JPH0628522A - 文字認識装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、多階調の文字単位データの各分割領
域についてしきい値として設定される複数の濃度に対す
る３次元ペリフェラル特徴を抽出している。 【構成】文書を読取り多階調の読取りデータを出力する
文字読取り部１の読取りデータより行切出し部３と桁切
出し部４により文字単位のデータを切出し、切出された
文字単位のデータを接辺切出し小領域分割部５で多分割
し複数の小領域を形成し、これら分割された各領域につ
いて３次元ペリフェラル特徴抽出部６で予めしきい値と
して設定される複数の濃度についてそれぞれ最初に黒点
群にぶつかるまでの距離を求める１次ペリフェラル特徴
と２回目に黒点群にぶつかるまでの距離を求める２次ペ
リフェラル特徴を抽出し各領域の３次元ペリフェラル特
徴を求め、この３次元ペリフェラル特徴に基づいて認識
部７にて辞書８を参照し文字認識を行うようにしてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マルチフォントの印刷
文字認識に用いられる文字認識装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】最近の文字認識技術の進歩は目覚ましい
ものがあり、各分野において広く用いられるようになっ
ている。

【０００３】ところで、文字認識には、印刷文字に対す
る認識を行うものがあるが、このような印刷文字認識で
は、インクの濃さ、汚れ、染み、文字の片打ちなどによ
る文字線幅の変動などが原因で誤認識を生じることが知
られている。

【０００４】そこで、従来では文字認識を実行までの前
処理として、種々の方法が考えられており、例えば文字
の特徴を抽出する手段として、ベリフェラル特徴を抽出
する方法が考えられている。ここで、ベリフェラル特徴
は、文字パターンの外接枠から最初と２回目にそれぞれ
文字線に出会うまでの距離を求めることにより、文字特
徴を抽出する方法である。

【０００５】しかして、従来から用いられているベリフ
ェラル特徴の抽出は、イメージスキャナにより文字パタ
ーンを構成する文字線濃度を多階調で読み取り、この多
階調で求められた文字パターンを所定の濃度のしきい値
で２値化したものについてベリフェラル特徴を２次元的
に求めるようにしている。

【０００６】しかし、このような方法によると、しきい
値の設定が難しく、このしきい値の取り方によっては、
汚れやしみに異常に敏感であったり、文字のかすれなど
に全く反応しないなど誤認識の原因となることが多々あ
った。

【０００７】例えば、図１０（ａ）（ｂ）（ｃ）および
図１１（ａ）（ｂ）（ｃ）は、“木”および“警”のそ
れぞれの文字パターンを多階調（０〜６３）で読み取
り、この結果を濃度のしきい値１２，２４，３６を用い
て２値化した状態を示すものである。この場合、しきい
値＝１２を用いると、“木”については、図１０（ａ）
に示すように比較的良好な状態が得られるが、“警”に
ついては、図１１（ａ）に示すように黒潰れ状態になっ
てしまう。また、しきい値＝３６を用いると、“木”に
ついては、図１０（ｃ）に示すように、かすれてほとん
ど字の体裁をなさなくなるが、“警”については、図１
１（ｃ）に示すように比較的良好な状態が得られる。そ
して、しきい値＝２４を用いると、“木”については、
図１０（ｂ）に示すように、わずかにかすれを生じ、
“警”についても、図１１（ｂ）に示すようにやや黒潰
れ状態となる。

【０００８】そして、これらの結果に基づいて１次およ
び２次ベリフェラル特徴を求めると図１２に示すように
なり、同図からも明らかなように同じ文字であっても、
しきい値の設定の仕方一つで全く別の文字となってしま
うことがあった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このように従来の文字
認識装置において、ベリフェラル特徴を抽出する方法を
採用したものによると、多階調で求められた文字データ
を２値化する際のしきい値の設定の仕方によって、ベリ
フェラル特徴の抽出結果が全く異なるものになることが
あるなど文字認識の精度の著しい低下を招く問題点があ
った。本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、精
度の高い文字認識を実現可能にした文字認識装置を提供
することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、文書を読取り
多階調の読取りデータを出力する文字読取り手段、文字
読取り手段より出力される読取りデータより文字単位の
データを切出す切出し手段、切出し手段より切出された
文字単位のデータを多分割し複数の小領域を形成する領
域分割手段、領域分割手段により分割された各領域につ
いて予めしきい値として設定される複数の濃度につい
て、それぞれ最初に黒点群にぶつかるまでの距離を求め
る１次ペリフェラル特徴と２回目に黒点群にぶつかるま
での距離を求める２次ペリフェラル特徴を抽出し各領域
の３次元ペリフェラル特徴を出力する３次元ペリフェラ
ル特徴抽出手段を有し、この３次元ペリフェラル特徴抽
出手段より得られるペリフェラル特徴に基づいて文字認
識を行うように構成されている。

【００１１】

【作用】この結果、本発明によれば、多階調で読取られ
た文字単位データの各分割領域について予めしきい値と
して設定される各濃度に対する１次ペリフェラル特徴と
２次ペリフェラル特徴が求められ各領域についての３次
元ペリフェラル特徴が抽出されるようになるので、文字
認識の精度を文字の画数などに左右されない安定したも
のにできるとともに、文書中の汚れやしみは勿論、文字
のかすれなどに対しても安定した認識を実現することが
できる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に従い説明す
る。

【００１３】図１は同実施例の概略構成を示している。
図において、１はＯＣＲのような光学式の文字読取り部
で、この文字読取り部１は、読み込み指令信号により図
示しない文書の印刷文字をイメージデータとして読取
る。そして、文字読取り部１でで読取ったデータを多階
調でメモリ２に格納するようにしている。この読取りデ
ータのメモリ２の格納は、例えば文書の１頁単位で行わ
れる。そして、メモリ２に格納されたデータは、データ
読取り終了により行切出し部３および桁切出し部４に送
られる。

【００１４】行切出し部３は、メモリ２から引き出され
る頁単位のデータの横方向についての濃度の和を求め、
この濃度和のエッジの立上がりから傾補正と行切出しを
行い、この結果データをメモリ２に格納するようにして
いる。また、桁切出し部４は、行切出し部３で切出され
た行単位のデータをメモリ２から取り込み、縦方向につ
いての濃度の和を求め、この濃度和の形から桁（１文
字）を切出し、この１文字単位のデータをメモリ２に格
納するようにしている。この場合のすべての行について
同様な動作を行うようにしている。

【００１５】メモリ２に格納された１文字単位のデータ
は、接辺切出し小領域分割部５に送られる。この接辺切
出し小領域分割部５は、図２に示すように、行切出しお
よび桁切出しで残った周辺の空間を取り除くとともに、
縦方向を＃１１から＃１ｍ、横方向を＃２１から＃２ｎ
の複数領域に分割するようにしている。

【００１６】そして、この接辺切出し小領域分割部５で
多分割された１文字単位のデータは、３次元ペリフェラ
ル特徴抽出部６に送られる。この３次元ペリフェラル特
徴抽出部６では、最初に＃１１の領域について上から下
方向に最初に黒点群にぶつかるまでの距離を求める１次
ペリフェラル特徴と２回目に黒点群にぶつかるまでの距
離を求める２次ペリフェラル特徴を、しきい値として設
定される複数の濃度についてそれぞれ求め、これらの１
次ペリフェラル特徴による距離の合計と２次ペリフェラ
ル特徴による距離の合計から３次元ペリフェラル特徴を
求める。この場合、しきい値としては、予め各値が決め
られた複数の濃度によって設定される。次に＃１２の領
域についても上から下方向に１次ペリフェラルと２次ペ
リフェラルの特徴についてもそれぞれ複数のしきい値と
して設定される各濃度について求め、以下、＃１ｍの領
域まで上から下方向に１次ペリフェラルと２次ペリフェ
ラルの特徴についても、それぞれ複数のしきい値として
設定される濃度について求める。このようなペリフェラ
ル特徴の抽出は、＃１１から＃１ｍの領域について下か
ら上方向に、＃２１から＃２ｎの領域について左から右
方向および右から左方向にそれぞれ同様にして行うよう
にする。

【００１７】そして、３次元ペリフェラル特徴抽出部６
により求められた特徴パラメータは認識部７に送られ
る。認識部７は、３次元ペリフェラル特徴抽出部６から
の特徴パラメータと辞書８のデータとの距離を計算し、
距離の最小のものを認識結果として出力するようにして
いる。

【００１８】なお、９は予め所定のプログラムを格納し
た制御部で、この制御部９は、文字読取り部１、メモリ
２、行切出し部３、桁切出し部４、接辺切出し小領域分
割部５、３次元ペリフェラル特徴抽出部６および認識部
７に対してプログラムにしたがって所定の制御指令を出
力するようになっている。次に、以上のように構成した
実施例について説明する。

【００１９】まず、制御部９からの読み込み指令信号に
より文字読取り部１で図示しない文書の印刷文字が読取
られる。そして、文字読取り部１の出力は、多階調の読
取りデータとしてメモリ２に格納される。この読取りデ
ータのメモリ２への格納は、例えば文書の１頁単位で行
われる。

【００２０】そして、このメモリ２に格納されたデータ
は、制御部９の指示により行切出し部３および桁切出し
部４に送られ、行切出しが行われるとともに、桁切出し
が行われ、１文字単位の切出しデータとしてメモリ２に
格納される。このような１文字単位のデータの切出しは
１頁単位すべてについて行われる。

【００２１】メモリ２に格納された１文字単位のデータ
は、再び制御部９の指示により接辺切出し小領域分割部
５に送られる。ここで、いま、接辺切出し小領域分割部
５に対して、例えば、図３に示すような１文字単位の切
出しのデータが与えられたとすると、まず、図４に示す
ように行切出しおよび桁切出しで残った周辺の空間が取
り除かれ縦４４ドット、横４３ドットの切出しデータと
した後、図５に示すように縦方向を＃１１から＃１８、
横方向を＃２１から＃２８の領域に分割される。この場
合の各分割された領域のドット数は等しくなくともよ
い。

【００２２】そして、この接辺切出し小領域分割部５で
多分割された１文字分のデータは、３次元ペリフェラル
特徴抽出部６に送られ、３次元ペリフェラル特徴が抽出
される。この場合、まず、＃１１の領域について上から
下方向に最初に黒点群にぶつかるまでの距離を求める１
次ペリフェラル特徴と、２回目に黒点群にぶつかるまで
の距離を求める２次ペリフェラル特徴をそれぞれ求める
ようになる。いま、＃１１の領域を拡大して示すと、図
６のように横５ドット、縦４４ドットの領域で表され
る。そして、最初のドット列について上から下方向に最
初に黒点群にぶつかるまでの距離を求める１次ペリフェ
ラル特徴を、しきい値として濃度を１２〜３６の範囲で
２ずつ変化させた合計１３種類の各濃度について求める
ようにする。この場合、濃度１２〜２４の範囲は、上か
ら１３ドット目でぶつかり距離は１２ドット分となり、
濃度２６〜３０の範囲は、上から３８ドット目でぶつか
り距離は３７ドット分となり、濃度３２〜３６の範囲
は、上から４４ドット目の端まで達し距離は４４ドット
分となる。従って、これらを纏めると図７（ａ）に示す
ように（１２ドット×７本）＋（３７ドット×３本）＋
（４４ドット×３本）＝３２７が１次ペリフェラル特徴
として求められることになる。

【００２３】同様にして、最初のドット列について上か
ら下方向に２回目に黒点群にぶつかるまでの距離を求め
る２次ペリフェラル特徴を、しきい値として１２〜３６
の範囲で２ずつ変化させた合計１３本の濃度について求
めるようにする。この場合、濃度２６〜３０の範囲は、
上から３８ドット目でぶつかり距離は３７ドット分とな
り、濃度３２〜３６の範囲は上から４４ドット目の端ま
で達し距離は４４ドット分となる。従って、これらを纏
めると図８（ａ）に示すように（３７ドット×７本）＋
（４４ドット×６本）＝５２３が２次ペリフェラル特徴
として求められることになる。

【００２４】以下、＃１１の領域の２〜５番目のドット
列についても上述したと同様にして上から下方向に最初
に黒点群にぶつかるまでの距離を求める１次ペリフェラ
ル特徴と、２回目に黒点群にぶつかるまでの距離を求め
る２次ペリフェラル特徴がそれぞれ求められる。この場
合、２〜５番目までの１次ペリフェラル特徴は、図７
（ｂ）〜（ｅ）に示すように得られ、２次ペリフェラル
特徴は、図８（ｂ）〜（ｅ）に示すように得られること
になる。

【００２５】これにより、＃１１の領域での１次ペリフ
ェラル特徴の合計は１６９８、２次ペリフェラル特徴の
合計は２６２２として求められる。そして、この結果
を、横５ドット、縦４４ドットおよび濃度１３本の体
積、すなわち、５×４４×１３＝２８６０で割って、２
５５に正規化すると、 １６９８／２８６０＊２５５＝１５１ ２６２２／２８６０＊２５５＝２３４ となり、＃１１の領域での３次元ペリフェラル特徴とし
て１５１、２３４が抽出されることになる。

【００２６】以下、同様にして、＃１２〜＃１ｍの領域
について上から下方向に１次ペリフェラルと２次ペリフ
ェラル特徴を求めるとともに、＃１１から＃１ｍの領域
について下から上方向に、＃２１から＃２ｎの領域につ
いても左から右方向および右から左方向についてそれぞ
れ同様にして１次ペリフェラルと２次ペリフェラル特徴
を求めることにより３次元ペリフェラル特徴が抽出され
る。

【００２７】そして、３次元ペリフェラル特徴抽出部６
により求められた特徴パラメータは認識部７に送られ、
ここで、３次元ペリフェラル特徴抽出部６からの特徴パ
ラメータと辞書８のデータとの距離が計算されるととも
に、距離の最小のものが認識結果としてメモリ２に一時
格納されるとともに、外部からの要求などによりインタ
ーフェース１０を介して出力されることになる。

【００２８】従って、このようにすれば、３次元ペリフ
ェラル特徴抽出部６では、文字単位データの各分割領域
についてしきい値として設定される複数の濃度に対して
１次ペリフェラル特徴と２次ペリフェラル特徴より３次
元ペリフェラル特徴を抽出するようになる。ここで、従
来、しきい値の設定の方法として１文字のみの濃度平均
により決定する方法があるが、この方法では汚れやしみ
などの特異点によってしきい値が大きく変動することか
らペリフェラル特徴の変動が大きくなることがあり、ま
た、濃度分布からしきい値を決める方法もあるが、この
方法は１文字では行えず十数文字を必要とすることから
１文字づつへの対応が難しかったが、本願では、上述の
ようにしきい値として設定される濃度に幅があるので、
多少の特異点が存在しても安定した状態で３次元ペリフ
ェラル特徴を抽出できるとともに、１文字づつへの対応
も可能となり、さらに、文字の画数などに左右されない
認識を実現できるるとともに、文書中の汚れやしみは勿
論、文字のかすれなどに対しても安定した認識を実現す
ることができる。

【００２９】なお、上述した実施例では、しきい値とし
ての各濃度の値は固定であったが、例えば図９（ａ）に
示すように接辺切出しを行った後に、認識領域中の濃度
＞０の黒点の平均濃度Ｄavを求め、次いで、同図（ｂ）
に示すように濃度中心を表す中央濃度Ｄm ＝Ａ＊Ｄav
（Ａ：定数）を求め、さらに中央濃度Ｄm を含む濃度範
囲ＷD ＝Ｂ＊Ｄav（Ｂ：定数）を求めることで、同図
（ｃ）に示すように中央濃度Ｄm を中心に１／２・ＷD
の範囲を取り、同図（ｃ）に示すように、その範囲をｎ
等分して各濃度の値を設定することによりペリフェラル
特徴を求めるようにしてもよい。その他、本発明は上記
実施例にのみ限定されず、要旨を変更しない範囲で適宜
変形して実施できる。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、文字認識の精度を文字
の画数などに左右されない安定したものにできるととも
に、文書中の汚れやしみは勿論、文字のかすれなどに対
しても安定した認識を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の概略構成を示す図。

【図２】実施例の領域分割を説明するための図。

【図３】実施例の領域分割の具体例を説明するための
図。

【図４】実施例の領域分割の具体例を説明するための
図。

【図５】実施例の領域分割の具体例を説明するための
図。

【図６】実施例の３次元ペリフェラル特徴抽出の動作を
説明するための図。

【図７】実施例の３次元ペリフェラル特徴抽出の動作を
説明するための図。

【図８】実施例の３次元ペリフェラル特徴抽出の動作を
説明するための図。

【図９】本発明の他の実施例を説明するための図。

【図１０】従来の一例を説明するための図。

【図１１】従来の一例を説明するための図。

【図１２】従来の一例を説明するための図。

【符号の説明】

１…文字読取り部、２…メモリ、３…行切出し部、４…
桁切出し部、５…接辺切出し小領域分割部、６…３次元
ペリフェラル特徴抽出部、７…認識部、８…辞書、９…
制御部。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 文書を読取り多階調の読取りデータを出
   力する文字読取り手段と、 この文字読取り手段より出力される読取りデータより文
   字単位のデータを切出す切出し手段と、 この切出し手段より切出された文字単位のデータを多分
   割し複数の小領域を形成する領域分割手段と、 この領域分割手段により分割された各領域について予め
   しきい値として設定される複数の濃度についてそれぞれ
   最初に黒点群にぶつかるまでの距離を求める１次ペリフ
   ェラル特徴と２回目に黒点群にぶつかるまでの距離を求
   める２次ペリフェラル特徴を抽出し前記各領域の３次元
   ペリフェラル特徴を出力する３次元ペリフェラル特徴抽
   出手段と、 この３次元ペリフェラル特徴抽出手段より出力されるペ
   リフェラル特徴に基づいて文字認識を行う手段とを具備
   したことを特徴とする文字認識装置。
2. 【請求項２】 ３次元ペリフェラル特徴抽出手段に用い
   られるしきい値は、予めその値が固定された複数の濃度
   により設定されることを特徴とする請求項１記載の文字
   認識装置。
3. 【請求項３】 ３次元ペリフェラル特徴抽出手段に用い
   られるしきい値は、認識領域の黒点の平均濃度の中心を
   含む所定濃度範囲を複数等分した複数の濃度により設定
   されることを特徴とする請求項１記載の文字認識装置。