JPS6175979A - パタ−ン認識装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈発明の技術分野〉 本発明は、未知の文字や記号等Ｃ以下「未知文字」とい
う）を光学的に読み取り、これを白黒２値化して入力画
像を求めた後、入力画像の特徴を抽出して標準パターン
と照合することにより、未知文字を特定化して認識する
パターン認識装置に関する。

〈発明の背景〉 従来のパターン認、４装置は、第４図に示す如く、未知
文字２１を光学的に読み取って画像化する読取部２２と
、読取部２２からの入力画像につき平滑化等の前処理を
施こす前処理部２３と、前処理された１面像の特徴を抽
出する特徴抽出部２４と、抽出された特徴を予め辞書２
５に格納しである標準パターンと照合して未知文字をｉ
ｌｌ　ｌａする辞書照合部２６とから構成される。

一般に前記特徴抽出部２４では、入力画像の黒画素に着
目して、未知文字の特徴を抽出する方式と、入力画像の
白画素（背景部分に相当）に着目して、未知文字の特徴
を抽出する方式とがあるが、前者の方式の場合、従前で
は、第５図に示す如く、入力画像Ｇを細線化した後、こ
の細線パターンｇより未知文字の特徴を抽出する方式が
とられている。ところがこの方式の場合、画像の細線化
処理を必要とするため、近年、入力画像から直接未知文
字の特徴を抽出する方式が提案された。この方式は、第
・６図に示す如（入力画像Ｇにおける黒画素と白画素と
の境界（図中、太線で示す）に看目し、この境界が伸び
る方向を第７図に示すＡ−、Ｄの４方向で追跡すること
により、対をなすストローク　（ＡＬ　Ｉ　Ａ２）（Ｂ
１．　Ｂ２　）　（ＣＩ　、　Ｃ２）を抽出して、第８
図に示すような近似パターンＥを得るものである。

この方式の場合、第９図に示す如く、まず入力画ｉ１Ｇ
を一定方向（図中、矢印で示す）に走査してゆき、この
走査過程において、予め設定しであるＡ、Ｄのいずれか
方向の追跡パターンと遭遇したとき、対応する方向へ境
界追跡を開始し、一致する同方向の追跡パターンが消失
するまで追跡を継続して、前記ストロークを抽出する。

第１０図は、入方向についての追跡パターンを示し、こ
れら全てのパターンは他の方向についての追跡パターン
と共にパターン格納手段に記憶させである。従って境界
追跡処理に際しては、追跡する方向につき全ての追跡パ
ターンと照合する必要があり、追跡パターン数が多い程
、照合処理に時間がかかり、これがパターン認識速度を
低下させている。

この問題を解決するため、発明者は先般、前記Ａ、Ｂ方
向についての追跡パターン数を必要最小限に減らし、境
界追跡処理におけるパターン照合の時間を短縮化するこ
とによって、パターン認識処理の高速化をはかった新規
なパターン認識方式を開発した。

第１１図および第１２図は、この方式を具体的に説明す
るための図である。

第１１図は、入力画１１　Ｇを記憶させた画像メモリ２
７を拡大して示したものであり、図中、目盛間の茶汁は
１画素分に相当し、この画像メモリ２７は縦横複数ビッ
トの画素により構成されている。また図中、斜線部分は
入力画像Ｇを構成する黒画素、その他の部分は背景をな
す白画素を示し、黒画素と白画素との境界は、図中太線
で示しである。

この新開発の方式は、入力画像Ｇの境界追跡処理に先立
ち、画像メモリ２７に対し縦横各３ピッ）　ＣＩ成の矩
形状マスク２８を設定し、このマスク２８を１行づつず
らせつつ入力画像Ｇを全行に亘り走査するものである。

そしてこの走査過程において、マスク２８内に含まれる
９ビツト構成の部分パターンを順次取り出し、予め設定
しである基準パターンと比較し、両パターンが一致した
とき、補正出力を出して、入力画像Ｇを平滑化する。

第１２図（１）〜（８）の左側の図は、上記基準パター
ンを、また同図の右側の図は平滑された補正睡像を夫々
示している。基準パターンは、第１２ヌ１１１ン＋２）
　＋５１　＋６）に示す如く、１ビット分突出した黒画
素２９（以下、「凸部」という）若しくは、第１２図１
３＋　１４１１７＋　＋８１に示す如く、１ビット分窪
んだ白画素３０（以下、「凹部」という）を有しており
、マスク２８内の部分パターンかいずれか基準パターン
と一致するとき、部分パターンの凸部を構成する黒画素
は白画素に、また凹部を構成する白画素は黒画素に夫々
補正される。

第１２図中、Ｘ印は入力画像において黒画素が除去され
たビット、Ｏ印は黒画素が付加されたビットを示し、こ
れにより補正画像は白画素と黒画素との境界が直線状に
平滑化される。

斯くて第１２図は）〜（８）に対応する追跡パターン（
第１０図！２１　ｔ３＋　＋７１　（８１がこれに相当
する）を削・減でき、境界追跡処理におけるパターン照
合の時間を短縮し得る。

ところが上記平滑化の処理を無条件に実施した場合、補
正後の入力画像が変形して、その特徴が変化する場合の
あることが判明した。例えば第１１図において、符号３
１で示す部分にマスク２８が位置したとき、このマスク
２８内には平滑化の対象となる凹部を有する部分パター
ンが現われる。ところがこの部分３１は、入力画像Ｇに
おいてＤ方向ストロークを構成している重要部分であり
、もしこれを上記方法で補正すると、Ｄ方向ストローク
が抽出されないばかりです＜、無関係１４　Ａ方向スト
ロークが抽出されるという不都合がある。

〈発明の目的〉 本発明は、入力＠像を平滑化して前記Ａ、Ｂ方向につい
ての追跡パターン数を必要最小限に減らすと共に、前記
平滑化処理に伴なう入力画像の変形を防止した新規パタ
ーン認識装置を提供し、もってパターン認識処理の高速
化並びに精度向上をはかることを目的とする。

〈発明の構成および効果〉 上記目的を達成するため、本発明では、境界追跡の前処
理として、入力画像をマスクにて走査し、マスク内の部
分パターンが凹凸部を有する所定の基準パターンと一致
するとき、一致出力を送出させると共に、この一致出力
があると、つきに前記マスクの周辺画素を判別し、これ
か前記部分パターンとの間でＣ，Ｄ方向ストロークを構
成するとき、入力画像に対する平滑化処理を実行せず、
一方Ｃ，Ｄ方向ストロークを構成しないとき、補正出力
を送出して、入力画像を平、骨化するようにした。

本発明によれば、Ａ、Ｂ方向の追跡パターンの内、例え
ば第１０図＋２１　［３１およびｊ７１　＋８１に示す
ようα凹凸形状の追跡パターンを削減でき、而も平滑化
処理でＣ，Ｄ方向ストロークの構成画素を揖はうことが
なく、入力画像の変形を防止できる。これによる追跡パ
ターン数か減少し、境界追跡におけるパターン照合時間
を短縮でき、パターン認識処理の高速化並ひに所産向上
を実現できる等、発明目的を達成した顕著な効果を奏す
る。

〈実施例の説明〉 第１図は本発明にかかる装置例を示す。

図示例の装置は、縦横各３ビット構成の前記マスク２８
を設定して走査するための３個のシフトレジスタ１，２
．３と、マスク２８の４辺画素を検出するために付加さ
れた２個のシフトレジスタ４．５と、基準パターンか設
定されると共にマスク２８円の部分パターンと基準パタ
ーンとの一致照合に供される第１のＲＯＭ（Ｒｅａｄｉ
　　０ｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ　）　５と、前記シフトレ
ジスタ１．２．３の出力に応じてＲＯＭ６のアドレスを
アクセスするアドレスレジスタ７と、周辺画素の判別結
果に応じて入力画像を平滑化するための補正出力を発生
する第２のＲＯＭ１３と、前ｇ８第１のＲＯＭ　５およ
びソフトレジスタ１．３．４．５の出力に応じて第２の
ＲＯＭ１３のアドレスをアクセスするアドレスレジスタ
９と、前記補正出力等を画像メモリ１０へ供給するノッ
ト回路１１、アンド回路１２．１３、およびオア回路１
４を含むゲート回路１５とから構成されている。

前記５個の各シフトレジスタ１，２，３，４．５は、画
像メモリ１０の１行分に相当するビット数を有し、各シ
フトレジスタ１〜５には画数メモリ１０における合計５
行分の画像データがセットされる。マスク２８に関連す
る３閂のソフトレジスタ１，２．３からは先頭の次から
３ビツト分の出力かアドレスレジスタへ同時に送られ、
各シフトレジスタの一斉シフト動作に対応してアドレス
レジスタ７の内容が順次更新される。アドレスレジスタ
７における合計９ビツトのデータ内容は前記マスク２８
内の部分パターンの内容に対応し、且つアドレスレジス
タ７がアクセスする第１のＲＯＭ６のアドレスとも対応
する。かくて前記基準パターンのデータ内容に対応する
第１のＲＯＭ６のアドレスには、第１２図１１）〜（８
）の各パターンを特定するデータが格納されており、マ
スク２８内の部分パターンが第１２図（１）〜（８）の
基準パターンと一致するとき、ＲＯＭ５の対応アドレス
から第２図に示すフォーマットのデータが出力される。

第２図（こおいて、０番目〜２番目のビット（こは第１
２図（１）〜（８）の各基準パターンを特定するデータ
がセットされており、例えば第１２図（１）の基準パタ
ーンはｒｏｏＯＪ、第１２図（２）の基準パターンはｒ
ｏｏｌＪ、以下同権に第１２図（８）の基準パターンは
ｒｌｌｌＪのデータ構成とＰつている。また３番目のビ
ット（こは、マスク２８内の中心画素が白黒いずれの状
態かを示すデータ（黒の画素のとき「１」、白の画素の
とき「０」）がセットされ、更に４番目のビットにはマ
スク２８内の部分パターンが第１２図（１）〜（８）の
基仏パターンと一致するか否かを示すデータ（一致のと
き「１」、不一致のとき「０」）がセットされる。

上記）構成データの内、０〜２番目ビットのデータは第
２のＲＯＭ　８をアクセスするアドレスレジスタ９へ、
また３〜４番目ビットのデータはゲート回路１５へ夫々
出力されるもので、前記のアドレスレジスタ９には、上
記データの他、゛シフトレジスタ１．３，４．５におけ
る所定ビットのデータＰ１〜Ｐ１２　が入力されている
。これらデータは、マスク２８周辺の所定画素が白黒い
ずれの画素であるかを示すものであり、例えばデータＰ
５．Ｐ６は、第３図１３）に示す位置の画素状態を示す
データである。

第３図・１）〜（８）の左側の図は基準パターンを、ま
た同図の右側の図は各基準パターンにつきチェックすべ
き周辺画素位置を示したものであり、マスク２８」向側
の周辺画素データ（例えば第３図１３）のＰ５．　Ｐ６
）のいずれもが白画素のときは、マスク２８内の部分パ
ターンはその周辺面素との間でＣ−Ｄ方向ストロークを
構成しないと判断され、一方そのいずれかが黒画素のと
きは、マスク２８内の部分パターンはその周辺画素との
間でＣ，Ｄ方向ストｏ−りを構成すると判断される。

かくして前記ＲＯＭ５の出力内容およびデー９　Ｐ１〜
Ｐ　Ｌ２　（７）　内容ｔｚ　対５ｔ　ル第２のＲ，Ｏ
ＭＢのアドレスには、マスク２８内の中心１面素を白黒
規定するデータがセットしである。例えばマスク２８内
の部分パターンが第３　ｒ３　＋３＋の基準パターンと
一致し且つ周辺画素データＰ５．Ｐ６のいずれもが白画
素のときは、これに対応するＲＯＭ８のアドレスには、
マスク２８内の中心画素（凹部に相当する）を黒画素に
変換するための補正データが格納しである。一方周辺画
素データＰ５．　Ｐ６のいずれかが黒画素のときは、こ
れに対応するＲ　ＯＭ　８のアドレスには、マスク２８
内の中心画素を白画素のまま維持するデータが格納しで
ある。

これらＲＯＭ９のデータは、ゲート回路１５のアンド回
路１３、更にオア回路１４を介して画像メモリ１０へ出
力される。アンド回路１３は、第１のＲＯＭ５の出力デ
ータの内、４番目ビットのデータが「１」のとき、すな
わちマスク２８内の部分パターンがいずれか基準パター
ンと一致したときのみ、論理が成立する。また他方のア
ンド回路１２は、前記４番目ビットのデータがｒＯＪの
とき、すなわち部分パターンと基準パターンとが不一致
のときに論理が成立し、この場合はマスク２８内の中心
画素データ（ＲＯＭ５の３香目ヒ′ツトのデータ）がそ
のまま画像メモリ１０へ供給される。

以上の動作によって、凸部または凹部をなすマスク２８
内の中心画素は所定条件下で白黒変換ｈＲ正され、これ
により入力画素が平、骨化されるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる渣置例の回路ブロック図、第２
図は第１のＲＯ＾４に格納されるデータのフォーマット
を示す説明図、第３図は基準パターンとマスク周辺画素
との関係を示す説明図、第４図はパターン認識装置の全
体構成を示すブロック図、第５図は従来方式における入
力画像の細線化処理を示す説明図、第６図は境界追跡処
理を示す説明図、第７図は追跡方向を示す説明図、第８
図は従来方式で得られた未知文字の近似パターンを示す
説明図、第９図は従来方式における入力画像の走査方法
を示す説明図、第１０図は追跡パターンを示す説明図、
第１１図は画像メモリに格納された入力画像を示す拡大
図、第１２図は基準パターンおよび補正された画像パタ
ーンを示す説明図である。 ７・・・・・・画像メ　モ　リ　　１．２．３，４．５
・・・シフトレジスタ７．９・・・アドレスレジスタ　
　６．８　・・・・・・ＲＯＭ１０・・・画（象メモリ 特　許　出　願　人　　立石電機株式会社テ２　ロコ ＬＡ３Ｔｆｉる 土グ −７ｔ′７図 ÷９　図 分／θ　ロη ＋６７（７）（１１）（９）（／１）ノも千／ノ　　図 り９ 貴７２　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 入力画像を格納する手段と、入力画像をマスクにて走査
   してマスク内の部分パターンを順次取り出す手段と、凹
   凸部を有する基準パターンが設定され前記部分パターン
   と基準パターンとの一致により一致出力を送出する手段
   と、一致出力を受けて前記マスクの周辺画素を判別する
   と共に判別結果に応じて前記入力画像を平滑化する補正
   出力を送出する手段とを具備して成るパターン認識装置
   。