Brevet FR2305803A1 — publié le 19761022

La présente invention concerne un procédé d'identification automatique de caractères, et particulièrement de caractères alphanumériques, qui soient également directement lisibles par un opéra tueur. Elle concerne aussi un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé. Elle s'applique plus particulièrement, à titre d'exemple, à la lecture d'étiquettes d'identification d'objets dans une installation de manutention et de distribution automatique de ces objets. On pourra ainsi en trouver une application efficace dans une installation de convoyage automatique d'une série de conteneurs à contenus différents, identifiés par une étiquette, en vue de diriger chaque conteneur, en fonction de son contenu, vers diverses destinations. On connaît actuellement des systèmes de lecture d'étiquettes dont les caractères sont codés, mais de telles étiquettes ne sont lisibles que par le dispositif de lecture automatique, et les caractères codés ne sont pas identifiables à l'oeil de façon simple. Or il est important, pour le personnel de surveillance d'une installation utilisant la lecture automatique, par exemple comme indiqué plus haut pour diriger sélectivement des conteneurs vers une ligne déterminée de traitement, de pouvoir périodiquement ou à l'occasion d'un contrtle, vérifier directement à vue le bon fonctionnement du dispositif. On connaît aussi des systèmes de lecture directe de textes frappés ou imprimés en caractères directement lisibles à ltoeil,ces systèmes utilisant une police de caractères déterminés par des normes internationales. Mais de tels systèmes utilisent une rétine d'analyse lettre par lettre, comportant 500 à 800 points sensibles,et qui conduisent à des installations extrêmement complexes et cot- teuses. La présente invention permet , par un procédé d'identification n'exigeant qu'un dispositif simple de mise en oeuvre, d'utiliser des caractères/graphisme simple, faciles à dessiner au pochoir ou par des imprimantes spécialisées, et restant cependant totalement lisibles à l'oeil. le procédé selon l'invention s'applique à l'identification automatique, au moyen d'une caméra de télévision, des caractères d'une étiquette tracés chacun à partir d'une mdme matrice de n colonnes et p lignes, en noircissant certaines cases de la matrice de telle sorte que les caractères soient également lisibles à l'oeil. Selon l'invention on munit les étiquettes de deux pistes de repérage, respectivement horizontale et verticale, avec un repère en face de chaque colonne -ou ligne respectivement, soit,pour une étiquette à N caractères, nN repères pour la piste de repérage horizontal, et p repères pour la piste de repèrage vertical, un repère commun supplémentaire étant disposé au croisement des deux pistes; à chaque balayage trame de la caméra - on constitue d'abord, à partir de la piste repère horizontale, un registre de pilotage horizontal, - à partir du signal vidéo de la caméra, et en utilisant le regis tre de pilotage horizontal et la piste de repèrage vertical, on remplit ligne par ligne des registres formant des tableaux de O et de 1 reproduisant sous forme informatique la forme des carac tères de l'étiquette, - à partir d'un code pré-établi on constitue successivement des ta bleaux témoins de O et de 1 reproduisant sous forme informatique la forme de tous les caractères pouvant dtre utilisés, et on com pare chaque tableau ainsi formé, ligne par ligne, avec la ligne correspondante des tableaux reproduisant l'étiquette, - on retient dans un registre les caractères dont toutes les lignes du tableau témoin correspondent aux lignes du tableau des carac tères de 11 étiquette. Selon l'invention également, le dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé comporte : - une mémoire circulante et des moyens pour introduire les signaux vidéo de la piste repère horizontal, et pour répéter ces signaux à chaque balayage ligne, - N registres binaires à n colonnes et p lignes, - des moyens pour introduire dans ces registres, et pour chaque li gne de registre correspondant à un repère de la piste de repèrage vertical, les signaux vidéo issus d'un balayage ligne de la camé ra et cotncidant avec les signaux de la mémoire circulante, - des moyens pour engendrer successivement des tableaux témoins for mant l'image binaire des cases de la matrice de chacun des carac tères utilisables, - des moyens pour comparer ligne à ligne chaque tableau témoin aux reglstrec binaireS - N registres d'identification des caractères présentant un tableau témoin identique à au moins un des registres binaires, et de mise en mémoire du code du caractère en vue de son utilisation dans la suite du processus. L'invention va maintenant être décrite avec plus de détails en se référant à un mode de réalisation particulier donné à titre d'exemple et représenté par les dessins annexés. La figure 1 donne un exemple d'une étiquette réalisée selon l'invention0 La figure 2 est un schéma fonctionnel simplifié de la partie du dispositif constituant les organes de lecture proprement dits. La figure 3 donne l'image des registres binaires remplis après lecture de l'étiquette de la figure t. La figure 4 est un schéma fonctionnel simplifié de la partie du dispositif constituant l'identification des caractères introduits dans les registres binaires. En se référant tout d'abord à la figure 1 on verra que l'on a utilisé ici des caractères dits 5 x 7, c'est-à-dire dont le tracé s'obtient en noircissant sélectivement certaines cases d'une matrice constituée de cinq colonnes de sept lignes. De tels caractères sont tout à fait courants, et peuvent être tracés soit par des imprimantes à aiguilles ou dans des consoles de visualisation à partir de circuits intégrés disponibles dans le commerce. l'étiquette est complétée par une première piste de repérage horizontal dont chaque repère t est disposé en face de l'une des cinq colonnes de la matrice de chaque caractèreO Ici pour une étiquette à cinq caractères il y a donc/groupes de cinq repères 1 sur la piste horizontale. An trouve également une piste de repèrage vertical dont les sept repères 2 sont disposés chacune en face d'une des sept lignes des matrices des caractères. Enfin les pistes de repérage horizontal et vertical sont complètées par un repère commun 3e On se référera maintenant à la figure 2 pour analyser la lecture de cette étiquette par une caméra de télévision qui est représentée simplement ici de façon schématique par un circuit 5 de mise en forme des signaux vidéo de la caméra, d'où sortent en 6 les signaux vidéo transposés, pour leur exploitation dans les circuits intégrés constituant le dispositif décrit. le dispositif comporte une mémoire circulante 7 qui reçoit le signal vidéo en provenance de 6, à travers ril circuit 8 constituant en quelque sorte un "ai guillages' Le circuit 8 permet d'introduire dans la mémoire 7, soit le signal vidéo en provenance du circuit , soit, par recirculation dans la boucle 10, les signaux sortis de la mémoire 7 qui se comporte alors véritablement en mémoire circulante. lorsqu'une ligne de balayage rencontre pour la première fois tous les repères 3 et 1 de la piste horizontale, le compteur 12, qui compte les transitions blanc noir rencontrées lors du balayage, autorise le circuit 8 à entrer le signal vidéo dans la mémoire circulante 7, qui enregistre ainsi cette piste de pilotage horizontal. Lorsque le balayage aura quitté cette piste horizontale, le compteur 12 qui n1 enregistre plus de transition blanc noir bascule l'aiguillage 8 si bien que la mémoire 7 ne recevra plus le signal vidéo ; pour le reste du balayage trame cette mémoire circulante se comportera alors comme une horloge pilote gardant en mémoire la position où, sur chaque ligne des caractères, on est susceptible de rencontrer une case noircie. Les signaux pilotes de la mémoire 7 et le signal vidéo sont appliqués à l'entrée d'une porte ET 14 mais le signal vidéo y parvient à travers un circuit de blocage 15. Ce circuit de blocage 15 n'est débloqué que lorsque le circuit 16 décèle la coincidence entre un repère 2 dans le signal vidéo et l'image du repère 3 mis en mémoire dans la mémoire 7, ce qui revient à constater que l'on est sur une ligne des matrices des caractères. Le dispositif comporte également cinq registres binaires 18 comportant chacun, comme les matrices des caractères, cinq colonnes de sept cases0 Ces registres sont couplés et précédés d'un compteur par sept 19,qui permet d'entrer successivement les informations dans chacune des sept lignes des registres. Lors d'un balayage d'une ligne correspondant à un repère 2 de la piste verticale de l'étiquette, chaque noir donné par le signal vidéo, et correspondant en position à un repère t mis en mémoire circulante 7, donne lieu à l'inscription d'un 1 dans le registre binaire 18 correspondant, si bien que, à la fin du balayage de la ligne, la ligne correspondante sur les registres 18 donne une image informatique de la première ligne de l'ensemble de l'inscription, les O correspondant à des blancs et les 1 correspondant à des noirs. L'opération se répète ainsi jusqu'à la fin du balayage trame de l'étiquette, chaque nouvelle coSncidence entre un repère 2 et un repère 3 décelée par le circuit 16 conduisant à un déblocage du circuit 15 et à l'inscription de la ligne dans les registres 18, le circuit 16 ayant à chaque fois décalé d'un cran le compteur 19 pour inscrire les lignes images informatiques les unes en dessous des autres dans les registres 18. En fin de balayage trame l'ensemble des registres 18 présente donc une image informatique complète de l'inscription comme représentée sur la figure 30 On se référera maintenant à la figure 4 pour le décodage des registres 18 et l'identification des caractères correspondants. On dispose pour cela d'un générateur 21 qui, lorsqu'il est sollicité par un code prédéterminé traduisant l'un des caractères utilisable, engendre un tableau 23 qui donne l'image informatique du tracé du caractère dans la matrice à cinq colonnes de sept lignes. Ici tous les codes de tous les caractères mis en mémoire en 25 sont successivement amenés à solliciter le circuit 21, si bien que le tableau 23 présente successivement l'image de tous les caractères utilisables. À chaque formation d'un tableau 23, et par exemple ici à la formation du tableau covrespondant à la lettre C, chaque ligne à cinq états du tableau est comparée dans les cina comparateurs 26, à la ligne correspondante de chaque registre 18. Les compteurs synchronisés 27 permettent 11 exploration successive de chacune des sept lignes du tableau 23 et des registres 18. La coSncidence complète d'un tableau 23 avec un registre 18, décelée par le comparateur 26 correspondant, fait apparattre dans le registre d'identification 29 le caractère ou le code du caractère qui sera utilisé dans la suite du processus. On voit que l'invention permet l'utilisation du balayage ligne d'une caméra de télévision pour une analyse par ligne horizontale complète de l'étiquette, sans individualiser chacun des caractères constituant cette étiquette. De méme lors du décodage des registres formant l'image de l'étiquette on procède ici par analyse de chacune des lignes successives de l'ensemble des caractères à la fois, sans avoir besoin d'analyser séparément chacun des caractères pris individuellement. Le procédé permet évidemment de ce fait un gain de temps de lecture et d'analyse très important. Bien entendu le décodage de l'ensemble des registres 18 ne peut se faire que lorsqu'ils sont complètement remplis, et par conséquent ne peut se faire au plus tôt que pendant le balayage trame suivant celui qui a permis de les constituer. En pratique on préférera meme utiliser plusieurs balayages trame successifs pour confirmer aussi bien le registre de pilotage horizontal que les registres 18. Il pourrait en effet arriver qu'un défaut de la caméra, ou un manque d'homogénéité de l'éclairage de l'étiquette, entraine une erreur dtenregistrement ; généralement cette erreur ne serait pas renouvelée au balayage trame suivant par suite du léger déplacement relatif de l'étiquette.On utilisera alors des circuits usuels ne validant le contenu de chaque registre que lorsque ces contenus auront été reconnus identiques à eux mêmes sur au moins deux balayages trame successifs. Le cycle enregistrement-décodage occupera plusieurs balayages trame, et au moins deux. Les circuits permettant la constitution de ces cycles n'ont pas été représentés sur les dessins schématiques car ils sont bien connus de tous les spécialistes, et peuvent par exemple être constitués par des bascules commandées par les tops trames du système de prise de sues. Bien entendu également l'invention n'est pas strictement limitée au mode de réalisation qui vient entre décrit de façon sché matique. Ainsi les différents circuits utilisés dans le dispositif n'ont été décrits que de façon schématique et fonctionnelle car leur réalisation pratique est à la portée de tout spécialiste dans ce domaine, De mime le description faite a passé sous silence l'exis- tence de circuits accessoires de remise à zéro ou de comptage utilisant les signaux de ligne et de trame du synchronisateur de la caméra7 ces différents circuits étant également bien connus des spécialistes et ne présentant aucune difficulté pour leur incorporation aux schémas de principe fonctionnel qui ont été décrits. RE0VEiXICATIOSS 1.- Procédé d'identification automatique, au moyen d'une caméra de télévision, des caractères d'une étiquette tracés chacun à partir d'une même matrice de n colonnes et p lignes, en noircissant certaines cases de la matrice de telle sorte que le caractère soit également lisible à ltoeil, caractérisé par le fait que l'on munit les étiquettes de deux pistes de repérage, respectivement horizontal et vertical, avec un repère en face de chaque colonne ou ligne respectivement, soit, pour une étiquette à N caractères nN repère s pour la piste de repérage horizontal et p repères pour la piste de repèrage vertical, chacune des pistes étant complètée par un repère commun à leur intersection, et par le fait que, à chaque balayage trame de la caméra - on constitue d'abora, à partir de la piste repère horizontal, un registre de pilotage horizontal, - à partir d'un signal vidéo de la caméra, et en utilisant le regis tre de pilotage horizontal et la piste de repèrage vertical, on remplit ligne par ligne des registres formant des tableaux de O et de 1 reproduisant sous forme informatique la forme des carac tères de l'étiquette, - à partir d'un code prè-établi on constitue successivement des ta bleaux témoins de O et de 1 représentant sous forme informatique la forme de tous les caractères pouvant être utilisés, et on com pare chaque tableau ainsi formé, ligne par ligne, avec la ligne correspondante des tableaux reproduisant ltétiouette, - on retient dans un registre les caractères dont toutes les lignes du tableau témoin correspondant aux lignes du tableau des carac tères de l'étiquette. 2.- Procédé d'identification automatique, selon revendication 1, caractérisé par le fait que les contenus du registre de pilotage horizontal et des registres reproduisant sous forme informatique la forme des caractères de l'étiquette, ne sont utilisés qu'après certification par vérification de coincidence sur au moins deux balayages trame successifs. f Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon revendication 1, pour l'identification au moyen d'une caméra de télévision des caractères d'une étiquette munie de deux pistes de repèrage respectivement horizontal et vertical, caractérisé par le fait qu'il comporte - une mémoire circulante et des moyens pour introduire les signaux vidéo de la piste repère horizontal et pour répéter ces signaux à chaque balayage ligne, - N registres binaires à n colonnes de p lignes, - des moyens pour introduire dans ces registres, pour chaque ligne de registre correspondant à un repère de la piste de repèrage ver tical,les signaux vidéo issus d'un balayage ligne de la caméra et coïncidant avec les signaux de la mémoire circulante, - des moyens pour engendrer successivement des tableaux témoins for mant l'image binaire des cases de la matrice de chacun des carac tères utilisables, - des moyens pour comparer ligne à ligne chaque tableau témoin au registre binaire, N M registres d'identification des caractères présentant un tableau témoin identique à au moins un des registres binaires, et de mise en mémoire du code du caractère en vue de son utilisation dans la suite du processuso