JPH1069524A - 文字切り出し方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像内の文字のサイズが異なる場合でもその
サイズに対応するサイズの文字枠になるように文字を切
り出して、文字認識率及び文字認識精度を向上させるこ
とができる文字切り出し方法を提供する。 【解決手段】 文字切り出し部44は、２値化画像を文字
列方向に投影して第１基準点を算出し、第１基準点を中
心に文字列の領域を特定し、特定した領域において、文
字列方向と直交する方向に投影して複数の第２基準点を
算出して文字間隔を求める。文字切り出し部44には、文
字間隔に基づいて文字枠のサイズを演算する演算式が予
め設定してあり、文字切り出し部44はその演算式に文字
間隔を代入して文字枠のサイズ（列サイズ×行サイズ）
を算出し、前記第１基準点を中心に算出した列サイズに
なるように文字列を切り出し、切り出した文字列につい
て、前記第２基準点を中心に、算出した行サイズになる
ように、その文字列に含まれる各文字をそれぞれ切り出
す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、物品に付けた数字
及び英字等の文字を撮像し、得られた画像中の文字を認
識する場合において、画像中の文字を一文字ずつ切り出
す方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】製造業にあっては、中間品及び製品にロ
ット番号，製造番号を直接印字し、又はそれらを印字し
たシールを貼着し、文字認識装置が備える撮像装置を製
造ライン又は入出庫ライン等に設置しておき、該撮像装
置によって中間品又は製品に付した文字を読み取り、読
み取った文字からロット番号又は製造番号を認識し、認
識したロット番号又は製造番号を管理用のコンピュータ
に与え、該コンピュータによって製造工程及び在庫の集
中管理が行われている。ロット番号，製造番号等の文字
は、中間品又は製品に直接印字されることが多いが、か
すれ，にじみ及び汚れ等によって印字品質は低い。ま
た、照明度が低く撮像環境が悪い。一方、製造業におけ
る文字認識は、高速・高率・高精度で文字を認識するこ
とが要求されている。そこで、これらの要求に対応すべ
く、次のような文字認識方法が採用されている。

【０００３】被撮像物に付した認識対象文字を真上に配
した撮像装置で撮像し、撮像装置が出力したアナログ信
号を所定階調のディジタル信号に変換し、それを画像メ
モリに記憶させる。画像メモリに記憶した文字画像を２
値化して２値化画像を生成し、この２値化画像から予め
設定したサイズの文字枠で一文字ずつ文字を切り出す。
切り出したそれぞれの文字について、辞書に予め登録し
た複数の基準文字パターンとのパターンマッチングを行
って、各基準文字パターンと切り出した文字との一致度
を次の（１）式に基づいてそれぞれ算出し、一致度が高
いものから順番に第１候補文字，第２候補文字とし、第
１候補文字が次の（２）式及び（３）式のいずれをも満
足する場合、切り出した文字は第１候補文字であると判
断し、両式のいずれか一方のみ満足する場合又はいずれ
も満足しない場合、切り出した文字は不読であると判断
する。 一致度＝（一致した画素の総数）／（基準文字パターン を構成する画素の総数）…（１） 第１候補文字の一致度≧第１閾値 …（２） 第１候補文字の一致度と 第２候補文字の一致度との差≧第２閾値 …（３）

【０００４】このような文字認識にあっては、文字を切
り出す際に、切り出した文字と文字枠とのバランスがよ
いことが重要である。

【０００５】図７及び図８は従来の文字の切り出し方法
を説明する説明図である。図７（ａ）の如く、２値化画
像に“１，２，３，４，５”及び“６，７，８，９，
０”の文字列がある場合、２値化画像を構成する各２値
化値を文字列方向に累計する操作を繰り返して文字列方
向の投影を生成すると、図７（ｂ）の如く、各文字列に
応じて２つのピークが得られる。そして、各ピークの中
心を求めて切り出しのための第１基準点とし、各第１基
準点を中心に予め設定された列サイズになるように両文
字列を切り出す。

【０００６】切り出した文字列の内、例えば“１，２，
３，４，５”について、文字列方向と直交する方向に２
値化値を累計する操作を繰り返して投影を生成すると、
図８（ｂ）の如く、各文字に応じた５つのピークが得ら
れる。そして、各ピークの中心を求めて第２基準点と
し、各第２基準点を中心に予め設定された行サイズにな
るように各文字を切り出すことによって、図８（ａ）の
如く、“１”，“２”，“３”，“４”，“５”の各文
字を切り出していた。また、“６，７，８，９，０”の
文字列についても前同様の処理を行って“６”，
“７”，“８”，“９”，“０”の各文字を切り出して
いた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
方法では被撮像物と撮像装置との間の距離の相違によっ
て次のような問題が生じていた。

【０００８】図９は、被撮像物を撮像している状態を示
す模式図であり、図中Ｓ₁ ，Ｓ₂ ，Ｓ₃ は被撮像物であ
る。被撮像物Ｓ₁ ，Ｓ₂ ，Ｓ₃ の高さはそれぞれ異なっ
ており、図９にあっては、被撮像物Ｓ₂ の高さ＜被撮像
物Ｓ₃ の高さ＜被撮像物Ｓ₁，高さである。また、各被
撮像物Ｓ₁ ，Ｓ₂ ，Ｓ₃ の上面の所定位置には同じサイ
ズの認識対象文字が印字してある。被撮像物Ｓ₁ ，Ｓ
₂ ，Ｓ₃ は搬送装置１によって矢符方向に搬送されるよ
うになっており、搬送方向の下流には、搬送装置１の真
上に認識対象文字を撮像する撮像装置21が図示しない支
持部材によって支持固定されている。そして、移動装置
１によって被撮像物Ｓ₁ ，Ｓ₂ ，Ｓ₃ の認識対象文字が
撮像装置21の真下まで搬送されたとき、撮像装置21は各
被撮像物Ｓ ₁ ，Ｓ₂ ，Ｓ₃ の認識対象文字を撮像するよ
うになっている。

【０００９】図10は図９に示した撮像装置21によって被
撮像物Ｓ₁ ，Ｓ₂ ，Ｓ₃ の認識対象文字を撮像して得た
画像から文字を切り出した結果を説明する説明図であ
り、（ａ）は図９に示した被撮像物Ｓ₁ を撮像した場合
を、（ｂ）は図９に示した被撮像物Ｓ₂ を撮像した場合
を、（ｃ）は図９に示した被撮像物Ｓ₃ を撮像した場合
をそれぞれ示している。図中、“１”，“２”，…は画
像から切り出した文字を、また、各文字を囲んでいる実
線は文字枠をそれぞれ示している。

【００１０】高さが異なる被撮像物を一定の高さから撮
像すると、画像内の文字のサイズは、撮像装置から被撮
像物までの距離が短いほど、即ち、被撮像物の高さが高
いほど大きい。そのため、一定サイズの文字枠で各文字
を切り出すと、図10（ａ）のように、文字枠に文字が重
なる場合、又は図10（ｂ）のように、文字枠のサイズに
対して文字のサイズが小さい場合が生じる。なお、図10
（ｃ）の場合は、文字枠のサイズに対して文字のサイズ
が適当である。一方、文字認識の基準とする基準文字パ
ターンは文字枠のサイズに対して適当なサイズで登録し
てあるため、図10（ａ）及び（ｂ）の場合にあっては、
基準文字パターンとの一致度が低下し、文字認識精度及
び文字認識率が低下する。

【００１１】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であって、その目的とするところは画像内の各文字列
を、文字列の方向と直交する方向に投影して複数のピー
クを得、各ピーク間の距離を算出し、算出した距離から
文字枠のサイズを定め、定めたサイズの文字枠になるよ
うに各文字パターンを切り出すことによって、画像内の
文字のサイズが異なる場合でもそのサイズに対応するサ
イズの文字枠で文字を切り出して、文字認識率及び文字
認識精度を向上させることができる文字切り出し方法を
提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明に係る文字切り出
し方法は、１又は複数列の対象文字を撮像して画像を
得、該画像内の１又は複数の文字列に含まれる複数の文
字パターンを、文字列方向及びそれと直交する方向に投
影して文字パターンの形状に応じたピークを得、得られ
たピークに基づいて、適宜サイズの文字枠になるように
各文字パターンを切り出す方法において、各文字列を、
文字列の方向と直交する方向に投影して複数のピークを
得、各ピーク間の距離を算出し、算出した距離から前記
文字枠のサイズを定め、定めたサイズの文字枠になるよ
うに各文字パターンを切り出すことを特徴とする。

【００１３】図３〜図６は、本発明に係る文字切り出し
方法を説明する説明図である。いま、高さが異なる３つ
の被撮像物に同じサイズの認識対象文字を印字してそれ
を撮像し、図３（ａ），（ｂ），（ｃ）のような３つの
画像が得られたとする。なお、各画像は複数の画素から
構成されている。図３の如く、各画像には“１，２，
３，４，５”の文字列が表示されており、文字列を構成
する各文字の相対的な大きさは、（ｂ）＜（ｃ）＜
（ａ）である。

【００１４】図４（ａ）（ｂ）（ｃ）のように、各文字
列を含む所定領域において、各文字列を文字列の方向と
直交する方向に投影し、各文字に対応するピーク複数を
得る。そして、各ピークの中央位置をそれぞれ求め、相
隣る中央位置の間の画素数の平均値を算出して文字間隔
を得る。例えば、図５（ａ）では文字間隔は４４画素で
あり、（ｂ）では文字間隔は４０画素であり、（ｃ）で
は文字間隔は４２画素である。

【００１５】このようにして算出した文字間隔は、撮像
装置と被撮像物との間の距離が異っている場合における
画像内の文字の大きさに相関している。そこで、サンプ
ル材を用いて、画像内の文字間隔と、その文字を適正に
切り出せる文字枠のサイズとの関係式を予め求めてお
き、その関係式に前述した如く求めた各文字間隔をそれ
ぞれ代入して、適正な文字枠のサイズを算出する。前述
した関係式は撮像装置の配置等によって異なるが、例え
ば次の（１）式及び（２）式であった場合、図５（ａ）
（ｂ）（ｃ）の各文字を適正に切り出すことができる文
字枠のサイズ（列サイズ×行サイズ）は、図５（ａ）に
あっては列サイズ×行サイズ＝４４画素×３３画素であ
り、図５（ｂ）にあっては列サイズ×行サイズ＝４０画
素×３０画素であり、図５（ｃ）にあっては列サイズ×
行サイズ＝４２画素×３２画素である。 列サイズ＝文字間隔 …（１） 行ザイズ＝３／４×文字間隔 …（２）

【００１６】これらの文字枠によって各文字列から文字
をそれぞれ切り出すと、図６（ａ）（ｂ）（ｃ）のよう
に、画像内の文字の大きさに対応した文字枠で各文字を
切り出すことができる。これによって、被撮像物の高さ
の相違に拘らず、画像内の文字を適正に切り出すことが
でき、文字認識精度及び文字認識率が低下が防止され
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて具体的に説明する。図１は本発明の実施に使
用する文字認識装置の構成を示すブロック図であり、図
中Ｓは鋼板，鋼管等の被撮像物である。被撮像物Ｓは搬
送装置１によって矢符方向に搬送されるようになってお
り、該被撮像物Ｓの所定位置にはロット番号又は製品番
号等の認識対象文字が所定のサイズで印字してある。被
撮像物Ｓの搬送領域には、被撮像物Ｓの認識対象文字が
印字される部分と対向して撮像装置２が図示しない支持
部材によって支持されており、該撮像装置２によって被
撮像物Ｓの認識対象文字が撮像される。撮像装置２が撮
像した文字画像は、アナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変
換器３に与えられ、Ａ／Ｄ変換器３によって所定階調の
濃淡画像に変換されて、コンピュータ４に備えられた中
央演算装置（ＣＰＵ）41によって画像メモリ42に与えら
れ、そこに記憶される。

【００１８】画像メモリ42に記憶された濃淡画像は２値
化部43によって２値化処理される。得られた２値化画像
に基づいて、文字切り出し部44は後述するように求めた
文字枠で一文字ずつ文字を切り出し、切り出した各文字
を前処理部45に与える。コンピュータ４は、パターンマ
ッチングに用いる複数の基準文字パターンが登録してあ
る辞書46を備えており、前処理部45は与えられた文字と
辞書46内の基準文字パターンとを比較できるように、切
り出した文字の方向，サイズ，線幅等を正規化し、それ
をパターンマッチング部47に与える。パターンマッチン
グ部47は、正規化された文字と辞書46内の各基準文字パ
ターンとの一致度を次の（１）式によってそれぞれ算出
し、その算出結果を判断部48に与える。 一致度＝（一致した画素の総数）／（基準文字パターン を構成する画素の総数）…（１）

【００１９】判断部48は辞書46の各基準文字パターンの
内、一致度が高いものから順番に第１候補文字，第２候
補文字，…として、第１候補文字の一致度Ｍ₁ と第２候
補文字の一致度Ｍ₂ との差を算出し、第１候補文字の一
致度Ｍ₁ と予め設定された第１閾値Ｄ₁ とを、また第１
候補文字の一致度と第２候補文字の一致度との差（Ｍ ₁
−Ｍ₂ ）と予め設定された第２閾値Ｄ₂ とをそれぞれ比
較する。

【００２０】判断部48は、比較した結果、次の（２）式
かつ（３）式を満足するか否かを判断し、満足すると判
断した場合、切り出した文字は第１候補文字であると決
定し、満足しないと判断した場合、不読であると判断す
る。そして、出力部49はそれらの結果を出力する。 第１候補文字の一致度≧第１閾値 …（２） 第１候補文字の一致度と 第２候補文字の一致度との差≧第２閾値 …（３）

【００２１】図２は、図１に示した文字切り出し部44に
よる文字の切り出し手順を示すフローチャートである。
文字切り出し部44は、２値化画像を文字列方向に投影し
（ステップＳ１）、得られたピークの中央位置を算出し
（ステップＳ２）、その位置を第１基準点とする。第１
基準点を算出すると、文字切り出し部44は、算出した第
１基準点を中心予め定められた列サイズとなるように文
字列の領域を特定し（ステップＳ３）、特定した領域に
おいて、文字列方向と直交する方向に投影して（ステッ
プＳ４）、その文字列に含まれる複数の文字に対応した
ピークをそれぞれ得る。文字切り出し部44は、各ピーク
の中央位置を算出して（ステップＳ５）、その位置をそ
れぞれ第２基準点とし、相隣る２基準点の間の距離の平
均を算出して文字間隔を求める（ステップＳ６）。

【００２２】文字切り出し部44には、文字間隔に基づい
て文字枠のサイズを演算する演算式が予め設定してあ
り、文字切り出し部44はその演算式にステップＳ６にて
求めた文字間隔を代入して文字枠のサイズ（列サイズ×
行サイズ）を算出する（ステップＳ７）。そして、文字
切り出し部44は、ステップＳ２にて求めた第１基準点を
中心に、ステップＳ７にて求めた列サイズになるように
文字列を切り出し（ステップＳ８）、切り出した文字列
について、ステップＳ５にて求めた各第２基準点を中心
にステップＳ７にて求めた行サイズになるように、その
文字列に含まれる各文字をそれぞれ切り出す（ステップ
Ｓ９）。これによって、被撮像物の高さの相違に拘ら
ず、画像内の文字を適正に切り出すことができ、文字認
識精度及び文字認識率の低下が防止される。

【００２３】

【発明の効果】本発明に係る文字切り出し方法にあって
は、被撮像物の高さの相違に拘らず、画像内の文字を適
正な文字枠で一字ずつ切り出すことができるため、文字
認識精度及び文字認識率の低下が防止される等、本発明
は優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施に使用する文字認識装置の構成を
示すブロック図である。

【図２】図１に示した文字切り出し部による文字の切り
出し手順を示すフローチャートである。

【図３】本発明に係る文字切り出し方法を説明する説明
図である。

【図４】本発明に係る文字切り出し方法を説明する説明
図である。

【図５】本発明に係る文字切り出し方法を説明する説明
図である。

【図６】本発明に係る文字切り出し方法を説明する説明
図である。

【図７】従来の文字切り出し方法を説明する説明図であ
る。

【図８】従来の文字切り出し方法を説明する説明図であ
る。

【図９】被撮像物を撮像している状態を示す模式図であ
る。

【図１０】図９に示した撮像装置によって被撮像物の認
識対象文字を撮像して得た画像から文字を切り出した結
果を説明する説明図である。

【符号の説明】

２ 撮像装置 ４ コンピュータ ４２ 画像メモリ ４４ 文字切り出し部 ４７ パターンマッチング部 ４８ 判断部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 000001199 株式会社神戸製鋼所 兵庫県神戸市中央区脇浜町１丁目３番18号 (71)出願人 390023928 日立エンジニアリング株式会社 茨城県日立市幸町３丁目２番１号 (72)発明者 安達 祐二 大阪府大阪市中央区北浜４丁目５番33号 住友金属工業株式会社内 (72)発明者 橋本 和樹 大阪府大阪市中央区北浜４丁目５番33号 住友金属工業株式会社内 (72)発明者 大槻 幸平 大阪府大阪市中央区北浜４丁目５番33号 住友金属工業株式会社内 (72)発明者 橋詰 基 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 高橋 暢 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 長谷川 裕之 兵庫県加古川市金沢町１番地 株式会社神 戸製鋼所加古川製鉄所内 (72)発明者 後藤 仁 茨城県日立市幸町三丁目２番１号 日立エ ンジニアリング株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １又は複数列の対象文字を撮像して画像
   を得、該画像内の１又は複数の文字列に含まれる複数の
   文字パターンを、文字列方向及びそれと直交する方向に
   投影して文字パターンの形状に応じたピークを得、得ら
   れたピークに基づいて、適宜サイズの文字枠になるよう
   に各文字パターンを切り出す方法において、 各文字列を、文字列の方向と直交する方向に投影して複
   数のピークを得、各ピーク間の距離を算出し、算出した
   距離から前記文字枠のサイズを定め、定めたサイズの文
   字枠になるように各文字パターンを切り出すことを特徴
   とする文字切り出し方法。