JPS5971585A - パタ−ン認識方式 - Google Patents
パタ−ン認識方式Info
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- JPS5971585A JPS5971585A JP57182629A JP18262982A JPS5971585A JP S5971585 A JPS5971585 A JP S5971585A JP 57182629 A JP57182629 A JP 57182629A JP 18262982 A JP18262982 A JP 18262982A JP S5971585 A JPS5971585 A JP S5971585A
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- Theoretical Computer Science (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、パターンマツチング法による手書きの文字、
記号、あるいは図形等のパターンを認識するだめの方式
に関し、特に本発明者の先の発明で、本出願人により出
願された特願昭54−90272の発明「文字・記号認
識方式」(特開昭56−16271)の改良に関し、プ
レインパターンマッシを用いて計算された定義・やター
ンと入力/やターンとの間の歪み量に、パターン中のス
トロークの方向および長さの情報を組み合わせて、認識
精度の向上を図つたものである。
記号、あるいは図形等のパターンを認識するだめの方式
に関し、特に本発明者の先の発明で、本出願人により出
願された特願昭54−90272の発明「文字・記号認
識方式」(特開昭56−16271)の改良に関し、プ
レインパターンマッシを用いて計算された定義・やター
ンと入力/やターンとの間の歪み量に、パターン中のス
トロークの方向および長さの情報を組み合わせて、認識
精度の向上を図つたものである。
手書き文字の認識手法を概念的に分類すると、文字の位
相構造(例えばストロークの組み合わさシ方)によるも
のと、定義パターン(辞書・ぐターン)とのマツチング
による方法とがあるが、前者はストロークの抽出が面倒
であシ、後者は文字の変形があったときの処理が難しい
という欠点がある。本発明の基礎となっている前記先行
発明は、後者に属するが、手書きによって生ずる変形も
線の太さ、細はも制約条−件とならない統一的な手法を
提供している。以下に、前記先行発明について、その概
要を説明する。
相構造(例えばストロークの組み合わさシ方)によるも
のと、定義パターン(辞書・ぐターン)とのマツチング
による方法とがあるが、前者はストロークの抽出が面倒
であシ、後者は文字の変形があったときの処理が難しい
という欠点がある。本発明の基礎となっている前記先行
発明は、後者に属するが、手書きによって生ずる変形も
線の太さ、細はも制約条−件とならない統一的な手法を
提供している。以下に、前記先行発明について、その概
要を説明する。
定義・ぞターンと入カバターンとのマツチングの度合い
を示す測度として、入力・ぐターンの歪量りを定義し、
これを定義・七ターン毎に計算して、入カバターンに対
する歪み量りが最小となる定義パターンを、認識パター
ンとするものである。これは、各定義パターンを歪ませ
て(変形させて)入カバターンに一致させたとき、必要
とした歪み量が最/」・のもの、すなわち変形量が最小
で済む定義パターンを選択することを意味する。
を示す測度として、入力・ぐターンの歪量りを定義し、
これを定義・七ターン毎に計算して、入カバターンに対
する歪み量りが最小となる定義パターンを、認識パター
ンとするものである。これは、各定義パターンを歪ませ
て(変形させて)入カバターンに一致させたとき、必要
とした歪み量が最/」・のもの、すなわち変形量が最小
で済む定義パターンを選択することを意味する。
一般に、認識問題とは、「観測したパターンがあらかじ
め定められているいずれの定義パターンに最も似ている
かを決定する事である」と規定される。従来のこのよう
な認識系を例示すると、第1図のようになる。
め定められているいずれの定義パターンに最も似ている
かを決定する事である」と規定される。従来のこのよう
な認識系を例示すると、第1図のようになる。
第1図において、11 1 、11−2 、・・・11
−ルは基準となる定義文字・記号の・ぐターンであり、
例えば“A″、”B#、・・・“+”等について示しで
ある。これら定義文字・記号のパターンは例えば磁気デ
ィスク装置等からなる定義ライブラリに予め格納されて
いる。12は入力された被認識文字・記号のパターンで
あシ、し0えはスキャナなどの光学読取り手段で検出さ
れたものである。この被認識文−字・記号パターン12
は、類似判定部13−1 。
−ルは基準となる定義文字・記号の・ぐターンであり、
例えば“A″、”B#、・・・“+”等について示しで
ある。これら定義文字・記号のパターンは例えば磁気デ
ィスク装置等からなる定義ライブラリに予め格納されて
いる。12は入力された被認識文字・記号のパターンで
あシ、し0えはスキャナなどの光学読取り手段で検出さ
れたものである。この被認識文−字・記号パターン12
は、類似判定部13−1 。
13−2.・・・、 13− nにおいて、それぞれ対
応する定義パターン1.1−1 、11−2 、・・・
、 11−ルと比較されて類似度が算出され、類似量R
,,R2,・・・RrLが出力される。判定部14は、
これらの順イ以量の中の最大の類似量を判定し、この最
大類似量に対応する定義パターンをもって、被認識パタ
ーンを読取るものである。これは典型的なパターン・マ
ツチング方式であって、手書き文字・記号が有する歪み
に対処することが困難であり、結局高精度な文字・記号
認識ができないという問題をもっていたO このため、前記先行発明は、手書き文字・記号に現われ
る歪に起因して正確な読取りができないという従来方式
の問題を効果的に解決したものであシ、認識問題を次の
ように置きかえている。
応する定義パターン1.1−1 、11−2 、・・・
、 11−ルと比較されて類似度が算出され、類似量R
,,R2,・・・RrLが出力される。判定部14は、
これらの順イ以量の中の最大の類似量を判定し、この最
大類似量に対応する定義パターンをもって、被認識パタ
ーンを読取るものである。これは典型的なパターン・マ
ツチング方式であって、手書き文字・記号が有する歪み
に対処することが困難であり、結局高精度な文字・記号
認識ができないという問題をもっていたO このため、前記先行発明は、手書き文字・記号に現われ
る歪に起因して正確な読取りができないという従来方式
の問題を効果的に解決したものであシ、認識問題を次の
ように置きかえている。
「パターンXを観測したとき、それが各定義パターンが
歪んだものとして歪みiDを求め、Dの最も小さい定義
・パターンに決定する。」これは、「どれだけ似ている
か」という事を「どれだけ歪んでいるか」という問題に
転換したものであるが、その本質的な違いは、後者では
、歪みによってどのようなパターンでも作る事ができる
という事実にもとすいて、「観測パターンは定義・々タ
ーンが歪んだものだ」という仮定を置いた事である。
歪んだものとして歪みiDを求め、Dの最も小さい定義
・パターンに決定する。」これは、「どれだけ似ている
か」という事を「どれだけ歪んでいるか」という問題に
転換したものであるが、その本質的な違いは、後者では
、歪みによってどのようなパターンでも作る事ができる
という事実にもとすいて、「観測パターンは定義・々タ
ーンが歪んだものだ」という仮定を置いた事である。
具体的には、基準となる複数の定義文字・記号について
、そのパターンの各画素よシ遠ざかるのに比例して、重
みづけ値すなわち歪み度が増大するように、一定の規則
性に従って、予め定義文字・記号パターンの歪みパター
ン・マツダを生成する。
、そのパターンの各画素よシ遠ざかるのに比例して、重
みづけ値すなわち歪み度が増大するように、一定の規則
性に従って、予め定義文字・記号パターンの歪みパター
ン・マツダを生成する。
他方、入力された被認識文字・記号の79ターンについ
ても、同様に前記一定の規則性に従って歪みパターン・
マツプを生成する。そして前記定義・母ターンおよび前
記被認識パターンそれぞれの歪みパターンマツプの、相
互に対応する部分が有するそれぞれの前記重みづけ値の
差を変数として、F両関数の値を求め、該針師関数の値
が最小となZ)定義・やターンの文字・記号をもって、
認識を確定するようにしたものである。
ても、同様に前記一定の規則性に従って歪みパターン・
マツプを生成する。そして前記定義・母ターンおよび前
記被認識パターンそれぞれの歪みパターンマツプの、相
互に対応する部分が有するそれぞれの前記重みづけ値の
差を変数として、F両関数の値を求め、該針師関数の値
が最小となZ)定義・やターンの文字・記号をもって、
認識を確定するようにしたものである。
第2図は前記先行発明に係る方式の概念図である。本図
において、21−1.21−2.・・・21−ルは基準
となる定義文字・記号のパターンである。これらのパタ
ーンは、定義文字・記号から生成された歪みパターンマ
ツプ形式のものであり、第1図のノやターン11−1
、11−2 、・・・11−ルとは全く異なっている。
において、21−1.21−2.・・・21−ルは基準
となる定義文字・記号のパターンである。これらのパタ
ーンは、定義文字・記号から生成された歪みパターンマ
ツプ形式のものであり、第1図のノやターン11−1
、11−2 、・・・11−ルとは全く異なっている。
他方、22け入力された被認p文字・記号のパターンで
あるが、これも歪みパターンマツノ形式のものであり、
第1図のパターン12とは全く異なっている。これらの
ノRターン21−1.・・・21− n 、 22が第
1図のパターン11−1、−11− yL。
あるが、これも歪みパターンマツノ形式のものであり、
第1図のパターン12とは全く異なっている。これらの
ノRターン21−1.・・・21− n 、 22が第
1図のパターン11−1、−11− yL。
1.2と全く異なるのは、該先行発明方式には、認識の
パラメータとして“歪み量″の概念が導入されているこ
とにある。この被認識文字・記号パターン22Vi、歪
み量計算部23−1 、23−2 、 ・・−23−n
において、それぞれ対応するノソターン21−1.21
−2.・・・21− nの間で各歪み量が算出され、歪
み111T D+ 、D2 、・・・Dnが出力される
。そして判定部24において最小の歪み楡が決定され、
この最小歪みl:に対応する定義パターンをもって被認
識・やターンの読取りが行なわれる。
パラメータとして“歪み量″の概念が導入されているこ
とにある。この被認識文字・記号パターン22Vi、歪
み量計算部23−1 、23−2 、 ・・−23−n
において、それぞれ対応するノソターン21−1.21
−2.・・・21− nの間で各歪み量が算出され、歪
み111T D+ 、D2 、・・・Dnが出力される
。そして判定部24において最小の歪み楡が決定され、
この最小歪みl:に対応する定義パターンをもって被認
識・やターンの読取りが行なわれる。
第3図は該先行発明の実施例のブロック構成図である。
本図において、31Viz?タ一ン入力部、32はパタ
ーン規格化部、33けプレインパターン生成部、34は
歪み量計算部、35は定義パターン記憶部、36は最小
値選択部を表わす。
ーン規格化部、33けプレインパターン生成部、34は
歪み量計算部、35は定義パターン記憶部、36は最小
値選択部を表わす。
パターン入力部31は、認識すべき文字・記号、図形等
のパターン、たとえば°A″をスキャナで光学的に読取
り、電気信号に変換して、メツシュ状の画素情報として
パターン規格化回路32に出力する。
のパターン、たとえば°A″をスキャナで光学的に読取
り、電気信号に変換して、メツシュ状の画素情報として
パターン規格化回路32に出力する。
ノfターン規格化回路32け、入力されたパターンを、
認識処理のための一定のサイズに規格化してプレインパ
ターンマツプ生成部33に出力する。なおこの規格化処
理では、パターンの線幅は変更されない。
認識処理のための一定のサイズに規格化してプレインパ
ターンマツプ生成部33に出力する。なおこの規格化処
理では、パターンの線幅は変更されない。
プレインパターンマツプ生成部33は、任意の入カバタ
ーンについて、その各画素毎に画素から遠ざかるにつれ
て重み、すなわち歪み度が増大するブレーン(Bτai
n )パターンと呼ばれる歪みパターンのマツプを生成
する。
ーンについて、その各画素毎に画素から遠ざかるにつれ
て重み、すなわち歪み度が増大するブレーン(Bτai
n )パターンと呼ばれる歪みパターンのマツプを生成
する。
プレインツクターンマツプは、たとえば第4図(α)。
(b)に示すように1.各画素について、(α)の4方
向および(A)の8方向にある画素を順次交互に選択し
て順序数の重み付けを行なうことにより、同図(C)に
例示されるように生成される。なお、上記した数学的規
則は、−〇ctagonal f)iztance”と
呼ばれている。
向および(A)の8方向にある画素を順次交互に選択し
て順序数の重み付けを行なうことにより、同図(C)に
例示されるように生成される。なお、上記した数学的規
則は、−〇ctagonal f)iztance”と
呼ばれている。
後述される第5図(α) 、 (A)は、文字“A′に
ついて生成されたプレインパターンマツプの例を示して
いる。(α)が定義パターン、(b)が入カバターンで
ある。
ついて生成されたプレインパターンマツプの例を示して
いる。(α)が定義パターン、(b)が入カバターンで
ある。
このプレインパターンマツプでは、白地に黒文字のパタ
ーンの場合、白黒境界部の総ての黒画素に重み“1″が
設定され、該黒画素から遠ざかる方向に、2,3,4.
・・・のように増大する順序数の重みが設定される。な
お、第5図のプレインツクターンマツf例では、文字”
A”の線幅が1画素の琳位幅となっているが、複数の画
素幅をもつ太い線の場合には、線の内側へ向って、O,
−1゜−2,・・・、のように負方向の重み付けがなさ
れる0このようなブし・インパターンマツプを用いるこ
とによシ、任意の崩れた手書き文字について、定義文字
からの歪み距離を蘭学に求めることができる。
ーンの場合、白黒境界部の総ての黒画素に重み“1″が
設定され、該黒画素から遠ざかる方向に、2,3,4.
・・・のように増大する順序数の重みが設定される。な
お、第5図のプレインツクターンマツf例では、文字”
A”の線幅が1画素の琳位幅となっているが、複数の画
素幅をもつ太い線の場合には、線の内側へ向って、O,
−1゜−2,・・・、のように負方向の重み付けがなさ
れる0このようなブし・インパターンマツプを用いるこ
とによシ、任意の崩れた手書き文字について、定義文字
からの歪み距離を蘭学に求めることができる。
たとえば重み”1″をもつ黒画素が、手書きによって歪
んで重み“5″の画素位置に書かれた場合には、その間
の歪み距離を’、5−1=4あるものと計算する。
んで重み“5″の画素位置に書かれた場合には、その間
の歪み距離を’、5−1=4あるものと計算する。
第3図の歪み量計算部34は、定義・卆ターン記憶部3
5に記憶されている予め作成された複数の定義パターン
のプレインパターンマツf(以後定義プレインパターン
マツプと呼ぶ)と、プレインパターンマツプ生成部33
から出力された入力iRパターンプレインパターンマツ
f(以後入力ブレインツクターンマツプと呼ぶ)との間
で、上記したような歪み距離の計算を行ない、各定義パ
ターンを歪ませて入カバターンに一致させたとしたとき
の、各定義パターン毎の歪み量を求める。
5に記憶されている予め作成された複数の定義パターン
のプレインパターンマツf(以後定義プレインパターン
マツプと呼ぶ)と、プレインパターンマツプ生成部33
から出力された入力iRパターンプレインパターンマツ
f(以後入力ブレインツクターンマツプと呼ぶ)との間
で、上記したような歪み距離の計算を行ない、各定義パ
ターンを歪ませて入カバターンに一致させたとしたとき
の、各定義パターン毎の歪み量を求める。
次に第5図(cL) 、 (A)に示す双方のプレイン
パターンマツプを用いて、歪み量の計算処理方式を説明
する。歪み量を表わす評価関数は、両ブレ不ン・ぐター
ンマツプの対応する画素同士の間の重み値の差(dとす
る)の2乗和で与えられるが、その算出方法は、定義プ
レイソノ9ターンマツプの重み”1″の黒画素から入カ
ブレインパターンマップの対応画素へ、および入力ブレ
イン・七ターンマツダの重み“1″の黒画素から定義プ
レインパターンマツプの対応画素への2方向について行
なわれる。これは双方のパターンの相違点を、評価関数
に強く反映させるためである。たとえば前者の場合、第
5図の矢印Aで示すように、定義プレイン・ぞターンマ
ツ7″(α)の黒画素■け、入力ブレインパターンマツ
f(b)の■と比較され、同様に後者の場合、矢印Bで
示すように、マツプ(6)の黒画素■は、マツ7″(α
)の■と比較され、以下、双方のマツプにおいて、重み
“1″をもつ黒画素の総てが、相互に相手方マッグの対
応画素と比較される。
パターンマツプを用いて、歪み量の計算処理方式を説明
する。歪み量を表わす評価関数は、両ブレ不ン・ぐター
ンマツプの対応する画素同士の間の重み値の差(dとす
る)の2乗和で与えられるが、その算出方法は、定義プ
レイソノ9ターンマツプの重み”1″の黒画素から入カ
ブレインパターンマップの対応画素へ、および入力ブレ
イン・七ターンマツダの重み“1″の黒画素から定義プ
レインパターンマツプの対応画素への2方向について行
なわれる。これは双方のパターンの相違点を、評価関数
に強く反映させるためである。たとえば前者の場合、第
5図の矢印Aで示すように、定義プレイン・ぞターンマ
ツ7″(α)の黒画素■け、入力ブレインパターンマツ
f(b)の■と比較され、同様に後者の場合、矢印Bで
示すように、マツプ(6)の黒画素■は、マツ7″(α
)の■と比較され、以下、双方のマツプにおいて、重み
“1″をもつ黒画素の総てが、相互に相手方マッグの対
応画素と比較される。
ここで、一般的に定義プレイン・やターンマツプの画素
の重みをd・とじ、入力ブレインパターンマツプの対応
画素の重みを1とし、更に定義・母ターンから入力/ぐ
ターンへ向って算出される歪み量を’1、そしてその逆
方向の入カバターンから定義パターンへ向って算出され
る歪み量をd、とする。
の重みをd・とじ、入力ブレインパターンマツプの対応
画素の重みを1とし、更に定義・母ターンから入力/ぐ
ターンへ向って算出される歪み量を’1、そしてその逆
方向の入カバターンから定義パターンへ向って算出され
る歪み量をd、とする。
d、およびd!は、それぞれパターン中の重み“1″の
総ての黒画素について算出される歪み距離(dj−d、
)あるいil:(d、 −da )の2乗和として次
式で与えられる。
総ての黒画素について算出される歪み距離(dj−d、
)あるいil:(d、 −da )の2乗和として次
式で与えられる。
d、=Σ(dj−d、)2
翼部34は、この評価関数りにより、各定義パターン毎
に、入力・そターンに対する歪み量を計算する〇最小値
選択部36は、歪み量計算部34が計算した各定義・ぐ
ターン毎の歪み量の中の最小値を検出し、当該定義パタ
ーンを認識結果として出力する。
に、入力・そターンに対する歪み量を計算する〇最小値
選択部36は、歪み量計算部34が計算した各定義・ぐ
ターン毎の歪み量の中の最小値を検出し、当該定義パタ
ーンを認識結果として出力する。
以上述べた前記先行発明の方式は、手書き文字のような
歪みの大きいパターンの認識にきわめて有効なものであ
り、これまでに実施されたものは良好な成績を上げてい
る。しかし本方式は、歪み量の計算を、定義パターンと
入力・ぞターンとの間で双方向にマツチングをとって行
なっており、そのため両パターン間の差異が太きいもの
では、歪みの情報量が増大するので認識精度を高めるこ
とができるが、両パターン間の各画素における環境の情
報(ストロークの方向および長さの重みづけ情報)が考
慮されていないため歪み量の較差を縮めて曖昧さを助長
するように作用し、認識精度を低下させるという欠点を
もっていた。
歪みの大きいパターンの認識にきわめて有効なものであ
り、これまでに実施されたものは良好な成績を上げてい
る。しかし本方式は、歪み量の計算を、定義パターンと
入力・ぞターンとの間で双方向にマツチングをとって行
なっており、そのため両パターン間の差異が太きいもの
では、歪みの情報量が増大するので認識精度を高めるこ
とができるが、両パターン間の各画素における環境の情
報(ストロークの方向および長さの重みづけ情報)が考
慮されていないため歪み量の較差を縮めて曖昧さを助長
するように作用し、認識精度を低下させるという欠点を
もっていた。
本発明の目的は、前記先行発明方式の欠点を改善するた
め、・々ターンの歪み量を与える評価関数を改良し、・
々ターン認識の精度および認識処理効率の向上を図るこ
とにある。
め、・々ターンの歪み量を与える評価関数を改良し、・
々ターン認識の精度および認識処理効率の向上を図るこ
とにある。
本発明は、そのため、前記先行発明方式におけるパター
ンマツチング法に、ストロークの長さおよび方向情報を
認識情報として用いる位相構造法を組み合わせることに
より、上記目的を達成するものである。そして本発明は
、/′eターンマツチング法により得られる定義パター
ンと入カバターンとの間の歪み距離を、ストロークの長
さおよび方向情報における距離で重み付けするものであ
って、それにより、発明の構成は、・ソターンマッチン
グ法により、文字、記号、図形等のパターンを認識する
システムであって、複数の定義パターンおよび入力・ぞ
ターンのそれぞれについて、画素毎の歪み分布を表わす
プレインパターンマツプを作成する手段と、該プレイン
パターンマツプを用いて各定義パターンと入カバターン
との間の画素毎の歪み距離を計算し、それに基づき入力
・やターンに対する各定義パターンの歪み惜を求める手
段と、入力・やターンに対して最小の歪み量を与える一
つの定義ノソターンを選択し入カバターンに対応づける
手段とをそなえたものにおいて、更に、上記複数の定義
パターンおよび入カノクターンのそれぞれについて、画
素毎に当該画素を含むストロークの長さおよび方向を示
すストローク情報テーブルを作成する手段と、該ストロ
ーク情報テーブルに基づいて、各定義・やターンと入カ
バターンとの1ljJの画素毎のストローク情報距離を
求める手段とを有し、該ストローク清報距離により、上
記入力パタ・−ンに対する各定義パターンの歪み量を求
める手段において計算される画素毎の歪み距離を重みづ
けすることを特徴とする。
ンマツチング法に、ストロークの長さおよび方向情報を
認識情報として用いる位相構造法を組み合わせることに
より、上記目的を達成するものである。そして本発明は
、/′eターンマツチング法により得られる定義パター
ンと入カバターンとの間の歪み距離を、ストロークの長
さおよび方向情報における距離で重み付けするものであ
って、それにより、発明の構成は、・ソターンマッチン
グ法により、文字、記号、図形等のパターンを認識する
システムであって、複数の定義パターンおよび入力・ぞ
ターンのそれぞれについて、画素毎の歪み分布を表わす
プレインパターンマツプを作成する手段と、該プレイン
パターンマツプを用いて各定義パターンと入カバターン
との間の画素毎の歪み距離を計算し、それに基づき入力
・やターンに対する各定義パターンの歪み惜を求める手
段と、入力・やターンに対して最小の歪み量を与える一
つの定義ノソターンを選択し入カバターンに対応づける
手段とをそなえたものにおいて、更に、上記複数の定義
パターンおよび入カノクターンのそれぞれについて、画
素毎に当該画素を含むストロークの長さおよび方向を示
すストローク情報テーブルを作成する手段と、該ストロ
ーク情報テーブルに基づいて、各定義・やターンと入カ
バターンとの1ljJの画素毎のストローク情報距離を
求める手段とを有し、該ストローク清報距離により、上
記入力パタ・−ンに対する各定義パターンの歪み量を求
める手段において計算される画素毎の歪み距離を重みづ
けすることを特徴とする。
〔発明の実施例〕
以下に、本発明を実施例にしたがって説明する。
第6図は、本実施例において、使用されるストローク情
報を規定するための8方向とそのコード(番号)を表わ
している。ストローク情報は、長さと、これらの8方向
コードとによシ表わされる0第7図は、第6図に示した
8方向コードを用いるストローク情報の説明図である。
報を規定するための8方向とそのコード(番号)を表わ
している。ストローク情報は、長さと、これらの8方向
コードとによシ表わされる0第7図は、第6図に示した
8方向コードを用いるストローク情報の説明図である。
本図は、二つの手書き文字パターンrAJ、rBJ間の
マツチングにおいて、0点に着目した場合の、パターン
間のストローク情報距離を得る過程を、図式的に示した
ものである。(a)に示す0点を中心とするストローク
を8方向で規格化し、(b)でそれぞれの長さとともに
ベクトル形式表示とし、CC) 、 (cL)でマツチ
ング処理により両パターン間の差をと9、更にこれにつ
いて閾値処理等を行なってストローク情報距離を求める
ものである。
マツチングにおいて、0点に着目した場合の、パターン
間のストローク情報距離を得る過程を、図式的に示した
ものである。(a)に示す0点を中心とするストローク
を8方向で規格化し、(b)でそれぞれの長さとともに
ベクトル形式表示とし、CC) 、 (cL)でマツチ
ング処理により両パターン間の差をと9、更にこれにつ
いて閾値処理等を行なってストローク情報距離を求める
ものである。
更に具体的に説明すると、上記の例におけるパターンr
AJ、rBJの0点のストローク情報距離は、次表のよ
うにして求められる。
AJ、rBJの0点のストローク情報距離は、次表のよ
うにして求められる。
上記表の(1)から(1■)までの過程は、第7図によ
シ説明したことに対応している。(V)の閾値処理は、
閾値α=4を設定して、各方向毎のストローク差を2値
化するものである。そして(■1)の処理は、(■)で
2値化された各方向毎の結果値について総和をとるもの
である。このようにして得られた総和値Cを(vii:
+で正規化した後(Kは正規化係数)、ストローク情報
距離Pとして、評価関数の重みづけのための変数として
使用する。
シ説明したことに対応している。(V)の閾値処理は、
閾値α=4を設定して、各方向毎のストローク差を2値
化するものである。そして(■1)の処理は、(■)で
2値化された各方向毎の結果値について総和をとるもの
である。このようにして得られた総和値Cを(vii:
+で正規化した後(Kは正規化係数)、ストローク情報
距離Pとして、評価関数の重みづけのための変数として
使用する。
本実施例で用いられる評価関数D′は、次式で与えられ
る。
る。
D’ = d、’+c12’
=Σ(1+P1 ) (tit−d・)2+Σ(1+P
、)(d・−db)2 上式におけるd 、′および41は、前記した先行発明
方式の説明で述べた評価関数D ” ’+ + dtの
各項dI+’2に、それぞれストローク情報距離を含む
1与づけ項(1+PI)、 (1+Pt)を乗じたもの
である。
、)(d・−db)2 上式におけるd 、′および41は、前記した先行発明
方式の説明で述べた評価関数D ” ’+ + dtの
各項dI+’2に、それぞれストローク情報距離を含む
1与づけ項(1+PI)、 (1+Pt)を乗じたもの
である。
なお、P、は定義パターンから入カバターンへマツテン
グケとったときのストローク情報距離、そしてP2ハ入
力z4ターンから定義パターンへマツチングをとったと
きのストローク情報距離を表わす。
グケとったときのストローク情報距離、そしてP2ハ入
力z4ターンから定義パターンへマツチングをとったと
きのストローク情報距離を表わす。
第8図は本発明実施例システムの構成図であシ、第9図
はその処理フロー図である。
はその処理フロー図である。
第8図において、81はパターン入力部、82はノRタ
ーン規格化部、83はプレインパターンマツプ生成部、
84は黒画素対応ツクターン生成部、85は長さおよび
8方向コ一ド生成部、86はメモリ、87は歪み量計算
部、88は定義パターンライブラリ、89は最小値選択
部を表わす。これらの各要素からなる構成は、第3図の
先行発明の実施例システムをペースにして、本発明によ
る部分的な付加、変型を行なったものである。
ーン規格化部、83はプレインパターンマツプ生成部、
84は黒画素対応ツクターン生成部、85は長さおよび
8方向コ一ド生成部、86はメモリ、87は歪み量計算
部、88は定義パターンライブラリ、89は最小値選択
部を表わす。これらの各要素からなる構成は、第3図の
先行発明の実施例システムをペースにして、本発明によ
る部分的な付加、変型を行なったものである。
黒画素対応パターン生成部84は、プレインパターンマ
ツプに分布されている各画素の重みが、どの黒画素を基
点にしているかを表わす黒画素対応ノやターンを生成す
る。
ツプに分布されている各画素の重みが、どの黒画素を基
点にしているかを表わす黒画素対応ノやターンを生成す
る。
長さおよび8方向コ一ド生成部85は、第7図および表
を用いて先に説明したス)ローフの長さおよび8方向コ
ードを生成する処理を行なう。
を用いて先に説明したス)ローフの長さおよび8方向コ
ードを生成する処理を行なう。
メモリ86は、・クターン認識処理のだめの作業領域を
提供するとともに、各種の処理プログラム、すなわち規
格化プログラム、プレインプログラム、黒画素対応プロ
グラム、長さおよび8方向コードプログラム、歪み計算
プログラムなどを保持している。メモリ内に設置されて
いるテーブルIおよびテーブル■は、入力ブレインパタ
ーンマツダを生成するために使用される作業テーブルで
あり、またテーブルRH人カバターンの各黒画素を識別
するための番号付はテーブル、そしてテーブルS[黒画
i対9パターンを示すテーブル、チーフルTけ長さおよ
び8方向コードテーブルである。これらのテーブルを使
用する処理については、後述される。
提供するとともに、各種の処理プログラム、すなわち規
格化プログラム、プレインプログラム、黒画素対応プロ
グラム、長さおよび8方向コードプログラム、歪み計算
プログラムなどを保持している。メモリ内に設置されて
いるテーブルIおよびテーブル■は、入力ブレインパタ
ーンマツダを生成するために使用される作業テーブルで
あり、またテーブルRH人カバターンの各黒画素を識別
するための番号付はテーブル、そしてテーブルS[黒画
i対9パターンを示すテーブル、チーフルTけ長さおよ
び8方向コードテーブルである。これらのテーブルを使
用する処理については、後述される。
定義プレインパターンライブラリ88には、各定義・母
ターン毎のプレイン・やターンマツプと黒画素対応パタ
ーンと長さおよび8方向コードテーブルとが格納されて
いる。
ターン毎のプレイン・やターンマツプと黒画素対応パタ
ーンと長さおよび8方向コードテーブルとが格納されて
いる。
以下に第9図のフロー(a)乃至ω)にしたがって、第
8図の実施例システムの動作を説明する。
8図の実施例システムの動作を説明する。
(α) パターン入夫部81は、スキャナ等で読春取っ
た被認識文字、記号、図形等を、−学位ずつ切り出し、
パターン規格化部82に供給する。
た被認識文字、記号、図形等を、−学位ずつ切り出し、
パターン規格化部82に供給する。
Cb) パターン規格化部82は、切9出された各パ
ターンをN X IVIドツトの大きさに規格化し、プ
レインパターンマツプ生成部83に供給する。なお、こ
こで規格化されたパターンは、メモリ86中に蓄積され
ている。
ターンをN X IVIドツトの大きさに規格化し、プ
レインパターンマツプ生成部83に供給する。なお、こ
こで規格化されたパターンは、メモリ86中に蓄積され
ている。
(C) プレインパターンマツプ生成部83u、規格
化された入カバターンの線部分における白黒境界域にあ
る総ての黒画素の座標をテーブルIK設定し、その重み
値Jを”1”にする。次にこのテーブル■から1画素ず
っ取シ出して、その4方向距離にある白画素(“O″の
画素)の値を、重みJ+1 (J=1 )にし、その座
標をテーブルHに格納する。この動作を、テーブル■の
総ての画素について実行する。次に、テーブル■がら1
画素ずつ取シ出して、8方向にある白画素のみについて
その値をJ+1(J=2)にし、その画素の座標をテー
ブルIに入れる。これをテーブルHの画素がなくなるま
で繰シ返″t。
化された入カバターンの線部分における白黒境界域にあ
る総ての黒画素の座標をテーブルIK設定し、その重み
値Jを”1”にする。次にこのテーブル■から1画素ず
っ取シ出して、その4方向距離にある白画素(“O″の
画素)の値を、重みJ+1 (J=1 )にし、その座
標をテーブルHに格納する。この動作を、テーブル■の
総ての画素について実行する。次に、テーブル■がら1
画素ずつ取シ出して、8方向にある白画素のみについて
その値をJ+1(J=2)にし、その画素の座標をテー
ブルIに入れる。これをテーブルHの画素がなくなるま
で繰シ返″t。
プレインパターンマツプ生成部83Vi、、以上のテー
ブルI、I[を使用した処理を、必要な回数だけ交互に
実行することにより、谷点画素を基点として、J=J+
1による順序数の重みづけを行ない入カバターンに対す
るブレインノ4ターンマッグを生成する。
ブルI、I[を使用した処理を、必要な回数だけ交互に
実行することにより、谷点画素を基点として、J=J+
1による順序数の重みづけを行ない入カバターンに対す
るブレインノ4ターンマッグを生成する。
(d) 黒画素対応・やターン生成部84は、上記(
C)の処理と並行して、黒画素対応パターンの生成処理
を行なう。そのために、まず境界上の総ての黒画素、す
なわち重み値J=1をもつ画素の座標に、順番に番号A
(A=1.2,3.・・・)を振り、テーブルPに格納
する。そしてC)での白画素に対する順次的な重み値J
の付与(J=J+1 )に応じて、当該白画素の座標に
、その重みJの基点となってbる黒画素の番号kを振シ
、第10図(α)、ψ)に示すような黒画素対応パター
ンを生成して、テーブルSに格納する。
C)の処理と並行して、黒画素対応パターンの生成処理
を行なう。そのために、まず境界上の総ての黒画素、す
なわち重み値J=1をもつ画素の座標に、順番に番号A
(A=1.2,3.・・・)を振り、テーブルPに格納
する。そしてC)での白画素に対する順次的な重み値J
の付与(J=J+1 )に応じて、当該白画素の座標に
、その重みJの基点となってbる黒画素の番号kを振シ
、第10図(α)、ψ)に示すような黒画素対応パター
ンを生成して、テーブルSに格納する。
第10図は、第5図に示すプレインパターンマツプに対
応する黒画素対応パターンを表わし、(α)は定義パタ
ーンライブラリ88に予め格納されている定義パターン
rAJの黒画素対応パターンの1例を示し、(b)は黒
画素対応パターン生成部84で生成された入カバターン
rAJに対するものの1例を示す。前者では黒画素に1
から29までの番号が振られ、後者では黒画素に1から
27までの番号が振られ、それぞれ、第5図(α)、(
A)のプレインパターンマツプ上の対応画素について、
その基点となる黒画素の番号を表示しているO (リ 長さおよび8方向コ一ド生成部85ば、−人力パ
ターンの各画素毎に、当該画素を中心とするストローク
の長さを算出し、8方向コードを対応づけた長さおよび
8方向コードテーブルTを生成する0 なお、第11図((L)、(h)は長さおよび8万高コ
ードテーブルの具体例を示したものであり、第5図およ
び第10図に示されているパターン(α)、(b)にそ
れぞれ対応するものである。
応する黒画素対応パターンを表わし、(α)は定義パタ
ーンライブラリ88に予め格納されている定義パターン
rAJの黒画素対応パターンの1例を示し、(b)は黒
画素対応パターン生成部84で生成された入カバターン
rAJに対するものの1例を示す。前者では黒画素に1
から29までの番号が振られ、後者では黒画素に1から
27までの番号が振られ、それぞれ、第5図(α)、(
A)のプレインパターンマツプ上の対応画素について、
その基点となる黒画素の番号を表示しているO (リ 長さおよび8方向コ一ド生成部85ば、−人力パ
ターンの各画素毎に、当該画素を中心とするストローク
の長さを算出し、8方向コードを対応づけた長さおよび
8方向コードテーブルTを生成する0 なお、第11図((L)、(h)は長さおよび8万高コ
ードテーブルの具体例を示したものであり、第5図およ
び第10図に示されているパターン(α)、(b)にそ
れぞれ対応するものである。
(イ) 歪み量計算部87は、メモリ86内の各テーブ
ルに入カバターンについて生成されているプレインパタ
ーンマツf(テーブル1.II)、黒画素番号付はテー
ブルR1黒画素パターン対応テーブルS1長さおよび8
方向コードテーブルTと、定義パターン規格化部IJ
88内の各定義パターンに関する同様なデータとに基づ
いて、前記した評価関数D′の計算を実行する。
ルに入カバターンについて生成されているプレインパタ
ーンマツf(テーブル1.II)、黒画素番号付はテー
ブルR1黒画素パターン対応テーブルS1長さおよび8
方向コードテーブルTと、定義パターン規格化部IJ
88内の各定義パターンに関する同様なデータとに基づ
いて、前記した評価関数D′の計算を実行する。
その際、たとえば定義パターンから入力・やターンへの
マツチング処理においては、第5図の矢印Aが示す例の
場合、1ず定義パターン(α)の重み■の黒画素(第1
0図(α)により、画素番号−”1″)に対応する入力
・平ターン(A)の重み■の画素を求めて、(dA−d
、)2= (3−1)2= 4を算出する。そのとき、
第10図Cb)の黒画素対応・やターンから、基点の黒
画素“1″を求め、第11図(cL)、(j5)双方の
画素番号”1”のエントリを読み出して、前記衣にした
がったストローク情報距離P、を算出する。たとえばに
=2の場合、P、=2が得られる。これらの値から、 (1+P+ ) (” ’・)2= (1+2)(3
−1)2= 6 が得られる。以下、他の画素についても計算し、また逆
方向マツチング処理においても同様な計算を行なって、
評価関数D′から歪み量を求める。
マツチング処理においては、第5図の矢印Aが示す例の
場合、1ず定義パターン(α)の重み■の黒画素(第1
0図(α)により、画素番号−”1″)に対応する入力
・平ターン(A)の重み■の画素を求めて、(dA−d
、)2= (3−1)2= 4を算出する。そのとき、
第10図Cb)の黒画素対応・やターンから、基点の黒
画素“1″を求め、第11図(cL)、(j5)双方の
画素番号”1”のエントリを読み出して、前記衣にした
がったストローク情報距離P、を算出する。たとえばに
=2の場合、P、=2が得られる。これらの値から、 (1+P+ ) (” ’・)2= (1+2)(3
−1)2= 6 が得られる。以下、他の画素についても計算し、また逆
方向マツチング処理においても同様な計算を行なって、
評価関数D′から歪み量を求める。
(、!7) 最小値選択部89は、上記(イ)で計算
された各定義パターン毎の歪み量から、最小値を示す定
義・母ターンを検出し、認識結果として出力する。
された各定義パターン毎の歪み量から、最小値を示す定
義・母ターンを検出し、認識結果として出力する。
以上のように、本発明によれば、前記先行発明方式に較
べて、評価関数によるパターン弁別性能が向上して、エ
ラー率を数分の−にまで小さくすることができ、著しい
改善効果が得られた。
べて、評価関数によるパターン弁別性能が向上して、エ
ラー率を数分の−にまで小さくすることができ、著しい
改善効果が得られた。
第1図は従来の一般的なパターン認識方式の概念図、第
2図は先行発明方式の概念図、第3図は先行発明方式の
実施例のブロック図、第4図(a)乃至(C)はプレイ
ンパターンマツプの説明図、第5区1(a)、(b)ハ
ブレイン・ぞターンマッグの例を示す図、第6図は8方
向コードの説明図、第7図(α)、(A)、(C)、(
d)はストローク情報の説明図、第8図は本発明実施例
システムの構成図、第9図はその処理フロー図、第1O
図(α)、Cb)は黒画素対応パターンの説明図、第1
1図(α)、(勾は長さお上び8方向コードテーブルの
説明図である。 図中、81は・ぐターン入力部、82は・母ターン規格
対Ui5 ハターン生成部、85ハ長はおよび8方向コ
一ド生成部、86はメモリ、87は歪み量計算部、88
は定義パターンライブラリ、89は最小値選択部を表わ
す。 特許出願人 富士通法式会社 代理人弁理士 長径用 文 廣 (外1名) 1−30 −3 −ン −10中] ◆2 争3才 5
1 (Q) (b) (c)
(d)18図 ニ ナ10図 (Q) (b)才11 (C1) 88釦コーY (b) 8方銅コー「 863
2図は先行発明方式の概念図、第3図は先行発明方式の
実施例のブロック図、第4図(a)乃至(C)はプレイ
ンパターンマツプの説明図、第5区1(a)、(b)ハ
ブレイン・ぞターンマッグの例を示す図、第6図は8方
向コードの説明図、第7図(α)、(A)、(C)、(
d)はストローク情報の説明図、第8図は本発明実施例
システムの構成図、第9図はその処理フロー図、第1O
図(α)、Cb)は黒画素対応パターンの説明図、第1
1図(α)、(勾は長さお上び8方向コードテーブルの
説明図である。 図中、81は・ぐターン入力部、82は・母ターン規格
対Ui5 ハターン生成部、85ハ長はおよび8方向コ
一ド生成部、86はメモリ、87は歪み量計算部、88
は定義パターンライブラリ、89は最小値選択部を表わ
す。 特許出願人 富士通法式会社 代理人弁理士 長径用 文 廣 (外1名) 1−30 −3 −ン −10中] ◆2 争3才 5
1 (Q) (b) (c)
(d)18図 ニ ナ10図 (Q) (b)才11 (C1) 88釦コーY (b) 8方銅コー「 863
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ・ぐターンマツチング法により、文字、記号、図形等の
パターンを認識するシステムであって、複数の定義パタ
ーンおよび入カバターンのそれぞれにつめて、画素毎の
歪み分布を表わすプレインパターンマツプを作成する手
段と、該プレインパターンマツプを用いて各定義パター
ンと入カバターンとの間の画素毎の歪み距離を計算し、
それに基づき入力・千ターンに対する各定義パターンの
歪み量を求める手段と、入カッ+ターンに対して最小の
歪み量を与える一つの定義パターンを選択し入力・ぐタ
ーンに対応づける手段とをそなえたものにおいて、 更に、上記複数の定義パターンおよび入カバターンのそ
れぞれについて、画素毎に当該画素を含むストロークの
長さおよび方向を示すストローク情報テーブルを作成す
る手段と、該ストローク情報テーブルに基づいて、各定
義パターンと入カバターンとの間の画素毎のストローク
情報距離を求める手段とを有し、該ストローク情報距離
により、上記入カバターンに対する各定義・やターンの
歪み量を求める手段において計算される画素毎の歪み距
離を重みづけすることを特徴とするパターン認識方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57182629A JPS5971585A (ja) | 1982-10-18 | 1982-10-18 | パタ−ン認識方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57182629A JPS5971585A (ja) | 1982-10-18 | 1982-10-18 | パタ−ン認識方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5971585A true JPS5971585A (ja) | 1984-04-23 |
| JPH0259505B2 JPH0259505B2 (ja) | 1990-12-12 |
Family
ID=16121626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57182629A Granted JPS5971585A (ja) | 1982-10-18 | 1982-10-18 | パタ−ン認識方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5971585A (ja) |
-
1982
- 1982-10-18 JP JP57182629A patent/JPS5971585A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0259505B2 (ja) | 1990-12-12 |
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