JPH02252084A - 文字認識方法 - 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、光字読取装置（以下ＯＣＲと略す）にて読み
取られる文字の認識方法に関する。

［従来の技術］ 従来より、人が記載した文字及び活字による文字を、例
えば３８画素Ｘ４１画素に細分化し各画素を２値化する
イメーノスキャナにて読み取る場合、原稿からまず１文
字が切り出され、次に各文字の大きさを統一するために
、例えば４８画素×４８画素の大きさに正規化された後
、文字の輪郭部の画素について注目され、第３図に示す
ように、注目した画素の上下左右の十字領域に存在する
画素が黒画素か白画素かにより例えばｌから８の番号を
付した方向コードが付加される。例えば１文」という文
字について、輪郭部の画素に方向コードを示す番号が付
加された様子を第４図に示す。尚、文字の輪郭部により
囲まれる内側は、黒画素である。

さらに、４８画素×４８画素にて表される一文字は、第
４図に示したように縦、横を各々４分割した合計１６の
ブロックに分割され、各ブロックに含まれるそれぞれの
方向コードの数が読み取られる。例えば第１表に示すよ
うに、ブロック１には番号ｌの方向コードが１つ、番号
４の方向コードが８つ含まれることが判る。このように
各ブロックに含まれる各方向コードの数を文字の特徴量
と呼び、各ブロックに対して１〜８のコード数があるの
で、−文字については８Ｘ１６＝＋２８次元の特徴量を
存している。このようにしてイメージスキャナにて読み
取られた、いわゆる認識対象文字についての特徴量が抽
出される。

第１表 一方、文字認識装置内には認識対象文字と辞書検索を行
うための標準文字を収めた辞書を有し、辞書には予め文
字毎に前述と同じ方法で抽出した標準文字の特ｆｆ１ｆ
ｆｉが格納されている。例えば標準文字としてＪＩＳ第
１水準を採用すれば３２４２文字のそれぞれに対して１
２８次元の特徴量を有している。

上述した認識対象文字と標準文字との辞書検索法は、認
識対象文字−文字と前記辞書内のすべての標準文字との
距離を求め、この距離が最ら小さい標準文字を認識候補
文字とするものである。具体的には、認識対象文字の１
から１６にてなる前記ブロックｉ内の１から８にてなる
方向コードｊの数をＸ　ｉｊ、同様に標準文字の方向コ
ードｊの数をＹｉｊとすれば、ＸｉｊよりＹｉｊを差し
引いた値の絶対値、いわゆる距離を認識対象文字の１２
８次元の特徴量すべてについて求め、これを累積加算す
る。

上記演算をすへての標準文字について行い、その中で最
ら小さい値の標準文字を認識候補文字とずろらのである
。尚、前記距離は、上述したように、実際に減算を実行
してもよいか、文字認識の高速化を計る等の目的で、前
記ＸＩＪ及び前記Ｙｉｊをアドレス信号として既に減算
値を格納している距離テーブルメモリを参照する方法が
とられている。

従来、このような処理は汎用のマイクロプロセッサで行
なっていたが、漢字も認識対象に含めた漢字ＯＣＲでは
、文字種の増加によって標準文字の辞書データが膨大な
潰となり、辞書検索の際にかなりの処理時間を必要とし
、文字認識の高速化を阻む大きな要因となっている。そ
こで最近、文字認識の高速化をはかるため、辞書検索処
理を専用のハードウェアで実現しようという動きがでて
きた。以下に前述した辞書検索方法を実行する従来の文
字認識装置の構成を説明する。

第２図は、前記辞書検索処理専用の回路で、辞書検索処
理の主な演算となる標準文字の特徴量と認識対象文字の
特徴量との差、いわゆる前記距離を高速に求めるように
した回路の従来例を示したものである。辞書検索処理で
は、認識対象文字の特徴量とすべての標準文字の特徴量
との距離を求め、最も距離の小さかった標準文字を認識
候補文字としている。

第２図において、０ＣＲ（不図示）を制御するマイクロ
プロセッサ４５の出力信号は、辞書検索装置５０を制御
する制御回路ｌと、前述した距離を求める演算を実行す
る回数であり、例えば１２８次元を有する距離演算対象
の特徴量の数を格納する、カウンタ２と、認識候補文字
の選定を高速化するため選定される演算回数の制限値を
格納するレジスタ１３とに送出される。

辞書検索装置５０において、標準文字の特徴１を格納し
た標準文字特徴辞書メモリ５、及びイメージスキャナに
て読み込まれる認識対象文字の特徴量を格納する認識対
象文字特徴メモリ６より読み出された各特徴量は、レジ
スタ８に格納される。

レジスタ８に格納された両持微量の信号に基づき、距離
テーブルメモリ７により、両特徴ｍ間の距離が読み出さ
れる。距離テーブルメモリ７よりの距離と、レジスタ９
に格納される値とは加算Ｂｔ。

にて加算される。加算器ｌＯの加算データは、レジスタ
１２格納されるとと乙に、比較器１１に送出され、この
比較器ＩＩにて、レジスタ１３に格納されたしきい値と
比較される。

」−記構酸にてなる従来のＯＣＲにおいて、イメージス
キャナを用い認識対象文字か読み取られ、−文字針の認
識対象文字の例えば１２８次元の特徴量が認識対象文字
特徴メモリ６に格納される。

モしてｏ　ＣＲを制御するマイクロプロセッサ４５が辞
書検索装置５０に起動をかける場合、マイクロプロセッ
サ４５は、距離演算対象の特徴量の数、例えば前述した
＋２８をデータ線１６を介してカウンタ２にセットし、
また距離の累積加算結果のしきい値をデータ線２５を介
してレジスタ１３にセットする。そしてマイクロプロセ
ッサ４５は、制御回路ｌに制御線３２を介して起動をか
ける。

これにより、制御回路ｌは、まず標準文字特徴辞書メモ
リ５及び認識対象文字特徴メモリ６のアドレス生成回路
３．４に制御線３４．３５を介してアドレス出力信号を
与え、アドレス生成回路３及び４は、例えば前述したブ
ロックｌ内の番号１に相当する方向コードを指示するア
ドレス信号を標準文字特徴辞書メモリ５及び認識対象文
字特徴メモリ６へ送出し、以後類にブロック内の方向コ
ードを指示するアドレス信号を送出する。一方、標帛文
字特徴辞書メモリ５及び認識対象文字特徴メモリ６にお
いても、それぞれ同じ前記ブロックの同じ前記方向コー
ドに対応する特徴量をレジスタ８へ送出し、レジスタ８
はこれら両持微量を格納する。

尚、標準文字特徴辞書メモリ５内には、例えばＪＩＳ第
１水準の全文字に関する特徴量が収納されているが、辞
書検索を行う際には標準文字の一文字ずつ順次実行され
るしのである。レジスタ８は、制御回路ｌの作用により
格納した前記特＠量をアドレス信号として、このアドレ
ス信号を距離テーブルメモリ７へ送出する。

距離テーブルメモリ７は、前記アドレス信号にて指示さ
れる、予め格納されている距離を読み出し、読み出した
距離を加算器ＩＯへ送出する。

加算器ＩＯは、距離テーブルメモリから出力された距離
値と初期値としてＯを格納したレジスタ９にセットされ
ている値との加算を実行し、加算結果をレジスタ９及び
比較器１１に送出する。以上が終了した時点で制御回路
１は、カウンタ２の値をｌだけ減算する。

以後、上述したように認識対象文字の特徴１と標準文字
の特徴量より距離テーブルメモリ７から距離が順次加算
Ｈ３ｔｏに送出され、加算′ａ１０にて累積加算された
累積加算値は順次、比較器１１に送出され、比較器１１
は、その都度前記累積加算値とレジスタ１３にセットさ
れている値とを比較する。又、比較器１１は、前記比較
を実行するたびに制御回路ｌを介しカウンタ２の減算を
繰り返し行なう。そして認識対象文字の、例えば１２８
次元の特徴量の数であり、距離演算を実行する回数であ
る、カウンタ２にセットした値が、０になる前に加算器
１０が送出する距離の累積加算結果がレジスタ１３にセ
ットされでいるしきい値より大きくなった場合、すなわ
ち認識対象文字が標準文字と大巾に異っている場合、比
較ｉｌｌは、制御線２６を介してその旨の信号を制御回
路ｌに出力する。制御回路１は距離の累積加算結果がレ
ジスタ１３の値より大きくなったこと確認すると、距離
の累積加算を停止し、レジスタ９をリセットした後、次
の標準文字との累積加算演算に移行する。よってこの場
合、レジスタ１２に設定される加算器ｌＯの累積加算値
は、マイクロプロセッサ４５に送出されない。

もし、カウンタ２にセットしている認識対象文字の特徴
量の数だけ認識対象文字と標準文字の特徴量の距離を求
めても比較器１１において加算器１０の累積加算結果が
レジスタ１３に格納される値より小さいとき、すなわち
認識候補文字と認められるとき、加算器１０の累積加算
の結果がセットされているレジスタ１２は、このデータ
をマイクロプロセッサ４５に転送する。そして制御回路
１は、次の文字種の標準文字に対する特徴量の距離を求
めるように作用する。

従って、−文字の認識対象文字の特徴量と、０ＣＦ（装
置に記憶している全ての標準文字の特徴量との距離が」
ユ述したように演算され、認識候補文字と認められた標
準文字の距離が順次マイクロプロセッサ４５に転送され
ることになる。そしてマイクロプロセッサ４５は、例え
ばその中で最も小さい距離の値を有する標準文字を認識
文字と決定する。

尚、−回の累積加算に要する時間は、標牟文字特徴辞書
メモリ５あるいは認識対象文字特徴メモリ６のアドレス
生成時間ｔＩと標準文字特徴辞書メモリ５あるいは認識
対象文字特徴メモリ６のアクセス時間Ｌｔ及び距離テー
ブルメモリ７のアクセス時間ｔ３さらに距離の加算に要
する時間ｔ４を合計した時間’ｒ（＝ｔ＋＋Ｌｔ＋ｈ＋
ｔ４）を要することになる。

ここで−文字分の特徴量の数をｍ、標仏文字の文字種を
ｎとすると認識対象−文字に対して距離の累積加算回数
はＩＩＸｎで表わされ、−文字分の特徴量の数ｍは数十
〜数百、標準文字の文字種は約３０００以上であること
を考慮すると膨大な演算回路が必要となることがわかる
。

しかるに、上述したように認識対象文字と標準文字との
累積加算結果に、あるしきい値を設け、このしきい値を
、認識対象文字と標準文字との特徴ｍの距離の累積加算
結果が越えた時点で、この累積加算演算を打ち切り、次
の標準文字との認識に移行することにより、認識作業の
高速化が図れる。

［発明が解決しようとする課題］ このように、適切なしきい値を各標準文字毎に設定ケる
ことにより、文字認識速度を高速に行えるようになるが
、このしきい値の選定は、経験によるところが大きく、
適切なしきい値の選定が難しいので、文字認識の辞書検
索の処理速度を安定して向上させることが困難であると
いう欠点があった。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたも
ので、文字認識の辞書検索が高速で行なえる文字認識速
度及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］ 本発明の文字認識方法は、辞書検索のために、読み取っ
た認識対象文字に対する各画素の特徴量と、標準文字特
徴メモリから読み出した標準文字に対する特徴量との差
を累積加算する回数をカウンタに格納し、前記カウンタ
に格納される演算実行回数が０になる前に前記特徴ｍの
差を累積加算した値が、所定のしきい値を越えた場合、
実行中の標準文字に対する前記累積加算の演算を終了し
、次の標準文字に対して累積演算を行う文字認識方法で
あって、 前記しきい値は、候補文字距離格納レジスタに格納され
た値を初期値として用いるが、認識対象文字と標準文字
との辞書検索を行ない、前記カウンタに格納される演算
実行回数が０になったときの当該認識対象文字と前記標
準文字との特徴量の差の累積加算値が前記しきい値を下
回ったとき、以降の辞書検索におけるしきい値として、
１１η記累積加算値を採用するとともに、 認識対象文字の出現頻度を予測し、該認識対象文字の出
現頻度順に、上記標準文字特徴メモリからの標準文字の
特ｍｆｆ１の読み出すことを特徴とする特 ［作用］ 辞書検索において最初は、候補文字距離格納レジスタに
格納された初期値Ｘ。をしきい値として用いるが、認識
対象文字と検索文字との辞書検索を行ない、そのとき、
カウンタに格納される演算実行回数が０になったときの
認識対象文字と前記標準文字との特徴量の差の累積加算
値Ｘが前記しきい値Ｘ。を下回ったとき、以降の辞書検
索において、前記標準文字の特徴量と、候補となる標準
文字の特徴量との差の累積加算値は、前記累積加算値Ｘ
に等しいか、あるいはこれ以下となる。よって、この累
積加算値Ｘを新たにしきい値とすることで、以後の候補
の標準文字に対してなされる累積加算値がしきい値を越
えたことによる累積加算の打ち切りが早い目に行なわれ
るようになり、辞書検索の時間が短縮される。

ところで、従来の文字認識装置においては、標準文字特
徴メモリから候補として読み出される標準文字の特徴量
は、例えばＪＩＳの文字コード順となっている。

ところが、文字認識装置により、認識させようとする文
字は、ＪＩＳの第一水準であれば、３２４２文字あるが
、これらの多種の文字が一様に認識されることは希であ
り、文字種の出現頻度にはかなりの偏りがある。例えば
、全般的な傾向として、「は」、「の」、「に」などは
頻繁に使われるため、文字認識装置でも認識候補文字と
されるのは、「は」、「の」、「に」などの文字が一般
に多いと考えられる。又、科学誌などの専門書をＯＣＲ
にかける場合には固有の専門用語が頻繁に出現するよう
になる。従って、このような出現頻繁の高い文字から順
に標準文字特徴メモリから読み出すようにすれば、早期
に而記しきい値が低い値に更新されるようになり、前述
の辞書検索の時間短縮の効果が更に促進される。

［実施例］ 本発明の第１の実施例を示す第１図において、第２図と
同じ構成部分については同じ符号を付している。

第２図図示の従来例と異なるのは、加算器ｌＯの加算結
果がレジスタ１３′に与えられるようになっており、レ
ジスタ１３’に格納されていたしきい値が更新されるよ
うになっている。又、アドレス発生回路３°は、認識さ
せようとする原稿における文字の出現頻度順に、標準文
字特徴辞書メモリ５から候補となる標準文字の特徴量が
読み出されるよう、所定のアドレスを発生ずる。

上記構成の本実施例において、辞書検索装置５０の起動
及び認識対象文字と標準文字との特徴量の距離を累積加
算する過程は従来例に示した作用と同様であり、以下に
本実施例による作用を記述する。

辞書検索の際に標準文字特徴辞書メモリ５より読み出さ
れる標準文字の特徴量は、アドレス生成回路３゛よりの
発生アドレスに基づき、認識対象しようとする原稿にお
ける文字の出現頻度順に読み出されるので、辞書検索の
初期に、各認識対象文字に合致する認識候補文字が標準
文字特徴辞書メモリ５より読み出される可能性が高くな
り、認識候補文字が読み出された場合には、認識対象文
字と真の標準文字との特徴量の差の累積加算値Ｘが小さ
くなる。このように小さくなった累積加算値Ｘは、比較
器１１により、レジスタ１３°に格納されたしきい値の
初期値Ｘ。と比較され、Ｘくｘｏの場合には、このＸ。

が新しいしきい値としてレジスタ１３″に格納される。

このように、小さい値のしきい値かレジスタ１３°に早
期に格納されると、以後の辞書検索において、標準文字
特徴辞書メモリ５より次々に読み出される標準文字に対
してなされる累積加算値が前記しきい値を越えることに
よる累積加算の打ち切りが早くなり、よって辞書検索の
時間が短縮される。

上記実施例では、標準文字特徴辞書メモリ５には、ＪＩ
Ｓの文字コード順に格納されており、文字認識させよう
とする原稿の種類に応じて文字の出現頻度順に標準文字
特徴辞書メモリ５から標準文字が読み出されるよう、ア
ドレス生成回路３゛において、発生アドレスを変えるよ
うにしたが、標準文字特徴メモリ５に予め文字の出現頻
度順に標準文字の特徴量を格納し、第２図の従来のアド
レス生成回路３にて順番に読み出すようにしてもよい。

［発明の効果コ 以上詳述したように本発明によれば、標準文字特徴辞書
メモリから読み出される標準文字種の順番を、認識させ
ようとする文字の出現頻度順とすることによって、初期
の辞書検索で認識候補文字が見つかる可能性が高くなり
、−旦、認識候補文字が検索されれば、文字認識の際の
しきい値が低く設定されるようになり、それ故、以後の
文字種との特徴量の累積加算時の打ち切りが早くなり、
辞書検索の時間が短縮化するとともに、安定した辞書検
索速度が得られる。この効果は、漢字ＯＣＲのように大
きな辞書を必要とする場合に特に顕著となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の文字認識装置の１実施例に係る構成
を示すブロック図、第２図は、従来の文字認識装置の構
成を示すブロック図、第３図は、方向コードのパターン
を示す図、第４図は、方向コードを付した文字の具体例
を示す図である。 ｌ・・・制御回路、２・・・カウンタ、３°及び４・・
・アドレス生成回路、 ５・・・標準文字特徴辞書メモリ、 ６・・・認識対象文字特徴メモリ、 ７・・・距離テーブルメモリ、 ８．９．１２・・・レジスタ、 １０・・・加算器、■！・・・比較器、１３°・・・レ
ジスタ、５０・・・辞書検索装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）辞書検索のために、読み取った認識対象文字に対
   する各画素の特徴量と、標準文字特徴メモリから読み出
   した標準文字に対する特徴量との差を累積加算する回数
   をカウンタに格納し、前記カウンタに格納される演算実
   行回数が０になる前に前記特徴量の差を累積加算した値
   が、所定のしきい値を越えた場合、実行中の標準文字に
   対する前記累積加算の演算を終了し、次の標準文字に対
   して累積演算を行う文字認識方法であって、前記しきい
   値は、候補文字距離格納レジスタに格納された値を初期
   値として用いるが、認識対象文字と標準文字との辞書検
   索を行ない、前記カウンタに格納される演算実行回数が
   ０になったときの当該認識対象文字と前記標準文字との
   特徴量の差の累積加算値が前記しきい値を下回ったとき
   、以降の辞書検索におけるしきい値として、前記累積加
   算値を採用するとともに、 認識対象文字の出現頻度を予測し、該認識対象文字の出
   現頻度順に、上記標準文字特徴メモリからの標準文字の
   特徴量の読み出すことを特徴とする文字認識方法。