Устройство для распознавания знаков

(22) Заявлеко 23,09.75 (21) 2174174/18-24 51) М. Кл заявки06 К 9/О с присоедине Приоритет Геаударотвенный омнтет Совета Мнннотров СССР оо делам нэобретеннй н отнритнй(43) Опубликовано 15.09.78,Бюллетень М 3 (46) Дата опубликования описания 04,08,7 И. Веручко, В. И. Лаэаретин, Ю. Б. Садомов, Л. М. Хохл и А. П. Шевяков 2) Авторы изобретения Государственное союзное конструкторско-техно бюро по проектированию счетных маАСПОЗНАВАН Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и предназначено для использования в системах автоматического считывания знаковой информации.Известные устройства для распознавания знаков 1) не отличаются повышенными быстродействием и надежностью работы, так как нуждаются в предварительном масштабном и позиционном приведении распознаваемых символов.Наиболее близким к данному изобретению техническим решением является устройство дан распоэнаааннн знаков 21, содержащее последовательно соединенные блоки сканирования и кодирования и пер вый блок регистров сдвига, и включенные последовательно элемент И, счетчик адреса и блок памяти, подключенный одним выходом к первому входу блока анализа знаков, а другим - к первому входу элемен та И, счетчики пересечений, регистр выравнивания кодов, блок ключей и второй блок регистров сдвига. Недостатком такого устройства является большая чувствиельность к масштабу, наклону и смещеню символов, что снижает его надежностьбыстродействие.Для повышения надежности и быстродействия предлагаемое устройство содер жит блок выделения строк и блок индикации.осей знаков, входы которых подключены к первому блоку регистров сдвига, втв О ходы блока выделения строк соединены совходами счетчиков пересечений и первыми входами блока ключей, а выходы блока твтдикации осей знаков через второй блок регистров сдвига соединены со вторыми вхэ дами блока ключей, выходы которого ивыходы счетчиков пересечений через регистр выравнивания кодов соединены с другим входом блока анализа знаков, выход которого подключен к другому входу элемента И и суммирующему входу счетчика адреса, а третий выход блока памяти соединен с управляющим входом блокавыделения строк,На чертеже представлена блок-схема 23 предлагаемого устройства.Устройство содержит бпок 1 сканирования, блок 2 кодирования, первый блок3 регистров сдвига, бпок 4 индикацииосей знаков, второй бпок 5 регистровсдвига, блок 6 ключей, блок 7 выделениястрок, счетчики пересечений 8, регистр 59 выравнивания кодов, блок 10 анализазнаков, блок 11 памяти, счетчик 12 адреса и элемент И 13,Вход блока 1 сканирования явпяетсявходом устройства распознавания, а выход 1 Осоединен со входом блока 2 кодирования.Выход первого бпока 3 регистров сдвигасоединен со входами блока 4 индикацииосей знаков и бпока 7 выделения строк,а также со своим входом, к которому кро 15ме того, подсоединен выход,бпока 2 кодирования. Выход бпока 4 индикации осейзнаков соединен со входом второго блока5 регистров сдвига, к которому подсоединен также его выход. Выход бпока 7 вы Одепения строк соединен со входом счетчика пересечений 8 и с первыми входами бло-:ка 6 кпючей, вторые входы которого соединены с выходом второго блока 5 регистров сдвига, Выходы блока 6 ключейи счетчиков пересечений 8 соединены через регистр 9 выравнивания кодов с одним из выходов блока 10 анапиза знаков,второй вход которого соединен с однимиз выходов блока 11 памяти, Выходы бпо-ЗОка 10 анализа знаков соединены с суммирующим входом счетчика 12 адреса и сРодним из входов элемента И 13, второйвход которого соединен со вторым выходом блока 11 памяти. Выход элемента И13 соединен со входом счетчика 12 адреса, а выход счетчика 12 адреса соединенсо входом блока 11 памяти, третий выходкоторого соединен с управляющим входомбпока 7 выделения строк.Устройство распознавания работает следующим образом.Блок 1 сканирования осуществляет считывание и разложение символа по вертикапи на ряд горизонтальных элементов(строк). С выхода блока 1 сканированиясигналы, у которых единичное значениесоответствует темному элементу символа(штриху) и нулевое - светлому (пробелу),поступают на вход бпока 2 кодирования,в котором аналоговый сигнал каждой строки преобразуется ь двоичный код, С выхода блока 2 кодирования полученные кодызаписываются в первый блок 3 регистровсдвига. Блок 3 регистров сдвига состоитиз последовательных регистров сдвига, число которых равно максимальному числуСтрок разпожения символа (чиспу элементов сканирования в блоке 1 сканирования),60 Число разрядов в каждом регистре сдвига определяется длиной двоичного кода при разложении каждой строки по горизонтали и зависит от максимальной ширины символа.Таким образом, в блок 3 регистров сдвига помещается матрица кодового пред ставпения симврла. Код, соответствующий символу, может циркулировать в блоке 3, переписываясь с выхода на вход.После записи кодового представления симвопа в блок 3 происходит построение оси знака, параппепьной наклону символаи проходящей через середину символа. Дпяэтого с выхода блока 3 регистров сдвигакод символа поступает на вход блока 4индикации осей знаков, где строится осьзнака и в виде единичных сигнапов записывается в соответствующие регистры второго блока 5 регистров сдвига в моментывремени, соответствующие прохождению сЕредин каждой строки матрицы кодовогопредставления символа в первом блоке 3регистров сдвига. Код оси знака можетциркулировать в блоке 4 синхронно с циркуляцией кода символа в бпоке 3.После построения оси знака начинаетсяклассификация символа, Классификация символа осуществляется по наличию и числу пересечений контура символа с горизонта лями и осью знака, Коды числа пересечений хранятся в вице микрокоманд в блоке 11 памяти. Каждая микрокоманда состоит из трех частей и содержит адрес следующей микрокоманды, переход к которой осуществляется при несоответствии попученного числа пересечений с заданным; информацию о строке кодовой матрицы символа (горизонтапи) ипи линии, параллельной наклону символа, дпя которой определяется число пересечений с контуром символа; код заданного числа пересечений,Информация о строке поступает на уп равпяюший вход блока 7 выделения строки, а код числа пересечений - на один иэ входов бпока 10 анализа знаков. Блок 7 выдепения строки выделяет строку (горизонтальную линию), число пересечений которой с контуром символа необходимо определить. Подсчет числа пересечений осушествпяется на соответствующем счетчике пересечений 8 за цикл циркуляции информации в первом блоке 3 регистров сдвига, Число пересечений с горизонталью определяется числом единиц, разделенных нупями, содержащихся в коде строки.Пересечение контура символа с осью .знака определяется при помощи блока 6 кпючей, как наличие пересечения оси знака с определенным местом контура символа, Для этой цели строка, выделенная блоком 7, поступает на соответствующий вход блока 6 ключей, на другой вход которого синхронно поступает код оси знака из второго блока 5 регистров сдвига. По факту совпадения двух единиц в блоке 6 ключей определяется наличие пересечения оси знака с соответствующей строкой (соответствующим местом контура символа), Код числа пересечений со счетчиков пересечений 8 ипи бпока 6 ключей переписывается на 10 регистр 9 выравнивания кодов, где он путем сдвигов выравнивается с кодом, содержащимся в микрокоманде. После выравнивания кодов они сравниваются в блоке 10 анализа знаков, В результате анализа символ относится к соответствующей группе символов, что определяется адресом следующей микрокоманды. В следующем цикле анализа символ относится к соответствующей подгруппе уже внутри группы, выделенной при первом анализе, В результате каждого цикла анализируемая группа делится на две, и так до тех пор, пока не останется один символ, с которым и иден 25 тифицируется распознаваемый символ,Выборка микрокоманды для каждого цикла анализа (отнесение символа к соответствующей группе) осуществляется следую, щим образом. При положительном резуль 30 тате анализа сигнал с блока 10 анализа знаков увеличивает содержимое счетчика 12 адреса на единицу, и выбирается следующая по порядку микрокоманда. При отрицательном результате анализа адрес, со-держащийся в выполняемой микрокоманде, соответствующим сигналом с блока 10 анализа знаков через элемент И 13 записывается в счетчик .12 адреса, и распознавание продолжается группой микрокоманд,начинаяс этого адреса. При окончательном4 О выделении символа в микрокоманде вместо адреса содержится код символа.Повышение надежности распознавания достигается нечувствительностью устройства к масштабу, толщине линий символа,45 к повороту и наклону.Нечувствительность к масштабу достигается тем, что признаки распознавания (число пересечений контура символа с го 50 ризонталями или с осями знаков) являют,ся инвариантными к размерам символа, Соответствующая горизонтальная линия выделяется блоком выделения линий в зависимости от размеров симвода.55Так как для каждого символа блоком индикации осей знаков строится ось, параллельная его наклону, и далее определяется наличие пересечения этой оси с определенным местом контура символа, то достигается нечувствительность к наклону и повороту. Выбранные признаки распознавания (число иди наличие пересечений) не зависят также от толщины линий. Все это позволяет распознавать рукописные символы при довольно слабых ограничениях на написанные и с высокой надежностью, что расширяет сферу использования данного устройства.Предлагаемое устройство распознавания может найти широкое применение при вводе информации в ЭВМ, в полиграфии, в АСУ.Применение устройства распознавания дает большой экономический эффект за счет повышения производительности труда, так как отпадает необходимость в изготовлении машинописных копий и машинных носителей информации (перфокарты, перфоленты),формула изобретенияУстройство ддя распознавания знаков,содержащее последовательно соединенныеблоки сканирования и кодирования и первый блок регистров сдвига, и включенныепоследовательно элемент И, счетчик адреса и блок памяти, подключенный однимвыходом к первому входу блока анализазнаков и другим - к первому входу элемента И, счетчики пересечений, регистрвыравнивания кодов, блок ключей и второйблок регистров сдвига, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности устройства, оносодержит блок выделения строк и блок индикации осей знаков, входы которых подключены к первому блоку регистров сдвига, выходы блока выделения строк соединены со входами счетчиков пересечений ипервыми входами блока ключей, а выходыблока индикации осей знаков через второйблок регистров сдвига соединены со вторыми входами блока ключей, выходы которого и выходы счетчиков пересечений через регистр выравнивания кодов соединены с другим входом блока анализа знаков,выход которого подключен к другому входу элемента И и суммирующему входусчетчика адреса, а третий выход блока намяти соединен с управляющим входом блока выдедения строк,Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе:1, Акцептированная заявка Великобритании Ио 1271636, кд. С 1 06 К 8 ЮО,19.04.72.2. Васильев В, И. Распознающие системы, изд. "Наукова думками, Киев, 1969,с, 216.