JPH0326878B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は文字認識装置、特に手書き文字を対象
とした文字認識装置におけるストローク抽出方法
に関する。

（背景技術） 従来ストロークを抽出する方法として、(1)文字
図形の輪郭を追跡することにより検出された輪郭
点系列について曲率を計算し、その曲率の大きな
値の点を分割点として輪郭系列を分割し、分割さ
れた系列を組合わせることによりストロークを抽
出する方法か、又は(2)文字図形パターンに細線化
処理を行なつて骨格化し、その骨格パターンの連
結性及び骨格パターンを追跡し急激な角度の変化
点等を検出してストロークを抽出する方法があ
る。

しかしながら(1)の方法はストロークが集中する
とストロークの方向を見失い誤つた方向へストロ
ークを抽出し、さらに、文字図形パターンが大き
くなり文字図形パターンが複雑化すると、その処
理量が増大しそのため処理速度の低下を招き、(2)
の方法は、文字図形パターンを細線化する必要が
あるために、細線化によるパターンのひずみ、ヒ
ゲ等が発生しストロークが集中するとパターンの
連結性を誤ることがあり、ストロークが安定に抽
出できないという欠点があつた。

（発明の課題） 本発明は従来の技術の上記欠点を改善し、安定
で、しかも高速なストローク抽出を可能とするス
トローク抽出方法を提供するもので、その特徴
は、４方向のサブパターンより抽出されたセグメ
ントの接続点座標又は、交差点座標をもとに、不
必要なセグメントを削除し、有効なセグメントの
みを延長し、端点で接続するセグメントを合成
し、ストロークを抽出することにある。

（発明の構成および作用） 第１図は、本発明の一実施例を示すブロツク図
である。１は２値パターン入力信号、２はパター
ンレジスタ、３は線幅計算部、４ａは垂直サブパ
ターン抽出部、４ｂは水平サブパターン抽出部、
４ｃは左斜めサブパターン抽出部、４ｄは右斜め
サブパターン抽出部、５ａは垂直セグメント抽出
部、５ｂは水平セグメント抽出部、５ｃは左斜め
セグメント抽出部、５ｄは右斜めセグメント抽出
部、６は、各セグメント抽出部で検出された原始
セグメントを格納する原始セグメントテーブルメ
モリ、７は、検出した各原始セグメント相互の接
続点座標、交差点座標を検出する接続点交差点検
出部、８は接続点座標、交差点座標を格納する接
続点・交差点テーブルメモリ、９は検出した接続
点、交差点テーブルメモリにより有効セグメント
を検出する有効セグメント検出部、１０は、検出
した有効セグメントを格納する有効セグメントテ
ーブルメモリ、１１は、検出された有効セグメン
トを合成し、ストロークを抽出するストローク抽
出部、１２は抽出されたストロークを保存するス
トロークテーブルメモリをそれぞれ示す。

２値パターン入力信号１は、パターンレジスタ
２に格納される。同時に線幅計算部３において入
力パターンの線幅が計算される。垂直サブパター
ン抽出部４ａは、パターンレジスタ２について垂
直走査を全面行なつて黒ビツトの連続する長さが
線幅計算部３に於いて計算された線幅より十分長
い黒ビツトの連続を取り出し垂直サブパターン
（VSP）を抽出する。同様に水平サブパターン抽
出部４ｂは水平走査により水平サブパターン
（HSP）を、左斜めサブパターン抽出部４ｃは左
斜め45゜走査により左斜めサブパターン（LSP）
を、右斜めサブパターン抽出部４ｄは、右斜め
45゜走査により右斜めサブパターン（RSP）を抽
出する。

第２図は、文字「Ｌ」のサブパターンを抽出し
た例を示した図である。第２図ａは原パターン、
第２図ｂは、水平サブパターン、第２図ｃは垂直
サブパターン、第２図ｄは左斜めサブパターン、
第２図ｅは、右斜めサブパターンであるが、この
例では右斜めサブパターンは抽出されていない。

次に垂直セグメント検出部５ａは垂直サブパタ
ーン（VSP）を水平に左から右へ走査し、白点
（文字背景部）から黒点（文字線部）に変化した
時の黒点座標と、黒点から白点に変化した時の白
点座標の両座標から黒点の連続領域の座標位置を
計算し、さらにその変化点の個数を検出する。こ
の動作を上から下に行い、前列と現列の黒点の連
続領域の座標位置及び変化点の個数より黒点の連
続領域の中心座標系列を垂直原始セグメントとし
て検出する。同様に、水平セグメント検出部５ｂ
は、水平サブパターン（HSP）を上から下に走
査し、水平原始セグメントを検出し、左斜めセグ
メント検出部５ｃは左斜めサブパターン（LSP）
を左から右へ走査し左斜め原始セグメントを検出
し、右斜めセグメント検出部５ｄは右斜めサブパ
ターン（RSP）を左から右へ走査し、右斜め原
始セグメントを検出する。このセグメントの検出
については、本出願人がすでに出願した特願昭56
−31228（特開昭57−146379）に詳述されている
が、その方法を垂直サブパターン（VSP）のス
トローク成分を芯線化処理して垂直原始セグメン
トを検出する場合を例にとつて説明する。

今、垂直サブパターン（VSP）に第３図のよ
うなセグメント成分Ａ、Ｂのパターンが得られた
とする。左上の点を始点とし、左から右へ走査し
変化点の検出を始めると、Y1行の前行まで変化
点は検出されず、Y1行を走査して始めてストロ
ーク成分Ａの２個の変化点、即ち白点から黒点へ
の変化点X_BY1と黒点から白点への変化点X_WY1が
得られる。この時（X_BY1＋X_WY1）／２を計算し、
原始セグメント１の開始点としてこの座標を原始
セグメントテーブルメモリ６に登録する。

さらに次の行を走査して得られた２個の変化点
をそれぞれX_BY1+1，X_WY1+1として次に示す式(1)、
式(2)を共に満足した時には、現行で検出された黒
点の連続領域の座標位置と前行で検出された黒点
のそれとは重なると定義し、前行のセグメントの
継続であるとする。

X_BY1≦X_WY1+1 ……(1) X_WY1≧X_BY1+1 ……(2) （ただしX_BY1＜X_WY1，X_BY1+1＜X_WY1+1とする。） また、これ以外の場合には、現列で検出された
黒点の連続領域の中心座標位置を前列とは別の原
始セグメントのものとして原始セグメントテーブ
ルメモリ６に登録する。

このようにしてY2行の前行まで走査し、原始
セグメント１の中心点座標を登録する。Y2行を
走査すると変化点個数が４個になり、新しいセグ
メント成分Ｂが出現したことがわかる。前述のよ
うな操作をくり返して、原始セグメント１の継続
として登録されるものと、新しい原始セグメント
２の開始点として原始セグメント１とは別に中心
点座標位置が定まり原始セグメントテーブルメモ
リ６に登録されるものとに分かれる。このように
してY3行の前行まで走査し、セグメント成分Ａ，
Ｂの中心点座標をそれぞれ原始セグメントテーブ
ルメモリ６に登録する。Y3列を走査すると変化
点が２個になり、黒点の連続領域の座標位置から
原始セグメント２の継続であることがわかり、原
始セグメント１の検出が終了したことがわかる。
これからY4行の前行までは変化点が２個で、原
始セグメント２の継続として登録する。Y4行を
走査すると変化点がなくなり、原始セグメント２
の検出が終了したことになり垂直サブパターン
（VSP）のセグメント抽出がすべて完了すること
になる。同様な機能が水平セグメント検出部５
ｂ、左斜めセグメント検出部５ｃ、右斜めセグメ
ント検出部５ｄで行なわれ、検出された原始セグ
メントはそれぞれ原始セグメントテーブルメモリ
６に格納される。

第４図は、第１図に示した文字「Ｌ」のサブパ
ターンにつき前述の如く芯線化して抽出された原
始セグメントを示したものである。第４図ａは、
水平原始セグメント、第４図ｂは垂直原始セグメ
ント、第４図ｃは、左斜め原始セグメントを示
す。

接続点・交差点座標検出部７は、原始セグメン
トテーブル６に格納されている原始セグメント全
てについて接続・交差関係を検出し、接続点・交
差点テーブルメモリ８に結果を格納するものであ
り、その動作フローチヤートを第５図に示す。ま
ず原始セグメントテーブルメモリ６の中から１本
の原始セグメント（原始セグメント１とする）を
取り出し、他の原始セグメント（原始セグメント
２とする）の各点と、取り出した原始セグメント
１の各点の距離を計算し、距離がC₁（C₁は定数で
本実施例では１）以下の原始セグメント１と、原
始セグメント２におけるそれぞれの点座標（以後
接続・交差候補点という）を検出し、接続・交差
候補点が存在した時は、原始セグメント１と原始
セグメント２は接続・交差の候補とする。接続で
あるか、交差であるかの判定は、以下の処理によ
り決定する。

通常接続・交差候補点が存在する場合は、複数
個連続するため、原始セグメント１、原始セグメ
ント２それぞれについて、自セグメント内におけ
る接続・交差候補点が連続する間を検出し、この
間の始点、終点それぞれから自セグメントの両端
点までの距離を計算し、この距離がC₂W（C₂は定
数で本実施例では１であり、Ｗは線幅である）以
下の時、原始セグメント１と原始セグメント２は
接続である（前記接続・交差候補点は、接続点で
あると決定する）とすると同時に原始セグメント
１、原始セグメント２それぞれについて、前記セ
グメントの連続する接続点の中点座標と、前記セ
グメントの始点に接続しているか、終点に接続し
ているかの情報を接続点・交差点テーブルメモリ
８に格納する。これ以外は原始セグメント１と、
原始セグメント２は交差である（前記接続・交差
候補点は交差点であると決定する）と判定すると
同時に原始セグメント１、原始セグメント２それ
ぞれについて、前記セグメントの連続する交差点
の中点の座標を接続点・交差点テーブルメモリ８
に格納する。

有効セグメント検出部９は、以下に示す２種類
の処理により不必要なセグメントを削除する。

不要セグメント削除処理１： ４方向の中間的角
度を持つストロークに検出された複数のセグメ
ントについて、不必要なセグメントを削除す
る。

不要セグメント削除処理２： ストロークが集中
する場合、又は、接続点・交差点において検出
された不必要なセグメントを削除する。

不要セグメント削除処理１の動作フローチヤー
トを第６図に、不要セグメント削除処理２の動作
フローチヤートを第７図に示すが以下順に各処理
について説明する。

不要セグメント削除処理１の動作を第８図を用
いて説明する。接続点・交差点テーブル８の中か
ら不要セグメントを示すフラグがセツトされてい
ないセグメント（以下有効セグメントという）の
うち１本の有効セグメント（有効セグメント１と
し、第８図中Ｈセグメント）を取り出し、その有
効セグメント１に交差している有効セグメント
（有効セグメント２とし、第８図中Ｒセグメント）
を検出し、前記有効セグメント１の始点（第８図
中Ｈ始点）と終点（第８図中Ｈ始点）からそれぞ
れ前記有効セグメント２へ垂線をおろし、その垂
線が有効セグメント２と交差する場合それぞれの
距離を計算しその距離が共にC₄W（C₄は定数で本
実施例では２であり、Ｗは線幅である）以下の
時、前記有効セグメント１に不要セグメントであ
る事を示すフラグを接続点・交差点テーブルメモ
リ８へセツトする。

不要セグメント削除処理２の動作を第９図を用
いて説明する。接続点・交差点テーブルメモリ８
の中から１本の有効セグメント（有効セグメント
１とし第９図中Ｖセグメント）を取り出し、その
有効セグメントに交差又は接続している有効セグ
メント全てを検出し、検出された有効セグメント
どおしが少なくとも１つの他の検出された有効セ
グメントに接続又は、交差している２本の有効セ
グメントのみを取り出す。第９図ではＶセグメン
トに接続しているH₁セグメント、H₂セグメン
ト、交差しているＬセグメントが取り出される。

次に有効セグメント１と前記取り出された２本
の有効セグメントとにより３角形が形成される組
み合わせを検出し、（第９図中△ABC、△
AB′C′が検出される）有効セグメント１において
他の前記２本の有効セグメントがそれぞれ接続又
は、交差する点（第９図中Ａ点、Ｂ点又は、Ａ
点、B′点）の中点座標（第９図中Ｄ点又はD′点）
を計算する。さらに、２本の有効セグメントどお
しが接続又は、交差している点の座標（第９図中
Ｃ点又はC′点）を計算し、前記計算した中点との
距離（第９図中Ｃ点−Ｄ点間又は、C′点−D′点間
の距離）を計算し、その距離がC₃W以下の場合、
有効セグメント１における前記２本の有効セグメ
ントにそれぞれ接続又は交差している点までの間
を削除候補とする。以上の処理を前記検出された
３角形全てについて実行した後、有効セグメント
１の両端点からそれぞれ距離がC₂Wまでの間を
削除候補する。有効セグメント１全てが削除候補
である場合は、有効セグメント１を不要セグメン
トとして削除する。これ以外の有効セグメントを
有効セグメントテーブルメモリ１０へ登録する。

ストローク抽出部１１は、有効セグメントテー
ブルメモリ１０から順に有効セグメントを取り出
し、その有効セグメントが他の有効セグメントへ
延長可能な場合において、他の有効セグメントと
合成して１つの有効セグメントとする処理を延長
可能な有効セグメントがなくなるまで行い、残つ
た有効セグメントをストロークとしてストローク
テーブルメモリ１２へ格納するものでその動作フ
ローを第１１図に示す。以下その動作を詳細に説
明する。

有効セグメントテーブルメモリ１０から使用済
フラグのセツトされていない有効セグメント（有
効セグメント１とする）を取り出し、有効セグメ
ント１に端点どおしで接続している使用済フラグ
のセツトされていない他の有効セグメント（有効
セグメント２とする）を検出して、有効セグメン
ト１と有効セグメント２を合成し、有効セグメン
ト１とする。と同時に有効セグメント２が使用済
である事を示すフラグを有効セグメントテーブル
メモリ１０へセツトする。上記の処理を有効セグ
メント１と端点どおしで接続する使用済フラグの
セツトされていない有効セグメントがなくなるま
で実行し、有効セグメント１をストロークテーブ
ルメモリ１２にストロークとして登録する。

第１０図ａはひらがな“う”の有効セグメント
が得られた例であり、第１０図ｂは得られた目的
セグメントから２本のストロークが抽出された例
である。

（発明の効果） 以上説明したように本発明に於いては、接続
点・交差点において検出されていた不必要なセグ
メント、４方向の中間的角度を持つストロークに
検出されていた不必要なセグメント、さらにスト
ロークが集中する場合に発生した不必要なセグメ
ントを削除し残りの有効セグメントを延長し、ス
トロークを抽出しているので、ストローク間の接
続・交差関係が明瞭になる。

さらに、セグメントを延長する際にセグメント
間の角度等複雑な計算をせず、有効なセグメント
の端点にのみ着目しているので処理速度が早いと
いう利点を有しており安定で高速な文字認識装置
に利用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示すブロツク
図、第２図ａ〜ｅは、サブパターンの抽出例を示
す図、第３図は、ストロークの抽出方法を説明す
る図、第４図ａ〜ｃは第２図のサブパターンから
抽出されたセグメントを示す図、第５図は、接続
点・交差点検出部７における動作フローチヤー
ト、第６図と第７図は有効セグメント検出部９に
おける動作フローチヤート、第８図と第９図は、
有効セグメント検出方法を説明する図、第１０図
ａおよびｂは、ストローク抽出方法を説明する
図、第１１図はストローク抽出部１１の動作フロ
ーチヤートである。 １……２値パターン入力信号、２……パターン
レジスタ、３……線幅計算部、４ａ……水平サブ
パターン抽出部、４ｂ……垂直サブパターン抽出
部、４ｃ……左斜めサブパターン抽出部、４ｄ…
…右斜めサブパターン抽出部、５ａ……水平セグ
メント抽出部、５ｂ……垂直セグメント抽出部、
５ｃ……左斜めセグメント抽出部、５ｄ……右斜
めセグメント抽出部、６……原始セグメントテー
ブルメモリ、７……接続点・交差点検出部、８…
…接続点・交差点テーブルメモリ、９……有効セ
グメント検出部、１０……有効セグメントテーブ
ルメモリ、１１……ストローク抽出部、１２……
ストロークテーブルメモリ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 文字図形パターンを構成するセルの明暗を電
   気信号に変換してメモリーに蓄積する工程と、蓄
   積されたパターンを所定の複数の方向に走査して
   各走査方向に対応するストローク成分をあらわす
   サブパターンを抽出する工程と、各サブパターン
   のストローク成分を芯線化処理して得られる原始
   セグメントを抽出する工程と、該芯線セグメント
   の芯線座標系列を使用して不要セグメントを検出
   除去し不要セグメント以外の有効セグメントを得
   る工程と、２つの有効セグメントが各々の端点で
   接続している条件が成立するとき当該２つのセグ
   メントを合成する合成工程と、該合成工程を前記
   条件が成立しなくなるまでくり返す工程と、最終
   的に残されたセグメントをストロークとする工程
   とを有することを特徴とする文字認識におけるス
   トローク抽出方法。