JP2000231602A

JP2000231602A - 特徴抽出装置

Info

Publication number: JP2000231602A
Application number: JP11033764A
Authority: JP
Inventors: Masaru Sugioka; 賢杉岡; Koji Ito; 晃治伊東
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1999-02-12
Filing date: 1999-02-12
Publication date: 2000-08-22

Abstract

(57)【要約】【課題】文字画像から文字の特徴を表す特徴点を確実
に抽出する。【解決手段】文字切出部１２により１文字単位に切出
された画像が、特徴抽出装置２０中の画像格納部２１に
格納される。輪郭点抽出部２２は、文字線の輪郭を形成
する輪郭点列を抽出する。特徴点抽出部２３は、輪郭点
列を走査し、注目点から該輪郭点列上で第１の閾値以上
ドットが離れ、かつ、この注目点に座標距離で最も近い
輪郭点を検出する。さらに、特徴点抽出部２３は、注目
点をずらし該ずらした注目点から輪郭点列上で第１の閾
値以上ドットが離れ、かつ、この注目点に座標距離で最
も近い輪郭点を検出し、検出した２つの輪郭点の輪郭点
列上の距離が所定の閾値よりも大きい場合に、ずらした
注目点を特徴点とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、文字や記号等の認
識等を行うために、該記号を含めた文字等の特徴を抽出
する特徴抽出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】文字認識を行う手法には、大きく分けて
パタンマッチングと構造解析的な手法の２通りがある。
パターンマッチングは、変形の少ない印刷活字等を認識
するのに適しているが、類似文字等の識別が困難であっ
た。そのため、特に高い認識精度を必要とする場合に
は、構造解析的な手法が用いられている。構造解析的な
手法では、基準となる文字の特徴点の位置関係の特徴を
予め辞書に登録しておき、入力された文字パタンから特
徴的な部分を特徴点として抽出し、該抽出した特徴点の
位置関係に対して辞書を用い、文字を認識している。

【０００３】従来、このような特徴点の抽出に関する技
術としては、例えば次の文献に記載されたものがある。文献；特開平８−７７２９３号公報上記文献に記載された文字認識装置では、文字の輪郭点
の方向コード列を作成し、この方向コード列の差分を求
め、該差分がある閾値以上のところを文字の特徴点とし
て抽出している。つまり、輪郭点の変化量が大きいとこ
ろを特徴点としている。手書き文字の特徴点としては、
端点、分岐点、交差点、急な弧における頂点等が抽出で
きればよい。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記文
献に記載された文字認識装置等が行う特徴抽出では、次
のような課題があった。図２は、従来の特徴抽出におけ
る課題を示す図である。前記文献の文字認識装置では、
文字を構成するセグメントの端点１，２，３，４や交差
点５，６のように、輪郭点の方向が急激に変化する部分
では安定して特徴点を抽出できるが、交差点７，８のよ
うに、輪郭点の方向変化が少ない部分に対しては特徴点
として抽出しないことがある。交差点７，８を特徴点と
して抽出するためには、閾値を下げて輪郭点の方向変化
量がある程度小さいところまで、特徴点として抽出でき
るようにしなければならない。ところが、閾値を下げる
と、例えば、なだらかな弧を描く頂点等の特徴点として
ふさわしくない部分も特徴点としてしまうことになる。
また、この最適な閾値の設定も困難であるという課題が
あった。さらに、すべての輪郭点について方向コード列
を作成する必要があるため、解像度が十分に高く輪郭点
が多くなった場合に、処理時間が膨大になるという問題
もあった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明のうちの第１の発明は、文字線で描画された
文字の画像を入力し、該画像における文字の特徴を表す
特徴点を抽出する特徴抽出装置において、次のような画
像格納部、輪郭点抽出部及び特徴点抽出部を設けてい
る。前記画像格納部は、１文字単位に切出された前記画
像を入力して格納するものである。輪郭点抽出部は、前
記格納された画像において前記文字線の輪郭を形成する
輪郭点列を抽出するものである。特徴点抽出部は、前記
輪郭点抽出部で抽出された輪郭点列を走査し、輪郭点の
１である注目点Ｃ_nから該輪郭点列上のドット数で第１
の閾値ＴＨ１以上離れかつ該注目点Ｃ_nから座標距離で
最も近い距離にある輪郭点ＮＲ_nを検出し、さらに、注
目点を該注目点Ｃ_nから該輪郭点列上で１ドットずれた
注目点Ｃ_n+1に移したうえで該輪郭点抽出部で抽出され
た輪郭点列を走査し、該注目点Ｃ_n+1から該輪郭点列上
のドット数で該第１の閾値ＴＨ１以上離れ、かつ該注目
点Ｃ_n+1から座標距離で最も近い距離にある輪郭点ＮＲ
_n+1を検出し、該輪郭点ＮＲ_nと輪郭点ＮＲ_n+1との間
の輪郭点列上のドット数が第２の閾値ＴＨ２よりも大き
いときに該注目点Ｃ_n+1を前記特徴点とするものであ
る。

【０００６】このような構成を採用したことにより、第
１の発明では、文字線の輪郭を形成する輪郭点列が輪郭
点抽出部により、抽出される。輪郭点列において隣接す
る各注目点Ｃ_n，Ｃ_n+1から第１の閾値だけそれぞれ離
れ、かつ、注目点Ｃ_n，Ｃ_n+ ₁に最も近い位置の輪郭点
ＮＲ_n，ＮＲ_n+1がそれぞれ求められ、これらの輪郭点
の輪郭点上の距離が第２の閾値以上であれば、注目点Ｃ
_n+1が特徴点として抽出される。つまり、輪郭点列の方
向変化ではなく、距離から特徴点が求められることにな
る。

【０００７】第２の発明では、特徴抽出装置において、
第１の発明と同様の画像格納部、輪郭点抽出部を備える
と共に、次のような線幅検出部及び特徴点抽出部を設け
ている。前記線幅検出部は、前記格納された画像の前記
文字線の線幅を検出するものである。特徴点抽出部は、
前記線幅に対応する第１の閾値ＴＨ１及び第２の閾値Ｔ
Ｈ２を決定し、前記輪郭点抽出部で抽出された輪郭点列
を走査し、注目点Ｃ_nから該輪郭点列上のドット数で該
第１の閾値以上離れかつ該注目点Ｃ_nから座標距離で最
も近い距離にある輪郭点ＮＲ_nを検出し、さらに、注目
点を注目点Ｃ_nから該輪郭点列上で１ドットずれた注目
点Ｃ_n+1に移したうえで該輪郭点抽出部で抽出された輪
郭点列を走査し、該注目点Ｃ_n+1から該輪郭点列上のド
ット数で該第１の閾値ＴＨ１以上離れかつ該注目点Ｃ
_n+1から座標距離で最も近い距離にある輪郭点ＮＲ_n+1
を検出し、該輪郭点ＮＲ_nと輪郭点ＮＲ_n+1との間の輪
郭点列上のドット数が該第２の閾値ＴＨ２よりも大きい
ときに該注目点Ｃ_n+1を前記特徴点とするものである。

【０００８】このような構成を採用したことにより、線
幅検出部によって線幅が検出される。特徴点抽出部によ
り、線幅に対応する第１及び第２の閾値ＴＨ１，ＴＨ２
が決定され、該第１及び第２の閾値ＴＨ１，ＴＨ２が用
いられて特徴点が抽出される。

【０００９】第３の発明では、特徴抽出装置において、
第１の発明と同様の画像格納部、輪郭点抽出部を備える
と共に、次のような間引き走査閾値検出部及び特徴点抽
出部を設けている。前記間引き走査閾値検出部は、前記
輪郭点抽出部で抽出した輪郭点の量に応じた第１の間引
き走査閾値ＭＴＨ１及第２の間引き走査閾値ＭＴＨ２を
決定するものである。特徴点抽出部は、前記輪郭点抽出
部で抽出された輪郭点列を前記第２の間引き走査閾値Ｍ
ＴＨ２毎に走査し、注目点Ｃ_nから該輪郭点列上のドッ
ト数で第１の閾値ＴＨ１以上離れかつ該注目点Ｃ_nから
座標距離で最も近い距離にある輪郭点ＮＲ_nを検出し、
さらに、注目点を該注目点Ｃ_nから該輪郭点列上で前記
第１の間引き走査閾値ＭＴＨ１分ずれた注目点Ｃ_n+MTH1
に移したうえで該輪郭点抽出部で抽出された輪郭点列を
該第２の間引き走査閾値ＭＴＨ２毎に走査し、該注目点
Ｃ_n+MTH1から該輪郭点列上のドット数で該第１の閾値Ｔ
Ｈ１以上離れかつ該注目点Ｃ_n+MTH1から座標距離で最も
近い距離にある輪郭点ＮＲ_n+MTH1を検出し、該輪郭点Ｎ
Ｒ_nと輪郭点ＮＲ_n+MTH1との間の輪郭点列上のドット数
が第２の閾値ＴＨ２よりも大きいときに該注目点Ｃ
_n+MTH1を前記特徴点とするものである。

【００１０】このような構成を採用したことにより、間
引き走査閾値検出部により、輪郭点の量に応じた第１及
び第２の間引き走査閾値ＭＴＨ１，ＭＴＨ２が決定され
る。特徴点抽出部は、これら第１及び第２の間引き走査
閾値ＭＴＨ１，ＭＴＨ２を用いた間引き走査により、特
徴点を検出することになる。

【００１１】第４の発明では、特徴抽出装置において、
第２の発明と同様の画像格納部、輪郭点抽出部及び線幅
検出部を備えると共に、次のような間引き走査閾値検出
部及び特徴点抽出部を設けている。前記間引き走査閾値
検出部は、前記線幅に対応する第１の間引き走査閾値Ｍ
ＴＨ１及び第２の閾値ＭＴＨ２を決定するものである。
特徴点抽出部は、前記線幅に対応する第１の閾値ＴＨ１
及び第２の閾値ＴＨ２を決定し、前記輪郭点抽出部で抽
出された輪郭点列を前記第２の間引き走査閾値ＭＴＨ２
毎に走査し、輪郭点の１つである注目点Ｃ_nから該輪郭
点列上のドット数で該第１の閾値ＴＨ１以上離れかつ該
注目点Ｃ_nから座標距離で最も近い距離にある輪郭点Ｎ
Ｒ_nを検出し、さらに、注目点を注目点Ｃ_nから該輪郭
点列上で前記第１の間引き走査閾値ＭＴＨ１分ずれた注
目点Ｃ_n+MTH1に移したうえで該輪郭点抽出部で抽出され
た輪郭点列を該第２の間引き走査閾値ＭＴＨ２毎に走査
し、該注目点Ｃ_n+MTH1から該輪郭点列上のドット数で該
第１の閾値ＴＨ１以上離れかつ該注目点Ｃ_n+MTH1から座
標距離で最も近い距離にある輪郭点ＮＲ_n+MTH1を検出
し、該輪郭点ＮＲ_nと輪郭点ＮＲ_n+MTH1との間の輪郭点
列上のドット数が該第２の閾値ＴＨ２よりも大きいとき
に該注目点Ｃ_n+MTH1を前記特徴点とするものである。

【００１２】このような構成を採用したことにより、線
幅検出部により、画像中の文字の線幅が検出され、該線
幅に対応する第１及び第２の間引き走査閾値ＭＴＨ１，
ＭＴＨ２が、間引き走査閾値検出部により、決定され
る。特徴点抽出部は、これら線幅に対応する第１及び第
２の間引き走査閾値ＭＴＨ１，ＭＴＨ２を用いた間引き
走査と、線幅に対応した第１及び第２の閾値ＴＨ１，Ｔ
Ｈ２を用いた輪郭点の評価を行い、特徴点を検出するこ
とになる。

【００１３】第５の発明では、特徴抽出装置において、
文字線で描画された文字の画像を入力し、該画像におけ
る文字の特徴を表す特徴点を抽出する特徴抽出装置にお
いて、第３の発明と同様の画像格納部、輪郭点抽出部、
線幅検出部、及び間引き走査閾値検出部を備えると共
に、第４の発明と同様の特徴点抽出部を備えている。こ
のような構成を採用したことにより、輪郭点の量に応じ
た第１及び第２の間引き走査閾値ＭＴＨ１，ＭＴＨ２が
間引き走査閾値検出部により、決定される。特徴点抽出
部は、これら輪郭点の量に応じた第１及び第２の間引き
走査閾値ＭＴＨ１，ＭＴＨ２を用いた間引き走査と、線
幅に応じた第１及び第２の閾値ＴＨ１，ＴＨ２を用いた
輪郭点の評価を行い、特徴点を検出することになる。

【００１４】第６の発明では、第１または第３の発明の
特徴抽出装置において、前記特徴点に相当する輪郭点Ｒ
_nから、予め設定された第３の閾値ＴＨ３だけ前記輪郭
点列を順方向に進んだ輪郭点Ｒ_n+TH3と該第３の閾値Ｔ
Ｈ３だけ逆方向に戻った輪郭点Ｒ_n-TH3とを求め、該輪
郭点Ｒ_n、輪郭点Ｒ_n+TH3及び輪郭点Ｒ_n-TH3の位置関
係から、前記文字における該輪郭点Ｒ_nの位置が凸にな
っているか凹になっているかを検出する凹凸検出部を設
けている。このような構成を採用したことにより、特徴
点ばかりでなく、該特徴点が文字において凹になってい
るか凸になっているかの情報も検出することになる。

【００１５】第７の発明では、第２、第４または第５の
発明の特徴抽出装置において、前記線幅検出部で検出さ
れた前記線幅から第３の閾値ＴＨ３を決定し、前記特徴
点に８当する輪郭点Ｒ_nから該第３の閾値ＴＨ３だけ前
記輪郭点列を順方向に進んだ輪郭点Ｒ_n+TH3と該第３の
閾値ＴＨ３だけ逆方向に戻った輪郭点Ｒ_n-TH3とを求
め、該輪郭点Ｒ_n、輪郭点Ｒ_n+TH3及び輪郭点Ｒ_n-TH3
の位置関係から、前記文字における該輪郭点Ｒ_nの位置
が凸になっているか凹になっているかを検出する凹凸検
出部を設けている。このような構成を採用したことによ
り、特徴点ばかりでなく、該特徴点が文字において凹に
なっているか凸になっているかの情報も検出することに
なる。

【００１６】

【発明の実施の形態】第１の実施形態図１は、本発明の第１の実施形態を示す特徴抽出装置を
備えた文字認識装置の構成図である。この文字認識装置
は、例えば画像記憶媒体１１から２値画像を受取り、こ
れを１文字単位に切出す文字切出部１２と、文字認識を
行う文字認識部１３とを備え、該文字切出部１２及び文
字認識部１３の間に特徴抽出装置２０が接続されてい
る。

【００１７】特徴抽出装置２０は、文字切出部１２から
与えられた２値画像を格納する画像画像格納部２１を備
えている。画像格納部２１の出力側に、文字線の輪郭を
表す輪郭点列を抽出する輪郭点抽出部２２と、該抽出さ
れた輪郭点列を走査して文字の特徴的な輪郭点を特徴点
として抽出する特徴点抽出部２３と、特徴点抽出部２３
で抽出された特徴点が凸特徴点か凹特徴点かを検出する
凹凸検出部２４とが、順に接続されている。凹凸検出部
２４の出力側が、文字認識部１３の入力側に接続されて
いる。

【００１８】次に、この文字認識装置の動作を説明す
る。文字切出部１２は、文字が記載された文書或いは帳
票等の２値画像を格納した画像記録媒体１１から該２値
画像を受け取り、１文字単位に切出し、特徴抽出装置２
０に与える。特徴抽出装置２０中の画像格納部２１は、
文字切出部１２からのｌ文字単位の２値画像を受け取
り、これを格納する。輪郭点抽出部２２は、画像格納部
２１から１文字単位の２値画像を受け取り、該２値画像
の輪郭点を抽出する。

【００１９】図３（ａ），（ｂ）は、図１中の輪郭点抽
出部２２が行う輪郭点抽出の概要を示す図である。輪郭
点は周知の方法である輸郭追跡法によって抽出すること
ができる。輸郭追跡法では、図３（ａ）のように、２値
画像の左上を走査開始点とし、画像の全面を順次走査す
る。このとき白画素に接する黒画素を検出した場合、図
３（ｂ）に示すように、黒画素を反時計方向に追跡する
ようにして輪郭を抽出する。白画素に接する黒画素と
は、黒画素の上下左右のいずれかに白画素が存在するも
のをいう。具体的には、輪郭点抽出部２２は、走査過程
で最初に検出した白画素に接する黒画素ｂ０を輪郭追跡
の開始点とし、次に画素ｂ０を中心として該画素ｂ０の
左下の画素を始点とした反時計方向に黒画素を検出す
る。これにより輪郭点の黒画素ｂ１が検出される。画素
ｂ１が検出されると、該画素ｂ１を中心とし、画素ｂ０
を始点とした反時計方向に黒画素を検出する。これによ
り輪郭点の黒画素ｂ２が検出される。このように輪郭を
追跡する処理を開始点ｂ０に戻ってくるまで繰り返し、
輪郭点列を求める。

【００２０】図４は、輪郭テーブルの構成例を示す図で
ある。輪郭点を追跡する輪郭点抽出部２２は、追跡した
輪郭点を輪郭データとし、これらを、図４のような輪郭
点番号と、該輪郭点の座標と、該輪郭点が特徴点か否か
を示す欄（特徴点）とからなる輪郭テーブルに書込む。
ただし、特徴点か否かを示す欄は、この時点では特徴点
がまだ抽出されていないので、すべての輪郭点に対して
特徴点ではないことを示す“０”を入れておく。

【００２１】図５（ａ），（ｂ）は、文字構成例を示す
図である。文字によっては、図５（ａ）のような分離文
字や、同図（ｂ）のようなループを含む文字がある。こ
れらには、独立したセグメントＳｇ１，Ｓｇ２毎に、輪
郭テーブルを作成して各輪郭点の情報を書き込んでお
く。輪郭点抽出部２２は、作成した輪郭テーブルを特徴
点抽出部２３に与える。特徴点抽出部２３は、輪郭点抽
出部２２で作成した輪郭テーブルを受け取り、以下のよ
うな処理で特徴点を抽出する。

【００２２】図６（ａ），（ｂ）は、特徴点抽出部２３
が行う特徴点抽出の手順を示す図であり、同図（ａ）は
文字の端点での特徴点抽出、及び同図（ｂ）は交差点で
の特徴抽出の手順をそれぞれ示している。図７（ａ），
（ｂ）は、特徴点抽出の概要を示す図である。特徴点抽
出部２３は、輪郭テーブルの最初の輪郭点Ｒ₁を選択し
て注目点Ｃ₁とし、該注目点Ｃ₁のＸ座標Ｘ₁、及びＹ
座標Ｙ₁からある条件を満たす輪郭点ＮＲ₁を検出す
る。次に、注目点を１つずらして輪郭点Ｒ₂を選択して
注目点Ｃ ₂とし、同様に輪郭点ＮＲ₂を検出する。この
とき輪郭点ＮＲ₁とＮＲ₂とがある条件を満たしたとき
その注目点Ｃ₂を特徴点と決定する。さらに、注目点を
１つ進めて輪郭点Ｒ₃を注目点Ｃ₃として以下同様の処
理を行い。注目点が最後の輪郭点Ｒ_eになるまで繰り返
す。輪郭点Ｒ_nを注目点Ｃ_nとした場合を、図６及び図
７を用いて詳細に説明する。

【００２３】輪郭テーブルを最初から最後まで走査し、
該注目点Ｃ_nのＸ座標Ｘ_n及びＹ座標Ｙ_nから、次の条
件を満たす輪郭点ＮＲ_nを検出する。条件１；当該輪郭点と注目点Ｃ_nとの間の輪郭点列上の
ドット距離が第１の閾値ＴＨ１より離れている。条件２；（条件１）を満たした輪郭点のうちの注目点Ｃ
_nの座標（Ｘ_n，Ｙ_n）に最も座標距離が近い輪郭点

【００２４】仮に閾値ＴＨ１を６と予め定めた場合に
は、図７（ａ）のように、注目点Ｃ_nから、輪郭点列に
沿ったドット距離で閾値ＴＨ１よりも離れた輪郭点は、
輪郭点Ｒ_n-7，Ｒ_n-8，…及び輪郭点Ｒ_n+7，Ｒ_n+8，
…である。これら輪郭点Ｒ_n-7，Ｒ_n-8，…及び輪郭点
Ｒ_n+7，Ｒ_n+8，…のうちで、注目点Ｃ_nからの実際の
座標距離が一番近いものを輪郭点ＮＲ_nとして検出す
る。例えば輪郭点Ｒ_n-7は、注目点Ｃ_nに対して縦方向
に２ドット横方向に７ドットずれているので、実際の座
標距離は、約７．２８（＝√（２²＋７²））となる。
これに対する輪郭点Ｒ_n+7は、注目点Ｃ_nに対して縦方
向に２ドット横方向に６ドットずれているので、実際の
座標距離は、約６．３２（＝√（２²＋６²））とな
る。よって、輪郭点Ｒ_n+7が輪郭点ＮＲ_nとなる。

【００２５】輪郭点ＮＲ_nを検出した後、特徴点抽出部
２３は、注目点を１つ進めて輪郭点Ｒ_n+1を注目点Ｃ
_n+1とし、同様に上記条件を用いて輪郭点ＮＲ_n+1を求
める。この場合には、図７（ｂ）のように、注目点Ｃ
_n+1から、輪郭点列に沿ったドット距離で閾値ＴＨ１よ
りも離れた輪郭点は、輪郭点Ｒ_n-6，Ｒ_n-7，…及び輪
郭点Ｒ_n+8，Ｒ_n+9，…である。これら条件１を満たす
輪郭点のうちで、輪郭点Ｒ _n-6の注目点Ｃ_n+1からの座
標距離は、約６．７１（＝√（３²＋６²））となる。
これに対する輪郭点Ｒ_n+8の注目点Ｃ_n+1からの座標距
離は、約７．０７（＝√（１²＋７²））となる。よっ
て、輪郭点Ｒ_n-6が輪郭点ＮＲ_n+1となる。輪郭点ＮＲ
_n及びＮＲ_n+1を検出した特徴点抽出部２３は、輪郭テ
ーブルを参照して該輪郭点ＮＲ_n及びＮＲ_n+1間の輪郭
点列上の輪郭点数（ドット数）を求め、図６（ａ），
（ｂ）のように、その輪郭点数が予め定めた第２の閾値
ＴＨ２（例えば７）より大きい場合、輪郭点Ｃ_n+1（Ｒ
_n+1）を特徴点と決定する。

【００２６】ここで、輪郭点ＮＲ_n及びＮＲ_n+1の間の
輪郭点列上の輪郭点数には、該輪郭点ＮＲ_nを始点とし
て輪郭点列を順方向に辿って輪郭点ＮＲ_n+1に至る経路
の輪郭点数と、輪郭点ＮＲ_n+1を始点として輪郭点列を
順方向に辿って輪郭点ＮＲ_nに至る経路の輪郭点数の２
種類が存在するが、２種類のうち輪郭点数が小さい方を
採用する。特徴点抽出部２３は、さらに、注目点を１つ
進めてＲ_n+2を注目点Ｃ_n+2とし、以下同様の処理を行
い、注目点が輪郭テーブルの最後の輪郭点Ｒ_eになるま
で繰り返す。なお、輪郭点ＮＲ₁と輪郭点ＮＲ_eの間の
輪郭上の輪郭点数が予め定めた閾値ＴＨ２より大きい場
合には、Ｃ₁も特徴点とする。

【００２７】セグメントが複数ある文字（輪郭テーブル
が複数ある文字）については、それぞれのセグメントご
との輪郭テーブルごとに上記処理を行う。さらに、特徴
点抽出部２３は、特徴点として抽出された輪郭点に対し
て、輪郭テーブルの特徴点か否かを示す欄の“０”を、
特徴点であることを示すように、“１”に置き換え、そ
の輪郭テーブルを凹凸検出部２４に渡す。

【００２８】図８は、凹凸検出部２４による輪郭テーブ
ルの走査を示す図である。凹凸検出部２４では、抽出し
た特徴点の状態を示すために、以下のように、凸特徴点
か凹特徴点かを判別する。凸特徴点とは、文字の出つ張
りの部分に存在するもので、端点や急な弧を描く外側の
頂点に相当する。また、凹特徴点とは文字のへこんだ部
分に存在するもので、分岐点や交差点や急な弧を描く内
側の頂点に相当する。凹凸検出部２４は、与えられた輪
郭テーブルを走査し、特徴点となる輪郭点が見つかった
ら、図８のように、この特徴点の輪郭点から予め定めた
閾値ＴＨ３だけ輪郭点列を順方向に進んだ番号の輪郭点
と、該閾値ＴＨ３だけ輪郭点列の逆方向に戻った番号の
輪郭点を検出する。

【００２９】例えば、特徴点であると判断された輪郭点
をＲ_nとすると、凹凸検出部２４は、該輪郭点Ｒ_nの座
標（Ｘ_n，Ｙ_n）と、この輪郭点Ｒ_nから閾値ＴＨ３だ
け順方向に進んだ輪郭点Ｒ_n+TH3の座標（Ｘ_n+TH3，Ｙ
_n+TH3）と、閾値ＴＨ３だけ逆方向に進んだ輪郭点Ｒ
_n-TH3の座標（Ｘ_n-TH3，Ｙ_n-TH3）とを、輪郭テーブ
ルから検出する。なお、輪郭点Ｒ_nから閾値ＴＨ３だけ
順方向に進んだ輪郭点を検出するとき、輪郭テーブルの
最後を超えてしまうような場合は、当該輪郭テーブルの
最初に戻って検出を続ける。また、輪郭点Ｒ_nから閾値
ＴＨ３だけ輪郭点の逆方向に戻った輪郭点を検出すると
き、輪郭テーブルの最初を超えてしまうような場合は、
当該輪郭テーブルの最後から検出を続ける。

【００３０】３点の座標が決定したら、該座標に基づき
次の式（１）〜（５）を計算する。ｘ１＝Ｘ_n+TH3−Ｘ_n-TH3 ・・・（１）ｙ１＝Ｙ_n+TH3−Ｙ_n-TH3 ・・・（２）ｘ２＝Ｘ_n−Ｘ_n-TH3 ・・・（３）ｙ２＝Ｙ_n−Ｙ_n-TH3 ・・・（４）ｘ１×ｙ２−ｙ１×ｘ２＜０・・・（５）（５）式を満たせば特徴点Ｒ_nを凹特徴点、満たさなけ
れば凸特徴点と判定する。判定した結果が凸特徴点であ
れば、これを示すために、輪郭点Ｒ_nの特徴点の欄に例
えば“１”を書込み、凹特徴点であれば“２”を書き込
む。

【００３１】図９は、凹特徴点と凸特徴点の検出結果を
示す図である。凹凸検出部２４は、以上の（１）〜
（５）式を用いた処理を、特徴点として抽出された輪郭
点すべてにおいて行う。なお、セグメントが複数ある文
字（輪郭テーブルが複数ある文字）については、それぞ
れの輪郭テーブルごとに同様の処理を行う。これらの処
理を例えば図２の画像に対して行うと、図９のように、
凹特徴点と凸特徴点の位置が求められる。凹凸検出部２
４は、凹特徴点及び凸特徴点の情報を付加した輪郭テー
ブルを文字認識部１３に与える。文字認識部１３は輪郭
テーブルの輪郭点や特徴点を参考にしながら文字認識を
実施する。

【００３２】以上のように、この第１の実施形態では、
画像格納部２１及び輪郭点抽出部２２を備えた特徴抽出
装置２０に特徴点抽出部２３を設け、任意の注目点Ｃ_n
との間の輪郭点列上のドット距離が閾値ＴＨ１より離
れ、かつ、該注目点Ｃ_nからの座標距離が最も近い輪郭
点ＮＲ_nを検出し、さらに、その注目点Ｃ_nから１つず
らした注目点Ｃ_n+1との間の輪郭点列上のドット距離が
該閾値ＴＨ１より離れ、かつ、該注目点Ｃ_n+1からの座
標距離が最も近い輪郭点ＮＲ_n+1を検出し、検出した輪
郭点ＮＲ_n，ＮＲ_n+1の間の輪郭点列上のドット数が予
め定めた閾値ＴＨ２よりも大きいときに、その注目点Ｃ
_n+1を特徴点として検出する構成にしている。そのた
め、この特徴抽出装置２０は、端点や角度のきつい分岐
及び交差点を特徴点として抽出するばかりでなく、緩や
かな弧となる部分を特徴点として抽出せずに、図９のよ
うに、輪郭の変化の少ない分岐点や交差点からも特徴点
を確実に抽出することができる。さらに、この特徴抽出
装置２０は、凹凸検出部２４を設け、特徴点が凸特徴点
か凹特徴点かを検出するようにしたので、後段の文字認
識部１３が行う文字認識で適格な処理が行えるようにな
る。

【００３３】第２の実施形態図１０は、本発明の第２の実施形態を示す特徴抽出装置
を備えた文字認識装置の構成図である。この文字認識装
置は、第１の実施形態と同様の画像記憶媒体１１と文字
切出部１２と文字認識１３とを備えると共に、該文字切
出部１２及び文字認識部１３の間に接続された第１の実
施形態とは異なる特徴抽出装置３０を備えている。特徴
抽出装置３０は、第１の実施形態と同様に、文字切出部
１２から与えられた２値画像を格納する画像格納部３１
と、該画像格納部３１に接続された輪郭点抽出部３２と
を備えている。画像格納部３１の出力側には、さらに、
該画像格納部３１に格納された２値画像の線幅Ｗを検出
する線幅検出部３３が接続されている。

【００３４】輪郭点抽出部３２及び線幅検出部３３の出
力側に、特徴点抽出部３４が接続され、該特徴点抽出部
３４及び線幅検出部３３の出力側に、凹凸検出部３５が
接続されている。特徴点抽出部３４は、輪郭点を走査し
て文字の特徴的なところを特徴点として抽出するもので
あり、凹凸検出部３５は、特徴点抽出部３４で抽出され
た特徴点が凸特徴点か凹特徴点かを検出するものであ
る。凹凸検出部３５の出力側が、文字認識部１３の入力
側に接続されている。

【００３５】次に、図１０の文字認識装置の動作を説明
する。文字切出部１２では、文字が記載された文書や帳
票等の２値画像が格納された画像記録媒体１１から２値
画像を受け取り、これを１文字単位に切り出す。画像格
納部３１は文字切出部１２から１文字単位の２値画像を
受け取って格納する。輪郭点抽出部３２は、画像格納部
３１から１文字単位の２値画像を受け取り、第１の実施
形態と同様の処理により、該２値画像の輪郭点を抽出す
る。一方、線幅検出部３３は、画像格納部３１から１文
字単位の２値画像を参照して、該２値画像における線幅
Ｗを検出する。線幅Ｗを検出する方法はいくつかある
が、例えば以下の方法を用いる。

【００３６】図１１は、線幅検出用の観測窓を示す図で
ある。線幅検出部３３は、図１１に示すようなａ０〜ａ
３からなる２行２列の観測窓を用い、画像格納部３１に
格納された画像データを構成する全画素を観測窓ａ０で
覗くようにしながら２行２列の観測窓でラスタ走査す
る。そして、２行２列の観測窓から見える画像格納部３
１のメモリ上の画素がすべて文字を構成する画素（黒画
素）のときにカウントを１つ増やすように順次４黒点数
Ｑを計数する。また、観測窓ａ０から覗いた画像格納部
３１のメモリ上の画素が文字を構成する画素のときカウ
ントを１つ増やすように順次総黒点数Ａを計数する。た
だし、４黒点数Ｑおよび総黒点数Ａの初期値は０とす
る。

【００３７】次に、次の（６）式によって２値画像の線
幅Ｗを算出する。Ｗ＝Ａ／（Ａ―Ｑ）・・・（６）ちなみに、図２に示す文字の線幅Ｗは上記方法によりＷ
＝２．５になる。

【００３８】次に、特徴点抽出部３４では、輪郭点抽出
部３２で作成された輪郭テーブルと、線幅検出部３３で
検出された線幅Ｗとを受け取り、以下のようにして特徴
点を抽出する。特徴点抽出部３４は、まず、線幅Ｗを利
用して閾値ＴＨ１と閾値ＴＨ２を、次の（７），（８）
式で算出する。ＴＨ１＝Ｗ×Ｋ１・・・（７）ＴＨ２＝Ｗ×Ｋ２・・・（８）但し、Ｋ１，Ｋ２；定数例えば、Ｋ１を２．５及びＫ２を３．０とすると、閾値
ＴＨ１は６、閾値ＴＨ２は７となる（小数点以下切り捨
て）。閾値ＴＨ１，ＴＨ２が算出されれば後の処理は第
１の実施形態の特徴点抽出部２３と同様なので、詳細な
説明は省略する。特徴点抽出部３４で特徴点が抽出され
ると、その特徴点が書込まれた輪郭テーブルが凹凸検出
部３５に送られる。

【００３９】凹凸検出部３５では、特徴点抽出部３４か
ら輪郭テーブルを受け取り、線幅検出部３３から線幅Ｗ
を受け取り、次の（９）により、線幅Ｗから閾値ＴＨ３
を算出する。ＴＨ３＝Ｗ×Ｋ３・・・（９）但し、Ｋ３；定数Ｋ３を２．０とすると、図２に示す文字での閾値ＴＨ３
は５（小数点以下切り捨て）となる。閾値ＴＨ３が算出
されれば後の処理は第１の実施形態の凹凸検出部２４と
同様の処理を行う。凹凸検出部３５は輪郭テーブルを文
字認識部１３に与え、文字認識部１３は輪郭テーブルの
輪郭点や特徴点を参考にしながら文字を認識する。

【００４０】以上のように、この第２の実施形態では、
線幅検出部３３を設け、線幅Ｗに応じて特徴点抽出部３
４で使用する閾値ＴＨ１，ＴＨ２を算出し、特徴点を抽
出している。よって、２値画像の文字の線幅に影響され
ないようになり、入力パタンの分解能が変化しても常に
安定した特徴点を抽出することが可能である。さらに、
線幅Ｗに応じて凹凸検出部３５で使用する閾値ＴＨ３も
算出し、特徴点の凹凸を検出するので、同様に、常に安
定した特徴点の凹凸情報を検出できる。

【００４１】第３の実施形態図１２は、本発明の第３の実施形態を示す特徴抽出装置
を備えた文字認識装置の構成図である。この文字認識装
置は、第１の実施形態と同様の画像記憶媒体１１と文字
切出部１２と文字認識１３とを備えると共に、該文字切
出部１２及び文字認識部１３の間に接続された第１の実
施形態とは異なる特徴抽出装置４０を備えている。特徴
抽出装置４０は、第１の実施形態と同様に、文字切出部
１２から与えられた２値画像を格納する画像格納部４１
と、該画像格納部４１に接続された輪郭点抽出部４２と
を備えている。

【００４２】輪郭点抽出部４２には、間引き走査閾値検
出部４３が接続され、該輪郭点抽出部４２及び間引き走
査閾値検出部４３の出力側に、特徴点抽出部４４が接続
されている。間引き走査閾値検出部４３は、輪郭点抽出
部４２で抽出された輪郭点の量に応じて間引き走査閾値
を決定するものである。特徴点抽出部４４は、間引き走
査閾値検出部４３で検出した閾値を用い、輪郭点抽出部
４２で抽出された輪郭点を走査して文字の特徴的なとこ
ろを特徴点として抽出するものである。特徴点抽出部４
４の出力側に、該特徴点抽出部４４で抽出された特徴点
が凸特徴点か凹特徴点かを検出する凹凸検出部４５が接
続され、該凹凸検出部４５の出力側が文字認識部１３の
入力側に接続されている。

【００４３】次に、図１２の文字認識装置の動作を説明
する。文字切出部１２では、文字が記載された文書や帳
票等の２値画像が格納された画像記録媒体１１から２値
画像を受け取り、これを１文字単位に切り出す。画像格
納部４１は、文字切出部１２から切り出された２値画像
を受け取って格納する。輪郭点抽出部４２は、画像格納
部４１から１文字単位の２値画像を受け取り、第１の実
施形態と同様の処理により、該２値画像の輪郭点を抽出
する。間引き走査閾値検出部４３は輪郭点抽出部４２で
作成された輪郭テーブルを受け取り、全輪郭点数を計数
する。なお、セグメントが複数ある文字（輪郭テーブル
が複数ある文字）については、すべての輪郭テーブルの
輪郭点数を計数する。計数値をＲｓｕｍとする。

【００４４】計数値Ｒｓｕｍを求めた間引き走査閾値検
出部４３は、次の（１０），（１１）式により、第１及
び第２の間引き走査閾値ＭＴＨ１及びＭＴＨ２を算出す
る。ＭＴＨ１＝Ｒｓｕｍ／Ｎ１（小数点以下切り捨て）・・・（１０）ＭＴＨ２＝Ｒｓｕｍ／Ｎ２（小数点以下切り捨て）・・・（１１）但し、Ｎ１，Ｎ２；定数（例えば１００）ＭＴＨ１＝０のときはＭＴＨ１＝１ＭＴＨ２＝０のときはＭＴＨ２＝１

【００４５】特徴点抽出部４４は、輪郭点抽出部４２か
ら輪郭テーブルを入力し、間引き走査閾値検出部４３か
ら間引き走査閾値ＭＴＨ１とＭＴＨ２とを受け取り、以
下のような処理で特徴点を抽出する。まず、輪郭テーブ
ルの最初の輪郭点Ｒ₁を選択して注目点Ｃ₁とし、輪郭
点テーブルを最初から間引き走査閾値ＭＴＨ２ごとに間
引きして走査し、該注目点Ｃ ₁のＸ座標Ｘ₁及びＹ座標
Ｙ₁から、次の条件を満たす輪郭点ＮＲ₁を検出する。条件１；当該輪郭点と注目点Ｃ₁との間の輪郭点列上の
ドット距離が第１の閾値ＴＨ１より離れている。条件２；（条件１）を満たした輪郭点のうちの注目点Ｃ
₁の座標（Ｘ₁，Ｙ₁）に最も座標距離が近い輪郭点閾値ＴＨ１は例えば６である。

【００４６】次に、注目点を間引き閾値ＭＴＨ１進めて
輪郭点Ｒ_1+MTH1を注目点Ｃ_1+MTH1とし、同様に上記条件
を用いて輪郭点ＮＲ_1+MTH1を求める。そして、輪郭テー
ブルを参照してＮＲ₁とＮＲ_1+MTH1の間の輪郭点上の輪
郭点数（ドット数）を求め、その輪郭点数が例えば７に
設定した閾値ＴＨ２より大きい場合、Ｃ_1+MTH1を特徴点
と決定する。なお、輪郭点ＮＲ₁とＮＲ_1+MTH1との間の
輪郭点列上の輪郭点数には、ＮＲ₁を始点としてＮＲ
_1+MTH1までの輪郭点数とＮＲ_1+MTH1を始点としてＮＲ₁
に至る輪郭点数の２種類が存在するが、２種類のうち輪
郭点数が小さい方を採用する。

【００４７】特徴点Ｃ_1+MTH1を求めた後、さらに、注目
点をＭＴＨ１進めてＲ_1+MTH1x2を注目点Ｃ_1+MTH1x2と
し、以下同様に処理を行い、注目点が輪郭テーブルの最
後に達するまで繰り返す。但し、セグメントが複数ある
文字（輪郭テーブルが複数ある文字）については、それ
ぞれの輪郭テーブルごとに同様の処理を行う。特徴点抽
出部４４では、特徴点として抽出された輪郭点に対し
て、輪郭テーブルの特徴点の欄を特徴点であることを示
すように“１”に置き換え、その輪郭テーブルを凹凸検
出部４５に渡す。凹凸検出部４５は、第１の実施形態と
同様の処理を行い、輪郭テーブルを文宇認識部１３に与
える。文字認識部１３は輪郭テーブルの輪郭点や特徴点
を参考にしながら文字を認識する。

【００４８】以上のように、この第３の実施形態では、
間引き走査閾値検出部４３を設け、特徴点を抽出する際
に輪郭点の量に応じて間引き走査を行うようにしたの
で、解像度が高い場合等で、輪郭点が多くなる場合にお
いても、処理時間を抑えて特徴点を抽出できる。なお、
単に、間引き走査を行うと特徴点が若干ずれる場合があ
る。解像度が高い場合は多少のずれは気にならない程度
だが解像度が低い場合は多少のずれによって特徴的なと
ころから大きくずれてしまう。しかし、この第３の実施
形態では、輪郭点の量に応じて間引き量を決定するの
で、その問題に対処できる。

【００４９】第４の実施形態図１３は、本発明の第４の実施形態を示す特徴抽出装置
を備えた文字認識装置の構成図である。この文字認識装
置は、第１の実施形態と同様の画像記憶媒体１１と文字
切出部１２と文字認識１３とを備えると共に、該文字切
出部１２及び文字認識部１３の間に接続された第１の実
施形態とは異なる特徴抽出装置５０を備えている。特徴
抽出装置５０は、第１の実施形態と同様に、文字切出部
１２から与えられた２値画像を格納する画像格納部５１
と、該画像格納部５１に接続された輪郭点抽出部５２と
を備えている。画像格納部５１の出力側には、さらに、
該画像格納部５１に格納された２値画像の線幅Ｗを検出
する線幅検出部５３が接続されている。線幅検出部５３
には、線幅Ｗの値に応じて間引き走査閾値を検出する間
引き走査閾値検出部５４が接続されている。

【００５０】輪郭点抽出部５２、線幅検出部５３及び間
引き走査閾値検出部５４の出力側に、特徴点抽出部５５
が接続され、該線幅検出部５３及び特徴点抽出部５５の
出力側に、凹凸検出部５６が接続されている。特徴点抽
出部５５は、間引き走査閾値検出部５４から与えられた
間引き閾値を用い、輪郭点を走査して文字の特徴的なと
ころを特徴点として抽出するものであり、凹凸検出部５
６は、特徴点抽出部５５で抽出された特徴点が凸特徴点
か凹特徴点かを検出するものである。凹凸検出部５６の
出力側が、文字認識部１３の入力側に接続されている。

【００５１】次に、図１３の文字認識装置の動作を説明
する。文字切出部１２では、文字が記載された文書や帳
票等の２値画像が格納された画像記録媒体１１から２値
画像を受け取り、これを１文字単位に切り出す。画像格
納部５１は文字切出部１２から１文字単位の２値画像を
受け取って格納する。輪郭点抽出部５２は、画像格納部
５１から１文字単位の２値画像を受け取り、第１の実施
形態と同様の処理により、当該２値画像の輪郭点を抽出
する。一方、線幅検出部５３は、画像格納部５１に格納
された１文字単位の２値画像を参照し、該２値画像の線
幅Ｗを検出する。なお、線幅Ｗの検出方法は第２の実施
形態と同様とする。

【００５２】図１４は、線幅と端点の関係を示す図であ
る。一般的な太さの文字線の場合、解像度が高いほど線
幅は太くなるため、線幅の大きさで解像度の見当がつ
く。つまり、線幅Ｗが太いほど解像度が高く、それゆ
え、間引き走査閾値も大きくとることができる。しか
し、図１４に示すように、解像度が高くても、もともと
線幅Ｗが極端に細い場合、間引き走査閾値を用いた特徴
点抽出での若干のずれが大きく影響してしまうことがあ
る。このような細い線の場合、解像度が高くても小さい
間引き走査閾値を用いることが望ましい。逆に、線幅Ｗ
が十分に太い場合は若干のずれはあまり影響しない。こ
のような太い線の場合、大きい間引き走査閾値を用いて
処理時間を大幅に短縮することが望ましい。よって、線
幅Ｗの大きさに応じて間引き走査閾値を決定すれば良い
と考えられる。

【００５３】間引き走査閾値検出部５４は、線幅検出部
５３で検出された線幅Ｗを受け取り、次の（１２），
（１３）式で第１及び第２の間引き走査閾値ＭＴＨ１及
びＭＴＨ２を算出する。ＭＴＨ１＝Ｗ／Ｎ３（小数点以下切り捨て）・・・（１２）ＭＴＨ２＝Ｗ／Ｎ４（小数点以下切り捨て）・・・（１３）但し、Ｎ３，Ｎ４；定数（例えば２）ＭＴＨ１＝０のときはＭＴＨ１＝１ＭＴＨ２＝０のときはＭＴＨ２＝１とする。

【００５４】特徴点抽出部５５では、輪郭点抽出部５２
から輪郭テーブルを受け取り、線幅検出部５３から線幅
Ｗを受け取り、間引き走査閾値検出部５４から間引き走
査閾値ＭＴＨ１，ＭＴＨ２を受け取り、以下のような処
理で特徴点を抽出する。特徴点抽出部５５は、まず、第
２の実施形態と同様に線幅Ｗを利用し、閾値ＴＨ１と閾
値ＴＨ２を算出する。また、その後の処理は、閾値ＴＨ
１，ＴＨ２と間引き走査閾値ＭＴＨ１，ＭＴＨ２を用い
た第３の実施形態と同様の間引き走査による特徴点抽出
を行う。特徴点抽出部５５で特徴点が抽出されると、そ
の特徴点が書込まれた輪郭テーブルが凹凸検出部５６に
送られる。凹凸検出部５６では、特徴点抽出部５５から
輪郭テーブルを受け取り、線幅検出部５３から線幅Ｗを
受け取り、第２の実施形態と同様に、該線幅Ｗから閾値
ＴＨ３を求め、特徴点が凸特徴点か凹特徴点かを検出す
る。凹凸検出部５６は、特徴点が凸特徴点か凹特徴点か
を示した輪郭テーブルを文字認識部１３に与え、文字認
識部１３は、該輪郭テーブルの輪郭点や特徴点を参考に
しながら文字を認識する。

【００５５】以上のように、この第４の実施形態では、
線幅検出部５３と間引き走査閾値５４とを設け、文字の
線幅Ｗに応じて特徴抽出部５５で使用する閾値ＴＨ１，
ＴＨ２を算出し、特徴点を抽出するようにしている。よ
って、文字の線幅Ｗに影響されないため、常に安定した
特徴点を抽出することが可能であると共に、解像度が高
い場合でも、処理時間が抑制できる。さらに、凹凸検出
部５６においても文字の線幅Ｗに応じて閾値を算出して
特徴点の凹凸を検出するので、文字の線幅Ｗに影響され
ず、常に安定して特徴点の凹凸の情報を検出できる。そ
の上、間引き走査閾値ＭＴＨ１，ＭＴＨ２が線幅Ｗに応
じて変化するので、線幅Ｗが細くて特徴点のずれが大き
く影響するような場合は、小さい間引き走査閾値が用ら
れて特徴点をなるべく正確に抽出し、線幅Ｗが太くて特
徴点のずれがあまり影響しないような場合は、大きい間
引き走査閾値が用いられるため、処理時間を大幅に短縮
することができる。そのため、例えば複数の筆記具で記
入されたために、線幅Ｗが一定でない文字が混在するよ
うな帳票や、複数のフォントで印刷されたために線幅が
一定でない文字が混在するような文書を対象とした場合
に、文字線幅に応じて間引き走査が変化するので、とく
に、処理効果が大きくなる。

【００５６】第５の実施形態図１５は、本発明の第５の実施形態を示す特徴抽出装置
を備えた文字認識装置の構成図である。この文字認識装
置は、第１の実施形態と同様の画像記憶媒体１１と文字
切出部１２と文字認識１３とを備えると共に、該文字切
出部１２及び文字認識部１３の間に接続された第１の実
施形態とは異なる特徴抽出装置６０を備えている。特徴
抽出装置６０は、第１の実施形態と同様に、文字切出部
１２から与えられた２値画像を格納する画像格納部６１
と、該画像格納部６１に接続された輪郭点抽出部６２と
を備えている。画像格納部６１の出力側には、さらに、
該画像格納部６１に格納された２値画像の線幅Ｗを検出
する線幅検出部６３が接続されている。輪郭点抽出部６
２には、解像度に応じた間引き走査閾値を検出する間引
き走査閾値検出部６４が接続されている

【００５７】輪郭点抽出部６２、線幅検出部６３及び間
引き走査閾値検出部６４の出力側に、特徴点抽出部６５
が接続され、該特徴点抽出部６５及び線幅検出部６３の
出力側に、凹凸検出部６６が接続されている。特徴点抽
出部６５は、輪郭点抽出部６２で抽出された輪郭点を走
査して、文字の特徴的なところを特徴点として抽出する
ものであり、凹凸検出部６６は、特徴点抽出部６５で抽
出された特徴点が凸特徴点か凹特徴点かを検出するもの
である。凹凸検出部６６の出力側が、文字認識部１３の
入力側に接続されている。

【００５８】次に、図１５の文字認識装置の動作を説明
する。文字切出部１２では、文字が記載された文書や帳
票等の２値画像が格納された画像記録媒体１１から２値
画像を受け取り、これを１文字単位に切り出す。画像格
納部６１は文字切出部１２から１文字単位の２値画像を
受け取って格納する。輪郭点抽出部６２は、画像格納部
６１から１文字単位の２値画像を受け取り、第３の実施
形態と同様の処理により、当該２値画像の輪郭点を抽出
する。間引き走査閾値検出部６４は、輪郭点抽出部６２
で作成された輪郭テーブルを受け取り、第３の実施形態
と同様にして第１及び第２の間引き走査閾値ＭＴＨ１及
びＭＴＨ２を検出する。一方、線幅検出部６３は、画像
格納部６１で格納する１文字単位の２値画像を参照し、
該２値画像の線幅Ｗを検出する。線幅Ｗを検出する方法
は第２の実施例と同様とする。

【００５９】特徴点抽出部６５では、輪郭点抽出部６２
から輪郭テーブルを受け取り、線幅検出部６３から線幅
Ｗを受け取り、間引き走査閾値検出部６４から間引き走
査閾値ＭＴＨ１，ＭＴＨ２を受け取り、第４の実施形態
と同様の処理により、特徴点を抽出し、該特徴点を輪郭
テーブルに書込む。凹凸検出部６６は、特徴点抽出部６
５から輪郭テーブルを受け取り、線幅検出部６３から線
幅Ｗを受け取り、第２の実施形態と同様にして、特徴点
が凹特徴点か凸特徴点かを求め、輪郭テーブルに書込
む。この輪郭テーブルが文字認識部１３に与えられ、該
文字認識部１３が、輪郭テーブルの輪郭点や特徴点の情
報を参照しながら文字認識を行う。

【００６０】以上のように、この第５の実施形態では、
線幅検出部６３を設け、文字の線幅Ｗに応じて特徴抽出
部６５で使用する閾値ＴＨ１，ＴＨ２を算出し、特徴点
を抽出するようにしている。よって、文字の線幅Ｗに影
響されず、常に安定した特徴点を抽出することが可能で
あると共に、凹凸検出部６６においても文字の線幅Ｗに
応じて閾値を算出して特徴点の凹凸を検出するので、文
字の線幅Ｗに影響されず、常に安定して特徴点の凹凸の
情報を検出できる。

【００６１】その上、間引き走査閾値検出部６４を設
け、輪郭点数に応じた間引き走査閾値ＭＴＨ１，ＭＴＨ
２を求め、該間引き走査閾値ＭＴＨ１，ＭＴＨ２で間引
きした走査を行って特徴点を抽出するようにしたので、
解像度が高くて輪郭点数が多い場合の処理時間を抑える
ことが可能になっている。なお、単に間引き走査を行う
と、特徴点が若干ずれることがある。解像度が高い場合
には多少のずれは気にならない程度だが、解像度が低い
場合には多少のずれでも、特徴的なところから大きくず
れることになる。しかし、本実施形態では、輪郭点の量
Ｒｓｕｍに応じて間引き量を決定するので、その問題に
十分対処できる。そのため、例えば複数の大きさの記入
枠に記入されたために、サイズが一定でない文字が混在
するような帳票や、複数のフォントサイズで印刷された
ためにサイズが一定でない文字が混在するような文章を
対象とした場合でも、適切な間引き量で特徴点が抽出で
きる。

【００６２】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
ず種々の変形が可能である。その変形例としては、例え
ば次のようなものがある。（１）輪郭点抽出部２２，３２，４２，５２，６２で
は、図３のような輪郭追跡法を行って輪郭点を求めるよ
うにしたが、これに限定されるものではなく、いかなる
輪郭抽出法を用いてもよい。（２）線幅Ｗの検出では、図１１の２行２列の観測窓
を用いたが、線幅Ｗが検出できれば他の方法でもよい。（３）線幅Ｗから閾値ＴＨ１，ＴＨ２，ＴＨ３を求め
る（７）〜（９）式は、他の式を用いてもよい。（４）輪郭点の計数値Ｒｓｕｍから間引き走査閾値Ｍ
ＴＨ１，ＭＴＨ２を求める（１０），（１１）式は、他
の式を用いてもよい。また、線幅Ｗから間引き走査閾値
ＭＴＨ１，ＭＴＨ２を求める（１２），（１３）式につ
いても、同様に他の式を用いてもよい。

【００６３】（５）第１〜第５の実施形態では、輪郭
テーブルに特徴点抽出結果及び凹凸検出結果を書込ん
で、文字認識部１３に渡す構成にしたが、特徴点抽出結
果及び凹凸検出結果をそれぞれ輪郭テーブルとは別に渡
すようにしてもよい。（６）第１〜第５の実施形態では、セグメントｓｇ
１，ｓｇ２が複数ある場合に、セグメントｓｇ１，ｓｇ
２ごとに、（条件１）及び（条件２）を満たす輪郭点Ｎ
Ｒを抽出していたが、該輪郭点ＮＲを抽出する際に、す
べてのセグメントの輪郭テーブルを対象としてもよい。
つまり、注目点Ｃと条件を満たす輪郭点ＮＲとが別のセ
グメントｓｇ１，ｓｇ２になるようにしてもよい。（７）文字切出部１２は、画像記録媒体１１から２値
画像を入力しているがこれに限定されず、スキャナ或い
はＦＡＸ等から画像を入力するようにしてもよい。

【００６４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、第１の発明
によれば、画像格納部、輪郭点抽出部及び特徴点抽出部
を設け、注目点Ｃ_n，Ｃ_n+1から輪郭点列上で第１の閾
値ＴＨ１だけ離れ、かつ、注目点Ｃ_n，Ｃ_n+1に最も近
い位置の輪郭点ＮＲ_n，ＮＲ_n+ ₁をそれぞれ求め、これ
らの輪郭点ＮＲ_n，ＮＲ_n+1の輪郭点上の距離が第２の
閾値ＴＨ２以上であれば、注目点Ｃ_n+1を特徴点として
抽出するようにしたので、輪郭点列の方向変化にかかわ
りなく、距離から特徴点を求めることになり、端点や角
度のきつい分岐及び交差点を特徴点として抽出するばか
りでなく、特徴点としてふさわしくない、緩やかな弧と
なる部分を特徴点として抽出せずに、輪郭の変化の少な
い分岐点や交差点からも特徴点を確実に抽出できる。

【００６５】第２の発明によれば、特徴抽出装置におい
て、第１の発明と同様の画像格納部、輪郭点抽出部を備
えると共に、線幅検出部及び特徴点抽出部を設け、線幅
に対応する第１及び第２の閾値ＴＨ１，ＴＨ２を決定
し、該第１及び第２の閾値ＴＨ１，ＴＨ２を用いて特徴
点を抽出するようにしたので、文字の線幅が変化して
も、その影響を受けずに、特徴点を確実に抽出できる。
第３の発明によれば、画像格納部及び輪郭点抽出部を備
えると共に、間引き走査閾値検出部及び特徴点抽出部を
設け、輪郭点の量に応じた第１及び第２の間引き走査閾
値ＭＴＨ１，ＭＴＨ２を決定し、第１及び第２の間引き
走査閾値ＴＨ１，ＴＨ２を用いて間引き走査を行って特
徴点を検出するようにしたので、解像度が高くなって
も、特徴点を抽出する際の処理量の増加が押えられる。

【００６６】第４の発明によれば、画像格納部、輪郭点
抽出部及び線幅検出部を備えると共に、間引き走査閾値
検出部及び特徴点抽出部を設け、線幅に対応する第１及
び第２の間引き走査閾値ＭＴＨ１，ＭＴＨ２を決定し、
線幅に対応する第１及び第２の閾値ＴＨ１，ＴＨ２を決
定し、該第１及び第２の間引き走査閾値ＭＴＨ１，ＭＴ
Ｈ２で間引き走査を行いつつ、線幅に応じた該第１及び
第２の閾値ＴＨ１，ＴＨ２で特徴点を抽出するようにし
たので、線幅が変化しても特徴点のみを確実に抽出でき
ると共に、その処理量を抑制できる。その上、間引き走
査を行っても、それが線幅に応じた間引きになるので、
特徴点のずれが無視できる値に維持できる。

【００６７】第５の発明によれば、画像格納部、輪郭点
抽出部、線幅検出部、及び間引き走査閾値検出部を備え
ると共に第４の発明と同様の特徴点抽出部を設け、輪郭
点の量に応じた第１及び第２の間引き走査閾値ＭＴＨ
１，ＭＴＨ２を決定し、線幅に対応する第１及び第２の
閾値ＴＨ１，ＴＨ２を決定し、該第１及び第２間引き走
査閾値ＭＴＨ１，ＭＴＨ２で間引き走査を行いつつ、線
幅に応じた該第１及び第２の閾値ＴＨ１，ＴＨ２で特徴
点を抽出するようにしたので、線幅が変化しても特徴点
のみを確実に抽出できると共に、その処理量を抑制でき
る。その上、間引き走査を行っても、それが輪郭点の量
に応じた間引きになるので、特徴点のずれが無視できる
値に維持できる。第６及び第７の発明によれば、凹凸検
出部を設けたので、文字認識等で適確な処理が行えるよ
うになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態を示す特徴抽出装置を
備えた文字認識装置の構成図である。

【図２】従来の特徴抽出における課題を示す図である。

【図３】図１中の輪郭点抽出部２２が行う輪郭点抽出の
概要を示す図である。

【図４】輪郭テーブルの構成例を示す図である。

【図５】文字構成例を示す図である。

【図６】特徴点抽出部２３が行う特徴点抽出の手順を示
す図である。

【図７】特徴点抽出の概要を示す図である。

【図８】凹凸検出部２４による輪郭テーブルの走査を示
す図である。

【図９】凹特徴点と凸特徴点の検出結果を示す図であ
る。

【図１０】本発明の第２の実施形態を示す特徴抽出装置
を備えた文字認識装置の構成図である。

【図１１】線幅検出用の観測窓を示す図である。

【図１２】本発明の第３の実施形態を示す特徴抽出装置
を備えた文字認識装置の構成図である。

【図１３】本発明の第４の実施形態を示す特徴抽出装置
を備えた文字認識装置の構成図である。

【図１４】線幅と端点の関係を示す図である。

【図１５】本発明の第５の実施形態を示す特徴抽出装置
を備えた文字認識装置の構成図である。

【符号の説明】

１１画像記録媒体１２文字切出部１３文字認識部２０，３０，４０，５０，６０特徴抽出装置２１，３１，４１，５１，６１画像格納部２２，３２，４２，５２，６２輪郭点検出部３３，５３，６３線幅検出部４３，５４，６４間引き走査閾値検出部２３，３４，４４，５５，６５特徴点抽出部２４，３５，４５，５６，６６凹凸検出部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】文字線で描画された文字の画像を入力
し、該画像における文字の特徴を表す特徴点を抽出する
特徴抽出装置において、１文字単位に切出された前記画像を入力して格納する画
像格納部と、前記格納された画像において前記文字線の輪郭を形成す
る輪郭点列を抽出する輪郭点抽出部と、前記輪郭点抽出部で抽出された輪郭点列を走査し、輪郭
点の１つである注目点Ｃ_nから該輪郭点列上のドット数
で第１の閾値ＴＨ１以上離れかつ該注目点Ｃ_nから座標
距離で最も近い距離にある輪郭点ＮＲ_nを検出し、さら
に、注目点を注目点Ｃ_nから該輪郭点列上で１ドットず
れた注目点Ｃ_n+1に移したうえで該輪郭点抽出部で抽出
された輪郭点列を走査し、該注目点Ｃ_n+1から該輪郭点
列上のドット数で該第１の閾値ＴＨ１以上離れかつ該注
目点Ｃ_n+1から座標距離で最も近い距離にある輪郭点Ｎ
Ｒ_n+1を検出し、該輪郭点ＮＲ_nと輪郭点ＮＲ_n+1との
間の輪郭点列上のドット数が第２の閾値ＴＨ２よりも大
きいときに該注目点Ｃ_n+1を前記特徴点とする特徴点抽
出部とを、備えたことを特徴する特徴抽出装置。
【請求項２】文字線で描画された文字の画像を入力
し、該画像における文字の特徴を表す特徴点を抽出する
特徴抽出装置において、１文字単位に切出された前記画像を入力して格納する画
像格納部と、前記格納された画像において前記文字線の輪郭を形成す
る輪郭点列を抽出する輪郭点抽出部と、前記格納された画像の前記文字線の線幅を検出する線幅
検出部と前記線幅に対応する第１の閾値ＴＨ１及び第２
の閾値ＴＨ２を決定し、前記輪郭点抽出部で抽出された
輪郭点列を走査し、輪郭点の１つである注目点Ｃ_nから
該輪郭点列上のドット数で該第１の閾値ＴＨ１以上離れ
かつ該注目点Ｃ_nから座標距離で最も近い距離にある輪
郭点ＮＲ_nを検出し、さらに、注目点を該注目点Ｃ_nか
ら該輪郭点列上で１ドットずれた注目点Ｃ_n+1に移した
うえで該輪郭点抽出部で抽出された輪郭点列を走査し、
該注目点Ｃ_n+1から該輪郭点列上のドット数で該第１の
閾値ＴＨ１以上離れかつ該注目点Ｃ_n+1から座標距離で
最も近い距離にある輪郭点ＮＲ_n+1を検出し、該輪郭点
ＮＲ_nと輪郭点ＮＲ_n+1との間の輪郭点列上のドット数
が該第２の閾値ＴＨ２よりも大きいときに該注目点Ｃ
_n+1を前記特徴点とする特徴点抽出部とを、備えたことを特徴とする特徴抽出装置。
【請求項３】文字線で描画された文字の画像を入力
し、該画像における文字の特徴を表す特徴点を抽出する
特徴抽出装置において、１文字単位に切出された前記画像を入力して格納する画
像格納部と、前記格納された画像において前記文字線の輪郭を形成す
る輪郭点列を抽出する輪郭点抽出部と、前記輪郭点抽出部で抽出した輪郭点の量に応じた第１の
間引き走査閾値ＭＴＨ１及第２の間引き走査閾値ＭＴＨ
２を決定する間引き走査閾値検出部と、前記輪郭点抽出部で抽出された輪郭点列を前記第２の間
引き走査閾値ＭＴＨ２毎に走査し、輪郭点の１つである
注目点Ｃ_nから該輪郭点列上のドット数で第１の閾値Ｔ
Ｈ１以上離れかつ該注目点Ｃ_nから座標距離で最も近い
距離にある輪郭点ＮＲ_nを検出し、さらに、注目点を該
注目点Ｃ_nから該輪郭点列上で前記第１の間引き走査閾
値ＭＴＨ１分ずれた注目点Ｃ_n+MTH1に移したうえで該輪
郭点抽出部で抽出された輪郭点列を該第２の間引き走査
閾値ＭＴＨ２毎に走査し、該注目点Ｃ_n+MTH1から該輪郭
点列上のドット数で該第１の閾値ＴＨ１以上離れかつ該
注目点Ｃ_n+MTH1から座標距離で最も近い距離にある輪郭
点ＮＲ_n+MTH1を検出し、該輪郭点ＮＲ_nと輪郭点ＮＲ
_n+MTH1との間の輪郭点列上のドット数が第２の閾値ＴＨ
２よりも大きいときに該注目点Ｃ_n+MTH1を前記特徴点と
する特徴点抽出部とを、備えたことを特徴とする特徴抽出装置。
【請求項４】文字線で描画された文字の画像を入力
し、該画像における文字の特徴を表す特徴点を抽出する
特徴抽出装置において、１文字単位に切出された前記画像を入力して格納する画
像格納部と、前記格納された画像において前記文字線の輪郭を形成す
る輪郭点列を抽出する輪郭点抽出部と、前記格納された画像の前記文字線の線幅を検出する線幅
検出部と、前記線幅に対応する第１の間引き走査閾値ＭＴＨ１及び
第２の閾値ＭＴＨ２を決定する間引き走査閾値検出部
と、前記線幅に対応する第１の閾値ＴＨ１及び第２の閾値Ｔ
Ｈ２を決定し、前記輪郭点抽出部で抽出された輪郭点列
を前記第２の間引き走査閾値ＭＴＨ２毎に走査し、輪郭
点の１つである注目点Ｃ_nから該輪郭点列上のドット数
で該第１の閾値ＴＨ１以上離れかつ該注目点Ｃ_nから座
標距離で最も近い距離にある輪郭点ＮＲ _nを検出し、さ
らに、注目点を注目点Ｃ_nから該輪郭点列上で前記第１
の間引き走査閾値ＭＴＨ１分ずれた注目点Ｃ_n+MTH1に移
したうえで該輪郭点抽出部で抽出された輪郭点列を該第
２の間引き走査閾値ＭＴＨ２毎に走査し、該注目点Ｃ
_n+MT _H1から該輪郭点列上のドット数で該第１の閾値ＴＨ
１以上離れかつ該注目点Ｃ_n+ _MTH1から座標距離で最も近
い距離にある輪郭点ＮＲ_n+MTH1を検出し、該輪郭点ＮＲ
_nと輪郭点ＮＲ_n+MTH1との間の輪郭点列上のドット数が
該第２の閾値ＴＨ２よりも大きいときに該注目点Ｃ
_n+MTH1を前記特徴点とする特徴点抽出部とを、備えたことを特徴とする特徴抽出装置。
【請求項５】文字線で描画された文字の画像を入力
し、該画像における文字の特徴を表す特徴点を抽出する
特徴抽出装置において、１文字単位に切出された前記画像を入力して格納する画
像格納部と、前記格納された画像において前記文字線の輪郭を形成す
る輪郭点列を抽出する輪郭点抽出部と、前記格納された画像の前記文字線の線幅を検出する線幅
検出部と、前記輪郭点抽出部で抽出した輪郭点の量に応じた第１の
間引き走査閾値ＭＴＨ１及第２の間引き走査閾値ＭＴＨ
２を決定する間引き走査閾値検出部と、前記線幅に対応する第１の閾値ＴＨ１及び第２の閾値Ｔ
Ｈ２を決定し、前記輪郭点抽出部で抽出された輪郭点列
を前記第２の間引き走査閾値ＭＴＨ２毎に走査し、輪郭
点の１つである注目点Ｃ_nから該輪郭点列上のドット数
で該第１の閾値ＴＨ１以上離れかつ該注目点Ｃ_nから座
標距離で最も近い距離にある輪郭点ＮＲ _nを検出し、さ
らに、注目点を注目点Ｃ_nから該輪郭点列上で前記第１
の間引き走査閾値ＭＴＨ１分ずれた注目点Ｃ_n+MTH1に移
したうえで該輪郭点抽出部で抽出された輪郭点列を該第
２の間引き走査閾値ＭＴＨ２毎に走査し、該注目点Ｃ
_n+MT _H1から該輪郭点列上のドット数で該第１の閾値ＴＨ
１以上離れかつ該注目点Ｃ_n+ _MTH1から座標距離で最も近
い距離にある輪郭点ＮＲ_n+MTH1を検出し、該輪郭点ＮＲ
_nと輪郭点ＮＲ_n+MTH1との間の輪郭点列上のドット数が
該第２の閾値ＴＨ２よりも大きいときに該注目点Ｃ
_n+MTH1を前記特徴点とする特徴点抽出部とを、備えたことを特徴とする特徴とする特徴抽出装置。
【請求項６】前記特徴点に相当する輪郭点Ｒ_nから予
め設定された第３の閾値ＴＨ３だけ前記輪郭点列を順方
向に進んだ輪郭点Ｒ_n+TH3と該第３の閾値ＴＨ３だけ逆
方向に戻った輪郭点Ｒ_n-TH3とを求め、該輪郭点Ｒ_n、
輪郭点Ｒ_n+TH ₃及び輪郭点Ｒ_n-TH3の位置関係から、前
記文字において該輪郭点Ｒ_nの位置が凸になっているか
凹になっているかを検出する凹凸検出部を設けたことを
特徴とする請求項１または３記載の特徴抽出装置。
【請求項７】前記線幅検出部で検出された前記線幅か
ら第３の閾値ＴＨ３を決定し、前記特徴点に相当する輪
郭点Ｒ_nから該第３の閾値ＴＨ３だけ前記輪郭点列を順
方向に進んだ輪郭点Ｒ_n+TH3と該第３の閾値ＴＨ３だけ
逆方向に戻った輪郭点Ｒ_n-TH3とを求め、該輪郭点
Ｒ_n、輪郭点Ｒ_n+TH3及び輪郭点Ｒ_n-TH3の位置関係か
ら、前記文字において該輪郭点Ｒ_nの位置が凸になって
いるか凹になっているかを検出する凹凸検出部を設けた
ことを特徴とする請求項２、４または５記載の特徴抽出
装置。