PT2155406E - Processo de tratamento de remessas postais incluiindo uma classificação gráfica das assinaturas associadas às remessas postais - Google Patents

Description

ΕΡ2155406Β1

DESCRIÇÃO

PROCESSO DE TRATAMENTO DE REMESSAS POSTAIS INCLUIINDO UMA CLASSIFICAÇÃO GRÁFICA DAS ASSINATURAS ASSOCIADAS ÀS REMESSAS

POSTAIS 0 invento refere-se a um processo de tratamento de remessas postais no qual, durante uma primeira passagem de triagem das remessas, se forma uma imagem digital da superfície de cada remessa comportando blocos de informação, se deriva de cada imagem associada a uma remessa, uma assinatura digital à imagem de uma impressão gráfica que é um identificador lógico para a remessa e se grava em memória a assinatura associada à remessa em correspondência com informações de triagem e no qual, durante uma segunda passagem de triagem das remessas, se forma novamente uma imagem digital da referida superfície de cada remessa para derivar uma assinatura digital corrente associada à remessa e se procura entre as assinaturas gravadas na primeira passagem de triagem uma concordância com esta assinatura corrente para se recuperar, por associação, as informações de triagem.

Um desses processos é conhecido através do documento de patente francesa FR-2841673 ou FR-A-2883493. Com este processo já não é necessário apor na superfície das remessas códigos de identificação ou "cronomarcas" também chamados "IdTag". A identificação das remessas faz-se com um código "virtual", o que apresenta a vantagem de se poderem evitar as impressoras com códigos de barras e, portanto, reduzir de maneira muito significativa os custos de exploração e de manutenção de um equipamento de triagem postal. 1 ΕΡ2155406Β1

Neste processo conhecido, cada assinatura digital compreende uma primeira componente designada "imagem" representativa de características físicas da imagem digital da remessa correspondente e uma segunda componente designada "postal" indicativa de pelo menos uma posição espacial dos blocos de informação presentes na imagem da remessa. Em particular, a componente imagem é formada por atributos designados "globais" que são representativos de características físicas globais tomadas no conjunto dos pontos da imagem digital da remessa. A componente imagem é formada ainda por segundos atributos designados "locais", que são representativos de características físicas locais tomadas em partes distintas de um quadriculado da imagem da remessa (ou de vários quadriculados diferentes).

Na prática, durante a pesquisa de concordância entre uma assinatura corrente e uma assinatura candidata gravada numa base de assinaturas para a recuperação das informações de triagem, procede-se inicialmente a uma comparação das componentes imagem respectivas das assinaturas e depois a uma comparação das componentes postais respectivas das assinaturas.

Quando se devam triar lotes de remessas provenientes de expedidores em quantidade (também chamados grandes expedidores ou "mailers") com exploração destas assinaturas ou códigos de identificação virtuais, é-se confrontado com o problema de globalmente a componente imagem (atributos globais e locais) das assinaturas associadas às remessas de um mesmo expedidor não poderem servir para descriminar as assinaturas entre si. Efectivamente, as remessas postais emitidas de um mesmo expedidor em quantidade são geralmente 2 ΕΡ2155406Β1 idênticas graficamente: mesmo tipo de envelope, mesmo logótipo impresso no envelope, mesmo bloco de remetente, mesma posição do bloco de endereço destinatário, etc. ... Realça-se, portanto, que a diferenciação entre duas assinaturas de remessas de um mesmo expedidor em quantidade só se pode fazer na prática pelo conteúdo do bloco de endereço de destinatário.

Mas não se exclui que na formação das assinaturas existam situações em que o sistema de tratamento de dados identifique um bloco de remetente em vez de um bloco de endereço destinatário. Resulta assim que durante o varrimento das assinaturas candidatas associadas a remessas de um mesmo expedidor, existam possibilidades de encontrar uma concordância entre duas assinaturas que tenham a mesma componente imagem e das quais, alem disso, as componentes postais são idênticas devido a identificarem ambas por erro um bloco de remetente em vez de um bloco de endereço destinatário.

Num tal contexto, pode constatar-se um aumento de erros de emparelhamento das assinaturas durante a pesquisa de concordância. Estes erros de emparelhamento conduzem, evidentemente, a erros de agulhagem das remessas para as saídas de triagem e, portanto, a custos suplementares para o tratamento postal com o objectivo da distribuição do correio.

Portanto, o objectivo do invento consiste em propor um processo de tratamento de remessas mais robusto que permita reduzir os erros de emparelhamento acima indicados, mais particularmente em situações em que as remessas postais a 3 ΕΡ2155406Β1 triar provêem de expedidores em quantidade e apresentam, portanto, uma muito grande semelhança gráfica.

Para este efeito, o invento tem por objecto um processo de tratamento de remessas postais no qual, durante uma primeira passagem de triagem das remessas, se forma uma imagem digital da superfície de cada remessa que comporta blocos de informação, se deriva de cada imagem associada a uma remessa uma assinatura digital que é um identificador lógico para a remessa e se grava em memória a assinatura associada à remessa em correspondência com informações de triagem e no qual durante uma segunda passagem de triagem das remessas, se forma novamente uma imagem digital da referida superfície de cada remessa para derivar uma assinatura digital corrente associada à remessa e se procura entre as assinaturas gravadas na primeira passagem de triagem, uma concordância com esta assinatura corrente para se recuperar por associação, as informações de triagem, caracterizado por compreender as etapas seguintes: - agrupam-se as assinaturas em categorias de assinaturas ou classes gráficas consoante um certo critério de semelhança gráfica para calcular um valor médio de assinatura para cada classe gráfica; - analisa-se para cada classe gráfica considerada uma actividade do valor médio de assinatura para detectar uma actividade significativa de um bloco de informação nas imagens digitais; - e exploram-se os resultados da referida detecção de actividade para a pesquisa de concordância. 4 ΕΡ2155406Β1 A ideia na base do invento é portanto classificar as assinaturas sucessivas a partir de modelos gráficos de assinaturas consolidadas em tempo real instantaneamente para reflectir, através de cada modelo, a aparência gráfica não mutável das imagens das remessas cujas assinaturas resultam do modelo em questão. A análise de actividade (ou mudança de baixa frequência) que é feita em cada consolidação ou actualização do modelo durante o agrupamento de uma nova assinatura na classe gráfica correspondente a este modelo de assinatura, permite exibir a posição do bloco de endereço de destino nas imagens das remessas pois este bloco de endereço postal de destino é provavelmente o do que apresenta a actividade de baixa frequência mais significativa, diferentemente dos outros blocos de informação que são normalmente estáveis quando se considera as remessas de um mesmo expedidor em quantidade. 0 processo de acordo com o invento pode apresentar as particularidades seguintes: as assinaturas são agrupadas em classes gráficas segundo um certo critério de semelhança gráfica da sua componente imagem para calcular um valor médio das componentes imagem das assinaturas que resultam da classe gráfica considerada; - analisa-se a actividade do valor médio da componente imagem para detectar uma actividade significativa de um bloco de informação mas imagens digitais; 5 ΕΡ2155406Β1 - os resultados da referida detecção de actividade são explorados para comparar as componentes postais das assinaturas. exploram-se os atributos globais e os referidos atributos locais das assinaturas para estabelecer uma semelhança de assinaturas; - realiza-se uma determinação de patamar da distância vectorial normalizada nos atributos globais para estabelecer a referida semelhança; - realiza-se um cálculo do coeficiente de correlação nos atributos locais para estabelecer a referida semelhança; - utiliza-se um método de análise topológica do tipo "K-means" para analisar a actividade dos atributos locais da componente imagem. - as classes gráficas são construídas instantaneamente na segunda passagem de triagem a partir das assinaturas correntes sucessivas. 0 processo de acordo com o invento pode ser realizado com qualquer tipo de remessas postais tais como cartas, objectos planos de pequeno e grande formato. 0 processo de acordo com o invento pode igualmente aplicar-se à triagem de embalagens e outros artigos identificados por um código de identificação virtual.

Um exemplo de realização do processo de acordo com o invento está a seguir descrito mais pormenorizadamente e 6 ΕΡ2155406Β1 ilustrado pelos desenhos. Esta descrição só é dada como exemplo indicativo e de modo algum limitativo do invento. A figura 1 ilustra de maneira muito esquemática uma remessa postal com vários blocos de informações. A figura 2 ilustra de maneira esquemática uma máquina de triagem para a realização do processo de acordo com o invento. A figura 3 ilustra sob a forma de um organigrama, o desenrolar do processo de triagem conhecido, durante uma primeira passagem de triagem. A figura 4 ilustra muito esquematicamente a extracção da componente imagem da assinatura de uma remessa postal. A figura 5 ilustra muito esquematicamente a extracção da componente postal da assinatura de uma remessa postal. A figura 6 ilustra, sob a forma de um organigrama, o desenrolar do processo de acordo com um primeiro modo de realização do invento, durante uma segunda passagem de triagem. A figura 7 pormenoriza a etapa de classificação das assinaturas no processo do invento. A figura 8 representa a comparação das componentes imagem durante a classificação das assinaturas no processo de acordo com o invento. 7 ΕΡ2155406Β1 A figura 9 representa um exemplo de actualização das componentes imagem das classes gráficas no processo de acordo com o invento. A figura 10 pormenoriza a etapa de modificação da componente postal da remessa corrente a partir da componente imagem da classe gráfica correspondente. A figura 11 pormenoriza a etapa de modificação da componente postal da remessa corrente a partir da componente postal da classe gráfica correspondente. A figura 12 ilustra sob a forma de um organigrama, o desenrolar o processo de acordo com um segundo modo de realização do invento durante uma segunda passagem de triagem. A figura 13 ilustra o principio de uma redução do espaço de exploração por um mecanismo de predição.

Portanto, de acordo com o processo do invento identificam-se as remessas postais, tais como cartas, objectos planos de pequeno ou de grande formato com envelope em papel ou matéria plástica, e outro artigo a triar automaticamente por assinaturas digitais que são derivadas da imagem da superfície das remessas que comporta geralmente um bloco de endereço postal de destino. Esta assinatura digital também designada assinatura de imagem serve, portanto, para identificar de maneira unívoca uma remessa, em vez de uma cronomarca com código de barras numa máquina de triagem postal automática. O termo máquina designa no sentido amplo, um equipamento de triagem postal instalado num ou em vários 8 ΕΡ2155406Β1 sítios de triagem postal que incluem no caso em apreço, vídeo-codificadores.

Formação das assinaturas digitais

Na figura 1 ilustrou-se uma remessa postal referenciada P cuja superfície comporta, por exemplo, um primeiro bloco de informação AD que corresponde ao endereço de distribuição postal ou endereço de destino, um bloco de informação AE que corresponde a um endereço de expedidor e um bloco de informação L que pode revestir a forma de um logótipo gráfico que corresponde a outras informações textuais suplementares tais como uma legenda publicitária impressa pelo expedidor.

Na figura 2 ilustrou-se muito esquematicamente uma máquina de triagem postal 1 que compreende classicamente uma entrada de alimentação 2 com um armazém de carga das remessas p e um desempilhador para a seriação das remessas ao alto, uma câmara digital 3 para formar uma imagem da superfície de cada remessa que comporta os diferentes blocos de informações recordadas mais acima e um carrossel com godés 4 que dirige as remessas para saídas de triagem 5. Cada saída de triagem pode ser equipada com vários contentores (tipicamente um contentor frontal e um contentor posterior) de saída de triagem ou um contentor compartimentado sem sair do âmbito do invento.

Representou-se igualmente um sistema de tratamento de dados referenciado 6 para o reconhecimento de endereço postal por OCR que está associado a um sistema de vídeo-codificação 7 como é bem conhecido. De acordo com o invento, o sistema 6 9 ΕΡ2155406Β1 é disposto igualmente para derivar da imagem digital de uma remessa formada pela câmara 3, uma assinatura digital.

Também se representou um sistema 9 análogo ao sistema 6, mas que faz parte de uma outra máquina de triagem 10, estando este sistema 9 ligado em comunicação por exemplo, por uma rede de telecomunicação 8 ao sistema 6 para uma aplicação do processo de acordo com o invento a um processo de triagem em várias passagens de triagem em várias máquinas de triagem. A figura 3 ilustra de maneira esquemática a construção das assinaturas digitais durante uma primeira passagem de triagem na máquina 1. Numa etapa inicial 11 injectam-se, na máquina de triagem 1, remessas postais P pela entrada de alimentação 2. As remessas postais P são desempilhadas e transportadas em série ao alto até à câmara digital 3.

Na etapa 12, forma-se uma imagem digital da superfície da remessa corrente que pode comportar os diferentes blocos de informação ilustrados na figura 1, por exemplo, AE, AD e L.

Na etapa 13, o sistema 6 empreende um reconhecimento automático do endereço de distribuição por OCR a partir da imagem e deriva ao mesmo tempo desta imagem, uma assinatura digital V-Id atribuída à remessa.

Na etapa 14, se o endereço postal foi reconhecido de maneira unívoca na etapa 13, gravam-se em memória de máquina, na etapa 16, os dados de endereço que resultam do reconhecimento OCR em correspondência com a assinatura V-Id da remessa. 10 ΕΡ2155406Β1

Se na etapa 13 o endereço não foi completamente reconhecido pelo OCR, isto é, obteve-se uma informação de endereço equivoca, ou ainda nenhum resultado, na etapa 15 transmite-se a imagem da remessa ao sistema de vídeo-codificação 7 para uma extracção da informação de endereço por um operador de codificação vídeo, após o que as informações de endereços obtidas por vídeo-codificação em 15 são gravadas em 16 em correspondência com a assinatura obtida na etapa 13.

Na figura 3, o bloco indicado por 17 representa uma base de dados chamada BDref na qual são registadas, em correspondência para cada remessa, a assinatura digital V-Id e dados de triagem (que incluem informação de endereço) da remessa reconhecidas por OCR ou por vídeo-codificação durante a primeira passagem de triagem. A etapa 18 corresponde ao processo de transporte da remessa a partir da câmara 3 para as saídas de triagem da máquina.

As figuras 4 e 5 ilustram agora mais pormenorizadamente as componentes de uma assinatura de acordo com o invento. Na figura 4 representou-se novamente a imagem digital de uma remessa P, geralmente uma imagem digital com vários níveis de cinzento, com os blocos de informação AD, AE e L.

Uma primeira componente da assinatura de acordo com o invento é chamada "componente imagem" Ci que é representativa das características físicas da imagem. Esta componente imagem é, por exemplo, extraída por análise estatística da luminância dos pontos da imagem digital que terá 11 ΕΡ2155406Β1 experimentado previamente uma sucessão de filtragens que baixam o nivel de resolução da imagem para reduzir os tempos de tratamento para a análise estatística e dispor de um conteúdo do tipo baixa frequência o qual é pouco sensível às flutuações de luminância durante aquisições múltiplas. A luminância de um ponto de imagem corresponde ao valor de nível de cinzento do ponto da imagem. A partir da imagem digital de baixa resolução de uma remessa postal, o sistema 6 extrai, por cálculo, atributos globais representativos de características físicas globais da imagem tais como a altura e a largura do envelope postal, valor de luminância média dos pontos da imagem digital, desvio padrão, entropia dos valores de luminância.

Podem igualmente extrair-se por cálculo atributos locais representativos de características físicas locais da imagem tomadas em partes distintas da imagem digital. A figura 4 mostra a imagem digital da remessa P subdividida em várias partes distintas B11,B'45 emergentes de diferentes quadriculados ou malhas M1,M2,M3,M4,M5 na imagem digital. 0 quadriculado Ml define aqui 3x3 partes distintas. 0 quadriculado M5 define 8x10 partes distintas. O número de partes distintas num quadriculado e o número de quadriculados pode ser um parâmetro da análise estatística aplicado à imagem digital para extrair a componente imagem Ci da assinatura. A partir de cada parte tal como Bll e B'45 da imagem digital emergente de um quadriculado tal como Ml ou M3, podem extrair-se atributos locais tais como o valor de luminância média dos pontos desta parte da imagem digital, desvio padrão, entropia dos valores de luminância nesta parte da imagem digital. Estes atributos locais contêm uma 12 ΕΡ2155406Β1 informação tanto mais discriminatória quanto os envios postais sejam heterogéneos. 0 conjunto de atributos globais e locais extraídos para uma imagem digital constituem portanto a componente imagem Ci da assinatura.

Na figura 5, ilustrou-se uma segunda componente referida "componente postal" Cp da assinatura que é indicativa pelo menos da posição espacial dos blocos de informação tais como AD, AE e L numa imagem de uma remessa. Um sistema de reconhecimento óptico de caracteres OCR classicamente utilizado numa máquina de triagem postal é capaz de fornecer dados indicativos da posição espacial dos blocos de informações textuais detectadas na imagem digital. Estes dados indicativos de posição espacial podem ser as coordenadas espaciais e de orientação da zona rectangular que forma cada bloco de informação. Um sistema OCR está igualmente apto a fornecer uma descrição textual de cada bloco de informação detectado na imagem digital. Uma descrição textual de um bloco de informação tal como AD por exemplo pode consistir na indicação do número de linhas de caracteres detectados no bloco de informação, do número de palavras detectado em cada linha de caracteres, do número de caracteres detectados em cada palavra de cada linha de caracteres. Na figura 5 ilustrou-se um exemplo de descrição textual do bloco de informação AD que constitui a componente postal Cp da assinatura de uma remessa postal: "BLOCO#0/3" designado por 33 referencia o bloco de informação 0 entre 3 blocos de informação detectados na imagem digital; 13 ΕΡ2155406Β1 "HN" designado por 33' é um dado indicativo da orientação do bloco de informação 0 na imagem digital; "(0684 0626 0895 0756)" designado por 33", são dados representativos das coordenadas espaciais do bloco de informação 0 na imagem digital; "Nrlinhas 4" designado por 33" indica gue o bloco de informação 0 comporta 4 linhas de caracteres; "Linha #0" designado por 34 referencia a primeira linha de caracteres detectada no bloco de informação 0; "Nrpalavras 03" designado por 35 é um dado que indica que foram detectadas 3 palavras na primeira linha de caracteres; "NrCarPorPal 01 06 04" designado por 36, são dados que indicam que as 3 palavras da primeira linha de caracteres compreendem respectivamente 1, 6 e 4 caracteres; "car #0 ( 1 007 I 009 i 019")" designado por 37, são dados que indicam que para o primeiro carácter da primeira linha de caracteres, o OCR identificou 3 caracteres candidatos respectivamente, liei com distâncias de semelhança respectivamente de 007, 009 e 019; "caril (L 008 E 009 D 057)" designado por 38, são dados que indicam que para o segundo carácter da primeira linha de caracteres, o OCR identificou 3 caracteres 14 ΕΡ2155406Β1 candidatos respectivamente L, E e D com distâncias de semelhança respectivamente de 008, 009 e 057; ... e assim sucessivamente para os outros caracteres da primeira linha de caracteres, sabendo-se que um valor 0 para a distância de semelhança é a distância mais pequena, isto é, representa o afastamento mais pequeno em relação ao carácter ideal.

Portanto, a construção de uma assinatura parte da ideia de que uma imagem digital de uma remessa postal é um sinal bidimensional interpretável, cujo conteúdo pode ser apreendido quer ao nivel físico quer ao nível simbólico. Por este motivo a assinatura de uma remessa postal é formada por duas componentes Ci e Cp complementares que não estão correlacionadas entre si (independentemente uma da outra).

Pesquisa de concordância das assinaturas na segunda passagem de triagem

Na figura 6 representou-se o processo de gestão das assinaturas durante uma segunda passagem de triagem que dá seguimento à primeira passagem de triagem ilustrada na figura 3. As remessas tríadas na primeira passagem dão, portanto, novamente entrada na máquina de triagem 1 e repassam em série ao alto em frente da câmara 3. Forma-se novamente na etapa 41 uma imagem digital da superfície de uma remessa corrente que comporta blocos de informação tais como o bloco de endereço de destino AD e na etapa 42 deriva-se novamente uma assinatura corrente V-IdC para a remessa corrente como indicado mais acima. A assinatura corrente V-IdC compreende uma componente imagem CiC e uma componente postal CpC. 15 ΕΡ2155406Β1

Seguidamente, na etapa 46, comparam-se as componentes imagem e postal CiC, CpC da assinatura corrente V-IdC com componentes imagem e postal Ci, Cp das assinaturas gravadas na base BDRef 17 para detectar uma concordância.

Esta comparação pode começar pela comparação dos atributos globais respectivos das componentes imagem que incluem uma limitação determinação de patamar dos valores absolutos das variações em cada atributo global para fazer uma primeira filtragem entre as assinaturas gravadas na base 17. Esta filtragem permite eliminar as assinaturas fortemente dissemelhantes da assinatura corrente e reter apenas um pequeno número de assinaturas candidatas para o prosseguimento da comparação.

Depois, nestas assinaturas candidatas, efectua-se uma comparação dos atributos locais da componente imagem o que pode ainda reduzir o número de assinaturas candidatas na base 17. Esta comparação pode ser baseada inicialmente no cálculo de um coeficiente de correlação normalizado que percorre os histogramas correspondentes na assinatura corrente e as assinaturas candidatas respectivamente o que permite contornar as variações de luminância entre as duas imagens digitais comparadas e seguidamente no cálculo de um coeficiente de correlação normalizado, por tipo de atributo, entre os outros atributos locais na assinatura corrente e nas assinaturas candidatas respectivamente o que permite contornar os problemas de normalização devidos à diferença de variabilidade de cada atributo local. As assinaturas candidatas são seguidamente tríadas por ordem de semelhança decrescente na base dos coeficientes de correlação e é retido um número fixo de assinaturas candidatas mais semelhantes. 16 ΕΡ2155406Β1 A comparação das componentes postais Cp das assinaturas começa: mede-se a semelhança dos dados indicativos de posição dos blocos de informação. Esta segunda comparação explora vantajosamente um segundo critério não correlacionado com o critério de comparação das componentes imagem. Estas assinaturas candidatas podem seguidamente ser tríadas por ordem decrescente a partir de uma medição de semelhanças das descrições textuais dos blocos de informação.

Entende-se gue a comparação das componentes postal pode ser efectuada antes da comparação das componentes imagem, ou ainda que as comparações das componentes postal e imagem sejam efectuadas simultaneamente sem afastamento do âmbito do invento.

Se na etapa 4 6 não se chegar a detectar uma concordância, então na etapa 47 dirige-se a remessa corrente para uma saída de rejeição para poder ser por exemplo triada manualmente. Se na etapa 46 se detectar uma concordância, os dados de triagem e de endereço para a remessa corrente são recuperados na base 17 e a remessa corrente é dirigida automaticamente para uma saída de triagem correspondente à etapa 48.

Categorização das assinaturas

De acordo com o processo do invento, antes da etapa 46 na figura 6, realiza-se um processo de fiabilização, por um lado, da assinatura corrente e por outro lado das assinaturas da base BDRef com a ajuda de uma classificação destas assinaturas. Esta fiabilização permite, durante a pesquisa das concordâncias, ajustar a componente postal das 17 ΕΡ2155406Β1 assinaturas a comparar de maneira a evitar erros de emparelhamento. 0 princípio desta classificação é o de criar inicialmente uma espécie de dicionário no qual são elencadas categorias ou "classes gráficas" CG de assinaturas.

Cada classe gráfica é modelada por uma componente imagem CiCG e uma componente postal CpCG semelhante à de uma assinatura como descrito mais acima.

De acordo com o invento, este dicionário é evolutivo em tempo real no sentido de que as componentes imagem e postal das classes gráficas são actualizadas instantaneamente, isto é, à medida que se atribui uma assinatura a uma classe gráfica e esta classe gráfica é consequentemente consolidada. Esta actualização instantânea não necessita de tratamento diferido; é executada em tempo real. Além disso, com uma tal actualização instantânea não é necessário transmitir o dicionário para uma triagem ulterior num centro de triagem distante.

Como se poderá compreender, de acordo com uma característica importante do processo de acordo com o invento, calcula-se em cada actualização de uma categoria gráfica, um valor médio da componente imagem (fase de consolidação) e analisa-se a actividade de baixa frequência deste valor médio para avaliar a posição do bloco de endereço destinatário o que permite durante a pesquisa de concordância na etapa 46 utilizar o bloco de informação apropriado durante a comparação da componente postal das assinaturas. Entende-se 18 ΕΡ2155406Β1 por análise de baixa frequência, uma análise das alterações entre imagens de baixa resolução.

Portanto, na etapa 43 realiza-se um processo de classificação da assinatura corrente VidC, isto é, compara-se a componente imagem CiC da assinatura corrente com a componente imagem CiCG das classes gráficas presentes no dicionário 19 para determinar a classe gráfica CGx do dicionário que é mais semelhante à assinatura corrente. Mais particularmente, de acordo com o processo do invento, comparam-se os atributos locais e globais das componentes imagem CiC e CiCG para identificar uma classe gráfica de pertença CGx à saida da etapa 43. Se nenhuma classe gráfica do dicionário corresponde à assinatura corrente, cria-se uma nova classe gráfica CGx.

As figuras 7 e 8 ilustram mais particularmente o processo por comparação das componentes imagens para realizar esta classificação. Estas figuras são comentadas mais adiante.

Na etapa 44, que segue a etapa de classificação, realiza-se uma análise da actividade de baixa frequência da componente imagem da classe gráfica CGx para detectar uma actividade de baixa frequência significativa de um bloco de informação nas imagens digitais associadas às assinaturas relevantes desta classe gráfica. Esta etapa 44 é descrita mais particularmente em referência à figura 9.

Na etapa 45 realiza-se, para a assinatura corrente, um tratamento de fiabilização a partir dos resultados de análise de actividade na etapa 44 que é mais pormenorizado em 19 ΕΡ2155406Β1 referência às figuras 10 e 11. No termo da etapa 45, as componentes postal da assinatura corrente e da classe gráfica CGx podem ser ajustadas. Estes ajustamentos permitem evitar erros de emparelhamento na etapa 4 6 de pesquisa de concordância com as assinaturas gravadas na base 17.

Após a etapa 46 de pesquisa de concordância, efectua-se em 50 uma consolidação da componente postal da classe gráfica CGx identificada para a remessa corrente só se na etapa precedente 49 se estiver numa situação ou é verificado um certo "critério postal forte". Entende-se por "critério postal forte" uma situação segundo a qual as componentes postais CpC da assinatura corrente e de uma assinatura concordante identificada na etapa 46 são semelhantes (por exemplo: mesma identificação do bloco de endereço de destino, mesmo número de linhas de caracteres neste bloco, mesmo número de palavras por linha neste bloco, etc. ...) . O processo das etapas 41 a 50 na figura 6 repete-se assim para as remessas correntes sucessivas tratadas na segunda passagem de triagem.

Nas figuras 7 e 8 ilustrou-se, portanto, mais pormenorizadamente a etapa 43 de classificação das assinaturas. Na inicialização do processo, isto é, para a primeira remessa postal da segunda passagem de triagem, o dicionário ou base de dados 19 das classes gráficas CG está normalmente vazio. Para responder a restrições de tratamento em tempo real, pode limitar-se o número de classes gráficas CG mantidas no dicionário a um certo valor NrMaxCG que pode ser regulável. O valor NrMaxCG pode por exemplo ser condicionado por uma informação "a priori" dada pelo operador 20 ΕΡ2155406Β1 de máquina, indicativa da heterogeneidade das remessas postais a tratar. Geralmente, para uma triagem em duas passagens de remessas provenientes de vários expedidores em quantidade, poderá regular-se o valor NrMaxCG a cerca de 100. Um valor de NrMaxCG igual a 100 corresponde a um lote de remessas postais fracamente homogéneo, isto é, com um número de remessas sucessivas que pertencem ao mesmo expedidor que é relativamente baixo.

Na figura 7, na etapa 51 compara-se a componente imagem corrente CiC da assinatura corrente V-IdC com a componente imagem CiCG de cada classe gráfica gravada na base de dados 19 para detectar uma certa semelhança. A comparação das componentes imagem é realizada da mesma maneira que a descrita anteriormente para a etapa 46. Particularmente, a comparação é inicialmente realizada nos atributos globais e seguidamente nos atributos locais das componentes imagem CiC e CiCG. Os atributos globais e locais são obtidos a partir de uma imagem digital de baixa resolução da remessa, por exemplo 0,25 pixel por mm. A figura 8 ilustra mais particularmente esta etapa 51 de comparação dos atributos globais (51a) e locais (51b) das componentes imagem CiC e CiCG. Como atributos globais ilustrou-se: a altura H da remessa postal, a largura L, o valor de luminância média I dos pontos da imagem digital, o desvio padrão E e a entropia S dos valores de luminância. À esquerda na figura 8, ilustrou-se no quadro 52, um primeiro vector (quadro com uma coluna) os valores H,L,I,E,T para CiC e por alguns vectores os valores similares para as CiC associadas às classes CG1, CG2,CGN. 21 ΕΡ2155406Β1

Para pré-seleccionar as classes gráficas CGi candidatas compara-se inicialmente cada atributo global da componente imagem CiC com o atributo correspondente de uma das componentes imagem CGI, CG2,..., CGN. Por exemplo, para determinar se a classe gráfica CGI é candidata, compara-se a diferença entre as alturas H de CiC e de CGI com um patamar xl, compara-se a diferença entre as larguras L de CiC e de CGI com um patamar x2... podendo os patamares xl,x2... ser diferentes e se para todos os atributos, a diferença for inferior ao patamar então CGI é candidata.

Efectua-se de seguida um cálculo da distância (distância vectorial normalizada designada na figura 8 por DVN) entre o vector HLIET para CiC e o vector HLIET de cada classe gráfica candidata. Estas distâncias vectoriais normalizadas DVN são igualmente comparadas com um patamar (que pode ser regulável) na etapa 53 para determinar a ou as classes gráficas CGi que são as mais similares com a da assinatura corrente.

Na base da ou das classes gráficas CGi assim pré-seleccionadas comparam-se os atributos locais da componente imagem CiCG destas classes gráficas com os atributos locais da componente imagem CiC da assinatura corrente. Na figura 8, ilustraram-se os atributos locais no quadro 54 por triples de matrizes de 4x4 (que resultam de um quadriculado 4x4 para a construção da assinatura) afectados respectivamente com o valor de luminância média I de pontos de imagem, o desvio padrão E e a entropia S dos valores de luminância.

Correlacionam-se os atributos locais de CiC com os atributos locais CiCG de cada classe gráfica seleccionada em 53 e o coeficiente de correlação CC calculado (-1<CC<1) que é 22 ΕΡ2155406Β1 o mais elevado é retido no termo da etapa 51. Obviamente é possível utilizar vários tamanhos de quadriculado no cálculo dos valores de correlação.

Em seguida, na etapa 55, compara-se com um patamar (regulável no caso em apreço) este coeficiente de correlação CC para empreender uma actualização do dicionário 19 das classes gráficas. Assim, se na etapa 55, o coeficiente de correlação CC for inferior ao patamar, adiciona-se na etapa 56 uma nova classe gráfica CGx ao dicionário 19 e actualiza-se o número de classes gráficas mantidas no dicionário (no caso em apreço supressão de uma classe gráfica em caso de ultrapassagem do valor NrMaxCG, a classe gráfica suprimida do dicionário sendo a que é a menos utilizada durante um período de referência, por exemplo) . As componentes CiCG e CpCG da nova classe gráfica CGx são inicializadas com as componentes CiC e CpC da assinatura corrente utilizada na etapa 46.

Agora, se na etapa 55 o coeficiente de correlação CC for superior ou igual ao patamar, actualiza-se em 57 o contador de utilização da classe gráfica CGx e actualiza-se esta classe gráfica CGx. A regulação do patamar da etapa 55 permite ajustar o nível de semelhança requerido para a categorização. Na prática, é necessário encontrar um patamar que permita reunir as assinaturas de remessas que apresentam uma semelhança gráfica significativa evitando-se que as remessas de um mesmo expedidor que têm a mesma aparência gráfica possam chegar à criação de várias classes gráficas. No termo da etapa 43, é portanto identificada uma classe gráfica CGx como similar à assinatura corrente VidC. 23 ΕΡ2155406Β1

Na figura 9, ilustrou-se um conjunto de atributos locais da componente imagem da classe gráfica CGx que servem para a análise da actividade de baixa frequência na etapa 44 na figura 6. Estes atributos locais são valores de desvio padrão em: luminância média I, desvio padrão E e entropia T. Estes valores reportam-se a zonas distintas de um certo quadriculado da imagem de uma remessa como explicado mais acima. Representou-se na figura como exemplo, um quadriculado de 5x5 da imagem o que dá 3 matrizes 60, com 25 valores de desvio padrão, cada uma. Para calcular cada valor de desvio padrão numa matriz 155, E55 e T55, faz-se uma média consolidada com o valor correspondente do atributo local da assinatura corrente. Pode portanto considerar-se que pelo cálculo deste desvio padrão, calcula-se um valor médio de assinatura para a classe gráfica CGx. As 3 matrizes 155, E55 e T55 podem ser fundidas numa matriz G55, por exemplo consoante uma análise em componentes principais normalizada (ACPN) bem conhecida pelo especialista. Esta matriz G é uma espécie de "grelha de alterações" que exibe as alterações de baixa frequência, isto é, as alterações que intervêm em cada consolidação da matriz G.

Em 62 representou-se uma síntese da matriz G segundo a qual os elementos matriciais são repartidos em 3 classes por um método topológico método tal como um método não supervisionado do tipo "K-means" baseado na medida de proximidade no espaço das observações. O método dos "K-means" permite isolar na matriz G, os elementos matriciais segundo 3 níveis: Nivel que não altera - Nível que se altera pouco -Nível que se altera muito, respectivamente ilustrados por quadrados em branco, cinza e preto. Para se evitarem variações ligadas às flutuações mecânicas de aquisição, podem 24 ΕΡ2155406Β1 não ser considerados quadrados detectados como "alteráveis" que estão nos limites da matriz G. Podem agrupar-se os quadrados em função da sua conectividade e da sua actividade de baixa frequência. Podem utilizar-se várias matrizes G que tenham quadriculados diferentes. No termo da etapa 44 detectou-se normalmente a posição espacial de um bloco de informação que apresenta a actividade de baixa frequência mais significativa. A figura 10 ilustra a consideração do resultado da análise da actividade de baixa frequência na etapa 45. Em 63, se foi detectada uma actividade de baixa frequência de um elemento matricial de G (ou dos elementos matriciais de várias matrizes G), detectando-se a presença, por exemplo, de um quadrado preto (bloco que se altera muito em 62), verifica-se em 64 se a posição deste quadrado na matriz G coincide com a posição do bloco de informação na componente postal CpC da assinatura corrente que foi retida como bloco de endereço destinatário. A coincidência pode estabelecer-se por uma projecção espacial das coordenadas do quadrado e do bloco de informação para medir uma distância espacial e, em seguida, por uma comparação desta distância medida, com um patamar. No caso em que é detectada uma coincidência, o processo é continuado na etapa 70 na figura 11.

Se na etapa 63 não foi detectada nenhuma actividade de baixa frequência, prossegue-se para a etapa 70 na figura 11.

Se na etapa 64 não se detectar coincidência espacial entre o bloco de informação identificado na componente postal CpC da assinatura corrente e o "bloco" da matriz que apresenta a actividade de baixa frequência mais 25 ΕΡ2155406Β1 significativa, então na etapa 65, realiza-se uma medição da coincidência espacial entre este "bloco" de actividade de baixa frequência mais forte e todos os outros blocos de informação identificados na componente postal CpC da assinatura corrente. Se não se detectar nenhuma coincidência espacial com estes outros blocos de informação, prossegue-se o processo para a etapa 70 da figura 11.

Se na etapa 65 se detectar uma coincidência espacial com um destes outros blocos de informação, modifica-se na etapa 66 a componente postal CpC da assinatura corrente para identificar este bloco de informação como sendo, provavelmente, o bloco de endereço destinatário, este bloco será portanto utilizado na etapa 46 para a pesquisa de concordância de assinaturas.

Na Figura 11, na etapa 70 realiza-se uma medição consolidada na dispersão da posição espacial do bloco de informação identificado como bloco de endereço destinatário na componente postal de todas as assinaturas sucessivas que formam a classe gráfica CGx. Esta medição de dispersão apresenta-se sob a forma de um valor de desvio padrão. Se for detectado que a dispersão medida é superior a um certo patamar, o processo prossegue-se na etapa 46 da figura 6. Está-se numa situação em que a componente postal CpC da classe gráfica CGx não é suficientemente fiável, devido ao facto da componente postal das assinaturas que serviram para construir esta classe gráfica ser instável.

Opostamente, se na etapa 70 a distância medida for inferior ao referido patamar, o processo prossegue-se na etapa 71 onde se mede a concordância espacial entre a 26 ΕΡ2155406Β1 componente postal da classe gráfica CGx e a componente postal CpC da assinatura corrente. Esta medição consiste, por exemplo, em calcular o desvio de posição entre o centro do bloco de informação identificado como bloco de endereço destinatário na componente postal da assinatura corrente e a posição média do centro do bloco de endereço destinatário da classe gráfica correspondente. Compara-se esta medição com um patamar baixo e se a medida for inferior a este certo patamar baixo prossegue-se o processo na etapa 46 da figura 6 para uma pesguisa de concordância de assinaturas.

Se na etapa 71, não se detectar concordância espacial, então o processo prossegue na etapa 72, onde se pesguisa se existe um bloco de informação identificado na componente postal CpC da assinatura corrente para o gual a distância com o bloco de informação identificado como o bloco de endereço de destino da componente postal da classe CGx é inferior ao patamar baixo.

Na afirmativa, na etapa 72, passa-se para a etapa 73, onde este bloco de informação está agora identificado na componente postal CpCG da classe gráfica CGx como sendo provavelmente o bloco de endereço destinatário.

Opostamente, na negativa na etapa 72, prossegue-se o processo na etapa 74 onde se realiza uma medição da distância espacial entre todos os blocos de informação identificados na componente postal CpC da assinatura corrente e o bloco de informação identificado como bloco de endereço destinatário na componente postal da classe gráfica CGx. Se esta distância for superior a um patamar elevado, reinicializa-se (RAZ) a componente postal da classe CGx na etapa 75 no dicionário 19. 27 ΕΡ2155406Β1

Na figura 12 representou-se um outro modo de realização do processo de acordo com o invento, que se diferencia do da Figura 6, ao nível da etapa 42. Na etapa 80 a seguir à etapa 42 de geração de uma assinatura corrente VidC, efectua-se uma classificação da assinatura corrente, com a ajuda de um dicionário 19, como explicado mais acima. Recupera-se uma classe gráfica similar CGx. Modifica-se no caso em apreço, a componente postal CpC da assinatura corrente a partir da componente de imagem CiCG da classe gráfica CGx e modifica-se no caso em apreço a componente postal CpCG da classe gráfica CGx.

Agora, na etapa 81 recupera-se da base de assinaturas 17, assinaturas candidatas consoante um mecanismo de previsão de sequências conhecido da patente francesa FR-2883943. A etapa 81 serve para limitar o espaço de exploração na base 17, tirando-se vantagem da consideração de uma determinada sequenciação (ordem de passagem) das remessas numa primeira passagem de triagem que se repete na segunda passagem de triagem. Este espaço de exploração limitado é constituído por assinaturas candidatas.

Na etapa 82, realiza-se uma classificação de cada assinatura candidata no dicionário de 19 de classes gráficas, consoante o mecanismo de classificação descrito precedentemente. No termo da etapa 82, identificou-se para cada assinatura candidata uma classe gráfica CGy.

Se na etapa 83 se detecta que a classe gráfica CGX da assinatura corrente é idêntica à classe gráfica CGy da assinatura candidata considerada, então na etapa 84 modifica-se a componente postal Cp da assinatura candidata consoante o 28 ΕΡ2155406Β1 mecanismo descrito em relação com as figuras 10 e 11 para reposicionar correctamente o bloco de endereço postal destinatário na componente postal da assinatura candidata. Depois, na etapa 85, modifica-se no caso em apreço a componente postal da assinatura candidata em função da componente postal da classe gráfica CGx como descrito em relação com a figura 11. O processo prossegue-se em seguida na etapa 46 da Figura 6. Deve compreender-se gue se repete o processo entre as etapas 82 a 85 para cada assinatura candidata na sarda da etapa 81.

Agora, se na etapa 83 não se detectou uma classe gráfica comum entre a assinatura corrente e as assinaturas candidatas, prossegue-se o processo directamente para a etapa 46 da figura 6. 0 processo de limitação do espaço de exploração da etapa 81 parte da idéia de atribuir numa primeira passagem de triagem para cada remessa um número de ordem cronológica NO que é gravado em memória em correspondência com a assinatura da remessa na base 17. Cada número de ordem cronológica NO pode ser constituído por exemplo, pela justaposição de um número de centro de triagem afectado ao centro de triagem no qual se encontra a máquina de triagem 1, com um número de máquina de triagem afectado à máquina de triagem na qual a remessa é tríada, com um número de contentor de saída de triagem afectado ao contentor de saída de triagem para o qual a remessa é dirigida e com um índice cronológico afectado à remessa. Na prática, este índice é, por exemplo, o valor de um contador associado a um contentor de saída de triagem e que é inicializado no momento em que uma primeira remessa é dirigida para o contentor e que é incrementado de uma unidade 29 ΕΡ2155406Β1 de cada vez que uma nova remessa é dirigida para o contentor. Desta maneira, para cada remessa é afectado um número de ordem NO que é único.

No termo da primeira passagem de triagem, as assinaturas são agrupadas em sequência no banco de dados 17. Por exemplo, as assinaturas são agrupadas e ordenadas sequencialmente por centro de triagem, por máquina e por contentor consoante a ordem em que as remessas são armazenadas em cada contentor de saída de triagem. Conforme detalhado abaixo, as sequências de assinaturas contíguas na base de dados 17 constituem segmentos identificáveis.

Durante a segunda passagem de triagem no fim da etapa 80 na figura 12 afecta-se à assinatura V-IdC da remessa corrente, um índice de passagem IP (que vai de 1 a n ...) . Após isto calcula-se um número de ordem cronológica NO estimado para a assinatura corrente, por uma aproximação linear como descrito na patente FR-2883943. Este cálculo é realizado por aproximação linear a partir de uma série de números de ordem cronológica armazenados na memória. Na figura 13 representou-se num gráfico, um eixo das abcissas no qual são inseridos os índices IP de passagem de remessas 374 a 405, que correspondem respectivamente à passagem na segunda passagem da 374a à 405a remessas para as quais uma assinatura digital V-Id foi extraída na etapa 80. Aplicaram-se no eixo das ordenadas, exemplos de números de ordem cronológica NO atribuídos às remessas na primeira passagem, aqui as remessas armazenadas nos contentores numerados "76" e "86". O cálculo por aproximação linear consiste, a partir de uma série de pares de índice de passagem de remessa/número de ordem cronológica (IP, NO) ilustrados por uma cruz na figura 13, em 30 ΕΡ2155406Β1 determinar por um sistema de equações, os coeficientes a,b de uma recta (NO = a.IP+b) tal como Dl ou D2 para se poder seguidamente calcular um número de ordem cronológica NO colocado nesta recta em função de um índice de passagem IP corrente.

Adicionalmente, o modo de realização do processo de acordo com o invento ilustrado na figura 12 explora vantajosamente o mecanismo de previsão acima descrito durante a etapa de consolidação 50. Na etapa 50, a componente postal da classe gráfica CGx identificada para a remessa corrente é consolidada se na etapa 49, se está na situação de "critério postal forte", como explicado precedentemente e se, adicionalmente, o número de ordem cronológica da assinatura concordante determinado na etapa 46 corresponde ao número de ordem cronológica NO estimado.

Lisboa, 7 de Outubro de 2010 31

Claims (7)

1. ΕΡ2155406Β1 REIVINDICAÇÕES 1. Processo de tratamento de remessas postais (P) no qual, durante uma primeira passagem de triagem das remessas, se forma (12) uma imagem digital da superfície de cada remessa que comporta blocos de informação (AD,AE,L), se deriva (13) de cada imagem associada a uma remessa uma assinatura digital (V-Id) que é um identificador lógico para a remessa e se grava (16) em memória, a assinatura (V-Id) em correspondência com informações de triagem e no qual durante uma segunda passagem de triagem das remessas, se forma (41) novamente uma imagem digital da referida superfície de cada remessa para derivar (42) uma assinatura digital corrente (V-IdC) associada à remessa e se procura entre as assinaturas gravadas na primeira passagem de triagem uma concordância com esta assinatura corrente para se recuperar por associação, as informações de triagem para a remessa, caracterizado por compreender as etapas seguintes: agrupam-se (43) as assinaturas em categorias de assinaturas ou classes gráficas (CG) consoante um certo critério de semelhança gráfica para calcular (57) um valor médio de assinatura para cada classe gráfica; analisa-se (60,61,62) para cada classe gráfica considerada uma actividade do valor médio de assinatura para detectar uma actividade significativa de um bloco de informação nas imagens digitais; - e exploram-se os resultados da referida detecção de actividade para a pesquisa de concordância. 1 ΕΡ2155406Β1
2. 2. Processo de acordo com a reivindicação 1, no qual cada assinatura digital associada a uma remessa compreende uma componente imagem (CiC) representativa de caracteristicas físicas da imagem digital da remessa e uma componente postal (CpC) representativa pelo menos da posição espacial dos blocos de informação presentes na imagem da remessa, e no qual: as assinaturas são agrupadas em classes gráficas consoante um certo critério de semelhança gráfica da sua componente imagem para calcular um valor médio (CiCG) das componentes imagem das assinaturas resultantes da classe gráfica considerada; - analisa-se (60,61,62) a actividade do valor médio da componente imagem para detectar uma actividade significativa de um bloco de informação nas imagens digitais; - e os resultados da referida detecção são explorados para comparar as componentes postais das assinaturas.
3. 3. Processo de acordo com a reivindicação 2, no qual a componente imagem das assinaturas compreende primeiros atributos referidos "globais" representativos de caracteristicas físicas globais tomadas no conjunto dos pontos da imagem de uma remessa e dos segundos atributos referidos "locais" representativos de caracteristicas físicas locais tiradas em partes distintas de um quadriculado da imagem de uma remessa, e no qual se exploram os referidos atributos globais e os referidos atributos locais para estabelecer uma semelhança de assinaturas. 2 ΕΡ2155406Β1
4. 4. Processo de acordo com a reivindicação 3, no qual se realiza uma determinação de patamar da distância vectorial normalizada nos atributos globais para estabelecer a referida semelhança.
5. 5. Processo de acordo com a reivindicação 3 ou 4, no qual se realiza um cálculo do coeficiente de correlação nos atributos locais para estabelecer a referida semelhança.
6. 6. Processo de acordo com uma das reivindicações 3 a 5, no qual se utiliza um método de análise topológica do tipo "K-means" para analisar a actividade dos atributos locais da componente imagem.
7. 7. Processo de acordo com uma das reivindicações anteriores, no qual as classes gráficas são construídas instantaneamente na segunda passagem de triagem a partir das assinaturas correntes sucessivas. Lisboa, 7 de Outubro de 2010 3