УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ ПРИЗНАКОВ К ЧИТАЮЩЕМУ АВТОМАТУ С МНОГОКАНАЛЬНЫМ ОПТИКО-ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ Советский патент 1974 года по МПК G06K9/48 

1

Изобретение относится к области автоматического восприятия и распознавания письменных знаков. Оно предназначено для читающих автоматов с оптико-электрическим преобразователем параллельно-последовательного действия, в котором движущиеся письменные знаки считываются при помощи фотодиодной линейки.

Известны устройства, содержащие пространственные и временные фильтры, логические схемы, при помощи которых выделяют сигналы, характеризующие вертикально, наклонно и горизонтально ориентированные участки контурных линий считываемых письменных знаков.

Недостаток известного устройства заключается в том, что с его помощью «ельзя выделить признаки направления наклона (налево или направо).

Целью изобретения является создание устройства, позволяющего с более высокой точностью выделить сигналы, характеризующие вертикально, наклонно (налево и направо) и горизонтально ориентированные участки контурных линий считываемых письменных знаков.

Эта цель достигается тем, что в каждый канал преобразования введен блок выделения сигналов середины контурных линий, входы которого подключены ко входам устройства, а

выходы - ко входам логических схем совпадения, другие входы которых соединены € соответствующими выходами блоков выделения сигналов середины контурных линий смежных каналов.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства, в 1-том канале преобразования выделяющего сигналы, характеризующие вертикально, наклонно (налево и направо) и горизонтально ориентированные участки контурных линий считываемых письменных знаков. На фиг. 2 представлены сигналы в различных точках устройства в зависимости от угла ориентации ф контурной линии.

В каждом канале преобразования предлагаемое устройство содержит временной фильтр 1, одномерный пространственный фильтр 2, два компаратора 3 и 4 с весовыми резисторами, логические схемы совпадения 5 и блок выделения сигналов середины контурных линий 6.

Временной фильтр 1, состоящий из двух последовательно соединенных дифференцирующих цепей, подключен к t-му положительному выходу оптико-электрического преобразователя. Выход фильтра через весовые резисторы подключен ко входам компараторов 4 и 3.

Одномерный пространственный фильтр 2, состоящий из трех весовых резисторов, подключей к i-му отрицательному и к (i+l)-My и (/-1)-му положительным выходам онтикоэлектрического преобразователя. Выход фильтра через весовые резисторы подключен ко входам компараторов 4 и 3.

Единичный выход компаратора 3 подключен к логической схеме совпадения 7, а нулевой - к логическим схемам совпадения 8 и 9.

Единичный выход компаратора 4 подключен к логической схеме совпадения 10, а нулевой-- к схемам совпадения 8 и 9.

Блок выделения сигналов середины контурных линий 6 состоит из временного фиксатора максимальной амплитуды (последовательно соединенные первая дифференцирующая цепь, компаратор 11 и вторая дифференцирующая цепь), пространственного фиксатора максимальной амплитуды (две пруппы весовых резисторов с компараторами 12 и 13 и схемой совпадения 14) и схемы собирания 15. Временной фиксатор максимальной амплитуды подключен к г-му отрицательному выходу оптикоэлектрического преобразователя, а пространственный фиксатор - к i-му положительному и к (i+l)-My и (/-1)-му отрицательным выходам этого преобразователя. Выход блока 6 является выходом схемы собирания 15 и подключен к схемам совпадения 7-10.

Компаратор 11 нулевым и единичным выходами подключен к (t-|-l)-My иС/-1)-му каналам устройства для выделения признаков.

Схема совпадения 8 входами подключена к блоку 6, к нулевым выходам компараторов 3 и 4, к единичному выходу компаратора 11 (i-1)-го канала и к нулевому выходу компаратора И (t-|-l)-ro канала. Выход схемы совпадения 8 является одним из выходов устройства для выделения признаков.

Схема совпадения 7 входами подключена к блоку 6 и к единичному выходу компаратора

3.Выход схемы совпадения 7 является одним из выходов устройства для выделения признаков.

Схема совпадения 10 входами подключена к блоку б и к единичному выходу компаратора

4.Выход схемы совпадения 10 является одним из выходов устройства для выделения признаков.

Схема совпадения 9 входами подключена к блоку 6, к нулевым выходам компараторов 3 и 4, к единичному выходу компаратора 11 (t+l)-ro канала и к нулевому выходу компаратора 11 (i-1)-го канала. Выход схемы совпадения 9 является одним из выходов устройства для выделения признаков.

Принцип действия устройства заключается в-следующем.

Многоканальный оптико-электрический преобразователь, содержащий линейку фотоэлементов с усилителями, имеющими биполярные выходы, световой сигнал движущегося считываемого документа преобразует в электрические бияолярные сигналы напряжения ,Ui и -i/i. При этом считывающие апертуры преобразователя осуществляют сглаживание световых сигналов.

Временной фильтр i приблизительно реализует оператор двукратного дифференцировакия. На его выходе сигнал

и,. k.

df

где kb - коэффициент пропорциональности.

Одномерный пространственный фильтр 2 реализует оператор второй разности, приблизительно равный оператору двукратного дифференцирования. На его выходе сигнал

Un.() + U(i,i),

где kn - коэффициент пропорциональности. Экстремальные значения сигналов f/ и

и„, совпадающие с серединой считываемой контурной линии, соответственно пропорциональны величинам sin ф и cos р, где угол ф характеризует наклон считываемой контурной линии (фиг. 2). Сравнивая эти сигналы, при наличии сигнала середины контурной линии выделяют признаки ориентации считываемых контурных линий.

Сигналы середины считываемых контурных линий i/cf выделяют следующим образом. В каждом канале преобразования считывающей апертурой (низкочастотным двумерным фильтром) осуществляют предварительное сглаживание световых сигналов. После преобразования световых сигналов в электрические, сигналы середины контурной линии U выделяют по максимальному значению видеосигналов одновременно в двух перпендикулярных направлениях, одно из которых совпадает с направлением движения считываемого документа, второе - перпендикулярное - с продольной

осью линейки фотоэлеменов. Это осуществляют временной и пространственный фиксаторы максимальной амплитуды, которые фиксируют момент перехода через нуль дифференцированного (во времени и в пространстве) сигнала.

Сигнал на единичном выходе компаратора 3

1 при iif/ftJ-lf/«. .

Ul

кЗ О во всех остальных случаях.

и сигнал на единичном выходе компаратора 4

. при -A,|f/ft.l + .

I О во всех остальных случаях,

где ,, X, ctgfa

- коэффициенты передачи соответствующих пар весовых резисторов компараторов 3 и 4. Угол ±Ф1 разделяет наклонно и вертикально ориентированные контурные линии, а угол ±Ф2 - горизонтально и наклонно ориентированные контурные линии.

Сигнал на единичном выходе компаратора временного фиксатора максимальной амплитуды (i+1) канала

dU,

(г + 1)

1 при

,

di

ф(1 + 1)

dU.

() О при

0

dt

и аналогичный сигнал (/-1) канала

dU

(i-l)

,

1 при

ii dt dU О при

dt

Бинарный сигнал U на выходе схемы совпадения 7, обозначающий признак вертикально ориентированной контурной линии, выражается следующим образом:

при и1з 1, .

О во всехЪстальных-случаях,

признак горизонтальной ориентированной контурной линии VY на выходе схемы совпадения 10

( 1 при f/K4 l, ,

ит

во всех остальных случаях,

признак наклонной направо контурной линии Ui на выходе схемы совпадения 9

1 при l, °4 1, и,1,

и{, ф(/41) - 1, /ф():1,

о во всех остальных случаях,

и признак наклонной налево контурной линии Ui на выходе схемы совпадения 8

1 l, Ul, l, и,,.,

и

(г-ц) 1, иф() , О во всех остальных случаях.

Увеличение точности выделения признаков ориентации контурных линий считываемых письменных знаков достигнуто за счет применения блока выделения сигналов середины контурных линий. Это позволяет осуществить сравнение сигналов на выходах временного и нространственного фильтров только в моменты их экстремальных значений, которые и совпадают с сигналом середины контурной линии.

Кроме того, бинарные сигналы компараторов временных фиксаторов максимальной амплитуды, принадлежащих блокам выделения сигналов середины контурных линий, которые находятся в смежных каналах преобразования,

позволяют определить направление наклона: налево или направо ориентирована наклонная контурная линия считываемых письменных знаков.

20

Предмет изобретения

Устройство для выделения признаков к читающему автомату с многоканальным оптикоэлектрическим преобразователем, содержащее в каждом канале преобразования временные и одномерные пространственные -фильтры, входы

которых соединены со входами устройства, а выходы - со входами компараторов, выходы которых соединены со входами схем совпадения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности выделения признаков письменных знаков, в каждый канал преобразования введен блок выделения сигналов середины контурных линий, входы которого подключены ко входам устройства, а выходы - ко входам схем совпадения, другие входы которых соединены с соответствующими выходами блоков выделения сигналов середины контурных линий смежных каналов.

|-l I

/-/

f %.

Ф.: /

-90°-if, -«л, О f 30 Фиг 2