Устройство для анализа документов — SU 1513491 (original) (raw)
СОЮЗ СО 8 ЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) 1 7/00 ОЛИСАНИЕ ИЭОБРЕТ О, 197ЗА ДОКУ фиг. 3 - ющийся ди на фиг. 5 протягива коммутир на фиг, 6 об "в точнширепутеров ция у цио вал ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТПРИ ГКНТ СССР Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВАЛИМЕНТОВ(57) Изобретение относится к областиспециального машиностроения и можетбыть использовано в машинах по пересчету и сортировке документов для рас-.познавания их цвета, степени изношенносИзобретение относится к области специального машиностроения и может быть использовано в машинах по пересчету и сортировке денежных билетов, для распознавания цвета, степени изношенности, промасленности, геометрических отклонений денежных билетов и других ценных бумаг.Цел ь изобретения - повышениети анализа документов и расния функциональных возможностейопределения различных параметкумента.фиг. 1 представлена конструкстройства; на фиг. 2 - функьная схема устройства; на ти, промасленности и определениягеометрических отклонений. Цельизобретения - повьппение точностианализа документов и расширениефункциональных возможностей путемопределения различных параметровдокумента. Устройство содержит дваисточника света, цветокоммутирующий вращающийся диск, светофильтры,кодовые отверстия, протягивающиймеханизм, два световода, фотоприемник, выполненный в виде двух группфотодиодов, два светодиода, двафотодиода, коммутатор, усилитель,аналого-цифровой преобразователь,блок синхронизации, вычислительныйблок, три усилителя-формирователя.,1 з.п. ф-лы, 8 ил. цветокоммутирующий вращаск; на фиг.: 4. - световод;- кинематическая схемающего механизма и цветоующего вращающегося диска;- протягивающийся диск,щии ид; на фиг. 7 - функциональная схема блока синхронизации; нафиг, 8 - блок-схема алгоритма функционирования вычислительного блока.Устройство содержит первый и вто- ффрой источники 1 и 1 д света,цвеФокомму- фе Йтирующий вращающийся диск 2, светофильтры 3, кодовые отверстия 4,протягивающий механизм 5первыйн второй световоды 6 и У,. фотоприемник 8, выполненный в .виде двух .3491 3групп Фотодиодов 8,и 8, два светодиода 9, и 9, два фотодиода 10и 10, коммутатор 11, усилитель 12,аналого-цифровой преобразователь 13,блок 14 синхронизации, вычислительный блок 15, первый 16, второй 17и,третий 18 усилители-формирователи.Источник 1 света содержит рефлектор 19., лампу 20 и фокусирующие линзы 21. Протягивающий механизм 5 содержит протягивающие ролики 22, приводной шкив 23, ремень 24 привода,первый и второй ступенчатые шкивы25 и 26, ремень 27 передачи одинаковой.скорости вращения пар протягивающих роликов, приводной шкив 28.цветокоммутирующего вращающегося диска, ремень 29 передачи привода цветокоммутирующего вращающегося диска,налравляюпще 30, оси 31, подшипники32, электродвигатель 33 илн приводную ручку 34.Блок 14 синхронизации содержитсчетчик 35, дешифратор 36, два триггера 37 и 38, два элемента ИШИ 39и 40, элемент НЕ 41, генератор тактовых импульсов 42 и формирователь импульса 43.Устройство имеет выходы 44, управляющие входы 45 блока синхронизации,вход 46 разрешения коммутации, группу 47-49 выходов (первый й второйвыходы блока синхронизации).Устройство работает следующим образом,Ценный документ 50 вводится в протягивающий механизм 5 в зацеплениес протягивающими роликами 22 (Фиг.1и 5), которые вращаются. Синхроннос ними вращается и цветокоммутирующий диск 2. При этом на световоды6 и 7, ось круглого сечения которыхсовпадает с оптической осью Фокусирующих линз 21 источников 1 света,поочередно попадает свет, пропущенный светофильтрами 3, с различнымиспектральными характеристиками пропускания, закрепленными на диске 2,Одновременно с началом пересеченияодним из светофильтров 3 (фиг. 3)общей оси круглого сечения световода 6 и фокусирующих линз 2 1 источ ников света кодовые отверстия 4открывают промежуток между светодиодами и Фотодиодами 9 и 10 кодацвета, На фотодиоды 10 кода цветапопадает световой поток от светодиодов 9 и на выходе усилителей-Формирователей 16 и 17 (фиг. 2) формируются сигналы кода цвета, одновременно с этим на выходе элемента ИШИ 40(фиг. 7) блока 14 синхронизацииформируется сигнал считывания верхней стороны документа. В течениевремени пересечения светофильтромобщей оси световода 6 и фокусирующей линзы 21 источника 11 света(фиг. 3) в Фокусе последней рабочийзазор первой группы фотодиодов фото-приемника 8 освещается сверху излучением со спектральным составом, оп ределяемым светофильтром 3, и удерживается соответствующий сигнал считывания. По окончанию пересеченияобщей оси световода 6 и фокусирующейлинзы 21 светофильтром 3 фокус после дней перекрывается промежутком междусветофильтрами и освещение рабочегозазора первой группы фотодиодов 8фотоприемника 8 сверху прекращается.Одновременно с этим светофильтр 3 25 с такой же спектральной характерис тикой пропускания начинает пересекатьобщую ось круглого сечения световода.7 и фокусирующей линзы 21 второгоисточника 1 света, При этом происхо дит освещение рабочего зазора второйгруппы Фотодиодов 8 фотоприемника 8 .снизу и Формируется сигнал считывания нижней стороны документа. По мере продолжения вращения диска 2 происходит освещение рабочего зазорагрупп фотодиодов 8и 8 Фотоприемника 8 поочередно сверху и снизу излучением со спектральным составом,определяемым характеристикой пропус кания светофильтров 3 последовательнодля каждого светофильтра, Процесс .освещения рабочего зазора циклический. Количество циклов освещения заодин оборот цветокоммутирующего дис ка 2 зависит от количества светофильтров с разной спектральной характеристикой.пропускания в группеи количества групп светофильтров ус-.Утановленных на диске.50 ПО мере продвижения документа,протягиваемого роликами 22, он попадает в зону рабочего зазора группфотодиодов фотоприемника 8 (Фиг. 2)и перекрывает его, Освещенность одного из фотодиодов ОднОЙ из группФотодиодов фотоприемника 8, подрпо-ченного на вход усилителя-формирователя 18, изменяется. По изменениюсветового потока усилитель"формиро13491 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 5 15 ватель 18 формирует сигнал наличия документа. в зоне анализа, поступающего на вход вычислительного блока .15. Последний по этому сигналу формирует сигнал разрешения коммутации (вход 46) фотодиодов фотоприемника 8, поступакзций на вход блока 14 синхронизации. После этого блок 14 синхронизации по сигналу считывания формирует сигналы последовательной коммутации аналоговых сигналов групп фотодиодов через. коммутатор на.информационный вход усилителя с коммутируемюм коэффициентом усиления. Одновременно с сигналом считывания устанавливается коэффициент усиления усилителя с коммутируемым коэффициентом усиления, соответствующий спектральному составу излучения, освещающего документ в данный момент, сигналами кода. цвета с выхода усилителей-формирователей 16 и .17. Одновременно с коммутацией каждого фотодиода групп фотодиодов фотоприем" ника.8 блок 14 синхронизации своим сигналом разрешает преобразование аналогового сигнала аналого-цифровым преобразователем 13. По окончанию преобразования аналогового сигнала с выхода усилителя с коммутируемым коэффициентом усиления по каждому фотодиоду блок 14 синхронизации своим сигналом на выходе 48 разрешает вычислительному блоку 15 прием цифровой информации с выхода аналогоцифрового преобразователя. Процесс съема информации циклически повторяется по мере продвижения документа. По окончании документа в рабочей зоне фотоприемника сигнал наличия документа с выхода усилителя-формирователя 18 прекращается. Вычислительный блок 15 снимает сигнал на входе 46 разрешения коммутации фотодиодов фотоприемника 8.По окончании документа 50 в памяти вычислительного блока 15 оста" ется сформированная измерительная матрица значений, которая содержит коды сигналов фотодиодов фотоприемника по каждой апертурной точке документа диффузно прошедшего и отраженйого излучения по .каждой из спектральных полос, соответствующих светофильтрам 3, установленных на цветокоммутирующем.дискес каждой стороны документа. Коды измеритель. ной матрицы снимаются с равными промежутками по двум координатам документа. Это обеспечивается установкойфотодиодов в фотоприемнике 8 черезодинаковые расстояния по одной координате и кинематической связью протягивающих роликов 22 и цветокоммутирующего диска 2 по другой координа-те, обеспечивающей съем информациичерез промежутки, равные шагу уста-.новки фотодиодов в. фотоприемнике 8Вычислительный блок анализирует измерительную матрицу ц производит вычисления. Результаты анализа выводятсяв виде цифровых кодов на выходы 44.Цифровые коды вычисляемых параметровпо каждой апертурной точке измерительной матрицы Х;, У; и 2; (цветовые координаты), К; (коэффициент промасленности) и коды интегральных вычисляемых периметров документа Х,У, Е, интегральные цветовые коорди- .наты К (интегральный коэффициент промасленности), В (величина, характеризующая физическое состояние документа), Б (площадь документа) выводятся на выходы 44 вычислительногоблока согласно алгоритма, приведен-ного на фиг. 8,Вычислительный блок согласно алгоритма (фиг. 8) функционирует следующим образом. Блок 51 осуществляет запуск программы вычислительного блока. Решающий блок 52 при наличии сигнала с выхода усилителя-формирователя 18 (фиг. 2) осуществляет переход на модифицирующий блок 53. Если сигнал отсутствует, при этом документа в рабочей зоне фотоприемника нет, блок 52 осуществляет переход к началу. Модифицирующий блок 53 осуществляет установку разрешающего сигнала с выхода вычислительного блока блоку синхронизации. Далее блоком 54 инициируется режим ожидания вычислительного блока. Решающий блок 55 на основании сигнала с выхода блока синхронизации, раз-. решающего преобразование аналогоцифровому преобразователю, а также поступающего на синхровход вычислительного блока, осуществляет переход на модифицирующий блок 56, выводящий вычислительный блок из режима ожидания, В случае, если преобразование аналого-цифровым преобразователем не закончено, решающийблок 55 осущестьляет переход на блок54 и вычислительный блок находитсяв режиме ожидания,Блок 57 ввода осуществляет чтениекода айалого-цифрового преобразователя, поступающего на информационныевходы вычислительного блока. Решающий блок 58 на основании сигнала свыхода 49, поступающего на вычисли, тельный блок из блока синхронизациис его второго выхода (фиг. 2 и 7), осуществляет переход на блоки 59; и 61, Блок 59 записывает считанный фкод аналого-цифрового преобразова, теля в массив входных данных.Х;о, 15Х 1 оЕо ф Е . гдеО з 0 у Е о коды сигналов, Фотодиодов Фотоприемника 8 по отра, женному от документа излучению, про, ,шедшему через синий, красный и зеле Оный светофильтры, соответственно приосвещении документа сверху, Х,У , Е, - коды сигналов Фотодио, дов фотоприемника 8 по прошедшемучерез документ излучению, прошедше, му через синий, красный и зеленыйсветофильтры соответственно при ос вещении документа снизу.Блок 61 записывает считанный код,;аналого-цифрового преобразователя 3 Ов массив входных данных Хо , Х, он, Ео, 2 оо соответственно массиву, записываемому блокам 59 при освещении документа снизу.Блок 60 аналогично блоку 52 осуществляет переход на блок 62 для начала анализа массивов измерительной мат" рицы и вычисления параметров анали за документа. Если документ еще на: ходится в зоне анализа Фатоприемни" ка 8, осуществляется возврат на блок 54 для повторения цикла чтения кодов аналого-цифрового преобразователя.Этот цикл последовательно повторяется до момента окончания документа в зоне анализа. Блок 62 анализирует массивы измерительной матрицы Х, У, Е после протяжки документа через зону анализа и инициализирует начало вычислений5 О параметров анализа документа и их вывод на выходы 44 вычислительного блока. Блок 63 осуществляет вычисление цветовых координат каждой апертурной точки измерительной матрицы по формулам:Хо дХ = - , --- -, -вХо, +0 д +Ео,дХомеаКХ ,Х,УФ О ,2 Еоа Е пд Блок вывода 68 осуществляет последовательный вывод этих параметровна выходы 44 вычислительного блока.Блок 69 осуществляет вычислениеинтегральных коэффициентов, характеризующих промасленность всего документа по формулам,;ЕхК,.:,Е ху ОХод о +Ео,Е Еоя.Х 0, +Ъо, +Еоо о ф- значения массивоввходных данных поотраженному отдокумента излучению при освещении документасверху и снизусоответственно.Блок 64 вывода выводит параметры,вычисленные блоком 63, на выходы 44вычислительного блока в виде последовательных цифровых кодов.Блок 65 осуществляет вычислениеинтегральных цветовых координат всего документа по формуламХ;,;,мО ,гу,Ф=Блок 66 вывода осуществляет вывод параметров анализа аналогичноблоку 64.Блок 67 осуществляет вычислениекоэффициентов, характеризующих промасленность каждой апертурной точкив каждой спектральной полосе излу"чения документа по формулам30 оо- Ю, д,ф 1и 5К;о1 с 1Кай еву, ЬоБлок 70 осуществляет последовательный вывод этих параметров. 10Блок 71 осуществляет вычислениевеличины, характеризующей-физическоесостояние документа (ветхость) в каждойспектральной полосе по формуламВ Х -Х .В 7; -Ухы ощакд мт 1 ехк Ьг совокк юпмхк 15Бйф,у. 40 ФОх ою кгде Ховак, х 1 о аахм х 1 о этрхкхмаксимальные значения массивов входных данных по отраженному от документа излучению при освещении документа сверху и снизу в трех спект, ральных поносах соответственно;, . Хоенп.ак 1 оф,х к 1 о в;и - минимальныезначейия этихмассивов,аналогично. 25Блок вывода 72 осуществляет последовательный вывод этих параметров навыходы 44 вычислительного блока.Блок 73 вычисляет площадь документа8 путем подсчета количества значенийвходного массива по одной из спектральных полос, Блок 74 вывода осуществляет вывод значения Б на выходы 44вычислительного блока. После выполнения блока 74 осуществляется возвратна блок 52 и устройство готово к анаяизу следующего документа.Устройство для анализа документовпозволяет проводить сортировку и счетдокументовх их распознавание по большому количеству параметров с высокойскоростью и достоверностью. Надежность и производительность устройствапозволяет высвободить значительныелюдские ресурсы. 45Формула изобретения1. Устройство для анализа документов, содержащее первый источник света, расположенный на одной оптической оси с соответствующими светофильтрами цветокоммутирующего вращающегося диска, фотоприемник, коммутатори усилитель, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точностианализа документов и расширения функциональных возможностей путем определения различных параметров документа,в него введены протягивающий механизмвторой источник света, два световода,Вдва фотодиода, два светодиода, три усилителя-формирователя, блок синхронизации, Ъналого-цифровой преоб-.разователь, вычислительный блок и фотоприемник, выполненный в виде двух групп фотодиодов, расположенных с обеих сторон протягивающего механизма, который кинематически связан с цветокоммутирующим вращающимся диском, первый и второй источники света расположены на одной оптической оси с соответствующими светофильтрами цветокоммутирующего вращающегося диска и круглыми концамипервого и второго световодов соответственно, круглые концы последних установлены на противоположных частях соответствующей стороны цвето- коммутирующего вращающегося дискасо смещением относительно друг друга по его круговой оси светофильтров на величину диаметра светофильтра, прямоугольные концы первого и второго световодов соединены с первыми выводами фотодиодов первой и второй групп фотодиодов Фотоприемниках вторые вы-.воды которых поцключены.к входам пер-, вой и второй групп входов коммутатора соответственно, два фотодиода и соответствующие им два. светодиода установлены попарно с.двух сторон цветокоммутирующего вращающегося дискана соответствующих круговых осях кодирующих дорожек соосно с кодовымиотверстиями, выводы первого и второгоФотодиодов подключены к входам первого и второго усилителей-формирователей соответственно, выходы которыхподключены к первому и.второму управляющим входам усилителя и блокасинхронизации соответственно., выходы группы выходов последнего подключенык управляющим входам коммутатора, вы-,ход которого подключен к информационному входу усилителя, выход которогоподключен к информационному входуаналого-цифрового преобразователя,первый выход блока синхронизации подключен к синхровходам вычислительного блока и аналого-циФрового преобразователя, выходы последнего подключенык информационным входам вычислительного блока, выход которого подключен к входу разрешения коммутации блока синхронизации, второй выход которогоподключец к тактовому входу вычислительного блока, второй вывод первого фотодиода первой группы фотодиодовфотоприемника подключен через третий силитель-формирователь к управляюему входу вычислительного блока, выоды группы выходов которого являются ыходами устройства.2. Устройство по п. 1, о т л и -а ю щ е е с я тем, что светофильтры с различной спектральной характеристикой пропускания расположены накруговой оси цветокоммутирующего вращающегося диска на расстоянии другот друга, равном диаметру светофильтра, и объединены в соответствующиегруппы.1513491 5 чПереяад еычисяилеяьнаеа дяанаЬ реж ажидю 5/Уреоф . н миаяаючй 7 йел УЗаказ 6083/50 Тираж 441 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Иосква, Я, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 51 Луи юг ,4 аунес Иеа есль 5 уср 7 аю 9 а ,щуресигю дяачусиюр ниущ. Выдоддычис яио 7 елюео дяоа юрекиаеоаа- ния 57 чающие нада АЩ бсдещ. даюнен ау сдеряу 7ФОсдещениеЮатунеюоасдеру ЮАанужвюеаюьг янаяи нос синод июе.- рируеяьнайрииыхуг Вычисление4 оь р . Ноьег;,Выдад Аса р Аоье Ао,г1лювсь мдаФЮЮ ногсиена Ъ;гное;ууйг;гйг, гас ВычисоениеОууе р РигеРеге дыдод РяцРУд Реу71ВычислениеВхц ФИВеу ЮВыдадВод ВУвюВзу 7 ЮВычцсленцеВ 7ВыдодХ асеещачиеФжупенсниту