СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ЗНАКОВ В СТРОКЕ Советский патент 1973 года по МПК G06K9/46 

1

Изобретение относится к области автоматичесиого чтения печалпных и М1аш1инописных зиаков, расположенных в строке без четких пробелов.

В поле зрения читающих устройств обычно помещается не более одного знака. При считывании текста поле зрения движется вдоль строчки дискретными щагами. На каждом щате для изображения в поле зрения вычисляется м.а1кси мальная по всем эталонам распознаваемых знаков величина сходств.а. Символ знаиа, давщего м акси м-альное сходство, называется предварительным ответом. Из множества предварительных ответов выделяются окончательные ответы распознавания.

Когда ПОле зревия читающего устройства находится в промежутомном положении между двумя соседними знаками, две прилегающие части соседних .ков могут образовать такую конфигурацию (ложный знак), что ее сходство с некоторым эталоном может оказаться довольно большим, иногда даже больщи:м, чем сходство каждого из прилегающих знаков со своим эталоном.

Известен способ выделения знаков в строке, примененный в читающем автомате ЧАРС.

Известный способ основан на предположении, что в окрестности знака наибольщая величина сходства достигается при совпадения изображения со своим эталоном, сходство ложных знаков с эталонами всегда меньше, чем сходство искомых знаков со своими эталонами.

Если изображение в поле зрения читающего устройства является искомым, то при дальнейщем продвижении изображения величина сходства, больщая, чем найденная, не должна встретиться до тех пор, пока данное изображение не выйдет из поля зрения. Если данное изображение является не искомым, а ложным, то при дальнейщем продвижении в пределах расстояния, меньшего, чем ширина знака, может встретиться величина

сходства, больщая, чем для данного изображения.

По известному способу выделение знаков в строке осуп ествляется так. В начальный мймент, когда первый знак строки еще не

вошел или не полностью вощел в поле зрения, запоминается величина сходства и значение промежуточного ответа для изображения, находящегося в поле зрения. При дальне1Йщем продвижении изображения в поле

зрения запомненная величина сходства сравнивается с текущей и из них выбирается большая, которая снова запоминается. Если изображение смещается на щирину прежде, чем заломненная величина сходства

заменена большей, то запомненное вместе с величиной сходства значение предварительного ответа появляется на выходе читающего устройства в качестве окончателыного ответа, а величина сходства забывается. Если величина сходства меняется, то заноминается также новое, текущее зиачение ответа. Процесс повторяется до тех пор, поюа не распознаны все знаки. Однако предположение, на которо м основан известный способ (сходство ложного ю знааса с эталоюм всегда меньше, чем сходство соседнего и,ако1мого знака со своим эталоном) часто нарушается даже при незначительном, мало з.аметном для глаза искажении знака. Это приводит к ошибкам при автома- 15 тичеоком чтении текста. Цель изобретения - повышение надежности выделения знаков, имеющих искажения. Цель достигается путем введения дополни- 20 тельных операций выделения первого знака в строке по максимуму сходства участков строки с эталонами начала строки, представляющими последовательность эталона пробела и эталона любого нз распознаваемых 25 знако-в, последующей замены черных точек выделенного знака белыми., нахождения остаточной строки, определения второго знака в процессе пойока начала остаточной строки и. т. д. до выделениЯ всех знаков в строке. 30 На фиг. 1 показано искаженное шум-а ми слово «ПНИ для иftлюcтp ащии известного способа выделения знаков в строке; на фиг. 2, а, б, в изображены эталоны знаков, применяемые в известном -опособе; 35 фиг. 3 а, б, в, г, д, е иллюстрэдрует предлапаемый йпособ на примере того же искаженного слова; на фиг. 4 а, б, в показаны эталоны знаков, применяемые в предлагаемом способе.40 Пример выделения знаков искаженного шумами слова «ПНИ по из1вестному способу (;фиг. 1). Каждый знак занимает на сетчатке семь клеток в щирину и семь в высоту. В ка-45 честве меры сходства изображения и эталона принято расстояние по Хеммингу, т. е. для измерения величины сходства в каждом случае подсчитывают количество несо1впавших черных и белых клеток изображения и этало-50 на. Чем больше сходство, тем меньше расстояние Хемминга. Чтобы выделить знаки в слове «ПНИ известным способом, совмещают вертикаль О каждого, эталона фиг. 2 с вертикалью О строки фиг. 1. Находят ми-55 нимум расстояния по всем эталонам и запоминают его, а также символ знака, для которого это расстояние минимально. В данном случае минимум расстояния равен 18 для знака «П. Продвигают поле зрениябО вдоль строки. После первого в момент совпадедия вертикали О эталона с вертикалью 1 строки минимальное расстояние меньше и равно 16 для знака «П. Заноминают последние значения, забывая первые.65 5 На втором щаге получается минимум расстошпля, равный 5 для знака «П. Запоминают эти значения, забы-вая предыдущие. На щестом шаге расстояние для эталона «П paiBHO 4, ,и снова нредыдущие з«аче№ия заменяются текущими. На десятом щаге запоминаются значения расстоя ния 3 для знака «Н, на четырнадцатом ща|ге - 2 для «П. Далее на протяжении семи шагов не встречается минимального расстояния, меньшего, чем заиОМненное, и после двадцать первого, ща.га в качестве окончательного ответа выдано «П. Дальнейшее распознавание взображения не имеет смысла. Выделение знаков в строке по предлагаемому способу состоит в следующем. В начальный момент, коща первый знак строки еще не вошел или не полностью вошел в поле зрения, определяется максимальная по всем эталонам начала строки величина сходства. В качестве предварительного ответа принимается символ знака, входящего в эталон начала строки, давший максимальное сходство. Значения величины сходства и ответа запоминаются, -По мере продвижения поля зрения вдоль строки на каждоМ щате вычисляется максим альная по всем эталонам величина сходства и сравнивается с запомненной. Большая из них запоминается, меньшая забывается. Запоминается та.кже предварительный ответ, соответствующий большей величине сходства. Если поле зрения сместилось на величину. равную ширине знака, а запомненные величина сходства и предварительный ответ за это время не изменились, то в качестве окончательного ответа принимается запомненное значение предварительного ответа:. После принятия рещения об окончательном ответе выделяют остаточную строку, заменяя все точки распознанного изображения белыми. В этот момент выделенная остаточная строка занимает такое положение, что ее первый знак еще полностью не вошел в поле зрения читающего устройства, Повторяя описанную процедуру налождения остаточной строки и начала, строки столько pas, сколько знаков в строке, распознают остальные знаки, Пример распознавания слова «ПНИ, искаженного шумами (фиг. 3). Знаки изображены на сетчатке с параметрами 7X7. В качестве меры сходства изображения и эталона принято расстояние по Хеммингу. Совмещая вертикали О эталонов начала строжи (фиг. 4) и вертикаль О на фиг. 3, а, получают ми-нимальное расстояние 16 для знака «П. Н.а четвертом щаге минимальное расстояние оказывается равным 5 для знака «П. При дальнейшем продвижении в течение семи сдвигов расстояние уже не уменьщается, так как на месте эталона пробела появляются части знака «П. На восьмом

ujare в поле зрения появляется похожая на знак «П конф;И|гу1рац1Ия с минимальным расстоянием до эталона «П, равным 4, т. е. меньшим, чем запомненное. Но расстояние до эталона пробела от совп адающего с ним «зо.бражения равно 8. В сумме минимальное по всем эта|лонам начала строки расстояние на рассматриваемом равно 13, что больше, чем за помненное. Таки:м образом, на одиннадцаггом шаге (фиг. 3, б) начало строки считается найденным, и окончательный ответ для первого знака - «П.

На фиг. 3, в по1казана остаточна-я строка лосле распозна1ванйя первого- знака. Как влдно из лра|ф.ика на. ф,иг. 3, г, после нахож-. де|ния нач.ала остаточной строки получают ответ «Н на девятнадцатом шаге. Снова выделяют остаточную строку (фиг. 4, д) и, находя ее начало, получают ответ «И (фиг. 3, е). Слово «ПНИ распознано правильно.

б

П р е л м е т и з о б р е т е н и я

Способ выделения знаков в строке, заключаюш.ийся в то,м, что И30,бражение знака; и

считывающий узел перемещают дискретными шагаМи одна относительно другого, сравнивают изображение знака с эталонами, формируют сигнал сходства, величина которого соответствует степени, совпадения знака с

эталоном, запоминают сигнал сходства и знак, давший максимальное сходство на текущем щаге, сравнивают сигналы сходства на каждом последующем шаге с запомненной величиной сигнала сходства, при превыШ6НИИ последуюшего сигнала сходства его запоминают и формируют сигналы опознавания знака по достижени 1 сигналом сходства максимальной величины, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности

выделения знаков, илгеющих искажения, заменяют черные элементы изо-бражения белыми и повторяют процесс поиска и опознавания следующего знака.

lildCL

Отдегг) П Фиг.1

Огпбет И

сриг.З