JPH0343881A - 文字列検出装置 - 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〕 本発明は文字読取装置等に適用される文字列検出装置に
関する。

〔従来の技術〕

水平方向にならんだ文字列を検出する方法として、 （ｚ）　　１７画像をＸ方向（水平方向）Ｉこ微分し、
（２）微分画像を適切な閾値りで２値化することにより
文字の端（Ｅｄｇｅ）　：ｇ！！素を検出し、（３）各
水平ラインで０，１の反転回数が多い場所、または所定
回数０．１が繰り返される場所を複数個選定し、 （４）その近傍において、原画像を適当なレベルＩどよ
り２値化し、明部または暗部に対して文字のパターン認
識を行なう。

ことが提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来例の問題点は以下の通りである。

（１）　　低コントラストな画像に対しては、微分画像
のノイズ・レベルと文字の端（Ｅｄｇｅ　）レベルがほ
ぼ同じＩこなり、適切な閾値を選定するのが困難Ｉこな
る。

（２）屋外等で本装置を適用する際には、環境条件が急
変したりするため閾値りを適応的に自動決定する機構が
必要となり、これが不十分な場合はいくつもの閾値に対
して試行する必要が生ずる。

（３）画像を微分するために高周波ノイズに対して弱く
なる。

（４）文字列の左右に明部または暗部があると、文字列
を正確にかこえないことがある。

本発明のｎ題は、上記従来の問題点を解消することがで
きる文字列検出装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によれば、画像信号に対して微分を用いずに、浮
動閾値と統計処理により文字列近傍において、文字部と
背景部が別々に２値化される手段と、この手段により得
られた２つの２値画像に対して、位相シフトのある論理
積を求め、それらの積和を求めることにより、文字列が
ある領域のみが２値化される手段とを有することを特徴
とする。

即ち、本発明による文字列検出装置は、文字列の原画像
を入力する手段と、この手段により得られる出力から画
像の移動平均を求める手段と、前記出力と前記移動平均
との引算により得られる高周波画像に上下限リミッタ操
作を行なう手段と、この手段によりリミッタ操作された
ものに対してそれぞれ分割された領域ごとに輝度ヒスト
グラムを求めると＼もに、高輝度部と低輝度部の２値化
画像出力を得る手段と、これらの２値化画像出力に対し
て論理演算を行ない文字部近傍領域のみを２値化する手
段とを具備してなることを特徴とする。

〔作用〕

次に本発明の動作の原理を説明する。

まず、本発明において１１に要な浮動閾値と統計処理に
よる２値化手法について述べる。原画像ｆ（ｘ　、　ｙ
）のＸ方向（水平方向）の移動平均、ｆ（ｘ、ｙ）をも
とめ、これを原画像ｆ（ｘ、ｙ）から引き去ることによ
り高周波信号成分Δｆ　（ｘ、　ｙ）　＝ｆ　（ｘ、　
ｙ）　−ｆ（ｘ、ｙ）を得る。この高周波信号成分Δｆ
（ｘｅ　ｙ）は急激に変化している波形成分で構成され
ており、第２図に示すように、文字部の輝度が高いとき
にはΔｆ　（ｘ　、　ｙ）　　は文字部でプラスに変位
し、文字の両サイドにおいてマイナスに大きく変位する
。また、なだらかにｆ（ｘ、ｙ）が変化しているところ
ではΔｆ（Ｘｐ　ｙ）二〇　である。

画像中ではΔｆ（ｘ、ｙ）”Ｏである画素が圧倒的に多
いから、適当な領域でΔｆ（ｘ、ｙ）のヒストグラムを
とれば第３図のようになり、平均μ（’ｌ：０）の右側
のすそ野にΔｆ（Ｘ、ｙ）の高輝度部分が、左側のすそ
野にΔｆ（Ｘ、ｙ）の低輝度部分がふくまれる。

従って、Δｆ（ｘ、ｙ）のヒストグラムに対して平均μ
、分散σ２を求め により、Δｆ　（Ｘｅｙ）に対する高輝度部、低輝度部
の２値画像が得られる。Ｈ（ｘｔ　ｙ）　＊　Ｌ（ｘ−
ｙ）の特徴として、文字列がある横１ラインに注目する
とＨとＬの１となる部分が互いに隣り合せになる。従っ
て、第４図（５）、に）に示すように文字列が高輝度で
あろうと低輝度であろうと、次の論理演算 ｉ　（Ｈ（ｘ、ｙ）ｎＬ　（ｘ−ｚ、ｙ））（”’Ｓ　
（Ｈ（ｘ、ｙＸ”ＩＬ　（ｘｅｌ、ｙ）ｐ（（１（ｘ−
Ｊｌ　ｅ　ｙ）串Ｌ（ｘ、ｙ））串（Ｈ（ｘｅｊ　、　
ｙ）串Ｌ（Ｘ、Ｙ）））　　　　　　・・・（２）によ
り文字部近傍領域のみ２値化が可能となる。

ただしＪは文字太さ相当の画素数である。、１ＩＸ４図
でＨ（ｘｅ　ｙ）　ｖ　Ｌ（Ｘｔ　ｙ）をそれぞれＨ，
Ｌとし、Ｈ（ｘ−ｊ　ｔ　）’）　ｔ　Ｌ（ｘ−）ｐ　
ｙ）をそれぞれＨ−、Ｌ−とし、Ｈ（ｘｅｔ、　ｙ）　
、Ｌ　（ｘｅｊ、　ｙ）をそれぞれ柚、Ｉｒ４−と略記
する。

また論理演算結果で１となる部分を斜線で示す。

〔実施例コ 第１図は本発明の一実施例を示す図であり、画像入力装
置より原画像の入力ｌをする。画像入力装置の出力のデ
ジタル信号Ｆ（ｘ、ｙ））に対して原画像の圧縮３を行
なう。圧縮とは、画質を落さない程度に信号Ｆ（ｘｅ　
ｙ）を間引く操作で以降の処理の高速化を目的とする。

原画像の圧縮３の出力ｆ（Ｘ。

ｙ）　ａに対して、移動平均５を行ない信号ｆ（Ｘｅ　
ｙ）６を（３）式により求める。

ｊｍは移動平均長さであり、検出したい文字幅の数倍程
度である。

高周波画像Δｆ（ｘ、ｙ）　７は（４）式により求める
。

Ａｆ　（ｘ、ｙ）　＝ｆ　（ｘ、ｙ）　−ｆ　（ｘ、ｙ
）　　　　　　＝　＝　・・・・・・（４）＃　（ｘ、
　ｙ）　７に対して、上下限リミッタ８において第５図
に示すような上下限リミッタ操作を行なう。これは、ヒ
ストグラム生成と２値化１０においてヒストグラムの分
散を求める際のオーバフロ一対策および第６図（Ａ）＠
に示すようにＡｆ（ｘ、ｙ）の大きな偏差の頻度をリミ
ッタにより集約することにより、分散が大きくなりすぎ
て２値化の顔に文字部Ｊζ相当する輝度偏差を０としな
いためである。Ａｆ（ｘ、ｙ）にリミッタ操作を加えた
ものをしｈｆ（ｘ、ｙ）９とする。しＪ（ｘ、ｙ）９に
対して、ヒストグラム生成と２値化ＩＯにおいてまず輝
度ヒストグラムを求める。画像領域を横（横１ζ並んだ
文字例を検出する場合、移動平均も横方向にとり、従っ
て画像分割も横方向）にｍ分割し、各分割された小領域
ととｌζ輝度ヒストグラムｈ　（１）を求め、平均μ、
分散σ８を計算する。次に（５）式 により分割された画像領域を２値化し、高輝度部Ｈ＠ｔ
ｙ）、低輝度部Ｌ（Ｘ、ｙ）を得る。ヒストグラム生成
と２値化ＩＯの出力Ｈ（Ｘ、ｙ）、Ｌ（ｘ、ｙ）ＩＫに
対して次の（２）式 ％式％（（ （２） の論理演算Ｉ２を実施する。（２）式の演算過程の例（
第４図（８）、（ロ））より明らかなように（２）式の
論理演算結果８　（ｘ、ｙ）　　ｒ　ｓは文字列近傍の
みを２値化しており、文字列部の抽出が容易となる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、低コントラストな画像で文字列の周通
に輝度変化があっても、第４図に示したように、文字列
部のみを効率的に２値化し検出する文字列検出装置が実
現され、本発明を実用に供する意義は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の構成を示す図、第２図は
本発明の一実施例における原画像、移動平均、高周波画
像、２値画像の生成手順を示す図、第３図は本発明の一
実施例におけるＡｆ（ｘ、ｙ）の輝度ヒストグラムを示
す図、第４図（８）、（Ｂ）はそれぞれ本発明の一実施
例における文字部近傍の２値化を示す図、第５図は本発
明の一実施例におけるリミッタ機能を示す図、第６図（
４）、（Ｂ）はそれぞれ本発明の一実施例におけるリミ
ッタ操作によるヒストグラム変形効果を示す図である。 ！・・・原画像の入力、５・・・移動平均、８・・・上
下限リミッタ、１０・・・ヒストグラム生成と２値化、
Ｉ２・・・論理演算。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　文字列の原画像を入力する手段と、この手段により得
   られる出力から画像の移動平均を求める手段と、前記出
   力と前記移動平均との引算により得られる高周波画像に
   上下限リミッタ操作を行なう手段と、この手段によりリ
   ミッタ操作されたものに対してそれぞれ分割された領域
   ごとに輝度ヒストグラムを求めるとゝもに、高輝度部と
   低輝度部の２値化画像出力を得る手段と、これらの２値
   化画像出力に対して論理演算を行ない文字部近傍領域の
   みを２値化する手段とを具備してなることを特徴とする
   文字列検出装置。