DE3633272C2 - Klemmschaltung für zeitlich veränderliche digitalisierte Eingangssignale - Google Patents
Klemmschaltung für zeitlich veränderliche digitalisierte EingangssignaleInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Klemmschaltung für zeit
lich veränderliche digitalisierte Eingangssignale nach
den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
Eine derartige Klemmschaltung ist aus der DE-PS 28 13 352
bekannt. In dieser Patentschrift ist auch ein Ausfüh
rungsbeispiel für die Anwendung dieser Klemmschaltung
bei der automatischen Zeichenerkennung beschrieben. Bei
der Abtastung der Zeichen, die üblicherweise spaltenwei
se erfolgt, werden aus den pro Abtastspalte erfaßten
Bildpunkten jeweils einzelne Abtastsignale gewonnen,
deren Informationsinhalt einem Weiß- oder einem Schwarz
wert entsprechen sollen. Die Unterschiede beider In
formationen hängen bekanntlich vom wechselnden Kontrast
zwischen Zeichen und Zeichenhintergrund sowie von ver
schiedenen anderen Einflüssen ab, so daß die Bewertung
eines Abtastsignals als Weiß- bzw. Schwarzwert nur mit
einem veränderlichen Bezugswert möglich ist. Die Ver
änderung dieses Bezugswertes wird bei der bekannten
Klemmschaltung durch einen konstanten Abbau oder durch
eine Neuübernahme dieses Bezugswertes pro Taktschritt
erreicht. Diese Maßnahme setzt jedoch voraus, daß die
Zeichen mit konstanter Geschwindigkeit am Abtaster vor
beigeführt werden mit der Folge, daß bei jedem Takt
schritt ein neuer, die Grauwerte des Zeichens repräsen
tierender Binärwert erscheint. Wird dagegen das Zeichen
innerhalb der für einen Taktschritt vorgesehenen Weglän
ge weniger schnell bewegt, dann erscheint das Zeichen
vor dem Abtaster für eine gewisse Zeit stillzustehen.
Dies hat zur Folge, daß der vor dem Abtaster befindliche
Zeichenteil mehrfach abgetastet wird, so daß die für
diesen Zeichenteil repräsentativen Grauwerte mehrmals
als entsprechende Binärwerte am Eingang der Klemmschal
tung erscheinen.
Bei der bekannten Klemmschaltung wird der Bezugswert
immer dann abgebaut, wenn der vorliegende Binärwert
kleiner ist als der Bezugswert, was für einen Binär
wert innerhalb der Zeichenkontur regelmäßig der Fall
ist. Werden nun bei einer geringeren Abtastgeschwin
digkeit die von einem Zeichenteil stammenden Binär
werte nacheinander mehrmals erfaßt, dann erfolgt ein
Abbau des Bezugswertes innerhalb der Zeichenkontur.
Aufgrund der nachfolgenden Differenzbildung zwischen
dem Binärwert einerseits, der dem Grauwert des Zei
chens entspricht und dem Bezugswert andererseits, der
dem Zeichenhintergrund entsprechen soll, ergibt sich
durch den Abbau des Bezugswertes eine Verkleinerung
der nutzbaren Differenz, die dem Kontrast zwischen Zei
chen und Zeichenhintergrund entspricht. Ein sehr lang
sam abgetastetes bzw. stillstehendes Zeichen wirkt
sich demnach für die Schaltung so aus, als würde es
verblassen.
Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrun
de, eine Klemmschaltung der eingangs genannten Art so
weiterzubilden, daß die bei einer Verlangsamung bzw.
bei einem Stillstand der Abtastung auftretende Kontrast
minderung vermieden wird. Diese Aufgabe wird gemäß der
Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des An
spruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens
sind in den Unteransprüchen angegeben.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
anhand der Zeichnung näher erläutert.
Die in der Figur dargestellte Klemmschaltung für ein
zeitlich veränderliches digitalisiertes Eingangssignal
ES enthält einen Speicher SP, dem das Eingangssignal
ES über einen Multiplexer MUX zugeführt wird. Der
Ausgang des Speichers SP ist an einen ersten Eingang
einer ersten Addierstufe ADD1 angeschlossen, deren
zweiter Eingang E2 mit dem Ausgang einer Steuerschal
tung verbunden ist. Der Ausgang der ersten Addier
stufe ADD1 ist wiederum mit dem ersten Eingang der
Vergleichseinrichtung COMP verbunden, an deren zwei
tem Eingang das Eingangssignal ES zugeführt ist. Als
Ergebnis des Vergleichs der beiden zugeführten Signale
gibt die Vergleichseinrichtung COMP ein Steuersignal
M1 an den Steuereingang des Multiplexers MUX ab, der
in Abhängigkeit von diesem Steuersignal M1 entweder
das Eingangssignal ES oder das Ausgangssignal der
ersten Addierstufe ADD1 auf den Eingang des Speichers
SP durchschaltet. Die Klemmschaltung weist darüber
hinaus eine zweite Addierstufe ADD2 auf, an deren
erstem bzw. zweitem Eingang das Eingangssignal ES bzw.
das Ausgangssignal der ersten Addierstufe ADD1 zu
geführt wird. Diese zweite Addierstufe ADD2 stellt
zugleich die Ausgangsschaltung der Klemmschaltung dar.
Das den im Speicher SP gespeicherten Extremwert des
Eingangssignales ES beeinflussende Steuersignal zum
gegebenenfalls erforderlichen Abbau des am Ausgang
der ersten Addierstufe ADD1 auftretenden Bezugswerts
wird am zweiten Eingang E2 der ersten Addierstufe
ADD1 zugeführt. Diese erste Addierstufe ADD1 ist
funktionsmäßig ein Subtrahierer, weil das am zweiten
Eingang E2 zugeführte Steuersignal vom Extremwert
abgezogen wird. Der gegebenenfalls abgebaute Extrem
wert wird in der Vergleichseinrichtung COMP mit dem
aktuellen Eingangssignal ES verglichen. Abhängig von
diesem Vergleich wird an den Multiplexer MUX ein
Steuersignal M1 abgegeben, das entweder das Ausgangs
signal der ersten Addierstufe ADD1 oder das Eingangs
signal ES auf den Eingang des Speichers SP durch
schaltet. Letzteres ist nur dann der Fall, wenn das
aktuelle Eingangssignal ES größer ist als der abge
baute, am Ausgang der ersten Addierstufe ADD1 abge
gebene Bezugswert.
Unabhängig davon wird jedoch dieser abgebaute Bezugs
wert dem zweiten Eingang der zweiten Addierstufe ADD2
zugeführt. Diese Ausgangsschaltung der Klemmschaltung
ist funktionsmäßig ebenfalls ein Subtrahierer, weil
der Bezugswert vom Eingangssignal ES abgezogen wird.
Die Klemmschaltung liefert damit am Ausgang der zwei
ten Addierstufe ADD2 ein Ausgangssignal AS, das dem
auf diesen Bezugswert bezogenen Eingangssignal ES
entspricht.
Das anhand der Figur dargestellte Ausführungsbeispiel
bezieht sich insbesondere auf einen Anwendungsfall im
Bereich der automatischen Zeichenerkennung, bei dem ein
optoelektrischer Abtaster mit einer zweidimensionalen
Anordnung der Fotoelemente jeweils die Grauwerte eines
Abtastfeldes erfaßt, das größer ist als ein Zeichen.
Jeder Bildpunkt dieses Abtastfeldes wird durch einen
Binärwert dargestellt und unabhängig von seinem benach
barten Bildpunkt behandelt. Im Ausführungsbeispiel ist
das beobachtete Abtastfeld zum Beispiel ein auf der
Schmalseite stehendes Rechteck mit 16 x 64 Fotoele
menten. Dieses Abtastfeld wird zeilenweise abgetastet
und erzeugt deshalb eine serielle Signalfolge V, die
nach 16 Arbeitstakten T mit einer neuen Zeile beginnt.
Die beiden letzten Zeilen sind leer und liefern keine
relevante Information. Die Binärsignalfolge V wird
zunächst in einem Register REG1 zwischengespeichert.
Der Ausgang dieses Registers REG1 ist über ein ODER-
Glied OG an den Eingang des Registers REG1 zurück
geführt. Durch diese Disjunktion ist es möglich, die
einzelnen Zeilen übereinander zu legen, so daß am
Ende der Takteinheit ein sogenannter "Zeichenschatten"
entsteht, der durch die Projektion aller Schwarzpunkte
auf die Grundlinie des jeweiligen Abtastfeldes gebildet
wird. Dieser Schatten steht nach Ablauf der 62 Zeilen
für die Auswertung zur Verfügung und besagt, daß im
beobachteten Abtastfeld ein Zeichen vorhanden ist.
Für weitere 32 Abtasttakte T, was zwei weiteren Zeilen
entspricht, kommt keine Signalfolge V mehr an den Ein
gang des ODER-Gliedes OG, so daß die im Register REG1
befindliche Information unverändert kreist. Analog einer
disjunktiven Verknüpfung einzelner Zeilen kann auch eine
disjunktive Verknüpfung der Spalten innerhalb eines Ab
tastfeldes in Betracht kommen.
Der Ausgang des Registers REG1 ist mit dem Setzeingang
S einer zweiten Kippstufe FF2 verbunden. Falls während
einer Takteinheit eine Information im Register REG1
erscheint, wird dieses zweite Kippstufe FF2 gesetzt,
was der Aussage "Schatten vorhanden" entspricht.
In einem zweiten Register REG2 befindet sich noch eine
Schatteninformation aus der vorherigen Takteinheit.
Der Inhalt dieses zweiten Registers REG2 wird nun
mit dem im ersten Register REG1 kreisenden Schatten
aus der aktuellen Takteinheit in einem Exklusiv-ODER-
Glied EXOR verknüpft und das Ausgangssignal dieses
Exklusiv-ODER-Gliedes EXOR bei Auftreten eines Tor
signals TS über ein drittes UND-Glied U3 an den
Setzeingang der nachfolgenden ersten Kippstufe FF1 ge
schaltet. Diese erste Kippstufe FF1 wird also dann
gesetzt, wenn sich die beiden Schatten aus den Registern
REG1 und REG2 unterscheiden, das heißt wenn eine Be
wegung des Zeichens im Abtastfenster stattgefunden hat.
Gleichzeitig wird der Inhalt des ersten Registers REG1
über ein zweites, durch das Torsignal TS gesteuertes
UND-Glied U2 in das zweite Register REG2 übertragen,
wo der Schatten für die nächste Takteinheit stehen
bleibt, da das zweite Register REG2, gesteuert über
das erste UND-Glied U1, nur während der Dauer des
Torsignals TS Takte T erhält.
Der negierte Ausgang der ersten Kippstufe FF1, was
der Aussage "keine Bewegung" entspricht, wird schließ
lich mit dem Ausgang der zweiten Kippstufe FF2, ent
sprechend der Aussage "Schatten vorhanden" über das
vierte UND-Glied U4 zu einem Signal NOS verknüpft, das
an den zweiten Eingang ES der ersten Addierstufe ADD1
geführt wird und dort eine Subtraktion verhindert.
Wenn dagegen kein Zeichen im Abtastfeld vorhanden ist
oder wenn keine Bewegung stattfindet, kann der Bezugs
wert durch eine Subtraktion abgebaut und damit die
gewünschte Anpassung an einen sich möglicherweise än
dernden Zeichenhintergrund stattfinden.
Mit den Signalen R und SYNC werden die beiden Kipp
stufen FF1 und FF2 zurückgesetzt. Das Signal SYNC
bezeichnet ein eintaktiges Signal für einen Taktschritt
und ist nicht zu verwechseln mit dem sehr viel schnelle
ren Arbeitstakt T der Klemmschaltung.
Claims (3)
1. Klemmschaltung für zeitlich veränderliche digitali
sierte Eingangssignale, deren Ausgangssignale sowohl
auf einen variablen, von einem Extremwert der Eingangs
signale abgeleiteten Bezugswert als auch auf die Ein
gangssignale selbst bezogen sind, unter Verwendung einer
ersten Addierstufe, deren erster Eingang mit dem Aus
gang eines Speichers und deren Ausgang parallel mit
einem jeweils ersten Eingang einer zweiten Addierstufe
und einer Vergleichseinrichtung verbunden ist, an deren
jeweils zweiten Eingängen das digitalisierte Eingangs
signal zugeführt ist und mit einem ausgangsseitig mit
dem Eingang des Speichers verbundenen Multiplexer,
der durch das Ausgangssignal der Vergleichseinrich
tung so gesteuert ist, daß dem Speicher wahlweise das
Ausgangssignal der ersten Addierstufe oder das aktuel
le digitalisierte Eingangssignal zuführbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
der zweite Eingang (E2) der ersten Addierstufe (ADD1)
mit dem Ausgang einer Steuerschaltung verbunden ist,
die ein erstes und ein zweites Register (REG1, REG2)
aufweist, in denen jeweils eine aus den Eingangssignalen abgeleitete Binär
signalfolge (V) aus einer jeweils aktuellen Takteinheit
bzw. einer davorliegenden Takteinheit speicherbar ist,
daß die Ausgänge der beiden Register über ein Exklusiv-
ODER-Glied (EXOR) miteinander verknüpft sind, daß
der Ausgang des Exklusiv-ODER-Gliedes über eine Tor
schaltung (U3) an den Setzeingang (S) einer ersten
Kippstufe (FF1) und der Ausgang des ersten Registers
(REG1) an den Setzeingang (S) einer zweiten Kipp
stufe (FF2) geschaltet sind und daß der negierte
Ausgang der ersten Kippstufe (FF1) und der Ausgang
der zweiten Kippstufe (FF2) über ein UND-Glied (U4)
miteinander verknüpft sind, dessen Ausgang den Ausgang
(NOS) der Steuerschaltung bildet.
2. Klemmschaltung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Ausgang der
ersten, über ein durch ein Torsignal (TS) steuer
bares UND-Glied (U2) mit dem Eingang des zweiten
Registers (REG2) verbunden ist.
3. Klemmschaltung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Ausgang des ersten Registers (REG1) über ein
ODER-Glied (OG), dessen zweiter Eingang mit der
Binärsignalfolge (V) beaufschlagt ist, an den Ein
gang des ersten Registers (REG1) zurückgeführt ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3633272A DE3633272C2 (de) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | Klemmschaltung für zeitlich veränderliche digitalisierte Eingangssignale |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3633272A DE3633272C2 (de) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | Klemmschaltung für zeitlich veränderliche digitalisierte Eingangssignale |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3633272A1 DE3633272A1 (de) | 1988-03-31 |
DE3633272C2 true DE3633272C2 (de) | 1994-01-13 |
Family
ID=6310725
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3633272A Expired - Fee Related DE3633272C2 (de) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | Klemmschaltung für zeitlich veränderliche digitalisierte Eingangssignale |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3633272C2 (de) |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2813352C2 (de) * | 1978-03-28 | 1980-02-14 | Computer Gesellschaft Konstanz Mbh, 7750 Konstanz | Klemmschaltung für zeitlich veränderliche, digitalisierte Eingangssignale |
-
1986
- 1986-09-30 DE DE3633272A patent/DE3633272C2/de not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
DE3633272A1 (de) | 1988-03-31 |
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