DE2502603A1 - Character recognition process - using optical projection onto screen for scanning with photo cells with criteria specified for geometry - Google Patents

Abstract

An optical character recognition system for alpha numeric characters utilises the projection of the characters onto a screen where photo detectors provide signals to interpreting logic. A pin hole camera is used to project the image and a criteria for optimisation of the aperture size and focal distances is provided to give the best image. The character is decribed by dimensions u, v, the aperture by dimensions s, t and the focal distances by a, b. The optimim criteria for the geometry is given as: - u/s = v/t = a/b + 1.

Description

Verfahren zum Erkennen von auf diffus streuendem Träger angebrachten Zeichen (Zusatz zu P 22 38 766) Das Hauptpatent (deutsche Patentanmeldung P 22 38 766) betrifft ein Verfahren zum Erkennen von auf diffus streuendem Träger angebrachten Zeichen, deren Darstellungselemente über wenigstens eine die Darstellungselemente einer-bestimmten Richtung gegenilber anderen Richtungen bevorzugende optische Anordnung auf einem Auffangschirm abgebildet und über Fotodetektoren einer rkennungslogik zugeführt werden. Nach dem kennzeichnenden Merkmal des Satentanspruchs 1 des Hauptpatentes werden die herausgefilterten Darstellungselemente des Zeichens durch diese optische Anordnung infolge- Vergrößerung der Bildweite defokussiert auf dem Auffangschirm abgebildet.Method for recognizing applied to diffusely scattering carrier Sign (addition to P 22 38 766) The main patent (German patent application P 22 38 766) relates to a method for the detection of materials attached to a diffusely scattering carrier Characters whose display elements have at least one of the display elements Optical arrangement favoring a certain direction compared to other directions displayed on a collecting screen and a detection logic via photo detectors are fed. According to the characterizing feature of claim 1 of the main patent the filtered out display elements of the sign are visualized by this Arrangement as a result of enlargement of the image distance defocused on the collecting screen pictured.

Für die die Darstellungselemente einer bestimmten Richtung gegenüber anderen Richtungen bevorzugende optische Anordnung sind im Hauptpatent zwei Ausführungsformen angegeben.For the display elements facing a certain direction Optical arrangements preferring other directions are two embodiments in the main patent specified.

Nach der ersten Ausführungsform wird die oben genannte optische Anordnung durch die Kombination einer Sammellinse mit einer spaltförmigen Blende, nach der zweiten Ausführungsform durch die Kombination einer Sammellinse mit einer Zylinderlinse dargestellt.According to the first embodiment, the above-mentioned optical arrangement by combining a converging lens with a slit-shaped diaphragm, after which second embodiment by the combination of a converging lens with a cylindrical lens shown.

Der Zusatzerfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine weitere die Darstellungselemente einer bestimmten Richtung gegenüber anderen Richtungen bevorzugende optische Anordnung anzugeben, die einfacher als die vorerwähnten optischen Anordnungen darzustellen ist.The additional invention is based on the task, a further the display elements Optical arrangement preferring a certain direction over other directions indicate that are easier to represent than the aforementioned optical arrangements is.

Nach der Zusatzerfindung wird die optische Anordnung durch eine Lochkamera mit einer rechteckigen bffnung der Länge 5 und der Breite t dargestellt.According to the additional invention, the optical arrangement is made by a pinhole camera shown with a rectangular opening of length 5 and width t.

Zwischen der Länge u und der Breite v der auszufilternden geraden Darstellungselemente in den zu erkennenden Zeichen und der Länge 5 und Breite t des abbildenden Rechtecks der modifizierten Lochkamera und den optischen Parametern wird die Beziehung u v a 5 eingehalten, wobei a die Gegenstandsweite und b die Bildweite ist.Between the length u and the width v of the straight line to be filtered out Representation elements in the characters to be recognized and the length 5 and width t the imaging rectangle of the modified pinhole camera and the optical parameters the relationship u v a 5 is maintained, where a is the object distance and b is the image distance is.

Die Ausführungsform mit der modifizierten Lochkamera wird anhand einer Figur verdeutlicht.The embodiment with the modified pinhole camera is based on a Figure clarified.

Die Figur zeigt den von einem geraden Darstellungselement D (u, v) mit der Länge u und der Breite v ausgehenden Strahlengang durch das abbildende Rechteck mit der Länge s und der Breite t der modifizierten Lochkamera zur Abbildung D' (u, v). (In der Figur nicht dargestellt).The figure shows that of a straight representation element D (u, v) with the length u and the width v outgoing beam path through the imaging rectangle with the length s and the width t of the modified pinhole camera for mapping D '(u, v). (Not shown in the figure).

Bei einer nach der Figur gegebenen Anordnung, die durch die Größen a und b festgelegt ist, läßt sich das Winkelauflösungsvermögen durch Anpassung der Abmessungen s und t des abbildenden Rechtecks an die Strichlängen u und die Strichbreiten v der zu verarbeitenden alphanumerischen Zeichen optimieren.Given an arrangement according to the figure, which is determined by the sizes a and b is fixed, the angular resolution can be adjusted by adjusting the Dimensions s and t of the imaging rectangle based on the line lengths u and the line widths v Optimize the alphanumeric characters to be processed.

Zu diesem Ergebnis gelangt man durch die folgenden schrittweisen Überlegungen, die zunächst unabhängig von der Figur angestellt werden sollen, weil die Figur das Problem vollständig nur eindimensional in Richtung der Größen u, 5 bzw.This result can be reached through the following step-by-step considerations, which should initially be employed independently of the figure, because the figure is the Problem completely only one-dimensional in the direction of the quantities u, 5 or

u, 5' darstellen kann. Das Winkelauflösungsvermögen ist dann optimiert, wenn die Schwärzung im Zentrum des Abbildes D'eines geraden Darstellungselementes D der Länge u und der Breite v nur fUr Winkel α = 0 bzw. 18 ein größtes Maximum erreicht ( α ist der Winkel zwischen der Längsachse des auszufilternden geraden Darstellungselementes D und der Längsachse des abbildenden Rechtecks der modifizierten Lochkamera).u, 5 'can represent. The angular resolution is then optimized if the blackening in the center of the image is a straight display element D of the length u and the width v is a maximum maximum only for angles α = 0 and 18, respectively reached (α is the angle between the longitudinal axis of the straight line to be filtered out Representation element D and the longitudinal axis of the imaging rectangle of the modified Pinhole camera).

Das Abbild D läßt sich mathematisch als Faltungsprodukt des Punktbildes h (5', t) des Abbildungssystems mit dem Eingangsmuster (gerades Darstellungselement) D (u, v) multipliziert mit dem Abbildungsverhältnis # der Lochkamera, beschreiben: D' = h ( s', t') * [ D (u, v) # ].The image D can be mathematically expressed as the convolution product of the point spread h (5 ', t) of the imaging system with the input pattern (straight display element) D (u, v) multiplied with the aspect ratio # of the pinhole camera, describe: D '= h (s', t') * [D (u, v) #].

Dieses Abbild D' geht für den Fall des optimierten Winkelauflösungsvermögens gerade in die zweidimensionale Autokorrelationsfunktion Uber, dann nämlich, wenn das Punktbild h (s', t) und das Rechteck [D (u, v) # # ] mit den Abmessungen u' = u # # und v' = v # # gleiche Abmessungen haben: s' = u' und t' = v'.This image D 'applies to the case of the optimized angular resolution straight into the two-dimensional autocorrelation function Uber, namely if the point spread h (s ', t) and the rectangle [D (u, v) # #] with the dimensions u' = u # # and v '= v # # have the same dimensions: s' = u' and t '= v'.

Aus der Figur ergeben sich die Größen s'. t', u' und v' zu (a + b) (a + b) s' = ##s t' = ##t ' b ' b a a Einsetzen ergibt (a + b) (a + b) # # d = b/a # u # # t = b/a # v a a a a u a+1 v a+1 s @ b @ @ @ t @ b @ @ u/s = v/t = a/b + 1 Wie bereits erwähnt, bestehen die mit der Zusatzerfindung erzielbaren Vorteile darin, daß sie einfacher als eine Kombination einer Sammellinse mit einer spaltförmigen Blende oder Zylinderlinse darzustellen ist.The sizes s' result from the figure. t ', u' and v 'to (a + b) (a + b) s '= ## s t' = ## t 'b' b a a Insertion results in (a + b) (a + b) # # d = b / a # u # # t = b / a # v a a a a u a + 1 v a + 1 s @ b @ @ @ t @ b @ @ u / s = v / t = a / b + 1 As already mentioned, there are the advantages that can be achieved with the additional invention in that it is simpler than a combination of a converging lens with a slit-shaped one Aperture or cylinder lens is to be represented.

Claims (1)

PatentanspruchClaim Verfahren zum Erkennen von auf diffus streuendem Träger angebrachten Zeichen, deren Darstellungselemente über wenigstens eine die Darstellungselemente einer bestimmten Richtung gegenüber anderen Richtungen bevorzugende optische Anordnung auf einem Auffangschirm abgebildet und über Fotodetektoren einer Brkennungslogik zugeführt werden, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die optische Anordnung durch eine Lochkamera mit einer rechteckigen Öffnung der Länge 5 und der Breite t dargeatellt wird und daß zwischen der Länge u und der Breite v der auszufilternden geraden Darstellungselemente in den zu erkennenden Zeichen und der Länge s und der Breite t der abbild enden rechteckigen Cffnung und den optischen Parametern die Beziehung u v a s @ t @ b eingehalten wird, wobei a die Gegenstandsweite und b die Bildweite ist.Method for recognizing applied to diffusely scattering carrier Characters whose display elements have at least one of the display elements Optical arrangement preferring a certain direction over other directions imaged on a collecting screen and via photo detectors of a fire logic be supplied, d a d u r c h e -k e n n n z e i c h n e t that the optical Arrangement by a pinhole camera with a rectangular opening of length 5 and the Width t is shown and that between the length u and the width v of the to be filtered out straight display elements in the characters to be recognized and the length s and the Width t of the image ending rectangular opening and the optical parameters Relationship u v a s @ t @ b is maintained, where a is the subject distance and b is the Image distance is. L e e r s e i t eL e r s e i t e