JPS6037954B2 - 特徴抽出処理方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、特徴抽出処理方式、特に位相幾何的にみて複
数な構造をもつ漢字等のパタンから識別に有効な特徴を
効果的に抽出する特徴抽出処理方式に関するものである
。

黒白２値パタン１個を含むパタン領域の各点から予め定
めた方向をみた時に見つかる位相幾何的特徴をして方向
情報を保存して各点に集積し、この結果得られる高次特
徴を用いて識別する文字論取方式として、特豚昭５１一
８５７０８号（特開昭５３一１０９３１号）がある。

この方式の基本部分である特徴抽出処理の原理を第１図
に示す。同図ａにおいて、文字部分（黒）６を含むパタ
ン領域７の任意の白点５から、上下左右４方向に走査線
を出し（右方向１、上方向２、左方向３、下方向４）、
各方向に文字部分が存在するか杏かを調べる。各白点に
対応して４ビットの特徴ベクトル１０が与えられ、上記
文字部分の存在状況に応じて存在すれば１を、存在しな
ければ０を特徴ベクトル１０の所定の位置にセットする
。白点５が本例の位置にあるとき、この点の特徴ベクト
ル１川ま右方向走査線１に対応するビット位置１１は１
、上方向走査線２に対応するビット位置１２は０、左方
向走査線３に対応するビット位置１３は１、そして下方
向走査線４に対応するビット位置１４は１である。以上
の処理を１次位相特徴抽出と呼ぶ。この処理によってパ
タン領域７の白点領域は各白点が如何なる特徴ベクトル
をもつかに従っていくつかに分割される。本例では同図
ｂに図形的に示すように文字部分６の閉じ状況に応じて
図示２１，２２，２３，２４，２５，２６，２７の如き
特徴をもつ特徴ベクトルが抽出される。例えば、特徴ベ
クトル２１は右方向１および下方向４のみに文字部分が
あること、特徴ベクトル２２は上方向２のみに空きがあ
ること、特徴ベクトル２４は空き方向がないこと等を図
的に表わす。さて次に、１次位相特徴抽出にパタン領域
７の各白点に形成された位相幾何的特徴すなわち特徴ベ
クトル１０を基に高次特徴を形成するようにする。

このため各白点については自分自身の特徴ベクトル１０
の他に、各方向に走査線を出したときに文字部分６を越
えて初めて出合う白点の特徴ベクトルを方向情報を保存
して追加する。白点５が本体の位置にあるときは、その
高次特徴は図的に表わせば図示高次特徴３０のようにな
る。該特徴３川こおいて小さな丸３１は白点５の上方向
２に文字部分がないことを示している。また各黒Ｖ点‘
こついては、その点から各方向に走査線を出した時に初
めて出合う白点の特徴ベクトルを方向情報を保存して追
加する。黒点８が本例の位置にあるときはその高次特徴
は図的に表わせば図示高次特徴４０のようになる。なお
特顔昭５１一８５７０８号（特開昭５３一１０９３１号
）では１次位相特徴抽出された特徴ベクトル１０の中で
文字変形に対し不安定なものを安定なものに変換する統
合処理を行なう。例えば、特徴ベクトルのうちの特徴ベ
クトル２４はループと区別がつかないので該ベクトル２
４と接している白点特徴ベクトル２６に変換される。ま
た黒Ｖ点に対してその点の隣接点の白黒の状態をみて局
所懐き情報を与え、これを黒Ｖ点の１次位相特徴とする
特徴抽出法、持豚昭５１一１２１７９２号（特関昭５３
−４７２３９号）がある。これら上記万式は手書きある
いは印字の英数字、カタカナ等の比較的単純な位相幾何
的構造をもったパタンの特徴抽出法に適している。そし
て入力文字の識別は上記高次特徴の存在状況とカテゴリ
毎に予め用意されている高次特徴のリストと比較して行
なうようにされる。上記従来方式では、背景白部の点に
与えられる位相幾何的特徴は当該白点を中心に上下左右
方向に文字枠まで走査線を伸ばした時の文字線の有無に
よって閉じ状態を記述する一次位相特徴を基本として構
成されている。

しかし、上記特徴では、漢字のように文字線の縦・横・
斜めの方向性の区別が比較的明確なパタンであっても、
対象文字の図形的変形・雑音によって生じた特徴と、安
定なストロークの構造を記述した特徴とを、特徴抽出の
段階で区別することが困難であること、並びに、漢字の
部首に代表されるような部分パタンの存在を文字全体の
中から区別して特徴づける際に必要となる文字線の分離
状態を表わす情報が充分でないこと等、特徴のもつ位相
幾何的情報の不足を原因とする欠点をなお含んでいる。
本発明は、これらの欠点を解決するために、パタン面上
の白点における位相幾何的特徴の基本となる１次特徴を
、予め定められた方向に存在する文字線の額きを表現し
ている傾斜コードを該白点上の集積させることによって
求め、併せて該白点の周辺の文字線の連結性をも表現し
うるようにすることを目的としており、以下図面につい
て詳細に説明する。

第２図は本発明の実施例であって、５川ま走査部、６川
まパタンメモリ部、６１はパタンメモリ、７川ま制御部
、８０は識別部、９川ま特徴抽出部を表わす。

該特徴抽出部９０の構成要部として、９１０川ま傾斜コ
ード抽出部、９２００は特徴集積部、９３００は特徴コ
ード変換部、９４００は特徴点抽出部、９５００は背景
分割線抽出部、９６００は周辺閉じ状態コード抽出部で
ある。これを動作するには、制御部７０の指令により走
査部５０が紙面を走査し、用紙上の１文字を含む領域の
黒及び白を表わす２値信号がパタンメモリ６１の所定の
アドレスに順次格納される。

パタンメモリ６１上では、パタン領域内の１メッシュに
対して予め定められたワード数から成るメモリアドレス
が割りあてられている。パタン領域内の信号がパタンメ
モリ６１に格納され終ると、制御部７０の指令を受け、
特徴抽出部９川ま予め定められた手順でパタンメモリ６
１の内容を読み出し、格納された文字パタン上の各点に
その位相幾何的特徴を表わす特徴コードを求め、パタン
メモリ上の対応するアドレスに格納する。特徴抽出部９
０を用いた一連の特徴コード作成処理が終了すると、パ
タンメモリ６１の内容は識別部８川こ順次転送される。
識別部８０では、パタン領域の各メッシュに対応するパ
タンメモリ６１上のアドレスに記憶された特徴コードを
読み出し、その種類と各々の個数とを求めて、この情報
に基づいて入力文字が何であったかを決定し、その結果
を出力する。特徴抽出部９０では、まず額斜コード抽出
部９１００でパタンメモリ６１上に格納された文字パタ
ン上の黒Ｖ点に対して、その文字線の煩きを表わす額斜
コードを形成する。

頚斜コード抽出部９１００による動作が終了すると、制
御部７０の指令により、予め定められた手順に従ってパ
タンメモリ部６０はパタンメモリ６１を上下左右に走査
しつつその内容を読み出し、特徴集積部９２００に転送
する。特徴集積部９２００ではパタン領域の白点に対し
て該白点の上下左右方向に存在する文字線上の黒点から
煩斜コードを選択して抽出しこれに基づいて該白点より
ながめた時の該文字線の煩きを表わす頃斜コードを求め
、該コードを予め定められたビッド構成に従って配分す
ることにより集積コードを作成し、これをパタンメモリ
６１上の該白点‘こ対応するアドレスの転送する。特徴
集積部９２００の動作が終了した後特徴コード変換部９
３００では、制御部７０の指令によりパタンメモリ６１
を上下左右に走査する過程を読み出された前記額斜コー
ドを含む特徴コードを変換する。即ち該走査線上にあっ
てパタンメモリ６１上の隣接する点から読み出された特
徴コードを参照することにより、必要ならば予め定めら
れた規則に従って該額斜コードを変換し、パタンのより
安定な構造を記述するよう特徴コードを作成し、これを
パタンメモリ６１上の対応するアドレスに格納する。以
上に示す特徴集積部９２００及び特徴コード変換部９３
００の動作とは独立に特徴点抽出部９４００は、予め定
められた手順でパタンメモリ６１の内容を読み出し、格
納された文字パタン上の端点、屈曲点などの位相幾何的
特徴点を検出する。特徴点抽出部９４００動作が終了し
た後、背景分割線抽出部９５００では、予め定められた
手順に従ってパタンメモリ６１を走査する過程で、前記
特徴点抽出部９４００１こよって抽出された位相幾何的
特徴点が検出された時に、該特徴点の種別に応じて予め
定められた方向に該走査方向が一致するとき該特徴点を
起点として背景白部を分割する線分を延ばし、パタンメ
モリ上の該線分に対応する点のアドレスに該背景分割線
を表わすコードを格納する。周辺閉じ状態コード抽出部
９６００では、前記特徴集積部９２００及び背景分割線
抽出部９５００‘こよる動作が終了した後、制御部７０
の指令によりパタンメモリ６１を上下左右に走査し、文
字線部分或いは背景分割線によって仕切られた任意の白
部領域に含まれる該走査線上の白点‘こ対して、該走査
線が文字線部分を通過してから該白熱こ至るまでの間に
交叉した背景分割線の回数とその方向、ならびにその間
に白点より読み出された特徴コード上に集積された方向
別の文字線傾斜コードの種類別出現個数などに応じて、
該白部領域の周囲の文字線閉じ状態を表現する特徴コー
ドを作成し、該白点に対応するアドレスに定められたビ
ット構成で格納する。以上に示す各部の動作によって、
特徴抽出部９０はパタンメモリ６１に格納された文字パ
タン上の各点にその位相幾何的特徴を表わす特徴コード
を格納する。次に特徴抽出部９０を構成する各処理部に
ついて詳細に説明する。傾斜コード抽出部９１００は、
文字線上の任意の黒Ｖ点から予め定められた各方向別の
黒Ｖ点の連続数を計数し方向別距離を求め、該方向別距
離を比較することにより文字線の方向成分を決定するな
どの方法によって、文字パタンを構成するストロークの
額斜を表わす煩斜コードを形成する。

この種のストローク額斜抽出法は既に幾つか知られてお
り、公知の技術を利用することができる。第３図は、文
字パタン上の黒Ｖ点に対応するアドレスにおいて、傾斜
コード抽出部９１００の出力として得られる頭斜コード
等を表現するビット構成の一実施例と、該傾斜コードに
よって記述されるストロークの方向成分の定義を示す。
本実施例ではストロークの方向を、右方向５１と左方向
５２、上方向５３と下方向５４、右上４５ｏ方向５５と
左下４５ｏ方向５６、左上４５ｏ方向５７と右下４５ｏ
方向５８の４対計８方向に童子化するものとする。６１
０はパタンメモリ６１上のメッシュに対応するアドレス
に用意された１語以上のメモリから構成される特徴コー
ドであり、該メッシュが文字線上に位置するとき黒白情
報部６１１は「１」となつて、額斜コード部６２０‘ま
該黒Ｖ点上に検出される頃斜コードを格納するビット領
域となる。

ここでビット位置６２１，６２２，６２３，６２４，６
２５，６２６，６２７，６２８は各々ストローク方向５
１，５２，５３，５４，５５，５６，５７，５８に対応
している。たとえば、該黒Ｖ点を中心として５１方向に
ストロークが検出された場合にはビット６２１を「１」
とし、逆に５１方向にストロークが検出されないときビ
ット６２１を「０」とすることにより、該黒点における
頃斜コード６２０を８方向のストロークの有無を表わす
８ビットの領域でコード化する。第４図は、パタンメモ
リ６１上の２値パタン５００と、煩斜コード抽出部９１
００１こよって形成された該パタンの文字線上黒Ｖ点の
懐斜コードの一例を幾つかの点５０１，５０２，５０３
によって図示したものである。

ビット列５０６は図的表現５１１に示すように点５０１
が５３，５４方向に連なる垂直方向のストローク上にあ
ることを示す頃斜コードであり、ビット列５０７は図的
表現５１２に示すように点５０２が５５方向にのみ連な
る右上り方向のストローク上にあることを示す煩斜コー
ドである。またビット列５０８は図的表現５１３に示す
様に点５０３においては５４，５５，５６方向のみなら
ず５２，５３方向についての文字線の連なりをも検出さ
れたことを示す煩斜コードであり、該文字パタン５００
のスケルトンのもつ構造とは矛盾する雑音とみなすべき
コードであるが、文字線が変動する太さをもっているこ
とから、このような雑音の発生を抑えることは困難であ
る。この種の雑音に対しては特徴集積部９２００におて
対処することができる（後述）。第５図は、特徴集積部
９２００をはじめとして特徴コード変換部９３００背景
分割線抽出部９５００、周辺閉じ状態コード抽出部９６
００等によって、パタン領域上の任意の白点に形成され
る特徴コード６３０のビット構成一実施例と、該特徴コ
ードを構成し該白点の周囲４方向の文字線懐斜情報を表
現する集積コードの一実施例を示す。ビット列６５１，
６５２，６５３，６５４はそれぞれ任意の白点から予め
定められた方向に走査線を出した時に水平方向、垂直方
向、右上り方向、左上り方向の煩斜をもつ文字線が存在
することを表わす集積コード、ビット列６５５は該走査
線延長上に文字線の存在しないことを表わす集積コード
、ビット列６５６は該走査線上に最初に存在する文字線
上の黒点より抽出される頚斜コードが額斜コード判定回
路９２１１によっていずれも不安定と判断され該文字線
の傾斜を一意にコード化できなかったことを表わす集積
コードであり、これらに対応する記号６６１，６６２，
６６３，６６４，６６５，６６６は、第８図に一例を示
す白点上の集積コードの図的表現に用いるシンボルであ
る。白点の特徴コード６３川ま、黒Ｖ点と白点とを弁別
するビット６３１と、文字線の煩斜を表わす前記集積コ
ードを該白点を起点として該文字線の存在する方向に対
応して右方向５１を６４１、左方向５２を６４２、上方
向５３を６４３、下方向５４を６４４のビット位置に配
置した集積コ−ド部６４０と、後述の特徴コード変換部
９３００において該集積コードをそれぞれコード変換し
た結果を格納する変換済み集積コード部６４５と、後述
の背景分割線抽出部９５００及び周辺閉じ状態コード抽
出部９６０川こよって形成されるその他の集積情報をコ
ード化し豚部分６３５とから成る。第６図は特徴集積部
９２００の一実施例をブロック図で示したものである。

制御部７０の指令にもとず〈文字パタン上の走査によっ
て、パタンメモリ６１より読み出された黒Ｖ点の特徴コ
ード及び白点が結線３０３を通じて入力レジスタ９２１
０に絡納される。なおこの時点では白点に対応する特徴
は未だ形成されていない。黒点から転送された特徴コー
ド‘こ対しては懐斜コード判定回路９２１１が動作し第
３図に示す該特徴コード６１０上の傾斜コード６２０が
、後述の判定論理により、該文字線の煩斜情報を安定に
表現しているものと判定ざれた場合にのみ、集積コード
選択部９２１２が動作し、第５図で示したビット列６５
１，６５２，６５３，６５４，６５５，６５６によつて
表わされる集積コードのうち、該黒点の煩斜情報を該走
査方向の白点の集積させる場合に対応する集積コードを
選択して出力し、３ビットから成る集積コードレジスタ
９２１３の内容を更新する。また、入力レジスタ９２１
０上のデータが白点から転送された場合には集積コード
合成部９２１５が動作し、集積コードレジスタ９２１３
の内容が入力レジスタ９２１０上の白点特徴コード６３
０の頃斜コード集積部分６４０内の第５図で述べたよう
に該走査方向によって定まる集積方向に対応した所定ビ
ット位置に格納される。この処理の結果は走査方向と相
対する方向の文字線煩斜コードが該白点の特徴コード上
に集積されることを意味する。つづいて制御部７０より
の指令により集積コード合成部９２１５で作られた１語
が結線３０４を通してパタンメモリ６１上の対応するア
ドレスに格納される。煩斜コード判定回路９２１１によ
る額斜情報の安定性の判定論理の一実施例を以下に示す
。

第３図に示したように、黒点より抽出される特徴コ‐ド
６１０上の鏡斜コード部６２０において、ビット対６２
１，６２２、ビット対６２３，６２４、ビット対６２５
，６２６、ビット対６２７，６２８等はいずれか一方ま
たは双方のビットが「１」となることによって、それぞ
れ水平、垂直、右上り、左上りのストローク成分の存在
をあらわす。そこで上記４つのビット対のうちいずれか
１つだけ「１」なるビットが存在し、他はすべて「０」
となる銭斜コードを、文字線の煩斜情報を安定に表現し
ているものとみなす。そして、複数のビット対に「１」
なるビットが存在するときには、該コード‘こよって文
字線の鏡斜を一意に定めることは困難である為、これを
不安定な煩斜情報とみなすことにする。また、例えば右
水平方向５１に走査する過程では、ビット対６２１，６
２２のうち左水平方向５２に対応するビット６２２のみ
「１」となる傾斜コードを不安定な情報コードとして捨
て去るなど、走査方向の情報を考慮した安定性の判定も
可能である。

第７図はその一例であって、右方向５１に走査するとき
、文字パタン５２０の文字線上の点５２１における、図
的表現５２６によって示される額斜コード‘ま、垂直方
向に安定と判断されて集積コードレジスタ９２１３に転
送されるが、点５２２における図的表現５２７で示され
る煩斜コードはビット６２２のみ「１」となることから
上記理由により不安定とみなされ、集積コード・レジス
タに書き込まれない。このことによって、走査線延長上
の白点５２３では、点５２２近傍の突起部分の影響が除
去され左方向５２の文字線情報として、文字線の３分岐
点に相当する点５２１近傍の情報を保存して集積するこ
とができる。以上実例を示したような榎斜情報の安定性
に関する判定にはケース・バィ・ケースで種々の方法が
可能であるが、詳細については省略する。懐斜コード判
定回路９２１１の動作により、集積コード・レジスタ９
２１３の内容は文字線上の黒点を走査する過程で次々と
更新され、白点に対しては、走査線上に位置する安定な
額斜情報をもつ黒点のうちで最も該白則こ近い点の煩斜
情報がコード化されて集積されることになる。

イニシャル・セット回路９２１４は制御部７０の指令に
もとづき、集積コード・レジスタ９２１３上に予め定め
られた集積コードを書き込んで該レジスタの内容を初期
化する。

初期化の内容は、周辺文字枠からパタン領域内に走査が
開始される時′点では該走査線が初めて文字線を横切る
までの間の白点に書き込む為の集積コード６５５（第５
図）が、また該走査線が白点から黒Ｖ真に移る時点では
該文字線上の黒点から安定な懐斜コードが１つも抽出さ
れない場合があることの為に集積コード６５６（第５図
）が、それぞれ集積コードレジスタ９２１３に転送され
る。以上述べた処理によって、パタン領域内のすべての
白点に対応するアドレスに、該白点から上下左右方向に
走査線を延ばした時初めて横切る文字線の傾斜をコード
化して集積した特徴コード６３０が形成される。

第８図に一例としてその図的表現を示す。図中白点５０
４には、図的表現５３１に示すように、上方向には右上
りの文字線、右方向には垂直の文字線がそれぞれ存在し
、さらに左方向及び下方向には文字枠まで文字線が存在
しないことを表わす特徴コードが形成される。一方、白
点５０５には、図的表現５３２に示すように、上方向及
び左方向には文字線が存在せず、下方向には右上りの文
字線が存在し、さらに右方向には文字線は存在するもの
の点５０５より右方向に延ばした走査線上に初めて出現
する黒Ｖ点列からは例えば黒点５０３に形成される煩斜
コード５０８（第４図）に代表されるように「不安定」
と判定される頃斜コードしか抽出されなかったことを表
わす特徴コードが形成される。白点５０５に形成された
特徴にみられるようにある方向についての文字線の懐き
に関して不確定集積コード（図的表現５３２における＊
印）をもつ不確定特徴コードは、そのまま放置して識別
処理の段階で該特繊コードをｄｏｎｔｃａｒｅとするな
どの対策も不可能ではないが、多くの漢字のように文字
パタンが複雑になるにつれてこの種の不確定特徴の出現
頻度が高まり、その結果パタンの詳細の構造を反映した
特徴の抽出が困難となるなど問題が多い。この問題は、
複数の文字線傾斜情報抽出手段の組み合せによる集積コ
ード決定法により解決可能である。第６図に示す輪郭形
状判定部９２２川まその一実施例をブロック図で示した
ものである。判定回路９２２１は入力レジスタ９２１０
の内容を調べることによって走査が文字線上の黒点から
白点‘こ移った時点を検出し、この時点の集積コードレ
ジス夕９２１３の内容を読み出す。該集積コードレジス
夕中に格納された集積コードが前記不確定集積コードで
あると判定されると、文字線輪郭追跡部９２２２は制御
部７０に結線７０１を介して信号を出す。制御部７０は
これを受けてパタンメモリ部６川こ現時点のパタンメモ
リレジスタを退避保存させるとともに、一時点前のアド
レス（不安定集積コードをもつ黒点に対応する）を起点
として一定範囲のパタン輪郭を追跡させ各点のアドレス
を結線３０５を介して逐次文字線輪郭追跡部９２２２に
転送する。この時、額斜判定部９２２３は、例えば文字
線輪郭追跡部９２２２により発せられる議論郭線上点の
アドレス情報の縦及び藤方向成分の変化分等により、該
輪郭線の懐斜を判定し、該判定結果を集積コード選択部
９２１２に与え所定の煩斜コードの集積コード・レジス
タ９２１３にセットする。この一連の処理が終了すると
、制御部７０はパタンメモリ部６０に指令を出し退避し
ていたパタンメモリレジス夕から再び走査をつづけさせ
る。第８図において図的表現５３２に示した下確定特徴
をもつ点５０５の場合について輪郭形状判定部９２２０
の動作の効果の一例を第９図に示す。

走査線５３４を右より左に走査するとき、黒Ｖ点５０３
を含む文字線部分の黒Ｖ点列５３５より抽出される特徴
は図的表現によって示すとおりいずれも不安定懐斜コー
ドをもつ為に、走査が黒点から白点に切りかわる点５３
６に達した時点において、該走査方向からの集積コード
を与える集積コード・レジスタ９２１３上にはビット列
５３７に示すように上記イニシャル・セット回路９２１
４によって予め設定された不確定集積コード６５６が格
納されている。そこで輪郭形状判定部９２２０が動作し
、例えば文字線輪郭上の黒点列５３８，５３９を一定メ
ッシュ数追跡し、この時の水平方向のパタンメモリ上の
距離変化分５４０，５４１及び垂直方向のパタンメモＩ
Ｊ上の距離変化分５４２，５４３を用いるなどして、文
字線輪郭部５３８，５３９の傾斜を検出し、集積コード
レジスタ９２１３の内容を５４４に示すとおり右上り頭
斜を表わすコード６５３（第５図）の形に更新する。こ
れによって、走査線５３４上に位置する白点５０５には
当該コードが集積されることになり、最終的には図的表
現５３３によって示される特徴コードが形成される。第
１０図は特徴コード変換部９３００の一実施例をブロッ
ク図で示したものである。

制御部７０の指令によりパタンメモリ６１上の上下左右
方向の走査に凝ってパタンメモリから読み出された白点
の特徴コードは、結線３０６を通じて現在レジスタ９３
０１に格納される。テーブル検索回路９３０３は、該走
査線上の該白点に至る直前までの走査でパタンメモリに
最終に書き込まれた白点の特徴コードを格納している過
去レジスタ９３０２の内容と、前記現在レジスタ９３０
１の内容とから、制御部７０よりの指令によって与えら
れる走査方向に対して例えば該走査方向と直交する２方
向等のように予め定められた特定方向に関する鏡斜コー
ドをそれぞれ抽出する。そして両煩斜コ−Ｎこよって定
まる変換処理後の該白点の額斜コード内容が格納されて
いるコード変換テーブル９３０４上の該当アドレスを指
定する。変換コード合成回路９３０５では、コード変換
テーブル９３０４から読み出された変換済み煩斜コード
を、該白点の特徴コード６３０（第５図）上のビット位
置６４６，６４７，６４８，６４９のうちで方向の対応
する１つのビット位置に格納し、残り３つのビット位置
には該特徴コード上の集積コード部６４０の、それぞれ
方向の対応するビット位置の内容をそのまま格納する。
変換コード合成回路９３０５の動作によって一部修正さ
れた現在レジス夕９３０１の内容は、過去レジスタ９３
０２に格納されるとともに結線３０７を通じてパタンメ
モリ上の該当するアドレスに書き込まれる。特徴コード
変換部９３００の動作による効果は、コード変換テ−ブ
ル９３０４にあらかじめ格納されるコード変換則の定義
に依存し、ノイズ除去や大域的特徴の抽出などが可能と
なる。

第１１図はコード変換処理の−実施例を第４図の文字線
パタン５００上の白点５０９の近傍について示したもの
である。

注目白点５５２（第４図図示の白点５０９に相当すると
する）を含む走査線５５０上をまず５３方向に、次に５
４方向に走査する場合について、簡単の為に各々の白点
５５１，５５２，５５３における右方向５１の頃斜コー
ドの推移にのみ注目することにする。図的表現５５４，
５５５，５５６は特徴コード変換部９３００が動作する
以前の白点５５１，５５２，５５３における各方向の集
積コードを表わしている。５５７は上方向５３又は下方
向５４に走査するとき、任意の白点の右方向５１の集積
コードの変換テーブルの一例である。

５５８に示す記号の列は現在レジスタ上の対応する集積
コードの内容を、また５５９に示す記号の行は過去レジ
スタ上の対応する集積コードの内容を示し、テーブル上
の記号は該コード変換テーブルによって書きかえられた
集積コードの出力を表わす。

図的表現５６３，５６２，５６１は、走査線５５０上を
５３方向に白点５５３，５５２，５５１と処理を進めた
時に、図的表現５５６，５５５，５５４に与えられた各
点の集積コードがコード変換された結果を示す。ここで
５６４，５６５，５６６は現在レジスタ、５６７，５６
８，５６９は過去レジスタの、それぞれ右方向５１の集
積コード格納部分の内容である。例えば点５５２におい
ては、図的表現５５５に示す特徴コードの右方向５１の
集積コードを与える現在レジスタ５６５の内容と、１つ
前の点５５３において形成された過去レジスタ５６９の
内容とから、テーブル５５７を検索し新しい右方向５１
の集積コードを過去レジスタ５６８に与えることにより
、新たに図的表現５６２に示す各方向の集積コードを得
る。同様に図的表現５７１，５７２，５７３は走査線５
５０上を下方向５４に白点５５１，５５２，５５３と処
理を進めた時に図的表現５６１，５６２，５６３に与え
られた各点の集積コードがさらにコード変換された結果
を示す。ここで５７４，５７５，５７６は現在レジスタ
、５７７，５７８，５７９は過去レジスタの、それぞれ
右方向５１の集積コード格納部分の内容である。この結
果、５５７に示すようなコード変換テーブルを与えると
き、特徴コード変換部９３００の動作により白点５５１
，５５２，５５３の特徴コード６３０上の変換済み集積
コード部６４５（第５図）にはいずれも図的表現５７１
，５７２，５７３に示す安定かつ大域的な図形構造を示
す集積コードが形成される。特徴点抽出部９４００１こ
おいて、文字パタン上の端点、屈曲点などの位相幾何的
特徴点を抽出する方法は既に幾つか知られており公知の
技術を利用することができる。

とくに前記実施例に示したように、傾斜コード抽出部９
１００において、文字線上の任意の黒点から予め定めら
れた各方向別の黒点の連続数を計数し方向別距離を求め
、該方向別距離を比較することにより文字線の方向成分
を第３図図示６２０１こ示したようにコード化する方法
を用いた場合には、該煩斜コードをそのまま位相幾何的
特徴点の表現として用いることができ、その場合特徴点
抽出部９４００は傾斜コード抽出部９１００に包含する
ことができる。一例として第４図で、図的表現５１２な
る特徴コード５０７をもつ黒点５０２は唯一右方向にの
み文字線が一定の長さ以上連結していることを表現して
おり、このような特徴コードをもつ黒点を端点として定
義することにするようにする。背景分割線抽出部９５０
０の一実施例ブロック図を第１２図に示す。

制御部７０の指令により上下左右に走査してパタンメモ
リ６１から読み出された黒点の特徴コード６１０及び白
点の特徴コード６３０は結線３１０を通して入力レジス
夕９５０１に格納される。黒点の集積コードの場合は位
相幾何的特徴点抽出部９５０２が動作し、該特徴コード
６１０（第３図）上のビット位置６２０に示す傾斜コー
ドの内容と、制御部７０よりの指令によって与えられる
走査方向とから背景分割線の発生の有無を判定し、背景
分割線コードレジスタ９５０３上に該走査方向によって
定まる背景分割線コードをセットする。第１３図図示の
６７川ま背景分割線コードの一実施例である。ビット６
７１，６７２，６７３，６７４はそれぞれ第３図５１，
５２，５３，５４方向の背景分割線が存在する時「１」
となり、いずれの方向の背景分割線も該白点上に存在し
ない時にはビット６７１，６７２，６７３，６７４はい
ずれも「０」とある。背景分割線発生の有無の判定では
、第３図６２川こ示す黒Ｖ点の煩斜コードが、該全８ビ
ットのうち１つ又は互いに対となる方向に対応しない２
つのビットのみが「１」となる条件を満足する時に、「
１」となっている該ビットに対応する方向以外の走査方
向に背景分割線を発生せることととし、その為に背景分
割線コード６７０上の該走査方向に対応するビット位置
に１がセットされる。前記条件を満足しない黒Ｖ点の倭
斜コードが検出された時はビット６７１，６７２，６７
３，６７４はすべて０１こリセットされる。第１３図に
は、例として文字パタン５００上の黒点５８４，５８５
，５８６の煩斜コードを図的表現６８４，６８５．６８
６によって示し、各々の黒点を起点として発生する背景
分割線を、黒Ｖ点５８４を起点とする８５１，８５２，
８５３，８５４及び黒点５８５を起点とする８５５，８
５６さらに黒点５８６を起点とする８５７，８５８，８
５９によって示している。入力レジスタ９５０１の内容
が白点の特徴コードである場合、背景分割線コード合成
部９５０４が動作し、入力レジスタ９５０１より転送さ
れた該特徴コード６３０（第５図）の中で背景分割線コ
ードを表わすビット位置６８０の内容を、背景分割線コ
ード・レジスタ９５０３の内容とビット対応でＯＲをと
ることによって更新し、このデータを結線３１１を介し
てパタンメモリ６１上の対応するアドレスに格納する。

第１３図のビット表現６８１，６８２，６８３は白点５
８１，５８２，５８３における特徴コード６３０上の背
景分割線コード６８０の内容である。例えば白点５８１
では黒点５８４，６８５，５８６からの背景分割線８５
４，８５５，８５７が交叉していることが表わされてい
る。周辺閉じ状態コード抽出部９６００の−実施例フロ
ック図を第１４図に示す。

制御部７０の指令により上下左右に走査してパタンメモ
リ６１から読み出された黒点及び白点の特徴コードは結
線３１２を通して入力レジスタ９６１に格納される。黒
Ｖ点の特徴コードの場合は、イニシャルセット回路９６
０３が動作し、周辺閉じ状態コード・レジスタ部９６０
５上の走査方向に相対する方向に対応するビット位置に
「ＩＪがセットされる。第１５図図示６９５は周辺閉じ
状態コ−ドレジスタ部９６０５のレジスタの一実施例で
あり、ビット位贋６９６，６９７，６９８，６９９はそ
れぞれ方向５１，５２，５３，５４の周辺閉じ状態を表
わしており、議しジス外ま白点の特徴（第５図）６３０
上の周辺閉じ状態コード記述部分６９０１こ対応してい
る。例えば、右方向５１に走査する過程で入力レジスタ
９６０１に黒点の特徴コードが格納された場合には、該
黒点にひきつづいて走査線上から読み出される各々の白
点に対して、左方向５２が後述する意味で文字線によっ
て閉じていることを表現する為に、左方向５２に対応す
るビット位置６９７が「１」をセットされる。入力レジ
ス夕９６０１の内容が白点の特徴コードである場合には
、背景分割線交叉検出部９６０４において、背景分割線
抽出部９５００１こよって求められた背景分割線コード
６８０を解析し、該走査線と直交する方向の背景分割線
との交叉の有無と判定する。該背景分割線が検出されな
かった時には、該特徴コード６３０上に集積コードを表
わすビット部分６４０のうちで、該走査線に直交する２
方向に対応する集積コードが、第５図に示した不確定集
積コード６５６以外の確定集積コードである時、コード
カウンタ部９６０６において、該方向に対応するコード
・カウンタ９６１１又は９６１２の内容を１加算する。
たとえば、右方向５１に走査する時、上方向５３の確定
集積コードの数はカウン夕９６１１によって、また下方
向５４の確定集積コードの数はカウンタ９６１２によっ
て計数する。一方、背景分割線が検出された場合には、
周辺閉じ状態コード反転部９６０７が動作し、該背景分
割線が起点とする方向に対応するコードカウンタ９６１
１又は９６１２の内容が予め定められた閥値を越え、か
つ周辺閉じ状態コード・レジスタ部９６０５のレジスタ
６９５の内容のうち該走査方向と相対する方向に対応す
るビットが「１」となる場合に限り、該ビット内容をｒ
ｏ」に変換して周辺閉じ状態コード・レジスタ部９６０
５内レジスタ６９５に格納する。コード・カウンタ９６
１１，９６１２の内容は、それぞれの対応する方向に起
点をもつ背景分割線が検出されて上記の処理が終了した
時点で、０にリセットされる。周辺閉じ状態コード合成
部９６０２は、周辺閉じ状態コード反転部９６０７にお
けるビット反転を必要ならば終了した周辺閉じ状態コー
ド・レジスタ部９６０５のレジスタ６９５の内客と、入
力レジスタ９６０１上の白点の特徴コード６３０のうち
対応するビット位置６９０の内容とのＯＲをとって、該
白点の周辺閉じ状態コード記述部分６９０（第５図）の
内容を更新する。つづいて制御部７０はこの内容を結線
３１３を通してパタンメモリ６１上の対応するアドレス
に格納する。第１６図に以上説明した周辺閉じ状態コー
ド抽出部９６００の動作結果を例によって示す。

文字パタン５００内の同一走査線８１０上にある白点８
１１，８１２における特徴コード６３０のビット位置６
４０１こは、特徴集積部９２００‘こおける処理によっ
て図的表現８１４，８１５に示す額斜コードを集積され
ている。周辺閉じ状態コード抽出部９６００の動作によ
り、該白点８１１，８１２の特徴コード６３０上のビッ
ト位置６９０には、それぞれ８１６，８１７に示す周辺
閉じ状態コードが抽出される。該周辺閉じ状態コードは
、走査線８１０上を走査するとき背景分割線８５４上の
白点８１３の前後において右方向．５１に走査する場合
には左方向５２の周辺閉じ状態を表わすビット位置６９
７（第１５図）が、一方左方向５２に走査する場合には
右方向５１の周辺閉じ状態を表わすビット位置６９６（
第１５図）が、それぞれ「１」から「０」に変化するこ
とにより抽出される。特徴集積部９２０川こよって求め
られる図的表現８１４の表わす煩斜コードと周辺閉じ状
態コード抽出部９６００によって求められる周辺閉じ状
態コード８１６とを、それぞれ方向５１，５２，５３，
５４に対応づけて組み合わせることにより、図的表現８
２５に示す特徴コードが得られる。該図的表現において
「Ｖ′」はコード８１６においてビット８２１が「０」
となることに対応し、「Ｖ」との違いは、白点８１１よ
り右方向５１には左方向５２と同様に垂直ストロークが
存在するが、該白点と該ストロークとの間には図中８４
０に示す文字線分機部分の影響によって背景分割線８５
４を境として右方向５１に直交する上方向５３、下方向
５４のいずれかの方向の文字線状態が異なることを示し
ている。同様に、白点８１２に関して図的表現８１５と
コード８１７とを組み合わせることにより、図的表現８
３５に示す特徴コードが得られる。以上説明したように
、本発明によれば、パタン構造を記述する特徴を抽出で
きて識別処理においても特豚昭５１−８５７０８号のも
のと整合性をもち、従来法では白点の周囲上下左右方向
の文字線の存在のみしか表現できなかったのに比べて、
各方向に存在する文字線の煩斜情報を集積してコード化
した特徴を各白点より抽出することができる。

このため、漢字などのように直線ストロークが多くその
方向性が明確なパタンについてはノイズに対して安定な
特徴を抽出できる利点がある。また、上記の文字線傾斜
情報を集積した特徴と、該特徴を用いて抽出される前記
周辺閉じ状態コードとを組み合わせた特徴は、文字パタ
ンの一部だけに注目した特徴抽出に利用でき、漢字など
のように幾つかの部分パタンから成るアドレスの識別に
有効な特徴として利用される。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のもの則ち侍鹿昭５１−８５７０８号に示
す特徴抽出を概念的に説明する説明図、第２図は本発明
の一実施例ブロック図、第３図は第２図額斜コード抽出
部によって得られる黒Ｖ点の特徴のビット構成を示す説
明図、第４図は該傾斜コード抽出部によってパタン上の
黒点に形成される額斜コードの例を示す説明図、第５図
は第２図特徴集積部、特徴コード変換部、背景分割線抽
出部、周辺閉じ状態コード抽出部によって得られる白点
の特徴コードのビット構成を示す説明図、第６図は第２
図図示の特徴集積部の一実施例ブロック図、第７図は該
特徴集積部において文字線上の安定傾斜コードを選択し
て集積する処理をパタン領域上で説明する説明図、第８
図は該特徴集積部によって得られる特徴の概念をパタン
領域上で図的に示す説明図、第９図は第５図図示の輪郭
形状判定部の処理をパタン領域について説明する説明図
、第１０図は第２図図示の特徴コード変換部の一実施例
ブロック図、第１ １図は該特徴コード変換部の処理を
パタン領域について説明する説明図、第１２図は第２図
図示の背景分割線抽出部の一実施例フロック図、第１３
図は該背景分割線抽出部の処理をパタン領域について説
明する説明図、第１４図は周辺閉じ状態コード抽出部の
一実施例ブロック図、第１５図は該周辺閉じ状態コード
抽出部により得られる白点の周辺閉じ状態コードのビッ
ト構成を示す説明図、第１６図は該周辺閉じ状態コード
の概念をパタン領域上で図的に示す説明図を示す。 図中、５川ま走査線、６０はパタンメモリ部、６１はパ
タンメモリ、７０は制御部、８０は識別部、９０は特徴
抽出部、９１００は煩斜コード抽出部、９２０川ま特徴
集積部、９３０川ま特徴コード変換部、９４００は特徴
点抽出部、９５００は背景分割線抽出部、９６００は周
辺閉じ状態コード抽出部を表わす。 汐３図 ゲワ図 ゲー図 才２図 才４図 グ５図 汐ｑ図 劣５図 沙８図 才′２図 オー５図 矛′○図 オー１図 オー３図 オー４図 オｆ６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 黒白の２値パタン１個を含むパタン領域の各点から
   予め定めた方向を見た時に見つかる位相幾何的特徴を方
   向情報を保存して各点に集積し、この結果得られる高次
   特徴を用いて識別する文字読取方式において、上記位相
   幾何的特徴として文字線の傾きを検出して当該傾きをパ
   タン面上の対応する黒点に傾斜コードとしてコード化し
   て形成する傾斜コード抽出手段と、白点に対して予め定
   められた方向に存在する文字線上の当該傾斜コードを該
   方向に対応づけて集積させて高次特徴を形成させる特徴
   集積手段と、をもつ特徴抽出部をそなえ、該特徴抽出部
   によつて、白点の周辺の文字線の存在及び傾斜情報を表
   わす特徴コードを抽出することを特徴とする特徴抽出処
   理方式。 ２ ドキユメント上の文字を走査して走査信号を黒白２
   値化して出力する走査部と、１個の２値パタンを含むパ
   タン領域をその一部として格納する１メツシユあたり複
   数ビツトのＭ×Ｎメツシユのパタンメモリ部と、当該パ
   タンメモリ上に格納されているパタンを処理して位相幾
   何的特徴を表わす特徴コードを該２値パタン上の各点に
   対応する該パタンメモリ上に形成する特徴抽出部と、該
   特徴コードを処理して入力文字がどのカテゴリに属する
   かを決定する識別部と、それぞれの回路に必要なタイミ
   ング信号を発生する制御部とから構成される文字読取装
   置において、上記特徴抽出部は、黒点に傾斜コードを形
   成する傾斜コード抽出部、パタン面上を予め定められた
   方向に走査し文字線上の前記傾斜コードを選択し該傾斜
   コードを該方向に対応づけてパタンメモリ上の白点の集
   積させて新たな高次特徴を形成させる特徴集積部とから
   構成され、上記識別部は白点上の当該高次特徴をも用い
   て総合判断しドキユメント上の文字を識別することを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の特徴抽出処理方式
   。 ３ 文字線の傾きを表現する前記傾斜コードの抽出は、
   予め定められた幾つかの方向について文字線上の黒点の
   連りの長さを求め、該方向別にその大きさを比較するこ
   とにより文字線の傾きを検出する手段と、文字パタンの
   文字線部と背景白部との輪郭線を追跡することによりそ
   の傾きを検出する手段とを設け、前記２つの手段により
   検出される文字線の傾き情報とを組み合せて判定し傾斜
   コードを決定することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の特徴抽出処理方式。 ４ 白点上の前記高次特徴を該白点から予め定められた
   方向にある近傍白点上の高次特徴と比較して、必要なら
   ば該高次特徴の一部に集積された傾斜コードを予め定め
   られた規則に従つてコード変換を行なう手段を設け、当
   該コード変換された新たなる特徴を高次特徴として抽出
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の特徴
   抽出処理方式。 ５ 文字線上の位相幾何的特徴として端点・分岐点・屈
   曲点等の特徴点を抽出し対応する黒点にコード化して形
   成する手段と、黒点上の当該特徴点を起点として該特徴
   点の種別に応じて予め定められた方向に背景白部を分割
   する背景分割線を伸ばし該背景分割線上に位置する白点
   に該背景分割線の方向を表わすコードを形成する手段と
   、文字線或いは該背景分割線によつて区切られた背景白
   部の領域を１つの単位領域とみなして、当該領域から予
   め定められた方向に存在する単位領域内白点の高次特徴
   の種別、及び当該方向に存在する背景分割線の方向と個
   数とから求められ該単位領域周囲の閉じ状態を表わす特
   徴を当該領域内の白点にコードとして形成する手段とを
   設け、白点上に周囲の文字線の不連続性を反映した位相
   幾何的特徴を表わす特徴コードを形成することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の特徴抽出処理方式。