JPH0359784A - 文字認識装置 - 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】 〔目次〕 概要 産業上の利用分野 従来の技１＃（第４図、第５図） 発明が解決しようとする課題（第６図）課題を解決する
ための手段　（第１図）作用　　　　　　　　　　　（
第１図）実施例　　　　　（第２図、第３図） 発明の効果 （概要） 本発明は、文字認識装置に係り、特に、被認識物に表示
された文字から作成した各文字毎の文字画像を、予め登
録している文字パターンと比較して、認識すべき文字画
像に対して所定の条件を満たす文字パターンがあるとき
には文字認識する画像認識部と、被認ｍ物に光を照射す
る照明部とを備えた文字認識装置に関し、 被認識物に表示された文字の列が、それと平行になるよ
うに設けた基準線に対して傾いている場合や、その文字
の太さや濃淡が一定でない場合でも、正確に文字を認識
することを目的とし、上述のような文字認識装置におい
て、上記画像平面上における文字画像の列の方向を変え
る画像列方向変更手段と、画像列方向変更手段の作動を
制御する画像列方向制御手段と、被認識物に照射される
光の照度を変える照度変更手段と、照度変更手段の作動
を制御する照度制御手段とを設けたことである。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、文字認識装置に係り、特に、被認識物に表示
された複数の文字を検出して画像データとして出力する
撮像部と、画像データに基づいて各文字毎の文字画像を
画像平面上に作成する画像処理部と、その文字画像と予
め登録している文字パターンとを比較して、一致する画
素の数が最も大きく且つその画素数が所定値以上あると
きには文字認識する画像認識部と、被認識物に光を照射
する照明部とを備えた文字認識部とを備えた文字認識装
置に関する。

この文字認識装置は、ＬＳＩ等の単体試験の自動化のた
めに、ＬＳＩ等の被認識物に捺印、或は印刷された英文
字や数字等で表される型番号や、ロット番号等の捺印文
字の読み取りに使用されるもので、高い認識率が必要と
されるものである。

（従来の技術） 従来の文字認識装置として、例えば第４図に示すものが
ある。

同図において、１１は英文字や数字等が捺印されたＬＳ
Ｉ等の被認識物、１２は捺印文字を撮り画像データを出
力する撮像装置、１３は被認識物１１に光を照射する照
明装置、１４は撮像装置１１が出力した画像データを二
値化処理して二値画像を作成する画像処理部、１５は画
像処理部１４で処理した二値画像と、捺印文字として使
用される英数字、や文字を予め二値化し登録しておいた
文字パターンとを比較して、認識すべき二値画像に対し
て一致する画素数の割合が最も大きく、且つその割合が
所定値以上（例えば、８０％以上）あるという条件を満
たす文字パターンがあったら、上記二値画像をその文字
パターンにより表わされる文字であると認識する画像認
識部である。

このような従来の文字認識装置によれば、撮像装置１２
が第５図（ａ）に示すような被認識物の捺印文字を読み
取ると、読み取った画像データを出力信号として出力す
る。その画像データは画像処理部１４へ送られ、そこで
処理される。つまり、画像処理部１４が、画像データに
基づいて、例えば第５図（ｂ）に示すような「縦×横Ｊ
がＩｒ８ｘ８．Ｑドツトの画素数（実際は、少なくとも
［ｉ’１６Ｘ１６Ｊｌドツト以上の画素数が必要である
が、ここでは簡略化のためそのようにした。）で切り出
して二値画像を作成する。そして、画像認識部１５は、
この画像処理部１４の二値画像と、予め登録している数
字や英文字等の文字パターンとを比較して、文字パター
ンの中でその二値画像と一致する画素数の割合が最も大
きく、且つその画素数の割合が所定値以上あるどう条件
を満たす文字パターンがあれば、文字認識していた。そ
して、その認識結果を出力線１６により出力する。

一方、どの文字パターンも認識すべき二値画像と一致す
る画素数の割合が所定値以下であれば、画像認識部１５
は認識不可として出力線１６によりエラー信号を出力す
るようにしていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、従来の文字認識装置にあっては、本来捺印文
字の列を被認識物１１の設置場所に設けた基準線に対し
て平行になるように設置しているのにそれが傾いたり、
被認識物に対して傾いて文字が捺印されたく第６図（ａ
）に示す）場合や、その文字が太く濃かったり、細く薄
い（第６図（Ｃ）に示す）等の文字の太さや濃淡が一定
でない場合には、その捺印文字を認識することできなか
ったり、誤認識する虞れがあった。これは、撮像装置１
２が捺印文字の文字列が基準線に対して斜めになってい
るまま画像データに変換し、画像処理部１４がその画像
データに基づいて二値画像を作成するので（第６図（ｂ
）に示す）、各文字画像が斜めになっていたり、文字が
細く薄いまま画像データに変換して、その画像データに
基づいて二値画像を作成していた（第６図（ｄ）に示す
）。このため、二値画像と登録しておいた文字パターン
との間で一致する画素数の割合が所定値より低下するか
らである。

そこで本発明は、被認識物に表示された文字の列が、そ
れと平行になるように設けた基準線に対して傾いている
場合や、その文字の太さや濃淡が一定でない場合でも、
正確に文字を認識することができる文字認識装置を提供
することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明にあって、上記の課題を解決するための手段は、
第１図に示すように、被認識物１に表示された複数の文
字を検出して画像データとして出力する撮像部２と、画
像データに基づいて各文字毎の文字画像を画像平面上に
作成する画像処理部３と、認識すべき文字画像と予め登
録している文字パターンとを比較して、一致する画素の
数の割合が最も大きく且つその割合が所定値以上ある文
字パターンがあるときには文字認識する画像認識部４と
、被認識物１に光を照射する照明部５とを備えた文字認
識装置において、上記画像平面上における文字画像の列
の方向を変える画像列方向変更手段６と、上記画像平面
上で、予め決定しておいた基準点に対応する各文字画像
の一定個所の点の垂直座標を求め、各垂直座標に差があ
る場合には、その差がなくなるように画像列方向変更手
段６の作動を制御する画像列方向変更手段７と、被認識
物１に照射される光の照度を変える照度制御手段８と、
認識すべき文字画像に対して一致する画素数の割合が所
定値以上ある文字パターンがない場合には、上記文字画
像及び上記割合の最も高い文字パターンの夫々について
全画素数に対する文字を構成する画素の数の割合である
画素密度を検出し、上記文字画像の画素密度が上記文字
パターンの画素密度より小さい場合には照度変更手段８
に対し照度を増加させるように作動を制御する一方、上
記文字画像の画素密度が上記文字パターンの画素密度よ
り大きい場合には照度変更手段８に対し照度を減少させ
るように制御する照度制御手段９とを設けて構成する。

〔作用〕

第１図に示す本発明において、まず、撮像部２が被認識
物１に表示された複数の文字を検出して画像データを出
力する。その画像データに基づいて画像処理部３が各文
字毎の文字画像を画像平面上に作成する。そして、画像
認識部４が認識すべき文字画像と予め登録している文字
パターンとを比較する。その結果、その文字画像と一致
する画素の数の割合が最も大きく、且つその割合が所定
値以上あるという条件を満たす文字パターンがあるとき
には、上記文字画像は、文字パターンにより表される文
字であると文字認識される。

一方、認識すべき文字画像に対して、一致する画素の数
の割合が所定値以上あるという条件を満たす文字パター
ンがなければ、画像列方向制御手段７が、画像平面上で
、予め決定しておいた基準点に対応する各文字画像の一
定個所の点の垂直座標を求め、その垂直座標に差があれ
ばその差がなくなるように画像列方向変更手段６の作動
を制御する。そして、画像列方向変更手段６は、画像列
方向制御手段７の制御により各文字画像の垂直座標に差
がなくなるように文字画像の列の方向を変える。

また、照度制御手段９は、認識すべき文字画像に対して
一致する画素数の割合が所定値を超える文字パターンが
ないときには、画像認識部４が候補としたその割合の最
も高い文字パターンを使用し、文字画像における全画素
数に対する文字を構成する画素の数の割合である画素密
度とその文字パターンにおける画素密度とを比較する。

文字画像の画素密度がその文字パターンの画素密度より
小さい場合には照度変更手段８に対し被認識物が受ける
照度を増加させるように制御する。一方、文字画像の画
素密度がその文字パターンの画素密度より大きい場合に
は照度変更手段８に対して照度を減少させるように制御
する。

従って、本発明は、被認識物に表示された文字の列が、
それと平行になるように設けた基準線に対して傾いてい
る場合にはその傾きがなくなるように、また、文字の太
さや濃淡が一定でない場合には濃淡を補正して最適な状
態で文字画像を作威し、その文字画像と上記文字パター
ンとを比較して文字を認識する。

（実施例） 以下、本発明に係る文字認識装置の実施例を図面に基づ
いて説明する。

本実施例の文字認識装置は、第２図に示すように、撮像
部２１と、照明部２５と、文字認識部３１とで構成され
る。

撮像部２１は、被認識物２８に捺印された文字を上方か
ら撮り、その文字を画像データとして出力するビデオカ
メラ２２と、ビデオカメラ２２の上部と支持台２４との
間に取り付けられ、文字認識部３１からの制御信号によ
り作動し、ビデオカメラ２２をその光軸に対し垂直な面
で回転させる角度調整モータ２３とを宥する。

照明部２５は、電流の量により光量即ち照明の明るさを
変えて、被認識物２８に照射される光の照度を変えるこ
とのできる白熱ランプ等の照明装置２６と、照明装置２
６に流れる電流値を変え、その光量を変える光量変更機
構２７とからなる。

文字認識部３１は、ビデオカメラ２２が出力した画像デ
ータを二値化処理して二値画像を作成する画像処理部３
２と、画像処理部３２で処理した二値画像と、予め捺印
文字として使用される数字や英文字を二値化して登録し
ていた文字パターンとを比較して、認識すべき二値画像
と一致する画素数の割合が最も大きく、且つその画素数
の割合が所定値以上（例えば、８０％以上）ある文字パ
ターンがあったら、上記二値画像をその文字パターンで
表わされる文字であると認識する画像認識部３３とを備
える。また、画像認識部３３は、二値画像と一致する画
素数の割合が所定値を超える文字パターンがなかったら
、後述する座標検出部３４、角度調整信号発生部３５、
画素数測定部３６、及び光量調整信号発生部３７に作動
開始の指令を送るものである。座標検出部３４は、画像
認識部３３の指令により、座標平面上で、予め決定して
おいた基準点に対応する各二値画像の一定個所の点の座
標、例えば左上隅部の画素の（Ｘ。

Ｙ）座標を検出するものである。そして、角度調整信号
発生部３５は、座標検出部３４で検出された各文字の（
ｘ、ｙ）座標のＹ座標の差を算出し、その差がなくなる
方向にビデオカメラ２２がその光軸に垂直な面で回転す
るようにその作動を制御する角度調整信号を角度調整モ
ータ２３に対して送るものである。さらに、画素数測定
部３６は、画像処理部３２で処理した各文字の二値画像
を参照して、認識すべき二値画像及び、それと一致する
画素数の割合が最大を示す文字パターンの夫々について
、全画素数に対する文字を構成する黒の画素数の割合で
ある画素密度を算出するものである。そして、光量調整
信号発生部３７は、画素数測定部３６での算出結果に基
づいて、認識すべき文字画像の画素密度と上記文字パタ
ーンの画素密度との差が小さくなるように照明装置２５
の光量変更機構２７に対して制御信号を送るものである
。即ち、光量調整信号発生部３７は、上記文字画像の画
素密度が上記文字パターンの画素密度より小さい場合に
は、照度変更手段８に対して、被認識物２８が受ける照
度を増加するように照明装置２６の光量が増加するよう
に制御する一方、上記文字画像の画素密度が上記文字パ
ターンの画素密度より大きい場合には光量変更機構２７
に対して光量が減少するように制御するものである。

次に、本実施例の作用を第３図に示すフローチャートを
参照しながら説明する。

まず、被認識物２８が所定に位置に配置されると、撮像
装置としてのビデオカメラ２２は被認識物２８の上方か
ら捺印された文字を撮り画像データを出力する（ＳＴＩ
）。

次に、画像処理部３２が、その画像データを二値化して
二値画像を作成する（Ｓｒ１）。

画像認識部３３は、画像処理部３２が作成した二値画像
と、予め登録しておいた文字パターンとを比較して、そ
の文字パターンの中に二値画像と一致する画素の割合が
最も大きく、その割合が所定値を超えるという条件を満
たすものがあるかどうかを判別する（Ｓｒ１）。

上記条件を満足する文字パターンがあれば、文字認識部
３３は、その捺印文字の二値画像をその文字パターンに
より表される文字であると認識する（Ｓｒ１）。

一方、上記条件を満足する文字パターンがない場合には
、画像認識部３３は、まず座標検出部３４に対して作動
開始の指令を送る。座標検出部３４は、その指令を受け
、画像処理部３３での処理結果に基づいて、各文字の二
値画像の左上隅部の座標（ｘ、ｙ）、即ち第６図の（ｂ
）に示すように、（Ｘ、、Ｙ工）、（ｘ２．ｙ２）。

（Ｘ３　、　Ｙ３　）を求める。そして、角度調整信号
発生部３５は、夫々の二値画像のＹ座標に差があるか否
かを判断する（Ｓｒ１）。

各二値画像のＹ座標に差がある場合には、角度調整信号
発生部３５は、その３点を通る直線を算出して直線の傾
きを求め、角度調整モータ２３に対して、（ｘｔ　、　
ｙｔ　）座標の点を基準にして傾きがＯに近づくように
回動させ、各Ｙ座標に差がなくなるように作動させる角
度調整信号を送る。すると、角度調整モータ２３は作動
してビデオカメラ２２を回動させ、画像認識部３３の画
像平面において各二値画像のＹ座標に差がなくなるよう
にビデオカメラ２２の角度を調整する（Ｓｒ１）。そし
て、この場合には、再度、ビデオカメラ２２により捺印
文字を撮って画像データを出力し、画像データにより画
像処理部３２が二値画像を作成し、その二値画像と上記
所定の条件を満たす文字パターンがあるか否かを判断す
る（ＳＴＩ〜５Ｔ３）。その条件を満たす文字パターン
があれば、画像認識部３３は上記説明の通り文字認識す
る（Ｓｒ１）。しかし、まだ認識すべき二値画像に対し
て上記所定の条件を満たす文字パターンがない場合は、
次の文字の太さや濃淡を診断する段階に移行する。

これに対し、各二値画像のＹ座標に差がない場合には、
角度調整信号発生部３５は、角度調整モータ２３に対し
角度調整信号を送らずに、次の文字の太さや濃淡を診断
する段階に移行する。

文字の太さや濃淡の診断は、画像認識部３３の指令によ
り、画素数測定部３６及び光量調整信号発生部３７が行
なう。まず、画素数測定部３６は、画像認識部３３から
の指令を受け、認識すべき二値画像の文字の全画素数に
対する文字を構成する黒の画素数の割合である画素密度
（αとする）を算出する。それと同時に、上記文字画像
と一致する画素数の割合が最も高い文字パターンについ
ても、同様に画素密度（βとする）を算出し、上記文字
画像の画素密度αと上記文字パターンの画素密度βとを
比較し、αとβの間の差が最小であるか否かを判別する
（Ｓｒ１）。

αとβとの間の差が最小であれば、すでに、二値画像の
Ｙ座標に差があるかないかの診断（Ｓｒ１）を行なって
おり、これ以上補正する段階がないので、その文字画像
は認識不可とする（Ｓｒ１）。

これに対して、αとβとの間の差が最小でなければ、光
量調整信号発生部３７はその差が最小となるように、光
量変更機構２７に対して光量調整信号を送る。即ち、α
くβなら、光量変更機構２７に対して光量を増加させる
ように作動を制御する光量調整信号を送る一方、α〉β
なら光量を減少させるように作動を制御する光量調整信
号を送る（Ｓｒ１）。照明装置２６は、光量変更機構２
７の制御により、αとβとの間の差が最小となるように
光量を調節される。そして、三度、ビデオカメラ２２に
より捺印文字を撮って画像データを出力し、その二値画
像と上記所定の条件を満たす文字パターンがあるか否か
を判断することを繰返す（ＳＴＩ〜５Ｔ３）。

ここで、上記条件を満たす文字パターンがあれば、画像
認識部３３は、上述したように文字認識する（Ｓｒ９）
。しかし、上記条件を満たす文字パターンがなければ、
すでに、二値画像のＹ座標に差があるかないかの診［（
Ｓｒ１）を行ない、且つ文字の太さや濃淡の診断（Ｓｒ
６）を行なっているので、これ以上の補正の段階はない
ので、その文字画像を認識不可とする（Ｓｒ１）。

そして、最終的に、画像認識部３３は、認識すべき文字
画像に対して所定の条件を満たす文字パターンがあると
いう結果が得られれば、上記文字画像を上記文字パター
ンにより表される文字であると認識し、その認識結果を
出力線３８に出力する一方、認識すべき文字画像に対し
て所定の条件を満たす文字パターンがなく文字認識する
ことができなければ、認識不可としてエラー信号を出力
線３８に出力する（ＳＴＩＯ）。

従って、本実施例によれば、被認識物１工に表示された
文字の列が、それと平行になるように設けた基準線に対
して傾いている場合や、文字が太く濃かったり、細く薄
い場合のように文字の太さ及び濃淡が適当でない場合に
は、その都度ビデオカメラ２２を水平方向に回転させる
ことにより捺印文字の列の傾きを補正し、また照明装置
２６の光量を変化させて文字の太さや濃淡を変えて、登
録している文字パターンと比較し易いように認識すべき
文字の文字画像を作成して文字認識すルノで、捺印文字
の誤認識を防止することができ、と共に、認識率を向上
させることができる。

尚、本実施例においては、画像平面上における文字画像
の列の方向を変えるために、ビデオカメラをその光軸と
垂直な面で回転させるようにしたが、被認識物を同様な
方法で回転させるようにしてもよいし、また画像データ
を二値化した後に座標変換等の処理を行なってもよい。

また、本実施例では、被認識物に照射される光の照度を
変えるために、照明装置の光量を変えるようにしたが、
例えば、照明装置と被認識物の距離を変えて被認識物の
照度を変えるようにしてもよく、本発明においてはこれ
らの方法に限定されるものではない。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明に係る文字認識装置によれ
ば、被認識物に表示された文字の列が、それと平行にな
るように設けた基準線に対して傾いている場合や、文字
が太く濃かったり、細く薄い場合のように文字の太さ及
び濃淡が適当でない場合には、捺印文字の列の傾きを補
正し、また被認識物に照射される光の照度を変えて、登
録している文字パターンと比較し易いように認識すべき
文字の文字画像を作成して文字認識するので、捺印文字
の誤認識を防止することができると共に、認識率を向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理図、第２図は本発明に係る文字認
識装置の実施例を示す図、第３図は本実施例の作用を示
すフローチャート、第４図は従来例に係る文字認識装置
を示す図、第５図は正常時の捺印文字の二値化処理を示
す図、第６図は捺印文字が傾いた場合と細い場合の二値
化処理を示す図である。 １・・・被認識物 ２・・・撮像部 ３・・・画像処理部 ４・・・画像認識部 ５・・・照明部 ６・・・画像列方向変更手段 ７・・・画像列方向制御手段 ８・・・照度変更手段 ９・・・照度制御手段 木ｔ！−明の庫裡の ｌｌｌ　　図 ィ芝　東イダ・］　モ　行、てｒ　は１１１４１１１ （０） （ｂ） 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 被認識物（１）に表示された複数の文字を検出して画像
   データとして出力する撮像部（２）と、画像データに基
   づいて各文字毎の文字画像を画像平面上に作成する画像
   処理部（３）と、認識すべき文字画像と予め登録してい
   る文字パターンとを比較して、一致する画素の数の割合
   が最も大きく且つその割合が所定値以上ある文字パター
   ンがあるときには文字認識する画像認識部（４）と、被
   認識物（１）に光を照射する照明部（５）とを備えた文
   字認識装置において、 上記画像平面上における文字画像の列の方向を変える画
   像列方向変更手段（６）と、 上記画像平面上で、予め決定しておいた基準点に対応す
   る各文字画像の一定個所の点の垂直座標を求め、各垂直
   座標に差がある場合には、その差がなくなるように画像
   列方向変更手段（６）の作動を制御する画像列方向制御
   手段（７）と、 被認識物（１）に照射される光の照度を変える照度変更
   手段（８）と、 認識すべき文字画像に対して一致する画素数の割合が所
   定値以上ある文字パターンがない場合には、上記文字画
   像及び上記割合の最も高い文字パターンの夫々について
   全画素数に対する文字を構成する画素の数の割合である
   画素密度を検出し、上記文字画像の画素密度が上記文字
   パターンの画素密度より小さい場合には照度変更手段（
   ８）に対し照度を増加させるように作動を制御する一方
   、上記文字画像の画素密度が上記文字パターンの画素密
   度より大きい場合には照度変更手段（８）に対し照度を
   減少させるように制御する照度制御手段（９）とを設け
   たことを特徴とする文字認識装置。