Способ передачи факсимильных изображений с распознаванием символов Советский патент 1993 года по МПК G06K9/62 H03M7/42 H03M7/30 H04N1/00 

Изобретение относится к технике связи и вычислительной технике и может быть использовано при передаче факсимильных и телевизионных изображений.

Целью изобретения является повышение информативности за счет сокращения объема передаваемой информации.

На фиг. 1 показана блок-схема устройства, реализующего способ; на фиг. 2 - пример аппаратной реализации блока 14 формирования электрического сигнала, соответствующего минимальной области несовпадения; на фиг. 3 - блок-схема алгоритма работы блока 12 поэлементного сравнения нераспознанного символа с каждым образцом из набора всего документа и блока 13 формирования минимальной области несовпадения путем поэлементной весовой оценки; на фиг. 4 - блок-схема

алгоритма работы блока 7 сравнения объемов электрического сигнала, соответствующего нераспознанному символу; на фиг, 5 - пример обработки нераспознанного символа.

Изобретение иллюстрируется следующим примером реализации устройства, блок-схема которого приведена на фиг. 1. Устройство состоит из последовательно включенных блоков: 1 - сканирования; 2 - выделения символов; 3 - сравнения выделенных символов с символами набора образцов строки; 4 - сравнения выделенных символов с символами набора образцов документа; 5 - формирования электрического сигнала, соответствующего распознанному символу; 6 - формирования электрического сигнала, соответствующего распознанному символу; 8 - накопления электрических сигналов символов строки; 9 - передачи в канал

00

о ю

ю

связи. Кроме того, к входам - выходам 2 блоков сравнения 3 и 4 подключены через двустороннюю шину соответственно блоки 10 и 11 набора графических символов, выделенных в пределах строки и всего документа, соответственно. Причем блок 10 своим входом .1 соединен с выходом 1 блока 4 и входом 1 блока 5; вход выходом блока 9. С выходом 4 блока 4 соединены последовательно блок 12 поэлементного сравнения нераспознанного символа с символами набора образцов документа, блок 13 формирования минимальной области несовпадения, блок 14 формирования электрического сигнала минимальной области несовпадения, выход которого соединён с входом 1 блока 7 сравнения обьемов электрических сигналов, выход 3 блока 4 соединен также с входом 1 блока б, выход которого соединен с входом 2 блока 7. Выход этого блока соединен с входом 2 блока 8.

Блоки 1,2,3,4,5,6, 8,9,10,11, входящие в пример устройства реализации, входят также в состав устройства реализации способа-прототипа. Поэтому выполнение их из- вестно. Выполнение блока 7 сравнения объемов электрических сигналов также не представляет трудностей, так как функции сравнения может выполнить микропроцессорное устройство на базе, например, одноплатной микроЭВМ Электроника МС 1201, содержащее арифметико-логическое устройство и входящее в состав блоков сравнения 3 и 4. Алгоритм работы блока 7 применительно к программной реализации представлен на фиг, 4.

Аналогично функции блока 12 поэлементного сравнения по модулю два может выполнить та же микроЭВМ, ....

Блок 13 формирований минимальной области несовпадения сравниваемых символов также,может быть реализован программно на базе упомянутой ЭВМ,

Алгоритм работы блоков 12 и 13 применительно к программной реализации представлен на фиг, 3.

Предлагаемый способ состоит в следующем.

Построчное сканирование (блок 1, фиг. 2) изображения документа образует видеосигнал, который последовательно, серия за серией, построчно поступает в блок 2 выделения символов. Этот блок осуществляет анализ напечатанной строки документа по группам строк и поиск границы между символами, границу образуют один или несколько следующих подряд вертикальных столбцов, содержащих только белые элементы. Здесь определяют координаты каждого из выделенных символов, а также его

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

параметры (высота, ширина, общее число черных элементов, число переходов с белого на черное и наоборот по вертикали и горизонтали). На этом операцию по выделению символов заканчивают,

Выделенный символ вместе с координатами и параметрами поступает в блок 3 сравнения текущего символа с ранее выделенными в пределах строки, хранящихся в блоке 10. Сначала осуществляют сравнение с символами набора строки последовательно по параметрам, а затем и поэлементно. В случае совпадения в пределах заданной величины рассогласования символ считают распознанным в наборе символов строки. В случае несовпадения символ сравнивают с пронумерованными символами, выделенными в пределах документа (блок 11) аналогично предыдущей процедуре. В случае совпадения символ считают распознанным в наборе символов документа, его записывают в набор символов строки вместе с параметрами и присваивают очередной номер. Если совпадения нет, символ считают нераспознанным. Для каждого распознанного или нераспознанного символа формируют в соответствующих блоках 5 или 6 соответствующих их порядковому номеру, координатам и параметрам электрический сигнал, причем для нераспознанного ни в одном/ из наборов графических символов формируют электрический сигнал, соответствующий поэлементной структуре этого символа.

Формирование электрического сигнала осуществляют следующим образом. В начале строки в блоке 2 выделения символов формируют электрический сигнал, состоящий из одного импульса (бита вида) наличия символов в напечатанной строке. Единица свидетельствует о наличии, ноль - об отсутствии символов. Первый символ не может быть распознан в наборе символов строки, так как набор еще не сформирован. Он может быть распознанным или нет в наборе символов всего изображения. В первом случае после горизонтальной позиции формируют код номера в блоке 11 набора символов, далее одно - или двухразрядное слово, описывающее вертикальную позицию символа (один разряд - вертикальная . позиция аналогична позиции предыдущего символа, два бита разряда - величина смещения символа относительно предыдущего). Во втором случае после горизонтальной позиции формируют пятиразрядное слово символ и одноразрядное слово вид кодирования, пятиразрядное слово

размер символа, ив блоке 6 построчный код символа (стандартный код МККТТ).

Второй и последующие символы могут быть распознанными а наборах строки и изображения или нераспознанными в набо- ре символов строки и изображения. Для них сначала формируют пятиразрядное слово, отражающее расстояние текущего символа от предыдущего (в блоке 2), а затем, в первом случае формируют код номера символа набора изображения (блок 11) и вертикальной позиции, который состоит из двух частей: первая представляет одноразрядное сигнальное слово принадлежности символа к набору символов, где зафиксировано сов- падение (I - совпадение в наборе символов документа); вторая часть аналогична номеру первого в строке распознанного символа. Во втором случае формируют кодовое слово номера символа из набора символов строки (блок 10) и вертикальной позиции. Кодовое слово номера также состоит из двух частей: одноразрядного сигнального слова (0 - совпадение в наборе символов строки) и кода номера, сформированного в блоке 11 набо- ра символов строки.ч

В третьем случае формируют кодовое описание, соответствующее нераспознанному символу (аналогично первому символу из строки набора).

Нераспознанные ни в одном из наборов графические символы вместе с координатами поступают также в блок 12 поэлементного сравнения по модулю два с символами набора образцов изображения. Алгоритм работы этого блока представлен на фиг. 3,а. Результат сравнения образует множество областей несовпадения, которые поступают в блок 13 формирования минимальной из них. Алгоритм работы блока 1.0 представлен на фиг. 3,6. В этом блоке исключается несущественная, т.е. имеющая минимальный (пороговый) вес. часть области несовпадения. Взвешивание осуществляется суммированием по всем областям поэлементно. Вес каждого элемента несовпадения равен сумме всех элементов изображения в квадрате 3x3, окружающем данный. Причем ему присваивается значение 1, если это черный элемент, и 0, если он белый (3) (см. фиг. 5). После устранения несущественных частей сравнивают области несовпадения между собой. Выделенную минимальную область несовпадения передают в блок 14 формирования электрического сигнала, со- ответствующего этой области. На фиг, 2 представлен пример аппаратной реализации этого блока. Принцип работы его следующий.

Сформированная в блоке 13 (фиг. 1) минимальная область несовпадения представляет собой последовательность импульсов, отображающих серии черных и белых элементов изображения, сопровождаемых двоичным кодом номера нераспознанного 1-го символа K(Ni) и кодами его координат К(Х1), K(Yi), По команде вывода кодового описания минимальной области несовпадения (Выв, КОМОН), поступающего от блока А через блоки 12 и 13, срабатывает RS-триггер Т-1, открывающий счетный вход двоичного счетчика-дешифратора (СДШ-1) и схему совпадения И-1. Поочередно возбуждаемые выходы СДШ-1 через поразрядные схемы И (ПРИ-1) и ИЛИ-1 коммутируют на соответствующий вход сборки ИЛИ-4 последовательный код K(Nj), Одновременно с выхода схемы И-1 на соответствующий вход сборки ИЛИ-5 поступает последовательность тактовых импульсов Ti, сообщающих о необходимости записать код K(Ni). После возбуждения выхода 7 СДШ-1 через интервал времени, определяемый задержкой 3-1. осуществляется сброс триггера Т-1. При этом прекращается вывод кода K(Ni).

Одновременно с переходом триггера Т- 1 в состояние О сбрасывает RS-триггер Т-2, запускающий схему вывода кода координаты X-K(Xj), состоящую из функциональных узлов СДИ-2, ПМР-2, ИЛИ-2, 3-2 и И-2, Эта схема работает аналогично описанной для случая вывода кода K(Ni), и отличается лишь разрядностью кодовых слов. На выход кодового описания минимальной области несовпадения КОМОН через сборку ИЛИ-4 поступает сигнал K(Xj) в последовательном коде, сопровождаемый серией команд записи (ЗсКОМОН) на выходе сборки ИЛИ-3,

. После сброса Т-2 срабатывает RS-триггер Т-3, который запускает схему вывода кода координаты Y-K(Yi), состоящую из фун- кцирнальных узлов СДШ-3, ПРИ-3, ИЛИ-3, 3-3 и И-3. Схема работает аналогично схемам, описанным выше.

По окончании вывода сигнала K(Yj) через RS-триггер Т-4 запускается кодер Хафф- мена (КХ) и начинается процесс кодирования содержимого данного МОИ, запрашиваемого от блока 13 (ЗпМОН), стандартным кодом МККТТ. Процесс осуществляется до момента возбуждения выхода jxA О - ширина выделенного символа, А- высота). Схемы СДШ-4. После этого, благодаря сбросу RS-триггера Т-4 прекращается работа кодера КХ, срабатывает триггер Т-1 и начинается процесс вывода кода номера нераспознанного символа (ННС) NI, соответствующего следующему массиву МОН.

В дальнейшем работа блока происходит в описанной выше последовательностью до тех пор, пока не завершится процесс построения кодового описания всех массивов ошибок сравнения данной строки набора. После этого по сигналу конца-передачи строки набора КПСИ работа блока прекращается до момента поступления следующей команды вывода Выв КОМОН.

Входящие в состав блока элементы обозначены следующим образом:

Т - RS-триггер;

И - элемент совпадения;

СДШ - двоичный счетчик/дешифратор;

3 - элемент задержки;

ПРИ - поразрядный элемент И;

ИЛИ - элемент ИЛИ;

КХ - Кодер Хаффмена, работающий по стандартному алгоритму МККТТ - МКХ.

Блок 14 осуществляет преобразование видеосигнала, соответствующего минимальной области несовпадения, и поступающего в виде длин серий черных и белых элементов изображения в сопровождении координат и номера нераспознанного сим- вола, в кодовые комбинации в соответствии с кодовым словарем стандартного кода МККТТ - модифицированного кода Хаффмена (МКХ).

Сформированные в блоках 6 и 14 элект- рические сигналы, соответствующие нераспознанному символу - с одной стороны и минимальной области несовпадения - с другой, поступают в блок 7 сравнения объе- мов электрического сигнала о нераспознан- ных символах. Алгоритм работы этого блока представлен на фиг. 4. Меньший из двух сравниваемых объемов передают в блок 8 накопления электрических сигналов графических символов строки, причем если в ка- нал передают электрический сигнал, соответствующий минимальной области несовпадения для одного или нескольких нераспознанных символов, то этот сигнал сопровождается специальным маркером (4 разряда).

После передачи в канал связи всего объема электрического сигнала, соответствующего напечатанной строке документа и сопровождаемого трехразрядным кодовым словом нет больше символов (конец строки набора), содержимое блока 10 набора образцов символов строки стирают.

Технико-экономический эффект предложения заключается в сокращении объема передаваемой информации за счет возможности выбора минимального из двух сравни- ваемых: минимальной области несовпадения нераспознанного символа с символами набора образцов изображения и

о непосредственно нераспознанном символе. На фиг, 5 приведен пример сравнения количества информации о нераспознанном символе с минимальной областью несовпадения этого символа с символами набора образцов изображения. Там же приведены результаты формирования электрического сигнала одного и второго объемов, из которых видно, что информация о втором (б) в 1,6 раз меньше первого (а).

Следовательно, сокращается объем передаваемой информации, уменьшается время ее передачи.

Формула изобретения Способ передачи факсимильных изображений с распознаванием символов, включающий в себя построчное сканирование изображения документа, последовательное выделение каждого графического символа напечатанной строки, определение координат и параметров выделенного символа, формирование набора пронумерованных образцов символов в пределах сканируемой строки, формирование набора пронумерованных образцов символов в пределах всего изображения, сравнение очередного выделенного символа с каждым из образцов набора сканируемой строки, формирование при совпадении выделенного символа с одним из образцов набора сканируемой строки электрического сигнала, вид которого определяется порядковым номером образца в наборе сканируемой строки и координатами и параметрами выделенного символа в сканируемой строке, введение выделенного символа при несовпадении его ни с одним из образцов в наборе сканируемой строки в этот набор с присвоением данному символу очередного номера в этом наборе, сравнение очередного несовпавшего в пределах набора образцов сканируемой строки выделенного символа с каждым из образцов набора всего изображения, формирование при совпадении выделенного символа с одним из образцов набора всего изображения электрического сигнала, вид которого определяется порядковым номером образца в наборе всего изображения и координатами и параметрами выделенного символа в пределах всего изображения, введение выделенного символа при несовпадении его ни с одним из образцов в наборе всего изображения в этот набор с присвоением ему очередного номера в этом наборе, формирование электрического сигнала в соответствии с поэлементным кодированием выделенного символа при несовпадении его ни с одним из образцов в наборе всего изображения, накопленного последовательно,

формируемых электрических сигналов, соответствующих графическим символам сканируемой строки, передачу накопленных сигналов в канал связи и уничтожение набора образцов сканируемой строки после подачи всех сигналов этой строки, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью повышения информативности за счет сокращения объема передаваемой информации, одновременно с введением выделенного нераспознанного графического символа в набор образцов всего изображения определяют области несовпадения этого символа с каждым символом из набора образцов всего изображения, выделяют минимальную область несовпадения путем поэлементной.

0

весовой оценки и выделения в области несовпадения существенной части, формируют электрический сигнал в соответствии с поэлементным кодированием существенной части минимальной области несовпадения, маркируют сформированный электрический сигнал с учетом порядкового номера образца в наборе образцов всего изображения, имеющего минимальную область несовпадения с выделенным нераспознанным графическим символом, передают в канал связи наименьший по объему из сигналов, соответствующих выделенному нераспознанному графическому символу и существенной части минимальной области его несовпадения.

( Начало)

1

/Jepedava 0 ffjrpx /мзяеме т#аг0 cpofaeflw мерася0знал /г 0гг текущего Дизеле/иною

Изобретение относится к технике связи и вычислительной технике. Его использование при передаче факсимильных и телевизионных изображений позволяет повысить информативность за счет сокращения обье- ма передаваемой информации, Это достигается благодаря тому, что для очередного графического символа, не совпавшего ни с одним символом из набора образцов всего изображения, выделяют символ из этого набора с минимальной областью несовпадения (с данным символом), осуществляют поэлементное кодирование существенной части этой минимальной области, а в канал связи передают наименьший по объему из сигналов, соответствующих выделенному нераспознанному графическому символу и существенной части .минимальной области его несовпадения. 5 ил.

flepedava S &л0х л0А/7еме/ л #0г0 cpaHfte/fifjf символа t/з набора дохумея/яа (п. ;, 2. J,... т )

I

Формирование о&лас/яи яесоблсгде -, м/я /уулге/ cpafae/tuff w ttofyji/oi нераслознамего шмм8ола е символом из /tafopa ofpawoff документа

Передача эяме#/т 1 0Јя0с/яи ме- cofaad. 0 cpo/)tfvpffff0/ i# rts/fi/Maj№ffot/ offjrofCff t/ /fecotf/xz- de/tuj

Cflfffaf/wf ойъемов Vj. ofyac/neu./tecoS/xrdeM/jt

между содой (i -1,2,3,.--)

вселение ми/шмале #аЈ о&пасти нееоЗпгг&юу

Передача, Stmf&neftttou мини- MttJibfmj oSbffc/w неседпаЗ. 8 &/ЮК epopftupofawff зпекяуэмвсхогр cuewjxr

I

Г Конец Л

Фиг, 36(окончание)

С

Передача в арифметика- jjosuvecxoe усщроёс/яДе HUffpo ЭЗМ информация/ о мине/мальмом 0&/ ас/гх/ нес08/ гг&мя

передаче 8арифме/рх/гя- логическое yc/n00vc# fo михро ЗВМ инфярмацгя/ о нерасяозмяяюл шмЗоле

Сраднеюе о0ъемо8 0 М#м/&а/7е / 0е7 o#j ge/m/ яесобладе/шя (%Ш/г) #ер0ся0з#сгн#ок сим&оле (1$)

Передача в блок ftaxo/rsrevitff wtpop- нации о ww/vcrsHr ной oЈ/tuc/7 ts месоблаг.

I

I

СКонец Л

Фиг 4-

Мочало

)

I

иф щр м

I

ри /n0

Передача 8 $лок накопления мации о яерсгсляз- ttafftfOM ewltoj

I

I

нец Л

tunBw /a5opa ofyawoS докумен/па

Выделенный яерасмзмам&и символ

Р I

p8 fMmof f пожм&нмюго срайне#ия / 0/хн%лх dfa и 8з$ешиЙание

z : -J 1 г

усрабненця

Фиг.5