DE1110926B

DE1110926B - Verfahren und Einrichtung zum Erkennen von Schriftzeichen

Info

Publication number: DE1110926B
Application number: DEE11783A
Authority: DE
Inventors: Kenneth R Eldredge
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1955-05-06
Filing date: 1956-01-04
Publication date: 1961-07-13
Also published as: US3000000A; GB785853A

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

kl. 43 a 41/03

INTERNATIONALE KL.

G06f;k

E 11783 IX/43 a

ANMELDETAG: 4. J A N U A R 1956

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UNDAUSGABEDER AUSLEGESCHRIFT: 13. JULI 1961

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und auf eine Einrichtung zum selbsttätigen Erkennen von Schriftzeichen.

Bei der Anwendung von datenverarbeitenden Maschinen besteht die Schwierigkeit, die einzugebenden Daten maschinell aufzunehmen, wenn sie in Form von üblichen Schriftzeichen, ζ. Β. Ziffern, Buchstaben oder Symbolen, zur Verfügung stehen.

Unter »Schriftzeichen« sind die bekannten gedruckten oder geschriebenen lesbaren Buchstaben. Ziffern oder Symbole zu verstehen, mit denen sich Menschen untereinander auf Papier verständigen. Es ist bekannt, die Schriftzeichen zur Eingabe in eine Maschine umzuformen, indem sie entweder als Löcher in Karten oder in Papierstreifen gestanzt oder magnetisch inCodeform auf ein Magnetband aufgedruckt werden. Dieser Aufzeichnungsträger kann dann mittels zweckdienlicher Einführvorrichtungen einer selbsttätigen Datenverarbeitungsmaschine zugeführt werden. Diese Umsetzung der Schriftzeichen in eine »Maschinensprache« bildet eine große Fehlerquelle und ist außerdem mühsam und zeitraubend. Es ist auch bekannt, die Daten gleichzeitig in »Maschinensprache« und in lesbarer Schrift zu drucken, jedoch ist eine solche Einrichtung sehr umfangreich und erfordert großen Aufwand. Andere bekannte Anordnungen arbeiten mit besonderen Hilfsmitteln, z. B. Streifungen, die dazu dienen, jedem Zeichen ein Frequenzmerkmal einzuprägen.

Mit der Erfindung soll eine Einrichtung geschaffen werden, die die unterschiedlichen Schriftzeichen erkennt und diese Schriftzeichen selbsttätig in Maschinensprache umwandelt.

Es ist bekannt, in einer Lesehilfe für Blinde Buchstaben mit unterschiedlichen Eigenschaften in die Form von Punkten, Strichen oder Buchstabenumrissen umzuwandeln, die sich für eine Abtastung eignen. Die Abtastvorrichtung bringt dann die Zeichen in eine Form, die vom Blinden gedeutet, d. h. entweder mit dem Tastsinn oder mit dem Gehör erfaßt werden kann. Diese Vorrichtungen sind jedoch nicht zur Umwandlung von normalen Schriftzeichen in Maschinensprache geeignet.

Es ist ferner bekannt, Schriftzeichen mit einer Rasterung zu versehen, die bei der Abtastung eine Frequenz ergibt, die zur Erkennung des Schriftzeichens ausgewertet werden kann. Das Verfahren ist daran gebunden, daß die Schriftzeichen in einer besonders verbreiteten Rasterform gedruckt werden, und eignet sich nicht zum Erkennen beliebigei normaler Schriftzeichen.

Gemäß der Erfindung ist ein Verfahren zum Er-Verfahren und Einrichtung
zum Erkennen von Schriftzeichen

Anmelder:

General Electric Company,
Schenectady, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. W. Reichet Patentanwalt,
Frankfurt/M., Parkstr. 13

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 6. Mai 1955

Kenneth R. EIdredge, Palo Alto, Calif. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden

kennen von Schriftzeichen dadurch gekennzeichnet, daß gedruckte Schriftzeichen von einem Ablesekopf durch ein schlitzförmiges, quer zu seiner Längsrichtung relativ bewegtes Abtastelement abgetastet werden und daß aus dieser Abtastung ein elektrischer Wellenzug abgeleitet wird, der für jedes Schriftzeichen eine andere charakteristische Wellenform aufweist.
Eine Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens enthält eine Abtastvorrichtung, deren Abtastelement sich schlitzförmig vorzugsweise in Längsausdehnung der abzutastenden Schriftzeichen erstreckt, so daß bei einer translatorischen Relativbewegung zwischen dem Abtastschlitz und dem die Schriftzeichen tragenden Aufzeichnungsträger die Schriftzeichen überstrichen werden und dabei in der Abtastvorrichtung ein Abtastsignal erzeugt wird, das einen nach Maßgabe der von dem abgetasteten Schriftzeichen bedeckten Fläche in seiner Amplitude schwankenden kontinuierlichen Wellenzug darstellt, von dem ein für das abgetastete Schriftzeichen charakteristisches Signal abgeleitet wird. Die Schriftzeichen werden vorzugsweise mit einem Material gedruckt, welches magnetische Eigenheiten aufweist. Ein derartiges Druckmaterial ist z. B.

eine magnetische Druckfarbe. Wenn die mit dem magnetischen Druckmaterial gedruckten Schriftzeichen magnetisiert und dann der Reihe nach unter einem

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Magnetablesekopf hindurchgeführt werden, ist der von dem Ablesekopf für jedes Schriftzeichen erhaltene Wellenzug kennzeichnend für das vom Ablesekopf abgetastete Schriftzeichen. Eine Erkennungsvorrichtung wird dazu verwendet, den Wellenzug zu prüfen und ihn in ein charakteristisches Signal umzuwandeln, das für die anschließende Verwendung in einer automatischen Datenverarbeitungsmaschine geeignet ist. Es sind nachstehend" zwei'-Ausführungen der Erkennungsvorrichtung beschrieben, jedoch sind diese Darstellungen nur als Erläuterung, jedoch nicht als Begrenzung zu werten.

In der einen Ausführung wird das Ausgangssignal des Ablesekopfes über eine Verzögerungsleitung geleitet. Befindet sich der gesamte Wellenzug innerhalb der Verzögerungsleitung, dann wird die Amplitude des Zeichens an verschiedenen markanten Stellen geprüft, wobei die Stellen unter Berücksichtigung der Unterscheidungsmöglichkeiten zwischen den Wellenzügen gewählt sind. Dabei wird die größte Amplitude des Wellenzuges bestimmt. Ein Teil dieser größten Amplitude wird so verwendet, daß eine weitere Verstärkung nur von denjenigen geprüften Amplituden hergestellt wird, welche diesen Teil der größten Amplitude überragen. Da jeder geprüfte Abschnitt in seinem ihm eigenen Kanal erhalten bleibt, erzeugt die letztgenannte Stufe einen Spannungsverlauf, der ähnlich der elektrischen Darstellung einer Binärzahl ist. Diese Binärzahl unterscheidet sich für jede charakteristische Wellenform und ist daher typisch für die 3<j verschiedenen Schriftzeichen. Sie kann unmittelbar dem Eingang der Datenverarbeitungsmaschine zugeführt werden.

Die Magnetisierung der Buchstaben kann dadurch erfolgen, daß ein von Gleichstrom durchflossener Magnetkopf oder ein Dauermagnet verwendet wird. Es ist auch eine »Wechselstrom«-Magnetisierung verwendbar, die beispielsweise mit einem Magnetkopf hergestellt werden kann, dem ein Wechselstrom mit gleichbleibender Amplitude zugeführt wird, wenn die mit magnetischer Druckfarbe gedruckten Buchstaben unter dem Aufdruckkopf hindurchgeführt werden. In diesem letzteren Falle wird die Ausgangsspannung des Ablesekopfes gleichgerichtet und über ein Filter geführt, ehe sie der Verzögerungsleitung zugeführt wird.

Bei einer zweiten Ausführungsform der Erfindung wird zum Magnetisieren der mit einem magnetischen Material gedruckten Buchstaben ein Dauermagnet verwendet. Die Buchstaben werden nacheinander über den Dauermagneten hinweggeführt. Die Buchstaben werden dann unter einem Ablesekopf hindurchgeführt. Das sich ergebende Signal wird verstärkt, begrenzt und einer Verzögerungsleitung zugeführt. Das Vorhandensein oder das Fehlen eines Zeichens an vorbestimmten Punkten dieser Leitung wird dann mittels zweckdienlicher Stromkreise, z. B. von Flip-Flop-Schaltungen, festgestellt. Die Ausgangsspannungen an diesen Flip-Flop-Schaltungen bilden eine Codedarstellung des Buchstabens. Diese Darstellung kann unmittelbar als »Maschinensprache« verwendet oder in eine gewünschte andere Codeform elektrisch umgewandelt werden.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.

Fig. 1 zeigt zur Erläuterung der Erfindung die Zahlen 0 bis 9 und die dazugehörenden charakteristischen Wellenzüge, die erhalten werden, wenn diese mit magnetischem Druckmaterial gedruckten und dann mit Wechselstrom magnetisierten Zahlen in waagerechter Richtung von einem Magnetkopf abgetastet und dann die Signale demoduliert werden;

Fig. 2 ist ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Ausführung;

Fig. 3 ist ein Schaltbild einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, und

Fig. 4 zeigt als Beispiel die Zahlen 0, 1 und 8 sowie die dazugehörenden Wellenzüge, wenn diese mit magnetischem Druckmaterial gedruckten, mit Gleichstrom magnetisierten Zahlen von einem magnetischen Ablesekopf abgetastet werden.

In Fig. 1 sind die Ziffern 0 bis 9 gezeigt. Die an Hand dieser Fig. 1 beschriebenen Lehren gelten gleichzeitig und ebenso gut für Buchstaben. Als magnetisches. Druckmaterial wird beim Drucken der Ziffern eine an sich bekannte magnetisierbare Druckfarbe verwendet. Die Ziffern werden mit Wechselstrom magnetisiert und dann unter einem magnetischen Ablesekopf hindurchgeführt. Es können zwar für die nachstehend beschriebenen Zwecke die üblichen Ziffern verwendet werden, doch ergeben die hier dargestellten Ziffern besonders gut unterscheidbare Wellenzüge bei ihrem Durchgang unter einem magnetischen Ablesekopf. Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, unterscheiden sich die entstehenden Wellenzüge voneinander. Gemäß der Erfindung werden verschiedene Prüfwerte an verschiedenen .Stellen der ermittelten Wellenzüge abgenommen. Diese Prüfwerte werden dann hinsichtlich der durch Abweichungen beim Drucken verursachten Veränderungen in der Gesamtamplitude korrigiert. Diese korrigierten Prüf werte werden dann durch einen Amplitudenmodulator hindurchgeleitet, der einen Spannungsverlauf liefert, der einer binären Codezahl entspricht, welche typisch für den Wellenzug bzw. für eine Ziffer ist, von der der Wellenzug herstammt. Die Lage der Stellen, an denen die Prüfwerte abgenommen werden, kann ebenfalls die Unterscheidbarkeit zwischen den Wellenzügen begünstigen. Zu diesem Zweck wird die Lage der Prüfstellen so gewählt, daß sie sich an den Punkten befinden, an denen die größten Unterschiede zwischen den Wellenzügen zu erwarten sind. Die in den verschiedenen Wellenzügen in Fig. 1 dargestellten lotrechten Linien sollen die besonders günstigen Stellen für diese Prüfpunkte bezeichnen. Man sieht, daß sich an diesen Stellen die Amplituden der Wellenzüge besonders stark unterscheiden.

Bei Anwendung der Wechselstrommagnetisierung ist ein Verfahren erforderlich, das ähnlich der Demodulation eines Radiosignals ist, da in diesem Falle die Ausgangsspannung des magnetischen Ablesekopfes ein Wechselstromzeichen ist, dessen Amplitude gemäß den Veränderungen der magnetischen Aufzeichnung moduliert ist. Der charakteristische Wellenzug kann dann in eine Binärcodezahl umgewandelt werden.

In Fig. 2 ist ein Blockschaltbild gemäß der Erfindung dargestellt. Auf dem Schriftstück 10, das sich auf einer nicht dargestellten Fördervorrichtung bewegt, sind Ziffern aus magnetisierbarer Druckfarbe gedruckt. Diese Ziffern werden unter einer Magnetisierstelle oder magnetischen Schreibstelle hindurchgeführt, die aus einem Schwingungserzeuger 12 und einem Schreibkopf 13 besteht. Dieser Schreibkopf 13 kann ein an sich bekannter Magnetkopf sein. Er wird von einem Schwingungserzeuger erregt, wenn eine

Wechselstrommagnetisierung benutzt wird.. Diese Magnetisierungsart wird hier bevorzugt, da dann das Signal-Rausch-Verhältnis des anschließend ermittelten Signals den günstigeren Wert hat. Die Erfindung arbeitet jedoch auch zufriedenstellend, wenn eine Gleichstrommagnetisierung verwendet wird. Das Schriftstück mit den Schriftzeichen wird auf einer Förderanlage so bewegt, daß die Schriftzeilen der Reihe nach unter der Magnetisierstelle und dann unter der Ablesestelle hindurchlaufen. Die Ablesestelle weist einen üblichen Ablesekopf 14 und einen Verstärker 15 auf. Für jede abzulesende Zeile kann ein Schreibkopf und ein Ablesekopf vorhanden sein. Die richtige Reihenfolge kann durch Staffelung der Stellungen der Köpfe erhalten werden, so daß bei der Bewegung des Papiers der Aufdruck Zeile um Zeile gelesen wird. Die Ausgangsspannungen paralleler Ableseköpfe können beispielsweise auf einem Magnetband gespeichert und dann anschließend in jeder gewünschten Folge abgelesen werden.

Ablesekopf und Schreibkopf sind so aufgestellt, daß ihre Luftspalte sich quer zur Bewegung der darunter hindurchlaufenden Ziffer erstrecken. Die Länge der Magnetspalte soll etwas länger sein als die Größe der darunter hindurchlaufenden Ziffern, so daß eine vollständige Ziffer unter dem Spalt vorbeigeht und nicht nur ein Teil der Ziffer. Das Ablesen kann derart erfolgen, daß ein geeigneter Anstellwinkel zwischen den abzulesenden Ziffern und dem Spalt des Ablesekopfes verwendet wird, vorausgesetzt, daß der übrige Teil der Erkennungsvorrichtung so ausgebildet ist, daß der bei diesem Anstellwinkel sich ergebende charakteristische Wellenzug erkannt werden kann. Wenn dieser Anstellwinkel einmal gewählt worden ist, dann ist es zweckmäßig, Änderungen dieses Winkels mittels an sich bekannter Vorrichtungen durch Ausrichten der Papierbahnen zu verhindern oder Marken zu verwenden, die die Einstellung des Schriftstückes auf den gewünschten Anstellwinkel bewirken.

In jedem Falle wird beim Vorbeigang einer Ziffer unter dem Ablesekopf in der Ausgangsspule in an sich bekannter Weise eine Spannung induziert, die von der Änderung des Kraftlinienflusses bei der Bewegung der Ziffer unter dem Ablesekopf abhängt. Die Spannung ist etwa proportional der Höhe des magnetisierten Materials der Ziffer, das sich unter dem Luftspalt befindet, und ist auch proportional der Stärke der Magnetisierung durch den Schreibkopf 13. Das entstehende Ausgangssignal ist ein moduliertes Trägersignal, dessen Trägerfrequenz durch den Schwingungserzeuger 12 gegeben ist. Die Trägerschwingung ist in der Amplitude durch die Intensitätsänderung der durch die Schriftzeichenform bedingten magnetischen Einwirkung moduliert. Die Ausgangsspannung des Ablesekopfes wird vom Verstärker 15 verstärkt und wird dann einem Vollweggleichrichter 16 zugeführt. Die Ausgangsspannung des Gleichrichters 16 wird dann an einem Kathodenverstärker 18 und einem anschließenden Tiefpaßfilter 20 zugeführt. Die Ausgangsspannung des Filters 20 ist das modulierende Signal, dessen Träger unterdrückt ist. Das Signal hat einen Verlauf, der beispielsweise dem in Fig. 1 dargestellten Wellenzug entspricht. Der Wellenzug hat eine Form, die von der Ziffer bestimmt wird, die unter dem Ablesekopf hindurchgegangen ist.

Die Ausgangsspannung des Filters wird dann einer Verzögerungsleitung 22 zugeführt. Die Verzögerungsleitung kann in an sich· bekannter Weise so ausgeführt sein, daß sie das gesamte Signal verzögert, es jedoch in seiner Wellenform nicht verändert. Als Verzögerungsleitung kann z. B. eine Magnettrommel 5 oder ein endloses Magnetband dienen. Das Signal kann auch in einer an sich bekannten Speicherröhre gespeichert werden. Die Verzögerungsleitung hat eine so große Zeitverzögerung, daß das gesamte Signal von der Leitung aufgenommen werden kann. An

ίο einer Anzahl von Abgriffstellen längs der Verzögerungsleitung wird die Amplitude des an dieser Stelle vorhandenen Signals abgegriffen. Zweckdienliche Abgriff stellen, die sich für alle Ziffern an derselben Stelle befinden, sind bei den Wellenzügen der Fig. 1 angedeutet. Bei der Magnet- oder Röhrenspeicherung kann der Abgriff an den verschiedenen Stellen in wiederholter Folge vorgenommen und so schnell ausgeführt werden, daß er hinsichtlich des anschließenden Arbeitens des Stromkreises im wesentlichen als gleichzeitig gelten kann. Jede Abgriffstelle ist mit einem der Kathodenverstärker 24 α bis 24/ verbunden, die als Trennstufe dienen. Es sind sechs Abgriffstellen dargestellt. Es können erforderlichenfalls auch mehr oder weniger Abgriffstellen vorhanden sein. Die Ausgangsspannungen der Kathodenverstärker 24a bis 24/ werden anschließenden zugehörigen Dioden 26a bis 26/ und den Eingängen von zugehörigen Differenzverstärkern 28 a bis 28/ zugeführt. Der Differenzverstärker ist ein an sich bekannter Ver-

3Q stärker, der den Überschuß des.Eingangssignäls über eine Bezugsspannung verstärkt. Alle Dioden sind mit der einen Elektrode gemeinsam mit einem Kathodenverstärker 27 verbunden. Bei dieser Anordnung hat das dem Kathodenverstärker 27 zugeführte Signal die höchste Signalamplitude, die in der Verzögerungsleitung festgestellt worden ist. Die Ausgangsspannung dieses Kathodenverstärkers 27 wird der einen Seite von sechs Vorspannungspotentiometern 30 a bis 30/ zugeführt. Ein zweiter Kathodenverstärker 29, eine sogenannte Gegenkopplungsstufe, ist mit der anderen Seite der sechs Vorspannungspotentiometer verbunden. Der Kathodenverstärker 29 hat eine solche Vorspannung, daß er sich in demselben Ruhezustand befindet wie der Kathodenverstärker 27, solange kein Signal zur Einwirkung gebracht wird. Der Kathodenverstärker 29 dient als Rückleitung für die Vorspannungspotentiometer. Die verstellbaren Kontakte der Vorspannungspotentiometer sind je mit einem Differenzverstärker verbunden, um die erforderliche Bezugsspannung zuzuführen. Bei dieser Anordnung dienen die Potentiometer zur Einstellung des Pegels der veränderlichen Signale für die Differenzverstärker, ohne daß sie den Gleichspannungswert beeinflussen. Die Ausgangsspannung des Kathodenverstärkers 27 wird mit HiKe der Spannungsteiler 30 a bis 30/ geteilt, ein bestimmter Teil dieser Ausgangsspannung, der als Bezugsspannung dient, gelangt zu den Differenzverstärkern. Der Kathodenverstärker 27 führt also den Differenzverstärkern eine dynamische Bezugsspannung zu. Nur ein über diese Bezugsspannung hinausgehendes Signal wird von den zugehörigen Differenzverstärkern verstärkt. Die Differenzverstärker 28 α bis 28/ erzeugen je eine Ausgangsspannung also nur dann, wenn das von den zugehörigen Ka-

G5 thodenverstärkem 24 a bis 24/ aufgenommene Signal einen bestimmten Bruchteil der über den Kathodenverstärker 27 und die Potentiometer 30 a bis 30/ erhaltenen Bezugsspannung überschreitet.

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Die Ausgangsspannungen* der Differenzverstärker werden auf die UND-Schaltungen 32 a bis 32/ übertragen, die nur dann ein Ausgangssignal abgeben, wenn gleichzeitig zwei Eingangsspannungen vorhanden sind. Die zweite erforderliche Eingangsspannung wird von der Verzögerungsleitung über eine als Taktgeber arbeitende Zwischenvorrichtung abgeleitet.

Außer den sechs Signalen, die von den Ausgangsspannungen der Differentialverstärker gebildet werden und die einen bestimmten Wert haben, wenn die direkt von den Kathodenverstärkern 24 a bis 24/ stammenden Signale den Wert der Signale überschreiten, die von den Potentiometern eingestellt sind, oder einen anderen bestimmten Wert, wenn diese Signale den von den Potentiometern dargestellten Wert nicht überschreiten, werden noch zwei weitere Signale von zwei der sechs Abgriffstellen abgeleitet. Diese Signale können als »Zeichen-vorhanden«- Signale bezeichnet werden. Diese beiden Abgriffstellen sind mit den beiden übersteuerten Verstärkern 34 bzw. 36 verbunden. Dies sind Verstärker, welche die Vorderkanten und Hinterkanten aller Wellenformen verstärken. Diese Verstärker werden zum Antrieb zweier Schmitt-Trigger-Schaltungen 38, 40 verwendet. Diese Schaltungen sind an sich bekannte Kippschaltungen, die von einem ersten stabilen Zustand in einen zweiten stabilen Zustand gebracht werden, wenn die Eingangsspannung einen voreingestellten Spannungswert überschreitet. Die Ausgangsspannungen der Schmitt-Trigger-Schaltungen werden an die UND-Schaltungen 42, 44 gelegt. Diese UND-Schaltungen 42, 44 sind den UND-Schaltungen 32 a bis 32/ ähnlich und erfordern wie diese zwei Eingangsspannungen. Infolgedessen werden acht Signale auf die acht UND-Schaltungen zur Einwirkung gebracht. Diese acht Signale bilden ein kennzeichnendes Spannungsdiagramm für jeden Wellenzug in der Verzögerungsleitung.

Die acht UND-Schaltungen werden zu gleicher Zeit für ein Prüfintervall geöffnet. Wenn die Vorderflanke eines Signals das Ende der Verzögerungsleitung erreicht und dadurch anzeigt, daß das gesamte Signal in dieser Verzögerungsleitung enthalten ist, wird einem übersteuerten Verstärker 43 ein Signal zugeführt. Die Ausgangsspannung dieses Verstärkers wird dazu verwendet, eine weitere Schmitt-Trigger-Schaltung 46 zu steuern. Der Ausgangsimpuls der Schaltung 46 wird von der Differenzierschaltung 48 differenziert. Die Ausgangsspannung dieser Schaltung 48 wird von dem Verstärker 50 verstärkt. Diese Verstärkung wird dann verwendet, um einen monostabilen Multivibrator 52 in seinen unstabilen Zustand überzuführen. Die Zeit, während der diese Schaltung in ihrem unstabilen Zustand verbleibt, hängt von den Zeitkonstanten ab. Die Ausgangsspannung des Multivibrators dient als zweite Eingangsspannung für alle UND-Schaltungen 32 a bis 32/, 42 und 44. Alle diese UND-Schaltungen können dann die Spannungen weiterleiten, die von den Differenzverstärkern und den Schmitt-Trigger-Schaltungen in der Zeit aufgenommen worden sind, in der der Multivibrator in seinem unstabilen Zustand verbleibt. Die Ausgangsspannungen der UND-Schaltungen werden den zugehörigen Verstärkern 54 a bis 54 A zugeführt. Diese Verstärker bringen alle an sie angelegten Eingangssignale in eine bessere Rechteckform. Ihre Ausgangsspannungen werden den nachfolgenden Kathodenverstärkern 56 a bis 56 h zugeführt. Diese Kathodenverstärker dienen zur Entkopplung und Impedanzänderung. Ihre Ausgänge sind an die Auswertungsvorachtungen angeschlossen.

Die Ausgangsspannungen der Kathodenverstärker 56α bis 56 h stellen ein Spannungsdiagramm dar, das eine achtstellige Binärcodedarstellung der unter dem Magnetablesekopf hindurchgehenden Ziffer ist. Der Code ist ein Binärcode, da er ein Zeichen durch Vorhandensein oder Abwesenheit einer Spannung kennzeichnet. Für die in Fig. 1 dargestellten Ziffern wird der folgende Binärcode und das folgende Spannungsdiagramm erhalten:

	A	B	C	D	E	F	(E)	(F)
1	O	1	1	O	O	O	O	O
2	1	1	1	1	O	O	1	O
3	1	1	O	O	O	O	1	1
4	O	1	1	O	O	O	T-I	1
5	1	1	O	1	1	O	1	1
6	1	O	O	1	1	O	1	O
7	O	O	1	1	O	O	1	1
8	1	1	O	O	1	1	1	1
9	1	1	O	O	1	O	1	O
O	1	O	O	O	O	1	1	1

Die Buchstaben A bis F entsprechen den Buchstaben, die an den Abgriffstellen der Verzögerungsleitung angegeben sind. Eine »Eins« zeigt das Vorhandensein eines Spannungsimpulses an, und die Spalten (E) und (F) stellen die »Zeichen-vorhanden«- Signale für jede Ziffer dar. Eine »Null« zeigt das Fehlen eines Spannungsimpulses an. Die Ausgangsspannungen werden an eine Auswertungsvorrichtung gelegt, die ein Codeumwandler oder eine Speichervorrichtung oder eine anschließende Sortiervorrichtung sein kann, die auf das Schriftstück einwirkt, von dem eine Angabe abgelesen worden ist.

Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform. Bei dieser Ausführung wird eine Gleichstrommagnetisierung der gedruckten Ziffern verwendet. Die Magnetisierstelle kann daher einen Dauermagneten 70 enthalten. Der Aufzeichnungsträger, z. B. ein Papier, wird in der Nähe dieses Magneten vorbeigeführt. Das Papier läuft dann unter einem Ablesekopf 72 im wesentlichen in der gleichen Weise vorbei, wie dies bereits beschrieben worden ist. Das dort erzeugte Signal wird einem Verstärker 74 zugeführt. Die Ausgangsspannung des Verstärkers wird dann einem Integrator 76 und einem Amplitudenbegrenzer 78 zugeführt.

Fig. 4 stellt einige Wellenzüge OA, IA bzw. 8A dar, die beim Abtasten beispielsweise der Ziffern 0, 1 und 8 erhalten werden. OB, IB und SB stellen die Wellenzüge nach der Verstärkung und Begrenzung dar. Diese Wellenzüge haben die gleiche Zeitskala. Das ursprünglich erzeugte Signal wird also in ein Signal umgewandelt, das aus einer Reihe von positiven und negativen Impulsen besteht, die für jeden Buchstaben charakteristisch sind. Diese Wellenzüge unterscheiden sich deutlich voneinander. Die Aüsgangsspannung des Amplitudenbegrenzers 78 wird einer Verzögerungsleitung 80 zugeführt, die von der Art sein kann, wie sie in Verbindung mit Fig. 2 beschrieben wurde. An den verschiedenen Abgriffstellen der Verzögerungsleitung wird geprüft, ob eine Spannung vorhanden ist oder nicht. Flip-Flop-Schaltungen 84 A

und 84 ß stellen das Vorhandensein oder das Fehlen einer positiven Spannung oder einer negativen Spannung an jedem Abgriffpunkt über einzelne getrennte Tore 82A und 82B fest. Die Flip-Flop-Schaltungen 84 A sprechen auf positive Spannungen, die Flip-Flop-Schaltungen 84 B auf negative Spannungen an. Infolgedessen werden sie entsprechend der Form des Wellenzuges, der in der Verzögerungsleitung vorhanden ist, betätigt. Das Spannungsdiagramm, das an den Ausgängen der Flip-Flop-Schaltungen erzeugt wird, stellt in Maschinensprache die Ziffer dar, die vom Ablesekopf abgelesen worden ist. Die Ausgangsspannungen aller Flip-Flop-Schaltungen werden an die anschließende Code-Umwandlungsvorrichtung oder Auswertungsvorrichtung in der oben beschriebenen Weise angelegt.

Zum Leitendmachen der UND-Schaltungen 82 A, 82 B wird die Ausgangsspannung des Integrators 76, deren Form dem Wellenzug gleicht, der nach der Demodulation eines Signals bei einem mit Wechselstrom magnetisierten Schriftzeichen erhalten wird, einem Amplitudenbegrenzer 90 zugeführt. Dieser Amplitudenbegrenzer 90 schneidet das Signal derart ab, daß es im wesentlichen Rechteckform aufweist und eine Dauer hat, die auf die Verzögerungsleitung 80 abgestimmt ist. Die Ausgangsspannung des Amplitudenbegrenzers 90 wird einer Verzögerungsleitung 92 zugeleitet. Diese Verzögerungsleitung gleicht der anderen Verzögerungsleitung und bewirkt dieselbe Verzögerung. Wenn die Vorderflanke des Signals das Ende der Verzögerungsleitung oder irgendeinen gewünschten Punkt in der Leitung erreicht, wie dies von den Zeitkonstanten des Stromkreises vorgeschrieben wird, wird ein Taktgebergenerator 94 betätigt, der ein Signal erzeugt, das die UND-Schaltungen 82 Λ, 82 B öffnet, damit das Signal in der Verzögerungsleitung 80 geprüft werden kann. Der Taktgebergenerator 94 kann ähnlich ausgebildet sein, wie in Fig. 2. Die Ausgangsspannung der Verzögerungsleitung 92 wird auch auf einen Rückstellimpulsgenerator 96 zur Einwirkung gebracht. Dieser erzeugt einen Impuls, der alle Flip-Flop-Schaltungen auf die Ausgangsstellung zurückführt. Dieser Rückstellgenerator 96 wird von dem Ende des Signals betätigt, das die Verzögerungsleitung verläßt. Dies kann in bekannter Weise z. B. dadurch bewerkstelligt werden, daß der erwähnte Taktgeberkreis verwendet wird, daß jedoch hinter der Differenzierschaltung ein Gleichrichter eingeschaltet ist, der so gepolt ist, daß eine Ausgangsspannung nur bei einem negativ verlaufenden Impuls entsteht. Ein solcher tritt an der differenzierten Rückflanke des Signals der Schmitt-Trigger-Schaltung auf, wenn die Spannung der Verzögerungsleitung zu fallen beginnt. Nachdem ein Schriftzeichen abgetastet worden ist, werden die Flip-Flop-Schaltungen auf diese Weise zurückgesetzt, so daß sie sich in Bereitschaftsstellung für das nächste Schriftzeichen befinden.

Bei dieser Anordnung erfolgt die Abtastung und der Vorbeigang der Schriftzeichen nur einmal, so daß also das Abtastverfahren vereinfacht wird.

Auch andere Arten von Erkennungs- und Unterscheidungsvorrichtungen für die die Schriftzeichen darstellenden Wellenzüge können gemäß der Erfindung verwendet werden. Beispielsweise können Braunsche Röhren mit entsprechenden Blenden verwendet werden, die von lichtempfindlichen Zellen überwacht werden, um auf diese Weise die Blende festzustellen, welche keine Ausgangsspannung liefert. Auch andere im Bereich der Erfindung liegende Änderungen können vorgenommen werden. Beispielsweise kann mehr als ein Magnetkopf verwendet werden, um die Schriftzeichen von verschiedenen Richtungen her abzutasten, wobei jede Abtastung einen unterschiedlichen kennzeichnenden Wellenzug für das Schriftzeichen ergibt, so daß diese kreuzweise erfolgende Prüfung die Identifizierung erleichtert.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zum Erkennen von Schriftzeichen, dadurch gekennzeichnet, daß gedruckte Schriftzeichen von einem Ablesekopf durch ein schlitzförmiges, quer zu seiner Längsrichtung relativ bewegtes Abtastelement abgetastet werden und daß aus dieser Abtastung ein elektrischer Wellenzug abgeleitet wird, der für jedes Schriftzeichen eine andere charakteristische Wellenform aufweist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplituden des Wellenzuges, die unterhalb eines vorbestimmten positiven bzw. negativen Grenzwertes der Amplitude liegen, unterdrückt werden, um einen Wellenzug zu erhalten, der im wesentlichen rechteckförmig verläuft.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vom höchsten Amplitudenwert des einem Schriftzeichen entsprechenden Wellenzuges eine Bezugsspannung abgeleitet wird und daß die Verteilung der Amplitudenwerte im Wellenzug, die diese Bezugsspannung überschreiten, zur Ableitung von für das Schriftzeichen charakteristischen Signalen verwendet wird.

4. Einrichtung zum Erkennen von Schriftzeichen nach dem Verfahren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zu erkennenden Schriftzeichen mit einer Abtastvorrichtung abgetastet werden, deren Abtastelement sich schlitzförmig in Längsausdehnung der abzutastenden Schriftzeichen erstreckt, so daß bei einer translatorischen Relativbewegung zwischen dem Abtastschlitz und dem die Schriftzeichen tragenden Aufzeichnungsträger die Schriftzeichen überstrichen werden und dabei in der Abtastvorrichtung ein Abtastsignal erzeugt wird, das einen nach Maßgabe der von dem abgetasteten Schriftzeichen bedeckten Fläche in seiner Amplitude schwankenden kontinuierlichen Wellenzug darstellt, von dem ein für das abgetastete Schriftzeichen charakteristisches Signal abgeleitet wird.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schriftzeichen aus einem magnetisierbaren, sich von dem Träger auch visuell unterscheidenden Material, z. B. aus magnetischer Druckfarbe, bestehen und die Abtastvorrichtung einen Magnetkopf aufweist, dessen Spalt den Abtastschlitz bildet.

6. Einrichtung nach Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Magnetisierungsvorrichtung vorgesehen ist, die im wesentlichen die gesamte Fläche der Schriftzeichen einem Magnetisierungsfeld aussetzt.

7. Einrichtung nach Ansprüchen 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Spaltes größer ist als die Höhe der Schriftzeichen.

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8. Einrichtung nach Ansprüchen 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Ableitung der charakteristischen Signale aus den Schriftzeichen eine Erkennungsschaltung enthält, welche die den Schriftzeichen entsprechenden Wellenzüge untersucht.

9. Einrichtung nach Ansprüchen 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß am Ausgang der Erkennungsschaltung die abgetasteten Schriftzeichen in einer codierten Form, vorzugsweise in Binärform dargestellt werden, indem an den Ausgangsleitungen der Erkennungsschaltung entsprechende Signale auftreten.

10. Einrichtung nach Ansprüchen 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Erkennungsschaltung einen Vergleichsstromkreis enthält, der die Amplitudenwerte des Wellenzuges an vorbestimmten Abgriffstellen mit einer vom Wert der maximalen Amplitude des Wellenzuges abgeleiteten Bezugsspannung vergleicht.

11. Einrichtung nach Ansprüchen 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Erkennungsschaltung eine Verzögerungsleitung mit Abgriffstellen enthält, an denen die Amplitudenwerte des Wellenzuges untersucht werden.

12. Einrichtung nach Ansprüchen 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die größte Amplitude des Wellenzuges in der Verzögerungsleitung festgestellt wird und daß an jede Abgriffstelle eine Differenzschaltung angeschlossen ist, die nur dann eine Ausgangsspannung abgibt, wenn der Wellenzug an der Abgriffstelle die von der größten Amplitude des Wellenzuges abgeleitete Bezugsspannung überschreitet.

13. Einrichtung nach Ansprüchen 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Erkennungsschaltung einen Wellenzug liefert, der aus einer Folge von positiven und negativen Impulsen besteht.

14. Einrichtung nach Ansprüchen 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Erkennungsschaltung mehrere Flip-Flop-Schaltungen aufweist, die über mehrere UND-Schaltungen mit den verschiedenen Abgriffstellen der Verzögerungsleitung verbunden sind, und daß eine Vorrichtung die UND-Schaltungen öffnet, wenn ein Wellenzug innerhalb der Verzögerungsleitung vorhanden ist, und daß eine andere Vorrichtung die Flip-Flop-Schaltung zurückstellt, wenn ein Wellenzug die Verzögerungsleitung verlassen hat.

15. Einrichtung nach Ansprüchen 4 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Öffnen der UND-Schaltungen einen Spannungsteiler enthält, der die Ausgangsspannung des Ablesekopfes teilt, daß eine Vorrichtung vorgesehen ist, welche die Ausgangsspannung des Ablesekopfes in einen rechteckförmigen Impuls umformt, der im wesentlichen die gleiche Dauer wie der Signalwellenzug aufweist, daß eine zweite Verzögerungsleitung vorgesehen ist, an die die Ausgangsspannung dieser Vorrichtung angelegt wird und welche dieselbe Verzögerung bewirkt wie die erste Verzögerungsleitung, in die der Signalwellenzug eingeführt wird, daß eine Vorrichtung vorgesehen ist, die auf den rechteckförmigen Impuls anspricht, wenn er sich völlig in der zweiten Verzögerungsleitung befindet, um die UND-Schaltungen zu öffnen, und daß eine weitere Vorrichtung auf den die zweite Verzögerungsleitung verlassenden, rechteckigen Impuls anspricht, um die Flip-Flop-Schaltung wieder zurückzustellen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 708 641, 708 642,
924486, 953 474;

britische Patentschriften Nr. 639 052, 724 993;
Electronics, 1955, Mai, S. 134 bis 138.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen