JPH01258084A - 文字特徴抽出方式 - 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】 〔１既　　要〕 文字認識装置における文字特徴の抽出方式に関し、 文字画像のつぶれに対する安定性の向上を目的とし、 文字の二値化画像に外接する１６角形の文字枠を作成す
る文字枠作成手段と、文字枠上の各点に黒画素までの最
短距離を算出し付与する最短距離付与手段と、文字枠を
辺とする多角形の重心を求める重心決定手段と、求めら
れた重心を通る斜め線と文字枠の交点によって文字枠を
分割し予め定めた方向の交点を起点として一定回転方向
に前記文字枠上の最短距離の値を並べる数列作成手段と
、前記分割された文字枠ごとの数列を一定長に正規化す
る正規化手段を備え、正規化された数列をもって文字特
徴とするよう構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は文字認識に係り、特に文字認識のための特徴抽
出方式に関する。

〔従来の技術〕

光学スキャナにより読み取った画像を二値化し、−文字
ずつ切り出して、特徴を抽出し、予め標準文字について
抽出した特徴を登録した辞書と照合して最も近い文字を
もって認識結果とする文字認識装置においては、数多く
の特徴抽出方式が用いられている。

そのうちの一つとして、第１１図に示すように、（ａ）
文字の二値化画像に外接する多角形（以下、文字枠と記
す）を作成し、（ｂ１文字枠上に黒画素からの最短距離
を付与し、（Ｃ）　ｍ画素に関する重心を求め、（ｄ）
その重心より左上に直線を引き文字枠と交わる点を始点
として、時計廻りに文字枠上に付与された距離を並べて
数列（ｅ）とし、これをその文字の特徴とする「文字枠
特徴方式」と呼ばれる方式がある。

〔発明が解決しようとする課題〕 上記のような、文字枠特徴方式による特徴抽出方式にお
いては、黒画素に関する重心を採用しているため、第１
２図に示すように、文字画像のつぶれ具合により重心位
置が変わり、それによって、距離を並べる始点が変わる
ために、抽出される特徴のつぶれに対する安定性が損な
われている。

本発明が解決しようとする課題は、このような従来の問
題点を解消した特徴抽出方式を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は、本発明の文字特徴抽出方式の原理ブロック図
を示す。

図において、■は文字特徴抽出部である。

１１は文字枠作成手段であり、文字の二値化画像に外接
する１６角形の文字枠を作成する。

１２は最短距離付与手段であり、文字枠上の各点に黒画
素までの最短距離を算出し付与する。

１３は重心決定手段であり、文字枠を辺とする多角形の
重心を求める。

１４は数列作成手段であり、求められた重心を通る斜め
線と文字枠の交点によって文字枠を分割し予め定めた方
向の交点を起点として一定回転方向に前記文字枠上の最
短距離の値を並べる。

１５は正規化手段であり、前記分割された文字枠ごとの
数列を一定長に正規化する。

〔作　用〕

文字枠作成手段１１は、１文字ずつ切り出された二値化
画像に外接する１６角形の文字枠を作成し、最短距離付
与手段１２は文字枠上の各点から黒画素までの最短距離
を求めて付与する。

次ぎに、重心決定手段１３は文字枠を辺とする多角形の
重心を求める。数列作成手段１４は重心を通る斜め４５
度の直線を引いて文字枠を四分割し、左上を起点として
時計廻りに前記の最短距離の値を分割された文字枠ごと
に並べる。

作成された四つの数列は必ずしも同一の長さとはならな
いので正規化手段１５が同一の長さに正規化する。この
数列を文字特徴として出力する。

本発明の重心決定手段１３では、文字枠を辺とする多角
形の重心を採用するので、第２図に示すように、文字の
つぶれに対しても重心は移動しない。

文字画像がつぶれるのは文字の内側であり、文字画像の
外側の輪郭がつぶれることがないことは確認してあり、
従って文字枠を辺とする多角形はその形状が安定してお
り、これから求めた重心位置もまた安定している。

従って、これに基づいて作成した数列は、内部につぶれ
があっても、文字特徴を忠実に表している。

〔実施例〕

以下第３図〜第１０図に示す実施例により、本発明をさ
らに具体的に説明する。

第３図は、本発明の一実施例の構成を示す図である。

図において、ｌは文字特徴抽出部であり、文字枠作成部
１１、最短距離付与部１２、重心決定部１３、数列作成
部１４および正規化部１５からなる。

スキャナ６０は帳票または文書上を光学的に走査し画像
信号を出力する。二値化回路５０はその画像信号におけ
る孤立雑音を除去し二値化する。文字切り出し回路４０
は二値回路画像信号から文字を一つずつ切り出す。

特徴抽出部１は、切り出された文字画像から、第１図に
示したと同一の構成により四つの正規化され同一の長さ
となった（４８個）数列を文字特徴として出力する。

照合計算部２１は、入力された文字特徴数列を認識辞書
２２中の各カテゴリと照合し、どれだけの差があるかの
距離計算を行う。判定部２３は距離の最も小さいカテゴ
リを候補文字として出力する。後処理部３０は、文章と
してのつながり等の条件から判断して候補文字から選択
し認識文字として出力する。

第４図は、本発明の一実施例による文字枠作成および重
心決定の原理を示す図である。

図（、］）に示すように、文字画像を含み文字画像に比
べて十分大きな二次元配列Ｖ　（Ｎ）［Ｎ）の領域と、
図（ｂ）に示すような二次元配列Ｆ　（Ｎｌｌｌ：Ｎ）
の領域を準備する。文字画像の幅（Ｗ）、高さ（Ｈ）は
既知とする。

二次元配列Ｖ　（Ｎ）（Ｎ）は、黒画素の部分は“１”
がセットされており、その他は６０′とする。

二次元配列Ｆ　（Ｎ）（Ｎ）は、全て“１”をセットし
ておく。

この状態からスタートして、以下のように、文字枠作成
および重心決定処理を行う。

第５図〜第７図は、本発明の一実施例による文字枠作成
処理を示すフローチャートである。

第５図は、文字枠作成の第１段階の外接四辺形枠作成の
フローチャートである。

全て“１”がセットしである二次元配列Ｆ　ＣＨ３〔Ｎ
〕について、まず配列を０行から（Ｈ−１）行まで走査
して、０列および（Ｗ−１）列の要素を“０”に変える
。次ぎに０列から（Ｗ−１）列まで走査し０行および（
Ｈ−１）行の要素を“０”に変える。これによって、第
４図（Ｃ）に示すように、二次元配列Ｆ　（Ｎ）（Ｎ）
内に“０”の枠が作成される。

第６図は、斜め４５度の枠作成処理を示すフローチャー
トである。第６図に示したのは、左上の一辺のみお処理
を示し、他の三つは省略しであるが処理方法は同様であ
る。

ななめ４５度枠作成は、第５図に示した処理により作成
された外接四辺形枠について、長方形の四つの各町を削
るように、斜め４５度の線分が文字画像に触れるまでそ
の線分上に印（“０”）を付けるもので、以下のステッ
プにより処理する。

■まず水平座標値Ｘ、垂直座標値ＹにＯをセットし、フ
ラグＦに“０”をセントし、斜め４５度線の番号Ｍに１
をセットする。

■次ぎに、斜め４５度線上の画素カウント値ＣにＭをセ
ットし、ＪをＸ、ＩをＹとする。

■Ｖ（Ｉ）ＣＪ）がＯ１即ち白画素であるかを調べる。

０であればそのままステップ■へ進み、０でなければフ
ラグＦを“１”としてステップ■へ進む。

■Ｆ（Ｉ）（Ｊ）を“０”とする。

■ＪをＪ−１とし、■をｌ＋１とし、ＣをＣ−１とする
。これは、斜め４５度線を一つずつ左下へ進み、カウン
ト値Ｃを一つ減らすことを意味する。

■カウント値ＣがＯになったかを判断し、０より大きけ
ればステップ■へ戻り、０になればステップ■へ進む。

■フラグＦが“０”かを判断し、“０”でなければ、即
ちステップ■で黒画素に到達していれば処理を終わり、
“０″であればステップ■へ進む。

０ＭをＸ＋１とし、ＸをＸ＋１として、ステップ■へ戻
る。

第４図（ｄ）は、ななめ４５度枠作成処理によりＦ（Ｎ
　）（Ｎ　）上に得られた画像例を示す。

第７図は、斜め２２．５度枠作成処理を示すフローチャ
ートである。本フローチャートも左上の一つだけの処理
を示し、その他の七つの２２・５度線による処理は省略
しである。

２２．５度枠作成は、長方形の四つの各町を削るように
、第８図（ａ）に示すような折れ線が、同図（ｂ）に示
すように文字画像に触れるまでその折れ線上に印（“０
”）を付けるもので、以下のステップにより処理する。

■Ｘ、Ｙ、ＦにＯをセットする。

ＣＪにＸ、、ＩにＹをセットする。

■ＶＣ＋）（Ｊ）が“０”かを調べる。“０”であれば
そのままステップ■へ進み、“１”、即ち黒画素であれ
ばフラグＦに１″をセットしてステップ■へ進む。

■Ｆ（１）（Ｊ）を“Ｏ”とし、ＩをＩ−１とする。

ＯＩが０になったかを判断する。０より小さければステ
ップ■へ進み、０より大きいか等しければステップ■へ
進む。

■フラグＦが“０”かを判断し、０”であればＹをＹ＋
１としてステ・ノブ■へ戻り、“１″であれば処理を終
わる。

■Ｖ（１）（Ｊ）が“０”かを調べる。“０”であれば
そのままステップ■へ進み、“１”であればフラグＦに
“１″をセットしてステップ■へ進む。

■Ｆ（Ｉ）ＣＪ）を“０”とし、Ｉを！−１とする。

■ｆが０になったかを判断する。Ｏより小さければステ
ップ■へ進み、０より大きいか等しければステップ［相
］へ進む。

［相］Ｖ（１）（Ｊ）が“０”かを調べる。“０”であ
ればそのままステップ■へ進み、“１”であればフラグ
Ｆに“１”をセントしてステップ■へ進む。

＠Ｆ（１）［Ｊ）を“Ｏ”とし、ＩをＩ−１とし、Ｊを
Ｊ＋１とする。

ｏＪが文字枠幅Ｗになったかを判断する。Ｗに等しいか
大きければステップ■へ進み、小さければステップ０へ
進む。

ＯＩが０になったかを判断する。０より小さければステ
ップ■へ進み、０より大きいか等しければステップ■へ
進む。

■Ｖ（Ｔ）（Ｊ）が“０”かを調べ、“０”であればそ
のままステップ■へ進み、“１”であればフラグＦにｌ
”をセットしてステップ■へ進む。

■Ｆ（Ｉ）（Ｊ）を“０”とし、■をＩ−１とする。

［相］ＩがＯになったかを判断する。Ｏより小さければ
ステップ■へ進み、０より大きいか等しければステップ
■へ進む。

＠Ｖ（１）（Ｊ）が“０”かを調べ、“０”であればそ
のままステップ［相］へ進み、“１”であればフラグＦ
に“１”をセットしてステップ［相］へ進む。

［相］Ｆ（１）［Ｊ）を“０”とし、ＩをＩ−１とし、
ＪをＪ＋１とする。

ｏＪが文字枠幅Ｗになったかを判断する。Ｗに等しいか
大きければステップ■へ進み、小さければステップ［相
］へ進む。

ＯＩがＯになったかを判断する。０より小さければステ
ップ■へ進み、０より大きいか等しければステップ■へ
戻る。

第５図による処理、ならびに第６図、第７図による処理
を図示しないその他の角にも行うことにより、第９図に
示すような多角形の枠ができ、Ｆ（Ｎ）（Ｎ）上に、“
１”画素を囲んで“０”画素による多角形の文字枠がで
きる。

第１０図は、本発明の一実施例における重心決定処理を
示すフローチャートである。

■まず、■および変数Ｘ、Ｙ、Ｔを０にセットする。こ
こに、Ｘ、Ｙは座標値ではない。

ＣＪを０にセントする。

■ＸをＸ＋Ｊ＊Ｆ　［１）ｌ：Ｊ）とし、Ｙを’ｙ’＋
ｌ＊Ｆ（＋：ＩｃＪ）とし、ＴをＴ＋Ｆ　Ｃ１１（Ｊ）
とする。

ＣＪをＪ＋１とする。

ＣＪが文字枠幅Ｗに達したかを判断する。Ｗより小さけ
ればステップ■へ戻り、等しいか大きければステップ■
へ進む。

ＯＩを１＋１とする。

■Ｉが文字枠高さＨに達したかを判断する。Ｈより小さ
ければステップ■へ戻り、等しいが大きければステップ
■へ進む。

■現在の状態におけるＸの値をＴの値で割って重心の水
平座標ＧＸとし、Ｙの値をＴの値で割って重心の垂直座
標ＧＹとして出力し処理を終わる。

上記の処理は、次に示す式を計算したことになる。

ＧＸ＝ΣＪ　　−Ｆ　　［Ｉ）（Ｊ］　　／ΣＦ［Ｉ）
［ＪコＧＹ＝ΣＩ　　・Ｆ　　［１）〔Ｊ］　／ΣＦ［
ｌ：］（Ｊ］〔発明の効果〕 以上説明のように本発明によれば、文字画像のつぶれに
拘わらず重心位置が安定しているので、良好な認識結果
が得られ文字認識装置の性能向上に寄与する効果は大で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理ブロック図、 第２図は本発明による重心位置を示す図、第３図は本発
明の一実施例の構成を示す図、第４図は本発明の一実施
例による処理を説明する図、 第５図は外接四辺形枠作成を示すフローチャート、 第６図はななめ４５度枠作成を示すフローチャート、 第７図はななめ２２．５度枠作成を示すフローチャート
、 第８図はななめ２２，５度枠処理を説明する図、第９図
は作成された文字枠例を示す図、第１０図は本発明の一
実施例による重心座標決定処理を示すフローチャート、 第１１図は文字特徴抽出の従来例を示す図、第１２図は
文字画像のつぶれによる重心の移動を示す図である。 図面において、 ■は特徴抽出部、 １１は文字枠作成手段（部）、 １２は最短距離付与手段（部）、 １３は重心決定手段（部）、 １４は数列作成手段（部）、 １５は正規化手段（部）、 ２１は照合計算部、　　　　　２２は認識辞書、２３は
判定部、　　　　　　　３０は後処理部、４０は文字切
り出し回路、　　５０は二値化回路、６０はスキャナ、 をそれぞれ示す。 文字　画像 本発明の原理ブロック図 第１図 文字枠 本発明による重心位置を示す図 ＠２図 一一−Ｎ　−−す　　　　　　ヒーＮ−−−Ｖ　ＣＮ）
（Ｎ）Ｆ　ＣＮ）［’Ｎ） （ａ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（
ｂ）（ｃ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　（ｄ）本発明の一実施例１による処理を説明する図第
　　４　　図 外接四辺形枠作成を示すフローチャート第　　５　　図 ななめ４５度枠作成を示すフローチャート第　　６　　
図 ななめ２２，５度枠作成を示すフローチャート　（その
１）第　　７　　図（そのｌ） 口 ■ 冒 ななめ２２．５度枠作成を示すフローチャート　（その
２）第　　７　　図（その２） （ｂ） ななめ２２．５度瀞処理＆鱒哨ＩるＵ 第　　８　　図 第９図 （′　はじめ　゛） Ｊ。 Ｃおわり　） 本発明の一寅！＋１による重心座標決定処理のフローチ
ャート＄１０　　　　図 　　ｎ 第　　１１　　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 帳票若しくは文書を光学的に走査して得られた画像デー
   タから文字を切り出し、文字の特徴を抽出し、辞書と照
   合して認識する文字認識装置の特徴抽出部（１）におい
   て、 文字の二値化画像に外接する１６角形の文字枠を作成す
   る文字枠作成手段（１１）と、 文字枠上の各点に黒画素までの最短距離を算出し付与す
   る最短距離付与手段（１２）と、文字枠を辺とする多角
   形の重心を求める重心決定手段（１３）と、 求められた重心を通る斜め線と文字枠の交点によって文
   字枠を分割し予め定めた方向の交点を起点として一定回
   転方向に前記文字枠上の最短距離の値を並べる数列作成
   手段（１４）と、 前記分割された文字枠ごとの数列を一定長に正規化する
   正規化手段（１５）を備え、 正規化された数列をもって文字特徴として出力するよう
   構成したことを特徴とする文字特徴抽出方式。