JPH0357501B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0357501B2 JPH0357501B2 JP60102585A JP10258585A JPH0357501B2 JP H0357501 B2 JPH0357501 B2 JP H0357501B2 JP 60102585 A JP60102585 A JP 60102585A JP 10258585 A JP10258585 A JP 10258585A JP H0357501 B2 JPH0357501 B2 JP H0357501B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- point
- contour
- pattern
- sum
- changes
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は文字、図形などのパターンの特徴抽
出方式に関する。
出方式に関する。
従来、文字図形などの認識を行うとき、取込ん
だ画像より対象となる未知の文字図形が複数ある
場合、これを認識しやすいように個々に分割して
いた。分割の方法はウインドウなどにより切出し
たり、撮像装置の倍率を変えて対象となる未知の
文字図形の一つを取出し、取出した未知の文字図
形の特徴を抽出して文字図形の種別の認識を行つ
ている。このような文字図形の種別の認識を行う
ために、文字図形の特徴を抽出する方法として面
積、周囲長等の大局的特徴を抽出する方式や、予
め定められた構成要素に分割し、これら構成要素
の接続の仕方を捜査する方式などその他数多くの
方法が提案されている。
だ画像より対象となる未知の文字図形が複数ある
場合、これを認識しやすいように個々に分割して
いた。分割の方法はウインドウなどにより切出し
たり、撮像装置の倍率を変えて対象となる未知の
文字図形の一つを取出し、取出した未知の文字図
形の特徴を抽出して文字図形の種別の認識を行つ
ている。このような文字図形の種別の認識を行う
ために、文字図形の特徴を抽出する方法として面
積、周囲長等の大局的特徴を抽出する方式や、予
め定められた構成要素に分割し、これら構成要素
の接続の仕方を捜査する方式などその他数多くの
方法が提案されている。
しかしながら、さらに正確な特徴抽出例えば開
口角や開口の大きさ、開口方向等の特徴抽出法が
望まれている。
口角や開口の大きさ、開口方向等の特徴抽出法が
望まれている。
この発明は上記点に鑑みなされたもので、文
字、図形などのパターンの開口角や、開口の大き
さ（閉曲線を含む）、開口方向などの特徴を効率
的に抽出する方式を提供するものである。
字、図形などのパターンの開口角や、開口の大き
さ（閉曲線を含む）、開口方向などの特徴を効率
的に抽出する方式を提供するものである。
まず、二値化されたパターン信号の輪郭におけ
る任意の一点を追跡開始点と設定する。この追跡
開始点の設定する方法は現存するどのような方法
でもよい。そして、検出した追跡開始点から第１
及び第２の方向に輪郭線の接線方向の角度変化極
性が所定量以上変化する点までの角度変化の総
和、または角度変化の移動平均の総和を検出し、
パターンの特徴を抽出するパターンの特徴抽出方
式を得るものである。
る任意の一点を追跡開始点と設定する。この追跡
開始点の設定する方法は現存するどのような方法
でもよい。そして、検出した追跡開始点から第１
及び第２の方向に輪郭線の接線方向の角度変化極
性が所定量以上変化する点までの角度変化の総
和、または角度変化の移動平均の総和を検出し、
パターンの特徴を抽出するパターンの特徴抽出方
式を得るものである。
次にこの発明方式を図形の特徴抽出に適用した
実施例を図面を参照して説明する。
実施例を図面を参照して説明する。
第１図に本発明の工程のフローチヤートを第２
図に本発明における輪郭線追跡工程の概念図を示
す。
図に本発明における輪郭線追跡工程の概念図を示
す。
図形信号が２値化された２値化パターンにおい
て、１→φ（零）またはφ→１の変化点を画像の
左上端から右端に向けて、上から下へ順次走査し
ながら検出していく。こうしてパターンの輪郭線
の追跡における開始点Ｓを決定（Ｆ−１）する。
そして、そこから第１および第２の方向例えば時
計方向及び反時計方向に１，φの境界点を追跡し
ていく（Ｆ−２）。パターン信号の輪郭における
追跡開始点の設定方法はこれに限定されるもので
はない。左右小差を順次上下に行つていく本方法
はパターン信号の輪郭における最も高い位置にあ
る一点を設定するのに適するので、使用したにす
ぎず、設定に時間をとりたくない場合は、左右走
査を所定の間隔をあけて走査するのもよいし、上
下走査を順次左右に行つてもよい。このパターン
信号の輪郭における追跡開始点の設定方法は、結
果的にパターン信号の輪郭上の一点を設定できれ
ば、どのようなアルゴリズムを用いてもよいもの
である。以下、上記追跡に際し求められる角度変
化の総和及び変曲点の決定について、例えば時計
方向の追跡を例にとり説明する。
て、１→φ（零）またはφ→１の変化点を画像の
左上端から右端に向けて、上から下へ順次走査し
ながら検出していく。こうしてパターンの輪郭線
の追跡における開始点Ｓを決定（Ｆ−１）する。
そして、そこから第１および第２の方向例えば時
計方向及び反時計方向に１，φの境界点を追跡し
ていく（Ｆ−２）。パターン信号の輪郭における
追跡開始点の設定方法はこれに限定されるもので
はない。左右小差を順次上下に行つていく本方法
はパターン信号の輪郭における最も高い位置にあ
る一点を設定するのに適するので、使用したにす
ぎず、設定に時間をとりたくない場合は、左右走
査を所定の間隔をあけて走査するのもよいし、上
下走査を順次左右に行つてもよい。このパターン
信号の輪郭における追跡開始点の設定方法は、結
果的にパターン信号の輪郭上の一点を設定できれ
ば、どのようなアルゴリズムを用いてもよいもの
である。以下、上記追跡に際し求められる角度変
化の総和及び変曲点の決定について、例えば時計
方向の追跡を例にとり説明する。
上記追跡開始点Ｓより、時計方向２０に追跡を
行なつていく際（Ｆ−３）、第２図に示す様に２
値化されたパターン２１の追跡輪郭線２２につい
て各点で接線２３方向の変化を各追跡点における
角度変化a1…aoとして求め、その累計値を角度変
化の総和 〓i aiとして求める（Ｆ−４）。追跡は、
この角度変化の総和が極大値となるまで行う。す
なわち、−aoまでの総和をとる。ここで角度変化
の総和の極大値、または極小値となる点とは、角
度変化極性が変化する変曲点を示すものである。
よつて、各変化の総和が極大値または極小値とな
る位置を持つて、変曲点S1とする（Ｆ−６）。第
３図に、各追跡点における上記角度変化の総和の
推移の一例を示す。
行なつていく際（Ｆ−３）、第２図に示す様に２
値化されたパターン２１の追跡輪郭線２２につい
て各点で接線２３方向の変化を各追跡点における
角度変化a1…aoとして求め、その累計値を角度変
化の総和 〓i aiとして求める（Ｆ−４）。追跡は、
この角度変化の総和が極大値となるまで行う。す
なわち、−aoまでの総和をとる。ここで角度変化
の総和の極大値、または極小値となる点とは、角
度変化極性が変化する変曲点を示すものである。
よつて、各変化の総和が極大値または極小値とな
る位置を持つて、変曲点S1とする（Ｆ−６）。第
３図に、各追跡点における上記角度変化の総和の
推移の一例を示す。
反時計方向２４の追跡に際しても、時計方向２
０と同様に、接線２３方向の変化を各追跡点での
角度変化とし、この角度変化の極性の変化する点
までの総和 〓i a-i（Ｆ−７）及び変曲点Ｓ２（Ｆ−
８）を決定する。
０と同様に、接線２３方向の変化を各追跡点での
角度変化とし、この角度変化の極性の変化する点
までの総和 〓i a-i（Ｆ−７）及び変曲点Ｓ２（Ｆ−
８）を決定する。
最終的には、時計方向及び反時計方向の追跡に
よつて得られた両角度変化の総和の和をパターン
の開口角として求める（Ｆ−９）。この開口角が
パターンの一つの特徴量となる。
よつて得られた両角度変化の総和の和をパターン
の開口角として求める（Ｆ−９）。この開口角が
パターンの一つの特徴量となる。
また、追跡開始点Ｓ、変曲点Ｓ１及びＳ２の座
標値により、その開口方向、開口の大きさを算出
する事が可能である。
標値により、その開口方向、開口の大きさを算出
する事が可能である。
なお、上記角度変化を算出する際、パターンは
デジタル画像として記憶されているため、角度変
化の分解能の最低単位は45゜である。この分解能
に対し輪郭線４５が凹凸の激しいパターン４２の
場合、上記要領で角度変化を算出すると誤差が大
きなものとなる。つまり、パターンをデジタル画
像で記憶する際に、その輪郭の一部が第４図のよ
うに記憶されたとする。点aiの周辺の角度変化は
ai-1とaiの間で−45゜、aiとai+1との間で45゜である。
ここで、この画像は画像入力時の二値化や撮像光
学系による歪みによつて生じたもので、本来ある
べき画像ではai-1とaiとの間、aiとai+1との間の角
度変化は共に0゜であるのが正しいとする。このよ
うな場合、上述のような角度変化の総和を求め
て、極大値または極小値を求めていく方法である
と、極大値を持つ点はai-1となり、本来はa1+〓で
なければならない点と大きく異なることとなる。
このような非常に小さい入力誤差は画像処理上で
常におきやすい誤差であり、これに影響されない
ようにするには、点aiの周辺の角度変化を考慮す
る必要がある。例えば、点aiの角度変化を求める
際に、点aiの周辺ai-1からai+1までの角度変化の和
を求め、これを平均化することにより、すなわち
周辺の（ai-1＋ai＋ai+1）／３を求めることで、誤
差を低減することができる。ここでは平均化は３
点において行つたが、対象の大きさと誤差精度の
許容範囲であれば何点の平均を用いてもかまわな
い。
デジタル画像として記憶されているため、角度変
化の分解能の最低単位は45゜である。この分解能
に対し輪郭線４５が凹凸の激しいパターン４２の
場合、上記要領で角度変化を算出すると誤差が大
きなものとなる。つまり、パターンをデジタル画
像で記憶する際に、その輪郭の一部が第４図のよ
うに記憶されたとする。点aiの周辺の角度変化は
ai-1とaiの間で−45゜、aiとai+1との間で45゜である。
ここで、この画像は画像入力時の二値化や撮像光
学系による歪みによつて生じたもので、本来ある
べき画像ではai-1とaiとの間、aiとai+1との間の角
度変化は共に0゜であるのが正しいとする。このよ
うな場合、上述のような角度変化の総和を求め
て、極大値または極小値を求めていく方法である
と、極大値を持つ点はai-1となり、本来はa1+〓で
なければならない点と大きく異なることとなる。
このような非常に小さい入力誤差は画像処理上で
常におきやすい誤差であり、これに影響されない
ようにするには、点aiの周辺の角度変化を考慮す
る必要がある。例えば、点aiの角度変化を求める
際に、点aiの周辺ai-1からai+1までの角度変化の和
を求め、これを平均化することにより、すなわち
周辺の（ai-1＋ai＋ai+1）／３を求めることで、誤
差を低減することができる。ここでは平均化は３
点において行つたが、対象の大きさと誤差精度の
許容範囲であれば何点の平均を用いてもかまわな
い。
次に本発明方式を文字の特徴抽出に適用した実
施例を図面を参照して説明する。
施例を図面を参照して説明する。
文字例えば第５図に示めすような数字の特徴抽
出を例に説明する。例えば紙面などに手書きされ
た「２」や「６」は筆者のクセなど種々の形状を
示めす。人間では多種の変形を容易に推論の操作
で判別できるが、機械読み取りでは、各数字の特
徴を適格にとらえる必要がある。上記紙面に記さ
れた数字をITVカメラなどで読み取り、電気信
号に変換した後、２値化処理を行う。
出を例に説明する。例えば紙面などに手書きされ
た「２」や「６」は筆者のクセなど種々の形状を
示めす。人間では多種の変形を容易に推論の操作
で判別できるが、機械読み取りでは、各数字の特
徴を適格にとらえる必要がある。上記紙面に記さ
れた数字をITVカメラなどで読み取り、電気信
号に変換した後、２値化処理を行う。
２値化された文字パターン５１の中央部上およ
び下方向５２より走査し、文字輪郭線５３の最初
の内側の点５４，５５、すなわち、文字線を１、
背景をφとすれば１→φに変化する点を文字の輪
郭線を追跡する際の出発点として決定する。この
方法をとる事により、隣接文字の影響等に左右さ
れず容易に文字の内側の輪郭線追跡のための出発
点５４が得られる。
び下方向５２より走査し、文字輪郭線５３の最初
の内側の点５４，５５、すなわち、文字線を１、
背景をφとすれば１→φに変化する点を文字の輪
郭線を追跡する際の出発点として決定する。この
方法をとる事により、隣接文字の影響等に左右さ
れず容易に文字の内側の輪郭線追跡のための出発
点５４が得られる。
次に、読出発点５４，５５より第５図ｂに示め
す如く時計方向５６，５７（または反時計方向）
に文字の内側の輪郭線を追跡する。その際、第６
図で示されるように、輪郭線追跡方向が前の追跡
方向に対し、時計方向をプラス（またはマイナ
ス）、反時計方向をマイナス（またはプラス
）とし、各追跡点での角度変化を求め、輪郭線
の追跡が進む過程で該角度変化の総和を算出す
る。入力される２値化された文字パターンは、デ
イジタル画像であり、該角度変化の分解能は45゜
である。一方対象入力文字パターンを印刷文字パ
ターンのような、文字の輪郭線の凹凸がはげしい
文字パターンとすると、該分解能による角度変化
の総和は、誤差の大きなものとなる。
す如く時計方向５６，５７（または反時計方向）
に文字の内側の輪郭線を追跡する。その際、第６
図で示されるように、輪郭線追跡方向が前の追跡
方向に対し、時計方向をプラス（またはマイナ
ス）、反時計方向をマイナス（またはプラス
）とし、各追跡点での角度変化を求め、輪郭線
の追跡が進む過程で該角度変化の総和を算出す
る。入力される２値化された文字パターンは、デ
イジタル画像であり、該角度変化の分解能は45゜
である。一方対象入力文字パターンを印刷文字パ
ターンのような、文字の輪郭線の凹凸がはげしい
文字パターンとすると、該分解能による角度変化
の総和は、誤差の大きなものとなる。
そこで、角度変化を求める際、近接追跡点での
角度変化の平均を求め、これを角度変化とし、輪
郭線の凹凸の影響を軽減する。これにより、輪郭
線の凹凸が平滑化される効果を持つ。このように
して求めた角度変化の総和が、極大値または極小
値を経て、角度変化極性が変化する点を持つて、
変曲点とみなし、輪郭線追跡をストツプする。次
に上記輪郭線追跡の出発点５４，５５から上記時
計方向とは反対方向である反時計方向５８，５９
（または時計方向）に上記と同様の輪郭線追跡を
第５図ｃの如く行ない、特徴抽出部へ出力する。
この輪郭線の追跡工程において角度変化の総和
が、輪郭線追跡に伴い、極大値を検出できず、
360゜以上になつた場合、または、輪郭線追跡の出
発点と輪郭追跡点の座標が一致した場合には、閉
曲線が検出されたとみなし、上記特徴抽出部へ出
力する。
角度変化の平均を求め、これを角度変化とし、輪
郭線の凹凸の影響を軽減する。これにより、輪郭
線の凹凸が平滑化される効果を持つ。このように
して求めた角度変化の総和が、極大値または極小
値を経て、角度変化極性が変化する点を持つて、
変曲点とみなし、輪郭線追跡をストツプする。次
に上記輪郭線追跡の出発点５４，５５から上記時
計方向とは反対方向である反時計方向５８，５９
（または時計方向）に上記と同様の輪郭線追跡を
第５図ｃの如く行ない、特徴抽出部へ出力する。
この輪郭線の追跡工程において角度変化の総和
が、輪郭線追跡に伴い、極大値を検出できず、
360゜以上になつた場合、または、輪郭線追跡の出
発点と輪郭追跡点の座標が一致した場合には、閉
曲線が検出されたとみなし、上記特徴抽出部へ出
力する。
この検出部においては、第１、第２の輪郭線追
跡５６，５７，５８，５９における角度変化の総
和の和を求め、輪郭線追跡全体での角度変化の総
和を求める。角度変化の総和と、第１、第２の輪
郭線追跡より得た変曲点の座標関係及び追跡点の
Ｘ，Ｙ各座標値の極大値、極小値により、例え
ば、全体の追跡輪郭線が、左、右、上、下どちら
側に、どれだけの大きさで、文字の位置に対しど
の位置に開口しているかを特徴として抽出する。
跡５６，５７，５８，５９における角度変化の総
和の和を求め、輪郭線追跡全体での角度変化の総
和を求める。角度変化の総和と、第１、第２の輪
郭線追跡より得た変曲点の座標関係及び追跡点の
Ｘ，Ｙ各座標値の極大値、極小値により、例え
ば、全体の追跡輪郭線が、左、右、上、下どちら
側に、どれだけの大きさで、文字の位置に対しど
の位置に開口しているかを特徴として抽出する。
輪郭線追跡より閉曲線が検出された場合も、そ
の際の追跡点のＸ，Ｙ各座標値の極大値、極小値
より、その大きさ、文字の位置に対してどの位置
に存在するかという特徴を抽出する。これらのフ
ローチヤートを第７図に示めす。
の際の追跡点のＸ，Ｙ各座標値の極大値、極小値
より、その大きさ、文字の位置に対してどの位置
に存在するかという特徴を抽出する。これらのフ
ローチヤートを第７図に示めす。
これらの特徴の抽出により、文字の分類がなさ
れるわけである。
れるわけである。
なお、各特徴の大きさ及び位置は、入力文字パ
ターンの位置、大きさがあらかじめ判明されてい
ることが必要である。
ターンの位置、大きさがあらかじめ判明されてい
ることが必要である。
上記実施例により、パターンの開口の類似性を
定量的に評価でき、かつ、アルゴリズムの容易性
等から高速処理が可能で図形、文字の認識手法の
一種として使用可能である。
定量的に評価でき、かつ、アルゴリズムの容易性
等から高速処理が可能で図形、文字の認識手法の
一種として使用可能である。
以上説明したように本発明方式によればパター
ンの開口角や、開口の大きさ、開口方向などの特
徴を効率的に抽出できる効果がある。
ンの開口角や、開口の大きさ、開口方向などの特
徴を効率的に抽出できる効果がある。
第１図は本発明方式の実施例を説明するための
フローチヤート、第２図は第１図実施例のパター
ンを示めす略図、第３図は第２図の角度変化の総
和に対する追跡地点との関係を示めす図、第４図
は第２図パターンの輪郭線に急激な凹凸がある場
合の特徴抽出説明図、第５図は第２図の他の実施
例説明図、第６図は第５図の輪郭線追跡による角
度変化状態説明図、第７図は第５図特徴抽出のフ
ローチヤートである。 ２２，５３……輪郭線、Ｓ，５４，５５……追
跡開始点、２０，５６，５７……時計方向追跡、
２４，５８，５９……反時計方向追跡。
フローチヤート、第２図は第１図実施例のパター
ンを示めす略図、第３図は第２図の角度変化の総
和に対する追跡地点との関係を示めす図、第４図
は第２図パターンの輪郭線に急激な凹凸がある場
合の特徴抽出説明図、第５図は第２図の他の実施
例説明図、第６図は第５図の輪郭線追跡による角
度変化状態説明図、第７図は第５図特徴抽出のフ
ローチヤートである。 ２２，５３……輪郭線、Ｓ，５４，５５……追
跡開始点、２０，５６，５７……時計方向追跡、
２４，５８，５９……反時計方向追跡。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 二値化されたパターン信号の輪郭における一
点を追跡開始点と設定し、この追跡開始点から第
１及び第２の方向に輪郭線の接線方向の角度変化
極性が変化する点まで角度変化の総和を検出し、
パターンの特徴を抽出することを特徴とするパタ
ーンの特徴抽出方式。 ２ 二値化されたパターン信号の輪郭における一
点を追跡開始点と設定し、この追跡開始点から第
１及び第２の方向に輪郭線の接線方向の角度変化
極性が変化する点までの角度変化の平均の総和を
検出し、パターンの特徴を抽出することを特徴と
するパターンの特徴抽出方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60102585A JPS61262888A (ja) | 1985-05-16 | 1985-05-16 | パタ−ンの特徴抽出方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60102585A JPS61262888A (ja) | 1985-05-16 | 1985-05-16 | パタ−ンの特徴抽出方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61262888A JPS61262888A (ja) | 1986-11-20 |
| JPH0357501B2 true JPH0357501B2 (ja) | 1991-09-02 |
Family
ID=14331306
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60102585A Granted JPS61262888A (ja) | 1985-05-16 | 1985-05-16 | パタ−ンの特徴抽出方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61262888A (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2279120A1 (fr) * | 1974-07-16 | 1976-02-13 | Cables De Lyon Geoffroy Delore | Revetement pour fibres optiques |
| JPS58159188A (ja) * | 1982-03-18 | 1983-09-21 | Mitsubishi Electric Corp | 文字読取装置 |
| JPS5922178A (ja) * | 1982-07-28 | 1984-02-04 | Toshiba Corp | 図形認識装置 |
-
1985
- 1985-05-16 JP JP60102585A patent/JPS61262888A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61262888A (ja) | 1986-11-20 |
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