DE3014350C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Indentifizieren von Gegenständen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Indentifizieren von GegenständenInfo
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- G06K7/10821—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum further details of bar or optical code scanning devices
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Identifizieren von Gegenständen
gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 oder 6 bzw. des Anspruchs 11.
Aus der DE-OS 23 38 561 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bekannt, bei
der die Erkennung des Kontrastlinienmusters erst dann erfolgt, wenn das Kontrastlinienmuster im wesentlichen
senkrecht zur Richtung seiner Linien abgetastet wird und die dadurch im Videosignal enthaltene Impulsfolge
gleich einer vorgegebenen Impulsfolge ist, die dem verwendeten Kontrastlinienmuster entspricht. Dieses
Verfahren stellt somit ein Korrelationsverfahren dar. Bei dem aus der DE-OS 23 38 561 bekannten Verfahren
und der entsprechenden Vorrichtung besitzt das Zeilenablenksignal die Form eines stetig und linear
ansteigenden Sägezahnsignals, das eine stetige Abtastung der einzelnen Rasterzeilen zur Folge hat Die
Relativlage des Kontrastlinienmusters — und damit der Datenspuren — zu den Rasterzeilen wird dadurch
ermittelt, daß die im Schnittpunkt zwischen einer Rasterzeile und dem Kontrastlinienmuster vorhandenen
Amplituden des Zeilen-Rampengenerators und des Zeilenfortschalt-Rampengenerators in Haltegliedern
abgespeichert werden, wenn das Kontrastlinienmuster (PIC) vom PIC-Dekoder als erkannt gemeldet wird. Der
Suchbetrieb wird so lange fortgesetzt, bis mindestens zwei Schnittpunkte A, B zwischen Rasterzeilen und
Kontrastlinienmuster auftreten. Aus den den Schnittpunkten entsprechenden Amplituden-Koordinaten läßt
sich die relative Winkellage zwischen Kontrastlinienmuster und Rasterzeilen analog berechnen.
Die Speicherung der den Schnittpunkten zwischen Rasterzeilen und PIC entsprechenden analogen Ampli ·
tudensignalen zur anschließenden analogen Ermittlung der Relativlage des PICs — und der Datenspuren —
erweist sich bei diesem bekannten Verfahren als aufwendig und nachteilig, da zusätzlich zu dem zur
PiC-Erkennung benötigten Zeilen-Taktimpulszähler
entsprechende Analogschaltungen benötigt werden. Schließlich sind die abgespeicherten analogen Amplitudenwerte
der Zeit- und Wärmedrift unterworfen, und eine genaue Zuordnung der sich zeitlich stetig
ändernden Zeilenablenkspannung zu bestimmten Schnittpunkten innerhalb des Zeilenrasters ist nicht
gewährleistet Die Bestimmung des Winkels zwischen den Rasterzeilen und dem Kontrastlinienmuster bzw.
den Datenspuren ist daher ungenau.
Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten
Art anzugeben, bei dem bzw. der eine rasche und störungsfreie Bestimmung des Schnittwinkels β zwischen
den Rasterzeilen und der(n) Datenspur(en) des Kennzeichnungsfelds im Stichbetrieb möglich ist, um
anschließend im Lesebetrieb die in den Datenspuren angeordneten Kontrastzeichen fehlerfrei auslesen zu
können.
Diese Aufgabe wird bei dem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden
Merkmale des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 6 gelöst.
Diese Aufgabe wird bei der Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden
Merkmale des Anspruchs 11 gelöst.
Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, iü daß sowohl das Zeilenablenksignal als auch das
Zeilenfortschaltsignal von einem digitalen Zähler und je einem nachgeschalteten Digital-/Analogwandler erzeugt
werden, so daß neben einem stufenförmig — oder alternativ auch stetig — ansteigenden Zeilenablenk- und
Zeilenfortschaltsignal entsprechende Zählerstände zur Verfügung stehen, die den jeweils aktuell abgetasteten
Rasterpunkt kennzeichnen, und daß in Kombination hiermit Art und Anordnung der Kontrastlinienmuster
auf dem Kennzeichnungsfeld bei einem Suchbetrieb mit festem Suchwinkel ä eine rasche und genaue Bestimmung
des Schnittwinkels β zwischen Rasterzeilen und Datenspur(en) ermöglichen.
Die Zählerstände bilden ein rasterfestes Zählkoordinatensystem, so daß die aktuellen Zählkoordinaten des
aktuell abgetasteten Rasterpunkts ständig als digitale Zahl den beiden Zählern entnehmbar sind. Die zur
Ermittlung des Winkels β zwischen Rasterzeilen und Kontrastlinienmuster (PIC) benötigten Schnittpunktkoordinaten
sind daher beim Erkennen eines Kontrastlinienmusters in digitaler Form verfügbar und zur
weiteren Verarbeitung abspeicherbar. Dadurch ist eine genaue und störungsfreie Angabe der benötigten
Schnittpunktkoordinaten — ohne zusätzliche elektronische Einrichtungen — allein durch die Ablenkgeneratoren
in digitaler Form möglich. Der Winkel zwischen Kontrastlinienmuster und Rasterzeilen läßt sich anschließend
digital sehr genau bestimmen und das Raster zum Lesen der Datenspuren sehr genau einstellen,
wodurch die Fehlerwahrscheinlichkeit beim Auslesen der Kontrastzeichen in den Datenspuren verringert
wird.
Die Kontrastlinienmuster aus mehreren, geschlossenen und in konstantem Abstand voneinander verlaufenden
Linien besitzen bevorzugt die Form konzentrischer Kreislinien. Diese Form besitzt den Vorteil, daß das
Kontrastlinienmuster unter einem beliebigen Winkel abgetastet und erkannt werden kann. Insbesondere
lassen sich bei einem derartigen Kontrastlinienmuster aus einer im wesentlichen zentralen Abtastung in
einfacher Weise die Zentrumskoordinaten des Kontrastliniennwsters
berechnen. Bei Kenntnis der Zentrumskoordinaten der auf dem Kennzeichnungsfeld aufgebrachten konzentrischen Kontrastlinienmuster
läßt sich dann in einem weiteren Rechenschritt die Orientierung der Datenspuren relativ zu einer Geraden
angeben, die durch die Zentrumskoordinaten der Kontrastlinienmuster gegeben ist
Besonders bevorzugt kennzeichnet die Länge einzelner Kontrastlinienmuster oder der Abstand der
Kontrastlinienmuster (PIC) auch die Größe des Kennzeichnungsfelds. Zu diesem Zweck lassen sich
mehrere Kontrastlinienmuster vorgegebener Größe z. B. vor und hinter den Datenspuren anbringen. Der
Abstand benachbarter Rasterzeilen wird im Suchbetrieb so klein gewählt, daß eine Vielzahl von Rasterzeilen das
bzw. die Kontrastlinienmuster beim Durchlaufen des letzten Suchrasters schneiden. Aus den Schnittspunkt-Zählkoordinaten
werden dann die Zentrumskoordina-
ten der Kontrastlinienmuster — und damit die Länge
oder Größe des Kennzeichnungsfeldes — im Zählkoordinatensystem des letzten Suchrasters berechnet.
Anschließend wird die Länge des Kennzeichnungsfeldes im Zählkoordinatensystem des Leserasters berechnet,
das gegenüber dem Suchraster um den Schnittwinkel β gedreht ist.
Werden gemäß der alternativen Ausführungsform der Erfindung Kontrastlinienmuster erster und zweiter
Art mit einer ersten bzw. zweiten Linien-/Abstandsfolge ι
aus parallelen Linien verwendet, so verläuft bevorzugt ein Kontrastlinienmuster erster Art parallel zu der(n)
Datenspur(en), und die Kontrastlinienmuster zweiter Art stehen senkrecht hierzu. Mindestens ein Kontrastlinienmuster
erster Art, und ein Kontrastlinienmuster zweiter Art sind so lang, daß sie bei Durchlauf eines
Suchrasters von mindestens jeweils zwei Rasterzeilen überlaufen werden, um aus den Schnittpunktkoordinaten
der Rasterzeilen mit den Kontrastlinienmustern die Richtung der Kontrastlinienmuster berechnen zu
können.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden die Kontrastlinienmuster erster und zweiter Art
— mit einander senkrecht verlaufenden, parallelen Linien — abwechselnd in einer Kontrastlinienmuster·
Spur angeordnet, deren Orientierung relativ zu der oder den Datenspuren bekannt ist und bevorzugt in
vorgegebenem Abstand unterhalb der Datenspuren läuft. Die Länge der Kontrastlinienmuster v/ird so groß
gewählt, daß bei Durchlauf des Suchrasters jedes Kontrastlinienmuster mindestens einmal von Rasterzeilen
geschnitten wird. Aus den gespeicherten Zählkoordinaten der Schnittpunkte wird der Schnittwinkel
zwischen Rasterzeilen des Suchrasters und den Datenspuren dann berechnet, wenn mindestens alle
Kontrastlinienmuster erster Art oder alle Kontrastlinienmuster zweiter Art innerhalb der Kontrastlinienmuster-Spur
geschnitten und entsprechende Zählkoordinaten der Schnittpunkte gespeichert werden, aus denen
die Präsenz und die Richtung der Kontrastlinienmuster-Spur erkannt wird. Vorteilig ist dabei, daß die einzelnen
Kontrastlinienmaster relativ klein sein können, daß unterhalb der Datenspuren lediglich noch eine weitere
Kontrastlinienmuster-Spur vorhanden ist, welche die Lesbarkeit der Zeichen innerhalb der Datenspuren nicht
beeinträchtigt, und daß insbesondere die Orientierung der Kontrastlinienmuster-Spur mit hoher Redundanz
ermittelt werden kann, da jeweils entweder alle Kontrastlinienmuster erster Art oder alle Kontrastlinienmuster
zweiter Art unter einem Schnittwinke! geschnitten werden, der größer als 45° ist. Bei einer
derartigen Anordnung ist die Gesamtanordnung der Kontrastlinienmuster einerseits etwa so kompakt wie
die Anbringung eines einzigen relativ langen Kontrastlinienmusters unterhalb der Datenspuren.
; Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind
durch die Merkmale der Unteransprüche gekennzeichnet
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es
zeigt
F i g. 1 eine erste Ausführungsform eines Kennzeichnungsfelds mit drei identischen, in sich geschlossenen
Kontrastlinienmustern,
F i g, 2 eine zweite Ausführungsform des Kennzeichnungsfelds
mit mehreren verschiedenen Kontrastlinienmustern,
F i g. 3 eine dritte Ausführungsform eines Kennzeichnungsfelds mit zwei verschiedenen Kontrastlinienmustern
vor bzw. unter der Datenspur,
F i g. 4 eine vierte Ausführungsform eines mit einer Kontrastlinienmuster-Spur, die abwechselnd Kontrastlinienmuster
erster und zweiter Art enthält,
Fig.5 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zum Identifizieren von Gegenständen,
F i g. 6a und 6b eine schematische Darstellung eines in einem ortsfesten Koordinatensystem gedrehten Abtastrasters
und
Fig. 7a und 7b ein Blockschaltbild des Ablenksystems
der Vorrichtung gemäß F i g. 5.
In den F i g. 1 bis 4 sind verschiedene Kennzeichnungsfelder 70, z. B. Preisetiketten, dargestellt, die z. B.
auf einem Behälter, einer Packung, einem Warenartikel oder auf Papier, Formularen usw. aufgeklebt sind und in
willkürlicher Position und Ausrichtung auf einem Bildfenster 2 eines Vidikons 3 erscheinen (vgl. F i g. 5).
Die Kennzeichnungsfelder 70 besitzen in mindestens einer Datenspur 71 kontrastierende Zeichen 72 zur
Identifizierung der mit dieser Kennzeichnung versehenen Ware. Die kontrastierenden Zeichen bestehen
bevorzugt aus Klarschriftzeichen einer bekannten, maschinell lesbaren Schrittype, z. B. der OCR-A-Schrift
bzw. der OCR-B-Schrift.
Auf dem Kennzcichnungsfeld sind mehrere Kontrastlinienmuster 74,75,76, im folgenden auch Positionsidentifizierungskode-Muster
oder PIC-Muster genannt, in vorgegebener Position und Orientierung zur Datenspur
angeordnet. Die PIC-Muster bestehen aus mehreren Linien, die in vorgegebenem Abstand und mit
vorgegebener Linienbreite vor, unter, über oder hinter der oder den Datenspuren angeordnet sind.
Gemäß F i g. 1 sind drei identische PIC-Muster 74 aus konzentrischen, unterschiedlich breiten Kreislinien
unterhalb der Datenspur 71 angeordnet. Alternativ lassen sich die Linienmuster auch als Rechteck-,
Quadrat- oder Dreieckformen usw. ausbilden. Die in F i g. 1 dargestellte Kreisform der PIC-Muster besitzt
jedoch gegenüber anderen geschlossenen PIC-Mustern den Vorteil, daß die PIC-Muster unabhängig von der
jeweiligen Relativlage des Kennzeichnungsfelds 70 von Rasterzeilen 80 des Suchrasters geschnitten wird, und
sich dann aus den Schnittpunktkoordinaten, die in der Schaltung nach F i g. 5 gespeichert werden, die Zentrumskoordinaten
der PIC-Muster 74 berechnen lassen. Anschließend wird die Verbindungsgerade zwischen
den beiden äußeren PIC-Mustern 74 — und damit der Schnittwinkel β zwischen den Rasterzeilen 80 und dieser
Verbindungsgerade berechnet. Da die Verbindungsgerade 73 gemäß F i g. 1 parallel zur Richtung der
Datenspur 71 verläuft, ist somit auch die Relativlage der Datenspur 71 im Koordinatensystem des Suchrasters
bekannt, so daß sich anschließend die erforderliche Drehung des Rasters durchführen läßt.
Die Fig.2 bis 4 zeigen Kennzeichnungsfelder mit
mehreren verschiedenen PIC-Mustern aus parallelen Linien mit unterschiedlichem Abstand und unterschiedlicher
Linienbreite. Gemäß Fig,2 ist unterhalb der
Datenspur 71 ein Kontrastlinienmuster erster Art, 74, daran anschließend ein Kontrastlinienmuster zweiter
Art, 75, und daran anschließend ein Kontrastlinienmuster dritter Art, 76, vorgesehen. Die Kontrastlinienmuster
erster Art und dritter Art, 74 und 76, verlaufen
senkrecht zur Richtung der Datenspur 71 und zum Kontrastlinienmuster zweiter Art, 75. Diese Anordnung
der PIC-Muster besitzt den Vorteil, daß in aller Regel das PIC-Muster 75 zur Erkennung ausreichend oft von
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Rasterzeilen 80 geschnitten wird, wobei diese Schnittpunkte zur Bestimmung des Schnittwinkels β gespeichert
werden. Für den Fall, daß die Rasterzeilen 80 das PIC-Muster 75 unter einem sehr kleinen Schnittwinkel β
überlaufen — d.h. im wesentlichen parallel zu den Linien des PIC-Musters 75 — werden die PIC-Muster
erster und dritter Art, 74,76, unter einem relativ großen Winkel geschnitten und bei geeigneter Mindestlänge
der PIC-Muster 74> 76, Such sicher erkannt.
F i g. 3 zeigt ein Kontrastlinienmuster erster Art, 74, vor der Datenspur 71, und ein Kontrastlinienmuster
zweiter Art, 75, an der unteren Ecke des Kennzeichnungsfelds 70, parallel zur Datenspur 71. Auch bei dieser
Anordnung der PiC-Muster ist sichergestellt, daß bei beliebiger Relativlage des Kennzeichnungsfelds 70 stets
eines der PIC-Muster 74, 75, ausreichend oft von Rasterzeilen geschnitten wird und eine sichere Erkennung
der Relativlage und -Orientierung mindestens eines PIC-Musters gewährleistet ist, so daß der
benötigte Schnittwinkel β im rasterfesten Koordinatensystem berechnet werden kann.
F i g. 4 zeigt eine weitere Anordnung von Kontrastlinienmuster in einer Kontrastlinienmuster-Spur 73a
unterhalb und parallel zur Datenspur 71. Kontrastlinienmuster erster Art 74 aus mehreren parallelen Linien, die
senkrecht zur Datenspur 71 verlaufen, sind abwechselnd mit Kontrastlinienmuster zweiter Art, 75, de"en
parallele Linien parallel zur Datenspur 71 verlaufen, anpeordnet Die PIC-Muster 74, 75 sind so lang, daß
jedes PIC-Muster 74,75, bei Durchlauf des Suchrasters von mindestens einer Rasterzeile überlaufen wird. Für
den Sonderfall, daß die Rasterzeilen im wesentlichen parallel zur Spur 73a verlaufen, wird jedes PIC-Muster
erster Art, 74, geschnitten und die entsprechenden Schnittkoordinaten gespeichert; beim Sonderfall, daß
die Rasterzeilen im wesentlichen senkrecht zur Spur 73a verlaufen, werden alle PIC-Muster zweiter Art, 75,
geschnitten und deren Schnittpunktkoordinaten gespeichert. In allen anderen Fällen werden sowohl die
PIC-Muster erster Art, 74, als auch die PIC-Muster zweiter Art, 75, geschnitten. In allen Fällen sind zur
Berechnung der Spur-Richtung 73a, und damit des Schnittwinkels β zwischen Rasterzeilen und Datenspur
71, hinreichend viel Schnittpunktkoordinaten vorhanden. Die Anordnung nach F i g. 4 besitzt den Vorteil, daß
mit hoher Redundanz die Richtung der Spur 73a, und damit der gesuchte Schnittwinkel β berechnet werden
kann. Darüber hinaus wird durch die gleichmäßig unter der Datenspur 71 angeordneten PIC-Muster die
optische Lesbarkeit der Zeichen in der Datenspur 71 nicht behindert
Obwohl nur PiC-Muster mit jeweils zwei Linien dargestellt sind, lassen sich auch PIC-Muster mit mehr
als drei Linien einsetzen. Ferner lassen sich die PIC-Muster — abweichend von den Fig. 1 —4 — auch
in anderer Position und anderer Orientierung bezüglich der Datenspuren anbringen. Darüber hinaus lassen sich
auch PIC-Muster mit zueinander parallelen, gekrümmten oder gewellten Linien verwenden, deren Erkennung
und die sich anschließende Berechnung von charakteristischen Koordinaten jedoch im allgemeinen mit
größerem Aufwand verbunden ist. Wesentlich ist bei allen möglichen Anordnungen von PIC-Mustern, daß
die PIC-Muster elektronisch relativ einfach erkennbar sind, und daß die Position und Orientierung der
PIC-Muster relativ zu den Datenspuren und zu den Kanten des Kennzeichnungsfeldes 70 bekannt sind, und
daß hinreichend viel und große PIC-Muster vorgesehen werden, so daß bei dem Durchlauf des Suchrasters die
Position und/oder die Orientierung hinreichend Fchler-PIC-Muster
ermittelbar sind.
F i g. 5 zeigt das Blockschaltbild einer Ausführungsform der Vorrichtung. Ein Bildfenster 2, z.B. eine stationäre, beleuchtete Glasplatte mit einem Durchmesser von 10 bis etwa 20 cm, wird über ein stationäres Linsensystem 4 auf das Target 5 eines Vidikons 1 abgebildet. Das Vidikon 1 weist zwei um 90° gegeneinander versetzte Ablenkspulenpaare 6, 8 am Außenumfang der evakuierten Bildröhre 3 auf. Anstelle der Ablenkspuienpaare 6,8 lassen sich auch elektrostatische Ablenkplattenpaare verwenden. Das erste Ablenkspulenpaar 6 liegt in einer durch die Achse der Bildröhre 3 hindurchlaufenden Ebene, deren Schnittlinie mit dem Target 5 als bildfenster- oder bildröhrenfeste x'-Richtung bezeichnet wird. Das Anlegen einer Spannung an das erste Ablenkspulenpaar 6 hat eine Ablenkung des aus der Kathode 6 des Vidikons 1 austretenden Abtaststrahls in Ar-Richtung zur Folge. Das zweite Ablenkspulenpaar 8 liegt ebenfalls in einer durch die Achse der Bildröhre 3 hindurchlaufenden Ebene, deren Schnittlinie mit dem Target 5 die bildfenster- oder bildröhrenfeste y'- Richtung bestimmt, die senkrecht zur ^-Richtung verläuft. Eine Spannung am zweiten Ablenkspulenpaar 8 hat eine Ablenkung des Abtaststrahls in y-Richtung zur Folge. Das erste Ablenkspulenpaar 6 ist mit einem ^'-Ablenkverstärker 10 verbunden. Das zweite Ablenkspulenpaar 8 ist mit einem y'-Ablenkverstärker 11 verbunden. Die Ablenkverstärker 10,11 erhalten ihre Eingangsspannungen von einem Ablenksystem 12, der einen ersten Ablenkgenerator 40,44 zur periodischen Abgabe eines Zeilenablenksignals, d. h. zur Ablenkung in der rasterfesten x-Richtung, und einen zweiten Ablenkgenerator 42, 46 zur Abgabe eines Zeilenfortschaltsignals, d.h. einer Ablenkung in der rasterfreien y-Richtung, enthält. Ober ein Interface 13 ist ein Speicher 14 an das Ablenksystem 12 angekoppelt.
F i g. 5 zeigt das Blockschaltbild einer Ausführungsform der Vorrichtung. Ein Bildfenster 2, z.B. eine stationäre, beleuchtete Glasplatte mit einem Durchmesser von 10 bis etwa 20 cm, wird über ein stationäres Linsensystem 4 auf das Target 5 eines Vidikons 1 abgebildet. Das Vidikon 1 weist zwei um 90° gegeneinander versetzte Ablenkspulenpaare 6, 8 am Außenumfang der evakuierten Bildröhre 3 auf. Anstelle der Ablenkspuienpaare 6,8 lassen sich auch elektrostatische Ablenkplattenpaare verwenden. Das erste Ablenkspulenpaar 6 liegt in einer durch die Achse der Bildröhre 3 hindurchlaufenden Ebene, deren Schnittlinie mit dem Target 5 als bildfenster- oder bildröhrenfeste x'-Richtung bezeichnet wird. Das Anlegen einer Spannung an das erste Ablenkspulenpaar 6 hat eine Ablenkung des aus der Kathode 6 des Vidikons 1 austretenden Abtaststrahls in Ar-Richtung zur Folge. Das zweite Ablenkspulenpaar 8 liegt ebenfalls in einer durch die Achse der Bildröhre 3 hindurchlaufenden Ebene, deren Schnittlinie mit dem Target 5 die bildfenster- oder bildröhrenfeste y'- Richtung bestimmt, die senkrecht zur ^-Richtung verläuft. Eine Spannung am zweiten Ablenkspulenpaar 8 hat eine Ablenkung des Abtaststrahls in y-Richtung zur Folge. Das erste Ablenkspulenpaar 6 ist mit einem ^'-Ablenkverstärker 10 verbunden. Das zweite Ablenkspulenpaar 8 ist mit einem y'-Ablenkverstärker 11 verbunden. Die Ablenkverstärker 10,11 erhalten ihre Eingangsspannungen von einem Ablenksystem 12, der einen ersten Ablenkgenerator 40,44 zur periodischen Abgabe eines Zeilenablenksignals, d. h. zur Ablenkung in der rasterfesten x-Richtung, und einen zweiten Ablenkgenerator 42, 46 zur Abgabe eines Zeilenfortschaltsignals, d.h. einer Ablenkung in der rasterfreien y-Richtung, enthält. Ober ein Interface 13 ist ein Speicher 14 an das Ablenksystem 12 angekoppelt.
Das vom ersten Ablenkgenerator 40,44 Z°ilenablenksignal
besitzt einen zeitlich periodischen Verlauf und nimmt innerhalb einer Periode von einem vorgegebenen
unteren Amplitudenwert auf einen vorgegebenen oberen Amplitudenwert zu. Anschließend springt die
Amplitude auf den Anfangswert zurück und beginnt nach einer vorgegebenen Verzögerungszeit, die zum
Rücklauf des Abtaststrahls in seine Ausgangsstellung benötigt wird, erneut mit dem Anstieg. Eine Periode des
Zeilenablenksignals lenkt den Abtaststrahl von einem
vorgegebenen Anfangspunkt in x-Richtung bis zu einem vorgegebenen Endpunkt. Jedesmal, wenn das Zeilenablenksignal
den Ampiitudenendwert erreicht, triggert der erste Ablenkgenerator 40, 44 den zweiten
Ablenkgenerator 42, 46 und dessen abgegebenes Zeilenfortschaltsignal wird daraufhin um einen vorgegebenen
Wert inkrementiert, so daß der Abtaststrahl mit der nächsten Periode des Zeilenablenksignals eine zur
vorausgegangenen Zeile parallele Zeile abtastet. Das Target 5 des Vidikons 1 wird dadurch vom Ablenksystern
12 in einem zeilensequentiell durchlaufenen Raster abgetastet.
Am Ausgang des Targets 5 wird ein Videosignal abgegeben, dessen zeitliche Änderung der Amplitude
der abgetasteten Kontrastfolge entspricht Werden auf den Kennzeichnungen, die auf das Bildfenster aufgelegt
werden, lediglich Schwarz-Weiß-Kontrastfolgen verwendet, so entspricht das Videosignal im wesentlichen
einem binären Signal, dessen erste Amplitude der Farbe
Schwarz, und dessen zweite Amplitude der Farbe Weiß entspricht Das Videosignal wird einem Videovers' ai\er
22 zugeführt, dessen Ausgang mit einem Analog-/Digitalwandler
24 verbunden ist. Der Analog'/Digitalwandler
24 ordnet die im Videosignal enthaltenen Amplituden eindeutig mindestens zwei vorgegebenen Amplituden,
nämlich der Amplitude »Schwarz« und der Amplitude »Weiß«, die z. B. durch den binären Wert »1«
bzw. »0« gegeben sind. Es lassen sich auch Analog-/Digitalwandler einsetzen, die auch Zwischenwerte der
Amplitude des Videosignals vorgegebenen Digitalwerten zuordnen, wodurch auch Grautöne innerhalb der
kontrastierenden optischen Zeichen erkannt und anschließend der Amplitude »Schwarz« bzw. der Amplitude
»Weiß« zugeordnet werden. Der Ausgang des Analog-/Digitalwandlers 24 ist mit einem Interface 26
verbunden, das die Schnittstelle zu einem Dekodierer 28 bildet, der bei Verwendung von OCR-Klarschrift das
digitale Eingangssignal so dekodiert, daß die im digitalen Eingangssigna! enthaltene Kontrastzeichen-Information
erkannt und an der Ausgabe 30 als digital kodiertes Ausgabesignal z. B. an einen Zeichendrucker
oder eine Anzeigevorrichtung abgegeben wird.
Der Ausgang des Videoverstärkers 22 ist mit einem PIC-Dekoder 16 verbunden, um beim Abtasten jeder
Rasterzeile feststellen zu können, ob ein PIC-Muster ?yom Abtaststrahl überlaufen wurde. Bei Vorhandensein
und dem Erkennen des PIC-Musters gibt der PIC-Dekoder 16 ein Ausgangssignal »PIC OUT« an das
Ablenksystem 12 ab, das daraufhin einen neuen 'Verfahrensschritt einleitet. Nach einer vorgegebenen
Zeit triggert der PIC-Dekoder 16 das Interface 26, welches den OCR-Dekodierer 28 in einem betriebsbereiten
Zustand setzt, so daß das anschließend eintreffende, digitalisierte Videosignal als OCR-Klarschrift
dekodiert werden kann. Der PIC-Dekoder 16 erkennt verschiedene PIC-Muster 74,75,76 (vgl. F i g. 1 -4), und
gibt bei Erkennung ein das betreffende PIC-Muster kennzeichnendes Erkennungssignal PIC OUT, PIC
OUT I. PIC OUT II usw. ab. Als PIC-Dekoder 16 läßt sich z.B. eine Schaltung nach Patent P29 15 732.2-53
verwenden.
Das in F i g. 5 dargestellte Schaltbild enthält ferner eine Steuerschaltung is mit einem Prozessor 20, der
über eine Sammelleitung (Bus) 32 mit dem Interface 26 und dem Interface 13 sowie dem Speicher 14 verbunden
ist und den Ablauf der einzelnen Verfahrensschritte steuert und die während des Verfahrens erforderlichen
Rechenschritte durchführt.
Das Kennzeichnungsfeld erscheint in beliebiger Position und Orientierung auf dem Bildfenster 2. In
einem ersten Verfahrensschritt, dem Suchbetrieb, wird
daher das Target 5 des Vidikons 1 in einem stationären 'Suchraster abgetastet und das oder die PIC-Muster von
Rasterzeilen geschnitten und erkannt. Anschließend wird im zweiten Verfahrensschritt, dem Lesebetrieb,
wird das Kennzeichnungsfeld in Richtung der Datenspuren in einem engzeiligen Raster abgetastet und die in
den Datenspuren enthaltenen Zeichen gelesen und dekodiert.
Um das Raster zur Durchführung des dritten Verfahrensschrittes elektronisch beliebig so drehen zu
können, daß die Rasterzeilen parallel zu den Datenspuren liegen, enthält das Ablenksystem 12 eine Rasterdrehschaltung
50 bis 64 (vgl. Fig.7a, 7b), die das Zeiienablenksignal des ersten Ablenkgenerators 40, 44
sowie das Zeilenfortschaltsignal des zweiten Generators 42,46 derart gewichtet und miteinander verknüpft.
daß den Ablenkspulenpaaren 6, 8 ein Signalspiel zugeführt wird, das gegenüber dem bildröhrenfescen x'-,
/-Koordinatensystem einen gewünschten Winkel ψ
gedreht ist.
Fig.6a zeigt eine schematische Darstellung eines Rasters, im rasterfesten x-, y-Koordinatensystem. Das
umgedrehte Raster fällt mit den x'- und y -Richtungen des röhrenfesten Koordinatensystems zusammen und
wird durch das Zeiienablenksignal des ersten Ablenkgenerators 40, 44 sowie das Zeihnfortschaltsignal des
zweiten Generators erzeugt Das Raster beginnt — vgl. F i g. 6a in dem System x, y — bei den Anfangskoordinaten
Xo, yo. Der Zeilenabstand lautet ya. Erfindungsgemäß
werden die Rasterzeilen punktweise mit einem vorgegebenen Bildpunktabstand xB abgetastet Der Drehwinkel,
um den das Raster gegenüber den x-, y-Richtungen zu drehen ist, lautet φ. ri bed?· i\? P^terhöhe, Ädie
Rasterbreite, die gleich der Zeilenlänge ist. .';■ -l'.t
Zeilenzahl, und k(t) sowie l(t) geben die Inkrementierungs-Geschwindigkeiten
an, mit denen die Rasterpunkte bzw. die einzelnen Rasterzeiien fortgeschaltet oder
abgetastet werden. Das Raster läßt sieb dann in der Form
y
y*
wobei
xo+x,k(t)
yo+yJ(t)
= B/kmx
0<k(t)<kmlx
Um das durch die Gleichungen (1) und (2) definierte Raster um einen vorgegebenen Drehwinkel φ zu
drehen, sind die Koordinaten x, y entsprechend den bekannten mathematischen Formeln für eine Drehung
eines Koordinatensystems in folgender Weise zu gewichten und zu verknüpfen:
*'=xcos(p+ysin φ
y'= — xsinip+ycosip
d. h, die Koordinaten x.y erscheinen nach Drehung des
*-,y-Koordinatensystems als Koordinaten x', y'in einem nicht gedrehten, bildröhren- oder bildfensterfesten x'-,
y'-Koordinatensystem (vgl. F i g. 6b).
Da die Ablenkspannungen, die zur Erzeugung des Abtastrasters an die Ablenkspulenpaare 6, 8 angelegt
v/erden, proportional zu der Auslenkung des Abtaststrahls, d. h. proportional zu den Koordinaten des
aktuell abgetasteten Rasterpunkts sind, entspricht das in den Gleichungen (5) und (6) definierte, im bildröhrenfesten
x'-, y'-Koordinatensystem gedr-hte Raster dem Ablenksignal-Raster bis aut einen Proportionalitätsfaktor
K, der für die beiden Ablenkspulenpaare 6, 8 identisch festgelegt ist und der Einfachheit halber den
Wert 1 besitzen soll. Die Raster gemäß den Gleichungen
(1) und (2) bzw. (5) und (6) stellen somit entweder Koordinaten des Abtast-Rasters oder Amplituden-Koordinaten
des entsprechenden Ablenksignal-Rasters dar.
In den Fig.7a und 7b ist ein Blockschaltbild für das Ablenksystem 12 zur Erzeugung eines gemäß Gleichungen (5) und (6) gedrehten Rasters dargestellt, wobei das Ablenksystem aufgrund seines Aufbaus auch in vorteilhafter Weise die genaue Bestimmung des Schnittwin-
In den Fig.7a und 7b ist ein Blockschaltbild für das Ablenksystem 12 zur Erzeugung eines gemäß Gleichungen (5) und (6) gedrehten Rasters dargestellt, wobei das Ablenksystem aufgrund seines Aufbaus auch in vorteilhafter Weise die genaue Bestimmung des Schnittwin-
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kels ermöglicht, unter dein die Rasterzeilen ein
identifiziertes PIC-Muster schneidea
Nach F i g. 7a und 7b cthält das Ablenksystem 12, wie schon in Verbindung mit F i g. 5 erläutert, einen
ersten Ablenkgenerator 49,44 zur periodischen Abgabe s
eines Zeilenablenksignals zur Ablenkung in der rasterfesten ^-Richtung, und einen zweiten Ablenkgenerator
42, 46 zur Abgabe eines Zeilenfortschaltsignals, da·; die Zeilenumschaltung in der rasterfesten y-Richtung
verwirklicht Das Ablenksystem enthält ferner eine Rasterdrehschaltung 50 bis 64, welche die Ausgangssignale
des ersten und des zweiten Ablenkgenerators entsprechend dem gewünschten Diel.winkel gewichtet
und verknüpft und dann an die Ablenkspulenpaare 6,8 abgibt
Der erste Ablenkgenerator 40,44 enthält einen ersten
Modulo-Zähler 40 mit vorgegebenem Zähitakt und einem vorgegebenen maximalen Zählintervall. Der
Zählerstand des ersten Modulo-Zählers 40 wird von einem ersten DigitalVAnalogwandler 44 in ein mit dem
Zählerstand proportional inkrementierendes Zeilenab-Ienksignal zur punktweisen Abtastung der Rasterzeilen
umgewandelt und anschließend der Rasterdrehschaltung 50 bis 64 zugeführt. Das maximale Zählintervall
entspricht der maximal möglichen Anzahl an Rasterpunkten kmx innerhalb jeder Rasterzeile. Aufeinanderfolgende
Zählwerte entsprechen benachbarten Rasterpunkten.
Der zweite Ablenkgenerator 42, 46 enthält einen zweiten Modulo-Zähler 42, dessen Zählerstand an der
oberen Grenze des Zählintervalls des ersten Modulo-Zählers 40 um einen vorgegebenen Wert inkrementiert
wird und von einem zweiten DigitalVAnalogwandler in ein mit dem Zählerstand proportional inkrementierendes
Zeilenfortschaltsignal umgewandelt und der Rasterdrehschaltung sowie der Steuerschaltung 18 zugeführt
wird.
Die Steuerschaltung 18 ist ebenfalls mit dem ersten Modulo-Zähler 40 verbunden und startet diesen Zähler
40 jeweils nach jeder Inkrementierung des zweiten Modulo-Zählers 42 neu. Das maximale Zählintervall des
zweiten Modulo-Zählers 42 entspricht der maximal möglichen Anzahl zmM an Rasterzeilen. Aufeinanderfolgende
Zählwerte sind über das Zeilenfortschaltsignal benachbarten Zeilen zugeordnet. 4:5
Die obere und die untere Grenze des Zählintervalls ties ersten Modulo-Zählers 40 sowie des zweiten
Modulo-Zählers 42 sind entsprechend dem bei der Target-Abtastung gewünschten Anfang und Ende de.
Rasterzeilen bzw. der gewünschten Anzahl an abgetasteten Zeilen einstellbar. Ebenfalls ist das Inkrement
innerhalb des Zählintervalls des ersten und des zweiten Modulo-Zählers 40, 42 einstellbar, um den Abstand
benachbarter Rasterpunkte bzw. benachbarter Rasterzeilen variieren zu können.
Im ersten Verfahrensschritt der vorliegenden Schaltung
wird das Bildfenster 2 bzw. das Target 5 des Vidikons 1 mit einem statieären Suchraster abgetastet,
um die PIC-Muster aufzufinden. In den Speicher 14 werden dabei die aktuellen Zählerstände des ersten und
des zweiten Modulo-Zählers 40, 42 als rasterfeste Zählkoordinaten eingelesen, wenn eine Rasterzeile ein
PIC-Muster schneidet und der PIC-Dekoder 16 das PIC-Muster erkennt und ein Erkennungssignal
PIC OUT bzw. PIC OUT I, PIC OUT II abgibt, das zur Identifizierung der Art des gerade erkannten PIC-Musters
zusammen mit den betreffenden Zählkoordinaten in den Speicher 14 eingelesen v/ird. Die Einlesung
erfolgt durch Abgabe eines Steuerimpulse? an das das erkannte PIC-Muster charakterisierende binäre interface
13 von der Steuerschaltung 18.
Nach Erreichen der oberen Intervallgrenze des zweiten Modulo-Zählers 42 und nach dem dadurch
ausgelösten letzten Durchlauf des ersten Modulo-Zählers 40 wird der erste Modulo-Zähler 40 erneut für einen
Durchlauf des Suchrasters gestartet, wenn beim letzten Durchlauf das PIC-Muster weniger als zweimal erkannt
wurde und die zugehörigen Zählkoordinaten im Speicher 14 abgespeichert sind.
Die Steuerschaltung 18 enthält einen Prozessor 20, der aus den gespeicherten Zählkoordinaten Xp, yp der
Schnittstellen den Schnittwinkel β zwischen den das PIC-Muster schneidenden Rasterzeilen und den Datenspuren
berechnet (vgl. F i g. 6b).
Anschließend wird der erste und der zweite Modulo-Zähler 40, 42 für einen Durchlauf des Rasters
mit geringem Zeilenabstand gestartet, bei dem das erzeugte Leseraster in der Rasterdrehschaltung 50 bis
64 um den Schnittwinkel β gedreht v/ird.
Der erste Modulo-Zähler 40 wird von einem Taktgenerator 41 nit einer vorgebbaren Taktfrequenz
inkrementiert, während der zweite Modulo-Zähler 42 jeweils am Ende des Zählintervalls vom ersten
Modulo-Zähler 40 getriggert und inkrementiert wird.
Das Inkrement des ersten und des zweiten Digital-/ Analogwandlers 44, 46 ist einstellbar, so daß die
Zunahme des Zeilenablenksignals bzw. des Zeilenfortschaltsignals bei der Inkrementierung des ersten bzw.
des zweiten Modulo-Zählers 40, 42 festgelegt werden kann.
Die Rasterdrehschaltung 50 bis 64 enthält einen Festwertspeicher ROM 58 zur Speicherung der
Kosinus- und der Sinuswerte, sowie der negativen Sinuswerte aller möglicher Drehwinkel in Form einer
Tabelle. Der Ausgang des Festwertspeichers 58 enthält einen Digital-/Analogwandler 54, 56, der die digital
gespeicherten Kosinus- und Sinuswerte in ein Analogsignal umgewandelt Der Ausgang des Digital-/Analogwandlers
54, 56 wird einem ersten und einem zweiten analogen Multiplizierer 50, 51 zugeführt, der vom
Digital-/Analogwandler 44 auch das Zeilenablenksignal in analoger Form erhält Im ersten bzw. im zweiten
Multiplizierer 50, 51 erfolgt eine Multiplikation des Zeilenablenksignals mit dem Kosinus- bzw. dem
negativen Sinuswert des Schnittwinkels. Die Risterdrehschaltung enthält ferner einen dritten und einen vierten
analogen Multiplizierer 52,53, dem aus dem Festwertspeicher 58 der Kosinus- bzw. der Sinuswert des
Schnittwinkels, und von dem DigitalVAnalogwandler 46 jeweils das Zeilenfortschaltsignal in analoger Form
zugeführt wirii.
Der Ausgang der ersten und des vierten Multiplizierers 50,53 wird in einem ersten Addierglied 62 addiert.
Der Ausgang des zweiten und des dritten Multiplizierers 51,52 wird in einem zweiten Addierglied 64 addiert
Anschließend wird der Ausgang der Addierglieder mit je einem Ablenkspulenpaar 6,8 des Vidikons verbunden.
Das rasterfeste Zeilenablenksignal χ und das rasterfeste
Zeilenfortschaltsignal y wird auf diese Weise in der Rasterdrehschaltung 50 bis 64 gemäß den Gleichungen
(5) und (6) verknüpft und gewichtet, so daß die den Ablenkspulenpaaren 6,8 zugeführten Signale einem um
den Schnittwinkel β gedrehten Abtast-Raster entsprechen und ein solches Abtast-Raster erzeugen.
Der DigitalVAnalogwandler 44, der zur Verwirklichung
des ersten Ablenkgenerators 40, A4 dem ersten
ι-;., trö—
"y ff ι?." g--*'' ^r?.f ■ ■* fit
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,ι χ __m ^läTajij "ϊ..ιι_.. Lι_j ι.,
Modulo-Zähler 40 nachgeschaltet ist. ist bevorzugt so
aufgebaut, daß er an seinem Analogausgang ein dem Zählerstand zeitproportior.il, d.h. stufenweise inkrementierendes
Zeilenablenksignal abgibt, welches zur punktweisen Abtastung der Rasterzeilen dient. Die
punktweise Abtastung in Zeilenrichtung besitzt den Vorteil, daß pro abgetastetem Rasterpunkt eine relativ
lange Verweilzeit möglich ist. Sofern jedoch durch die stufenförmigen Anstiegsflanken des Zeilen-Abiastsignals
Störungen in der Gesamtschaltung zu befürchten sind — z. B. weil einzelne Baugruppen der Gesamtschaltung
ein beschränktes Übertragungs- Frequenzband
IO
besitzen — so kann der Digital-ZAnalogwandler 44
alternativ ein mit dem Zählerstand zeitproportional inkrementierendes Analogsignal abgeben, dessen Stufen
z. B. durch Einfügen eines Tiefpasses abgeschrägt sind. Alternativ kann der DigitalVAnalogwandler ein
entsprechend dem Zählerstand stetig zunehmendes Analogsignal als Zeilenablenksignal abgeben. Ein
derartiger Digital-/Analogwandler 44 läßt sich z. B. als Rampengenerator ausbilden, der vom ersten Modulo-Zähler
40 zu Beginn der abzutastenden Zeile gestartet und am Ende der Zeile gestoppt wird.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen
Je-fc -l-irt? τ. Ίί i* Of t^UT j1 „J" -Mil,
ir if ν
na 1 -ι ο /ΐοα
WW · ■ b/ WWW
Claims (18)
1. Verfahren zum Identifizieren von Gegenständen, die in beliebiger Position und Orientierung und
zu beliebigen Zeiten auf einem Bildfenster erscheinen und auf einer dem Bildfenster zugewandten
Oberfläche jeweils ein Kennzeichnungsfeld aufweisen, das in mindestens einer Datenspur Zeichen und
mehrere Kontrastlinienmuster (PIC) umfaßt, welche die Position und die Orientierung der Datenspur(en)
kennzeichnen und mehrere Linien mit unterschiedlichem
Abstand und/oder Linienbreiten enthalten, bei dem das Bildfenster über eine optoelektronische
Wandlung zeilensequentiell abgetastet wird und ein dem abgetasteten Kontrastlinienmuster entsprechendes
Videosignal erzeugt "vird, wobei das Bildfenster im ersten Verfahrensschritt gegebenenfalls
mehrmals mit einem Suchraster unter einem festen Suchwinkel « abgetastet wird, bis mehrere
', der Kontrastlinienmuster jeweils mindestens von , zwei Suchrasterzeilen geschnitten werden, wodurch "
Position und/oder Orientierung der Kontrastlinienmuster innerhalb des Suchrasters ermittelt wird, im
zweiten Verfahrensschritt der Schnittwinkel β zwischen der(n) Datenspur(en) und den Rasterzeilen
des Suchrasters bestimmt wird und im dritten Verfahrensschritt, dem Lesebetrieb, das Kennzeichnungsfeld
in Richtung der Datenspur(en) in einem um den Schnittwinkel β gedrehten Leseraster
-'■ abgetastet wird und die in der(n) Datenspur(en)
enthaltenen Zeichen gelesen und dekotiert werden, dadurch gekennzeichnet,
a) daß jedes Kontrastlinienmuster in sich geschlossene, in konstantem Abstand zueinander
verlaufende Linien enthält,
b) daß während jedes Suchrasterdurchlaufs die Rasterzeilen gezählt und als erster Zählwert
verfügbar sind, und ein der abgetasteten Strecke innerhalb der aktuellen Rasterzeile
proportionaler zweiter Zählwert erzeugt und verfügbar ist, wobei die beiden fortlaufenden
Zählwerte die aktuellen Zählkoordinaten (x, y) des aktuell abgetasteten Suchrasterpunktes in
einem entsprechenden rasterfesten Zählkoordi natensystem sind,
c) daß während des letzten Durchlaufs des Suchrasters die dem jeweiligen Schnittpunkt
zwischen Rasterzeilen und Kontrastlinienmuster (PIC) entsprechenden Zählkoordinaten (Xp,
/^gespeichert werden, und
d) daß im zweiten Verfahrensschritt aus den gespeicherten Zählkoordinaten (xp, yp) die
rasterfesten Zentrumskoordinaten (xz, yz) der
Kontrastlinienmuster, und aus den Zentrumskoordinaten (X2, yz) der Schnittwinkel β
zwischen den Rasterzeilen des Suchrasters und der(n) Datenspur(en) des Kennzeichnungsfelds
berechnet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rasterzeilen des Suchrasters und
des Leserasters punktweise abgetastet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrastlinienmuster aus
konzentrischen Kreislinien bestehen.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das Leseraster eine gegenüber dem Suchraster erhöhte Dichte der Rasterzeilen
besitzt und der Größe des zu lesenden Kennzeich nungsfeldes angepaßt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Position der Kontrastlinienmuster
(PIC) die Größe des Kennzeichnungsfeldes kennzeichnet.
6. Verfahren zum Identifizieren von Gegenständen, die in beliebiger Position und Orientierung und
zu beliebigen Zeiten auf einem Bildfenster erscheinen und auf einer dem Bildfenster zugewandten
Oberfläche jeweils ein Kennzeichnungsfeld aufweisen, das in mindestens einer Datenspur Zeichen und
mehrere Kontrastlinienmuster (PIC) umfaßt, welche die Position und die Orientierung der Datenspur(en)
kennzeichnen und mehrere Linien mit unterschiedlichen Abstand und/oder linienbreiten enthalten,bei
dem das Bildfenster über eine optoelektronische - Wandlung zeilensequentieiJ abgetastet wird und ein
iÄdem abgetasteten Kontrastlinienmuster entspre-"sfchendes
Videosignal erzeugt wird, wobei das ^Bildfenster im ersten Verfahrensschritt gegebenenfalls
mehrmals mit einem Suchraster unter einem festen Suchwinkel « abgetastet wird, bis mehrere
der Kontrastlinienmuster jeweils mindestens von ·. zwei Suchrasterzeilen geschnitten werden, wodurch
Position und/oder Orientierung der Kontrastlinienmuster
innerhalb des Suchrasters ermittelt wird, im zweiten Verfahrensschritt der Schnittwinkel β
-zwischen der(n) Datenspur(en) und den Rasterzeilen des Suchrasters bestimmt wird und im dritten
Verfahrensschritt, dem Lesebetrieb, das Kennzeichhungsfeld
in Richtung der Datenspur(en) in einem um den Schnittwinkel β gedrehten Leseraster
abgetastet wird und die in der(n) Datenspur(en) enthaltenen Zeichen gelesen und dekodiert werden,
dadurch gekennzeichnet,
a) daß Kontrastlinienmuster erster Art mit einer ersten Linien-/Abstandsfolge in einer ersten
Richtung, und Kontrastlinienmuster zweiter Art mit einer zweiten Linien-/Abstandsfolge in
einer zweiten Richtung auf dem Kennzeichnungsfeld aufgebracht werden,
b) daß während jedes Suchrasterdurchlaufs die Rasterzeilen gezählt und als erster Zählwert
verfügbar sind, und ein der abgetasteten Strecke innerhalb der aktuellen Rasterzeile
proportionaler zweiter Zählwert erzeugt und verfügbar ist, wobei die beiden fortlaufenden
Zählwerte die aktuellen Zählkoordinaten (x, y) des aktuell abgetasteten Suchrasterpunkts in
einem entsprechenden rasterfesten Zählkoordinatensystem sind,
c) daß während des letzten Durchlaufs des Suchrasters die dem jeweiligen Schnittpunkt
zwischen Rasterzeilen und Kontrastlinienmuster (PIC) entsprechenden Zählkoordinaten (Xp,
/,,/gespeichert werden,
d) daß im zweiten Verfahrensschritt aus den gespeicherten Zählkoordinaten (xp, yp) der
Schnittwinkel β zwischen den Rasterzeilen des Suchrasters und der(n) Datenspur(en) berechnet
wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rasterzeilen des Suchrasters und
IftpjaimjSffafligffrfijgg
des Leserasters punkiweise abgetastet werden.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrastlinienmuster erster
Art parallel zu der(n) Datenspur(en) laufen, und daß die Kontrastlinienmuster zweiter Art senkrecht zu
der(n) Datenspur(en) verlaufen.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrastlinienmuster erster und
zweiter Art abwechselnd in einer Kontrastlinienmuster-Spur angeordnet werden, deren Orientierung
relativ zu der(n) Datenspur(en) bekamt ist, daß der Abstand benachbarter Rasterzeilen im Suchraster so
klein gewählt ist, daß jedes Kontrastlinienmuster erster oder zweiter Art bei Durchlauf des Suchrasters
mindestens einmal geschnitten wird, und daß aus den gespeicherten Zählkoordinaten (Xp, yp) der
Schnittwinkel β zwischen den Rastcrzeilen des Surhrasters und der(n) Datenspur(en) nur berechnet
, wird, wenn mindestens alle Kontrastlinienmuster , erster Art oder alle Kontrastlinienmuster zweiter
Art innerhalb der Kontrastlinienmuster-Spur unter einem vorgegebenen Mindest-Schnittwinkel geschnitten
werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß das Leseraster eine gegenüber dem Suchraster erhöhte Dichte der
Rasterzeilen besitzt und der Größe des zu lesenden Kennzeichnungsfelds angepaßt wird.
11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei der das Bildfenster auf das Target eines Vidikons abgebildet
wird, welches von einem elektronisch drehbartn Raster abgetastet wird und an seinem Ausgang ein
elektrisches Videosignal abgibt, das dem zeilenweise abgetasteten Bildfeld entspricht und das Kontrastmuster
der abgetasteten Zeilen sequentiell als im wesentlichen binäre Amplitudenfolge wiedergibt,
und mit einem PIC-Dekoder zum Erkennen abgetasteter Kontrastlinienmuster (PIC), die die
Position und die Orientierung der Datenspur(en) des Kennzeichnungsfelds kennzeichnen und mehrere
Linien mit unterschiedlichem Abstand und/oder Linienbreiten enthalten, wobei das Ablenksystem
einen ersten Ablenkgenerator zur periodischen Abgabe eines Zeilenablenksignals (Ablenkung in
Λ-Richtung), und einen zweiten Ablenkgenerator zur Abgabe eines Zeilenfortschaltsignals (Ablenkung in
y-Richtung) am Ende jedes Zeilenablenksignals enthält, wobei die abgegebenen Signale eine
Rasterdrehschaltung durchlaufen und dann dem so gewünschten Drehwinkel entsprechend gewichtet
und miteinander verknüpft zwei um 90° gegeneinander versetzten Ablenkspulenpaaren od. dgl. aussteuern,
deren Magnetfeld den Abtaststrahl des Vidikons in einem entsprechend gedrehten Raster
ablenkt, dadurch gekennzeichnet,
a) daß aer PIC-Dekoder (16) verschiedene Kontrastlinienmuster
(PIC I, PICII,...) er>"*nnt und
bei einer Erkennung ein das betreffende Kontrastlinienmuster kennzeichnendes Erkennungssignal
(PICOUTI, PICOUTII, ...) abgibt,
b) daß der erste Ablenkgenerator (40, 44) einen ersten Modulo-Zähler (40) mit vorgegebenem
Zähita V t und maximalem Zählintervall enthält, dessen Zählerstand von einem ersten Digital-/
Analogwandler (44) in ein proportional zum Zählerstand stetig odpr stufenweise inkrementierendes
Zeilenablenksignal umgewandelt und der Rasterdrehschaltung (50 bis 64) zugeführt
wird,
c) daß der zweite Ablenkgenerator (42, 46) einen zweiten Modulo-Zähler (42) enthält, dessen
Zählerstand an der oberen Grer.ze des Zählintervalls des ersten Modulo-Zählers (40) um
einen gegebenen Wert inkrernentiert wird und von einem zweiten Digital-/Analogwandler (46)
in ein mit dem Zählerstand proportional inkrementierendes Zeilenfortschaltsignal umgewandelt
und der Rasterdrehschaltung sowie einer Steuerschul:· -c ;18) zugeführt wird, die
eine vorgegtr··: tlcit nach jeder Inkrementierung
des zweuen Modulo-Zählers (42) den ersten Modulo-Zähler (40) erneut startet,
d) daß die aktuellen Zählorstände des ersten und des zweiten Modulo-Zählers (4C, 42) als
rasterfeste Zählkoordinaten (x, y) in einen
ft Speicher (14) eingelesen werden, wenn eine Rasterzeile ein Kontrastlinienmuster (PIC I,
PIC II) schneidet und der PIC-Dekoder (16) das
f. Kontrastlinienmuster erkennt und ein Erkennungssignal
(PIC OUT I, PIC OUT II) in den Speicher (14) abgibt,
e) daß die Steuerschaltung (18) nach Durchlauf des Rasters die beiden Modulo-Zähler (40, 42)
stoppt, wenn hinreichend viele Kontrastlinienmuster (PIC) hinreichend oft erkannt und die
zugehörigen Zählkoordinaten im Speicher (14) abgespeichert sind,
f) üaß die Steuerschaltung (18) einen Prozessor (20) enthält, der aus den gespeicherten Zählkoordinaten
und PIC-Erkenniingssignalen sowie
der bekannten Lage der PIC-Muster auf dem Datenfeld den Schnittwinkel β zwischen
den Rasterzeilen des Rasters und den Datenspuren des Datenfelds berechnet, und
g) daß anschließend der erste und der zweite Ablenkgenerator (40,44; 42,46) für einen neuen
Rasterdurchlauf, bei dem das erzeugte Raster in der Rasterdrehschaltung (50 bis 64) um den
Schnittwinkel β gedreht wird, gestartet werden.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (18) softwaremäßig vom Prozessor (20) verwirklicht ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die obere und die
■untere Grenze des Zählintervalls des ersten Modulo-Zählers (40) entsprechend dem bei der
Target-Abtastung gewünschten Anfang und Ende der Rasterzeilen einstellbar sind.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis
13, dadurch gekennzeicnnet, daß die untere und die obere Grenze des Zählinteryaüs des zweiten
'Modulo-Zählers (42) entsprechend der bei der Target-Abtastung gewünschten abgetasteten Zeiiengruppe
einstellbar sind.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis
14, dadurch gekennzeichnet, daß das Inkrement innerhalb des Zählintervalls des ersten und des
zweiten Modulo-Zählers (40,42) einstellbar ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis
15, dadurcii gekennzeichnet, daß das Inkrement des ersten und des zweiten Digital-/Analogwandlers (44,
46) für das abgegebene Zeilenablenksignal bzw.
Zeilenfortschallsignal einstellbar ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis
16, dadurch gekennzeichnet, daß vor den Ablenkspulenpaaren (6,8) je ein Tiefpaß eingefügt ist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis
17, dadurch gekennzeichnet, daß der PIC-Dekoder (16) auf die Erkennung ausgewählter Kontrastlinienmuster
programmierbar ist
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DE3014350C2 true DE3014350C2 (de) | 1983-03-24 |
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ID=6100016
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IT8322476A0 (it) * | 1983-08-08 | 1983-08-08 | Francesco Canziani | L'attuazione di detto procedimento. procedimento per alimentare in particolare apparecchiature smistatrici con immissione dei colli essendo una predeterminata angolazione ed apparecchiatura per |
DE19507059B9 (de) * | 1995-03-01 | 2005-02-17 | Wevelsiep, Klaus, Prof. Dipl.-Ing. Dr. | Verfahren zur omnidirektionalen Erfassung von OCR-Klarschrift auf Etiketten oder ähnlichen Datenträgern durch zufallsgesteuerte Suche und Dekodierung mit einem neuronalen Netzwerk |
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DE2338561A1 (de) * | 1972-08-30 | 1974-05-09 | Scanner | Verfahren und vorrichtung zum identifizieren von objekten |
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