Brevet FR2226710A1 — publié le 19741115

La présente invention concerne un procédé pour la reconnaissance de caractères par machine, dans lequel les caractères à identifier sont comparés par un classificateur aux caractéristiques de formes de caractère, puis affectés à des classes déterminées, compte tenu de critères de confirmation supplémentaires qui augmentent la sécurité de cette affectation (classification). L'invention concerne également un montage pour la mise en oeuvre du procédé précité et comprenant une unité de centrale préalable, un classificateur, une unité de décision et une unité de rejet. Pour la reconnaissance de caractères sur machine, il est connu de faire dépendre l'affectation d'un caractère analysé d'une comparaison de similitude, indiquant à quel caractère d'un ensemble déterminé de formes de caractère (classes de caractère) le caractère analysé (saisi) correspond le mieux. Une mauvaise saisie du caractère, par suite d'une impression défectueuse ou de tout autre raison, risque de produire une affectation erronée. Réduire au maximum de telles affectations erronées est un problème essentiel de la reconnaissance des caractères sur machine. I1 est connu d'utiliser la distance entre deux résultats d'une comparaison de similitude comme critère de validité de l'affectation. Le brevet de la République fédérale d'Allemagne nO 1 152 566 propose la conjonction du resultat d'un classificateur avec des valeurs de contrôle dérivées de caractéristiques spéciales que le caractère signalé par le classificateur doit présenter. Le brevet de la République fédérale d'Allemagne nO 1 114 349 propose par ailleurs, pour la traduction de caractères emmêlés ou barrés (perturbés), de dériver à partir des groupes de caractéristiques dtun caractère un groupe de caractéristiques affirmatives et un groupe de caractéristiques négatives au moyen de dispositifs appropriés. Lorsqu'aucune concordance n'est décelée, permettant une reconnaissance de caractère univoque, on contrôle la présence dans le groupe de caractéristiques affirmatives d'une ou plusieurs des concordances possibles. Deux observations du même caractère réduisent ainsi les possibilités de confusion. Le procédé et le montage selon l'invention visent d améliorer la réduction des affectations erronées. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, des critères de confirmation ("valeurs de confiance") sont dérivés d'un contre pré liminaire connu et le cas échéant d'un traitement du caractère, Selon une autre caractéristique de l'invention, d'autres critères de confirmation ("valeurs de crédibilité") sont dérivés des signaux d'affectation du classificateur. Des critères de confirmation ("valeurs de crédibilité") sont notamment obtenus par traduction de tous les signaux d'affectation du classificateur par des dispositifs de calcul. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'unité de calcul est réalisée afin de calculer des valeurs de crédibilité d'après la formule D étant la valeur de similitude maximale et DF une valeur de simili max tude formée à partir du nombre n de toutes les valeurs de similitude délivrées par le classificateur. I1 faut préciser que l"'unité de contrôle préliminaire" précitée désigne une unité effectuant le contrôle préliminaire également précité et le cas échéant un traitement du caractère analysé, le contrôle préliminaire correspondant de façon connue en technique de reconnaissance des caractères au centrage, au contrôle du format et à la segmentation du caractère analysé par exemple, tandis que le traitement correspond à des corrections de la forme analysée en vue d'améliorer l'identification. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous d'un montage pour la reconnaissance de caractères sur machine et de la figure unique, qui représente le schéma d'un montage d'affectation d'un caractère à sa classe probable, avec un circuit de rejet du caractère. Le dispositif 1 analyse les caractères présentés sur un support non représenté, imprimés par exemple. Ce dispositif analyseur 1 est relié b une matrice image 2, réalisée sous forme de registre à décalage et dans laquelle les signaux de point d'image d'un caractère analysé sont transmis en série, colonne par colonne. La matrice d'image 2 est reliée à une unité de contrôle préliminaire 20 par deux connexions différentes, dont une aboutit à un circuit 21 de segmentation, centrage et contrôle du caractère et l'autre à un circuit 22 assurant la reconnaissance de combinaisons particulières d'éléments d'image. Les circuits 21, 22 sont reliés chacun par une ligne à des mémoires 5, 45 ou 46, 47.Les signaux indiqués sur les sorties de ces circuits 21, 22 signifient que la sortie considérée comporte autant de canaux qu'il y a de désignations de signal et que chaque ligne comporte un conducteur correspondant. Cette signifi cation est la même pour toutes les désignations de signal sur la figure. Les significations fonctionnelles des signaux seront décrites ultérieu rement. Les mémoires 5, 45; 46 contiennent des opérateurs de disjonction des signaux d'entrée. Les mémoires 45, 46 comportent chacune deux sorties, reliées à des opérateurs 42 ou 43 d'une unité de décision 40. La sortie 47 est reliée à un opérateur 44 de l'unité de décision 40 et la mémoire 5 à une unité de rejet 6. La mémoire 5 est alimentée non seulement par le circuit 21, mais aussi par une unité de commande de reconnaissance 23. Llunité de décision comprend enfin un opérateur 41, alimenté par un dispositif 24. La matrice d'image 2 est en outre reliée à un classificateur 30, comprenant une unité de calcul 31 en aval de laquelle un filtre à maximum 32 et une autre unité de calcul 33 sont branchés en série. L'unité de calcul 33 est en outre reliée directement aussi à la première unité de calcul 31 et à une mémoire morte 34 programmable. Cette dernière permet d'ajuster trois seuils S1, S2, S3 pour l'unité de calcul 33. Une mémoire 35 est reliée à l'unité de calcul 33. Une ligne tri filaire relie la mémoire 35, et par suite aussi le classificateur 30, à l'unité de décision 40. Une autre ligne à n conducteurs relie le filtre à maximum 32 à l'unité de décision 40. Dans l'unité de décision 40, les lignes provenant du filtre à maximum 32 aboutissent simultanément aux opérateurs 41, 43, 44 et les lignes de la mémoire 35 aux opérateurs 41, 42, 43. Toutes les sorties des opérateurs précités sont reliées à l'unité de rejet 6, connectée-par ailleurs à la mémoire 35. L'unité de rejet 6 délivre des signaux à une unité de rejet 7, reliée par ailleurs au filtre à maximum 32. Lorsqu'un caractère x est lu par l'analyseur 1 et transféré dans la matrice d'image 2, l'unité 20 effectue divers contrôles préliminaires de ce caractère, qui seront decrits ultérieurement. Après avoir été mémorisés dans la mémoire d'image 2, le caractère est transféré dans le classificateur 30, puis traduit par ce dernier. L'unité 31 calcule pour chaque caractère x analysé un nombre de valeurs de similitude DF (F 9 1... n) correspondant à un nombre n de caractères types connus (classes de caractère) F pour la reconnaissance desquels le classificateur 30 est réalisé. Chacune des n valeurs DF représente une mesure de la similitude d'un caractère x à classer avec les diverses classes possibles 1 à n. Le filtre à maximum 32 détermine la valeur de similitude maximale DF max. On trouve ainsi la classe de caractère avec laquelle le caractère x inconnu présente la meilleure concordance. Le filtre à maximum 32 délivre un signal d'affectation correspondant, sous forme d'un signal ZF à l'unité de décision 40, tandis que la valeur de similitude maximale Dp max est transmise à l'unité de calcul 33. Les n - 1 autres valeurs de similitude sont transmises simultanément à l'unité de calcul 33.A partir de toutes les valeurs de similitude, ce dernier calcule une valeur de crédibilité G d'après la formule Le coté droit de cette formule fournit une mesure de la distance entre l'extrémité d'un vecteur, partant de l'origine d'un systeme à n dimensions et déterminé par l'ensemble des n valeurs de similitude, et l'dxtrémité du vecteur unitaire suivant la direction de Dmax, cette valeur étant soustraite de 1. Une unité-- classique, capable de multiplier et comportant un registre accumulateur, est utilisable pour le calcul de cette formule. Chaque valeur de crédibilité G utilisée dans l'unité de calcul 33 est comparée à trois seuils S1, S2, 53 de la mémoire morte 34 et quantifiée en ce sens qu'elle est égalée au seuil maximal atteint, de sorte qu'une des trois valeurs de crédibilité est toujours disponible dans la mémoire 35 pour un résultat estimé. Afin d'assurer la protection contre la sortie d'un caractère standard erroné, la valeur de crédibilité calculée doit dépasser un niveau déterminé GS1, GS2 ou GS3. Les résultats de l'unité de contrôle préliminaire 20 déterminent lequel de ces niveaux doit etre atteint. Outre les valeurs de crédibilité précitées de la mémoire 35, l'unité de décision 40 reçoit comme précédemment indiqué les signaux d'affectation ZF délivrés par le filtre à maximum 32. L'unité 40 décide alors de la nécessité d'un rejet ou non, compte tenu des résultats de l'unité de contrdle préliminaire 20, qui se trouvent dans les circuits 24, 45, 46, 47 pour chaque caractère standard analysé, et du niveau de crédibilité atteint lors de la comparaison de similitude. Les opérateurs 41, 42, 43, 44 fixent le niveau de crédibilité devant être atteint par la comparaison de similitude. Dans l'unité de contre préliminaire 20, le circuit 21 contre de façon connue l'environnement d'un caractère traversant la matrice image 2. Il s'agit de déterminer la zone occupée par le caractère dans la matrice d'image 2 et d'effectuer une segmentation dans le cas de caractères trop rapprochés. Lorsqu'une telle segmentation est difficile, du fait du contact de deux caractères par exemple, le circuit 21 délivre selon cette difficulté un signal SU2S ou SU3S représentant la valeur de confiance. Dans ce symbole, la lettre "U" indique l'indépendance du signal par rapport à la classe de caractère. Le reste de la désignation, 2S ou 3S, caractérise le degré de difficulté de cette segmentation. Après la segmentation, le circuit 21 procède au centrage du carac tère. Selon le résultat de ce centrage ou de la difficulté d'exécution de ce dernier, le circuit 21 délivre un signal SU2C ou SU3C, représentant une valeur de confiance par rapport à la difficulté 2 ou 3 de ce centrage C. Les indications précédentes s'appliquent également dans ce cas à la signification du signal. Le circuit 21 contrle enfin le format du caractère. Les erreurs ainsi constatées conduisent à des signaux SU2F ou SU3F représentant des valeurs de confiance. La désignation de ces signaux est indentique à celle des signaux précités. Les six signaux décrits (valeurs de confiance) sont traités par disjonction, puis mémorisés dans le circuit 45. Par suite de sa réalistation, le circuit logique 45 délivre à ses deux sorties les signaux SU2 = SU2S + SU2C + SU2F SU3 " SU3S + SU3C + SU3F Les signaux SU2, SU3 sont traités avec les niveaux de crédibilité GS2, GS3 par le circuit 42, qui délivre à l'unité de rejet 6 des signaux de rejet RW 42 correspondant à 1 'équation logique RW 42 t: SU2 . GS2 + SU3 . GS3 En plus des contrôles précités, le circuit 21 assure un contrssle particulier de la position verticale du caractère standard dans la matrice d'image 2.Lorsque le circuit 21 constate par exemple qu'une forme de caractère occupe une position marginale et se trowe ainsi découpée, il délivre un signal de rejet RWUR à l'opérateur S, La désigna- tion du signal est : demande de rejet indépendante de la classe de carac tère et résultant d'une position marginale de la forme du caractère dans la matrice d'image 2. L'unité de commande 23 délivre un signal RWUL quand le déroulement de la reconnaissance ne peut pas se faire correctement. I1 en est par exemple ainsi quand plusieurs caractères sont trop rapprochés ou quand l'unité de commande signale des perturbations déterminées. Ces signaux RWUR et RWUL sont appliqués à l'opérateur 5, qui délivrent à l'unité de rejet 6 des signaux de rejet RW5 correspondant à l'équation logique de cet opérateur 5 RW5 = RWUR + RWUL Un caractère x d'une classe F traversant la matrice d'image 2 est, comme précédemment indiqué, appliqué simultanément au classificateur 30 et au circuit 22 de l'unité de centrale préliminaire 20, après les con tôles préliminaires décrits. La présence dans ce caractère de combinaisons déterminées, représentant des combinaisons de points d'image, est étudiée dans ce circuit 22. Une combinaison de bits est affectée à chaque classe de caractère 1 ... n ou le cas échéant à une partie seulement de ces classes.Lorsque certaines combinaisons de points d'image spécifiques ne peuvent pas titre trouvées pour un caractère x, ce circuit 22 délivre pour la classe considérée un signal SA2F ou SA3F représentant une valeur de confiance ou un signal de rejet RWAF, selon le pourcentage d'observation. Les signaux SA2F et 5A3F exigent un niveau de crédibilité GS2 ou GS3 plus élevé pour un caractère affecté ZF Ils sont combinés par l'opérateur 43 avec les valeurs de crédibilité et les signaux d1affectation. Conformément à son équation logique, l'opérateur 43 délivre les signaux de rejet RW 43 = SA21 . GS2 . Z1 + ... + SA2n . GS2 . zn + SA31 . GS3 . Z1 + ... + SA3n . GS3 . Zn n n qui sont transmis à l'unité de rejet 6. Les signaux de rejet RWAF sont combinés avec les seuls signaux d'affectation ZF par l'opérateur 44. Les signaux ainsi obtenus, conformément à l'équation logique de cet opérateur, constituent les signaux de rejet RW 44 = RWA1 . GS1 + ... + RWAn . GSn n n qui sont appliqués à l'unité de rejet 6. I1 est enfin possible, quand on le désire, de mémoriser dans le dispositif de réglage 24 des classes de caractères exigeant une valeur de crédibilité supérieure, Cette solution permet par exemple de reconnattre des caractères numériques avec une confiance supérieure à celle de caractères spéciaux ou alphanumériques. Le dispositif de réglage 24 délivre des tensions permanentes EA, qui sont affectées à des classes de caractères E déterminées et apparaissent à deux niveaux EA2, EA3, selon le degré daffectation "2" ou "3".L'opérateur 41 combine ces signaux avec les niveaux de crédibilité GS2, GS3 et les classes de caractères signalées ZF Des signaux de rejet RW 41, fonction de la classe du caractère, sont ainsi produits conformément à l'équation logique RW 41 = Ea2î GS2 , z1 1 + EA2 . GS2 . n ~~ n + EA31 GS3 . Z1 + + EA3n GS3 Zn Tous les signaux de rejet des opérateurs 41 à 44 et de l'opérateur 5 sont combinés par disjonction avec le niveau de crédibilité GS1, dans l'unité de rejet 6, et produisent, quand l'équation logique est satisfaite, une instruction de rejet finale RW 6, qui est transmise à l'unité de sortie de caractère 7 RW 6 = GS1 + RW 41 + RW 42 + RW 43 + RW 44 + RW 45. L'unité de sortie de caractère 7 délivre, en fonction de l'instruction de rejet RW 6, une instruction de sortie ZAF pour la classe de caractère ZF reconnue, selon l'équation logique ZAF = RW 6 . ZF Le montage décrit permet de réduire fortement la sortie de caractères incorrectement affectés. Bien entendu, diverses modifications pewent titre apportées par l'homme de l'art au principe et aux dispositifs qui viennent autre décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention, Revendications 1. Procédé pour la reconnaissance de caractères sur machine, dans lequel les caractères à identifier sont comparés par un classificateur aux caractéristiques de formes de caractère, puis affectés à des classes déterminées de caractères, compte tenu de critères de confirmation supplémentaires qui augmentent la confiance de cette affectation(classifi- cation), ledit procédé étant caractérisé en ce que des critères de confirmation ("valeurs de confiance") sont dérivés au cours d'un con tr8le préliminaire connu et le cas échéant d'un traitement du caractère avant la classification. 2. Procédé selon revendication 1, caractérisé en ce que d'autres critères de confirmation ("valeurs de crédibilité") sont dérivés des signaux d'affectation du classificateur. 3. Procédé pour la reconnaissance de caractères sur machine, dana lequel les caractères à identifier sont comparés par un classificateur aux caractéristiques de formes de caractère, puis affectés à des classes déterminées de caractères, compte tenu de critères de confirmation supplémentaires qui augmentent la confiance de cette affectation (classification), selon revendication 2, ledit procédé étant caractérisé en-ce que des critères de confirmation ("valeurs de crédibilité") sont produits par des dispositifs de calcul, par traduction de tous les signaux d'affectation du classificateur. 4. Procédé selon revendication 3, caractérisé en ce que les valeurs de crédibilité obtenues par le calcul sont quantifiées par comparaison avec des seuils réglables, puis mémorisées sous forme de valeurs quantifiées. 5. Procédé selon revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les valeurs de confiance permettent de sélecter un niveau de crédibilité déterminé. 6. Montage pour la mise en oeuvre du procédé selon revendications 1 à 5, comprenant une unité de contre préliminaire, un classificateur, une unité de décision et une unité de rejet, et caractérisé en ce qu'une unité de contrôle préliminaire est reliée à une unité de décision comportant des opérateurs et dans laquelle des valeurs de confiance, independantes de la classe du caractère ayant subi le contrôle préliminaire, et des valeurs de confiance fonction de la classe du caractère sont combinées avec des valeurs de crédibilité d"un classificateur, et les signaux de traitement logique ainsi que les signaux de l'unité de contrôle préliminaire et d'une unité de commande commandent une unité de rejet et une unité de sortie en aval. 7. Montage selon revendication 6, caractérisé en ce que dans le classificateur, une unité de calcul des valeurs de crédibilité est reliée à une mémoire dans laquelle des seuils sont réglables pour former divers niveaux de la valeur de crédibilité. 8. Montage selon revendications 6 et 7, caractérisé en ce qu'un opérateur combine diverses valeurs de confiance, dépendant des résultats du contrôle préliminaire dans un circuit pour traitement d'un caractère à classer, avec les valeurs de crédibilité, 9. Montage selon revendications 6 et 7, caractérisé en ce qu'un ope- rateur combine diverses valeurs de confiance, délivrées par un circuit lors de la reconnaissance de combinaisons déterminées de bits affectées aux classes de caractères pendant le contrôle préliminaire, avec les valeurs de crédibilité et des signaux de classification. 10. Montage selon revendications 6 et 9, caractérisé en ce qu'un opérateur combine des valeurs de sécurité, délivrées pendant le contrôle préliminaire lors de l'identification de combinaisons déterminées de bits, affectées aux classes de caractères, avec les signaux de classification. 11. Montage selon revendication 6, caractérisé par un dispositif permettant de régler les classes de caractères sélectées, qui sont combinées par un opérateur avec les niveaux de crédibilité et les signaux du classificateur. 12. Montage selon revendication 9, caractérisé en ce que les signaux de rejet délivrés par l'unité de contr8le préliminaire et les signaux de rejet d'une unité de commande sont transmis à l'unité de rejet. 13. Montage selon revendications 5 à 11, caractérisé en ce que les signaux logiques délivrés par les opérateurs et une valeur de crédibilité minimale sont combinés dans l'unité de rejet, de façon qu'un énoncé affirmatif d'au moins l'un de ces signaux d'entrée interdit la sortie d'une affectation de classe. 14. Montage selon revendication 7, caractérisé par une réalisation de l'unité de calcul permettant de calculer des valeurs de crédibilité selon la formule D max étant la valeur de similitude maximale et DF une valeur de simili max tude résultant du nombre n de toutes les valeurs de similitude délivrées par le classificateur.