JP2836579B2 - 文字切り出し候補生成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光学的に走査された
手書き文字列の画像から文字の切り出し候補を求める文
字切り出し候補生成装置に関し、特に手書き文字をスト
ロークに分解してからそのストロークを組み合わせるこ
とにより文字の切り出し候補を求める装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】郵便物や帳票上に手書きされた文字列を
光学的文字読み取り装置（ＯＣＲ）で読み取って文字認
識する場合、認識処理に先立って前処理が実施され、こ
の前処理において、１文字を切り出す際の候補となる幾
つかの文字切り出し候補が求められる。

【０００３】従来、このような文字切り出し候補の生成
では、文字列画像が与えられたときに、黒画素の連結成
分や、文字列の垂直方向に黒画素を投影して求めた投影
関数を用いて文字パターンの最小単位を作り、これらの
最小単位を幾つか組み合わせることにより文字切り出し
候補を作成していた。しかし、これらの技術では、文字
パターン同士が接触していた場合に正解を含む文字切り
出し候補を生成することが困難であった。

【０００４】このような問題を解決するために、西田ら
は「Ａ Ｍｏｄｅｌ−ＢａｓｅｄＳｐｌｉｔ−ａｎｄ−
Ｍｅｒｇｅ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｃｈａｒａｃｔｅ
ｒＳｔｒｉｎｇ Ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ」（Ｉｎｔｅ
ｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐａｔｔｅ
ｒｎ Ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ ａｎｄＡｒｔｉｆｉｃ
ａｌ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ，ｖｏｌ.8，Ｎｏ.5,
pp.1205-1222,1994)において、文字パターンを細線化し
て得られた線を、端点やコーナや分岐点等で分割し、分
割された線を１つのセグメントと考え、これらのセグメ
ントを組み合わせることにより文字切り出し候補を作成
する方式を提案している。図１４はこの提案にかかる文
字切り出し候補生成装置の概略ブロック図であり、光学
的に走査された文字列画像を文字列画像記憶部２１に格
納後、その文字列画像中の文字パターンを細線化処理部
２２で細線化し、次いで、セグメント作成部２３におい
て、細線化により得られた線を端点やコーナ等で分割し
てセグメントを作成し、次いで、文字切り出し候補作成
部２４において、各セグメントを組み合わせることによ
り文字切り出し候補を作成する。しかし、この方式で
は、細線化処理を行うため、ノイズの影響や線幅の変動
による悪影響を受けやすい。また、文字のストロークが
完全に交差して接触を起こしている箇所があると、正解
を含む文字切り出し候補を求めることが困難になる。

【０００５】他方、文字切り出し候補生成のためのスト
ローク抽出ではないが、切り出された文字を文字認識す
る際の特徴として手書き文字からストロークを抽出する
技術が、特開昭５７−１９９０７５号公報に提案されて
いる。この技術は、文字切り出し後のパターン領域の各
黒画素にその連続方向に対応した方向コードを付ける第
１ステップと、この処理後のパターン領域を方向コード
毎に別々の方向に走査して各方向コード毎の連結性を調
べ、連結した同一方向コードの画素群をストロークとし
て抽出する第２ステップとから構成される。また、第２
ステップでは、抽出途中にあるストローク（注目ストロ
ーク）の他ストロークとの交差を監視し、交差を検出し
た場合、その交差部分では、その直前の走査ラインにお
ける注目ストロークの幅で注目ストロークを延長する
か、その交差部分の直前で注目ラインを終端するか、何
れか予め定められた一方の手順によって注目ストローク
を抽出する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記公報記載のストロ
ーク抽出技術によれば、細線化処理を行わない為、それ
に伴う種々の悪影響がなく、また交差したストロークも
一義的に抽出することができる。そこで、この従来のス
トローク抽出技術と前述の西田らの方式とを組み合わせ
ることが考えられるが、そうすると以下のような問題点
が生じる。

【０００７】上記公報記載のストローク抽出技術では、
或る方向に連結する画素群を１つのストロークとして抽
出する。このため、或る程度滑らかにつながる曲線部分
は幾つかのストロークとして抽出されることになる。例
えば数字の０のようなパターンは多くのストロークに分
解されることになる。上記公報記載のストローク抽出技
術は文字認識のための特徴としてストロークを抽出する
ため、抽出されるストロークの数が増えてもそれほど問
題にはならないが、文字切り出し候補の生成に適用する
と、抽出されるストローク数が増えれば増えるほどスト
ロークの組み合わせ数、つまり文字切り出し候補の数が
異常に増大し、処理が破綻してしまうことになる。

【０００８】そこで本発明の目的は、細線化処理による
悪影響が無く、また交差したストロークも抽出可能であ
り、更に或る程度滑らかにつながる曲線部分を１つのス
トロークとして抽出することによって、生成される文字
切り出し候補の数の増大を抑えた文字切り出し候補生成
装置を提供することにある。

【０００９】また上記公報記載のストローク抽出技術で
は、或る方向に連結する画素群を抽出する為に、各黒画
素にその連続方向に対応した方向コードを付け、次いで
方向コード毎に別々の方向に走査して各方向コード毎の
連結性を調べる処理を行っているが、その為には黒画素
数のカウントや方向コード付けで用いる多数のパターン
群との照合等の複雑な処理が必要である。また、交差し
たストロークの抽出を行うためにストロークの交差の監
視処理が必要である。この為、処理が複雑化し高速化に
も限界がある。

【００１０】そこで本発明の別の目的は、特定の方向成
分を連続して持つ部分の抽出処理においてモルフォロジ
ー演算を適用することにより、処理の単純化と高速化を
図った文字切り出し候補生成装置を提供することにあ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、手書き文字列
の画像を入力して文字の切り出し候補を求める文字切り
出し候補生成装置において、光学的に走査された文字列
画像を格納する文字列画像記憶部と、格納された文字列
画像から特定の方向成分を持つ部分である線分素を抽出
する線分素抽出部と、抽出された線分素をマージして或
る程度滑らかにつながる曲線部分であるストロークを作
成するストローク作成部と、作成されたストロークを組
み合わせて文字切り出し候補を作成する文字切り出し候
補作成部とを備えることを特徴とする。

【００１２】また、前記線分素抽出部は、それぞれ異な
る固有角度方向を持った複数の線分パターンを用いて文
字列画像にモルフォロジー演算を行うことによって各固
有角度方向ごとの線分素を抽出する構成を有することを
特徴とする。

【００１３】さらに、前記線分素抽出部は、それぞれ異
なる固有角度方向を持った複数の線分パターンを使用し
たモルフォロジー演算によって文字列画像の距離変換画
像を作成し、該距離変換画像を逆変換して各固有角度方
向ごとの線分素を抽出する構成を有することを特徴とす
る。

【００１４】また更に、前記ストローク作成部は、互い
に接するか又は交差している線分素どうしの角度，長
さ，位置関係が、予め設定されたマージ可能判定基準を
満たすか否かを調べることによって、線分素どうしのマ
ージ可否を判定する構成を有し、更に、前記マージ可能
判定基準は学習によって作成された基準であることを特
徴とする。

【００１５】本発明の文字切り出し候補生成装置にあっ
ては、文字列画像記憶部が光学的に走査された文字列画
像を格納し、線分素抽出部がこの格納された文字列画像
から特定の方向成分を持つ部分である線分素をモルフォ
ロジー演算を使用して抽出し、ストローク作成部がこの
抽出された線分素をマージして或る程度滑らかにつなが
る曲線部分であるストロークを作成し、そして文字切り
出し候補作成部がこの作成されたストロークを組み合わ
せて文字切り出し候補を作成する。

【００１６】モルフォロジー演算とは、例えば下記のよ
うな基本演算またはその組み合わせである。 １．ｄｉｌａｔｉｏｎ：Ｘ＋Ｂ ２．ｅｒｏｓｉｏｎ ：Ｘ−Ｂ

【００１７】ここで、ｄｉｌａｔｉｏｎはＢの任意の平
行移動ＢｚがＸと交わるようなｚの軌跡であり、「＋」
は２つの集合ＸとＢのＭｉｎｋｏｗｓｋｉ和である。ｅ
ｒｏｓｉｏｎはＢの任意の平行移動ＢｚがＸに含まれる
ようなｚの軌跡であり、「−」は２つの集合ＸとＢのＭ
ｉｎｋｏｗｓｋｉ差である。これらの処理例を図２に示
す。図２からわかるように、ｄｉｌａｔｉｏｎはＸを膨
張させ、ｅｒｏｓｉｏｎはＸを収縮させる作用を持つ。

【００１８】なお、ｄｉｌａｔｉｏｎとｅｒｏｓｉｏｎ
とを組み合わせた、 ３．ｏｐｅｎｉｎｇ ：（Ｘ−Ｂ）＋Ｂ ４．ｃｌｏｓｉｎｇ ：（Ｘ＋Ｂ）−Ｂ もモルフォロジー演算の一種である。ここで、ｏｐｅｎ
ｉｎｇはｅｒｏｓｉｏｎを１回実行した後、ｄｉｌａｔ
ｉｏｎを１回実行する演算に相当し、境界を滑らかに
し、狭い地峡形状，小島および鋭く尖った岬形状を除去
する作用を持つ。一方、ｃｌｏｓｉｎｇはｄｉｌａｔｉ
ｏｎを１回実行した後、ｅｒｏｓｉｏｎを１回実行する
演算に相当し、境界を滑らかにし、狭い間隙，細長い割
れ目および小さな穴を溶融する作用を持つ。

【００１９】モルフォロジー演算において、上記の構成
要素Ｂとして例えば図３のＱ１のような方向を持ったパ
ターンを与えて、例えば図４（１）に示すようなＸのパ
ターンに対してｅｒｏｓｉｏｎを何回か行うと、構成要
素Ｂの持つ方向以外の成分を除去することができる。図
４（２）はｅｒｏｓｉｏｎを１回行った結果であり、図
４（３）はｅｒｏｓｉｏｎを２回行った結果である。こ
のようにモルフォロジー演算によって方向成分を抽出す
ることができる。

【００２０】同様に、モルフォロジー演算による距離変
換によっても、特定の方向成分を抽出できる。例えば構
成要素Ｂとして図３（１）のＱ１のような方向を持った
パターンを与えて図４（１）に示すようなＸのパターン
に対して距離変換を行うと、図４（４）のような距離画
像が得られ、この距離変換された画像から特定の方向成
分の強さを得ることができる。従って、距離変換された
画像の或る距離値以上の部分について逆距離変換する
と、構成要素Ｂが多く含まれている部分を再現できる。
例えば、図４（４）の距離値が３以上の部分にｄｉｌａ
ｔｉｏｎを２回（距離値−１回）施すことで、図４
（５）に示すように構成要素Ｂが多く含まれている部分
を再現することができる。なお、モルフォロジー演算に
よる距離変換については、Ｘｉａｏｌｉ ＷａｎｇとＧ
ｉｌｌｅｓ Ｂｅｒｔｒａｎｄによる「Ｓｏｍｅ Ｓｅ
ｑｕｅｎｔｉａｌ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ ｆｏｒ ａ
Ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ Ｄｉｓｔａｎｃｅ Ｔｒａ
ｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｍｉｎｋ
ｏｗｓｋｉ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ」（ＩＥＥＥ Ｔｒａ
ｎｓ．Ｐａｔｔ．Ａｎａｌ．ａｎｄ Ｍａｃｈｉｎｅ
Ｉｎｔｅｌｌ，ｖｏｌ．１４，Ｎｏ．１１，ｐｐ．１１
１４−１１２１，１９９２）に記載されている。

【００２１】このようにモルフォロジー演算によって方
向成分抽出を行う場合にあっては、パターンを細線化す
ることによるヒゲのようなノイズや交差点付近での線方
向の乱れ、ノイズの悪影響等を抑制することが可能であ
る。

【００２２】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態の例につ
いて図面を参照して詳細に説明する。

【００２３】図１を参照すると、本発明の一実施例の文
字切り出し候補生成装置は、手書き文字列の画像を入力
し、文字の切り出し候補を出力する装置であって、文字
列画像記憶部１１と線分素抽出部１２とストローク作成
部１３と文字切り出し候補作成部１４とから構成されて
いる。

【００２４】本実施例の文字切り出し候補生成装置にお
いては、光学的に走査された文字列画像が文字列画像記
憶部１１に格納されており、文字切り出し候補の生成に
際しては、先ず線分素抽出部１２が文字列画像記憶部１
１に格納された文字列画像から特定の方向成分を持つ部
分である線分素をモルフォロジー演算を使用して抽出す
る。次に、ストローク作成部１３が上記抽出された線分
素をマージして或る程度滑らかにつながる曲線部分であ
るストロークを作成する。そして、最後に文字切り出し
候補作成部１４が上記作成されたストロークを組み合わ
せて文字切り出し候補を作成し、出力する。以下、本実
施例の各部の機能について、その動作と共に説明する。

【００２５】文字列画像記憶部１１は、イメージスキャ
ナ等の通常の画像入力手段によって光学的に走査された
文字列画像を入力して格納する記憶手段であり、文字列
画像は例えば２値化された画像である。

【００２６】線分素抽出部１２は、文字列画像記憶部１
１に格納された文字列画像から特定の方向成分を持つ部
分である線分素を抽出する手段である。本実施例の線分
素抽出部１２は線分素の抽出にモルフォロジー演算を利
用する。以下、線分素抽出部１２において、モルフォロ
ジー演算を使用して文字列画像から線分素を抽出する方
法について説明する。

【００２７】先ず、それぞれ異なる固有角度方向を持つ
線分パターンを準備する。本実施例では、図３に示すよ
うな８方向の線分パターンＱ１〜Ｑ８を準備し、これら
のパターンをそれぞれの固有角度方向を持つ構成要素と
する。ここで、水平方向に対して、Ｑ１は０．０度、Ｑ
２は２２．５度、Ｑ３は４５．０度、Ｑ４は６７．５
度、Ｑ５は９０．０度、Ｑ６は１１２．５度、Ｑ７は１
３５．０度、Ｑ８は１５７．５度の、固有角度方向を持
っている。

【００２８】線分素抽出部１２は、文字列画像記憶部１
１に格納された文字列画像を入力し、上記の８つの線分
パターンＱ１〜Ｑ８を使用して文字列画像から線分素を
抽出する。この抽出には幾つかの方法が考えられる。そ
の代表的な幾つかについて、その処理の流れを図５，図
６，図７に示す。

【００２９】（１）線分素抽出例１（図５参照） 先ず内部変数ｉを１に初期設定し（ＳＴ１）、文字列画
像記憶部１１から文字列画像を入力し（ＳＴ２）、この
入力した文字列画像に対して線分パターンＱ１を使用し
てｅｒｏｓｉｏｎをＮ回繰り返す（ＳＴ３）。ここで、
Ｎは予め定められた値である。なお、文字列画像中の線
幅を計測し、その線幅に応じてＮを定めるようにしても
良い。次に、ｅｒｏｓｉｏｎ処理後の文字列画像に対し
て線分パターンＱ１を使用してｄｉｌａｔｉｏｎを、ｅ
ｒｏｓｉｏｎを行った回数と同じ回数Ｎだけ繰り返す
（ＳＴ４）。そして、このｄｉｌａｔｉｏｎ処理後の文
字列画像中に存在する各々分離した部分のそれぞれを、
線分パターンＱ１の固有角度方向（０．０度）を持つ線
分素として抽出する（ＳＴ５）。次いで、変数ｉを＋１
し（ＳＴ６）、ステップＳＴ２に戻って線分パターンＱ
２を使用して同様の動作を行い、線分パターンＱ２の固
有角度方向（２２．５度）を持つ線分素を抽出する。以
上と同様な動作を線分パターンＱ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ
６，Ｑ７，Ｑ８を使用して繰り返し、固有角度方向４
５．０度，６７．５度，９０．０度，１１２．５度，１
３５．０度，１５７．５度をそれぞれ持つ線分素を抽出
し、最後の線分パターンＱ８を用いた処理を完了した時
点で処理を終了する（ＳＴ７）。

【００３０】（２）線分素抽出例２（図６参照） 先ず変数ｉを１に初期設定し（ＳＴ１１）、文字列画像
記憶部１１から文字列画像を入力し（ＳＴ１２）、この
入力した文字列画像を線分パターンＱ１を使用して距離
変換し、距離画像を求める（ＳＴ１３）。次に、この距
離画像のローカルなピーク値または予め定められた閾値
以上の部分だけを用いて逆距離変換を施す（ＳＴ１
４）。なお、文字列画像中の線幅を計測し、その値に応
じて前記閾値を定めるようにしても良い。次に、上記の
逆距離変換処理後の文字列画像中に存在する各々分離し
た部分のそれぞれを、線分パターンＱ１の固有角度方向
（０．０度）を持つ線分素として抽出する（ＳＴ１
５）。次いで、変数ｉを＋１し（ＳＴ１６）、ステップ
ＳＴ１２に戻って線分パターンＱ２を使用して同様の動
作を行い、線分パターンＱ２の固有角度方向（２２．５
度）を持つ線分素を抽出する。以上と同様な動作を線分
パターンＱ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６，Ｑ７，Ｑ８を使用し
て繰り返し、固有角度方向４５．０度，６７．５度，９
０．０度，１１２．５度，１３５．０度，１５７．５度
をそれぞれ持つ線分素を抽出し、最後の線分パターンＱ
８を用いた処理を完了した時点で処理を終了する（ＳＴ
１７）。

【００３１】（３）線分素抽出処理例３（図７参照） 先ず変数ｉを１に初期設定し（ＳＴ２１）、文字列画像
記憶部１１から文字列画像を入力し（ＳＴ２２）、この
入力した文字列画像を線分パターンＱ１を使用して距離
変換し、距離画像を求める（ＳＴ２３）。次に、変数ｉ
を＋１し（ＳＴ２４）、ステップＳＴ２２に戻って線分
パターンＱ２を使用して同様の動作を行い、線分パター
ンＱ２による距離画像を求める。以上と同様な動作を線
分パターンＱ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６，Ｑ７，Ｑ８を使用
して繰り返し、各線分パターン毎の距離画像を生成し、
最後の線分パターンＱ８を用いた処理を完了した時点で
ステップＳＴ２６へ進む（ＳＴ２５）。

【００３２】次にステップＳＴ２６では、上述のように
して求めた全ての距離画像を、ｘ座標（画像の横軸），
ｙ座標（画像の縦軸）、θ座標（固有角度方向）の３次
元データとみなして平滑化を行い、平滑化された固有角
度方向距離画像Ｂ１〜Ｂ８を作成する。この平滑化は、
例えば３次元のガウシアンを畳み込んだり、３×３×３
のフィルタを畳み込むことにより実現可能である。

【００３３】次いで、ステップＳＴ２７〜ＳＴ３１を実
行して各固有角度方向ごとの線分素を抽出する。つま
り、先ず変数ｉを１に初期設定し（ＳＴ２７）、線分パ
ターンＱ１にかかる固有角度方向距離画像Ｂ１のローカ
ルなピーク値または或る閾値以上の部分だけを用いて逆
距離変換を施し（ＳＴ２８）、この逆距離変換処理後の
文字列画像中に存在する各々分離した部分のそれぞれ
を、線分パターンＱ１の固有角度方向（０．０度）を持
つ線分素として抽出する（ＳＴ２９）。そして、変数ｉ
を＋１し（ＳＴ３０）、ステップＳＴ２８に戻って線分
パターンＱ２にかかる固有角度方向距離画像Ｂ２につい
て同様の処理を行い、線分パターンＱ２の固有角度方向
（２２．５度）を持つ線分素を抽出する。以上と同様な
動作を線分パターンＱ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６，Ｑ７，Ｑ
８にかかる固有角度方向距離画像Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５，Ｂ
６，Ｂ７，Ｂ８について繰り返し、固有角度方向４５．
０度，６７．５度，９０．０度，１１２．５度，１３
５．０度，１５７．５度をそれぞれ持つ線分素を抽出
し、最後の線分パターンＱ８にかかる固有角度方向距離
画像の処理を完了した時点で処理を終了する（ＳＴ３
１）。

【００３４】図８（１）〜（４）に線分素抽出の例を示
す。同図（１）は文字列画像の例を示し、同図（２），
（３），（４）は抽出された各々の線分素の例を示す。
ここで、同図（２）は０．０度の固有角度方向を持つ線
分素Ｐ２を、同図（３）は２２．５度の固有角度方向を
持つ線分素Ｐ１を、同図（４）は６７．５度の固有角度
方向を持つ線分素Ｐ１を、それぞれ示す。なお、前述し
た公報の従来技術では、この各線分素Ｐ１〜Ｐ３の１つ
１つがストロークとして抽出される。

【００３５】次に図１におけるストローク作成部１３に
ついて説明する。前述したようにストローク作成部１３
は、線分素抽出部１２によって抽出された線分素を組み
合わせて（マージして）、或る程度滑らかにつながる曲
線部分であるストロークを作成する。

【００３６】図９はストローク作成部１３の処理の一例
を示すフローチャートである。先ず、ストローク作成部
１３は、線分素抽出部１２で抽出された線分素のうちの
１つの線分素に着目する（ＳＴ４１）。次に、この着目
線分素と接しているか又は交わっている全ての線分素を
求め、これらを着目線分素に対するマージ候補とする
（ＳＴ４２）。線分素どうしが接しているか、交わって
いるかの判定は、線分素の外接矩形を考え、外接矩形ど
うしが接しているか、交わっているかを調べることで行
う。次に、着目線分素とそのマージ候補となる各線分素
とのマージ可否を、線分素どうしの角度，長さ，位置関
係を考慮して判定する（ＳＴ４３）。この判定方法につ
いては後述する。１つの線分素に着目した上述の処理を
終えると、次の１つの線分素に着目し（ＳＴ４４）、先
と同様に、その線分素と接しているか又は交わっている
線分素どうしのマージ可否を判定する。なお、既にマー
ジ可否の判定が下されている線分素どうしのマージ可否
の判定は省略される。以上の処理を最後の線分素まで繰
り返し、全ての線分素に着目し終えると、ステップＳＴ
４６へ進む（ＳＴ４５）。ステップＳＴ４６では、ステ
ップＳＴ４３の処理においてマージ可能と判定された線
分素どうしを全てマージしてストロークを作成する。

【００３７】線分素どうしのマージ可否の判定処理につ
いて、図８および図１０を参照して説明する。

【００３８】前述したように線分素抽出部１２の処理に
よって、図８（１）の文字列画像から同図（２）〜
（４）に示す３つの線分素ｐ２，ｐ１，ｐ３が抽出され
たとする。今、線分素ｐ１に着目し、この線分素ｐ１の
マージ候補を求めると、各線分素ｐ１〜ｐ３の外接矩形
は図８（５）のｒ１〜ｒ３に示すものとなり、線分素ｐ
２，ｐ３の外接矩形ｒ２，ｒ３が線分素ｐ１の外接矩形
ｒ１と交わっているので、線分素ｐ２，ｐ３の双方が線
分素ｐ１のマージ候補となる。そこで、線分素ｐ１と線
分素ｐ２とのマージ可否と、線分素ｐ１と線分素ｐ３と
のマージ可否とを判定する。これらの判定方法は同じな
ので、以下では、線分素ｐ１と線分素ｐ２とのマージ可
否の判定を例にして判定方法を説明する。

【００３９】先ず、線分素ｐ１の外接矩形をｒ１，線分
素ｐ１の持つ固有角度方向をθ１，外接矩形ｒ１の対角
線長をＬ１とし、線分素ｐ２の外接矩形をｒ２，線分素
ｐ２の持つ固有角度方向をθ２，外接矩形ｒ２の対角線
長をＬ２とする。そして、図１０に示すように、外接矩
形ｒ１の中心点と外接矩形ｒ２の中心点との間の距離を
ｄ１２、外接矩形ｒ１の中心から外接矩形ｒ２の中心点
へのベクトルと線分素ｐ１の固有角度方向を表す軸との
なす角度をω１２とする。また、線分素ｐ１の持つ固有
角度方向θ１と線分素ｐ２の持つ固有角度方向θ２との
差の絶対値をφ１２とする。このとき、線分素ｐ１と線
分素ｐ２とのマージ可否は、［φ１２，Ｌ１，Ｌ２，ｄ
１２，ω１２］を５次元のデータと考え、このデータが
予め設定された５次元空間内のマージ可能領域に含まれ
ている場合はマージ可能と判定し、含まれていない場合
はマージ不可能と判定する。マージ可能領域とは５次元
空間内に予め定められた或る領域である。

【００４０】ここで、マージ可否の判定に用いる各パラ
メータについて、その意義を説明する。線分素ｐ１の持
つ固有角度方向θ１と線分素ｐ２の持つ固有角度方向θ
２との差の絶対値φ１２と、外接矩形ｒ１の中心から外
接矩形ｒ２の中心点へのベクトルと線分素ｐ１の固有角
度方向を表す軸とのなす角度ω１２とは、いずれも線分
素どうしの角度に関係するパラメータである。或る程度
滑らかにつながる曲線部分をストロークとするために
は、このφ１２とω１２とは共に或る程度小さな値であ
ることが必要である。なお、φ１２は固有角度方向の差
の絶対値であるため、φ１２の値が同じであっても２つ
の線分素ｐ１，ｐ２が鈍角で交わる場合と鋭角で交わる
場合とがあるため、角度ω１２をも考慮している。

【００４１】外接矩形ｒ１の対角線長Ｌ１と外接矩形ｒ
２の対角線長Ｌ２とは、線分素の長さに関係するパラメ
ータである。線分素の長さを考慮するのは、少なくとも
一方の線分素が極端に短い場合、φ１２及びω１２が比
較的大きくても、或る程度滑らかにつながっているよう
に見えるからである。従って、Ｌ１，Ｌ２の何れか一方
が極端に短い場合には、φ１２及びω１２が比較的大き
くてもマージ可能となるように５次元空間内のマージ可
能領域が設定されている。

【００４２】外接矩形ｒ１の中心点と外接矩形ｒ２の中
心点との間の距離ｄ１２は、線分素どうしの位置関係に
関するパラメータである。このような距離を考慮するの
は、距離ｄ１２が大きいと、φ１２及びω１２が比較的
大きくても、或る程度滑らかにつながっているように見
えるのに対し、距離ｄ１２が小さいとその逆に見えるか
らである。従ってｄ１２が比較的大きい場合には、φ１
２及びω１２が比較的大きくてもマージ可能となるよう
に５次元空間内のマージ可能領域が設定されている。

【００４３】以上のようなパラメータで規定される５次
元空間内のマージ可能領域は、統計的な学習を行うこと
によって決定することが可能である。このとき、マージ
すべき線分素とマージするべきでない線分素を予め人間
が与え、例えば回帰分析，主成分分析，判別分析，ニュ
ーラルネット等を用いてマージ可否の基準を決定するこ
とができる。

【００４４】図１１（１），（２）にストローク作成の
例を示す。同図（１）は文字列画像の例を示し、同図
（２）は同図（１）の文字列画像から抽出された線分素
をマージして作成したストロークの例を示す。ここで、
ストロークｓ１は図８の線分素ｐ１，ｐ２をマージして
作成されたストロークに相当し、ストロークｓ２は図８
の線分素ｐ３のみから構成されるストロークに相当す
る。他のストロークｓ４，ｓ５は図８には示していない
が、単独または幾つかの線分素をマージして作成された
ストロークである。

【００４５】次に、文字切り出し候補作成部１４につい
て説明する。前述したように文字切り出し候補生成部１
４は、ストローク作成部１３によって作成されたストロ
ークを組み合わせて文字切り出し候補を作成し出力す
る。

【００４６】図１２は文字切り出し候補作成部１４の処
理の一例を示すフローチャートである。先ず、文字切り
出し候補作成部１４は、ストローク作成部１３で作成さ
れた各ストロークをその外接矩形の中心座標が上になる
順番でソートする（ＳＴ５１）。次に、内部変数ｉを１
に初期設定し（ＳＴ５２）、まずソート順位１番のスト
ロークを基点として、予め定められたＭ個の文字切り出
し候補を作成し、出力する（ＳＴ５３〜ＳＴ５６）。つ
まり、内部変数ｊを０に初期設定し（ＳＴ５３）、最初
はソート順位１番のストロークのみの部分を文字切り出
し候補とし（ＳＴ５４）、次いでｊを＋１して、ソート
順位１番のストロークとソート順位２番のストロークと
の組み合わせを文字切り出し候補とし（ＳＴ５４）、以
下同様に、ソート順位１番，２番，３番のストロークの
組み合わせの文字切り出し候補，……，１番，２番，
…，Ｍ−１番のストロークの組み合わせの文字切り出し
候補を作成する。そして、ソート順位１番のストローク
を基点としてＭ個の文字切り出し候補を作成し出力する
と（ＳＴ５６）、変数ｉを＋１し（ＳＴ５７）、ステッ
プＳＴ５３に戻って上述した処理を繰り返し、ソート順
位２番のストロークのみの部分の文字切り出し候補，ソ
ート順位２番，３番のストロークの組み合わせの文字切
り出し候補，……，ソート順位２番，３番，…，２＋Ｍ
−１番のストロークの組み合わせの文字切り出し候補か
ら構成されるＭ個の文字切り出し候補を作成し、出力す
る。以上の処理をソート順位の最後のストロークまで繰
り返す（ＳＴ５８）。なお、ステップＳＴ５４では既に
生成された文字切り出し候補と同じ候補の生成は省略さ
れる。また、文字切り出し候補はその候補に含まれる全
ストロークを包含する外接矩形の形状を持つ。

【００４７】図１３に、図１１のようなストロークｓ１
〜ｓ５から作成された文字切り出し候補の例を示す。図
１３の外接矩形Ｗ１〜Ｗ３は図１１のストロークｓ１を
基点として作成された文字切り出し候補を、外接矩形Ｗ
４〜Ｗ６はストロークｓ２を基点として作成された文字
切り出し候補を、外接矩形Ｗ７〜Ｗ９はストロークｓ３
を基点として作成された文字切り出し候補を、外接矩形
Ｗ１０，Ｗ１１はストロークｓ４を基点として作成され
た文字切り出し候補を、外接矩形Ｗ１２はストロークｓ
５を基点として作成された文字切り出し候補を、それぞ
れ示す。なお、図１３の例では、組み合わせるストロー
クの最大数を３（＝Ｍ）としているが、組み合わせるス
トロークの最大数は３に限定されず、それ以上の数でも
よい。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、は
じめに文字列画像を線分素に分解し、次いで線分素をマ
ージして或る程度滑らかにつながる曲線部分であるスト
ロークを作成し、そしてこのストロークを組み合わせて
文字切り出し候補を作成するものであり、細線化処理を
行わないのでそれに伴う悪影響が無く、また交差したス
トロークも抽出できる。そして、隣接する文字間が接触
ないし重なっている場合、文字の接触部分で互いのスト
ロークが滑らかにつながることは稀なため、ストローク
を組み合わせた文字切り出し候補中に正解を含む確率を
高めることができる。また、或る程度滑らかにつながる
曲線部分を１つのストロークとして抽出することによっ
て、生成される文字切り出し候補の数の増大を抑えるこ
とができる。更に、線分素の抽出をモルフォロジー演算
を使用して行うことにより、処理の単純化と高速化が可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のブロック図である。

【図２】モルフォロジーの基本演算の説明図である。

【図３】方向を持った線分パターンの例を示す図であ
る。

【図４】モルフォロジー演算によって画像から方向を持
った部分が抽出される様子を示す図である。

【図５】線分素抽出部の処理の一例を示すフローチャー
トである。

【図６】線分素抽出部の処理の他の例を示すフローチャ
ートである。

【図７】線分素抽出部の処理のまた更に別の例を示すフ
ローチャートである。

【図８】文字列画像とそれから抽出される線分素の例を
示す図である。

【図９】ストローク作成部の処理例を示すフローチャー
トである。

【図１０】線分素のマージ可否を判定する際に用いるデ
ータの説明図である。

【図１１】文字列画像とそれから作成されたストローク
の例を示す図である。

【図１２】文字切り出し候補作成部の処理例を示すフロ
ーチャートである。

【図１３】ストロークを組み合わせて作成された文字切
り出し候補の例を示す図である。

【図１４】従来技術のブロック図である。

【符号の説明】

１１…文字列画像記憶部 １２…線分素抽出部 １３…ストローク作成部 １４…文字切り出し候補作成部

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 手書き文字列の画像を入力して文字の切
   り出し候補を求める文字切り出し候補生成装置におい
   て、 光学的に走査された文字列画像を格納する文字列画像記
   憶部と、 格納された文字列画像から特定の方向成分を持つ部分で
   ある線分素を抽出する線分素抽出部と、 抽出された線分素をマージして或る程度滑らかにつなが
   る曲線部分であるストロークを作成するストローク作成
   部と、 作成されたストロークを組み合わせて文字切り出し候補
   を作成する文字切り出し候補作成部とを備えることを特
   徴とする文字切り出し候補生成装置。
2. 【請求項２】 前記線分素抽出部は、それぞれ異なる固
   有角度方向を持った複数の線分パターンを用いて文字列
   画像にモルフォロジー演算を行うことによって各固有角
   度方向ごとの線分素を抽出する構成を有することを特徴
   とする請求項１記載の文字切り出し候補生成装置。
3. 【請求項３】 前記線分素抽出部は、それぞれ異なる固
   有角度方向を持った複数の線分パターンを使用したモル
   フォロジー演算によって文字列画像の距離変換画像を作
   成し、該距離変換画像を逆変換して各固有角度方向ごと
   の線分素を抽出する構成を有することを特徴とする請求
   項１記載の文字切り出し候補生成装置。
4. 【請求項４】 前記ストローク作成部は、互いに接する
   か又は交差している線分素どうしの角度，長さ，位置関
   係が、予め設定されたマージ可能判定基準を満たすか否
   かを調べることによって、線分素どうしのマージ可否を
   判定する構成を有することを特徴とする請求項２または
   ３記載の文字切り出し候補生成装置。
5. 【請求項５】 前記マージ可能判定基準が学習によって
   作成された基準であることを特徴とする請求項４記載の
   文字切り出し候補生成装置。