Способ считывания символов Советский патент 1980 года по МПК G06K9/00 

(54) СПОСОБ СЧИТЬЮАНИЯ СИМВОЛОВ

1

Изобретение относится к области автоматичёского распознавания зрительных образов и может быть использовано для автоматического считывания печатных и рукописных символов при вводе информации в вычислительны машины.:

Известен способ считывания символов, основанный 1на сканировании поля считываемого символа оптическим лучом, получении сигнала развертки символа путем фотометрирования - светового потока, отраженного от сканируемого поля или прошедшего через него, и в распознавании символа путем спектрального анализа его сигнала развертки 1.

такой способ при сканировании лучом и растровой развертке позволяет получить сигнал с насыщенным спектром, что обуславливает сложность процедуры распознавания.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному техническому решению является известный способ считывания символов, основа}{ный на сканировании оптическим лучом поля считывания, преобразовании светового потока освещенной части поля считывания в

электрический сигнал, расложении его на сигналы спектральной составляющих, по которым судят о распознаваемых символах. В зтом способе осуществляется формирование 1штегральных сигналов развертки 1фи сканировании поля символа плоским лучом, что позволяет существенно сократить информационную избыточность и уменьшить насыщенность спектра, что упрощает процедуру распознавания 2.

Однако при таком способе считывания для многих символов (Г, П и др.) сигнал развертки имеет в своем сосггавб прямоугольные составляющие, т.е. не является непрерывным. Спектральная плотаость таких сигналов убывает пропорционально лишь первой степени частоты. При зтом спектр сигнала остается излишне насыщенным. Например, при периодическом сканирований в этом случае спектр сигнала развертки имеет до десяти информативных гармоник, что существенно усложняет процедуру распознавания.

Цель изобретения - упрощение способа.

Это достигается в способе тем, что, увеличивают световой поток путем изменения (еннон

части поля, считывания от нуля до полной площади поля считывания в первый полупериод сканирования и соответственно уменьшают световой поток во второй полупериод сканирования.

На фиг. 1 показано формирование сйгаала развертеи путем изменения площади поперечного сечения луча; на фиг. 2 показано формирование сигнала развертки путем перемещения луча ИЛИ сканируемого поля; на фиг. 3 показано скан}фованив поля символа путем перемещений з крана; на фиг. 4 показано сканирование ПОЛЯ символа путем перемещения двух экран ов.

Обозначения на фиг. 1-4; I - пбле символа, 2 - символ, 3-8 - контуры поперечного сеченйя луча, 9 - светопоглощающая маска, 10 и И - светопоглощающие зкраны, U - напряжение сигнала развертки, t - время.

Изменениеосвещейной пучом части поля по предлагаемому способу может производиться различным . В зависимости от способа изменения освещенной части поля получаются различные сигналы развертки заданного символа. Первый Bai Hatit изменения освещенной части поля заключается в том, что производится изменение площади поперечного сеченйя луча, освещающего сканируйиое поле. Такое изменение площади можно осуществить, например, с помощью диафрагмы, отверстие которой

меняется с течением времени по заданному закону. На фиг. 1 а доказано изменение площади поперечного сеченйя неподвижного «уча, освещающего поле 1 символа 2, а на фиг .16сигнал развертки, получшощийся при таком способе сканирования. Здесь проЬтоты принято, что поперечное сечение луча, освещающего поле символа, имеет прямоугольную форму. В начальный момент врШШ7 1о шощадь 11оперечного сечений лучи равна нулю, чему соответствует нулевое значйгае сйгаала развертки. С течением времени площадь поперечного сечения луча не1ферывио увеличивается. А в последовательные моМеты времени ti-tg, поперечное сечейие луча orpaniPieHo соответственно контурами 3-8 (фиг. 1а). При зтом напряжение сигнала развертки (фиг. 15) ншрерывно :возрастает по квадратичному закону. В момент времени te контур 8 поперечного сечения луча совпадает с контуром сканируемого поля и напряжшие сигнала развертки принимает амплит)гдное значение UmВ последующие моменты времени площадь поперечного сечения луча непрерывно умёньшается. В моменты времени t7-tu поперечное сечение луча ограничено соответственно прежними контурами 7-3. При этом непрерывно уменьшается напряжение сигнала развертки.

В момент времени tj площадь поперечного сечения луча и соответственно напряжение сигнала развертки становятся равными нулю.

Второй вариант изменения освещенной части поля заключается в том, что производят перемещение по сканируемому полю, ограниченному светопоглощающей маской 9 (фиг. 2а), оптического луча, который имеет размеры попречного сечения 3 не меньшие, чем сканируемое поле 1. Если сканирующий луч перемещается в одном направлении (например, слева направо), и его поперечное сечение 3, имеющее форму круга, в последов атель1иь емоменты времени to-14 занимает положения, показанные пунктирными линиями 3-7 то при этом формируется сигнал развертки, показанный на фиг. 26. ЕСЛИ начш; я с, момента времени t2 сканирующий луч перемещается в обратном направлении (справа налево), занимая в моменты времени ts и t4 положения, показанные соответственно пунктирными линиями 3 и 4, то форм1фуется сигнал развертки, показанный на фиг. 2 В- Если же, начиная с момента времени tj, сканирующий луч перемещается снизу вверх, то получается сигнал развертки, показанный на фиг. 2г. Наконец, если, начиная с момента времени t4, Сканщ)ующий луч перемещается сверху вниз, то получается сигнал развертки, показанный на фиг. 2ч. Как и в предьщущем случае, при сканировании поля символа л)гчом с круговым попереч1й 1м сечением получается сигнал развертки, который на отдельных интервалах сканирования описывается квадратичной функвдей. В пределе поперечное сечение сканирующего луча может иметь форму и размеры сканируемого поля, как показано На фиг. 2а пунктирной линией 8. Если из крайнего положения 8 в момент ъреценя io такой сканирующий луч перемещается аналогично сканирующему nyty кругового сечения, то вместо рассмотренных сигналов развертки (фиг. 2б-д) будут получаться сигналь развертки, показанные соответственно на фиг. 2е -и. Такие сигналы развертки на отдельных интервалах сканирования описываются линейной функ1щей. На фиг. 2 показанолдаейное перемещение сканирующего луча, когда его пространственное положение изменяется во времени линейно. При этом же усчитываемом симВоЛе (Г) и тех же сканирующих лучах может получаться и более сложный сигнал развертки, если перемещение луча происходит по другому закону. Например, если при линейном перемещений луча с прямоугольным поперечным сечением его пространственные координаты меняются во времени по гармоническому закону, то сигнал развертки будет состоять из отрезков синусоид. При заданном законе сканирования соответственно усложняется сигнал развертки, если усложняется сам считываемый сигнал (например, при переходе от символа Г к символу а). Однако в любом случае при описанном способе формирования сигаала развертки его напряжение непрерывно увеличивается от нуля до максимального значения и затем непрерывно умень шается до нуля. Третий вариант изменения освещенной части заключается в Tdlvi, что про изводится перемещение поля символа, ограниченного светопогпощающей маской, относитель но оптического луча, который имеет размеры поперечного сечения не меньшие, чем сканируе мое поле, Формирование сигнала развертки в этом случае может быть проиллюстрировано по-прежнему фиг. 2, на которой изменение взаимного положения поля символа 1 и поперечного сечения пуча 3 (или 8) обусловлеиб перемещением поля символа, а не оптического луча. Четвертый вариант изменения освещенной , части поля заключается в том, что предварител но совмещается с полем символа оптический луч, поперечное сечение которого Имеет границь1, совпадающие с границами сканируемс|Гй поля, одновременно затеняя поле символа светопоглошаюшим экраном 10 (фиг, 3) и затем этот экран перемещается от одного До другого конца сканируемого поля. Если в этом случае в последовательные моменты времени to-t4 экран 10 зан1Шает положения, показанные соответственно на фиг. За-Зв, а затем Зв-З-За, то формируется преяший сигнал развертки, показанный на фиг, 2ж. Пятый вариант изменения освещенной части поля отличается тем, что предварительйо ccsa мешается с полем символа оптический луч, поперечное сечение которого имеет гранйць, совпадающие с границами сканируемого поля, одновременно размещая перед полем символа два светопоглощагощих экрана 16 и 1-1 (фиг. 4), один из которых (10) затеняет сканируемое поле, а другой (II) находнтсй за его пределами, и затем поочередно эти экраны перемещаются, причем затеняющий зкран Ш при своем перемещении открывает сканируемо.е поле до полного освещения лучом, после чего второй экран 11 при своем перемещении перекрывает сканируемое поле до полного его затенения. Если в этом qty4ae в последовательные моменты времени: to-14 экраны 10 и П занимают положения, показанные соответственно на фиг. 4а-д, то формируется прежний сигнал развертки, показанный на фиг. 2е. Меняя направления перемещения экранов, можно получить и другие сигналы развертки, показанные на фиг. 2. Изменение освещенной части поля символа можно осуществлять также путем комбинации описанных выше вариантов сканирования. В частности, изменение освещенной части поля можно производить путем поочередного перемещений сканируемого поля, ограниченного светопоглощающей маской, и оптического луча с размерами поперечного сечения, не меньшими, чем у ск:анйруёмог& поля. При этом (очередность перемещения может быть произвольной, а направление перемещения - различным, Если, например, луч первоначально, ; находится слева рт скайируембгб поЛЙ (фиг. 2а) затем перемещается направо до полного освещения поля символа,то посЛе этого сканируемое пойе может йёр гмёстййся как слева направо, так и 6 обратном найравлении, а также вниз шш 1вверх. При этом будут получаться разлишк сшвалы развертки, показанные сЬответсТвенйр на фиг. 25- и. Такие же сигналы развертки будут получены, если из yka3a№oro и«содайго положения : : .;f переместить Сначала йёлеёо скайируемое поле, а затем я шёищть в соответствую м направлении онтический Луч. Возможно также изменение освещенной части лоля путем поочередного перемёщвнш светопоглошаюоцего экрана иоптического луча, имеющего в поперечном сечении форму и { гзмеры «асаяируе мого поля. В указанных коллбинавдонвых способах сканирования толя ймвола получаются аналогичные {феяшям свшалы развертки. Формируемый по предлагаемому способу сигнал развертки имеет спёктршьную алотность, убывающую с ростом частоты , Чем спектральная плрт{10сть сигнала развертки, формируемого по сйособу: - прототипу. В частности, при периодическом сканировании, когда сигнал развертки имеет гармонический спектр, количество информативных гармоник в спектре свгкаЛа, формируемого по предлагаемому способу, сокращается до трех - в отличие от известаого способа, по которому сигнал развертки содержит до десяти информативных гфмоншс. Это позволяет уменьшить насыщенность спектра сэтналов развертки символов и соотйетсгвенйо упростить процедуру расцозяшагая символом путем спектрального анализа йх стиалов развертки. Кроме того, реализация предложенного способа возможна с помощью более простых устройств, чем реализация способа с использованием плоского сканирз ощего луча. Формула изобретения Способ считывания символов, основанный на сканировании оптическим лучом поля считывания, преобразовании светового потока освещенной части поля считывания в электрический сигнал, разложении его на сигналы спектральных составляющих, по которым судят о рас;познаваемь1х символах, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью упрощения способа, увеличивают световой поток путем изменения освещенной части поля считывания от нуля до полной площади поля считывания в первый полупериод сканирования и соотвсгствеино уменьшают световой поток во рторой полупсриод сканирования.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Г

-J

4

7 в

Ui Urn

0 t 2 3 4 5 е 7 S 9 fO 1i /2

Фиг. f

и

Um

и

Um

t t/

o / 2 3 4.. 0 tf ±2 3

to i, tz (j

m

O 1 2tst tgtft2ij tif

t

to if 2 tj t .

ip if 2 J 4

и

Urn

U.

t

Фиг. 2

1 2 to

Фиг.З

а