JP2000259767A

JP2000259767A - 特徴抽出方法

Info

Publication number: JP2000259767A
Application number: JP11060202A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Nagata; 政晴永田
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1999-03-08
Filing date: 1999-03-08
Publication date: 2000-09-22

Abstract

(57)【要約】【課題】文字の特徴マトリクスを抽出する際に、文字
を構成する文字線の線幅が異なった場合でも、ノイズ成
分を増加させずに細い線の特徴を抽出する。【解決手段】文字パタン２０の線幅Ｗが線幅検出部５
の線幅検出処理により求められ、文字の方向成分で構成
されたサブパタンが、サブパタン抽出部７のサブパタン
抽出処理で求められてそれぞれ複数のメモリ８〜１１に
格納される。特徴マトリクス作成部１２は、各サブパタ
ンに対してサブパタン走査処理を行い、各走査線上で白
から黒への変化点と変化する黒から白への変化点の距離
を算出し、線幅Ｗが線幅閾値未満のときと該線幅Ｗが線
幅閾値以上でかつ該距離が距離閾値Ｔ以上のときとにの
み該変化点の中点を求め、さらに、サブパタンを分割し
たセル領域に対応する中点累積メモリ１３をカウントア
ップさせ、このカウントアップ結果で特徴マトリクスｆ
_Aを作成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、文書類或いは帳票
等の記録媒体に載っている文字図形を認識するために、
該文字図形の特徴を抽出する特徴抽出方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】一般的な文字認識では、記録媒体に載っ
ている文字図形を、スキャナを介して白黒の２値信号で
表される文字パタンに変換し、その文字パタンから特徴
を抽出する。そして、抽出された文字パタンの特徴と予
め用意された標準パタンの特徴とを照合し、類似度の高
い標準パタンに付されたカテゴリ名の例えば文字コード
を認識結果して出力している。この文字パタンの特徴を
抽出する従来の技術としては、例えば次の文献に記載さ
れたものがある。文献；特開昭６２−１２５４８５号公報前記文献によれば、文字パタンを水平、垂直、左斜め４
５°及び右斜め４５°の各方向に走査し、各方向成分で
構成されたサブパタンを抽出する。そして、文字パタン
中の文字に外接する文字枠を検出し、各サブパタンの該
文字枠内に相当する文字枠対応領域を複数のセル領域に
分割する。次に、各サブパタンごとに、セル領域内の黒
ビット数を用いて表される特徴マトリクスを作成する。
ところが、複数のセル領域内にノイズが存在すると、ノ
イズの黒ビット数も特徴量として特徴マトリクスに影響
を与えてしまい、これが認識精度の低下を招き、誤読や
不読の原因になっていた。この問題を解決するために、
サブパタンにおける線幅を判定する閾値Ｔを用いること
が考えられる。閾値Ｔを用いる場合には、各サブパタン
ごとに、該サブパタン抽出時の走査方向と直交する方向
でサブパタンを走査して線分の幅を抽出し、該幅が閾値
Ｔ未満の場合、該線分をノイズとして特徴から外し、幅
が閾値以上の場合のみに、セル領域内から特徴を抽出す
る。各サブパタンごとに、セル領域内から得られた特徴
を用いて特徴マトリクスを作成する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
特徴抽出方法では、次のような課題があった。前述した
ように、前記文献の特徴抽出方法では、複数のセル領域
内にノイズが存在すると、ノイズの黒ビット数も特徴量
として特徴マトリクスに影響を与えてしまい、これが認
識精度の低下を招き、誤読や不読の原因になっていた。
また、認識対象媒体によっては、例えば明朝体のように
文字の垂直成分と水平成分の太さが異なるフォントや、
ゴシック体のように文字の垂直成分と水平成分の太さが
等しいフォントが混在する場合がある。このような認識
対象媒体から文字図形が入力されたときに、文字図形の
種類や大きさにより、線幅が細くなり、サブパタンの線
幅も細くなる。この場合、本来有効であるサブパタンの
線幅が、閾値Ｔよりも小さくなり、該サブパタンから抽
出されるべき特徴が特徴マトリクスに反映されず、これ
が認識精度の低下を招き、例えば誤読や不読をもたらす
ことになる。

【０００４】

【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〜第３の発明は、認識対象の文
字図形の特徴を抽出して特徴マトリクスを生成する特徴
抽出方法において、次のような方法を講じている。即
ち、前記文字図形を光電変換し、該文字図形の文字及び
背景を黒ビット及び白ビットで表す文字パタンを生成す
る変換手段と、前記文字パタンを格納する文字パタンメ
モリと、前記文字の方向成分で構成されたサブパタンを
格納するサブパタンメモリと、前記サブパタンをＩ×Ｊ
個（Ｉ及びＪは、正の整数）に分割する各セル領域に対
応し、カウント動作をそれぞれ行うＩ×Ｊ個の中点累積
手段とを設けておき、さらに、以下のような線幅検出処
理、サブパタン抽出処理、サブパタン走査処理及び特徴
マトリクス作成処理を行う。

【０００５】線幅検出処理は、前記文字パタンメモリに
格納された前記文字パタンに基づき前記文字図形におけ
る前記文字の線幅Ｗを求める処理である。サブパタン抽
出処理は、前記文字パタンメモリに格納された前記文字
パタンを第１の主走査方向に走査し、該走査で得られた
黒ビットのうちの各走査線上で下記（１）式を満足する
長さＬだけ連続したものをサブパタンの黒ビットとし、
該（１）式を満足しない残りの黒ビット及び白ビットを
サブパタンの白ビットとした前記サブパタンを抽出して
前記サブパタンメモリに格納する処理である。Ｌ≧Ｎ・Ｗ・・・（１）但し、Ｎ；定数サブパタン走査処理は、前記サブパタンメモリに格納さ
れた前記サブパタンを前記第１の主走査方向に垂直な第
２の主走査方向に走査し、各走査線上で白ビットから黒
ビットに変化する白黒変化点と黒ビットから白ビットに
変化する黒白変化点とからなる変化点対を検出し、該検
出した変化点対の該白黒変化点及び黒白変化点間の距離
を算出し、前記線幅Ｗが線幅閾値未満のときと該線幅Ｗ
が線幅閾値以上でかつ該距離が距離閾値Ｔ以上のときと
にのみ、該変化点対の該白黒変化点及び黒白変化点の中
点の存在する前記セル領域を抽出して該セル領域に対応
する前記中点累積手段をカウントアップさせる処理であ
る。

【０００６】特徴マトリクス作成処理は、前記サブパタ
ン走査処理が終了した段階の前記Ｉ×Ｊ個の中点累積手
段のカウントアップ結果を前記文字パタンの特徴量とし
てＩ×Ｊ個抽出し、該Ｉ×Ｊ個の特徴量を用いて前記特
徴マトリクスを作成する処理である。このように特徴抽
出方法を構成したことにより、線幅検出処理により、線
幅Ｗが求められ、サブパタン抽出処理により、文字の方
向成分からなるサブパタンが抽出されてサブパタンメモ
リに格納される。サブパタン走査処理により、第２の主
走査方向に走査したときに各走査線上で白ビットから黒
ビットに変化する白黒変化点と黒ビットから白ビットに
変化する黒白変化点とからなる変化点対が検出され、そ
の距離が算出される。そして、線幅Ｗが線幅閾値未満の
ときと線幅Ｗが線幅閾値以上でかつ該距離が距離閾値Ｔ
以上のときとにのみ、白黒変化点及び黒白変化点の中点
の存在するセル領域を抽出して該セル領域に対応する中
点累積手段をカウントアップする。この中点累積手段の
カウントアップ結果が、文字の特徴量になる。ここで、
線幅Ｗが線幅閾値未満のときには、中点累積手段をカウ
ントアップするので、例えば方向によって文字の線幅が
異なった場合でも、細い幅の文字線を特徴に取り込める
ことになる。また、線幅Ｗが線幅閾値以上でかつ変化点
対間の距離が距離閾値Ｔ以上のときとに中点累積手段を
カウントアップし、線幅Ｗが線幅閾値以上であっても該
変化点対間の距離が距離閾値Ｔ未満のときとにはカウン
トアップを行わないので、線幅よりも狭いノイズがサブ
パタンに存在した場合に、このノイズがカウントアップ
結果に取り込まれることが回避される。

【０００７】第４〜第６の発明は、認識対象の文字図形
の特徴を抽出して特徴マトリクスを生成する特徴抽出方
法において、次のような方法を講じている。即ち、前記
文字図形を光電変換し、該文字図形の文字及び背景を黒
ビット及び白ビットで表す文字パタンを生成する変換手
段と、前記文字パタンを格納する文字パタンメモリと、
前記文字の方向成分で構成されたサブパタンを格納する
サブパタンメモリと、前記サブパタンをＩ×Ｊ個（Ｉ及
びＪは、正の整数）に分割する各セル領域に対応し、カ
ウント動作をそれぞれ行うＩ×Ｊ個の黒ビット累積手段
とを設けておき、さらに、以下のような線幅検出処理、
サブパタン抽出処理、サブパタン走査処理及び特徴マト
リクス作成処理を行う。線幅検出処理は、前記文字パタ
ンメモリに格納された前記文字パタンに基づき前記文字
図形における前記文字の線幅Ｗを求める処理である。サ
ブパタン抽出処理は、前記文字パタンメモリに格納され
た前記文字パタンを第１の主走査方向に走査し、該走査
で得られた黒ビットのうちの各走査線上で下記（２）式
を満足する長さＬだけ連続したものをサブパタンの黒ビ
ットとし、該（２）式を満足しない残りの黒ビット及び
白ビットをサブパタンの白ビットとした前記サブパタン
を抽出して前記サブパタンメモリに格納する処理であ
る。Ｌ≧Ｎ・Ｗ・・・（２）但し、Ｎ；定数

【０００８】サブパタン走査処理は、前記サブパタンメ
モリに格納された前記サブパタンを前記第１の主走査方
向に垂直な第２の主走査方向に走査し、各走査線上で連
続する黒ビットを検出し、該黒ビットが連続した長さを
算出し、前記線幅Ｗが線幅閾値ＴＨＬ未満のときと該線
幅Ｗが線幅閾値ＴＨＬ以上でかつ該黒ヒットが連続した
長さが長さ閾値Ｔ_h以上のときとにのみ、該走査線上で
連続する黒ビットが存在する前記セル領域を抽出して該
セル領域に対応する黒ビット累積手段をカウントアップ
させる処理である。特徴マトリクス作成処理は、前記サ
ブパタン走査処理が終了した段階の前記Ｉ×Ｊ個の黒ビ
ット累積手段のカウントアップ結果を前記文字パタンの
特徴量としてＩ×Ｊ個抽出し、該Ｉ×Ｊ個の特徴量を用
いて前記特徴マトリクスを作成する処理である。

【０００９】このように特徴抽出方法を構成したことに
より、線幅検出処理により、線幅Ｗが求められ、サブパ
タン抽出処理により、文字の方向成分からなるサブパタ
ンが抽出されてサブパタンメモリに格納される。サブパ
タン走査処理により、第２の主走査方向に走査したとき
に各走査線上で黒ビットが連続した箇所とその長さが検
出される。そして、線幅Ｗが線幅閾値未満のときと線幅
Ｗが線幅閾値以上でかつ走査線上で黒ビットの連続した
長さが長さ閾値Ｔ_h以上のときとにのみ、走査線上で連
続する黒ビットが存在するセル領域を抽出し、セル領域
に対応する黒ビット累積手段をカウントアップする。こ
の黒ビット累積手段のカウントアップ結果が、文字の特
徴量になる。ここで、線幅Ｗが線幅閾値未満のときに
は、黒ビット累積手段をカウントアップするので、例え
ば方向によって文字の幅が異なった場合でも、細い幅の
文字線が特徴に取り込まれることになる。また、線幅Ｗ
が線幅閾値以上でかつ黒ビットがサブパタン走査処理に
おける走査線上で連続する長さが長さ閾値Ｔ_h以上のと
きに黒ビット累積手段をカウントアップし、線幅Ｗが線
幅閾値以上であっても該黒ビットの連続する長さが距離
閾値Ｔ_h未満のときにはカウントアップを行わないの
で、線幅よりも狭いノイズがサブパタンに存在した場合
に、このノイズがカウントアップ結果に取り込まれるこ
とが回避される。

【００１０】第７の発明は、第１〜第６の発明の特徴抽
出方法において、前記文字パタンメモリに格納された前
記文字パタンに基づき前記文字に外接する矩形の位置を
求め、前記サブパタンの前記矩形の位置に該矩形に対応
する文字枠対応領域を設定し、前記Ｉ×Ｊ個のセル領域
は、該文字枠対応領域を分割して構成している。このよ
うに特徴抽出方法を構成したことにより、文字図形にお
ける文字の大きさに応じてセル領域の大きさ決まるよう
になり、文字図形における文字の大きさが変化しても、
最終的に得られる特徴マトリクスが変化しないようにな
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】第１の実施形態図１は、本発明の第１の実施形態を示す文字認識装置の
構成図である。この文字認識装置は、認識対象媒体のイ
メージを光電変換し、文字図形の文字及び背景を黒ビッ
ト及び白ビットで表す文字パタンを生成する変換手段で
あるスキャナ１を備えている。スキャナ１の出力側に
は、該スキャナ１が出力する文字パタンを格納する画像
メモリ２が接続され、該画像メモリ２には、該格納され
た文字パタンを１文字単位に切出す切出し部３が接続さ
れている。切出し部３の出力側には、文字パタンメモリ
４と線幅検出部５とが接続されている。文字パタンメモ
リ４の出力側に、文字枠検出部６が接続され、文字パタ
ンメモリ４及び線幅検出部５の出力側に、サブパタン抽
出部７が接続されている。文字パタンメモリ４は、１文
字単位の文字パタンを格納するものであり、線幅検出部
５は、１文字単位の文字パタンにおける線幅Ｗを検出す
るものである。文字枠検出部６は、文字パタンメモリ４
に格納された文字パタンから、文字に外接する矩形の文
字枠の位置を検出するものである。サブパタン抽出部７
は、文字パタンメモリ４に格納された文字パタンと線幅
検出部５で検出された線幅Ｗとに基づき、文字の水平、
垂直、左斜め４５°及び右斜め４５°の各方向成分のみ
をそれぞれ抽出するものである。

【００１２】サブパタン抽出部７には、水平方向の方向
成分で構成されるサブパタンを格納するサブパタンメモ
リ（以下、ＨＳＰメモリという）８と、垂直方向の方向
成分で構成されるサブパタンを格納するサブパタンメモ
リ（以下、ＶＳＰメモリという）９と、左斜め４５°方
向の方向成分で構成されるサブパタンを格納するサブパ
タンメモリ（以下、ＬＳＰメモリという）１０と、右斜
め４５°方向の方向成分で構成されるサブパタンを格納
するサブパタンメモリ（以下、ＲＳＰメモリという）１
１とが接続されている。これらＨＳＰメモリ８、ＶＳＰ
メモリ９、ＬＳＰメモリ１０及びＲＳＰメモリ１１の出
力側に、特徴マトリクス作成部１２が接続されている。
特徴マトリクス作成部１２には、文字枠検出部６から文
字枠の位置も入力される共に、線幅検出部５からも線幅
Ｗを入力するようになっている。特徴マトリクス作成部
１２は、ＨＳＰメモリ８、ＶＳＰメモリ９、ＬＳＰメモ
リ１０及びＲＳＰメモリ１１に格納された各サブパタン
と線幅Ｗと文字枠検出部６で検出された文字枠の位置と
に基づき、特徴マトリクスを作成するものであり、該特
徴マトリクス作成部１２には、該特徴マトリクスを作成
するために用いるＩ×Ｊ個の中点累積手段である中点累
積メモリ１３が接続されている。特徴マトリクス作成部
１２の出力側は、照合部１４に接続されている。照合部
１４には、辞書部１５が接続されている。辞書部１５
は、標準パタンから作成された特徴マトリクスを格納す
るものである。照合部１４は、特徴マトリクス作成部１
２で作成された特徴マトリクスと、辞書部１５に格納さ
れた特徴マトリクスとを照合し、照合結果を文字認識結
果として出力するものである。

【００１３】次に、図１の文字認識装置の動作を説明す
る。スキャナ１は、入力媒体のイメージを取り込んで光
電変換し、文字図形の文字及び背景を黒ビット及び白ビ
ットで表す文字パタン２０を生成して画像メモリ２へ格
納する。切出し部３は、画像メモリ２に格納された文字
パタン２０を１文字単位に切出し、文字パタンメモリ４
に格納する。図２は、図１中の文字パタンメモリ４に格
納された文字パタンの一例を示す図である。文字パタン
メモリ４の格納領域４ａには、Ｘ−Ｙ座標系を仮想的に
設定し、この座標系で表される画素単位に、文字パタン
２０が文字パタンメモリ４から読み出せるようになって
いる。線幅検出部５は、文字パタンメモリ４へ文字パタ
ン２０を格納するのと平行して、線幅検出処理を行い、
文字パタン２０における線幅Ｗを検出する。線幅Ｗの検
出では、まず、文字パタン２０の各画素を、２×２の４
画素の窓で走査したときに、該４画素がすべて黒ビット
となる回数Ｑと、その文字パタン２０を構成する全黒ビ
ット数Ａとを計数する。そして、回数Ｑと黒ビット数Ａ
とから、線幅Ｗを次の周知の（３）式で計算する。

【００１４】Ｗ＝Ａ／（Ａ−Ｑ）・・・（３）文字枠検出部６は、文字パタンメモリ４に格納された文
字パタン２０を走査して文字線部分に外接する矩形を検
出し、これを文字枠２１とする。図２中の破線が文字枠
２１に相当する。この文字枠２１の上側端縁位置を
Ｙ_U、下側端縁位置をＹ_D、左側端縁位置をＸ_L及び右
側端縁位置をＸ_Rとすると、文字枠２１の左上頂点Ａ
（Ｘ_L，Ｙ_U）、右上頂点Ｂ（Ｘ_R，Ｙ_U）、左下頂点
Ｃ（Ｘ_L，Ｙ_D）及び右下頂点Ｄ（Ｘ_R，Ｙ_D）を結ぶ
矩形となる。文字枠検出部６は、これらの頂点座標を文
字枠の位置２２として、特徴マトリクス作成部１２に出
力する。上側端縁位置Ｙ_Uの検出にあ当たっては、文字
パタンメモリ４の格納領域４ａ上に設定されたＸ軸に平
行な走査線を、該格納領域４ａの上辺から下辺へ向けて
線順次に移動させて各副走査位置Ｙごとに、走査線上の
文字画素（文字線を表す画素）の有無を判定する。文字
画素は黒ビットである。格納領域４ａの上辺から線順次
に移動させる過程において、最初に文字画素を検出した
走査線の副走査位置Ｙを、上側端縁位置Ｙ_Uとして検出
する。

【００１５】同様に、下側端縁位置Ｙ_Dの検出に当たっ
ては、文字パタンメモリ４の格納領域４ａ上に設定され
たＸ軸に平行な走査線を、該格納領域４ａの下辺から上
辺へ向けて線順次に移動させて各副走査位置Ｙごとに、
走査線上の文字画素の有無を判定する。格納領域４ａの
下辺から線順次に移動させる過程において、最初に文字
画素を検出した走査線の副走査位置Ｙを、上側端縁位置
Ｙ_Dとして検出する。同様に、左側端縁位置Ｘ_Lの検出
に当たっては、文字パタンメモリ４の格納領域４ａ上に
設定されたＹ軸に平行な走査線を、該格納領域４ａの左
辺から右辺へ向けて線順次に移動させて各副走査位置Ｘ
ごとに、走査線上の文字画素の有無を判定する。格納領
域４ａの左辺から線順次に移動させる過程において、最
初に文字画素を検出した走査線の副走査位置Ｘを、左側
端縁位置Ｘ_Lとして検出する。同様に、右側端縁位置Ｘ
_Rの検出に当たっては、文字パタンメモリ４の格納領域
４ａ上に設定されたＹ軸に平行な走査線を、該格納領域
４ａの右辺から左辺へ向けて線順次に移動させて各副走
査位置Ｘごとに、走査線上の文字画素の有無を判定す
る。格納領域４ａの右辺から線順次に移動させる過程に
おいて、最初に文字画素を検出した走査線の副走査位置
Ｘを、右側端縁位置Ｘ_Rとして検出する。

【００１６】サブパタン抽出部７は、サブパタン抽出処
理を行い、文字パタンメモリ４に格納された文字パタン
２０から、水平、垂直、左斜め４５°及び右斜め４５°
のサブパタンを抽出する。これらのサブパタンの抽出に
当たっては、サブパタン抽出部７は、第１の主走査方向
をそれぞれ水平（Ｘ軸方向）、垂直（Ｙ軸方向）、左斜
め４５°（Ｘ軸と左斜め上りに４５°で交差する方向）
及び右斜め４５°（Ｘ軸と右斜め上りに４５°で交差す
る方向）の４方向とし、各主走査方向に対する水平サブ
パタン、垂直サブパタン、左斜めサブパタン及び右斜め
サブパタンをそれぞれ抽出する。これら水平、垂直、左
斜め及び右斜めサブパタンの黒ビットは、文字パタン中
の文字の線分方向を表す。以下、図２中の文字パタン２
０からサブパタンを抽出する場合の動作を説明する。水
平サブパタンを抽出する場合の第１の主走査方向は水平
方向であり、走査線は水平方向であり、サブパタン抽出
部７は、文字パタン２０を水平方向に走査する。ここ
で、文字パタン２０の黒ビットのうち、水平方向の走査
線上で次の（３）式を満足する長さＬだけ連続した黒ビ
ットを検出した場合には、それらをサブパタンの黒ビッ
トとする。（３）式を満足しない黒ビット及び白ビット
をサブパタンの白ビットとする。このようにして、サブ
パタン抽出部７は水平サブパタンを抽出し、該抽出した
水平サブパタンをＨＳＰメモリ８に格納する。

【００１７】Ｌ≧Ｎ・Ｗ・・・（３）但し、Ｎ；定数垂直サブパタンを抽出する場合の第１の主走査方向は垂
直方向であり、走査線は垂直方向であり、サブパタン抽
出部７は、文字パタン２０を垂直方向に走査する。ここ
で、文字パタン２０の黒ビットのうち垂直方向の走査線
上で前記（３）式を満足する長さＬだけ連続した黒ビッ
トを検出した場合には、それらをサブパタンの黒ビット
とする。（３）式を満足しない黒ビット及び白ビットを
サブパタンの白ビットとする。このようにして、サブパ
タン抽出部７は垂直サブパタンを抽出し、該抽出した垂
直サブパタンをＶＳＰメモリ９に格納する。左斜めサブ
パタンを抽出する場合の第１の主走査方向は左斜め４５
°方向であり、走査線は左斜め４５°方向であり、サブ
パタン抽出部７は、文字パタン２０を左斜め４５°に走
査する。ここで、文字パタン２０の黒ビットのうち左斜
め４５°方向の走査線上で前記（３）式を満足する長さ
Ｌだけ連続した黒ビットを検出した場合には、それらを
サブパタンの黒ビットとする。（３）式を満足しない黒
ビット及び白ビットをサブパタンの白ビットとする。こ
のようにして、サブパタン抽出部７は左斜めサブパタン
を抽出し、該抽出した左斜めサブパタンをＬＳＰメモリ
１０に格納する。

【００１８】右斜めサブパタンを抽出する場合の第１の
主走査方向は右斜め４５°方向であり、走査線は右斜め
４５°方向であり、サブパタン抽出部７は、文字パタン
２０を右斜め４５°に走査する。ここで、文字パタン２
０の黒ビットのうち右斜め４５°方向の走査線上で前記
（３）式を満足する長さＬだけ連続した黒ビットを検出
した場合には、それらをサブパタンの黒ビットとする。
（３）式を満足しない黒ビット及び白ビットをサブパタ
ンの白ビットとする。このようにして、サブパタン抽出
部７は右斜めサブパタンを抽出し、該抽出した右斜めサ
ブパタンをＲＳＰメモリ１１に格納する。

【００１９】これらのサブパタンを抽出する際に、長さ
Ｌの検出は、各走査線上で連続する黒ビットの塊ごとに
行う。例えば、６個の黒ビット、２個の白ビット及び１
０個の黒ビットが走査線上に検出された場合、２個の白
ビットにより、黒ビットの連続が途切れる。よって、６
個の黒ビットの塊の長さＬ＝６と、１０個の黒ビットの
長さＬ＝１０とをそれぞれ個別に検出することになる。
ここでは、連続する黒ビットの塊を構成する黒ビットの
総個数をそれぞれ長さＬとして（３）式に代入する。従
来から周知のように、定数Ｎを任意好適な値に設定する
ことにより、文字パタン２０から、水平、垂直、左斜め
及び右斜めの各サブパタンを抽出できる。ここでは、各
サブパタンを抽出するために用いる定数Ｎをすべて等し
く、例えばＮ＝２に設定している。なお、このＮの値
は、各サブパタンの抽出に適した値に変化させることが
可能であり、例えば、水平、垂直、左斜め及び右斜めの
各サブパタンごとに、異なるＮの値を設定してもよい。

【００２０】図３は、図１中のＶＳＰメモリ１０に格納
された垂直サブパタンを示す図であり、図４は、図１中
のＨＳＰメモリ８に格納された水平サブパタンを示す図
である。図２の文字パタン２０は、水平及び垂直方向の
線分要素を持つので、水平及び垂直の各サブパタンは、
図３及び図４のように、文字線部分及び背景部分の両方
からなる。また、文字パタン２０は、左斜め及び右斜め
方向の線分要素を持たないので、左斜めサブパタン及び
右斜めサブパタンには、文字線部分を含まない背景部分
のみになる。つまり、すべて白ビットとなる。各サブパ
タンを格納するＨＳＰメモリ８、ＶＳＰメモリ９、ＬＳ
Ｐメモリ１０及びＲＳＰメモリ１１の格納領域７ａ上に
は、文字パタンメモリ４の格納領域４ａに設定したＸ−
Ｙ座標系に対応するＸ−Ｙ座標系が設定してあり、この
座標系で表される画素位置のサブパタンを、該各ＨＳＰ
メモリ８、ＶＳＰメモリ９、ＬＳＰメモリ１０及びＲＳ
Ｐメモリ１１から読み出させるようにしてある。

【００２１】特徴マトリクス作成部１２は、文字枠検出
部６で検出された文字枠２１の位置２２に基づき、各Ｈ
ＳＰメモリ８、ＶＳＰメモリ９、ＬＳＰメモリ１０及び
ＲＳＰメモリ１１の格納領域７ａに文字枠２１に対応す
る文字枠２３を設定する。特徴マトリクス作成部１２
は、文字枠２３で囲まれた領域を文字枠対応領域とし、
該文字枠対応領域を広さの等しいＩ×Ｊ個のセル領域に
分割する。これらのセル領域は、Ｉ×Ｊ個の中点累積メ
モリ１３に対応するものである。文字枠対応領域は、Ｘ
_L≦Ｘ≦Ｘ_RかつＹ_U≦Ｙ≦Ｙ_Rからなる矩形の領域で
あり、例えば、文字枠対応領域が１００ビット×１００
ビットの広さを有し、Ｉ＝Ｊ＝５としたときには、各セ
ル領域は２０ビット×２０ビットの広さを持つことにな
る。特徴マトリクス作成部１２は、水平、垂直、左斜め
及び右斜めの各サブパタンごとに、サブパタン走査処理
を行い、特徴量を抽出する。このサブパタン走査処理で
は、サブパタン抽出のときの第１の主走査方向とは垂直
の第２の主走査方向にサブパタンを走査し、該各サブパ
タンから特徴量をそれぞれ抽出する。以下、特徴量抽出
のためのサブパタンの走査で１番最初に走査する走査線
を最初の走査線としてＳ_Tと表し、１番最後に走査する
走査線を最後の走査線Ｓ_Lと表す。

【００２２】水平サブパタンから特徴量抽出を行う場
合、第２の主走査方向を垂直方向とするので、副走査方
向が水平方向となり、走査線が垂直方向になる。この場
合、例えば最初の走査線Ｓ_Tを文字枠２３の左辺（頂点
Ａ，Ｃを結ぶ線）を通る垂直方向の走査線とし、最後の
走査線Ｓ_Lを文字枠２３の右辺（頂点Ｂ，Ｄを結ぶ線）
を通る垂直方向の走査線とし、走査線を文字枠２３の左
辺から右辺に向けて線順次に移動させて、水平サブパタ
ンの特徴量を抽出する。垂直サブパタンから特徴抽出を
行う場合、第２の主走査方向を水平方向とするので、副
走査方向が垂直方向となり、走査線が水平方向になる。
この場合、例えば最初の走査線Ｓ_Tを文字枠２３の上辺
（頂点Ａ，Ｂを結ぶ線）を通る水平方向の走査線とし、
最後の走査線Ｓ_Lを文字枠２３の下辺（頂点Ｃ，Ｄを結
ぶ線）を通る水平方向の走査線とし、走査線を文字枠２
３の上辺から下辺に向けて線順次に移動させて、垂直サ
ブパタンの特徴量を抽出する。

【００２３】左斜めサブパタンから特徴抽出を行う場
合、第２の主走査方向を右斜め４５°方向とするので、
副走査方向が左斜め４５°方向となり、走査線が右斜め
４５°方向になる。この場合、例えば最初の走査線Ｓ_T
を文字枠２３の左上の頂点Ａを通る右斜め４５°方向の
走査線とし、最後の走査線Ｓ_Lを文字枠２３の右下の頂
点Ｄを通る右斜め４５°方向の走査線とし、走査線を文
字枠２３の頂点Ａ側からＤ側に向けて線順次に移動させ
て、左斜めサブパタンの特徴量を抽出する。右斜めサブ
パタンから特徴抽出を行う場合、第２の主走査方向を左
斜め４５°方向とするので、副走査方向が右斜め４５°
方向となり、走査線が左斜め４５°方向になる。この場
合、例えば最初の走査線Ｓ_Tを文字枠２３の左下の頂点
Ｃを通る左斜め４５°方向の走査線とし、最後の走査線
Ｓ_Lを文字枠２３の右上の頂点Ｂを通る左斜め４５°方
向の走査線とし、走査線を文字枠２３の頂点Ｃ側からＢ
側に向けて線順次に移動させて、右斜めサブパタンの特
徴量を抽出する。第２の主走査方向と走査線の方向が異
なるだけで、各サブパタンの特徴量抽出に関する特徴マ
トリクス作成部１２の動作は、同様である。この特徴マ
トリクス作成部１２の各サブパタンの特徴量抽出に関す
るサブパタン動作を、次の図５を参照しつつ、説明す
る。

【００２４】図５は、図１中の特徴マトリクス作成部１
２が行うサブパタン走査処理のフローチャートである。
文字枠２３を設定したうえでのサブパタン抽出か終了す
ると、ステップＳＴＰ１において、特徴マトリクス作成
部１２は、サブパタンの特徴量抽出を開始し、Ｉ×Ｊ個
の各中点累積メモリ１３を０に初期化すると共に、前走
査点情報を白に初期化する。この前走査点情報とは、現
走査点の１つ前の前走査点の画素が黒ビットであるか、
白ビットであるかを表す情報であり、この前走査点情報
を白に初期化するのは、特徴量抽出における走査線と文
字枠２３との交点が、走査線上の最初の走査点であっ
て、文字枠２３の外側には認識対象となる文字図形の本
来の文字線部分の黒ビットが存在せず、背景の白ビット
のみが存在するためである。特徴マトリクス作成部１２
は、ステップＳＴＰ２から最初の走査線Ｓ_T上の走査を
開始し、文字枠２３で切り取られる走査線Ｓ_T上の走査
点を順次走査していく。ステップＳＴＰ３において、特
徴マトリクス作成部１２は、現走査点が白または黒ビッ
トであるかを判定する。この判定結果が黒ビットの場合
には次の（Ｉ）の処理を行い、判定結果が白ビットの場
合には（II）の処理を行う。

【００２５】（Ｉ）ステップＳＴＰ３での判定結果が黒
ビットの場合の処理特徴マトリクス作成部１２は、ステップＳＴＰ４で前走
査点が白ビットであったか否かを判定する。この判定に
は、前走査点情報に基づいて行う。このステップＳＴＰ
４での判定結果が白ビットのときには、前走査点が白ビ
ットでこれに続く現走査点が黒ビットとして検出された
場合なので、ステップＳＴＰ５で、この現走査点の座標
Ｘ，Ｙを白から黒に変化した白黒変化点の座標Ｘ_WB，Ｙ
_WBとして記憶し、さらに、ステップＳＴＰ６で、前走査
点情報を黒に書き換える。一方、ステップＳＴＰ４での
判定結果が白ビットではなく黒ビットのときには、現走
査点が白黒変化点ではないので、ステップＳＴＰ５の記
憶は行わない。ステップＳＴＰ７において、特徴マトリ
クス作成部１２は、現在の走査線上の全ての走査点を走
査し終えたか否かを判定する。この判定で全走査点を走
査し終えていないと判定した場合には、ステップＳＴＰ
８において、現在の走査線上の残りの走査点の走査する
ように、現走査点の次の走査点を現走査点とし、再びス
テップＳＴＰ３に処理を移す。ステップＳＴＰ７の判定
で全走査点を走査し終えたと判定した場合には、ステッ
プＳＴＰ９で文字枠対応領域の全面を走査し終えたか否
かを判定する。

【００２６】ステップＳＴＰ９での判定で、全面を走査
し終えていないと判定した場合には、特徴マトリクス作
成部１２は、文字枠対応領域の残りの領域を走査するた
めに、ステップＳＴＰ１０で前走査点情報を白に初期化
し、ステップＳＴＰ１１で次の走査線上の走査点の走査
を開始する。この走査では、文字枠２３で切り取られる
走査線上の走査点を順次に走査して行く。そして、特徴
マトリクス作成部１２は、処理をステップＳＴＰ３の判
定に進める。ステップＳＴＰ９での判定で、全面を走査
し終えたと判定した場合には、走査を終了し、当該走査
終了時点でＩ×Ｊ個の各中点累積メモリ１３にカウント
アップされて格納された中点累積個数をマトリクス要素
とし、Ｉ×Ｊ次元のマトリクスを作成し、後述する特徴
マトリクス作成処理により、正規化した特徴マトリクス
を作成する。

【００２７】（II）ステップＳＴＰ３での判定結果が白
ビットの場合の処理ステップＳＴＰ１２において、特徴マトリクス作成部１
２は、前走査点が黒ビットであったか否かを判定する。
この判定は、前走査点情報に基づいて行う。ステップＳ
ＴＰ１２の判定結果が黒ビットでなく白ビットのときに
は、現走査点は黒から白に変化する黒白変化点ではない
ので、特徴マトリクス作成部１２は、後述するステップ
ＳＴＰ１３〜ＳＴＰ１８を行わず、ステップＳＴＰ１９
で前走査点情報を白ビットに書き換え、処理を前記ステ
ップＳＴＰ７の判定に進める。ステップＳＴＰ１２での
判定結果が黒ビットであったときは、前走査点で黒ビッ
トが検出されて続いて現走査点で白ビットが検出された
ときなので、特徴マトリ作成部１２は、ステップＳＴＰ
１３において現前走査点の座標Ｘ，Ｙを黒白変化点の座
標Ｘ_BW，Ｙ_BWとして記憶し、さらに、ステップＳＴＰ１
４において、白黒変化点と黒白変化点の間の距離Ｄを次
の（４）式で算出する。Ｄ＝（｜Ｘ_WB−Ｘ_BW｜²＋｜Ｙ_WB−Ｙ_BW｜²）^1/2 ・・・（４）但し、垂直サブパタンからの特徴抽出の場合は、Ｙ_WB＝
Ｙ_BWとなるので、（４）式は、次の（５）式になる。Ｄ＝｜Ｘ_WB−Ｘ_BW｜・・・（５）水平サブパタンからの特徴抽出の場合は、Ｘ_WB＝Ｘ_BWと
なるので、（４）式は、次の（６）式になる。

【００２８】Ｄ＝｜Ｙ_WB−Ｙ_BW｜・・・（６）ステップＳＴＰ１４の次のステップＳＴＰ１５におい
て、特徴マトリクス作成部１２は、線幅Ｗが線幅閾値Ｔ
ＨＬ以上であるか否かを判定する。線幅閾値ＴＨＬとし
ては任意好適な定数を設定でき、例えばＴＨＬ＝２とす
る。ステップＳＴＰ１５の判定で線幅Ｗが線幅閾値ＴＨ
Ｌ未満であると判定した場合には、特徴マトリクス作成
部１２は、ステップＳＴＰ１６を行わずに、ステップＳ
ＴＰ１７で白黒変化点及び黒白変化点の中点座標Ｘ_S，
Ｙ_Sを次の（７）式で求める。Ｘ_S＝（Ｘ_WB＋Ｘ_BW）／２，Ｙ_S＝（Ｙ_WB＋Ｙ_BW）／２・・・（７）但し、垂直サブパタンからの特徴抽出の場合は、Ｙ_WB＝
Ｙ_BWとなるので、（７）式は、次の（８）式になる。Ｘ_S＝（Ｘ_WB＋Ｘ_BW）／２，Ｙ_S＝Ｙ_WB＝Ｙ_BW ・・・（８）水平サブパタンからの特徴抽出の場合は、Ｘ_WB＝Ｘ_BWと
なるので、（８）式は、次の（９）式になる。Ｘ_S＝Ｘ_WB＝Ｘ_BW，Ｙ_S＝（Ｙ_WB＋Ｙ_BW）／２・・・（９）ステップＳＴＰ１５で線幅Ｗが線幅閾値ＴＨＬ以上であ
ると判定した場合、ステップＳＴＰ１６において、特徴
マトリクス作成部１２は距離Ｄが距離閾値Ｔ以上である
か否かを判定する。但し、距離閾値Ｔは、Ｔ＝ｋ×Ｗ
（１≧ｋ＞０）とする。

【００２９】図６は、線幅Ｗよりも線幅の狭いノイズＮ
Ｓを有する文字パタンを示す図である。図７は、図６の
垂直サブパタンを示す図であり、図８は、図６の水平サ
ブパタンを示す図である。ステップＳＴＰ１４で求めた
距離Ｄは、黒ビットで表されるサブパタンにおける文字
線部分の線幅に相当するので、ｋの値を任意好適に設定
することにより、Ｄ＜Ｔとなる距離Ｄを有する白黒変化
点及び黒白変化点を、文字パタン２０における線幅Ｗよ
りも狭い幅を有するノイズＮＳの変化点と判定すること
ができる。線幅Ｗよりも狭い線幅を有するノイズＮＳの
線幅は、予備実験等でサブパタンの抽出を行って予め調
査することが可能なので、ｋ・Ｗの値が調査したノイズ
ＮＳの線幅よりも大きくなるように、定数ｋの値を設定
すればよい。

【００３０】さらに、１≧ｋとすることにより、Ｄ≧Ｔ
なる距離Ｄを得た白黒変化点及び黒白変化点を、本来の
文字パタン２０の変化点である可能性が高い変化点と判
定できる。距離Ｄが距離閾値Ｔよりも大きいと判断した
場合には、特徴マトリクス作成部１２は、ステップＳＴ
Ｐ１７の処理により、白黒変化点及び黒白変化点の中点
座票を求める。ステップＳＴＰ１７で中点座標Ｘ_S，Ｙ
_Sを求めた特徴マトリクス作成部１２は、ステップＳＴ
Ｐ１８により、この中点座標Ｘ_S，Ｙ_Sが存在するセル
領域を検出し、該検出したセル領域に対応した中点累積
メモリ１３に格納された値を＋１だけカウントアップす
る。ステップＳＴＰ１８の後のステップＳＴＰ１９にお
いて、特徴マトリクス作成部１２は、ステップＳＴＰ３
で現走査点を白ビットと判定しているので、前走査点情
報を白に書き換え、処理をステップＳＴＰ７に移し、走
査線上の全走査点を走査し終えたか否かを判定する。ス
テップＳＴＰ１６の判定で距離Ｄが距離閾値Ｔ未満であ
ると判定した場合には、特徴マトリクス作成部１２は、
ステップＳＴＰ１７及びＳＴＰ１８を行わず、前記ステ
ップＳＴＰ１９の書き換えを行い、その後ステップＳＴ
Ｐ７に処理を移す。

【００３１】例えば、図２の文字パタン２０や明朝体の
ように、水平方向の文字線要素と垂直方向の文字線要素
の太さが異なる場合は、文字の平均線幅が細くなり、ス
テップＳＴＰ１５の判定で線幅Ｗが線幅閾値ＴＨＬ未満
と判定され、ステップＳＴＰ１６が行われない。このス
テップＳＴＰ１５の判定を行うことにより、平均線幅よ
りも細い線幅を持つ文字パタン２０の水平成分をそのま
ま特徴として抽出することになる。また、図６の文字パ
タンのように、文字パタンの線幅が太い場合、ステップ
ＳＴＰ１５の判定で、線幅Ｗが線幅閾値ＴＨＬ以上であ
ると判定されてステップＳＴＰ１６が行われる。よっ
て、図６の文字パタンには、垂直方向に細いノイズＮＳ
があるが、ステップＳＴＰ１６により、このノイズＮＳ
から特徴抽出を行うことなく、安定して特徴量抽出を行
うことができる。

【００３２】ステップＳＴＰ９でサブパタン全面を走査
し終えたと判定した場合には、特徴マトリクス作成部１
２は、当該走査終了時点でＩ×Ｊ個の各中点累積メモリ
１３にカウントアップされて格納された中点累積個数を
マトリクス要素とし、Ｉ×Ｊ次元のマトリクスを作成
し、当該走査を終了したサブパタンに関する特徴量抽出
を終了する。走査終了時点で、各中点累積メモリ１３に
格納されている中点累積個数は、それに対応するセル領
域に存在する文字線部分の線長に対応し、第２の主走査
方向に垂直な方向、つまり、第１の主走査方向の線長に
相当する。特徴マトリクス作成部１２は、すべてのサブ
パタンの特徴量抽出を終了すると、特徴マトリクス作成
処理により、Ｉ×Ｊ次元のマトリクスの各要素を正規化
し、Ｉ×Ｊ次元の正規化した特徴マトリクスを作成す
る。Ｉ×Ｊ次元の特徴マトリクスの第ｉ行第ｊ列の要素
をｑ_ij、該ｑ_ijを正規化した要素をＱ_ij、文字枠２３の
水平方向の長さ（文字枠２３の上辺の長さまたは下辺の
長さ）をΔＸ、及び該文字枠２３の垂直方向の長さ（文
字枠２３の左辺または右辺の長さ）をΔＹとすると、特
徴マトリクス作成部１２は、垂直サブパタンのＩ×Ｊ次
元の特徴マトリクスに関しては次の（１０）式により、
水平サブパタンのＩ×Ｊ次元の特徴マトリクスに関して
は次の（１１）式により、左斜めサブパタン及び右斜め
サブパタンのＩ×Ｊ次元の特徴マトリクスに関しては次
の（１２）式により、要素Ｑ_ijを求める。

【００３３】Ｑ_ij＝ｑ_ij／ΔＹ・・・（１０）Ｑ_ij＝ｑ_ij／ΔＸ・・・（１１）Ｑ_ij＝ｑ_ij／（ΔＸ²＋Ｙ²）^1/2 ・・・（１２）水平、垂直、左斜め及び右斜めの各サブパタンごとに正
規化した特徴マトリクスを得た特徴マトリクス作成部１
２は、これら正規化した特徴マトリクスからなるＩ×Ｊ
×４次元の特徴マトリクスｆ_Aを作成する。辞書部１５
には、複数の標準パタンの文字名及び標準マトリクスｆ
_Bが対応して格納されている。この標準マトリクスｆ_B
は、特徴マトリクスｆ_Aと同じ形式で表現されたＩ×Ｊ
×４次元のマトリクスである。認識部１４は、特徴マト
リクス作成部１２から特徴マトリクスｆ_Aを入力し、該
特徴マトリクスｆ_Aと辞書部１５から入力した標準マト
リクスｆ_Bとの間の距離ＤＩＳを例えば次の（１３）式
で求め、最小の距離ＤＩＳとなる標準マトリクスｆ_Bに
対して付与されている文字名の例えば文字コードを抽出
し、これを文字パタン２０に対する認識結果として出力
する。ＤＩＳ＝（Σ（ｆ_A−ｆ_B）²）^1/2 ・・・（１３）

【００３４】以上のように、この第１の実施形態では、
文字図形を光電変換する文字パタン２０を生成するスキ
ャナ１と、該文字パタン２０を格納する文字パタンメモ
リ４と、文字の各方向成分で構成されたサブパタンをそ
れぞれ格納するＨＳＰメモリ８、ＶＳＰメモリ９、ＬＳ
Ｐメモリ１０及びＲＳＰメモリ１１と、Ｉ×Ｊ個の中点
累積メモリ１３とを設け、文字パタン２０に基づき文字
の線幅Ｗを求める線幅検出処理と、文字パタン２０を第
１の主走査方向に走査して各方向のサブパタンを抽出し
てＨＳＰメモリ８、ＶＳＰメモリ９、ＬＳＰメモリ１０
及びＲＳＰメモリ１１に格納するサブパタン抽出処理
と、該各サブパタンを第１の主走査方向に垂直な第２の
主走査方向に走査し、走査線上で白黒変化点と黒白変化
点とからなる変化点対を検出してその距離Ｄを算出し、
線幅Ｗが線幅閾値ＴＨＬ未満のときと該線幅Ｗが該線幅
閾値ＴＨＬ以上でかつ該距離Ｄが所定の距離閾値Ｔ以上
のときとにのみ、該白黒変化点及び黒白変化点の中点の
存在するセル領域を抽出して該セル領域に対応する中点
累積メモリ１３をカウントアップさせるサブパタン走査
処理を行う。そして、サブパタン走査処理が終了した段
階の中点累積メモリ１３のカウントアップ結果を文字パ
タンの特徴量としてＩ×Ｊ個抽出し、該Ｉ×Ｊ個の特徴
量を用いて特徴マトリクスを作成する。そのため、スキ
ャナ１の特性変動、量子化誤差、ノイズ等の影響によ
り、例えば文字パタン２０に図６のようなノイズＮＳが
生じ、垂直サブパタンに図７のようなノイズＮＳが含ま
れる場合でも、白黒変化点及び黒白変化点の距離Ｄが距
離閾値Ｔ未満となるときには、該変化点をノイズＮＳの
変化点と判定し、中点累積メモリ１３のカウントアップ
を行わない。よって、線幅Ｗよりも細い線幅を有するノ
イズＮＳについて、変化点の中点が特徴量の中点累積個
数に加算されないので、ノイズの影響が少ない特徴マト
リクスｆ_Aを作成できる。これにより、文字認識での誤
読及び不読の発生頻度が大幅に減少し、認識精度が向上
する。また、線幅Ｗが線幅閾値ＴＨＬ未満となるパタン
に関しては、距離Ｄと該線幅Ｗとが近い値になる可能性
があるが、この場合には中点累積メモリ１３のカウント
アップを行うので、本来の特徴である水平サブパタンの
特徴も特徴マトリクスｆ_Aに反映させることができる。

【００３５】第２の実施形態図９は、本発明の第２の実施形態を示す文字認識装置の
構成図である。この文字認識装置は、第１の実施形態の
文字認識装置と同様のスキャナ３１、画像メモリ３２、
切出し部３３、文字パタンメモリ３４、線幅検出部３
５、文字枠検出部３６、サブパタン抽出部３７、ＨＳＰ
メモリ３８、ＶＳＰメモリ３９、ＬＳＰメモリ４０、Ｒ
ＳＰメモリ４１を備え、これらが第１の実施形態の図１
と同様に接続されている。ＨＳＰメモリ３８、ＶＳＰメ
モリ３９、ＬＳＰメモリ４０及びＲＳＰメモリ４１の出
力側に、第１の実施形態とは異なる特徴マトリクス作成
部４２が接続されている。特徴マトリクス作成部４２に
は、文字枠検出部３６から文字枠の位置２０が入力され
る共に、線幅検出部３５から線幅Ｗも入力するようにな
っている。

【００３６】特徴マトリクス作成部４２は、ＨＳＰメモ
リ３８、ＶＳＰメモリ３９、ＬＳＰメモリ４０及びＲＳ
Ｐメモリ４１に格納された各サブパタンと線幅Ｗと、文
字枠検出部３６で検出された文字枠の位置２０とに基づ
き、第１の実施形態とは異なる特徴マトリクスを作成す
るものであり、該特徴マトリクス作成部４２には、該特
徴マトリクスを作成するために、黒ビットの連続長をそ
れぞれ格納するＩ×Ｊ個の黒ビット累積メモリ４３が接
続されている。特徴マトリクス作成部４２の出力側は、
照合部４４に接続されている。照合部４４には、辞書部
４５が接続されている。辞書部４５は、標準パタンから
作成された標準マトリクスを格納するものである。照合
部４４は、特徴マトリクス作成部４２で作成された特徴
マトリクスと、辞書部４５に格納された標準マトリクス
とを照合し、照合結果を文字認識結果として出力するも
のである。

【００３７】次に図９の文字認識装置の動作を説明す
る。スキャナ３１、画像メモリ３２、切出し部３３、文
字パタンメモリ３４、線幅検出部３５、文字枠検出部３
６、サブパタン抽出部３７、ＨＳＰメモリ３８、ＶＳＰ
メモリ３９、ＬＳＰメモリ４０、ＲＳＰメモリ４１は、
第１の実施形態と同様の動作を行う。特徴マトリクス作
成部４２は、文字枠検出部３６で検出された文字枠の位
置２２に基づき、各ＨＳＰメモリ３８、ＶＳＰメモリ３
９、ＬＳＰメモリ４０及びＲＳＰメモリ４１の格納領域
７ａに、第１の実施形態と同様の文字枠２３を設定す
る。特徴マトリクス作成部４２は、文字枠２３で囲まれ
た領域を文字枠対応領域とし、該文字枠対応領域を広さ
の等しいＩ×Ｊ個のセル領域に分割する。これらのセル
領域は、Ｉ×Ｊ個の黒ビット累積メモリ７３に対応する
ものである。文字枠対応領域は、Ｘ_L≦Ｘ≦Ｘ_R、かつＹ
_U≦Ｙ≦Ｙ_Rからなる矩形の領域であり、例えば、文字
枠対応領域が１００ビット×１００ビットの広さを有
し、Ｉ＝Ｊ＝５としたときには、各セル領域は２０ビッ
ト×２０ビットの広さを持つことになる。特徴マトリク
ス作成部４２は、水平、垂直、左斜め及び右斜めの各サ
ブパタンごとに、サブパタン走査処理により、サブパタ
ン抽出のときの第１の主走査方向とは垂直の第２の主走
査方向にサブパタンを走査し、該各サブパタンから特徴
量をそれぞれ抽出する。各サブパタンから特徴量をそれ
ぞれ抽出するサブパタン走査処理は、第２の主走査方向
及び走査線の方向が異なるだけで、各サブパタンに関す
る特徴マトリクス作成部４２の動作は同様である。この
特徴マトリクス作成部４２の各サブパタンに関する動作
を、次の図１０を参照しつつ、説明する。

【００３８】図１０は、図９中の特徴マトリクス作成部
４２が行うサブパタン走査処理のフローチャートであ
る。文字枠２３を設定したうえでのサブパタン抽出が終
了すると、ステップＳＴＰ３１において、特徴マトリク
ス作成部４２は、サブパタンの特徴抽出を開始し、Ｉ×
Ｊ個の各黒ビット累積メモリ４３の格納する黒ビットの
連続長さｈを０に初期化すると共に、前走査点情報を白
に初期化する。この黒ビットの連続長さｈとは、走査線
上で連続する黒ビットの塊の長さである。前走査点情報
とは、現走査点の１つ前の前走査点の画素が黒ビットで
あるか、白ビットであるかを表す情報であり、この前走
査点情報を白に初期化するのは、特徴抽出における走査
線と文字枠２３との交点が、走査線上の最初の走査点で
あって、文字枠２３の外側には認識対象となる文字図形
の本来の文字線部分の黒ビットが存在せず、背景の白ビ
ットのみが存在するためである。特徴マトリクス作成部
４２は、ステップＳＴＰ３２から最初の走査線Ｓ_T上の
走査を開始し、文字枠２３で切り取られる走査線Ｓ_T上
の走査点を順次走査していく。ステップＳＴＰ３３にお
いて、特徴マトリクス作成部４２は、現走査点が白また
は黒ビットであるかを判定する。この判定結果が黒ビッ
トの場合には次の（III)の処理を行い、判定結果が白ビ
ットの場合には（IV）の処理を行う。

【００３９】（III)ステップＳＴＰ３３での判定結果が
黒ビットの場合の処理ステップＳＴＰ３４において、特徴マトリクス作成部４
２は、走査線上で連続する黒ビットの長さｈを検出する
ために、該長さｈに＋１加算し、ステップＳＴＰ３５に
おいて、前走査点が白ビットであったか否かを判定す
る。この判定は、前走査点情報に基づいて行う。このス
テップＳＴＰ３５での判定結果が白ビットのときには、
前走査点が白ビットでこれに続く現走査点が黒ビットし
て検出された場合なので、ステップＳＴＰ３６で、この
現走査点を連続する黒ビットの始点として記憶し、ステ
ップＳＴＰ３７で前走査点情報を黒に書き換える。ステ
ップＳＴＰ３５での判定結果が白ビットの場合には、現
走査点が走査線上で連続する黒ビットの始点ではないの
で、ステップＳＴＰ３６の記憶は行わず、ステップＳＴ
Ｐ３７の書き換えを行う。

【００４０】ステップＳＴＰ３７の書き換えを行った後
のステップＳＴＰ３８において、特徴マトリクス作成部
４２は、現在の走査線上の全ての走査点を走査し終えた
か否かを判定する。この判定で全走査点を走査し終えて
いないと判定した場合には、ステップＳＴＰ３９で現在
の走査線上の残りの走査点を走査するように、現走査点
の次の走査点を現走査点とし、再びステップＳＴＰ３３
に処理を進める。ステップＳＴＰ３８の判定で全走査点
を走査し終えたと判定した場合には、ステップＳＴＰ４
０により、文字枠対応領域の全面を走査し終えたか否か
を判定する。ステップＳＴＰ４０での判定で、全面を走
査し終えていない判定した場合には、特徴マトリクス作
成部４２は、文字枠対応領域の残りの領域を走査するた
めに、ステップＳＴＰ４１で前走査点情報を白に初期化
し、ステップＳＴＰ４２で次の走査線上の走査点の走査
を開始し、処理をステップＳＴＰ３３の判定に移す。ス
テップＳＴＰ４０での判定で、全面を走査し終えたと判
定した場合には、走査を終了し、特徴マトリクス作成部
４２は、その時点でＩ×Ｊ個の各黒ビット累積メモリ４
３に格納されている黒ビットの累積個数をマトリクス要
素とし、Ｉ×Ｊ次元のマトリクスを作成し、後述する特
徴マトリクス作成処理により、正規化した特徴マトリク
スを作成する。

【００４１】（IV）ステップＳＴＰ３３での判定結果が
白ビットの場合の処理ステップＳＴＰ４３において、特徴マトリクス作成部４
２は前走査点情報に基づき、前走査点が黒ビットであっ
たか否かを判定する。このステップＳＴＰ４３の判定結
果が黒ビットでなく白ビットのときには、特徴マトリク
ス作成部４２は、ステップＳＴＰ３３の判定が白ビット
になっているのでステップＳＴＰ４４で前走査点情報を
白に書き換え、処理をステップＳＴＰ３８に移す。ステ
ップＳＴＰ４３の判定結果が黒ビットのときには、前走
査点が黒ビットで現走査点が白ビットになっていること
を検出したことになり、特徴マトリクス作成部４２は、
ステップＳＴＰ４５において現走査点を走査線上で連続
する黒ビットの終点として記憶し、ステップＳＴＰ４６
において、線幅Ｗが線幅閾値ＴＨＬ以上となるか否かを
判定する。線幅閾値ＴＨＬとしては任意好適な定数を設
定でき、例えばＴＨＬ＝２とする。ステップＳＴＰ４６
の判定で、線幅Ｗが線幅閾値ＴＨＬ未満であると判定し
た場合には、特徴マトリクス作成部１２は、ステップＳ
ＴＰ４７を行わずに、ステップＳＴＰ４８において、長
さｈだけ走査線上で連続して検出した黒ビットの塊（以
下、黒ランという）を構成する黒ビットが存在するセル
領域を抽出し、該セル領域に対応する黒ビット累積メモ
リ４３に、黒ランの黒ビット数をその存在個数だけ加算
する。その際、長さｈの黒ランを構成する黒ビットの全
部が、１つのセル領域内に存在すれば、黒ランを構成す
る黒ビットの総個数を対応する黒ビット累積メモリ４３
に格納された黒ビット累積個数に加算する。また、長さ
ｈの黒ランを構成する黒ビットが複数のセル領域に跨が
って存在する場合には、そのセル領域に存在する黒ビッ
トの個数だけ、各黒ビット累積個数に加算する。例え
ば、黒ランを構成する黒ビットのうちのＹ個がセル領域
ｙにあり、残りのＺ個がセル領域ｚにある場合には、セ
ル領域ｙの黒ビット累積個数にＹを加算し、セル領域ｚ
の黒ビット累積個数にＺを加算する。

【００４２】ステップＳＴＰ４６の判定によって線幅Ｗ
が線幅閾値ＴＨＬ以上であると判定した場合には、ステ
ップＳＴＰ４７の処理により、特性マトリクス作成部４
２は、長さｈが長さ閾値Ｔ_h以上となるか否かを判定す
る。但し、長さ閾値は、Ｔ_h＝ｋ_h×Ｗ（１≧ｋ_h＞
０）とする。定数ｋ_hは、例えば０．５に設定される。
長さｈは、黒ビットで表される文字線部分の線幅に相当
するので、ｋ_hの値を任意好適に設定することにより、
ｈ＜Ｔ_hなる黒ランを、文字パタン２０の線幅Ｗよりも
狭い線幅を有するノイズＮＳの黒ランと判定することが
できる。線幅Ｗよりも狭い線幅を有するノイズＮＳの線
幅は、予備実験等でサブパタンの抽出を行って予め調査
することが可能なので、ｋ_h・Ｗの値が調査したノイズ
ＮＳの線幅よりも大きくなるように、定数ｋ_hの値を設
定すればよい。さらに、１≧ｋ_hとすることにより、ｈ
≧Ｔ_hなる長さｈだけ走査線上で連続して検出した黒ラ
ンを、文字パタン２０の変化点である可能性が高い変化
点と判定できる。このステップＳＴＰ４６の判定で長さ
ｈが長さ閾値Ｔ_h以上であると判定した場合には、前記
ステップＳＴＰ４８の処理を行って黒ビット累積メモリ
に格納されている黒ビット累積個数をカウントアップす
る。これに対し、長さｈがＴ_hと未満であると判定した
場合には、ステップＳＴＰ４８の処理を行わず、前記ス
テップＳＴＰ４４に処理を移して前走査点情報の書き換
えを行う。

【００４３】ステップＳＴＰ４８の処理を行った後に
は、特徴マトリクス作成部４２は、ステップＳＴＰ３３
で現走査点を白ビットと判定しているので、ステップＳ
ＴＰ４４に処理を移し、前走査点情報を白に書き換えた
上で、前記ステップＳＴＰ３８に処理を移す。ステップ
ＳＴＰ３８で走査線上の全走査点の走査を終えたと判定
し、ステップＳＴＰ４０で全面を走査し終えたと判定し
た場合には走査を終了し、特徴マトリクス作成部４２
は、当該走査終了時点でＩ×Ｊ個の各黒ビット累積メモ
リ４３にカウントアップされて格納された黒ビット累積
個数をマトリクス要素とし、Ｉ×Ｊ次元のマトリクスを
作成し、当該走査を終了したサブパタンに関する特徴抽
出を終了する。走査終了時点で、各黒ビット累積メモリ
４３に格納されている黒ビット累積個数は、それに対応
するセル領域に存在する文字線部分の線長であり、第２
の主走査方向に垂直な方向、つまり、第１の主走査方向
の線長に相当する。また、第ｉ行ｊ列のセル領域に対応
する黒ビット累積メモリ４３に格納されている黒ビット
累積個数Ｂ_ijが、この特徴マトリクスの第ｉ行ｊ列の要
素Ｂ_ijになる。

【００４４】特徴マトリクス作成部４２は、サブパタン
の走査による特徴抽出を終了すると、特徴マトリクス作
成処理により、Ｉ×Ｊ次元のマトリクスの各要素を正規
化し、Ｉ×Ｊ次元の正規化した特徴マトリクスを作成す
る。そして、特徴マトリクス作成部４２は、水平、垂
直、左斜め及び右斜めごとに正規化した特徴マトリクス
を得ると、これらの正規化したマトリクスからなるＩ×
Ｊ×４次元の特徴マトリクスｆ_Cを作成する。水平、垂
直、左斜め及び右斜めサブパタンの各要素Ｂｉｊをそれ
ぞれＢ_ij(H)Ｂ_ij(V)、Ｂ_ij(L)及びＢ_ij(R)とし、水
平、垂直、左斜め及び右斜めサブパタンの正規化した各
要素をそれぞれＳ_ij(H)、Ｓ_ij(V)、Ｓ_ij(L)、Ｓ
_ij(R)とすると、該各Ｓ_ij(H)，Ｓ_ij(V)，Ｓ_ij(L)，
Ｓ_ij(R)は、それぞれ次の（１４）〜（１７）式で表せ
る。Ｓ_ij(H)＝Ｂ_ij(H)／Ｗ・・・（１４）Ｓ_ij(V)＝Ｂ_ij(V)／Ｗ・・・（１５）Ｓ_ij(L)＝Ｂ_ij(L)／Ｗ・・・（１６）Ｓ_ij(R)＝Ｂ_ij(R)／Ｗ・・・（１７）

【００４５】特徴マトリクスｆ_Cは、要素Ｓ_ij(H)、Ｓ
_ij(V)、Ｓ_ij(L)及びＳ_ij(R)からなるＩ×Ｊ×４次元
のマトリクスである。辞書部４５には、複数の標準パタ
ンの文字名及び標準マトリクスｆ_Dが対応して格納され
ている。この標準マトリクスｆ_Dは、特徴マトリクスｆ
_Cと同じ形式で表現されたＩ×Ｊ×４次元のマトリクス
である。認識部４４は、特徴マトリクス作成部４２から
特徴マトリクスｆ_Cを入力し、該特徴マトリクスｆ_Cと
辞書部４５から入力した標準マトリクスｆ_Dとの間の距
離ＤＩＳを、前記（１３）式で求め、最小の距離ＤＩＳ
となる標準マトリクスｆ_Dに対して付与されている文字
名の例えば文字コードを抽出し、これを文字パタン２０
に対する認識結果として出力する。

【００４６】以上のように、この第２の実施形態では、
文字図形を光電変換する文字パタン２０を生成するスキ
ャナ３１と、該文字パタン２０を格納する文字パタンメ
モリ３４と、文字の各方向成分で構成されたサブパタン
をそれぞれ格納するＨＳＰメモリ３８、ＶＳＰメモリ３
９、ＬＳＰメモリ４０及びＲＳＰメモリ４１と、Ｉ×Ｊ
個の黒ビット累積メモリ４３とを設け、文字パタン２０
に基づき文字の線幅Ｗを求める線幅検出処理と、文字パ
タン２０を第１の主走査方向に走査して各方向のサブパ
タンを抽出してＨＳＰメモリ３８、ＶＳＰメモリ３９、
ＬＳＰメモリ４０及びＲＳＰメモリ４１に格納するサブ
パタン抽出処理と、該各サブパタンを第１の主走査方向
に垂直な第２の主走査方向に走査し、走査線上で連続す
る黒ビットを検出し、線幅Ｗが線幅閾値ＴＨＬ未満のと
きと該線幅Ｗが該線幅閾値ＴＨＬ以上でかつ黒ビットの
連続する長さｈが長さ閾値Ｔ_h以上のときとにのみ、黒
ビットが連続する位置のセル領域を抽出して該セル領域
に対応する黒ビット累積メモリ４３をカウントアップさ
せるサブパタン走査処理とを行う。そして、サブパタン
走査処理が終了した段階の黒ビット累積メモリ４３のカ
ウントアップ結果を文字パタンの特徴量としてＩ×Ｊ個
抽出し、該Ｉ×Ｊ個の特徴量を用いて特徴マトリクスを
作成する。そのため、スキャナ１１の特性変動、量子化
誤差、ノイズ等の影響により、例えば文字パタン２０に
図６のようなノイズＮＳが生じ、垂直サブパタンに図７
のようなノイズＮＳが含まれる場合でも、長さｈが長さ
閾値Ｔ _h未満となるときには、黒ビットをノイズＮＳと
判定し、黒ビット累積メモリ４３のカウントアップを行
わない。よって、線幅Ｗよりも細い線幅を有するノイズ
ＮＳについては、特徴量となる黒ビット累積個数に加算
されないので、ノイズの影響が少ない特徴マトリクスｆ
_Cを作成できる。これにより、文字認識での誤読及び不
読の発生頻度が大幅に減少し、認識精度が向上する。ま
た、線幅Ｗが線幅閾値ＴＨＬ未満となるパタンに関して
は、長さｈと該線幅Ｗとが近い値になる可能性がある
が、この場合には黒ビット累積メモリ４３のカウントア
ップを行うので、本来の特徴である水平サブパタンの特
徴も特徴マトリクスｆ_Cに反映させることができる。

【００４７】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）中点のカウントを行う中点累積メモリ１３は、
適切なサイズのカウンタ等に置換することも可能であ
る。（２）黒ランを構成する黒ビットの数をカウントする
黒ビット累積メモリ４３は、適切なサイズのカウンタ等
に置換することも可能である。（３）第１及び第２の実施形態では、水平、垂直、右
斜め４５°及び左斜め４５°を第１の主走査方向として
各水平、垂直、右斜め４５°及び左斜め４５°のサブパ
タンを抽出したが、第１の主走査方向及びサブパタンの
方向はこれらの特定の４種類に限定されるものではな
く、第１の主走査方向をそれぞれ方向の異なるＫ種類の
任意な方向とし、該各第１の主走査方向の種類ごとにＫ
種類のサブパタンを抽出してもよい。

【００４８】（４）第１の実施形態では、距離閾値Ｔ
をＴ＝ｋ・Ｗ（ｋは１≧ｋ＞０の一定の値）としたが、
スキャナ１の汚れや電気的特性によるノイズ等により、
ノイズＮＳの幅が文字線比べて小さくほぼ一定になる場
合には、距離閾値Ｔを１≦Ｔ≦Ｗの範囲の一定の値とす
ることができる。これによると、線幅Ｗに関係のない、
一定の値で特徴の要・不要が判定できるため、演算処理
が簡単となり、構成を簡素化できる。（５）第２の実施形態では、長さ閾値Ｔ_hをＴ_h＝ｋ
_h・Ｗ（ｋ_hは１≧ｋ _h＞０の一定の値）としたが、ス
キャナ１１の汚れや電気的特性によるノイズ等により、
ノイズＮＳの幅が文字線比べて小さくほぼ一定になる場
合には、距離閾値Ｔ_hを１≦Ｔ_h≦Ｗの範囲の一定の値
とすることができる。これによると、線幅Ｗに関係のな
い、一定の値で特徴の要・不要が判定できるため、演算
処理が簡単となり、構成を簡素化できる。（６）第１及び第２の実施形態では、文字枠検出部
６，３６で文字に外接する矩形の位置２２を求め、各サ
ブパタンごとに文字枠２３を設定し、入力文字図形にお
ける文字の大きさが変化しても、正規化により、特徴マ
トリクスが変化しないようにしているが、文字図形にお
ける文字の大きさが事前に決まっている場合、辞書部１
５，４５の持つ標準マトリクスｆ_B，ｆ_C等に工夫が講
じられている場合、入力する文字図形の種類が数種類に
限定されている場合等では、文字枠２３の設定を省略す
ることも可能である。

【００４９】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、第１から第
３の発明によれば、文字図形の文字及び背景を黒ビット
及び白ビットで表す文字パタンを生成する変換手段と、
文字パタンを格納する文字パタンメモリと、文字の方向
成分で構成されたサブパタンを格納するサブパタンメモ
リと、サブパタンをＩ×Ｊ個に分割する各セル領域に対
応し、カウント動作をそれぞれ行うＩ×Ｊ個の中点累積
手段とを設けておき、文字パタンに基づき文字の線幅Ｗ
を求める線幅検出処理と、文字パタンメモリに格納され
た文字パタンを第１の主走査方向に走査してサブパタン
を抽出するサブパタン抽出処理と、サブパタンを第１の
主走査方向に垂直な第２の主走査方向に走査し、各走査
線上の白黒変化点と黒白変化点とからなる変化点対を検
出し、その距離を算出し、線幅Ｗが線幅閾値未満のとき
と線幅Ｗが線幅閾値以上でかつ該距離が距離閾値Ｔ以上
のときとにのみ、該変化点対の中点の存在するセル領域
を抽出して該セル領域に対応する中点累積手段をカウン
トアップさせるサブパタン走査処理と、処理が終了した
段階のＩ×Ｊ個の中点累積手段のカウントアップ結果を
文字パタンの特徴量としてＩ×Ｊ個抽出し、該Ｉ×Ｊ個
の特徴量を用いて特徴マトリクスを作成する特徴マトリ
クス作成処理とを行うようにしている。よって、線幅Ｗ
が線幅閾値未満のときには、中点累積手段をカウントア
ップするので、例えば方向によって文字の線幅が異なっ
た場合でも、細い幅の文字線を特徴に取り込めることに
なる。また、線幅Ｗが線幅閾値以上でかつ変化点対間の
距離が距離閾値Ｔ以上のときに中点累積手段をカウント
アップし、線幅Ｗが線幅閾値以上であっても該変化点対
間の距離が距離閾値Ｔ未満のときにはカウントアップを
行わないので、線幅よりも狭いノイズがサブパタンに存
在した場合に、このノイズがカウントアップ結果に取り
込まれることが回避される。そのため、文字認識で誤読
や不読の発生が抑制され、認識精度が向上する。

【００５０】第４から第６の発明によれば、文字パタン
を生成する変換手段と、文字パタンを格納する文字パタ
ンメモリと、サブパタンを格納するサブパタンメモリ
と、サブパタンをＩ×Ｊ個（Ｉ及びＪは、正の整数）に
分割する各セル領域に対応し、カウント動作をそれぞれ
行うＩ×Ｊ個の黒ビット累積手段とを設けておき、文字
図形における前記文字の線幅Ｗを求める線幅検出処理
と、文字パタンを第１の主走査方向に走査し、サブパタ
ンを抽出するサブパタン抽出処理と、サブパタンメモリ
に格納されたサブパタンを第１の主走査方向に垂直な第
２の主走査方向に走査し、各走査線上で連続する黒ビッ
トを検出し、黒ビットが連続した長さを算出し、線幅Ｗ
が線幅閾値ＴＨＬ未満のときと該線幅Ｗが線幅閾値ＴＨ
Ｌ以上でかつ黒ビットが連続した長さが長さ閾値Ｔ_h以
上のときとにのみ、該走査線上で連続する黒ビットが存
在するセル領域を抽出して該セル領域に対応する黒ビッ
ト累積手段をカウントアップさせるサブパタン走査処理
と、サブパタン走査処理が終了した段階のＩ×Ｊ個の黒
ビット累積手段のカウントアップ結果を文字パタンの特
徴量としてＩ×Ｊ個抽出し、該Ｉ×Ｊ個の特徴量を用い
て特徴マトリクスを作成する特徴マトリクス作成処理と
を行うようにしている。よって、線幅Ｗが線幅閾値未満
のときには、黒ビット累積手段をカウントアップするの
で、例えば方向によって文字の幅が異なった場合でも、
細い幅の文字線が特徴に取り込まれることになる。ま
た、線幅Ｗが線幅閾値以上でかつ黒ビットがサブパタン
走査処理における走査線上で連続する長さが長さ閾値Ｔ
_h以上のときに黒ビット累積手段をカウントアップし、
線幅Ｗが線幅閾値以上であっても該黒ビットの連続する
長さが距離閾値Ｔ_h未満のときにはカウントアップを行
わないので、線幅よりも狭いノイズがサブパタンに存在
した場合に、このノイズがカウントアップ結果に取り込
まれることが回避される。そのため、文字認識で誤読や
不読の発生が抑制され、認識精度が向上する。第７の発
明によれば、第１〜第６の発明の特徴抽出方法におい
て、サブパタンに文字枠対応領域を設定し、Ｉ×Ｊ個の
セル領域は、該文字枠対応領域を分割して構成するの
で、文字図形における文字の大きさに応じてセル領域の
大きさ決まるようになり、文字図形における文字の大き
さが変化しても、セル領域から得られる特徴が変化しな
いので、最終的に得られる特徴マトリクスを安定化でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態を示す文字認識装置の
構成図である。

【図２】図１中の文字パタンメモリ４に格納された文字
パタンの一例を示す図である。

【図３】図１中のＶＳＰメモリ１０に格納された垂直サ
ブパタンを示す図である。

【図４】図１中のＨＳＰメモリ８に格納された水平サブ
パタンを示す図である。

【図５】図１中の特徴マトリクス作成部１２が行うサブ
パタン走査処理のフローチャートである。

【図６】線幅Ｗよりも線幅の狭いノイズＮＳを有する文
字パタンを示す図である。

【図７】図６の垂直サブパタンを示す図である。

【図８】図６の水平サブパタンを示す図である。

【図９】本発明の第２の実施形態を示す文字認識装置の
構成図である。

【図１０】図９中の特徴マトリクス作成部４２が行うサ
ブパタン走査処理のフローチャートである。

【符号の説明】

１，１１スキャナ４，３４文字パタンメモリ５，３５線幅検出部６，３６文字枠検出部７，３７サブパタン抽出部８，３８ＨＳＰメモリ９，３９ＶＳＰメモリ１０，４０ＬＳＰメモリ１１，４１ＲＳＰメモリ１２，４２特徴マトリクス作成部１３中点累積メモリ２０文字パタン２２文字枠の位置１４，４４照合部２０文字パタン４３黒ビット累積メモリＷ線幅ｆ_A，ｆ_C 特徴マトリクス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】認識対象の文字図形の特徴を抽出して特
徴マトリクスを生成する特徴抽出方法において、前記文字図形を光電変換し、該文字図形の文字及び背景
を黒ビット及び白ビットで表す文字パタンを生成する変
換手段と、前記文字パタンを格納する文字パタンメモリ
と、前記文字の方向成分で構成されたサブパタンを格納
するサブパタンメモリと、前記サブパタンをＩ×Ｊ個
（Ｉ及びＪは、正の整数）に分割する各セル領域に対応
し、カウント動作をそれぞれ行うＩ×Ｊ個の中点累積手
段とを設けておき、前記文字パタンメモリに格納された前記文字パタンに基
づき前記文字図形における前記文字の線幅Ｗを求める線
幅検出処理と、前記文字パタンメモリに格納された前記文字パタンを第
１の主走査方向に走査し、該走査で得られた黒ビットの
うちの各走査線上で下記（１）式を満足する長さＬだけ
連続したものをサブパタンの黒ビットとし、該（１）式
を満足しない残りの黒ビット及び白ビットをサブパタン
の白ビットとした前記サブパタンを抽出して前記サブパ
タンメモリに格納するサブパタン抽出処理と、前記サブパタンメモリに格納された前記サブパタンを前
記第１の主走査方向に垂直な第２の主走査方向に走査
し、各走査線上で白ビットから黒ビットに変化する白黒
変化点と黒ビットから白ビットに変化する黒白変化点と
からなる変化点対を検出し、該検出した変化点対の該白
黒変化点及び黒白変化点間の距離を算出し、前記線幅Ｗ
が線幅閾値未満のときと該線幅Ｗが線幅閾値以上でかつ
該距離が距離閾値Ｔ以上のときとにのみ、該変化点対の
該白黒変化点及び黒白変化点の中点の存在する前記セル
領域を抽出して該セル領域に対応する前記中点累積手段
をカウントアップさせるサブパタン走査処理と、前記サブパタン走査処理が終了した段階の前記Ｉ×Ｊ個
の中点累積手段のカウントアップ結果を前記文字パタン
の特徴量としてＩ×Ｊ個抽出し、該Ｉ×Ｊ個の特徴量を
用いて前記特徴マトリクスを作成する特徴マトリクス作
成処理とを、行うことを特徴とする特徴抽出方法。Ｌ≧Ｎ・Ｗ・・・（１）但し、Ｎ；定数
【請求項２】前記距離閾値Ｔは、Ｔ＝ｋ・Ｗ（ｋは、
１≧ｋ＞０を満たす定数）としたことを特徴とする請求
項１記載の特徴抽出方法。
【請求項３】前記距離閾値Ｔは、１≦Ｔ≦Ｗとしたこ
とを特徴とする請求項１記載の特徴抽出方法。
【請求項４】認識対象の文字図形の特徴を抽出して特
徴マトリクスを生成する特徴抽出方法において、前記文字図形を光電変換し、該文字図形の文字及び背景
を黒ビット及び白ビットで表す文字パタンを生成する変
換手段と、前記文字パタンを格納する文字パタンメモリ
と、前記文字の方向成分で構成されたサブパタンを格納
するサブパタンメモリと、前記サブパタンをＩ×Ｊ個
（Ｉ及びＪは、正の整数）に分割する各セル領域に対応
し、カウント動作をそれぞれ行うＩ×Ｊ個の黒ビット累
積手段とを設けておき、前記文字パタンメモリに格納された前記文字パタンに基
づき前記文字図形における前記文字の線幅Ｗを求める線
幅検出処理と、前記文字パタンメモリに格納された前記文字パタンを第
１の主走査方向に走査し、該走査で得られた黒ビットの
うちの各走査線上で下記（２）式を満足する長さＬだけ
連続したものをサブパタンの黒ビットとし、該（２）式
を満足しない残りの黒ビット及び白ビットをサブパタン
の白ビットとした前記サブパタンを抽出して前記サブパ
タンメモリに格納するサブパタン抽出処理と、前記サブパタンメモリに格納された前記サブパタンを前
記第１の主走査方向に垂直な第２の主走査方向に走査
し、各走査線上で連続する黒ビットを検出し、該黒ビッ
トが連続した長さを算出し、前記線幅Ｗが線幅閾値ＴＨ
Ｌ未満のときと該線幅Ｗが線幅閾値ＴＨＬ以上でかつ該
黒ビットが連続した長さが長さ閾値Ｔ_h以上のときとに
のみ、該走査線上で連続する黒ビットが存在する前記セ
ル領域を抽出して該セル領域に対応する黒ビット累積手
段をカウントアップさせるサブパタン走査処理と、前記サブパタン走査処理が終了した段階の前記Ｉ×Ｊ個
の黒ビット累積手段のカウントアップ結果を前記文字パ
タンの特徴量としてＩ×Ｊ個抽出し、該Ｉ×Ｊ個の特徴
量を用いて前記特徴マトリクスを作成する特徴マトリク
ス作成処理とを、行うことを特徴とする特徴抽出方法。Ｌ≧Ｎ・Ｗ・・・（２）但し、Ｎ；定数
【請求項５】前記長さ閾値Ｔ_hは、Ｔ_h＝ｋ_h・Ｗ
（ｋ_hは、１≧ｋ_h＞０を満たす定数）としたことを特
徴とする請求項４記載の特徴抽出方法。
【請求項６】前記長さ閾値Ｔ_hは、１≦Ｔ_h≦Ｗとし
たことを特徴とする請求項４記載の特徴抽出方法。
【請求項７】前記文字パタンメモリに格納された前記
文字パタンに基づき前記文字に外接する矩形の位置を求
め、前記サブパタンの前記矩形の位置に対応する文字枠
対応領域を設定し、前記Ｉ×Ｊ個のセル領域は、該文字
枠対応領域を分割して構成したことを特徴とする請求項
１、２、３、４、５または６記載の特徴抽出方法。