JPS6330666B2

JPS6330666B2 -

Info

Publication number: JPS6330666B2
Application number: JP55187608A
Authority: JP
Inventors: Akira Inoe; Masumi Yoshida
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1980-12-29
Filing date: 1980-12-29
Publication date: 1988-06-20
Also published as: JPS57111784A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は文字分離方式に関し、特に複数の文字
が一定の形状のマスクでは個々の文字に分離でき
ないように互に接近して手書き原稿や図面等に書
込まれられている場合でも、これらの各文字を
個々の文字に分離できるようにした文字分離方式
に関する。

例えば自由に手書きされた手書き文字を文字読
取装置で認識する場合、まずその第１段階として
文字を一字毎に分離して抽出し、それからこの抽
出した文字を識別している。このように文字を分
離して抽出する場合、例えば第１図イに示す如き
矩形状のマスクＭを使用し、これを同ロの如く文
字列上に走査して個々の文字を抽出していた。こ
の場合、第１図ロに示すように、複数の文字が互
に離れて、しかもある大きさの文字で揃つて書か
れている場合には、これをマスクＭのような一定
形状のマスクにより各文字毎に分離することがで
きるので、これらをそれぞれ互に分離して抽出す
ることが可能である。

しかしながら、第１図ハに示すように、複数の
文字が互に接近して記載されている場合、もはや
第１図イに示す如きマスクを単に走査する方法で
はこれらの各文字を正確に分離することが不可能
であり、したがつてこのような場合には文字読取
装置で文字を正確に認識することが困難である。

したがつて本発明の目的は、このように複数の
文字が近接して記載されている場合でも各文字を
正確に分離することができる文字分離方式を提供
することを目的とするものである。そしてこのた
めに本発明における文字分離方式では、入力手段
から入力された文字の画像情報を保持する情報保
持手段と、上記文字情報を第１の方向に走査して
その白黒変化点を求め、該変化点の間の領域であ
る第１領域を検出する第１特徴抽出手段と、上記
画像情報を、前記第１の方向と略直交する第２の
方向に走査してその白黒変化点を求め、該変化点
の間の領域である第２領域を検出する第２特徴抽
出手段と、上記第１領域と第２領域とが重畳しな
い領域である中間領域を前記第１の方向に順次走
査し走査線分を得る走査手段と、上記中間領域の
各走査線分における中間点を求める中間点設定手
段と、上記文字の画像情報に近接して前記中間点
から第１の方向に水平線を発生する水平線発生手
段を有し、上記中間点列および上記水平線により
個々の文字情報の存在する文字領域を区別できる
ようにしたことを特徴とする。

以下本発明を具体的に説明するに先立ち、本発
明の原理を第２図〜第１４図にもとづき説明す
る。

(a) まず手書き文字の記入された原稿あるいは図
面を読出すことにより得られた画像データm₀
の記入されたメモリm₁，m₂を用意する。そし
てメモリm₁を第２図イに実線で示すようにｘ
方向に走査する。このとき文字が画かれている
黒点を「１」、文字の画かれていないところを
「０」として画像データm₀を得る。そして第２
図ロに示す如く、変化点すなわち「０」→
「１」および「１」→「０」に変化する点を求
める。例えば第２図ロに示すように、ラインｌ
上を走査するとき、x₁では「０」→「１」に変
化し、x₂では「１」→「０」に変化し、x₃では
「０」→「１」に変化し、x₄では「１」→「０」
に変化するので、これらのx₁〜x₄はいずれも変
化点である。この場合変化点P₁（「１」→
「０」）およびP₂（「０」→「１」）の対を検出
し、メモリm₂上のこの変化点P₁〜P₂間の領域
をすべて「１」とする。

(b) 次にメモリm₁上の画像データm₀を、第２図
イに鎖線で示すように、ｙ方向に走査して、同
様に変化点Q₁（「１」→「０」ただしｙ方向）
およびQ₂（「０」→「１」）の対を検出し、これ
により、該Q₁〜Q₂間のメモリm₂上の領域を、もし「０」ならば「１」に、もし「１」ならば「０」に、反転させる。これにより第３図に示す如く、二
重線領域が「０」になり、１線領域が「１」と
なり、メモリm₂には第４図に示すデータが記
入されることになる。このとき文字の部分は通
常「１」が連続しているのでそのまま残る。か
くして第４図の斜線部が「１」という状態のデ
ータがメモリm₂に保持される。

(c) 今度は、この第４図に示す状態のデータが記
入されてにる領域のクラスタリングを行なつ
て、第５図に示すように、各領域にラベル記号
１〜８を付与する。

次にこのクラスタリングについて説明する。

(c‐1) 第６図イに示すような３×２のマスクM₂
を、同ロに示すようにｘ方向に走査する。そ
して第４図に示す斜線部の領域について、こ
のマスクM₂の走査を行なうとき、このマス
クM₂の区分ｃ〜ｆにラベル記号の付与され
た点があるか否かを調べる。もし存在すれば
その区分ａにそのラベル記号を付与するが、
ラベル記号付けされた点がなければ区分ｆに
新らしいラベル記号例えばラベル信号１を付
与し、これにもとづき区分ａにラベル信号１
を付与する。そして次にマスクM₂がｘ方向
に移動したとき、今度は区分ｆのその前の区
分ａが位置することになり、この新しい区分
ｆにはラベル記号１が付与されているので、
その新しい区分ａにラベル記号１を付与す
る。このようにしてメモリｍをこのマスク
M₂で全部走査してラベル記号付けを行なう。

(c‐2) しかしながらこの場合、次のような問題が
生ずる。例えば第７図イに示すように、同一
の区分を走査しても、その形状によつては別
のラベル記号が付与されることが生ずる。例
えば、第７図イの如き形状の領域αを走査す
るとき、まず区域α₁を走査し、次にある間隔
を置いて全域α₂を走査する。このとき区域α₁
とα₂が同一のものであるということは、最初
判断できないので、ｘ方向に走査するときは
区域α₁に例えばラベル信号11を付与し、区域
α₂にラベル記号12を付与することになる。こ
のため、一応マスクM₂による走査が終了後、
第７図ロに示すように３×３のマスクM₃を
使用して再度走査する。この場合、区分αの
周囲の区分ｂ〜ｉに異なるラベル記号が付与
されている場合、これを例えば数の少ないラ
ベル信号に統一する。これにより、第７図イ
の点線の近くの部分がラベル記号１に訂正さ
れる。このような操作をラベル記号の変化が
なくなるまで繰返す。これにより、第７図ハ
に示すように、同一の領域には同一のラベル
記号が付与されることになる。

(c‐3) このようにして同一領域におけるラベル記
号の統一が行なわれたときに、各ラベル記号
はシーケンシヤルに付与されていないことが
ほとんどである。例えばラベル記号が１、
４、９、12はと付与されることが多いので、
これをシーケンシヤルに訂正し、ラベル記号
の整列を行なう。かくして上記の１、４、
９、12はのものは、１、２、３、４はと訂正
され、ラベル記号が整列されることになる。

(d) このようにしてラベル記号が付与された第５
図の画面を、第２図イの実線で示すようにｘ方
向に走査する。そして同ラベル記号（Lm）毎
に変曲点R₁（「０」→「Lm」）はR₂（「Lm」→
「０」）の対を検出する。ここで「Lm」はラベ
ル記号Lmの付与された領域である。そして上
記変化点R₁、R₂の対の中点Ｍの軌跡を記憶す
る。この場合、R₁の座標を（x₁、y₁）とし、
R₂の座標を（x₂、y₂）とし、中点Ｍの座標を
（xm、ym）とすれば、xm＝（x₁＋x₂）／２、
ym＝y₁＝y₂である。このようにして求めた中
点M₁（xm₁、ym₁）、M₂（xm₂、ym₂）はの位置
を、例えば第８図ロの如きテーブルに記憶する
ことにより、この中点Ｍの軌跡を記憶すること
ができる。このような中点の軌跡を全ラベル記
号領域毎に求める。これにより、第９図に示す
中点を得ることができる。

(e) このようにして求めた各ラベル記号領域の中
点Ｍの軌跡に対して、第１０図イに示すよう
に、互にオーバラツプしている２点間にｘ方向
の直線（水平線）を引く。そしてその直線上を
メモリm₁にセツトしている原画像データm₀で
検索し、黒点すなわち文字情報がなければ第１
０図ロに示すように、その各々の２点のテーブ
ル上に互のラベル記号を付与する。一度相手の
ラベル記号が付与されると、その２つのラベル
記号領域間でのこの処理を終了する。そしてこ
のような処理を全ラベル記号領域間で行なう。

(f) 次に上記(d)で求めた中点Ｍの軌跡が黒点に接
触した位置からεだけ手前の距離を求める。こ
のεの大きさはシミユレーシヨンにより適宜定
めるものである。したがつて第１１図イに示す
ように中点Ｍの軌跡が黒点に接触した位置から
εだけ離れた位置を同ロ，ハのようにテーブル
より求めることができる。第１１図ロは例えば
ラベル記号１の領域の場合を示し、同ハは例え
ばラベル記号５の領域の場合を示す。

(g) このようにεだけ手前の距離の位置からｘ方
向に水平線を引く。この水平線が黒点と接触し
たとき、その水平線の左端を該水平線のスター
ト点x₃とし右端をエンド点x_Eとする。そしてこ
れを第１２図イの如きテーブルに記入する。

(h) このようにして求めた各水平線において他の
水平線とｘ座標がオーバラツプする部分につい
て垂直線を引き、その垂直線がメモリm₁にセ
ツトしている原画像データm₀でその軌跡を検
索する。そして黒点と接触せず、しかも両ラベ
ル記号領域間で相互ラベルの付与がない場合
（中点テーブルより検出）ならば、その垂直線
を境界線の１つとして採用することになる。か
くして第１３図に示す如き線引きで行なうこと
ができる。

(i) かくして得られた、第１４図に示した中点軌
跡および水平線、垂直線等で構成された境界線
により、文字情報を完全に個々に分離すること
ができる。それ故、上記境界線情報によりメモ
リm₁に保持されている原画像データを抽出す
れば個々の文字情報を得ることができる。

次に本発明の一実施例を第１５図にもとづき説
明する。

図中、１は入力部、２は第１画像メモリ、３は
バツフア、４は第１特徴抽出部、５は第１アドレ
ス・テーブル、６は第１アドレス発生部、７は第
２アドレス発生部、８はバツフア、９は第２特徴
抽出部、１０は第２アドレス・テーブル、１１は
エクスクルシーブ・オア回路、１２は第２画像メ
モリ、１３は制御部、１４は第３アドレス発生
部、１５はバツフア、１６は第１ラベル付処理
部、１７は第３画像メモリ、１８は第４アドレス
発生部、１９はバツフア、２０は第２ラベル付処
理部、２１は第４画像メモリ、２２はラベル整列
回路、２３は第５画像メモリ、２４はバツフア、
２５は第５アドレス発生部、２６は中点抽出回
路、２７は第１中点アドレス・テーブル、２８は
境界線処理部、２９はバツフア、３０は第２中点
アドレス・テーブル、３１は水平線発生処理部、
３２は水平線テーブル・メモリ、３３，３４はバ
ツフア、３５は境界線抽出部、３６は境界線テー
ブル、３７はバツフア、３８は出力メモリであ
る。

入力部１は手書き原稿等を例えば光電変換部で
変換する電気信号発生部である。第１画像メモリ
２は、入力部１から入力された画像データが保持
されるメモリである。バツフア３は、該第１画像
メモリ４に保持された画像データが送出されこれ
にセツトされるものであつて、上記(a)の如き処理
を行なうための作業用のバツフア・メモリであ
る。

第１特徴抽出部４は、バツフア３に保持された
画像データから、上記(a)の如く、変化点P₁およ
びP₂の対を求め、そのP₁〜P₂の領域を「１」と
して読出すものであり、第１アドレス・テーブル
５は上記変化点P₁〜P₂の間の「１」の領域のア
ドレスが保持されるテーブルである。

第１アドレス発生部６は、バツフア３に保持さ
れた画像データを、上記(a)に示す如く、ｘ方向に
走査するためのアドレスを発生するものである。

第２アドレス発生部７はバツフア８に保持され
た第１画像メモリ２から送出された画像データ
を、上記(b)に示すように、ｙ方向に走査するため
のアドレスを発生するものである。

第２特徴抽出部９は、バツフア８に保持された
画像データから、上記(b)の如く、変化点Q₁，Q₂
の対を検出し、そのQ₁，Q₂の領域を「１」とし
て読出すものであり、第２アドレス・テーブル１
０は上記変化点Q₁〜Q₂間の「１」の領域のアド
レスが保持されるテーブルである。

第２画像メモリ１２は、上記(a)、(b)の結果得ら
れた第４図に示す画像データがセツトされるメモ
リである。

制御部１３は、第１画像メモリ２に入力された
画像データを、上記(a)〜(i)の手順にしたがつて処
理し、個々の文字領域を作成抽出するための各種
制御を行なうものであつて、例えばバツフア３を
走査するための第１アドレス発生部６を制御した
り、第１特徴抽出部４を制御するものである。

第３アドレス発生部１４は、バツフア１５に保
持された画像データを第６図イに示すマスクを使
用して、同ロの如く走査させ、上記（ｃ−１）の
如き処理を行なうためのアドレスを発生させるも
のである。バツフア１５は第２画像メモリ１２か
ら伝達された、第４図に示す如き画像データが保
持されるものである。

第１ラベル付処理部１６は、バツフア１５にセ
ツトされた第４図に示す画像データに第６図イに
示すマスクを同ロの如く走査して得られたデータ
にもとづき、上記（ｃ−１）の如き処理を行なつ
て各領域にラベル記号を付与する処理を行うもの
であり、この結果ラベル記号が付与された画像デ
ータが第３画像メモリ１７にセツトされることに
なる。

アドレス発生部１８は、上記（ｃ−２）に説明
したように、第７図ロに示すマスクM₃をバツフ
ア１９に走査させるためのアドレスを発生するも
のである。バツフア１９は上記第３画像メモリ１
７から伝達された画像データがセツトされるもの
である。

第２ラベル付処理部２０は、上記バツフア１９
に上記マスクM₃を走査させた結果得られたデー
タにもとづき、上記（ｃ−２）に説明したような
処理を行なうものである。

第４画像メモリ２１は、上記第２ラベル付処理
部２０により処理された、同一領域におけるラベ
ル記号が統一された画像データがセツトされるメ
モリである。

ラベル整列回路２２は、上記（ｃ−３）に記載
した如く、ラベル記号をシーケンシヤルに整列す
るものであり、この結果得られた、第５図に示す
如きラベル記号の付与された画像データが第５画
像メモリ２３にセツトされる。そしてこの第５画
像メモリ２３にセツトされた画像データはバツフ
ア２４に送出される。第５アドレス発生部２５
は、バツフア２４にセツトされた。第５図に示さ
れる画像データをｘ方向に走査するためのアドレ
スを発生するものである。

中点抽出回路２６は、上記(d)の如き処理を行な
いその中点アドレスを得るものであつて、得られ
た中点アドレスは、第８図ロのような状態で、第
１中点アドレス・テーブル２７にセツトされる。

境界線連絡処理部２８は、上記(e)の如き処理を
行なうものであつて、そのために必要な原画像デ
ータは第１画像メモリ２からバツフア２９に送出
されるものである。そしてこの結果得られた、第
１０図ロに示すラベル記号の付与されたテーブル
が第２中点アドレス・テーブル３０にセツトされ
る。

水平線発生処理部３１は、上記(f)および(g)の処
理を行なうものであり、そのために必要な原画像
データは、第１画像メモリ２からバツフア３３に
送出されるものである。そしてこの結果得られた
第１２図イの如きテーブルが、水平線テーブル，
メモリ３２にセツトされる。

バツフア３４は、第１画像メモリ２から送出さ
れた原画像データがセツトされるものであり、水
平線テーブル・メモリ３２に記入された水平線の
オーバラツプ領域に黒点が存在するか否かを検出
するため等に使用されるものである。

境界線抽出部３５は上記(h)(i)の如き処理を行な
い、第１３図に示す境界線用の垂直線を引き、こ
れにより第１４図に示す如き文字毎の境界線を作
成する。そしてこの各境界線の座標データ境界線
テーブル３６に記入される。

バツフア３７は、第１画像メモリ２から原画像
データが送出されてこれにセツトされるものであ
る。そしてこの原画像データは境界線テーブル３
６に記入された境界線を示す座標データにもとづ
き抽出され、出力メモリ３８に文字毎の画像デー
タとして出力される。

次に第１５図の動作について簡単に説明する。

(1) まず手書き原稿等の画像情報が入力部１で電
気信号に変換され、「１」、「０」の画像データ
となり、第１画像メモリ２にセツトされる。そ
してこの画像データはバツフア３およびバツフ
ア８に送出され、これらにもセツトされる。

(2) このようにバツフア３およびバツフア８に画
像データがセツトされた後、制御部１３は第１
アドレス発生部６および第２アドレス発生部７
に対して制御信号を送出し、第１アドレス発生
部６に対してはバツフア３をｘ方向に走査する
ように、また第２アドレス発生部７に対しては
バツフア８をｙ方向に走査するように、それぞ
れアドレスを発生するよう制御する。これによ
り第１特徴抽出部４は上記(a)に示した変化点対
P₁，P₂を検出してこの変化点対P₁〜P₂の領域
を「１」となし、この「１」としたアドレス領
域を第１アドレス・テーブル５にセツトする。
一方第２特徴抽出部９は上記(b)に示した変化点
Q₁，Q₂の対を検出してこの変化点対Q₁〜Q₂の
領域を「１」となし、この「１」としたアドレ
ス領域を第２アドレス・テーブル１０にセツト
する。

(3) このようにして変化点P₁〜P₂およびQ₁〜Q₂
の間の領域を「１」にした後、エクスクルシー
ブ・オア回路１４で第１アドレス・テーブル５
および第２アドレス・テーブル１０の「１」の
領域のエクスクルシーブ・オアをとり、これに
より、第４図に示す如き画像データが得られ、
これが第２画像メモリ１２にセツトされる。

(4) このようにして得られた第４図の画像データ
は第２画像メモリ１２からバツフア１５にセツ
トされる。それから制御部１３は第３アドレス
発生部１４を制御してバツフア１５をｘ方向に
走査し、これにより読出されたデータにもとづ
き、第１ラベル付処理部１６では、上記（ｃ−
１）のように、第６図イに示すマスクM₂によ
りデータを読出したマスク処理を行なう。そし
てこの結果ラベル記憶が付与された画像データ
が第３画像メモリ１７にセツトされる。

(5) 次に第３画像メモリ１７にセツトされた画像
データはバツフア１９に送出されてこれにセツ
トされる。このとき制御部１３は第４アドレス
発生部１８を制御してバツフア１９をｘ方向に
走査し、これにより読出されたデータにもとづ
き、第２ラベル付処理部２０では、上記（ｃ−
２）のように、第７図ロに示すマスクM₃によ
りデータを読出したマスク処理を行なう。そし
てこの結果同一領域内に同一のラベル記号が付
与されることになる。

(6) この第２ラベル付処理部２０から出力された
画像データは、第４画像メモリ４にセツトされ
たのちラベル整列回路２２により、上記（ｃ−
３）の処理が行なわれて、第５図に示す如き状
態にラベル記号がシーケンシヤルなものに整列
された後、第５画像メモリ２３にセツトされ
る。

(7) 第５画像メモリ２３にセツトされた第５図に
示す如くラベル記号の付与された画像データ
は、バツフア２４に送出される。このとき制御
部１３は第５アドレス発生部２５に対して制御
信号を送出し、これをｘ方向に走査する。そし
てこの結果出力されたデータにもとづき中点抽
出回路２６が上記ｄの如き処理を行ない、かく
して得られた第８図ロの如き中点の軌跡が第１
中点アドレス・テーブル２７に記入された第９
図に示す中点の軌跡が得られる。

(8) この中点の軌跡データは境界線連絡処理部２
８に伝達される。またバツフア２９には第１画
像メモリ２から送出された原画像データがセツ
トされておりこの原画像データを参照しつつ境
界線連絡処理部２８では上記(e)の処理が行なわ
れる。そしてこの結果第２中点アドレス・テー
ブル３０に第１０図ロに示す如きラベル記号の
付与されたテーブルが記入される。

(9) この第２中点アドレス・テーブル３０にセツ
トされたデータは水平線発生処理部３１に伝達
され、上記(f)、(g)の処理が行なわれる。このと
き必要な原画像データはバツフア３３にセツト
されており、水平線発生処理部３１はこのバツ
フア３３にセツトされた原画像データを参照し
つつ上記(f)、(g)の如き処理を行なう。そしてこ
の結果得られたデータが、第１２図イに示すよ
うな状態で水平線テーブル・メモリ３２にセツ
トされることになる。

(10) 次に境界線抽出部３５は、上記水平線テーブ
ル・メモリ３２から伝達されたデータと、バツ
フア３４にセツトされている原画像データにも
とづき、上記(h)(i)の如き処理を行なう。かくし
て第１３図に示す如き境界線用の垂直線が引か
れ、これにもとづき、第１４図に示すような文
字毎の境界線を作成することができる。そして
この第１４図に太線で示した各境界線の座標デ
ータが境界線テーブル３６にセツトされる。バ
ツフア３７には第１画像メモリ２から原画像デ
ータが送出されているので、この境界線座標デ
ータにもとづき各文字毎にその原画像データが
抽出することができ、出力メモリ３８にセツト
することができる。かくして出力メモリ３８か
ら必要とする文字情報が文字毎に個別に得るこ
とができるので、これを文字読取装置等に入力
することにより手書き文字を認識することがで
きる。

以上説明の如く、結局本発明によれば、複数の
文字が文字枠等の記入位置に無関係に且つランダ
ムに互いに近接して手書きされているような場合
でも、その文字間の中間に境界線を引くことがで
き、各文字を正確に分離することができる。それ
故、文字情報を個別に抽出することができるの
で、手書き文字の認識等に非常に有効な文字分離
手段を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は文字読取用のマスクおよび、該マスク
により文字分離が可能な場合および不可能な場合
の説明図、第２図は走査状態説明図、第３図〜第
１４図は本発明の動作状態説明図、第１５図は本
発明の一実施例構成図である。図中、１は入力部、２は第１画像メモリ、３は
バツフア、４は第１特徴抽出部、５は第１アドレ
ス・テーブル、６は第１アドレス発生部、７は第
２アドレス発生部、８はバツフア、９は第２特徴
抽出部、１０は第２アドレス・テーブル、１１は
エクスクルシーブ・オア回路、１２は第２画像メ
モリ、１３は制御部、１４は第３アドレス発生
部、１５はバツフア、１６は第１ラベル付処理
部、１７は第３画像メモリ、１８は第４アドレス
発生部、１９はバツフア、２０は第２ラベル付処
理部、２１は第４画像メモリ、２２はラベル整列
回路、２３は第５画像メモリ、２４はバツフア、
２５は第５アドレス発生部、２６は中点抽出回
路、２７は第１中点アドレス・テーブル、２８は
境界線処理部、２９はバツフア、３０は第２中点
アドレス・テーブル、３１は水平線発生処理部、
３２は水平線テーブル・メモリ、３３，３４はバ
ツフア、３５は境界線抽出部、３６は境界線テー
ブル、３７はバツフア、３８は出力メモリをそれ
ぞれ示す。

Claims

【特許請求の範囲】

１入力手段から入力された文字の画像情報を保
持する情報保持手段と、上記文字情報を第１の方
向に走査してその白黒変化点を求め、該変化点の
間の領域である第１領域を検出する第１特徴抽出
手段と、上記画像情報を、前記第１の方向と略直
交する第２の方向に走査してその白黒変化点を求
め、該変化点の間の領域である第２領域を検出す
る第２特徴抽出手段と、上記第１領域と第２領域
とが重畳しない領域である中間領域を前記第１の
方向に順次走査し走査線分を得る走査手段と、上
記中間領域の各走査線分における中間点を求める
中間点設定手段と、上記文字の画像情報に近接し
て前記中間点から第１の方向に水平線を発生する
水平線発生手段を有し、上記中間点列および上記
水平線により個々の文字情報の存在する文字領域
を区別できるようにしたことを特徴とする文字分
離方式。