JPS62171085A - 文字画像２値化装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光学的文字読取装置において、読取の対象と
する文字画像領域を走査するセンサ（画像入力センサ）
から得られる画像信号について、文字の記録されている
記録媒体の地の部分を表わす信号は”０”、文字パター
ンの部分を表わす信号は“１”、のように２値化するの
に用いる文字画像２値化装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第４図は本発明において読取の対象（２値化の対象）と
なる画像の一例を示した説明図である。

つまりアルファベットや数字など、普通の文字を対象と
していることが理解されるであろう。

第４Ａ図は従来の文字画像２値化装置において用いられ
ていた２値化の原理の説明図であり、第４図に示した文
字画像ならびに地の部分の画素単位で見た濃淡レベルを
横軸に、該レベルの出現頻度（画素数）を縦軸に、それ
ぞれとって示した濃淡ヒストグラムを示している。

従来は、このようにヒストグラムをとり、文字部の濃淡
レベルのピークＬ１と地の濃淡レベルのピークＬ２を調
べ、両ピークの裾野における最小度数の濃淡レベルを２
値化レベルＳと決め、該レベルＳを用いて文字画像を２
値化していた。

しかし、第４Ａ図から分かるように、文字の濃淡度数分
布範囲Ｈ１と地の濃淡度数分布範囲Ｈ２が相互に重さな
っている部分ΔＨがあり、このΔＨ部分では、２値化が
不安定になってしまう。これは１つの画面全体について
求めたヒストグラムから２値化レベルを決めていたため
で、画面内の位置による文字・地の濃淡値のむらを考慮
していなかったことに起因している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

そこで本発明にお、、−＆”！に士り）先ンを対象へ として、センサから得られる画像信号につき、パターン
部分と地の部分での安定な２値化動作を、照明、地、セ
ンサ感度などの位置むらなどにもかかわりなく、可能に
すること、を解決すべき問題点としている。従って本発
明は、上述のことを可能にする文字画像２値化装置を提
供することを目的とする。　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　゛〔問題点を解決するための手段およ
び作用〕上記目的を達するために、本発明においては、
２次元局部メモリを利用する。この２次元局部メモリと
いうのは、例えばテレビカメラの如き、２次元撮像装置
により撮像して得られた２次元的な画像信号を画素化し
量子化して２次元的にメモリに記憶しておき、該メモリ
の任意所望の局部領域にある画素データを取り出し可能
にしたものである（なお、２次元局部メモリとしては、
そのとり得る局部領域を可変自在とした便利なものを本
発明者が特願昭６０−２２３６９７号において提案して
いる）。

そこで本発明では、２次元局部メモリにおける°局部領
域として、対象とする文字サイズより大きい程度の局部
領域を考え、該領域における中心画素とその複数周辺画
素を代表面素として読み出し得るようにし、読みだした
複数周辺画素の中から地の画素を識別し、これら地画素
の濃淡値の平均２値化を行おうとするものでおる。

すなわち、本発明において想定する局部領域においては
、その中心画素が文字パターン上の画素であった場合、
その周辺画素の多くが背景つまり地に相当する部分上の
画素でおると考えている。

そしてこのような文字画像に適用した場合、本発明は特
に有効なものである。

〔実施例〕

次に図を参照して本発明の詳細な説明する。

第５図は、本発明による２値化装置が２値化の対象と考
えている文字画像の一例を示すと共に、該画像を走査し
て得られる画像信号の波形を示す説明図でおる。

すなわち、本発明による２値化装置が２値化の対象とす
る画像信号は、第５図に示した如き、一般的な文字（ア
ルファベットやひらがな等）を走査して得られる画像信
号である。

例えば、主走査方向に溢う線ｘ１上を光学的に走査して
得られる画像信号の波形はＳｘの如くであり、また副走
査方向に潰う線ｙ１上を光学的に走査して得られる画像
信号の波形はＳｙの如くであるが、いずれも、文字を構
成する線分上の直流レベルが文字位置により大きく変動
しており、従来の２値化装置によっては、安定な２値化
が困難なものである。しかし、文字サイズ程度の局部領
域を考えると、その範囲では、地の濃淡レベルの変動は
、文字部分のそれよりはるかに小さいことが認められる
であろう。

第１図は本発明による２値化装置を取り入れた光学的文
字読取装置（ＯＣＲ）の全体構成を示すブロック図であ
る。

同図において、１１は紙などの記録媒体に書かれた文字
画像を光学的に走査して画像信号を出力するセンサ（画
像へカセンサ）であり、具体的にはテレビカメラやファ
ックスの画像読取部などに相当するものと考えてよい。

１２はセンサ１１からの画像信号を量子化して複数ビッ
ト（例えば６ビツト、６４階調）のディジタル信号とし
て出力するＡ／Ｄ変換器、１６は前述した２次元局部メ
モリ、１４は２値化部、１５は文字認識部、でおる。

２次元局部メモリ１３は、先にも述べたように、特願昭
６０−２２３６９７号の明細書において詳しく説明され
ているが、ここでは、本発明の理解に必要な程度におい
て、以下、第２図を参照して説明する。

第２図は２次元局部メモリ１３においてとり得る局部領
域と該領域を代表する画素配置の一例を示す説明図であ
る。

すなわち、（Ｍドラ）　）　Ｘ　（Ｎドツト）の部分的
文字画像領域（本例では３ドツト×３ドツト）を局部領
域として指定し、その中の中心画素り。

（黒丸印で表わす）とその周辺の任意に選択可能な周辺
画素Ｄ１（白丸印で表わす）を前記局部領域を代表する
代表面素と考えて、それら各画素の量子化された値を同
時に読み出して８照可能としたのが２次元局部メモリで
ある。従って走査画面において、走査方向に沿って中心
画素を１ドツトずつずらしてゆけば、該中心画素を中心
とする局部領域も同様に移動してゆくので、画面全体に
ついて、どの画素も、それを中心画素としたときの周辺
画素が考えられ、そのときの各画素の量子化された値を
知り得ることになる。

第３図は、第１図における２値化部１４（本発明の一実
施例）の詳細を示すブロック図である。

同図において、６０１〜６０８はそれぞれ地周辺画素判
定部、３０９，３１０はそれぞれ加算器、５１１は割算
器、６１２は絶対差算出器、３１３は比較器、である。

第１図に戻って光学的文字読取装置の全体的回路動作を
簡単に説明する。画像入力センサ１１が文字画像を走査
して得られる画像信号は、Ａ／Ｄ変換器１２において各
画素毎に量子化されて２次元局部メモリ１３に入力され
記憶される。次に、２次元局部メモリ１３から、局部領
域を代表する代表面素としての中心画素とその複数周辺
画素についての量子化された値（記録媒体における画素
の濃淡値）を読み出し、２値化部１４において、該中心
画素の２値化を行い、結果を文字認識部１５へ送る。文
字認識部１５は、以上のようにして得られる２値化され
たドツト（画素）のパターンから、センサ１１により走
査された対象画像の文字認識を行う。

次に、第３図を参照して本発明の一実施例としての２値
化部１４の回路動作を説明する。

２値化部１４は、すでに説明したように第３図に示す如
き構成になっている。

第６図における人力信号ｐ。−ｐ８は、局部領域を代表
する２次元局部メモリ１３からの出力であり、Ｉ）Ｑは
着目中心画素（第２図における中心画素Ｄｏ）の濃淡値
信号であり、ｐ１〜ｐ８は周辺画素（第２図における８
個の周辺画素Ｄ１）の濃淡値信号である。αは成る設定
信号、つまり最小文字信号振幅を示す設定人力であり、
βは２値化レベルを示す設定入力であり、局部領域の他
画素の濃淡値に対して相対的に定められた値である。

地周辺画素判定部３０１〜３０８では、Ｘ入力（着目中
心画素の濃淡値）とＸ入力（各周辺画素の汲淡値）との
絶対差を算出し、その差が２人力（最小文字信号振幅と
しての設定入力）より大きいとき、出力側ｐ端子にＸ入
力を、出力側Ｑ端子に論理６１”を出力し、小さいとき
出力側ｐ端子に零を、またＱ端子に論理＠０＃を出力す
るようになっている。

すなわち地周辺画素判定部３０１〜３０８は、１個の中
心画素ｐ。と８個の周辺画素ｐ１〜ｐ８との間の濃淡差
をそれぞれ求め、該濃淡差が最小文字信号振幅より大き
いときには、その周辺画素ｐ１〜ｐ８を他画素と判定し
く文字画素ではない）、出力側のｐ端子から他画素の濃
淡値信号を加算器６０９へ加算のために印加し、他方、
前記濃淡差が最小文字信号振幅より小さいときＫは、そ
の周辺画素ｐ１〜ｐ８を文字画素と判定し、この場合に
は、出力側の端子ｐから零を出力し、文字画素の濃淡値
信号が加算器４０９へ入力されないようにする。

また周辺画素ｐ１〜ｐ８が地周辺画素判定部３０１〜３
０８において上述のようにして他画素と判定されたとき
は、各判定部６０１〜３０８の出力側のＱ端子から論理
″１″が出力されて加算器３１０へ送られ、他方、文字
画素と判定されたときは、Ｑ端子から論理″０″が出力
されるよう釦なっているので、加算器３１０において、
入力された論理″′１”の数を合計することにより、周
辺画素ｐ１〜ｐ８のうちで何個の画素が他画素であった
かを知ることができる。

このようＫして、加算器３０９では、他画素と判定され
た周辺画素の濃淡値の合計ａを求めて出力し、加算器３
１０は、他画素と判定された周辺画素の個数すを算出し
て出力する。従って割算器３１１では、ａ／ｂの演算を
実行することにより、周辺画素の中の他画素の平均濃淡
値を算出している。絶対差算出器３１２は、着目中心画
素ｐ。の濃淡値と割算器５１１からの他画素の平均濃淡
値との絶対差を算出する。この絶対差は、比較器３１３
において２′値化レベルβと比較され、２値判定がなさ
れ２値化出力Ｂを出力することができる。

このようにすることにより、着目中心画素の２値化を、
該着目中心画素近傍の他画素の濃淡平均　゛値に従って
行なうことが出来、安定な２値化が行なえる。

〔発明の効果〕

この発明によれば、文字画像を構成する各画素の２値化
を、文字サイズより大きめに選択した局部領域における
着目中心画素の２値化に置き換え、該局部領域における
複数周辺画素を参照し、該周辺画素が他画素であるとき
、その濃淡値の平均値を求めて局部領域中の地レベルを
知り、これを用いて２値判定を行なうようにしたので、
１画面内の場所による文字、地の濃淡値のレベル変動に
かかわりなく、きわめて安定に２＃Ｌ化を行なえるとい
う利点がおる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による２値化装置を取り入れた光学的文
字読取装置（ＯＣＦｔ）の全体構成を示すブロック図、
第２図は２次元局部メモリにおいてとり得る局部領域と
該領域を代表する画素配置の一例を示す説明図、第３図
は第１図における２値化部（本発明の一実施例）１４の
詳細を示すブロック図、第４図は読取の対象となる画像
の一例を示した説明図、第４Ａ図は従来の文字画像２値
化装置において用いられていた２値化の原理の説明図、
第５図は本発明による２値化装置が２値化の対象と考え
ている文字画像の一例と該画像を走査して得られる画像
信号の波形を示す説明図、である。 符号の説明 ・１１・・・・・・画像人力センサ、１２・・・・・・
Ａ／Ｄ変換器、１６・・・・・・２次元局部メモリ、１
４・・・・・・２値化部、１５・・・・・・文字認識部
、３０１〜３０８・・曲地周辺画素判定部、３０９．５
１０・曲・加算器、３１１・・・・・・割算器、６１２
・−・・・・絶対差演算器、３１３・・・・・・比較器 第１図 第２図 Ｍドット 第４図 文子の分竿虻囲 第５図 ０□峠

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）　対象とする文字画像領域を画素に分解し、主走査
   方向、副走査方向に走査して各画素毎に文字画像信号を
   感知して出力する文字画像入力センサと、該センサから
   出力された前記文字画像信号を入力され量子化して出力
   するＡ／Ｄ（アナログ／デイジタル）変換器と、該変換
   器からの量子化信号を入力され、前記文字画像領域上に
   、着目画素を中心画素として、予め定められた大きさに
   選定された２次元局部領域における当該中心画素とその
   周辺複数画素についての量子化信号を、前記走査と同期
   して、着目画素毎に逐次出力する２次元局部メモリと、
   前記周辺画素の中から前記画像領域における地の部分を
   表す画素のみを選択してその量子化信号の平均値を求め
   、かつ該平均値と前記中心画素の量子化信号との間の絶
   対差を求める演算手段と、該絶対差と或る設定値を比較
   し、その大小関係により当該中心画素の２値化判定を行
   う２値化手段と、を具備して成ることを特徴とする文字
   画像２値化装置。