JP4180148B2 - 文字・枠線分離方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、文字が文字枠に重なって記載されている場合でも光学文字読取装置（ＯＣＲ）で文字の読み取りができるように、文字と枠線とを分離する方法に関し、特に、文字と枠線とがどのような形態で重なっていても、的確に分離できるようにするものである。
【０００２】
【従来の技術】
文字パターンを光学的に読み取るＯＣＲは、葉書に記入された郵便番号の読み取りなどを始めとして、これまで、多くの分野で利用されている。このＯＣＲでは、対象画像を２値化し、得られた画像のパターンと標準文字パターンとのマッチングを取るなどの方法で、文字を判別している。文字読み取りの手法については、各種の改良が重ねられ、印刷文字だけで無く、手書き文字の読み取りも、殆ど支障無く行なわれている。
【０００３】
しかし、帳票に記入された文字の読み取りでは、帳票の枠線に文字が接触したり、交差したり、重なったりすると、誤読する場合がある。
【０００４】
文字が文字枠に接触、交差、重複している場合には、文字と枠線とを分離する文字・枠線分離処理が行なわれ、分離した文字に対して読み取りが行なわれる。この文字・枠線分離方法としては、例えば、図６に示すように、文字枠と文字との交点（コーナー点）を検出し、コーナー点の対応関係から文字と枠との連結領域に切れ目を入れ、文字を枠線から切り離す方法などが行なわれている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、こうした方法では、図７（ａ）に示すように、枠と文字とが鋭角的に交差する場合に、コーナー点を安定的に求めることが難しく、また、図７（ｂ）のように、文字と枠線とが並行して重なる場合には、文字を枠線から分離することが出来なくなる。
【０００６】
本発明は、こうした従来の問題点を解決するものであり、文字が枠線とどのような形態で重なるときでも、文字を枠線から分離することができる文字・枠線分離方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明では、文字と枠線とが重なる部分を多値階調で表示し、この画像の濃度勾配が大きい画素点を追跡して文字の輪郭線を求めている。
【０００８】
そのため、文字が枠線に、どのような形で接触、交差または重複していても、文字部分を枠線から正しく分離することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、枠線に接触、交差または重複する文字部分を枠線から分離する文字・枠線分離方法において、文字と枠線とが重なる部分を含む領域の画像を多値階調で解析し、この画像の各画素点の中から、隣接するＸ方向の画素の濃度差分の絶対値と隣接するＹ方向の画素の濃度差分の絶対値とを加算した濃度勾配を用い、前記濃度勾配が大きい画素点を追跡して文字の輪郭線を求めるようにしたものであり、文字と枠線とがどのような形態で重なっていても分離することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、画素点において、前記Ｘ方向の画素の濃度差分と前記Ｙ方向の画素の濃度差分との比である勾配方向を求め、前記勾配方向の法線方向を求めて、前記法線方向に存在する次の濃度勾配の大きい画素点を予測するようにしたものであり、濃度勾配が大きい画素点を容易に追跡することができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、文字と枠線との交差点を求め、この交差点から、画素点の追跡を開始するようにしたものであり、画素点の追跡が容易になる。
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００１４】
本発明の文字・枠線分離方法では、文字や枠線の色の濃度変化に着目して文字と枠線とを分離する。
【００１５】
枠線の色の濃さは一様に見えても、拡大して見れば、図５に示すように、線の両側で徐々に濃度が変化している。図５（ａ）は、枠線を直交する線に沿って切断し、その切断面から見た枠線の色の濃さを表しており、また、図５（ｂ）は、枠線を上から見たときの枠線の濃度変化を丸印と矢印とで示している。矢印は丸印の位置における濃度変化の大きさと方向とを表している。
【００１６】
また、図５（ｃ）は、枠線11と文字12のように、２つの色が重なったときの濃度変化を、図５（ａ）と同様の切り口から示しており、図５（ｄ）は、２つの色が帯状に重なっているときの濃度変化を平面図で示している。
【００１７】
このように、２つの色が重なっているときでも、濃度変化が大きい点を繋ぎ合わせることによって、重なった色の輪郭線を求めることができる。
【００１８】
この濃度変化の求め方を図４に示している。
【００１９】
点（ｘ，ｙ）の画素の濃度をＰ（ｘ，ｙ）とし、その周囲の画素点（ｘ，ｙ＋１）、（ｘ，ｙ−１）、（ｘ＋１，ｙ）及び（ｘ−１，ｙ）の濃度を、それぞれＰ（ｘ，ｙ＋１）、Ｐ（ｘ，ｙ−１）、Ｐ（ｘ＋１，ｙ）及びＰ（ｘ−１，ｙ）とする。このとき画素点（ｘ，ｙ）における濃度差分は次式で与えられる。
濃度差分Ｘ＝Ｐ（ｘ＋１，ｙ）−Ｐ（ｘ−１，ｙ） （数１）
濃度差分Ｙ＝Ｐ（ｘ，ｙ＋１）−Ｐ（ｘ，ｙ−１） （数２）
【００２０】
また、画素点（ｘ，ｙ）において、濃度変化の大きさを表す濃度勾配、濃度変化の方向を表す勾配方向、及び、勾配方向に直交する法線方向は、それぞれ、
濃度勾配＝｜濃度差分Ｘ｜＋｜濃度差分Ｙ｜ （数３）
勾配方向＝ Ｙ／Ｘ （Ｘ≠０） （数４）
法線方向＝−Ｘ／Ｙ （Ｙ≠０） （数５）
で与えられる。
【００２１】
図１は、濃度変化に着目して文字と枠線とを分離する方法の手順を示している。図２を参照しながら、この手順について説明する。
【００２２】
ステップ１：対象画像を２値で画像化し、この２値画像を用いて、文字12と枠線11との交差点（黒丸）を求める。枠線11は一般的に直線で構成されているから、その直線を辿ることにより、文字との交差点を求めることができる。交差点を求めた後、各交差点を含むように交差領域13を抽出する。
【００２３】
ステップ２：交差領域13の画像に対して、例えば、階調数２５６の多値画像の抽出を行なう。
ステップ３：交差領域13の各画素点の濃度勾配を（数３）によって求める。
【００２４】
ステップ４：交差点から順次、濃度勾配が大きい画素点を追跡することにより、文字12のエッジを検出する。このとき、求めた画素点における濃度勾配の法線方向（矢印に直交する方向）を（数５）によって算出し、この法線方向に基づいて、追跡すべき次の画素点を予測する。
【００２５】
ステップ５：こうして求めた濃度勾配が大きい画素点を繋ぐことにより文字領域を抽出、分離する。
【００２６】
枠線から分離された文字部分は、２値画像で求めた、枠線と重複していない領域の文字部分と合体され、ＯＣＲによって文字認識される。
【００２７】
また、図３に示すように、ステップ１で求めた交差点（黒丸）が４箇所である場合には、文字12が枠線11に交差していることが明らかであるから、枠線11の長さ方向（ｘ方向）にスキャンし、濃度差分Ｘを有する画素点を求めることによって文字エッジの検出が可能となる。
【００２８】
このように、この実施形態の文字・枠線分離方法では、文字と枠線とが接触、交差または重複している場合に、色の濃度差に基づいて、文字と枠線とを分離することができる。
【００２９】
なお、交差領域を多階調で解析する場合の階調数は、２５６階調以外の数であってもよい。
【００３０】
また、ステップ３では、濃度勾配の法線方向に基づいて予測した画素点とその周囲の画素点の濃度勾配だけを算出するようにしてもよい。
【００３１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の文字・枠線分離方法では、文字の線が枠線と鋭角的に交差する場合でも、あるいは、文字の線が枠線と並行して重なり合う場合でも、文字部分を枠線から正確に分離することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の文字・枠線分離方法における手順を示す図、
【図２】実施形態の文字・枠線分離方法での文字・枠線の分離の仕方を説明する図、
【図３】実施形態の文字・枠線分離方法での簡便な輪郭線の求め方を説明する図、
【図４】実施形態の文字・枠線分離方法での濃度勾配の求め方を説明する図、
【図５】枠線の濃度勾配を説明する図、
【図６】従来の文字・枠線分離方法を説明する図、
【図７】従来の方法で分離が困難な事例を説明する図である。
【符号の説明】
11 枠線
12 文字
13 交差領域

Claims (3)

1. 枠線に接触、交差または重複する文字部分を枠線から分離する文字・枠線分離方法において、
   文字と枠線とが重なる部分を含む領域の画像を多値階調で解析し、
   前記画像の各画素点の中から、
   隣接するＸ方向の画素の濃度差分の絶対値と隣接するＹ方向の画素の濃度差分の絶対値とを加算した濃度勾配を用い、
   前記濃度勾配が大きい画素点を追跡して文字の輪郭線を求める
   ことを特徴とする文字・枠線分離方法。
2. 前記画素点において、前記Ｘ方向の画素の濃度差分と前記Ｙ方向の画素の濃度差分との比である勾配方向を求め、
   前記勾配方向の法線方向を求めて、
   前記法線方向に存在する次の濃度勾配の大きい画素点を予測する
   ことを特徴とする請求項１に記載の文字・枠線分離方法。
3. 文字と枠線との交差点を求め、
   前記交差点から前記画素点の追跡を開始する
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の文字・枠線分離方法。

Images