JPH02168365A - 文字列及び文字の切り出し方法 - 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１円弧状に記入された文字列及びこの文字列を
構成する各文字の切り出し方法に関する。

（従来の技術） 複数の文字からなる文字列を画像処理して各文字を認識
する場合、まず、文字列の位置を正しく認識してテレビ
カメラ等の画像入力装置を定位値。

すなわち文字列を撮像できる位置に設定する必要がある
。この文字列を正しく割り出すことを文字列の切り出し
といい、各文字の位置を正しく割り出すことを文字の切
り出しという。従来の画像処理技術で取り扱っている文
字列は一直線状に並んでいる文字列であり、従って、Ｘ
−Ｙ平面内での平行移動によって文字列及び各文字を割
り出すことが可能であった。

（発明が解決しようとする問題点） 画像処理の対象としては、複数の文字が一直線状に並ん
でいるものばかりとは限らず、円弧状に記入された文字
列が画像処理の対象となることがある。しかるに、従来
の画像処理による文字列及び各文字の割り出し方法のよ
うにＸ−Ｙ平面内での平行移動では、円弧状に記入され
た文字列に沿う回転方向に位置合わせをすることは困難
であった。

本発明は、かかる従来技術の問題点を解消するためにな
されたもので、円弧状に記入された文字列を比較的簡単
な方法でかつ正確に切り出すことができると共に、切り
出された文字列から各文字を正確に切り出すことができ
る文字列及び文字の切り出し方法を提供することを目的
とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は、カメラから読み取られた上記文字列を２値化
処理して記憶する２値データ記憶部と。

上記円弧状に記入された文字列を占めるへき扇形の領域
全体を複数の領域に分割し１分割された各領域に階調が
それぞれ異なるＩ！ｔＪｇ１３１データを記憶する階調
データ記憶部とを用い、上記２値データ記憶部に記憶さ
れた２値データと上記Ｐａ調データ記憶邪に記憶された
階調データから２値データが存在する部分に対応する階
調データを取り出してその頻度を計算し、各階調ごとに
頻度を記憶した階調ヒストグラムを作成し、この階調ヒ
ストグラムから上記文字列の位置を判断し、この文字列
を切り出すことを特徴とする。

本発明はまた、上記のようにして切り出された文字列の
階調ヒストグラムの各階調ごとの頻度を用いて各文字を
切り出すことを特徴とする。

（実施例） 以下、図面を参照しながら本発明にかかる文字列及び文
字の切り出し方法の実施例について説明する。

第１図は、本発明にかかる方法を実施するための信号処
理系統の例を示す。第１図において、符号１は画像処理
に供されるワーク（被検査体）を示しており、このワー
ク１には、複数の文字が配列されてなる文字列２が例え
ば印字又は印刷によって記入されている０文字列２を構
成する各文字にはアルファベットや数字その他の文字が
含まれる。第２図（ａ）は上記ワーク２を示しており、
文字列２は点２ａを中心とする円弧に沿って円弧状に記
入されている。この場合の中心点２ａはどの位置にあっ
てもよく、例えばワークの中心点にあってもよい。

上記ワーク１に対向させて撮像光学系３が配置され、こ
の撮像光学系３を通じてＣＣＤカメラ４の撮像素子とし
てのＣＣＤにワーク１の像を結ばせるようになっている
。撮像光学系３は、上記文字列２全体が一度にカメラ４
に入力できるように焦点距離その他の仕様が設定されて
いる。ＣＣＤカメラ４は画像人力装置を構成しており、
文字列２全体を多値画データ（アナログ信号）として取
り込む。

カメラ４で取り込まれた多値画データはアナログ・デジ
タル変換器５によってデジタルデータに変換処理される
。このデジタルデータは２値化部６によって２値化され
、この２値化されたデータは画素と呼ばれる上記カメラ
４で入力された画像を最も細かく分割した領域ごとに２
値データ記憶部７に記憶される。

符号８は階調データ記憶部を示している６階調データ記
憶部８は多値画メモリともいうことができ、文字列２全
体が占めるべき領域を複数の領域に分割し、各分割領域
に階調がそれぞれ異なる階調データを記憶させたもので
ある。図示の実施例では、第２図（ｂ）に示すように、
ある点を中心とした円弧に沿う扇形の領域Ａを上記円弧
の半径方向の線で複数の領域Ａｔ、Ａ２．Ａ３．・・・
・に分割している。そして、こられの各領域Ａユ、Ａ２
゜Ａ１．・・・・は、上記２値データ記憶部７について
記述したような画素によって複数に分割されている。文
字列及び文字の切り出し、さらには各文字の認識の精度
を向上させるためには、１文字当たりの上記分割領域数
を多くしてより細かく分割すればよい。実施例では、１
文字当たり約２０の領域に分割され、扇形の領域へ全体
では約２５０の領域に分割されている。

２値データ記憶部７に記憶された２値データと階調デー
タ記憶部８に記憶された階調データはマスク処理部９に
入力される。マスク処理部９では、第２図（ｃ）に示す
ように、上記２値データと階調データとを重ねて、上記
２値データと階調データとを上記複数に分割された各領
域ごとに取り出し、２値データが存在する部分に対応す
る階調データを取り出す、すなわち、２値データが存在
する部分に対応する画素数を上記各領域ごとに計算する
。このようなデータを得るための処理は、２値データと
階調データとのアンド処理ともいわれる。

マスク処理されたデータは階調ヒストグラム作成部１０
で各階調ごとの頻度、すなわち上記画素数が計算され、
第４図に示すような各階調ごとの頻度で表される階調ヒ
ストグラムが作成され、各階調ごとに頻度が記憶される
。上記階調ヒストグラムのデータから、文字列切り出し
部１１において文字列２の位置が判断され、文字列２が
切り出される。次に、文字切り出し部１２において上記
切り出された文字列２の部分の階調ヒストグラムが取り
出され、これを用いて各文字の位置が切り出される。さ
らに、文字判別部１３に、文字列から正確に切り出され
た各文字の各階調ごとのデータが送られ、予め各文字ご
とに作ったマスターデータと比較され、文字が判別され
る。

次に、上記信号処理系統の動作を説明しながら本発明に
かかる方法の実施例について説明する。

第３図に示すように、まず撮像光学系３を通じてＣＣＤ
カメラ４にワーク１の画像を入力する。

ここでは、手作業により、又はロボット等を用いて自動
的に、ワーク１をＣＣＤカメラ４の撮像位置上に設置す
る。こうすることによってワーク１の文字列２全体が一
度に撮像できるようになっている。次に、カメラ４によ
ってワーク１の文字列２の多値画データを入力する。入
力された多値画データはアナログ・デジタル変換器５及
び２値化処理部６で処理されて２値化され、２値データ
記憶部７に画素ごとに入力され記憶される。

次に、マスク処理部９で、２値データ記憶部７に記憶さ
れた２値データと階調データ記憶部８に記憶された階調
データとを、複数に分割された各領域ごとに取り出し、
２値データが存在する部分に対応する階調データ、すな
わち２値データが存在する部分に対応する各領域の画素
数を取り出す。

マスク処理されたデータは階調ヒストグラム作成部１０
に入力され、同階調ヒストグラム作成部１０では各階調
ごとの頻度、すなわち上記画素数を計算して第４図のよ
うなヒストグラムを作成し、各階調ごとの頻度を記憶す
る。

上記各階調ごとの頻度のデータから、文字列切り出し部
１１において次のようにして文字列が切り出される。ま
す、第４図に示すような階調ヒストグラムから、文字列
２の先頭を求める。そのためには、第４図において左側
のグラフの初めの位置（階調）から右側の終わりの位置
（階調）までで最初に頻度が検出される位置（階調）を
求める。

もっとも、文字列２の先頭ではなく後端を検出しても差
し支えなく、その場合は、第４図のグラフにおいて右側
の終わりの位置から左側の初めの位置までで最初に頻度
が検出される位置（階調）を求めればよい。

次に、上記のようにして、最初に頻度が表れた位置（階
調）が予め定めた値の範囲内に入っているかどうかを比
較して、文字列のスタート位置が適正かどうかを判断す
る。例えば、階調データ記憶部８の複数の領域を前述の
ように構成した場合、最初に頻度が検出された位置（階
調）をＰとすると、２０＜Ｐ＜７０のときは適正なスタ
ート位置と判断する。適正なスタート位置と判断された
ときは、次の文字列の切り出しにいく。もし、定めた範
囲以外のときは、ワーク１を図示されないモータ等を用
いて文字列２の中心点２ａを中心に回転させ、多値画デ
ータをカメラ４から再び入力する。

こうして、適正なスタート位置が求められたら、次に、
第４図に示すヒストグラムの検査の初めの位置から終わ
りの位置までについて、図の左から右に階調ごと（例え
ば、１階調ごと）に移動し、その移動ごとに概略の文字
列のＫＬ　（文字列からとった値）の中の頻度の和を求
め、取り込まれたデータ全部について頻度の和を求める
。上記ＫＬ内に文字列２を構成する文字が総て含まれて
いれば上記頻度の和は最大となるはずであるから、上記
頻度の和の最大となる位置を求めてこの位置を文字列２
の位置と判断し１文字列を切り出す。

また１文字列２を構成する文字の数は予めわかっている
ので１文字列の幅りを文字数（実施例では４である）で
割算し、各文字間のギャップ位置、すなわち、文字と文
字との間のスペース部分を求めて各文字の切り出しを行
う。

なお、文字列切り出し部で設定した文字列の幅りは、ワ
ーク１に実際に記入されている文字列の幅と一致してい
ないため、単純に割算してギャップ位置を求めようとし
ても、求められたギャップ位置は実際のギャップ位置か
らすれている場合がある。そこで、第５図に示すような
方法で正確な文字のギャップ位置を求める。まず、縦軸
に文字列の幅（長さ）の値をとり、横軸に文字列の幅（
長さ）の中心の位置を示す値をとり、また１紙面に垂直
の方向のＺ軸に評価値をとる。そして、前記文字列の切
り出しで使用した文字列の幅りの値と文字列の幅りの中
心の位置を示す値とを一つの格子点Ｃとしてこれを初期
値とし、この格子点Ｃの周囲にも文字列のｌｌｌ１Ｌの
値を増減させた値と文字列のＫＬの中心の位置を示す値
を増減させた値を変数とした格子点を設ける。これらの
格子点についてそれぞれ文字列のギャップ位置を計算し
て求め、このギャップ位置での頻度の和を計算し、各格
子点におけるギャップ位置の頻度の和をそれぞれ求める
。そして、計算で求めたギャップ位置の頻度の和を評価
値として、この評価値が最小となるようなギャップ位置
を求める。第５図に示す曲線は上記評価値の等高線であ
り、最も低い評価値の等高線で囲まれた格子点Ｓが、求
めているギャップ位置である。このようにして求めたギ
ャップ位置に従って各文字を切り出す。

第６図（ａ）（ｂ）は、第４図に示すＫＬで切り出され
た文字列を拡大して示す。そこで、上記各文字の切り出
しについて第６図を参照しながらさらに詳細に説明する
。第６図（ａ）は、第５図の格子点Ｃ１すなわち初期値
の場合であり、文字列のＫＬを文字数で単純に割算して
等間隔に分割し、そのギャップ位置０４〜Ｇ５を示した
ものである。Ｍ点は上記文字列の幅りの中心点であり、
上記実施例のように文字数との関係でギャップ位置と同
じ位置になる場合がある。この格子点Ｃのギヤツブ位置
Ｇ工〜Ｇ、において、Ｇ、、Ｇ、では文字列中の文字に
重ならない位置、すなわち第６図（ａ）の縦軸の頻度が
Ｏのところであるが、Ｇ２゜Ｇ３．Ｇ、の位置では１文
字列中の文字の位置に重なっているので、頻度がある量
だけ示されており。

これらギャップ位置Ｇ□〜Ｇ５の頻度の和、すなわち第
５図のＺ軸の評価値が計算される。

次に、第６図（ｂ）は、（ａ）に比べて文字列の幅りを
広くして幅Ｌ′としており、中点Ｍも（ａ）に比べて右
方向に移動した位置Ｍ′にした場合である。この場合の
ギャップ位置０１″〜Ｇ。

では、図から明らかなように、どのギャップ位置をとっ
ても上記文字列中の文字の位置と重ならない位置となっ
ており、これらギヤツブ位ａｆｆ　ａ　ｌ　’〜Ｇ、′
では頻度の和はＯとなり、評価値は最小となる。第５図
に示す各格子点のうちの一つの格子点Ｓが最小の評価値
となる格子点である。そして、ここで求めたギャップ位
置０１′〜Ｇ、′に従って各文字を切り出す。

次に、−数的なパターンマツチングの手法を用いて文字
判別を行う。

上記実施例によれば、カメラから読み取られた円弧状の
文字列を２値化処理して記憶する２値データ記憶部と、
上記円弧状に記入された文字列を占めるべき扇形の領域
全体を複数の領域に分割し。

分割された各領域に階調がそれぞれ異なる階調データを
記憶する階調データ記憶部とを用い、２値データ記憶部
に記憶された２値データと階調データ記憶部に記憶され
た階調データから２値データが存在する部分に対応する
階調データを取り出してその頻度を計算し、各階調ごと
に頻度を記憶した階調ヒストグラムを作成し、この階調
ヒストグラムから上記文字列の位置を判断するようにし
たため、扇形に配列された文字列であっても、これを容
易に切り出すことができ、また、切り出された文字列か
らこの文字列を構成する各文字の位置も容易に切り出す
ことができるようになった。さらに１文字列の位置と文
字列の長さを変数として各文字の位置を切り出すように
したため、各文字の切り出しを正確に、かつ、高い信頼
性のもとに行うことができ、次の文字の判別に非常に有
利となった。

（発明の効果） 本発明によれば、カメラから読み取られた円弧状の文字
列を２値化処理して記憶する２値データ記憶部と、上記
円弧状に記入された文字列を占めるべき扇形の領域全体
を複数の領域に分割し、分割された各領域に階調がそれ
ぞれ異なる階調データを記憶する階調データ記憶部とを
用い、２値データ記憶部に記憶された２値データと階調
データ記憶部に記憶された階調データから２値データが
存在する部分に対応する階調データを取り出してその頻
度を計算し、各階調ごとに頻度を記憶した階調ヒストグ
ラムを作成し、この階調ヒストグラムから上記文字列の
位置を判断するようにしだため、扇形に配列された文字
列であっても、これを容易に切り出すことができ、また
、切り出された文字列からこの文字列を構成する各文字
の位置も容易に切り出すことができるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に適用可能な信号処理系統の列を示すブ
ロック図、第２図は上記信号処理系統中のワークと階調
データとこれらを重ねてマスク処理する様子を示すマス
ク処理概念図、第３図は本発明にかかる方法の実施例を
示すフローチャート、第４図は同上実施例中の階調ヒス
トダラム作成部によって得られるヒストグラムの例を示
す線図、第５図は文字列を構成する文字の位置を正確に
切り出すための処理の様子を示す線図、第６図は上記文
字の位置を正確に切り出すための処理の様子を示すヒス
トグラムである。 ２・・・・文字列、　４・・・・カメラ、　　７・・・
・２値データ記憶部、　８・・・・階調データ記憶部、
１０・・・・階調ヒストグラム作成部、１１・・・・文
字列切り出し部、　１２・・・・文字切り出し部。 図 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、円弧状に記入された文字列をカメラから読み取って
   文字列を切り出す方法であって、 上記カメラから読み取られた上記文字列を２値化処理し
   て記憶する２値データ記憶部と、上記円弧状に記憶され
   た文字列を占めるべき扇形の領域全体を複数の領域に分
   割し、分割された各領域に階調がそれぞれ異なる階調デ
   ータを記憶する階調データ記憶部とを用い、 上記２値データ記憶部に記憶された２値データと上記階
   調データ記憶部に記憶された階調データから２値データ
   が存在する部分に対応する階調データを取り出してその
   頻度を計算し、各階調ごとに頻度を記憶した階調ヒスト
   グラムを作成し、 この階調ヒストグラムから上記文字列の位置を判断し、
   この文字列を切り出すことを特徴とする文字列の切り出
   し方法。 ２、円弧状に記入された文字列をカメラから読み取り、
   この読み取られた文字列から各文字を切り出す方法であ
   って、 上記カメラから読み取られた上記文字列を２値化処理し
   て記憶する２値データ記憶部と、上記円弧状に記入され
   た文字列を占めるべき扇形の領域全体を複数の領域に分
   割し、分割された各領域に階調がそれぞれ異なる階調デ
   ータを記憶する階調データ記憶部とを用い、 上記２値データ記憶部に記憶された２値データと上記階
   調データ記憶部に記憶された階調データから２値データ
   が存在する部分に対応する階調データを取り出してその
   頻度を計算し、各階調ごとに頻度を記憶した階調ヒスト
   グラムを作成し、 この階調ヒストグラムから上記文字列の位置を判断して
   この文字列を切り出し、 この切り出された文字列の上記階調ヒストグラムの各階
   調ごとの頻度を用いて各文字を切り出すことを特徴とす
   る文字の切り出し方法。