JPH0650537B2

JPH0650537B2 - 移動方向判定装置

Info

Publication number: JPH0650537B2
Application number: JP57190440A
Authority: JP
Inventors: 俊吉多田
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: NTT Inc
Priority date: 1982-10-29
Filing date: 1982-10-29
Publication date: 1994-06-29
Anticipated expiration: 2009-06-29
Also published as: JPS5979379A

Description

【発明の詳細な説明】 (1)発明の属する分野の説明本発明は、移動方向判定装置、特にハンドスキヤナＯＣ
Ｒのような可動式の読取ヘツドによつて画像を入力する
装置を用いる際に，読取ヘッドの移動方向を電子的に判
定する移動方向判定装置に関するものである。

(2)従来の技術の説明従来のこの種移動方向を測定する方式は、読取ヘツドに
設けた各種のセンサによつて読取ヘツドと媒体との相対
的な移動方向を機械的に測定する方式、読取ヘツドから
入力したフレーム周辺部の視野を観測していてフレーム
上に黒画素群の始めて現われた周辺部が左、右のどちら
であるかを判定する方式などが知られている。前者の方
式は、読取ヘツド内にセンサ部を持たなければならない
ため、読取ヘツドの単純化や小形軽量化をはかる上で制
約があつた。また後者の方式は、読取ヘツドを画像入力
系のみで構成できる利点はあるが、必ず余白部分から入
力を開始する必要があり、媒体上のクリヤエリア領域を
十分に確保することが不可欠な外に、特にハンドスキヤ
ナＯＣＲでは、一連の文字列を途中から入力することが
困難である等の欠点があつた。

(3)発明の目的本発明は、読取ヘツド上に独立なセンサ系を必要とせ
ず、媒体上の任意の位置から上、下、左、右の任意方向
に連続して記載された情報を読取り得るようにすること
を特徴とし、その目的は、単純な読取ヘツドを用いて、
同読取ヘツドの移動方向を確実に検出することである。

(4)発明の構成および作用の説明第１図は、本発明の実施例であつて、１は情報の記載さ
れた媒体（帳票）、２、１７は入力データ、３は読取ヘ
ツド（以下スキヤナと呼ぶ）であり、スキヤナ３は、光
源ランプ３１、レンズ系３２、イメージセンサ３３によ
つて構成される。イメージセンサ３３は、入力データ上
をＭ×Ｎメツシユの２次元走査を行うものであり、スキ
ヤナ３の移動によつて逐次２次元走査結果のフレーム画
像を出力する。４はＡＤ変換器、５、７、１０は切替ゲ
ート、６はフレームメモリ、８、１０１はゲート、９は
黒点カウンタ、１１は領域決定回路、１２は基準フレー
ムメモリ、１３はバツフアメモリ、１４はパタンマツチ
ング回路、１５は類似度レジスタ、１６は比較器であ
る。また１０２はパタン切出回路、１０３はパタン認識
回路、１０４は出力バツフア、１０５は出力端子であ
る。

以下本実施例の動作を説明する。スキヤナ３は例えば手
操作によつて所望の入力データ上を走査する。本実施例
では、入力データ２に示した文字「３」上を走査中であ
る。スキヤナ３の出力はＡＤ変換器４を介してフレーム
メモリ６に２値量子化画像として格納される。フレーム
メモリ６の容量は２次元のイメージセンサ３３上の光電
変換素子数と同一であり、ここでは、説明を簡単にする
ため縦１２、横１２メツシユとしている。切替ゲート
５、７は図示しない制御回路の指示によつて一対で切替
えられ、隣り合うフレーム毎に２つ設けたフレームメモ
リ６へ交互に入力する。一方のフレームメモリ６へ入力
中であるとき、他方のフレームメモリ６は、直前に入力
したフレームを保持しており、後段の処理回路から参照
されるようになつている。

第２図は、フレームメモリ６に入力される画像の様子を
示したものであり、２１が第１フレーム、２２が第２フ
レームであることから、スキヤナ３が左から右に動いて
いることを表している。

黒点カウンタ９は、フレームメモリ６から画像を入力し
てフレーム内に黒点数が一定値以上存在しなければゲー
ト８、１０１を閉鎖しておくことによつて、空白フレー
ムであるか否かを検出する役割を果す。切替ゲート１０
は、ゲート８が開放された最初のフレームを基準フレー
ムメモリ１２に転送し、その直後から逐次入力するフレ
ームをバツフアメモリ１３に転送するものである。第２
図の例では、スキヤナ３を帳票１上に乗せた直後に走査
されたフレームを２１とすれば、黒点カウンタ９によつ
て空白フレームでないことがわかりゲート８が開放され
切替ゲート１０によつて、第２図図示のフレーム２１
は、第１フレームとなり、基準フレームメモリ１２に転
送される。同様にフレーム２２は、第２フレームとな
り、バツフアメモリ１３に転送される。

領域決定回路１１は、基準フレームメモリ１２上の各点
とバツフアメモリ上の各点とをパタンマツチングさせる
とき、両メモリ上の点相互間の位置関係を指定する役
割、およびフレーム周辺部を枠取りする役割りを果た
す。切替ゲート１０内には通過するフレーム数をかぞえ
るカウンタがあり、Ｋ個のフレームを通過した後、ゲー
ト８を閉鎖する。これに対して、領域決定回路１１で
は、基準フレームメモリ１２上の画像に対してＫ−１画
素分の周辺枠取りに対応する境界を設定する。第２図図
示のフレーム２１に対してＫ＝２としたときの例が第３
図図示２３に対応する。このようにすることによつて、
図示の場合、フレーム２１の周辺の４４個のメツシユを
除いたフレーム２３を基準フレームとする形となり、以
後のパタンマツチングにおいて周辺部の非所望な情報を
除去することが可能となる。

第３図図示２４は、バツフアメモリ１３上のフレーム２
２に対して同様の枠取りを行つた場合を示したものであ
る。また、２５、２６、２７、２８は、フレーム２２を
上、下、左、右に各々１画素分シフトさせた後枠取りし
た場合を示したものである。領域決定回路１１は、この
ようにしてバツフアメモリ１３上のフレームに対し、入
力した順に従いｎ、２ｎ、３ｎ、……、（Ｋ−１）ｎ画
素分シフトさせた後、各４枚の枠取りフレームを設定す
る。第３図の例は説明を簡単にするため、ｎ＝１、Ｋ＝
２とした場合に相当する。なお、ｎおよびＫの値は、ス
キヤナの移動速度に応じて予め設定したパラメータであ
る。

パタンマツチング回路１４では、枠取りフレームの全画
素に対して基準フレームメモリ１２上の画素Ａとバツフ
アメモリ上の画素Ｂ_ｑ（ｑ＝１〜４）との間でＦ＝Ａ
Ｂ_ｑなる論理演算（但しは排他的オア論理）を施し、
各ｑ毎にＦ＝１の出現数を類似度レジスタに加算する。
第３図の例では上記のようにｎ＝１、Ｋ＝２としたとき
の類似度を求めたもので、各々７０（ｑ＝１）、７４
（ｑ＝２）７３（ｑ＝３）、１００（ｑ＝４）なる値が
得られている。但し，Ａ，Ｂは夫々基準フレームの画素
とバッファメモリ上の画素との同一座標上のものであ
り，ｑ＝１〜４はバッファメモリ上のパタン移動方向
（１：上，２：下，３：左，４：右）を示す。

比較器１６は、以上の処理を終了した後、起動され、類
似度レジスタ１５の保持するｑ＝１、２、３、４の各内
容の中から最大値を選択し、対応するｑの値を出力す
る。第３図の例ではｑ＝４が選択されることがわかる。
ｑ＝４であることは、スキヤナの走査方向が左から右で
あることをユニークに示しており比較器１６の出力によ
つて走査方向が判定される。同様にして入力データ２を
右から左に走査したときにはｑ＝３が選択され、入力デ
ータ１７を上から下に走査したときにはｑ＝１、逆方向
の場合にはｑ＝２が選択される。

１０１、１０２、１０３、１０４、１０５は、情報読取
装置のパタン認識系でありゲート回路１０１は、黒点カ
ウンタ９の出力によつて制御され、不要なフレームが入
力されないように機能する。パタン切出回路１０２は、
認識対象となるパタンが画像の中央部に存在するフレー
ムを選択するものである。比較器１６の出力は、パタン
切出しの尺度として、上下または左右のどちらに着目す
べきかを選択するために使用される。パタン認識回路１
０３は、切出されたパタンのカテゴリを判定するもので
あり、比較器１６の出力は、カテゴリの判定を前にして
パタンの回転の要否を決定するパラメータとして使用さ
れる。

出力バツフア１０４は、認識結果のカテゴリ列を保持す
るものであり、比較器１６の出力は、出力端子１０５か
らカテゴリ名を出力する順序の決定用パラメータとして
使用される。

このように本実施例によれば、第２図図示フレーム２１
に示すような視野にスキヤナをセツトして同スキヤナを
右方向に移動させれば入力データ２から「４」、「５」
のみを抽出して認識し出力することができる。また左方
向に移動すれば「３」、「２」、「１」を出力すること
ができるほか必要に応じ「１」、「２」、「３」と並べ
かえて出力させることも可能である。さらに第１図図示
の如き縦書きの入力データ１７に対しても同様の機能が
実現される。さらに、隣接する複数フレーム間で類似度
を計算することによつて、スキヤナの移動方向を求める
ものであるから入力データの大きさや複雑さに捉われ
ず、また移動速度が変動しても、確実に移動方向を判定
することができる。

(5)効果の説明以上説明したように、本発明によれば、入力媒体上の任
意の位置から任意方向に連続しているデータを走査し認
識して出力できるものであるから、クリヤエリアの確保
など媒体作成上の制約を大幅に緩和できる外に、情報読
取装置を意識せずに作成された既存文書等からも必要な
データを容易に吸い上げることができる利点がある。

なお、本発明は、フレームの走査速度、方向検出処理速
度がスキヤナの移動速度に較べて十分に速いことを前提
としたものであるが、さらに多様な移動速度に追従させ
る方法として極端に遅ければ入力フレームの駒落しが有
効であり、速すぎる場合には入力フレーム間のシフト数
を「２」以上とすることで容易に対処できる利点があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方式の１実施例を示すブロツク構成図、
第２図は入力フレームの概念図、第３図はスキヤナ移動
方向判定処理の説明図である。１……媒体（帳票）、２、１７……入力データ、３……
スキヤナ、４……ＡＤ変換器、６……フレームメモリ、
９……黒点カウンタ、１１……領域決定回路、１２……
基準フレームメモリ、１３……バツフアメモリ、１４…
…パタンマツチング回路、１５……類似度レジスタ、１
６……比較器、１０２……パタン切出回路、１０３……
パタン認識回路、１０４……出力バツフア、１０５……
出力端子、２１……第１フレーム、２２……第２フレー
ム、２３、２４、２５、２６、２７、２８……マツチン
グパタン。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２次元状に光電変換素子を配し，フレーム
走査を行うイメージスキャナにおいて，逐次入力するフレームの内，先行して入力された第１の
フレームと，後に入力された第２のフレームとを保持す
る手段と，第１のフレームが第２のフレームのいずれか一方を基準
フレームとすると共に他方を処理対象フレームとし，当
該処理対象フレーム内の画像を上，下，左，右の各方向
毎にシフトさせた４つのフレームを得る手段と，当該４つのフレームの各々と，上記基準フレームとをフ
レーム間でパタンマッチングさせて類似度を求める手段
と，各方向毎の上記類似度を比較して最大の類似度を与える
方向を決定する決定手段とを備え，該決定手段の出力から光電変換素子を配したイメージス
キャナの移動方向を判定することを特徴とする移動方向
判定装置。
【請求項２】Ｍ×Ｎ個（但しＭ，Ｎは夫々正整数）の光
電変換素子を配し，フレーム走査を行うイメージスキャ
ナにおいて，逐次入力するフレーム内の画像を２値量子化してフレー
ム上の黒画素数を計数する手段と，一定値以上の黒画素が存在するフレームを基準フレーム
とすると共に当該基準フレーム以後の逐次入力する各２
値量子化画像を，上，下，左，右のフレームの周辺から
各々Ｌ（Ｌ＝Ｋ−１）画素分枠取りした中央部（Ｍ−２
Ｌ）×（Ｎ−２Ｌ）画素の窓内に入力してパタンマッチ
ングさせて類似度を求める手段，但し上記Ｋは１を超え
かつＭ／２およびＮ／２以下の正整数で，上記ＬはＫ−
１でありかつＭ／２およびＮ／２未満の正整数であるも
のとを備え，該決定手段の出力から光電変換素子を配したイメージス
キャナの移動方向を判定することを特徴とする特許請求
の範囲第(1)項記載の移動方向判定装置。