Brevet FR2595842A1 — publié le 19870918

La présente invention a pour objet des procédés et des dispositifs pour identifier automatiquement des mots manuscrits et des machines pour post-marquer des chèques ou des enveloppes. Le secteur technique de l'invention est celui de la construction des machines électroniques. Les chèques utilisés à ce jour comportent certaines informations telles que le numéro du chèque, le numéro du compte sur lequel le chèque est tiré, le numéro de la banque,qui sont inscrites en un code lisible par une machine de triage automatique, le plus souvent en un code barre dit code CMC7 ou en code magnétique. Les chèque ainsi codés sont lus automatiquement par une machine qui adresse des listings à un centre de compensation où sont effectuées les opérations de compensation entre les différentes banques. Les informations codées inscrites sur le chèque doivent être complétées par le montant du chèque inscrit en code. Etant donné que les montants de chèques sont manuscrits, on procède à ce jour dans les banques à un post-marquage manuel du chèque. Un opérateur lit les sommes inscrites sur chaque chèque et il inscrit cette somme en caractères codés sur le chèque au moyen d'une machine à clavier, après quoi le chèque ainsi post-marqué passe dans une machine de lecture automatique. Un objectif de la présente invention est de procurer des moyens permettant d'identifier automatiquement les sommes inscrites en lettres manuscrites sur les chèque pour faire automatiquement le post-marquage des chèques dans les banques. Dans la suite de l'exposé, on se réfèrera à cette application particulière en précisant que ce choix n'est pas limitatif. Les procédés et les dispositifs selon l'invention peuvent être utilisés par exemple pour faire du post-marquage des lettres afin de permettre le tri automatique de celles-ci. Les lettres comportent généralement un code postal inscrit en chiffres et le nom d'une ville de destination inscrit en lettres manuscrites. Les machines de tri automatique connues à ce jour n'arrivent pas à identifier les codes postaux manuscrits et, de ce fait, les lettres sont visionnées par un opérateur qui lit le code postal et qui inscrit celui-ci sur l'enveloppe dans un code lisible par une machine de tri automatique. Les procédés et dispositifs selon l'invention peuvent être utilisés pour lire automatiquement les noms de ville manuscrits et pour faire automatiquement le post-marquage des lettres qui peuvent être ensuite classées automatiquement par des machines de tri. La reconnaissance automatique des mots manuscrits pose des problèmes très difficiles à cause de la grande variabilité des formes manuscrites provenant du scripteur et du système d'écriture. Les matériels actuels de lecture automatique des textes manuscrits sont très complexes et très contraignants et ils aboutissent à des résultats peu satisfaisants. Ces matériels sont trop lourds et trop onéreux pour pouvoir être utilisés dans des applications destinées à être largement diffusées par exemple dans des machines de post-marquage qui sont destinées à équiper toutes les banques et tous les bureaux recevant des chèques. La présente invention repose sur de nouveaux critères de reconnaissance des mots manuscrits qui permettent d'identifier des mots appartenant à un ensemble suffisamment restreint pour que chaqoemot de cet ensemble corresponde de façon univoque à une combinaison de données mesurables optiquement. Si l'on considère par exemple l'ensemble des mots ou abréviations qui composent une somme inscrite en lettres sur un chèque, on constate que cet ensemble ou bibliothèque de mots possibles est composé de moins de 100 mots incluant les chiffres, les unités monétaires (francs, centimes) et les abréviations couramment utilisées et que l'on peut caractériser chaque mot de cet ensemble de façon univoque par une combinaison de paramètres mesurables qui sont la longueur du corps du mot et la position relative dans celuici des hampes qui se projettent vers le haut et des jambes qui se projettent vers le bas. L'objectif de l'invention est atteint par un procédé pôur identifier automatiqumeent des mots manuscrits qui font partie d'un ensemble de mots selon lequel on caractérise de façon univoque, chaque mot dudit ensemble par une combinaison de paramètres mesurables optiquement qui sont la longueur moyenne du corps du mot et la position relative des hampes et des jambes par rapport au corps du mot, on inscrit les combinaisons caractéristiques de tous les mots dudit ensemble dans la mémoire d'une unité centrale, on fait défiler le support sur lequel les mots à identifier sont manuscrits en ligne, devant une tête de lecture qui comporte au moins une rangée de détecteurs photo-électriques perpendiculaires au sens de défilement qui est parallèle aux lignes d'inscription, laquelle tête de lecture détermine pour chaque mot la longueur du corps et la position relative des hampes et des jambes et ladite unité centrale compare les données lues sur chaque mot aux caractéristiques inscrites en mémoire et identifie le mot qui correspond, de façon univoque à une combinaison donnée de longueur de bot et de position relative des hampes et des jambes dans ledit mot. Un dispositif selon l'invention comporte - des moyens pour déplacer les supports portant les inscriptions manuscrites dans une direction parallèle aux lignes de ces inscriptions devant une tête de lecture qui comporte au moins une rangée de détecteurs optiques perpendiculaires auxdites lignes; - et une unité centrale qui comporte un microprocesseur, une unité d'interface sur laquelle lesdits détecteurs sont connectés, une mémoire dans laquelle sont enregistrés chaque mot dudit ensemble et la combinaison de caractéristiques de longueur moyenne du corps dudit mot et de position relative des hampes et des jambes dudit mot et un programme qui commande les opérations dudit micropro cesseur-1equel détermine en temps réel les caractéristiques de lon- gueur et de position relative des hampes et des jambes de tous les mots composant une inscription, et qui compare celles-ci aux caractéristiques enregistrées dans la mémoire afin d'identifier lesdits mots. L'invention a pour résultat la construction de machines capables de post-marquer automatiquement des chèques en écrivant sur ceux-ci dans un code lisible par une machine de tri automatique, le montant en chiffres du chèque en identifiant automatiquement ce montant d'après l'inscription en lettres manuscrites-de celui-ci portée sur le chèque. Les machines de post-marquage de chèques selon l'invention ont à reconnaître des mots manuscrits appartenant à un ensemble de mots relativement restreint, inférieur à 100 mots et le procédé selon l'invention permet,en utilisant des moyens relativement simples et peu onéreux et un microprocesseur de faible capacité, d'obtenir une identification du montant du chèque avec un pourcentage d'érreur très faible pour 90% des chèques traités malgré les difficultés dues à la grande variabilité des écritures manuscrites et aux fautes d'orthographe. Les machines de post-marquage de chèques selon l'invention sont capables de traiter automatiquement environ 700 chèques par heure et peuvent donc remplacer avantageusement un opérateur manuel pour effectuer le post-marquage des chèques dans toutes les banques qui traitent un volume de chèques de cet ordre. Compte tenu de son prix et de l'économie de personnel qu'telle permet d'obtenir, le coût d'une machine selon l'invention est amorti en moins d'un an. Le procédé selon l'inveniton peut s'appliquer également au post-marquage du secteur postal etlou de la ville de destination sur des lettres afin de faciliter le tri automatique ultérieur de celles-ci mais, dans ce cas, la bibliothèque de mots à identifier est plus importante, de l'ordre de 38000 mots pour un pays comme la FRANCHE, ce qui nécessite l'usage d'une unité centrale ayant. une. plus grande capacité de mémoire. La description suivante se réfère aux dessins annexés qui représentent, sans aucun caractère limitatif, un exemple de réalisation d'un dispositif selon l'invention. La figure 1 est une représentation schématique d'une machine automatique de post-marquage des chèques dans laquelle est incorporé un dispositif selon l'invention d'identification des sommes en lettres manuscrites. La figure 2 est une vue du recto d'un chèque passant devant une barrette de détecteurs optiques. La figure 1 représente une machine qui comporte un dispositif 1 qui entraîne des chèques 2 un après l'autre et qui déplace ceux-ci dans le sens de la flèche F, qui est parallèle aux lignes suivant lesquelles-les inscriptions sont portées sur le chèque. Les chèques défilent devant une tête de lecture 17 et sont disposés de telle sorte que le recto du chèque portant les inscriptions manuscrites est orienté vers la tête de lecture. La tête de lecture 17 comporte un filtre passe-bande 3 qui laisse passer la bande lumineuse dont les longueurs d'onde sont comprises entre 0,8 et 1,1 micron. Elle comporte un objectif 4 et un détecteur optique 5 qui est disposé dans le plan de l'image du chèque. Le détecteur optique 5 est constitué, de préférence, par une rangée de cellules photoréceptrices qui sont disposées suivant une ligne perpendiculaire au sens F du déplacement du chèque comme on le voit sur la figure 2. Les inscriptions manuscrites qui indiquent le montant du chèque en lettres défilent devant le détecteur 5 qui mesure la longueur de chaque mot et qui détecte la présence de hampes qui se projettent au-dessus du corps du mot et de jambes qui se projettent 'au-dessous du corps du mot. La figure 2 représente un exemple dans lequel le montant du chèque est inscrit sur deux lignes qui sont lues au cours d'un même passage du chèque devant la barrette 5, qui peut comporter 512 ou 1024 cellules individuelles. En variante, les chèques peuvent être fixes et la tête de lecture peut être déplacée dans le sens inverse de celui de la dèche F ce qui aboutit au même déplacement relatif des chèques par rapport à la tête de lecture. Le détecteur 5 peut également être un détecteur matticiel du type caméra CCD qui permet de décomposer une image en pixels disposés suivant une matrice. La tête de lecture 17 comporte, en outre, des moyens 6 pour éclairer les chèques. Le filtre 3 a pour effet d'éliminer sur l'image toutes les inscriptions imprimées sur le chèque et de ne laisser passer que les inscriptions manuscrites qui se détachent sur un fond uni. Les détecteurs 5 sont connectés sur un interface d'une unité centrale électronique 7 qui comporte un microprocesseur et une mémoire dans laquelle on a enregistré préalablement une bibliothèque de combinaisons de caractéristiques qui correspondent, de façon univoque, à l'ensemble des mots pouvant composez l'inscrip- tion manuscrite d'un montant d'un chèque. Le microprocesseur est programmé pour traiter en temps réel les signaux délivrés simultanément par les divers capteurs composant le détecteur 5 et pour en déduire la longueur de chaque mot et les positions relatives à l'intérieur de chaque mot des hampes et des jambeslpour mettre ces caractéristiques en mémoire et pour comparer la combinaison de caractéristiques correspondant à chaque mot avec les combinaisons inscrites en mémoire afin d'identifier chacun des mots. La machine selon la figure 1 comporte, en outre, un dispositif d'impression 8, qui fait automatiquement, en temps réel, le post-marquage de chaque chèque lorsque celui-ci passe devant lui, en inscrivant à l'emplacement prévu, la somme en chiffres qui a été identifiée par l'unité centrale 7. L'unité d'impression 8 imprime cette somme en chiffres dans un code lisible par une machine de tri automatique par exemple dans un code barre dit code CMC7 ou dans tout autre code équivalent. La machine selon la figure 1 comporte, en outre, un aiguillage 9 qui est disposé à la sortie du convoyeur 1 de transfert des chèques et qui est commandé par l'unité centrale pour aiguiller les chèques soit vers un casier 10, s'ils ont été lus et post-marqués, soit vers un casier 11 si une ambiguïté a été détectée et que le chèque soit'rejeté sans avoir été lu. L'unité centrale 7 comporte avantageusement, en outre, certaines unités périphériques, notamment un afficheur lumineux 12, sur laquelle est affiché en chiffres le montant lu sur chaque chèque et une imprimante 13 qui permet d'éditer un listing des sommes lues ainsi que des sous-totaux et des totaux qui sont calculés par l'unité centrale 7. L'unité centrale 7 comporte avantageusement une sortie 14 permettant de la connecter sur une autre unité périphérique, et un clavier de contrôle 16, qui permet de commander le fonctionnement de l'unité centrale. L'unité centrale 7 est connectée sur une unité 15 qui comporte les circuits auxiliaires d'alimentation et de sécurité nécessaires au bon fonctionnement. Le tableau 1 ci-après indique dans la colonne 1 la liste des mots en français que l'on peut rencontrer dans l'inscription en lettres du montant des chèques,la colonne 2 indique la longueur normale en mm de chacun de ces mots, la colonne 3 indique la position relative des hampes contenues dans le mot, laquelle est exprimée par le rapport entre la distance de la hampe mesurée depuis l'origine du mot et la longueur totale du mot, la colone 4 indique la position relative en mm des jambes mesurée depuis l'origine du mot. TABLEAU 1 Mots Longueur normalisée Position relative Position relative des hampes des jambes un 9 deux 16 1/6 trois 17 1/6 quatre 25 2/3 1/6 cinq 17 1 six 12 sept 15 1 2/3 Uuit 16 1/6 et 1 neuf 18 1 1 dix 11 1/6 2 onze - 16 3 douze 22 1/6 5/6 treize 20 1/6 5/6 quatorze 35 1/2 1/6 et 5/6 quinze 22 - 1/6 et 5/6 seize 18 2/3 vingt 23 1 3/4 trente 22 1/6 et 5/6 quarante 32 5/6 1/6 cinquante 34 5/6 1/3 soixante 33 2/3 cent 17 1 mille 18 1/2 et 3/4 million 26 1/3 et 1/2 milliard 30 1/3 et 1/2 & centimes 26 1/3 cts 8 1/2 francs 22 1/6 1/6 frs 10 1 1!6 fcs 10 1 1 /6 fs 6 1 1 /6 et 6 1 0 Ce tableau qui est pratiquement exhaustif montre que chaque mot de la bibliothèque est caractérisé de façon univoque, sans aucune ambigulté par la combinaison de sa longueur et des positions relatives des hampes et des jambes dans le mot. Toutefois un certain noibre de difficultés naissent de la très grande variabilité des écritures manuscrites. La longueur d'un même mot peut varier dans de grandes proportions selon qu'il s'agit d'une écriture lâche ou serrée. Toutefois un même scripteur a une écriture donnée et les longueurs de tous les mots écrits par celui-ci varient dans le même sens et sont homothétiques aux longueurs des mots écrits par un autre scripteur. On inscrit dans la mémoire de l'unité centrale des longueurs de mot moyennes qui sont celles indiquées dans le tableau NO. 1 qui correspondent à la longueur que l'on rencontre statistiquement avec la plus grande probabilité. En présence d'un chèque donné, la tête de lecture 5 mesure la longueur absolue de tous les mots contenus dans la somme et enregistre ces valeurs en mémoire. Elle mesure en même temps la position relative des hampes et des jambes, lesquelles ne dépendent pas du type d'écriture. L'unité centrale est programmée pour comparer les caractéristiques du mot le plus long de l'inscription aux caractéristiques inscrites dans la mémoire en allant du mot le plus long vers le plus court.On identifie le mot le plus long de la bibliothèque ayant les mêmes positions relatives des hampes et des jambes au mot le plus long de l'inscription et on calcule un coefficient d'homothétie k qui est le rapport entre la longueur standardisée de ce mot dans la bibliothèque et la longueur mesurée et on applique ce coefficient k aux longueurs de tous les mots d'une même inscription pour obtenir les longueurs standardisées. Supposons par exemple qu'un chèque porte la somme mille cent trente et un francs et qu'on ait mesuré que le mot le plus long de cette inscription a une longueur de 18 mm et présente deux hampes en position 1/6 et 5/6. L'unité centrale cherche dans la bibliothèque quels sont les mots qui présentent deux hampes en position 1/6 et 5/6 à partir du plus long d'entre eux. Elle trouve que c'est le mot trente qui a une longueur standardisée de 22 mm. L'unité de calcul 22 calcule le rapport K = t8 et elle applique ce facteur correctif aux longueurs de tous les autres mots de l'inscription pour ramener leurs longueurs à celles d'une écriture standardisée. Pour plus de sécurité, l'unité centrale peut être programmée pour faire le même calcul du coefficient k en partant du mot le plus court d'une inscription qui est comparé aux mots de la bibliothèque en allant du plus court vers le plus long. Si les deux valeurs du coefficient K sont identiques ou très voisines, le calcul est validé. Dans le cas contraire, il y a une ambiguïté et la machine rejette le chèque sans le lire. D'autres ambiguïtés peuvent résulter de fautes d'orthographe ou d'abréviations non répertoriées dans la bibliothèque ou de l'usage de majuscules. Ces anomalies sont détectées par le fait qu'elles conduisent à des combinaisons de caractéristiques qui ne sont pas répertoriées et, dans ce cas, la machine rejette le chèque sans le lire. Les chèques rejetés dans le casier il sont repris par un opérateur qui les lit et qui les post-marque manuellement. Le tableau 1~ indique les positions relatives des hampes et des jambes exprimées en sixièmes et en quarts de la longueur totale. Bien entendu, on peut découper les mots en tronçons plus courts pour obtenir une plus grande précision dans le repérage des positions relatives des hampes et des jambes si nécessaire. Certaines ambigultés peuvent conduire à une confusion entre deux mots ayant des caractéristiques voisines. Par exemple, les mots six et dix peuvent etre facilement confondus dans le cas où la première lettre s du mot six est écrite avec une boucle formant une hampe. Cette ambigulté est levée par un programme qui analyse le nombre de chiffres compris dans la somme chaque fois que ce mot apparatt devant les mots mille ou cent, en corrélation avec la recherche de la boucle du d de dix. S'il subsiste une ambigulté la lecture est invalidée. De même, les mots onze et seize peuvent être confondus. Cette ambigulté est levée en cherchant la boucle du o pour le onze et le point sur le i pour le seize. Pour confirmer le onze, on peut également vérifier automatiquement si la somme écrite en chiffres contient deux chiffres identiques qui se suivent. Les explications qui précèdent montrent que le procédé selon l'invention implique qu'un certain pourcentage de chèques doivent être rejetés et traités manuellement afin de garantir une bonne fiabilité à la reconnaissance automatique des sommes inscrites sur les chèques lus par la machine. Les essais réalisés ont montré qu' une machine de post marquage selon l'invention équipée d'un microprocesseur de type 8088 ou 68000 pouvait lire environ 700 chèque/heure avec un pourcentage de chèques rejetés sans être lus de l'ordre de 10%. Le pourcentage d'erreurs sur les chèques lus est très faible, nettement inférieur à 0,1X alors que ce pourcentage est de l'ordre de 4Z dans le cas où les opérations de postmarquage sont effectuées manuellement. Bien que la description suivante se réfère à une machine utilisée pour le post-marquage de chèques, une machine de ce type pourrait être utilisée également pour identifier les noms des villes de destination inscrits manuellement sur les lettres et pour postmarquer sur celles-ci le secteur postal dans un code lisible par une machine de tri automatique. Dans un pays comme la FRANCE, le nombre de villes de destination s'élève à environ 38000 et il est possible d'enregistrer dans une mémoire les combinaisons de caractéristiques de longueur et de position des hampes et des jambes qui correspondent à cet ensemble de noms de villes. Le tableau 1 représente à titre d'exemple les chiffres et les unités monétaires en langue française. Les memes critères d'identification peuvent etre utilsiés pour toutes les langues latines (espagnol, portugais, italien), dans lesquelles les chiffres s'écrivent avec une orthographe voisine de celle des mots français. Certaines lettres ou certains mots sont faciles à caractériser et permettent de faciliter l'identification, de lever les ambiguités et de calculer le coefficient d'homothétie K. La lettre f est la seule qui présente à la fois une hampe et une jambe. De plus, on la trouve seulement dans le mot neuf en fin de mot. De même, le mot cinq est le seul qui comporte uniquement une jambe en fin de mot. REVENDICATIONS 1. Procédé pour identifier automatiqumenet des mots manuscrits faisant partie d'un ensemble de mots déterminé, caractérisé en ce que lton caractérise, de façon univoque, chaque mot dudit ensemble par une longueur moyenne du corps du mot et par la position relative des hampes et des jambes par rapport au corps du mot, on inscrit les combinaisons caractéristiques de tous les mots dudit ensemble dans la mémoire d'une unité centrale, on fait défiler le support sur lequel les mots à identifier sont manuscrits en ligne, devant une tête de lecture qui comporte au moins une ran- gée de détecteurs photo-électriques perpendiculaire au sens de défilement qui est parallèle aux lignes d'inscription, laquelle tête de lecture détermine pour chaque mot la longueur du corps et la position relative des hampes et des jambes et ladite unité centrale compare les données lues sur chaque mot aux caractéristiques inscrites en mémoire et identifie le mot qui correspond, de façon univoque à une combinaison donnée de longueur de mot et -de position relative des hampes et des jambes dans ledit mot. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on inscrit dans ladite mémoire des longueurs de mots standardisées, on mesure la longueur absolue de tous les mots d'une inscription ainsi que la position relative des hampes et des jambes dans chaque mot, on détecte le mot le plus long de l'inscription et les positions relatives des hampes et des jambes dans ce mot le plus long, on compare ces positions relatives à celles des mots inscrits dans ladite mémoire en allant des mots les plus longs vers les plus courts, on détermine le mot le plus long de la mémoire dont les positions relatives des hampes et des jambes correspondent à celles du mot le plus long de l'inscription, on calcule le rapport entre la longueur normalisée de ce mot inscrite dans la mémoire et la longueur mesurée du mot le plus long de l'inscription et on applique ce rapport aux longueurs mesurées de tous les mots d'une même inscription pour obtenir les longueurs standardisées de ces mots. 3. Dispositif pour identifier automatiquement des mots manuscrits faisant partie d'un ensemble de mots déterminé, caractérisé en ce qu'il comporte - des moyens (1) pour déplacer les supports (2) portant les inscriptions manuscrites dans une direction parallèle aux lignes de ces inscriptions devant une tette de lecture (17) qui comporte au moins une rangée (5) de détecteurs optiques perpendiculaire auxdites lignes;; - et une unité centrale (7) qui comporte un microprocessueur, une unité d'interface sur laquelle lesdits détecteurs sont connectés, une mémoire dans laquelle sont enregistrés chaque mot dudit ensemble et la combinaison de caractéristiques de longueur moyenne du corps dudit mot et de position relative des hampes et des jambes dudit mot et un programme qui commande les opérations dudit microprocesseur, qui détermine en temps réel les caractéristiques de longueur et de position relative des hampes et des jambes de tous les mots composant une inscription, et qui compare celles-ci aux caractéristiques enregistrées dans la mémoire afin d'identifier lesdits mots. 4. Dispsoitif selon la revendication 3, pour lire les sommes inscrites en lettres sur les chèques, caractérisé en ce que ladite tête de lecture comporte un objectif (4) et un filtre passe-bande optique (3) qui laisse passer les longueurs d'onde comprises entre 0,8 et 1,1 micron, de sorte que les inscriptions imprimées sur lesdits chèques n'apparaissent pas sur l'image des chèques produite par ledit objectif. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce qu'il comporte > en outre, un aiguillage (9) qui est situé à la sortie desdits moyens de déplacement (1) et qui est commandé automatiquement par ladite unité centrale (7). 6. Machine pour post-marquer automatiqumeent sur des chèques le montant en chiffre desdits chèques dans un code lisible par une machine de tri automatique, caractérise en ce qu'elle comporte, d'une part, un dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 5 pour identifier automatiquement le montant dudit chèque à partir de l'inscription manuscrite en lettres de celui-ci et, d'autre part, un dispositif (8) d'impression en.code qui est connecté à ladite unité centrale (7). 7. Machine pour post marquer automatiquement sur des lettres le code postal et/ou la ville de destination dans un code lisible par une machine de tri automatique, caractérisée en ce qu'elle comporte, d'une part, un dispositif selon la revendication 3 qui identifie automatiquement le nom manuscrit de la ville de destination porté sur chaque enveloppe et, d'autre part, un dispositif (8) d'impression en code qui est connecté à ladite unité centrale (7) et qui imprime en code sur chaque lettre le numéro du secteur postal et/ou le nom de la ville de destination à partir de l'identification automatique de celle-ci.