JP2000113111A - イメージ認識用特徴値抽出方法、およびその装置、イメージ解析プログラムを格納する記憶媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 図形の輪郭形状に左右されずに、イメージの
認識率向上に寄与する安定した特徴値を高速に導出す
る。 【解決手段】画素配列パターンの輪郭を検出し、輪郭上
の凹凸の程度（先鋭度）、凹凸の方向を求める。本発明
においては、先鋭度の値によってカーブの強い部分のグ
ループとカーブの強くない部分のグループに分類し、凹
凸の方向（輪郭方向）の定義を別種のものに切り替えて
計算する。本発明の一態様においては、先鋭度により、
認識すべき輪郭上の点（輪郭断片）を強凹、弱凹、直線
／変極点、弱凸、強凸の５通りに分類し、強凹、強凸の
ときは、輪郭方向導出において法線方向の計算を行い、
直線／変極点のときは、接線方向の計算を行う。弱凹、
弱凸のときは、法線方向または接線方向の何れかの方向
の計算を行う。これにより従来の特徴を用いたものより
イメージ認識率を高めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、イメージ処理方法に
関するものであり、より詳しくは、ソフトウェアにより
画素配列パターンの特徴を抽出する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、光学式文字認識等のパターン
認識を行うにあたり、対象となるパターンについての種
々の特徴を抽出し、この特徴を基に文字等のパターンを
分類している。かかるパターンの特徴抽出に際し、「距
離関数の学習による手書き数字認識」（電子情報通信学
会論文誌 １９９３年９月、Ｖｏｌ Ｊ７６−Ｄ−２Ｎ
ｏ．９ ｐｐ１８５１−ｐｐ１８５９、 川谷 隆彦）
に記載された技術のように、画素配列パターンの輪郭上
の点の凹凸の区分、凹凸の方向、凹凸の程度（先鋭度）
を求め、画素配列パターンの特徴値算出に利用してい
る。

【０００３】かかる技術において、従来は、凹凸の方向
を算出するに際し、輪郭上の着目点の接線方向をその輪
郭部分（輪郭断片）の凹凸の方向とするのみで、先鋭度
の強い部分は方向という属性を持たせなかった。これ
は、この凹凸の方向は、図１６のように、輪郭形状が直
線に近い部分では安定した値が取得できるが、図１７の
ように、輪郭形状のカーブが強い部分では、中心点を多
少異なる位置にしただけで、凹凸の方向が大きく異なっ
てしまう。このため、画素配列パターンから抽出される
特徴値の変動が大きくなってしまい、より特徴を安定し
て抽出できる方式が望まれていた。

【０００４】また、特開平６−１９５５１３号公報に記
載された技術のように、画素配列パターンの輪郭上の折
曲点（図１８、ａ〜ｇ）の凹凸の区分、凹凸の方向、凹
凸の程度（先鋭度）を求め（図１９）、画素配列パター
ンの特徴値算出に利用する技術は存在していた。

【０００５】かかる技術においては、図１８に示したよ
うに、輪郭形状のカーブが強い部分のみで、凹凸の方向
計算していたため、上述の輪郭形状のカーブの程度によ
って、画素配列パターンから抽出される特徴値の変動が
大きくなるという問題は発生しなかったが、折曲点にお
いて輪郭群を分割する等の処理を必要とし、パターン認
識に有効な量の特徴値を抽出するために大きな計算時間
が必要となっていた。また、例えば、円に近い図形であ
る「０」や「Ｏ」では、変極点が取り難く、特徴点の出
現位置が不安定であった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、図形
の輪郭形状に左右されずに、安定した特徴値を導出でき
るイメージ認識システムを提供することにある。

【０００７】本願発明の他の目的は、認識率の高いパタ
ーン（文字または図形）認識に有効な豊富な特徴値を高
速に抽出することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】画素配列パターンの輪郭
を検出し、輪郭上の凹凸の程度（先鋭度）、凹凸の方向
を求める。本発明においては、先鋭度の値によってカー
ブの強い部分のグループとカーブの強くない部分のグル
ープに分類し、凹凸の方向（輪郭方向）の定義を別種の
ものに切り替えて計算する。本発明の一態様において
は、先鋭度により、認識すべき輪郭上の点（輪郭断片）
を強凹、弱凹、直線／変極点、弱凸、強凸の５通りに分
類し、強凹、強凸のときは、輪郭方向導出において法線
方向の計算を行い、直線／変極点のときは、接線方向の
計算を行う。これにより従来の特徴を用いたものよりイ
メージ認識率を高めることができる。

【０００９】本発明の一態様においては、画素配列パタ
ーンから検出された輪郭を解析して、該画素配列パター
ンの特徴値を抽出する方法であって、（ａ）前記画素配
列パターンの輪郭を追跡し、追跡された輪郭上に存在す
る複数の輪郭点のリストを作成する段階と、（ｂ）前記
複数の輪郭点のうちの一の輪郭点について、輪郭の湾曲
を表す先鋭度値を算出する段階と、（ｃ）前記先鋭度が
鋭いカーブであることを示している場合には第１の計算
式を用いて、前記一の輪郭点の方向を計算し、前記先鋭
度が直線または変極点であることを示している場合には
第１の計算式と異なる第２の計算式を用いて、前記一の
輪郭点の方向を計算する段階と、（ｄ）前記一の輪郭点
の方向に基づいた特徴値を出力する段階と、を含むこと
を特徴とする特徴値抽出方法が提供される。なお、本願
明細書の特許請求の範囲において、「第１の計算式」
は、実施例において後述するような、輪郭点のＮ点前と
Ｎ（またはＭ）点後を結んだ直線の中点と輪郭点を結ん
だ方向等、法線に近い方向やその方向に基づいて計算さ
れた方向を含む概念である。同様に、「第２の計算式」
も、実施例において後述するような、輪郭点のＮ点前と
Ｎ（またはＭ）点後を結んだ直線の方向等、接線に近い
方向やその方向に基づいて計算された方向を含む概念で
ある。

【００１０】本発明の他の一態様においては、前記第１
の計算式は、前記一の輪郭点Ｐ_iの座標、前記一の輪郭
点のＮ画素前の点Ｐ_i-Nの座標、およびＮ画素先の点Ｐ
_i+Nの座標を基に計算を行い、前記第２の計算式は、前
記一の輪郭点のＮ画素前の点Ｐ_i-Nの座標、およびＮ画
素先の点Ｐ_i+Nの座標を基に計算を行うことを特徴とす
る特徴値抽出方法が提供される。

【００１１】本発明の他の一態様においては、画素配列
パターンから検出された輪郭を解析して、該画素配列パ
ターンの特徴値を抽出する方法であって、（ａ）前記画
素配列パターンの輪郭を追跡し、追跡された輪郭上に存
在する複数の輪郭点のリストを作成する段階と、（ｂ）
前記複数の輪郭点のうちの一の輪郭点Ｐ_iについて、輪
郭の湾曲を表す先鋭度値を算出する段階と、（ｃ）該算
出された先鋭度値に基づいて、前記一の輪郭点Ｐ_iにお
ける輪郭が、強凹、弱凹、直線／変極点、弱凸、強凸
のうちの何れの湾曲に該当するかを検査する段階と、
（ｄ）前記一の輪郭点Ｐ_iにおける輪郭が、強凹または
強凸であると判断された場合には、前記一の輪郭点Ｐ_i
と、前記一の輪郭点のＮ画素前の点Ｐ_i-NとＮ画素先の
点Ｐ_i+Nの中点とを結んだ方向を基に輪郭方向を決定
し、前記一の輪郭点Ｐ_iにおける輪郭が、直線／変極点
であること判断された場合には、前記Ｎ画素前の点Ｐ
_i-NとＮ画素先の点Ｐ_i+Nを結んだ方向を基に輪郭方向を
決定する段階と、（ｅ）前記一の輪郭点の方向に基づい
た特徴値を出力する段階と、を含むことを特徴とする特
徴値抽出方法が提供される。

【００１２】本発明の他の一態様においては、画素配列
パターンから検出された輪郭を解析して、該画素配列パ
ターンの特徴値を抽出する装置であって、（ａ）前記画
素配列パターンを取り込むための画像入力部と、（ｂ）
前記画素配列パターンの輪郭を追跡することによって作
成された輪郭上の点の座標値を管理するＸ−Ｙリスト
と、（ｂ）前記輪郭上の点の湾曲を表す先鋭度値を計算
することにより作成される先鋭度リストと、（ｃ）前記
先鋭度が鋭いカーブであることを示している場合には第
１の計算式を用い、前記先鋭度が直線または変極点であ
ることを示している場合には第１の計算式と異なる第２
の計算式を用いて計算することにより作成される輪郭方
向リストと、（ｄ）前記輪郭方向リストに基づいた特徴
値を出力する手段と、を含むことを特徴とする特徴値抽
出装置が提供される。

【００１３】本発明の他の一態様においては、画素配列
パターンから検出された輪郭を解析して、該画素配列パ
ターンの特徴値を抽出するためのプログラムを格納する
コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体であっ
て、該プログラムは、（ａ）前記画素配列パターンの輪
郭を追跡し、追跡された輪郭上に存在する複数の輪郭点
のリストを作成することを前記コンピュータに指示する
プログラムコード手段と、（ｂ）前記複数の輪郭点のう
ちの一の輪郭点について、輪郭の湾曲を表す先鋭度値を
算出することを前記コンピュータに指示するプログラム
コード手段と、（ｃ）前記先鋭度が鋭いカーブであるこ
とを示している場合には第１の計算式を用いて、前記一
の輪郭点の方向を計算し、前記先鋭度が直線または変極
点であることを示している場合には第１の計算式と異な
る第２の計算式を用いて、前記一の輪郭点の方向を計算
することを前記コンピュータに指示するプログラムコー
ド手段と、（ｄ）前記一の輪郭点の方向に基づいた特徴
値を出力することを前記コンピュータに指示するプログ
ラムコード手段と、を含む記憶媒体が提供される。

【００１４】本発明の他の一態様においては、前記第１
の計算式は、前記一の輪郭点Ｐ_iの座標、前記一の輪郭
点のＮ画素前の点Ｐ_i-Nの座標、およびＮ画素先の点Ｐ
_i+Nの座標を基に計算を行い、前記第２の計算式は、前
記一の輪郭点のＮ画素前の点Ｐ_i-Nの座標、およびＮ画
素先の点Ｐ_i+Nの座標を基に計算を行うことを特徴とす
る記憶媒体が提供される。

【００１５】本発明の他の一態様においては、画素配列
パターンから検出された輪郭を解析して、該画素配列パ
ターンの特徴値を抽出するためのプログラムを格納する
コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体であっ
て、該プログラムは、（ａ）前記画素配列パターンの輪
郭を追跡し、追跡された輪郭上に存在する複数の輪郭点
のリストを作成することを前記コンピュータに指示する
プログラムコード手段と、（ｂ）前記複数の輪郭点のう
ちの一の輪郭点Ｐ_iについて、輪郭の湾曲を表す先鋭度
値を算出することを前記コンピュータに指示するプログ
ラムコード手段と、（ｃ）該算出された先鋭度値に基づ
いて、前記一の輪郭点Ｐ_iにおける輪郭が、強凹、弱
凹、直線／変極点、弱凸、強凸 のうちの何れの湾曲に
該当するかを検査することを前記コンピュータに指示す
るプログラムコード手段と、（ｄ）前記一の輪郭点Ｐ_i
における輪郭が、強凹または強凸であると判断された場
合には、前記一の輪郭点Ｐ_iと、前記一の輪郭点のＮ画
素前の点Ｐ_i-NとＮ画素先の点Ｐ_i+Nの中点とを結んだ方
向を基に輪郭方向を決定し、前記一の輪郭点Ｐ_iにおけ
る輪郭が、直線／変極点であること判断された場合に
は、前記Ｎ画素前の点Ｐ_i-NとＮ画素先の点Ｐ_i+Nを結ん
だ方向を基に輪郭方向を決定することを前記コンピュー
タに指示するプログラムコード手段と、（ｅ）前記一の
輪郭点の方向に基づいた特徴値を出力することを前記コ
ンピュータに指示するプログラムコード手段と、を含む
記憶媒体が提供される。

【００１６】

【実施例】Ａ．ハードウエア構成 以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。図１
を参照すると、本発明のイメージ処理システムを実施す
るためのハードウェア構成の概観図が示されている。イ
メージ処理システム１００は、中央処理装置（ＣＰＵ）
１とメモリ４とを含んでいる。ＣＰＵ１とメモリ４は、
バス２等を介して、補助記憶装置としてのハードディス
ク装置１３、３０とを接続してある。フロッピーディス
ク装置（またはＭＯ、ＣＤ−ＲＯＭ等の媒体駆動装置２
６、２８、２９）２０はフロッピーディスクコントロー
ラ（またはＩＤＥコントローラ２５、ＳＣＳＩコントロ
ーラ２７等の各種コントローラ）１９を介してバス２へ
接続されている。

【００１７】フロッピーディスク装置（またはＭＯ、Ｃ
Ｄ−ＲＯＭ等の媒体駆動装置２６、２８、２９）２０に
は、フロッピーディスク３４（またはＭＯ３２、ＣＤ−
ＲＯＭ３３等の媒体）が挿入することができる。このフ
ロッピーディスク等やハードディスク装置１３、３０、
ＲＯＭ１４等の記憶媒体には、オペレーティングシステ
ムと協働してＣＰＵ等に命令を与え、本発明を実施する
ためのコンピュータ・プログラムのコードを記録するこ
とができ、メモリ４にロードされることによって実行さ
れる。このコンピュータ・プログラムのコードは圧縮
し、または、複数に分割して、複数の媒体にまたがって
記録することもできる。同様に、上記各種記憶媒体には
入力となるイメージデータや処理結果のデータを格納す
ることもできる。

【００１８】イメージ処理システム１００は更に、ユー
ザ・インターフェース・ハードウェアを備えたシステム
とすることができ、ユーザ・インターフェース・ハード
ウェアとしては、例えば、画面位置情報を入力をするた
めのポインティング・デバイス（マウス、ジョイスティ
ック、トラックボール等）７、キー入力をサポートする
キーボード６や、イメージデータをユーザに提示するた
めのディスプレイ１１、１２がある。また、スピーカ２
３は、オーディオ・コントローラ２１から音声信号を、
アンプ２２を介して受領し、音声として出力する。

【００１９】本発明のイメージ処理システム１００の入
力となる画素配列パターンは、好適にはスキャナ３１に
よって作成され、パラレルポート１６を介して本イメー
ジ処理システム１００に入力される。ただし、スキャナ
３１によって作成された画素配列パターンは、パラレル
ポート１６ではなくＳＣＳＩインターフェースや他のイ
ンターフェースを介して本イメージ処理システム１００
に入力されてもよい。また、シリアルポート１５および
モデムまたは、トークンリング等の通信アダプタ１８等
を介してＦＡＸ３５や他のコンピュータ・システム等と
通信を行い、イメージデータや画素配列パターンを受領
することや、フロッピーディスク３４等の記憶媒体から
も入力可能である。さらにシリアルポート１５等を介し
てデジタルカメラと接続し、イメージデータを受領する
事もできる。

【００２０】このように、本発明は、通常のパーソナル
コンピュータ（ＰＣ）やワークステーションや専用のＯ
ＣＲ、テレビやＦＡＸ等の各種家電製品に組み込まれた
コンピュータ又はこれらの組合せによって実施可能であ
ることを容易に理解できるであろう。ただし、これらの
構成要素は例示であり、その全ての構成成要素が本発明
の必須の構成要素となるわけではない。特に、本発明
は、イメージの特徴値を抽出するものであるため、シリ
アルポート１５、通信アダプタカード１８、オーディオ
・コントローラ２１、アンプ２２、スピーカ２３等の構
成要素は本発明の一態様においては必須のものではな
い。

【００２１】オペレーティング・システムとしては、Ｗ
ｉｎｄｏｗｓ（マイクロソフトの商標）、ＯＳ／２（Ｉ
ＢＭの商標）、ＡＩＸ（ＩＢＭの商標）上のＸ−ＷＩＮ
ＤＯＷシステム（ＭＩＴの商標）などの、標準でＧＵＩ
マルチウインドウ環境をサポートするものが望ましい
が、特定のオペレーティング・システム環境に限定され
るものではない。

【００２２】また、図１は、スタンド・アロン環境のシ
ステムを示しているが、クライアント／サーバ・システ
ムとして本発明を実現し、クライアント・マシンは、サ
ーバ・マシンに対して、イーサネット、トークン・リン
グなどでＬＡＮ接続し、クライアント・マシン側には、
後述するコマンド入力部と、画像入力部、画像表示部の
みを配置し、その他の機能をサーバ・マシン側に配置し
てもよい。このように、サーバ・マシン側とクライアン
ト・マシン側にどのような機能を配置するかは設計に際
し自由に変更できる事項であり、複数のマシンを組合
せ、それらにどのような機能を配分し、実施するか等の
種々の変更は本発明の思想に包含される概念である。

【００２３】Ｂ．システム構成 次に、図２のブロック図を参照して、本発明のシステム
構成について説明する。本発明の好適な実施例におい
て、イメージ処理システム３００は、コマンド入力部３
０１、制御部３０３、画像解析部３０５、処理結果情報
格納部３０７、画像表示部３０９、画像入力部３１１、
画素配列パターン格納部３２１、パターンマトリクス格
納部３２３、タグマトリクス格納部３２５、Ｘ−Ｙリス
ト格納部３２７、オリエンテーション・テーブル格納部
３２９、オリエンテーション・リスト３３０、及び、先
鋭度リスト格納部３３１、および輪郭方向リスト格納部
３３３によって構成される。

【００２４】このコマンド入力部３０１は、処理の開始
・終了の命令の入力や、入力イメージの設定等の入力を
ユーザより受領する。これらの情報は、制御部３０３へ
伝達される。画像入力部３１１は、スキャナやＦＡＸ等
から入力された画像情報を制御部３０３に伝達する。な
お、本発明のイメージ処理に先立って、グレイスケール
変換やディザリング変換等によりカラーイメージから白
黒二階調イメージへの変換を行ってもよい。また、画像
情報に含まれる雑音を除去すべくスムージング処理等を
行ってもよい。

【００２５】画像解析部３０５は、画像情報の解析を行
う。制御部３０３は、各処理要素の制御を行う。処理結
果情報格納部３０７は、本システムの処理結果である、
特徴値情報等を格納する。画像表示部３０９は、画像入
力部３１１から入力された画像データや、処理結果イメ
ージ格納部３０７の保持する画像データ等を表示画面１
２上に表示する。画素配列パターン格納部３２１は、制
御部３０３の管理する作業域であり、処理中の画素配列
パターンを一時的に格納する。各種マトリクス／リスト
格納部３２３〜３３１は後述する各種マトリクス／リス
トを格納する。

【００２６】以上図２に示す各機能ブロックを説明した
が、これらの機能ブロックは、論理的機能ブロックであ
り、各々１つのまとまりを持ったハードウエアやソフト
ウエアによって実現されることを意味するのではなく、
複合し、または共通したハードウエアやソフトウエアに
よって実現可能である。また、ここに示した機能ブロッ
クの全てが本発明の必須の構成要素となるわけではな
い。

【００２７】図３は、本発明をＯＣＲ（光学式文字認
識）システムに応用した場合の概念図である。図におい
て、文書４１０は認識対象の１つ以上の文字画像を含ん
でいる。この文書４１０は、文字テキスト情報を含む帳
票類、或はグラフィックス及びテキスト情報を含む図面
であったり、例えば郵便小包で使われ得るような、走査
を必要とする英数字テキスト情報を有する小包、ラベル
又はタグであってもよい。

【００２８】入力された文書４１０は走査され、しきい
値処理され、文字は従来の走査・しきい値処理・パター
ン切り出し装置４１２を用いて文字等のパターンの切り
出しが行われる。この形式の装置は当該技術分野ではよ
く知られており、典型的には、文書供給機構、光源、レ
ンズ、一線上に配置された複数の光学的感知素子、しき
い値処理回路及びパターン切り出し回路を備えている。

【００２９】１つの光学素子は１つの画素に対応するア
ナログ信号を発生し、このアナログ信号はしきい値処理
回路に印加される。該アナログ信号が所定のしきい値よ
り小さいとき、黒い画素を表す二進の「１」が発生さ
れ、一方、該アナログ信号が所定のしきい値より大きい
とき、白い画素を表す二進の「０」が発生される。パタ
ーン切り出し回路は各文字画像を図３に示すような個別
の文字画素配列パターン４１４にする。画素配列パター
ン４１４は、入力記憶バッファ４１６内の例えば２４×
１６個の画素から成るフレームに記憶することができ
る。

【００３０】イメージ処理システム４１８は、この画素
配列パターンを基に、特徴値を抽出し、それを出力記憶
装置４２６に記憶させる。出力記憶装置４２６に記憶さ
れた特徴値のデータ集合は、光学式文字認識システム４
２８へ入力される。この発明にしたがって発生される特
徴値データ集合は、当業者において周知であるバック・
プロパゲーション法を用いたニューラル・ネットワーク
ＯＣＲシステムを含む種々の光学式文字認識システムで
用いることができる。

【００３１】Ｃ．動作説明 図４は、本発明の好適な実施例における特徴値抽出方法
の手順を示すフローチャートである。この手順を図５に
示す数字の「８」に対応する文字画像を例に説明する。
この数字を用いるのは、外側及び内側の輪郭を含んでお
り、しかも不当に入り組んでおらず、さほど複雑でもな
いからである。文字画像の走査は、図４のステップ５０
にて開始され、１つ以上の画素配列パターンが生成さ
れ、画素配列パターン格納部３２１に記憶される（ステ
ップ５２）。図５の左上（ａ）に示す画素配列パターン
１０１は、認識対象の文字画像を表す２４×１６の黒及
び白の画素から成る配列である。この画素配列パターン
は、（ｂ）に示される位置１０２〜１０８を含む複数の
配列位置を有しており、文字画像の連続した輪郭を有し
ている。

【００３２】本手順の第１段階の目的は、文字画像１０
１の外側及び内側の連続した輪郭を追跡し、追跡した各
輪郭に対して輪郭点のリストを作成することである。本
発明の好適な実施例においては、文字画像「８」の輪郭
を追跡するに際し、画素配列パターン１０１の各ライン
を左から右に水平方向に掃引して走査する２×２構成の
マスク・アレイ１１０が用いられる。（ｃ）は、マスク
・アレイ１１０が８、４、２及び１の二進位置値が割り
当てられている４個のアレイ位置を含むことを示してい
る。これらの位置に現れる黒及び白の画素の組み合せに
したがって、０から１５までの値をマスク・アレイから
読み取ることができる。例えば、右側２つだけに画素が
ある場合には４＋１＝５のパターン値が導出され、左側
２つだけに画素がある場合には８＋２＝１０のパターン
値が導出される。

【００３３】プロセス・ステップ５４では、このマスク
・アレイ１１０を用いて、画素配列パターン１０１の各
位置を走査する。この走査によって、ステップ５６及び
５８におけるパターン・マトリクスとタグ・マトリクス
とが生成される。パターン・マトリクスは、図の（ｄ）
に、タグ・マトリクスは、図の（ｅ）にそれぞれ示され
ている。各マトリクスは２５×１７個の記憶位置を含ん
でおり、これらの記憶位置は、図（ａ）に示すマスク・
アレイ１１０の中央が画素パターン１０１を左縁から右
縁へ、画素配列パターン１０１の上縁から開始して下縁
に到達するまで、画素配列パターン１０１の各行間を走
査することによって生成される。このようにして、パタ
ーン・マトリクス及びタグ・マトリクスの各内側位置
が、画素配列パターン１０１の４つの位置の交点を表す
１つの位置に対応付けられることになる。

【００３４】パターン・マトリクス１２０の各画素は、
２×２マスク・アレイ１１０の４つのアレイ位置の色か
ら決定される加重和である値（０−１５）を有する。こ
れらの値は追跡方向を決定するために用いられるが、こ
れについては後述する。タグ・マトリクスの各画素に
も、マスク・アレイ１１０の位置に現れるパターンから
決定される値が割り当てられる。マスク・アレイの位置
の全てが白又は黒の場合（パターン値０と１５の場
合）、値ゼロ（輪郭なし）がその対応するタグ・マトリ
クスの位置に割り当てられる。また、マスク・アレイが
対角線上に２つの黒及び２つの白の画素を示す場合（パ
ターン値６と９の場合）、値「２」がそのタグ・マトリ
クスに割り当てられる。他の全てのパターンでは、タグ
・マトリクスに値「１」が割り当てられる。タグ・マト
リクス１３０は輪郭が１回しか追跡されないように追跡
の制御を行なうのに用いられる。２というタグ・マトリ
クス値は、マトリクス位置が２つの輪郭の一部であると
きに用いられる特別な場合である（図５ｆ参照）。

【００３５】画素配列パターン１０１を走査してパター
ン・マトリクス１２０及びタグ・マトリクス１３０を生
成する処理手順は、従来のＣ言語のようなプログラミン
グ言語を用いてソフトウエアで実施することもできる。
また、プロセス・ステップ５４〜５８は、一対の１６ビ
ットシフトレジスタを含む記憶レジスタ２２を用いてハ
ードウエアで部分的に実施することも可能である。この
ような実施においては、画素配列パターン１０１の連続
するライン対がシフト・レジスタに入力される。各レジ
スタを連続的にシフトすることにより、２×２マトリク
ス・アレイ１１０の各位置に対する値が連続的に読み出
され、パターン・マトリクス及びタグ・マトリクスを生
成するために用いられる。タグ・マトリクスはパターン
・マトリクス１２０の対応する位置からの値を用いて生
成することができる。

【００３６】次にプロセス・ステップ６０において、入
力された第１の輪郭を追跡し、ｘ−ｙリストを作成す
る。追跡処理手順では、タグ・マトリクス１３０を左か
ら右の方向に走査し、輪郭の開始点を示す第１の非ゼロ
値を見出す。この開始点のｘ−ｙタグ・マトリクス座標
位置はｘ−ｙ座標リスト１４０（図７ｃ）に記憶され
る。次の輪郭点の方向を決定するために、ｘ−ｙ座標位
置においてパターン・マトリクス１２０の対応する位置
を参照する。この位置には、マスク・アレイ１１０がそ
の位置に配置されたときにその中に含まれる白及び黒の
画素のパターンに対応する０から１５までの値が記憶さ
れている。このパターン・マトリクス記憶位置に割り当
てられた数に基づいて、図６に示すように、追跡方向が
決定される。図６は、パターン・マトリクス値が１、
５、１３のとき、追跡方向は下であり、パターン・マト
リクス値が２、３、７のとき、追跡方向は左であり、パ
ターン・マトリクス値が８、１０、１１のとき、追跡方
向は上であり、パターン・マトリクス値が４、１２、１
４のとき、追跡方向は右であることを示している。

【００３７】パターン・マトリクス値が６又は９のと
き、図６に示すように、以前の輪郭点に対する方向値を
参照して、どの方向を取るかが判断される。パターン・
マトリクスに割り当てられる方向値は、対応するマスク
・アレイのパターンの外見に基づいて直観的に正しいこ
とが図６から理解される。マスク・アレイを画素配列パ
ターン上に配した窓と考えるならば、各マスク・アレイ
のパターンは、入力された文字画像の輪郭上の位置に対
応するように現れる。例えば、図５の（ｄ）は、１０及
び５の値のマスク・アレイが発生される文字輪郭パター
ン上の位置を示している。追跡プロセス期間において、
文字輪郭はマスク・アレイ値に割り当てられた方向に追
跡される。

【００３８】図５（ａ）の画素配列パターンの場合、タ
グ・マトリクス１３０から決定される追跡開始点は、パ
ターン・マトリクス値１に対応する。図７（ａ）に示す
ように、次の輪郭点に向かう方向は下方である。図７
（ａ）の残りの矢印は、後続する各輪郭点におけるパタ
ーン・マトリクス値に基づいた連続した追跡方向を簡略
化して示している。図７（ｂ）はタグ・マトリクス１３
０の輪郭開始点を示す。開始点のｘ−ｙ座標をｘ−ｙリ
ストに設定すると、その位置におけるタグ・マトリクス
値は１だけ減分され、輪郭点の処理が完了したことが示
される。次に、パターン・マトリクス１２０から決定し
た追跡方向に１位置だけ移動させることによって、タグ
・マトリクスから次の輪郭点のｘ−ｙ座標が決定され
る。次の輪郭点のｘ−ｙ座標はｘ−ｙリストに記憶さ
れ、輪郭全体が追跡されるまで、同様の処理が継続され
る。

【００３９】図７（ｃ）は、追跡処理手順によって生成
されたｘ−ｙリスト１４０を示す。この追跡によって、
入力文字画像「８」の外側輪郭を規定するｘ−ｙ座標点
のリストが作成される。なお、本発明の好適な実施例に
おいてｘ−ｙリストはリング構造を有しており、どの点
においてもＮ点前とＮ点後が存在している。引続き、図
８に示すように、２度目及び３度目の追跡が同様に行な
われ、数「８」の内側輪郭に対してｘ−ｙリスト１４２
及び１４４が作成される。ｘ−ｙリスト１４０、１４
２、１４４の作成後は、画素配列パターン１１０、パタ
ーン・マトリクス１２０及びタグ・マトリクス１３０は
不要であって、破棄してよい。これは、全ての輪郭点の
識別が完了し、それぞれのｘ−ｙリストへの蓄積が完了
したからである。ステップ６２は、未だ輪郭が残ってい
るかどうかを決定する検査を示している。

【００４０】そして、この全輪郭の抽出に続き、プロセ
ス・ステップ６４が実行される。このステップでは、ｘ
−ｙリスト内で選択された点同士の方向、または位置関
係を表すオリエンテーション・リストを生成する。図９
に示すように、オリエンテーション・リストは、オリエ
ンテーション・テーブル索引表１５０を用いて迅速に生
成することができる。オリエンテーション・テーブル１
５０には複数の記憶位置があり、それぞれの記憶位置
は、１つの輪郭点と選択された次の輪郭点との間のオリ
エンテーションを表す値を含んでいる。オリエンテーシ
ョン・テーブルは、輪郭点と選択された次の輪郭点との
間のｘ−ｙ座標値の差を表すｘ−ｙオフセット値を用い
てアドレスすることができる。

【００４１】図１０（ａ）は、一例として、一連のｘ−
ｙ輪郭点座標値を含むｘ−ｙリスト１５２を示してい
る。それぞれの輪郭点からそのＮ個先の輪郭点に至るオ
リエンテーションを見つけることが望ましい。しきい値
の増分に用いる数Ｎは変えてもよいが、２４×１６画素
から成るアレイ・パターンではＮ＝３〜５を用いると良
好な結果が得られた。それより多くの位置を有する画素
配列パターンでは、大きい値のＮを用いることが好まし
い。例えば、図９及び図１０は、Ｎ＝５のしきい値増分
値に基づいている。

【００４２】このように、各輪郭点に対するオリエンテ
ーションは、当該輪郭点からそのＮ個先の点に至る矢印
として定義される。これは、好ましくは（２Ｎ＋１）×
（２Ｎ＋１）個の要素から成り予め計算されたオリエン
テーション・テーブル１５０を用いることによって迅速
に求められる。図１０（ａ）では、ｘ−ｙリスト１５２
の最初の輪郭点（ｘ＝８、ｙ＝１）と、その点から５個
後ろの輪郭点（ｘ＝６、ｙ＝４）との間のｘ−ｙオフセ
ット値は、それぞれｄｘ＝−２及びｄｙ＝３である。こ
れらの値を、オリエンテーション・テーブル１５０のア
ドレスとして用いると、基準位置（中心）からオリエン
テーション方向への角度を表すオリエンテーション値Θ
を迅速に決定することができる。

【００４３】図１１は、オリエンテーション値が文字
「８」の外側の輪郭とどのように関連するかを図式的に
示している。ステップ６４で決定されるオリエンテーシ
ョン値は、図１０（ｂ）に示すオリエンテーション・リ
スト１６０に記憶される。場合によっては、ステップ６
６（図４）にあるように、平滑化を行なって輪郭点間の
オリエンテーションの安定性を強めることが好ましい。
平滑化は、対象となる輪郭点の直前及び直後の輪郭点に
対するオリエンテーション値の加重平均を取ることによ
って、輪郭点間の一層一般的な角度を決定するものであ
る。例えば、ｉ番目の輪郭点に対する平滑化されたオリ
エンテーション値Θ_iは、直前の輪郭点に対するオリエ
ンテーション値Θ_i-1及び直後の輪郭点に対するオリエ
ンテーション値Θ_i+1から

【数１】（Θ_i-1 ＋ ２Θ_i ＋ Θ_i+1）／４ に従って決定される。画素配列パターンの大きさが５０
×５０画素以上であり、しきい値の増分Ｎがおよそ７個
又はそれ以上の輪郭点である場合、平滑化は一般的に不
要である。

【００４４】オリエンテーション・リストの作成及びそ
の平滑化に続いて、プロセス・ステップ６８において先
鋭度リストを生成する。先鋭度リストは、図１０ｃに参
照番号１７０で示されている。先鋭度リストは、各輪郭
点のＮ個前からのオリエンテーションとそこからＮ個先
の輪郭点へのオリエンテーションとの間の湾曲の先鋭度
角に対応した値を決定することによって生成される。先
鋭度角は、ｉ番目の輪郭点に割り当てられたオリエンテ
ーション値Θ_iと（ｉ＋Ｎ）番目の輪郭点に割り当てら
れたオリエンテーション値Θ_i+Nとの間の差を求めるこ
とによって容易に見出される。値Ｎはオリエンテーショ
ン値を割り当てる際に用いたものと同一であることが好
ましい。

【００４５】本発明の好適な実施例においては、先鋭度
に応じで、強凹、弱凹、直線／変極点、弱凸、強凸 で
５通りに分類する。本発明の好適な実施例の説明におい
て、読者の理解の容易化を図るため、この分類に際して
は、凸方向０〜１８０°（０〜π）、凹方向０〜１８０
°（０〜−π）を各１０等分（π／１０刻み）した値に
あてはめ、説明を行う。

【００４６】図１２は、サンプル手書き文字「５」（２
４ｘ１６）の輪郭（２５ｘ１７）の先鋭度リストを２次
元のマトリクスで表現した概念図である。ａは−１、ｉ
は−９を便宜的に変換したものであり、９が最も強い
凸、−９（ｉ）が最も強い凹である。本発明の好適な実
施例において、９−４の値を有する点は強い凸、３−２
の値を有する点は弱い凸、１−ａの値を有する点は直線
又は変極点、ｂ−ｄの値を有する点は弱い凹、ｅ−ｉの
値を有する点は強い凹と分類している。５種類に分類し
たのは、計算の高速化と、認識率の向上の双方を考慮し
たためである。

【００４７】なお、本発明の好適な実施例において、
１、０、ａを直線／変極点として微細な凹凸を区別せず
に特別に単一のものとして扱っている。これは、 １） わずかな違いで凹凸が変わり不安定となる ２） 直線的輪郭は黒い直線ストロークの両側に存在す
る確立が高く、ストロークの黒と背景の側がどちらであ
ろうとそれほど重要でない（特徴次元数を２倍にするほ
どの価値は低い）。 ３） また以下に述べるように輪郭の方向の定義は凹凸
性のはっきりしているものとは別に扱うのが望ましいと
いう理由からである。

【００４８】次に、プロセス・ステップ７０において輪
郭方向リストを生成する。輪郭方向の定義は、アナログ
のイメージやサイズの大きい文字イメージとは異なり２
４ｘ１６などの小さめのイメージで輪郭の強さと方向を
安定して求めるのは難しい(方向は特に難しい)。図１３
の左側（ａ）に示すように単純にＮ点前とＮ点後を結
び、これを接線方向と定義すると、近傍の輪郭点同士で
その方向は著しく異なったものとなる。大きい絶対値の
先鋭度を有する点の近傍ではなるべく同じ方向が定義さ
れるほうが望ましい。

【００４９】そこで、本発明の好適な実施例は、右側
（ｂ）のように、Ｎ点前とＮ点後を結んだ直線の中点と
着目輪郭点を結び、法線方向と定義し、これを輪郭方向
として採用する。なお、本発明の好適な実施例において
は、Ｎ点前とＮ点後を結んだ直線の中点と着目輪郭点を
結ぶ方向を輪郭方向としているが、着目輪郭点Ｐ_iとＮ
点前の点Ｐ_i-Nを結ぶ線と、着目輪郭点Ｐ_iとＮ点後の点
Ｐ_i+Nを結ぶ線からなる角を２等分するベクトル等、ベ
クトルＰ_iＰ_i-NとベクトルＰ_iＰ_i+Nの間に位置する方向
（または、その逆方向）を輪郭方向として採用してもよ
い。また、Ｎ点前とＮ点後ではなく、Ｎ点前とＭ点後
（ＭはＮに近い値）として計算してもよい。

【００５０】本発明の好適な実施例においては更に、算
出された輪郭方向を、ある程度の括りで分類し、特徴値
としている。出願人において実施された実験結果では、
強い凹凸を有する点の輪郭方向は、図１３（ｃ）のよう
な上下左右の４方向に分類すると、計算速度に対する認
識率が高い値を示した。

【００５１】この一方、直線／変極点の場合にも、この
定義が適用されると、図１４の右側（ｂ）のように、少
しの違いで凹凸が変わる上にその方向もばらつく。そこ
で、これらの場合は、Ｎ点前とＮ点後を結び着目点自身
は無視してその方向（接線方向）を輪郭方向として採用
する（前述のごとく黒と背景がどちらの側であるかはそ
れほど重要ではない）。出願人において実施された実験
結果では、直線方向の矢印がどちらを向いているかはさ
ほど重要ではなく、矢印を無視し、図１４（ｃ）に示す
ように４５度ごと４方向に分類すると、計算速度に対す
る認識率が高い値を示した。

【００５２】弱い凹凸を有する点の輪郭方向は、強い凹
凸を有する点と同様な方式でも、直線／変極点と同様な
方式で計算してもよいが、本発明の好適な実施例におい
ては、前者を採用している。

【００５３】図１５は、サンプル手書き文字「５」（２
４ｘ１６）の輪郭（２５ｘ１７）の輪郭方向リストを２
次元のマトリクスで表現した概念図である。この図にお
いて、ａ−ｄは直線／変極点、また、０−３は強弱両方
の屈曲点に対するものと区別して表示している。

【００５４】プロセス・ステップ７２では、処理結果デ
ータ（特徴値データ）集合が発生される。本発明の好適
な実施例においては、さらに、文字イメージを３ｘ３の
領域に分割し、各着目点がどのエリアに存在するかによ
って分類している（Ｃ言語の宣言例：− int feat[3]
[3][4][5]) 。

【００５５】このＣ言語の宣言例の分類では、最初の１
つの次元は、着目点が、画素配列パターンの縦に３分割
された領域のうちどの領域に属するかの項目であり、次
の次元は、着目点が、画素配列パターンの横に３分割さ
れた領域のうちどの領域に属するかの項目である。３番
目の次元は輪郭方向（４通り）、最後の次元は強凹、弱
凹、直線／変極点、弱凸、強凸 の５通りの分類し、こ
れらの属性で各輪郭点を分類し計数するものである。例
えば、「５」の最も右上に位置する点２３１は、最初の
次元：０（上段）、次の次元：２（右側）、３番目の次
元：０（右方向）、４番目の次元：０（強い凸）に分類
される。この分類されたデータは処理結果情報格納部３
０７に格納され、文字認識のために、光学式文字認識プ
ログラム４２８に渡される。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
図形の輪郭形状に左右されずに、イメージの認識率向上
に寄与する安定した特徴値を高速に導出することができ
る。また、本発明の一態様においては、検出された輪郭
上の点について、輪郭形状の如何を問わず、強凹、弱
凹、直線／変極点、弱凸、強凸 の５通りの屈曲度と、
４つの輪郭方向という一元的な特徴値を抽出することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 ハードウェア構成を示すブロック図である。

【図２】 処理要素のブロック図である。

【図３】 本発明を、光学式文字認識システムに応用し
た場合のシステムの概要を示すブロック図である。

【図４】 本発明の好適な実施例において、コンピュー
タにより実施される特徴値抽出方法の流れ図である。

【図５】 図５ａは画素配列パターンと画素配列パター
ンを走査するために用いられるマスク・アレイとを示す
図であり、図５ｂは図５ａの画素配列パターンの一部の
拡大図であって、文字画像を表すための画素配列パター
ン位置での白及び黒の使用を示す図であり、図５ｃは５
ａ図のマスク・アレイの拡大図であって、各マスク・ア
レイへの二進値の指定を示す図であり、図５ｄはこの発
明にしたがって図５ａの画素配列パターンから生成され
たパターン・マトリクスを省略表示した図であり、図５
ｅはこの発明にしたがって図５ａの画素配列パターンか
ら生成されたタグ・マトリクスを背負う楽表示した図で
あり、図５ｆは図５ｅのタグ・マトリクスの拡大図であ
って、輪郭追跡に用いる画素配列パターン位置への数値
の割当てを示す図である。

【図６】 図５ａのマスク・アレイの拡大図であって、
図５ａの画素配列パターンの走査から得られた異なるマ
スク・アレイ構成に対する追跡方向の割当てを示す図。

【図７】 図７ａはパターン・マトリクス値によって与
えられる追跡方向情報を示す最初の文字画像輪郭追跡を
示す図であり、図７ｂはタグ・マトリクス値によって与
えられる追跡制御情報を用いた最初の文字画像輪郭追跡
を示す図であり、図７ｃは第１の文字画像の輪郭追跡か
ら得られる文字画像輪郭点のｘ−ｙ座標リストを示す図
である。

【図８】 図８ａはパターン・マトリクス値によって与
えられる追跡方向情報を用いた２度目及び３度目の文字
画像輪郭の追跡を示す図であり、図８ｂはタグ・マトリ
クス値によって得られる追跡制御情報を用いた２度目及
び３度目の文字画像輪郭の追跡を示す図であり、図８ｃ
は２度目及び３度目の文字画像輪郭の追跡中に発生され
るｘ−ｙ座標のリストを示す図である。

【図９】 図７ｃ及び図８ｃのｘ−ｙ座標リストの座標
間の相対的なオリエンテーションの決定に用いられるた
めの記憶されたオリエンテーション・テーブルを示す
図。

【図１０】 図１０ａは輪郭点間のｘ及びｙの差の値を
得てアドレス値として図９のオリエンテーション・テー
ブルに入力する方法を示す拡大されたｘ−ｙ座標リスト
を示す図であり、図１０ｂは文字画像輪郭点に割り当て
られたオリエンテーション値のオリエンテーション・リ
ストを示す図であり、図１０ｃは図１０ｂのオリエンテ
ーション・リストから生成された先鋭度リストを示す図
である。

【図１１】 文字画像の輪郭に沿った点へのオリエンテ
ーション値の割当てを示す図。

【図１２】本発明の好適な実施例における、先鋭度リス
トを２次元のマトリクスで表現した概念図である。

【図１３】輪郭方向の導出を説明するための図である。

【図１４】輪郭方向の導出を説明するための図である。

【図１５】本発明の好適な実施例における、輪郭方向リ
ストを２次元のマトリクスで表現した概念図である。

【図１６】従来のイメージ解析用特徴値抽出方法の抽出
する特徴値の１つである輪郭方向の導出方法を説明する
概念図である。

【図１７】従来のイメージ解析用特徴値抽出方法の抽出
する特徴値の１つである輪郭方向の導出方法を説明する
概念図である。

【図１８】従来のイメージ解析用特徴値抽出方法のイン
プットとなる画素配列パターンの一例を示す図である。

【図１９】従来のイメージ解析用特徴値抽出方法の抽出
する特徴値の概念図である。

【符号の説明】

３０１ コマンド入力部 ３０３ 制御部 ３０５ 画像解析部 ３０７ 処理結果情報格納部 ３０９ 画像表示部 ３１１ 画像入力部 ３２１ 画素配列パターン格納部 ３２３ パターンマトリクス格納部 ３２５ タグマトリクス格納部 ３２７ Ｘ−Ｙリスト格納部 ３２９ オリエンテーション・テーブル格納部 ３３０ オリエンテーション・リスト格納部 ３３１ 先鋭度リスト格納部 ３３３ 輪郭方向リスト格納部 ４１０ 文書 ４１２ 走査・しきい値処理・パターン切り出し装置 ４１４ 画素配列パターン ４１６ 入力記憶バッファ ４１８ イメージ処理システム ４２６ 出力記憶装置 ４２８ 光学式文字認識システム

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画素配列パターンから検出された輪郭を解
   析して、該画素配列パターンの特徴値を抽出する方法で
   あって、 （ａ）前記画素配列パターンの輪郭を追跡し、追跡され
   た輪郭上に存在する複数の輪郭点のリストを作成する段
   階と、 （ｂ）前記複数の輪郭点のうちの一の輪郭点について、
   輪郭の湾曲を表す先鋭度値を算出する段階と、 （ｃ）前記先鋭度が鋭いカーブであることを示している
   場合には第１の計算式を用いて、前記一の輪郭点の方向
   を計算し、前記先鋭度が直線または変極点であることを
   示している場合には第１の計算式と異なる第２の計算式
   を用いて、前記一の輪郭点の方向を計算する段階と、 （ｄ）前記一の輪郭点の方向に基づいた特徴値を出力す
   る段階と、を含むことを特徴とする特徴値抽出方法。
2. 【請求項２】前記第１の計算式は、前記一の輪郭点Ｐ_i
   の座標、前記一の輪郭点のＮ画素前の点Ｐ_i-Nの座標、
   およびＮ画素先の点Ｐ_i+Nの座標を基に計算を行い、前
   記第２の計算式は、前記一の輪郭点のＮ画素前の点Ｐ
   _i-Nの座標、およびＮ画素先の点Ｐ_i+Nの座標を基に計算
   を行うことを特徴とする請求項１に記載の特徴値抽出方
   法。
3. 【請求項３】画素配列パターンから検出された輪郭を解
   析して、該画素配列パターンの特徴値を抽出する方法で
   あって、 （ａ）前記画素配列パターンの輪郭を追跡し、追跡され
   た輪郭上に存在する複数の輪郭点のリストを作成する段
   階と、 （ｂ）前記複数の輪郭点のうちの一の輪郭点Ｐ_iについ
   て、輪郭の湾曲を表す先鋭度値を算出する段階と、 （ｃ）該算出された先鋭度値に基づいて、前記一の輪郭
   点Ｐ_iにおける輪郭が、強凹、弱凹、直線／変極点、弱
   凸、強凸 のうちの何れの湾曲に該当するかを検査する
   段階と、 （ｄ）前記一の輪郭点Ｐ_iにおける輪郭が、強凹または
   強凸であると判断された場合には、前記一の輪郭点Ｐ_i
   と、前記一の輪郭点のＮ画素前の点Ｐ_i-NとＮ画素先の
   点Ｐ_i+Nの中点とを結んだ方向を基に輪郭方向を決定
   し、前記一の輪郭点Ｐ_iにおける輪郭が、直線／変極点
   であること判断された場合には、前記Ｎ画素前の点Ｐ
   _i-NとＮ画素先の点Ｐ_i+Nを結んだ方向を基に輪郭方向を
   決定する段階と、 （ｅ）前記一の輪郭点の方向に基づいた特徴値を出力す
   る段階と、を含むことを特徴とする特徴値抽出方法。
4. 【請求項４】画素配列パターンから検出された輪郭を解
   析して、該画素配列パターンの特徴値を抽出する装置で
   あって、 （ａ）前記画素配列パターンを取り込むための画像入力
   部と、 （ｂ）前記画素配列パターンの輪郭を追跡することによ
   って作成された輪郭上の点の座標値を管理するＸ−Ｙリ
   ストと、 （ｂ）前記輪郭上の点の湾曲を表す先鋭度値を計算する
   ことにより作成される先鋭度リストと、 （ｃ）前記先鋭度が鋭いカーブであることを示している
   場合には第１の計算式を用い、前記先鋭度が直線または
   変極点であることを示している場合には第１の計算式と
   異なる第２の計算式を用いて計算することにより作成さ
   れる輪郭方向リストと、 （ｄ）前記輪郭方向リストに基づいた特徴値を出力する
   手段と、を含むことを特徴とする特徴値抽出装置。
5. 【請求項５】画素配列パターンから検出された輪郭を解
   析して、該画素配列パターンの特徴値を抽出するための
   プログラムを格納するコンピュータによって読み取り可
   能な記憶媒体であって、 該プログラムは、 （ａ）前記画素配列パターンの輪郭を追跡し、追跡され
   た輪郭上に存在する複数の輪郭点のリストを作成するこ
   とを前記コンピュータに指示するプログラムコード手段
   と、 （ｂ）前記複数の輪郭点のうちの一の輪郭点について、
   輪郭の湾曲を表す先鋭度値を算出することを前記コンピ
   ュータに指示するプログラムコード手段と、 （ｃ）前記先鋭度が鋭いカーブであることを示している
   場合には第１の計算式を用いて、前記一の輪郭点の方向
   を計算し、前記先鋭度が直線または変極点であることを
   示している場合には第１の計算式と異なる第２の計算式
   を用いて、前記一の輪郭点の方向を計算することを前記
   コンピュータに指示するプログラムコード手段と、 （ｄ）前記一の輪郭点の方向に基づいた特徴値を出力す
   ることを前記コンピュータに指示するプログラムコード
   手段と、 を含む記憶媒体。
6. 【請求項６】前記第１の計算式は、前記一の輪郭点Ｐ_i
   の座標、前記一の輪郭点のＮ画素前の点Ｐ_i-Nの座標、
   およびＮ画素先の点Ｐ_i+Nの座標を基に計算を行い、前
   記第２の計算式は、前記一の輪郭点のＮ画素前の点Ｐ
   _i-Nの座標、およびＮ画素先の点Ｐ_i+Nの座標を基に計算
   を行うことを特徴とする請求項５に記載の記憶媒体。
7. 【請求項７】画素配列パターンから検出された輪郭を解
   析して、該画素配列パターンの特徴値を抽出するための
   プログラムを格納するコンピュータによって読み取り可
   能な記憶媒体であって、 該プログラムは、 （ａ）前記画素配列パターンの輪郭を追跡し、追跡され
   た輪郭上に存在する複数の輪郭点のリストを作成するこ
   とを前記コンピュータに指示するプログラムコード手段
   と、 （ｂ）前記複数の輪郭点のうちの一の輪郭点Ｐ_iについ
   て、輪郭の湾曲を表す先鋭度値を算出することを前記コ
   ンピュータに指示するプログラムコード手段と、 （ｃ）該算出された先鋭度値に基づいて、前記一の輪郭
   点Ｐ_iにおける輪郭が、強凹、弱凹、直線／変極点、弱
   凸、強凸 のうちの何れの湾曲に該当するかを検査する
   ことを前記コンピュータに指示するプログラムコード手
   段と、 （ｄ）前記一の輪郭点Ｐ_iにおける輪郭が、強凹または
   強凸であると判断された場合には、前記一の輪郭点Ｐ_i
   と、前記一の輪郭点のＮ画素前の点Ｐ_i-NとＮ画素先の
   点Ｐ_i+Nの中点とを結んだ方向を基に輪郭方向を決定
   し、前記一の輪郭点Ｐ_iにおける輪郭が、直線／変極点
   であること判断された場合には、前記Ｎ画素前の点Ｐ
   _i-NとＮ画素先の点Ｐ_i+Nを結んだ方向を基に輪郭方向を
   決定することを前記コンピュータに指示するプログラム
   コード手段と、 （ｅ）前記一の輪郭点の方向に基づいた特徴値を出力す
   ることを前記コンピュータに指示するプログラムコード
   手段と、 を含む記憶媒体。