JP2003108922A - Character string reader and character string reading method - Google Patents
Character string reader and character string reading methodInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、定型定数の文字デ
ータを含む画像データから、文字位置の検出及び文字認
識を行う、文字列読み取り装置及び文字列読み取り方法
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a character string reading device and a character string reading method for detecting a character position and character recognition from image data including character data of a fixed constant.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来から工業用に使用される文字列読み
取り装置は、ＣＣＤカメラ等から得た文字データを含む
画像データの中から、読み取り対象の文字位置を検出す
ることで文字領域を確定した後に文字認識処理を行って
いる。2. Description of the Related Art Conventionally, a character string reading apparatus used for industrial use has determined a character area by detecting a character position of a reading object from image data including character data obtained from a CCD camera or the like. Character recognition processing is performed later.
【０００３】この文字位置を検出する方法、いわゆる位
置決めには、濃度投影法による位置決めや、２値化・ラ
ベリングによる位置決め、エッジを検出する方法等によ
る位置決めがある。一方、近年注目されている位置決め
の方法に、ＤＰマッチング（動的計画法）がある。As a method for detecting the character position, that is, so-called positioning, there are positioning by a density projection method, positioning by binarization / labeling, and positioning by a method of detecting an edge. On the other hand, DP matching (dynamic programming) is one of the positioning methods that has been drawing attention in recent years.
【０００４】従来、このＤＰマッチングを文字の位置決
め等に使用して文字の読み取りを行っているものに、特
開平７−２３９９１２や特開平８−１４７４１４があ
る。特開平７−２３９９１２では、文字位置の推定と文
字の認識において、各文字のテンプレートを用いた相互
相関による高相関位置の検出と相関度の計算を行ってい
る。そして、文字列の長さ、文字隙間の知識等の規則基
準値、相関値及び高相関位置検出結果を使ったＤＰマッ
チングにより各文字位置の推定と文字種類の認識を同時
に行っている。また、特開平８−１４７４１４では、文
字数仮説発生装置により、仮説文字数を最小可能文字数
から最大可能文字数＋１まで変化させ、その仮説文字数
を前提として、ＤＰマッチングにより文字列の認識を行
っている。Conventionally, Japanese Patent Laid-Open No. 7-239912 and Japanese Patent Laid-Open No. 8-147414 are used to read characters by using this DP matching for positioning characters and the like. In Japanese Patent Laid-Open No. 7-239912, in estimating a character position and recognizing a character, a highly correlated position is detected and a degree of correlation is calculated by cross-correlation using a template of each character. Then, each character position is estimated and the character type is recognized at the same time by DP matching using the length of the character string, the rule reference value such as knowledge of the character gap, the correlation value, and the highly correlated position detection result. Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 8-147414, the character number hypothesis generator changes the number of hypothesized characters from the minimum possible number of characters to the maximum possible number of characters + 1, and the character string is recognized by DP matching on the basis of the hypothesized character number.
【０００５】しかし、これら従来の方法に共通すること
は、読み取り対象の文字列範囲全体について、その文字
列を構成する個々の文字位置を正規化相互相関法により
推定している。つまり、文字でないキズ、ゴミ等のノイ
ズも文字位置に推定している可能性が高い。そして、そ
の推定した各文字位置の相関値及び高相関位置データ等
を使ってＤＰマッチングを行っている。つまり、誤認さ
れた文字位置についてもＤＰマッチングを行っているこ
とから、ＤＰマッチングによる演算回数が非常に多いの
が特徴である。この方法によると、検出する画像データ
にキズ、ゴミ等のノイズが多い場合に、認識率が低下
し、加えて認識スピードの低下を招くことになる。However, what is common to these conventional methods is that, for the entire character string range to be read, the individual character positions forming the character string are estimated by the normalized cross-correlation method. That is, it is highly possible that noise such as scratches and dust that are not characters are also estimated at the character position. Then, DP matching is performed using the estimated correlation value of each character position and highly correlated position data. In other words, since the DP matching is also performed on the character position that is erroneously recognized, the characteristic feature is that the number of calculations by the DP matching is very large. According to this method, when there are many noises such as scratches and dust in the image data to be detected, the recognition rate is lowered, and additionally the recognition speed is lowered.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明では、定型定数
の文字列等の文字データを含む画像データから、正確に
文字位置を検出し、文字認識を行う文字列読み取り装置
及び文字列読み取り方法に関する。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a character string reading device and a character string reading method for accurately detecting a character position and performing character recognition from image data containing character data such as a fixed constant character string. .
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、文字列
を含む画像データの中から文字列を読み取る装置におい
て、画像データの中から文字領域を算出する文字領域算
出手段と、認識対象文字の標本であるテンプレートを設
定するテンプレート設定手段と、前記テンプレートの文
字列に関するデータを設定する文字列データ設定手段
と、前記文字領域算出手段によって得られた文字領域か
ら文字データを検出する文字検出手段と、前記文字領域
算出手段によって得られた文字領域に隣接する次文字領
域を算出する次文字領域算出手段と、前記文字検出手段
から検出された文字データを記憶する読み取り結果記憶
手段を含む文字列読み取り装置を含むことを特徴とす
る。SUMMARY OF THE INVENTION The gist of the present invention is a device for reading a character string from image data containing a character string, a character region calculating means for calculating a character region from the image data, and a character to be recognized. Template setting means for setting a template which is a sample, character string data setting means for setting data relating to the character string of the template, and character detecting means for detecting character data from the character area obtained by the character area calculating means. A character string including a next character area calculation means for calculating a next character area adjacent to the character area obtained by the character area calculation means, and a read result storage means for storing the character data detected by the character detection means. It is characterized by including a reading device.
【０００８】文字列読み取り方法の要旨は、文字列を含
む画像データの中から、文字列を読み取る方法におい
て、文字列を含む画像データの中から読み取り対象の文
字列領域を求めるステップと、前記文字列領域から読み
取り対象の文字列の端である１文字目の文字領域を算出
するステップと、前記テンプレート記憶装置からテンプ
レートを読みだすステップと、前記１文字目領域算出装
置で得られた文字領域と、前記テンプレート読み出し装
置から読み出されたテンプレートとの相関値を算出する
ステップと、前記相互相関計算装置で算出された相関値
の中で、最も高い相関値を持つテンプレートの文字と、
該最も高い相関値を検出するステップと、前記文字列デ
ータ記憶装置に記憶されたデータに基づいて、読み取り
対象となる文字列に関する規則基準値を設定するステッ
プと、前記ＤＰ定式化装置により設定された値と、前記
高相関文字テンプレート検出装置により求められた値を
使用してＤＰマッチングを行うステップと、前記ＤＰマ
ッチング装置で得られた値から、１文字目に隣接する次
文字領域を算出するステップを含むことを特徴とする。The gist of the character string reading method is, in a method of reading a character string from image data containing a character string, a step of obtaining a character string area to be read from the image data containing the character string, and the character A step of calculating a character area of a first character which is an end of a character string to be read from the row area; a step of reading a template from the template storage device; and a character area obtained by the first character area calculation device. A step of calculating a correlation value with the template read from the template reading device, and a template character having the highest correlation value among the correlation values calculated by the cross-correlation calculation device;
A step of detecting the highest correlation value; a step of setting a rule reference value related to a character string to be read based on the data stored in the character string data storage device; and a step of setting by the DP formulation device. And a value obtained by the highly correlated character template detection device, DP matching is performed, and a next character area adjacent to the first character is calculated from the value obtained by the DP matching device. It is characterized by including a step.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。図１は、本実施形態における文字列
読み取り装置１０の構成を示したブロック図である。本
実施形態における文字列読み取り装置１０は、文字領域
算出手段１２と、テンプレート設定手段１４と、文字列
データ設定手段１６と、文字検出手段１８と、次文字領
域算出手段２０と、読み取り結果記憶手段２２で構成さ
れる。具体的には、
（ａ）文字列を含む画像データの中から、文字領域算出
手段１２によって文字領域を算出する。
（ｂ）テンプレート設定手段１４で設定されたテンプレ
ートと（ａ）によって算出された文字領域の相関値を計
算する。
（ｃ）文字列データ設定手段１６によって設定された値
と（ｂ）によって得られた相関値を使ってＤＰマッチン
グを行う。これにより、文字位置が決定され、文字認識
が行われる。この（ｂ）と（ｃ）は文字検出手段１８に
よって実現される。
（ｄ）次文字領域算出手段２０によって、（ｃ）で得ら
れた値を使って次文字領域を算出し、その次文字領域に
おいて一連の演算処理（後述する）を規定回数行う指示
を出す。
（ｅ）読み取り結果記憶手段２２によって、（ｃ）で得
られた文字位置データと認識された文字が一時記憶さ
れ、一連の演算処理（後述する）が規定回数に至った
後、一時記憶された文字列が読み取り結果として出力さ
れる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a character string reading device 10 according to this embodiment. The character string reading device 10 according to the present exemplary embodiment includes a character area calculating unit 12, a template setting unit 14, a character string data setting unit 16, a character detecting unit 18, a next character region calculating unit 20, and a read result storage unit. It is composed of 22. Specifically, (a) the character area calculating unit 12 calculates the character area from the image data including the character string. (B) The correlation value between the template set by the template setting means 14 and the character area calculated by (a) is calculated. (C) DP matching is performed using the value set by the character string data setting means 16 and the correlation value obtained in (b). Thereby, the character position is determined and the character recognition is performed. These (b) and (c) are realized by the character detection means 18. (D) The next character area calculation means 20 calculates the next character area using the value obtained in (c), and issues an instruction to perform a series of arithmetic processing (described later) in the next character area a prescribed number of times. (E) The character recognized as the character position data obtained in (c) is temporarily stored by the read result storage means 22, and is temporarily stored after a series of arithmetic processing (described later) reaches a specified number of times. The character string is output as the read result.
【００１０】ところで、一般にＤＰマッチング法は、最
適パス（距離の最小値）を探索するために、読み取り対
象のパターン全ての点に対し、参照パターンの全ての点
との距離を演算している。よって、演算回数が多くな
り、文字列読み取り処理スピードが低下する。この問題
を解決するために本実施形態においては、文字列を構成
する文字の間にほぼ一定の間隔が存在していることを利
用して、文字が存在しない領域はＤＰマッチングによる
演算処理を行わないという方法を採用した。Generally, in the DP matching method, in order to search for the optimum path (minimum value of distance), the distance between all points of the pattern to be read and all the points of the reference pattern is calculated. Therefore, the number of calculations increases, and the character string reading processing speed decreases. In order to solve this problem, in the present embodiment, the fact that there is a substantially constant interval between the characters forming the character string is used to perform the arithmetic processing by DP matching in the area where no character exists. I adopted the method of not.
【００１１】本発明の実施形態では、コンピュータのハ
ードディスクのヘッド部分にレーザーマーキングされ
た、１０個の文字からなる文字列の読み取りを例に挙げ
る。文字のフォントは定型のものが使われている。１０
個の文字は水平方向にほぼ同一の高さで配置されてい
る。読み取りはＣＣＤカメラによる濃淡（グレースケー
ル）の２５６階調の画像データとして読み込まれる。In the embodiment of the present invention, reading of a character string consisting of 10 characters, which is laser-marked on the head portion of a hard disk of a computer, will be described as an example. The standard font is used. 10
The characters are arranged horizontally at almost the same height. The reading is performed as image data of 256 gradations of light and shade (gray scale) by a CCD camera.
【００１２】文字領域算出手段１２は、文字列領域算出
装置２４と１文字目領域算出装置２６で構成される。文
字列領域算出装置２４は、ＣＣＤカメラから読み込んだ
文字列を含む画像データから、図２に示される文字列領
域５０を求めるための装置である。１文字目領域算出装
置２６は、文字列領域算出装置２４により算出された文
字列領域５０から射影演算法（プロジェクション）を用
いて、読み取り対象の文字列の端である１文字目領域を
算出する装置である。The character area calculation means 12 comprises a character string area calculation device 24 and a first character area calculation device 26. The character string region calculation device 24 is a device for obtaining the character string region 50 shown in FIG. 2 from the image data including the character string read from the CCD camera. The first character area calculation device 26 calculates the first character area, which is the end of the character string to be read, from the character string area 50 calculated by the character string area calculation device 24 using a projection calculation method (projection). It is a device.
【００１３】テンプレート設定手段１４は、テンプレー
ト記憶装置２８とテンプレート読み出し装置３０で構成
される。テンプレート記憶装置２８は、コンピュータの
ハードディスク等のメモリ装置で構成される。このテン
プレート記憶装置２８には、読み取り対象となる文字列
の全文字種類の標本画像であるテンプレートが記憶され
ている。本実施形態においては、アラビア数字の０から
９まで、０（文字誤認防止のための認識記号として通常
は０にアンダーバーを付ける）、１（文字誤認防止のた
めの認識記号として通常は１にアンダーバーを付け
る）、アルファベット文字のＡからＦまでの計１８種類
の文字の読み取りを行う。このテンプレートは、グレー
スケールの２５６階調の画像データで構成されている。
テンプレート読み出し装置３０はテンプレート記憶装置
２８からテンプレートを読み出す装置である。The template setting means 14 comprises a template storage device 28 and a template reading device 30. The template storage device 28 is composed of a memory device such as a hard disk of a computer. The template storage device 28 stores templates that are sample images of all character types of the character string to be read. In the present embodiment, Arabic numerals 0 to 9, 0 (usually an underscore is attached to 0 as a recognition symbol for preventing character misidentification), 1 (usually an underscore is 1 as a recognition symbol for preventing character misidentification) 18 characters in total from A to F of alphabet letters are read. This template is composed of image data with 256 grayscale levels.
The template reading device 30 is a device for reading a template from the template storage device 28.
【００１４】文字列データ設定手段１６は、文字列デー
タ記憶装置３２と、規則基準値設定装置３４と、ＤＰ定
式化装置３６で構成される。文字列データ記憶装置３２
は読み取り対象の文字列に関するデータ（文字数ｎ、文
字幅ｗ、文字間隔の平均ａ）が記憶されている装置であ
る。具体的にはハードディスク等のメモリ装置により構
成されている。規則基準値設定装置３４は文字列データ
記憶装置３２に記憶されたデータに基づいて、読み取り
対象となる文字列に関する規則基準値を設定する装置で
ある。ＤＰ定式化装置３６は、規則基準値設定装置３４
で設定された規則基準値を用いてＤＰマッチングを行う
ための設定をする装置である。The character string data setting means 16 comprises a character string data storage device 32, a rule reference value setting device 34, and a DP formulation device 36. Character string data storage device 32
Is a device in which data (character count n, character width w, average a of character spacing) related to the character string to be read is stored. Specifically, it is configured by a memory device such as a hard disk. The rule reference value setting device 34 is a device that sets a rule reference value for a character string to be read based on the data stored in the character string data storage device 32. The DP formulation device 36 includes a rule reference value setting device 34.
This is a device for setting for performing DP matching using the rule reference value set in.
【００１５】文字検出手段１８は、相互相関計算装置３
８と、高相関文字テンプレート検出装置４０と、ＤＰマ
ッチング装置４２で構成される。相互相関計算装置３８
は、テンプレート読み出し装置３０から読み出された全
文字種類のテンプレートと、１文字目領域算出装置２６
で得られた図２によって示される文字列領域５０内の１
文字目領域における漸化式との相関値を算出する装置で
ある。また、この相互相関計算装置３８は、全文字種類
のテンプレートと後述する次文字領域算出装置４４から
得られた次文字領域における漸化式との相関値を算出す
る。この次文字領域の算出は１文字目が読み取られた後
に行われる。高相関文字テンプレート検出装置４０は、
相互相関計算装置３８で算出された相関値の中で、最も
高い相関値を持つテンプレートの文字の種類と、その最
も高い相関値を検出する装置である。ＤＰマッチング装
置４２は、ＤＰ定式化装置により設定された漸化式と、
高相関文字テンプレート検出装置４０により求められた
相関値を用いて、ＤＰマッチングを行う装置である。The character detection means 18 is a cross-correlation calculation device 3
8, a highly correlated character template detection device 40, and a DP matching device 42. Cross-correlation calculation device 38
Is the template of all character types read from the template reading device 30 and the first character area calculation device 26.
1 in the character string area 50 obtained by FIG.
This is a device for calculating a correlation value with the recurrence formula in the character region. Further, the cross-correlation calculation device 38 calculates the correlation value between the template of all character types and the recurrence formula in the next character region obtained from the next character region calculation device 44 described later. The calculation of the next character area is performed after the first character is read. The highly correlated character template detection device 40 is
Among the correlation values calculated by the cross-correlation calculation device 38, this is a device that detects the type of character of the template having the highest correlation value and the highest correlation value. The DP matching device 42 includes a recurrence formula set by the DP formulation device,
This is a device that performs DP matching using the correlation value obtained by the highly correlated character template detection device 40.
【００１６】次文字領域算出手段２０は、次文字領域算
出装置４４と、検出回数計算装置４６で構成される。次
文字領域算出装置４４は、ＤＰマッチング装置４２より
得られた文字位置データより、位置決めが終了した文字
領域に隣接する次文字領域を算出する装置である。検出
回数計算装置４６は、ＤＰマッチング装置４２で読み出
された文字数が規定の文字数ｎになるまでカウントし、
相互相関計算装置３８から次文字領域算出装置４４まで
の一連の演算処理をｎ−１回分カウントされるまで繰り
返す装置である。この一連の演算処理とは、文字領域を
算出して、その文字領域においてテンプレートとの相関
値を求める。そして、その相関値と、ＤＰ定式化装置３
６で設定された値を使用してＤＰマッチングを行う。こ
れにより、文字位置を確定し、文字を認識する処理のこ
とを示す。The next character area calculation means 20 comprises a next character area calculation device 44 and a detection number calculation device 46. The next character area calculation device 44 is a device that calculates the next character area adjacent to the character area for which positioning has been completed, from the character position data obtained by the DP matching device 42. The detection number calculation device 46 counts until the number of characters read by the DP matching device 42 reaches the specified number of characters n,
This is a device that repeats a series of calculation processes from the cross-correlation calculation device 38 to the next character area calculation device 44 until n-1 times are counted. In this series of arithmetic processing, a character area is calculated and a correlation value with the template is obtained in the character area. Then, the correlation value and the DP formulation device 3
DP matching is performed using the value set in 6. This indicates the process of deciding the character position and recognizing the character.
【００１７】読み取り結果記憶手段２２は、認識文字記
憶装置４８で構成される。認識文字記憶装置４８はＤＰ
マッチング装置４２より得られた相関値の最も高い文字
を一時的に記憶する装置である。この認識文字記憶装置
４８は、全ての文字の認識が終了した後、読み取り結果
としての文字列を出力する。The read result storage means 22 comprises a recognized character storage device 48. The recognized character storage device 48 is DP
This is a device for temporarily storing the character having the highest correlation value obtained from the matching device 42. The recognition character storage device 48 outputs a character string as a reading result after the recognition of all the characters is completed.
【００１８】文字列読み取りの行程を順に説明する。図
２はＣＣＤカメラより得られる読み取り画像の概略図で
ある。図２に示すように、文字列領域５０となる長方形
の白地部分の４角をテンプレートとして登録し、文字列
領域算出装置２４において、パターンマッチングにより
長方形の文字列領域５０を求める。次に１文字目領域算
出装置２６で、文字列領域５０と、文字列データ記憶装
置３２から得た文字幅ｗ、文字数ｎ等のデータを使っ
て、１文字目領域を射影演算法により算出する。このと
き、射影演算法では１文字目の位置に多少誤差が生じて
いる可能性があるため、図３（ａ）に示すように、最初
の検索幅ｄ０は大きく取る。このときの漸化式は式１の
ようになる。The process of reading a character string will be described in order. FIG. 2 is a schematic diagram of a read image obtained by the CCD camera. As shown in FIG. 2, the four corners of the rectangular white background portion to be the character string area 50 are registered as a template, and the character string area calculation device 24 obtains the rectangular character string area 50 by pattern matching. Next, the first character area calculation device 26 calculates the first character area by the projective calculation method using the character string area 50 and the data such as the character width w and the number of characters n obtained from the character string data storage device 32. . At this time, since there is a possibility that the position of the first character may have some error in the projection calculation method, the initial search width d 0 is set large as shown in FIG. The recurrence formula at this time is as shown in Formula 1.
【００１９】[0019]
【数１】 [Equation 1]
【００２０】この式１は１文字目の周辺±ｄ０における
相関値の算出結果である。ｍは演算領域における仮説の
文字中心位置、Ｐ０は１文字目の中心位置を示す。This expression 1 is the calculation result of the correlation value in the vicinity ± d 0 of the first character. m is the hypothetical character center position in the calculation area, and P 0 is the first character center position.
【００２１】一方、文字列データ記憶装置３２に記憶さ
れている文字列に関するデータは、文字数ｎ、文字の幅
ｗ、文字間隔の平均ａである。この文字列に関するデー
タを用いて規則基準値設定装置３４により、検索幅ｄ、
ｉ番目の文字位置Ｐiを設定する。検索幅ｄは読み取り
対象の個々の文字が存在する文字領域の横方向の長さで
ある。次に、ＤＰ定式化装置３６で、これらの文字幅
ｗ、文字数ｎ、検索幅ｄを用いて、ＤＰマッチングを行
うための漸化式を作成する。この漸化式を式２によって
示す。On the other hand, the data concerning the character string stored in the character string data storage device 32 is the number of characters n, the width w of the character, and the average a of the character spacing. Using the data regarding this character string, the rule reference value setting device 34 causes the search width d,
Set the i-th character position P i . The search width d is the horizontal length of the character area in which each character to be read is present. Next, the DP formulation device 36 uses the character width w, the number of characters n, and the search width d to create a recurrence formula for performing DP matching. This recurrence formula is shown by Formula 2.
【００２２】[0022]
【数２】 [Equation 2]
【００２３】次に、相互相関計算装置３８で、テンプレ
ート読み出し装置３０から読み出された全文字種類のテ
ンプレートと、１文字目領域算出装置２６で得られた１
文字目領域の漸化式（式１）との相関値を正規化相互相
関法により求める。この正規化相互相関法は、読み出し
対象の輝度が大きく変化しても輝度の変化の影響をほと
んど受けないという特徴を有する。続いて、高相関文字
テンプレート検出装置４０により、相互相関計算装置３
８において得られた相関値より、標本となるテンプレー
トの中で最も相関値の高い文字種と、その相関値が検出
される。Next, in the cross-correlation calculation device 38, the templates of all the character types read from the template reading device 30 and the 1 obtained in the first character area calculation device 26.
The correlation value with the recurrence formula (Formula 1) of the character region is obtained by the normalized cross-correlation method. This normalized cross-correlation method has a feature that even if the luminance of the read object changes significantly, it is hardly affected by the change in luminance. Subsequently, the highly correlated character template detection device 40 causes the cross correlation calculation device 3
From the correlation value obtained in 8, the character type having the highest correlation value in the sample template and the correlation value are detected.
【００２４】次に、ＤＰマッチング装置４２においてＤ
Ｐマッチングを行う。このＤＰマッチング装置４２で
は、ＤＰ定式化装置３６によって設定された式２の漸化
式と、高相関文字テンプレート検出装置４０により検出
された相関値を用いてＤＰマッチングを行っている。こ
のＤＰマッチングにより、最適パスを求めることで正確
な文字位置Ｐ0を決定できる。このとき、同時にどの文
字であるかも決定される。これは、高相関文字テンプレ
ート検出装置４０において、最も高い相関を示す文字種
が判明しているからである。つまり、１０個の文字のう
ち、１文字目の文字位置検出とその文字認識である、い
わゆる読み取りがこの段階で終了することになる。Next, in the DP matching device 42, D
Perform P matching. The DP matching device 42 performs the DP matching using the recurrence formula of the formula 2 set by the DP formulation device 36 and the correlation value detected by the highly correlated character template detection device 40. By this DP matching, the accurate character position P 0 can be determined by obtaining the optimum path. At this time, which character is also determined at the same time. This is because in the highly correlated character template detection device 40, the character type exhibiting the highest correlation is known. That is, of the 10 characters, the so-called reading, which is the character position detection of the first character and the character recognition thereof, ends at this stage.
【００２５】この１文字目の読み取りが終了したのち、
その読み出された文字位置Ｐ0と文字種が認識文字記憶
装置４８に一時記憶される。続いて、図３（ｂ）に示す
ように、次文字領域算出装置４４が１文字目に隣接する
２文字目の文字領域を算出する。この次文字領域算出装
置４４は、ＤＰマッチング装置４２により得られた１文
字目の文字位置Ｐ0、文字幅ｗ、検索幅ｄのデータよ
り、２文字目の文字位置Ｐ１を決定する。このときの漸
化式は式３のようになる。After reading the first character,
The read character position P 0 and the read character type are temporarily stored in the recognized character storage device 48. Subsequently, as shown in FIG. 3B, the next character area calculation device 44 calculates the character area of the second character adjacent to the first character. The next character area calculation device 44 determines the character position P 1 of the second character from the data of the character position P 0 of the first character, the character width w, and the search width d obtained by the DP matching device 42. The recurrence formula at this time is as shown in Formula 3.
【００２６】[0026]
【数３】 [Equation 3]
【００２７】再び、相互相関計算装置３８において、テ
ンプレート読み出し装置３０から読み出された全文字種
類のテンプレートと、次文字領域算出装置４４より得ら
れた２文字目領域の漸化式（式３）との相関値を正規化
相互相関法により求める。このとき、検出回数計算装置
４６によって２文字目の文字を検出していることがカウ
ントされる。Again, in the cross-correlation calculation device 38, the recurrence formula (formula 3) of all character types of the templates read from the template reading device 30 and the second character region obtained from the next character region calculation device 44. The correlation value with is obtained by the normalized cross-correlation method. At this time, the detection number calculation device 46 counts that the second character is detected.
【００２８】次に、高相関文字テンプレート検出装置４
０が、相互相関計算装置３８によって算出された２文字
目領域の相関値を使用して、全文字種類の中で最も相関
値の高い文字とその相関値を検出する。そして、１文字
目と同様に、ＤＰマッチング装置４２により、ＤＰマッ
チングが行われ、この段階で２文字目の文字位置Ｐ
１と、文字種が認識される。この２文字目の文字位置Ｐ
１と文字種が認識文字記憶装置４８に一時記憶される。Next, the highly correlated character template detection device 4
0 uses the correlation value of the second character area calculated by the cross-correlation calculation device 38 to detect the character with the highest correlation value among all the character types and its correlation value. Then, like the first character, DP matching is performed by the DP matching device 42, and at this stage, the character position P of the second character
1 , the character type is recognized. This second character position P
1 and the character type are temporarily stored in the recognized character storage device 48.
【００２９】同様に、検出回数計算装置４６により、Ｄ
Ｐマッチング装置４２が検出した文字数が規定の文字数
−１回分である９文字分になるまで、相互相関計算装置
３８から次文字領域算出装置４４に至るまでの一連の演
算処理が繰り返される。Similarly, by the detection number calculation device 46, D
A series of calculation processes from the cross-correlation calculation device 38 to the next character area calculation device 44 are repeated until the number of characters detected by the P matching device 42 reaches the specified number of characters minus one, which is nine characters.
【００３０】このとき、次文字領域算出装置４４におい
て使用される漸化式は、文字幅ｗ、文字数ｎ、ｉ番目の
文字位置をＰｉとすると、式２において示される漸化式
となる。読み取る文字列には文字間隔ａがあるので、相
関値の極大点が連続して生じることはない。そこで、前
に位置する文字位置Ｐｉ-1を元に、演算処理範囲をｉ番
目の文字の周辺に限定したものである。この式２はＤＰ
定式化装置３６においても、文字位置を決定するための
データとして使用されている。At this time, the recurrence formula used in the next character area calculation device 44 is the recurrence formula shown in Formula 2, where the character width w, the number of characters n, and the i-th character position are P i . Since the character string to be read has the character interval a, the maximum points of the correlation value do not occur continuously. Therefore, the calculation processing range is limited to the vicinity of the i-th character based on the character position P i−1 located in the front. This formula 2 is DP
It is also used as data for determining the character position in the formulation device 36.
【００３１】この相互相関計算装置３８から次文字領域
算出装置４４までの一連の演算処理が、規定の文字数−
１回分である９文字分に達すると、認識文字記憶装置４
８に記憶された文字が認識された順に並べられる。この
並べられたものが文字列となり、読み取り結果として出
力される。A series of arithmetic processing from the cross-correlation calculating device 38 to the next character area calculating device 44 is performed by the specified number of characters
When it reaches 9 characters, which is one time, the recognized character storage device 4
The characters stored in 8 are arranged in the order in which they are recognized. This arranged string becomes a character string and is output as a reading result.
【００３２】本発明は上記の実施形態に限定されない。
本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基
づき種々なる改良、修正、変形を加えた態様で実施でき
るものである。例えば、テンプレート記憶装置にひらが
な、片仮名、漢字、記号を登録することにより、これら
の文字の読み取りも可能となる。The present invention is not limited to the above embodiment.
The present invention can be implemented in variously modified, modified, and modified modes based on the knowledge of those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention. For example, by registering hiragana, katakana, kanji, and symbols in the template storage device, these characters can be read.
【００３３】[0033]
【発明の効果】以上実施形態で説明したように、本発明
においては、１文字づつ文字位置を確定させているの
で、読み取り対象の画像データにキズ、ゴミ等のノイズ
が多い場合でも、正確に文字位置を検出することができ
る。また、その検出された正確な文字位置において演算
処理回数が多いＤＰマッチングを行うので、文字認識率
も向上する。加えて、認識処理スピードも速くなる。更
に、本発明はＤＰマッチングを行う値に正規化相互相関
値を使用している。よって、読み取り対象の文字列の輝
度変化が大きくても相関値は０から１の間に収まること
から、正確な読み取り位置の検出を行うことができる。
また、本発明は１文字ごとに位置検出をして、その検出
された位置を基準に次の文字位置を検出する方法を採用
している。これにより、読み出し対象の文字列の文字が
間隔に多少ばらつきがあっても、正確に文字位置を検出
することができる。As described in the above embodiments, in the present invention, the character position is determined character by character, so that even if the image data to be read has a lot of noise such as scratches and dust, it can be accurately measured. The character position can be detected. Further, since the DP matching, which requires a large number of calculation processes, is performed at the detected accurate character position, the character recognition rate is also improved. In addition, the recognition processing speed becomes faster. Further, the present invention uses the normalized cross-correlation value as the value for DP matching. Therefore, even if the luminance change of the character string to be read is large, the correlation value falls within the range of 0 to 1, so that the accurate reading position can be detected.
Further, the present invention employs a method of detecting the position of each character and detecting the next character position based on the detected position. As a result, the character position can be accurately detected even if the characters in the character string to be read out vary in space to some extent.
【図１】 本発明の構成を表すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of the present invention.
【図２】 本実施形態の読み取り画像の概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram of a read image according to the present embodiment.
【図３】 本実施形態の読み取り位置を示す説明図であ
る。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a reading position of the present embodiment.
１０：文字列読み取り装置 １２：文字領域算出手段 １４：テンプレート設定手段 １６：文字列データ設定手段 １８：文字検出手段 ２０：次文字領域算出手段 ２２：読み取り結果記憶手段 ２４：文字列領域算出装置 ２６：１文字目領域算出装置 ２８：テンプレート記憶装置 ３０：テンプレート読み出し装置 ３２：文字列データ記憶装置 ３４：規則基準値設定装置 ３６：ＤＰ定式化装置 ３８：相互相関計算装置 ４０：高相関文字テンプレート検出装置 ４２：ＤＰマッチング装置 ４４：次文字領域算出装置 ４６：検出回数計算装置 ４８：認識文字記憶装置 ５０：文字列領域 10: Character string reading device 12: Character area calculation means 14: Template setting means 16: Character string data setting means 18: Character detection means 20: Next character area calculation means 22: Read result storage means 24: Character string area calculation device 26: 1st character area calculation device 28: Template storage device 30: Template reading device 32: Character string data storage device 34: Rule reference value setting device 36: DP formulation device 38: Cross-correlation calculation device 40: Highly correlated character template detection device 42: DP matching device 44: Next character area calculation device 46: Detection frequency calculation device 48: Recognized character storage device 50: Character string area
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 593191350 株式会社アイメス 神奈川県藤沢市桐原町３番地 (74)上記１名の代理人 100094248 弁理士 楠本 高義 (72)発明者 柳川 昭 滋賀県野洲郡野洲町大字市三宅800番地 日本アイ・ビー・エム株式会社 野洲事業 所内 (72)発明者 森田 千明 滋賀県野洲郡野洲町大字市三宅800番地 日本アイ・ビー・エム株式会社 野洲事業 所内 (72)発明者 中野 宏毅 滋賀県野洲郡野洲町大字市三宅800番地 日本アイ・ビー・エム株式会社 野洲事業 所内 (72)発明者 小早瀬 敦 神奈川県藤沢市桐原町１番地 日本アイ・ ビー・エム株式会社 藤沢事業所内 (72)発明者 赤羽 淳一 神奈川県藤沢市桐原町３番地 株式会社ア イメス内 Ｆターム(参考） 5B029 CC28 5B064 CA08 DB06 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (71) Applicant 593191350 Ames Co., Ltd. 3 Kirihara Town, Fujisawa City, Kanagawa Prefecture (74) One agent mentioned above 100094248 Patent Attorney Takagi Kusumoto (72) Inventor Akira Yanagawa 800 Miyake, Yasu-cho, Yasu-gun, Shiga Prefecture Japan IBM Corporation Yasu Business In-house (72) Inventor Chiaki Morita 800 Miyake, Yasu-cho, Yasu-gun, Shiga Prefecture Japan IBM Corporation Yasu Business In-house (72) Inventor Hiroki Nakano 800 Miyake, Yasu-cho, Yasu-gun, Shiga Prefecture Japan IBM Corporation Yasu Business In-house (72) Inventor Atsushi Kobase 1 Kirihara Town, Fujisawa City, Kanagawa Japan Eye BM Corporation Fujisawa Office (72) Inventor Junichi Akabane 3 Kirihara Town, Fujisawa City, Kanagawa Prefecture In the Imes F-term (reference) 5B029 CC28 5B064 CA08 DB06
Claims (15)
を読み取る装置において、画像データの中から文字領域
を算出する文字領域算出手段と、認識対象文字の標本で
あるテンプレートを設定するテンプレート設定手段と、
前記テンプレートの文字列に関するデータを設定する文
字列データ設定手段と、前記文字領域算出手段によって
得られた文字領域から文字データを検出する文字検出手
段と、前記文字領域算出手段によって得られた文字領域
に隣接する次文字領域を算出する次文字領域算出手段
と、前記文字検出手段から検出された文字データを記憶
する読み取り結果記憶手段と、を含む文字列読み取り装
置。1. In a device for reading a character string from image data containing a character string, a character region calculating means for calculating a character region from the image data and a template setting for setting a template which is a sample of a recognition target character. Means and
Character string data setting means for setting data relating to the character string of the template, character detecting means for detecting character data from the character area obtained by the character area calculating means, and character area obtained by the character area calculating means A character string reading device including a next character area calculation unit that calculates a next character area adjacent to the character string reading unit, and a reading result storage unit that stores the character data detected by the character detection unit.
画像データの中から読み取り対象の文字列領域を算出す
る文字列領域算出装置と、前記文字列領域算出装置で得
られた文字列領域から、読み取り対象の文字列の端であ
る１文字目の文字領域を算出する１文字目領域算出装置
とを含み、前記テンプレート設定手段が、認識対象文字
の標本であるテンプレートが記憶されているテンプレー
ト記憶装置と、前記テンプレート記憶装置からテンプレ
ートを読み出すテンプレート読み出し装置とを含み、前
記文字列データ設定装置が、読み取り対象の文字列に関
するデータを記憶する文字列データ記憶装置と、前記文
字列データ記憶装置に記憶されたデータに基づいて、読
み取り対象となる文字列に関する規則基準値を設定する
規則基準値設定装置と、前記規則基準値設定装置で設定
された規則基準値を用いてＤＰ（Dynamic Programmin
g）マッチングを行うための設定をするＤＰ定式化装置
とを含み、前記文字検出手段が、前記１文字目領域算出
装置で得られた文字領域と、前記テンプレート読み出し
装置から読み出されたテンプレートとの相関値を算出す
る相互相関計算装置と、前記相互相関計算装置で算出さ
れた相関値の中で、最も高い相関値を持つテンプレート
の文字と、該最も高い相関値を検出する高相関文字テン
プレート検出装置と、前記ＤＰ定式化装置により設定さ
れた値と、前記高相関文字テンプレート検出装置により
求められた値を使用してＤＰマッチングを行うＤＰマッ
チング装置とを含み、前記次文字領域算出手段が、前記
ＤＰマッチング装置で得られた値から、１文字目に隣接
する次文字領域を算出する次文字領域算出装置と、前記
次文字領域算出装置で得られた文字領域と、前記テンプ
レート読み出し装置から読み出されたテンプレートとの
相関値を算出する前記相互相関計算装置に、規定回数の
計算を指示する検出回数計算装置とを含み、前記読み取
り結果記憶手段が、前記ＤＰマッチング装置より得られ
た文字データを記憶する認識文字記憶装置を含む請求項
１に記載の文字列読み取り装置。2. A character string area calculating device, wherein the character area calculating means calculates a character string area to be read from image data including a character string, and a character string area obtained by the character string area calculating device. A template storing means for calculating a character region of a first character, which is an end of a character string to be read, wherein the template setting means stores a template which is a sample of a recognition target character. A character string data storage device including a storage device and a template reading device for reading a template from the template storage device, wherein the character string data setting device stores data relating to a character string to be read; and the character string data storage device Rule reference value setting device for setting a rule reference value for a character string to be read based on the data stored in And the DP (Dynamic Programmin) using the rule reference value set by the rule reference value setting device.
g) a DP formulation device that performs settings for performing matching, wherein the character detection means includes a character region obtained by the first character region calculation device, and a template read from the template reading device. Cross-correlation calculation device for calculating the correlation value of, a character of the template having the highest correlation value among the correlation values calculated by the cross-correlation calculation device, and a high-correlation character template for detecting the highest correlation value A detection device, a value set by the DP formulation device, and a DP matching device that performs DP matching using the value obtained by the highly correlated character template detection device. A next character area calculation device for calculating a next character area adjacent to the first character from the value obtained by the DP matching device, and the next character area calculation device In the cross-correlation calculation device for calculating the correlation value between the character area obtained in step 1 and the template read from the template reading device, the detection result calculation device for instructing the calculation of the specified number of times is included. The character string reading device according to claim 1, wherein the storage means includes a recognized character storage device that stores character data obtained by the DP matching device.
いるテンプレートが、パターンとして認識することがで
きる文字または記号である請求項２に記載の文字列読み
取り装置。3. The character string reading device according to claim 2, wherein the template stored in the template storage device is characters or symbols that can be recognized as a pattern.
いるテンプレートが、アラビア数字、およびアルファベ
ット文字である請求項３に記載の文字列読み取り装置。4. The character string reading device according to claim 3, wherein the templates stored in the template storage device are Arabic numerals and alphabetic characters.
字データが濃淡多階調の画像データである請求項２乃至
４に記載の文字列読み取り装置。5. The character string reading device according to claim 2, wherein the sample character data stored in the template is image data of grayscale and multiple gradations.
法を使用している請求項２乃至５に記載の文字列読み取
り装置。6. The character string reading device according to claim 2, wherein the cross-correlation calculation device uses a normalized cross-correlation method.
を使用している請求項２乃至６に記載の文字列読み取り
装置。7. The character string reading device according to claim 2, wherein the first character area calculation device uses a density projection method.
いる請求項２乃至７に記載の文字列読み取り装置。8. The character string reading device according to claim 2, wherein the DP formulation device uses a recurrence formula.
式化装置より得られた漸化式と、前記高相関文字テンプ
レート検出装置より得られた相関値を使用している請求
項２乃至８に記載の文字列読み取り装置。9. The DP matching device uses the recurrence formula obtained by the DP formulation device and the correlation value obtained by the highly correlated character template detection device. Character string reader.
ている文字列データが、文字数ｎ、文字幅ｗ、文字間隔
の平均ａである請求項２乃至９に記載の文字列読み取り
装置。10. The character string reading device according to claim 2, wherein the character string data stored in the character string data storage device is a number of characters n, a character width w, and an average a of character intervals.
れる規定回数が文字数ｎ−１回である請求項２乃至１０
に記載の文字列読み取り装置。11. The prescribed number of times calculated by the detection number calculation device is n-1 times the number of characters.
The character string reading device described in.
文字列を含む画像データの中から文字列を読み取る方法
において、文字列を含む画像データの中から読み取り対
象の文字列領域を求めるステップと、前記文字列領域か
ら読み取り対象の文字列の端である１文字目の文字領域
を算出するステップと、前記テンプレート記憶装置から
テンプレートを読みだすステップと、前記１文字目領域
算出装置で得られた文字領域と、前記テンプレート読み
出し装置から読み出されたテンプレートとの相関値を算
出するステップと、前記相互相関計算装置で算出された
相関値の中で、最も高い相関値を持つテンプレートの文
字と、該最も高い相関値を検出するステップと、前記文
字列データ記憶装置に記憶されたデータに基づいて、読
み取り対象となる文字列に関する規則基準値を設定する
ステップと、前記ＤＰ定式化装置により設定された値
と、前記高相関文字テンプレート検出装置により求めら
れた値を使用してＤＰマッチングを行うステップと、前
記ＤＰマッチング装置で得られた値から、１文字目に隣
接する次文字領域を算出するステップと、を含む文字列
読み取り方法。12. Using the device according to claim 2,
In a method of reading a character string from image data containing a character string, a step of obtaining a character string area to be read from the image data containing the character string, and an end of the character string to be read from the character string area. A step of calculating the character area of the first character; a step of reading the template from the template storage device; a character area obtained by the first character area calculation device; and a template read from the template reading device. Of the correlation value calculated by the cross-correlation calculation device, the template character having the highest correlation value, the step of detecting the highest correlation value, and the character string data Setting a rule reference value for a character string to be read based on the data stored in the storage device; A step of performing DP matching using the value set by the P formulation device and the value obtained by the highly correlated character template detection device; and adjoining the first character from the value obtained by the DP matching device. And a step of calculating a next character area.
字領域と、前記テンプレート読み出し装置から読み出さ
れたテンプレートとの相関値を算出するステップを含む
請求項１２に記載の文字列読み取り方法。13. The character string reading method according to claim 12, further comprising the step of calculating a correlation value between the character area obtained by the next character area calculating device and the template read out from the template reading device.
字領域と、前記テンプレート読み出し装置から読み出さ
れたテンプレートとの相関値を算出する前記相互相関計
算装置に、文字数ｎ−１回の計算を指示するステップを
含む請求項１２及び１３に記載の文字列読み取り方法。14. The cross-correlation calculation device for calculating a correlation value between a character area obtained by the next character area calculation device and a template read out from the template reading device is calculated with the number of characters n-1 times. 14. The character string reading method according to claim 12, further comprising the step of instructing.
１回の計算が終了した後、前記認識文字記憶装置に記憶
された文字列を出力するステップを含む請求項１２乃至
１４に記載の文字列読み取り方法。15. The number-of-detections calculation device is configured to calculate the number of characters n−
15. The character string reading method according to claim 12, further comprising the step of outputting the character string stored in the recognized character storage device after one calculation is completed.
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|---|---|---|---|---|
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- 2001-09-20 JP JP2001287646A patent/JP3842992B2/en not_active Expired - Fee Related
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| CN109409356A (en) * | 2018-08-23 | 2019-03-01 | 浙江理工大学 | A kind of multi-direction Chinese print hand writing detection method based on SWT |
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