DE2817341A1 - Optisches handlesegeraet fuer maschinelle zeichenerkennung - Google Patents
Optisches handlesegeraet fuer maschinelle zeichenerkennungInfo
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Description
Computer Gesellschaft Unser Zeichen
Konstanz mbH Vp.
Max-Stromeyer-Str. 116 78 P 3 0 1 3 RRD
7750 Konstanz
Optisches Handlesegerät für maschinelle Zeichenerkennung
Die Erfindung bezieht sich auf ein optisches Handlesegerät für automatische Zeichenerkennung gemäß dem Oberbegriff
des Hauptanspruches.
Handlesegeräte, die manuell relativ zu einer Zeichenzeile über einen Datenträger in beliebiger Richtung
mit einer vorgegebenen maximalen Geschwindigkeit geführt werden, sind z. B. aus der deutschen Offenlegungsschrift
25 55 466 bekannt. Solche Geräte werden als periphere Datenerfassungsgeräte eingesetzt. Diese Art der Verwendung
soll zwar einen weiten Anwendungsbereich z. B. zum Anschluß an Kassenterminals im Handel zum Lesen von Etiketten oder an
Bankenterminals zum Lesen von Kontonummern auf Kundenschecks, zum Abruf von Daten über ein Sichtgerät aus
zentralen Dateien nach Lesen der Information auf einem Ausweis erschließen, bedeutet aber zugleich eine schwie-
Go 1 FdI/ 19. 4. 1978
SQ9843/0U2
rige Zeichenerkennungsaufgabe. Die Handlesegeräte müssen,
dem speziellen Verwendungszweck angepaßt, handlich und vor allem funktionssicher sein. Eine hohe Erkennungssicherheit ist bei Hochleistungs-Beleglesern mit einem
automatischen Belegtransport wesentlich einfacher zu realisieren, da hier die Abtastbedingungen festliegen. Bei
Handlesegeräten muß dagegen eine wesentlich höhere Variationsbreite beim Abtasten zugelassen werden: Das
beginnt bei den Eigenschaften des Datenträgers, bei dem mit wesentlich unterschiedlicheren Remissionseigenschaften
auch aufgrund von Verschmutzungen gerechnet werden muß, liegt aber auch im individuell durchgeführten
Abtastvorgang mit unterschiedlicher Abtastgeschwindigkeit, wobei sogar zugelassen werden muß, daß die Abtastrichtung
in verschiedenen Zeichenzeilen umgekehrt wird. Während der Abtastung einer Zeichenzeile kann das Handlesegerät
verkantet oder auch mit einer gewissen Schräglage zur Zeilenrichtung geführt werden. Schließlich sollen abgetastete
Zeichen nicht mehrfach ausgewertet oder bei der Auswertung unterdrückt werden, was in jedem Fall zu Fehlinformationen
führen würde.
Neben diesen Erfordernissen einer einfachen Handhabung bei eindeutiger Funktion spielt auch das Preis-/Leistungsverhältnis
eine bedeutende Rolle, da Handlesegeräte als Datenerfassungsgerät dezentral nur wirtschaftlich einzusetzen
sind, wenn ein flexibles Grundgerät leicht an die verschiedenen Anwendungsformen anzupassen ist und daher
in hohen. Stückzahlen gefertigt werden kann.
Bei den bekannten Handlesegeräten haben diese vielen unterschiedlichen Randbedingungen zu einem Kompromiss
geführt. Es werden möglichst einfache Klassifikationsverfahren eingesetzt, die eine leichte Zeichenerkennung
innerhalb der durch die Abtastgeschwindigkeit vorgegebenen
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Zeit für ein einzelnes Zeichen erlauben. Dieses bedeutet
nicht nur eine Beschränkung auf eine bestimmte Art der Schriftzeichen, sondern auch einen verhältnismäßig
geringen Zeichenvorrat. Trotzdem ist die Erkennungssicherheit nicht sehr groß, so daß häufiger weitere Ab-•
tastversuche nach einem Abtastvorgang mit nicht erkannten Zeichen gestartet werden müssen.
Wegen dieser Schwierigkeiten ist es auch bekannt, in einem Abtastvorgang eine Vielzahl von Erkennungsversuchen für
die abgetasteten Zeichen durchzuführen, d. h. eine Mehrzahl von momentanen Abtastmustern, die sich während
des Vorbeiführens des Lesefensters des Handlesegerätes über die Zeichenzeile ergeben, aufzubereiten und auszuwerten.
In ähnlicher Form ist dies auch bei der obengenannten deutschen Offenlegungsschrift 25 55 466 verwendet,
bei dem ein Abtastergebnis einer Fotodiodenmatrix
der Abtasteinheit jeweils durch einen Bildspeicher in Spaltenrichtung geschoben, zeilenweise codiert und
so Zeilencodes gebildet werden. Aus den Zeilencodes wird ein Zeichencode abgeleitet und aus einer Folge von solchen
Zeichencodes wird der signifikanteste ausgewählt, um daraus die Klassenzugehörigkeit abzuleiten. Auch diese verbesserte
Variante kann nur Zeichenabschnitte in bestimmten vorgewählten Sichtfeldbereichen der Fotodiodenmatrix sowie
Leerstellen zwischen diesen Zeichenbereichen feststellen. Da die Zeichenzuordnung zu einer bestimmten Bedeutungsklasse
auf der auswertenden Zusammenfassung dieser einfachen Merkmale beruht, können hier vom Prinzip her
vorgegebene Grenzen der Erkennungssicherheit nicht überschritten
werden.
Die Erfindung geht daher von der Überlegung aus, trotz der "Real-Time"-Bedingungen zwischen Abtastung und
Erkennung eines Zeichens und trotz der ungünstigen Aus-
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-if- VPA
.J. 78 P 8 0'13BRO
gangsbedingungen für die Auswerttang eines abgetasteten Zeichens aufgrund der variablen Abtastbedingungen ein
aufwendigeres und dabei auch erkennungssichereres
Klassifikationsverfahren zu verwenden, wie es z. B. bereits bei Hochleiäbungs-Beleglesern mit einem nichtlinearen Klassifikator aus der deutschen Offenlegungsschrift
26 19 014 bekannt ist. Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein leistungsfähiges
optisches Handlesegerät gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches zu schaffen, das bei hoher Erkennungssicherheit
flexibel an verschiedene Anwendungsfälle anpaßbar ist, also Möglichkeiten bietet, auch verschiedene Schriftarten
zu lesen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im Kennzeichen des Hauptanspruches beschriebenen Merkmalen
gelöst.
Die wesentliche Eigenschaft der erfindungsgemäßen Lösung besteht also darin, ein nichtlineares Klassifikationsverfahren
zu verwenden, das die Möglichkeit bidbet, Klassifikatordaten in programmierbaren Festwertspeichern
(PROM) zu speichern, die bei unterschiedlichen Schriftarten verhältnismäßig einfach ersetzbar sind. Wie die
Verwendung in Hochleistungs-Beleglesern gezeigt hat, ist die Erkennungssicherheit mit nichtlinearen Klassifikatoren
sehr hoch, sie ist jedoch zeitlich aufwendig, da hierfür klassenweise ein Schätzwert für die Klassenzugehörigkeit
durch eine Vektormultiplikation des Zeichenvektors mit klassenspezifischen Koeffizientenvektoren
berechnet werden muß. Im praktischen Beispiel bedeutet dies pro Zeichenklasse mehr als 500 Rechenschritte,
bei 32 Zeichenklassen sind demnach rund 16 000 Rechenschritte
für die Klassifizierung eines Zeichens erforderlich. Da hierfür ein Mikroprozessor mit seiner
geringen Datenbreite verwendet werden soll, der also entsprechend "langsam" ist, muß die Vorverarbeitung
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-/ VPA 78 P 8 O 1 3 BRD
• AO'
des abgetasteten Zeichens an dieses Klassifikationsverfahren speziell angepaßt sein. Aus diesem Grunde ist das
erfindungsgemäße Handlesegerät aus den drei Einheiten Abtasteinheit, Aufbereitungseinheit und Auswertungseinheit
aufgebaut, die im wesentlichen voneinander unabhängig durch Pufferung der jeweiligen Daten arbeiten.
Auch wenn der in der Äufbereitungseinheit verwendete Mikroprozessor einen Teil der Rechenaufgaben für die
Klassifizierung noch mit übernimmt, so ist doch hier auch die Berechnung der Klassifikatordaten so weit voneinander
entkoppelt, daß Parallelarbeit möglich ist und ein langsamer Mikroprozessor eingesetzt werden kann, um
in dem durch die Abtastung vorgegebenen Zeitraster die Erkennungsaufgabe trotz eines so aufwendigen Klassifikationsverfahrens
sicher zu bewältigen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. Dabei zeigt:
Fig. 1 in einem schematischen Blockschaltbild den prinzipiellen Aufbau eines Handlesegerätes gemäß
der Erfindung,
Fig. 2 wesentliche Teile der Aufbereitungsschal-
Fig. 2 wesentliche Teile der Aufbereitungsschal-
tungen* endgültige Aufbereitung und
Fig. 3 ein .Blockschaltbild des die/Auswertung der abgetasteten
Zeichen steuernden Mikroprozessors und Fig. 4 die wesentlichen Teile der Klassifikatorschaltungen.
Anhand des in Fig. 1 dargestellten schematischen Blockechaltbildes
soll die prinzipielle Struktur des Handlesegerätes einleitend erläutert werden. Ein Aufzeichnungsträger
1 wird von einem Abtaster 2 abgetastet und die dabei gewonnenen Abtastdaten werden einer ersten Aufbereitungseinheit
3 zugeführt. Dieser ist ein erster Arbeitsspeicher 31 zugeordnet, in dem die vom Abtaster
2 kommenden Bildsignale mit wahlfreiem Zugriff abge-
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speichert werden. In dieser ersten Aufbereitungseinheit 3 werden aus den abgetasteten Bildsignalen durch das Abtastverfahren
bedingte Störfaktoren eliminiert. Zugleich werden Weißspalten in den abgetasteten Mustern ermittelt,
die der Zeichentrennung dienen.
Sobald dies abgeschlossen ist, wird das zu diesem Zeitpunkt im Speicher 31 der ersten Aufbereitungseinheit 3
stehende Bild in einen Speicher 41 der zweiten Aufbereitungseinheit
4 übertragen. Von diesem Zeitpunkt ab ist die weitere Aufbereitung des übertragenen Bildes vom
Abtastverfahren entkoppelt, kann also davon unabhängig weiter verfolgt werden. Zu dieser weiteren Aufbereitung
gehört eine Bildbereinigung, bei der nicht zum Zeichen gehörende Bildinformation abgeschnitten wird. Weiterhin
wird das dem Zeichen entsprechende Bitmuster im Speicher 4f in beiden Achsen zentriert. Bei dieser Zentrierung
wird nicht das im Speicher 41 stehende Bitmuster verschoben,
sondern Adressen des Speichers modifiziert.
Steht daraufhin dann ein einem Zeichen ausreichender*Größe
entsprechendes Bitmuster im Speicher 41 der zweiten Aufbereitungseinheit,
dann ist die Aufbereitungsphase abgeschlossen, die weitgehend mit einem Mikroprozessorsystem
durchgeführt wird.
Das so aufbereitete Zeichen kann anschließend klassifiziert werden. Dazu dient eine Erkennungseinheit 5, der
ein Klassifikatorspeicher 5' zugeordnet ist. Das verwendete Klassifizierungsverfahren benutzt einen quadratischen
Polynomklassifikator, ist also verhältnismäßig rechenaufwendig. Die Klassifizierung eines aufbereiteten
Zeichens ist daher weitgehend einem Satellitenrechnersystem übertragen und das bei der Aufbereitung
verwendete Mikroprozessorsystem während dieses Zeit-
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raums in der Lage, das nächste Zeichen aufzubereiten.
Erst in der letzten Phase der Klassifizierung, sowie
bei der Ausgabe eines klassifizierten Zeichens, ist
dieses Mikroprozessorsystem wieder beteiligt.
Erst in der letzten Phase der Klassifizierung, sowie
bei der Ausgabe eines klassifizierten Zeichens, ist
dieses Mikroprozessorsystem wieder beteiligt.
Das geschilderte Blockschaltbild nach Fig. 1 soll nur
einen allgemeinen Überblick über das gesamte Handlesegerät vermitteln, um für die nachfolgende detailliertere Beschreibung anhand der Figuren 2 bis 4 die grundlegende Kenntnis der Struktur zu vermitteln/ In Fig. 2 sind nun die Teile des Handlesegerätes in ausführlicherer Form
dargestellt, die der Abtasteinheit 2 und der ersten Aufbereitungseinheit 3 nach Fig. 1 entsprechen. Die Abtasteinheit ist hier mit ABE bezeichnet. Nicht dargestellt
einen allgemeinen Überblick über das gesamte Handlesegerät vermitteln, um für die nachfolgende detailliertere Beschreibung anhand der Figuren 2 bis 4 die grundlegende Kenntnis der Struktur zu vermitteln/ In Fig. 2 sind nun die Teile des Handlesegerätes in ausführlicherer Form
dargestellt, die der Abtasteinheit 2 und der ersten Aufbereitungseinheit 3 nach Fig. 1 entsprechen. Die Abtasteinheit ist hier mit ABE bezeichnet. Nicht dargestellt
ist, daß sie als optoelektrischen Wandler ein Sensorfeld,
bestehend aus in 62 Zeilen zu 16 Spalten angeordneten
Fotodioden besitzt. Für jede Spalte steht ein Signalausgang zur Verfügung, an dem die einzelnen Abtastelementen entsprechenden Abtastsignale zeitlich seriell erscheinen.
Fotodioden besitzt. Für jede Spalte steht ein Signalausgang zur Verfügung, an dem die einzelnen Abtastelementen entsprechenden Abtastsignale zeitlich seriell erscheinen.
Die Signale kommen verstärkt aus dem Sensorfeld und werden mit Je einem Komparator in Schwarz-Weiß-Digitalwerte
quantisiert. Die Quantisierungsschwelle ist dabei vom
vorliegenden Kontrast des aktuellen Bildmusters selbst
abhängig. Außerdem besitzt die Abtasteinheit eine Lichtquelle, deren Lampenspannung abhängig von der remittierten Helligkeit des Aufzeichnungsträgers 1 geregelt wird. Auf diese Weise können Remissionsschwankungen der Aufzeichnungsträger 1 und auch bis zu einer gewissen Größe ein wechselnder Abstand zwischen Abtaster und Aufzeichnungsträger 1 ausgeglichen werden. Die Abtasteinheit ABE besitzt schließlich noch einen Parallel-Serien-Wandler zum Umsetzen derjev/eils 16 digitalisierten AbtastsignliS/In^iffe^fe-Jfe Bildsignale am Ausgang der Abtasteinheit ABE.
vorliegenden Kontrast des aktuellen Bildmusters selbst
abhängig. Außerdem besitzt die Abtasteinheit eine Lichtquelle, deren Lampenspannung abhängig von der remittierten Helligkeit des Aufzeichnungsträgers 1 geregelt wird. Auf diese Weise können Remissionsschwankungen der Aufzeichnungsträger 1 und auch bis zu einer gewissen Größe ein wechselnder Abstand zwischen Abtaster und Aufzeichnungsträger 1 ausgeglichen werden. Die Abtasteinheit ABE besitzt schließlich noch einen Parallel-Serien-Wandler zum Umsetzen derjev/eils 16 digitalisierten AbtastsignliS/In^iffe^fe-Jfe Bildsignale am Ausgang der Abtasteinheit ABE.
Das in der Abtasteinheit ABE verwendete zweidimensionale
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VPA 78 P 8 O 1 3 BRD
• /β ·
Sensorfeld ermöglicht eine Abtastung unabhängig von der aktuellen Abtastgeschwindigkeit. Die Bildwiederholfrequenz mit ca. 3 kHz ist so groß, daß das abgetastete Zeichen zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abtastmustern nur um weniger als die Breite eines Rasterelementes mit 0,16 mm weitergewandert ist.
Sensorfeld ermöglicht eine Abtastung unabhängig von der aktuellen Abtastgeschwindigkeit. Die Bildwiederholfrequenz mit ca. 3 kHz ist so groß, daß das abgetastete Zeichen zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abtastmustern nur um weniger als die Breite eines Rasterelementes mit 0,16 mm weitergewandert ist.
Das von der Abtasteinheit ABE erzeugte serielle Bildsignal wird nun der ersten Aufbereitungseinheit 3 zugeführt.
Diese enthält eine Korrelationsschaltung COR, deren Teile vereinfacht in Fig. 2 dargestellt sind. Das
Bildsignal wird in einem ersten Bildspeicher RAM1 mit wahlfreiem. Zugriff und einer Kapazität für ein vollständiges
Abtastmuster zwischengespeichert. In einem weiteren entsprechenden Bildspeicher RAM2 steht ein
früheres Abtastmuster. Beide Abtastmuster werden in einer Vergleicherschaltung COMP miteinander verglichen, um
evtl. Lageabweichungen in einem Schaltwerk SW1 korrelieren zu können. Zusätzlich werden die Schwarzelemente des
zugeführten aktuellen Bildsignals in einem Bildelement-Zähler BCTR gezählt und daraus für das Schaltwerk ein
weiteres Steuersignal/abgeleitet, das dazu dient, "fette" von "schwachen" Zeichen im Bildsignal zu unterscheiden.
Mit den dem Schaltwerk SW1 zugeführten Steuer-Signalen werden die in beiden Bildspeichern RAM1 bzw.
RAM2 zwischengespeicherten Abtastmuster, bildlich gesprochen, übereinandergelegt und die einander entsprechenden
Bildelemente disjunktiv miteinander verknüpft. Bei dieser disjunktiven Verknüpfung werden .
bei "fetten" Zeichen die Weißelemente, im umgekehrten Fall die Schwarzelemente des Bildsignals herangezogen.
So werden die durch Toleranzen der einzelnen Fotodioden im Sensorfeld der Abtasteinheit hervorgerufenen Störungen
im Bildsignal eliminiert.
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VPA
.η
78 P 3 O t 3 BRD
Dieses korrelierte Bildsignal v/ird nun in einer an die Korrelationsschaltung COR angeschlossenen Zeilenverfolgungs-Schaltung
ZV weiter aufbereitet. Diese Schaltungsanordnung dient der Vorsegmentierung des abgetasteten
Bildmusters. Der durch das Sensorfeld vorgegebene Abtastbereich mit 62 Zeilen ist größer als ein durch die normierte
Große der abgetasteten Zeichen auszuwertender Abtastbereich mit 32 Zeilen. Um diesen auszuwertenden
Bereich festzulegen, werden einem noch anhand von Fig.
zu erläuternden Mikroprozessorsystem zu Beginn der Abtastung einer gedruckten Zeile des Aufzeichnungsträgers
Bilddaten übertragen und diese ausgewertet. Mit dem Ergebnis wird ein in der Zeilenverfolgungs-Schaltung ZV
enthaltenes 4 Bit-Register als Adressregister ADR für einen programmierbaren Festwertspicher PROM über Adresssignale
ADR1 eingestellt. Wandert nun das Zeichenmuster im Abtastbereich während der Abtastung einer Druckzeile
in Spaltenrichtung aus, so wird fortlaufend die im Adressregister ADR stehende Adresse korrigiert.
Von dem Festwertspeicher PROM der Zeilenverfolgungs-Schaltung wird das Bildsignal im festgestellten Auswertebereich
und darüber hinaus ein Steuersignal, ein sogenanntes erstes Schattensignal S1 abgegeben. Dieses
Steuersignal ist ein Freigabesignal, das immer am Ende eines freigegebenen Bereiches auftritt und dessen Bedeutung
noch erläutert wird.
Das so aufbereitete Bildsignal wM nun fortlaufend daraufhin
untersucht, ob im enthaltenen Bildmuster Weißspalten enthalten sind. Dazu dient eine an die Zeilenverfolgungs-Schaltung
ZV angeschlossene Segmentierungsschaltung SEG. Diese enthält zwei 1 6 Bit-Register ZSP1 bzw. ZSP2
als Zwischenspeicher des Bildsignals. In diesen beiden Registern werden 32 Zeilen des Abtastmusters, also der
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78. P8 O 1 3-BRD.
freigegebene auszuwertende Abtastbereich, bildlich gesprochen,
disjunktiv übereinandergeschrieben. Auf diese Weise wird ein. Schatten des Auswertebereiches gebildet.
Dieser kann daraufhin untersucht werden, ob links und/oder rechts einer Schwarzinformation Weißelemente auftreten,
die Weißspalten im Abtastmuster wiedergeben. Das zweite Register Z3P2 unterscheidet sich von dem ersten dadurch,
daß die ihm von der Zeilenverfolgungs-Schaltung ZV zugeführte Information über ein UND-Glied verknüpft einmal
direkt und ein zweitesmal um eine Spalte verzögert zugeführt wird. Dies entspricht einer zusätzlichen Verknüpfung
zweier benachbarter Bildelemente, durch die eine schräg liegende Weißspalte aufzufinden ist. Das Ergebnis dieser
vertikalen Segmentierung wird über einen Multiplexer MUX1 aus der Segmentierungsschaltung SEG ausgegeben. Dieser
Multiplexer wird durch das von der Zeilenverfolgungs-Schaltung abgegebene Steuersignal, also das erste Schattensignal
S1, das ihm über ein um 16 Takte verzögerndes Verzögerungsglied zugeführt wird, gesteuert. Außerdem sind
die Ausgänge der beiden Register .23P1 bzw. .25P2 über ein UND-Glied miteinander verknüpft, das damit ein bereinigtes
Schattensignal S2 abgibt.
An den Multiplexerausgang dieser Segmentierungsschaltung SEG ist nun eine Segmentierungs-Auswerteschaltung SEGA
angeschlossen. In dieser wird zunächst das seriell zugeführte Eingangssignal in einem ersten Serien-Parallel-Wandler
SIP01 in ein paralleles Zeilensignal umgewandelt, das einem Decodierer DEC zugeführt wird. Dieser Decodierer
30- gibt ah seinem Ausgang zwei Segmentiermeldungen ZEL bzw.
ZER an ein weiteres Schaltwerk SW2 ab.Die erste Segmentiermeldung
ZEL kennzeichnet ein Zeichen, das links vom Abtastbereich steht, die zweite umgekehrt ein Zeichen rechts des
Abtastbereichs. Diese dem zweiten Schaltwerk SW zugeführten Segmentiermeldungen werden abhängig von einem vom noch
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VPA
78 P 3 O t 3 BRD
zu beschreibenden Mikroprozessorsystem abgegebenen Freigabesignal FR und dem Ausgangssignal eines Spaltenzählers
SCTR als Segmentiersignal TRAP an das Mikroprozessorsystem
abgegeben. Dieses Signal kann nur auftreten, wenn der Spaltenzähler SZTR maximalen Zählerstand hat. Die Zählbedingung
für den Spaltenzähler wird ihm über ein Steuersignal RI für die Abtastrichtung von der Vergleicherschaltung
COMP der Korrelationsschaltung COR zugeführt. Die Zählbedingung ist immer dann erfüllt, wenn eine
Richtung von rechts nach links oder umgekehrt von der Korrelationsschaltung COR ausgegeben wird. Das bedeutet,
daß sich das abgetastete Zeichen um eine Spalte verschoben hat. Durch das noch zu beschreibende Mikroprozessorsystem
kann nun ein Bereich eingestellt werden, der für η Spalten eine Segmentierfreigabe verhindert. Dazu besitzt
der Spaltenzähler SCTR einen nicht mehr dargestellten Ladeeingang, der an das Mikroprozessorsystem angeschlossen
ist. Bei maximalem Zählerstand dieses Spaltenzählers erhält das zweite Schaltwerk SW2 ein Freigabesignal für das
Segmentiersignal TRAP, mit dem das Mikroprozessorsystem die Meldung bekommt, daß ein komplettes Zeichen im Abtastfenster
des Abtasters vorliegt. Dieses wird dann in das Mikroprozessorsystem übertragen.
Dazu dient eine Übertragungsschaltung DMA. Diese enthält einen zweiten Multiplexer MUX2, dem die Ausgangssignale
der Segmentierungsschaltung SEG und das von der Zeilenverfolgungs-Schaltung
ZV ausgegebene Bildsignal zugeführt werden. Auch dieser Multiplexer wix»eL durch das verzögerte
■ 30 erste Schattensignal S1 gesteuert und übergibt die Bilddaten
seriell an einen weiteren, bidirektionalen Serien-Parallel-Wandler
SIP02 milliner Datenbreite von 8 Bit an seinen parallelen Ein- bzw. Ausgängen. Dieser Serien-Parallel-Wandler
bildet die Eingangsschaltung für einen 8 Bit breiten Datenbus D-BUS des Mikroprozessorsystems.
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Gesteuert wird dieser Serien-Parallel-Wandler mit Steuersignalen
AW, die der Übertragungsschaltung, wie noch zu erläutern sein wird, vom Mikroprozessorsystem zugeführt
werden. Der Serien-Parallel-Wandler SIP02 besitzt darüber hinaus einen bitseriellen Ausgang, der an die Eingänge der
beiden Register SP1 bz. 23P2 der Segmentierungsschaltung
SEG angeschlossen ist. So können auch über den Datenbus D-BUS vom Mikroprozessorsystem übertragene Daten in den
Zwischenspeicher eingegeben werden.
Diese Übertragungsschaltung DMA bildet nu*n den Eingang
für die mit zwei Schatten übertragenen Bilddaten in das Mikroprozessorsystem. Dieses ist in Fig. 3 dargestellt.
Sobald die Bilddaten, ausgelöst durch das Segmentiersignal TRAP, in den Arbeitsspeicher M-RAM des Prozessorsystems
übertragen sind, kann gepuffert gearbeitet werden, d. h. der Abtastvorgang und die daran sich anschließende
Aufbereitung des Bildsignals ist von der weiteren Aufbereitung und Auswertung des Bildsignals losgelöst, die
nun noch zu erläuternden Arbeitsschritte laufen also
zumindestens teilweise parallel zur Abtastung eines nächsten Musters.
Das in Fig. 3 dargestelltefaikroprozessorsystem kann
z. B. mit dem handelsüblichen Mirkoprozessorsystem 8085 schaltungstechnisch realisiert werden. Im hier vorliegenden
Anwendungsfall übernimmt es die Aufgabe der zweiten Aufbereitungseinheit 4 mit deren zugeordnetem Speicher 4'
gemäß Fig. 1. In ihm ist neben dem bereits erwähnten Arbeitsspeicher M-RAM ein Prozessor CPU und ein Mikroprogrammspeicher
M-ROM an den Datenbus D-BUS angeschlossen. Daneben weist es einen 8 Bit-Zähler als Adressenzähler
MCT1 auf, der normalerweise als Adressregister für den Arbeitsspeicher M-RAM verwendet wird. Bei einer
Bilddatenübertragung gilt er als Adresszähler, der vom
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Mo
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• A6 ·
Mikroprozessor CPU geladen werden kann. Der Mikroprozessor kann aber auch die im Adressregister stehende Adresse abfragen.
Ein zweiter 8 Bit-Zähler MCT2 übernimmt in diesem Mikroprozessorsystem
mehrere Funktionen und kann vom Mikroprozessor CPU geladen werden. Bei einer Bilddatenübertragung
zählt er die Anzahl der zu übertragenden Bytes und beendet diese, sobald sein an eine der Übertragungsschaltung
DMA zugeordnete Steuereinheit DMA1 angeschlossener Zählerausgang ein Signal "1" führt. Mit
diesem Signal wird dann die Bildübertragung beendet.
Bei der Zeilensegmentierung, die das Mikroprozessorsystem unterstützt, wird er als Konjuktion verwendet. Die Bilddaten
werden in den Arbeitsspeicher M-RAM so eingeschrieben, daß ein Weißelement einem Zustand 1JI" entspricht. Ein
Weiß-Byte kann dann an dem genannten Ausgang des Zählers abgefragt werden. Mit einem der Übertragungsschaltung zugeführten
Auswahlsignale AW kann nun ein Weiß-Byte oder ein Schwarz-Byte abgefragt werden. Diese Bytes werden vom
Arbeitsspeicher M-RAM zu dem zweiten Adressenzähler solange übertragen, bis ein Zustandswechsel der Bytes eintritt.
Der Mikroprozessor CPU ändert dann dieses Auswahlsignal AW.
Der zweite Adressenzähler MCT2 wird weiterhin als ein
Ausgabetor P3 des Mikroprozessorsystems verwendet. Damit können von dem Mikroprozessor CPU Daten an eine Ausgabeschnittstelle
AGS, z. B. Zeichenkennungen für ein erkanntes Zeichen, ausgegeben werden. Dies gilt aber auch
für Werte für die Zeichenbreite und die Vorsegmentierung, die an entsprechende Register der beschriebenen Schaltungen
ausgegeben werden können. Daneben können auch Daten für Prüfzwecke ausgegeben werden. Immer dann, wenn dieser
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zweite Adressenzähler MCT2 als Ausgabetor verwendet wird, werden vom Mikroprozessor CPU zugleich Steuersignale erzeugt
und auf den Adressenbus A-BUS ausgegeben, die die Funktion des Zählers im Jeweiligen Fall kennzeichnen·,
5
Die Adressen für den Arbeitsspeicher M-RAM gibt der Prozessor CPU im Zeitmultiplex auf den Datenbus D-BUS
zusammen mit einem entsprechenden Steuersignal ab. Dieses Steuersignal steuert die Übernahme der Adresse in das
entsprechende Adressenregister, z. B. das erste Adressenregister MCT1. Danach erst wird das Datenbyte auf dem
Datenbus D-BUS übertragen, Steuersignal dafür ist ein Zyklussignal "Lesen" oder "Schreiben".
Zwei weitere Tore des Mikroprozessorsystems sind in den Toren P1, P2 des Mikroprogrammspeichers realisiert. Sie
werden vom Mikroprozessor CPU angesteuert. Sie können als Eingangsport oder auch als Au^angsport geschaltet werden,
dabei wird allerdings das erste dieser beiden Tore ausschließlich für die Eingabe der niedrigwertigen Bitstellen
der noch zu erläuternden Klassifikatorwerte dp in das Prozessorsystera benutzt.
Dieses Prozessorsystem hat die Aufgabe, das übertragene
25. Bildsignal weiter^u bearbeiten. Bis zum Abschluß dieser Bearbeitung kann nun keine Segmentiermeldung mehr angenommen
werden.Dabei wird eine Bildbereinigung durchgeführt, bei der nicht zum Zeichen gehörende Bildinformation an
den Rändern abgeschnitten wird, d. h. durch Weiß-Signale ersetzt wird. Neben dieser Bildbereinigung wird das in
dem Arbeitsspeicher M-RAM stehende Bitmuster in beiden Achsen zentriert. Dazu muß zunächst der Mittelpunkt des
Zeichens festgestellt werden und dieser Punkt dann in eine definierte Lage gebracht werden. Allerdings wird
dies hier nicht etwa dadurch erreicht, daß das im
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Arbeitsspeicher stehende Bitmuster durch Auslesen und Wiedereinschreiben verschoben wird, vielmehr wird die
Verschiebung durch eine Adressenmodifikation erreicht. Gleichzeitig wird anhand des Bitmusters die Größe des
Zeichens gemessen und das Bitmuster immer dann nicht weiter ausgewertet, wenn es für ein wirkliches Zeichen
eine zu geringe Ausdehnung besitzt. Ist das Bitmuster des übertragenen Bildsignals bereinigt und zentriert,
dann ist die Vorverarbeitung des abgetasteten Zeichens abgeschlossen und die weitere Auswertung wird nun im
wesentlichen der Erkennungseinheit 5 gemäß Fig. 1 zugewiesen. Die Klassifizierung des abgetasteten und aufbereiteten
Zeichens wird mit einem an sich bekannten quadratischen Polynomklassifikator durchgeführt. Die hierfür
benötigten Schaltungen sind in Fig. 4 insoweit dargestellt als hier für die Zwecke eines Handlesegerätes
dieses sonst bei Hochleistungsbeleglesern bekannte Klassifizierungsverfahren in besonderer Weise schaltungstechnisch
realisiert ist.
20
20
Die in Fig. 4 dargestellte Schaltungsanordnung stellt im Prinzip einen Satellit enrechner- dar, der es ermöglicht,
nun wiederum die Klassifizierung eines Zeichens parallel zu der Aufbereitung des nachfolgenden Zeichens vorzunehmen.
Dies wird dadurch erreicht, daß dieser Satellit anrechnen
nach der ihm mitgeteilten Fertigmeldung des Mikroprozessorsystems dann die Übertragung des zu klassifizierenden
Bitmusters aus dem Arbeitsspeicher M-RAM des Mikroprozessorsystems veranlaßt, sobald die Klassifizierung des
vorherigen Zeichens abgeschlossen ist. Dieses Bitmuster wird dann über den Datenbus D-BUS in eine Verknüpfungseinheit VE übertragen. Diese besitzt einen Parallel-Serien-Wandler
PISO, der zwischen dem Datenbus D-BUS und einem Merkmalspeicher V-RAM angeordnet ist und von
dem das zu klassifizierende Bitmuster seriell in letzteren
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übertragen wird. Das Bitmuster "besitzt einen Umfang von
256 Bit, der Speicher mit wahlfreiem Zugriff weist eine Kapazität von 1024 Bit auf. Sobald das Bitmuster in
diesen Speicher übertragen ist, wird die Bereitmeldung der Erkennungseinheit an das Mikroprozessorsystem und
dessen Fertigmeldung zurückgesetzt. Das Mikroprozessorsystem ist dann in der Lage, das nächste Bildsignal aufzubereiten.
Neben der Verknüpfungseinheit VE besitzt die Erkennungseinheit einen Klassifikatorspeicher K-M. Zu diesem zu
zählen ist ein Festwertspeicher PSL mit einer Kapazität von 2 K χ 8, der an sich Teil des Programmspeichers des
Mikroprozessorsystems ist. Weiterhin gehören dazu vier Teilspeicher K01 bis K04 mit einer Kapazität von 4 K χ 8,
die die Koeffizienten eines Klassifikators enthalten, wie noch zu erläutern sein wird.
In einem Rechenwerk RW ist an die Ausgänge dieser vier Teilspeicher K01 bis K04 je ein Rechenwerksregister REG1,
REG2, REG3 bzw. REG4 angeschlossen. Deren Ausgänge sind gemeinsam über einen Klassifikatorbus K-BUS an den Eingang
eines 12 Bit-Addierers ADD angeschlossen, der seinerseits mit einem 12 Bit-Akkumulator ACC verbunden ist. Am Ausgang
dieses Akkumulators werden errechnete' d„ - Werte abgegeben
und - wie aus Fig. 3 zu erkennen ist - dem Mikroprogrammspeicher M-ROM des Mikroprozessorsystems übergeben.
Um die Wirkungsweise dieser Erkennungseinheit zu erläutern,
sei vorher noch kurz auf das an sich bekannte Klassifikationsverfahren mit einem quadratischen Polynomklassifikator
eingegangen. Bei diesen Klassifizierungsverfahren wird die Klassenzugehörigkeit eines Zeichenmusters durch eine
berechnete Schätzungsfunktion ausgedrückt:
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iaimax
i = 1
Dabei bedeutet F = Zahl der Bedeutungsklassen
aiF = Κοβί£:ί·ζΐ8ηΐ6η des Polynoms
X1 = lineare Zeichenmerkmale, bzw. quadraa.p
tische Verknüpfungen,
d. h. /ien Koeffiztentenvektor des zur Klasse F gehörenden
Polynoms und χ den Eigenschaftsvektor, der aus den Merkmalen
und quadratischen Verknüpfungen von Merkmalen gebildet ist.
Eines der wichtigsten Merkmale dieses Klassifikationsverfahrens
in bezug auf seine Srkennungssicherheit besteht darin, den Polynomansatz hinsichtlich der linearen und
quadratischen Glieder/ninsichtlich ihrer Zahl i zu optimieren.
Der Übergang vom linearen zum quadratischen Klassifikator bedeutet hier eine erhebliche Leistungsverbesserung
bei vermindertem Aufwand. Im vorliegenden Fall werden maximal i = 768 Glieder gebildet. Maßgebend für die
Erkennungssicherheit ist daneben auch die Art der Durchführung des Lernprozesses, bei dem/einer Regressionsanalyse
die Koeffizientenvektoren ermittelt werden. Da dies an sich für unterschiedliche Schriftarten durchgeführt
werden kann, sind solche nichtlinearen Klassifikationsverfahren an verschiedene Schriftarten anpassbar. Im vorliegenden
Fall bedeutet dies, daß durch den Austausch des Inhalts des Klassifikatorspeichers K-M das Handlesegerät
an eine gewünschte Schriftart anpassbar ist.
Bezogen nun auf die in Fig. 4 dargestellte Srkennungseinheit
läuft der Auswertungsvorgang folgendermaßen ab: Das.
in dem Mikroprozessorsystem endgültig aufbereitete und zentrierte Zeichenmuster wird in den Merkmalspeicher
V-RAM übertragen. Die Verknüpfungsanweisungen, d. h.
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die Angaben, welche Merkmale miteinander zu verknüpfen sind, sind in dem Festwertspeicher PSL des Klassifikatorspeichers
K-M in Form von Merkmalspeicheradressen festgehalten. Die Verknüpfungsadressen bezieht der Merkmalspeicher
V-RAM aus dem Festwertspeicher PSL des Klassifikatorspeichers K-M, der mit dem Adresszähler V-CTR angesteuert wird.
Die aus dem Merkmalspeicher gelesenen Merkmale werden· über einen in der Verknüpfungseinheit VE nochmals angedeuteten,
an sich jedoch im Mikroprozessorsystem angeordneten Serien-Parallel-Wandler
SIPO diesem als 8 Bit-Wort wieder zugeführt. Dort wird die Merkmalverknüpfung durchgeführt, diese ist
immer dann "1", wenn der Inhalt der beiden zu einer Verknüpfung gehörenden Adressen "1" ist, sonst "0". Die Adressen sind
im Festwertspeicher PSL so angeordnet, daß das Mikroprozessorsystem
die ersten 8 Merkmale mit den zweiten 8 Merkmalen byteweise konjuifctiv verknüpft. Die Verknüpfungsergebnisse
werden byteweise über den Datenbus D-BUS der Verknüpfungseinheit VE zugeführt und über den Parallel-Serien-Wandler
PISO byteweise wieder in den Merkmalspeicher V-RAM übertragen.
Mit diesen vorab gebildeten und abgespeicherten Verknüpfungen werden die dp-Werte der einzelnen Zeichenklassen
für ein Zeichen nacheinander berechnet. Die IF
Koeffizienten/oes Klassifikators sind in den Teilspeichern K01 bis K04 so untergebracht, daß sich der erste Koeffizient der ersten Zeichenklasse im ersten Teilspeicher, der zweite im zweiten und/soyweiter und der fünfte dann wieder im ersten Teilspeicher befindet. Insgesamt hat jede Zeichenklasse vorzugsweise 512 Koeffizienten. Diese Anordnung der Koeffizienten in den Teilspeichern K01 bis K04 ermöglicht es, die dp-Werte der einzelnen Zeichenklassen in je einem Rechenschritt nacheinander zu berechnen.
Koeffizienten/oes Klassifikators sind in den Teilspeichern K01 bis K04 so untergebracht, daß sich der erste Koeffizient der ersten Zeichenklasse im ersten Teilspeicher, der zweite im zweiten und/soyweiter und der fünfte dann wieder im ersten Teilspeicher befindet. Insgesamt hat jede Zeichenklasse vorzugsweise 512 Koeffizienten. Diese Anordnung der Koeffizienten in den Teilspeichern K01 bis K04 ermöglicht es, die dp-Werte der einzelnen Zeichenklassen in je einem Rechenschritt nacheinander zu berechnen.
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Ά-
Jeweils vier Koeffizienten werden in die Rechenwerksregister REG1 bis REG4 parallel übernommen. Diese vier
Register werden von dem Adresszähler V-CTR, der auch die Teilspeicher KO1 bis K04 adressiert, so angesteuert,
daß Tri-State-Ausgänge der einzelnen Register nacheinander durchgeschaltet werden. Damit liegen die Koeffizienten
auf dem Klassifikatorbus K-BUS nacheinander an der eigentlichen Rechenschaltung, bestehend aus dem Addierer
ADD und dem Akkumulator ACC an. Die dazugehörigen Verknüpfungen
werden gleichzeitig aus dem Merkmalspeicher V-RAM ausgelesen und dem Akkumulator ACC zugeführt. NUr
wenn die zugehörige Verknüpfung "1M ist, wird der entsprechende
Koeffizient im Akkumulator ACC addiert. Ist der dp-Wert einer Zeichenklasse fertig berechnet, so wird
er aus dem Akkumulator ACC gelesen und dem Mikrocomputersystem wieder zugeführt.
Dieses ist also an der Berechnung der dp-Werte nicht beteiligt, kann also in dieser Zeit die Maximalwertsuche
2 der nacheinander berechneten dp-Werte und des RAD -Wertes vornehmen. Danach fragt das Mikroprozessorsystem das
Rechenwerk RW danach ab, ob ein weiterer berechneter dp-Wert "vorliegt.
2 Nach Berechnung aller dp-Werte liegt der RAD -Wert und
auch der maximale d^-Wert vor. Abhängig von der Größe des
2
RAD -Wertes wird eine Rückweisung oder eine Zeichenkennung - wie beschrieben - an die Ausgabeschnittstelle AGS ausgegeben. Danach kann eine neue Zeichenaufbereitung im Mikroprozessorsystem beginnen.
RAD -Wertes wird eine Rückweisung oder eine Zeichenkennung - wie beschrieben - an die Ausgabeschnittstelle AGS ausgegeben. Danach kann eine neue Zeichenaufbereitung im Mikroprozessorsystem beginnen.
4 Figuren
8 Patentansprüche
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• 85-
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Die Erfindung bezieht sich auf ein optisches Handlesegerät für OCR-Schriften mit einer Abtasteinheit (2),
Aufbereitungseinheiten (3, 3' bzw, 4, '4') und einer Erkennungseinheit
(5, 5').
5
5
Bei einem Abtastvorgang werden Teile einer Druckzeile
eines Datenträgers (1) von links oder rechts durch ein Sensorfeld in Form einer Fotodiodenmatrix fortlaufend
abgetastet. Die Beleuchtungsstärke wird dabei abhängig von der remittierten Helligkeit geregelt. Das Abtastergebnis
wird als digitalisiertes Bildsignal zeilenweise bitseriell abgegeben und aufbereitet. Die erste Aufbereitungseinheit
(3, 3') enthält in einer Korrelationsschaltung (COR) zur Datenpufferung Bildspeicher (RAM1,
RAM2) für aufeinanderfolgende Abtastmuster zum Eliminieren der Fotodiodentoleranzen. Aus dem korrelierten Bildsignal
wird in einer Zeilenverfolgungs-Schaltung der auszuwertende Abtastbereich fortlaufend ermittelt und anschließend
das Zeichen in einer Segmentierungsschaltung (SEG) vorsegmentiert. Die weitere Aufbereitung, d. h. endgültige
Segmentierung , Bildbereinigung und Zentrierung übernimmt ein von der Abtastung entkoppelt arbeitendes
Mikroprozessorsystem (4, 41)· Die nach dem Prinzip eines
quadratischen Polynomklassifikators aufgebaute Erkennungseinheit (5, 51) ist als Satellitenrechner im wesentlichen
wiederum von der zweiten Aufbereitungseinheit (4, 4') entkoppelt.
Fig. 1
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Claims (1)
- PatentansprücheOptisches Handlesegerät für die maschinelle Zeichenerkennung mit einer manuell längs einer Druckzeile über einen abzutastenden Datenträger geführten Abtasteinheit, die eine Lichtquelle zum Beleuchten und ein Sensorfeld aus einer Fotodiodenmatrix zum Abtasten eines Abtastfensters des Datenträgers und eine Schaltung zum Ausgeben des ein Abtastmuster wiedergebenden digitalisierten Bildsignals enthält, mit Aufbereitungseinheiten zum Segmentieren und Zentrieren des Abtastmusters und mit einer Erkennungseinheit zum Auswerten eines so aufbereiteten Abtastmusters, gekennzeichnet durch eine Abtasteinheit (ABE) mit einem Sensorfeld aus einer Matrix mit mindestens 1024 Elementen und mit einer Lichtquelle, die mit dem Mittelwert der vom Sensorfeld bewerteten remittierten Helligkeit in ihrer/tntensität geregelt ist, durch eine mit der Abtasteinheit verbundene Korrelationsschaltung (COR), in der zum Eliminieren von Fotodiodentoleranzen im zeilenweise bitseriell übertragenen Bildsignal die einzelnen Elemente aufeinanderfolgender Abtastmuster lagerichtig miteinander disjunktiv verknüpft werden, durch eine Zeilenverfolgungs-Schaltung (ZV), in der aus dem Abtastbereich ein in seiner Höhe festgelegter und verkleinerter "Auswertebereich des Bildsignals ausgefiltert wird, durch eine Segmentierungsschaltung (SEG) zum Vorsegmentieren eines Zeichens im Auswertebereich, durch ein die weitere Aufbereitung entkoppelt von dem Abtastvorgang ausführendes Mikroprozessorsystem (CPU, M-RAM, M-ROM), mit dem das einem Zeichen entsprechende zwischengespeicherte Bildsignal endgültig segmentiert, bereinigt und bezüglich seiner Achsen zentriert wird und durch eine auf dem Prinzip eines quadratischen PoIynomklassifikators aufgebaute Erkennungseinheit (VE, K-M, RW), die als Satellitenrechner Schätzwerte (d„)909843/04 42ORIGINAL INSPECTED2317341 -2- VPA 78 P 8 O 1 3 BRDfür ein auszuwertendes Zeichen selbständig ermittelt.2; Optisches Handlesegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die als Satellitenrechner ausgebildete Erkennungseinheit über einen Adressen- und einen Datenbus (A-BUS bzw. D-BUS) an das Mikroprozessor-System angeschlossen ist und eineiKlassifikatorspeicher (K-M) aufweist, in dem als Festwertspeicher (PSL) für zu verknüpfende·Merkmaladressen ein Teil des Mikroprogramm-IQ Speichers des Mikroprozessor-Systems verwendet wird und der darüber hinaus vier, als Festwertspeicher ausgebildete und Klassifikatorkoeffizienten (aiF) aufnehmende Teilspeicher .(K01 bis K04) besitzt, daß an Datenausgänge. des Festwertspeichers(PSL) für die Merkmaladressen eine Verknüpfungseinheit (VE) mit einem Merkmalspeicher (V-RAM) angeschlossen ist, in dem das auszuwertende Bitmuster des Bildsignals mit seinen Merkmalen zur Ausgabe an das Mikroprozessor-System und im Mikroprozessor-System errechnete Ergebnisse von Verknüpfungen dieser Merkmale als Eigenschaften (χ.) wieder speicherbar sind und daß an die ■Teilspeicher ein Rechenwerk (RW) angeschlossen ist, in dem die Klassenschätzwerte (d„) aus den Klassenkoeffizienten (a,p) und den Eigenschaften (x-) selbständig mit einer Addierschaltung, bestehend aus einem Addierer (ADD) und 25' einem Akkumulator (ACC), errechnet werden.•3. Optisches Handlesegerät nach Anspruch 2, dadurch ■ gekennzeichnet, daß zum Adressieren des Festwertspeichers (PSL) mit den Merkmaladressen ein Adresszähler (V-CTR) vorgesehen ist, mit dem auch die Teilspeicher (K01 bis K04) mit den Klassifikatorkoeffizienten (a^p) adressiert werden und daß der Ausgang des bitorientierten Merkmalspeichers (V-RAM) über einen Serien-Parallel-Wandler (SIPO), sein Eingang dagegen über einen Parallel-Serien-Wandler (PISO) an den ein Datenbyte parallel909843/0442übertragenden Datenbus (D-BUS) des Mikroprozessor-Systems angeschlossen ist.4. Optisches Handlesegerät nach Anspruch 3, dadurch g.ekennzeichnet, daß die Adressen im Festwertspeicher (PSL) für Merkmaladressen so abgespeichert sind, daß dem Mikroprozessor-System ,jeweils acht Merkmale als Datenbytes zuführbar sind, die jeweils mit den acht Merkmalen im nachfolgenden Datenbyte byteweise konduktiv verknüpft und byteweise wieder zurückübertragen werden.5. Optisches Handlesegerät nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dieΊ5 Klassifikatorkoeffizienten (aiF) in den Teilspeichern (KO1 bis K04) verschränkt abgespeichert sind und mit den Ausgängen jedes der Teilspeicher ein Rechenwerksregister (REG1 bis REG4)als Zwischenregister im Rechenwerk (RV) verbunden ist, die mit taktgesteuerten Tri-State-Ausgangen gemeinsam an einen Klassifikatorbus (K-BUS) angeschlossen sind, so daß je vier Klassifikatorkoeffizienten parallel auslesbar sind und seriell an der Rechenschaltung (ADD, ACC) des Rechenwerks anliegen«6. Optisches Handlesegerät nach einem der Ansprüche1 bis 5, mit einer von der Abtastung und Auswertung entkoppelten und daher teilparallelen Aufbereitung des Bildsignals, in der durch den manuellen Abtastvorgang bedingte Störfaktoren ausgeglichen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrelationsschaltung (COR) zum Ausgleichen von Fotodiodentoleranzen einen • ersten Bildspeicher (RAM1) mit einer Kapazität für ein Abtastmuster zum Zwischenspeichern eines aktuellen BiIdsignals und einen zweiten Bildspeicher (RAM2) zum Zwischenspeichern eines korrelierten Bildsignals aufweist,909843/044 2-4- VPA T8 ρ g 0 ι 3 0ROdaß zum Feststellen der Abtastrichtung und zum Ausgleichen einer Lageverschiebung des Abtastmusters im Abtastfenster in horizontaler Richtung eine Vergleicherschaltung (COMP) zwischen beiden Bildspeichern angeordnet ist, durch die ein Schaltwerk (SW1) gesteuert wird, in dem einander entsprechende Bildsignalelemente disjunktiv miteinander verknüpft und in den zweiten Bildspeicher wieder eingeschrieben werden bzw. in die an den Ausgang der Korrelationsschaltung angeschlossene Zeilenverfolgungs-Schaltung (ZV) übertragen werden, in der zum Ausgleichen vertikaler Lageverschi ebungen des Abtastfensters der Abtasteinheit (ABE) gegenüber der Druckzeile auf dem Datenträger (1) mikroprogrammiert zum Kennzeichnen eines in seiner Höhe gegenüber dem Abtastbereich wesentlich verminderten, in seiner absoluten Lage dazu fortlaufend vertikal nachgeführten- Auswertebereiches aus dem vertikalen Schattenbild des Bildsignals ein erstes Schattensignal (S1) gebildet und mit dem Bildsignal übertragen wird.7. Optisches Handlesegerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die an die Zeichenverfolgungs-Schaltung (ZV) angeschlossene Segmentierschaltung (SEG) einen Zwischenspeicher mit zwei, jeweils eine Zeile des Bildsignals speichernde Register (ZSP1 bzw. ZSP2) aufweist, wobei mit dem ersten Register durch disjunktives Überschreiben des Speicherinhalts mit dem zugeführten Bildsignal ein erster horizontaler Schatten des Abtastmusters und mit dem zweiten Register analog ein zweiter Schatten mit dem Unterschied gebildet wird, daß diesem Register das Bildsignal direkt und darüber hinaus um 1 Bit verzögert in konjuktiver Verknüpfung zugeführt wird, so daß dieser zweite Schatten Schräglagen korrigiert, wobei aus den beiden Schatten zum Vorsegmentieren eines Zeichens aus dem Abtastmuster vertikale Weißspalten als Schwarzelementen rechts und/oder benachbart liegende909843/0442Weißelemente'entnehmbar sind.8. Optisches Handlesegerät nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß an die erste Aufbereitungseinheit (3, 31) mit der Korrelationsschaltung (COR), der Zeilenverfolgungs-Schaltung (ZV) und der Segmentierschaltung (SEG) über eine Übertragungsschaltung (DMA) mit einem Multiplexer (MUX2) und einem bidirektionalen Serien-Parallel-Wandler (SIP02) das Mikroprozessor-System als zweite Aufbereitungseinheit angeschlossen ist, deren Arbeitsspeicher (M-RAM) nach einem Segmentierungssignal (TRAP) der ersten Aufbereitungseinheit das aufbereitete Bildsignal mit den Begleitsignalen übernimmt und da3 ohne Lageverschiebung erhalten bleibt, in— dem die Zentrierung des gespeicherten Bitmusters nach seinem Mittelpunkt und bezüglich seiner Achsen als eine Adressmodifikation des Arbeitsspeichers durchgeführt wird.909843/0442
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