JP2001043313A - 文字切出し方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】形状的には発見の難しい文字接触を高精度かつ
効率よく発見して切断することができる文字切出し方法
を提供する。 【解決手段】入力された文字画像の濃淡画像を基に文字
認識を行なう文字認識装置において、上記入力された文
字画像の濃淡画像を少なくとも各画素の濃度値を用いて
文字領域と背景領域とに分離し、この分離された文字領
域および上記濃淡画像の少なくとも各画素の濃度値を用
いて上記文字領域を２つ以上の領域に再分離し、この再
分離により得られた領域情報を基に文字領域を切断す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば、入力さ
れた文字の濃淡画像を基に文字認識を行なう文字認識装
置において、文字を１文字づつ切出す文字切出し方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】文字認識技術は、一般的に、文字画像の
入力、文字行の抽出、文字の切出し、文字認識などに大
別される。

【０００３】一般的に文字の切出しは、入力された文字
画像を２値化した後に行なう。入力された文字画像は文
字領域と背景領域とに２分される。この際、複数の文字
が接触した形で、１つの文字領域として切出されること
がある。従来技術では、この接触文字を、接触の形状を
基に構造解析的に切断点を求めることによって、切断し
ていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、文字の接合点
の形状にはさまざまなパターンが考えられ、従来技術で
切断できたのは、このうちの少数である特殊な形状のみ
であった。

【０００５】一般に、手書き文字の文書画像の場合、文
字切出しの際に文字同士が接触している場合の多くは、
入力文書画像そのものでも文字同士が接触している場合
が多い。

【０００６】これに対して、印刷活字の文書画像の場
合、文字切出しの際に問題となる文字接触の原因の多く
が、文字同士が実際に接触しているのではなく、スキャ
ナ（文字画像入力手段）の解像度の低さによる量子化誤
差と、２値化処理の際の２値化ミスによるものである。

【０００７】そこで、入力された文字画像を２値化した
濃淡画像に立ち戻れば、文字と文字との接触点を比較的
容易に発見できるはずである。

【０００８】しかし、単に濃淡画像だけを用いたので
は、文字領域の特定など、問題が複雑化し、処理速度が
遅くなる上、文字位置推定ミスなどの弊害も起こり、か
えって性能が低下することが多いという問題があった。

【０００９】そこで、本発明は、形状的には発見の難し
い文字接触を高精度かつ効率よく発見して切断すること
ができる文字切出し方法を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の文字切出し方法
は、入力された文字画像の濃淡画像を基に文字認識を行
なうものにおいて、前記入力された文字画像の濃淡画像
を少なくとも各画素の濃度値を用いて文字領域と背景領
域とに分離するステップと、この分離された文字領域に
おける前記濃淡画像の各画素の濃度値を用いて前記文字
領域を２つ以上の領域に再分離するステップと、この再
分離により得られた領域情報を基に文字領域を切断する
ステップとを具備している。

【００１１】また、本発明の文字切出し方法は、文字領
域と再分離により得られた領域との差分が大きい画素行
または画素列を切断点として文字領域を切断することを
特徴とする。

【００１２】また、本発明の文字切出し方法は、文字領
域を切断する際、分離する部位の両側の濃度値と分離す
る部位の濃度値とを比較し、両側の濃度値が分離する部
位の濃度値よりも低い場合にのみ、該文字領域を切断す
ることを特徴とする。

【００１３】また、本発明の文字切出し方法は、濃淡画
像の濃度値を用いて文字領域を２つ以上の領域に再分離
する際、文字領域に該当する位置の画素の濃度値のみを
用いてヒストグラムをとり、そのヒストグラムを基に文
字領域を分離することを特徴とする。

【００１４】さらに、本発明の文字切出し方法は、文字
領域と再分離により得られた領域との差分を基に切断点
を決定する際、濃淡画像に対応する入力文字画像の解像
度の値を基に切断点を決定する閾値を変化させることを
特徴とする。

【００１５】本発明によれば、文字画像を２値化して得
られる濃淡画像から、黒画素となった部分だけを分離抽
出して、その部分に対してだけヒストグラムをとり、そ
のヒストグラムを基に再び２値化することで、文字の接
触部を発見して切断することにより、形状的には発見の
難しい文字接触を高精度かつ効率よく発見して切断する
ことができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００１７】なお、以下の説明においては、画素の濃度
値が低いほど、その画素は黒くなり、濃度値が高いほ
ど、その画素は白くなるものとする。

【００１８】図１〜図４は、スキャナ（文字画像入力手
段）の解像度の低さによる量子化誤差による文字接触を
図式化したものである。図１は、スキャナで取込む前の
入力文書画像を拡大したものであり、数字「１」と
「２」とが近接して書かれているが、文字と文字との間
には空白があり、文字同士は接触していない。このよう
な文書画像をスキャナで読取る場合を考える。

【００１９】スキャナは、図２に示されるようなメッシ
ュで、文書画像を区切り、それぞれの矩形の中で濃度の
平均値を取り、その濃度値を、矩形に対応する画素の代
表濃度として取込む。スキャナで取込まれた濃淡画像の
例が図３である。この例では、縦６ドット、横１２ドッ
トの濃淡画像となる。

【００２０】なお、図３において、黒く塗り潰した部分
ａが濃度の一番高い画素、交差斜線で示した部分ｂが画
素ａよりも濃度の低い画素、太い斜線で示した部分ｃが
画素ｂよりも濃度の低い画素、細い斜線で示した部分ｄ
が画素ｃよりも濃度の低い画素、をそれぞれ示してい
る。

【００２１】文字と文字との間の空白の幅が、スキャナ
の取込みの矩形に比べて細い場合には、図３に見られる
ように、空白の部分にあたる画素でも、濃度の低い画素
が得られる。このため、この画像を２値化した場合、図
４のように、２つの文字が接触した形で２値画像が得ら
れる。

【００２２】従来の文字切出し方法では、図４の２値画
像のみを用いて、接触文字の切断を行なっていた。

【００２３】しかし、図３の濃淡画像で見ると、文字ス
トロークの輪郭は、文字ストロークの中心部よりも濃度
値が高くなっている。文字の接触部分も例外ではなく、
空白部分にあたる画素は、文字部分よりも濃度値が高く
なっている。

【００２４】そこで、本発明では、この濃度値が高くな
っている部分を効率よく見つけて、文字接触部分を決定
することにより、文字領域を切断するものであり、以
下、それについて詳細に説明する。

【００２５】図５は、本発明に係る文字切出し方法が適
用される文字切出し装置の構成を概略的に示すものであ
る。図５において、文字画像入力手段としてのスキャナ
１は、入力文書画像を光学的に読取って、図３に示すよ
うな濃淡画像を入力する。スキャナ１で入力された濃淡
画像は、第１の画像メモリ２に一時記憶される。

【００２６】第１の２値化部３は、第１の画像メモリ２
に一時記憶された濃淡画像を、たとえば、周知の大津の
２値化法（大津展之、“判別および最小２乗基準に基づ
く自動しきい値選定法”、信学論（Ｄ）、ｖｏｌ．Ｊ６
３−Ｄ、ｎｏ．４、ｐｐ．３４９−３５６、１９８０参
照）により２値化し、図４に示すような第１の２値画像
を出力する。

【００２７】第１の２値化部３から出力された第１の２
値画像は、第２の画像メモリ４に一時記憶される。文字
接触推定部５は、第２の画像メモリ４に一時記憶された
第１の２値画像に基づき、文字接触がありそうかどうか
を推定（判定）する。推定の基準は、たとえば、黒画素
領域の縦横比で、縦サイズに比べて横サイズが広い場合
に、複数の文字が接触していると推定する。

【００２８】第２の２値化部６は、文字接触推定部５で
複数の文字が接触していると推定されたとき動作し、第
１の画像メモリ２に一時記憶された濃淡画像、および、
第２の画像メモリ４に一時記憶された第１の２値画像が
入力されることにより、まず、第１の２値画像の黒画素
の位置に相当する濃淡画像の画素からのみ濃度値をと
り、ヒストグラムに登録する。

【００２９】次に、第２の２値化部６は、得られたヒス
トグラムを基に、たとえば、上記した周知の大津の２値
化法を用いて、ヒストグラムの濃度値を２分する閾値を
求める。２値画像の黒画素のうち、濃淡画像の同じ座標
の濃度値が得られた閾値よりも高い場合にのみ、黒画素
→白画素反転を行ない、新たな２値画像を（第２の２値
画像）作成する。

【００３０】第２の２値化部６から出力された第２の２
値画像は、第３の画像メモリ７に一時記憶される。文字
切断部８は、第１の画像メモリ２に一時記憶された濃淡
画像、第２の画像メモリ４に一時記憶された第１の２値
画像、および、第３の画像メモリ７に一時記憶された第
２の２値画像を基に文字接触位置を決定し、この決定さ
れた文字と文字との接触位置情報を基に文字画像を切断
する。この際、切断するのは、第１の２値化部３で得ら
れた文字画像（第１の２値画像）である。

【００３１】選択部９は、文字接触推定部５の推定結果
に基づき、第２の画像メモリ４の記憶内容あるいは文字
切断部８の出力を選択する。すなわち、文字接触推定部
５で複数の文字が接触していないと推定されたときは、
第２の画像メモリ４の記憶内容を選択し、複数の文字が
接触していると推定されたときは、文字切断部８の出力
を選択する。

【００３２】次に、本発明に係る文字切出し方法につい
て、図６に示すフローチャートを参照して詳細に説明す
る。まず、スキャナ１において、文字画像の濃淡画像が
入力され、第１の画像メモリ２に一時記憶される（Ｓ
１）。次に、第１の２値化部３において、第１の画像メ
モリ２内の濃淡画像を、大津の２値化法を用いて第１の
２値画像に変換し、第２の画像メモリ４に一時記憶する
（Ｓ２）。

【００３３】次に、文字接触推定部５は、得られた第２
の画像メモリ４内の第１の２値画像を基に、文字接触が
ありそうかどうかを判定する（Ｓ３）。文字接触判定の
基準は、黒画素領域の縦横比で、縦サイズに比べ横サイ
ズが広い場合に、複数の文字が接触していると判定す
る。文字接触がないと判定された場合は、処理を終了す
る。この場合、選択部９は、第２の画像メモリ４内の第
１の２値画像を選択して、次の認識処理へ送る。

【００３４】文字接触があると判定された場合、第２の
２値化部６は、第１の２値化部３で得られた第１の２値
画像の黒画素の位置に相当する濃淡画像の画素からのみ
濃度値を取り、ヒストグラムに登録する（Ｓ４）。そし
て、得られたヒストグラムを基に、大津の２値化法を用
いて、ヒストグラムの濃度値を２分する閾値を求める。
２値画像の黒画素のうち、濃淡画像の同じ座標の濃度値
が得られた閾値よりも高い場合にのみ黒画素→白画素反
転を行ない、第２の２値画像を作成し、第３の画像メモ
リ７に一時記憶する（Ｓ５）。

【００３５】図７は、第１の２値化部３で２値化された
第１の２値画像の一例、図８は、第２の２値化部６で２
値化された第２の２値画像の一例であり、それぞれ黒い
矩形が２値化によって黒画素とみなされた部分であり、
白い矩形が２値化によって白画素とみなされた部分であ
る。

【００３６】文字領域だけで、濃度ヒストグラムを取り
直し、２値化を行なうと、前述したスキャナの量子化誤
差によって黒画素となっていた部分、つまり、文字と文
字とが近い部分や文字ストロークの輪郭は、濃度値が高
いため、白画素に変わる。そのため、図８では、文字
「２」と「５」、文字「５」と「３」との間に、新たに
空白がてきていることがわかる（図の矢印部分）。

【００３７】次に、文字切断部８では、第２の２値化部
６で得られた第２の２値画像、第１の２値化部３で得ら
れた第１の２値画像、および、スキャナ１で入力された
濃淡画像を基に、文字接触位置を決定する。文字接触位
置の決定部については後で詳細を説明する。そして、決
定された文字と文字との接触位置情報を基に、文字画像
（第１の２値化部３で得られた第１の２値画像）を切断
する。この場合、選択部９は、文字切断部８の出力を選
択して、次の認識処理へ送る。

【００３８】次に、文字切断部８における文字接触位置
の決定方法について、図９に示すフローチャートを参照
して詳細に説明する。まず、第１の２値化部３で得られ
た第１の２値画像と、第２の２値化部６で得られた第２
の２値画像とを比較し、新たに白画素となった画素が多
い列を検知する（Ｓ１１）。次に、ステップＳ１１にお
いて検知された列について、第２の２値画像で、縦方向
に黒画素が１画素もないかチェックする（Ｓ１２）。

【００３９】このチェックの結果、縦方向に黒画素が１
画素もない場合はステップＳ１４へ進み、黒画素があっ
た場合は、スキャナ１で入力された濃淡画像をチェック
する（Ｓ１３）。すなわち、濃淡画像の該列と同じ位置
の列の第１の２値画像における黒画素の位置の平均的な
濃度値を求める。該列の左右数列についても同じ処理を
行なう。該列が、左右の列に対して尾根である場合、つ
まり、左右の列の濃度値の平均値の方が、該列の濃度値
の平均値よりも低いか判定する。この判定の結果、低い
場合はステップＳ１４へ進み、そうでない場合は切断候
補から外す（文字切断はしない）。

【００４０】次に、ステップＳ１２の処理、あるいは、
ステップＳ１３の処理から得られた列において、その左
右（両端）に文字が存在するかどうかをチェックする
（Ｓ１４）。図８のように、第２の２値画像で得られる
白画素は、文字と文字との接触点の他に、文字のストロ
ークのエッジにも現われる。このため、該列の両端に文
字が存在するかを確かめる必要がある。その方法は、た
とえば、該列の両端数列にわたり、第１の２値画像を基
に黒画素をカウントすることにより、一定値以上存在す
れば、文字が存在するとみなす。

【００４１】ステップＳ１４でのチェックの結果、文字
が存在しない場合は、切断候補から外し（文字切断はし
ない）、文字が存在する場合は、文字切断部８による文
字の切断処理を行なう（Ｓ１５）。

【００４２】なお、図８のフローチャートのステップＳ
１２において、文字画像を入力するスキャナ１の解像度
が低い場合は、黒画素が多少ある場合でもステップＳ１
４にジャンプする。この場合、切断候補点決定の基準と
して、第１の２値化部３で得られた第１の２値画像と、
第２の２値化部６で得られた第２の２値画像の黒画素部
分での差分を取り、差分の大きい列を候補列とする。こ
の場合、スキャナ１の解像度が低いほど、差分の大きさ
を表わす閾値を下げる。

【００４３】以上説明したように、上記実施の形態によ
れば、従来、２値画像のみでは接触文字の切断ができな
かった、文字同士の接触を切断することができる。ま
た、全ての処理を濃淡画像のみを用いて処理するより
も、はるかに負荷の軽い処理で行なえる。したがって、
形状的には発見の難しい文字接触を高精度かつ効率よく
発見して切断することができる。

【００４４】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、形
状的には発見の難しい文字接触を高精度かつ効率よく発
見して切断することができる文字切出し方法を提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】スキャナで取込む前の入力文書画像の一例を拡
大して示す図。

【図２】スキャナで文書画像をメッシュで区切って取込
む様子を説明する図。

【図３】スキャナで取込まれた濃淡画像の一例を示す
図。

【図４】図３の濃淡画像を２値化した２値画像の一例を
示す図。

【図５】本発明に係る文字切出し方法が適用される文字
切出し装置の構成を概略的に示すブロック図。

【図６】本発明に係る文字切出し方法を説明するフロー
チャート。

【図７】第１の２値化部で２値化された第１の２値画像
の一例を示す図。

【図８】第２の２値化部で２値化された第２の２値画像
の一例を示す図。

【図９】文字切断部における文字接触位置の決定方法を
説明するフローチャート。

【符号の説明】

１……スキャナ（文字画像入力手段） ２……第１の画像メモリ ３……第１の２値化部 ４……第２の画像メモリ ５……文字接触推定部 ６……第２の２値化部 ７……第３の画像メモリ ８……文字切断部 ９……選択部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力された文字画像の濃淡画像を基に文
   字認識を行なうものにおいて、 前記入力された文字画像の濃淡画像を少なくとも各画素
   の濃度値を用いて文字領域と背景領域とに分離するステ
   ップと、 この分離された文字領域における前記濃淡画像の各画素
   の濃度値を用いて前記文字領域を２つ以上の領域に再分
   離するステップと、 この再分離により得られた領域情報を基に文字領域を切
   断するステップと、 を具備したことを特徴とする文字切出し方法。
2. 【請求項２】 前記文字領域と前記再分離により得られ
   た領域との差分が大きい画素行または画素列を切断点と
   して文字領域を切断することを特徴とする請求項１記載
   の文字切出し方法。
3. 【請求項３】 前記文字領域を切断する際、分離する部
   位の両側の濃度値と分離する部位の濃度値とを比較し、
   両側の濃度値が分離する部位の濃度値よりも低い場合に
   のみ、該文字領域を切断することを特徴とする請求項１
   記載の文字切出し方法。
4. 【請求項４】 前記濃淡画像の濃度値を用いて文字領域
   を２つ以上の領域に再分離する際、文字領域に該当する
   位置の画素の濃度値のみを用いてヒストグラムをとり、
   そのヒストグラムを基に文字領域を分離することを特徴
   とする請求項１記載の文字切出し方法。
5. 【請求項５】 前記文字領域と前記再分離により得られ
   た領域との差分を基に切断点を決定する際、前記濃淡画
   像に対応する入力文字画像の解像度の値を基に切断点を
   決定する閾値を変化させることを特徴とする請求項２記
   載の文字切出し方法。