die Bedeutung der beschriebenen Operatoren zu erkennen, deren Eigenschaften die Bildung eines Zeichenerkennungssystems er-

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möglichen, das hinsichtlich des Anteils der verworfenen Zeichen und des Fehlerprozentsatzes bei der Erkennung der Schriftzeichen eine sehr hohe Leistungsfähigkeit erreichen kann.

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Claims (14)

1. Patentansprüche

   Zeichenerkennungsanordnung für die Erkennung von N Musterzeichen mit N Erkennungsschaltungen, die mittels Masken arbeiten, einer Freigabe- und Ausrichtschal tung und mit einer Entscheidungsschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß unter den Voraussetzungen, daß

   a) die Erkennungsanordnung von einem Zeichenspeicher (10) ein Bild χ eines zu erkennenden Zeichens empfängt;

   b) jede Erkennungsschaltung einem gegebenen Musterzeichen für die Erkennung des Bildes dieses Zeichens zugeordnet ist und eine Maskenschaltung sowie höchstens (N-I) Unterscheidungsschaltungen enthält;

   c) ein Zeichen η ein beliebiges der N Musterzeichen ist und ein Zeichen i ein beliebiges der (N-1) von η verschiedenen Zeichen ist;

   d) das Zeichen η statistisch durch Elemente E1 (n/i) gekennzeichnet ist, die ihm bezüglich des Zeichens i eigentümlich sind und es global von dem Zeichen i unterscheiden;

   e) das Zeichen i statistisch durch Elemente gekennzeichnet ist, die es mit dem Zeichen η gemeinsam hat, durch Elemente E1 (i/n), die ihm bezüglich des Zeichens η eigentümlich sind, und durch spezifische Elemente E2 (i/n), die jeweils von einem eigentümlichen Element und von

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   einem gemeinsamen Element abhängen und es örtlich von dem Zeichen η unterscheiden;

   eine Erkennungsschaltung n, eine Maskenschaltung (21) und eine Unterscheidungsschaltung i enthält und die verschiedenen Schaltungen in der folgenden Weise bestimmt sind:

   - die Maskenschaltung (21) enthält eine erste Maske (M1), die durch die Freigabeschaltung (14) freigegeben wird, die ein erstes Entscheidungsniveau erlaubt und eine zweite Maske (M2) für ein zweites Entscheidungsniveau freigibt;

   - die Unterscheidungsschaltung i enthält einen ersten Operator P1 (i)_n> der einerseits den Elementen E1 (n/i) und andererseits den Elementen E1 (i/n) zugeordnet ist, einen zweiten Operator P2 (i)_n> der den Elementen E2 (i/n) zugeordnet ist, und eine Verknüpfungsschaltung (L), deren beide Eingänge mit einem ersten Ausgang des Operators P1 (i) und mit dem Ausgang des Operators P2 (i)_n verbunden sind, während der zweite Ausgang des Operators P1 (ij mit der Maskenschaltung (21) sowie mit dem Ausgang der Verknüpfungsschaltung (L) verbunden ist, wobei der Operator P1 (i)_n die Abschätzung ermöglicht, ob die Elemente des Bildes x, die einerseits den Elementen E1 (n/i) und andererseits den Elementen E1 (i/n) zugeschrieben werden können, durch Vergleich die Wahl zwischen den Zeichen η und i erlauben oder eine Zweideutigkeit anzeigen und in dem Fall, daß der Operator P1 (i)_n nicht für das Zeichen i optiert, der Operator P2 (i)_n die Anzeige ermöglicht, ob die Elemente E2 (i/n)nicht Elemente des Bildes χ sind, so daß eine Entscheidung

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   auf wenigstens einem Niveau in sicherer Weise zugunsten des Zeichens η bezüglich des Zeichens i getroffen werden kann;

   - alle Unterscheidungsschaltungen, die in analoger Weise zu der Unterscheidungsschaltung i ausgebildet sind, sind parallel mit der Maskenschaltung (21) verbunden, damit sie zu einer Entscheidung inenigstens auf einem Niveau durch die Erkennungsschaltung η beitragen;

   - alle Erkennungsschaltungen, die in analoger Weise zu der Erkennungsschaltung η ausgebildet sind, sind über ihre der Schaltung (21) analogen Maskenschaltungen mit einer Gruppe von Registern verbunden, die in der Entscheidungsschaltung (13) enthalten sind, so daß jede durch eine Erkennungsschaltung getroffene Entscheidung in einem der Register gespeichert wird und die periodische Abfragung dieser Register es der von der Freigabeschaltung (14) gesteuerten Entscheidungsschaltung (13) ermöglicht, das erkannte Zeichen anzugeben.
2. 2. Zeichenerkennungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn der erste Ausgang des Operators P1 (i)_n die Anzeige einer Option zugunsten des Zeichens η und sein zweiter Ausgang die Anzeige einer Option zugunsten des Zeichens i ermöglichen, die erste Maske (M1) eine Und-Schaltung ist, die außer dem mit der Freigabeschaltung (14) verbundenen Freigabeeingang eine Anzahl von Eingängen aufweist, die gleich der Anzahl der Unterscheidungsschaltungen ist, die in der Erkennungsschaltung η enthalten sind, und daß jeder

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   23332^2"

   dieser Eingänge mit dem zweiten Ausgang eines der dem Operator P1 (i) a;
   Negator verbunden ist.

   dem Operator P1 (i) analogen Operatoren über einen
3. 3. Erkennungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verknüpfungsschaltung (L) eine Oder-Schaltung ist, und daß die zweite Maske (M2) eine Und-Schaltung ist, die außer dem an die erste Maske (M1) angeschlossenen Freigabeeingang eine Anzahl von Eingängen aufweist, die gleich der Anzahl der Unterscheidungsschaltungen ist, die in der Erkennungsschaltung η enthalten sind, und daß jeder dieser Eingänge mit dem Ausgang der Oder-Schaltung (L) einer der Unterscheidungsschaltungen verbunden ist.
4. 4. Zeichenerkennungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch . gekennzeichnet, daß die Erkennungsschaltung η über den Ausgang der zweiten Maske (M2) mit einem Register (18) der in der Entscheidungsschaltung (13) enthaltenen Registergruppe (12) zur Speicherung einer auf dem zweiten Entscheidungsniveau getroffenen Entscheidung der Erkennungsschaltung η verbunden ist.
5. 5. Zeichenerkennungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Erkennungsschaltung über den Ausgang der ersten Maske (M1) mit einem Register (17) einer in der Entscheidungsschaltung (13) enthaltenen weiteren Registergruppe (11) für die Speicherung einer auf dem ersten Entscheidungsniveau getroffenen Entscheidung der Erkennungsschaltung η verbunden ist.
6. 6. Zeichenerkennungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Maskenschaltung (21) ferner

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   23332Ό!*-

   eine logische Majoritätsschaltung (32) enthält, die eine Anzahl von Eingängen aufweist, die gleich der Anzahl der in der Erkennungsschaltung η enthaltenen Unterscheidungsschaltungen ist, daß jeder dieser Eingänge mit dem ersten Ausgang des Operators P1 (i)_n einer Unterscheidungsschaltung in der Erkennungsschaltung η verbunden ist, und daß der Ausgang der Majoritätsschaltung (32) mit einem zusätzlichen Eingang der ersten Maske (M1) derart verbunden ist, daß die erste Maske (M1) nur für eine gegebene Mindestanzahl von Optionen zugunsten des Zeichens η der in der Erkennungsschaltung η enthaltenen Unterscheidungsschaltungen freigegeben wird.
7. 7. Zeichenerkennungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Entscheidungsschaltung (13) durch Befragung der Register (17) der zweiten Registergruppe (11) entweder eine einzige Entscheidung zugunsten eines der N Mus'terzeichen oder ein Verwerfen infolge Fehlens einer Entscheidung angibt, während sie in dem Fall, daß eine Mehrfachentscheidung zugunsten von mehreren der N Musterzeichen getroffen wird, durch anschließende Befragung der Register (18) der ersten Registergruppe (12) entweder eine einzige Entscheidung zugunsten eines der N Musterzeichen oder ein Verwerfen infolge Fehlens einer Entscheidung oder infolge einer Mehrfachentscheidung zugunsten von mehreren der N Musterzeichen angibt.
8. 8. Zeichenerkennungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Operator P1 (i)_n einen Elementendetektor für in dem Bild χ enthaltene Elemente aufweist, die den Elementen E1 (n/i) und E1 (i/n) zuzuschreiben sind, der durch einen Binärcode das Fehlen

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   2333-2®«-

   oder das teilweise oder vollständige Vorhandensein der Elemente E1 (n/i) und E1 (i/n) anzeigt, und daß eine Schaltung die verschiedenen festgestellten Elemente in codierter Form berücksichtigt, deren Ausgang mit zwei Differenzverstärkern mit einstellbarem Schwellenwert verbunden ist, welche die Anzeige einer Option zugunsten des Zeichens η oder des Zeichens i bzw. die Anzeige einer Zweideutigkeit ermöglichen.
9. 9. Zeichenerkennungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der im Operator P1 (i)_n enthaltene Detektor das Fehlen oder das teilweise oder vollständige Vorhandensein von Strichen anzeigt.
10. 10. Zeichenerkennungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Operator P2 (i) einen Elementendetektor für im Bild χ enthaltene Elemente aufweist, die den Elementen E2 (i/n) zugeschrieben werden können, der das Fehlen oder das teilweise oder vollständige Vorhandensein der Elemente E2 (i/n) anzeigt, sowie einen

    . Differenzverstärker mit einstellbarem Schwellenwert, der die Anzeige einer Option zugunsten des Zeichens η ermöglicht.
11. 11. Zeichenerkennungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der im Operator P2 (i)_n enthaltene Detektor das Fehlen oder das teilweise oder vollständige Vorhandensein von Strichansätzen anzeigt.
12. 12. Zeichenerkennungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn ein erster Strich ein dem Zeichen η und i gemeinsames Element ist und ein zum ersten Strich paralleler zweiter Strich ein dem Zeichen i eigentümliches Element ist, der Operator P2 (i)_n die

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    Anzeige ermöglicht, daß das Bild χ des zu erkennenden Zeichens, das den ersten Strich enthält, keinen weiteren parallelen Strich aufweist, der mit dem zweiten Strich zusammenfällt, so daß dieses Bild χ als Bild des Zeichens η erkannt werden kann.
13. 13. Zeichenerkennungsanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn vier parallele Markierungszonen des Zeichenspeichers (10) mit dem Operator P2 (i)_n verbunden sind, wobei eine erste und eine zweite Zone die Mitte des ersten bzw. des zweiten Strichs des Bildes des Zeichens i einnehmen können, während eine dritte und eine vierte Zone im Innern des zweiten bzw. des ersten Strichs liegen, der Operator P2 (i)_n Einrichtungen aufweist, die einen ersten und einen zweiten Strich des Bildes χ derart ausrichten, daß die erste Zone und die zweite Zone die Mitte der Striche des Bildes χ einnehmen, und daß ein Ausrichtdetektor für die Ausrichtung der Striche des Bildes χ die Anzeige ermöglicht, ob die dritte Zone und die vierte Zone außerhalb des zweiten bzw. des ersten Striches des Bildes χ sind.
14. 14. Zeichenerkennungsanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Operator P2 (i) zwei Und-Schaltungen mit zwei Eingängen aufweist, die an den Detektor angeschlossen sind, sowie eine Oder-Schaltung, die an ihrem Ausgang eine Option des Operators P2 (i)_n zugunsten des Zeichens η anzeigt.

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