Устройство для выделения признаков к читающему автомату

 

343280

О П И С А Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетскиз

Социалистическиз

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 16 1.1971 (№ 1611685/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 22.VI.1972. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 10.VIII,1972

М. Кл. G 06K 9/00

Комитет оо делам изобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

УДК 621.391.19(088.8) Автор изобретения

P. И. Шурна

Каунасский политехнический институт

Заявитель

«й» "..

УСТРОИСТВО ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ ПРИЗНАКОВ

К Ч ИТАЮЩЕМУ АВТОМАТУ

Устройство выделения признаков для читающего автомата об участках различной ориентации в считываемых письменных знаках относится к области автоматического восприятия и распознавания письменных знаков.

Известны устройства, содержащие пространственные и временные фильтры, логические схемы, при помощи которых в считываемых письменных знаках выделяются признаки об участках различной ориентации.

Известное устройство имеет следующий недостаток — выделение признаков производится относительно сложно: на первом этапе линия утоньшается до одного элемента растра, на втором этапе наклон линии определяется путем приближенного анализа данных первого этапа.

Целью предлагаемого изобретения является создание относительно простого устройства, при помощи которого одновременно со считыванием в каждом канале параллельно-последовательного считывающего устройства выделялся бы сигнал о вертикально, наклонно и горизонтально ориентированных считываемых линиях.

Поставленная цель достигается тем, что в него введены компараторы и стробирующая схема, причем входы пространственных и временного фильтров подключены ко входам устройства, выход первого пространственного фильтра подключен ко входу стробирующей схемы, выходы второго и третьего пространственных фильтров ко входам соответствующих комп араторов, а выход временного фильтра — через соответствующие резисторы — к выходам пространственных фильтров, входы логической схемы соединены с выходами стробирующей схемы и биполярными выходами компараторов, а ее выходы — с вы10 ходами устройства.

Е1а фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства, выделяющего в i-м канале считывающего устройства сигналы о вертикаль1Б но, наклонно и горизонтально ориентированных линиях; на фиг.. 2а показаны импульсы на выходе усилителя сигналов фотоэлементов, а на фиг. 2б — импульсы на выходе временного фильтра при двух значениях угла

20 наклона и линии; на фиг. 3 представлены зависимости сигналов от угла наклона а на входах (а, б) и выходах (в, г) обоих компараторов, а также сигналы на выходах трех схем совпадения (д, е, ж).

25 Устройство состоит из трех пространственных фильтров 1, 2 и 3 (фиг. 1), временного фильтра 4, двух компараторов 5 и б, трех весовых резисторов 7, 8 и 9, трех схем совпадения 10, 11 и 12, образующих логическую схеЗ0 му 13, и схемы стробирования 14, 343280

К,р.siI1 а — — К,р,cos а, 35

50 а

r)

5-14

60 б5

Пространственные фильтры 2 и 8, состоящие из трех резисторов, подключены своими входами к отрицательному выходу i-ro усилителя сигналов фотоэлементов, к положительному выходу (+ 1) -го усили геля и к положительному выходу (i — 1) -ro усилителя (усилители на схеме не показаны).

Пространственный фильтр 1, состоящий также из трех резисторов, подключен к положительному выходу i-ro усилителя, к отрицательному выходу (i+1)-го усилителя и к отрицательному выходу (i — 1) -го усилителя.

Временной фильтр 4, состоящий из двух дифференцирующих и усиливающих каскадов, подключен к отрицательному выходу i-го ус»лителя. На вход компаратора 5, состоящего из статического триггера, подключен фильтр

2 и через весовой резистор 7 — фильтр 4.

На вход аналогичного компаратора б подключен фильтр 8 и через весовой резистор 8— фильтр 4.

На вход схемы стробирования 14, состоящей из транзисторного ключа, подключен фильтр 1 и через весовой резистор 9— фильтр 4.

На входы схемы совпадения 10 логической схемы 18 подключена схема стробирования

14 и единичные выходы компараторов б и 5, На входы схемы совпадения 11 подключена схема стробирования 14, единичный выход компаратора 5 и нулевой выход компаратора б. На входы схемы совпадения 12 подключена схема стробирования 14, нулевой выход компаратора 5 и нулевой выход компаратора б.

Двукратно дифференцируя сигнал считанной линии во времени и в пространстве, можно получить сигналы, амплитуда которых пропорциональна соответственно sin à и cos - à.

Для этого необходимо подавить высокочастотную часть спектра пространственного сигнала. Такую фильтрацию можно осуществить при помощи объектива считывающего устройства, дефокусировки оптической системы, апертуры фотоэлемента. Например, если подавление высокочастотной части пространственного сигнала осуществляют при помощи объектива, параметр которого где r — радиус цилиндра, в пределах которого сосредоточено 50% энергии светового потока, а — ширина считываемой линии, имеющей равномерное распределение красителя вдоль ее ширины, то двукратно дифференцируя сигнал от изображения линии во времени (фиг.2) и в пространстве, получают сигналы, экстремальное значение которых совпадает с серединой изображения линии, а их амплитуды соответственно пропорциональны з1п к и

cos а.

В направлении, совпадающем с направлением движения считываемой линии, двукрат5

4 ное дифференцирование осуществляют при помощи временного фильтра — двух дифференцирующих каскадов. В направлении, совпадающем с продольной осью линейки фотоэлементов, это осуществляют пространственным фильтром (три резистора), при помощи которого производится вычитание из сигнала основного канала сигналов соседних каналов, т. е. вторая производная во времени в пространстве заменяется второй разностью.

Принцип действия устройства заключается в следующем.

Допустим, что необходимо выделить:

1) сигнал о вертикально ориентированных считываемых линиях, угол наклона которых находится в пределах: 90 — кь <а<90 +аь;

2) сигнал о горизонтально ориентированных линиях, угол наклона которых 0 <а(а и 180 —,а (а(180 ;

3) сигнал о наклонно ориентированных линиях, угол наклона которых а <а<90 — ссь и 90 +иь(а(180 — я .

На вход компаратора 5 с фильтра 1 подается отрицательный сигнал, амплитуда которого пропорциональна cos а, и положительный сигнал с фильтра 4, амплитуда которого пропорциональна sin ÿ, Весовой резистор 7 выбирается таким образом, чтобы выполнялось условие: где К р, — коэффициент передачи временного фильтра; К„р.— коэффициент передачи пространственного фильтра.

Таким образом, если а (а(180 — и, то суммарный сигнал на входе компаратора имеет положительную полярность (фиг. 3 а) и на единичном его выходе — высокий отрицательный уровень напряжения (фиг. Зв).

На выходе схемы стробирования 14 высокий отрицательный уровень напряжения бывает только в тех интервалах времени, когда происходит сравнение сигналов, получаемых из временного и пространственных фильтров.

Сигналы о вертикально ориентированных линиях получают на выходе схемы совпадения 10 (фиг. Зд), сигналы о наклонных линиях † выходе схемы совпадения 11 (фиг. Зе) и сигналы о горизонтальных линия — на выходе схемы совпадения 12 (фиг. Зж).

Предмет изобретения

Устройство выделения признаков к читающему автомату, содержащее пространственные фильтры и логическую схему, отличающееся тем, что, с целью сокращения времени выделения признаков при одновременном уггрощении устройства, в него введены компараторы и стробирующая схема, причем входы пространственных и временного фильтров подключены ко входам устройства, выход первого пространственного фильтра подключен ко

343280 входу стробирующей схемы, выход второго и третьего пространственного фильтров — ко входам соответствующих компараторов, а выход временного фильтра через соответствующие резисторы — к выходам пространственных фильтров, входы логической схемы соединены с выходами стробирующей схемы и компараторов, а выходы — с выходами устройства.

Фиг. 8

Составитель В, Кудрявцева

Редактор Б. Нанкина Техред А. Камышникова Корректор Е. Исакова

Заказ 3305/10 Изд. № 1035 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 5Ê-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2