JP4032204B2 - 磁気パターンの認識装置、認識方法、および、情報記録媒体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気パターンの認識装置、認識方法、および、これらを実現するプログラムを記録したコンピュータ読取可能な情報記録媒体に関する。
【０００２】
特に、磁気インクによりさまざまな精度で印刷されたＭＩＣＲ（Magnetic Ink Character Recognition）文字やＭＩＣＲ記号（以下適宜まとめて「ＭＩＣＲ文字」という。）を認識するのに好適な磁気パターンの認識装置、認識方法、および、これらを実現するプログラムを記録したコンピュータ読取可能な情報記録媒体に関する。
【０００３】
【従来の技術】
従来からたとえば、パーソナルチェックなどにＭＩＣＲ文字を印刷し、これを認識するような磁気認識装置が用いられている。図７に、ＭＩＣＲ文字が印刷されたパーソナルチェックの印刷例を示す。図中の下部に印刷された「記号 ０１２３４５６７８ 記号 空白 ９０１２ 記号 ３４５６７８９ 記号 空白 ０１２３ 空白 記号 ４５６７８９０１２３ 記号」の列がＭＩＣＲ文字で印刷された部分である。
【０００４】
ＭＩＣＲ文字については、ANSI X9.27 - 1995、ISO 1004 Information processing - Magnetic ink characterrecognition - Print Specifications、JIS E13B●要確認●などによって規格が定められている。ＭＩＣＲ文字の形状や、その磁気特性、特に、ＭＩＣＲ文字を磁気ヘッドで読み取った場合の磁束の波形の形状は、ＣＭＣ７規格もしくはＥ１３Ｂ規格などによって定められている。
【０００５】
一方、レーザープリンタ用に、ＭＩＣＲ文字用の磁気インクを含むトナーが提供されている。また、インクジェットプリンタや熱転写型プリンタでも同様のインクが提供されている。このようなトナーやインクを利用すれば、ユーザは、安価な民生用プリンタを用いてＭＩＣＲ文字をパーソナルチェックなどの用紙に印刷することができる。
【０００６】
かつては、所定の規格に合わせた精度の専用印刷装置によってＭＩＣＲ文字が印刷されていたが、今日では、さまざまなＤＰＩ（dot per inch）の安価な民生用プリンタによってＭＩＣＲ文字が印刷されるようになってきている。
【０００７】
このように、ＭＩＣＲ文字の印刷と、その認識の技術は、今後とも広く普及し、これに関連する技術は、ますます重要な意義を有するようになっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、さまざまなＤＰＩの民生用プリンタによってＭＩＣＲ文字の印刷が行なわれるようになるにしたがい、以下のような問題が発生するようになった。
【０００９】
すなわち、所定の規格が要求する精度、すなわち、ＭＩＣＲ文字を構成する線の太さが、プリンタのＤＰＩに適合しない場合には、印刷されたＭＩＣＲ文字の線の太さにばらつきが発生する。このばらつきにより、認識精度が落ちてしまう、という問題が生じていた。
【００１０】
あるＭＩＣＲ文字と別のＭＩＣＲ文字との間隔についても同様に、プリンタのＤＰＩに適合しない場合には、文字間隔のばらつきが発生する。このばらつきにより、認識精度が落ちてしまう、という問題が生じていた。
【００１１】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、磁気パターンの認識装置、認識方法、および、これらを実現するプログラムを記録したコンピュータ読取可能な情報記録媒体を提供することを目的とする。
【００１２】
特に、磁気インクによりさまざまな精度で印刷されたＭＩＣＲ文字を認識するのに好適な磁気パターンの認識装置、認識方法、および、これらを実現するプログラムを記録したコンピュータ読取可能な情報記録媒体を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
以上の目的を達成するため、本発明の原理にしたがって、下記の発明を開示する。
【００１４】
本発明の磁気パターンの認識装置は、記憶部と、検出部と、認識出力部と、を備える。
【００１５】
記憶部は、複数の文字または記号と、そのそれぞれに対応付けられた複数の特徴点の位置の磁束の値と、を記憶する。
【００１６】
検出部は、磁気インクにより印刷された磁気パターンの磁束を検出する。
【００１９】
認識出力部は、記憶された複数の文字または記号のそれぞれについて、これに対応する複数の特徴点の位置の磁束の値と、検出された磁束のうち当該特徴点に対応する位置を含む所定の範囲内の複数の位置の磁束と、の差の最小値の自乗和を求め、求めた自乗和が最小となる文字または記号を、認識結果として出力する。
【００２０】
また、本発明の磁気パターンの認識装置において、記憶された複数の特徴点の位置は、これに対応付けられた文字または記号にあらかじめ対応付けられた磁気波形の極大点、極小点、もしくは零点であるように構成することができる。
【００２１】
また、本発明の磁気パターンの認識装置において、文字または記号にあらかじめ対応付けられた磁気波形は、ＣＭＣ７規格もしくはＥ１３Ｂ規格により定義されるように構成することができる。
【００２２】
本発明の磁気パターンの認識方法は、検出工程と、認識出力工程と、を備える。
【００２３】
検出工程では、磁気インクにより印刷された磁気パターンの磁束を検出する。
【００２４】
認識出力工程では、複数の文字または記号のそれぞれに対応付けられてあらかじめ記憶された複数の特徴点の位置の磁束の値と、検出された磁束と、を比較し、特定条件を満たす複数の特徴点の位置の磁束に対応付けられた文字または記号を、認識結果として出力する。
【００２５】
また、本発明の磁気パターンの認識方法の認識出力工程は、当該複数の文字または記号のそれぞれについて、これに対応してあらかじめ記憶された複数の特徴点の位置の磁束の値と、検出された磁束のうち当該特徴点に対応する位置の磁束と、の差の自乗和を求め、求めた自乗和が最小となる文字または記号を、認識結果として出力するように構成することができる。
【００２６】
認識出力工程では、当該複数の文字または記号のそれぞれについて、これに対応してあらかじめ記憶された複数の特徴点の位置の磁束の値と、検出された磁束のうち当該特徴点に対応する位置を含む所定の範囲内の複数の位置の磁束と、の差の最小値の自乗和を求め、求めた自乗和が最小となる文字または記号を、認識結果として出力する。
【００２７】
また、本発明の磁気パターンの認識方法において、磁束の値があらかじめ記憶された複数の特徴点の位置は、これに対応付けられた文字または記号にあらかじめ対応付けられた磁気波形の極大点、極小点、もしくは零点であるように構成することができる。
【００２８】
また、本発明の磁気パターンの認識方法において、文字または図形にあらかじめ対応付けられた磁気波形は、ＣＭＣ７規格もしくはＥ１３Ｂ規格により定義されるように構成することができる。
【００２９】
本発明の磁気パターンの認識装置、および、認識方法を実現するプログラムをコンパクトディスク、フロッピーディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ディジタルビデオディスク、磁気テープ、半導体メモリなどの情報記録媒体に記録することができる。
【００３０】
本発明の情報記録媒体に記録されたプログラムを、磁気パターンの認識装置が備えるＣＰＵ（Central Processing Unit；中央処理ユニット）などの制御装置で実行することにより、上記の磁気パターンの認識装置、および、認識方法を実現することができる。
【００３１】
また、これらの装置とは独立して、本発明のプログラムを記録した情報記録媒体を配布、販売することができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の一実施形態を説明する。なお、以下に説明する実施形態は説明のためのものであり、本願発明の範囲を制限するものではない。したがって、当業者であればこれらの各要素もしくは全要素をこれと均等なものに置換した実施形態を採用することが可能であるが、これらの実施形態も本願発明の範囲に含まれる。
【００３３】
（基本となる実施形態）
図１は、本発明の磁気パターンの認識装置の概要構成を示す説明図である。
【００３４】
本発明の認識装置１０１は、記憶部１０２と、検出部１０３と、認識出力部１０４と、を備える。
【００３５】
記憶部１０２は、複数の文字または記号と、そのそれぞれに対応付けられた複数の特徴点の位置の磁束の値と、を記憶する。
【００３６】
検出部１０３は、磁気インクにより印刷された磁気パターンの磁束を検出する。
【００３７】
認識出力部１０４は、検出された磁束と、記憶された複数の特徴点の位置の磁束の値と、を比較し、特定条件を満たす複数の特徴点の位置の磁束に対応付けられた文字または記号を、認識結果として出力する。
【００３８】
図２は、ＭＩＣＲ文字による磁気パターンを磁気ヘッドで読み取った場合の磁束の強さの波形として規格で定めらているものの例を示す説明図である。図２に示すグラフは、文字「２」に対して定義される磁気波形の形状を示すものである。Ｅ１３Ｂ規格では、ＭＩＣＲ文字の幅は1.321mmから2.311mmの４グループに分類される。
【００３９】
ＭＩＣＲ文字が印刷された用紙を認識装置１０１の検出部１０３が走査する移動のステップは１／１４４インチとし、１ステップにつき１５回磁束を検出し、４回ごとに平均をとり、この平均を１データとして認識装置１０１が備えるＲＡＭ（Random Access Memory）などの一時的記憶装置に格納することができる。この場合、約４９データでＭＩＣＲ文字１文字幅分となるが、取得波形の変化を考慮して、７０データを１文字分のデータとして認識の対象とすることができる。
【００４０】
この７０データに対し、本実施形態では、４データ目、１１データ目、１８データ目、…、６０データ目、６７データ目を特徴点として設定し、この位置の磁束の値を記憶部１０２に記憶する。すなわち、各文字について、１０箇所の位置の磁束の値を記憶部１０２に記憶する。
【００４１】
ＭＩＣＲ文字は、Ｅ１３Ｂ規格ではストローク０からストローク１３までの１４種類が定義されているため、本実施形態では、磁束の値は合計で１４０個記憶部１０２に記憶されることになる。
【００４２】
図３は、図３は、図１に示す認識装置の実施形態を実現するためのハードウェアの概要構成を示すブロック構成図である。
【００４３】
認識装置１０１のＣＰＵ ３０１は、認識装置の各部を制御する。
【００４４】
紙送り装置３０２は、ＭＩＣＲ文字が印刷された用紙、たとえばパーソナルチェックを磁気ヘッド３０３に対して相対的に移動させる。
【００４５】
磁気ヘッド３０３が読み取った磁束の強さは増幅回路３０４で増幅され、フィルタ回路３０５は不要な信号を除去する。さらにＡ／Ｄ（Analog/Digital；アナログ／ディジタル）変換器３０６により、磁束の強さはディジタル信号に変換され、ＣＰＵ ３０１に送られる。
【００４６】
ＣＰＵ ３０１が受け取った磁束の強さのディジタル信号は、ＲＡＭ ３０７に記憶される。
【００４７】
前述のように、本実施形態では、紙送り装置３０２による紙送りは１ステップあたり１／１４４インチ単位で行われ、磁気ヘッド３０３による検出は１ステップあたり１５回行われ、その４回分の平均の値がデータとしてＲＡＭ ３０７内に順に記憶される。
【００４８】
一方、ＭＩＣＲ文字の規格にしたがった磁気パターン、すなわち、所定の位置とそのときの磁束の強さの値は、ＲＯＭ（Read Only Memory）３０８に記憶することができる。前述のように、本実施形態では、ＲＯＭ ３０８にＭＩＣＲ文字の１４文字のそれぞれについて、１０箇所の位置の磁束の値が記憶される。
【００４９】
ＣＰＵ ３０１は、紙送り装置３０２を駆動するとともに、磁気ヘッド３０３により磁束を検出し、検出した磁束のディジタル信号をＲＡＭ ３０７に記憶し、記憶した値とＲＯＭ ３０８に記憶された磁気パターンとを比較して文字または記号を認識する。
【００５０】
認識された文字や記号は、ＲＡＭ ３０７などに記憶され、他の処理の対象となる。たとえば、認識された文字や記号を銀行の口座番号と金額として解釈し、当該金額の引き落とし処理のトランザクションを行う、などの処理である。この処理については、公知の技法を利用することができる。
【００５１】
なお、ＲＯＭ ３０８は、記憶部として、磁気ヘッド３０３は、検出部として、ＣＰＵ ３０１は、認識出力部として、それぞれ機能する。
【００５２】
また、ＲＯＭ ３０８には、ＣＰＵ ３０１が実行するプログラムを記憶することができ、この場合は、ＲＯＭ ３０８は、本発明の情報記録媒体として機能する。
【００５３】
さらに、ＲＯＭ ３０８の内容を外部から更新できる場合には、当該更新するためのプログラムを記録したＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc ROM）などの情報記録媒体は、本発明の情報記録媒体として機能する。
【００５４】
図４は、図１に示す認識装置の実施形態とプリンタとを組み込んだ複合処理装置の概形を示す説明図である。
【００５５】
複合処理処置４０１のプリンタ部は、文字や記号を印刷するプリンタヘッド４０２と、これが移動する移動軸４０３と、印刷の際に紙をおさえるプラテン４０４とを備え、印刷はロール紙４０５に対して行われる。
【００５６】
一方、ＭＩＣＲ文字が印刷されたパーソナルチェック４１１は、挿入口４１２から挿入され、複合処理装置４０１の内部に配置された認識装置１０１により処理される。
【００５７】
図５は、図１に示す認識装置の実施形態において実行される認識処理の流れを示すフローチャートである。本処理は、パーソナルチェック用紙が挿入されることを契機として開始される。なお、挿入されたことを光センサーなどにより検知する実施形態や、挿入した上でユーザがＣＰＵ ３０１に対して何らかの指示を入力する実施形態を採用することができる。
【００５８】
まず、ＣＰＵ ３０１は、紙送り機構３０２を駆動するとともに、磁気ヘッド３０３を動作させて、用紙に印刷された磁気パターンを読み取り、読み取ったデータをＲＡＭ ３０７に記憶する（ステップＳ５０１）。
【００５９】
次に、ＣＰＵ ３０１は、たとえば特開平９−３１１９０６号公報に開示されている手法などにより、読み取ったデータから各文字と考えられる区間に対応するデータを切り出す（ステップＳ５０２）。本実施形態では、１区間につき７０個のデータが切り出される。
【００６０】
なお、ステップＳ５０２において、データの正規化を行うこともできる。たとえば、１個のデータを１バイトに記憶される２５６段階に記憶する場合を考える。磁束の強さが０となるときは、記憶される値を１２８とする。データ７０個のうち、磁束の強さが正となる場合については記憶される値の分布が１２９〜２５４となるように、磁束の強さが負となる場合については記憶される値の分布が２〜１２７となるようにそれぞれ磁束の強さを変換する。ＲＯＭ ３０８に記憶される磁気パターンもこの正規化に合わせて記憶しておく。
【００６１】
ついで、ＣＰＵ ３０１は、区間のそれぞれについて、以下のステップＳ５０４〜ステップＳ５５０８の処理を繰り返す（ステップＳ５０３）。
【００６２】
ＲＯＭ ３０８に記憶された１４種類の文字の磁気パターンのそれぞれと、当該区間の７０個のデータと、を比較して、それぞれの評価値を求める（ステップＳ５０４）。評価値の詳細については後述する。
【００６３】
つぎに、評価値が最小のものと、２番目に小さいものとを選択する（ステップＳ５０５）。
【００６４】
評価値が最小のものが十分に小さい値で、評価値が２番目に小さいものが十分に大きい値かを調べる（ステップＳ５０６）。これが満たされる場合（ステップＳ５０６；Ｙｅｓ）、評価値が最小のものに対応する文字を認識結果として出力する（ステップＳ５０７）。
【００６５】
一方満たされない場合（ステップＳ５０７；Ｎｏ）、認識できなかった旨の報告を行う、あるいは、後述する第１あるいは第２の実施形態による認識を試みる、などのエラー処理を実行する（ステップＳ５０８）。
【００６６】
以下では、評価値の求め方について説明する。理解を容易にするために、区間の７０個のデータをそれぞれd[1], d[2], ..., d[70]と表し、ある文字に対応する磁気パターンの特徴点の値をs[1], s[2], ..., s[10]と表す。この文字に対する評価値{xは、［数１］のように計算できる。
【００６７】
【数１】
評価値が最小となる文字について、当該評価値が所定の第１の閾値よりも小さく、この評価値が２番目に小さい文字について、当該評価値が所定の第２の閾値よりも大きい場合に、評価値が最小となる文字を認識結果とすることができる。
【００６８】
なお第１および第２の閾値は実験により求めることができる。また、第２の閾値は第１の閾値の２倍とすることができる。
【００６９】
（第１の実施形態）
本実施形態は、上記基本となる実施形態と大部分は同様であるが、評価値の計算が異なる。本実施形態は、読み取った磁気データが全体としてスライドしている場合に対応するのに好適な手法である。したがって、たとえば、上記実施形態のステップＳ５０８において利用することができる。
【００７０】
本実施形態における評価値yは、［数２］のように計算できる。
【００７１】
【数２】
これは、磁気データを前後に２データ分ずらす範囲での最小の値を評価値とすることを意味する。したがって、読み取りデータが２データ分前後にスライドしている場合であっても適切に認識を行うことができる。
【００７２】
この評価値に対しても、上記の基本となる実施形態と同様の閾値による検査を行い、文字を認識することができる。
【００７３】
（第２の実施形態）
本実施形態は、上記基本となる実施形態と大部分は同様であるが、評価値の計算が異なる。本実施形態は、読み取った磁気データの一部がずれているような場合に対応するのに好適な手法である。したがって、たとえば、上記実施形態のステップＳ５０８において利用することができる。
【００７４】
本実施形態における評価値zは、［数３］のように計算できる。
【００７５】
【数３】
これは、磁気データの特徴点を前後に１データ分ずらす範囲での最小の値を評価値とすることを意味する。したがって、読み取りデータの特徴点が１データ分前後にずれている場合であっても適切に認識を行うことができる。
【００７６】
この評価値に対しても、上記の基本となる実施形態と同様の閾値による検査を行い、文字を認識することができる。
【００７７】
なお、上記の認識の評価値x, y, zは、いずれかを選択してもよいし、これらを適宜組み合わせて使用することもできる。また、評価値y, zを計算する上での、ずれを許容する範囲についても適宜変更することができる。これらの組合せにより認識の精度を向上させることができる。
【００７８】
（第３の実施の形態）
上記の実施形態においては、特徴点を１つの文字について等間隔に採用しているが、ＭＩＣＲ文字では、それぞれの文字の磁束の強度のグラフに特徴的な点がある。たとえば、グラフが極大となる点、極小となる点、零点などの位置を特徴点とし、その位置の値を比較して差の自乗和を計算する手法を採用することができる。
【００７９】
図６は、これらの特徴点の位置を比較するための説明図である。図６に示すグラフは、文字「２」に対応する磁気パターンを表す。グラフにおいては、特徴点における磁束の値を表す点に黒丸を付している。
【００８０】
図６（ａ）は、本実施形態における特徴点の位置を表すものである。特徴点は、極大点、極小点、零点に設定されている。
【００８１】
一方、図６（ｂ）は、前述の実施形態における１０個の特徴点の位置を表すものである。特徴点は、等間隔に設定されている。
【００８２】
一般に、ＭＩＣＲ文字では、極大点、極小点、零点の総数は１０よりも小さいので、前述の実施形態に比較して、本実施形態の方が記憶部の記憶容量を節約して使用することができる。また、認識に必要な計算量を減らすことができる。
【００８３】
本実施形態では、上記実施形態と同様に前後にスライドしたと考えて自乗和の最小値を求める手法（第１の実施形態に対応）や、特徴点の前後についても差分をとり、その差の最小値の自乗和を求める手法（第２の実施形態に対応）を採用することができる。また、これらを組み合わせて、さらに上記の実施形態と組み合わせて使用することもできる。
【００８４】
なお、上記の実施形態では、いずれも差の自乗和を採用しているが、差の絶対値の総和や、差の絶対値の任意の羃乗の総和などを利用することもできる。たとえば、差の絶対値の総和を利用すると、計算量を減らすことができる。
【００８５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、磁気パターンの認識装置、認識方法、および、これらを実現するプログラムを記録したコンピュータ読取可能な情報記録媒体を提供することができる。
【００８６】
特に、磁気インクによりさまざまな精度で印刷されたＭＩＣＲ文字を認識するのに好適な磁気パターンの認識装置、認識方法、および、これらを実現するプログラムを記録したコンピュータ読取可能な情報記録媒体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の磁気パターンの認識装置の概要構成を示す模式図。
【図２】本発明の磁気パターンの認識装置の認識において用いられる磁気パターンの形状の説明図。
【図３】本発明の磁気パターンの認識装置の実施形態の概要構成を示すブロック構成図。
【図４】本発明の磁気パターンの認識装置の実施形態とプリンタとを組み合わせた複合処理装置の外観を示す説明図。
【図５】本発明の磁気パターンの認識装置で実行される認識処理の実施形態の制御の流れを示すフローチャート。
【図６】本発明の磁気パターンの認識装置の認識において用いられる磁気パターンの形状と特徴点の説明図。
【図７】ＭＩＣＲ文字が印刷されたパーソナルチェックの例を示す説明図。
【符号の説明】
１０１ 認識装置
１０２ 記憶部
１０３ 検出部
１０４ 認識出力部
３０１ ＣＰＵ
３０２ 紙送り機構
３０３ 磁気ヘッド
３０４ 増幅回路
３０５ フィルタ回路
３０６ Ａ／Ｄ変換器
３０７ ＲＡＭ
３０８ ＲＯＭ
４０１ 複合処理装置
４０２ プリンタヘッド
４０３ 移動軸
４０４ プラテン
４０５ ロール紙
４１１ パーソナルチェック
４１２ 挿入口
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気パターンの認識装置、認識方法、および、これらを実現するプログラムを記録したコンピュータ読取可能な情報記録媒体に関する。
【０００２】
特に、磁気インクによりさまざまな精度で印刷されたＭＩＣＲ（Magnetic Ink Character Recognition）文字やＭＩＣＲ記号（以下適宜まとめて「ＭＩＣＲ文字」という。）を認識するのに好適な磁気パターンの認識装置、認識方法、および、これらを実現するプログラムを記録したコンピュータ読取可能な情報記録媒体に関する。
【０００３】
【従来の技術】
従来からたとえば、パーソナルチェックなどにＭＩＣＲ文字を印刷し、これを認識するような磁気認識装置が用いられている。図７に、ＭＩＣＲ文字が印刷されたパーソナルチェックの印刷例を示す。図中の下部に印刷された「記号 ０１２３４５６７８ 記号 空白 ９０１２ 記号 ３４５６７８９ 記号 空白 ０１２３ 空白 記号 ４５６７８９０１２３ 記号」の列がＭＩＣＲ文字で印刷された部分である。
【０００４】
ＭＩＣＲ文字については、ANSI X9.27 - 1995、ISO 1004 Information processing - Magnetic ink characterrecognition - Print Specifications、JIS E13B●要確認●などによって規格が定められている。ＭＩＣＲ文字の形状や、その磁気特性、特に、ＭＩＣＲ文字を磁気ヘッドで読み取った場合の磁束の波形の形状は、ＣＭＣ７規格もしくはＥ１３Ｂ規格などによって定められている。
【０００５】
一方、レーザープリンタ用に、ＭＩＣＲ文字用の磁気インクを含むトナーが提供されている。また、インクジェットプリンタや熱転写型プリンタでも同様のインクが提供されている。このようなトナーやインクを利用すれば、ユーザは、安価な民生用プリンタを用いてＭＩＣＲ文字をパーソナルチェックなどの用紙に印刷することができる。
【０００６】
かつては、所定の規格に合わせた精度の専用印刷装置によってＭＩＣＲ文字が印刷されていたが、今日では、さまざまなＤＰＩ（dot per inch）の安価な民生用プリンタによってＭＩＣＲ文字が印刷されるようになってきている。
【０００７】
このように、ＭＩＣＲ文字の印刷と、その認識の技術は、今後とも広く普及し、これに関連する技術は、ますます重要な意義を有するようになっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、さまざまなＤＰＩの民生用プリンタによってＭＩＣＲ文字の印刷が行なわれるようになるにしたがい、以下のような問題が発生するようになった。
【０００９】
すなわち、所定の規格が要求する精度、すなわち、ＭＩＣＲ文字を構成する線の太さが、プリンタのＤＰＩに適合しない場合には、印刷されたＭＩＣＲ文字の線の太さにばらつきが発生する。このばらつきにより、認識精度が落ちてしまう、という問題が生じていた。
【００１０】
あるＭＩＣＲ文字と別のＭＩＣＲ文字との間隔についても同様に、プリンタのＤＰＩに適合しない場合には、文字間隔のばらつきが発生する。このばらつきにより、認識精度が落ちてしまう、という問題が生じていた。
【００１１】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、磁気パターンの認識装置、認識方法、および、これらを実現するプログラムを記録したコンピュータ読取可能な情報記録媒体を提供することを目的とする。
【００１２】
特に、磁気インクによりさまざまな精度で印刷されたＭＩＣＲ文字を認識するのに好適な磁気パターンの認識装置、認識方法、および、これらを実現するプログラムを記録したコンピュータ読取可能な情報記録媒体を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
以上の目的を達成するため、本発明の原理にしたがって、下記の発明を開示する。
【００１４】
本発明の磁気パターンの認識装置は、記憶部と、検出部と、認識出力部と、を備える。
【００１５】
記憶部は、複数の文字または記号と、そのそれぞれに対応付けられた複数の特徴点の位置の磁束の値と、を記憶する。
【００１６】
検出部は、磁気インクにより印刷された磁気パターンの磁束を検出する。
【００１９】
認識出力部は、記憶された複数の文字または記号のそれぞれについて、これに対応する複数の特徴点の位置の磁束の値と、検出された磁束のうち当該特徴点に対応する位置を含む所定の範囲内の複数の位置の磁束と、の差の最小値の自乗和を求め、求めた自乗和が最小となる文字または記号を、認識結果として出力する。
【００２０】
また、本発明の磁気パターンの認識装置において、記憶された複数の特徴点の位置は、これに対応付けられた文字または記号にあらかじめ対応付けられた磁気波形の極大点、極小点、もしくは零点であるように構成することができる。
【００２１】
また、本発明の磁気パターンの認識装置において、文字または記号にあらかじめ対応付けられた磁気波形は、ＣＭＣ７規格もしくはＥ１３Ｂ規格により定義されるように構成することができる。
【００２２】
本発明の磁気パターンの認識方法は、検出工程と、認識出力工程と、を備える。
【００２３】
検出工程では、磁気インクにより印刷された磁気パターンの磁束を検出する。
【００２４】
認識出力工程では、複数の文字または記号のそれぞれに対応付けられてあらかじめ記憶された複数の特徴点の位置の磁束の値と、検出された磁束と、を比較し、特定条件を満たす複数の特徴点の位置の磁束に対応付けられた文字または記号を、認識結果として出力する。
【００２５】
また、本発明の磁気パターンの認識方法の認識出力工程は、当該複数の文字または記号のそれぞれについて、これに対応してあらかじめ記憶された複数の特徴点の位置の磁束の値と、検出された磁束のうち当該特徴点に対応する位置の磁束と、の差の自乗和を求め、求めた自乗和が最小となる文字または記号を、認識結果として出力するように構成することができる。
【００２６】
認識出力工程では、当該複数の文字または記号のそれぞれについて、これに対応してあらかじめ記憶された複数の特徴点の位置の磁束の値と、検出された磁束のうち当該特徴点に対応する位置を含む所定の範囲内の複数の位置の磁束と、の差の最小値の自乗和を求め、求めた自乗和が最小となる文字または記号を、認識結果として出力する。
【００２７】
また、本発明の磁気パターンの認識方法において、磁束の値があらかじめ記憶された複数の特徴点の位置は、これに対応付けられた文字または記号にあらかじめ対応付けられた磁気波形の極大点、極小点、もしくは零点であるように構成することができる。
【００２８】
また、本発明の磁気パターンの認識方法において、文字または図形にあらかじめ対応付けられた磁気波形は、ＣＭＣ７規格もしくはＥ１３Ｂ規格により定義されるように構成することができる。
【００２９】
本発明の磁気パターンの認識装置、および、認識方法を実現するプログラムをコンパクトディスク、フロッピーディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ディジタルビデオディスク、磁気テープ、半導体メモリなどの情報記録媒体に記録することができる。
【００３０】
本発明の情報記録媒体に記録されたプログラムを、磁気パターンの認識装置が備えるＣＰＵ（Central Processing Unit；中央処理ユニット）などの制御装置で実行することにより、上記の磁気パターンの認識装置、および、認識方法を実現することができる。
【００３１】
また、これらの装置とは独立して、本発明のプログラムを記録した情報記録媒体を配布、販売することができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の一実施形態を説明する。なお、以下に説明する実施形態は説明のためのものであり、本願発明の範囲を制限するものではない。したがって、当業者であればこれらの各要素もしくは全要素をこれと均等なものに置換した実施形態を採用することが可能であるが、これらの実施形態も本願発明の範囲に含まれる。
【００３３】
（基本となる実施形態）
図１は、本発明の磁気パターンの認識装置の概要構成を示す説明図である。
【００３４】
本発明の認識装置１０１は、記憶部１０２と、検出部１０３と、認識出力部１０４と、を備える。
【００３５】
記憶部１０２は、複数の文字または記号と、そのそれぞれに対応付けられた複数の特徴点の位置の磁束の値と、を記憶する。
【００３６】
検出部１０３は、磁気インクにより印刷された磁気パターンの磁束を検出する。
【００３７】
認識出力部１０４は、検出された磁束と、記憶された複数の特徴点の位置の磁束の値と、を比較し、特定条件を満たす複数の特徴点の位置の磁束に対応付けられた文字または記号を、認識結果として出力する。
【００３８】
図２は、ＭＩＣＲ文字による磁気パターンを磁気ヘッドで読み取った場合の磁束の強さの波形として規格で定めらているものの例を示す説明図である。図２に示すグラフは、文字「２」に対して定義される磁気波形の形状を示すものである。Ｅ１３Ｂ規格では、ＭＩＣＲ文字の幅は1.321mmから2.311mmの４グループに分類される。
【００３９】
ＭＩＣＲ文字が印刷された用紙を認識装置１０１の検出部１０３が走査する移動のステップは１／１４４インチとし、１ステップにつき１５回磁束を検出し、４回ごとに平均をとり、この平均を１データとして認識装置１０１が備えるＲＡＭ（Random Access Memory）などの一時的記憶装置に格納することができる。この場合、約４９データでＭＩＣＲ文字１文字幅分となるが、取得波形の変化を考慮して、７０データを１文字分のデータとして認識の対象とすることができる。
【００４０】
この７０データに対し、本実施形態では、４データ目、１１データ目、１８データ目、…、６０データ目、６７データ目を特徴点として設定し、この位置の磁束の値を記憶部１０２に記憶する。すなわち、各文字について、１０箇所の位置の磁束の値を記憶部１０２に記憶する。
【００４１】
ＭＩＣＲ文字は、Ｅ１３Ｂ規格ではストローク０からストローク１３までの１４種類が定義されているため、本実施形態では、磁束の値は合計で１４０個記憶部１０２に記憶されることになる。
【００４２】
図３は、図３は、図１に示す認識装置の実施形態を実現するためのハードウェアの概要構成を示すブロック構成図である。
【００４３】
認識装置１０１のＣＰＵ ３０１は、認識装置の各部を制御する。
【００４４】
紙送り装置３０２は、ＭＩＣＲ文字が印刷された用紙、たとえばパーソナルチェックを磁気ヘッド３０３に対して相対的に移動させる。
【００４５】
磁気ヘッド３０３が読み取った磁束の強さは増幅回路３０４で増幅され、フィルタ回路３０５は不要な信号を除去する。さらにＡ／Ｄ（Analog/Digital；アナログ／ディジタル）変換器３０６により、磁束の強さはディジタル信号に変換され、ＣＰＵ ３０１に送られる。
【００４６】
ＣＰＵ ３０１が受け取った磁束の強さのディジタル信号は、ＲＡＭ ３０７に記憶される。
【００４７】
前述のように、本実施形態では、紙送り装置３０２による紙送りは１ステップあたり１／１４４インチ単位で行われ、磁気ヘッド３０３による検出は１ステップあたり１５回行われ、その４回分の平均の値がデータとしてＲＡＭ ３０７内に順に記憶される。
【００４８】
一方、ＭＩＣＲ文字の規格にしたがった磁気パターン、すなわち、所定の位置とそのときの磁束の強さの値は、ＲＯＭ（Read Only Memory）３０８に記憶することができる。前述のように、本実施形態では、ＲＯＭ ３０８にＭＩＣＲ文字の１４文字のそれぞれについて、１０箇所の位置の磁束の値が記憶される。
【００４９】
ＣＰＵ ３０１は、紙送り装置３０２を駆動するとともに、磁気ヘッド３０３により磁束を検出し、検出した磁束のディジタル信号をＲＡＭ ３０７に記憶し、記憶した値とＲＯＭ ３０８に記憶された磁気パターンとを比較して文字または記号を認識する。
【００５０】
認識された文字や記号は、ＲＡＭ ３０７などに記憶され、他の処理の対象となる。たとえば、認識された文字や記号を銀行の口座番号と金額として解釈し、当該金額の引き落とし処理のトランザクションを行う、などの処理である。この処理については、公知の技法を利用することができる。
【００５１】
なお、ＲＯＭ ３０８は、記憶部として、磁気ヘッド３０３は、検出部として、ＣＰＵ ３０１は、認識出力部として、それぞれ機能する。
【００５２】
また、ＲＯＭ ３０８には、ＣＰＵ ３０１が実行するプログラムを記憶することができ、この場合は、ＲＯＭ ３０８は、本発明の情報記録媒体として機能する。
【００５３】
さらに、ＲＯＭ ３０８の内容を外部から更新できる場合には、当該更新するためのプログラムを記録したＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc ROM）などの情報記録媒体は、本発明の情報記録媒体として機能する。
【００５４】
図４は、図１に示す認識装置の実施形態とプリンタとを組み込んだ複合処理装置の概形を示す説明図である。
【００５５】
複合処理処置４０１のプリンタ部は、文字や記号を印刷するプリンタヘッド４０２と、これが移動する移動軸４０３と、印刷の際に紙をおさえるプラテン４０４とを備え、印刷はロール紙４０５に対して行われる。
【００５６】
一方、ＭＩＣＲ文字が印刷されたパーソナルチェック４１１は、挿入口４１２から挿入され、複合処理装置４０１の内部に配置された認識装置１０１により処理される。
【００５７】
図５は、図１に示す認識装置の実施形態において実行される認識処理の流れを示すフローチャートである。本処理は、パーソナルチェック用紙が挿入されることを契機として開始される。なお、挿入されたことを光センサーなどにより検知する実施形態や、挿入した上でユーザがＣＰＵ ３０１に対して何らかの指示を入力する実施形態を採用することができる。
【００５８】
まず、ＣＰＵ ３０１は、紙送り機構３０２を駆動するとともに、磁気ヘッド３０３を動作させて、用紙に印刷された磁気パターンを読み取り、読み取ったデータをＲＡＭ ３０７に記憶する（ステップＳ５０１）。
【００５９】
次に、ＣＰＵ ３０１は、たとえば特開平９−３１１９０６号公報に開示されている手法などにより、読み取ったデータから各文字と考えられる区間に対応するデータを切り出す（ステップＳ５０２）。本実施形態では、１区間につき７０個のデータが切り出される。
【００６０】
なお、ステップＳ５０２において、データの正規化を行うこともできる。たとえば、１個のデータを１バイトに記憶される２５６段階に記憶する場合を考える。磁束の強さが０となるときは、記憶される値を１２８とする。データ７０個のうち、磁束の強さが正となる場合については記憶される値の分布が１２９〜２５４となるように、磁束の強さが負となる場合については記憶される値の分布が２〜１２７となるようにそれぞれ磁束の強さを変換する。ＲＯＭ ３０８に記憶される磁気パターンもこの正規化に合わせて記憶しておく。
【００６１】
ついで、ＣＰＵ ３０１は、区間のそれぞれについて、以下のステップＳ５０４〜ステップＳ５５０８の処理を繰り返す（ステップＳ５０３）。
【００６２】
ＲＯＭ ３０８に記憶された１４種類の文字の磁気パターンのそれぞれと、当該区間の７０個のデータと、を比較して、それぞれの評価値を求める（ステップＳ５０４）。評価値の詳細については後述する。
【００６３】
つぎに、評価値が最小のものと、２番目に小さいものとを選択する（ステップＳ５０５）。
【００６４】
評価値が最小のものが十分に小さい値で、評価値が２番目に小さいものが十分に大きい値かを調べる（ステップＳ５０６）。これが満たされる場合（ステップＳ５０６；Ｙｅｓ）、評価値が最小のものに対応する文字を認識結果として出力する（ステップＳ５０７）。
【００６５】
一方満たされない場合（ステップＳ５０７；Ｎｏ）、認識できなかった旨の報告を行う、あるいは、後述する第１あるいは第２の実施形態による認識を試みる、などのエラー処理を実行する（ステップＳ５０８）。
【００６６】
以下では、評価値の求め方について説明する。理解を容易にするために、区間の７０個のデータをそれぞれd[1], d[2], ..., d[70]と表し、ある文字に対応する磁気パターンの特徴点の値をs[1], s[2], ..., s[10]と表す。この文字に対する評価値{xは、［数１］のように計算できる。
【００６７】
【数１】
【００６８】
なお第１および第２の閾値は実験により求めることができる。また、第２の閾値は第１の閾値の２倍とすることができる。
【００６９】
（第１の実施形態）
本実施形態は、上記基本となる実施形態と大部分は同様であるが、評価値の計算が異なる。本実施形態は、読み取った磁気データが全体としてスライドしている場合に対応するのに好適な手法である。したがって、たとえば、上記実施形態のステップＳ５０８において利用することができる。
【００７０】
本実施形態における評価値yは、［数２］のように計算できる。
【００７１】
【数２】
【００７２】
この評価値に対しても、上記の基本となる実施形態と同様の閾値による検査を行い、文字を認識することができる。
【００７３】
（第２の実施形態）
本実施形態は、上記基本となる実施形態と大部分は同様であるが、評価値の計算が異なる。本実施形態は、読み取った磁気データの一部がずれているような場合に対応するのに好適な手法である。したがって、たとえば、上記実施形態のステップＳ５０８において利用することができる。
【００７４】
本実施形態における評価値zは、［数３］のように計算できる。
【００７５】
【数３】
【００７６】
この評価値に対しても、上記の基本となる実施形態と同様の閾値による検査を行い、文字を認識することができる。
【００７７】
なお、上記の認識の評価値x, y, zは、いずれかを選択してもよいし、これらを適宜組み合わせて使用することもできる。また、評価値y, zを計算する上での、ずれを許容する範囲についても適宜変更することができる。これらの組合せにより認識の精度を向上させることができる。
【００７８】
（第３の実施の形態）
上記の実施形態においては、特徴点を１つの文字について等間隔に採用しているが、ＭＩＣＲ文字では、それぞれの文字の磁束の強度のグラフに特徴的な点がある。たとえば、グラフが極大となる点、極小となる点、零点などの位置を特徴点とし、その位置の値を比較して差の自乗和を計算する手法を採用することができる。
【００７９】
図６は、これらの特徴点の位置を比較するための説明図である。図６に示すグラフは、文字「２」に対応する磁気パターンを表す。グラフにおいては、特徴点における磁束の値を表す点に黒丸を付している。
【００８０】
図６（ａ）は、本実施形態における特徴点の位置を表すものである。特徴点は、極大点、極小点、零点に設定されている。
【００８１】
一方、図６（ｂ）は、前述の実施形態における１０個の特徴点の位置を表すものである。特徴点は、等間隔に設定されている。
【００８２】
一般に、ＭＩＣＲ文字では、極大点、極小点、零点の総数は１０よりも小さいので、前述の実施形態に比較して、本実施形態の方が記憶部の記憶容量を節約して使用することができる。また、認識に必要な計算量を減らすことができる。
【００８３】
本実施形態では、上記実施形態と同様に前後にスライドしたと考えて自乗和の最小値を求める手法（第１の実施形態に対応）や、特徴点の前後についても差分をとり、その差の最小値の自乗和を求める手法（第２の実施形態に対応）を採用することができる。また、これらを組み合わせて、さらに上記の実施形態と組み合わせて使用することもできる。
【００８４】
なお、上記の実施形態では、いずれも差の自乗和を採用しているが、差の絶対値の総和や、差の絶対値の任意の羃乗の総和などを利用することもできる。たとえば、差の絶対値の総和を利用すると、計算量を減らすことができる。
【００８５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、磁気パターンの認識装置、認識方法、および、これらを実現するプログラムを記録したコンピュータ読取可能な情報記録媒体を提供することができる。
【００８６】
特に、磁気インクによりさまざまな精度で印刷されたＭＩＣＲ文字を認識するのに好適な磁気パターンの認識装置、認識方法、および、これらを実現するプログラムを記録したコンピュータ読取可能な情報記録媒体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の磁気パターンの認識装置の概要構成を示す模式図。
【図２】本発明の磁気パターンの認識装置の認識において用いられる磁気パターンの形状の説明図。
【図３】本発明の磁気パターンの認識装置の実施形態の概要構成を示すブロック構成図。
【図４】本発明の磁気パターンの認識装置の実施形態とプリンタとを組み合わせた複合処理装置の外観を示す説明図。
【図５】本発明の磁気パターンの認識装置で実行される認識処理の実施形態の制御の流れを示すフローチャート。
【図６】本発明の磁気パターンの認識装置の認識において用いられる磁気パターンの形状と特徴点の説明図。
【図７】ＭＩＣＲ文字が印刷されたパーソナルチェックの例を示す説明図。
【符号の説明】
１０１ 認識装置
１０２ 記憶部
１０３ 検出部
１０４ 認識出力部
３０１ ＣＰＵ
３０２ 紙送り機構
３０３ 磁気ヘッド
３０４ 増幅回路
３０５ フィルタ回路
３０６ Ａ／Ｄ変換器
３０７ ＲＡＭ
３０８ ＲＯＭ
４０１ 複合処理装置
４０２ プリンタヘッド
４０３ 移動軸
４０４ プラテン
４０５ ロール紙
４１１ パーソナルチェック
４１２ 挿入口
Claims (8)
- 複数の文字または記号と、そのそれぞれに対応付けられた複数の特徴点の位置の磁束の値と、を記憶する記憶部と、
磁気インクにより印刷された磁気パターンの磁束を検出する検出部と、
前記検出された磁束と、前記記憶された複数の特徴点の位置の磁束の値と、を比較し、特定条件を満たす複数の特徴点の位置の磁束に対応付けられた文字または記号を、認識結果として出力する認識出力部と、
を備える磁気パターンの認識装置において、
前記認識出力部は、前記記憶された複数の文字または記号のそれぞれについて、これに対応する複数の特徴点の位置の磁束の値と、
前記検出された磁束のうち当該特徴点の前後の所定の範囲内の複数の位置の磁束との差分をとり、その差の自乗の最小値の和を求め、求めた和が最小となる文字または記号を、認識結果として出力する
ことを特徴とする磁気パターンの認識装置。 - 前記記憶された複数の特徴点の位置は、これに対応付けられた文字または記号にあらかじめ対応付けられた磁気波形の極大点、極小点、もしくは零点である
ことを特徴とする請求項１に記載の磁気パターンの認識装置。 - 前記文字または記号にあらかじめ対応付けられた磁気波形は、ＣＭＣ７規格もしくはＥ１３Ｂ規格により定義される
ことを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項に記載の磁気パターンの認識装置。 - 磁気インクにより印刷された磁気パターンの磁束を検出する検出工程と、
複数の文字または記号のそれぞれに対応付けられてあらかじめ記憶された複数の特徴点の位置の磁束の値と、前記検出された磁束と、を比較し、特定条件を満たす複数の特徴点の位置の磁束に対応付けられた文字または記号を、認識結果として出力する認識出力工程と、
を備える磁気パターンの認識方法において、
前記認識出力工程は、当該複数の文字または記号のそれぞれについて、これに対応してあらかじめ記憶された複数の特徴点の位置の磁束の値と、前記検出された磁束のうち当該特徴点の前後の所定の範囲内の複数の位置の磁束との差分をとり、その差の自乗の最小値の和を求め、求めた和が最小となる文字または記号を、認識結果として出力する
ことを特徴とする磁気パターンの認識方法。 - 前記磁束の値があらかじめ記憶された複数の特徴点の位置は、これに対応付けられた文字または記号にあらかじめ対応付けられた磁気波形の極大点、極小点、もしくは零点であることを特徴とする請求項４に記載の磁気パターンの認識方法。
- 前記文字または記号にあらかじめ対応付けられた磁気波形は、ＣＭＣ７規格もしくはＥ１３Ｂ規格により定義されることを特徴とする請求項４又は５のいずれか１項に記載の磁気パターンの認識方法。
- 請求項４〜６のいずれか１項に記載の磁気パターンの認識方法における各工程をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読取可能な情報記録媒体。
- 前記情報記録媒体は、コンパクトディスク、フロッピーディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ディジタルビデオディスク、磁気テープ、または、半導体メモリであることを特徴とする請求項７に記載のコンピュータ読取可能な情報記録媒体。
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