JPH06259601A - 文字認識装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 文字画像を認識する際に用いる標準文字パタ
ーンの数を低減する。 【構成】 複数の文字のそれぞれに対して１画素の幅の
線で構成された標準文字パターンＰＲを準備する。そし
て、画像入力装置で読取られた入力文字パターンＰＩと
標準文字パターンＰＲとを比較し、入力文字パターンの
線部分に標準文字パターンの線が包含される文字の中で
線部分の画素数が最も多い文字を認識された文字と決定
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、画像入力装置で読取
られた文字画像から文字を認識する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】文字画像から文字を認識する装置として
は、特開昭５２−４２０２５号公報や特開昭６０−２３
０２７９号公報に記載されているものが知られている。
これらの装置では、標準の文字パターンを太らせた第１
のパターンと細らせた第２のパターンとを準備してお
き、第１と第２のパターンと文字画像とを比較すること
によって文字を認識するようにしていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来の技術で
は、１つの文字に対して２つの文字パターンを準備しな
ければならず、また、同じ文字コードの文字であっても
書体が違えばそれぞれ別個の文字パターンを準備する必
要があった。例えば、日本語の１書体は約６０００個の
文字を含むので、５書体の文字に対して文字パターンを
準備するとすれば、６０００×５×２＝６００００個と
いう膨大な数の文字パターンを準備する必要があった。

【０００４】なお、特開昭５２−４２０２５号公報の装
置では、標準パターンから細らせ処理と太らせ処理を行
なうことによって２つの文字パターンを作成しているの
で、予め記憶しておくべき標準パターンの数は減少する
が、太らせ処理や細らせ処理が必要になるという問題が
あった。また、結局１つの文字に対して２つの文字パタ
ーンを作成して文字画像と比較するという点では特開昭
６０−２３０２７９号公報と同じであった。

【０００５】この発明は、従来技術における上述の課題
を解決するためになされたものであり、文字画像を認識
する際に用いる標準文字パターンの数を低減することの
できる文字認識装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、この発明による装置は、画像入力装置で読取られた
文字画像から文字を認識する装置であって、（Ａ）複数
の文字のそれぞれに対する標準文字パターンを記憶する
記憶手段と、（Ｂ）画像入力装置で読取られた文字画像
と、前記記憶装置に記憶された標準文字パターンとを比
較し、前記文字画像の線部分に前記標準文字パターンが
包含される文字の中で線部分の画素数が最も多い文字を
認識された文字と決定する識別手段と、を備えることを
特徴とする。

【０００７】

【作用】文字画像に包含される標準文字パターンの中
で、線部分の画素数が最も多い文字を認識された文字と
決定することによって、文字を正しく認識する確率を高
めることができる。

【０００８】

【実施例】

Ａ．装置の構成：図１は、この発明の一実施例としての
文字認識システムを示すブロック図である。この文字認
識システムは、文字識別装置１０と画像入力装置２０と
で構成されている。文字識別装置１０はワークステーシ
ョンやパーソナルコンピュータであり、画像入力装置２
０はスキャナである。

【０００９】文字識別装置１０は、ＣＰＵ１１と、ＲＯ
Ｍ１２と、ＲＡＭ１３と、キーボード１４と、表示制御
回路１５と、ＣＲＴ１６と、プリンタ１７とを備えてい
る。画像入力装置２０で読取られた文字画像は、ＲＡＭ
１３に記憶される。ＲＡＭ１３には、標準文字パターン
も記憶されている。ただし、標準文字パターンは、磁気
ディスクや光磁気ディスクなどの他の記憶手段に記憶し
ておくようにしてもよい。ＣＰＵ１１はＲＯＭ１２に記
憶されたアプリケーションプログラムを実行することに
より、文字画像に含まれている文字を認識する文字認識
部としての機能を発揮する。

【００１０】Ｂ．標準文字パターンの準備：図２は、標
準文字パターンを作成する方法を示す説明図である。図
２（Ａ）、（Ｂ）は、同じ字種で書体が異なる２つの文
字の２値画像（以下、「文字パターン」と呼ぶ）Ｐ１，
Ｐ２を示している。ここで、「字種」とは同じ文字コー
ド（ＪＩＳコードや区点コードなど）で表わされる文字
を言う。図２（Ａ），（Ｂ）の２つの文字パターンＰ
１，Ｐ２は、文字コードと書体とで規定されている。ま
た、文字パターン内の線の部分には２値データの値
「１」が割り当てられ、背景には値「０」が割り当てら
れている。

【００１１】標準文字パターンを作成する際には、ま
ず、同じ字種で書体が異なる複数の文字のパターンＰ
１，Ｐ２の論理積をとり、図２（Ｃ）に示すようなパタ
ーンＰ３を得る。論理積を取る文字パターンは２つに限
らず３つ以上であってもよい。

【００１２】次に、パターンＰ３を細線化することによ
り、図２（Ｄ）に示す１画素の幅の標準文字パターンＰ
Ｒを作成する。この標準文字パターンＰＲは、その元と
なった２つの文字パターンＰ１，Ｐ２に共通する標準文
字パターンである。

【００１３】なお、文字によっては複数の文字パターン
の論理積を取らずに、その文字パターンそのものを芯線
化することによって標準文字パターンを作成してもよ
い。

【００１４】ところで、書体には、明朝系統（細明朝
体、中明朝体、太明朝体）やゴシック系統（細ゴシッ
ク、中ゴシック、太ゴシック）というように、形状の骨
格がほぼ同じで線の太さが異なる書体の系統がいくつか
存在する。このように形状が近似している複数の書体に
対して図２の方法で標準文字パターンを作成すれば、複
数の書体に対して１組の標準文字パターンが作成され
る。この結果、標準文字パターンの量を大幅に減少させ
ることができる。

【００１５】図３は、こうして作成された標準文字パタ
ーンを含む標準文字パターンファイルの構成を示す概念
図である。標準文字パターンファイルには、文字コード
と、標準文字パターン（２値画像）と、パターン内の黒
画素数とが含まれている。図３に示すように、同じ
「カ」という文字であっても複数の標準文字パターンが
必要になる場合には、同じ文字に対して複数の標準文字
パターンが登録される。また、標準文字パターンファイ
ルにおいては、黒画素数（２値データの値が１の画素
数）が多い順に標準文字パターンが登録されている。こ
の理由については後述する。なお、この標準文字パター
ンファイルはＲＡＭ１３に記憶される。

【００１６】Ｃ．文字認識の手順：図４は、図１の文字
認識システムを用いて文字を認識する手順を示すフロー
チャートである。ステップＳ１では、画像入力装置２０
を用いて、文書に印刷された文字画像を読取る。

【００１７】ステップＳ２では、文字画像を１文字ずつ
切り出すとともに、各文字の文字画像をドットパターン
化（２値画像化）する。この際、文字画像に含まれてい
るゴミや傷などの雑音成分を除去する処理なども実行さ
れる。図５（Ａ）は、こうして得られた入力文字パター
ンＰＩを示している。

【００１８】ステップＳ３では、文字認識の対象とする
入力文字パターンＰＩを１つ選び、その黒画素数Ｎｂを
算出する。ステップＳ４では、黒画素数がＮｂ以下の標
準文字パターンＰＲ（図５（Ｂ））を１つ選択する。図
３に示したように、標準文字パターンファイルには、黒
画素数の多い順に標準文字パターンが並べられており、
ステップＳ４では黒画素数の多い順に（すなわち上から
順に）標準文字パターンＰＲが選択される。例えば、入
力文字パターンの黒画素数Ｎｂが３１の場合には、まず
ゴシック体の「カ」が選択され、次にステップＳ４が実
行されるときには明朝体の「カ」が選択される。

【００１９】ステップＳ５では、選択された標準文字パ
ターンＰＲの線部分（黒画素の部分）が入力文字パター
ンＰＩの線部分に包含されるか否かが判断される。具体
的には、標準文字パターンＰＲと入力文字パターンＰＩ
との論理積が標準文字パターンＰＲに等しい場合に標準
文字パターンＰＲが入力文字パターンＰＩに包含される
と判断される。あるいは、標準文字パターンＰＲと入力
文字パターンＰＩとの論理和が入力文字パターンＰＩに
等しい場合に標準文字パターンＰＲが入力文字パターン
ＰＩに包含されると判断してもよい。

【００２０】標準文字パターンＰＲが入力文字パターン
ＰＩに包含されると判断された場合には、ステップＳ６
においてその標準文字パターンＰＲの文字コードが入力
文字パターンの文字であると決定される。

【００２１】一方、ステップＳ５において、標準文字パ
ターンＰＲが入力文字パターンＰＩに包含されない場合
には、ステップＳ７に移行し、他の標準文字パターンが
標準文字パターンファイルに残っている場合には、ステ
ップＳ４に戻って次の標準文字パターンが選択されてス
テップＳ５が再度実行される。ステップＳ７において黒
画素数Ｎｂ以下の全ての標準文字パターンとの比較が終
了した場合には文字の識別が不能なので、ステップＳ８
において、その入力文字パターンに対して所定の識別不
能コードを設定する。

【００２２】ステップＳ６またはステップＳ８によって
１つの入力文字パターンＰＩの文字コードが決定される
とステップＳ９に移行し、次の入力文字パターンが有る
場合にはステップＳ３に戻ってステップＳ４〜Ｓ８の処
理を繰り返す。こうして、画像入力装置２０で読取られ
たすべての入力文字パターンについて文字コードを決定
する。

【００２３】以上のように、入力文字パターンＰＩに包
含される標準文字パターンＰＲが認識文字であると決定
されるので、認識される標準文字パターンの黒画素数は
入力文字パターンＰＩの黒画素数Ｎｂ以下である。この
ため、ステップＳ４において、入力文字パターンＰＩの
黒画素数Ｎｂ以下の黒画素数の標準文字パターンを選択
しているのである。

【００２４】さらに、図３の標準文字パターンファイル
は黒画素数の多い順に並べられているので、認識される
文字は入力文字パターンＰＩに包含される標準文字パタ
ーンの中で最も黒画素数の多いものである。例えば、入
力文字パターン「五」を認識しようとした場合に、２つ
の標準文字パターン「五」，「三」のいずれも入力文字
パターン「五」に包含されるが、このうちで黒画素数の
多い文字「五」が認識文字となる。同様に、入力文字パ
ターン「が」を認識しようとした場合に、２つの標準文
字パターン「が」，「か」のいずれも入力文字パターン
「が」に包含されるが、このうちで黒画素数の多い文字
「が」が認識文字となる。一方、入力文字パターン
「か」を認識しようとした場合には、標準文字パターン
「が」は入力文字パターン「か」に包含されず、標準文
字パターン「か」は包含されるので、文字「か」が認識
文字となる。このように、入力文字パターンＰＩに包含
される標準文字パターンの中で最も黒画素数の多いもの
を認識文字としているので、文字を正しく認識すること
が可能である。

【００２５】また、標準文字パターンを１文字の幅の線
で構成するようにしているので、入力文字パターンの線
が多少ずれている場合にも、その入力文字パターンの線
部分に標準文字パターンの線部分が含まれることにな
る。従って、正しい文字認識を行なえる確率が高くなっ
ている。

【００２６】Ｄ．変形例：なお、この発明は上記実施例
に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲に
おいて種々の態様において実施することが可能であり、
例えば次のような変形も可能である。

【００２７】（１）上記実施例では、入力文字パターン
に包含される標準文字パターンが存在しない場合におい
て、認識不能コードを設定する代わりに、入力文字パタ
ーンの包含度が最も高い標準文字パターンを認識文字と
して決定するようにしてもよい。入力文字パターンの包
含度としては種々のものが考えられる。例えば、入力文
字パターンと標準文字パターンとを画素の行ごと（また
は列ごと）に比較し、入力文字パターンに包含される行
数（または列数）を包含度としてもよい。この際、入力
文字パターンに包含されない行数が所定の数以上になっ
た文字は、認識文字候補になり得ないものとして、行ご
との比較を途中で終了すれば、処理時間を短縮すること
が可能である。また、入力文字パターンに包含される黒
画素数そのものを包含度として使用してもよい。

【００２８】なお、入力文字パターンに完全に包含され
る標準文字パターンが存在しない場合に、包含度の高い
順にＣＲＴ等に表示して、オペレータに正しい文字を選
択させるようにしてもよい。

【００２９】（２）書体の中には、明朝体のように横線
が縦線に比べてかなり細いものがある。このような書体
の文字を認識する場合には、入力文字パターンの横線の
みを太らせた後に、標準文字パターンと比較するように
してもよい。横線を太らせるか否かは、オペレータが指
定することができる。

【００３０】例えば、図６（Ｃ）の入力文字パターンＰ
Ｉａを図６（Ａ），（Ｂ）の標準文字パターンＰＲ１，
ＰＲ２と比較する場合を考える。この場合、図６（Ａ）
の標準文字パターンＰＲ１は入力文字パターンＰＩａに
包含されるが、図６（Ｂ）の標準文字パターンＰＲ２は
包含されないので、図６（Ａ）の標準文字パターンＰＲ
１の文字「±」が認識文字と決定される。しかし、図６
（Ｃ）の入力文字パターンＰＩａに対しては、むしろ図
６（Ｂ）の標準文字パターンＰＲ２の文字「土」が認識
文字となるのが好ましい。図６（Ｃ）のように、横線が
細い入力文字パターンＰＩａについては、その入力文字
パターンＰＩａの横線部分を、図６（Ｃ）の白抜きの四
角形で示す部分まで太らせる。こうすれば、２つの標準
文字パターンＰＲ１，ＰＲ２の両方が入力文字パターン
ＰＩａに包含されるので、黒画素数がより多い標準文字
パターンＰＲ２が認識文字と決定され、正しい認識が行
なわれる。

【００３１】別の例として、図７（Ｃ）の入力文字パタ
ーンＰＩｂを図７（Ａ），（Ｂ）の標準文字パターンＰ
Ｒ１，ＰＲ２と比較する場合を考える。この時にも図６
の場合と同様に、図７（Ｃ）の入力文字パターンＰＩｂ
の横線部分を、図７（Ｃ）の白抜きの四角形で示す部分
まで太らせる。この場合、図７（Ａ）の標準文字パター
ンＰＲ１は太らせた入力文字パターンＰＩｂに包含され
るが、図７（Ｂ）の標準文字パターンＰＲ２は包含され
ないので、図７（Ａ）の標準文字パターンＰＲ１の文字
「±」が認識文字と決定される。こうして、図７（Ａ）
の標準文字パターンＰＲ１の文字であることが正しく認
識される。

【００３２】以上のように、横線が細い書体の文字を認
識する場合には、入力文字パターンの横線部分のみを太
らせることによって正しく認識できる確率を高めること
ができる。なお、入力文字パターンの横線部分を太らせ
る方法としては、画像入力装置２０において光学的に行
なう第１の方法と、文字識別装置１０において画像デー
タを修正する第２の方法とがある。

【００３３】第１の太らせ方法では、線を太らせる方向
（図７の場合は上下方向）に光源を走査し、光源の走査
方向と直角な方向に設けられたスリットの幅を広くす
る。これによって、光源の走査方向にボケが生じ、文字
パターンの横線の上下が太ることになる。太らせる幅
は、スリットの幅によって調整することができる。

【００３４】第２の太らせ方法では、線を太らせる方向
と直角な方法（すなわち水平方向）に並ぶ黒画素の数を
調べ、所定の数（例えば７個）以上黒画素が並んでいる
ものを横線と認識して、その上下に黒画素を追加するよ
うにすればよい。なお、この際、図８に示すように、横
線同士の間隔が１画素しか無い場合には、横線同士に挟
まれた画素（図８で×印が記入されている画素）は白画
素のまま残すようにする。こうすれば、横線同士の間の
空間がつぶれることを防止できる。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の文字認識
装置によれば、文字画像を認識する際に用いる標準文字
パターンの数を低減することができるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を適用して文字を認識する
文字認識システムを示すブロック図。

【図２】標準文字パターンを作成する方法を示す説明
図。

【図３】標準文字パターンファイルの構成を示す概念
図。

【図４】文字認識の手順を示すフローチャート。

【図５】入力文字パターンＰＩと標準文字パターンとを
比較して示す図。

【図６】横線を太らせる場合における入力文字パターン
と標準文字パターンの第１の例を示す図。

【図７】横線を太らせる場合における入力文字パターン
と標準文字パターンの第２の例を示す図。

【図８】横線を太らせる一例を示す図。

【符号の説明】

１０…文字識別装置 １１…ＣＰＵ １２…ＲＯＭ １３…ＲＡＭ １４…キーボード １５…表示制御回路 １６…ＣＲＴ １７…プリンタ ２０…画像入力装置 Ｎｂ…入力文字パターンの黒画素数 ＰＩ…入力文字パターン ＰＲ…標準文字パターン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像入力装置で読取られた文字画像から
   文字を認識する装置であって、（Ａ）複数の文字のそれ
   ぞれに対する標準文字パターンを記憶する記憶手段と、
   （Ｂ）画像入力装置で読取られた文字画像と、前記記憶
   装置に記憶された標準文字パターンとを比較し、前記文
   字画像の線部分に前記標準文字パターンが包含される文
   字の中で線部分の画素数が最も多い文字を認識された文
   字と決定する識別手段と、を備えることを特徴とする文
   字認識装置。