Проектирование устройства для распознавания печатной информации | Статья в журнале «Молодой ученый»

Библиографическое описание:

Пинт Э. М., Романенко И. И., Еличев К. А., Семов И. Н. Проектирование устройства для распознавания печатной информации // Молодой ученый. — 2015. — №4. — С. 235-238. — URL https://moluch.ru/archive/84/15665/ (дата обращения: 16.12.2018).

Разработан метод распознавания компьютером печатных знаков разных шрифтов, символов и создана программа для компьютера, реализующая этот метод. Создана система считывания печатной информации для работы читающего устройства. Даются результаты исследования читающего устройства.

Ключевые слова:программа, направления, матрица, печатный знак, контур.

 

Создание читающего устройства, способного с высоким быстродействием и надежностью распознавать печатные знаки разных шрифтов и другие подобные символы, до сих пор является актуальной задачей [1, с 250].

Авторы разработали читающее устройство, состоящее из фотоэлектронной системы считывания печатной информации и компьютера, распознающего по созданной программе печатные знаки разных шрифтов и другие символы. Авторы приняли меры, чтобы устройство обладало не только высоким быстродействием, но и высокой надежностью распознавания печатной информации [2, с 153].

Читающие устройства могут быть использованы на промышленных предприятиях, транспорте, в строительных организациях, в библиотеках и т. д. для обработки накапливающейся печатной информации и других символов [3, с 210].

Фотоэлектронная система считывания включает в себя следующие основные элементы: передающую телевизионную трубку, генератор строчной развертки, генератор кадровой развертки, усилитель, триггер Шмидта, пересчетное устройство, состоящее из счетчика импульсов, инверторов и дешифратора, схему совпадений и генератор запуска (рис. 1), [4, с 169]. С помощью фотоэлектронной системы считывания изображение печатного знака воспринимается с носителя информации, преобразуется в прямоугольные импульсы, поступающие в определенном порядке в прямоугольную матрицу, состоящую из ячеек запоминающего устройства компьютера. Заполненной ячейке матрицы соответствует определенный элемент изображения знака.

Рис. 1. Структурная схема фотоэлектронной системы считывания знаков

 

В соответствии с созданной программой, компьютер, начиная с определенной концевой точки, обходит печатный знак по его контуру, фиксируя при этом номера основных (главных) направлений контура. При этом изображение знака, вписанное в матрицу, масштабно преобразуется, ликвидируются нехарактерные отклонения основных линий знака и дефекты. Образуется кодовая запись изображения знака в виде номеров главных направлений. Для главных направлений были выбраны восемь направлений, ориентированных по окружности под углом 45о друг относительно друга [5, с 4]. Как показали исследования, количество этих направлений оказалось необходимым и достаточным для надежного распознавания печатных знаков разных шрифтов [6, с 104].

Если при обходе изображения знака по контуру встречается для какой-то ячейки матрицы несколько главных направлений (перекрестие), то обход производится в сторону направления с наименьшим номером. После этого обхода осуществляется обход по оставшемуся в перекрестке главному направлению и т. д. пока не будут обойдены все главные направления контура знака [7, с 106].

В результате обхода компьютером идеально напечатанных контуров печатных знаков разных шрифтов были составлены так называемые стандартные виды букв и цифр русского алфавита [8, с 87].

Заключительная часть алгоритма программы для компьютера посвящена сравнению по определенной методике кодовой записи изображения знака в виде номеров главных направлений со всеми стандартными видами [9, с 104].. При этом подсчитывается количество несовпавших номеров направлений и по меньшему числу несовпадений определяется тип печатного знака [10, с 104] (рис. 2).

Рис. 2. Структурная схема разработанной программы

 

Рис. 3 Обход по контуру буквы «З»

 

В качестве примера на рис. 3 рассматривается обход компьютером по контуру изображения букв «З» разных печатных шрифтов (сплошная линия). Дополнительный обход от перекрестия показан пунктирной линией [11, с 54]. В результате масштабного преобразования изображения знака стиралось содержимое заполненных ячеек, составляющих толщину линий знака (зачеркнутые на рис. 3 ячейки матрицы).

Рассмотрим выбор количества ячеек матрицы запоминающего устройства компьютера. Для сравнительной оценки матриц была введена величина ψ, характеризующая нераспознаваемость букв в зависимости от количества ячеек матрицы с учетом вероятности появления букв русского алфавита Pi:

,

где bx — количество распознаваемых букв относительно определенной матрицы, состоящей из ХхХ ячеек.

Были подсчитаны величины ψ для разных матриц и печатных шрифтов и построены графики ψ=f(x), где х — количество ячеек столбца или ряда прямоугольной матрицы. Величина ψ уменьшалась с ростом х и при х>12 становилась равной нулю. Был построен график ψ=f(x).

Полученный график апроксимировался кривой, определяемой следующей формулой:

Для оценки надежности распознавания устройством печатных знаков разных шрифтов авторы ввели специальную формулу, учитывающую вероятность появления знаков в тексте. Надежность распознавания знаков увеличивалась с ростом количества ячеек матрицы. Чтобы надежность распознавания приблизить к максимальной, была выбрана матрица, состоящая из 31х32 ячеек; при этом количество стандартных видов для русского алфавита составило 62.

Таким образом, эксперименты, проводимые с помощью разработанной фотоэлектронной системы считывания и компьютера, позволили выбрать оптимальную матрицу запоминающего устройства компьютера, повысить надежность распознавания печатных знаков разных шрифтов и других подобных символов.

 

Литература:

 

1.                  Метод распознавания печатных знаков и распространение его на образы, связанные с автоматизацией работы дорожных машин [текст] / Э. М. Пинт, И. И. Романенко, И. Н. Петровнина [и др.] // науч. техн. журнал «Мир транспорта и технологических машин». — Орел.: изд. ОГУ, 2011 — С. 250

2.                  Пинт Э. М., Петровнина И. Н., Федосеева А. О. Оптимальная работа читающей системы. Сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы науки и образования: прошлое, настоящее, будущее» Часть 5. — Тамбов: Изд.ТГУ, 2012

3.                  Пинт Э. М., Романенко И. И., Петровнина И. Н., Еличев К. А. Полный алгоритм рационального метода распознавания компьютером печатных знаков разных шрифтов и других символов. /Научно-теоретический журнал Вестник. БГТУ им. В. Г. Шухова, № 1, 2013 год. с.210

4.                  Пинт, Э. М. Результаты исследования читающего устройства [текст] / Э. М. Пинт, И. И. Романенко, К. А. Еличев // научн. теор. журнал «Вестник». Изд. БГТУ — 2014. — № 1 — С. 168–171.

5.                  Лянденбургский В. В., Тарасов А. И., Федосков А. В., Кривобок С. А. Вероятностно-логический метод поиска неисправностей журнал «Мир транспорта и технологических машин» № 1. — Орёл: изд ОГУ, 2011. — с. 3–9.

6.                  Пинт Э. М., Романенко И. И., Петровнина И. Н., Еличев К. А. Основы электроники / Учебное пособие. — Пенза: Изд. ПГУС, 2013. — с. 207

7.                  Пинт Э. М., Романенко И. И., Петровнина И. Н., Еличев К. А. Резисторный усилитель напряжения: теоретические сведения, расчет и применение / монография. — Пенза: Изд: ПГУАС, 2012. — с.118

8.                  Пинт Э. М., Романенко И. И., Петровнина И. Н., Еличев К. А. Основы теории, расчета линейных электрических цепей. / Учебное пособие. — Пенза: Изд. ПГУАС, 2012. — с.224

9.                  Оптимизация устройства агрегации микрометрических тел с встречновращающимися лентами Мёбиуса: монография [текст] / А. В. Яшин, В. С. Парфенов, В. Н. Стригин, И. Н. Сёмов.– Пенза: ПГУАС, 2014–164 с.

10.              Оптимизация устройства с эластичным элементом для дозирования калиброванных сыпучих материалов: монография [текст] / Н.П Ларюшин, И. Н. Семов. О. Н. Кухарев, И. И. Романенко. — Пенза: ПГУАС, 2014. — 160 с.

11.              Кухарев, О. Н. Результаты исследований барабанного дражиратора / О.Н Кухарев, И. Н. Сёмов, А. М. Чирков // Нива Поволжья. — 2010. — № 1 — С. 54–57.

Основные термины (генерируются автоматически): ячейка матрицы, читающее устройство, печатный знак, шрифт, фотоэлектронная система считывания, русский алфавит, печатная информация, запоминающее устройство компьютера, прямоугольная матрица, высокое быстродействие.


Ключевые слова

направления, программа, матрица, печатный знак, контур

Похожие статьи

Применение программируемых логических интегральных схем...

устройство управления (встроенное или удалённое). При создании современных КД

Также СУД должна обладать высоким быстродействием, иметь набор необходимых функций для решения задач в режиме реального времени.

матрицы логических блоков

Рекомендации для конструирования печатных плат

− назначение печатного узла (электронного модуля) и способ его крепления в модулях более высокого конструктивного уровня

Конструкция печатного узла (ячейки) — модуля первого уровня — в

быстродействие (частотный спектр сигналов, передаваемых в пределах платы)

Анализ и выбор тестовых алгоритмов для проведения...

Так, например, для тестирования запоминающего устройства емкостью при времени цикла записи и считывания 40 нс требуется 19 часов.

«MarchRAW» (26N) — тест способен обнаруживать неисправности в работе дешифратора адресов, связи двух ячеек матрицы...

Сравнительный анализ методов представления информации для...

...поведения адаптивного сайта на разных устройствах с разными размерами и разрешениями матриц, мною

- + Быстродействие. - + Интеграция с платформой. - + Необходимость доступа к интернету.

Операционные системы мобильных мультимедиа устройств для журналиста.

Запоминающие устройства с произвольным доступом

Запоминающее устройствоустройство, основной функцией которого является запись и хранение информации.

Недостатки динамической памяти заключаются в том, что она требует регенерацию записанных данных в ячейку и имеет относительно невысокое быстродействие.

Разработка узлов микропроцессорной системы | Статья в журнале...

Микросхема КР556РТ17 представляет собой электрически программируемое постоянное запоминающее устройство емкостью 4 кбит (512x8), с тремя состояниями на выходе.

Клавиатура выполнена в виде матрицы дискретных механических контактов, а блок индикации...

Использование контрольно-диагностических стендов для...

Матрица коммутаций; 7,8,9) Логический генератор/анализатор

Анализатор представляет собой измерительный блок и персональный компьютер с архитектурой IBM PC.

Измерительный зонд также может быть оснащен загрузочным устройством и системой...

Оптимизация алгоритма выравнивания биологических...

Полезная информация. Спецвыпуски.

Недостаток подобного способа решения состоит в его высокой стоимости.

Алгоритм заключается в заполнении матрицы F. В ячейках Fi,j матрицы содержатся веса оптимального выравнивания между подпоследовательностями длины i и j.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Применение программируемых логических интегральных схем...

устройство управления (встроенное или удалённое). При создании современных КД

Также СУД должна обладать высоким быстродействием, иметь набор необходимых функций для решения задач в режиме реального времени.

матрицы логических блоков

Рекомендации для конструирования печатных плат

− назначение печатного узла (электронного модуля) и способ его крепления в модулях более высокого конструктивного уровня

Конструкция печатного узла (ячейки) — модуля первого уровня — в

быстродействие (частотный спектр сигналов, передаваемых в пределах платы)

Анализ и выбор тестовых алгоритмов для проведения...

Так, например, для тестирования запоминающего устройства емкостью при времени цикла записи и считывания 40 нс требуется 19 часов.

«MarchRAW» (26N) — тест способен обнаруживать неисправности в работе дешифратора адресов, связи двух ячеек матрицы...

Сравнительный анализ методов представления информации для...

...поведения адаптивного сайта на разных устройствах с разными размерами и разрешениями матриц, мною

- + Быстродействие. - + Интеграция с платформой. - + Необходимость доступа к интернету.

Операционные системы мобильных мультимедиа устройств для журналиста.

Запоминающие устройства с произвольным доступом

Запоминающее устройствоустройство, основной функцией которого является запись и хранение информации.

Недостатки динамической памяти заключаются в том, что она требует регенерацию записанных данных в ячейку и имеет относительно невысокое быстродействие.

Разработка узлов микропроцессорной системы | Статья в журнале...

Микросхема КР556РТ17 представляет собой электрически программируемое постоянное запоминающее устройство емкостью 4 кбит (512x8), с тремя состояниями на выходе.

Клавиатура выполнена в виде матрицы дискретных механических контактов, а блок индикации...

Использование контрольно-диагностических стендов для...

Матрица коммутаций; 7,8,9) Логический генератор/анализатор

Анализатор представляет собой измерительный блок и персональный компьютер с архитектурой IBM PC.

Измерительный зонд также может быть оснащен загрузочным устройством и системой...

Оптимизация алгоритма выравнивания биологических...

Полезная информация. Спецвыпуски.

Недостаток подобного способа решения состоит в его высокой стоимости.

Алгоритм заключается в заполнении матрицы F. В ячейках Fi,j матрицы содержатся веса оптимального выравнивания между подпоследовательностями длины i и j.

Задать вопрос