JPH0589285A - 文字行の傾き検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】画像圧縮部１１は、画像メモリに記憶された文
書画像を、画像メモリの行方向に関して圧縮する。画像
メモリの行方向は、文字行に略平行な方向となる。画素
膨張部１２は、圧縮後の文書画像を構成する黒画素を、
画像メモリの行方向に関して７倍に膨張させる。この画
像は、画像回転部１３で９０度回転される。セル抽出部
１４は、回転後の画像を記憶したメモリの行方向に画像
を走査し、走査線上で８個以上連続する黒画素群をセル
として抽出する。セルは、分類部１５において、各文字
行に対応したセルごとにグループ分けされる。行方向算
出部１６は、各グループを構成する各セルの中心位置の
座標に近接する直線を算出する。傾斜角算出部１７で
は、直線の傾きが求められ、さらにその平均値が求めら
れる。この平均値に基づき、文字行の傾斜角が求められ
る。 【効果】文字行の傾斜角を正確に、かつ、速やかに検出
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光学的文字読取装置
（ＯＣＲ）などで用いられ、画像メモリに傾斜状態で記
憶された文書画像の文字行の傾きを検出する装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、文書画像をイメージスキャナ
により光学的に読み取り、この読み取られた文書画像か
ら１文字ごとの文字画像を切り出し、この文字画像から
抽出した特徴量を、認識辞書に記憶された基本となる特
徴量と比較・照合することにより文字認識を行い、認識
された文字の文字コードを出力するようにした光学的文
字読取装置が用いられている。

【０００３】１文字ずつの文字画像の切り出しに当たっ
ては、先ず１行を構成する画像を切り出し、この１行の
画像から個別文字の文字画像が切り出される。１行の画
像の抽出を行うための一般的な手法では、文書画像に関
して文字行の方向の射影がとられて文字を構成する黒画
素の分布が求められる。そして、求められた黒画素の分
布に基づいて、白画素で分離された画像が１行の画像と
して切り出される。

【０００４】ところが、イメージスキャナなどにより読
み取られる文書画像の文字行は、常に一定の方向を向い
ているわけではなく、読み取り操作時に不可避的に生じ
る原稿の位置決め誤差などのために、読み取られた文書
画像ごとにばらつきがある。このため、文書画像が記憶
される画像メモリにおける行方向（たとえばイメージス
キャナの主走査方向に対応した仮想的な方向をいうもの
とする。）と、この画像メモリに記憶された文書画像の
文字行の方向とは必ずしも一致するわけではない。そし
て、画像メモリの行方向に対する文字行の方向の傾斜角
が大きいときには、１行の画像の切り出しが困難にな
る。

【０００５】そこで、画像切出しの前処理として、文字
行の傾きを検出し、この傾きを補正した後に、行切出し
処理を行う技術が提案されている。このような技術は、
たとえば、特開平２−６９８８６号公報や特開昭６２−
２８１０８４号公報などに開示されている。特開平２−
６９８８６号公報に記載されている技術は、文書画像に
対していろいろな方向から射影をとり、この射影に基づ
いて最適な方向を見出すことで文字行の傾斜角を検出し
ている。また、特開昭６２−２８１０８４号公報に開示
されている技術では、１つの文字行において行方向に離
間した２箇所に位置する文字の行方向に関する各投影分
布をとり、各文字のたとえば下端を結ぶ直線を求め、こ
の直線の傾きを基に文字行の傾斜角を検出している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、特開平２−
６９８８６号公報の開示技術では、全く任意の方向から
試行錯誤的に画像の射影をとるようにしているため、文
字行の傾きが得られるまでの処理が多くなり、処理に長
時間を要するという問題がある。しかも、文字行の傾き
を正しく検出できる保証はなく、文字行の正確な傾斜角
を求めるのが困難であるという問題もある。

【０００７】一方、特開昭６２−２８１０８４号公報の
開示技術では、上記の問題は生じないが、文字行の特定
の２箇所の画像を用いているので、行が短い場合や、長
い行と短い行とが混在している場合には、文字行の傾斜
角の検出が困難になり、結局、検出された傾斜角が不正
確になる場合がある。そこで、本発明の目的は、上述の
技術的課題を解決し、文字行の傾斜角を速やかにかつ正
確に検出できるようにした文字行の傾き検出装置を提供
することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段および作用】上記の目的を
達成するための請求項１記載の文字行の傾き検出装置
は、画像記憶手段に記憶された文書画像の文字行が所定
方向に対してなす傾斜角を検出する装置であって、文字
を構成する文字構成画素を、文字行に略平行な方向に膨
張させる画素膨張手段と、画素膨張後の文書画像を文字
行に略垂直な方向に走査し、走査線上で連続する所定数
以上の文字構成画素からなるセルを抽出するセル抽出手
段と、文字行に略平行な方向に関して重なりを有すると
ともに文字行に略平行な方向の所定距離内に位置するセ
ル同士が同一グループに属するようにセルをグループ分
けする分類手段と、各グループを構成するセルの上記走
査線に沿う方向に関する中心位置の座標に基づき、文字
行の方向を算出する行方向算出手段と、上記算出された
文字行の方向が上記所定方向に対してなす角を文字行の
傾斜角として検出する傾斜角検出手段とを含むものであ
る。

【０００９】上記の構成によれば、画素膨張手段により
文字構成画素が文字行に略平行な方向に膨張され、これ
により各行を構成する１行ごとの文書画像が、１または
数個の画素塊となる。この膨張処理後の文書画像は、文
字行に略垂直な方向に走査され、走査線上で文字構成画
素が所定数以上連続するときに、このような文字構成画
素群がセルとしてセル抽出手段に抽出される。

【００１０】このようにして抽出されたセルは、文字行
に略平行な方向に関して重なりを有するとともに文字行
に略平行な方向の所定距離内に位置するセル同士が同一
グループに属するように、グループ分けされる。この結
果、各グループは、文書画像を構成するそれぞれの文字
行に対応する。行方向算出手段では、各グループを構成
するセルの走査線に沿う方向に関する中心位置の座標が
求められ、この座標に基づいて文字行の方向が算出され
る。そして、算出された文字行の方向と所定方向との間
の角が文字行の傾斜角として検出される。

【００１１】画像記憶手段に記憶される文書画像は、一
般に、文字行の方向が全く未知なのではなく、或るばら
つきはあるものの、縦書き文書および横書き文書のそれ
ぞれに対して略一定の方向に沿っている。このため、文
字行の方向を求める際に、全ての方向に関して文書画像
の投影をとったりすることは不必要である。そこで、本
発明では、文字行の大体の方向が予め判っていることに
基づいて、略文字行に沿う方向に画素を膨張させて文字
行の抽出を容易にし、また、画素膨張後の文書画像を文
字行に略直交する方向に走査したりすることで、文字行
に対応したセルのグループを抽出している。このような
処理は、全ての方向に関して画像の投影をとる処理より
も格段に短時間で終えることができ、しかも、最終的に
得られる文字行の傾斜角も確実に高精度のものとなる。

【００１２】また、文字行を構成する画像のうち特定の
箇所の画像を用いるのではなく、文字行を構成する画像
の全てを用いて文字行の傾斜角を検出するようにしてい
るから、文字行の長さが短い場合や、文字行に長短があ
る場合でも、傾斜角を正確に検出することができる。な
お、上記行方向算出手段は、各グループを構成するセル
の走査線に沿う方向に関する中心位置の座標に基づい
て、各セルの中心位置に近接した直線をグループごとに
求める手段を含むものであってもよい。

【００１３】このようにして求められた直線の方向は、
各文字行の方向に対応することになる。また、上記傾斜
角検出手段は、各グループごとに求められた上記の各直
線が上記所定方向に対してなす傾斜角を求める手段と、
各直線の傾斜角の平均値を文字行の傾斜角として求める
手段とを含むものであってもよい。

【００１４】これにより、各文字行の傾斜角の平均値
が、文字行の傾斜角とされることになり、文字行の傾斜
角を正確に検出できる。

【００１５】

【実施例】以下では、本発明の実施例を、添付図面を参
照して詳細に説明する。図２は本発明の一実施例の文字
行の傾き検出装置１を適用した光学的文字読取装置（Ｏ
ＣＲ）の基本的な構成を示すブロック図である。イメー
ジスキャナなどを含む画像入力装置２で読み取られた文
書画像は、画像メモリ３に記憶される。この画像メモリ
３に記憶された文書画像は、文字切出部４により１文字
ごとの文字画像に切り出され、この切り出された文字画
像に基づいて文字認識部５での認識処理が行われる。そ
して、認識処理の結果として、文字コードが出力され
る。

【００１６】文字切出部４での切出処理は、先ず、１頁
分の文書画像から、１行の画像が切り出される。そし
て、この切り出された１行の画像から、１文字ごとの文
字画像が切り出されることになる。１行の画像の切出し
に当たっては、傾き検出装置１で検出される文字行の傾
斜角が参照される。図１は、傾き検出装置１の構成を示
すブロック図である。この傾き検出装置１は、画像メモ
リ３に記憶された文書画像の文字行の方向が、画像メモ
リ３の行方向（たとえばイメージスキャナの主走査方向
に対応する仮想的な方向をいうものとする。）に対して
なす傾斜角を検出するものである。このような傾斜角に
基づく補正を施して１行の画像の切出しを行うことで、
この１行の画像の切出しの最適化を図ることができ、ひ
いては文字画像の抽出の最適化が図られ、文字認識処理
の精度の向上に寄与することができる。

【００１７】以下では、横書き文書が、画像メモリ３の
行方向に対して或る傾斜角をなして記憶されている場合
を例にとって説明する。画像メモリ３に記憶された文書
画像は、先ず画像圧縮部１１に与えられ、行方向（すな
わち文字行に略平行な方向）に対して画像が圧縮され
る。このとき得られる圧縮後の文書画像の一例が図３に
示されている。このような画像の圧縮処理は、処理対象
のデータを減少させて処理時間の短縮化を図るととも
に、傾斜角の検出精度を劣化させないために行われる処
理である。なお、図３において、Ｒ１は行方向を示す。

【００１８】圧縮後の文書画像は、次に黒画素膨張部１
２に与えられる。この黒画素膨張部１２では、圧縮後の
文書画像を構成する各画素が画像メモリ３の行方向（す
なわち文字行に略平行な方向）にたとえば７倍に膨張さ
せられる。すなわち、１個の画素が存在するときには、
その左右３個ずつの画素も黒画素とされる。このような
画素膨張処理により、１行を構成する画像が１または数
個の黒画素の塊となる。画素膨張後の文書画像の一例を
図４に示す。

【００１９】黒画素膨張後の文書画像は、画像回転部１
３に与えられ、図４の矢印Ｒ２方向に９０度だけ回転さ
せられ、図５に示すような画像とされる。このような文
書画像の回転処理は、次に述べる画像データの走査の便
宜のために行われる処理である。この回転後の文書画像
はセル抽出部１４に与えられる。このセル抽出部１４で
は、図５の状態で図外のメモリに記憶された文書画像
が、当該メモリの行方向Ｒ１１（この方向は、文字行に
略垂直な方向に対応する。）に走査される。すなわち、
画像データが１バイト毎に走査され、８個の黒画素が連
続している箇所が検索される。このような箇所が検索さ
れたときには、その箇所の黒画素群が、走査線上での所
定数（８個）以上連続した黒画素群であるセルとして抽
出されるとともに、その前後に連続している黒画素の数
が計算され、当該セルを構成する黒画素の数が図外のメ
モリに記憶される。このとき、セルの左端および走査線
上での中心位置の座標もメモリに記憶される。さらに、
全ての画像データに関して走査が終了すると、全てのセ
ルの中で最も長いセル（構成画素数が最大のセル）が求
められ、この最長のセルの０．７２倍未満の長さのセル
は、セルから除外される。

【００２０】次に、分類部１５では、セルのグループ分
けが行われる。すなわち、同一行を構成する文字画像に
対応したセル毎にセルが分類される。このセルの分類
は、図６(a) 〜(d) に示すように、回転処理後の文書画
像が記憶されるメモリの列方向Ｒ１２（図５参照。な
お、この方向は、文字行に略平行な方向に対応する。）
に関して重なりを有し、しかも列方向Ｒ１２に沿う間隔
ｄが１５画素以内であるセルＣ１，Ｃ２に対して、同一
グループの番号を付与するようにして行われる。

【００２１】このようにして全てのセルが分類される
と、次に、行方向算出部１６では、個々のグループ毎
に、当該グループを構成する各セルの中心位置の座標に
対して、最少二乗法などの直線近似処理が施され、各グ
ループに対応する直線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，・・・・（図５参
照。）が求められる。この直線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，・・・・
の方向は、元の文書画像を圧縮してさらに９０度回転さ
せた場合の文字行の方向に対応する。

【００２２】次に、傾斜角算出部１７では、上記の直線
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，・・・・が回転後の文書画像を記憶した
メモリの列方向Ｒ１２に対してなす角度θ１，θ２，θ
３，・・・・が求められ、さらに、これらの角度の平均値θ
ｍが求められる。そして、この平均値θｍに基づいて、
画像を１／８に圧縮する前の傾斜角θが演算される。こ
の傾斜角θとは、文書画像の文字行の方向が画像メモリ
２の行方向に対してなす角である。このようにして演算
された傾斜角θが文字切出し部４に入力されることにな
る。

【００２３】以上のように本実施例の文字行の傾き検出
装置では、横書き文書を文書入力装置２で読み取って画
像メモリ３に記憶させた場合に、文字行の方向が画像メ
モリ３の行方向に略一致することを利用している。すわ
なち、行方向への画像圧縮、行方向への黒画素の膨張、
画像メモリ３の列方向（回転後の像が記憶されたメモリ
の行方向に対応する。）への走査によるセルの抽出など
の処理を通じて、試行錯誤的な文書画像の投影処理を行
うことなく、文字行の方向を正確に検出している。した
がって、文字行の傾斜角の検出が、簡単な処理で短時間
に行え、しかも正確に行えるから、文字認識処理の終了
までの時間を格段に短縮することができる。

【００２４】しかも、文字行の特定の箇所の画像を用い
ているのではなく、文字行を構成する全ての画像を用い
て各文字行の傾斜角を検出しており、さらに各文字行の
傾斜角の平均値をとって文字行の傾斜角を求めるように
しているから、１行が短い場合や、行に長短がある場合
でも、文字行の傾斜角を高精度で検出できる。この結
果、１行の画像の切出しの最適化が図られ、したがって
文字画像の切出しも最適化されるから、文字認識処理が
極めて良好に行えるようになる。

【００２５】なお、本発明は上記の実施例に限定される
ものではない。たとえば、上記の実施例では、文書画像
を圧縮し、次に黒画素を膨張させ、さらに画像を回転さ
せているが、これらの処理順序は交換されてもよく、回
転処理→圧縮処理→画素膨張処理の順序で行わせたり、
圧縮処理→回転処理→画素膨張処理の順で各処理を行わ
せても同一の結果が得られる。なお、上記の文書画像の
圧縮処理は省かれてもよいが、この処理を省くとデータ
が増大するため処理時間が長くなるおそれがある。ま
た、上記の回転処理も省かれてもよいが、この回転処理
を省くと文書画像の走査をメモリの列方向に行うことと
なるため、処理が繁雑化して処理時間が長くなるおそれ
がある。

【００２６】また、上記の実施例では、横書き文書の文
字行の傾斜角が検出される場合を例にとったが、縦書き
文書の場合も同様であり、画像圧縮処理および画素膨張
処理を画像メモリ３の列方向に関して行えばよい。ただ
し、この場合には、セル抽出のための文書画像の走査
は、画像メモリ３の行方向に関して行えばよいから、文
書画像の回転処理は省かれることが好ましい。

【００２７】また、上記の実施例では、白色の背景に黒
色で文字が形成されている場合を想定しているが、たと
えば黒色の背景に白色の文字が形成されている場合につ
いても本発明は容易に応用することができ、白画素に関
して画素の膨張やセル抽出の各処理を行わせればよい。
さらにまた、上記の実施例では、イメージスキャナなど
を含む文書入力装置２により、文書画像が取得される構
成について説明したが、たとえば文書画像に対応する画
像データが通信回線を介して取得される構成に対しても
本発明は容易に応用することができる。

【００２８】その他、本発明の要旨を変更しない範囲で
種々の設計変更を施すことが可能である。

【００２９】

【発明の効果】以上のように本発明の文字行の傾き検出
装置によれば、全ての方向に関して文書画像の投影をと
ったりするような繁雑な処理を要することなく、文字行
の抽出を短時間でしかも正確に行うことができる。ま
た、文字行を構成する画像のうち特定の箇所の画像を用
いるのではなく、文字行を構成する画像の全てを用いて
文字行の傾斜角を検出するようにしているから、文字行
の長さが短い場合や、文字行に長短がある場合でも、傾
斜角を正確に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の文字行の傾き検出装置の基
本的な構成を示すブロック図である。

【図２】上記の傾き検出装置が適用される光学的文字読
取装置の全体の構成を示すブロック図である。

【図３】圧縮処理後の文書画像を示す図である。

【図４】画素膨張処理後の文書画像を示す図である。

【図５】回転処理後の文書画像を示す図である。

【図６】セルをグループ分けする分類処理を説明するた
めの図である。

【符号の説明】

１ 傾き検出装置 ２ 画像入力装置 ３ 画像メモリ ４ 文字切出部 ５ 文字認識部 １１ 画像圧縮部 １２ 黒画素膨張部 １３ 画像回転部 １４ セル抽出部 １５ 分類部 １６ 行方向算出部 １７ 傾斜角算出部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画像記憶手段に記憶された文書画像の文字
   行が所定方向に対してなす傾斜角を検出する装置であっ
   て、 文字を構成する文字構成画素を、文字行に略平行な方向
   に膨張させる画素膨張手段と、 画素膨張後の文書画像を文字行に略垂直な方向に走査
   し、走査線上で連続する所定数以上の文字構成画素から
   なるセルを抽出するセル抽出手段と、 文字行に略平行な方向に関して重なりを有するとともに
   文字行に略平行な方向の所定距離内に位置するセル同士
   が同一グループに属するように、セルをグループ分けす
   る分類手段と、 各グループを構成するセルの上記走査線に沿う方向に関
   する中心位置の座標に基づき、文字行の方向を算出する
   行方向算出手段と、 上記算出された文字行の方向が上記所定方向に対してな
   す角を文字行の傾斜角として検出する傾斜角検出手段と
   を含むことを特徴とする文字行の傾き検出装置。
2. 【請求項２】上記行方向算出手段は、各グループを構成
   するセルの走査線に沿う方向に関する中心位置の座標に
   基づいて、各セルの中心位置に近接した直線をグループ
   ごとに求める手段を含むものであることを特徴とする請
   求項１記載の文字行の傾き検出装置。
3. 【請求項３】上記傾斜角検出手段は、各グループごとに
   求められた上記の各直線が上記所定方向に対してなす傾
   斜角を求める手段と、各直線の傾斜角の平均値を文字行
   の傾斜角として求める手段とを含むものであることを特
   徴とする請求項２記載の文字行の傾き検出装置。