JP2677007B2

JP2677007B2 - 線判別システム

Info

Publication number: JP2677007B2
Application number: JP2287630A
Authority: JP
Inventors: 俊史山内; 満雄田中
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1990-10-25
Filing date: 1990-10-25
Publication date: 1997-11-17
Anticipated expiration: 2012-11-17
Also published as: JPH04160687A

Description

【発明の詳細な説明】技術分野本発明は線判別システムに関し、特に文字認識におい
て手書きの類似文字字型を高精度に判別するための線判
別システムに関する。

従来技術従来、文字認識システムはスキャナ部、前処理部、特
徴抽出部及び判定部から構成されている。

スキャナ部は文字の書かれている帳票データを、CCD
センサを用いて光学的にスキャンし、画像の濃淡に応じ
たアナログ波形を出力するものである。そして、適当な
閾値により白黒の２値レベルへの２値化処理が行われ
る。しかし、一般に白と黒との境界部は不安定であり、
エッジノイズと呼ばれるランダムノイズが発生する。

前処理部においては、２値化画像から個々の文字に切
り出す処理が行われる。次に、特徴抽出部は文字の幾何
学的特徴等を抽出する部分であり、高次元なイメージ空
間から低次元な特徴空間へ次元の圧縮が行われる。さら
に、類似文字を識別するために文字輪郭点のトレース処
理を行い、隣接する輪郭点間を結ぶ線分のなす角度及び
角度の変化量に特徴を抽出する。

次に、判定部においてこれらの特徴に基づいて輪郭が
直線か曲線かの判断が行われる。判定部では、各カテゴ
リ毎にこれらの特徴について、予め定義してある認識辞
書データとの整合を求め、その整合の度合（距離値）に
基づき文字が認識されていたのである。

しかし、上述した従来の文字認識システムでは輪郭点
間を結ぶ線分の角度及び角度の変化量を基に輪郭線が直
線部か曲線部かを判断していたため、文字輪郭にエッジ
ノイズが発生している場合には、屈折した直線と曲線と
の区別が極めて困難であるという欠点がある。

例えば、、第４図（ａ）が示されている手書き文字の
“9"と同図（ｂ）に示されている手書き文字の“タ”と
を識別する場合には、両図の太線部が屈折した直線か曲
線かを判別することが極めて重要となる。また、第４図
（ｃ）に示されている手書き文字の“5"と同図（ｄ）に
示されている手書き文字の“S"とを識別する場合におい
ても、両図の太線部が屈折した直線か曲線かを判別する
ことが極めて重要となる。

上述した従来の文字認識システムは、第２図に示され
ている方式により、かかる判別装置が行われていたので
ある。すなわち、第２図（ａ）を参照すると、本来の曲
線（破線部）に対してエッジノイズが重畳された輪郭デ
ータ（実線部）を判別する場合には、まず輪郭データ中
の適当な数箇所の点（輪郭点）を抽出し、それら相互間
の角度及び角度の変化量を求める。そして、同字（ａ）
の場合には、始点1a及び終点1gの他に輪郭点1b〜1fを抽
出しそれらの隣接点同士を結ぶ線（１点鎖線）により角
度θ１〜θ５を求め、さらにそれら角度の変化量を求め
て判別を行うのである。

ところが、同図（ｂ）を参照すると、本来の屈折した
直線（破線部）に対してエッジノイズが重畳された輪郭
データ（実線部）を判別する場合にも、同様に始点1a、
終点1g、輪郭点1b〜1fを抽出し、各角度θ１〜θ５及び
それらのの変化量を求める。

ここで、同図（ａ）に示されている曲線と同図（ｂ）
に示されている屈折した直線とを比較すると、抽出する
輪郭点によっては、両図のθ１〜θ５の角度情報及び角
度の変化量に違いがほとんど認められず、両者の区別が
できない。よってこの従来方式では文字認識にエラーが
生じるという場合があるという欠点があった。

発明の目的本発明は上述した従来の欠点を解決するためになされ
たものであり、その目的は曲線と屈折した直線とを正し
く判別することができる線判別システムを提供すること
である。

発明の構成本発明による線判別システムは、ノイズを含む線デー
タを入力とし、該データが曲線であるか、屈折した直線
であるかを判別する線判別システムであって、前記線デ
ータにより形成される線分の始点と終点とを結ぶ直線か
らの距離が最大となる前記線分上の距離最大点の座標を
求める手段と、前記始点と前記距離最大点とを結ぶ直線
及び前記線分により形成される閉領域の面積を算出する
第１の面積算出手段と、前記距離最大点と前記終点とを
結ぶ直線及び前記線分により形成される閉領域の面積を
算出する第２の面積算出手段とを有し、前記第１の面積
算出手段と前記第２の面積算出手段とにより算出された
面積をもとに前記線データを判別するようにしたことを
特徴とする。

実施例次に、本発明について図面を参照して説明する。第１
図は本発明による線判別システムの一実施例の構成を示
すブロック図である。図において、本発明の一実施例に
よる線判別システムは、文字毎の２値画像を格納する文
字パターンメモリ11と、文字パターンの輪郭を１点ずつ
トレースする文字輪郭トレース部２と、そのトレースさ
れた文字パターンを格納するトレースメモリ３と、トレ
ースメモリ３に対してアドレスを与えるMAR（Memory Ad
dress Register）とを含んで構成されている。

また、本実施例の線判別システムは、文字輪郭線の始
点の座標を指定する始点座標レジスタ５と、文字輪郭線
の終点の座標を指定する終点座標レジスタ６と、それら
始点と終点とを直線で結び、その直線の方向を求める方
向計算部７と、始点から終点までの輪郭点に対して座標
変換を行う座標変換部８とを含んで構成されている。

さらにまた、本実施例の線判別システムは、始点と終
点とを結んだ直線にして垂直に座標軸をとり、その座標
軸に対して最大座標となる点を求める最大座標計算部９
と、始点と最大座標点とを結ぶ直線及び始点−最大座標
点間の輪郭線により形成される閉領域の面積並びに最大
座標点と終点とを結ぶ直線及び終点−最大座標点間の輪
郭線により形成される閉領域の面積を求める面積計算部
10とを含んで構成されている。

かかる構成において、図示せぬスキャナ部で光学的に
スキャンされ２値化された２値画像は、図示せぬ前処理
部において個々の文字への切り出し処理が行われ、文字
パターンメモリ11に格納される。すると、文字輪郭トレ
ース部２は文字パターンの輪郭を１点ずつトレースする
処理を行い、その座標値をトレースメモリ３に格納す
る。

次に、参照する輪郭点の始点座標お始点座標レジスタ
５に入力するとともに終点座標を終点座標レジスタ６に
入力し、これらをもとに方向計算部７において終点から
始点までの方向計算を行う。

この方向計算について第３図を用いて説明する。

第３図（ａ）には、本来の曲線（破線部）と、エッジ
ノイズが重畳された輪郭データ（実線部）とが示されて
いる。エッジノイズを含む曲線において、始点の座標S1
を（X_S1,Y_S1）とし、終点の座標E1を（X_E1,Y_E1）とした
とき、方向計算は次の（１）式によって行われる。

φ′＝tan^-1｛（Y_S1−Y_E1）／（X_S1−X_E1）｝ …………（１）次に、始点S1と終点E1とを結んだ直線14（一点鎖線）
に直交する座標軸32の角度は次の（２）式により求めら
れる。

φ＝φ′＋（π/2） …………（２）さらに、始点S1から終点E1までの輪郭点Ｐ（X_P,Y_P）
について、 q_P＝X_Pcosφ＋Y_Psinφ ……（３）なる座標変換が座標変換部８にて行われる。そして、
最大座標計算部９ではq_Pの値が最大、すなわち直線14か
らの距離が最大となる最大座標点が求められる。この第
３図（ａ）では、T1（X_T1,Y_T1）が最大座標となる。

次に、面積計算部10において始点S1と最大座標点T1と
の間について輪郭線16と始点S1−最大座標点T1間を結ぶ
直線17（一点鎖線）とにより形成される閉領域の面積S
_S1が求められる。

ここで、輪郭線16が直線17より上（座標軸32の正の方
向）にある場合、正の値（同図（ａ）の斜線部分）と
し、下（座標軸32の負の方向）にある場合、負の値とす
ると、次の（４）式によってその面積S_S1が求められ
る。

ただし、（４）式において、ＡはS1≦Ｐ≦T1である。

同様に、最大座標点T1終点E1との間について輪郭線16
と直線18（一点鎖線）間の面積S_E1は次の（５）式で求
められる。

ただし、（５）式において、ＢはT1≦Ｐ≦E1である。

最後に、面積計算部10において、次の（６）式により
面積S₁₁の値が求められる。

S₁₁＝S_S1＋S_E1 ……（６）一方、第３図（ｂ）に示されているようなエッジノイ
ズが重畳された屈折した直線においても始点S2、終点E
2、更には最大座標点T2をもとに、面積S₂₂＝S_S2＋S_E2が
求められる。なお、第３図（ｂ）においては簡単化のた
め、輪郭データのみが示されている。

ここで、第３図（ａ）に示されているような曲線にエ
ッジノイズが重畳されている場合の面積S₁₁の値は、正
のやや大きい値をとる。これに対し、第３図（ｂ）に示
されているような屈折した直線にエッジノイズが重畳さ
れている場合の面積S₂₂の値は、“0"に近い値又は負の
値をとる。よって、かかる面積値により、エッジノイズ
がある場合でも入力された線データが曲線か屈折した直
線かを安定して判別することができるのである。

発明の効果以上説明したように本発明は、入力された線データに
ついて、その線データにより形成される線分と所定の直
線との閉領域の面積を求め、この面積を用いることによ
り、曲線か屈折した直線かを安定して判別することかで
きるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例による線判別システムの構成を
示すブロック図、第２図は従来の線判別方式を示す概念
図、第３図は第１図のシステムによる線判別方式を示す
概念図、第４図は文字認識の対象となる手書き文字の例
を示す概略図である。主要部分の符号の説明３……トレースメモリ７……方向計算部８……座標変換部９……最大座標計算部 10……面積計算部

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ノイズを含む線データを入力とし、該デー
タが曲線であるか、屈折した直線であるかを判別する線
判別システムであって、前記線データにより形成される
線分の始点と終点とを結ぶ直線からの距離が最大となる
前記線分上の距離最大点の座標を求める手段と、前記始
点と前記距離最大点とを結ぶ直線及び前記線分により形
成される閉領域の面積を算出する第１の面積算出手段
と、前記距離最大点と前記終点とを結ぶ直線及び前記線
分により形成される閉領域の面積を算出する第２の面積
算出手段とを有し、前記第１の面積算出手段と前記第２
の面積算出手段とにより算出された面積をもとに前記線
データを判別するようにしたことを特徴とする線判別シ
ステム。