Brevet FR2505524A1 — publié le 19821112

Ensemble de lecture et de reconnaissance de marques La présente invention concerne un ensemble de lecture et de reconnaissance de marques inscrites sur un document personnalisé,les dispositions prises pour la lecture et la reconnaissance étant réalisées afin d'assurer la reconnaissance avec le maximum de sécurité. On connait des dispositifs de lecture de marques basés sur le principe de détection optique de la présence d'une marque sur la surface d'un document et dont la propriété est de réfléchir une quantité de lumière inférieure à celle que réfléchirait cette même surface en l'absence de marque. On utilise généralement pour cela un émetteur de lumière, par exemple, une ampoule électrique et un récepteur de lumière par exemple une photodiode. L'ampoule et la photodiode sont disposés près de la surface du document. Dans l'art antérieur, il n'existe qu'une seule mesure de la lumière réfléchie par la marque . La lumière détectée est transformée en courant électrique par la photodiode et le courant électrique selon une mesure analogique doit franchir un certain seuil pour être pris en compte. Cependant, les dispositifs antérieurs présentent de nombreux inconvénients. L'ampoule disposée près des documents dégage de la chaleur risquant de détériorer les documents. Les parasites électriques existant principalement dans l'environnement immédiat de la machine porte documents peuvent influer sur les mesures électriques réalisées dans un bottier contenant l'ensemble de lecture et de reconnaissance lorsqu'il est disposé à proximité de la marque à identifier. Le document est mobile et par suite de son déplacement pour effectuer son transport on peut constater des variations lentes de distance entre le document et le capteur se traduisant par une variation de la quantité de lumière réfléchie et donc de l'amplitude du signal électrique. obtenu après conversion. La détermination d'un seuil fixe ne permet pas dans ce cas la détection des marques avec sécurité.Les différences dans les teintes de fond du document ou la mauvaise qualité de l'impression de la marque se traduisent par des minima de signal variables n'atteignant pas le seuil de détection. L'utilisateur est donc amené à ajuster ce seuil manuellement en fonction des caractéristiques du document et de la qualité d'impres sion. Il peut y avoir aussi de petites variations de l'intensité lumineuse de la source de lumière dépendant de la température ou de la tension d'alimentation. Toutes ces causes déterminent un nombre d'erreurs très important dans l'interprétation des informations lues et qui peuvent se traduire lorsque ce dispositif est utilisé sur une machine à insérer le courrier par des mélanges de documents, des accumulations incorrectes ou de mauvais affranchissements occasionnant une gêne certaine pour l'utilisateur. L'ensemble de lecture et de reconnaissance des marques selon la présente invention remédie à ces divers inconvénients. En effet, il permet de ne pas détériorer les documents traités et surtout de diminuer le nombre d'erreurs dans l'interprétation des,informations, d'une façon considérable. La présente invention a pour objet un ensemble de lecture et de reconnaissance de marques inscrites sur un document, comportant un dispositif de détection optique à au moins un émetteur de lumière et au moins un récepteur de lumière convertissant l'énergie lumineuse réfléchie par les documents en courant électrique lequel est traité dans un dispositif de traitement délivrant au moins un bit de valeur 1 par marque détectée caractérisé par le fait que ledit dispositif de détection optique comporte au moins une extrémité constituée d'une tête d'émission disposée entre deux têtes de réception, les trois têtes étant reliées par des fibres optiques respectivement audit émetteur de lumière et auxdits récepteurs de lumière au nombre de deux et que ledit dispositif de traitement comporte une carte analogique constituée principalement d'amplificateurs correspondant chacun à chaque récepteur et fournissant des tensions analogiques amplifiées de valeur différentes lorsqu'une tête de réception se trouve au droit d'une marque et que la deuxième tête de réception se trouve devant la partie du document ne portant pas de marque et disposée à proximité de la marque et que ledit dispositif de traitement comporte en outre une carte numérique comportant au moins deux convertisseurs analogiques-numériques recevant lesdites tensions analogiques amplifiées et fournissant des informations numériques traitées dans un microprocesseur lequel exécute un programme mémorisé dans une mémoire programmable (REPROM) afin de stocker dans une mémoire vive (RAM) les grandeurs numériques correspondant à la différence entre les deux grandeurs numériques résultant des deux tensions analogiques de valeur différentes, ledit microprocesseur effectuant un traitement itératif de ladite différence en différé au moyen d'évaluations successives jusqu'à ce que l'information obtenue satisfasse aux critères de détection d'erreur du code utilisé pour la représenter. Selon une particularité de l'invention lesdites extrémités du détecteur optique se présentent sous la forme de groupes de trois fentes à trois axes parallèles, les groupes étant disposés côte à côte et selon les mêmes axes. En se référant aux figures schématiques ci-jointes on va décrire ci-après un exemple de mise en oeuvre de la présente invention exemple donné à titre purement illustratif et nullement limitatif. La figure 1 présente un schéma synoptique de l'ensemble de lecture et de reconnaissance de marques. La figure 2 représente une vue schématique en plan de l'extrémité du dispositif de lecture. La figure 3 représente une coupe schématique selon III-III de la figure 2. renrésente La figure 4/ta quantité de lumière réfléchie par chacun des deux capteurs en fonction de l'avance du document, en présence d'une perturbation se caractérisant par une variation lente de la distance entre ces capteurs et le document. La figure 5 représente la différence entre les quantités de lumière réfléchie par chacun des capteurs. La figure 6 représente un exemple de signaux obtenus semblables à ceux de la figure 5 et comportant des seuils d'évaluation X, Y, Z. Les figures 7X, 7Y, 7Z représentent respectivement les codes extraits lors des évaluations X, Y, Z de la figure 6. Sur la figure 1 on voit un document 1 lequel peut être rendu mobile s'il est placé sur une machine, non représentée, traitant les documents. Sur le document 1 sont imprimées des marques de couleur sombre dont une marque 2 est représentée. Ces marques peuvent être des lettres telles que la lettre W inscrite par une imprimante standard d'ordinateur afin de déterminer selon un code composé à l'aide de ces marques des fonctions différentes telles que l'identification des liasses dont le nombre de feuillets est variable, l'association à ces liasses des documents annexés, l'affranchissement personnalisé des enveloppes contenant ces liasses, la séparation des enveloppes en fonction de critères postaux (tri, rangement par codes postaux etc.).Face au document 1 se trouve disposée au moins une extrémité 3 constituée d'une tête d'émission lumineuse E encadrée par deux têtes de réception A et B disposées respectivement au droit de la colonne sur laquelle sont inscrites les marques et au droit d'un espace ne portant pas dtinscriptJons. Il en résulte que la quantité de lumière réfléchie sur la tête A en présence d'une marque est inférieure à celle réfléchie sur la tête. B étant donné l'absorption plus grande de lumière par la marque de couleur noire que par le papier de couleur blanche ou claire. Chaque extrémité 3 reçoit trois fibres optiques 4, 5, 6 de longueur suffisante pour que le dispositif auquel elles sont reliées ne soit pas dans le champ des parasites électriques créé par la machine. Le dispositif de traitement comporte une carte analogique 7 apte à recevoir les connecteurs des fibres optiques dont le nombre forme un multiple de trois. Chaque groupe de trois est constitué d'une source lumineuse 8 telle qu'une ampoule électrique et deux récepteurs de lumière 9 et 10 tels que des photodiodes. Les deux photodiodes 9 et 10 mesurent simultanément la quantités de lumière réfléchie par la surface portant la marque 2 et par une surface équivalente aussi proche que possible de la précédente mais ne portant pas de marque. La lumière captée par les photodiodes telles que 9 et 10 est convertie en signaux électriques amplifiés respectivement par des amplificateurs 11 et 12 dont la tension de sortie VA correspondant à la tête de réception A est inférieure à la tension de sortie VB correspondant à la tête de réception B pour l'exemple représenté sur la figure 1.Il existe autant d'amplificateurs tels que 11 et 12 que de têtes de réception A, B . Les sorties des amplificateurs tels que 11 et 12 empruntent des câbles électriques tels que 13 pouvant avoir une longueur de quelques mètres et raccordés d'une part à un connecteur multiple faisant partie de la carte analogique 7 et d'autre part à un autre connecteur faisant partie d'une carte numérique 14. Sur la carte numérique 14 il existe un étage de conversion analogique numérique constitué de convertisseurs analogique-numérique dont le nombre est égal à celui des voies en provenance des amplificateurs tels que 11, 12. Les convertisseurs analogique-numérique peuvent être réalisés au moyens d'éléments connus commercialement sous la référence AD 7574 d'Analog Device. Les informations numériques sont transmises par un bus de données 16 à un microprocesseur 17.Le microprocesseur 17 peut être par exemple un organe connu dans le commerce sous la référence MK 3880 CPU. Le microprocesseur 17 est en communication avec une mémoire vive (RAM) de stockage des données 18 au moyen des bus de données 19 et avec une mémoire morte programmable (REPROM) 20 au moyen du bus de données 21. Le programme stocké dans la mémoire programme 20 et exécuté par le microprocesseur 17 permet ainsi l'acquisition des données, leur conversion en différence numérique VB - VA, leur stockage dans la mémoire de stockage 8 et un traitement itératif en différé dont le principe sera explicité en relation avec les figures 6, 7X, 7Y, 7Z. L'information codifiée est mise à disposition sur un élément entrées-sorties 22 dialogant avec l'extérieur par le connecteur 23.Un deuxième élément entrées-sorties 24 dialogant avec le microprocesseur 17 est utilisé pour les essais et les procédures de réglage. Sur les figures 2 et 3 on voit deux groupes de têtes d'extrémité 3, 31 disposés côte à côte et dont les axes sont dans le prolongement les uns des autres. Entre le document 1 et l'extrémité 3 est disposé un écran 32 de verre transparent traité de façon connue pour résister à l'abrasion du papier du document. Surla figure 4 on voit une courbe A en traits pleins présentant des minima lorsqu'une marque passe devant le capteur A, A repré sentant la quantité de lumière reçue par le capteur A. De même QB en traits interrompus représente la quantité de lumière reçue par le capteur B. Les courbes ont une symétrie de forme ascendante selon la droite d réflétant une perturbation lente due au déplacement du document au-dessus du capteur de lecture. L'ordonnée D représente l'avance du document sur les capteurs. Selon l'invention on réalise les différences QB (figure 5) présentant des maxima et des minima selon l'ordonnée D. On constate que la perturbation ascendante à été éliminée. C'est la différence VB - VA (figure 5 > 6) qui est stockée dans la mémoire 18 afin de permettre un traitement en différé au moyen de seuils d'évaluations successives représentés sur les figures 6 et 7 par X, Y, Z de part et d'autre de la valeur moyenne de la différence B ~ VA VA. Le minima et le maxima moins prononcés de la courbe de la figure 6 peuvent être dus à un mauvais éclairement ou une mauvaise impression de la marque 2. Dans cet exemple I'évaluation X ne détecte que 3 bits (figure 7X). L'évaluation Y tient compte du maximum et non du minimum moins prononcés, aussi le nombre de bits est toujours de 3. L'évaluation suivante Z détecte Il minima et 4 maxima et se traduit par 4 bits. Le microprocesseur 17 est programmé dans cet exemple à extraire 4 bits et à exécuter des évaluations successives X, Y, Z jusqu'à ce que le nombre de bits correct de 4 soit obtenu. Entre chaque itération du traitement la fourchette d"extraction du signal est réduite. L'utilisation du microprocesseur 17 et d'une codification redondante (quelle que soit la valeur du bit d'information, celle-ci est représentée par une marque dans l'une ou l'autre de deux colonnes) permettent d'étendre les limites pour lesquelles la lecture avec un minimum d'erreurs est possible. La lecture peut être réalisée de manière asynchrone par rapport au dispositif du transport de papier. La détection des erreurs est suffisamment performante d'après le principe explicité dans les figures 6 et 7. L'ensemble de lecture permet de s'affranchir des variations de distance entre le document et les capteurs, de la teinte du fond du document, des petites variations de l'intensité lumineuse de la source de lumière, par la différence effectuée entre les quantités de lumière des deux capteurs A et B. Le traitement numérique permet de faire varier automatiquement le seuil d'exploitation du signal en fonction de la qualité d'impression. Le nombre d'erreurs constatées expérimentalement pour le traitement des textes avec l'ensemble de lecture de la présente invention est infiniment petit et peut être considéré comme inexistant. L'ensemble de lecture et de reconnaissance des marques selon la présente invention est du domaine de la reconnaissance et de la présentation des données. REVENDICATIONS 1/ Ensemble de lecture et de reconnaissance des marques inscrites sur un document, comportant un dispositif de détection optique à au moins un émetteur de lumière et au moins un récepteur de lumière convertissant l'énergie lumineuse réfléchie par le document en courant électrique lequel est traité dans un dispositif de traitement délivrant au moins un bit de valeur 1 par marque détectée, caractérisé par le fait que ledit dispositif de détection optique comporte au moins une extrémité (3) constituée d'une tête d'émission (E) disposée entre deux têtes de réception (A, B) les trois têtes (A, B, E) étant reliées par des fibres optiques (5, 6, 4) respectivement audit émetteur de lumière (E) et auxdits récepteurs (A, B) de lumière au nombre de deux et que ledit dispositif de traitement comporte une carte analogique (7) constituée principalement d'amplificateurs (11, 12) correspondant chacun à chaque récepteur (9, 10) et fournissant des tensions analogiques (VA, V3) amplifiées de valeurs différentes lorsqu'une tête de réception (A) se trouve au droit d'une marque (2) et que la deuxième tête de réception (B) se trouve devant la partie du document (1) ne portant pas de marque et disposée à proximité de la marque (2) et que ledit dispositif de traitement comporte en outre une carte numérique (14) comportant au moins deux convertisseurs analogique-numérique (15) recevant lesdites tensions analogiques amplifiées et fournissant des informations numériques traitées dans un microprocesseur (17) lequel exécute un programme mémorisé dans une mémoire (20) programmable (REPROM) afin de stocker dans une mémoire vive (RAM) (18) les grandeurs numériques correspondant à la différence entre les deux grandeurs numériques résultant des deux tensions analogiques de valeur différentes (VA, VB) ledit microprocesseur (17) effectuant un traitement itératif de ladite différence en différé au moyen de trois évaluations successives (X, Y, Z) de plus en plus proches de la valeur moyenne de ladite différence préalablement stockée en mémoire jusqu'à ce qu'elles fournissent un nombre de bits correct prédéterminé. 2/ Ensemble de lecture selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdites extrémités (3) de détection optique se présentent sous la forme de groupes de trois fentes (A, E, B) à trois axes parallèles les groupes étant disposés côte à côte et selon les mêmes axes.