Устройство для оптического контроля документов

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в машинах по пересчету с сортировке денежных потоков. Целью изобретения является повышение точности работы устройства. Устройство содержит блок освещения, первый и второй световоды, светофильтры, блок вычислений, транспортирующий механизм, усилители, светоделительные призмы, фотоприемные элементы, линейки фотоприемных элементов, блок управления, аналоговые коммутаторы, компаратор напряжений. Устройство обеспечивает не только подсчет документов, но и определение их цветовых рисунков, геометрических размеров, надрывов. 5 ил.

союз соаетсних

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s>)s C 06 К 7/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "," «gg 1 Г; 7 *ь

Ы БД1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlG- ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

; (21) 4443848/24-24

:(22) 19.04.88 (46) 30,06.90. Бюл. 1п- 24 (71) Институт кибернетики им. В.N.Глушкова (72) И.В.Гольцов, В.И.Лыч и В,Е.Цыцурин (53) 772.99 (088.8) ,(56) Патент США 11 4052594, кл. С .06 К 7/14,опублик. 1977.

Патент С1ПА Ф 3576430, кл. С 06 К 7/14, опублик. 197 1. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ЛОКУ11ЕНТОВ (57) Изобретение относится к автоматиИзобретение относится к автомати-, ке и вычислительной технике и может быть использовано в машинах по пересчету и сортировке денежных потоков, облигаций, билетов.

Цель изобретения — повьппение точности работы устройства.

На фиг. 1 схематически представлено предлагаемое устройство для оптического контроля документов, на фиг. 2 — конструкция блока синхрони.зации; на фиг. 3 — световод; на джг. 4 - блок-схема блока управления; на Аиг. 5 — алгоритм Аункционирования вычислительного блока.

Устройство для оптического контроля документов (Аиг; 1) содержит блок 1 освещения, включающий в себя рефлектор 2, источник 3 света (лампа) Аокусирующие линзы 4, первый свето-:

„„SU„„1575210 А 1

2 ке и вычислительной технике и может быть использовано в машинах по пересчету и сортировке денежных потоков..Целью изобретения является повьппенне точности работы устройства.

Устройство содержит блок освещения, первый и второй световоды, светофильтры, блок вычислений, транспортирующий механизм, усилители, светоделительные призмы, фотоприемные элементы, линейку фотоприемных элементов, блок управления, аналоговые коммутаторы, компаратор напряжений.

Устройство обеспечивает не только подсчет документов, но и определение их цветовых рисунков, геометрических размеров, надрывов ° 5 ил. вод 5, круглый торец которого установлен после фокусирующих линз 4 и jasaL на одной оптической оси линз, второй (д торец световода (Аиг. 3), расположенный перпендикулярно движению докумен,та, имеющий прямоугольную форму и .освещающий документ 6 (фиг. 1) коУ - фри торый при помощи транспортного механизма продвигается под световодами е

Транспортирующий механизм 7 ! (Аиг. 1 и 2) состоит из двигателя 8, ременной передачи 9, которая приводит во вращение ведущие ролики 10 и 11 и прижимные ролики 12 и 13 через приводные шкивы 14 и 15. На одной оси с ведущим роликом 11 установлен синхродиск 16, состоящий из отверстий, которые определяют шаг съема информации с документа. Оптический дат3 15752 чик 17 синхродиска работает на просвет путем коммутации све гового потока светодиода Ч на фотодиод U, Транспортированйе документа происхо

,ф т по направляющим 18 — 20 между 5 роликами. Роль направлявщих выполняют защитные стекла 21. Отраженный световой поток от документа через т торой световод 22 подается на. первую светоделительную призму 23, расположенную на оптической оси второго ветовода, а затем на вторую светоделительную призму 24. Разделенные световые потоки через светофильтры

25 - 27 поступают на фотоприемные элементы 28 (Ч,), 29 (U ), 30 (U ) .

Количество светоделительных призм фотоприемных элементов и светофильтров, спектральные характеристики которых могут перекрывать весь видимый световой диапазон или определенную часть спектра, зависит от конкретных требований по нналиэу (светофильтры съемные). . Информация от фотоприемных элементов (фиг. 1) поступает на усилите-, ли 31 — 33, выходы которых подключены к аналоговым входам аналогового коммутатора 34. Световой поток, прошедший через документ, регистрирует- 30 ся линейкой 35 фотоприемных элемен.то . Линейка 35, размещенная перпендикулярно движению документа, предназначена для контроля площади документа, внутренних разрывов и других З5 дефектов, связанных с отсутствием части площади. Информация с линейки 35 поступает на аналоговые входы аналогового коммутатора 36, выход которого поступает на вход усилите- 40 ля 37..Поочередное подключение одного из фотоприемных. элементов линейки 35 .происходит при помощи первого. выхода блока 38 управления. Информация с датчика синхродиска усиливается 45 усилителем 39, выход которого подключен к входу синхронизации блока 38 управления. Выходы усилителей 31 и 32 подключены на вход компаратора 40 напряжений, выход которого, подключен

:к входу запуска блока 38 управления.

Выход аналогового коммутатора 41 подключен на информационный вход блока 38 управления, Блок управления (фиг. 4) состоит из триггера 42, который управляет запуском генератора 43, выход которого подключен к счетчику 44, который управляет дешифратором 45.

10 4

Последний предназначен для управления аналоговым коммутатором 36 (фиг. 1) . После завершения управления дешифратором 45 (фиг. 4) счетчик 44 вырабатывает импульс, который переключает триггер 46 и, тем самым разрешая работу счетчика 47 через элемент И 48, выходы триггера 46 управляют аналоговым коммутатором 41 (фиг. 1). Выходы счетчика 47 (фиг, 4) подключены к входам дешифратора 49, выходы которого управляют аналоговым коммутатором 34 (фиг. 1). Импульс "HD" наличия документа поступает с выхода компаратора 40 напряжений на вход элемента .И 50 (фиг.4), выход которого подключен на разрешающий вход аналого-цифрового преобразователя 51, разрешая тем самым преобразование входной аналоговой информации и выдачу с аналого-цифро.вого преобразователя цифровой информации на шины блока 52 вычислений (фиг. 1) .

Устройство для оптического контроля документов работает следующим образом.

При включении питания начинает вращаться двигатель 8 (фиг. 1), который через ременную передачу 9 и шкивы 14 и 15 вращает ролики 10 и

11, одновременно вращаются и прижимные ролики 12 и 13.

Световой поток галогеновой лампы 3, отражаясь от рефлектора 2 и проходя через линзы 4, фокусируется на первом световоде 5 и освещает линейку 35 фотоприемных элементов.

Оптическая ось прямоугольного торца первого световода (фиг. 3) расположена перпендикулярно к тракту транспортирования и линейки 35 .(Аиг. 1).При подаче документа для анализа ролики 12 и 13 захватывают документ 6 и протягивают в зону анализа линейки 35 и второго светово" да 22.

При вращении ролика 11 вращается ,и синхродиск 16,состоящий из отверстий, расстояние между которыми равно шагу съема информации с документа 6.

Датчик 17 — синхродиска вырабаты вает импульсы синхронизации съема информации, которые усиливаются усилителем 39 и поступают на второй вход блока 38 управления.

При транспортировании документа над линейкой 35 перекрывается толь1575210 ко части фотоприемных элементов,, а съем информации происходит последовательно путем управления аналогового коммутатора 36 первыми выхода-. ми блока 38 управления. Выход пер5 вого коммутатора подключен к входу усилителя 37. Усиленный сигнал поступает на аналоговый вход второго коммутатора 41, который управляется вторым выходом блока 38 управления.

Выход коммутатора 4 1 подключен к информационному входу блока 38 управления, который подключен .к аналоговому входу аналого-цифрового преобразователя 51 (фиг. 4). Отраженный световой поток от документа б через второй световод 22 (Лиг. 1) проходит через светоделительные призмы, на гранях которых установ-20 лены светофильтры 25 — 27 с требуемой спектральной характеристикой.

Световой поток, прошедший через светофильтры,регистрируется фотоэлементами If9 V 1g которые подключе- 25 ны к усилителям 31 — 33. Усиленная информация через аналоговый коммутатор 34, управляемый блоком 38 управления, поступает на второй аналоговый коммутатор 41, который при помо- Зр щи блока 38 управления поочереди подключает информацию с линейки 35 и информацию, регистрируемую со светоделительных призм 23 и 24. Усиленную информацию от граней светоделительных призм 23 и 24 сравнивают на компараторе 40 напряжений.

Совпадение напряжений на входах ком-. мутатора свидетельствует об отсутствии документа 6 в тракте транспор- 4 ) тирования, а разные уровни входного напряжения на компараторе 40 вырабатывают импульс о наличии документа 6 в тракте транспортирования, который поступает на вход запуска блока 38 45 управления, разрешая элементу И 50 (фиг. 4) прохождение импульсов с генератора 43 на разрешающий вход аналого-цифрового преобразователя 51.

После коммутаций дешифратором 45 первого аналогового коммутатора 36 (фиг. 1) происходит переключение триггера 46 (фиг. 4), разрешая счетчику 47 управлять дешифратором 49 для управления через третий выход аналоговым коммутатором 34 (фиг. 1). После прохождения документа импульс наличия документа е компаратора 40 напряжений снимается, тем самым

Х = Х о

1о Х- + Y- + Z.

io 1о 1о

Х. +7; +7;

Z io

Х о+ У1о + 1о гд Х„,, ;о ;о — цв орднаты строкй. к г. лй.

Ъ- X

Х о

+ Z;o ) Е(Х;о + 7;0 в-о к

1 1 1Q

+Z;,) Е. (х;, + Y, \ о

+ Y + Z ) Z о

, (Х интегральные цветовые координаты всего документа; количество отраженных строк документа. где Хо, о, о

К через вход запуска блока 38 управле-, ния и элемент И 50 (фиг. 4) запрещается работа аналого-цифрового преобразователя 5 1.

Блок 52 вычислений согласно алгоритму (фиг. 5) работает следующим образом. Блок 1 осуществляет запуск программы вычислительного блока. Рефлектор 2 анализирует наличие документа (импульс "НД") в тракте транс- портирования документа, при его отсутствии рефлектор 2 осуществляет переход на начало. Рефлектор 2 при наличии сигнала с выхода компаратора напряжения "НД" (фиг. 5) осуществляет переход на лампу 3 и происходит чтение кода аналого-цифрового преобразователя, поступающего на цены данных блока 52 вычислений. Линза 4 формирует массив входных данных Х 7 !o

Х где X коды сигналов по отраженному от документа световому потоку, прошедшему через синий, красный и зеленые светофильтры; Х;„ — коды сигналов фотодиодов линейки по прошедшему через документ световому потоку. Световод 5 анализирует массивы исходных данных по формулам,.вычисляя световые координаты каждой строки:

1575210

Определение площади документа. к — 7 Х;:, 5 де U n Ê вЂ” количество точек, заре1 гистрированных на просвет по всему документу,"

S - - площадь документа.

Локумент 6 сравнивает Х, 7, Е, 1g

S с эталонными значениями документа.

Если сравнение не происходит, то происходит останов двигателя блоком 7 тракта транспортирования документа . для последующего органолептического анализа, при сравнении происходит

1 переход на начало программы. указан- ные вычисленные значения с помощью устройства позволяют определить цветовой рисунок, геометрические размеры, надрывы, отсутствие части площа-: дно ! ормула из обретения

25 . Устройство для оптического контроля документов, содержащее оптическую головку, состоящую из источника света, оптически связанного с входом первого световода, второго световода> трех фотоприемных элементов, линейки фотоприемников, транспортирующего механизма, несущая плоскость которого оптически связана с выходом первого световода и входом второго световода, а привод — кинематически связан 35 с. синхродиском, оптический датчик синхродиска, блок вычислений, о тл и.ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности, в него введены три. светофильтра, первый усилитель, вход которого подключен к выходу оптического датчика синхродиска, первая светоделительная призма, .вход которой оптйчески связан с выходом второго световода, один выход через 45 первый светоАильтр оптически связан с первым фотоприемным элементом, а другой выход — с входом второй светоделительной призмы, один выход которой через второй светоАильтр оптически связан с вторым фотоприемным элементом, а другой выход через третий светоАильтр — с третьим фотоприемным элементом, линейка фотоприемньй элементов оптически связана с выходом первого световода и расположена в несущей плоскости транспортирующего механизма перпендикулярно направлению ее движения, блок управления, первый аналоговый коммутатор, инАормационные входы которого подключены к выходам линейки Аотоприемных элементов, управляющий вход подключен к первому выходу блока управления, а выход соединен с входом второго усилителя, выход которого подключен к первому информационному входу второго аналогового коммутатора, управляющий вход которого соединен с ВТо рым выходом блока управления, а второй инАормационный вход подключен к выходу третьего аналогового коммутатора, управляющий вход которого соединен с третьим выходом блока управления, четвертый выход которого подклю-, чен к входу блока вычислений, третий, четвертый и пятый усилители входы которых соединены с выходами первого, второго и третьего Аотоприемных элементов соответственно, а выходы под ключены к инАормацнонным входам третьего аналогового коммутатора, компаратор напряжений, входы которого под. ключены к выходам третьего и четвертого усилителей соответственно, при« чем выход второго аналогового коммутатора соединен с информационным входом блока управления, выход первого усилителя соединен с синхронизирующим входом блока управления, а выход компаратора напряжений - с входом запуска блока управления .

1575210

1575210

А-А

Фиг.4

Составитель А. Краснов

Редактор С.Лисина Техред Л.Сердокова Корректор Л.Латай

Заказ 1787 Тираж 562 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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