Устройство для считывания почтовых индексов

 

Изобретение касается автоматики и прикладного телевидения и может быть использовано в устройствах сортировки почтовых отправлений. Целью изобретения является повышение точности выдержки тонких малоконтрастных элементов изображения почтового индекса. Предлагаемое устройство устраняет неравномерности сигнала с адаптацией в реальном масштабе времени к сигналу фона по каждому конверту, для чего используется свободная зона до кодового штампа. При этом оценка калибровочной характеристики выполняется путем пространственной суммации сигналов от каждого фоточувствительного элемента фотоэлектрического преобразователя 1 по нескольким строкам кадра для уменьшения влияния возможных локальных загрязнений на конверте. Тем самым устраняется маскирующее действие фона и на пороговом элементе 11 можно установить соответствующий порог для надежного выделения тонких моноконтрастных элементов изображения почтового индекса. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 06 К 7/14

ОПИСАНИЕ- ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИД=ТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П<НТ СССР (21) 4255843/24-24 (22) 13.04.87 (46) 15.01.90. Бюл. N 2 (72) В.Н.Карпов, О.Н.Кулыгина, В.В.Сергеев и Ю.Н.Харлапенко (53) 681.327.12(088.8) (56) Чернышев В.В, и др ° Особенности построения телевизионной камеры для считыванйя почтового индекса. — Техника средств связи. Сер. "Техника телевидения", 1979, вып. 2 (16 ), с. 4451. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ПОЧТОВЫХ ИНДЕКСОВ (57) Изобретение касается автоматики и прикладного телевидения и может быть использовано в устройствах сортировки почтовых отправлений. Целью изобретения является повышение точности выдержки тонких малоконтрастных зле„„SU„„1536409 А1

2 ,ментов изображения почтового индекса.

Предлагаемое устройство устраняет неравномерности сигнала с адаптацией в реальном масштабе времени к сигналу фона по каждому койверту, для чего используется свободная эона до кодового штампа. При этом оценка калибровочной характеристики выполняется путем пространственной суммации сигна" лов от каждого фоточувствительного элемента фотоэлектрического преобразователя 1 по нескольким строкам кадра для уменьшения влияния возможных локальных загрязнений на конверте.

Тем самым устраняется маскирующее действие фона и на пороговом:элементе 11 можно установить "îîòâåòñòâóþùèé порог для надежного выделения тонких малоконтрастных элементов иэображения почтового индекса. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

1536409

Изобретение относится к автоматике и прикладному телевидению и может быть использовано в почтовой связи для автоматизации процессов сортиров5 ки почтовой корреспонденции.

Цель изобретения — повышение точности выделения тонких малоконтрастных элементов изображения почтового индекса. 10

На фиг.1 представлена функциональ ная схема устройства; на фиг.2 — то ке, блока управления.

Устройство для считывания почтовых индексов (фиг.1) содержит фотоэлект- 15 уический преобразователь (ФЭП) 1, ;предварительный усилитель 2, блок 3выделения огибающей, блок 4 автоматической регулировки усиления (АРУ), аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 5, первый регистр 6, сумматор

7, первый блок 8 памяти (ОЗУ), второй регистр 9, второй блок 10 памяти

:(ПЗУ), пороговый элемент 11 синхро-! генератор 12 и блок 13 управления, Блок 13 управления (фиг.2) содержит первый элемент ИЛИ 14, первый . счетчик 15, первый дешифратор 16, второй элемент ИЛИ 17, первый триггер

18, первый элемент И 19, выход которого подключен к первому входу первого элемента ИЛИ 14; вход второго дешифратора 20 соединен с выходом первого счетчика 15, а выход — с входом установки первого триггера 18 и вхоДом сброса второго триггера 21. При

35 вхождении письма в зону считывания на автоматической письмосортировочной машине (АПСМ) формируются кадровые импульсы, которые поступают на второй вход первого элемента ИЛИ 14, второй вход второго элемента ИЛИ 17 и вход установки второго триггера 21, прямой выход которого подключен к входам сброса первого 6 и второго 9 регистров, а инверсный — к второму входу первого элемента И 19. Блок 13 управления содержит также второй счетчик

22, третий дешифратор 23, первый коммутатор 24, второй коммутатор 25, тре50 тий триггер 26, третий элемент ИЛИ 27, второй элемент И 28, выход которого подключен к входу управления блока

ОЗУ 8, а второй вход — к инверсному выходу второго триггера 2!. Вход четвертого дешифратора 29 соединен с вы- 5

55 ходом старших разрядов второго счет" чика 22, а выход — с вторым входом первого коммутатора 24, второй выход которого соединен с вторым входом . третьего элемента ИЛИ 27. Выход двойной тактовой частоты синхрогенератора

12 подключен к счетному входу второго счетчика 22, выход младшего разряда которого подключен к второму входу второго коммутатора 25 и к счетному входу третьего счетчика 30, вход сброса которого соединен с выходом третьего триггера 26, выход старших разрядов — с входом старших разрядов адреса блока ОЗУ 8, а выход младшего разряда — с первым входом третьего элемента И 31. Второй вход третьего элемента И 31 подключен к инверсному выходу, первого триггера 18, а выход— к первому входу элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ 32, выход которого соединен с входом .младшего разряда адреса блока ОЗУ

8. Выход младшего разряда первого счетчика 15 соединен с входом управления первого коммутатора 24 и вторым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 32.

Инверсный выход первого триггера 18 соединен с входом управления второго коммутатора 25, выход которого соедиI нен с входом синхронизации записи первого 6 и второго 9 регистров. Выход строчных импульсов синхрогенератора

12 подключен к счетному входу первого счетчика 15, к входу сброса второго счетчика 22 и к входу сброса третьего триггера 26.

Устройство работает следующим образом.

В качестве фотоэлектрического преобразователя (ФЭП) 1 свет-сигнал в устройстве используется однострочная

ПЗС. Развертка по кадру осуществляется за счет механического перемещения корреспонденции относительно ФЭП 1 на

AIICM, развертка по строке — путем электронного опроса фоточувствительных элементов с тактовой частотой.

Синхрогенератор 12 формирует сигналы для обеспечения работы ФЭП 1 и устройства в целом.

Видеосигнал с выхода ФЭП 1 после предварительного усиления подается на блок 3 выделения огибающей для выделения огибающей полезного сигнала, а затем на блок

АРУ 4 для поддержания необходимого уровня сигнала на входе АЦП 5 независимо от фона .считываемого изображения.

Цикл работы устройства состоит из трех режимов.

Первый режим — режим подготовки

ОЗУ 8 для хранения калибровочной ха5 1536ч09 рактеристики. Он заключается в обну- M ленни содержимого ОЗУ 8 после оконча- х ния предыдущего цикла работы. Начина» п ется режим по кадровому импульсу и . п

5 длится в течение нескольких строк. р

Пропуск строк служит для исключения ч кр аев о ro эффек та о т входящей в э то л время в зону считывания корреспонденции. 10

Второй режим — режим получения калибровочной характеристики. В этом к режиме вычисляется усредненные значе- в ния фона бумаги корреспонденции по У кадру для каждого фоточувствительно- 15 о го элемента.ФЭП 1 и результаты зало- и минаются в ОЗУ 8. Таким образом, в и

ОЗУ 8 запоминается реальная неравно- х мерность сигнала в данный момент вре- о мени для данного конверта. Пространственная суммацич необходима для р уменьшения влияния отдельных локальных неоднородностей фона бумаги. и

Третий режим — рабочий режим счи- с тывания почтового индекса. В этом ре- 25 н жиме производится коррекция неравно- о мерности фона считываемого изображе- р ния. Коррекция выполняется табличным в методом. Таблица откорректированных н значений видеосигнала хранится в ПЗУ З0 в

10. Эти значения заранее вычисляются н в соответствии с формулой п

А Пвх.i

/f1)ñ. 1 П ф1 где А — максимальное значение фона;

U4,; — калибровочное значение фона для i-ro фоточувствительного элемента;

Б )(ВхОднОЙ информациОнный сигHBJI от i-ro фоточувствительного элемента; скорректированный сигнал, причем П . изменяется от 0 до Uy;, а бХ. i

45 где -- максимально возможный коэффициент.неравномерности, при котором выполняется коррекция.

Вычисленные таким образом значения сигналов записываются в ПЗУ 10, Коррекция в данном случае заключается в обычном считывании информации с ПЗУ

10 по адресам, определенным, с одной стороны, калибровочным сигналам U ф;

i-ro фоточувствительного элемента ФЭП 55

1 в данный момент времени, а с другой стороны, текущим входным информационным сигналом U ; в тот же момент вреени. Откорректированный сигнал с выода ПЗУ 10 подается для сравнения с орогом в пороговом элементе 11. При ревышении Uz порога на выходе поогового элемента 11 формируется логиеская единица, в противном случае огический нуль. На этом цикл считывагия изображения v ùåêñà на почтовой оррекспояденции заканчивается.

Блок 13 управления служит для перелючения режимов и обеспечения праильного взаимодействия входящих в стройство блоков. Он вырабатывает сотватствующие управляющие сигналы„ спользуя строчные синхроимпульсы и мпульсы двойной тактовой частоты синрогенератора !2 и кадровые импульсы т AIICM.

Рассмотрим более подробно режим аботы устройства.

В режиме подготовки по кадровому мпульсу от АПСМ сбрасываются первый четчик 15, первый триггер 18 и устаавливается второй триггер 21. В свою чередь, сигнал с прямого выхода втоого триггера 21 сбрасывает первый 6 и торой 9 регистры, а сигнал с инверсого выхода, поступал ча второй вход торого элемента И 28, устанавливает а его выходе сигнал управления "Заись" для ОЗУ 8. rlo строчному импульсу с выхода синхрогенератора 12 сбрасывается второй счетчик 22 и устанавливается третий триггер 26, сигнал с выхода которого сбрасывает третий счетчик 30. По окончании строчного импульса второй счетчик 22 начинает считать импульсы двойной тактовой частоты с выхода синхрогенератора 12.

Второй коммутатор 25 пропускает сигнал с выхода младшего разряда второго счетчика 22 для сброса третьего триг-, гера 26, при этом сигнал с era выхода разрешает формирование адресов третьим счетчиком 30 для ОЗУ 8 по сигналам тактовой частоты с выхода младшего разряда второго счетчика 22. Поскольку сигналы на выходах первого 6 и второго 9 регистров равны нулю, то происходит обнуление ОЗУ 8 по формируемым адресам. Одновременно с обнулениями ОЗУ 8 формируется защитный интервал для устранения влияния возможных деформаций края конверта при транспортировке его в зоне считывания. Формируется этот интервал первым счетчиком 15 и вторым дешифратором

20. Первый счетчик 15 считает строч1536ч09 ные импульсы, по 16 импульсу второй дешифратор 20 дешифрует состояние перного счетчика 15 формирует сигнал, который устанавливает в единичное состояние первый триггер 18 и сбрасывает второй триггер 21, сигнал с прямого выхода которого разрешает запись в первый 6 и второй 9 регистры. Таким о!бразом, по сигналу второго дешифрато-10 р а 20 заканчивается формирование за1 шитного интервала, ОЗУ 8 обнулено и

1 устройство переходит в режим получе1 ния калибровочной характеристики.

Для упрощения аппаратурной реализации при вычислении калибровочной характеристики используется число . фрок, кратное степени 2, в этом случае деление при усреднении осуществляется отбрасыванием соответствующе- 20 го числа младших разрядов, а с целью движения требований к быстродействию элементов при суммации вдоль кадра используются сигналы четных элементов четных строк и сигналы нечетных 25 эпементов нечетных строк. Выбор четE6>Ix и Нечетных элементов выполняют третий 23 и четвертый 29 дешифраторы, которые формируют сигналы, совпадающне по времени с четными и нечетными соответственно элементами с выхода

ФЭП l. Первый коммутатор 24, управляемый сигналом с выхода младшего разряда первого счетчика 15, коммутирует в четной строке сигнал с выхода третьего дешифратора 23 на первый вход второго коммутатора 25, а сигнал с четвертого дешифратора 29 — на второй вход третьего элемента ИЛИ 27, и наоборот, в нечетной строке сигнал с 40 выхода третьего дешифратора 23 — на второй вход третьего элемента ИЛИ 27, а сигнал с выхода четвертого дешифратора 29 — на первый вход второго коммутатора 25. В начале режима получения калибровочной характеристики по сигналу с выхода второго дешифратора

20 первый триггер 18 переключается в единичное состояние„ сигнал с прямого выхода которого соответственно пере-, ключает второй коммутатор 25 так, что сигнал с первого выхода первого коммутатора 2ч проходит на входы синхронизации записи первого 6 и второго 9 регистров. Для каждого,из и элементов

ФЭП 1 выполняются следующие операции..

Сначала считывается результат суммации сигналов предыдущих четных (нечетнЫх) строк по адресу„ссо гветств ".ощему х-му фотоприемнику ФЭП 1 из ОЗУ

8 (сигнал на выходе второго элемента

И 28, переводит ОЗУ 8 в режим "Чтение" ), и по сигналу с выхода второго коммутатора 25 записывается в регистр 9.

Одновременно текущее значение сигнала

i-го фотоприемника записывается в первый регистр 6. В сумматор 7 суммируются значения сигналов первого 6 и второго 9.регистров, результат записывается по сигналу с выхода второго элемента И 28 в ячейку ОЗУ 8 по тому же адресу, ".е, соотве:.ствующему i-му фотоприемнику ФЭП l. Таким образом, в ОЗУ 8 происходит накопление частичных сумм сигналов для каждого фотоприемника ФЭП 1, Поясним, как формируется сигнал записи в ОЗУ 8. В начале. строки первым сигналом с выхода второго коммутатора 25 третий триггер

26 сбрасывается в нулевое состояние, разрешая формирование адресов третьим счетчиком 30 по сигналам тактовой частоты. Поскольку на первом входе третьего элемента ИЛИ 27 установился логический нуль, на втором входе — тоже логический нуль (инверсный выход первого триггера 18 в нулевом состоянии), то сигнал на выходе третьего элемента

ИЗБ 27 опрецеляется сигналом с второ-.. го выхода первоro коммутатора 24. Этот сигнал через открытый второй элемент

И 28 (на инверсном выходе второго триггера 21 — логическая единица) подается на вход управления ОЗУ 8. Длительность управляющего сигнала определяется периодом следования тактовых импульсов. В режиме получения калибровочной характеристики адреса чтения/ записи ОЗУ 8 определяются состоянием третьего счетчика 30, за исключением младшего разряда, который в четных строках принимает значение логического нуля, а в нечетных — логической единицы, поскольку на первом входе элемента ИСКЛ10ЧАЮЦЕЕ ИЛИ 32 — логический нуль (т.к. по инверсному выходу второй триггер 21 в нулевом состоянии, соответственно сигнал на выходе третьего элемента И 31 — логический нуль) и сигнал на его выходе onределяется младшим разрядом первого счетчика 15. Итак, в результате рассмотренных выше операций в ОЗУ 8 получается калибровочная характеристика, пропорциональная неравномерности чувствительности фотоприемников используемого ФЭП 1 и неравномерности

9 1536( считываемого изображения в данный момент времени. Эта калибровочная характеристика используется в рабочем режиме для коррекции видеосигнала.

Рабочий режим начинается по сигналу с выхода первого дешифратора 16, который проходит через второй элемент

ИЛИ 17, сбрасывает первый триггер

18, сигнал с прямого выхода которого переключает второй коммутатор 25, и импульсы тактовой частоты с выхода младшего разряда второго счетчика 22 проходят на входы записи первого 6 и второго 9 регистров. Одновременно на входе управления ОЗУ 8 устанавливается сигнал "Чтение" (на первом и втовтором входах первого элемента И 19— логическая единица, соответственно, на входе и выходе. третьего элемента 20

ИЛИ 27 тоже логическая единица, на выходе второго элемента И 28 также появляется логическая единица), который остается неизменным в течение всего рабочего режима. Кроме того, 25 сигнал с выхода первого элемента И

19 поступает на первый элемент ИЛИ 14 и далее на вход сброса первого счетчика 15. Поскольку на втором входе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 32 установился д> логический нуль, то сигнал на его вьгходе, который является младшим разрядом адреса ОЗУ 8, будет определяться сигналом с выхода младшего разряда третьего счетчика 30. Таким образом, адре- 35 са считывания ОЗУ 8 определяются состоянием третьего счетчика 30, изменяющегося с частотой тактовых сигналов, поступающих с выхода младшего разряда второго счнтчика 22. Те- 4п кущий сигнал i-ro фотоприемника после

АЦП 5 по сигналу с выхода второго коммутатора 25 запоминается в регистр б, а считанная из ОЗУ 8 величина калибровочного сигнала, соответствующая тому же i ìó фотоприемнику, записывается во второй регистр 9. Эти сигналы поступают на адресные входы ПЗУ 10, а с выхода ПЗУ 10 считывается аткор" ректированный сигнал, который затем 5О подается на пороговый элемент 11 ° При превышении сигналом установленного

1 порога в пороговом элементе 11 формируется логическая единица„ в противном случае — логический нуль. Таким образам, исходное изображение индекса на конверте преобразуется в дзухградационный видеосигнал, где фону соответствует сигнал логического ну09 1О ля, а цифрам и меткам — логической единицы.

Благодаря ввеценным новым блокам и, соответственна, связам перед пароговым ограничением осуществляется коррекция сигнала для устранения неравномерности чувствительности фоточувствительных элементов ФЭП 1, неравномерности освещения зоны считывания и т,п., причем благодаря адаптации к фону конверта и к неравномерности освещенности па каждому конверту в реальном масштабе времени обеспечивается более высокая точность коррекции и удобство эксплуатации, Таким образом, повышается глубина модуляции от

° малокантраст плх элементов иэображения почтовога индекса и устраняется маскирующее действие фона, что позволяет установить в порогов"-м элементе 11 соответствующий порог цля более надежного преобразования иэображения почтово-о индекса в двухгрядацианный видеосигнал для последующей обработки в

АПСМ.

Формула изобретения

1. Устройство дл считывания почтовых индексов, содержащее фотоэлектрический преобразователь, синхрагенератар, предцарительный усилитель, блок автоматической регулировки усиления, пороговый элемент, группа выходов синхрогекератора подключена к управляющим входам фотоэлектрического преобразователя, оптический вход которого является информационным входом устройства, а выход соединен с входом предварительнога усилителя, а т л и ч а— ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности выделения тонких, малоконтрасткых элементов изображения почтового индекса, в устройство введены аналого-цифровой преобразователь, блок выделения огибающей, два регистра, сумматор, два блока памяти и блок управления, причем выход предварительного .силителя подключен к информационному входу блока выделения огибающей, управляющий вход которого соединен с первым выходом синхрогенератора, а выход подключен к входу блока автоматической регулировки усиления, выход которого саед|шеи с информационI ным входом аналого-цпфравага преоб-. разователя, управляющий вход которого подключен к второму выходу синхра09 l2 ров, второй выход первого счетчика соединен с первым входом элемента ИСКЛОЧАЮЩЕЕ ИЛИ и управляющим входом первого коммутатора, выход первого де- . шифратора подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом сброса первого триггера, выход второго дешифратора подключен к входу установки первого триггера и входу сброса второго триггера, первый выход которого является первым выходом олока управления, и-рвый выход первого триггера соединен с первыми входами первого и третьего элементов

И, второй выход первого триггера подключен к управляющему входу второго коммутатора, второй выход второго триггера соединен с вторыми входами первого и второго элементов И, выход первого элемента И подключен к вторым входам первого и третьего элементов

ИЛИ, первый выход второго счетчика соединен с входами третьего и четвертого дешифраторов, выходы которых подключены соответственно к первому и второму информационным входам первого коммутатора, выход которого соединен с третьим входом третьего элемента

ИЛИ, второй выход первого коммутатора подключен к первому информационному входу второго коммутатора, второй выход второго счетчика соединен с вторым информационным входом второго коммутатора и информационным входом третьего счетчика, выход второго коммуматора является вторым выходом блока управления и подключен к входу сброса третьего триггера, выход которого соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ и входом обнуления третьего счетчика, первый выход которого подключен к второму входу треть-, его элемента И, выход которого соединен с вторым входом элемента ИСКЛ10ЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход второго элемента И, третьего счетчика и элемента ИСКЛ10ЧАЮЩЕЕ ИЛИ являются соответственно третьим, четвертым и пятым выходами блока управления, выход третьего элемента

ИЛИ соединен с первым входом второго элемента И, ll 153б4 генератора, выход аналого-цифрового преобразователя соединен с информационным входом первого регистра, первый и второй выходы блока управления

5 подключены соответственно к входу записи и к входу обнуления регистров, третий, четвертый и пятый выходы блока управления соединены соответствен-.. но с управляющим входом, первым и вто-10 рым адресными входами первого блока памяти, вход кадрового импульса блока у1травления является управляющим входрм устройства, а входы строчного и тактового импульсов подключены соответственно к третьему, и четвертому выходам синхрогенератора, выход первого регистра соединен с первым входом сумматора и первым адресным входом второго блока памяти, выход сумматора 20 подключен к информационному входу первого блока памяти, выход которого со-, единен с информационным входом второго регистра, выход второго регистра подключен к второму входу сумматора 25 .и второму адресному входу второго блока памяти, выход которого соединен с входом порогового элемента„ выход порогового элемента является выходом устройства. ЗО

2. Устройство по п, 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок управления содержит три элемента ИЛИ, три счетчика, четыре дешифратора, три тригге-. ра, три элемента И, два коммутатора и элемент ИСКЛ10ЧА10ЩЕЕ ИЛИ, причем первый вход первого элемента ИЛИ является входом кадрового импульса блока управления и соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ и с входом уста- 40 новки второго триггера, информационныц вход первого счетчика является входом строчного импульса блока управления и подключен к входу обнуления второго счетчика и к входу установки третьего триггера, информационный вход второго счетчика является входом тактового импульса блока управления, выход первого элемента И1М соединен с информационным входом первого счетчи- 50 ка, первый выход которого подключен к входам первого и второго дешифрато-...

1536409

Составитель В.Макаренков

Редактор А.Маковская Техред М.Ходанич Корр ек тор М. Мак симишинец

Заказ 110 Тираж 548 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101