JPH01171080A - 誤り自動訂正文字認識装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は誤認識された文字を文字の構成規則により自動
的に検出し、そして修正する文字認識装置に間するもの
である。

従来の技術 第２図及び第３図は、従来の文字認識装置を示すブロッ
ク図である。第２図、第３図において、ｔｏは、イメー
ジ・スキャナ（ｉｎ＋ａｇｅ　５ｃａｎｎｅｒ）などの
光学式走査装置で、原稿を走査し、その原稿にある白い
画素を”０”、黒い画素を”１”とする二値データ（ｂ
ｉｎａｒｙ　ｄａｔａ）に変換したのちに、それをバッ
ファに記憶する画像走査手段である。２０はバッファに
貯蔵されたこ値データを検査し、画像の水平時゛性分布
（ｉｎ＋ａｇｅ　ｈｉｓｔｏｇｒａ＋ｗ）としきい値（
ｔｈｒｅｓｌｌｏｌｄ　ｖａｌｕｅ　）により、文字列
を分離し、そして画像の垂直特性分布により、分離され
た文字列に対して、文字を分離する文字列又は文字切り
出し手段である。３０は、所定の特徴抽出方法で、例え
ば、ストローク抽出（５ｔｒｏｋｅ　ｅｘｔｒａｃｔｉ
ｏｎ　）や周辺特徴（ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ　ｆｅａｔ
ｕｒｅ　）などによッテ、切り出し手段２０で切り出し
た文字を分析し、この入力文字の特徴量を計算し、識別
用の特徴を抽出する文字特徴抽出手段であ、る。４５は
予めメモリに記憶している、上記文字特徴抽出手段３０
で抽出した識別対象文字ごとの照合用の標準文字テンブ
レー）（ｓｔａｎｄａｒｄ　ｔｅｍｐｌａｔｅ）である
。４０は、文字特徴抽出手段３０で抽出した入力文字の
特徴量との照合用の標準文字テンプレート４５とをそれ
ぞれ照合して、これらの差異を計算し、差異値によって
確度の高い順に識別結果の候補を出力する文字照合手段
である。５１は、文字照合手段４０で識別された結果に
ついて、人手での検査と修正を行う手段（第２図）、５
２は原稿の文章内単語のスペリング検査と修正を行う手
段（第３図）である。６０は識別結果を端末機やプリン
ターに示す認識結果表示手段である。

上記のように文字を認識処理の単位とする認識システム
の誤認識は下記のように三種類に分けられる。

（１）大文字と小文字の混交： 第４図、第５図に示すように、Ｃ／　ｃ、０１０、　　
Ｓ／ｓ％Ｕ／ｕ、　　Ｖ／ｖ、　　Ｗ／ｗ、　　Ｘ／ｘ
、　　Ｚ／ｚ、　　Ｐ／ｐなど。

（２）類似文字の混交： ０１０１０．１／ｌ／Ｉ、５／Ｓ、９／ｇなと。

（３）その他： ｌ→］、゛　（省略記号）→、　（コンマ）など。

従来の文字認識システムは誤認識に対する処理ζｊ二種
類しかない。一つｉ第２図の人工検査を修正手段５０の
ように人手によって誤りを検出し、キーボード入力によ
って修正する方法である。ほかの一つは第３図のスペリ
ング照合検査に修正手段５２のようにスペリングチエツ
クで訂正２するのである。

第２図のような方式は文字認識結果を人手によって原稿
と対応し、誤認識があれば、キーボードから入力して修
正する。そのような検査とキーボード入力との訂正方式
は多大な時間と労力がかかる上に、自動化することがで
きない。

第３図のスペリング照合検査と修正手段５２はスペリン
グチエツクによって、誤りを検出し、修正する方法であ
る。例えば、１９８７年３月フイ・イー・イー　トラン
サ゛クシコン　オシ　ハ０ターｙ　？ナリシス　？ンド
マシン　インテリシ゛エンス　　（ＩＥＥＥ　　ＴＲＡ
ＮＳＡＣＴＩＯＮＳ　　ＯＮ　　　ＰＡＴＴＥＲＮ　　
ＡＮＡＬＹＳＩＳ　　ＡＮＤ　ＭＡＣｌｌｌＮＥ　ＩＮ
置ＬＩＧＥＮｃＥ　）論文誌に発表された”オン　サー
　−Ｊｈり゛ニジ３ン　オフ゛　フロリンティド　１ヤ
ラクタ　オフ−エニー　フォント　？ントー　号イス゛
（Ｏｎ　　ｔｈｅ　　Ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ　　ｏｆ
　　Ｐｒ１ｎｔｅｄ　Ｃｂａｒａｃｔｅｒｓ　ｏｆ　Ａ
ｎｙ　Ｆｏｎｔ　ａｎｄ　５ｉｚｅ）論文のシステムは
その方法を採用したのである。スペリングでマツチング
して、修正する方法は単語（ｗｏｒｄ　）を単位として
検査の処理を行なうため、予めスペリング照合用の単語
を貯えなければならない。それで、そのような単語を記
憶する単語テンプレートは大容量のメモリが必要である
。また、照合用の単語テンプレートが増加するにつれて
、検査とイ１蓬正の処理時間も増加する。さらに、派生
単語（Ｄ、ｅｒｉｖａｔｉｖｅ　ｖｏｒｄ　、例えば、
”’ＯＣＲ’Ｓ”）についての検査と修正も、対象かも
との参照用の単語テンプレートに限定されているために
、行なうことができない。

発明が解決しようとする問題点 このように従来例によれば、 （１）文字認識システムで自動的に誤認識を検査及び修
正することができず、大幅に人手による誤認識を検査す
る回数が多くなる。

（２）スペリング照合を採用すれば、メモリの記憶区間
と検査時間が多い。

（３）派生単語の検査と修正の機能がない。

という問題点があった。　　　　　゛ 問題点を解決するための手段 上記の問題点を解消するために、本発明は、入力文字列
と文字を切り出した後、例えば、文字の三段構造（上、
中、下）特徴により、該当入力文字が文字列の上半部に
あるか下半部にあるかを判定する文字位置判断手段と、
該当入力文字の例えば位置座標により、文字の高さを計
算し、この文字が大きい文字か小さい文字かを判定する
文字大小判断手段と、該当入力文字の例えば位置座標に
より、文字の幅を計算して、この文字のアスペクト比に
よってこの文字が幅の広い文字か長い文字かを判定する
文字外形判断手段と、各認識対象文字の文字列の位置、
文字大小及び文字外形より構成されるフラグを貯蔵する
文字構成フラグ辞書と、該当入力文字から抽出した所定
の特微量と各標準文字パターンの特微量とを逐一比較し
てその距離の最も小さい文字パターンを当初認識文字と
して決定する文字照合手段と、上記入力文字の文字位置
判断手段、文字大小判断手段及び文字外形判断手段で得
た情報と当初認識文字構成フラグとを比較して、必要が
ある場合には、また文字の前後関係の規則により判定し
て、類似文字の修正を行なう必要があるかどうかを決定
する文字構成規則訂正手段を備える誤り自動訂正文字認
識装置である。

作用 本発明は前記の構成により、入力文字の文字列の位置、
文字大小及び文字外形などの入力文字の補助情報を標準
テンプレートの前記同じ文字の位置、文字大小、文字外
形などの補助情報と比較して、ストローク抽出や周辺特
徴のような文字の主要特徴量での誤認識を検出し、そし
て類似文字の修正を行なう。

実施例 第１図は、本発明の一実施例を示すブロック図である。

第１図において、１０は画像走査手段、２０は文字列又
は文字切り出し手段、以上は第２図の構成と同じもので
ある。２１は文字列又は文字切り出し手段２０で分離さ
れた文字を文字列においての位置座標より、文字の位置
を判定する文字位置判断手段である。この文字位置判断
手段２１は以下のように動作する。まず、分離された文
字の上限と下限により、文字列の位置基準線を決める。

次に第４図に示すように一般の印刷字体の大文字と０”
や”ａ”などの小文字の高さの比は３：２であるので基
準線座標ｙｔｈｒ　＝　２　／　３　（文字列上限中文
字列下限）を決める。ここで、文字の上限座標をｙｔｏ
ｐとして、もしｙｔｏｐ≧ｙｔｈｒであれば、その文字
は文字列の上半部に位置することを意味する。

そうでない場合はその文字は文字列の下半部に位置する
。それによって、文字位置フラグ（ＣＲＦ）をｌか或い
は０にする。、この文字位置の特徴データは文字構成規
則誤り訂正手段５０の類似文字の混交に役立つものであ
る。

例えば、第４図のように、字形が類似であるが、位置の
違う文字”９　”と”、′を自動的に検査することがで
きる。

２２は文字切り出し手段２０で分離された文字の座標に
より、大きい文字か小さい文字かを判断する文字大小判
断手段である。判断方法は下記のように Ｈ（１）＝　ｙｔｏｏ−ｙｂａｔｔｏｌＩここで、ｙｔ
ｏｐ、ｙｂｏｔｔｏｓはそれぞれ文字の上限と下限の座
標である。Ｈ（ｉ）をその文字の高さとして、Ｈ＾ＬＩ
Ｅは全部の文字の平均高さである。もしＨ（ｉ）≦Ｈ＾
ＬＩＥならば、第５図に示すように一般文章原稿におい
て中間に分布している文字は小さい文字と判定される。

反対にもし、）ｌ（ｉ）＞ＨＡｕＥの場合は即ち第７図
、第８図のような文字は大きい文字と判定される。大、
小文字によって、文字大小フラグ（Ｃ３Ｆ）を１或いは
０にする。

第６図は大文字と小文字の三段分布を示す図である。

２３は文字切り出し手段２０で分離された文字の座標に
より、その文字の幅を計算して、そして、上述した文字
大小判断手段２２で得た情報により、次式のように文字
外形を判定する。

Ｗ（ｊ　）＝　Ｘ　ｒｉｇｈｔ　　Ｘ　１ｅｆｔＦ（ｉ
　）＝Ｗ（ｉ　）／　Ｈ（ｉ　）ここで、Ｋｒｉｇｈｔ
−Ｘ　１ｅｆｔはそれぞれ文字の右、左限の座標で、Ｗ
（ｉ）は文字の幅で、Ｈ（ｉ　）は文字の高さで、Ｆ（
ｉ）は文字の幅及び高さの比で、即ち、その文字のアス
ペクト比を指す。もし、Ｆ（ｉ）≧しきい値（ｔｈｒｅ
ｓｈｏｌｄ　ｖａｌｕｅ）であれば、その文字は幅の広
い文字である。例えば”Ｍ”、”Ｗ”などの文字があて
はまる。そうでない場合はその文字を長い文字とする。

例えば、′ｂ”、′ｆ”、”１　”などの文字がこれに
相当する。同様に幅の広い文字か長い文字かにより、ｌ
或いは０をつけて、文字外形フラグ（ＣＣＦ）を決める
。

前述した三種類の誤認識されやすい文字の文字位置フラ
グ（ＣＰＦ）１１．文字大小フラグ（Ｃ９Ｆ）、及び文
字外形フラグ（ＣＣＦ）を第１表に示す。

（以下余白） 第１表 ５５は各識別対象文字の文字位置フラグ、文字大小フラ
グ及び文字外形フラグ三つからなる文字構成フラグを貯
蔵する構成フラグ辞書である。

本発明の一実施例を示す第１図において、４０は文字特
徴抽出手段３０で獲得した入力文字ストローク抽出及び
周辺特徴の複合特徴量を識別対象文字の特徴量と照合し
て、それぞれの距離を計算し、そあ距離の最も小さい文
字パターンから順に当該認識文字鎖補とする文字照合手
段である。文字構成規則誤り訂正手段５０は、上記文字
位置判断手段２１、文字大小判断手段２２、及び文字外
形判断手段２３で得たフラグにより、文字構成フラグ辞
書５５に貯えられている当該当初認識文字の文字構成フ
ラグとを照合する。照合の結果一致しないと、第１表に
示すようにフラグの違う類似文字を誤認識したことを意
味する。この場合、大、小文字の１１正や、数字と文字
とめ訂正や、記号の修正などの処理に入る。照合の結果
が、一致すると、正しい認識結果を得られたか、或いは
、第１表のようにフラグの同一な類似文字が認識された
ことによる。フラグの同一な類似文字の場合なら、文字
構成の前後関係の規則により検査する。もし規則に合え
ば、正しい認識結果とみとめられるが、合わない場合は
識別文字についてもう一度修正する必要がある。

文字構成規則誤り訂正手段５０は下記のように文字構成
の前後間係の規則により修正する。

（１）句読点”、′の後の最初の文字は必ず大文字であ
ること。

（２）省略記号”２”の一つ前の文字（以下前文字とす
る）は小文字であれば、省略記号の一つ後の文字（以下
後文字とする）は必ず小文字である。例えば、第９図に
示すような”Ｓ”文字がこれに相当する。

（３）先端文字は小文字で、最後の文字も小文字であれ
ば、その二文字の間の文字は必ず小文字であること。

（４）前文字はスペースであって、そして（Ａ）後文字
は大文字である場合には、その後文字の前の文字は必ず
大文字であること。第１０図がこれに相当する。

（Ｂ）後文字は小文字である場合には、ａ、後文字は大
きい文字で、また後文字の位置はその文字より高かった
ならばその文字は必ず小文字である。例えば、第１１図
に示された”Ｃ”文字がこれに相当する。

ｂ、後文字が小さな文字で、また後文字の位置もその文
字より低い場合その文字は必ず大文字である。例えば、
第１２図に示された”Ｓ”文字が相当する。

（５）前文字が大文字であってそして （Ａ）その文字の位置が前文字より低かったら、その文
字は必ず小文字である。例えば、第１２図に示された”
Ｃ”文字が相当する。

（Ｂ）その文字の位置が前文字と等しい場合は、第１０
図に示すようにその文字は必ず大文字或いは大きい文字
である。

（６）単語においては、文字は数字と混合してはならな
いので、文字は数字列の前か或いは後にしか現われない
。

上述した文字前後関係の規則による検査方法は今プログ
ラム言語、例えばＣ言語で簡単に実行することができる
。６０は自動訂正し終わった認識結果をデイスプレーす
る認識結果表示手段である。

本実施例のような文字認識装置のハードウェア配置図は
第１３図に示す。この文字認識装置の中心部はＣＰＵ及
びディジタル・シグナル・プロセッサ（Ｄｉｇｉｔａｌ
　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）を含めた認識装
置で構成されている。認識すべき原稿は画像走査装置に
より、二値データを得たのちに、これらのデータを検査
し、文字列又は文字を切り出す処理によって、それぞれ
の文字を分離し、文字の境界方向（Ｂｏｕｎｄａｒｙ　
Ｄｉｒｅｃ−ｔｉｏｎ　）と背景密度（Ｂａｃｋｇｒｏ
ｕｎｄ　Ｄｅｎｓｉｔｙ　）により、それぞれの特徴量
を予め貯蔵された照合用の標準テンプレートと対応し、
特徴量を比較し、特徴量の差異値を累加し、その値によ
り識別候補文字の順序を決めて、差異の最小となる候補
文字は最初認識結果とする。そして、本発明の文字構成
規則により、自動的に検査と修正の処理をする。すると
、獲得した結果は最終の認識結果となる。

この発明は上記実施例に限定されることなく、その要旨
を変更しない限り、変更して実施することができる。例
えば、特徴抽出手段、又は照合手段の違うシステムにお
いてもこの発明を利用して自動的に検査と修正すること
ができる。また、本発明の文字構成規則の対象は英文字
に限らず、スペリング諸系、例えば、ドイツ語、フラン
ス語にも適用できる。

発明の効果 本発明によれば、英語の大文字や小文字、数字及び特殊
記号を認識対象文字として、文字の位置、大小、外形と
文字自身の構成規則の情報により、自動的に既定特徴量
での誤認識を検査、修正することができるので、多量の
照合用の標準単語スペリングを記憶するメモリが不用と
なり、単語スペリングとの照合時間を省くことができ、
その実用的効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における一実施例の文字認識装置の構成
を示すブロック図、第２図及び第３図は従来例の文字認
識装置の構成を示すブロック図、第４図は文字列におい
て文字の位置を示す説明図、第５図及び第７図は混交し
やすい大文字と小文字の例を示す説明図、第６図は大文
字と小文字の三段分布を示す説明図、第８ＵｇＪは文字
の平均大きさを示す説明図、第９図〜第１２図は文字構
成規則の例を示す説明図、第１３図は本発明の実施例に
おけるハードウェアの配置図である。 ＩＯ・・・画像走査手段、２０・・・文字列又は文字切
り出し手段、２１・・・文字位置判断手段、２２・・・
文字大小判断手段、２３・・・文字外形判断手段、３０
・・・文字特徴抽出手段、４０・・・文字照合手段、４
５・・・標準文字テンプレート、５１・・・文字構成規
則誤り訂正手段、５５・・・文字構成フラグ辞書、６０
・・・認識結果表示手段。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　はか１名ＩＩＩ　　
図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 入力された画像データから文字列毎に文字を切り出した
   該当入力文字の位置が文字列の上半部にあるか下半部に
   あるかを判断し位置フラグに１或いは０を記憶する文字
   位置判断手段と、該当入力文字の高さで文字が大きい文
   字であるか小さい文字であるかを判断し大小フラグに１
   あるいは０を記憶する文字大小判断手段と、該当入力文
   字のアスペクト比で文字が幅の広い文字であるか長い文
   字であるかを判断し外形フラグに１或いは０を記憶する
   文字外形判断手段と、認識範囲内各標準文字に対して上
   記位置フラッグ、上記文字大小フラッグ及び上記文字外
   形フラッグ等より構成されるフラグを貯蔵する文字構成
   フラグ辞書と、該当入力文字から抽出した所定の特徴量
   と各標準文字パターンの特徴量とを逐一比較してその距
   離の最も小さい文字パターンの特徴量を当初認識文字と
   して決定する文字照合手段と、上記入力文字の位置、大
   小、外形フラグ組と上記文字構成グラフ辞書の当初認識
   文字の構成フラグとを比較して二組のフラグが一致して
   いない場合は直ちに類似文字の修正を行ない、一致して
   いる場合は更に文字前後構成規則により類似文字の修正
   が必要か否かを判断する文字構成規則誤り訂正手段とを
   備えたことを特徴とする誤り自動訂正文字認識装置。