JPH0221384A - 光学文字読取装置 - 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、手持ち式のスキャナで原稿上を走査すること
により文字・記号等（以下代表しで文字のみに関して述
べるが記号に関しても全く′同様である）を読み取る光
学文字読取装置に関するものである。

〔従来の技術〕

スーパーマーケットや百貨店等で、単品毎の売り上げ情
報を収集して在庫管理を行うＰ　ＯＳ　（Ｐｏｔｎｔ　
Ｏｆ　５ａｌｅｓ）システムが普及している。このＰＯ
Ｓシステムでは手持ち式の光学文字読取装置がよく使用
される。

このような装置として、本出願人は特願昭６２−５６２
９３号を特許出願している０手持ち式の光学文字読取装
置の代表的な構成を第２図に示す。

第２図において、１はスキャナであり、手２で、原稿３
に当てかうだけで原稿３に記載された文字を読み取るも
のである。原稿３はたとえば、ＰＯＳシステムで用いる
値札の用紙である。４は光源であり、５はレンズ系、６
はイメージセンサであり、少なくとも原稿３に記載され
た文字の一フィールドの視野が必要であり、第２図では
横は一フィールド士数文字分、縦は一文字の３倍くらい
としている。フィールドとは、値札への記載単位であり
、たとえばファンクションコードと定めた英字「Ｃ」に
後に、データキャラクタと定めた数字が１０桁続くこと
で、ｌフィールドを構成する。

７は制御・二値化回路であり、イメージセンサ６の出力
信号であるアナログ信号を文字領域及び背景領域のおの
おの対応する二値化信号に変換し、画面メモリ８に送る
。

９から１３は、画面メモリ８の中の各文字を認識する手
段である。

画面メモリ８はイメージセンサ６の視野のほぼ全体の二
値化データを格納する。第３図（ａ）にイメージセンサ
６の二値化データの説明を示している。

＠（Ｘ）Ｘ縦（Ｙ）の大きさがｐｘｑ画素のイメージセ
ンサであり、視野の中の文字を写し込んでいる。

文字、記号は文字識別回路１３で認識されるが、文字識
別回路１３は１文字ずつ認識するものであるので、画面
メモリ８からは１文字分のデータを取り出す必要がある
。−桁切り出し回路９は画面メモリ８から一文字切り出
し回路１１の処理能力であるｍＸ４画素相当分のデータ
を取り出しｍｍメモリ１０に格納する。−文字切り出し
回路１１は一桁メモリから文字識別回路１３の処理能力
であるｍＸｎ画素相当分のデータを取り出し、−文字メ
モリ１２に格納するものである。

第３図（ａ）において、まず−桁切り出し回路９はＸ−
１からＸ−ｍ、Ｙ＝１からＹ＝ｑ迄のデータを画面メモ
リ８から取り出し、−桁メモリ１０に転送する（第３図
（ｂ＋））、−文字切り出し回路１１はｍｍメモリ１０
の内容を見て文字像を含む範囲（この例ではＹ＝１１か
らＹ＝１１＋ｎ−１）の０行分を一文字メモリ１２に転
送する（第３図（Ｃ，））−一文字メモリ１２に文字が
入っているときは文字識別回路１３により文字が認識さ
れる。

次にＸ−２からＸ−ｍ＋１．Ｙ−１からＹ−ｑ迄のデー
タを画面メモリ８から取り出し、−桁メモリ１０に転送
する（第３図（ｂｘ））−そして文字像を含む範囲の画
像を一文字メモリ１２に転送する。

以下、同様にして、画面メモリ８から取り出す位置を順
にずらしてｍｍメモリ１０に転送し、文字像を含む画像
を一文字メモリ１２に転送し、文字識別回路１３で処理
を行うことで視野内の全文字の認識を行う。

ｍｍメモリ１０から一文字メモリ１２に転送する範囲の
求め方を第４図に示す、先ずｍｍメモリ１０の各行に対
して横ＯＲを求める。

横ＯＲとは横方向の一行に注目してその行に黒画像があ
れば１とし、黒画像がなければＯとする演算である。い
まセンサの黒出力を１とし、白出力を０として表現する
と、横ＯＲの結果とはすなわち一行の各画素の論理和を
取った結果にほかならない、そこでこの演算を横ＯＲと
よんでいる。

そして文字がある部分では第４図ら）に示すように、そ
の範囲だけ横ＯＲの結果は黒になる。−桁メモリから一
文字メモリに転送する範囲は、たとえばＹ＝１３から横
ＯＲが黒になったとすると、文字の上方の白を含めてＹ
＝１１からｎ画素とする。

以上の処理によって、イメージセンサ６の視野のなかに
含まれる、文字、記号を読み取ることができる。

第２図の１４から１８は原稿上の一つのフィールドに対
して正しく読み取れた認識結果を１回だけ出力するため
の手段である。フィールドが視野の中に在るかぎり、文
字が繰り返されて認識され、１３から認識結果が繰り返
し出力される。１４はフォーマットチエツク部で、１３
から得られる認識結果が予め定めである所定のフォーマ
ット（たとえは、Ｃで始まるフィールドはＣの後にデー
タキャラクタの数字がｌＯ文字続かなければならない）
を満たしているかどうかを判定する。タイマー１５は１
３から認識結果が得られてからの経過時間を測定する。

所定のフォーマントを満たす認識結果Ｒ６が得られたな
ら、前回レジスタ１６、比較器１７、出力制ｊ１１部１
８は、次のように動作する。

まず比較器１７において、Ｒ＋　と前回レジスタ１６に
記憶されている内容Ｒ１−１とが比較される。

Ｒ１とＲ１−１の内容が一致しなければ比較器１７から
はＮＥＷの信号が出て出力制御部１８はＲ３をそのフィ
ールドの認識結果ＲｏｕＬとして出力する。Ｒ＋　とＲ
３−１の内容が一致すれば、比較器１７からはＮＥＷの
信号が出す、出力制御部１８はＲ１を出力しない（読み
捨てる）、一方、前回レジスタ１６はＲ，−１を比較器
１７に送った後は、Ｒ４を記憶する。タイマー１５は１
３から認識結果が得られてからの時間を測定し、あらか
じめ定めた一定時間ＴｃＬ−経過後に前回レジスタ１６
の内容を消去する。電源を入れた直後の前回レジスタの
状態は消去状態である。ＴＣＬＩＩは値札を持ち換える
のに必要な時間（たとえば１秒）よりも短く、たとえば
０．６秒程度に設定しておく、なお、フィールドが視野
の中にあって１３から繰り返し認識結果が得られるとき
の繰り返しの周期はたとえば０．２秒程度である。

第５図を用いて、値札を読み取るときの１４から１８の
動作を説明する。フォーマットチエツク部１４にはＣ，
Ｎ、Ｙで始まる各フィールドのフォーマットが登録され
ているとする。スキャナを５１に当てがって認識結果ｒ
ｃ１２３４５６７８９０」が得られると、これは所定の
フォーマットを満たすのでフォーマットチエツク部１４
からはこの認識結果が出力Ｒ１される。比較器１７では
Ｒ，と前回レジスタの内容Ｒ１−１が比較されるが、電
源を入れた直後は前回レジスタの内容は消去されている
ので、Ｒ五とＲｉ−１の内容は必ず一致しない、そのた
め比較器１７からはＮＥＷの信号が出力制御部１８に出
て、出力制御部１８からはｒｃ１２３４５６７８９０」
が、認識結果ＲｏｕＬとして出力される。一方、前回レ
ジスタ１６にはｒｃ１２３４５６７８９０」が記憶され
る。スキャナを５１に当てがいつづけていると、認識結
果ｒｃ１２３４５６７８９０」が再び得られて、先程と
同様にフォーマットチエツク部を経て、比較器１７に送
られる。しかし、前回レジスタ１６の内容Ｒ４−＋がｒ
ｃ１２３４５６７８９０」になっておりＲ３と一致する
ので、比較器からはもはやＮＥＷの信号がです、出力制
御部１８からはＲ０□として出力されない０以上の様に
して、視野に入った一つのフィールドに対しては一回だ
け認識結果Ｒｏｕｔを出力する。

次にスキャナを下に動かして５２の行にスキャナを当て
かったとき、視野にｒＮ１２３４５６７８９０」のフィ
ールドが入って、文字識別回路１３から初めてｒＮ１２
３４５６７８９０」の認識結果が得られたときは、前回
レジスタの内容Ｒ１−１はｒｃ１２３４５６７８９０」
になっているので、比較器１７からはＮＥＷの信号がで
て、ｒＮ１２３４５６７８９０Ｊの認識結果Ｒ０□とし
て出力される。それ以降は繰り返してｒＮ１２３４５６
７８９０、が文字識別回路１３から出力されても前回レ
ジスタの内容と一致するため、Ｒｏ、、として出力され
ない、すなわち、ｒＮ１２３４５６７８９０」は−回だ
け出力される。同様にして、ｒＹ１２３４５６」の行が
視野に入ったときは、認識結果ＲａｎｔとしてｒＹ１２
３４５Ｅｚが出力される。なお、Ｊ　Ｉ　Ｓ　　Ｂ９５
５１によるｐｏｓ用値札では、一つの値札の中の各フィ
ールドは、異なる内容になっている。このため、比較器
１７で前回認識した結果Ｒ１−１と今回認識した結果Ｒ
ｉを比較することで、同じフィールドを読んだか否かが
判別できるのである。

値札を（ａ）から（ｂ）に持ち換える間は、視野には文
字が入ってない、このときは、文字識別回路１３からは
何も出力が得られない、タイマー１５は文字識別回路１
３が認識結果を出力してからの経過時間を測定しており
、値札を持ち換えたために、Ｔ　ＣＬＩ以上文字識別回
路１３から出力が得られない状態が続くと、前回レジス
タ１６の内容を消去する。したがって、値札を℃）に持
ち換えてｒｙ１２３４５６Ｊのフィールドにスキャナを
当てがうとｒＹ１２３４５６ｊは出力される。すなわち
、同じ内容のフィールドであっても異なる値札ならば続
けて読み取ることができる０以上の説明から判るように
、タイマー１５は原稿（値札）の交換を検出する機能を
もっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

文字識別回路１３は字形が変形して認識できない文字に
ついてはりジェツト（認識不能）という！！識結果を返
す、たとえば、第６図（ａ）の様に「８」の文字が汚れ
ていた場合、−桁メモリ、−文字メモリを経て文字識別
回路には（Ｃ）の画像が与えられ、文字識別回路１３で
は認識処理を行い、リジェクトという認識結果を出す。

ところが、汚れが大きく、もはや文字とかけ離れた大き
さの場合は文字識別回路１３は認識処理を行わず、認識
結果を出さない、たとえば、第７図（ａ）の様に「８」
の文字に縦横とも大きな汚れが付いていた場合は、−桁
メモリへの画像の切り出しくハ）、−文字メモリへの画
像の切り出しくＣ）とも、的確に文字「８」を中心に捉
えて抽出することができず、文字識別回路は文字とはみ
なさないため認識処理を行わない、よって「８」の文字
に対する認識結果は得られず、（ａ）の画像に対する文
字識別回路の出力はｒｏ１２３４５６７９０１２３４５
」となり「８」に対しては文字欠けとなる。

この様に、従来技術による文字認識装置では、著しく大
きな汚れに対してはりジェツトという認識結果すら得ら
れず、見逃すことがあった。これはすなわち、第８図の
ように誤って一桁余分に数字が記載されている値札であ
っても、１文字を大きく塗り潰してしまえば、フォーマ
ットチエツクを通って読み取られることを意味する。

本発明はこの欠点を改良するために案出されたもので、
大きな汚れに対して文字識別回路１３から認識結果が得
られなくても、無用な読み取りを防ぐことを目的として
いる。

〔課題を解決するための手段〕

第１図に本発明の構成を示す、１から７までの符号を付
けた部分は第２図における同符号の部分と同じ機能構成
でよい、イメージセンサ６の視野は、横は少なくとも１
フイールドの文字数分必要であり、縦は少なくとも１文
字分は必要である。

２１は、イメージセンサ６の捉えた画像の中の各文字を
認識し、視野内におけるその文字の位置情報を出力する
文字認識手段である。２２は、７の出力または２１の中
間処理結果を利用して空白を検出する空白検出手段であ
る。２３は空白検査手段である。

〔作用） スキャナ１を手２でもって原稿３に当てかうことで、原
稿上の文字は光源４で照明され、レンズ系５によりイメ
ージセンサ６上に結像され、制御二値化回路７により、
白／黒を示す電気信号に変換される。

イメージセンサ６の捉えた画像の中の各文字は文字認識
手段２１により！！識され、認識結果と共にその文字の
位置情報が得られる。一方、空白検出手段２２により、
空白が検出される。

空白検査手段２３は、文字認識手段２１から文字認識結
果が得られなかった位置において、空白検出手段２２が
空白を検出しているが否がを調べ、もし、空白が検出さ
れていなかったらその位置には、認識処理不能の像があ
るとの判断を行う。

〈第１実施例〉 第２図の光学文字読取装置に本発明を適用した実施例を
第９図に示す、第９図において１から１８までの符号を
付けた部分は第２図における同符号の部分と同じ機能構
成である。ただし、−折切り出し回路９′は、画面メモ
リ８から一桁分の画像を切りだして一桁メモリ１０に送
るときのＸ座標を文字のＸ座標として出力する。９１は
空白検出回路であり、−文字メモリ１２の内容が空白と
みなせるか否かを判定する。９２はマイクロプロセッサ
でありＲＡＭ９３を用いてＲＯＭ９４に記憶されている
プログラムを実行することにより、空白検査手段２３を
実施する０文字認識手段２１は画面メモリ８から文字識
別回路１３までで、空白検出手段２２は一文字メモリ１
２の内容を空白検出回路９１で検査することで実施され
ている。

マイクロプロセッサ９２の処理のフローチャートを第１
０図に示す、■は一桁切り出し回路９′がらの文字のＸ
座標Ｘｉと、文字識別回路１３からの認識結果Ｃｉ　と
を組にして取り込む、さらに、空白検出回路９１が空白
を検出したり検出しなくなったりする遷移時点の一桁切
り出し回路９′の出力Ｘ＋をも取り込む（このときは対
応する認識結果Ｃ３として「空白開始」と「空白終了」
をそれぞれ邑てはめておく）、Ｘｉ　とＣ１は組みにし
て取り込み、全体でＮｉｌあるとする。

文字間の検査内容を例を挙げて説明すると以下の通り、
第７図のような汚れによって認識結果が得られなかった
ｋきは、ＣＩ　＝　ｒ７」、Ｃ９＝「９」となりＸ９　
　Ｘｌｌ≧Ｗがなりたつ、ここで、Ｗは２桁分以上幅が
開いているか否かの判定の闇値で、多少の余裕をみてた
とえば１．８桁分のＸ座標間隔を設定してお（、一方、
第７図においてもし「７」と「９」の間が空白であった
とすると、ｃ＠−ｒ７Ｊ、Ｃ雫−ｒ空白開始」、（、、
ｍｒ空白終了」、Ｃ＋＋＝’９Ｊとなり、Ｘ、−ｘｓ　
＜Ｗ、Ｘ＋＋−Ｘ＋ｅ＜Ｗがなりたつ、このようにして
、汚れによって認識結果が得られなかったか否かが判定
できる。より一般的に書けば、 （Ｘｉ　　　Ｘｉ−１≧Ｗ）かつ （ＣＩ−＋−’空白開始」かつ（、＝ｒ空白終了」）で
ない　　　（υ ならば、ｅｌ−１とＣ４の間に、認識されなかった汚れ
等があると判断できる（２≦ｉ≦Ｎ）、また、認識処理
できない汚れが単独であるならば、その前後で「空白終
了」と「空白開始」が得られるので、「空白終了」と「
空白開始」が連続することになる。一般的に書けば、 （Ｃｒ−＋−’空白終了ＪかつＣ１−「空白開始」）で
ある　　　（２） ならば、ＣＩ−１とＣ４の間に、認識されなかった汚れ
等があると判断できる（２≦ｉ≦Ｎ）。

第１０図のフローチャートにおいて■■■は（１）式の
判定を行う処理であり、■■は（２）式の判定を行う処
理である。■■■は■〜■の判定処理をｉ　−２からｌ
−Ｎまで順に行うための繰り返し処理である。第１０図
のフローチャートにおいて、（１）式または（２）式が
成り立った場合はその認識結果はフォーマットチエツク
部１４に送らない、（１）式も（２）式も成り立たなか
った場合には認識結果をフォーマットチエツク部１４に
送る処理［相］〜■を行う、＠■■は＠＠［相］の処理
をｉ＝１からｉ＝Ｎまで順に行うための繰り返し処理で
ある。＠＠［相］はＣ１が空白開始でも空白終了でもな
い場合、すなわちＣｉが文字識別回路１３から得た認識
結果である場合に限ってＣ７をフォーマットチエツク部
１４に送る処理である。

以上の動作によって、第７図や第８図のように大きな汚
れが有った場合は認識結果がフォーマットチエツク部１
４に送られず、読み取られることが無くなる。一方、そ
の様な汚れがないときは、マイクロプロセッサ９２は文
字識別回路１３からの認識結果をフォーマットチエツク
部１４に送るので、従来技術による光学文字読取装置と
同様に読み取り動作を行うことができる。

く第２実施例〉 第１実施例は、（１）式または（２）式が成り立つ場合
はマイクロプロセッサ９２から何も出力されない。

第２実施例として、（１）式または（２）式が成り立つ
場合はそのｃｉの前にリジェクトを付けて認識結果を出
力する例を示す。

第１２図において、１から９４までの符号を付けた部分
は第１Ｏ図における同符号の部分と同じ機能をもつ、た
だし、イメージセンサ６の捉えた画像の中の文字の認識
処理を８から９４で行って出力Ｒｏｌｌ？を行うのは、
押しボタンスイッチ１１１を押下した時に限る。すなわ
ち、操作者はスキャナ１を原稿３に当てがって押しボタ
ンスイッチ１１１を押せば、認識結果が出力Ｒ０１１さ
れる０本実施例は第１実施例と同様に、マイクロプロセ
ッサ９２がＲＡＭ９３を用いてＲＯＭ９４に記憶されて
いるプログラムを実行することにより、空白検査手段２
３を実施する０文字認識手段２１は画面メモリ８から文
字識別回路１３までで、空白検出手段２２は一文字メモ
リ１２の内容を空白検出回路９１で検査することで実施
されている。

マイクロプロセッサ９２の処理のフローチャートを第１
２図に示す、■は第１１図の■と同じ入力処理である。

■■■は、■■■の処理を１≦ｉ≦Ｎなるｉに対して、
■〜＠の処理を２≦ｉＳＮなるｉに対して行うための繰
り返し処理である。■■■は処理対象としているＣ１が
文字識別回路１３から得られた認識結果であるか否かを
判定し、１３からの！！識結果である場合に出力する処
理である。■■［相］は（１）式が成立するか否かの判
断であり、■＠は（２）式が成立す、るか否かの判断で
ある。もしく＋）式または（２）式が成立する場合は■
■■の出力処理の前に、■でリジェクトを出力する。■
で出力するりジェツトは、文字識別回路１３では認識処
理を行えない第７図や第８図の大きな汚れに対するもの
である。

以上の処理によって、文字識別回路１３からの認識結果
に、大きな汚れによるリジエクトが付は加わって出力Ｒ
０ｕ７される。

以上の２つの実施例においては、視野に一行しか入らな
い光学文字読取装置の場合を示したが、視野に複数行の
文字が入る場合は、各々の行毎に実施例で示した処理を
行えば本発明は実施できる。

〔発明の効果〕

従来技術による光学文字読取装置では見逃していた、大
きな汚れを検出することができる。このことにより、第
８図のような誤って記載された値札を読みとることが回
避できるので、信鯨性よく光学文字読取装置を用いるこ
とができるようになり、利用上のメリットが大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を利用した光学文字読取装置の構成例
、第２図は、従来技術による光学文字読取装置の構成例
、第３図の（ａ）図から（Ｃ）図は、−文字切り出し迄
の処理の説明図、第４図の（ａ）図から（Ｃ）図は、−
文字切り出し方法の説明図、第５図の（ａ）図及び（ｂ
）図は、値札の読み取り説明図、第６図の（ａ）図から
（Ｃ１図は、小さな汚れのある場合の一文字切り出し処
理説明図、第７図の（ａ）図から（Ｃ）図は、大きな汚
れのある場合の一文字切り出し処理説明図、第８図は、
汚れのある一桁多い値札の例、第９図は、本発明の第１
実施例のブロック図、第１０図は、第１実施例における
マイクロプロセッサの処理のフローチャート、第１１図
は、本発明の第２実施例のブロック図、第１２図は、第
２実施例におけるマイクロプロセッサの処理のフローチ
ャートである。 １・・・・・・スキャナ、　　　　２・・・・・・手、
３・・・・・・原稿、　　　　　　４・・・・・・光源
、５・・・・・・レンズ系、　　　　６・・・・・・イ
メージセンサ、７・・・・・・制御二値化回路、８・・
・・・・画面メモリ、９．９′・・・・・・−損切り出
し回路、１０・・・・・・−桁メモリ、 １１・・・・・・−文字切り出し回路、１２・・・・・
・−文字メモリ、１３・・・・・・文字識別回路、１４
・・・・・・フォーマ・ントチェンク部、１５・・・・
・・タイマー　　　１６・・・・・・前回レジスタ、１
７・・・・・・比較器、　　　１８・・・・・・出力制
御部、２１・・・・・・文字認識手段、２２・・・・・
・空白検出手段、２３・・・・・・空白検査手段、 ３０・・・・・・イメージセンサの視野、５１．５２．
５３．５４・・・・・・文字行、９１・・・・・・空白
検出回路、 Ｓ２・・・・・・マイクロプロセッサ、９３・・・・・
・ＲＡＭ、　　　　９４・・・・・・ＲＯＭ、１１１・
・・・・・押しボタンスイッチ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数、たとえば、１フィールド分の文字・記号等
   を視野内に納めるイメージセンサと、イメージセンサの
   捉えた画像の中の各文字を認識する手段を有する光学文
   字読取装置において、 視野の中の各文字を認識し、その文字の位置情報を得る
   文字認識手段と視野の中の空白を検出する空白検出手段
   と 文字が認識されなかった位置が空白であるか否かを検査
   する空白検査手段を有し、 文字が認識されなかった位置が空白でない場合は、その
   位置に認識処理不能の像があると判断して処理を行うこ
   とを特徴とする光学文字読取装置。
2. （２）特許請求範囲第１項の光学文字読取装置において
   、 文字認識手段が、視野全体の画像から一文字分の大きさ
   の画像を逐次取り出す部分と、該一文字分の画像を認識
   する文字識別回路とから構成されており、空白検出手段
   が、該一文字分の画像が空白とみなせるか否かを判断す
   る空白検出回路からなることを特徴とする光学文字読取
   装置。