Устройство для распознавания стилизованных знаков

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено ОЗ.V.19?2 (№ 1783380J18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 10.Х!1.1973. Бюллетень № 47

Дата опубликования описания 5.1V,1974

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР ио делам изооретений и открытий

Авторы изобретения

A. H. Кусков и Ю. A. Сергеев

Одесский электротехнический институт связи им. A. С. Попова

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПОЗНАВАНИЯ

СТИЛИЗОВАННЫХ ЗНАКОВ

Изобретение относится к технике распознавания образов, в частности к автоматической обработке письменной корреспонденции на почтовых предприятиях связи, включающей операцию распознаваийя стилизованных арабских цифр почтового индекса.

Известны цифрочитающие автоматы, контроль работоспособности которых осуществляется оператором периодически с помощью приборов, фиксирующих изменение выбран- 10 ных характеристик отдельных узлов.

Кроме того, известны цифрочитающие автоматы, в которых контроль осуществляется также периодически оператором, но по изменению заранее изготовленных контрольных 15 тестов на выходе автомата. Например; в процессе работы автомату предъявляется для распознавания заведомо известная ситуация, а на выходе фиксируется результат распознавания, в частности, видеоконтрольным устройст- 20 вом. По результату несоответствия предъявленной и выходной ситуации оператором выносится решение о работоспособности автомата.

Одно из известных устройств для распозна- 25 вания стилизованных знаков содержит последовательно соединенные считывающий блок, блох выделения признаков, коммутатор сигналов признаков, блок памяти эталонов, блок оперативной памяти результатов распознава- 30 ния и выходной блок, блок исправления отпибок, соединенный с одним из входов памяти эталонов и выходным .блоком, и синхрогенератор, выход которого подключен к соответствующим входам коммутатора сигналов признаков, блока оперативной памяти результатов распознавания, блока исправления оши. бок и выходного блока.

Однако известные устройства характеризуются значительным уровнем ошибок распозна. вания.

Целью изобретения является уменьшение ошибок распознавания.

Для этого устройство содержит блок контроля работоспособности, состоящий из первого счетчика, один вход которого подключен к выходу блока исправления ошибок, второго счетчика, один вход которого подключен к выходу считывающего блока, и схемы совпадений, первый вход которой соединен с выходом первого счетчика, а второй вход .— с выходом второго счетчика и другими входамй первого и второго счетчиков, а выход в с соответствующим входом считывающего блока.

Изобретение пояснено чертежом.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство для распознавания стилизованных знаков содержит считывающий блок 1, предназначенный для развертки и преобра4О8341 зования графическог иэображения в видеосигнал, блок выделения признаков 2, осуществляющий логическую обработку видеосигнала,. а именно, осуществляющий выделение сигналов признаков вертикальных, горизонтальных и наклонных линий, составляющих распознаваемый знак, решающую часть устройства

3, предназначенную для вынесения решения о знаке rio поедъявленной кодовой последовательности выделенных блоком 2 признаков, включающук в себя коммутатор сигналов

"признаков 4, блок памяти эталонов распознаваемых цифр 5, блок 6 оперативной памяти результала распознавания, выходной блок 7, формирующий сигнал распознанного знака, блок 8 исправления ошибки н синхрогенератор 9, хронирующий работу решающей части

3, блок контроля работоспособности 10 цифрочитающего автомата, содержащий первый счетчи . 11 (счетчик расстояний), фиксирующий в каждом акте. распознавания число отличающихся разрядов предъявленной блоком

2 кодовой последовательности от кодовой последовательности одного иэ знаков эталонов, второй счетчик 12 (счетчик числа конвертов или открыток, предъявленных лля распознавания) и схему совпадения 13.

Выход 14 считывающего блска 1 подключен ко входу 15 блока выделен.я признаков 2 и к первому входу 16 счетчика 12 числа конвертов блока 10 контроля работоспособности, а вход 17 остановки счит:;::ющего блока

1 — к выходу схемы совпадения 13. Информационные выходы 18 блока выделения признаков 2 связаны соответственно со входами коммутатора сигналов признаков, а выходы 19 подключены ко входам блока памяти эталонов 5. Выход 20 блока памяти эталонов о подсоединен к первому входу блока 6 оперативной памяти, выход 21 которого подключен к объединенным первым входам 22, 23 блоков

7, 8, Вторые входы 24, 25, 26 блоков 6, 7, 8 объединены с управляющим входом 2? коммутатора 4 и подключены к выходу 28 синхрогенератора 9. Выход 29 блока 8 исправления ошибки связан со входом 30 блока памяти . эталонов 5, а также со входом 31 счетчика 11 расстояний блока 10 контроля работоспособности, вход 32 счетчика 11 объединен со входом ЗЗ схемы совпадения 13, а также со вход м 34 счетчика 12 числа конвертов и подключен к вы. . ду 35 последнего, а выход 36 счетчика 11 расстояний подключен к другому входу схемы совпадения 13. Выходные шины 37 распознанных знаков блока 7, а также выходная шина 38 сигнала отказа этого же блока подкл:очеиы к устройству (не показано), потребляющему результат распознавания.

Устройство работает следующим образом.

Т1ри прохождении писем (открыток) от письмоподающего устройства (не показано) с кодовыми индексами адресата блоком 1 выделяется сигнал от каждого письма (открытки), который с выхода l4 поступает по входу 16 в счетчик 12 числа конвертов блока 10 кон5

25 троля, а также видеосигнал от цифровых знаков кодового индекса, который с выхода 14 по входу 15 поступает в блок выделения признаков 2, где логически обрабатывается так, что на выходах 18 появляется сигнал девятира;,рядной кодовой последовательности нулей и единиц, соответствующих считанному знаку.

Причем сигнал «1» соответствует. наличию признаков горизонтальных, вертикальных и наклонных, линий, а сигнал «0» — их отсутствию.

Кодовая последовательность нулей и единиц, отображающая считанный знак, в коммутаторе 4 последовательно считывается им пульсами, поступающйми с выхода 28 синхрогенератора 9 на вход 27, и подается с выходов 19 в блок памяти эталонов 5, где сравнивается с каждым из эталонов цифр, хранящихся в памяти.

В случае идеального совпадения кодовой .последовательности с одним из эталонов, на выходе 20 появится сигнал знака, код эталона которс: идеально совпал. Этот сигнал поступает ; блок 6 оперативной памяти результатов распознавания. где временно хранится в ячейке памяти данного знака.

С поступлением очередногь: импульса с выхода 28 синхрогеиератора .9 на входы 24, 25 блоков 6, 7 иа одной из выходных шин 37, 30 соответствующей распознанному знаку, появится сигнал этого знака. Если предъявленная кодовая последовательность отличается в одном или двух разрядах от последовательности одного из близких эталонов, то блок 8

35 начнет вырабатывать сигналы, соответственно равные числу отличающихся разрядов, которые по выходу 29 будут последовательно. . поступать иа вход 30 блока 5, а также на второй вход 31 счетчика 11 расстояний.

Как только на выходе 21 блока 6 появится сигнал знака, кодовая последовательность эталона которого отличалась в наименьшем числе разрядов от предъявленной кодовой последовательности, блок 8 прекратит свою работу, счетчик 11 расстояний зафиксирует число отличающихся разрядов, а этот сигнал по одной из выходных шин 37, соответствующей раэпознанному знаку, поступит в следующее устройство-потребитель (не показано) .

Может оказаться, что предъявленная кодовая последовательность одновременно отличается в равном числе разрядов от двух и более эталонных кодовых последовательностей.

В этом случае блок 7 вырабатывает сигнал

55 отказа от распознавания, который с шины 38 поступает в устройство-потребитель. При этом ни на одной из выходных шин 37 блока 7 сигнала о распознанном знаке не будет. После . завершения акта распознаваги6, очередной

60 импульс с выхода 28 синхрогенератора 9 поступит на входы 24, 25, 26, 27 блоков 6, 7, 8 коммутатора 4, устанавливая тем самым эти блоки s исходное состояние.

Таким образом, при распознавании каждой стилизованной цифры почтового индекса счет408341 чик 1 расс(аип и будет фиксировать минимальное хэммингово расстояние !.»,»,;,, характеризующее число отличающихс! разрядов када распознаваемой (-ой цифры (! =--1, 2, 3...) от кода цифры эталона, о которой было принято решение, а счетчик 12 числа конвертов будет фиксировать число N прошедших конвертов (открыток) или, что то же, число 1=6Л! прошедших знаков, или п=9Х6)<У признаков, так как кодовый индекс адресата состоит из 6 цифр, а цифра — из 9 признаков. Полученная в выборке Л конвертов сумма

1 т=Хг1„„, сравнивается Каждый раз с задан(=! ным приемочным (пороговым) числом d, на которое рассчитана емкость счетчика 11 расстсяний, Если в выборке N конвертов оказалось, что m d, то счетчик 11 расстояний не переполнится и N-ый импульс с выхода 35 счетчика 12 по входу 32 установит его в исходное нулевое состояние и в эта же состояние па входу 34 установится сам. На выходе схемы совпадения 13 сигнала не будет.

С поступлением на вход 16 счетчика 12 (N+1) -го импульса, начнется следующий, аналогично описанному, цикл работы блока контроли работоспособности 10. В случае, если в j-Ой выборке N конвертов получилось, что m)d, то счетчик 11 расстояний переполнится раньше счетчика 12 числа конвертов, и на выходе схемы совпадения 13 появится сиг- нал о неработоспособности устройства, который поступит на вход считывающего блока 1 и выключит устройство.

Для определения емкости счетчиков 11, 12 необходимо рассчитать такие параметры, как объем выборки Л!, или, что то же, l=6N и по; роговое число d. Обычно из предпосылок, oll ределяемых требованиями к производству, за. даются такими величинами, как допустимый уровень качества выходной продукции Рь браковочный уровень качества Р . риск поставщика а и риск заказчика Р. Омвидно, что

/ &Pl. Величины а и р являются вероятностями браковки хорошей и приемки плохой партии изделий соответственно. В частности, когда речь идет о контроле работоспособности распознающего устройства а и Р Определяют вероятности ложной тревоги н необна- ружения поломки устройства.

Для цифрачитающего устройства автоматической письмо-сортировочной машины для удобства расчетов задаются требованиями, предъявляемыми к качеству (значениями Р1 и Р2, не к надежности распознавания знаков, а к вероятности ошибки выделения признаков (горизонтальных, ртикальных и наклонных линий).

Так как верочтности ошибок признаков и выборка а признаков распределены по бпноминальному закону, то значения а,и р оцрел» я(0 ся Вы1»а ((» !и(5! ми. а

» . (« » (" " Я (1 2 1(»

s=.О

»I (=-, С„ Я (1 — Р,,)" ". в .0

HpII выполнении уcaIÎBHR III d в выборке II признаков автомат считается рабатаспасаб10 иым, В противном случае — нераба roc!I»>саб.:ым. В этой системе уравнений величины d u и являются неизвестными. Определить их— зна шт задать план контроля.

Расчеты, проделанные для исходи!ях величин я=р=10, Р1=1О, Р =10- пока-,али, что объем выборки признаков п должен быть равен 6588 признакам, а приемочна» (пороговое) число d=25.

Если учесть, что код каждого BBBBB састопт

20 и. . девяти Оазнядав а ка« ., т — н.„ ...;:-:;ч знаКОВ., TÎ /HI(Cllp0BBIlnа;! 1 ::!""0: Ка ":; I;::;»CB0де на I:01!Dc »ты па»учается р:,:-!»»Й

=-122 конвертам.

Таким образам, емкаст сче1»(ы.. : . с;х(на быть больше или раьч ай ::"::. (!»И»!у.!ь.:. ., и емкость счетчика 11 — аа. !.и;c 0 г.:,;:. к и

25 импульса я.

Введение двух с»(е!»(((ка .::....;», а;;,»((е! (ИЯ, ОбразуM!l(их блан ка. (трал :: -".Оатасп =абности, дало возможность B:!;.,èic ьиа:»авысить эффективность испо.-,н.»з, ..и::,я ус! рг»((ства

:. для распознаванпя стилпзаэ инь(::;!!!:.!. 00 (почтового индекса.

П р е " . ì B T и з а б 0 е т "-; l!.:: .1 страйстВО для распознава(шя; .Tli I!I=0»апных знаков, содержащее иос.,::-.авательн. диненные счнть»вающий б.rol;, бл";.::;:. де,:;: .ЯЯ

40 признаков, коммутатов c*::.ãnа.:::iв 1;(1(:з!»:-». . блок памяти эталонОВ, бла!»,»:. :. а (l;:!!0:.! мяти результатов распоэ!(ВО»:.((ия l! В!»(Х(,ч!(Ой бла! ., ЙЛОк нсправлениЯ»э»н»»(!;Ок, сае!»!i!iel! !".,»Й

С ОДНПМ ИЗ ВХОДОВ ОЛОКВ П а МЯТИ ЭТВ Л а»! ("!. . Н

45 выходным блоком, и сиихрагеиератар, ь(;..-;д которого подключен к соатветст(1у!Ощ!(;:i В ".адам коммутатора сигналов i!0 "ÇIIB (ÎB, ало;-IB

ОперативнОй памяти реЗультатоз распаз(!лиання, блОка исправлен11я 0;*.1:!ООК н зыхадна!»о

50 блока, отличающее".ÿ т.=х(, чта, с целью уменьшения-ошибок распаз!Чапан((я, у1трайстВО содержит блОк контроля ра»1атаспас(;!»(иоСтп, СОСТОЯЩИЙ ИЗ nBPBOI 0 СЧЕ!BI!I;8, ОДИН BX(!, 1, которого падкл!Очен к Выходу алака ис (р а ". 55 ления ошибок, второго счс.;!"!ика, один (зхо.(, которого подключен к выходу с»(!!ты .ь(ащегo блока, и схемы совпадений, первый вход като0Н соединен с выходам перваг1 счетчи!.а, в»»а- . рой вход — с выходом второго счет шка и дру60 гимн входами первого и вта аг»э с»!ет»и!ко», B выход — с. саответствующи.,: ьхадо "1 считыгаюшего блока.

408344

Составитель В. Кудрявцев

Редактор А. Зииьаоасний Техред А. Камышиикова Корректор Л. Орлова

Заказ 836(13 Изд. № 312 Тираж 647 - Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4)5

Типография, нр. Сапунова, 2