JPS596419B2 - 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図にセンサの視野２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、４、５として数「１」 「２」 「３」が印刷さ
れているほか、まわりの汚れ６、Ｔ、８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
に特殊なフィ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、後渚は多く
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ェアによつて
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が生じても、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繊装置の場合である。

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土に結像させる。

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
した各セルからの信号レベルは異なる。センサ１５の各
々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、レベル判定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″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：値化回路１６から各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″１７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、ブリセツトカウンタ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２ｒ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がギア
フッラグ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、信号がり７の時には１を
加鼻し、″Ｏ″の時にはそのままプリセツトカウンタ２
６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
けの段数を哨するものであり、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
は各単位領域毎の水平方向の叉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、ブリセツトカウンタ
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２６
から入力される内容（Ｂとする）を比較し、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ＳＥＮ
Ｄのタイミングで、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
されている各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２ｒ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）人手で移動される場合
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
値により各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。

繊別回路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：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図においてセンサ視野２がｔ１の位置からＴ
２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６１
及び６０，６２となる。

二値化を行なつた後の第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，．ＰＯＵＴ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Ｓｎはセンサ視野２の最上端及び最下
端の単位領域を示す。単位領域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，Ｗ，Ｗ，Ｗ，Ｗ，Ｗ，，Ｗ，Ｗ，Ｗ，と
出力されたとすれば、第４図において、状態は０Ｂ，１
Ｂ，１Ｗ，０Ｂ，１Ｂ，２Ｂ，３Ｂ，４Ｂ，５Ｂ，６Ｂ
，６Ｗ，０Ｂ，１Ｂ，０Ｂとなる。またＳＥＴ．．ＰＯ
ＵＴは状態１Ｂ，５Ｗ，６Ｗ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
ＰＯＵＴは文字の切出し終了を意味するものであり、信
号ＳＥＴが何度も出力される場合にはされた信号の方を
優先している。第６図に示す二値化データでは１Ｂで１
度信号ＳＥＴが出力され再度信号ＳＥＴ、次にＰＯＵＴ
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４９は読出専用記憶装置３３
から信号ＳＥＴが入力されると、その時のセルアドレス
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が書き込まれ
る。又記憶装置３４の内容即ちその時の状態Ｃｉ（１Ｂ
，２Ｂ・・・・・・など）を記憶装置５１に書き込むＯ
もし、文字と同じ位のノイズが存在した場合には一度切
出しを終了した後、再び同様に切出しを行なう。

例えばセンサ視野２が第１図のＴ３の位置に移動した時
には文字５、ノイズ８の正規化データは第７図の６３，
６４となる。正規化データ６３により切出しを終了し、
そのときのＳＣＣ．Ｃｉは記憶装置４９，５１に書き込
まれ、次に正規化データ６４により切出しを終了した際
、該記憶装置４９，５１の内容をそれぞれ記憶装置５０
，５２に移送した後次のＳＣＣ、Ｃｉを記憶装置４９，
５１に書き込む。

第３図では２度の切出しで説明したが、２度以上でも同
様である。選択回路５３は、複数個切出しを行なつたも
のの中から、文字領域を選択するものであり、記憶装置
３８の内容即ち直前の垂直走査にて切出されたときのア
ドレスＳＣＣ及び記憶装置５１，５２即ち切出した際の
状態Ｃｉから文字領域を判定し、記憶装置４９或いは５
０の一方の内容を記憶装置５４に書き込む。

例えば走査された文字領域は隣の文字領域と大きな誤差
は生じないことや、状態Ｃｉの中で、文字の標準の高さ
に最も近いものなどから文字領域を判定する。

一垂直走査が終了した時にＰＯＵＴ信号が少なくとも一
度出力されている場合には選択回路５３はＣＫ２信号を
出し続け、ＳＥＮＤ信号の到来する直前にＣＫｌのタイ
ミングで記憶装置５４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はアンドゲート３９によりそれぞれ単位領域
走査ごとに出力される信号ＣＫとの論理積をとり、記憶
装置４９に入力する。１垂直走査が終了すると、記憶装
置４９，５０，５１，５２の内容をクリアする。

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４
５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
較し両渚が等しくなつた時（上端のセルをＯ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２１″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Ｓｎ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のとき文字工リアで
あり、信号ＰＯＦを出力する。

カウンタ４ｒ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５アップ検出フラグ１８は垂直方向切出し信
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ツプフロツプ
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ＣＫｌ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 ４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２２
は直前の垂直走査時のギヤツプフラグ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ＧＡＰ
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２
４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２２は
信号ＢＦＧＡＰを出力し、信号ＧＡＰを格納する。

このとき、ＢＦＧＡＰが″１″かつＧＡＰが２０２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″１″となりギヤツプフラグ２１は７「５に
セツトされる。

Ｔ２以前の位置ではギヤツプフラグ２１は″Ｏ″とすれ
ばＴ２でＧＡＰ＝″１７ＢＦＧＡＰ＝′２０７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行の終了と
する。以上説明したように、本発明では垂直走査ごとに
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ＳＨＬ８適当に選ぶことにより：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、読取の対称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
各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図及び７図は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。 符号の説明、１・・・・・・用紙、２・・・・・・セン
サ、３・・・・・・文字、４，５・・・・・・ノイズ、
１１・・・・・・用紙、１２・・・・・・スキヤナ、１
３ａ，ｂ・・・・・・ランプ、１４・・・・・・レンズ
系、１５・・・・・・センサ、１６・・・・・・制御、
及び二値化回路、１７，２３，３９，４０，４６・・・
・・・アンドゲート、２０，４５，４８・・・・・・オ
アゲート、１８，１９・・・・・・ギヤツプ検出フラグ
、２１，２２・・・・・・ギヤツプフラグ、２４・・・
・・・スペースカウンタ、２５・・・・・・カウンタ制
御回路、２６・・・・・・プリセツトカウンタ、２７・
・・・・・シフトレジスタ、２８・・・・・・比較回路
、２９・・・・・・記憶装置、３０・・・・・・最大値
記憶装置、３１・・・・・・正規化回路、３２・・・・
・・：値化回路、３３・・・・・・読出専用記憶装置、
３４・・・・・・記憶装置、３５・・・・・・識別回路
、３ｒ，３８・・・・・・記憶装置、４１・・・・・・
比較回路、４２・・・・・・切出しフラグ、４３・・・
・・・文字高さ検出フラグ、４４・・・・・・演算回路
、４７・・・・・・文字高さカウンタ、５０，５１，５
２，５４・・・・・・記憶装置、５３・・・・・・選択
回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 文字、記号などを垂直方向或いは水平方向に並んだ
   光電変換素子を有するセンサで走査し、走査された文字
   、記号などを識別する文字認識装置において、センサの
   文字線分の出現回数を各単位領域毎に計数し、センサ配
   列方向の単位領域毎の文字線分の出現頻度分布を求め、
   この出現頻度分布によつてセンサ列方向の文字領域を検
   出し、センサ配列の方向に文字領域が複数個検出された
   場合にはその中から一つを選択することによつてセンサ
   列方向の文字領域の切出しを行なうことを特徴とする文
   字切出し方式。 ２ 文字、記号などを垂直方向或いは水平方向に並んだ
   光電変換素子を有するセンサで走査し走査された文字、
   記号などを識別する文字認識装置において、センサの文
   字線分の出現回数を各単位領域毎に計数し、センサ配列
   方向の単位領域毎の文字線分の出現頻度分布を求め、さ
   らに各単位領域毎の文字線分の出現回数の最大値を検知
   し、該最大値と単位領域毎に計数された出現回数との比
   によつて正規化された出現頻度分布を求めて、センサ列
   方向に複数個の文字領域を検出した場合、その中から一
   つを選択することにより、文字領域の切出しを行なうこ
   とを特徴とする文字切出し方法。