DE2629590C2 - Schaltungsanordnung zur Trennung benachbarter Muster in einer Zeichenerkennungseinrichtung - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für die Trennung benachbarter Muster voneinander in einer Zeichenerkennungseinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
• Bei den meisten elektronischen Zeichenerkennungsmaschinen und bei Maschinen zum Erkennen anderer Arten von Mustern müssen Einrichtungen vorgesehen sein, mit deren Hilfe sich benachbarte Muster voneinander trennen lassen, so daß in der Zeichenerkennungseinheit zu jedem beliebigen Zeitpunkt jeweils nur ein Muster betrachtet wird. Die meisten Zeichenerkennungsmaschinen enthalten eine Segmentierschaltung, die Zwischenräume zwischen den Zeichen feststellt und die eingangsseitige Videoinformation nach den Zeichenerkennungsschaltungen durchschaltet. In manchen dieser Maschinen für optische Zeichenerkennung wird die durch die Erkennung gesteuerte Segmentierung in der Weise vorgenommen, daß das Ausgangssignal der Zeichenerkennungseinheit durchgeschaltet wird, sobald diese Einheit ein gültiges Zeichen erfolgreich erkannt hat.
• In der US-PS 32 95 105, die eine Abtaststeuerung und eine Normierung für ein Zeichenerkennungssystem betrifft, ist es erforderlich, für die eigentliche Zeichenerkennung Mehrfachabtastungen vorzunehmen, wobei jedoch die Möglichkeit fehlt, Segmentierungsfehler zu erkennen. Hierbei stellt eine erste Abtastung Ober- und Untergrenze einer Zeile, die zweite Abtastung linke und rechte obere und untere Begrenzungen der einzelnen Zeichen fest und eine dritte Abtastung bewirkt schließlich dann eine Digitalisierung der so eingegrenzten Zeichen. Dieses Vorgehen ist aber für viele Fälle zu ungenau und zu zeitaufwendig.
• Es ist des weiteren in der US-PS 35 19 990 ein Erkennungssystem für eine Lesemaschine beschrieben, bei dem zwar zwei eng benachbarte Zeichen voneinander getrennt erkannt werden. Da dieses jedoch über in der Maschine abgespeicherte Kriterien für jedes Zeichen mit Hilfe der die Zeichen jeweils beschreibenden Korrelationssignale erfolgt, handelt es sich hier um ein wenig flexibles Zeichenerkennungsverfahren, das zudem ebenfalls nicht in der Lage ist, Segmentierungsfehler zu erkennen.
• Manche dieser bekannten Maschinen neigen jedoch dazu, auch Segmentierfehler durchzuschalten. Eine Unterbrechung in der Mitte eines Buchstabens W bewirkt dann mindestens zwei Zeichenerkennungsfehler, indem nämlich zwei Ausgangssignale VV durchgeschaltet werden. Das heißt, daß sich die meisten Zeichenerkennungsmaschinen von einem einzigen Segmentierfehler nicht erholen können.
• Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Zeichenerkennung so vorzunehmen, daß eine Zeichensegmentierung hinsichtlich der Ausgangszeichen einer Erkennungslogikschaltung anstelle einer Segmentierung der Zeichen am Eingang einer derartigen Zeichenerkennungslogik erfolgt.
• Die vorliegende Erfindung kann dabei in Verbindung mit einer Zeichenerkennungseinheit benutzt werden, die von einer Abtasteinrichtung oder von Abfühleinrichtungen kommende Bilder in Intervallen klassifiziert, die von der Bedeutung oder dem Inhalt der Bilder unabhängig sind. Diese Intervalle können beispielsweise in gleichen Zeitabschnitten auftreten. Dabei ist es dann nicht von Bedeutung, ob ein bestimmtes Bild gerade ein Muster, Teile von zwei Mustern oder überhaupt kein Muster enthält. Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung liefert dann, ganz allgemein gesprochen, aus jedem eingangsseitigen Abbild unmittelbar ein erstes und ein zweites Abfühlsignal. Diese Signale zeigen an, ob das Abbild eine linke Seite oder eine rechte Seite oder etwas enthält, was als Muster von Interesse sein könnte. Eine Kombinationsstufe spricht auf diese Abfühlsignale an und setzt die Einzelergebnisse der Erkennungseinheit zu einer Folge von Ausgangscodesignalen zusammen, die den ursprünglichen Mustern entsprechen. Beispielsweise wird für ein einziges Muster nur ein einziges Ausgangscodesignal erzeugt, unabhängig davon, wie oft dieses Muster in verschiedenen Zeitintervallen erkannt worden ist. Außerdem können unrichtige Zeichenerkennungsergebnisse, die aus Kombinationen von zwei verschiedenen Mustern entstehen, unterdrückt werden. Ferner kann die Ausgangscodesignalfolge in der richtigen Reihenfolge der ursprünglichen Muster erstellt werden, obgleich diese beispielsweise in umgekehrter Richtung abgetastet werden.
• Hieraus resultieren im wesentlichen drei Vorteile:
  
• 1. Segmentierungsfehler verursachen keine Erkennungsfehler, wie das häufig bei bekannten Zeichenerkennungssystemen der Fall ist.
• 2. Segmentierungsfehler werden nicht auf nachfolgende Zeichen übertragen, wobei solche Fehler in nachfolgenden Positionen in einer Druckzeile beseitigt werden können.
• 3. Die vorgeschlagene Lösung ist auch in manchen Fällen weniger aufwendig, da die Anforderungen, je nach Anwendungsfall, an die Bildspeicherung geringer sein können.


• Die Erfindung wird nunmehr anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen im einzelnen beschrieben. Die unter Schutz zu stellenden Merkmale der Erfindung finden sich in den Patentansprüchen. In den Zeichnungen zeigt:
• Fig. 1 schematisch ein Blockschaltbild einer Anordnung, bei der die Erfindung eingesetzt werden kann;
• Fig. 2 ein Blockschaltbild für die Beziehung der wesentlichsten Teile der Erfindung zueinander;
• Fig. 3 ein Diagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise der Erfindung;
• Fig. 4 ein Blockschaltbild der in Fig. 2 dargestellten Abfühlgeneratoren;
• Fig. 5 ein Blockschaltbild des Richtungsdetektors und
• Fig. 6 ein Blockschaltbild der in Fig. 2 gezeigten Kombinationsstufe.
• Fig. 1 zeigt ganz allgemein eine typische Umgebung, in der die vorliegende Erfindung eingesetzt werden kann. Ein optisches Zeichenerkennungssystem ist mit 100 bezeichnet. Ein Dokument 101, auf dem eine oder mehrere mit gedruckten Zeichen versehene Zeilen enthalten sein mögen, wird durch eine rechtwinklige Anordnung 110 von Photodioden abgetastet, deren Ausgangssignale zu feststehenden Zeitintervallen, gesteuert durch Taktimpulse 151, ausgegeben werden. Videoschaltungen 120 wandeln die Analogsignale 111 in Digitalsignale 121 um, mit einem ersten Wert zur Darstellung von Weiß oder Hintergrund von einem Photodetektor und einem zweiten Wert, der das Videosignal für Schwarz oder Zeichen darstellt. Die Zeichenerkennungseinheit (CR) 130 erzeugt Zeichenerkennungscodesignale 131 für jede vollständige Abtastung von Videosignalen 121, gesteuert durch festen Abstand voneinander aufweisende Taktimpulse 152. Das heißt, daß die Zeichenerkennungseinheit 130 den Inhalt jeder Momentaufnahme der Abtastanordnung 110 als ein Zeichen zu identifizieren versucht, unabhängig von der Position der Abtastanordnung 110 in bezug auf das Dokument 101. Wenn die Zeichenerkennungseinheit 130 kein gültiges Zeichen in einer Momentaufnahme erkennen kann, dann nimmt das Codesignal 131 einen unverwechselbaren Wert für Nichtgültig an.
• Die Felderkennungseinheit 200 nimmt die digitalisierten Videosignale 121, die Zeichenerkennungs-Codesignale 131 und Taktsignale 153 auf. Die Gesamtfunktion der Felderkennungseinheit besteht darin, die Folge von in festen Zeitintervallen auftretenden Zeichenerkennungs-Codesignalen mit den ursprünglichen gedruckten Zeichen auf dem Dokument 101 zur Übereinstimmung zu bringen. Die Felderkennungseinheit 200 kann beispielsweise eine Folge von Ausgangszeichenerkennungscodes 201 erzeugen, in der doppelte Zeichenerkennungscode, die das gleiche gedruckte Zeichen darstellen, ausgeblendet sind, und kann falsche Erkennungen von Teilen von zwei verschiedenen Zeichen aussondern, die im gleichen Erkennungszeitraum aufgetreten sind. Ferner vermag sie zu erkennen, ob die Abtastanordnung 110 sich vorwärts oder rückwärts über die Druckwelle bewegt, so daß bei einer Abtastung in rückwärtiger Richtung die Codesignale 201 in umgekehrter Reihenfolge abgegeben werden können. Ferner können dort auch Hilfssignale 202 für die Feststellung von leeren oder unbedruckten Zwischenräumen auf dem Dokument 101 zur Feststellung des Endes einer Druckzeile usw. erzeugt werden.
• Die Ausgabevorrichtung 140 übernimmt die Ausgangssignale 201 und 202 für eine weitere Verarbeitung, wie z. B. Zusammenfassung in eine Aufzeichnung, Ausdrucken oder Anzeige und dergleichen. Der Taktgeber 150 kann von üblicher Bauart sein und Impulse vorgegebener Frequenz über die Leitungen 151 bis 153 abgeben. Die Abtastanordnung 110 soll beispielsweise 12 senkrechte Spalten mit je 40 Photodetektoren aufweisen. Der Taktgeber 150 erzeugt wiederholt 687 Mikrosekunden lange Zyklen mit jeweils 43 Impulsen T 1 bis T 43 mit einem Abstand von etwa 16 Mikros kunden. Jede Abtastung oder jede Momentaufnahme enthält zwölf parallele Kanäle mit je 40 16 Mikrosekunden langen Abtastwerten und drei Abtastperioden für die Synchronisierung.
• Die Abtastanordnung 110 und die Videoschaltungen 120 können beispielsweise in einem in der Hand zu haltenden Abtastgerät untergebracht sein, während die Stufen 130, 150 und 200 in einem Kassenterminal untergebracht sein können. Die Ausgabevorrichtung 140 kann an einer Anzahl von Kassenterminals angeschlossen sein, wie dies durch die rein schematisch angedeuteten weiteren Eingangssignale 102 und 103 dargestellt ist. Fig. 1 zeigt dabei ein Beispiel einer Umgebung. In Wirklichkeit kann es wünschenswert sein, die Abtastanordnung und die Videoschaltungen auf einem Halbleiterplättchen unterzubringen oder Teile der an sich funktionell getrennten Stufen 130 und 200 zu kombinieren. Es kann außerdem erwünscht sein, ein Teil der Felderkennung innerhalb der Ausgabevorrichtung 140 vorzunehmen, so daß Teile der Gesamtanordnung für mehrere Terminals gemeinsam zur Verfügung stehen können. Außerdem können andere Zeichenerkennungsmaschinen von der vorliegenden Erfindung Gebrauch machen.
• Fig. 2 zeigt die Hauptteile der Felderkennungseinheit 200. Abfühlgeneratoren 400 nehmen die digitalisierten Videosignale 121 und die Zeichenerkennungs-Codesignale 131 auf und erzeugen Signale 401 und 405, die anzeigen, ob das soeben abgetastete Abbild einem einlaufenden oder einem ablaufenden Zeichen entspricht. Obgleich viele der Schaltungen gemeinsam benutzt werden, lassen sich die Abfühlgeneratoren 400 prinzipiell in zwei Teile unterteilen. Der Generator 402 für die Linksabfühlung erzeugt immer dann ein binäres LS-Signal 401 mit einem binären Wert 1, wenn ein Videosignal 121 die linke Seite eines Zeichens enthält. Der Generator 406 für die Rechtsabfühlung RS liefert immer dann ein binäres RS-Signal 405 mit dem binären Wert 1, wenn das Videosignal die rechte Seite eines Zeichens enthält. Offensichtlich können die Signale 401 und 405 andere Anfangs- oder Endmerkmale von Zeichen oder anderen Mustern darstellen. Für manche Zwecke mag es nicht notwendig sein, zwischen den verschiedenen Seiten eines Musters zu unterscheiden, so daß ein einziges Signal ausreichen würde.
• Der Richtungsdetektor 500 analysiert die Signale 401, 405 und die Zeichenerkennungscodes 131 und erzeugt eines oder mehrere Signale 501, 502, die anzeigen, ob sich die Abtastanordnung 110 von links nach rechts (willkürlich als die Vorwärtsrichtung bezeichnet) oder von rechts nach links ( rückwärts) über die Druckzeile des Dokuments 101 bewegt. Die Signale 501 und 502 können dann über Leitungen 201 an die Ausgabevorrichtung 140 abgegeben werden. Die gestrichelte Linie zur Ansteuerung des Richtungsdetektors 500 zeigt an, daß die Zeichenerkennungssignale 131 praktisch durch den Richtungsdetektor hindurchzulaufen vermögen, wobei ihre Bedeutung hier jedoch nicht modifiziert wird.
• Die Kombinationsstufe 600 verwendet die LS- und RS-Signale und Richtungssignale zum Abblenden von redundanten oder unrichtigen Zeichenerkenungscodes 131, so daß die ausgangsseitigen Codesignale 201 keine künstlich erzeugten Signale enthalten, die sich auf die Geschwindigkeit der Abtastanordnung und die Abtastrichtung beziehen. Die Kombinationsstufe 600 liefert ausgangsseitig auch einige der zuvor erwähnten Hilfssignale 202.
• Fig. 3 ist eine vereinfachte Darstellung der Arbeitsweise der Felderkennungsstufe 200. Die oberste Zeile zeigt die für eine Folge von Momentaufnahmen der Abtastanordnung 110 erzeugten Abfühlbits LS und RS. Ein Pluszeichen in dieser Zeile bedeutet die Anwesenheit eines LS-Signals 401, während ein Minuszeichen das Auftreten eines RS-Signals 402 darstellt. Eine Null zeigt dagegen an, daß für die entsprechende Momentaufnahme keines der beiden Signale auftritt. Die Bewegung der Abtastanordnung 110 über eine Druckzeile ergibt Gruppierungen von mehrfachen Zeichenerkennungscodes für jedes Zeichen in der Zeile, welche von Zwischenräumen von zurückgewiesenen Codes umgeben sind. (Die ungefähren Zeichenbereiche sind in Fig. 3 durch lange vertikale Linien begrenzt.) Gelegentlich, wie dies durch den Y-Code in der zweiten Zeile dargestellt ist, können sich Teile zweier benachbarter Zeichen miteinander zu einer unechten Zeichenerkennung verbinden.
• Die dritte Zeile in Fig. 3 zeigt die Folge von Ausgangscodes 201. Das heißt, die Druckzeile enthält eine "6", ein "D", eine "2" und ein tatsächlich nicht erkennbares Zeichen. Es ist außerdem möglich, daß eine einzige Gruppierung gültige Zeichenerkennungen für zwei unterschiedliche Klassen (z. B. "3" und "B") in verschiedenen Momentaufnahmen derselben Gruppierung enthält. Diese Konfliktsituation wird noch behandelt.
• In der letzten Zeile der Fig. 3 zeigt der Hinweis LR in der ersten Gruppe an, daß der Richtungsdetektor 500 festgestellt hat, daß sich die Abtastanordnung von links nach rechts bewegt. Das heißt, daß die Druckzeile auf dem Dokument 101 6D&spplus; und nicht &spplus;2D6 heißt. Wenn das Richtungssignal 501 einmal für eine Zeile eingestellt ist, dann bleibt es für den Rest der Zeile erhalten.
• Fig. 4 zeigt ein Blockdiagramm des Abfühlgenerators 400. Die Bestimmung, ob die linke Seite eines Zeichens in der augenblicklichen Momentaufnahme vorhanden ist oder nicht, beginnt mit der logischen Schaltung 410 für links horizontal. Diese Schaltung ist eine übliche logische Schaltung für horizontale Zeichensegmentierung. Diese Schaltung analysiert die einkommenden Videoabtastwerte 121 und erzeugt ein Signal 411, das anzeigt, ob die augenblickliche Momentaufnahme auf der linken Seite einen durchgehenden Schwarzwert (z. B. ein Zeichen) enthält.
• Die vertikale Diskriminierung wird in der Stufe 420 durchgeführt, da die hier verwendete Abtastunganordnung 110 in Fig. 1 beträchtlich höher ist als die zu erkennenden Zeichen. Diese logische Schaltung 420 erzeugt daher ein Signal 421, das anzeigt, ob die augenblickliche Momentaufnahme einen waagrechten Streifen für ein weißes Videosignal enthält, das den Zwischenraum zwischen den Zeilen anzeigt.
• Die logische Schaltung 430 für einen linksliegenden Spalt benutzt dieses Ausgangssignal 421 und begrenzt damit den Einfluß des Signals 411 auf eine einzige Druckzeile, wenn die augenblickliche Momentaufnahme Videosignale oberhalb und/oder unterhalb dieser Zeile enthält. Zu diesem Zweck stellt das Signal 411 über ein UND-Glied 432 zu jedem Zeitpunkt in dem Abtastzyklus eine Verriegelungsschaltung 431 ein mit Ausnahme zum Taktzeitpunkt T 43, der über die Leitung 153 ankommt, da der untere Eingang des UND-Gliedes 432 invertiert ist. Die Verriegelungsschaltung 431 wird dann durch das Signal 421 oder zum Zeitpunkt T 43 im Abtastzyklus über das ODER-Glied 433 zurückgestellt. Von der Rückstellklemme der Verriegelungsschaltung 431 wird ein Signal 434 abgeleitet, das die Anwesenheit eines vertikalen Zwischenraums zwischen benachbarten Zeichen anzeigt, selbst wenn dieser Zwischenraum sich nicht über die volle Länge des Abbildes der Momentaufnahme erstreckt.
• Die logische Schaltung 440 zum Erkennen der Mindestanforderungen an ein Zeichen (MCR) bestimmt dabei, ob die augenblickliche Momentaufnahme genügend schwarze Videoinformation enthält, um die Anwesenheit eines Zeichens anzuzeigen. Das MCR-Signal 441 ist immer dann vorhanden, wenn die Momentaufnahme mehr schwarze Videoinformation enthält als die, die durch Schmutz oder Schmierstellen in einem sonst weißen Bild erzeugt werden könnte.
• Der Zeichenerkennungsdetektor 450 analysiert das Ausgangssignal 131 der Zeichenerkennungsstufe 130 (Fig. 1) und liefert immer dann ein CD-Signal 451, wenn der Zeichenerkennungscode 131 gültig ist.
• Die logische Schaltung 460 zum Abfühlen links erzeugt immer dann ein Signal 401, wenn ein linksliegender Zwischenraum von einer schwarzen Videoinformation begleitet ist, die den Anschein eines Zeichens erweckt. Die Verriegelungsschaltung 461 wird durch das LG-Signal 434 über das UND-Glied 462 eingestellt, wenn über das ODER-Glied 463 entweder das MCR-Signal 441 oder das CD-Signal 451 oder beide eintreffen. Obgleich das MCR- Signal 441 normalerweise auftritt, wenn das Signal 451 vorhanden ist, so kann doch ein kleines Satzzeichen, wie z. B. ein Punkt oder ein Komma, die logische Schaltung 440 nicht befriedigen, würde jedoch durch die Zeichenerkennungsstufe 130 erkannt werden. Das Taktsignal T 43 stellt dann die Verriegelungsschaltung 461 in Vorbereitung für die nächste Momentaufnahme zurück.
• Die Erzeugung eines RS-Signals 405, das die Anwesenheit der rechten Seite eines Zeichens anzeigt, erfolgt in ähnlicher Weise wie für das LS-Signal 401. Die logische Schaltung 415 für rechts horizontal (RH) analysiert die einlaufenden Videoabtastwerte 121 und erzeugt ein Signal 416, das anzeigt, ob die augenblickliche Momentaufnahme auf ihrer rechten Seite einen durchgehenden schwarzen Wert enthält.
• Die logische Schaltung 435 (RG) für Zwischenraum rechts kombiniert das RH-Signal 416, das VDISC-Signal 421 und das Taktsignal T 43 auf der Leitung 153 in der Verriegelungsschaltung 436, UND-Glied 437 und ODER-Glied 438 und erzeugt ein RG-Signal 439 in der gleichen Weise wie das LG-Signal 434 erzeugt wird. Die logischen Schaltkreise 466 bis 468 der logischen Schaltung 465 für "Abtasten rechts" (RS) kombinieren die Signale RG, MCR und CD 439, 441 und 451 in der gleichen Weise, wie dies im Zusammenhang mit der logischen Schaltung 460 beschrieben wurde.
• Die logische Schaltung 465 läßt jedoch auch bei einer anderen Bedingung die Erzeugung eines RS-Signals 405 zu. Bei der üblichen OCRA-Schrift erstreckt sich das Zeichen 4 nicht bis zur vollen rechten Seite des anderen Zeichens. Deswegen ist die logische Schaltung 470 für rechts 4 besonders darauf abgestimmt, ein R4-Signal 471 dann zu liefern, wenn die augenblickliche Momentaufnahme die rechte Seite einer 4, gefolgt von einem Zwischenraum, enthält. Wenn das R4-Signal mit dem Auftreten eines Zeichenerkennungscodes für eine 4 auf Leitung 131 zusammentrifft, dann wird über das UND-Glied 472 die Verriegelungsschaltung 466 über das ODER-Glied 469 die logische Schaltung 465 einstellen, die ein RS-Signal 405 erzeugt. Auf diese Weise läßt sich ein Sonderfall berücksichtigen, ohne daß die für alle Zwecke geeigneten Schaltungen 415 und 435 besonders kompliziert aufgebaut werden müssen. Selbstverständlich läßt sich dieses Prinzip auch auf andere Zeichen oder Gruppen von Zeichen erweitern und läßt sich auf den linken Seiten der Zeichen in gleicher Weise anwenden wie auf ihren rechten Seiten. Es ist dabei daran gedacht, daß beispielsweise dieses Merkmal auch für eine Kompensation von verdrehten Zeichen nützlich sein könnte, wenn also die Azimuthausrichtung der Abtastanordnung mit der Druckzeile auf dem Dokument 101 nicht übereinstimmt.
• Die einzelnen in Fig. 4 dargestellten Schaltungsblöcke sind an sich bekannte funktionelle Einheiten. Abhängig von der jeweiligen Umgebung, in der die Abfühlgeneratoren 400eingesetzt werden, kann es erwünscht sein, die einzelnen Schaltungsblöcke mehr oder weniger miteinander zu kombinieren. Die Schaltungen 410, 430 und 460 werden nur durch den in Fig. 2 dargestellten Generator 401 benutzt, während die Schaltungen 415, 435, 465 und 470 nur für den RS-Generator 406 benutzt werden. Die Schaltungsblöcke 420, 440 und 450 werden von beiden Generatoren gemeinsam benutzt. Zusätzlich mag es erwünscht sein, die Generatorschaltungen auf einem hochintegrierten Schaltungsplättchen zusammen mit einigen oder allen der Schaltungen für die Zeichenerkennungseinheit 130 unterzubringen, so daß einige Zwischensignale für beide dieser funktional getrennten Stufen verwendet werden können.
• Fig. 5 stellt ein Blockschaltbild des Richtungsdetektors 500 in Fig. 2 dar. Ein Schieberegister 510 mit den Stufen 511 bis 518 nimmt die Abfühlsignale 401 und 405 und eine invertierte Form -CD des Signals 451 auf. Das heißt, ein hohes Potential des Signals -CD zeigt an, daß die Zeichenerkennungseinheit 130, Fig. 1, für die augenblickliche Momentaufnahme ein eine Zurückweisung anzeigendes Codesignal 131 geliefert hat. Die Codesignale 131 können ebenfalls durch das Schieberegister 510 nur zur Verzögerung hindurchgeleitet werden, so daß das Richtungssignal 501 oder 502 für eine Druckzeile erzeugt werden kann, bevor das erste Zeichen dieser Zeile durch die Kombinationsstufe 600 analysiert wird. Um eine unnötige Kompliziertheit der Beschreibung zu vermeiden, werden die einzelnen Ausgangssignale jeder Stufe des Schieberegisters 510 durch die Nummer der Stufe, gefolgt von dem Symbol L, R oder &spplus; bezeichnet, wodurch jeweils ein LS-Signal 401, ein RS-Signal 405 oder ein -CD-Signal 451 von der jeweiligen Stufe angezeigt wird. Beispielsweise bezeichnet 511&spplus; ein von der Stufe 511 abgegebenes -CD-Bit, während 518 R ein von der Stufe 518 abgegebenes RS-Signal darstellt. Das Schieberegister 510 wird durch das über Leitung 153 ankommende T 43-Taktsignal weitergeschoben.
• Die weiteren hauptsächlichen Bestandteile des Richtungsdetektors 500 sind der Detektor 520 für links nach rechts (LR), der einzelne Ausgangssignale des Schieberegisters 510 kombiniert und ein LR-Signal 501 erzeugt, während der Detektor 530 für rechts oder links das RL-Signal 502 liefert. Gruppendetektor 540 und Detektor 550 für das Ende einer Zeile (EOL), erzeugen Signale, die sowohl von den Detektoren 520 und 530 als auch durch andere, noch zu beschreibende Stufen ausgewertet werden.
• Innerhalb des Gruppendetektors 540 ist das UND-Glied 541 an den Ausgängen 515 L bis 518 L und 515 R bis 518 R angeschlossen und liefert dann ein Ausgangssignal 542, wenn keine der durch die Stufen 515 bis 518 dargestellten Momentaufnahmen ein Abfühlsignal erhält. Das UND-Glied 543 spricht auf die Ausgangssignale der Schieberegisterausgänge 511 L bis 518 L und 511 R bis 518 R an und erzeugt ein das Ende einer Gruppe angebendes Siggnal 544 (EOP), das anzeigt, daß keine der Stufen 511 bis 518 ein Abfühlbit enthält. Die Bedingungen, unter denen die Signale 542 und 544 erzeugt werden, können natürlich noch verfeinert oder dynamisch veränderbar gemacht werden.
• Der Detektor 550 für das Ende der Zeile kennzeichnet eine Folge aufeinanderfolgender Zurückweisungscodes, wenn diese Folge länger ist als der größte zwischen zwei Zeichen auftretende Zwischenraum in einer einzigen Druckzeile bei der kleinsten Abtastgeschwindigkeit. Da eine solche Folge viel länger ist als die Anzahl der Stufen im Schieberegister 510, benutzt der Detektor 550 einen siebenstufigen Zähler 551. Dieser Zähler wird durch das Ausgangssignal 511&spplus; des Schieberegisters, synchron mit dem Register 510 durch das über die Leitung 153 und das über das UND-Glied 552 ankommende Taktsignal T 43 fortgeschaltet. Damit nur aufeinanderfolgende Zurückweisungscodes aufgezeichnet werden, stellt das UND-Glied 553 den Zähler 551 für jede Momentaufnahme auf null zurück, bei der das Signal 511 falsch ist. Läuft der Zähler 550 nach 128 aufeinanderfolgenden Zurückweisungscodes über, dann betätigt das Überlauf-Ausgangssignal 554 die monostabile Kippschaltung 555 und liefert das das Ende einer Zeile anzeigende Signal 556 (EOL).
• Während jeder Gruppe wird der LR-Generator 520 betätigt und erkennt LS-Signale unmittelbar links eines nicht zurückgewiesenen Zeichens und RS-Signale rechts davon. Insbesondere wird die Verriegelungsschaltung 521 über das UND-Glied 522 eingestellt, wenn das Ausgangssignal 514 des Schieberegisters falsch ist, wenn das ODER-Glied 523 mindestens 1 LS-Signal 513 L oder 514 L aufnimmt. Das das Ende einer Gruppe anzeigende Signal 544 stellt die Verriegelungsschaltung 521 nach jeder Gruppe zurück. Daher tritt am Ausgang 524 der Verriegelungsschaltung 521 ein Signal für den Rest einer jeden Gruppe auf, bei der ein LS-Signal entweder unmittelbar in der ein erkennbares Zeichen enthaltenen Momentaufnahme auftritt oder in einer unmittelbar links davon gelegenen Momentaufnahme. Dadurch kann das UND- Glied 525 die Verriegelungsschaltung 526 einstellen, wenn später in der gleichen Gruppe eine Momentaufnahme mit einem RS-Signal 515 R von rechts davon liegenden Momentaufnahmen gefolgt ist, die über Leitung 542 ankommen und keine Abfühlbits enthalten. Das LR-Signal 501 bleibt dann so lange aktiv, bis die Verriegelungsschaltung 526 durch das EOL-Signal 556 am Ende einer Druckzeile zurückgestellt wird.
• Der RL-Generator 530 arbeitet in gleicher Weise, verwendet jedoch die entgegengesetzten Abfühlbits. Die Verriegelungsschaltung 531 wird durch ein invertiertes Signal 514&spplus; in Verbindung mit einem der Signale 513 R oder 514 R über das UND-Glied 532 und das ODER-Glied 533 eingestellt. Das das Ende einer Gruppe anzeigende Signal 544 (EOP) stellt die Verriegelungsschaltung 531 zwischen den einzelnen Gruppen zurück. Das Ausgangssignal 534 der Verriegelungsschaltung 531 entsperrt ein UND-Glied 535, das ein LS-Signal 515 L, gefolgt von nachfolgenden Momentaufnahmen erkennt, bei denen keine Abfühlbits über Leitung 542 zugeführt werden. Ist die Verriegelungsschaltung 536 eingestellt, so erzeugt sie das RL-Signal 502, bis sie durch das das Ende einer Zeile angebende Signal 556 (EOL) zurückgestellt wird.
• Fig. 6 zeigt die Einzelheiten der Kombinationsstufe 600 von Fig. 2. Diese Stufe hat im wesentlichen die Aufgabe, eine einlaufende Folge von Zeichenerkennungscodes 131 in eine Signalfolge umzuwandeln, wo für jedes Zeichen in einer Druckzeile jeweils nur 1 Code vorkommt, wobei alle redundanten und unrichtigen Codes eliminiert werden. Dies wird durch ein Schieberegister 610, logische Schaltglieder 620 und einen Diskriminator 630 bewirkt.
• Das Schieberegister 610 nimmt die vom Schieberegister 510 in Fig. 5 ankommenden LS, RS und -CD-Signale auf und erhält außerdem ein Taktsignal T 43 über die Leitung 153. Tatsächlich kann das Schieberegister 610 lediglich eine Erweiterung oder ein Teil des Schieberegisters 510 sein, falls dies gewünscht wird. Obgleich das Schieberegister 610 drei Stufen 611, 612 und 613 aufweist, wird für die hauptsächliche Kombination nur die erste Stufe 611 verwendet.
• Die logischen Schaltkreise 620 kombinieren die LS- und RS-Ausgangssignale 611 L und 611 R der Schieberegisterstufe 611 mit den LR- und RL-Richtungssignalen 501 und 502. Die logischen Schaltkreise erzeugen das Signal 621 für das Ende eines Zeichens (EOC), das auch in verzögerter Form 621&min; auftritt. Da bei einer Abtastung von links nach rechts ein Zeichen an seinem rechten Ende aufhört, entsperrt das LR-Signal 501 das UND-Glied 622 und das ODER-Glied 623 und liefert das Signal 621 (EOC), wenn am Ausgang 611 R des Schieberegisters 610 ein Signal auftritt. Im Gegensatz dazu entsperrt das RL-Signal 502 ein UND-Glied 624 und das ODER-Glied 623 dann, wenn das LS-Signal 611 L auftritt. Das Signal 621 (EOC) wird unmittelbar als Taktsignal für die Ausgabevorrichtung 140 in Fig. 1 benutzt. Die Verzögerungsschaltung 625 erzeugt ein verzögertes Signal 621&min;, dessen Verwendung noch erläutert wird.
• Die Diskriminatorschaltung 630 hat zentrale Bedeutung für die Kombinationsstufe 600. Während der Zwischenräume zwischen den einzelnen Gruppen wird die Verriegelungsschaltung 631 durch das Signal 621&min; (EOC) auf dem Zurückweiscode gehalten. Dies wird am besten dadurch erreicht, daß der Zurückweiscode aus lauter Nullen aufgebaut ist und das Eingangssignal 621&min; an einer Rückstellklemme mit Priorität zugeleitet wird. Das in der Verriegelungsschaltung 631 liegende Ausgangscodesignal 201 wird in Rückkopplung einem Zurückweiscodedetektor 632 und einer Code- Vergleichsstufe 633 zugeleitet. Dieser Code-Vergleichsstufe wird außerdem der von der Stufe 130 kommende Zeichenerkennungscode 131, der vorzugsweise im Schieberegister 510 (Fig. 5) zeitlich verzögert wurde, zugeführt. Wenn die Verriegelungsschaltung 631 zu Beginn einer Gruppe nach Abfallen des Signals 621&min; einen Rückweiscode enthält, dann bewirkt der Detektor 632 über ODER- Glied 634 das Entsperren des UND-Gliedes 635, so daß der Zeichenerkennungscode 131 der derzeitigen Momentaufnahme der Verriegelungsschaltung 631 über das ODER-Glied 636 zugeführt wird. Die gleiche Operation läuft dann ab, wenn an dem ODER-Glied 634 ein von der Vergleichsstufe 633 kommendes Signal eintrifft, das anzeigt, daß der Zeichenerkennungscode 131 das gleiche Zeichen darstellt wie das Ausgangscodesignal 201 in der Verriegelungsschaltung 631. Wenn das Codesignal 201 weder ein Zurückweisungscode noch ein Zeichenerkennungscode 131 ist, dann liefert das UND-Glied 637 über das ODER-Glied 336 einen vorbestimmten Konfliktcode an die Verriegelungsschaltung 631. Dieser Code zeigt an, daß ein einziges gedrucktes Zeichen nicht unverwechselbar erkannt werden kann, da es die Zeichenerkennungskriterien für zwei oder mehrere verschiedene Klassen von Zeichen durchlaufen hat.
• Zum Taktzeitpunkt T 34 schalten die Taktsignale 135 das vom ODER-Glied 336 kommende Codesignal je einmal für jede Momentaufnahme nach der Verriegelungsschaltung 631 durch, jedoch dann nicht, wenn die Verriegelungsschaltung 631 durch das UND-Glied 638 gesperrt ist. Dieses UND-Glied wird durch ein Signal 611&spplus; gesperrt, so daß ein auf ein gültiges Zeichenerkennungssignal in der gleichen Gruppe folgendes Zurückweisungssignal die Wirkung einer gültigen Zeichenerkennung nicht erstört. Die Verriegelungsschaltung 631 kann dann bei jeder Momentaufnahme innerhalb einer Gruppe entweder den zuvor eingegebenen Signalzustand beibehalten oder mit einem der augenblicklichen Momentaufnahme entstammenden Zeichenerkennungscode oder einem Konfliktcode geladen werden. Am Ende der Gruppe kann das EOC- Signal 621 als Taktsignal abgegeben werden, so daß die Ausgabevorrichtung 140, Fig. 1, mit dem Ausgangscode 201 geladen wird. Das verzögerte Signal EOC 621&min; stellt dann die Verriegelungsschaltung 631 auf den Zurückweisungscode für die nächste Gruppe zurück. Auf diese Weise gibt die Kombinationsstufe 600 für jede Gruppe von Momentaufnahmen durch die Abtastvorrichtung 110 ein und nur ein Ausgangscodesignal ab. Wenn die Zeichenerkennungseinheit 130 während dieses Intervalls kein gültiges Zeichen erkannt hat, dann hat das Signal 201 immer noch seine ursprüngliche, eine Zurückweisung anzeigende Einstellung. Wenn jedoch nur eine einzige gültige Zeichenklasse identifiziert wurde, wird deren Code freigegeben. Wenn mehr als eine gültige Klasse freigestellt wurde, wird der Konfliktcode eingestellt und gespeichert gehalten, da die Vergleichsstufe 633 von da ab verhindert, daß ein beliebiger Zeichenerkennungscode (mit Ausnahme eines weiteren Konfliktcodes) in die Verriegelungsschaltung 631 eingegeben wird. Falls in irgendeiner Momentaufnahme ein gültiges Zeichen erkannt worden ist, dann kann ein in dieser Gruppe nachfolgender Zurückweisungscode die Wirkung der Zeichenerkennung nicht zerstören.
• Selbstverständlich kann man auch mit anderen Formen von Durchschaltlogik gleiche oder ähnliche Ergebnisse erzielen. Man kann auch etwas kompliziertere Bedingungen einführen, wenn die dabei anfallenden zusätzlichen Kosten gerechtfertigt sind. In einigen Systemen kann beispielsweise die Forderung gerechtfertigt sein, daß in mehr als einer Momentaufnahme in jeder Gruppe ein gültiger Zeichenerkennungscode 131 auftreten muß, damit der Zurückweisungscode in der Verriegelungsschaltung 631 aufgehoben wird. Ferner kann es beispielsweise erwünscht sein, für verschiedene gültige Zeichenerkennungscodes in der gleichen Gruppe eine Vorrangsteuerung vorzusehen anstelle der Einstellung eines Konfliktcodes.
• In den in Fig. 6 gezeigten Schaltungen wird das Ausgangscodesignal 201 jeder Gruppe unmittelbar an die Ausgabevorrichtung 140 in Fig. 1 übertragen. Eine weitere Funktion, die mit dem Begriff "Felderkennung" im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben wurde, ist in der Weise ausführbar, daß die Reihenfolge der Ausgangscodesignale 201 für eine Druckzeile auf der Vorlage 101 umgekehrt wird, wenn die Abtastung über die Druckzeile in rückwärtiger Richtung durchgeführt wurde, so daß die Ausgabevorrichtung immer eine richtige Folge von Codesignalen sieht, als ob die Abtastung in Vorwärtsrichtung durchgeführt worden wäre. Dies läßt sich durch zusätzliche Schaltkreise erzielen, die auf die Signale 201, 501, 502, 556 und 621 ansprechen. In dem hier beschriebenen System 100 kann die Ausgabevorrichtung 140 beispielsweise eine programmgesteuerte Datenverarbeitungsanlage sein, die mit mehreren Abtastvorrichtungen geringer Abtastgeschwindigkeit und Zeichenerkennungseinheiten gekoppelt ist. In diesem Zusammenhang kann es wirtschaftlicher sein, die Zeilenrichtungsumkehr durch Programmierung in der Ausgabevorrichtung 140 vorzusehen, da diese Vorrichtung in jedem Fall Pufferspeicher und eine Datensammelroutine enthalten muß. Die zusätzlichen Kosten für die Richtungsumkehr in einer Zeile werden dann besonders gering.
• Die Kombinationsstufe 600 enthält außerdem Hilfsschaltung 640 und 650 zum Ableiten von Signalen 651 und 656, die die Anzahl der Momentaufnahmen in jeder Gruppe und in den Zwischenräumen zwischen benachbarten Gruppen darstellen.
• Die Torschaltungen 640 liefern die Signale 641 und 641&min;, die dem Beginn einer jeden Gruppe als eine Momentaufnahme definieren, die ein Abfühlbit links von zwei zurückgewiesenen Momentaufnahmen aufweist. Für eine Abtastung einer Druckzeile von links nach rechts entsperrt das LR-Signal 501 das UND-Glied 642 und läßt damit ein LS-Bit 611 L durch das ODER-Glied 643 durch. Für die umgekehrte Richtung entsperrt das RL-Signal 502 das UND-Glied 644, das das RS-Bit 611 R durchläßt. Das sich dabei erregende Signal 645 entsperrt das UND-Glied 646, das ein den Beginn einer Gruppe anzeigendes Signal (PS) 641 dann anzeigt, wenn zwei Zurückweisungssignale 612&spplus; und 613&spplus; rechts davon auftreten. Eine Verzögerungsstufe 647 liefert dann das verzögerte PS-Signal 641&min;.
• In der Kennzeichnungsstufe 650 stellt das EOC-Signal 621 die Verriegelungsschaltung 653 zurück, so daß der Zähler 654 über das UND-Glied 655 entsperrt wird und für jedes T43-Taktsignal 153 einmal weiterschaltet. Zum Beginn der nächsten Gruppe lädt das PS-Signal 641 den Inhalt des Zählers in das Register 656. Das verzögerte PS-Signal 641&min; stellt dann den Zähler 656 zurück. Das PS-Signal 641 stellt ferner die Verriegelungsschaltung 653 ein, die über das UND-Glied 659 dem Zähler 658 freigibt, so daß dieser für jedes T43-Signal weitergeschaltet werden kann. Wenn das nächste EOC-Signal 621 ankommt, dann zeigt das Signal 651 die Anzahl der Momentaufnahmen in jeder Gruppe an, während das Signal 657 die Anzahl der Momentaufnahmen in dem vorangegangenen Zwischenraum zwischen den Gruppen anzeigt. Das Signal 621 dient der taktmäßigen Ausgabe dieser Signale, bevor das verzögerte EOC-Signal 621 den Zähler 658 zurückstellt. Die Gruppen- und Zwischenraumsignale können dann nach weiteren Kombinationsschaltungen (nicht gezeigt) oder für verschiedene Zwecke an die Ausgabevorrichtung 140 übertragen werden. Sie können beispielsweise zum Erkennen von freien Zwischenräumen in der Druckzeile dann benutzt werden, wenn die Zählung des Zwischenraums die Gruppenzählung um einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet. Eine solche Bestimmung kann zur Trennung von Worten oder Feldern in einer Aufzeichnung benutzt werden. Die Zeichenerkennung kann im übrigen auch dadurch verifiziert werden, daß man sehr kleine Gruppen als offensichtlich fehlerhaft ausschließt. Dem Fachmann sind auch weitere Anwendungsgebiete ohne weiteres klar. Dadurch, daß die Kombinationsstufe die Zeichen nach ihrer Identifizierung voneinander trennt, statt vorher, liefert wesentlich mehr Information über die gesamte Vorgeschichte einer Druckzeile und damit auch insgesamt eine bessere Analyse der Druckzeile.

Claims (10)

1. Schaltungsanordnung für die Trennung benachbarter Muster voneinander in einer Zeichenerkennungseinrichtung mit einer Abtastanordnung (110), Videoschaltungen (120) und einer taktgesteuerten Zeichenerkennungsschaltung (130), die je Eingangssignalmuster in Abhängigkeit von der Abtastgeschwindigkeit ein bis mehrere gleiche Zeichenerkennungscodes (131) in einer Abtasttaktperiode erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Felderkennungsschaltung (200) ein erster Abfühlgenerator (402; Fig. 2) für die Feststellung der linken Seite eines Musters und ein zweiter Abfühlgenerator (406) für die Feststellung der rechten Seite eines Musters vorgesehen sind, die aus den einlaufenden Videosignalen (121) und den entsprechenden Zeichenerkennungscodes (131) ein die linke bzw. rechte Seite eines Musters anzeigendes Signal (401 bzw. 405) liefern, daß ferner ein Richtungsdetektor (500; Fig. 5) vorgesehen ist, der aus den die linke bzw. rechte Seite eines Musters anzeigenden Signalen und den Zeichenerkennungscodes Richtungssignale (501, 502) erzeugt, die anzeigen, ob sich die Abtastanordnung (110) von links nach rechts oder umgekehrt bewegt und daß schließlich eine Kombinationsstufe (600; Fig. 6) vorgesehen ist, die in Abhängigkeit von den Signalen für die linke bzw. rechte Seite eines Musters und den von der Zeichenerkennungsschaltung (130) kommenden Zeichenerkennungscodes (131) für jedes der benachbarten Muster und in Abhängigkeit von den Richtungssignalen, unabhängig von der Anzahl der für diese Muster erzeugten Zeichenerkennungscodes, nur ein einziges Ausgangscodesignal (201) erzeugt, wobei in der Kombinationsstufe (600) ein Diskriminator (630) vorgesehen ist, der mit einem in dem Richtungsdetektor (500) befindlichen Speicher (510) verbunden ist, in dem die Zeichenerkennungscodes (131) der jeweils abgetasteten Zeichen gespeichert sind und welche Kombinationsstufe (600) diesen Speicher ausliest und nur eines der gespeicherten Zeichenerkennungscodes als Ausgangscodesignal ausgibt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf eine Anzahl dieser Abfühlsignale ansprechende Logikschaltungen ( 430, 435, 465) vorgesehen sind, die den Beginn und das Ende jedes der benachbarten Signalmuster anzeigende Signale (401, 405) abgeben.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Diskriminator (630) dann einen Zurückweiscode speichert, wenn das Startsignal aktiv ist und einen Zeichenerkennungscode speichert, wenn der gespeicherte Code ein Zurückweisungscode ist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Diskriminator dann einen Konflikt-Code speichert, wenn der gespeicherte Code nicht der Zurückweisungscode ist und wenn der Zeichenerkennungscode sich von dem gespeicherten Code unterscheidet.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Diskriminator die Speicherung eines Zeichenerkennungscodes dann sperrt, wenn der Zeichenerkennungscode ein Zurückweisungscode und der gespeicherte Code nicht der Zurückweisungscode ist.

6. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf die Abfühlsignale ansprechender Richtungsdetektor (500) zum Feststellen der Abtastrichtung vorgesehen ist, der die Reihenfolge der einander benachbarten Muster anzeigende Richtungssignale (LR; RL) liefert und daß die Kombinationsstufe (600) auf diese Richtungssignale für jedes dieser Muster ein Ausgangssignal abgibt.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Richtungsdetektor (Fig. 5) einen Gruppendetektor (540) zur Erzeugung eines eine vorbestimmte Kombination der Abfühlsignale anzeigenden Signals und mindestens eine von der Abtastrichtung abhängige Stufe (520, 530) aufweist, die in Abhängigkeit von dem Gruppensignal und den Abfühlsignalen mindestens ein Richtungssignal (LR; RL) liefert.

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Richtungsdetektor einen auf eine vorbestimmte Folge von Zeichenerkennungscodes ansprechenden, das Ende einer Zeile (EOL) anzeigende Detektorstufe (550) aufweist, die den Richtungsdetektor zurückstellt.

9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Abfühlsignale und die Richtungssignale (LR, RL) ansprechende logische Torschaltungen (620) zur Erzeugung von Start- und Endsignalen für jedes der einander benachbarten Muster vorgesehen sind und daß eine logische Diskriminatorstufe (630) in Abhängigkeit von diesen Start- und End-Signalen selektiv die Zeichenerkennungscodes (131) einspeichert und einen dieser gespeicherten Zeichenerkennungscodes als Ausgangssignal abgibt.

10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Umkehrstufe vorgesehen ist, die in Abhängigkeit von dem Zeichen (201), den Richtungssignalen (RL; LR; 501, 502), dem das Ende einer Zeile anzeigenden Signal (EOL) und dem Taktsignal (621) die Reihenfolge jedes Ausgangssignals umkehrt und damit eine Folge von Codes zur Darstellung der Reihenfolge der benachbarten Muster unabhängig von der Reihenfolge der Zeichenerkennungscodes (131) liefert.