Устройство для распознавания знаков Советский патент 1978 года по МПК G06K9/00 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и предназначено для использования в системах автоматического считывания знаковой информации.

Известные устройства для распознавания знаков PLJ не отличаются повышенными быстродействием и надежностью работы, так как нуждаются в предварительном масштабном и позиционном приведении распознаваемых символов.

Наиболее близким к данному изобретеншо техническим решением является устройство Для распознавания знаков Г2 j , содержашее последовательно соединенные блоки сканирования и кодирования и первый блок регистров сдвига, и включенные последовательно элемент И, счетчик адреса и блок памяти, подключенный одним выходом к первому входу блока анализа знаков, а другим - к первому входу элемента И, счетчики пересечений, регистр выравнивания кодов, блок ключей и второй блок регистров сдвига. Недостатком такого устройства является большая чувствнтельность к масштабу, наклону и смещению символов, что снижает его надежность и быстродействие.

Для повышения надежности и быстродействия предлагаемое устройство содержит блок выделения строк и блок индикации, осей знаков, входы которых подключены к первому блоку регистров сдвига, вадходы блока выделения строк соединены со входами счетчиков пересечений и первыми входами блока ключей, а выходы блока индикации осей знаков через второй блок регистров сдвига соединены со вторыми входами блока ключей, выходы которого и выходы счетчиков пересечений через регистр выравнивания кодов соединены с другим входом блока анализа знаков, выход которого подключен к другому входу элемента И и суммирующему входу счетчика адреса, а третий выход блока памяти соединен с управляющим входом блока выделения строк.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства. Устройство содержит блок 1 сканирования, блок 2 кодирования, первый блок 3 регистров сдвига, блок 4 индикации осей знаков, второй блок 5 регистров сдвига, блок 6 ключей, блок 7 выделения строк, счетчики пересечений 8, регистр 9 выравнивания кодов, блок 1О анализа знаков, блок 11 памяти, счетчик 12 адреса и элемент И 13. Вход блока 1 сканирования является входом устройства распознавания, а выход соединен со входом блока 2 кодирования. Выход первого блока 3 регистров сдвига соединен со входами блока 4 индикации осей знаков и блока 7 выделения строк, а также со своим входом, к которому кро ме того, подсоединен выход, блока 2 коди рования. Выход блока 4 индикации осей знаков соединен со входом второго блока 5 р гистров сдвига, к которому подсоединен также его выход. Выход блока 7 выделения строк соединен со входом счетчика пересечений 8 ис первыми входами блока 6 ключей, вторые входы которого соединены с выходом второго блока 5 регистров сдвига. Выходы блока б ключей и счетчиков пересечений 8 соединены через регистр 9 выравнивания кодов с одним из выходов блока 1О анализа знаков, второй вход которого соединен с одним из выходов блока 11 памяти. Выходы бло ка 1Q анализа знаков соединены с сумми рующим входом счетчика 12 адреса и с одним из входов элемента И 13, второй вх&д которого соединен со вторым выходом блока 11 памяти. Выход элемента И 13 соединен со входом счетчика 12 адре са, а выход счетчика 12 адреса соединен со входом блока 11 памяти, третий выход которого соединен с управляющим входом блока 7 выделения строк. Устройство распознавания работает сле дующим образом. Блок 1 сканирования осуществляет счи тывание и разложение символа по вертикали на ряд горизонтальных элементов, (строк). С выхода блока 1 сканирования сигналы, у которых единичное значение соответствует темному элементу символа (штриху) и нулевое - светлому (пробелу) поступают на вход блока 2 кодирования в котором аналоговый сигнал каждой стро ки преобразуется в- двоичный код. С выхода блока 2 кодирования полученные коды записываются в первый блок 3 регистров сдвига. Блок 3 регистров сдвига состоит из последовательных регистров сдвига, число которых равно максимальному числу строк разложения символа (числу элементов сканирования в блоке 1 сканирования) 62 64 Число разрядов в каждом регистре сдвига определяется длиной двоичного кода при разложении каждой строки по горизонтали и зависит от максимальной ширины символа. Таким образом, в блок 3 регистров сдвига помешается матрица кодового представления симврла. Код, соответствующий символу, может циркулировать в блоке 3, переписываясь с выхода на вход. После записи кодового представления символа в блок 3 происходит построение оси знака, параллельной наклону символа и проходящей через середину символа. Для этого с выхода блока 3 регистров сдвига код символа поступает на вход блока 4 индикации осей знаков где строится ось .знака и в виде единичных сигналов записывается в соответствующие регистры второго блока 5 регистров сдвига в моменты времени, соответствующие прохождению середин каждой строки матрицы кодового представления символа в первом блоке 3 регистров сдвига. Код оси знака может циркулировать в блоке 4 синхронно с циркуляцией кода символа в блоке 3. После построения оси знака начинается классификация символа. Классификация символа осуществляется по наличию и числу пересечений контура символа с горизонталями и осью знака. Коды числа пересечений хранятся в виде микрокоманд в блоке 11 памяти. Каждая микрокоманда состоит из трех частей и содержит адрес следующей микрокома1щы, переход к которой осуществляется при несоответствии полученного числа пересечений с заданным; информацию о строке кодовой матрицы символа (горизонтали) юти линии, параллельной наклону символа, для которой определяется число пересечений с контуром символа; код заданного числа пересечений. Информация о строке поступает на управляющий вход блока 7 выделения строки, а код числа пересечений - на один из входов блока 10 анализа знаков. Блок 7 выделения строки выделяет строку (горизонтальную линию), число пересечений которой с контуром символа необходимо определить. Подсчет числа пересечений осуществляется на соответствующем счетчике пересечений 8 за цикл циркуляции информации в первом блоке 3 регистров сдвига. Число пересечений с горизонталью определяется числом единиц, разделенных нулями, содержащихся в коде строки. Пересечение контура символа с осью знака определяется при помощи блока 6 ключей, как наличие пересечения оси знака с определенным местом контура симвояа. Для этой цели строка, выделенная блоком 7, поступает на соответствующий вхйд блока 6 ключей, на другой вход которого синхронно поступает код оси знака из вто рого блока 5 регистров сдвига. По факту совпадения двух единиц в блоке 6 ключей определяется наличие пересечения оси знака с соответствующей строкой (соответствующим местом контура символа). Код числа пересечений со счетчиков пересечений 8 или блока 6 ключей переписывается на регистр 9 выравнивания кодов, где он путем сдвигов выравнивается с кодом, содержащимся в микрокоманде. После выравнивания кодов они сравниваются в блоке 10 анализа знаков, В результате анализа символ относится к соответствующей группе символов, что определяется адресом следующей микрокоманды. В следующем цикле анализа символ относится к соответ ствующей подгруппе уже внутри группы, выделенной при первом анализе. В результате каждого цикла анализируемая группа делится на две, и так до тех пор, пока не останется один символ, с которым и идентифицируется распознаваемый символ. Выборка микрокоманды для каждого цикла анализа (отнесение символа к соответ ствующей группе) осуществляется следующим образом. При положительном результате анализа сигнал с блока Ю анализа знаков увеличивает содержимое счетчика 12 адреса на единицу, и выбирается следующая по порядку микрокоманда. При отрицательном результате анализа адрес, содержащийся в выполняемой микрокоманде, соответствующим сигналам с блока 1О анализа знаков через элемент И 13 записывается в счетчик 12 адреса, и распознавание продолжается группой микрокоманд начиная с этого адреса. При окончательном выделении символа в микрокоманде вместо адреса содержится код символа. Повышение надежности распознавания достигается нечувствительностью устройства к масштабу, толщине линий символа, к повороту и наклону. Нечувствительность к масщтабу достигается тем, что признаки распознавания (число пересечений контура символа с горизонталями или с осями знаков) являют,ся инвариантными к размерам символа. Соответствующая горизонтальная линия вы деляется блоком выделения линий в зависимости от размеров символа. Так как для каждого символа блоком индикации осей знаков строится ось, параллельная его наклону, и далее определяется наличие пересечения этой оси с определенным местом контура символа, то достигается нечувствительность к наклону и повороту. Выбранные признаки распознавания (число или наличие пересечений) не зависят также от толщины линий. Все это позволяет распознавать рукописные символы при довольно слабых ограничениях на написанные и с высокой надежностью, что расщиряет сферу использования данного устройства. Предлагаемое устройство рюспознавания может найти широкое применение при вводе информации в ЭВМ, в полиграфии, в АСУ. Применение устройства распознавания дает больщои экономический эффект за счет повышения производительности труда, так как отпадает необходимость в изготовлении машинописных копий и машинных носителей информации (перфокарты, перфоленты ). Формула изобретения Устройство для распознавания знаков, содержащее последовательно соединенные блоки сканирования и кодирования и первый блок регистров сдвига, и включенные последовательно элемент И, счетчик адреса и блок памяти, подключенный одним выходом к первому входу блока анализа знаков и другим - к первому входу элемента И, счетчики пересечений, регистр выравнивания кодов, блок ключей и второй блок регистров сдвига, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности устройства, оно содержит блок выделения строк и блок индикации осей знаков, входы которых подключены к первому блоку регистров сдвига, выходы блока выделения строк соединены со входами счетчиков пересечений и первыми входами блока ключей, а выходы блока индикации осей знаков через второй блок регистров сдвига соединены со вторыми входами блока ключей, выходы которого и выходы счетчиков пересечений через регистр выравнивания кодов соединены с другим входом блока анализа знаков, выход которого подключен к другому входу элемента И и суммирующему входу счетчика адреса, а третий выход блока памяти соединен с управляющим входом блока выделения строк. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Акцептированная заявка Великобритании № 1271636, кл. Q Об К 9/ОО, 19.04.72. 2.Васильев В. И. Распознающие системы,, изд. Наукова думка, Киев, 1969, с. 216.

«4l «-4s -|rtA

;./.,.; « 4tf i

24-84б