DE3818659A1 - Verfahren und vorrichtung zur verbesserung der bilderkennung von informationen auf schriftstuecken - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verbesserung der Bilderkennung von Infor­ mationen auf Schriftstücken.

Seit einiger Zeit werden Versuche gemacht, das Lesen von geschriebenen oder gedruckten Informationen auf Schrift­ stücken zu verbessern. So hat sich im Bereich der Verar­ beitung von Finanzschriftstücken, etwa Schecks, Einzahlungs­ scheinen u.ä. der Einsatz von Bildverarbeitungsverfahren verstärkt. Bei einem typischen Bildverarbeitungsverfahren werden die Schriftstücke zu einer Abtaststation transpor­ tiert, in der eine Kamera und zugehörigen Schaltungsanord­ nungen verwendet werden, um das gesamte oder ein Teil des Bildes auf der Fläche jedes Schriftstückes zu erfassen und zu digitalisieren. Das digitalisierte Bild wird gespeichert und danach verarbeitet, um beispielsweise das Bild, etwa mittels einer Kathodenstrahlröhre, für den Verarbeiter sichtbar zu machen, der dann spezielle Informationen in einer Verarbeitungseinheit eingibt. Die Schriftstückabbil­ dungen werden beispielsweise auch für die Herstellung von Kontoauszügen und/oder zur Speicherung von Daten auf Mikro­ film, Magnetband, Bildplatten u.ä. eingesetzt.

Ein wesentlicher Vorteil dieser Verfahren besteht darin, daß die Schriftstückabbildungen und nicht die Schriftstücke zur Betrachtung und Verarbeitung verwendet werden, wodurch die Geschwindigkeit und die Gesamtflexibilität des Verarbei­ tungsvorganges erhöht sowie die Anforderung an die Aufbewah­ rung der Schriftstücke verringert wird. Die Archivierungs-, Katalogisierungs- und andere Vorgänge, die zur Erstellung von Aufzeichnungen benötigt werden, lassen sich wirksamer durchführen, und der für derartige elektronisch reproduzier­ te Darstellungen erforderliche Raum ist wesentlich geringer als der bisher benötigte Platz.

Durch die verstärkte Verwendung von Hintergrunddarstellungen und Sicherheitsmustern auf Schecks und anderen Schrift­ stücken ergeben sich jedoch besondere Probleme bei der Bildverarbeitung dieser Schriftstücke. So vergrößern die Muster und Darstellungen den im Verarbeitungssystem erfor­ derlichen Speicherplatz. Ferner verdecken oder beeinträch­ tigen die verschiedenen Darstellungen, wie Berge, Meeres­ küsten, Tiere u.ä. häufig die interessierenden Daten im vom Schriftstück zu erfassenden Bild, und zwar insbesondere die Unterschriften und die eingefügten Geldbeträge. Ganz beson­ ders machen diese Muster es für die Kamera schwierig, wenn nicht gar unmöglich, zwischen wichtigen Informationen, die erfaßt werden sollen, und den Hintergrunddarstellungen zu unterscheiden. Insbesondere wird durch die Beleuchtung des Schriftstückes von vorn sogar noch eine Verstärkung der Hintergrundmuster bewirkt, so daß die interessierenden Daten und Informationen noch stärker beeinträchtigt werden.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrich­ tung zu schaffen, mit der die Zuverlässigkeit der Erfassung von Daten eines Schriftstückes verbessert und dabei auch noch die erforderliche Speicherkapazität verringert werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird im wesentlichen so vorgegan­ gen, daß eine solche Beleuchtung des Schriftstücks statt­ findet, daß die aufgedruckten und geschriebenen Informa­ tionen auf dem Schriftstück besser erfaßbar werden. Hierzu wird das Schriftstück von der Rückseite her beleuchtet, so daß Licht durch das Schriftstück hindurchtritt, wodurch die aufgedruckten und handgeschriebenen Informationen verstärkt und die stärker lichtdurchlässigen Hintergrundmuster abge­ schwächt oder vollständig unsichtbar gemacht werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in schematischer, perspektiver Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer Bildbeleuchtungsvor­ richtung.

Fig. 2 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel einer Bildbe­ leuchtungsvorrichtung, mit der gebündeltes Licht von hinten auf einen bestimmten Bereich des Schriftstückes gerichtet wird.

Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Bild­ beleuchtungsvorrichtung, mit der gebündeltes Licht von hinten auf einen sehr kleinen Bereich eines Schriftstückes gerichtet wird.

Eine Bildbeleuchtungsvorrichtung der interessierenden Art kann in Zusammenhang mit bekannten Bildauswerteeinrichtungen (nicht gezeigt) verwendet werden, etwa üblichen Digitali­ sierkameras mit zugehörigen Auswerteeinrichtungen für die Bearbeitung von Schriftstücken oder andere Bildabtastein­ richtungen, von denen beispielsweise eine in der US-PS 45 10 619 beschrieben ist. Eine nicht dargestellte, übliche Transporteinrichtung dient dazu, Schriftstücke 12 von Hand oder automatisch entlang einer Führung 11 in Richtung des Pfeiles A in den Betrachtungsbereich der Vorrichtung zu transportieren. Die üblichste Bildabtasteinrichtung ist eine Digitalisierkamera, mit der ein kleiner Bereich, etwa der dargestellte Bereich 13 auf einer Seite eines Schriftstückes 12 oder ausgewählte Bereiche auf diesem abgetastet werden, um das abgetastete Bild zu speichern und in der gewünschten Weise zu verarbeiten. Zur Verdeutlichung wurde als Schrift­ stück 12 ein Scheck verwendet, der Hintergrunddarstellungen oder -muster aufweist.

Wie gezeigt, trägt der Scheck 12 eine Anzahl von MI (Magnet­ tinten)-Zeichen 19, die sich in einem unteren Randbereich oder -feld 20 befinden. Ferner sind in üblicher Weise verschiedene Linien und Felder 22 vorhanden, die zum Eintragen des Zahlers, des Zahlungsempfängers, des Geld­ betrages usw. dienen. Auf den Scheck sind Muster- oder Bilddarstellungen 23 aufgedruckt, die sich in Bereiche oder Felder erstrecken können, in denen sich die MI-Zeichen 19 befinden oder in die der Geldbetrag oder Angaben über den Zahler und/oder Zahlungsempfänger von Hand eingetragen oder eingedruckt werden. Einige der Zeichen 19 oder der handge­ schriebenen Angaben können sich tatsächlich direkt über Bereichen der Bilddarstellung 23 befinden, so daß die Bildbereiche von den wichtigen Scheckdaten praktisch verdeckt werden.

In üblichen Systemen sind benachbart zur Vorderseite des Schecks 12 zwei Lampen, beispielsweise Leuchtstoffröhren 15 und 16 vorhanden, die im allgemeinen nebeneinander und seitlich vom Abtastbereich 13 liegen, so daß die Abtast­ einrichtung, etwa eine Kamera das im Abtastbereich 13 vom Schriftstück 12 und den auf ihm befindlichen Daten reflek­ tierte Licht aufnimmt. Es hat sich jedoch gezeigt, daß bei dieser Art der Lichtreflexion vom Schriftstück 12 die dunklen Bereiche der Bilddarstellung 23 häufig die Informa­ tionen, die gelesen werden sollen, insbesondere die hand­ schriftliche Information (Geldbetrag, Unterschrift) uner­ kennbar machen, so daß die Kamera nicht in der Lage ist, diese Informationen aufzunehmen.

Um diese Schwierigkeit zu beseitigen, sind in der Vorrich­ tung gemäß Fig. 1 hinter dem Schriftstück 12 eine oder mehrere Lampen, in diesem Fall Leuchtstoffröhren 17 und 18 angeordnet. Die Leuchtstoffröhren 17 und 18 beleuchten das Schriftstück 12 von hinten, und zwar im wesentlichen in demjenigen Bereich, in dem an der Vorderseite eine Beleuch­ tung durch die Leuchtstoffröhren 15 und 16 stattfindet. Dadurch tritt Licht von den Leuchtstoffröhren 17 und 18 durch das Schriftstück 12 hindurch und bewirkt eine "Schwä­ chung" der stärker lichtdurchlässigen oder Halbtondruck­ farbe, die üblicherweise zum Drucken von Bilddarstellungen und Sicherheitsmustern auf Schecks verwendet wird.

Bei der Beleuchtung von hinten wird ausgenutzt, daß das Medium, mit dem die interessierenden Daten (Geldbetrag, Unterschrift, MI-Zeichen) aufgebracht werden, weniger licht­ durchlässig ist, als die Druckfarbe, mit der die Hinter­ grundmuster und -darstellungen aufgedruckt werden. Somit tritt das Licht aus den Leuchtstoffröhren 17 und 18 durch das Schriftstück hindurch und gelangt in diffuser Weise durch die Darstellungen und Muster 23, während es von den weniger lichtdurchlässigen handgeschriebenen und aufgedruck­ ten Daten stärker zurückgehalten wird, wodurch sich eine wirksame Schwächung der Hintergrunddarstellungen und -muster und eine stärkere Ausprägung der abzutastenden Daten ergibt.

Im übrigen arbeiten digitalisierende Kameraeinrichtungen, wie sie üblicherweise zur Bildabtastung vieler Schriftstücke verwendet werden, derart, daß sie Übergänge zwischen hellen und dunklen Bereichen eines Schriftstückes ermitteln und speichern. Durch die Beleuchtung der Schriftstücke von hinten, werden die Halbtonbereiche ausreichend unterdrückt, so daß keine Übergänge von hell zu dunkel mehr auftreten. Auf diese Weise wird die Abtastung der relevanten Daten des Schriftstückes verbessert, und der erforderliche Speicher­ platz für die Speicherung und Verarbeitung von Daten wird verringert.

Es sei erwähnt, daß zur Optimierung der Bilderkennung der interessierenden Daten des Schriftstückes, die Daten zuver­ lässig erkannt werden müssen. Es gibt jedoch praktisch keine Möglichkeit die Art und die Qualität derartiger Daten, insbesondere handgeschriebener Daten vorherzusehen. Um daher eine solche Optimierung zu erreichen, wird die Beleuchtung des Schriftstückes von hinten vorzugsweise in Zusammenhang mit einer Beleuchtung des Schriftstücks von vorn eingesetzt, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist.

Es hat sich ferner gezeigt, daß es bei Verwendung einer derartigen Kombination zweckmäßig ist, die relativen Inten­ sitäten des von den hinteren Leuchtstoffröhren 17 und 18 abgestrahlten Lichtes bezüglich denjenigen der vorderen Leuchtstoffröhren 15 und 16 anzupassen. Zu diesem Zweck sind getrennte Spannungsquellen 25 und 26 vorhanden, mit denen die Intensitäten der Sätze von Leuchtstoffröhren 15, 16 und 17, 18 unabhängig gesteuert werden können. Ferner kann es erwünscht sein, automatische Verstärkungssteuerungen für die Regelungen der Intensitäten in Abhängigkeit vom vom Schrift­ stück reflektierten Lichtanteil vorzusehen. Da die Art und Qualität der zu verarbeitenden Schriftstücke in unterschied­ lichen geographischen Bereichen unterschiedlich sein und sogar von Lieferung zu Lieferung Unterschiede aufweisen kann, sind einige Versuche erforderlich, um die jeweils gewünschten Lichtintensitäten der vorderen und der hinteren Lichtquellen einzustellen, so daß sich eine optimale Bild­ auswertung der interessierenden Daten ergibt.

Man erkennt, daß anstelle der vorstehend beschriebenen Leuchtstoffröhren 17 und 18 auch andere Arten von Licht­ quellen zur Beleuchtung der Rückseite des Schriftstückes eingesetzt werden können, etwa Glühlampen oder Lichtquellen, die Licht bestimmter Wellenlänge abstrahlen, das mit der spektralen Empfindlichkeit der verwendeten Abtasteinrichtung zusammenwirkt.

Wenn nur bestimmte Bereiche des Schriftstückes und nicht das gesamte Schriftstück von Interesse ist, kann die Anordnung so ausgebildet werden, daß im wesentlichen oder auch nur die interessierenden Bereiche von der Rückseite her beleuchtet werden. Wie beispielsweise in Fig. 2 gezeigt, kann man für die Beleuchtung von hinten ein Paar vertikal angeordneter Lichtleiter 30 und 31 einsetzen, die mit Glühlampen oder anderen Lichtquellen 34 und 35 zusammenwirken, um Licht auf einen vertikalen Abschnitt der Rückseite des Schriftstückes 12 zu lenken.

Soll, wie Fig. 3 zeigt, nur ein Teil des unteren Randbe­ reichs 20 des Schriftstückes 12, der die MI-Zeichen 19 trägt, von hinten beleuchtet werden, kann ein Lichtleiter 14 mit geringerer vertikaler Erstreckung 41 eingesetzt werden, der benachbart zum unteren Randbereich 20 angeordnet und bezüglich diesem ausgerichtet ist und dem Licht von einer einzigen Glühlampe 43 zugeführt wird.

Claims (8)

1. Verfahren zur Bildauswertung von Daten, die sich auf einer Hintergrundmuster oder -darstellungen tragenden Fläche eines Schriftstückes befinden, wobei die Hinter­ grundmuster oder -darstellungen eine größere Lichtdurch­ lässigkeit als die Daten haben, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückseite des Schriftstückes zur Durchleuchtung und dadurch im wesentlichen Unsichtbarmachung der Hin­ tergrundmuster oder -darstellungen beleuchtet wird, daß gleichzeitig die vordere Seite des Schriftstückes be­ leuchtet wird und daß die Bilddaten des Schriftstückes von einer Seite aufgenommen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtung mittels Fluoreszenz-Lichtquellen erfolgt.

3. Vorrichtung zur Verbesserung der Bilderkennung von Daten auf der Fläche eines Schriftstückes, das Hintergrund­ muster oder -bilddarstellungen aufweist, die besser lichtdurchlässig sind als das Medium, mit dem die Daten aufgebracht sind, gekennzeichnet durch Mittel zum Trans­ portieren jedes Schriftstückes entlang einer Transport­ bahn an einer Betrachtungsstation vorbei, in der die Daten von einer Seite der Transportbahn erfaßt werden, durch eine Bildabtasteinrichtung benachbart zur Betrach­ tungsstation, durch eine erste Beleuchtungseinrichtung zur Beleuchtung der Rückseite des Schriftstückes in der Betrachtungsstation, so daß die Hintergrundmuster oder -bilddarstellungen für die Bildabtasteinrichtung im wesentlichen unsichtbar und die zu erfassenden Daten verstärkt werden, und durch eine zweite Beleuchtungsein­ richtung zur gleichzeitigen Beleuchtung der Vorderseite des Schriftstückes.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Beleuchtungseinrichtung Leuchtstoffröhren zur Beleuchtung der gesamten Höhe des Schriftstückes auf­ weist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Beleuchtungseinrichtung einen Lichtleiter zur Beleuchtung eines Teilbereichs des Schriftstückes auf­ weist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die relativen Intensitäten der ersten und zweiten Beleuchtungseinrichtungen unabhängig voneinander einstellbar sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine automatische Verstärkungssteuerung für die Einstellung der Intensitäten.

8. Vorrichtung zur Verbesserung der Bilderfassung von Daten von einer Fläche eines Schriftstücks, das Hintergrund­ muster oder -bilddarstellungen aufweist, deren Licht­ durchlässigkeit größer als diejenige des Mediums ist, mit dem die Daten hergestellt wurden, gekennzeichnet durch Mittel zum Transport des Schriftstückes entlang einer Betrachtungsstation, durch eine Bilderfassungein­ richtung, die benachbart zur Betrachtungsstation ange­ ordnet ist, um die Abbildung mindestens eines Teils einer Fläche des Schriftstückes zu erfassen, durch eine erste Beleuchtungseinrichtung zur Beleuchtung der Rück­ seite des Schriftstückes in der Betrachtungsstation, um die Hintergrundmuster oder -bilddarstellungen für die Bilderkennungseinrichtung im wesentlichen unsichtbar zu machen und die Bilderkennung der Daten zu verbessern, und durch eine zweite Beleuchtungseinrichtung zur Be­ leuchtung der Vorderseite des Schriftstückes.