DE3214621A1

DE3214621A1 - Kombiniertes optisches handlesegeraet fuer maschinelle zeichenerkennung mit integriertem optischen system

Info

Publication number: DE3214621A1
Application number: DE19823214621
Authority: DE
Inventors: Josef Dipl.-Ing.(FH) 8039 Puchheim Immler; Cornelis Dipl.-Phys. 8018 Grafing van der Sel
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1982-04-20
Filing date: 1982-04-20
Publication date: 1983-10-20
Also published as: ATE43927T1; EP0092061A2; EP0092061A3; DE3380044D1; EP0092061B1; US4538072A

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen Berlin und München · VPA 82 P 1 3 O 1 DE

Kombiniertes optisches Handlesegerät für maschinelle Zeichenerkennung mit integriertem optischen System.

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 DS-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 Schwellenverhaltsn des Strichcodes über eine einzige Sensoreinrichtung mit zugehöriger Beleuchtung seinheit abgetastet und die daraus abgeleitete Impulsfolge der Erkennungseinheit zugeführt.'

MK 1 Fra / 19.4.1982

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Strichcode und Klarschrift werden im allgemeinen Geschäftsbetrieb zur Markierung von unterschiedlichen Warengruppen verwendet. So dient die Klarschrift in erster Linie zur Markierung von Scheck, Bekleidung und sonstigen technisehen Artikeln, wohingegen die Strich- oder Balkencodierung zur Kennzeichnung von Lebensmitteln verwendet wird»

Bei Warenhäusern, die beide Warengruppen im Sortiment führen, ist es zum Lesen der codierten Information deshalb notwendig, sowohl eine Leseeinrichtung für Klarschrift als auch eine Leseeinrichtung für Strichcodierung zu be-:. nutzen. 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 Ansteuerelek-

tronik,

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Fig. 3 ein Schnittbild einer Reflektorkappe 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. Ss besteht aus einem pistolenartig ausgestalteten Gehäuse 1, das sowohl eine OCR-Abtasteinrichtung 10 zur Klarschrifterkennung als auch eine Strichcode-Abtasteinrichtung 11 zum Abtasten von strichcodierten Daten auf Etiketten aufweist. Eei dem Kombinationshandlesegerat 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-Abtasteinrichtung 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 OCR-Erkennung oder mit dem Abtastkopf 11/1 zur Stricheοdeerkennung über den auf Etiketten angebrachten Code geführt und damit abgetaste

t.

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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 Strichcode-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 digitalisierten Strichbreiten aus, blendet Störsignale aus, ordnet die erkannte Strichordnung einem von N-3trichcodes 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-Dunke!-Übergänge auswertet und damit sowohl in der OCR-Verarbeitungselektronik 16 als auch in der Strichcode-Verarbeitungselektronik 22 eine Verarbeitung stattfindet, werden die Jeweils erzeugten Ergebnisse einer Plausibilitätskontrolle

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unterworfen, die in einer für beide Abtastsysteine 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 Aus-werteschaltungen 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 Steuersignalen in eine entsprechende Schnittstellenroutine ein und überträgt sie über eine Hardware-Schnittstelle 26 an das angeschlossene Terminal. Die Schalterstellungen des Schalters 25 sind dabei abhängig von dem angeschlossenen Terminal und den gewählten Betriebsarten. Nach der Übertragung ist die als Mikroprozessorsystem ausgebildete Verarbeitungselektronik 21 zur erneuten Auswertung von strichcodierten Daten und den zugehörigen verarbeiteten OCR-Daten frei.

Neben der in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsform des Kombihandlesegerätes mit zwei getrennten Abtasteinheiten sind noch andere Ausführungsformen denkbar. So ist es entsprechend der Darstellung der Fig. 3 möglich, die Reflektorkappe 32 der OCR-Abtasteinheit zu vergrößern und in dieser Reflektorkappe 32 in Form eines optischen Reflexsensors 30 den Strichcodeabtaster zu integrieren,

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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 31 in der Halterung festgehalten wird.

Nach dem Abnehmen der Reflektorkappe und der Haltefeder 31 kann der Reflexsensor 30 aus der Reflektorkappe abgezogen werden, womit sich die Wartungs-, Prüf™ und Montagearbeiten erleichtern lassen. Eine mehradrige, geschirmte Litze 33 verbindet den optischen Reflexsensor mit einem Verstärker 34, der dem Analogverstärker 15 der Fig. 2 entspricht.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des optischen Systems des Kombihanälesegerätes ist in der Fig. 4 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform sind beide Abtasteinheiten in der OCR-Abtasteinheit insoweit integriert, als die Abtastung der codierten Daten ebenfalls durch die Reflektorkappe 52 der OCR-Abtasteinheit erfolgt.

•20 Das Kombihandlesegerät weist deshalb nur ein einziges Abtastfenster für beide Abtasteinheiten auf» Zu diesem Zwecke wird unter Mitbenutzung der Beleuchtungseinrichtung 58 der OCR-Abtasteinheit und des zugehörigen Objektives 59 der Abbildungseinheit ein Teil des von dem Code reflektierten Lichtes mittels des gegenüber der optischen Achse um 45° 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 am Strichcodedetektor 51 einzustellen. Die Nachverarbeitung der Ausgangssignale des Strichcodedetektors 51 erfolgt über einen Verstärker 53, der dem Analogverstärker 15 der Fig. 1 entspricht.

Diese Mitbenutzung der Lichtquelle und des Objektives der OCR-Abtasteinheit für das Strichcodelesen durch Ablenkung

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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 Änderungen bleiben auf interne Änderungen des Objektivträgers beschränkt. Es ergibt sich zusätzlich noch eine höhere Erkennungssicherheit, weil der Strichcode-Detektor strichförmig ausgeführt werden kann. Dadurch stören Unterbrechungen in den Strichen, wie sie bei Matrixdrukkern oder Leserdruckern vorkommen nicht so, wie bei punktförmigen Detektoren. Da keine zusätzliche elektronische Leistung aufgewendet werden muß, resultiert keine zusätzliche Erwärmung des gesamten Lesekopfes. Eine zusätzliche Verminderung der Wärmeleistung ergibt sich ■durch die Verwendung der .Beleuchtungseinheit 58, sowohl für die OCR-Abtastung als auch für die Strichcodeabtastung.

Patentansprüche
5 Figuren

Leerseite

Claims

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Patentansprüche;

(J\J Optisches Handlesegerät für die maschinelle Zeichenerkennung über eine manuelle längs einer Druckzeile über einen abzutastenden Datenträger geführten Abtasteinheit zur Klarschrifterkennung, die eine Lichtquelle zum Beleuchten und ein Sensorfeld aus einer Fotodiodenmatrix zum Abtasten eines Abtastfensters des Datenträgers enthält,

dadurch gekennzeichnet, daß eine •weitere Abtasteinheit (11) zur Strichcodeerkennung mit zugehöriger Beleuchtung und Sensor vorgesehen ist.
2. Optisches Handlesegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein für beide Abtasteinheiten gemeinsames pistolenartiges Gehäuse (1) vorgesehen ist.
3. Optisches Handlesegerät nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine beide Abtasteinheiten gemeinsam aufnehmende Reflektorkappe (32) vorgesehen ist, die eine die optischen Kanäle der beiden Abtasteinheiten trennende gemeinsame Trennwand enthält.
4. Optisches Handlesegerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der optische Kanal zur Strichcodeerkennung als Aufnahmevorrichtung zum auswechselbaren Befestigen eines Reflexionsabtasters (30) ausgebildet ist.
5. Optisches Handlesegerät nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein das Abtastsignal für die Abtasteinheit zur Strichcodeerkennung aus einer für beide Abtasteinheiten gemeinsamen Abtastöffnung des Handlesegerätes ausblendendes optisches System (50) mit zugehörigem Sensor (51) vorgesehen ist.

» « O β * H

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^VPA 82 P 1 3 O 1 DE
6. Optisches Handlesegerat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das optische System einen justierbaren Winkelspiegel (50) enthält.