DE3214575A1 - Kombiniertes optisches handlesegeraet fuer maschinelle zeichenerkennung - Google Patents

Description

• Kombiniertes optisches Handlesegerät für maschinelle
• Zeichenerkennung Die Erfindung betrifft ein optisches Handlesegerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
• Derartige Abtasteinrichtungen werden bei der automatischen Zeichenerkennung angewendet, um visuell lesbare Ziffern oder Buchstaben eines Aufzeichnungsträgers z.B.
• eines Beleges, eines Briefes oder auch eines Etikettes direkt in eine maschinell auswertbare Form umzusetzen und sie zur weiteren Verarbeitung einer datenverarbeitenden Anlage bzw. einem Terminal wie einem Drucker oder dergleichen zuzuführen.
• So wird in der D3-OS 28 17 341 ein optisches Handlesegerät für maschinelle Zeichenerkennung beschrieben, das zum Lesen von normierten Klarschriften, wie der sogenannten OCR-Schrift geeignet ist.
• Neben derartigen Lesegeräten zum Erfassen von Klarschriften sind Lesegeräte bekannt, mit denen Daten auf Etiketten gelesen werden können, die durch -sogenannte "Strichcodes" codiert sind (Ruby Wand Light Pen, Model 1240, Spezifikationsbeschreibung).
• Derartige für Strichcodemarkierungen ausgelegte Lesegeräte unterscheiden sich in ihrem Aufbau prinzipiell von Klarschriftleseeinrichtungen. So wird bei Strichcodierleseeinrichtungen das Schwelle^-\.erlalten des Strichcodes über eie einzige Sensoreinrichtung mit zugehoriger Beleuchtungseinheit abgetastet und die daraus abgeleitete Impulsfolge der Erkennungseinheit zugeführt.
• Strichcode und Klarschrift werden im allgemeinen Geschäftsbetrieb zur Markierung von unterschiedlichen Isiarengruppen verwendet. So dient die Klarschrift in erster Linie zur Markierung von Scheck, Bekleidung und sonstigen technischen Artikeln, wohingegen die Strich- oder Balkencodierung zur Kennzeichnung von Lebensmitteln verwendet wird.
• Bei Warenhäusern, die beide Warengruppen im Sortiment fuhren, ist es zum Lesen der codierten Information deshalb notwendig, sowohl eine Leseeinrichtung für Klarschrift als auch eine Leseeinrichtung für Strichcodierung zu benutzen. Für das die Codierungen in erster Linie erfassende Kassenpersonal ist es deshalb umständlich, je nach Etikett verschiedene Handlesegeräte zu verwenden.
• Aufgabe der Erfindung ist es, ein optisches Handlesegerät für maschinelle Zeichenerkennung bereitzustellen, das sowohl zur Erfassung von Klarschrift als auch zur Strichcodierung verwendet werden kann und das einfach und kostengünstig ausgebildet ist.
• Diese Aufgabe wird bei einem optischen Lesegerät der eingangs genannten Art gemäß dem kennzeichnenden Teil des ersten Patentanspruches gelöst.
• Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
• Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden beispielsweise näher beschrieben. Es zeigen Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung eines Kombihandlesegerätes, Fig. 2 ein Blockschaltbild der zugehörigen Ansteuerelektronik, Fig. 3 ein Schnittbild einer ReflektorkapDe eines Kombihandlesegerätes, Fig. 4 eine schematische Darstellung des optischen Systems eines Kombihandlesegerätes, bei dem beide Abtasteinheiten in einem optischen System integriert sind und Fig. 5 eine schematische Darstellung des Sensorbereiches eines Kombihandlesegerätes mit integriertem optischem System.
• Das in der Fig. 1 dargestellte optische Handlesegerät ist sowohl zum Lesen von Klarschrift, sogenannter OCR-Schrift, als auch zum Lesen von strichcodierten Daten geeignet. Es besteht aus einem pistolenartig ausgestalteten Gehäuse 1, das sowohl eine OCR-Abtasteinrichtu-ng 10 zur Klarschrifterkennung als auch eine Strichcode-Abtasteinrichtung 11 zum Abtasten von strichcodierten Daten auf Etiketten aufweist. Bei dem Kombinationshandlesegerät entsprechend der Fig. 1 sind die Abtasteinheiten 10 und 11 vollständig getrennt und nebeneinander angeordnet. Die Abtastebenen der Abtastköpfe sind zueinander um den Abstand A, der einige Millimeter beträgt, versetzt. Dadurch kann durch einfaches Schwenken des Kombihandlesegerätes mit seinem Gehäuse 1 eine Auswahl des abzutastenden Codes bzw. ein Auflegen der zugehörigen Abtasteinrichtung auf den Code erreicht werden.
• Die Abtastebenen werden dabei in der Strichcodeabtasteinrichtung 11 durch den Abtastkopf 11/1 gebildet, bei der OCR-AbtasteinrichtLmg 10 durch das Abtastfenster 10/1 mit der zugehörigen Beleuchtung 10/2. Im eingeschalteten Zustand des Kombihandlesegerätes, kontrolliert durch die Kontrollampe 2, wird das Kombihandlesegerät entweder mit dem Abtastfenster 10/1 zur GCR-rkeranung oder mit dem kbtastkopf 11/1 zur Strichcodeerkennung über den auf Etiketten angebrachten Code geführt und damit abÔretastet.
• Die Abtastung selbst kann über eine Schaltungsanordnung entsprechend dem Blockschaltbild der Fig. 2 erfolgen.
• Die von der OCR-Abtasteinrichtung 10 auf einem Sensorfeld aus einer Fotodiodenmatrix 12 abgebildeten Zeichensegmente werden in der Abtastelektronik 13 elektronisch geordnet und für die weitere Verarbeitung einer aus einem Mikroprozessorsystem bestehenden OCR-Verarbeitungselektronik 16 in digitalisierter Form zugeführt. Die Abtastelektronik 16 wertet das aufbereitete Abtastmuster entsprechend den Verfahren der deutschen Offenlegungsschriften 28 16 325 oder 28 17 341 aus und führt die Information in Form von Datenblöcken der modifizierten Stricncode-Verarbeitungselektronik 21 zur Weiterverarbeitung zu. Die strichcodierten Optosignale der Abtasteinheit 11 werden in einem optoelektronischen Wandler 14 in elektronische Signale umgewandelt und einem Analogsignalverstärker 15 und einem nachgeschalteten Analog-Digital-Wandler 20 digitalisiert und ebenfalls der Strichcode-Verarbeitungselektronik 21 zugeführt. Diese mit der OCR-Verarbeitungselektronik 16 in einem Gehäuse untergebrachte Strichcode-Verarbeitungselektronik 21 wertet in der Strichcode-Verarbeitungseinheit 22 die gelesenen, über den Analog-Digital-Wandler 20 digitalisierten Strichbreiten aus, blendet Störsignale.
• aus, ordnet die erkannte Strichordnung einem von N-Strichcodes zu, stellt fest in welcher Richtung (vor- oder rückwärts) gelesen wurde, werten den erkannten Code aus und führt eine von dem betreffenden Code abhängige Zahlenprüfung durch.
• Weil beim Abtasten eines bestimmten Codes auch der Abtaster des anderen Codes irgendwelche Hell-DuriIel-Ubergänge auswertet und damit sowohl in der OCR-Verarbeitungselektronik 16 als auch in der Strichcode-Verarbeltungselektronik 22 eine Verarbeitung stattfindet, werden die jeweils erzeugten Ergebnisse einer Plausibilitätskontrolle unterworfen, die in einer für beide Abtastsysteme gemeinsamen Steuereinheit 23 stattfindet. Diese Steuereinheit 23 ist derart ausgebildet, daß sie einerseits als Weiche zwischen den Abtasteinheiten dient, andererseits die Steuerbefehle für die Abtasteinheiten erzeugt. Sie enthält u.a. eine Plausibilitäts-Kontrollanordnung, die die von den Auswerteschaltungen der Abtasteinrichtung gelieferten Erkennungsdaten einer Plausibilitätskontrolle auf ihren Wahrheitsgehalt nach dem Prinzip der Wahrscheinlichkeit unterzieht. Abhängig vom Ergebnis dieser Untersuchung werden entweder den aus der ORC-Verarbeitungselektronik 16 oder den aus der Strichcode-Verarbeitungselektronik 22 kommenden Datenblöcken (Erkennungsdatenblöcken) einige Steuersignale hinzugefügt, aus denen ersichtlich ist, ob es sich jeweils um einen OCR- oder Strichcodedatenblock handelt.
• Eine nachfolgende Schnittstellenelektronik fügt die Datenblöcke entsprechend den von einem Schalter 25 ausgehenden S-euersignalen in eine entsprechende Schnittstellenroutine ein und Woertrgt sie über eine Hardware-Schnittstelle 26 an das angeschlossene Terininal. Die Schalterstellungen des Schalters 25 sind dabei abhängig von dem angeschlossenen Terminal und den gewählten Betriebsarten. Nach der Übertragung ist die als tlikroprozessorsystem ausgebildete Verarbeitungselektronik 21 zur erneute Auswertung von strichcodierten Daten und den zugehörigen verarbeiteten OCR-Daten frei.
• Neben der in der Fig. 1 dargestellten Ausfünrungsform des Kombihandlesegerätes mit zwei getrennten Abtasteinheiten sinci noch andere Ausführungsformen denkbar. So ist es entsprec lend der Darstellung der Fig. 3 möglich, die Reflektorkappe 32 der OCR-AtasleinheiD zu vergrößern und in dieser Reflektoorkape 32 in Form eines optischen Reflexsensors 30 den Strichcodeabtaster zu integrieren, wobei beide Systeme durch eine Trennwand 35 getrennt sind.
• Der Aufnahmebereich des Reflexsensors 30 ist insgesamt als Haltevorrichtung ausgebildet, wobei der Reflexsensor 30 über eine Feder 51 in der Halterung festgehalten wird.
• Nach dem Abnehmen der Reflektorkappe und der Halte feder 31 kann der Reflexsensor 30 aus der Reflekton1appe abgezonen werden, womit sich die Wartungs-, Prüf- und llontagearbeiten erleichtern lassen. Eine mehradrige, geschirmte Litze 33 verbindet den optischen Reflexsensor mit einem Verstärker 34, der dem Analogverstärker 15 der Fig. 2 entspricht.
• Eine besonderes vorteilhafte Ausgestaltung des optischen Systems des Kombihandlesegerätes ist in der Fig. 4 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform sind beide Abtasteinheiten in der OCR-Abtasteinhei-t insoweit integriert, als die Abtastung der codierten Daten ebenfalls durch die Reflektorkappe 52 der OCR-Abtasteizheit erfolgt.
• Das Kombihandlesegerät weist deshalb nur ein einziges Abtastfenster für beide Abtasteinheiten auf. Zu diesem Zwecke wird unter Mitbenutzung der Beleuchtungseinrichtung 58 der CCR-Abtasteinheit und des zugehörigen Objektives 59 der Abbildungseinheit ein Teil des von dem Code reflektierten Lichtes mittels des gegenüber der optischen Achse um 450 geneigten Spiegels 15 ausgeblendet und einem entsprechenden Strichcodedetektor 51 zugeführt. Der Abstand des Spiegels 50 zum Strichcodedetektor 51 läßt sich über eine Justierschraube 52 verändern, um eine Maximalabbildungsschärfe an Strichcodedetektor 51 einzustellen. Die Machverarbeitung der Ausgangssignale des Strichcodedetektors 51 erfolgt über einen Vers-tärker 53, der dem Analogverstärker 15 der Fig. 1 entspricht.
• Diese itbenutzuns der Lichntqelle und des Objektives der 0CR-Abtasteirheit für das S-trichcodelesen durch Ablenkung eines Teils des reflektierten Lichtes mittels des Umlenkspiegels auf den Strichcodedetektor ist möglich, weil der auf der Diodenmatrix 40 der OCR-Abtasteinheit belichtete Bereich 41, der der Reflektorkappenöffnung der Reflektorschutzkappe 52 entspricht, größer ist, als die Fläche aller Fotodioden 42. Die Fig. 5 macht dies anschaulich. Dabei entspricht der Teil 43 dem beleuchteten Bereich und wie beschrieben der Teil 42 dem wirksamen Bereich der Fotodiodenmatrix der OCR-Abtasteinrichtung und der Teil 41 der Reflektorkappenöffnung 41.
• Durch die Ausführungsform entsprechend der Fig. 4 ist es möglich, über dieselbe Leseöffnung sowohl OCR-Zeichen als auch Strichcode zu lesen. Damit bleibt das handliche Design eines OCR-Lesers erhalten und die konstruktiven Anderungen bleiben auf interne Änderungen des Objektivträgers beschränkt. Es ergibt sich zusätzlich noch eine höhere Erkennungssioherheit, weil der Strichcode-Detektor strichförmig ausgeführt werden kann. Dadurch stören Unterbrech;mgel-in den Strichen, wie sie bei Matri:rukkern oder Leserdruckern vorkommen nicht so, wie bei punktförnigen Detektoren. Da keine zusätzliche elek-tronische Leistung aufgewendet werden muß, resultiert keine zusätzliche Erwärmung des gesamten Lesekopfes. Eine zusätzliche Verminderung der Wärmeleistung ergibt sich.
• durch die Verwendung der Beleuchtungseinheit 5, sowohl für die OCR-Abtastung als auch für die Strichcodeabtastung.
• Patentansprüche 5 Figuren

Claims (12)

1. Patentansprüche Optisches Handlesegerät für die maschinelle Zeichenerkennung über eine manuelle, längs einer Druckzeile über einen abzutastenden Datenträger geführte Abtasteinheit zur Klarschrifterkennung, die eine Lichtquelle zum Beleuchten und ein Sensorfeld aus einer Fotodiodenmatrix zum Abtasten eines Abtastfensters des Datenträgers und eine Schaltung zum Ausgeben des ein Abtastmuster wiedergebenden digitalisierten Bildsignals enthält, mit einer Aufbereitungseinheit zum Segmentieren und Zentrieren des Abtastmusters und mit einer Erkennungseinheit zum 4uswerten eines so aufbereiteten Abtastmusters, d a d u r c h g e k e n n z e i c h ne t , daß eine weitere Abtasteinheit (14, 15, 20, 21) zur Strichcodierung mit zugehöriger Beleuchtung, Sensor und Auswerteschaltung vorgesehen ist.
2. 2. Optisches Handlesegerät nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Abtasteinheiten über eine gemeinsame Anpassungseinheit (21) verknüpft sind.
3. . Optisches Handlesegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß die Anpassungseinheit als Teil der Strichcode-verarbeltungselektronik (21) ausgebildet ist.
4. 4. Optisches Handlesegerät nach einem der Ansprüche 1 bis , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß die Auswerteschaltung zur Strichcodeerkennung (21) eine die Art des auszuwertenden Codes selbständig erkennende Erkennungsanordnung enthalt.
5. 5. Optisches Handlesegerät nach einem der Ansprüche -l cis 4, g e k e n n z e i c h n e t d u r c in eine für beide Abtasteinheiten gemeinsame Steuereinheit (23), die derart ausgebildet ist, daß sie einerseits als Weiche zwischen den Abtasteinheiten dient, andererseits die Steuerbefehle für die Abtasteinheiten erzeugt.
6. 6. Optisches Handlesegerät nach Anspruch 5, d a d u r c h gek e n n z e ich ne t , daß die Steuereinheit (23) eine Plausibilitätskontrollanordnung enthält, die die von den Auswerteschaltungen der Abtasteinheiten gelieferten Erkennungsdaten einer Plausibilitätskontrolle derart unterzieht, daß in Abhängigkeit von der als plausibel erkannten Codeart (Strichcode oder Klarschrift) den Erkennungsdatenblöcken dieser Codeart diese kennzeichnende Steuersignale zugeordnet werden.
7. 7. Optisches Handlesegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e 1 c h n e t daß ein ür beide Abtasteinheiten gemeinsames pistolenartiges Gehäuse (1) vorgesehen ist.
8. 8. Optisches Handlesegerät nach Anspruch 7, d a d u r c n g e k e n n z e i c h n e t , daß die Abtasteinheiten (10, 11) in dem Gehäuse (1) nebeneinander angeordnet sid, wobei die Abtastebenen der Abtastköpfe (1G/1, 11/1) zueinander einen vorgegebenen Abstand (A) aufweisen, so daß die Auswahl der Abtasteinheiten durch Kippen des pistolenartigen Gehäuses (1) erfolgt.
9. 9. Optishes Handlesegerät nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n fl e i c h n e t , daß eine beide Abtasteinheiten gemeinsam aufnehmende Reflektorkappe (32) vorgesehen ist, die eine die optischen Kanäle der beiden Abtasteinheiten trennende, gemeinsame Trennwand (35) enthä.lt.
10. 10. Optisches Handlesegerät nach Anspruch 1, d > d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß ein das Abtastsignal für die Abtasteinheiten zur Strichcodeerkennung aus einer für beide Abtasteinheiten gemeinsamen Abtastöffnung der Klarschriftabtasteinheit ausblendendes optisches System (50, 51) mit zugehörigem Sensor (51) vorgesehen ist.
11. 11. Optisches Handlesegerät nach Anspruch 10, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e - , daß das optische System aus einem Lichtleiter besteht.
12. 12. Optisches Handlesegerät nach einem der Ansprüche 10 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß für beide Abtasteinheiten eine gemeinsame Lichtquelle (58) zum Beleuchten des Abtastfensters vorgesehen ist.