JPS5913073B2 - 定線化方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は文字読取装置、特に手書文字を読取る装置の前
処理部における定線化方式に関するものである。

従来の前処理部を第１図に示す。

第１図において、１は光電変換部からの２値化ディジタ
ル信号、門 ２はフィルタ、３はパターンレジスタの如
＜構成されており、フィルタ２は量子化ノイズを除〈程
度であつたので、線幅の非常に太い文字あるいは非常に
細い文字の場合は、文字の読取りが困難になる場合が多
かつた。又、細線化回路を設けてあフ る装置もあるが
、あまり細めすぎると第２図に示すように文字パターン
が変形して誤読される危険性があつた。本発明の目的は
これらの欠点を除去するため、太い部分は細めるがある
一定幅以下には細めないようにし、又非常に細い部分は
太めるようにしたもので、以下詳細に説明する。

第３図は本発明の第１の実施例を示す前処理部における
定線化方式のブロック図であつて、４は文字図形を光電
変換して得られた２値化入力信号、９５は細線化回路、
６は細線化回路の出力信号、Ｔは検査回路、８は太線化
回路制御入力信号、９は太線化回路パターン入力信号、
１０は太線化回路、１１は定線化出力信号である。

第３図において、細線化回路５はある条件のも５ とに
細線化を行なうもので、２値化入力信号４を入力として
、着目ビットを中心とした３×３ビット及び５×５ビッ
トの周辺径路（以下周辺という）を調べ、３×３ビット
における特定ビット（着目ビットの上下左右）の白黒情
報並びに３×３ビッ’０ 卜及び５×５ビットにおける
白から黒あるいは黒から白への変化点個数とで決定され
るその着目ビットの値（白又は黒）を出力する。

次に検査回路７はある条件のもとに太線化のための制御
情報を検出するもので、細線化回路５の■５ 出力信号
６より、着目ビットを中心とした３×３ビット及び５×
５ビットの周辺を細線化回路５と同様に調べ、特定ビッ
トの白黒情報並びに変化点個数とで決定されるその着目
ビツトの値を太線化回路制御信号８として出力すると共
に細線化回路５の出力信号６もそのまま太線化回路パタ
ーン入力信号９として出力する。

次に太線化回路１０はある条件のもとに太線化を行なう
もので、検査回路７からの出力信号８より着目ビツトｔ
中心とした３Ｘ３ビツトの周辺を調べ、その周辺の制御
情報（細められないという制御情報）の有無と、上記信
号８に同期した信号９の着目ビツトの白黒情報とにより
決まるその着，目ビツトの値（白又は黒）を出力する。

この太線化回路１０の出力１１が定線化の最終出力であ
る。太線化回路１０の出力１１はパターンレジスタ（図
示せず）に入力される。なお、本発明では黒のビツトは
論理値「１」、 １白のビツトは論理値「０」を意味す
るものとする。

第４図は第３図における細線化回路５の詳細を示した図
である。なお、検査回路７もこれと同じ構成である。第
４図において、４−１，４−２，・・・・・・ ４−５
は２値化パターン入力信号であり、１３−１，１３−２
，・・・・・・，１３−５はシフトレジスタで５列あり
谷センサ視野に対応するビツト数で構成されており、２
値化パターン入力信号がシリアルに入力する場合のもの
である。又１４一１，１４−２，・・・・・・１４−５
はシフトレジスタで５列あり各列５ビツト構成で各ビツ
トの出力はＸＯνＸ１ツＸ２ｔ゜゜゜゜゛）Ｘ２４であ
る。このシフトレジスタ１４−１，１４−２，・・・・
・・，１４−５は着目ビツトＸ。を中心とした３×３ビ
ツト及び５Ｘ５ビツトの周辺を調べるためのものであつ
て、．ピツトＸ１〜Ｘ８は着目ビツトＸ。を中心とした
３Ｘ３ビツトの周辺を示し、ビツトＸ，〜Ｘ２４は着目
ビツトＸＯを中心とした５×５ビツトの周辺を示してい
る。１５−１，１５−２，・・・・・・，１５−２４は
ビツＪトＸ１〜Ｘ２４を入力とする排他的論理和（Ｅｘ
ｃｌｕｓｉｖｅＯＲ）回路で各出力はＹ，，ｙ２，ｙ２
４である。

１６−１，１６−２は演算回路であつて、演算回路１６
−１は着目ピツトＸ。

を中心とした３×３ビツトの周辺に沿つた白から黒ある
・いは黒から白への変化点個数を演算するもので、（
Σ ｙ ）／゛２（分母の２は黒→白又は白→ｎ＝１ｎ
黒のうぢ一方に着目するためである）の演算結果をＹＡ
に出力し、演算回路１６−２は着目ビツトＸＯを中心と
した５×５ビツトの周辺に沿つた白から黒あるいは黒か
ら白への変化点個数を演算するもので、（ Σ ｙ ）
／２（分母の２は前記ｎ＝９ｎ演算回路１６−１の場合
と同じ）の演賛結果をＹ３に出力する。

１７は特定のビツトＸ２，Ｘ４，Ｘ６，Ｘ８を入力とす
る４ＡＮＤ回路でＹ。

はその出力である。このような細線化回路５における着
目ビツトの値を決定する条件は、とすると、 （条件１） （条件２） ＸＯ＝「０ ５の出力６は ＨＯｕｔ＝「Ｏ」 ＸＯ＝「１」の場合、 ＹＡ＝ＹＢ＝１かつＹｃ＝［０」の 場合のみ ＨＯｕｔ＝［Ｏ」、 他はＨＯｕｔ＝「１」 の場合、細線化回路 である。

すなわち、着目ビツトＸ。

の出力値として、着目ビツトＸ。が白の場合並びに着目
ビットＸ。を中心とした３×３ビツトの周辺に沿つた変
化点個数ＹＡ及び着目ビツトＸ。を中心とした５×５ビ
ツトの周辺に沿つた変化点個数ＹＢが共に１でぁりかつ
着目ビツトＸ。を中心とした３×３ビツトの周辺の特定
ビツトＸ２′Ｘ４９Ｘ６′Ｘ８の論理積Ｙ。が「Ｏ」で
あつてかつ着目ビツトＸ。が黒の場合のみ「０」とし、
他は「１」とする。又、細線化回路５と同じ回路構成の
検査回路７における着目ビツトの値を決定する条件は、
ＹＡ，ＹＢ，Ｙｃは前記第（１）式〜第（３）式で定義
すると、（条件３）ＸＯ＝「Ｏ」の場合、検査回路７の
出力８はＫＯｕｔ＝［０」 （条件４）ＸＯ＝「１」の場合、 （ＹＡ〉又はＹＢ〉２）かつＹ。

「０」の場合のみ ＫＯｕｔ二［１」、 それ以外はＫＯｕｔ＝「０」 である。

すなわち、着目ビツトＸ。

の出力値として、着目ビツトＸ。な中心とした３Ｘ３ビ
ツトの周辺に沿つた変化点個数ＹＡが２以上であるか又
は着目ビツトＸ。を中心とした５×５ビツトの周辺に沿
つた変化点個数ＹＢが２以上であつてかつ着目ビツトＸ
。を中心とした３×３ビツトの周辺の特定ビツトＸ２ラ
Ｘ４ラＸ６リ Ｘ８の論理積Ｙｃが「０」の場合のみ「
１」とし、他は「０」とする。第５図は第３図における
太線化回路１０の詳細を示した図である。第５図におい
て８−１，８２，８−３は検査回路７の出力信号で太線
化回路を制御するための信号である。９−１，９−２は
検査回路７の出力信号で太線化回路パターン入力信号で
ある。

１９−１，１９−２，１９−３はシフトレジスタ１３−
１〜１３−５と同じシフトレジスタで３列あり太線化回
路制御信号がシリアルに入力する場合のものである。

２０−１，２０２，２０−３はシフトレジスタで３列あ
り各列３ビツト構成で谷ビツトの出力はＣ。

，Ｃ，，Ｃ２・・・・・・，Ｃ８である。又２１−１，
２１−２もシフトレジスタ１９−１〜１９−３と同じシ
フトレジスタで２列あり太線化回路パターン入力信号が
シリアル入力する場合のものであり、２２もシフトレジ
スタで第２ビツトの出力はＰ。である。又シフトレジス
タ２０−１〜２０−３のビツトＣ１〜Ｃ８は着目ビツト
Ｃ。を中心とした３Ｘ３ビットの周辺を示し、シフトレ
ジスタ２２のビツトＰＯは太線化回路制御信号と同期し
た太線化回路パターン入力信号（細線化回路５の出力信
号と同じ信号）の着目ビツトを示している。２３はビツ
ト出力Ｃ１〜Ｃ８を入力とする８０Ｒ回路であり、２４
は８０Ｒ回路２３の出力とビツト出力ＰＯを入力とする
０Ｒ回路である。

このような太線化回路１０における着目ビツトの値は次
式で定義される。

Ｆ０ｕｔ＝ＰＯ（ Σ Ｃ ） ・・・・・・・・・（
４）ｍ−１ｍすなわち、着目ビツトＣ。

の出力値として、着目ビツトＣ。を中心とした３Ｘ３ビ
ツトの周辺に１つ以上の黒情報（細められないという制
御情報）があるかもしくはその着目ビツトＣ。と同期し
たビツトＰ。が黒情報の場合は「１」とし、他は「Ｏ」
とする。上記ＦＯｕｔが定線化の最終出力である。

第６図及び第７図は本実施例による定線化方式の具体例
を示したものである。

（第６図及び第７図において×印は黒ビツトを表わすも
のとする。）第６図は細い線が定線化される場合を示す
もので、第６図ａは細線化回路５に入力される２値化パ
ターンであり、第６図ｂは第６図ａのパターンを細線化
回路５の（条件１）及び（条件２）によつて細線化した
パターンである。第６図ｃは第６図ｂのパターンを検査
回路７の（条件３）及び（条件４）によつて細められる
か否かの検査をした結果のパターンで、これ以上細めら
れない線縁パターンを示している。第６図ｄは第６図ｃ
のパターンを太線化回路１０の第（４）式に定義された
条件によつて太線化したパターンであつて定線化された
状態を小すものである。又第７図は太い線が定線化され
る場合を示すもので、第７図ａは細線化回路５に入力さ
れる２値化パターンであり、第７図ｂは細線化回路５の
出力パターンである。

第７図ｃは検査回路７の出力パターンであって黒ビツト
がまつたくないが、これは第７図ｂのパターンがこれ以
上太められないことを示しており、第７図ｄに示す太線
化回路１０の出力パターンは第７図ｂと同じパターンに
なる。以上説明したように、第１の実施例ではまず細線
化回路を通すことにより太い線は細められる。

しかし細い線は３×３及び５×５の範囲で検査している
ので連続している細い線は切れないように考慮されてい
る。又次に太線化回路化通すことにより非常に細い線は
太められるので、細線化回路と太線化回路の組合わせに
より、ほぼ一定の線幅χもつ文字パターンが得られる利
点がある。一般的１１ＣＯ．５ｍｌの芯を用いたシヤー
プベンシルで書いた文字を１００μｍ前後でサンプルす
ると線幅はサンプル数にて８〜２サンプル程度であるの
で、まず細線化回路を２〜３段通した後太線化回路を１
段通すと４〜２サンプル程度の線幅をもつたパターンが
得られる。又あまり細線化の段数を増すとパターンの歪
が大きくなるのでその点からもこのくらいの段数が望ま
しい。又、第１の実施例では各部回路を演算素子を用い
て説明したが、ＲＯＭを用いることにより実装密度が上
がりかつ同様の効果を得ることができる。

又従来の簡単なノイズ除去フイルタを定線化回路の前後
においた方が出力に望ましいパターンが得られる。第１
の実施例では細線化回路において（条件２）の場合Ｙ。

＝０という条件が入つていたが、第２の実施例としてこ
の条件を除いた細線化回路を用いても同様の効果がある
。すなわち、第２の実施例の細線化回路の着目ビツトの
値を決定する条件は、（条件１） （条件５） ＸＯ＝「０」の場合、 ＨＯｕｔ＝「Ｏ」 ＸＯ＝「１」の場合、 ＹＡ＝ＹＢ＝１の場合のみ ＨＯｕｔ＝「０」， 他はＨＯｕｔ二「１」 である。

すなわち、着目ビツトＸ。

の出力値として、着目ビツトＸ。が白の場合並びに着目
ピツトＸ。を中心とした３×３ビツトの周辺に沿つた変
化点個数ＹＡ及び着目ビツトＸ。を中心とした５×５ビ
ツトの周辺に沿つた変化点個数ＹＢが共ＶＣｌであつて
かつ着目ビツトＸ。が黒の場合のみ「０」とし、他は［
１」とする。又、第１の実施例の細線化回路では、３Ｘ
３ビツトの周辺において着目ビツトが線の縁であつても
特定ビツト（上下左右のビツト）が黒であればそのビツ
トは細めない（ＹＯ′−０という条件による）ので斜目
の線は第８図ａに示すように水平あるいは垂直線と比べ
て１／Ｊｎの割合で細められていくことになり、細める
量がパターンの形により異なり歪の原因となる場合があ
る。

又第２の実施例の細線化回路では逆に斜めの線は第８図
ｂに示すように水平線あるいは垂直線と比べて！２の割
合で細められていく。

従つて、第３の実施例として、細線化部を第１の実施例
で用いた細線化回路Ａと第２の実施例で用いた細線化回
路Ｂを用い奇数段を細線化回路Ａとし偶数段を細線化回
路Ｂとするかあるいは奇数段を細線化回路Ｂとし偶数段
を細線化回路Ａとする方式にすれば、細める割合が均等
になるのでさらに歪の少ない定線化パターンが得られる
。第９図及び第１０図は細線化回路を３段用いた定線化
方式の具体例を示したもので、第９図は前記細線化回路
Ａを３段用いた場合、第１０図は寄数段に前記細線化回
路Ｂを偶数段に前記細線化回路Ａを用いた第３の実施例
の場合である。

なお、第９図及び第１０図における×印は原パターンの
黒ビツトを示し２印は定紹ヒ出力パターンの黒ビツトを
示す。第９図及び第１０図から明らかなように、第３の
実施例ではさらに歪の少ない定線化パターンが得られる
。前記第１及び第２の実施例による細線化方式では第６
図ａ及びｂに示すように細い線では線の両端が１段の細
線化において大きく（黒ビツトパターンで２ビツトに相
当する長さ）削られるので線が短くなつてしまう。

従つて、第４の実施例として下記の（条件１）と（条件
６）による細線化回路を用いた定線化方式にすれば上記
の欠点が除去できる。（条件１） ＸＯ−「０」の場合
、 ＨＯｕｔ＝「ｏ」 （条件６） ＸＯ＝「１」の場合、 ＹＡ：ＹＢ＝１かつＹｃ＝ＹＯ二「０」 の場合のみ ＨＯｕｔ＝「Ｏ」、 他はＨＯｕｔ二「１−！ 但し ２４≧Ｋの場合Ｙ。

＝［０」Σ Ｘ ｎ＝９ｎ＜Ｋの場合Ｙ。

＝「１」（Ｋは定数） すなわち、着目ビツトＸ。

の出力値として、着目ビツトＸ。が白０場合並びに着目
ビットＸ。を中心とした３Ｘ３ビツトの周辺に沿つた変
化点個数ＹＡ及び着目ビツトＸ。を中心とした５×５ビ
ット周辺に沿つた変化点個数ＹＢが共に１でありかつ着
目ビツトＸ。を中心とした３×３ビツトの周辺の特定ビ
ツトＸ２，Ｘ４，Ｘ６，Ｘ８の論理積Ｙ。が「Ｏ」であ
りかつ着目ピツトＸＯを中心とした５×５ビツトの周辺
の黒情報の個数Ｋが一定の数以上であつてかつ着目ビツ
トＸ。が黒の場合のみ［０」とし、他は「１」とする。
第４の実施例によれば第６図ａのパターンは細線化して
も同じパターンとなり線の端が削られないので多段の細
線化回路を用いても線長が著しく短くなることはない。

一般的にＫの値としては４〜３が適当であり本実施例で
はＫ＝３である。又、第５の実施例として、下記の（条
件１）と（条件７）による細線化回路を用いた定線化方
式にしても第４の実施例と同様の効果が得られる。（条
件１） ＸＯ−「Ｏ」の場合、ＨＯｕｔ＝「Ｏ」 （条件７） ＸＯ−「１」の場合、 ＹＡ＝ＹＢ＝１かつＹ。

＝「０」の場合のみ ＨＯｕｔ＝［ｏ」、 他はＨＯｕｔ二［１」 但し ２４≧Ｋの場合Ｙ。

−［０」ｎ＆Ｘｎ＜−Ｍの場合ＹＤ＝［１」 （Ｍは定数） すなわち、着目ビツトＸ。

の出力値として、着目ビツトＸ。が白の場合並びに着目
ビツトＸ。を中心とした３×３ビツトの周辺に沿つた変
化点個数ＹＡ及び着目ビツトＸ。を中心とした５×５ビ
ツトの周辺に沿つた変化点個数ＹＢが共に１でありかつ
着目ビツトＸ。を中心とした５×５ビツトの周辺の黒情
報の個数Ｋが一定の数以上であつてかつ着目ビツトＸ。
が黒の場合のみ［０」とし、他は［１」とする。なお、
Ｋの値は第４の実施例の場合と同じである。

以上実施例により詳述したように、本発明は細線化回路
と太線化回路を有しているので、原パターンχあまり歪
まさない範囲でほぼ一定線幅のハブターンを得ることが
できる利点があり、手書文字読取装置の前処理部に利用
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の前処理部のプロツク図、第２図は従来の
細線化によるパターンの歪を示した図、第３図は本発明
の第１の実施例を示す定線化方式のプロツク図、第４図
は第３図における細線化回路の詳細を示した図、第５図
は第３図における太線化回路の詳細を示した図、第６図
、第７図は第１の実施例における定線化の説明図、第８
図は第１及び第２の実施例における斜目の線の細線化を
示した図、第９図は細線化回路Ａを３段用いた場合の定
線化を示した図、第１０図は第３の実施例による定線化
を示した図である。 ４，４−１〜４−５・・・・・・光電変換して得られた
２値化入力信号、５・・・・・・細線化回路、６・・・
・・・細線化回路の出力信号、７・・・・・・検査回路
、８，８−１〜８−３・・・・・・太線化回路制御入力
信号、９，９１〜９−２・・・・・・太線化回路パター
ン入力信号、１０・・・・・・太硬ヒ回路、１１・・・
・・・定線化出力信号、１３−１〜１３−５，１４〜１
〜１４−５，１９−１〜１９−３，２０−１〜２０−３
，２１−１〜２１−２，２２・・・・・・シフトレジス
タ、１５−１〜１５−２４・・・・・・排他的論理和回
路、１６−１〜１６−２・・・・・・演算回路、１７・
・・・・・４ＡＮＤ回路、２３・・・・・・８０Ｒ回路
、２４・・・・・・０Ｒ回路、ＸＯ〜Ｘ２４・・・・・
・シフトレジスタ１４−１〜１４−５の各ビツト出力、
ＣＯ−Ｃ８・・・・・・シフトレジスタ２０一１〜２０
−３の各ビツト出力、ＰＯ・・・・・・シフトレジスタ
２２のビツト出力。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 文字図形の２値化ディジタル信号を入力として、そ
   の着目ビットを中心としたｉ×ｉ（ｉは３以上の整数）
   ビットの周辺径路に沿つた、黒から白への若しくは白か
   ら黒への第１変化点個数を検出し、且つ前記着目ビット
   を中心としたｊ×ｊビット（ｊは５以上の整数で、ｊ＞
   ｉ）の周辺径路に沿つた、黒から白への若しくは白から
   黒への第２変化点個数を検出し、少なくとも第１変化点
   個数と第２変化点個数とが共に１個であることを含む定
   められた条件を満足する場合に、前記着目ビットを黒か
   ら白へ変換する細線化処理を施し、この細線化処理を１
   ないし複数回行なつた後太線化処理を行なうことを特徴
   とした定線化方式。