DE2455973B2 - Zeichenlesevorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zeichenlesevorrichtung mit lichtleitenden Elementen zum optischen Abtasten der zu lesenden Zeichen und zum Erzeugen eines resultierenden durch einen Verstärker verstärkten Videosignals, mit einem ersten und einem zweiten mit dem Verstärker verbundenen Speicher zum Speichern des positiven bzw. negativen Spitzenwerts des Videosignals, wobei der eine Spitzenwert dem hellen Untergrund und der andere Spitzenwert den dunklen Teilen des zu lesenden Zeichens entspricht, einer mit dem ersten und dem zweiten Speicher verbundenen Schwellenwertschaltung für einen Schwellenwert zwischen dem positiven und dem negativen Spitzenwert, und mit einer Einrichtung zum Vergleichen des verstärkten Videosignals mit dem Schwellenwert, welche ein digitiertes Ausgangssignal mit einem ersten Wert erzeugt, wenn das verstärkte Videosignal positiver als der Schwellenwert ist, und ein digitiertes Ausgangssignal mit einem zweiten Wert erzeugt, wenn das verstärkte Videosignal negativer als der Schwellenwert ist.

Es ist eine Quantisierungsschaltung für Zeichenerkennungsanlagen der eingangs genannten Art bekannt (DT-OS 20 19 519), welche eine Kontraststabilisierungsschaltung aufweist. Ändert sich bei einer abzutastenden Vorlage der Untergrund oder ändert sich der Untergrund aufeinanderfolgend abzutastender Vorlagen, so muß mit Hilfe der Kontraststabilisierungsschaltung die Zeichenerkennung von Hand nachgestellt werden. Entsprechend ist die Stabilisierung von Kontrastschwankungen von der Geschicklichkeit der Bedienungsperson abhängig, so daß mit einer verhältnismäßig hohen Fehlerwahrscheinlichkeit bei der Zeichenerkennung zu rechnen ist.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Zeichenlesevorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, durch welche Änderungen im Untergrund einer abzutastenden Vorlage oder Änderungen im Untergrund aufeinanderfolgend abzutastender VorlagerTäüsgeglichen werden.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Ausgang des Speichers für den dem hellen Untergrund entsprechenden Spitzenwert mit dem Eingang einer negativen Rükkopplungsschaltung verbunden ist,_deren

ίο Ausgang mit einem Steuereingang des Verstärkers verbunden ist.

Durch die Zeichenlesevorrichtung gemäß der Erfindung entfällt die unsichere Handnachstellung bei der Abtastung von Zeichen bzw. Vorlagen. Statt dessen findet beim Einsatz der Zeichenlesevorrichtung gemäß der Erfindung eine selbsttätige Kompensation von Helligkeitsunterschieden im Untergrund von einer Vorlage bzw. aufeinanderfolgend abzutastenden Vorlagen statt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

F i g. 1 ist ein Blockdiagramm einer Zeichenlesevorrichtung gemäß der Erfindung.

Fig.2 eine Darstellung der zeitlichen Beziehung der Steuersignale für den Videoverstärker und -digitizer.

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm einer Zeichenlesevorrichtung. Der in F i g. 1 dargestellte Buchstabe 5 stellt ein abzutastendes oder zu lesendes Zeichen dar. Hierzu wird das Zeichen in Richtung eines Pfeiles 11 mittels einer nicht dargestellten Transportvorrichtung bewegt. Es wird lediglich ein schmaler Bereich des Zeichens abgetastet, wenn dieses an einem Fenster 12 einer Abtastoptik vorbeigeht, wobei das Zeichen annähernd 40mal in senkrechter Richtung abgetastet worden ist, wenn es einmal hinter dem Fenster 12 vorbeigegangen ist. Der hinter dem Fenster 12 befindliche Teil des Zeichens wird mittels rohrförmiger Lampen 13 und 14 und mittels diesen Lampen zugeordneter Linsen 15 und 16 beleuchtet.

Eine Datensammellinse 17 ist so angeordnet, daß der hinter dem Fenster 12 befindliche Teil des Zeichens auf eine Photodiodenanordnung 18 fokussiert wird, welche etwa vierundsechzig Photodioden in einer Linie und mit einem Mittenabstand von 0,127 mm umfaßt und ein Videosignal erzeugt, welches der Hell-Dunkel-Verteilung des Zeichens hinter dem Fenster 12 entspricht.

Jeder Abtastzyklus der Photodiodenanordnung 18 wird durch einen Startimpuls eingeleitet, der von einer Startimpulsquelle 21 über eine Leitung 22 an die Photodiodenanordnung 18 angelegt wird. Der Abtastvorgang selbst wird durch zwei Zeitgebersignale durchgeführt, die von einer ersten Zeitgebersignalquelle 23 und einer zweiten Zeitgebersignalquelle 24 über Leitungen 25 bzw. 26 an die Photodiodenanordnung 18 angelegt werden. Die genannten Signale sind in F i g. 2 in ihrem zeitlichen Verlauf dargestellt und dort mit 161, 162 und 163 bezeichnet. Jedes Zeitgebersignal hat zweiunddreißig Perioden pro Abtastzyklus, wobei das erste Zeitgebersignal gegenüber dem zweiten Zeitgebersignal um 180° versetzt ist. Zusammengenommen haben die beiden Zeitgebersignale vierundsechzig positiv ansteigende Teile, die dazu dienen, die vierundsechzig Photodioden der Photodiodenanordnung 18 aufeinanderfolgend abzutasten.

Das Videosignal der Photodiodenanordnung 18 wird über eine Leitung 30 an einen Videovorverstärker 31 angelegt. Das Startsignal und die beiden Zeitgebersignale werden über ein Kompensationsnetzwerk an den

Videovorverstärker 31 angelegt, so daß das Videosignal frei von Störungen durch die Steuersignale ist.

Das Ausgangssignal des Videoverstärkers 31 wird an einen Verstärker 32 angelegt, der einen Filter enthält. Das Videosignal wird durch die Verstärker 31 und 32 auf λ das Zweihundertfache verstärkt. Der Filter des Verstärkers 32 ist ein Tiefpaßfilter, der beispielsweise eine obere Abschneidfrequenz von 500 kHz hat.

Das verstärkte Videosignal am Ausgang des Verstärkers 32 wird an zwei Speicher 33 und 34 angelegt. Der Speicher 33 speichert den positiven Spitzenwert des verstärkten Videosignals, welcher dem weißen Untergrund entspricht, auf welchem sich das abzutastende Zeichen befindet, daher wird der Speicher 33 als Weiß-Speicher bezeichnet.

Der Speicher 34 speichert den negativen Spitzenwert des verstärkten Videosignals, welcher dem schwarzen Anteil des abzutastenden Zeichens entspricht. Demgemäß wird der Speicher 34 als Schwarz-Speicher bezeichnet.

Die in den Speichern 33 und 34 gespeicherten Spitzenwerte werden an einen Spannungsteiler angelegt, der aus Widerständen 35 und 36 gebildet ist, und an dessen Mittenanzapfung eine Schwellenspannung als Schwellenwert abgegriffen werden kann, die über einen Verstärker 37 an eine Vergleichseinrichtung 38 angelegt wird, an deren anderen Eingang das Videosignal vom Verstärker 32 angelegt wird. Das Ausgangssignal der Vergleichseinrichtung 38 ist ein digitiertes Videosignal, welches, wenn das verstärkte analoge Videosignal vom Verstärker 32 größer als der Schwellenwert ist, einen bestimmten ersten Wert, und, wenn das verstärkte analoge Videosignal vom Verstärker 32 kleiner als der Schwellenwert ist, einen bestimmten zweiten Wert hat.

Beim Gegenstand der Erfindung ist eine negative Rückkopplungsschaltung 39 zwischen dem Weiß-Speicher 33 und dem Verstärker 32 vorgesehen. Die Riickkopplungssehaltung weist eine automatische Pegelsteuerung auf. Beispielsweise wird etwa ein Zehntel des Spitzenwertes des Weiß-Speichers 33 negativ zum Verstärker 32 rückgekoppelt, so daß auf diese Weise eine Stabilisierung erreicht wird.

Es "sind Vorkehrungen getroffen, um den Schwarz-Speicher 34 periodisch durch ein Entladesignal zu entladen, dessen Verlauf in Fig.2 dargestellt und mit 164 bezeichnet ist. Das Entladesignal wird über eine Leitung 40 an den Schwarz-Speicher 34 angelegt.

Der Einfluß des Entladesignals auf den im Schwarz-Speicher 34 gespeicherten Spitzenwert ist viel kleiner als der eines negativen Spitzenwertes des verstärkten Videosignals, wenn sich ein Zeichen hinter dem Abtastfenster 12 befindet. Während der Zwischenräume zwischen abzutastenden Zeichen haben Entladesignale eine kumulative Wirkung, so daß der Schwarz-Speicher 34 entleert wird. Als Ergebnis wird der Schwarz-Speicher 34 durch den ersten negativen Spitzenwert des verstärkten Videosignals entsprechend dem ersten schwarzen Teil des nächsten abgetasteten Zeichens wirksam rückgestellt.

. Der Verstärker 37 ist mit einer Einrichtung zur Begrenzung des Schwellenwertes auf einen vorbestimmten maximalen Wert versehen. Wenn beispielsweise der positive Spitzenwert +5 V und der negative Spitzenwert —7 V beträgt, kann der Schwellenwert auf + 3 V begrenzt sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Zeichenlesevorrichtung mit lichtleitenden Elementen zum optischen Abtasten der zu lesenden Zeichen und zum Erzeugen eines resultierenden durch einen Verstärker verstärkten Videosignals, mit einem ersten und einem zweiten mit dem Verstärker verbundenen Speicher zum Speichern des positiven bzw. negativen Spitzenwerts des Videosignals, wobei der eine Spitzenwert dem hellen Untergrund und der andere Spitzenwert den dunklen Teilen des zu lesenden Zeichens entspricht, einer mit dem ersten und dem zweiten Speicher verbundenen Schwellenwertschaltung für einen Schwellenwert zwischen dem positiven und dem negativen Spitzenwert, und mit einer Einrichtung zum Vergleichen des verstärkten Videosignals mit dem Schwellenwert, welche ein digitiertes Ausgangssignal mit einem ersten Wert erzeugt, wenn das verstärkte Videosignal positiver als der Schwellenwert ist, und ein digitiertes Ausgangssignal mit einem zweiten Wert erzeugt, wenn das verstärkte Videosignal negativer als der Schwellenwert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Speichers (33) für den dem hellen Untergrund entsprechenden Spitzenwert mit dem Eingang einer negativen Rückkopplungsschaltung (39) verbunden ist, deren Ausgang mit einem Steuereingang des Verstärkers (32) verbunden ist.