JPS62281096A - 画像処理方法 - 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】 ３、発明の詳細な説明 ［産業上の利用分野］ 本発明は文字認識装置に関し、特に手書又は印刷による
英数字等を自動的に読み取って認識する文字認識装置に
関する。

［従来の技術］ 従来、この種の文字認識装置は非常に複雑な認識処理を
行っており、その分認識に時間を要し、装置が高価であ
った。

第９図は従来の文字認識処理の一例を示すフローチャー
トである。図において、用紙Ｐ上の文字は光電変換され
て読み取られ（ステップ５８１）、論理゛′１°°及び
０′°の２値化文字パターンに変換される（ステップ５
８２）。そして前記文字パターンにはその後の認識処理
を容易かつ確実なものとするための前処理が行われる（
ステップ５８３）。前処理は、例えば用紙Ｐ上の黒点等
に起因するノイズの除去ＩＡ埋や文字線の境界に生じた
ピーク又はボイド等の平滑化処理を含む一連の処理であ
る。次に、いくつかの特徴情報（交点、分岐点、ループ
数、ストローク長等の情報）を抽出する特徴抽出処理が
行われる（ステップ５８４）。認識対象が多様であると
きはこの特徴情報も相当の数になる。そして、この特徴
抽出結果に応じて単一文字候補が選び出されるときは、
その文字候補が認識出力になる（ステップＳ８５→ステ
ツプ５８８）。即ち、辞書話導を要しない場合である。

しかし、多くの場合は特徴情報を共通する複数の文字候
補が選び出され、更に唯一の文字を選び出すための詳細
な識別処理がなされる（ステップＳ８５→ステツプ５８
６）。この詳細な識別処理は一般に辞書照合処理といわ
れ、認識対象が多様になるとかなり複雑化し、かつ照合
に時間を要する。そして、この照合処理によって照合一
致が得られたときは特定文字候補が選び出される。また
、この照合処理によっても不一致の場合は最終的に認識
不能の結果が出力される（ステップ５８７−４ステツプ
８８８）。

このように、従来の文字認識装置は多様な文字を認識対
象とするためにアルファベット、数字等の簡易な文字（
認識し易い文字）を認識する場合でも上述のような複雑
な認識処理を行うことになる。従って、処理に時間がか
かり過ぎ、業務によってはコストパフォーマンスを著し
く低下させていた。

［発明が解決しようとする問題点コ 本発明は上述した従来技術の欠点に鑑みてなされたもの
であって、その目的とする所は、数字、アルファベット
等の文字を認識対象とし、簡単かつ高速に精度の高い認
識を行える文字認識装置を提供することにある。

［問題点を解決するだめの手段］ 本発明の文字認識装置は上記目的を達成するため、文字
認識ための所定の標準特徴情報を記憶している記憶手段
と、読み取った文字パターン上を水平及び垂直方向にそ
の黒画素数を計数することにより前記文字パターンのス
トローク長情報を抽出するストローク長抽出手段と、前
記文字パターン上の所定の水平方向に対して該方向を横
切る前記文字パターンのストローク数を計数することに
よりストローク数情報を抽出するストローク数抽出手段
と、前記文字パターン上の所定の水平方向に対して該方
向を最初に横切る前記文字パターンのストローク位置を
検出することによりストローク位置情報を抽出するスト
ローク位置抽出手段と、前記各抽出手段が抽出した特徴
情報と前記記憶手段の記憶している標準特徴情報を比較
することにより文字認識をする認識手段を備える。

［作用］ かかる構成において、記憶手段は予め文字認識ための所
定の標準特徴情報を記憶している。一方、ストローク長
抽出手段は光電変換して読み取った文字パターン上を水
平及び垂直方向にその黒画素数を計数することにより前
記文字パターンの水平及び垂直のストローク長情報を抽
出する。またストローク数抽出手段は前記文字パターン
上に設定した例えば所定の水平ライン上で該水平ライン
を横切る前記文字パターンのストローク数の情報を抽出
する。またストローク位置抽出手段は前記文字パターン
上に設定した例えば所定の水平ライン上で該水平ライン
を最初に横切る前記文字パターンのストローク位置情報
を抽出する。そして認識手段は前記各抽出手段が抽出し
た特徴情報と前記記憶手段の記憶している標準特徴情報
を比較することにより文字認識をする。

［実施例］ 以下、添付図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明
する。第１図は実施例のマーク・文字認識装置（ＯＭＲ
）のブロック構成図である。尚、実施例のマーク・文字
認識装置は手書マーク及び本実施例に係る手書文字の認
識の他、一般の画像ＩＡ理も行なえる汎用機能の認識装
置であるが、本発明は手書マーク及び特定のグループの
文字のみを認識する簡易な認識装置としても実現できる
。

第１図において、１は手書マーク、手書文字等の他原稿
画像を読み取って電気信号に変換するリーダ、７はリー
ダ１と連動してマークシート、画像原稿等をリーダ１の
読取部にフィードするオートフィーダ、２はリーダ１で
読み取った画像情報及びマーク、文字の認識結果の情報
を記憶する光ディスク、３はマーク・文字認識装置の全
体を制御するホストコンピュータ、４は各種の制御指令
、認識不能文字等の入力を行うキーボード、５は画像情
報、マーク及び文字の認識結果の情報、その他のオペレ
ーション情報等を表示するＣＲ７表示装置（ＣＲＴ）、
ａはマーク及び文字の認識結果の情報その他国像情報等
を印刷出力するプリンタである。

ホストコンピュータ３において、５０は各種のプログラ
ムを実行するセントラルプロセッシングユニット（例え
ばモトローラ社製のマイクロコンピユータＭＣ６８００
０）、５１はＣＰＵ５０が実行する実施例の第３図の文
字認識処理プログラムの細文字認識のための標準特徴情
報５１ａを記憶しているＲＯＭでる。更に５２はＣＲＴ
インタフェース、５３はキーボードインタフェース、５
４は光デイスクインタフェース、５５はリーダインタフ
ェース、５６はプリンタインタフェース、５７はプログ
ラム実行の処理経通や、読み取った文字パターン情報の
細文字認識に必要な特徴抽出情報を記憶するＲＡＭ、６
０はＣＰＵ５０の共通バスである。

ＲＡＭ５７において、５７１は読み取った文字パターン
データな格納する文字バッファ、５７２は文字バッファ
の文字パターン上を水平及び垂直方向にその黒画素数を
計数することにより抽出した前記文字パターンのストロ
ーク長情報を記憶するエリア、５７３は前記文字パター
ン上に設定した所定の水平領域（又はライン）上で計数
した前記水平領域（又はライン）を横切る前記文字パタ
ーンのストローク数を記憶するエリア、５７４は前記所
定の水平領域（又はライン）上で抽出した前記水平領域
（又はライン）を最初に横切る前記文字パターンのスト
ローク位置情報を記憶するエリア、５７５は認識結果の
マークコード、文字コード等を記憶するエリアである。

第２図は第１図の構成を備えるマーク・文字認識装置の
外観図である。図中、第１図と同一の構成には同一番号
を付した。８はリーダ１とホストコンピュータ３を結ぶ
インタフェースケーブル、９はプリンタ６とポストコン
ピュータ３を結ぶインタフェースケーブルである。

次に木実流側装置による文字の認識原理を説明する。

第７図は実施例装置の認識対象であるアルファベット及
び数字の文字形態を示す図である。図において、実施例
の文字は１６セグメントからなる要素の組合せで構成さ
れる。これらの要素の組合せで構成される代表的な文字
ストロークは、例えば水平（ｘ）方向の上、中又は下段
に記入される全長又は半長の文字ストローク、同様にし
て垂直（ｙ）方向の左、中又は右に記入される全長又は
半長の文字ストローク、及び斜方向の全長又は半長の文
字ストロークである。例えば第７図の１行１列目にはア
ルファベット文字「Ａ」を示している。該文字のＸ方向
のストローク長は上から順に「長」　「長Ｊ　「短」で
ある。尚、「短」のストローク長は実際にはないが、後
述する如く例えば縦長の文字ストロークを横方向に見た
ときに「短」と認識することになる。またＸ方向のスト
ローク長は左から順に「長」　「短」　「長」である。

１行２列目にはアルファベット文字ｒＢ」を示している
。同様にしてＸ方向のストローク長は上から順に「長」
　ｒ半」　「長」であり、Ｘ方向のストローク長は左か
ら順に「短」　「長」　「長」である。従って、このよ
うなストローク長の組合せは各文字に固有のものとなり
、この違いによって文字を容易に判別できる。

しかし、いくつかの文字は上述したストローク長の特徴
摘出のみでは判別できない。例えば５行４列目の数字「
２」と６行１列目の数字「５」ではＸ方向のストローク
長は上から共に「長」ｒ長」　「長」であり、Ｘ方向の
ストローク長は左から共に「半」　「短」　「半」であ
るから区別がつかない。また３行４列目のアルファベッ
ト文字「Ｐ」と３行６列目のアルファベット文字「Ｒ」
も同様である。

そこで、これらの文字間の違いは、例えば第６図（ａ）
に示すように文字パターン上の水平方向に所定のライン
１とライン２を設定し、該ライン１又はライン２を横切
る縦ストロークの数と、文字の左端の基点（右０１１６
の基点でもよいが）から見て前記ライン１又はライン２
を最初に横切る縦ストロークがどこにあるかというスト
ローク位置情報を特徴抽出する。こうすればｒｐＪと「
Ｒ」ではライン２を横切るストローク数が「Ｐ」では１
木であり「Ｒ」では２本である。また「２」ではライン
１を最初に横切るまでの左端からの距離が長く、「５」
では短い。ライン２についてはその逆である。以上の特
徴抽出を組合せることによって、第７図の全文字を認識
できる。

ここで、紙面に付いたゴミ等によるノイズの問題を考え
てみると、文字ストロークの長さについては少々のゴミ
が存在しても特徴抽出に影響を与える事は少ないと考え
られる。各所定領域１〜６についてはその中で黒画素数
を数回カウントしてその最大値をとる方法を採用してお
り、更にその最大値を所定のスレッシュホルドレベルｘ
ｌ、ｘ２で３値化し、大まかな長い、半分、短い、の区
分に量子化しているからである。一方、文字パターンの
内側にゴミ等があると誤って文字のストローク数を余分
にカウントする可能性が生じる。

そこで、第６図（ｂ）に示すように文字パターン上の水
平方向に所定の領域７と領域８を設定し、その中で例え
ば水平方向に３回のストローク・数のカウントを行い、
この結果得られたストローク数のうち、該エリア内の最
小値をもってそのスト０−ク数とする。こうすることに
より、ゴミ等のノイズの存在によってストローク数を過
大計数する可能性を小さくできる。

さらに、前記と同一エリア内のストローク数の最小値を
カウントしたラインを利用し、そのラインを文字パター
ンの左端の基点から走査していき、該ラインを最初に横
切るストロークの位置を得る。そして、これを第６図（
ｂ）のスレッシュホルドレベルｄ１．ｄ２で３値化する
。ストローク数の最小値をカウントしたラインを利用す
るのは前述した理由により当該ラインはノイズの影響を
受けていないラインと考えられるからである。

第６図（ｂ）の場合は、最初の文字ストロークが基点に
あるからエリア７も８もそのストローク発生位置の情報
は１°゛である。

第３図は実施例の文字認識処理手順のフローチヤードで
ある。この処理にはシート上の文字が読み取られ、２値
化処理され、文字バッファ５７１に格納された後に入力
する。前記２値化処理では先ず用紙Ｐ上の文字を例えば
１文字毎に光電変換する。ここでは、第７図に示すよう
に反射率の高いドロップアウトカラーで１６セグメント
のプレプリントを行い、文字をセグメント上に書き込む
ようにしておくとその後の認識処理は簡単である。次に
光電変換した文字をさらに“１°゛、０°′の２値パタ
ーンに変換する。こうして文字バッファ５７１に格納さ
れた文字パターンは第４図のように４８Ｘ４８ビツトの
パターンサイズを持っている。

ステップＳ１では先ずＸ方向の黒画素の個数をカウント
してＲＡＭ５７にストアする。例えば第４図の第１行目
は長ストロークを構成するものでありその個数は４８で
ある。第２行目も長ストロークを構成するものでありそ
の個数は４８でる。第３行目はＸ方向の長ストロークを
２回横切るものでありその個数は４である。こうして第
４８行目までの各個数をカウントしてＲＡＭ５７にスト
アする。次に同様にしてＸ方向の黒画素の個数をカウン
トしてＲＡＭ５７にストアする。第４図の第１列目及び
第２列目は長ストロークを構成するものでありその個数
は夫々４８である。第３列目はＸ方向の長ストロークを
２回横切るものでありその個数は４である。ステップＳ
３ではＲＡＭ５７にストアしたデータを所定エリア毎に
分割してそれぞれ個数の最大値を抽出する。所定のエリ
アは例えば第５図（ｂ）のように縦方向に３分割したエ
リア１：２，３と、第５図（Ｃ）のように横方向に３分
割したエリア４，５．６とする。

従って第５図（ａ）のような文字「Ａｊを読み取った場
合はエリア１の最大値は４８、エリア２の最大値は４８
、エリア３の最大値は４、エリア４の最大値は４８、エ
リア５の最大値は中央にあるノイズをカウントしたとし
て５、エリア６の最大値は４８である。ステップＳ４で
は各エリアの最大値を、第５図（ｂ）のようにＸ軸方向
に設けた画素数のスライスレベルｘｘ、ｘ２、及び第５
図（ｅ）のようにｙ軸方向に設けた画素数のスライスレ
ベルｙｘ、！２を基準にして３値化する。例えば第５図
（ｂ）においてエリア１の黒画素数の最大値４８はＸｌ
及び×２以上であるから３゛。

に量子化される。同様にしてエリア２は′３°′、エリ
ア３は“′ビとなる。またエリア４は３°゛、エリア５
は１°゛、エリア６はパ３°゛となる。これらの値はエ
リア５７２にストアされ、特徴抽出情報の一部を構成す
る。

ステップＳ５では所定領域７及び８を横切る文字ストロ
ークの数をカウントする。第６図（ｂ）の文字「ＡＪに
ついていえば、領域７を横切るストローク数は２″であ
り、領域８を横切るストローク数も°゛２″である。あ
るいは、ステップＳ５では第６図（ａ）のようにライン
１及びライン２を横切る文字ストロークの数をカウント
してもよい。第６図（ａ）の文字「Ａ」についていえば
、ライン１を横切るストローク数は２°゛であり、ライ
ン２を横切るストローク数も２°゛である。何れにして
もステラＳ６ではカウントしたストローク数をエリア５
７３にストアする。

ステップＳ７では所定領域７及び８を最初に横切る文字
ストロークの位置を検出する。第６図（ｂ）の文字「Ａ
」についていえば、領域７を最初に横切るストローク位
置は基点と６１間にありその値は１′°である。領域８
を最初に横切るストローク位置の値も１”である。ある
いは、ステップＳ７では第６図（ａ）のようにライン１
及びライン２を最初に横切る文字ストロークの位置を検
出するようにしてもよい。第６図（ａ）の文字ｒ　Ａ　
Ｊについていえば、ライン１を最初に横切るストローク
位置は基点と６１間にありその値は１°°である。ライ
ン２を最初に横切るストローク位置の値も“１°°であ
る。ステラＳ８では求めたストローク位置の特徴情報を
エリア５７４にストアする。ちなみに数字「２」につい
ていえば、領域７を最初に横切るストロ、−り位置はｄ
２より右側にあるのでその値は′３°゛である。

こうして得られた１０個の情報が１文字から抽出した特
徴パターンとなり、ステップＳ９では工リア５７２〜５
７４の内容とＲＯＭ５の標準特徴情報５１ａを照合する
。ステップＳ１０で照合一致が得られればステップＳ１
１でＲＯＭ５から対応文字コードを取り出してコードバ
ッファ５７５にストアする。またステップＳＩＯで照合
一致が得らないときはステップＳ１２でリジェクトコー
ドをコードバッファ５７５にストアする。

尚、実施例のマーク・文字認識装置は、例えば第８図に
示すようなマークシートに記入されたマーク及び手書文
字を読み取る。該マークシートの第１列目には幅広のタ
イミングマークが印刷されており、装置はタイミングマ
ークを読み取ることにより手書マーク又は手書文字の読
取タイミングを決定する。また第１行目にはキーワード
マークが印刷されている。第２行目からはデータ欄が続
き、ここにはデータマークを記入する。そして手書文字
は下欄の２行に記入される。手書文字は必ずしもプレプ
リントしたセグメント内に正確に記入する必要はないが
、こううするととで記入が容易になり認識確度も高い。

上記マークシートは電子ファイルシステムのキーワード
の登録、ファクシミリの電話番号入力、複写機などの画
像形成装置のコピ一枚数、縮率などのモード設定用に使
うことが考えられる。

［発明の効果］ 以上述べた如く本発明によれば、特徴照合処理で照合さ
れる特徴情報量が少ないため処理時間が大幅に短縮され
る。しかも各特徴情報量は簡単な処理で求められる。

また所定領域についてカウントした黒画素数の最大値を
もってストローク長を代表させる構成はその領域内のゴ
ミ、ピーク、ボイドの影響を軽減する。

また所定領域を横切るストローク数を数回カウントし、
その中でカラン］・値が最小となるものをもって前記所
定領域を横切るストロークと判定するのでこの場合もそ
の領域内のゴミ、ピークの影響を軽減する。

以上によって文字認識の確度が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例のマーク・文字認識装置（ＯＭＲ）のブ
ロック構成図、 第２図は第１図の構成を備えるマーク・文字認識装置の
外観図、 第３図は実施例の文字認識処理手順のフローチャート、 第４図は文字パターンのビットサイズを示す図、 第５図（ａ）〜（ｃ）は文字パターンのストローク長の
検出を説明する図、 第６図（ａ）、（ｂ）は文字の縦ストロークの数及びス
トローク位置の検出を説明する図、第７図は実施例装置
の認識対象であるアルファベット及び数字の文字形態を
示す図、 第８図はマークシートの一例を示す図、第９図は従来の
文字認識処理の一例を示すフローチャートである。 図中、１・・・リーダ、２・・・光ディスク、３・・・
ポストコンピュータ、４・・・キーボード、５・・・Ｃ
ＲＴ表示装置、６・・・プリンタ、７・・・オートフィ
ーダである。 特許出願人　　　キャノン株式会社 １１開日Ｒ６２−２８１０９６　　（９）〉 （ｃ） 第５図 （α） １？、１ 第６図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）文字認識ための所定の標準特徴情報を記憶してい
   る記憶手段と、読み取つた文字パターン上を水平及び垂
   直方向にその黒画素数を計数することにより前記文字パ
   ターンのストローク長情報を抽出するストローク長抽出
   手段と、前記文字パターン上の所定の水平方向に対して
   該方向を横切る前記文字パターンのストローク数を計数
   することによりストローク数情報を抽出するストローク
   数抽出手段と、前記文字パターン上の所定の水平方向に
   対して該方向を最初に横切る前記文字パターンのストロ
   ーク位置を検出することによりストローク位置情報を抽
   出するストローク位置抽出手段と、前記各抽出手段が抽
   出した特徴情報と前記記憶手段の記憶している標準特徴
   情報を比較することにより文字認識をする認識手段を備
   えることを特徴とする文字認識装置。
2. （２）ストローク長抽出手段は読み取つた文字パターン
   上の所定領域の各ラインについて計数した黒画素数の内
   最大のものをストローク長情報として抽出することを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の文字認識装置。
3. （３）ストローク長抽出手段は読み取つた文字パターン
   上の所定領域の各ラインについて計数した黒画素数の内
   最大のものを所定のスレツシユホルドレベルでＮ値化し
   たものをストローク長情報として抽出することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の文字認識装置。
4. （４）ストローク数抽出手段は読み取つた文字パターン
   上の所定水平ラインについて計数したストローク数をス
   トローク数情報として抽出することを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の文字認識装置。
5. （５）ストローク数抽出手段は読み取つた文字パターン
   上の所定水平領域の各ラインについて計数したストロー
   ク数のうち最小のものストローク数情報として抽出する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の文字認識
   装置。