Автоматизированное рабочее место контроля паспортных документов

Полезная модель относится к области вычислительной техники, в частности к автоматизированному рабочему месту контроля паспортных документов, позволяющему решить задачу установления факта подлинности документа и его принадлежности предъявителю.
Одной из основных проблем, связанной с контролем паспортных документов - это сканирование паспортных данных и последующее распознавание считанных символов, к числу наиболее востребованных из которых относятся серия-номер паспорта, фамилия, имя, отчество, пол и дата рождения. Все эти данные расположены на третьей (в соответствии с нумерацией) странице паспорта.
Известны технические решения, которые могли бы быть использованы для решения поставленной задачи (1,2).
Первое из известных технических решений содержит компьютер, дактилоскопический сканер, считыватель машинно-считываемой зоны паспортно-визовых документов, оптический сканер, RFID считыватель, считыватель штрих кода, аккумулятор, модуль беспроводной связи, и блок сканирования с видеокамерой (1).
Существенный недостаток данного устройства состоит в невысокой достоверности распознавания паспортно-визовых документов в машинно-считываемой зоне при считывании внутренних паспортов Российской Федерации.
Известно и другое техническое решение, содержащее модуль сканирования паспортов, модуль приема цифрового описания
данных отсканированных паспортов, модуль приема данных реквизитов паспортов из базы данных сервера органов внутренних дел, модуль селекции идентификатора номера и серии паспорта в базе данных сервера органов внутренних дел, модуль выдачи адресов записей реквизитов паспортов, модуль идентификации данных граждан,
модуль идентификации цифровых фото граждан, модуль интеграции сигналов. (2).
Последнее из перечисленных выше технических решений наиболее близко к описываемому.
Его недостаток заключается в невысокой надежности идентификации символов по данным оптического считывания паспортных данных, обусловленной тем, что выполнение процедуры распознавания символов реализуется без предварительной коррекции ошибок считывания.
Цель полезной модели - повышение надежности контроля паспортных данных путем предварительной коррекции ошибок распознавания символов при считывании текста паспортных документов.
Поставленная цель достигается тем, что в автоматизированное рабочее место, содержащее модуль приема цифрового описания паспортных данных, информационный вход которого соединен с информационным выходом модуля сканирования паспортов, а синхронизирующий вход подключен к синхронизирующему выходу модуля сканирования паспортов, при этом первый информационный выход модуля приема цифрового описания паспортных данных является информационным выходом автоматизированного рабочего места, а второй информационный выход модуля приема цифрового описания паспортных данных соединен с информационным входом модуля селекции адресов триграмм в базе данных сервера, модуль выдачи адресов триграмм, информационный вход которого подключен к информационному выходу модуля селекции адресов триграмм в базе данных сервера, а информационный выход модуля выдачи адресов триграмм является адресным выходом автоматизированного рабочего места, модуль синхронизации, первый вход которого соединен с синхронизирующим выходом модуля сканирования паспортов, первый выход модуля синхронизации подключен к синхронизирующему входу модуля селекции адресов триграмм в базе данных сервера, второй выход модуля синхронизации соединен с синхронизирующим входом модуля выдачи адресов триграмм, а третий выход модуля синхронизации является первым синхронизирующим выходом автоматизированного рабочего места, предназначенным для выдачи сигналов на вход первого канала прерывания сервера базы данных, модуль приема данных триграмм из базы данных сервера, информационный и синхронизирующий входы которого являются первыми информационным и синхронизирующим входами автоматизированного рабочего места соответственно, введены модуль идентификации триграмм, один информационный вход которого соединен с вторым информационным выходом модуля приема цифрового описания паспортных данных, другой информационный вход модуля идентификации триграмм подключен к информационному выходу модуля приема данных триграмм из базы данных сервера, а синхронизирующий вход модуля идентификации триграмм соединен с первым синхронизирующим входом устройства, модуль установки числа триграмм, информационный и синхронизирующий входы которого являются вторыми информационным и синхронизирующим входами автоматизированного рабочего места соответственно, модуль фиксации числа проверенных триграмм, информационный вход которого соединен с информационным выходом модуля установки числа триграмм, счетный вход модуля фиксации числа проверенных триграмм подключен к первому выходу модуля идентификации триграмм, а синхронизирующий вход модуля фиксации числа проверенных триграмм соединен с вторым выходом модуля идентификации триграмм, и модуль побайтного сдвига триграмм, вход которого соединен с первым выходом модуля фиксации числа проверенных триграмм, один выход которого подключен к сдвиговому входу модуля приема цифрового описания паспортных данных, а другой выход модуля побайтного сдвига триграмм соединен с вторым входом модуля синхронизации, при этом второй выход модуля фиксации числа проверенных триграмм является вторым синхронизирующим выходом автоматизированного рабочего места, предназначенного для выдачи сигналов на вход второго канала прерывания сервера базы данных, а второй выход модуля идентификации триграмм является третьим синхронизирующим выходом автоматизированного рабочего места, предназначенного для выдачи сигналов на вход третьего канала прерывания сервера базы данных.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена структурная схема автоматизированного рабочего места, на фиг. 2 - структурная схема модуля селекции адресов триграмм в базе данных сервера, на фиг. 3 - структурная схема модуля синхронизации, фиг. 4 - структурная схема модуля идентификации триграмм, на фиг. 5 - структурная схема модуля фиксации числа просмотренных триграмм, на фиг. 6 - структурная схема модуля побайтного сдвига триграмм, на фиг. 7 - приведен алгоритм реализации метода триграмм.
Автоматизированное рабочее место контроля паспортных документов (фиг. 1) содержит модуль 1 сканирования паспортов, модуль 2 приема цифрового описания паспортных данных, модуль 3 селекции адресов триграмм в базе данных сервера, модуль 4 синхронизации, модуль 5 выдачи адресов триграмм, модуль 6 приема данных триграмм из базы данных сервера, модуль 7 идентификации триграмм, модуль 8 установки числа триграмм, модуль 9 фиксации числа просмотренных триграмм, модуль 10 побайтного сдвига триграмм.
На чертеже показаны первый 11 и второй 12 информационные входы, первый 13 и второй 14 синхронизирующие входы автоматизированного рабочего места соответственно, а также информационный 15, адресный 16, первый 17, второй 18 и третий 19 синхронизирующие выходы соответственно автоматизированного рабочего места. При этом информационный 11 вход предназначен для приема триграмм из базы данных сервера, а информационный 12 вход предназначен для приема числа триграмм, необходимых для контроля соответствующих записей фамилии, имени, отчества гражданина в паспортных данных.
Информационный 15 выход предназначен для выдачи кодовых записей фамилии, имени отчества граждан на информационный вход сервера базы данных. Адресный 16 выход автоматизированного рабочего места предназначен для выдачи адресов считывания триграмм на адресный вход сервера базы данных.
Первый 17 синхронизирующий выход автоматизированного рабочего места предназначен для выдачи синхронизирующих сигналов на вход первого канала прерывания сервера базы данных, второй 18 синхронизирующий выход, а третий 19 синхронизирующий выход предназначен для выдачи синхронизирующих сигналов на вход третьего канала прерывания сервера базы данных.
Модуль 1 (фиг. 1) сканирования паспортов включает рабочую область 21 для считываемого документа, осветитель 22, миниатюрную видеокамеру 23 с объектив 24 широкоугольной формы, конструктивно расположенных в одном корпусе. На чертеже также показаны информационный 25 и синхронизирующий 26 выходы модуля 1.
Рабочая область 21 представляет собой прозрачное стекло размеров А5 (148×210 мм), позволяющее расположить на нем целиком разворот паспорта гражданина РФ.
Видеокамера 23 расположена на нижней части корпуса модуля 1 с целью уменьшения количество артефактов, связанных с отражением, а не с целью получения неискаженного изображения. Осветитель 22 выполнен в виде светодиодной подсветки из нескольких точечных светодиодов, расположение и количество которых выбирается исходя из соображений достаточной освещенности и уменьшения непосредственного влияния на видеокамеру.
Модуль 2 (фиг. 1) приема цифрового описания паспортных данных выполнен в виде регистра сдвига, имеющего информационный 30, синхронизирующий 31 и сдвиговый 32 входы, а также первый 33 и второй 34 информационные выходы.
Модуль 3 (фиг. 2) селекции адресов триграмм в базе данных сервера содержит дешифратор 65, постоянное запоминающее устройство 66, и элементы 67-69 И. На чертеже показаны информационный 35 и синхронизирующий 36 входы, а также информационный 37 выход.
Модуль 4 (фиг. 3) синхронизации содержит элемент 70 ИЛИ, и элементы 71-73 задержки. На чертеже показаны первый 38 и второй 39 тактирующие входы, а также первый 40, второй 41 и третий 42 тактирующие выходы.
Модуль 5 (фиг. 1) выдачи адресов триграмм выполнен в виде регистра, имеющего информационный 43 и синхронизирующий 44 входы, а также адресный 45 выход.
Модуль 6 (фиг. 1) приема данных триграмм из базы данных сервера выполнен в виде регистра, имеющего информационный 46 и синхронизирующий 47 входы, а также информационный 48 выход.
Модуль 7 (фиг. 4) идентификации триграмм содержит компаратор 74 и элемент задержки 75. На чертеже показаны информационные 49, 50, и синхронизирующий 51 входы, а также первый 55 и второй 56 выходы.
Модуль 8 (фиг. 1) установки числа триграмм выполнен в виде регистра, имеющего информационный 53 и синхронизирующий 54 входы, а также информационный 55 выход.
Модуль 9 (фиг. 5) фиксации числа просмотренных триграмм содержит компаратор 76, счетчик 77, элемент 78 ИЛИ, элемент 79 задержки. На чертеже показаны информационный 56, счетный 57 и синхронизирующий 64 входы, а также первый 58 и второй 59 выходы.
Модуль 10 (фиг. 6) побайтного сдвига триграмм содержит компаратор 80, счетчик 81, регистр 82, генератор 83 тактовых импульсов, триггер 84, элемент 85 И, элемент 86 задержки. На чертеже показаны синхронизирующий 60 вход, а также первый 61 и второй 62 синхронизирующие выходы.
Автоматизированное рабочее место работает следующим образом.
При предъявлении гражданином паспорта для контроля, оператор автоматизированного рабочего места размещает его на рабочей области 21 модуля 1 лицевой стороной вниз и запускает процесс считывания и распознавания паспорта.
С выхода 25 видеокамеры 23 модуля сканирования 1 цифровое описание отсканированной страницы паспорта поступает на информационный 30 вход модуля 2, в который оно заносится синхронизирующим импульсом с выхода 26 модуля 1, поступающим на синхронизирующий 31 вход модуля 2.
Дальнейшую работу автоматизированного рабочего места поясним на примере считывания и обработки данных поля паспорта, содержащего фамилию гражданина, например, «Иванов». Для коррекции считываемых данных с целью уменьшения ошибок распознавания символов в фамилии, гражданина будем использовать модель триграммы.
i1
i2
i3
i
Модель триграмм состоит из набора (словаря) троек символов {g g, g} и приписанного им веса w. Триграммы упорядочены по весу, больший вес означает большую частоту встречаемости триграммы в естественном языке, точнее в некотором корпусе текстов на естественном языке.
Принцип контроля ошибок распознавания символов основан на извлечении триграмм из больших наборов фамилий, имен и отчеств граждан Российской Федерации и об использовании найденных триграмм для коррекции результатов распознавания полей «Фамилия», «Имя» и «Отчество» в паспорте гражданина Российской Федерации.
Метод триграмм основан на том факте, что каждом языке существует строго ограниченный набор допустимых сочетаний символов. Алгоритм реализации метода триграмм приведен на фиг. 7.
После сканирования указанного поля в паспорте в регистр 2 сдвига будет занесено цифровое описание фамилии «Иванов», корректность написания которой может быть проверена с помощью следующих четырех триграмм {ИВА}, {ВАН}, {АНО}, {НОВ}. Заданное число триграмм с информационного входа 12 автоматизированного рабочего места с помощью синхронизирующего импульса с входа 14 заносится в регистр 8, откуда оно с выхода 55 модуля 8 выдается на информационный вход 56 модуля 9.
В базе данных сервера автоматизированного рабочего места хранится весь набор триграмм, которые позволяют проверить корректность цифрового описания фамилий всех владельцев паспортов Российской Федерации.
С информационного выхода 34 модуля 2 код цифрового описания первой триграммы поступает на информационный вход 35 модуля 3, откуда он выдается на вход дешифратора 65. Дешифратор 65 расшифровывает код цифрового описания первой триграммы и подготавливает цепь прохождения сигнала с входа 36 модуля 3, открывая один из элементов 67-69 И. Для определенности положим, что высокий потенциал поступил на один вход элемента 68 И.
Параллельно с этим, синхронизирующий импульс с входа 38 модуля 4 проходит через элемент 70 И задерживается элементом 71 на время занесения кодограммы в модуль 2 и срабатывания дешифратора 65, и далее с выхода 40 модуля 4 через вход 36 модуля 3 поступает на опрос состояния элементов 67-69 И.
Учитывая то обстоятельство, что открытым по одному входу будет только элемент 68 И, то пройдя этот элемент 68 И, синхроимпульс поступает на вход считывания фиксированной ячейки памяти постоянного запоминающего устройства 66, в которой хранится код адреса записи первой триграммы {ИВА} в базе данных сервера. Указанный код адреса с выхода 37 блока 66 памяти считывается на информационный вход 43 регистра модуля 5.
Параллельно с описанным процессом, тот же импульс считывания с выхода элемента 71 задерживается элементом 72 задержки на время считывания содержимого фиксированной ячейки ПЗУ 66, и с выхода 41 модуля 4 поступает на синхронизирующий 44 вход регистра модуля 5, фиксируя в нем код адреса ячейки памяти сервера базы данных. Код адреса с выхода 16 модуля 5 выдается на информационный вход сервера базы данных.
Одновременно с этим, синхронизирующий импульс с выхода элемента 72 задержки, задерживается элементом 73 на время занесения кода адреса в модуль 5, и затем через выход 42 модуля 4 и далее с выхода 17 автоматизированного рабочего места поступает на вход первого канала прерывания сервера базы данных.
С поступлением этого сигнала сервер базы данных переходит на подпрограмму считывания содержимого ячейки памяти сервера, адрес которой сформирован на выходе 16 автоматизированного рабочего места, и выдачи считанной записи триграммы {ИВА} на информационный вход 11 автоматизированного рабочего места, откуда она поступает на информационный вход 46 регистра модуля 6, в который и заносится синхронизирующим импульсом сервера, поступающим на синхронизирующий вход 47 модуля 6 с синхронизирующего 13 входа автоматизированного рабочего места.
Кроме того, кодовое описание первой триграммы, находящейся в регистре сдвига 2, с выхода 34 также поступает на информационный вход 49 модуля 7, а код триграммы {ИВА}, находящийся в модуле 6, с выхода 48 поступает на другой информационный вход 50 модуля 7.
Параллельно с этим процессом, синхронизирующий импульс с входа 13 автоматизированного рабочего места поступает на синхронизирующий вход 51 модуля 7, где задерживается элементом 75 на время занесения кода в регистр модуля 3, и далее поступает на синхронизирующий вход компаратора 74 модуля 7.
По этому синхроимпульсу компаратор 74 модуля 7 сравнивает входные коды, и, если кодовое описание триграммы, находящийся в модуле 2, не совпадает с кодом триграммы, находящийся в модуле 6, то на выходе 63 модуля 7 появляется сигнал, который через выход 19 автоматизированного рабочего места поступает на вход третьего канала прерывания сервера базы данных. С приходом этого сигнала сервер базы данных переходит на подпрограмму морфологического анализа триграмм, выявления ошибки в распознавании символа и ее устранения.
Если же кодовое описание триграммы, находящийся в модуле 2, совпадает с кодом триграммы, находящийся в модуле 6, то на выходе 52 модуля 7 появляется сигнал, который поступает на вход 57 модуля 9, и далее поступает на счетный вход счетчика 77, который зафиксирует факт просмотра первой триграммы {ИВА} фамилии «Иванов».
Код числа просмотренных триграмм с выхода счетчика 77 поступает на один вход компаратора 76, на другой информационный вход которого поступает код числа триграмм с входа 56. Параллельно с этим, синхронизирующий импульс с входа 57 модуля 9 проходит через элемент 78 ИЛИ, задерживается элементом 79 на время срабатывания счетчика 77, и далее поступает на синхронизирующий вход компаратора 75.
По синхронизирующему сигналу с выхода элемента 79 задержки компаратор 76 сравнивает поступившие коды и, если показания счетчика 77 будут меньше числа триграмм в регистре 8 (как это фиксируется в нашем примере), то на выходе 58 модуля 9 формируется сигнал, который через вход 60 модуля 10 поступает на прямой вход триггера 84, и устанавливает его в единичное состояние.
Высокий потенциал с прямого выхода триггера 84 открывает элемент 85 И, к другому входу которого подключен генератор 83 тактовых импульсов. В результате тактовые импульсы генератора 83 с выхода 61 модуля 10 в качестве импульсов сдвига начинают поступать на сдвиговый 32 вход регистра 2, обеспечивая поразрядный сдвиг содержимого регистра 2.
Учитывая, что очередному просмотру в регистре 2 подлежит триграмма {ВАН}, то кодовое описание фамилии «Иванов» должно быть сдвинуто на один символ вправо, т.е. на 8 разрядов (1 байт). С этой целью перед началом работы в регистр 82 занесен числовой показатель, равный 8.
В процессе управления сдвигом кода в регистре сдвига 2 тактовые импульсы генератора 83 с выхода элемента 85 задерживаются на время срабатывания счетчика 81 элементом задержки 86 и далее поступают на синхронизирующий вход компаратора 80, сравнивающего показания счетчика 81 и регистра 82.
Как только показания счетчика 81 и регистра 82 будут равны, что подтвердит факт сдвига кодового описания в регистре 2 на один символ, на выходе 62 появляется импульс, который, во-первых, возвращает триггер 84 в исходное состояние, а, во-вторых, этот же импульс поступает на вход 39 модуля 4, где проходит через элемент, задерживается элементом 71 на время завершения сдвига кодового описания фамилии «Иванов», и с выхода 40 запускает очередной цикл сравнения триграмм, который осуществляется аналогичным образом.
Описанный процесс контроля ошибок распознавания символов кодового описания будет продолжен до тех пор, пока весь набор триграмм не будет использован полностью, что будет подтверждено импульсом на выходе 59 компаратора 76 модуля 9 в случае равенства показаний счетчика 77 модуля 9 и регистра 8.
Этот импульс с выхода 59 модуля 9 поступает на вход второго канала прерывания сервера базы данных. С приходом данного импульса сервер переходит на программу приема проверенного кодового описания фамилии с информационного выхода 33 модуля 2 через информационный выход 15 автоматизированного рабочего места и запуска программы контроля ошибок распознавания в следующем кодовом описании символов считываемого текста паспортных документов.
Таким образом, введение новых модулей позволило существенно повысить надежность контроля паспортных данных путем предварительного контроля ошибок распознавания символов считываемого текста паспортных документов.
Источники информации, принятые во внимание при составлении описания заявки:
1. Патент РФ №127997 2012 г.
2. Патент РФ №166038 2016 г. (прототип).