DE1200039B

DE1200039B - Circuit arrangement in devices for automatic character recognition with correlation networks

Info

Publication number: DE1200039B
Application number: DET23635A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Dr Kurt Schneidhauer; Hans Kusch
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1963-03-15
Filing date: 1963-03-15
Publication date: 1965-09-02
Also published as: US3278901A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. α.:Int. α .:

G06kG06k

Deutsche KL: 43 a-41/03 German KL: 43 a -41/03

Nummer: 1200 039Number: 1200 039

Aktenzeichen: T 23635IX c/43 aFile number: T 23635IX c / 43 a

Anmeldetag: 15. März 1963Filing date: March 15, 1963

Auslegetag: 2. September 1965Opening day: September 2, 1965

Es sind Verfahren zur automatischen Erkennung von lesbaren Zeichen bekannt, bei denen von den Zeichen bei Abtastung durch einen Spalt z. B. eines Magnetkopfes erzeugte, für die einzelnen Zeichen charakteristische Spannungs-Wellenformen in der Weise ausgewertet werden, daß aus dem Verlauf dieser Wellenformen mehrere einzelne Spannungen herausgegriffen werden, die sich an bestimmten, in Abständen aufeinanderfolgenden Stellen der Wellenformen ergeben. Es ist üblich, die Wellenformen zu diesem Zweck in eine Verzögerungsleitung einzuspeisen, die mit Anzapfungen versehen ist. Dabei kann eine erdsymmetrische Verzögerungsleitung verwendet werden, die zu jeder abgegriffenen Spannung auch die polaritätsinverse Spannung bereitstellt. Die Spannungen werden Korrelationsnetzwerken zugeführt, die, jeweils einem vorgegebenen Zeichen entsprechend, Widerstände enthalten, unter Umständen auch Vergleichsspannungen bereitstellen, und eine Erkennung der korrespondierenden Wellenform ermöglichen. Die Korrelationsnetzwerke sind dabei parallel an eine Anzahl von Eingängen angeschlossen, die der Zahl der auszuwertenden Spannungen entspricht. Die Abtastung der Spannungen mit gleichzeitiger Einspeisung dieser Spannungen oder proportionaler Spannungen in die Eingänge der Korrelationsnetzwerke geschieht dabei zu einem Zeitpunkt, in dem die Wellenform in der Verzögerungsleitung in einer bestimmten Referenzlage ist, in der charakteristische Punkte der Wellenform, insbesondere Amplitudenspitzen, aber gegebenenfalls auch Wendepunkte, an den Anzapfstellen entstehen. Der Referenzzeitpunkt wird abgeleitet von dem Zeitpunkt, an dem durch Einlaufen der parallel zum Spalt ausgebildeten Stirnkante eines Zeichens unter den Spalt ein erster steiler Spannungsanstieg stattfindet, und liegt um ein bestimmtes Zeitintervall später als der Zeitpunkt des Eintreffens der Zeichen-Stirnflanke. Voraussetzung dafür, daß zum Referenzzeitpunkt gerade die für die Auswertung vorgesehenen charakteristischen Punkte der Welle vor den über die Breite der Welle verteilten Anzapfpunkten stehen, ist natürlich eine bestimmte Relativgeschwindigkeit zwischen dem Abtastspalt und dem Zeichenträger, von dieser Geschwindigkeit hängt auch die Zeit ab, die vom Eintreffen der Zeichen-Stirnflanke ab vergeht, bis die Wellenform in die Referenzlage gelangt ist.There are known methods for the automatic recognition of readable characters, in which of the Characters when scanning through a gap z. B. a magnetic head generated for the individual characters characteristic voltage waveforms are evaluated in such a way that from the course Several individual voltages can be picked out from these waveforms, which are at certain in Spacing successive positions of the waveforms. It is common to see the waveforms too for this purpose feed into a delay line that is provided with taps. Here can A balanced-to-ground delay line can be used to add to any tapped voltage as well provides the polarity inverse voltage. The voltages are fed to correlation networks, which, in accordance with a given character, contain resistances, possibly also Provide equivalent voltages and enable recognition of the corresponding waveform. The correlation networks are connected in parallel to a number of inputs that the Corresponds to the number of voltages to be evaluated. The sampling of the voltages with simultaneous feed these voltages or proportional voltages into the inputs of the correlation networks happens at a point in time when the waveform in the delay line is in a certain The reference position is the characteristic points of the waveform, especially amplitude peaks, but possibly also turning points at the taps. The reference time becomes derived from the point in time at which the front edge formed parallel to the gap runs in of a sign under the gap a first steep increase in voltage takes place, and lies around a certain one Time interval later than the time of arrival of the character front edge. Precondition for that at the reference point in time the characteristic points of the wave provided for the evaluation stand in front of the tapping points distributed over the width of the shaft, is of course a certain relative speed between the scanning gap and the character carrier, depends on this speed also the time that elapses from the arrival of the character front edge until the waveform enters the Reference position has been reached.

Hierdurch werden hohe Anforderungen gestellt an die Genauigkeit, mit der die Relativgeschwindigkeit innezuhalten ist. Abweichungen der Geschwindigkeit über die engen Toleranzgrenzen hinaus haben zur Folge, daß im Referenzzeitpunkt nicht die richtigen Schaltungsanordnung in Einrichtungen zur
automatischen Zeichenerkennung mit
KorrelationsnetzwerkenThis places high demands on the accuracy with which the relative speed is to be paused. Deviations in the speed beyond the narrow tolerance limits have the consequence that the correct circuit arrangement in devices for
automatic character recognition with
Correlation networks

Anmelder:
TelefunkenApplicant:
Telefunken

Patentverwertungsgesellschaft m. b. H.,
Ulm/Donau, Elisabethenstr. 3Patentverwertungsgesellschaft mb H.,
Ulm / Danube, Elisabethenstr. 3

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Dipl.-Phys. Dr. Kurt Schneidhauer, Aliensbach;Dipl.-Phys. Dr. Kurt Schneidhauer, Aliensbach;

Hans Kusch, Berlin-CharlottenburgHans Kusch, Berlin-Charlottenburg

Punkte der Wellenform, insbesondere also nicht die Spitzenpunkte, vor den Anzapfpunkten stehen. Das Gleiche kann durch Schwankungen der Zeichenbreite geschehen.Points of the waveform, especially not the peak points, are in front of the tapping points. That The same can happen through fluctuations in the character width.

Durch die Erfindung werden diese Mängel beseitigt und größere Toleranzen zulässig. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß zwischen den Abgriffspunkten für die Spannungen und den zugeordneten Eingängen der Korrelationsnetzwerke Speicher für die Spannungsbeträge, z. B. Kondensatoren, eingeschaltet sind. Den Speichern sind vorzugsweise Tore vorgeschaltet, die für Zeitintervalle, in denen Teilabschnitte der Wellenform durchlaufen, geöffnet werden, und weitere Tore nachgeschaltet, die nach Aufladung der Speicher zur Weitergabe der Spannungsbeträge an die Korrelationsnetzwerke vorübergehend geöffnet werden. The invention eliminates these deficiencies and allows larger tolerances. According to the invention it is provided that between the tapping points for the voltages and the associated inputs the correlation networks memory for the voltage amounts, z. B. capacitors are switched on. The memories are preferably preceded by gates for time intervals in which subsections of the Waveform run through, are opened, and further gates are connected after the charging Memory for passing on the voltage amounts to the correlation networks are temporarily opened.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt. An exemplary embodiment is shown in the drawing.

Mit VL ist eine Verzögerungsleitung bezeichnet, in die die Wellenform bei EW eingespeist werden möge. Es sind vier der insgesamt in größerer Anzahl vorgesehenen Anzapfpunkte A dargestellt. Darüber ist eine beispielsweise Form W eines zu den vier Abgriffspunkten gehörenden Abschnittes einer zeichencharakteristischen Welle in der Referenzlage dargestellt. An die Abgriffspunkte kann sich gegebenenfalls eine Phasenumkehrstufe Ph anschließen, in der Spannungen der einen Polarität invertiert werden, so daß alle abgegriffenen Spannungen der einzelnen Abgriffspunkte auf gleiche Polarität gebracht werden. VL denotes a delay line into which the waveform at EW may be fed. Four of the tapping points A provided in greater numbers are shown. Above this, a form W, for example, of a section of a character-characteristic wave belonging to the four tapping points is shown in the reference position. If necessary, a phase reversal stage Ph can be connected to the tapping points, in which voltages of one polarity are inverted, so that all tapped voltages of the individual tapping points are brought to the same polarity.

Jede solche zu einem Abgriffspunkt A gehörige Spannung liegt an einem Eingang eines diesem Abgriffspunkt zugeteilten Koinzidenztores T₁. An den Aus- Each such voltage belonging to a tapping point A is at an input of a coincidence gate T ₁ assigned to this tapping point. At the exit

509 659/226509 659/226

gang jeden Tores T₁ ist ein Speicherkondensator C angeschlossen. Von jedem Kondensator C führt eine Entladeleitung zum Eingang eines zugehörigen Tores T₂, und die Ausgänge der Tore T₂ sind verbunden mit den Eingängen E der Korrelationsnetzwerke, von denen eines durch die mit K bezeichnete Umrahmung dargestellt ist. Es kann z. B. der zugeordneten Wellenform angepaßte Widerstände R enthalten, die einerseits einzeln an jeweils einen Punkt E und andererseits gemeinsam an einem Summierverstärker S angeschlossen sind.A storage capacitor C is connected to each gate T _1. A discharge line leads from each capacitor C to the input of an associated port T ₂ , and the outputs of the ports T ₂ are connected to the inputs E of the correlation networks, one of which is represented by the frame labeled K. It can e.g. B. the associated waveform matched resistors R , which are connected on the one hand individually to a point E and on the other hand jointly to a summing amplifier S.

Bei der bisher üblichen Technik wurden, wie bereits geschildert, die Spannungen in den Anzapfungen A zu einem bestimmten Referenzzeitpunkt abgefragt und unmittelbar in die Korrelationsnetzwerke gegeben. Der Referenzmoment soll der sein, in dem die Spitzen der Wellenform W, wie eingezeichnet, auf den zu den Abgriffspunkten gehörigen Ordinaten liegen. Man erkennt, daß, wenn dies nicht der Fall ist und die Spitzen z. B. wegen Geschwindigkeitsungenauigkeit neben den Ordinaten liegen, sich wesentlich andere Spannungswerte ergeben und die Erkennung gefährdet ist. Bei der dargestellten Schaltungsanordnung nach der Erfindung werden die Tore T₁ so gesteuert, daß sie alle zu einem Zeitpunkt geöffnet werden, der um ein Zeitintervall vor dem Zeitpunkt liegt, in dem der Durchlauf der charakteristischen Punkte durch die Abgriffspunkte zu erwarten ist. Die Tore werden insgesamt für ein Zeitintervall offengehalten, das sicherstellt, daß die charakteristischen Punkte während dieser Zeit an den Abgriffsstellen durchgelaufen sind. Während dieser Zeit werden die Kondensatoren C entsprechend, also insbesondere nach Maßgabe der aufgetretenen Spitzenspannung, aufgeladen. Nach dem genannten Zeitintervall werden die Tore T₂ geöffnet und für ein Zeitintervall offengehalten, das sicherstellt, daß während seiner Dauer die Kondensatoren C sich entladen und die gespeicherten Spannungen in die Eingänge der Korrelationsnetzwerke abgeben können.In the technology customary up to now, as already described, the voltages in the taps A were queried at a specific reference point in time and passed directly into the correlation networks. The reference moment should be that in which the peaks of the waveform W, as shown, lie on the ordinates belonging to the tapping points. It can be seen that if this is not the case and the tips z. B. because of speed inaccuracy next to the ordinates, significantly different voltage values result and the detection is endangered. In the illustrated circuit arrangement according to the invention, the gates T ₁ are controlled so that they are all opened at a point in time which is a time interval before the point in time at which the characteristic points can be expected to pass through the tapping points. The gates are kept open overall for a time interval which ensures that the characteristic points have passed through at the tapping points during this time. During this time, the capacitors C are charged accordingly, that is to say in particular in accordance with the peak voltage that has occurred. After the time interval mentioned, the gates T _{2 are} opened and kept open for a time interval which ensures that the capacitors C can discharge during its duration and can deliver the stored voltages to the inputs of the correlation networks.

Als Ausgangszeitpunkt für die Steuerung der Tore wird zweckmäßig wieder der Augenblick des Eintreffens der Stirnflanke eines Zeichens benutzt. Ein Diskriminator D gibt beim Auftreten des durch die Stirnkante des Zeichens erzeugten Spannungsanstiegs einen Impuls aus. Dieser Impuls stößt ein erstes monostabiles Flip-Flop M₁ an, das nach einer bestimmten Zeit wieder zurückkippt. Es ist dies die Zeit kurz vor dem zu erwartenden Durchlauf der charakteristischen Punkte. Durch das Rückkippen von M₁ wird ein zweites monostabiles Flip-Flop M₂ angestoßen, das ebenfalls für eine bestimmte Zeit in seinem instabilen Zustand bleibt und während dieser Zeit ein Potential auf die Tore T₁ gibt, das die Tore durchlässig macht. Der von D ausgegebene Impuls geht außerdem auf ein weiteres monostabiles Flip-Flop M₃, das nach einer gewissen Zeit, die länger ist als die Summe der Eigenzeiten von M₁ und M₂, wieder zurückkippt, nämlich zu einem Zeitpunkt, in dem die Speicherkondensatoren C aufgeladen und die Tore T₁ wieder geschlossen sind. Beim Zurückkippen stößt M₃ ein monostabiles Flip-Flop M₁ an, das seinerseits während der Zeit seiner instabilen Lage Durchlaßpotential auf die Tore T₂ gibt. Die Eigenzeit von M₄ ist so gewählt, daß die Öffnungszeit der Tore T₂, wie bereits erwähnt, die Übergabe der in den Kondensatoren C gespeicherten Spannungen an die Korrelationsnetzwerke gewährleistet.The moment at which the front edge of a character arrives is expediently used again as the starting point for controlling the gates. A discriminator D outputs a pulse when the voltage rise generated by the front edge of the character occurs. This pulse triggers a first monostable flip-flop M ₁ , which flips back after a certain time. This is the time shortly before the expected passage of the characteristic points. By tilting M _{1 back} , a second monostable flip-flop M _{2 is} triggered, which also remains in its unstable state for a certain time and during this time gives a potential to the gates T ₁ , which makes the gates permeable. The pulse output by D also goes to another monostable flip-flop M ₃ , which flips back after a certain time, which is longer than the sum of the proper times of M ₁ and M ₂ , namely at a point in time when the storage capacitors C charged and the gates T ₁ are closed again. When tilting back, M ₃ hits a monostable flip-flop M ₁ , which in turn gives forward potential to the gates T ₂ during the time of its unstable position. The proper time of M ₄ is chosen so that the opening time of the gates T ₂ , as already mentioned, ensures the transfer of the voltages stored in the capacitors C to the correlation networks.

Claims

Patent claims:

1. Circuit arrangement in devices for automatic character recognition with correlation networks to which several voltages picked out from the course of character-characteristic waveforms are fed directly or proportionally, characterized by between the tapping points (A) for the voltages and the assigned inputs (E) of the correlation networks (K) Switched-on memory (C), gates (T ₁ ) connected upstream of the memories, which are opened for time intervals in which partial sections of the waveform run through, and interrogation devices (gates T ₂ ) for the memory, which after charging the memory to pass on the voltage amounts to the correlation networks are made temporarily effective.

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the storage capacitors (C) are switched on.

Considered publications:
French Patent No. 1 242 415.

1 sheet of drawings