JPS594065B2 - 文字切出し方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は文字認識装置用切出し方法に関するも３５ので
、特に文字以外のノイズ除去を効果的に行い得る文字切
出し方法に関するものである、一般に横１行に印刷され
た文字を垂直方向に１列に並んだ光電変換素子を有する
センサで垂直方向の走査をし、該センサ或いは文字を水
平方向へ移動させて順次読取つていく。

第１図にセンサ２の視野が文字の印刷されている用紙１
上を移動している状況を示す。用紙１には読取るべき文
字３として数「１」 ［２」 ［３」が印刷されている
ほか、まわりの汚れ４，５がある。これらの汚れは認識
すべき文字情報以外のものであり、ノイズとなり誤読取
や読取不能の原因となる。従来、このようなノイズの除
去には読取レベルを変えたり、センサの前に特殊なフイ
ルタを備えたりする方法、或いはノイズ分ともに一度読
取つてからソフト的に処理して除去する方式などが実施
されていた。

しかしながら、前者は動作が不確実であり、後者は多く
のプログラム容量と処理時間を要し、且つそれでも効果
的なノイズ除去ができなかつた。本発明の目的は従来技
術における前述の欠点を除去し得るようにし、ノイズ除
去効果の高い切出し方式を提供するものである。

本発明の他の目的は隣接文字との区分を確実に識別出来
るように切出す方式である。本発明の更に他の目的は切
出しをハードウエアによつて実現することにより、認識
部の計算機の負担を軽減し、読取速度を向上させる切出
し方式である。又本発明の更に他の目的は走査速度が異
なることを生じても、走査速度に影響をさほどうけない
ように切出す方式である。本発明は垂直方向の１走査が
終るごとに読取つたパターンの垂直軸へ投影した文字線
分の出現頻度分布を求め、頻度分布を正規化し、正規化
データから垂直方向に連続した一定長の線分を求め、そ
の線分の長さの範囲から文字の高さとして切出しをおこ
なうことを特徴とするものである。以下図面に従つて本
発明を説明する。第２図は本発明の実施例として、手に
スキヤナ１２を持ち水平方向に移動させ、人手で走査す
る文字認識装置の場合である。

ランプ１３ａ，１３ｂで用紙１１を照明し、用紙１１上
の文字パターンをレンズ系１４を介して１列に並んだ光
電変換素子を有するセンサ１５上に結像させる。

センサ１５のそれぞれの光電変換素子をセルと称し、必
要分解能までデータ圧縮した場合の領域を単位領域と称
して説明する。用紙１１の背景領域からの反射光と文字
領域からの反射光はそれぞれ異なるから、それらに対応
した谷セルからの信号レベルは異なる。センサ１５の各
谷のセルで得られた信号は制御及び二値化回路１６に加
えられてレベル判走により白、黒の判定が行われる。例
えば、用紙１１の背景領域すなわち白に対応する信号を
“Ｏ″、文字領域すなわち黒に対応する信号を“１”と
して後述の各々に出力される。カウンタ制御回路２５は
制御及び二値化回路１６から谷単位領域に対応する信号
が順次入力されると、その信号が黒即ち“ビのとき、プ
リセツトカウンタ２６にシフトレジスタ２７の出力をプ
リセツトし、プリセツトカウンタ２６の内容に１を加算
してシフトレジスタ２７に格納する。

又、信号が白即ち“０″のときプリセツトカウンタ２６
にシフトレジスタ２７の出力をプリセツトし、プリセツ
トカウンタ２６の内容をそのまま該シフトレジスタ２７
に格納するように制御するものである。また、カウンタ
制御回路２５は後述の１文字の走査終了信号ＧＡＰがギ
ヤプラグ２１から入力されていると、プリセツトカウン
タ２６の内容をクリアした後、信号が“１”の時には１
を加算し、６０１の時にはそのままプリセツトカウンタ
２６の内容をシフトレジスタ２７に格納する様に制御す
る。該シフトレジスタ２７はセンサ１５のセル数或いは
垂直方向へデータを圧縮すればそれに対応する単位領域
数だけの段数を有するものであり、垂直方向の単位領域
走査毎のパルス信号ＣＫにより各単位領域ごとの黒の出
現回数を計数するものであり、シフトレジスタ２７の内
容は谷単位領域毎の水平方向の文字線分の出現回数を表
わすものである。またプリセツトカウンタ２６の内容を
シフトレジスタ２７へ格納する時に、プリセツトカウン
タ２６の内容を比較回路２８に送る。比較回路２８は記
憶装置２９の内容（Ａとする）とプリセツトカウンタ２
６から入力される内容（Ｂとする）Ｂ＞ＡのときのみＢ
を記憶装置２９に格納する１垂直方向の走査が終了する
と制御及び二値化回路１６からの信号ＳＥＮＤのタイミ
ングで最大値記憶装置３０に、記憶装置２９の内容を最
大値記憶装置３０に移送し、その後、前記記憶装置２９
の内容をクリアする。即ち最大値記憶装置３０にはシフ
トレジスタ２７に記憶されている谷単位領域毎の黒の出
現回数の計数値の最大値を格納することになる。正規化
回路３１はシフトレジスタ２Ｔの内容と最大値記憶装置
３０の内容との比を求め、それを複数に区分する。

（以下正規化データと称する）人手で移動させる場合に
は個人差或いは同人でも走査時毎に走査速度が大幅に異
なるが、しかし本発明においては黒の出現回数の最大値
により谷単位領域に出現する黒の出現回数の正規化を行
なうので水平方向の走査速度が異なつても正規化値は大
きな影響をうけない。正規化し複数に区分された内容は
二値化回路３２或いは識別回路３５に送られる。識別回
路３５では正規化データから例えば正規化データの配列
などにより文字を識別する。また二値化回路３２では正
規化データを一定の閾値ＳＨＬと比較し二値即ち垂直軸
に投影されたパターン情報を、用紙１１の文字領域と背
景領域とに分ける。例えば第１図においてセンサ２がｔ
ｌの位置からＴ２の位置へ移動した時Ｔ２位置における
正規化データを第５図に、該正規化データを二値化した
ものを第６図に示す。文字３及び汚れ４，５に対応する
正規化データは５１及び５０，５２となる二値化を行つ
た後の第６図では背景領域、文字領域をそれぞれｗ（白
）．Ｂ（黒）で表現している。

読出専用記憶装置３３は二値化回路３２の出力信号及び
記憶装置３４の出力内容から構成され読出された内容は
記憶装置３４に書き込むとともに信号ＳＥＴ，ＥＮＤ，
ＥＲを出力する。

１垂直走査終了信号ＳＥＮＤにより該記憶装置３４はク
リアされる。

第４図に読出専用記憶装置３３の読出される内容である
状態遷移図を示す。二値化回路３２から第６図に示す様
な信号が入力されるとする。ＳＯ及びＳｌ５はセンサ視
野２の最上端及び最下端のセルを表わす。セルの上端か
ら二値化信号がＢ，Ｗ，Ｗ，Ｗ，Ｗ，Ｗ，Ｂ，Ｂ，Ｂ，
Ｂ，Ｂ，Ｂ，Ｗ，Ｗ，Ｗ，Ｂと出力されたとすれば、第
４図において状態は０Ｂ，ＩＢ，ＩＷ，０Ｂ，ＩＢ，２
Ｂ，３Ｂ，４Ｂ，５Ｂ，６Ｂ，ＰＢとなる。またＳＥＴ
，ＥＲ，ＥＮＤは状態ＩＢ，８Ｂ，ＰＢに成つたとき出
力する信号を表わしており、信号ＳＥＴは文字の切出し
始め、信号ＥＲは線分が文字高さより長いのでノイズ、
信号ＥＮＤは文字の切出し終了を意味するものであり、
信号が複数回出力される場合には、後から出力された信
号の方を優先している。第６図に示す二値化データでは
ＩＢで１度信号ＳＥＴが出力され再度信号ＳＥＴ、次に
ＥＮＤが出力され、垂直方向に文字の切出しが終了した
ことを示す。制御及び二値化回路１６では垂直走査時に
現在何番目の単位領域が選択されているかを判断するた
めにカウンタを有しており、このカウンタの内容ＳＣＣ
が単位領域のアドレスＳｃＣを示している。

第３図において記憶装置３Ｔは読出専用記憶装置３３か
ら信号ＳＥＴが入力されると、その時の単位領域のアド
レスＳｃＣを書き込むものである。後から出力された信
号の方を優先するので第６図の二値化データでは２度目
のＳＥＴ信号で再びその時のアドレスＳＣｃが再び書き
込まれる。文字の切出しが終了し、ＰＢの状態にうつる
と以後ＳＥＮＤ信号が到来するまでＰＢの状態を保持し
ＥＮＤ信号を出し続ける。一垂直走査が終了した時ＥＮ
Ｄ信号が出力されているとＳＥＮＤ信号の到来する直前
にＣＫＩのタイミングで記憶装置３７の内容を記憶装置
３８に書き込むことにより、該記憶装置３８には垂直方
向に文字を切出し、文字の最上端の単位領域のアドレス
ＣＴＡが格納される。信号ＳＥＴ，ＥＮＤはアンドゲー
ト３９，４０によりそれぞれ単位領域走査ごとに出力さ
れる信号ＣＫ垂直走査終了毎に発生するクロツク信号Ｃ
ＫＩとの論理積をとり記憶装置３Ｔ，３８に入力する。
また論理積回路４０の出力が論理′″１”となると切出
しフラグ４２をセツトし垂直方向に文字が切出されてい
ることを示す。切出しの際のノイズなどにより出力され
る信号ＥＲ或いは後述のスペース信号Ｓｐが出力される
とオアゲート４５により切出しフラグ４２をクリアし、
文字が切出されていないものとする。文字の切出しがな
されていない場合には誤認識をさけるために文字の識別
を行なわない。演算回路４４は１文字の走査終了を検出
する際文字の垂直方向に切出された範囲よりも上に余裕
をとり検出するためにセルのアドレスにある定数（第６
図ｄ）を加え比較回路４１に出力する。

該比較回路４１は切出された文字の最上端の単位領域ア
ドレスＣＴＡと前記演算回路４４から送られる内容と比
較し両者が等しくなつた時（上端のセルを０とし、下方
のセル程アドレスが大とする）に文字高さ検出フラグ４
３へ信号を出力する。文字高さ検出フラグ４３は切出し
フラグ４２がセツトされておりかつ比較回路４１から信
号が入力されたときセツトされ、信号ＰＯＦを出力する
カウンタ４７は信号ＰＯＦが論理６１１になつてから文
字の高さＣＨＨ（第６図参照）分の単位領域が走査され
るまでクロツク信号ＣＫをカウントし、ＣＨＨ個カウン
トした時オーバーフロー信号を出力する文字高さ検出フ
ラグ４３は、このオーバーフロー信号と１列垂直走査終
了信号ＳＥＮＤとの論理和信号（論理和回路４８）によ
りクリアされる。例えば垂直走査時のＳＣＣの内容をＳ
ｎとし、文字の高さはｈとわかつているので、第６図に
おいてＣＨＨ＝ｈ＋２ｄ ＣＴＡ＋ｈ＋ｄ≧Ｓｎ≧ＣＴＡ−ｄのとき文字エリアで
あり信号ＰＯＦを出力する。

カウンタ４７はまた信号ＳＥＮＤによつてクリアされる
。

以上の動作で第６図にＰＯＦとして示すように垂直方向
の文字位置が切出されたこととなる。次に水平方向の切
出しについて述べる。ギヤツプ検出フラグ１８，１９は
垂直走査終了後に発生されるＳＥＮＤ信号によつてセツ
トされ、ギヤツプ検出フラグ１８は垂直方向文字切出し
信号ＰＯＦの間で黒（文字線分）が検出されたときクリ
アされギヤツプ検出フラグ１９は一垂直走査内で黒（文
字線分）が検出された時クリアされるフリップフロック
である。一垂直走査終了後ＳＥＮＤ信号を発生する直前
にクロツクＣＫＩのタイミングでギヤツプ検出フラグ１
８，１９の出力信号の論理和をとり（論理和回路２０）
この論理信号をギヤツプフラグ２１へ記憶すると共にギ
ヤツプフラグ２１の内容をギヤツプフラグ２２に移送す
る。つまりギヤツプフラグ２１は垂直方向文字切出し区
間（ＰＯＦ）で文字線分が検出されなかつた時、あるい
は一垂直走査内で文字線分がまつたく検出 ５されなか
つた時にセツトされるフラグであり、ギヤツプフラグ２
２は直前の垂直走査時のギャツプフラグ２１の内容を記
憶するものである。ギヤツプフラグ２１の出力信号ＧＡ
Ｐは前記カウンタ制御回路２５へ出力し、且つアンドゲ
ート２３によ ４り信号ＳＥＮＤとの論理積をとつてス
ペースカウンタ２４の内容を加算する。該スペースカウ
ンタ２４の内容があらかじめ設定した定数以上になると
１行の文字を走査終了とみなしスペース信号ＳＰを出力
し、初期状態とする。スペースカウンタ２４は黒（文字
線分）が検出された時クリアされる。ギヤツプフラグ２
２は信号ＢＦＧＡＰを出力し、信号ＧＡＰを格納する。
このとき、ＢＦＧＡＰが″１″からＧＡＰＩ）３６０″
のとき１文字の走査が終了したとみなし、文字の識別を
行う。第１図において位置Ｔ２にセンサ視野２が移動し
たとき、第６図に示すように切出されたとするとギヤツ
プ検出フラグ１９は“０″であるがギヤツプ検出フラグ
１８は１１１となりギヤツプフラグ２１は６１１にセツ
トされる。Ｔ２以前の位置ではギヤツプフラグ２１は６
０”とすればＴ２でＧＡＰ＝１１″ＢＦＧＡＰ−６０″
となり１文字の走査が終了したとみなし以後識別動作を
する。

スペースカウンタ２４では文字と文字との間にて垂直走
査される回数よりもはるかに大きい回数で１行の終りと
する。以上説明したように、本発明では１垂直走査ごと
に垂直軸に投影した各単位領域毎に文字線分の出現頻度
分布を求め、単位領域毎の出現回数を最大出現回数で正
規化したのち文字の切出しを行うため、走査速度の影響
をうけないことを特徴としている。

又、正規化し、閾値ＳＨＬを適当に選ぶことにより二値
化を行うので文字周辺のノイズをも除去できる。

説明ではセンサ１５のセル数と同じ段数のシフトレジス
タ２７としたがデータの圧縮などを行ないシフトレジス
タ２７の段数を減らすことも可能である。又、読取の対
象とする文字やセンサの寸法などから第４図に示す状態
遷移は異なる。以上の説明では水平方向の走査速度が可
変の場合について述べたが、例えば機械的に一定速度で
走査する時には谷単位領域毎の文字線分の出現回数の計
数値と該出現回数の最大値との比を求めなくて、計数値
のみでも同様に切出し可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は読取文字と読取ヘツドとの関係図、第２図、第
３図は本発明のプロツク図、第４図は読取専用記憶装置
の説明図、第５図文字線分の出現頻度分布図、第６図は
二値化変更図を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一定周期で走査される一列に配列された複数個の光
   電変換素子からなるセンサを、前記光電変換素子列の配
   列方向とほぼ直交する方向に移動させて、文字、記号な
   どを走査、識別する光学的文字認識装置において、文字
   線分の出現回数を１個あるいは複数個の光電変換素子か
   らなる前記センサの各単位領域ごとに計算し、その出現
   頻度分布を求めるとともに、該頻度分布によつて文字あ
   るいは記号の光電変換素子列の配列方向の文字領域の切
   出しを行うことを特徴とする文字切出し方式。 ２ 一定周期で走査される一列に配列された複数個の光
   電変換素子からなるセンサを、前記光電変換素子列の配
   列方向とほぼ直交する方向に移動させて、文字、記号な
   どを走査、識別する光学的文字認識装置において、文字
   線分の出現回数をセンサの１個あるいは複数個の光電変
   換素子からなる単位領域ごとに計数し、光電変換素子列
   の配列方向の単位領域ごとの文字線分の出現回数の最大
   値を検出し、該最大値と単位領域ごとに検出される出現
   回数との比を求めて出現頻度分布を正規化し、この正規
   化された出現頻度分布によつて光電変換素子列の配列方
   向の文字領域の切出しを行うことを特徴とする文字切出
   し方式。 ３ 一定周期で走査される一列に配列された複数個の光
   電変換素子からなるセンサを、前記光電変換素子列の配
   列方向とほぼ直交する方向に移動させて、文字、記号な
   どを走査、識別する光学的文字認識装置において、文字
   線分の出現回数をセンサの１個あるいは複数個の光電変
   換素子からなる各単位領域ごとに計数し、光電変換素子
   列の配列方向の単位領域ごとの文字線分の出現回数の最
   大値を検出し、該最大値と単位領域ごとに検出された出
   現回数との比を求めて正規化した出現頻度分布を求め、
   該分布と一定値とを比較して二値化した後、文字領域の
   光電変換素子の配列方向の切出しを行うことを特徴とす
   る文字切出し方式。 ４ 一定周期で走査される一列に配列された複数個の光
   電変換素子からなるセンサを、前記光電変換素子列の配
   列方向とほぼ直交する方向に移動させて、文字、記号な
   どを走査、識別する光学的文字認識装置において、光電
   変換素子の配列方向に切出された文字領域の全域で文字
   線分が検出されなかったとき、一文字の走査が終了した
   とみなし、センサの移動方向の切出しを行うことを特徴
   とする文字切出し方式。