JP2006259795A - 文字認識用の帳票、文字認識装置、文字認識プログラムおよび文字認識方法 - Google Patents

Abstract

【課題】帳票毎に帳票定義を管理する必要がないよう帳票定義を帳票に印刷する上で、見た目に違和感がないようにする。
【解決手段】この文字認識装置は、帳票の画像を取得するスキャナ１とＰＣ２とからなる。ＰＣ２は、スキャナ１により取得された帳票の画像に埋め込まれている電子透かしを解読して帳票の形式を特定するための帳票定義を取り出す電子透かし解読部５と、電子透かし解読部５により取り出された帳票定義を基に画像に対し文字認識処理を実行する文字認識部７とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、文字認識用の帳票、文字認識装置、文字認識プログラムおよび文字認識方法に関する。

従来の文字認識装置は、帳票の形式（文字記入位置に関する情報、文字ピッチ、文字数、字種など）を帳票定義データ、つまりフォーマットコントロール（データ）としてあらかじめ設け、この帳票定義データに基づいて、帳票より得られた画像を切り出して文字認識する装置である。

通常、１種類の帳票に対して１つの帳票定義が対応する。従って、帳票に記載されている文字を認識するためには、その帳票に対応する帳票定義データを予め記憶装置に記憶、つまり用意しておく必要がある。

どの帳票に対してどの帳票定義データが対応するのかは、通常、人手による管理が必要であり、誤った帳票定義データが指定されることで、誤った文字認識結果が得られることがしばしばあった。
また、記憶装置が故障しそこに記憶されていた帳票定義データが失われた場合、再び帳票定義データを作成するためには大変な労力とコストがかかっていた。

そこで、帳票自体に帳票定義を印刷しておき、文字認識の際に帳票から帳票定義を読み取って帳票に記載されている文字の文字認識を実行することが考えられる。
この種の先行技術としては、例えば帳票定義を２次元コードの形態にして帳票に印刷しておき、帳票より読み取った画像より２次元コードを抽出して帳票定義を得る技術が既にある（例えば特許文献１参照）。
特開平１１-２５２０９号公報

このように上述した従来の文字認識装置では、帳票定義データを予め記憶装置に記憶しておくため、記憶装置が故障した場合、帳票定義データを新たに作成する必要があった。
また、帳票定義データを２次元コードの形態にして帳票に印刷しておく先行技術があるが、帳票上に印字される２次元コードは、人が一見して電子情報と分かるため、例えば名刺などの場合、受け取る側に違和感が生じるという問題点があった。

本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、帳票毎に帳票定義を管理する必要がないよう帳票定義を帳票に印刷する上で、見た目に違和感がないようにできる文字認識用の帳票、文字認識装置、文字認識プログラムおよび文字認識方法を提供することを目的としている。

上記した目的を達成するために、本発明の文字認識装置は、帳票の画像を取得する画像取得手段と、前記画像取得手段により取得された帳票の画像に埋め込まれている電子透かしを解読して前記帳票の形式を特定するための帳票定義データを取り出す電子透かし解読手段と、前記電子透かし解読手段により取り出された帳票定義データに基づいて前記画像に対し文字認識処理を実行する文字認識手段とを具備したことを特徴とする。
上記文字認識装置において、前記電子透かし解読手段は、前記帳票上に設けられた画素の配列により帳票定義データの位置を特定して帳票定義データを取り出す手段を備える。
本発明の帳票は、帳票定義データを特定するための画素列を設けたことを特徴とする。

本発明の文字認識プログラムは、文字認識装置に文字認識処理を実行させる文字認識プログラムであって、前記文字認識装置を、帳票の画像を取得する画像取得手段と、前記画像取得手段により取得された帳票の画像に埋め込まれている電子透かしを解読して前記帳票の形式を特定するための帳票定義データを取り出す電子透かし解読手段と、前記電子透かし解読手段により取り出された帳票定義データに基づいて前記画像に対し文字認識処理を実行する文字認識手段として機能させることを特徴とする。

本発明の文字認識方法は、帳票の画像を取得するステップと、前記帳票の画像に埋め込まれている電子透かしを解読して前記帳票の形式を特定するための帳票定義データを取り出すステップと、取り出した帳票定義データに基づいて前記画像に対し文字認識処理を実行するステップとを有することを特徴とする。

本発明では、文字の記入位置が線によって予め定められた帳票の画像を取得し、帳票の画像に埋め込まれている電子透かしを解読して帳票の形式を特定するための帳票定義データを取り出し、取り出した帳票定義データを基に画像に対し文字認識処理を実行するので、帳票全体として自然なデザインを保持しつつ、帳票毎に帳票定義を管理する必要がなくなる。

以上説明したように本発明によれば、帳票毎に帳票定義を管理する必要がないよう帳票定義を帳票に印刷する上で見た目に違和感がないようにすることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明に係る一つの実施形態の文字認識装置の構成を示す図、図２は文字認識対象の帳票の一例である申込書を示す図である。

図１に示すように、この文字認識装置は、ハードウェア構成としては、スキャナ１とパーソナルコンピュータ２（以下ＰＣ２と称す）とから構成されている。スキャナ１は、文字認識対象の帳票の表面の画像を読み取る画像読取手段として機能する。

ＰＣ２は、制御部３、画像記憶部４、電子透かし解読部５、帳票定義記憶部６、文字認識部７、認識結果記憶部８などを有している。これら各部は必要に応じてその機能を用いるものであり、すべての構成が必須とは限らない。例えば電子透かし解読部５が解読した帳票定義を文字認識部７がそのまま利用すれば帳票定義記憶部６などは不要である。またスキャナ１を用いずに帳票の画像をファイルの形態でネットワークや記憶媒体などを介してＰＣ２に直接入力し画像記憶部４に保存しても良い。

ＰＣ２の機能は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどのメモリ、ハードディスク装置などの補助記憶装置、キーボードなどの入力装置およびマウスなどの指示装置、モニタなどの表示装置、スキャナ１とのインターフェースボードなどのハードウェアと、オペレーティングシステム（以下ＯＳと称す）および文字認識アプリケーションソフトウェアなどのプログラムとが協動して実現される。

制御部３は、ＯＳおよび文字認識アプリケーションソフトウェアなどにより実現される。画像記憶部４および帳票定義記憶部６は、ＲＡＭなどに設けられる記憶領域であり、情報を一時的に記憶しておくための領域である。認識結果記憶部８は、ハードディスク装置などの記憶領域であり、情報を保存しておくための領域である。

スキャナ１は、読み取り台にセットされた帳票の表面をＣＣＤセンサなどでイメージスキャンして帳票の表面の画像を取得し制御部３へ出力する。
制御部３は、スキャナ１より入力された帳票の表面の画像を画像記憶部４に記憶する。その後、画像記憶部４に記憶された画像は、電子透かし解読部５に渡される。

電子透かし解読部５は、画像記憶部４に記憶された帳票の表面の画像を読み出してその画像より帳票に予め埋め込まれている電子透かしを読み取り解読することによりその帳票の帳票定義を取り出す。電子透かし解読部５は、スキャナ１により取得された帳票の画像に埋め込まれている電子透かしを解読して帳票の形式を特定するための帳票定義を取り出す電子透かし解読手段として機能する。電子透かしの解読方法については下記図２で詳述する。
電子透かし解読部５は、帳票の枠線に沿って並べられた白と黒の画素の配列より帳票定義の位置を特定し、帳票の画像から帳票定義のデータを取り出す。

文字認識部７は、電子透かし解読部５により取り出された帳票定義に基づき、画像の該当箇所を切り出して文字を認識し文字認識結果（テキストデータや対応する切り出し部分画像など）を認識結果記憶部８に記憶する。文字認識処理としては、予め登録されている文字認識用の辞書を参照して、切り出した文字のイメージデータと辞書のイメージデータとのパターンマッチングを行うものである。文字認識用の辞書には、文字のテキストデータとイメージデータが対応して記憶されている。

この文字認識装置に用いる帳票としては、例えば申込書などの帳票がある。
図２に示すように、申込書には、申込者が名前や住所、電話番号などの必要事項（文字）を記入する欄（枠線２１）が黒い線（連続する黒画素）で印刷されている。枠線２１は文字の記入位置を定めるものである。枠線２１の外側に、１または数ドット分はみ出す形で黒画素と白画素とから構成される画素列が設けられている。この画素列が電子透かしである。なおこの例では、枠線２１の外側にはみ出させる形で電子透かしを設けたが、枠線２１の内側であっても良い。

この電子透かしは、その部分を拡大すると、例えば黒画素０．３ｍｍ，白画素０．３ｍｍ、黒画素０．９ｍｍ，白画素０．３ｍｍ、黒画素０．９ｍｍなどのような所定の間隔の探索パターン２２と、その後に続けて設けられた黒画素と白画素とを組み合わせた画素列から成るデータ本体２３とで構成されている。

つまり、この申込書は、帳票表面の文字記入用の枠線の部分に、枠線２１からはみ出す方向にほんのわずかな凹（白画素が構成する空白部分）、凸（黒画素）を印刷したものであり、電子透かし解読部５は、帳票から取得した画像を横方向に走査したときの白画素と黒画素の並び具合で帳票定義の探索パターン２２を特定し、探索パターン２２に続く帳票定義データであるデータ本体２３を取り出す。データ本体２３において、黒画素は２値の「１」に対応付けられ、白画素は２値の「０」に対応づけられている。従って、データ本体２３は、黒画素と白画素とで表現される複数の２値データであり、これにより帳票定義データが設けられることになる。この帳票定義データは、ヘッダー情報や帳票定義データ名及び帳票定義データとから構成される。この帳票定義データの設け方は、任意に決めればよく、特に限定されない。要するに、帳票定義データとして、黒画素と白画素とで表現される２値データで構成されれば、どのようなデータ構成でも良い。

すなわち、この例は、帳票定義としての電子情報（画素列）を文字記入用の枠線２１に沿って配置することで、人が見た目に分からない電子透かしとしたものである。なお、この例では、電子透かしを埋め込む対象を、記入される文字が入る枠線２１部分としたが、必ずしも枠である必要はなく、例えばアンダーラインなどのように一本の線を最低限設けておけば良い。

この他にも電子透かしにはさまざまな方法があり、多くの方法で、図２同様に違和感の少ない状態で帳票定義を印刷しておくことができる。帳票としては、この例の申込書以外に、例えば名刺、配達用の伝票などでもよい。

以下、図３のフローチャートを参照して、この文字認識装置の動作を説明する。図３は図１の文字認識装置の動作を示すフローチャートである。

この文字認識装置では、帳票をスキャナ１にセットしてＰＣ２のキーボードまたはマウスにて読み取り操作を行うと、スキャナ１は、帳票の表面をＣＣＤセンサなどでスキャニングして帳票の画像を取得し（Ｓ１０１）、その画像ファイルを制御部３へ入力する。

制御部３は、入力された画像ファイルを画像記憶部４に一時的に記憶する。
電子透かし解読部５は、画像記憶部４より画像ファイルを読み出して画像に埋め込まれている電子透かしを解読し（Ｓ１０２）、この申込書の帳票定義を取り出し、帳票定義記憶部６へ一時的に記憶する。

文字認識部７は、帳票定義記憶部６より帳票定義を読み出し、読み出した帳票定義に基づいて画像記憶部４の画像に対して文字認識処理を実行し（Ｓ１０３）、認識結果を認識結果記憶部８に記憶する。

ここで、電子透かし解読部５の電子透かしの解読（Ｓ１０２の処理）について詳述する。
電子透かし解読部５は、画像記憶部４より読み出した画像ファイルのデータを、例えば横方向などの一定の方向に走査して（Ｓ２０１）、まず、白・黒の画素列を取得し、黒画素が一定数連続する部分を検出する（Ｓ２０２）。つまり、文字記入枠の横線を検出する。

黒画素が一定数連続する部分を検出すると、電子透かし解読部５は、続いて、その線の上または下の画素列を走査して、予め自身に設定されている探索パターンと比較して一致する画素パターンの有無を確認する（Ｓ２０３）。（探索パターンについて図２を参照）

この結果、探索パターンと一致した画素パターンが存在した場合、電子透かし解読部５は、それが電子透かしと特定し（Ｓ２０４）、その後に続く画素パターンを帳票定義のデータ本体として取り出し（Ｓ２０５）、帳票定義記憶部６に記憶する。
帳票定義は、帳票上の文字記入位置に関する情報、つまり文字枠に関する情報であり、具体的には、Ｘ座漂、Ｙ座漂、文字ピッチ、文字数、字種などである。

なお、電子透かしが帳票のどこにあるか分からないような場合、文字記入枠の横線の検出処理を始めに行う方が処理速度としては速いが、Ｓ２０１の横方向の走査を画像全体に対して行い、一列毎に順に探索パターンと比較し電子透かしを特定するようにすれば、Ｓ２０２の文字記入枠の横線の検出処理は省略しても良い。

ここで、文字認識処理部７の文字認識処理（Ｓ１０３の処理）について詳述する。
文字認識処理部７は、帳票定義記憶部６より帳票定義を読み出し、読み出した帳票定義より文字記入枠の位置を特定し、文字単位に文字画像を切り出し（Ｓ３０１）、切り出した文字画像と辞書の文字画像とを比較、つまりイメージマッチングを行い（Ｓ３０２）、合致または類似した文字画像に対応するテキストデータを、辞書より呼び出して認識結果として出力（Ｓ３０３）、つまり認識結果記憶部８に記憶する。

このようにこの実施形態の文字認識装置によれば、帳票定義を電子透かしとして帳票に印刷したことにより、人の目に違和感のない形態で帳票定義を帳票に埋め込むことができる。

また、帳票に印刷された電子透かしを画像より抽出して解読し帳票定義を取り出す機能を備えたことで、個々の帳票に対応する帳票定義をユーザが管理することなく、それぞれの帳票に合致した文字認識を実現できる。

なお、本発明は上記実施形態のみに限定されるものではない。
上記実施形態では、罫線の縁に沿って定型配列の白黒のドット情報を電子透かしとして埋め込んだが、図６に示すように、申込書９０の表面、つまり背景全体に白黒の画素を印字しその中の一部領域に定型配列の白黒の画素情報９１、つまり電子透かしを埋め込むようにしても良い。

この場合、申込書９０は、その背景が一見して灰色に着色されているだけで電子情報が埋め込まれているようには見えないため、帳票全体として自然なデザインとなっており帳票を見る人に違和感を感じさせなくできる。

本発明の一つの実施形態の文字認識装置の構成を示す図。 文字認識対象の申込書の一例を示す図。 この文字認識装置の動作を示すフローチャート。 この文字認識装置の電子透かし解読動作を示すフローチャート。 この文字認識装置の文字認識処理を示すフローチャート。 電子透かしを埋め込んだ申込書の他の例を示す図。

符号の説明

１…スキャナ、２…パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、３…制御部、４…画像記憶部、５…解読部、６…帳票定義記憶部、７…文字認識処理部、７…文字認識部、８…認識結果記憶部、２１…枠線、２２…探索パターン、２３…データ本体、９０…申込書。

Claims (5)

1. 帳票の画像を取得する画像取得手段と、
   前記画像取得手段により取得された帳票の画像に埋め込まれている電子透かしを解読して前記帳票の形式を特定するための帳票定義データを取り出す電子透かし解読手段と、
   前記電子透かし解読手段により取り出された帳票定義データに基づいて前記画像に対し文字認識処理を実行する文字認識手段と
   を具備したことを特徴とする文字認識装置。
2. 前記電子透かし解読手段は、
   前記帳票上に設けられた画素の配列により帳票定義データの位置を特定して帳票定義データを取り出す手段を具備したことを特徴とする請求項１記載の文字認識装置。
3. 帳票定義データを特定するための画素列を設けたことを特徴とする文字認識用の帳票。
4. 文字認識装置に文字認識処理を実行させる文字認識プログラムであって、
   前記文字認識装置を、
   帳票の画像を取得する画像取得手段と、
   前記画像取得手段により取得された帳票の画像に埋め込まれている電子透かしを解読して前記帳票の形式を特定するための帳票定義データを取り出す電子透かし解読手段と、
   前記電子透かし解読手段により取り出された帳票定義データに基づいて前記画像に対し文字認識処理を実行する文字認識手段
   として機能させることを特徴とする文字認識プログラム。
5. 帳票の画像を取得するステップと、
   前記帳票の画像に埋め込まれている電子透かしを解読して前記帳票の形式を特定するための帳票定義データを取り出すステップと、
   取り出した帳票定義データに基づいて前記画像に対し文字認識処理を実行するステップと
   を有することを特徴とする文字認識方法。

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