JP2019091202A - セグメント表示読取装置および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】表示データが一定の方向・割合で増減しない場合でも、適切な認識確度を得る。【解決手段】記憶部１３が、セグメント表示器で前後して切替表示される前文字ｍおよび後文字ｎとこれら切替表示の際に発生しうる切替時文字ｅとの組み合わせからなる誤認識パターンＰを誤認識パターンデータ１３Ａとして記憶し、確度情報生成部１４Ｂが、時系列データ１３Ｂから対象認識結果Ｄ（ｉ）と直前認識結果Ｄ（ｉ−１）および直後認識結果Ｄ（ｉ＋１）とを取得し、これらから桁位置ｊごとに、同一桁に位置する文字を対象文字ｘ（ｉ，ｊ）、直前文字ｘ（ｉ−１，ｊ）、および直後文字ｘ（ｉ＋１，ｊ）として抽出し、これらと一致するｅ，ｍ，ｎを有する一致誤認識パターンＰが誤認識パターンデータ１３Ａに登録されている場合、当該Ｐから推定される候補文字Ｒ（ｉ，ｊ）に基づいて、ｘ（ｉ，ｊ）の確度情報Ｑ（ｉ，ｊ）を生成する。【選択図】 図１

Description

本発明は、セグメント表示器を撮影した画像から表示出力されているデジタルデータの読み取りを行うためのセグメント表示読取技術に関する。

従来、ガス、電気、水道などの使用量を検針する技術として、これらガス、電気、水道の積算量を計測する積算量メータにセグメント表示読取装置を搭載して、積算量メータのセグメント表示器が表示出力した積算量を自動的に読み取る技術が提案されている（例えば、特許文献１など参照）。
このセグメント表示読取装置は、セグメント表示器でＬＥＤやＬＣＤで表示出力された数字をカメラで撮影し、得られた画像を文字認識処理することにより、表示出力された数字をデジタルデータとして読み取るものである。

特開２０００−２００３２２号公報

一般に、セグメント表示器は、表示データの変化に応じて点灯するセグメントを切り替える。このため、画像の撮影タイミングによって、切り替えにより点灯から消灯へ移行するセグメントが、切替後に点灯するセグメントと重なって撮影される場合がある。例えば、ある桁が「５」から「６」に切り替えられる場合、これら「５」と「６」のセグメントが重複し「８」のように撮影されてしまう。このような重複画像を文字認識した場合、認識誤りが発生する。

前述した従来技術では、予め積算量の増える速さから、積算量の予測値を算出しておき、文字認識で得られた読取結果を予測値と比較することにより、読取結果の認識確度を判定している。
これにより、読取結果と予測値との乖離が小さい場合には、読取結果の認識確度が高く、乖離が大きい場合には、読取結果の認識確度が低いと判定される。

しかしながら、従来技術の予測値は、表示データが一定の方向に一定の割合で増減することを前提として、予測量×時間により予測値を算出しているため、積算量のようなデジタルデータであれば、適切な認識確度を得ることができるものの、表示データが不規則に変化する場合には、適切な認識確度を得ることができないという問題点があった。
例えば、セグメント表示器を持つ温度計では、測定した温度をセグメント表示器で表示するため、表示データは不規則に増減することも考えられる。また、温度に限らず、圧力や流量も不規則に増減し、一定の方向に一定の割合で増減しない場合がある。したがって、従来技術によれば、このようなケースでは適切な認識確度を得ることができない。

本発明はこのような課題を解決するためのものであり、表示データが一定の方向に一定の割合で増減しない場合でも、適切な認識確度を得ることができるセグメント表示読取技術を提供することを目的としている。

このような目的を達成するために、本発明にかかるセグメント表示読取装置は、複数のセグメントを点消灯制御することにより複数種類の文字を切替表示するセグメント表示器の表示出力を撮像するカメラと、前記カメラの撮像出力を文字認識処理するように構成された文字認識部と、前記文字認識部で得られた認識結果を時系列データとして記憶するように構成された記憶部と、前記時系列データから選択した対象認識結果について、当該対象認識結果の確からしさを示す確度情報を生成するように構成された確度情報生成部とを備え、前記記憶部は、前記セグメント表示器で前後して切替表示される任意の２種類の前文字および後文字と、これら前文字および後文字が前後して切替表示された際に発生しうる切替時文字との組み合わせからなる誤認識パターンが、予め複数登録されている誤認識パターンデータを記憶し、前記確度情報生成部は、前記時系列データから前記対象認識結果と当該対象認識結果に対して時系列順で直前および直後に位置する直前認識結果および直後認識結果とを取得し、これら対象認識結果、直前認識結果、および直後認識結果から、それぞれの桁位置ごとに、同一桁に位置する文字を対象文字、直前文字、および直後文字として抽出し、これら対象文字、直前文字、および直後文字の組み合わせと一致する、切替時文字、前文字および後文字の組み合わせを有する一致誤認識パターンが前記誤認識パターンデータに登録されている場合、当該一致誤認識パターンから推定される候補文字に基づいて、前記対象文字の認識確度を示す確度情報を生成するようにしたものである。

また、本発明にかかる上記セグメント表示読取装置の一構成例は、前記確度情報生成部が、前記一致誤認識パターンが前記誤認識パターンデータに登録されている場合、当該一致誤認識パターンの後文字を前記候補文字として選択するようにしたものである。

また、本発明にかかる上記セグメント表示読取装置の一構成例は、前記確度情報生成部が、前記一致誤認識パターンが前記誤認識パターンデータに登録されていない場合、前記誤認識パターンデータのうち切替時文字および前文字が前記対象文字および直前文字と一致するすべての誤認識パターンから、当該誤認識パターンの後文字を前記候補文字として選択するようにしたものである。

また、本発明にかかる上記セグメント表示読取装置の一構成例は、前記確度情報生成部が、前記一致誤認識パターンが前記誤認識パターンデータに登録されていない場合、前記誤認識パターンデータのうち切替時文字が前記対象文字と一致するすべての誤認識パターンから、当該誤認識パターンの後文字を前記候補文字として選択するようにしたものである。

また、本発明にかかる上記セグメント表示読取装置の一構成例は、前記確度情報生成部が、前記対象文字が数字である場合、当該対象文字を前記候補文字に追加するようにしたものである。

また、本発明にかかるセグメント表示読取方法は、セグメント表示器の表示出力を読み取るセグメント表示読取装置で用いられるセグメント表示読取方法であって、カメラが、複数のセグメントを点消灯制御することにより複数種類の文字を切替表示する前記セグメント表示器の表示出力を撮像する撮像ステップと、文字認識部が、前記カメラの撮像出力を文字認識処理するように構成された文字認識ステップと、記憶部が、前記文字認識ステップで得られた認識結果を順次取り込んで時系列データとして記憶する記憶ステップと、確度情報生成部が、前記時系列データから選択した対象認識結果について、当該対象認識結果の確からしさを示す確度情報を生成するように構成された確度情報生成ステップとを備え、前記記憶ステップは、前記セグメント表示器で前後して切替表示される任意の２種類の前文字および後文字と、これら前文字および後文字が前後して切替表示された際に発生しうる切替時文字との組み合わせからなる誤認識パターンが、予め複数登録されている誤認識パターンデータを記憶するステップを含み、前記確度情報生成ステップは、前記時系列データから前記対象認識結果と当該対象認識結果に対して時系列順で直前および直後に位置する直前認識結果および直後認識結果とを取得し、これら対象認識結果、直前認識結果、および直後認識結果から、それぞれの桁位置ごとに、同一桁に位置する文字を対象文字、直前文字、および直後文字として抽出し、これら対象文字、直前文字、および直後文字の組み合わせと一致する、切替時文字、前文字および後文字の組み合わせを有する一致誤認識パターンが前記誤認識パターンデータに登録されている場合、当該一致誤認識パターンから推定される候補文字に基づいて、前記対象文字の認識確度を示す確度情報を生成するステップを含んでいる。

本発明によれば、表示データが一定の方向に一定の割合で増減しない場合でも、適切な認識確度を得ることが可能となる。したがって、ガス、電気、水道の積算量を計測する積算量メータ以外の機器、例えば、温度計、圧力計、流量計などの各種機器についても、そのセグメント表示器で表示出力された表示データを読み取るとともに、適切な認識確度を付与することが可能となる。

セグメント表示読取装置の構成を示すブロック図である。 ７セグメント表示器の表示例である。 ７セグメント表示器における誤認識発生例である。 誤認識パターンデータの構成例である。 文字認識処理を示すフローチャートである。 確度情報生成処理を示すフローチャートである。 確度情報生成動作例を示す説明図である。 外れ値判定の説明図である。 階差二乗平均平方根を用いた外れ値判定例である。

次に、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。
［セグメント表示読取装置］
まず、図１を参照して、本実施の形態にかかるセグメント表示読取装置１０について説明する。図１は、セグメント表示読取装置の構成を示すブロック図である。

このセグメント表示読取装置１０は、全体としてパーソナルコンピュータや産業用コントローラなどの情報処理装置からなり、ガス、電気、水道の積算量を計測する積算量メータのほか、温度計、圧力計、流量計などの各種などの計測機器に搭載されているセグメント表示器２０の表示出力を読み取って、デジタルデータを出力する装置である。

［発明の原理］
セグメント表示器２０は、ＬＥＤやＬＣＤなどの表示素子からなる複数のセグメントを点消灯制御することにより、複数種類の文字を切替表示する表示器である。図２は、７セグメント表示器の表示例である。ここでは、７つのセグメントを用いて数字を切替表示する例が示されている。
このようなセグメント表示器２０をカメラで撮像した場合、画像の撮影タイミングによって、切り替えにより点灯から消灯へ移行するセグメントが、切替後に点灯するセグメントと重なって撮影される場合がある。このような画像を文字認識処理すると、結果として誤認識が発生する場合がある。

図３は、７セグメント表示器における誤認識発生例である。ここでは前文字ｍから後文字ｎに切替表示した際に発生する切替時文字ｅの例が示されている。例えば、数字「４」から数字「７」に切替表示した際には、その切替途中の画像からアルファベット文字「ｑ」として認識される場合がある。また、数字「２」から数字「３」に切替表示した際には、その切替途中の画像からアルファベット文字「ａ」という誤認識が発生する場合がある。また、数字「０」から数字「２」に切替表示した際には、その切替途中の画像から数字「８」という誤認識が発生する場合がある。また、数字「４」から数字「５」に切替表示した際には、その切替途中の画像から数字「９」という誤認識が発生する場合がある。

このような誤認識をすべて検証すると、前後して切替表示された前文字および後文字と誤認識された切替時文字との間には、次のような関係性が存在していることが分かった。
・発生しうる切替時文字は数種類（７セグメント表示器の場合には「ｑ」，「ａ」，「８」，「９」の４種類）に限定される。
・切替時文字と直前文字および直後文字との組み合わせは、これら切替時文字ごとにある程度限定される。
・各組み合わせにおいて、切替時文字に対応する実表示文字は、それぞれの組み合わせを構成する直後文字である可能性が高い。
・切替時文字が数字の場合、切替時文字自体も実表示文字である可能性がある。
・切替時文字に関する組み合わせとして、前文字および後文字を含む組み合わせが存在しない場合、切替時文字に関するすべての組み合わせを構成する直後文字が、実表示文字である可能性がある。

なお、本発明では、前後して切替表示された２つの文字のうち、切替前に表示された文字を前文字といい、切替後に表示された文字を後文字といい、その切替途中で誤認識された文字を切替時文字という。また、実際に表示された文字を実表示文字という。

本発明は、前後して切替表示された前文字および後文字と誤認識された切替時文字との間に、前述したような関係性が存在していることに着目し、これら切替時文字と前文字および後文字との組み合わせを誤認識パターンとして予め登録しておき、これら誤認識パターンのうち、実際に認識された対象文字とその前後で切替表示された直前文字および直後文字の組み合わせと一致する誤認識パターンに基づいて、実表示文字に相当する候補文字を推定し、推定した候補文字に基づいて対象文字の認識確度を示す確度情報を生成するようにしたものである。

また、対象文字、直前文字、および直後文字については、認識結果を構成する複数文字の桁ごとに時系列順に切替表示された文字に相当する。このため、実際に得られた認識結果を時系列データとして順次記憶し、任意の認識結果に関する確度情報を生成する場合、対象となる対象認識結果に対して時系列順で前後する直前認識結果と直後認識結果から、それぞれの桁位置ごとに、同一桁に位置する文字を対象文字、直前文字、および直後文字として抽出するようにしたものである。

［本実施の形態の構成］
次に、図１を参照して、本実施の形態にかかるセグメント表示読取装置１０の構成について詳細に説明する。
図１に示すように、本実施の形態にかかるセグメント表示読取装置１０は、主な機能部として、通信Ｉ／Ｆ部１１、カメラ１２、記憶部１３、および演算処理部１４を備えている。

通信Ｉ／Ｆ部１１は、通信回線Ｌを介して、上位装置３０などの外部装置との間でデータ通信を行う機能を有している。
カメラ１２は、ＣＣＤカメラなどの一般的な撮像装置からなり、セグメント表示器２０の表示出力を撮像する機能を有している。

記憶部１３は、半導体メモリやハードディスクなどの記憶装置からなり、演算処理部１４での処理に用いる各種処理データやプログラム１３Ｐを記憶する機能を有している。
プログラム１３Ｐは、演算処理部１４のＣＰＵにより読み出されて実行されることにより、ＣＰＵと協働して各種処理を実現するプログラムであり、例えば通信Ｉ／Ｆ部１１を介して接続された外部装置や記録媒体（ともに図示せず）から、予め読み込まれて記憶部１３に格納される。

記憶部１３で記憶される主な処理データとして、誤認識パターンデータ１３Ａ、時系列データ１３Ｂ、読取結果データ１３Ｃがある。
誤認識パターンデータ１３Ａは、セグメント表示器２０で前後して切替表示される任意の２種類の前文字および後文字と、これら前文字および後文字が前後して切替表示された際に発生しうる切替時文字との組み合わせからなる誤認識パターンが、予め複数登録されたデータである。

図４は、誤認識パターンデータの構成例である。ここでは、前文字ｍおよび後文字ｎと切替時文字ｅ（ｍ，ｎ）との組み合わせからなる誤認識パターンが縦横マトリクス形式で登録されており、縦方向が前文字ｍを示し、横方向が後文字ｎを示し、その交差位置に切替時文字ｅ（ｍ，ｎ）が配置されている。
例えば、前文字ｍ＝「４」と後文字ｎ＝「７」との交差位置には、「４」から「７」に切替表示された際に発生しうる切替時文字ｅ（４，７）＝「ｑ」が配置されている。また、前文字ｍ＝「４」と後文字ｎ＝「８」との交差位置はｅ（４，８）＝空白となっており、誤認識が発生しないことが示されている。

時系列データ１３Ｂは、カメラ１２の撮像出力である画像データを演算処理部１４で文字認識処理して得られた認識結果を、順次取り込んで記録したデータである。
読取結果データ１３Ｃは、時系列データ１３Ｂに記録されている認識結果に対して、その確からしさを示す確度情報を付与したデータである。

演算処理部１４は、ＣＰＵとその周辺回路を有し、記憶部１３のプログラム１３Ｐを読み出して実行することにより、ハードウェアとソフトウェアとを協働させることにより、各種処理部を実現する機能を有している。
演算処理部１４で実現される主な処理部として、文字認識部１４Ａ、確度情報生成部１４Ｂ、および記録部１４Ｃがある。

文字認識部１４Ａは、カメラ１２の撮像出力である画像データを文字認識処理する機能を有している。文字認識処理については、公知の手法を用いればよい。
確度情報生成部１４Ｂは、記憶部１３の時系列データ１３Ｂから選択した対象認識結果Ｄについて、当該対象認識結果Ｄの確からしさを示す確度情報Ｑを生成する機能を有している。
記録部１４Ｃは、確度情報生成部１４Ｂで生成された確度情報Ｑを、対象認識結果Ｄに対応付けて、記憶部１３の読取結果データ１３Ｃに記録する機能を有している。

［第１の実施の形態の動作］
次に、本実施の形態にかかるセグメント表示読取装置１０の動作について説明する。
まず、図５を参照して、セグメント表示読取装置１０の文字認識動作について説明する。図５は、文字認識処理を示すフローチャートである。
文字認識部１４Ａは、一定の周期で図５の文字認識処理を繰り返し実行する。

まず、文字認識部１４Ａは、カメラ１２でセグメント表示器２０の表示出力を撮像し（ステップ１００）、得られた画像データを文字認識処理する（ステップ１０１）。これにより、表示出力された複数の文字に関する認識結果Ｄを生成される。
この後、文字認識部１４Ａは、得られた認識結果Ｄを記憶部１３の時系列データ１３Ｂに記録し（ステップ１０２）、一連の文字認識処理を終了する。

次に、図６を参照して、セグメント表示読取装置１０の確度情報生成動作について説明する。図６は、確度情報生成処理を示すフローチャートである。
確度情報生成部１４Ｂは、例えば予め設定されている時刻が到来した時点、時系列データ１３Ｂに一定数の認識結果Ｄが記録された時点、さらには、上位装置３０から読取結果送信要求が通知された時点など、確度情報の生成が必要な時点において、図６の確度情報生成処理を実行する。

まず、確度情報生成部１４Ｂは、記憶部１３の時系列データ１３Ｂから、確度情報生成処理の対象となる時刻ｉの対象認識結果Ｄ（ｉ）と当該対象認識結果Ｄ（ｉ）に対して時系列順で直前および直後に位置する直前認識結果Ｄ（ｉ−１）および直後認識結果Ｄ（ｉ＋１）とを取得する（ステップ１１０）。

次に、確度情報生成部１４Ｂは、これらＤ（ｉ），Ｄ（ｉ−１），Ｄ（ｉ＋１）から、未抽出の桁ｊの対象文字ｘ（ｉ，ｊ），直前文字ｘ（ｉ−１，ｊ），および直後文字ｘ（ｉ＋１，ｊ）を抽出し（ステップ１１１）、Ｄ（ｉ）が「８」，「９」，「ａ」，「ｑ」以外であるか確認し（ステップ１１２）、Ｄ（ｉ）が「８」，「９」，「ａ」，「ｑ」以外である場合には（ステップ１１２：ＹＥＳ）、後述するステップ１２１へ移行する。

一方、Ｄ（ｉ）が「８」，「９」，「ａ」，「ｑ」のいずれかである場合（ステップ１１２：ＮＯ）、確度情報生成部１４Ｂは、記憶部１３の誤認識パターンデータ１３Ａを参照して、ｘ（ｉ，ｊ），ｘ（ｉ−１，ｊ），ｘ（ｉ＋１，ｊ）の組み合わせと一致する、切替時文字ｅ，前文字ｍ，後文字ｎの組み合わせを有する誤認識パターンＰの登録有無を確認する（ステップ１１３）。

ここで、ｘ（ｉ，ｊ），ｘ（ｉ−１，ｊ），ｘ（ｉ＋１，ｊ）の組み合わせと一致するｅ，ｍ，ｎの組み合わせを有する一致誤認識パターンＰが、誤認識パターンデータ１３Ａに登録されている場合（ステップ１１３：ＹＥＳ）、確度情報生成部１４Ｂは、一致誤認識パターンＰの後文字ｎを、ｘ（ｉ，ｊ）の候補文字Ｒ（ｉ，ｊ）として選択する（ステップ１１６）。
次に、確度情報生成部１４Ｂは、ｘ（ｉ，ｊ）が数値であれば、ｘ（ｉ，ｊ）をＲ（ｉ，ｊ）に追加する（ステップ１１７）。

この後、確度情報生成部１４Ｂは、このようにして得られたＲ（ｉ，ｊ）に基づいて、ｘ（ｉ，ｊ）がＲ（ｉ，ｊ）である可能性が高いと判定し（ステップ１１８）、この判定結果に基づいて、ｘ（ｉ，ｊ）がＲ（ｉ，ｊ）である可能性が高いという旨の、ｘ（ｉ，ｊ）に関する確度情報Ｑ（ｉ，ｊ）を生成する（ステップ１１９）。記録部１４Ｃは、得られた確度情報Ｑ（ｉ，ｊ）をＤ（ｉ）のｘ（ｉ，ｊ）と対応付けて、記憶部１３の読取結果データ１３Ｃに記録する（ステップ１２０）。

次に、確度情報生成部１４Ｂは、Ｄ（ｉ）の全桁の抽出が完了したか確認し（ステップ１２０）、未抽出の桁が存在する場合には（ステップ１２１：ＮＯ）、ステップ１１１に戻る。
一方、Ｄ（ｉ）の全桁の抽出が完了した場合（ステップ１２１：ＹＥＳ）、確度情報生成部１４Ｂは、各桁ｊのＱ（ｉ，ｊ）からＤ（ｉ）の確度情報Ｑ（ｉ）を生成する（ステップ１２２）。記録部１４Ｃは、得られた確度情報Ｑ（ｉ）をＤ（ｉ）と対応付けて、記憶部１３の読取結果データ１３Ｃに記録し（ステップ１２３）、一連の確度情報生成処理を終了する。

また、ステップ１１３において、ｘ（ｉ，ｊ），ｘ（ｉ−１，ｊ），ｘ（ｉ＋１，ｊ）の組み合わせと一致するｅ，ｍ，ｎの組み合わせを有する一致誤認識パターンＰが、誤認識パターンデータ１３Ａに登録されていない場合（ステップ１１３：ＮＯ）、確度情報生成部１４Ｂは、ｘ（ｉ，ｊ），ｘ（ｉ−１，ｊ）の組み合わせと一致するｅ，ｍの組み合わせを有する一致誤認識パターンＰの登録有無を確認する（ステップ１１４）。

ここで、ｘ（ｉ，ｊ），ｘ（ｉ−１，ｊ）の組み合わせと一致するｅ，ｍの組み合わせを有する一致誤認識パターンＰが、誤認識パターンデータ１３Ａに登録されている場合（ステップ１１４：ＹＥＳ）、前述したステップ１１６へ移行して、ｘ（ｉ，ｊ），ｘ（ｉ−１，ｊ）の組み合わせと一致するｅ，ｍの組み合わせを有するすべての一致誤認識パターンＰの後文字ｎを候補文字Ｒ（ｉ，ｊ）として選択する（ステップ１１６）。

また、ステップ１１４において、ｘ（ｉ，ｊ），ｘ（ｉ−１，ｊ）の組み合わせと一致するｅ，ｍの組み合わせを有する一致誤認識パターンＰが、誤認識パターンデータ１３Ａに登録されていない場合（ステップ１１４：ＮＯ）、確度情報生成部１４Ｂは、ｘ（ｉ，ｊ）と一致するｅを有する一致誤認識パターンＰの登録有無を確認する（ステップ１１５）。

ここで、ｘ（ｉ，ｊ）と一致するｅを有する一致誤認識パターンＰが、誤認識パターンデータ１３Ａに登録されている場合（ステップ１１５：ＹＥＳ）、前述したステップ１１６へ移行して、ｘ（ｉ，ｊ）と一致するｅを有するすべての一致誤認識パターンＰの後文字ｎを候補文字Ｒ（ｉ，ｊ）として選択する（ステップ１１６）。

また、ステップ１１５において、ｘ（ｉ，ｊ）と一致するｅを有する一致誤認識パターンＰが、誤認識パターンデータ１３Ａに登録されていない場合（ステップ１１５：ＮＯ）、前述したステップ１２１へ移行する。
この場合、対象認識結果Ｄ（ｉ）から抽出した対象結果ｘ（ｉ，ｊ）の認識結果が正しいことになるため、確度情報Ｑ（ｉ，ｊ）を生成する必要はない。なお、対象結果ｘ（ｉ，ｊ）の認識結果が正しい（誤りがない）ことを示す確度情報Ｑ（ｉ，ｊ）を生成した後、ステップ１２０へ移行するようにしてもよい。

［動作例］
次に、図７を参照して、本実施の形態にかかる確度情報生成処理の動作例について説明する。図７は、確度情報生成動作例を示す説明図である。
ここでは、時刻Ｔｉの対象認識結果Ｄ（ｉ）が「ａ８」であり、その直前時刻Ｔｉ−１の直前認識結果Ｄ（ｉ＋１）が「３０」であり、その直後時刻Ｔｉ＋１の直後認識結果Ｄ（ｉ＋１）が「２９」であり、それぞれ２桁の文字から構成されている場合を例として説明する。なお、記憶部１３の誤認識パターンデータ１３Ａには、図４に示した内容が予め登録されているものとする。

まず、１桁目（ｊ＝１）の確度情報生成処理では、Ｄ（ｉ），Ｄ（ｉ＋１），Ｄ（ｉ＋１）から、対象文字ｘ（ｉ，１）＝「ａ」、直前文字ｘ（ｉ−１，１）＝「３」、直後文字ｘ（ｉ＋１，１）＝「２」が抽出される。次に、これら「ａ」，「３」，「２」の組み合わせと一致する、切替時文字ｅ，前文字ｍ，後文字ｎの組み合わせを有する誤認識パターンが誤認識パターンデータ１３Ａに登録されているか確認される。

ここで、ｅ＝「ａ」，ｍ＝「３」，ｎ＝「２」の組み合わせを有する一致誤認識パターンＰが登録されている場合、Ｐのｎ＝「２」がｘ（ｉ，１）の候補文字Ｒ（ｉ，１）として選択され、ｘ（ｉ，１）は「２」である可能性が高いという旨の確度情報Ｑ（ｉ，１）が生成される。

また、２桁目（ｊ＝２）の確度情報生成処理では、Ｄ（ｉ），Ｄ（ｉ＋１），Ｄ（ｉ＋１）から、対象文字ｘ（ｉ，２）＝「８」、直前文字ｘ（ｉ−１，２）＝「０」、直後文字ｘ（ｉ＋１，２）＝「９」が抽出される。次に、これら「８」，「０」，「９」の組み合わせと一致する、切替時文字ｅ，前文字ｍ，後文字ｎの組み合わせを有する誤認識パターンが誤認識パターンデータ１３Ａに登録されているか確認される。

ここで、ｅ＝「８」，ｍ＝「０」，ｎ＝「９」の組み合わせを有する一致誤認識パターンＰが登録されている場合、Ｐのｎ＝「９」がｘ（ｉ，２）の候補文字Ｒ（ｉ，２）として選択される。また、ｘ（ｉ，２）が数字であるため、ｘ（ｉ，２）が候補文字Ｒ（ｉ，２）として追加される。これにより、ｘ（ｉ，２）は「８−９」（８または９）である可能性が高いという旨の確度情報Ｑ（ｉ，２）が生成される。

この後、これらｘ（ｉ，１）の候補文字Ｒ（ｉ，１）とｘ（ｉ，２）の候補文字Ｒ（ｉ，２）とが合成されて、Ｄ（ｉ）の候補文字Ｒ（ｉ）＝「２２，２８−２９」が生成される。これにより、Ｄ（ｉ）は「２２，２８−２９」（２２，２８，または２９）である可能性が高いという旨の確度情報Ｑ（ｉ）が生成される。

［本実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、記憶部１３が、セグメント表示器２０で前後して切替表示される前文字ｍおよび後文字ｎとこれら切替表示の際に発生しうる切替時文字ｅとの組み合わせからなる誤認識パターンＰを誤認識パターンデータ１３Ａとして記憶し、確度情報生成部１４Ｂが、時系列データ１３Ｂから対象認識結果Ｄ（ｉ）と直前認識結果Ｄ（ｉ−１）および直後認識結果Ｄ（ｉ＋１）とを取得し、これらから桁位置ｊごとに、同一桁に位置する文字を対象文字ｘ（ｉ，ｊ）、直前文字ｘ（ｉ−１，ｊ）、および直後文字ｘ（ｉ＋１，ｊ）として抽出し、これらと一致するｅ，ｍ，ｎを有する一致誤認識パターンＰが誤認識パターンデータ１３Ａに登録されている場合、当該Ｐから推定される候補文字Ｒ（ｉ，ｊ）に基づいて、ｘ（ｉ，ｊ）の確度情報Ｑ（ｉ，ｊ）を生成するようにしたものである。

これにより、セグメント表示器２０で表示出力される表示データが一定の方向に一定の割合で増減しない場合でも、適切な認識確度を得ることが可能となる。したがって、ガス、電気、水道の積算量を計測する積算量メータ以外の機器、例えば、温度計、圧力計、流量計などの各種機器についても、そのセグメント表示器２０で表示出力された表示データを読み取るとともに、適切な認識確度を付与することが可能となる。

また、本実施の形態において、一致誤認識パターンＰが誤認識パターンデータ１３Ａに登録されている場合、確度情報生成部１４Ｂが、当該一致誤認識パターンＰの後文字ｎを候補文字Ｒ（ｉ，ｊ）として選択するようにしてもよい。
これにより、誤認識パターンデータ１３Ａに登録されている一致誤認識パターンＰの後文字ｎに基づいて、対象文字ｘ（ｉ，ｊ）を精度よく推定することができる。

また、本実施の形態において、一致誤認識パターンＰが誤認識パターンデータ１３Ａに登録されていない場合、確度情報生成部１４Ｂが、誤認識パターンデータ１３Ａのうち切替時文字ｅおよび前文字ｍが対象文字ｘ（ｉ，ｊ）および直前文字ｘ（ｉ−１，ｊ）と一致するすべての誤認識パターンから、当該誤認識パターンの後文字ｎを候補文字Ｒ（ｉ，ｊ）として選択するようにしてもよい。
これにより、一致誤認識パターンＰが誤認識パターンデータ１３Ａに登録されていなくても、対象文字ｘ（ｉ，ｊ）および直前文字ｘ（ｉ−１，ｊ）と一致する類似の誤認識パターンＰの後文字ｎに基づいて、対象文字ｘ（ｉ，ｊ）を精度よく推定することができる。

また、本実施の形態において、一致誤認識パターンＰが誤認識パターンデータ１３Ａに登録されていない場合、確度情報生成部１４Ｂが、誤認識パターンデータ１３Ａのうち切替時文字ｅが対象文字ｘ（ｉ，ｊ）と一致するすべての誤認識パターンから、当該誤認識パターンの後文字ｎを候補文字Ｒ（ｉ，ｊ）として選択するようにしてもよい。
これにより、一致誤認識パターンＰが誤認識パターンデータ１３Ａに登録されていなくても、対象文字ｘ（ｉ，ｊ）と一致する類似の誤認識パターンＰの後文字ｎに基づいて、対象文字ｘ（ｉ，ｊ）を精度よく推定することができる。

また、本実施の形態において、セグメント表示器２０が、７つのセグメントを点消灯制御することにより複数種類の数字を切替表示する７セグメント表示器であるケースにおいて、対象文字ｘ（ｉ，ｊ）が数字である場合、確度情報生成部１４Ｂが、ｘ（ｉ，ｊ）を候補文字Ｒ（ｉ，ｊ）に追加するようにしてもよい。
これにより、直前文字ｘ（ｉ−１，ｊ）から直後文字ｘ（ｉ＋１，ｊ）に切替表示される途中の対象文字ｘ（ｉ，ｊ）が、認識結果どおりである可能性を、確度情報に包含することができる。

［実施の形態の拡張］
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。また、各実施形態については、矛盾しない範囲で任意に組み合わせて実施することができる。

前述した実施の形態では、セグメント表示器２０が７つのセグメントを用いて数字を切替表示する７セグメント表示器である場合を例として説明したが、セグメント数は７に限定されるものではない。例えば、９，１４，１６など、他のセグメント数を有するセグメント表示器にも同様にして適用できる。

また、前述した図４では、誤認識パターンデータ１３Ａにおいて、各誤認識パターンが縦横マトリクス形式で登録されている場合を例として説明したが、これに限定されるものではない。例えば、前文字ｍおよび後文字ｎと切替時文字ｅ（ｍ，ｎ）との組み合わせからなる誤認識パターンを、例えばリスト形式などの他の形式で登録してもよい。

また、誤認識パターンデータ１３Ａにおいて、それぞれの誤認識パターンから推定される候補文字を、それぞれの誤認識パターンに対応付けて誤認識パターンデータ１３Ａに予め登録しておき、例えば図６のステップ１１５において、確度情報生成部１４Ｂが、対応する一致誤認識パターンＰから候補文字Ｒ（ｉ，ｊ）を抽出するようにしてもよい。

また、前述した実施例において、対象認識結果Ｄ（ｉ）に対する外れ値判定を行い、外れ値と判定された場合は、例えば「低」という確度情報Ｑ（ｉ）を生成してもよい。
図８は、外れ値判定の説明図である。記憶部１３の時系列データ１３Ｂから、対象認識結果Ｄ（ｉ）、直前認識結果Ｄ（ｉ−１）、および直後認識結果Ｄ（ｉ＋１）と取得した際、確度情報生成部１４Ｂは、これらの差分ΔＤ＝Ｄ（ｉ）−Ｄ（ｉ−１）や差分ΔＤ＝Ｄ（ｉ）−Ｄ（ｉ＋１）を求めて、予め設定されている許容範囲εと比較することにより外れ値判定を行うようにしてもよい。

ここで、ΔＤが許容範囲ε外であり、ΔＤが外れ値である場合、確度情報生成部１４Ｂは、Ｄ（ｉ）に関する認識確度が低い旨の確度情報Ｑ（ｉ）を生成する。
この際、例えば、図６のステップ１１０でΔＤが許容範囲ε外であることが確認された場合、上記確度情報Ｑ（ｉ）を生成した後、ステップ１２２へ移行してもよい。
なお、外れ値の判定方法については、差分ΔＤと許容範囲εとの比較に限定されるものではなく、例えばＤ（ｉ）とＤ（ｉ−１）やＤ（ｉ＋１）との比率など、一般的な公知の手法を適用してもよい。

また、対象認識結果Ｄ（ｉ）が外れ値であると判定された場合、その直後の直後認識結果Ｄ（ｉ＋１）を対象認識結果Ｄ（ｉ）として採用してもよい。
外れ値判定の手法の１つとして、隣接する時系列データ間の階差に関する二乗平均平方根を用いる手法がある。図９は、階差二乗平均平方根を用いた外れ値判定例である。ここでは、ｄ１〜ｄ５に基づいてｄ６の外れ値判定が行う例が示されており、ｄ１〜ｄ５間の階差をそれぞれ３，２，−２，−３とすると、これらの階差二乗平均平方根ｒは、
ｒ＝α×√｛（９＋４＋４＋９）／５｝＝６．８４
となる。なお、αは倍率を示し、この例ではα＝３とした。

一方、ｄ５とｄ６の階差が１０である場合、ｒ＜１０であるため、ｄ６は外れ値と判断される。しかし、ｄ６の直後のｄ７がｄ６＜ｄ７である場合、ｄ５→ｄ６→ｄ７という順で順当に増加しているため、ｄ６は外れ値ではないことになる。
これに対して、前述したように、対象認識結果Ｄ（ｉ）が外れ値であると判定された場合、その直後の直後認識結果Ｄ（ｉ＋１）を対象認識結果Ｄ（ｉ）として採用すれば、このような階差二乗平均平方根を用いた際の誤判定を回避することができる。

１０…セグメント表示読取装置、１１…通信Ｉ／Ｆ部、１２…カメラ、１３…記憶部、１３Ａ…誤認識パターンデータ、１３Ｂ…時系列データ、１３Ｃ…読取結果データ、１３Ｐ…プログラム、１４…演算処理部、１４Ａ…文字認識部、１４Ｂ…確度情報生成部、１４Ｃ…記録部、２０…セグメント表示器、３０…上位装置、Ｌ…通信回線、Ｄ（ｉ）…対象認識結果、Ｄ（ｉ−１）…直前認識結果、Ｄ（ｉ＋１）…直後認識結果、ｘ（ｉ，ｊ）…対象文字、ｘ（ｉ−１，ｊ）…直前文字、ｘ（ｉ＋１，ｊ）…直後文字、ｅ…切替時文字、ｍ…前文字、ｎ…後文字、Ｐ…一致誤認識パターン、Ｒ（ｉ，ｊ）…候補文字、Ｑ（ｉ，ｊ），Ｑ（ｉ）…確度情報。

Claims (6)

1. 複数のセグメントを点消灯制御することにより複数種類の文字を切替表示するセグメント表示器の表示出力を撮像するカメラと、
   前記カメラの撮像出力を文字認識処理するように構成された文字認識部と、
   前記文字認識部で得られた認識結果を時系列データとして記憶するように構成された記憶部と、
   前記時系列データから選択した対象認識結果について、当該対象認識結果の確からしさを示す確度情報を生成するように構成された確度情報生成部とを備え、
   前記記憶部は、前記セグメント表示器で前後して切替表示される任意の２種類の前文字および後文字と、これら前文字および後文字が前後して切替表示された際に発生しうる切替時文字との組み合わせからなる誤認識パターンが、予め複数登録されている誤認識パターンデータを記憶し、
   前記確度情報生成部は、前記時系列データから前記対象認識結果と当該対象認識結果に対して時系列順で直前および直後に位置する直前認識結果および直後認識結果とを取得し、これら対象認識結果、直前認識結果、および直後認識結果から、それぞれの桁位置ごとに、同一桁に位置する文字を対象文字、直前文字、および直後文字として抽出し、これら対象文字、直前文字、および直後文字の組み合わせと一致する、切替時文字、前文字および後文字の組み合わせを有する一致誤認識パターンが前記誤認識パターンデータに登録されている場合、当該一致誤認識パターンから推定される候補文字に基づいて、前記対象文字の認識確度を示す確度情報を生成する
   ことを特徴とするセグメント表示読取装置。
2. 請求項１に記載のセグメント表示読取装置において、
   前記確度情報生成部は、前記一致誤認識パターンが前記誤認識パターンデータに登録されている場合、当該一致誤認識パターンの後文字を前記候補文字として選択することを特徴とするセグメント表示読取装置。
3. 請求項１または請求項２に記載のセグメント表示読取装置において、
   前記確度情報生成部は、前記一致誤認識パターンが前記誤認識パターンデータに登録されていない場合、前記誤認識パターンデータのうち切替時文字および前文字が前記対象文字および直前文字と一致するすべての誤認識パターンから、当該誤認識パターンの後文字を前記候補文字として選択することを特徴とするセグメント表示読取装置。
4. 請求項１〜請求項３のいずれかに記載のセグメント表示読取装置において、
   前記確度情報生成部は、前記一致誤認識パターンが前記誤認識パターンデータに登録されていない場合、前記誤認識パターンデータのうち切替時文字が前記対象文字と一致するすべての誤認識パターンから、当該誤認識パターンの後文字を前記候補文字として選択することを特徴とするセグメント表示読取装置。
5. 請求項１〜請求項４のいずれかに記載のセグメント表示読取装置において、
   前記確度情報生成部は、前記対象文字が数字である場合、当該対象文字を前記候補文字に追加することを特徴とするセグメント表示読取装置。
6. セグメント表示器の表示出力を読み取るセグメント表示読取装置で用いられるセグメント表示読取方法であって、
   カメラが、複数のセグメントを点消灯制御することにより複数種類の文字を切替表示する前記セグメント表示器の表示出力を撮像する撮像ステップと、
   文字認識部が、前記カメラの撮像出力を文字認識処理するように構成された文字認識ステップと、
   記憶部が、前記文字認識ステップで得られた認識結果を順次取り込んで時系列データとして記憶する記憶ステップと、
   確度情報生成部が、前記時系列データから選択した対象認識結果について、当該対象認識結果の確からしさを示す確度情報を生成するように構成された確度情報生成ステップとを備え、
   前記記憶ステップは、前記セグメント表示器で前後して切替表示される任意の２種類の前文字および後文字と、これら前文字および後文字が前後して切替表示された際に発生しうる切替時文字との組み合わせからなる誤認識パターンが、予め複数登録されている誤認識パターンデータを記憶するステップを含み、
   前記確度情報生成ステップは、前記時系列データから前記対象認識結果と当該対象認識結果に対して時系列順で直前および直後に位置する直前認識結果および直後認識結果とを取得し、これら対象認識結果、直前認識結果、および直後認識結果から、それぞれの桁位置ごとに、同一桁に位置する文字を対象文字、直前文字、および直後文字として抽出し、これら対象文字、直前文字、および直後文字の組み合わせと一致する、切替時文字、前文字および後文字の組み合わせを有する一致誤認識パターンが前記誤認識パターンデータに登録されている場合、当該一致誤認識パターンから推定される候補文字に基づいて、前記対象文字の認識確度を示す確度情報を生成するステップを含む
   ことを特徴とするセグメント表示読取方法。

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