JP2001109842A

JP2001109842A - 光学文字読取装置

Info

Publication number: JP2001109842A
Application number: JP28914999A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Uchida; 恭広内田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1999-10-12
Filing date: 1999-10-12
Publication date: 2001-04-20

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】帳票の指定された領域に印刷された色を検出し
て、帳票の種類を識別する光学文字読取装置を提供す
る。【解決手段】帳票１をカラー画像６ａに変換し、カラー
ＩＤ領域より広めの矩形領域を間引いたカラー画像１０
ａと、変換した二値画像１６ａから抽出した帳票位置情
報２５ａからより正確なカラーＩＤ領域のカラー画像２
５ｂを抽出する。抽出した各画素の色情報のうち、彩度
Ｓおよび輝度Ｖがしきい値以下のものは無彩色として除
外し、残りの色情報から特徴量を抽出してカラーＩＤを
識別する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光学文字読取装置に
関し、特に帳票上に設けられた帳票ＩＤ領域を読み取っ
て識別することで、当該帳票に適した処理を選択的に実
施する帳票ＩＤ識別機能を備えた光学文字読取装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、光学文字読取装置では帳票上に設
けられた特定の帳票ＩＤ領域に、帳票の種別を表す帳票
ＩＤをあらかじめ印刷しておき、読み取り時に他処理に
先んじて帳票ＩＤ領域を読み取って識別し、識別結果の
帳票種に対応する帳票形式情報（一般に帳票フォーマッ
トと呼ばれる）を選択し、以後の文字認識処理やイメー
ジ処理、および帳票搬送処理等に適用することで、複数
の帳票種をまとめて読み取り処理できるＩＤ識別機能を
備えているものがある。

【０００３】従来のＩＤ識別機能では帳票ＩＤとして図
２の（ａ）に示すような英数字等の文字が使用されてい
る。光学文字読取装置の備える文字識別機能を利用して
文字で表現された帳票ＩＤの識別を実現している。この
ような文字による帳票ＩＤは、主に光学文字読取装置で
の処理、または帳票作成者による帳票の管理を容易にす
るものであるが、帳票への記入者にとっては一般に不要
な情報である。また、光学文字読取装置での処理を想定
されずに設計された帳票は、ほとんどの場合適切な文字
による帳票ＩＤを備えていないため、従来のＩＤ識別機
能を利用するには、光学文字読取装置での処理を想定し
て帳票を再設計する必要があった。

【０００４】一方、光学文字読取装置のカラー化、文字
認識技術の進歩などにより、光学文字読取装置の対象と
なる帳票種は増加し、光学文字読取装置での処理を想定
せずに設計された一般帳票なども読取対象とすることが
可能となってきた。例として図３に各種窓口での受け付
け業務などでよく利用されている帳票を示す。

【０００５】このような帳票では、多くの場合、記入者
が複数の帳票種の中から目的の帳票を選ぶのが容易とな
るように色分けされており、ベタで塗りつぶされた領域
を持っている。また、塗りつぶされた領域に大きな白抜
き文字で帳票の種別を表す帳票名が記入されていること
も多い。これらの色分け領域は、記入者である人間にと
っては分かりやすい帳票ＩＤとして機能している。しか
し、従来の光学文字読取装置のＩＤ識別機能では、これ
らの色分けによる帳票の識別はできないため、光学文字
読取装置でＩＤ識別機能を利用するには、これらの帳票
を再設計して文字によるＩＤ領域を設ける必要があっ
た。

【０００６】現在の光学文字読取装置では、このような
一般帳票の帳票識別を実現する機能として、帳票の読み
取り画像から、罫線成分を抽出し、この罫線情報から帳
票種を識別する罫線による帳票識別機能を備えているも
のがある。しかし、罫線情報による帳票識別は大量の演
算処理を必要とし処理速度の低下が生じる。また、図３
に示す帳票のように、罫線構成が大部分同一で一部のみ
異なる場合などもあり、高精度の識別は困難である。

【０００７】また、現在の光学文字読取装置では読取部
にカラーセンサを適用し、従来よりも広範囲なドロップ
アウトカラーを実現するものもある。しかし、光学文字
読取装置を使った多くの業務では高速に処理できる二値
画像が中心であり、カラー画像を取り扱うことは少な
い。従って、帳票の色分けによる帳票識別を実現するた
めに、単純にカラー画像を取り扱うと、従来処理に比べ
て非常に大きなデータが発生し、処理速度、容量の面で
大きなコストが発生してしまう。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、色分
けされた帳票の色を識別することにより、帳票種に対応
した処理を選択的に実施する光学文字読取装置を提供す
ることにある。そのために、本発明による光学文字読取
装置では、複数の帳票種をまとめて読み取る処理におい
て帳票種を識別するために各帳票種毎に異なる識別色を
割り当てる。そして、複数の帳票種について同一領域を
前述の識別色で塗りつぶしたカラーＩＤ領域を設け、ま
たは、既に複数の帳票に設けられているカラーＩＤ領域
を読み取り、カラーＩＤ領域の色を識別することで帳票
種を識別し、帳票種に対応した処理を選択的に実施する
手段を備えている。

【０００９】さらに本発明は、カラーＩＤ領域の識別処
理において、カラー画像を扱うことで生じる高速・大容
量データ処理による性能低下がほとんどなく、かつ、正
確にカラーＩＤを識別する手段を備えた光学文字読取装
置を提供するものである。

【００１０】さらに本発明は、カラーＩＤ領域の識別処
理において、カラーＩＤ領域に白抜き文字や筆記具によ
る記入などがあった場合でも、高い精度でカラーＩＤを
識別する手段を備えた光学文字読取装置を提供するもの
である。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の光学文字読取装
置は、スキャナ部と認識処理部から構成される。スキャ
ナ部は、帳票の搬送または光学センサ部を走査する帳票
搬送手段と、帳票を正規化されたカラーディジタル信号
に変換する画情報変換手段と、カラーディジタル信号と
画情報変換手段より得られるスキャン位置情報から、指
定された矩形領域のカラー信号を抽出する矩形領域選択
手段と、抽出された矩形領域のカラー信号から主走査お
よび副走査共にｍ画素に１画素の割合で間引きされた矩
形領域カラー信号を抽出する間引き転送手段と、カラー
ディジタル信号を二値化画像に変換する画像二値化手段
と、間引きされた矩形領域カラー信号および二値画像を
一時保管する画像メモリバッファと、画像メモリバッフ
ァに対する書込みおよび読み出しを処理する転送制御手
段と、認識処理部とのインタフェース手段から構成され
る。

【００１２】認識処理部は、各帳票種に割り当てられた
カラーＩＤの色情報の特徴量および各帳票種に対応する
文字認識処理、イメージ処理および帳票搬送処理等の情
報を含む帳票形式情報と、二値画像から帳票位置情報を
抽出し、読み取り対象領域およびイメージ処理に対応す
る領域の画像を切出す画像切出し手段と、切出されたカ
ラーＩＤ領域の各画素の値から彩度および輝度を計算し
て無彩色を除外したうえで特徴量を計算し、帳票形式情
報の各帳票種毎のカラーＩＤの特徴量とのパターンマッ
チングを実施してカラーＩＤを識別するカラーＩＤ識別
手段と、切出された二値画像に対して文字認識を実施す
る文字認識手段から構成され、矩形領域選択手段およ間
引き転送手段によりカラーＩＤに対応する領域より広め
の矩形領域のカラー画像サンプルを採取し、さらに、画
像切出し手段により、二値画像から抽出した帳票位置情
報を利用して、正確に切出されたカラーＩＤ領域のカラ
ー画像サンプルを抽出し、さらに各画素サンプルより無
彩色を除外して、対象となるカラーＩＤ色のみを抽出し
特徴量求めてパターンマッチにより識別する手段を設け
ている。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の一実施例の機能ブロック
図を図４に示す。この実施例の光学文字読取装置は、ス
キャナ部３と認識処理部４から構成されている。

【００１４】制御ＣＰＵ２２はスキャナ部３の各種機能
を制御する機能を備えている。帳票搬送手段１７は、認
識処理部４から指示された搬送制御情報１９に従って、
制御ＣＰＵ２２の制御により読み取り対象の帳票１を搬
送する。ここで搬送とは、センサを備えた光学ヘッドを
固定して、帳票１をモータ等の駆動力により一方向に移
動させること（搬送型スキャナ）、または、逆に帳票１
を固定して光学ヘッドまたは光路を移動させること（フ
ラットベッド型スキャナまたはスタンド型）、または、
二次元の光学センサより画情報を読み出す際の副走査に
相当する電気的な操作のいずれかを表す。以下、当該搬
送を副走査という。

【００１５】さらに帳票搬送手段１７では帳票１の副走
査方向に対しての先端を検出する機構を備え、帳票検出
情報１８として出力する。

【００１６】画情報変換手段５は、搬送中の帳票１の紙
面上を光学的に走査して、正規化されたカラーのディジ
タル情報６と、走査のタイミングを示すスキャン位置情
報７を出力する。以下、当該走査を主走査という。

【００１７】矩形領域選択手段８は、カラーのディジタ
ル情報６、スキャン位置情報７、帳票検出情報１８、及
び、認識処理部４より指示されるカラーＩＤ位置情報１
４を入力して、カラーＩＤ領域２に対応する矩形画像の
みを抽出する手段である。ただし、ここでは帳票の搬送
などの誤差を考慮して、実際に必要なカラーＩＤ領域２
よりも広めに画像を抽出する。

【００１８】間引き転送手段９は、抽出された矩形画像
を主走査方向および副走査方向共にｍ画素に一画素の割
合で抜き出す操作と、矩形画像を元の解像度の１／ｍの
解像度に変換する処理を行う。以下、画素の抜き出し操
作と解像度変換とをまとめて間引き操作という。矩形領
域選択手段８と間引き転送手段９の組合せにより出力す
るカラー画像情報１０は、カラーＩＤ領域２に対応する
広めの矩形領域のカラー画像のサンプリング情報とな
る。ここで、ｍを後述するカラーＩＤ識別処理の精度を
満たす適切な値に設定することで、カラー画像の転送量
を最小限に抑えることができる。例えば、間引き操作を
しない場合のカラー画像と比較して、ｍ＝４の場合は１
６分の１、ｍ＝８の場合は６４分の１のデータ量に抑え
ることができる。さらに矩形領域転送との組合せによ
り、カラーＩＤ識別に必要なカラー画像は非常に小さい
ものに抑えることができる。

【００１９】画像二値化手段１１は、正規化されたカラ
ー情報６に対して二値化処理を施して、二値画像情報１
６を出力する。ここで画像二値化手段１１には、ドロッ
プアウトカラーで印刷された記入枠などを除去するため
に、認識処理部４により指示されたカラードロップアウ
ト情報１５に従って除去する色を選択するカラードロッ
プアウト手段１２を備えている。

【００２０】転送制御手段２０は、画像バッファメモリ
２１に対してカラー画像情報１０を書込む第１の転送要
求と、二値画像情報１６を書込む第２の転送要求と、画
像を読み出してスキャナ部−認識処理部インタフェース
２３へ出力する第３の転送要求を生成する。そして、転
送制御手段２０は、３種類の転送要求の競合を解決し画
像バッファメモリ２１のアクセスを制御する手段と、ス
キャナ部−認識処理部インタフェース２３を制御する手
段を備えている。

【００２１】認識処理部４は、画像切出し手段２５とカ
ラーＩＤ識別手段２４と文字認識手段２６から構成され
る。画像切出し手段２５は、通常の文字認識処理装置が
備える二値画像情報１６から帳票形式情報２７に基づい
て文字認識領域の画像を切出す手段に加えて、文字認識
領域の切出しの位置情報を流用して、カラーＩＤ領域２
を広めに抽出したカラー画像情報１０からカラーＩＤ領
域画像をより正確に切出す手段を備えている。

【００２２】カラーＩＤ識別手段２４は、画像切出し手
段２５により正確に切出されたカラーＩＤ領域２に対応
するカラーサンプリング画像１０の色情報の特徴量を計
算し、帳票形式情報２７に含まれる各種帳票ＩＤに対応
する色情報の特徴量とのパターンマッチを実施して、帳
票１のカラーＩＤを識別する手段を備える。

【００２３】さらに画像切出し手段２５は、カラーＩＤ
識別手段２４のＩＤ識別結果に対応する帳票形式情報に
従って文字認識領域およびイメージ領域を切出し、この
うち文字認識領域は文字認識手段２６によって文字認識
処理が施され、文字認識結果出力２９に出力され、イメ
ージ領域はイメージ画像出力２８に出力される。

【００２４】図１は、本発明における処理の流れを示し
ている。帳票１は、帳票搬送手段１７と画情報変換手段
５によって正規化されたカラー信号６ａに変換される。

【００２５】次に、矩形領域選択手段８および間引き転
送手段９によって、前記正規化カラー信号６ａのうち、
帳票形式情報２７に含まれるカラーＩＤ位置情報１４に
よって指定された矩形領域の間引きサンプリングカラー
画像１０ａが抽出される。このときカラーＩＤ位置情報
１４を、帳票搬送のスキューや先端検出などの誤差を考
慮して、適切なマージンを確保した広めの領域にしてお
くことで、確実にカラーＩＤ領域２を含んだサンプリン
グカラー画像１０ａを取得できる。

【００２６】前記カラー画像サンプルの取得と平行し
て、画像二値化手段１１によって、前記正規化カラー信
号６ａは、ドロップアウトカラーが除去された二値画像
信号１６ａに変換される。

【００２７】当該サンプリングカラー画像信号１０ａと
二値画像信号１６ａは、転送制御手段によって、スキャ
ナ部−認識処理部インタフェース２３を経由して、画像
切出し手段２５に転送される。

【００２８】続いて画像切出し手段２５は、二値画像信
号１６ａより黒の背景領域と白の帳票領域の境界を検出
して、画像切出し処理の基準となる帳票端の位置情報２
５ａを求める。当該処理は通常の文字認識における読み
取り対象の画像領域を切出すための帳票基準位置を求め
る処理であり、前記黒背景画像における処理の他にも、
帳票中のエッジマークや罫線など、白背景画像であって
も利用できる情報を元に帳票基準位置を求めてもよい。

【００２９】次に、サンプリングカラー画像１０ａか
ら、前記カラーＩＤ位置情報１４と前記帳票端の位置情
報２５ａを用いて、正確なカラーＩＤ領域サンプリング
カラー画像２５ｂを切出す。当該処理は、通常の文字認
識における読み取り対象の画像領域を切出すのと同等の
手法で実施できる。

【００３０】このように、広めに抽出したカラーＩＤ領
域のサンプリングカラー画像１０ａから、二値画像信号
１６ａからの位置情報を利用して正確な切出しを実施す
ることで、少ない画像転送量で正確なカラーＩＤ領域を
転送することができる。

【００３１】ここで、カラーＩＤ領域を正確に切出した
とは言え、帳票の搬送精度、帳票基準位置の抽出等の誤
差により、前記カラーＩＤ領域サンプリングカラー画像
２５ｂには、カラーＩＤ周辺の黒背景色（または白背
景）や帳票の白領域が含まれることが考えられる。ま
た、カラーＩＤ領域の周辺以外にも、カラーＩＤ中の白
抜き文字、また筆記具による記入などの、カラーＩＤ識
別に不要なサンプルが含まれている場合も考えられる。
これらの不要なサンプルは、ほとんどの場合白または黒
等の無彩色であるため、カラーＩＤ領域サンプリングカ
ラー画像２５ｂの各画素から無彩色の画素サンプルを除
去すれば、カラーＩＤ色を持つ画素のみを抽出すること
ができる。以下に当該無彩色の除去処理を記述する。

【００３２】まず、カラーＩＤ識別手段２４では前記カ
ラーＩＤ領域サンプリングカラー画像２５ｂの各画素の
ＲＧＢ値をＨＳＶ変換処理２４ａによりＨＳＶ表色系に
変換する。ここでＨＳＶ表色系は図９に示すように、色
相（Ｈ）、彩度（Ｓ）、輝度（Ｖ）により表され、数１
から数３に示す比較的単純な演算により変換が可能であ
る。次に、無彩色除外処理２４ｂは、彩度Ｓがしきい値
Ｓｔより小さい場合は無彩色として除外する。また、輝
度Ｖがしきい値Ｖｔより小さい場合は、黒に近い色とし
て除外する。尚、説明のため数１に色相Ｈの変換式を示
したが、前記無彩色除去処理２４ｂでは色相は不要のた
め、数１の演算は省略することができる。

【００３３】

【数１】

【００３４】

【数２】

【００３５】

【数３】

【００３６】以上の処理で、カラーＩＤ領域サンプリン
グカラー画像２５ｂから不要なサンプルが除外された
ら、続いてヒストグラム作成処理２４ｃにより、各画素
のＲＧＢ値の図１０ａに示すようなヒストグラムを作成
し、Ｒ、Ｇ、Ｂ各値の平均値Ｍｒ、Ｍｇ、Ｍｂ、および
分散Ｖｒ、Ｖｇ、Ｖｂ等の特徴量を抽出する。

【００３７】次に抽出された特徴量は、あらかじめ登録
された各カラーＩＤの特徴量情報２７ａに対してパター
ンマッチ２４ｄを実施して、最も近いカラーＩＤのＩＤ
識別情報２４ｅを出力する。

【００３８】なお、この実施例では帳票のカラー画情報
はカラーＩＤ識別以外の目的では使用されないものとし
て、カラーＩＤ領域のカラー画像サンプルのみ転送する
構成としているが、帳票のカラー画情報をカラーＩＤ識
別以外の用途、例えばカラー画情報の保管やカラー画情
報をもとにソフトウェアで二値化処理を実施する場合な
どにおいては、前記矩形領域選択手段８でカラーＩＤ領
域のみを抽出する必要はなく、カラーＩＤ領域を含む帳
票全面または特定領域のカラー画情報を採取し、当該カ
ラー画情報から、前記画像切り出し手段２５によってカ
ラーＩＤ領域の画像サンプルを切り出す構成としてもよ
い。同様に、間引き転送手段９に関してもより高い線密
度でのカラー画情報を別用途で使用する場合においては
不要となる。

【００３９】また、この実施例では、帳票１を画情報変
換手段５で変換したカラー画情報をＲＧＢ表色系として
いるが、ＲＧＢ表色系に限らず他の表色系、例えばＹＣ
ｂＣｒ表色系などを用いてもよい。同様にカラーＩＤ領
域の各画素から無彩色を除外するためにＨＳＶ表色系に
変換しているが、ＨＳＶ表色系と同様に彩度と輝度また
は明度に相当する値を得られる他の表色系、例えばＨＳ
Ｌ表色系を用いてもよい。

【００４０】図５、図６、および図７は、前記本発明の
前記実施例のスキャナ部の機能ブロック図をさらに詳細
に具体化するものである。ここで示すのは、本発明の一
実装例であり、各部の詳細は同等の目的を達成する他の
実装形態と置き換えることができる。

【００４１】まず、この実施例では、帳票搬送手段１７
として帳票搬送型を適用し、ステッピングモータと連動
したローラ１７ａおよび、帳票検出手段として透過型の
フォトセンサ１８ａを備える。ローラ１７ａにより搬送
された帳票１の紙面は、ランプ５ｉによって照明され、
ミラー５ｊおよびレンズ５ｋ、さらに必要に応じてシェ
ーデングプレート等から構成される縮小光学系を経由し
てカラーＣＣＤセンサ５Ｌに射影される。

【００４２】次に、発振回路５ａは、１画素に対応する
ビデオクロック信号５ｂを生成し、当該ビデオクロック
信号５ｂをビデオ系および画像処理系の各部に分配す
る。

【００４３】転送起動信号１９ａは制御ＣＰＵ２２によ
り生成される。ここで制御ＣＰＵ２２は、前記透過型フ
ォトセンサ１８ａにより検出された帳票検出情報と帳票
搬送速度より、ＣＣＤセンサの視位置を帳票先端が通過
するよりも一定時間前に転送起動信号１９ａのタイミン
グを合わせる。

【００４４】水平カウンタ回路５ｃは、ビデオクロック
信号５ｂでカウントアップして、水平周期レジスタ５ｄ
に達するとクリアされるカウンタ回路で、水平同期信号
７ａおよびスキャン位置情報７の一情報であるＨカウン
ト値７ｂを出力する。当該Ｈカウント値７ｂは、主走査
方向における現在の画素位置を表す。

【００４５】垂直カウンタ回路５ｅは、前記転送起動信
号１９ａにより動作を開始し、前記水平同期信号７ａで
カウントアップするカウンタ回路で、スキャン位置情報
７の一情報であるＶカウント値７ｃを出力する。当該Ｖ
カウント値は副走査方向における現在の画素位置を表
す。

【００４６】前記Ｈカウント値７ｂおよびＶカウント値
７ｃは後述する矩形領域選択手段８でカラーＩＤ領域２
に対応する画像を抽出するために利用される。

【００４７】センサクロック制御回路５ｆでは、前記水
平同期信号７ａおよびビデオクロック信号５ｂより、Ｃ
ＣＤセンサ５Ｌおよびビデオアンプ５ｎの駆動に必要
な、センサ開始信号５ｇ（φＴＧ）、各種センサクロッ
ク５ｈ（φ１、φ２、φＲＢ、φＣＬＢ、クランプ信号
等）を生成し、カラーＣＣＤセンサ５Ｌに供給する。

【００４８】カラーＣＣＤセンサ５Ｌは、帳票１の紙面
をＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色に分解し電気信
号に変換したアナログ信号５ｍを出力する。当該アナロ
グ信号５ｍはビデオアンプ５ｎにより増幅され、Ａ／Ｄ
変換器５ｏによりＲＧＢ３色に対応したディジタルの入
力カラー信号５ｐに変換される。

【００４９】ここで入力カラー信号５ｐは一般に、ＣＣ
Ｄセンサおよびビデオアンプによるオフセット、すなわ
ち完全な暗状態でも出力される暗レベルや、主走査方向
の両端に近づくに従って出力レベルが低下するシェーデ
ィング特性などを含んでいるため、正規化処理を施す必
要がある。

【００５０】この実施例では、ランプ５ｉを消灯した状
態で採取した入力カラー信号のレベルを保持する暗レベ
ル保持メモリ５ｒと、減算回路で構成される暗レベル補
正回路５ｑにより暗レベルの補正を実施し、さらに、基
準となる白を読み込ませて採取した入力カラー信号のレ
ベルを保持する白レベル保持メモリ５ｔと、除算回路で
構成されるシェーディング補正回路５ｓにより入力カラ
ー信号５ｐに対して正規化を施し、正規化されたカラー
信号６ａを出力する。この後さらにガンマ補正処理を追
加してもよい。

【００５１】次に、この実施例では、カラードロップア
ウト手段１１として、正規化カラー信号６ａからＲ値、
Ｇ値、Ｂ値、さらに各画素におけるＲ、Ｇ、Ｂの最大値
１１ａの４種類の中から、二値化処理の対象画像をドロ
ップアウト指定色選択信号１４ａに従って選択回路１１
ｂにより選択する構成とする。

【００５２】ここで、Ｒを選択すれば赤系色がドロップ
アウトカラー、Ｇを選択すれば緑系色がドロップアウト
カラー、Ｂを選択すれば青系色がドロップアウトカラー
となるが、本発明の読み取り対象となるカラーＩＤを含
む帳票では、ドロップアウトカラーはカラーＩＤと同
色、または複数の様々な色となることが予想できるた
め、文字認識対象の二値画像は特定色のみのドロップア
ウトではなく、何色であってもドロップアウトすること
が好ましい。

【００５３】この実施例では、何系のドロップアウトカ
ラーであっても同時にドロップアウトできる手段とし
て、最大値１１ａを選択することができる。この時、赤
系色ではＲ値が最も大きくなるためＲ値が、緑系色、青
系色でも同様に対応するＧ、Ｂ値が選択される。背景色
の白および黒で記入された読み取り文字は、無彩色ゆえ
にＲＧＢ各値にはほとんど差がなく、Ｒ、Ｇ、Ｂ値いず
れが選択されても結果に差は現れない。従って、最大値
１１ａを二値化処理した画像では赤系、緑系、青系のい
ずれも同時にドロップアウトしたものとなる。

【００５４】この他にも、別系色を同時にドロップアウ
トする手段として、特開平９−８１６７３のようにカラ
ー処理により有彩色か無彩色かを識別して、無彩色以外
の色を全てドロップアウトする手段などがある。

【００５５】次に、この実施例では、矩形領域選択手段
５をＨ開始レジスタ１４ｃとＨ終了レジスタ１４ｄと主
走査方向の比較回路８ａ、さらにＶ開始レジスタ１４ｅ
と副走査方向の比較回路８ｂから構成する。制御ＣＰＵ
２２は、カラーＩＤ位置情報１４として前記３種類のレ
ジスタを設定する。このとき、帳票の搬送時に発生する
スキュー、速度変動、また、透過型フォトセンサ１８ａ
による帳票先端の検出誤差などを考慮して、適切な定値
だけ広めの領域となるように設定する。Ｈ開始レジスタ
１４ｃには、カラーＩＤ領域の主走査方向の取り込み開
始位置、Ｈ終了レジスタ１４ｄには終了位置を、また、
Ｖ開始レジスタ１４ｅには副走査方向の取り込み開始位
置を設定する。比較回路８ａはＨカウント値７ｂがＨ開
始レジスタ１４ｃ以上、Ｈ終了レジスタ１４ｄ未満の
間、転送範囲であることを表す信号を出力する。また、
比較回路８ｂはＶカウント値７ｃがＶ開始レジスタ１４
ｅ以上のとき、転送範囲であることを表す信号を出力す
る。

【００５６】さらに、この実施例では、間引き転送手段
９を、間引き設定レジスタ１４ｂと主走査方向の間引き
回路９ａおよび副走査方向の間引き回路９ｂから構成す
る。当該間引き回路９ａおよび９ｂは、間引き設定レジ
スタ１４ｂの設定内容に応じてＨカウント値７ｂの下位
ビットをデコードした信号により、比較回路８ａからの
転送範囲信号をマスクする回路によって構成する。例え
ば、目的とするｍ画素に１画素の１／ｍ間引きにおい
て、ｍは２のｎ乗となる値、例えば２、４、８、１６等
とし、ｎの値を間引き設定値レジスタ１４ｂに設定す
る。そして、Ｈカウント値７ｂの下位ｎビットが全て”
１”のときのみ”１”になる信号と、前記比較回路８ａ
からの転送範囲信号の論理積を出力する。この出力信号
は、主走査方向の転送範囲で、かつｍ画素に１画素毎
に”１”となる間引き転送範囲信号となる。副走査方向
の間引き回路８ｂもＶカウント値７ｃと比較回路８ｂか
らの転送範囲信号に対して同様に構成して、副走査方向
の間引き転送範囲信号を生成する。

【００５７】次に、転送要求生成回路２０ａは、カラー
ＩＤ領域のカラー画像サンプルを転送する一般的なダイ
レクト・メモリ・アクセス・コントローラであり、転送
先の画像バッファメモリ２１に対応するアドレスカウン
タ１４ｆと、転送したワード数をカウントして一定量の
転送後停止するための転送量カウンタ１４ｇを持つ。転
送要求生成回路２０ａは、前記間引き回路９ａと間引き
回路９ｂからの間引き転送範囲信号が共に”１”のとき
のみ、正規化カラー信号６ａを入力して、当該信号値と
転送先アドレスと共に転送要求を競合解決回路２０ｄに
対して発行する。競合解決回路２０ｄにより転送済みの
報告を受けた後に、アドレスカウンタ１４ｆと転送量カ
ウンタ１４ｇを一画素相当分進める。

【００５８】転送要求生成回路２０ｃは、二値画像信号
１６ａを転送するダイレクト・メモリ・アクセス・コン
トローラである。ただし、二値画像信号１６ａは１ビッ
トの信号のため、シリアル−パラレル変換回路２０ｂに
よってワードデータを構成し、当該ワードデータを転送
対象とする。

【００５９】競合解決回路２０ｄは各転送要求生成回路
からの転送要求を設定された優先順位に応じて競合解決
し、メモリ制御回路２０ｅに対してメモリアクセス要求
を発行する。メモリ制御回路２０ｅは前記競合解決回路
２０ｄからのメモリアクセス要求に応じてＤ−ＲＡＭま
たはＳＤ−ＲＡＭで構成される画像バッファメモリ２１
の書込み、読み出し、およびメモリリフレッシュの制御
を実施する。

【００６０】この実施例では、スキャナ部−認識処理部
インタフェース２３としてＳＣＳＩバスを適用する。イ
ンタフェースバス制御回路２０ｇは一般的なＳＣＳＩバ
スコントローラであり、転送要求生成回路２０ｆとの組
合せにより、コマンドの送受信および画像の転送を実施
する。また、認識処理部４が同一筐体内に構成される場
合においては、スキャナ部−認識処理部２３として、Ｐ
ＣＩなどの内部インタフェースバスまたは独自の内部イ
ンタフェースバスを適用することもできる。その場合
は、インタフェース制御回路２０ｇは対象となる内部イ
ンタフェースバスに応じた制御回路で構成する。

【００６１】図８は本実施例における矩形領域転送の動
作を示している。まず、主走査方向に関して、水平同期
信号７ａによってＨカウント値７ｂはリセットされ、そ
こからビデオクロック信号５ｂによってカウントアップ
することで、Ｈカウント値７ｂは主走査方向の画素位置
を示している。主走査方向の比較回路８ａは、Ｈカウン
ト値７ｂがＨ開始レジスタ１４ｃに一致後主走査方向の
転送範囲信号をセットし、Ｈ終了レジスタ１４ｄに一致
後リセットする。これにより、当該主走査方向の転送範
囲信号は、転送対象のカラーＩＤ領域に対応する水平位
置で”１”となる。

【００６２】次に、副走査方向に関して、透過型フォト
センサ１８ａによって搬送中の帳票１の副走査方向に対
する先端が検出されてから、カラーＣＣＤセンサ５Ｌの
視位置に帳票１の先端が到達するよりも少し前に、制御
ＣＰＵ２２は転送起動信号１９ａを出力し、二値画像信
号１６ａの転送を開始する。さらに、転送起動信号１９
ａが出力された後、水平同期信号７ａ毎にＶカウント値
７ｃを０からカウントアップすることで、Ｖカウント値
７ｃは副走査方向の画素位置を示している。副走査方向
の比較回路８ｂは、Ｖカウント値７ｃがＶ開始レジスタ
１４ｅに一致後副走査方向の転送範囲信号をセットす
る。これにより、当該副走査方向の転送範囲信号は、転
送対象のカラーＩＤ領域に対応する垂直開始位置以降
で”１”となる。さらに、転送開始以前に転送要求生成
回路２０ａの転送量カウンタ１４ｇを、前記間引き設定
レジスタ１４ｂに設定した間引き設定と、主走査方向の
転送範囲と、必要な副走査方向の転送範囲から計算した
必要転送ワード数に設定しておくことで、必要な副走査
方向の転送範囲のみを転送することができる。

【００６３】その上で、主走査方向の転送範囲信号と副
走査方向の転送範囲が共に”１”の場合にのみ、画像の
転送を実施することで、カラーＩＤ領域を切出して転送
することができる。さらに、前述した間引き転送手段９
により、カラーＩＤ領域の画像を間引いた画素サンプル
を転送することができる。

【００６４】ここで、帳票の先端よりも少し前から二値
画像を転送を開始するのは、帳票先端より前の黒背景領
域も転送して、後に文字認識対象となる画像領域を正確
に切出す際の帳票先端位置の検出に使用するためであ
る。そのため、帳票搬送の誤差なども考慮して、帳票先
端前の黒背景領域の転送を保証する適切な距離を設け
る。

【００６５】ただし、スキャナ部の背景が白背景である
場合などではこの限りではなく、帳票先端に合わせて二
値画像を転送すれば十分な場合もある。このような場合
には、比較回路８ｂによる副走査方向の転送開始位置の
制御と同等の機構を二値画像信号１６ａの転送要求生成
回路２０ｃにも適用することで、二値画像の転送開始位
置を帳票先端または任意の領域に合わせ込むことができ
る。

【００６６】図１１は、パターンマッチ処理２４ｄのフ
ローチャートを示している。パターンマッチ処理２４ｄ
では、まず、あらかじめ登録された各カラーＩＤの特徴
量情報２７ａの各々に対して、ヒストグラム作成処理２
４ｃにより、抽出された識別対象のカラーＩＤ特徴量Ｍ
ｒ、Ｍｇ、Ｍｂ、および、Ｖｒ、Ｖｇ、Ｖｂとの類似度
ｐを算出する。

【００６７】

【数４】

【００６８】ここで類似度ｐは数４に示すように、二つ
のカラーＩＤのＲ、Ｇ、Ｂ各色の平均値の差の合計とす
る。カラーＩＤのＲ、Ｇ、Ｂ値は正規化された値のた
め、同色のカラーＩＤであれば、Ｒ、Ｇ、Ｂの平均値は
近い値となるため、類似度ｐが小さいほど、二つのカラ
ーＩＤの色は類似していることになる。類似度ｐの算出
と同時に、類似度ｐのソート処理を行い、登録された各
カラーＩＤ２７ａの中から、最も小さい類似度ｐ１を持
つカラーＩＤと、次に小さい類似度ｐ２を持つカラーＩ
Ｄを抽出する。

【００６９】そして、図１２に示すように、１位の類似
度ｐ１が十分に小さくて、２位の類似度ｐ２との差が一
定以上である場合に一致と判定し、それ以外では判別不
可とする検定処理を実施する。

【００７０】次に、特徴量のうち各画素のＲＧＢのばら
つきを表す分散Ｖｒ、Ｖｇ、Ｖｂの値をもって検定処理
を行う。まず、識別対象のカラーＩＤの分散Ｖｒ、Ｖ
ｇ、Ｖｂと、登録されたカラーＩＤの分散ＤＶｒ、ＤＶ
ｇ、ＤＶｂの差の比率、ｄｒ、ｄｇ、ｄｂを数５により
算出する。そして、各色の分散比が適切に設定された閾
値ＴＨｄよりも大きい場合には、判別不可として除外す
る。

【００７１】

【数５】

【００７２】これは、カラーＩＤはそれぞれの色の特性
により、各画素のＲＧＢ値のばらつきが異なるため、登
録されたカラーＩＤと比較して、明らかにばらつきが大
きい場合は、類似度ｐの信頼性が低いとみなして、判別
不可とするものである。

【００７３】図１３は、図１１のフローに従って、パタ
ーンマッチ処理を行った例である。帳票の帳票形式情報
に対して１番から６番のＩＤの識別色が定義され、各識
別色の特徴量は図１３に示すように決められている。図
１３に入力色として示される帳票より読み取ったカラー
ＩＤの色情報の特徴量に対して数４により類似度ｐを算
出した結果、最も類似しているのは１番の赤、次に類似
するのは２番の代々と判定される。そして、１番の赤に
対する類似度と２番の橙に対する類似度との組み合わせ
による判定、及び、数５により算出される分散比と閾値
との比較による判定の結果、入力色は１番の赤に相当す
ると識別される。

【００７４】

【発明の効果】本発明の光学文字読取装置は、記入者に
とって無意味な文字による帳票ＩＤではなく、帳票上の
識別色領域を帳票識別に利用することで、記入者に対し
て色分けされた見やすい帳票を提供し、一括して読み取
り処理を実施することが可能になる。また、既に利用さ
れている色分けされた帳票を再設計することなく取り扱
うことが可能になる。

【００７５】さらに、カラーＩＤ領域より広めの間引き
カラー画像のみを転送し、二値画像の帳票位置情報と組
み合わせて再度正確に切出し処理を実施することで、カ
ラー画像を取り扱うことによる処理量の増加を最小限に
抑え、高速な帳票識別処理を可能としている。

【００７６】また、ＨＳＶ表色系への変換により無彩色
を除去することで、帳票の搬送精度やカラーＩＤ中の白
抜き文字、筆記具による記入などがあった場合でも、高
精度な帳票識別を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における処理の流れを示す図である。

【図２】文字による帳票ＩＤおよびカラーＩＤの例を示
す図である。

【図３】本発明の対象となる帳票の例を示す図である。

【図４】本発明の機能を示すブロック図である。

【図５】本発明の一実施例のうち、帳票搬送手段と画情
報変換手段の一部の詳細な機能を示すブロック図であ
る。

【図６】本発明の一実施例のうち、画情報変換手段の一
部と画像二値化手段の詳細な機能を示すブロック図であ
る。

【図７】本発明の一実施例のうち、カラーＩＤ領域のサ
ンプリング手段と転送手段の詳細な機能を示すブロック
図である。

【図８】本発明における矩形領域転送を説明する図であ
る。

【図９】ＨＳＶ表色系および無彩色の除去手段を説明す
る図である。

【図１０】カラーＩＤのヒストグラムの例を示す図であ
る。

【図１１】パターンマッチ処理のフローチャートであ
る。

【図１２】検定処理を表すグラフである。

【図１３】パターンマッチ処理の例を示す図である。

【符号の説明】

１帳票２カラーＩＤ領域３スキャナ部４認識処理部５画情報変換手段６カラー画像情報７スキャン位置情報８矩形領域選択手段９間引き転送手段１０カラー画像情報１１画像二値化手段１２カラードロップアウト手段１３画像二値化回路１４カラーＩＤ位置情報１５カラードロップアウト情報１６二値画像情報１７帳票搬送手段１８帳票検出情報１９搬送制御情報２０転送制御手段２１画像バッファメモリ２２制御ＣＰＵ２３スキャナ部−認識処理部インタフェース２４カラーＩＤ識別手段２５画像切出し手段２６文字認識手段２７帳票形式情報２８イメージ画像出力２９文字認識結果出力

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】指定された矩形領域が着色された帳票のイ
メージを読み取り、正規化されたカラーデジタル信号に
変換する画情報変換手段と、前記矩形領域のカラーデジ
タル信号を抽出する矩形領域選択手段と、矩形領域カラ
ーデジタル信号を一時保存する画像メモリバッファと、
前記画像メモリバッファに対する書込みおよび読み出し
を処理する転送制御手段とを有するスキャナ部と、前記転送制御手段に接続され、帳票の形式と該帳票の形
式に対応する色情報とを有する帳票形式情報と、前記矩
形領域のカラーデジタル信号と前記色情報とのパターン
マッチングを行うカラーＩＤ識別手段と、帳票形式情報
２７に基づいて画像を切出す画像切出手段と、前記画像
切出手段によって切り出された画像に対して文字認識を
行う文字認識手段とを有する認識処理部とを備えたこと
を特徴とする光学文字読取装置。
【請求項２】指定された矩形領域が着色された帳票を読
み取る光学センサ部と、前記帳票を前記光学センサ部に
対して搬送または前記光学センサ部を前記帳票に対して
走査する帳票搬送手段と、読み取った前記帳票のイメー
ジを正規化されたカラーデジタル信号に変換する画情報
変換手段と、前記矩形領域のカラーデジタル信号を抽出
する矩形領域選択手段と、前記カラーデジタル信号を２
値化信号に変換する画像２値化手段と、前記２値化信号
による２値画像と矩形領域カラーデジタル信号とを一時
保存する画像メモリバッファと、前記画像メモリバッフ
ァに対する書込みおよび読み出しを処理する転送制御手
段とを有するスキャナ部と、前記転送制御手段に接続され、帳票の形式と該帳票の形
式に対応する色情報とを有する帳票形式情報と、前記矩
形領域のカラーデジタル信号と前記色情報とのパターン
マッチングを行うカラーＩＤ識別手段と、帳票形式情報
に基づいて前記２値画像から画像を切出す画像切出手段
と、前記画像切出手段によって切り出された画像に対し
て文字認識を行う文字認識手段とを有する認識処理部と
を備えたことを特徴とする光学文字読取装置。
【請求項３】前記矩形領域選択手段は、前記矩形領域の
周囲を含んだ領域のカラーディジタル信号を抽出し、前記画像切出手段は、前記２値画像を用いて帳票の位置
を検出して前記矩形領域の周囲を含んだ領域のカラーデ
ィジタル信号から前記矩形領域のカラーディジタル信号
を抽出することを特徴とする請求項２記載の光学文字読
取装置。
【請求項４】前記スキャナ部は、前記矩形領域の前記カ
ラーデジタル信号から主走査および副走査共にｍ画素に
１画素の割合で間引きされた矩形領域カラーデジタル信
号を抽出する間引き転送手段を有し、前記画像メモリバ
ッファには、前記間引きされた矩形領域カラーデジタル
信号を保存することを特徴とする請求項２記載の光学文
字読取装置。
【請求項５】前記カラーＩＤ識別手段は、前記カラーデ
ィジタル信号の各画素の信号の彩度および輝度の値に基
づいて無彩色の画素を除き、有彩色と判定された画素の
信号と前記色情報とのパターンマッチングを行うことを
特徴とする請求項１または請求項２記載の光学文字読取
装置。
【請求項６】前記カラーＩＤ識別手段のパターンマッチ
ングは、前記カラーディジタル信号の各画素の色成分の
ヒストグラムを作成し、前記色情報の色成分と比較して
行うことを特徴とする請求項１、請求項２または請求項
５記載の光学文字読取装置。