JP4416204B2 - 帳票認識装置、帳票認識方法、及び記憶媒体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、帳票の自動認識を行う帳票認識装置及び帳票認識方法と、帳票認識に関連したプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
大量の帳票を処理するに際し、帳票のフォーマットごとの自動分類を可能にする帳票認識装置は、従来より既に知られている。
【０００３】
この種の帳票認識装置では、帳票内のテーブル書式詳細構造の比較処理において、帳票テーブル内のセルの位置やセルの個数が比較データとして使用されてきた。すなわち、セルの位置の一致度の判定には、セルの中心座標を使用する方法や、グリッド分割法と呼ばれるものが用いられている。
【０００４】
セルの中心座標を使用する方法は、画像の特微量抽出手段で取得したセルの四角の座標値からその中心座標を計算し、その中心座標を比較してセルの位置の一致度を判定する。一方、グリッド分割法は、テーブル全体を複数のグリッドで格子状に分割し、これによって作成された各ブロック内に含まれるテーブル罫線の交差点の個数を比較する。
【０００５】
また、セルの個数の比較方法としては、単純にテーブル内の全セル個数を比較する方法が一般的に知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の帳票認識装置におけるテーブル書式詳細構造の比較処理では、次のような問題点があった。
【０００７】
（１）上述のセルの中心座標を使用する方法では、画像の特微量抽出手段で取得したセル矩形の座標値からその中心座標を計算する必要があり、この計算過程で誤差が発生する。つまり、テーブル書式データそのものに誤差が含まれることになる。
【０００８】
（２）グリッド分割方法は、画像特微量抽出手段内でテーブル書式を求める方法であり、画像特微量抽出手段で取得した特徴点の座標値を使用するものと比較して、処理が複雑である。
【０００９】
（３）テーブル全体のセル個数の比較では、セル分布が異なっても全個数が同じであれば、類似したテーブルと判定することになるため、判定精度に問題がある。
【００１０】
本発明は上記従来の問題点に鑑み、帳票認識におけるテーブル書式詳細構造の比較処理において、セル分布の類似性をより細かく類似度の計算に反映させて、帳票認識精度を向上させた帳票認識装置、帳票認識方法、及び記憶媒体を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る帳票認識装置では、検索帳票画像に含まれる検索対象テーブルの各水平罫線に関する情報を、ライン情報として取得するライン情報取得手段と、前記検索対象テーブルのライン情報と登録帳票内の登録テーブルのライン情報とをライン単位で比較していくことにより、当該登録テーブルに対する当該検索対象テーブルの類似度を取得する類似度取得手段とを備え、前記類似度取得手段は、比較対象のラインに接するセルの個数と、当該比較対象のラインに接するセルの位置と、当該比較対象のラインの位置とのそれぞれを、ライン単位で比較し、前記検索対象テーブルの当該比較対象のラインに接するセルの個数と前記登録テーブルの当該比較対象のラインに接するセルの個数との差分に基づき第１のペナルティ値を算出し、前記検索対象テーブルの当該比較対象のラインに接するセルの位置と前記検索対象テーブルに最も近い前記登録テーブルの当該比較対象のラインに接するセルの位置との差分に基づき第２のペナルティ値を算出し、前記検索対象テーブルの当該比較対象のラインの位置と前記登録テーブルの当該比較対象のラインの位置との差分に基づき第３のペナルティ値を算出し、さらに、前記検索対象テーブルと前記登録テーブルの全ての比較対象のラインに対して、算出した前記第１のペナルティ値と前記第２のペナルティ値と前記第３のペナルティ値を加算することで全ペナルティ値を算出し、前記登録テーブルと前記検索対象テーブルとが全く同じである場合の類似度から前記全ペナルティ値を減算することにより、当該登録テーブルに対する当該検索対象テーブルの類似度を取得するように構成し、前記ライン単位での比較において、前記検索対象テーブルのライン情報における１番目のラインと、前記登録テーブルのライン情報における１番目のラインとを、最初の比較対象のラインとして比較した後、以降は、順次、次のラインに近い位置にあるラインを比較対象として比較していくようにしたことを特徴とする。
本発明に係る帳票認識方法では、帳票認識装置のライン情報取得手段及び類似度取得手段の各手段が実行する帳票認識方法であって、前記ライン情報取得手段が、検索帳票画像に含まれる検索対象テーブルの各水平罫線に関する情報を、ライン情報として取得するライン情報取得工程と、前記類似度取得手段が、前記検索対象テーブルのライン情報と登録帳票内の登録テーブルのライン情報とをライン単位で比較していくことにより、当該登録テーブルに対する当該検索対象テーブルの類似度を取得する類似度取得工程とを備え、前記類似度取得工程は、比較対象のラインに接するセルの個数と、当該比較対象のラインに接するセルの位置と、当該比較対象のラインの位置とのそれぞれを、ライン単位で比較し、前記検索対象テーブルの当該比較対象のラインに接するセルの個数と前記登録テーブルの当該比較対象のラインに接するセルの個数との差分に基づき第１のペナルティ値を算出し、前記検索対象テーブルの当該比較対象のラインに接するセルの位置と前記検索対象テーブルに最も近い前記登録テーブルの当該比較対象のラインに接するセルの位置との差分に基づき第２のペナルティ値を算出し、前記検索対象テーブルの当該比較対象のラインの位置と前記登録テーブルの当該比較対象のラインの位置との差分に基づき第３のペナルティ値を算出し、さらに、前記検索対象テーブルと前記登録テーブルの全ての比較対象のラインに対して、算出した前記第１のペナルティ値と前記第２のペナルティ値と前記第３のペナルティ値を加算することで全ペナルティ値を算出し、前記登録テーブルと前記検索対象テーブルとが全く同じである場合の類似度から前記全ペナルティ値を減算することにより、当該登録テーブルに対する当該検索対象テーブルの類似度を取得するようにし、前記ライン単位での比較において、前記検索対象テーブルのライン情報における１番目のラインと、前記登録テーブルのライン情報における１番目のラインとを、最初の比較対象のラインとして比較した後、以降は、順次、次のラインに近い位置にあるラインを比較対象として比較していくようにしたことを特徴とする。
本発明に係る記録媒体では、帳票認識装置のライン情報取得手段及び類似度取得手段の各手段が実行する帳票認識処理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コンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、前記ライン情報取得手段が、検索帳票画像に含まれる検索対象テーブルの各水平罫線に関する情報を、ライン情報として取得するライン情報取得工程と、前記類似度取得手段が、前記検索対象テーブルのライン情報と登録帳票内の登録テーブルのライン情報とをライン単位で比較していくことにより、当該登録テーブルに対する当該検索対象テーブルの類似度を取得する類似度取得工程とを備え、前記類似度取得工程は、比較対象のラインに接するセルの個数と、当該比較対象のラインに接するセルの位置と、当該比較対象のラインの位置とのそれぞれを、ライン単位で比較し、前記検索対象テーブルの当該比較対象のラインに接するセルの個数と前記登録テーブルの当該比較対象のラインに接するセルの個数との差分に基づき第１のペナルティ値を算出し、前記検索対象テーブルの当該比較対象のラインに接するセルの位置と前記検索対象テーブルに最も近い前記登録テーブルの当該比較対象のラインに接するセルの位置との差分に基づき第２のペナルティ値を算出し、前記検索対象テーブルの当該比較対象のラインの位置と前記登録テーブルの当該比較対象のラインの位置との差分に基づき第３のペナルティ値を算出し、さらに、前記検索対象テーブルと前記登録テーブルの全ての比較対象のラインに対して、算出した前記第１のペナルティ値と前記第２のペナルティ値と前記第３のペナルティ値を加算することで全ペナルティ値を算出し、前記登録テーブルと前記検索対象テーブルとが全く同じである場合の類似度から前記全ペナルティ値を減算することにより、当該登録テーブルに対する当該検索対象テーブルの類似度を取得するようにし、前記ライン単位での比較において、前記検索対象テーブルのライン情報における１番目のラインと、前記登録テーブルのライン情報における１番目のラインとを、最初の比較対象のラインとして比較した後、以降は、順次、次のラインに近い位置にあるラインを比較対象として比較していくようにしたこと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。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００３６】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係る帳票認識装置の概略構成を示すブロック図である。
【００３７】
この帳票認識装置は、装置全体の動作を制御するプロセッサ１１と、各種のデータを記憶するメモリ１２と、帳票を画像データとして読み取るスキャナー１３と、帳票の登録や検索などの指示操作を行うためのキーボード１４と、補助記憶装置として機能するディスク１５と、認識結果等の各種情報を表示するディスプレイ１６とを備え、これらの構成要素がバス２０を介して相互に接続されている。
【００３８】
プロセッサ１１は、スキャナー１３より読み取られた帳票の画像データの特徴量を抽出する画像特徴量抽出手段１１ａ、前記画像データ中の文字領域を認識する文字認識手段１１ｂ、及び図４のフローチャートに従った帳票の類似度計算を行う類似度計算手段１１ｃを有し、各種制御プログラムに従った演算処理を行い、帳票認識に必要な各種処理を実行する。
【００３９】
スキャナー１３で読み取った画像は、２値化処理されて画像特微量抽出手段１１ａに送られる。黒ドットのヒストグラム法などの手法により、画像をテーブル、テキスト、及びピクチャなどの領域ごとに分割する。例えば、テーブル・ブロックであれば、罫線追跡手法などでテーブルの詳細構造を求める。テキスト・ブロックであれば、文字認識手段で文字コードに変換する。
【００４０】
このようにして取得した情報の中で、テーブルのセルの詳細構造を、図２（ａ），（ｂ）に示すテーブル書式データ１２ａとしてメモリ１２及びディスク１５に保存する。
【００４１】
図２（ａ）のライン書式例において、まず、テーブル原点の水平仮想罫線に左上角が接するセルを０ライン目のセルと定義する。次に、Ｙ軸下の方向の水平仮想罫線を１ライン目、同様に次の水平仮想罫線を２ライン目と定義していく。各ライン情報は、図２（ｂ）に示すように、ライン情報の個数、ラインの先頭Ｘ座標（水平罫線の左端位置）、当該ラインのセルの右下角Ｘ座標を記録する。この情報とは別に、テーブル・トップ位置からの仮想罫線位置をライン位置情報として記録する。
【００４２】
これらのテーブル書式データを使用して、帳票内のテーブル認識を行う。帳票認識システムは、キーボード１４から帳票の登録、帳票の検索などの命令を受け取り、それに対応する処理をプロセッサ１１がテーブル書式データ１２ａを使用することで行う。そして、その結果をディスプレイ１６に表示する。
【００４３】
以下、図３及び図４を参照して本実施形態の帳票認識システム、特にプロセッサ１１が実行する各種制御処理の動作を説明する。
【００４４】
図３（ａ），（ｂ）は、本実施形態の処理手順で類似度を求めるサンプル・テーブルを示す図であり、同図（ａ）は検索テーブル、同図（ｂ）は登録テーブルを示している。
【００４５】
検索テーブルが、登録テーブルとどの程度類似しているかを求め、最も類似している登録テーブルを検索テーブルにとって認識されたテーブルと見做す。
【００４６】
図４は、本実施形態に係る類似度を計算するための手順を示すフローチャートである。このフローチャートに従った類似度計算プログラムは、メモリ１２またはディスク１５に格納されている。
【００４７】
まず、ステップＳ１１では、検索テーブルと登録テーブルの幅及び高さの平均値を求める。検索テーブルの幅＝４−１、検索テーブルの高さ＝Ｆ−Ａ、登録テーブルの幅＝４−１、登録テーブルの高さ＝Ｅ−Ａであるから、
ＡＶＸ＝（検索テーブルの幅＋登録テーブルの幅）／２
ＡＶＹ＝（検索テーブルの高さ＋登録テーブルの高さ）／２
である。次に、これらのテーブルのうちセル個数の多いテーブルのセル個数をＭＡＸＣにセットする。ＭＡＸＣ＝１５となる。
【００４８】
ステップＳ１２以降の処理は、２つのテーブルの相違をペナルティ値として記録する処理である。これらのペナルティ値は、ラインごとに求めて最終ラインまで加算していく。
【００４９】
ステップＳ１２では、当該ライン（最初はＡの水平仮想罫線に接するセル）のライン情報に記録しているセルの個数を次式を用いて比較する。
【００５０】
ＰＣ＝ＫＣ＊｜（検索テーブルのセル個数）
−（登録テーブルのセル個数）｜／ＭＡＸＣ
検索テーブルのライン情報の個数は４、同じく登録テーブルのライン情報の個数は４であるから、セル個数によるペナルティＰＣ＝０である。ＫＣは、ペナルティの重み付けのための係数である。
【００５１】
ステップＳ１３では、当該ラインのライン情報に記録しているセルの位置を比較する。検索テーブルのライン情報は｛１、２、３、４｝、登録テーブルのライン情報は｛１、２、３、４｝である。｜（検索ライン１）−（登録ライン１）｜、｜（検索ライン２）−（登録ライン２）｜、｜（検索ライン３）−（登録ライン３）に｜（検索ライン４）−（登録ライン４）｜がセル位置の相違である。
【００５２】
これらの差分値を次式に代入して、ペナルティ値を計算する。
【００５３】
ＫＸは、ペナルティの重み付けに使用する係数である。上記の差分値は、検索ラインに最も近いラインを登録ライン情報から抽出し計算する。例えば、検索ライン２に最も近いラインが登録ライン３であれば、｜（検索ライン２）−（登録ライン３）｜を差分値とする。この場合、登録ライン２は、ペナルティの計算に使用されないが、検索ラインの１と２の間に位置しているであろうから、登録ラインのセルの個数が１個多くなる可能性が強いため、セルの個数のペナルティで加算されているとみなす。
【００５４】
ステップＳ１４では、当該ライン位置の相違に対するペナルティ値を次式により計算する。
【００５５】
検索テーブルのライン位置Ａ、登録テーブルのライン位置Ａであり、テーブルの左上角を原点とするため、ライン位置は両方のテーブルともに０となり、ペナルティ値ＰＹ＝０である。なお、ＫＹは、ライン位置のペナルティの重み付け係数である。
【００５６】
ステップＳ１５では、次に比較するラインを計算する。検索、登録テーブルのラインが最も近いのはＢラインだから、Ｂラインのライン情報を取得する。
【００５７】
そして、ステップＳ１７では、まだテーブルの最終ラインまでペナルティ計算を行っていないから、ステップＳ１２に戻って次のラインのペナルティ値を計算し、Ａラインのペナルティ値に加算していく。
【００５８】
ステップＳ１５で次に比較するラインを求める。今度は、検索テーブルのＤラインと登録テーブルのＣラインが最も近い位置であるから、これらのライン情報を取得する。
【００５９】
ステップＳ１６では、検索テーブルのＣラインをスキップするので、このラインのセルの個数３をペナルティに加算する。ステップＳ１７では、まだ最終ラインでないから、ステップＳ１２に戻ってペナルティ値を計算する処理を再開する。このステップＳ１７において、検索及び登録テーブルのどちらかの最終ラインまで到達すれば、上記の計算ループを抜けて、ステップＳ１８へ進み、残りのラインのセル個数を計算し、ペナルティ値に加算する。
【００６０】
そして、ステップＳ１９で最終的な類似度を計算する。全く同じ帳票の類似度を１とすれば、１から全ペナルティ値を加算した値を引けば、当該登録テーブルに対する検索テーブルの類似度を取得できる。
【００６１】
このように本実施形態の帳票認識方式では、図２（ａ），（ｂ）に示すようなライン情報をテーブル書式として使用する。まず、テーブル原点（テーブル左上角）と交差する水平罫線にセルの左上角が接するセルを０ライン目のセルと定義する。次に下方向に移動して最初に現れる水平罫線を１ライン目、同様に下方向に２ライン目と定義していく。各ラインは、情報の個数、ライン先頭のＸ座標（先頭セルの左下角位置）、セルの右下角Ｘ座標をライン書式として保存する。 要するに、テーブル書式の比較では、近似するライン位置のライン情報を書式データとして使用する。すなわち、比較データは、テーブル罫線の交差座標値であり、画像特微量手段が出力するデータをそのまま使用するので、書式情報作成するための誤差が発生しない。また、セル個数の比較は、ライン単位の個数を比較するので、セルの分布状況による類似度の変動が小さくなる。
【００６２】
［第２実施形態］
上記実施形態では、テーブル書式をすべて比較して生成したペナルティ値を類似度の計算に使用している。しかし、帳票認識システムの使用方法を考えれば、非常に多くの登録帳票の中から、検索帳票と類似する帳票をピックアップしなければならない。認識スピードを鑑みれば、次の手順で類似度を計算するのが好ましい。
【００６３】
すなわち、検索帳票と同じ帳票であると判断する類似度の閾値を予め決めておき、この類似度以上の帳票が見つかった場合のみ、その帳票の識別番号と類似度を出力するようにする。
【００６４】
このシステムを実現するためには、検索帳票のテーブル書式と類似度の閾値が、本発明の手順にパラメータとして組み込まれる。すなわち、本発明の手順で類似度が閾値以下なれば、計算を中止し次のテーブル書式の類似度の計算を実行するような手順を組み込めばよい。
【００６５】
その一例として以下の手順を追加する。図４のステップＳ１６の手順では、１ラインのライン情報のペナルテイ値が計算済みである。この次のステップで、ステップＳ１９に示すような類似度計算を行い、この結果が閾値以下であれば、テーブルの類似度の計算処理を抜け出るようにすればよい。
【００６６】
本発明は、上述した実施形態の装置に限定されず、複数の機器から構成されるシステムに適用しても、１つの機器から成る装置に適用してもよい。前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記憶した記憶媒体をシステムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、完成されることは言うまでもない。
【００６７】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリーカード、ＲＯＭを用いることができる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけではなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００６８】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、次のプログラムコードの指示に基づき、その拡張機能を拡張ボードや拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが処理を行って実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００６９】
【発明の効果】
本発明によれば、セルの分布状況による類似度の変動が小さくなり、帳票認識精度を向上させる可能になる。すなわち、帳票テーブル内のセル個数の単純チェックに比べて、セル分布の類似性をより細かく類似度の計算に反映することが可能になり、検索対象テーブル書式と最も類似している登録テーブル書式を的確に識別することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る帳票認識装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態に係るテーブル書式データを説明する図である。
【図３】第１実施形態の処理手順で類似度を求めるサンプル・テーブルを示す図である。
【図４】本実施形態に係る類似度を計算するための手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１１ プロセッサ
１１ａ 画像特徴量抽出手段
１１ｂ 文字認識手段
１１ｃ 類似度計算手段
１２ メモリ
１３ スキャナー
１４ キーボード
１５ ディスク
１６ ディスプレイ
２０ バス
【発明の属する技術分野】
本発明は、帳票の自動認識を行う帳票認識装置及び帳票認識方法と、帳票認識に関連したプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
大量の帳票を処理するに際し、帳票のフォーマットごとの自動分類を可能にする帳票認識装置は、従来より既に知られている。
【０００３】
この種の帳票認識装置では、帳票内のテーブル書式詳細構造の比較処理において、帳票テーブル内のセルの位置やセルの個数が比較データとして使用されてきた。すなわち、セルの位置の一致度の判定には、セルの中心座標を使用する方法や、グリッド分割法と呼ばれるものが用いられている。
【０００４】
セルの中心座標を使用する方法は、画像の特微量抽出手段で取得したセルの四角の座標値からその中心座標を計算し、その中心座標を比較してセルの位置の一致度を判定する。一方、グリッド分割法は、テーブル全体を複数のグリッドで格子状に分割し、これによって作成された各ブロック内に含まれるテーブル罫線の交差点の個数を比較する。
【０００５】
また、セルの個数の比較方法としては、単純にテーブル内の全セル個数を比較する方法が一般的に知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の帳票認識装置におけるテーブル書式詳細構造の比較処理では、次のような問題点があった。
【０００７】
（１）上述のセルの中心座標を使用する方法では、画像の特微量抽出手段で取得したセル矩形の座標値からその中心座標を計算する必要があり、この計算過程で誤差が発生する。つまり、テーブル書式データそのものに誤差が含まれることになる。
【０００８】
（２）グリッド分割方法は、画像特微量抽出手段内でテーブル書式を求める方法であり、画像特微量抽出手段で取得した特徴点の座標値を使用するものと比較して、処理が複雑である。
【０００９】
（３）テーブル全体のセル個数の比較では、セル分布が異なっても全個数が同じであれば、類似したテーブルと判定することになるため、判定精度に問題がある。
【００１０】
本発明は上記従来の問題点に鑑み、帳票認識におけるテーブル書式詳細構造の比較処理において、セル分布の類似性をより細かく類似度の計算に反映させて、帳票認識精度を向上させた帳票認識装置、帳票認識方法、及び記憶媒体を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る帳票認識装置では、検索帳票画像に含まれる検索対象テーブルの各水平罫線に関する情報を、ライン情報として取得するライン情報取得手段と、前記検索対象テーブルのライン情報と登録帳票内の登録テーブルのライン情報とをライン単位で比較していくことにより、当該登録テーブルに対する当該検索対象テーブルの類似度を取得する類似度取得手段とを備え、前記類似度取得手段は、比較対象のラインに接するセルの個数と、当該比較対象のラインに接するセルの位置と、当該比較対象のラインの位置とのそれぞれを、ライン単位で比較し、前記検索対象テーブルの当該比較対象のラインに接するセルの個数と前記登録テーブルの当該比較対象のラインに接するセルの個数との差分に基づき第１のペナルティ値を算出し、前記検索対象テーブルの当該比較対象のラインに接するセルの位置と前記検索対象テーブルに最も近い前記登録テーブルの当該比較対象のラインに接するセルの位置との差分に基づき第２のペナルティ値を算出し、前記検索対象テーブルの当該比較対象のラインの位置と前記登録テーブルの当該比較対象のラインの位置との差分に基づき第３のペナルティ値を算出し、さらに、前記検索対象テーブルと前記登録テーブルの全ての比較対象のラインに対して、算出した前記第１のペナルティ値と前記第２のペナルティ値と前記第３のペナルティ値を加算することで全ペナルティ値を算出し、前記登録テーブルと前記検索対象テーブルとが全く同じである場合の類似度から前記全ペナルティ値を減算することにより、当該登録テーブルに対する当該検索対象テーブルの類似度を取得するように構成し、前記ライン単位での比較において、前記検索対象テーブルのライン情報における１番目のラインと、前記登録テーブルのライン情報における１番目のラインとを、最初の比較対象のラインとして比較した後、以降は、順次、次のラインに近い位置にあるラインを比較対象として比較していくようにしたことを特徴とする。
本発明に係る帳票認識方法では、帳票認識装置のライン情報取得手段及び類似度取得手段の各手段が実行する帳票認識方法であって、前記ライン情報取得手段が、検索帳票画像に含まれる検索対象テーブルの各水平罫線に関する情報を、ライン情報として取得するライン情報取得工程と、前記類似度取得手段が、前記検索対象テーブルのライン情報と登録帳票内の登録テーブルのライン情報とをライン単位で比較していくことにより、当該登録テーブルに対する当該検索対象テーブルの類似度を取得する類似度取得工程とを備え、前記類似度取得工程は、比較対象のラインに接するセルの個数と、当該比較対象のラインに接するセルの位置と、当該比較対象のラインの位置とのそれぞれを、ライン単位で比較し、前記検索対象テーブルの当該比較対象のラインに接するセルの個数と前記登録テーブルの当該比較対象のラインに接するセルの個数との差分に基づき第１のペナルティ値を算出し、前記検索対象テーブルの当該比較対象のラインに接するセルの位置と前記検索対象テーブルに最も近い前記登録テーブルの当該比較対象のラインに接するセルの位置との差分に基づき第２のペナルティ値を算出し、前記検索対象テーブルの当該比較対象のラインの位置と前記登録テーブルの当該比較対象のラインの位置との差分に基づき第３のペナルティ値を算出し、さらに、前記検索対象テーブルと前記登録テーブルの全ての比較対象のラインに対して、算出した前記第１のペナルティ値と前記第２のペナルティ値と前記第３のペナルティ値を加算することで全ペナルティ値を算出し、前記登録テーブルと前記検索対象テーブルとが全く同じである場合の類似度から前記全ペナルティ値を減算することにより、当該登録テーブルに対する当該検索対象テーブルの類似度を取得するようにし、前記ライン単位での比較において、前記検索対象テーブルのライン情報における１番目のラインと、前記登録テーブルのライン情報における１番目のラインとを、最初の比較対象のラインとして比較した後、以降は、順次、次のラインに近い位置にあるラインを比較対象として比較していくようにしたことを特徴とする。
本発明に係る記録媒体では、帳票認識装置のライン情報取得手段及び類似度取得手段の各手段が実行する帳票認識処理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コンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、前記ライン情報取得手段が、検索帳票画像に含まれる検索対象テーブルの各水平罫線に関する情報を、ライン情報として取得するライン情報取得工程と、前記類似度取得手段が、前記検索対象テーブルのライン情報と登録帳票内の登録テーブルのライン情報とをライン単位で比較していくことにより、当該登録テーブルに対する当該検索対象テーブルの類似度を取得する類似度取得工程とを備え、前記類似度取得工程は、比較対象のラインに接するセルの個数と、当該比較対象のラインに接するセルの位置と、当該比較対象のラインの位置とのそれぞれを、ライン単位で比較し、前記検索対象テーブルの当該比較対象のラインに接するセルの個数と前記登録テーブルの当該比較対象のラインに接するセルの個数との差分に基づき第１のペナルティ値を算出し、前記検索対象テーブルの当該比較対象のラインに接するセルの位置と前記検索対象テーブルに最も近い前記登録テーブルの当該比較対象のラインに接するセルの位置との差分に基づき第２のペナルティ値を算出し、前記検索対象テーブルの当該比較対象のラインの位置と前記登録テーブルの当該比較対象のラインの位置との差分に基づき第３のペナルティ値を算出し、さらに、前記検索対象テーブルと前記登録テーブルの全ての比較対象のラインに対して、算出した前記第１のペナルティ値と前記第２のペナルティ値と前記第３のペナルティ値を加算することで全ペナルティ値を算出し、前記登録テーブルと前記検索対象テーブルとが全く同じである場合の類似度から前記全ペナルティ値を減算することにより、当該登録テーブルに対する当該検索対象テーブルの類似度を取得するようにし、前記ライン単位での比較において、前記検索対象テーブルのライン情報における１番目のラインと、前記登録テーブルのライン情報における１番目のラインとを、最初の比較対象のラインとして比較した後、以降は、順次、次のラインに近い位置にあるラインを比較対象として比較していくようにしたこと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。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００３６】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係る帳票認識装置の概略構成を示すブロック図である。
【００３７】
この帳票認識装置は、装置全体の動作を制御するプロセッサ１１と、各種のデータを記憶するメモリ１２と、帳票を画像データとして読み取るスキャナー１３と、帳票の登録や検索などの指示操作を行うためのキーボード１４と、補助記憶装置として機能するディスク１５と、認識結果等の各種情報を表示するディスプレイ１６とを備え、これらの構成要素がバス２０を介して相互に接続されている。
【００３８】
プロセッサ１１は、スキャナー１３より読み取られた帳票の画像データの特徴量を抽出する画像特徴量抽出手段１１ａ、前記画像データ中の文字領域を認識する文字認識手段１１ｂ、及び図４のフローチャートに従った帳票の類似度計算を行う類似度計算手段１１ｃを有し、各種制御プログラムに従った演算処理を行い、帳票認識に必要な各種処理を実行する。
【００３９】
スキャナー１３で読み取った画像は、２値化処理されて画像特微量抽出手段１１ａに送られる。黒ドットのヒストグラム法などの手法により、画像をテーブル、テキスト、及びピクチャなどの領域ごとに分割する。例えば、テーブル・ブロックであれば、罫線追跡手法などでテーブルの詳細構造を求める。テキスト・ブロックであれば、文字認識手段で文字コードに変換する。
【００４０】
このようにして取得した情報の中で、テーブルのセルの詳細構造を、図２（ａ），（ｂ）に示すテーブル書式データ１２ａとしてメモリ１２及びディスク１５に保存する。
【００４１】
図２（ａ）のライン書式例において、まず、テーブル原点の水平仮想罫線に左上角が接するセルを０ライン目のセルと定義する。次に、Ｙ軸下の方向の水平仮想罫線を１ライン目、同様に次の水平仮想罫線を２ライン目と定義していく。各ライン情報は、図２（ｂ）に示すように、ライン情報の個数、ラインの先頭Ｘ座標（水平罫線の左端位置）、当該ラインのセルの右下角Ｘ座標を記録する。この情報とは別に、テーブル・トップ位置からの仮想罫線位置をライン位置情報として記録する。
【００４２】
これらのテーブル書式データを使用して、帳票内のテーブル認識を行う。帳票認識システムは、キーボード１４から帳票の登録、帳票の検索などの命令を受け取り、それに対応する処理をプロセッサ１１がテーブル書式データ１２ａを使用することで行う。そして、その結果をディスプレイ１６に表示する。
【００４３】
以下、図３及び図４を参照して本実施形態の帳票認識システム、特にプロセッサ１１が実行する各種制御処理の動作を説明する。
【００４４】
図３（ａ），（ｂ）は、本実施形態の処理手順で類似度を求めるサンプル・テーブルを示す図であり、同図（ａ）は検索テーブル、同図（ｂ）は登録テーブルを示している。
【００４５】
検索テーブルが、登録テーブルとどの程度類似しているかを求め、最も類似している登録テーブルを検索テーブルにとって認識されたテーブルと見做す。
【００４６】
図４は、本実施形態に係る類似度を計算するための手順を示すフローチャートである。このフローチャートに従った類似度計算プログラムは、メモリ１２またはディスク１５に格納されている。
【００４７】
まず、ステップＳ１１では、検索テーブルと登録テーブルの幅及び高さの平均値を求める。検索テーブルの幅＝４−１、検索テーブルの高さ＝Ｆ−Ａ、登録テーブルの幅＝４−１、登録テーブルの高さ＝Ｅ−Ａであるから、
ＡＶＸ＝（検索テーブルの幅＋登録テーブルの幅）／２
ＡＶＹ＝（検索テーブルの高さ＋登録テーブルの高さ）／２
である。次に、これらのテーブルのうちセル個数の多いテーブルのセル個数をＭＡＸＣにセットする。ＭＡＸＣ＝１５となる。
【００４８】
ステップＳ１２以降の処理は、２つのテーブルの相違をペナルティ値として記録する処理である。これらのペナルティ値は、ラインごとに求めて最終ラインまで加算していく。
【００４９】
ステップＳ１２では、当該ライン（最初はＡの水平仮想罫線に接するセル）のライン情報に記録しているセルの個数を次式を用いて比較する。
【００５０】
ＰＣ＝ＫＣ＊｜（検索テーブルのセル個数）
−（登録テーブルのセル個数）｜／ＭＡＸＣ
検索テーブルのライン情報の個数は４、同じく登録テーブルのライン情報の個数は４であるから、セル個数によるペナルティＰＣ＝０である。ＫＣは、ペナルティの重み付けのための係数である。
【００５１】
ステップＳ１３では、当該ラインのライン情報に記録しているセルの位置を比較する。検索テーブルのライン情報は｛１、２、３、４｝、登録テーブルのライン情報は｛１、２、３、４｝である。｜（検索ライン１）−（登録ライン１）｜、｜（検索ライン２）−（登録ライン２）｜、｜（検索ライン３）−（登録ライン３）に｜（検索ライン４）−（登録ライン４）｜がセル位置の相違である。
【００５２】
これらの差分値を次式に代入して、ペナルティ値を計算する。
【００５３】
【００５４】
ステップＳ１４では、当該ライン位置の相違に対するペナルティ値を次式により計算する。
【００５５】
【００５６】
ステップＳ１５では、次に比較するラインを計算する。検索、登録テーブルのラインが最も近いのはＢラインだから、Ｂラインのライン情報を取得する。
【００５７】
そして、ステップＳ１７では、まだテーブルの最終ラインまでペナルティ計算を行っていないから、ステップＳ１２に戻って次のラインのペナルティ値を計算し、Ａラインのペナルティ値に加算していく。
【００５８】
ステップＳ１５で次に比較するラインを求める。今度は、検索テーブルのＤラインと登録テーブルのＣラインが最も近い位置であるから、これらのライン情報を取得する。
【００５９】
ステップＳ１６では、検索テーブルのＣラインをスキップするので、このラインのセルの個数３をペナルティに加算する。ステップＳ１７では、まだ最終ラインでないから、ステップＳ１２に戻ってペナルティ値を計算する処理を再開する。このステップＳ１７において、検索及び登録テーブルのどちらかの最終ラインまで到達すれば、上記の計算ループを抜けて、ステップＳ１８へ進み、残りのラインのセル個数を計算し、ペナルティ値に加算する。
【００６０】
そして、ステップＳ１９で最終的な類似度を計算する。全く同じ帳票の類似度を１とすれば、１から全ペナルティ値を加算した値を引けば、当該登録テーブルに対する検索テーブルの類似度を取得できる。
【００６１】
このように本実施形態の帳票認識方式では、図２（ａ），（ｂ）に示すようなライン情報をテーブル書式として使用する。まず、テーブル原点（テーブル左上角）と交差する水平罫線にセルの左上角が接するセルを０ライン目のセルと定義する。次に下方向に移動して最初に現れる水平罫線を１ライン目、同様に下方向に２ライン目と定義していく。各ラインは、情報の個数、ライン先頭のＸ座標（先頭セルの左下角位置）、セルの右下角Ｘ座標をライン書式として保存する。 要するに、テーブル書式の比較では、近似するライン位置のライン情報を書式データとして使用する。すなわち、比較データは、テーブル罫線の交差座標値であり、画像特微量手段が出力するデータをそのまま使用するので、書式情報作成するための誤差が発生しない。また、セル個数の比較は、ライン単位の個数を比較するので、セルの分布状況による類似度の変動が小さくなる。
【００６２】
［第２実施形態］
上記実施形態では、テーブル書式をすべて比較して生成したペナルティ値を類似度の計算に使用している。しかし、帳票認識システムの使用方法を考えれば、非常に多くの登録帳票の中から、検索帳票と類似する帳票をピックアップしなければならない。認識スピードを鑑みれば、次の手順で類似度を計算するのが好ましい。
【００６３】
すなわち、検索帳票と同じ帳票であると判断する類似度の閾値を予め決めておき、この類似度以上の帳票が見つかった場合のみ、その帳票の識別番号と類似度を出力するようにする。
【００６４】
このシステムを実現するためには、検索帳票のテーブル書式と類似度の閾値が、本発明の手順にパラメータとして組み込まれる。すなわち、本発明の手順で類似度が閾値以下なれば、計算を中止し次のテーブル書式の類似度の計算を実行するような手順を組み込めばよい。
【００６５】
その一例として以下の手順を追加する。図４のステップＳ１６の手順では、１ラインのライン情報のペナルテイ値が計算済みである。この次のステップで、ステップＳ１９に示すような類似度計算を行い、この結果が閾値以下であれば、テーブルの類似度の計算処理を抜け出るようにすればよい。
【００６６】
本発明は、上述した実施形態の装置に限定されず、複数の機器から構成されるシステムに適用しても、１つの機器から成る装置に適用してもよい。前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記憶した記憶媒体をシステムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、完成されることは言うまでもない。
【００６７】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリーカード、ＲＯＭを用いることができる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけではなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００６８】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、次のプログラムコードの指示に基づき、その拡張機能を拡張ボードや拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが処理を行って実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００６９】
【発明の効果】
本発明によれば、セルの分布状況による類似度の変動が小さくなり、帳票認識精度を向上させる可能になる。すなわち、帳票テーブル内のセル個数の単純チェックに比べて、セル分布の類似性をより細かく類似度の計算に反映することが可能になり、検索対象テーブル書式と最も類似している登録テーブル書式を的確に識別することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る帳票認識装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態に係るテーブル書式データを説明する図である。
【図３】第１実施形態の処理手順で類似度を求めるサンプル・テーブルを示す図である。
【図４】本実施形態に係る類似度を計算するための手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１１ プロセッサ
１１ａ 画像特徴量抽出手段
１１ｂ 文字認識手段
１１ｃ 類似度計算手段
１２ メモリ
１３ スキャナー
１４ キーボード
１５ ディスク
１６ ディスプレイ
２０ バス
Claims (7)
- 検索帳票画像に含まれる検索対象テーブルの各水平罫線に関する情報を、ライン情報として取得するライン情報取得手段と、
前記検索対象テーブルのライン情報と登録帳票内の登録テーブルのライン情報とをライン単位で比較していくことにより、当該登録テーブルに対する当該検索対象テーブルの類似度を取得する類似度取得手段とを備え、
前記類似度取得手段は、比較対象のラインに接するセルの個数と、当該比較対象のラインに接するセルの位置と、当該比較対象のラインの位置とのそれぞれを、ライン単位で比較し、前記検索対象テーブルの当該比較対象のラインに接するセルの個数と前記登録テーブルの当該比較対象のラインに接するセルの個数との差分に基づき第１のペナルティ値を算出し、前記検索対象テーブルの当該比較対象のラインに接するセルの位置と前記検索対象テーブルに最も近い前記登録テーブルの当該比較対象のラインに接するセルの位置との差分に基づき第２のペナルティ値を算出し、前記検索対象テーブルの当該比較対象のラインの位置と前記登録テーブルの当該比較対象のラインの位置との差分に基づき第３のペナルティ値を算出し、さらに、前記検索対象テーブルと前記登録テーブルの全ての比較対象のラインに対して、算出した前記第１のペナルティ値と前記第２のペナルティ値と前記第３のペナルティ値を加算することで全ペナルティ値を算出し、前記登録テーブルと前記検索対象テーブルとが全く同じである場合の類似度から前記全ペナルティ値を減算することにより、当該登録テーブルに対する当該検索対象テーブルの類似度を取得するように構成し、前記ライン単位での比較において、前記検索対象テーブルのライン情報における１番目のラインと、前記登録テーブルのライン情報における１番目のラインとを、最初の比較対象のラインとして比較した後、以降は、順次、次のラインに近い位置にあるラインを比較対象として比較していくようにしたことを特徴とする帳票認識装置。 - 前記ライン情報取得手段では、各水平罫線に関して、当該水平罫線の位置情報と、当該水平罫線に交差する罫線の位置情報とを、前記ライン情報として取得することを特徴とする請求項１に記載の帳票認識装置。
- 前記類似度取得手段で取得した類似度が所定閾値より高い登録帳票の情報と、その類似度とを出力する出力手段を、更に備えることを特徴とする請求項１または２に記載の帳票認識装置。
- 帳票認識装置のライン情報取得手段及び類似度取得手段の各手段が実行する帳票認識方法であって、
前記ライン情報取得手段が、検索帳票画像に含まれる検索対象テーブルの各水平罫線に関する情報を、ライン情報として取得するライン情報取得工程と、
前記類似度取得手段が、前記検索対象テーブルのライン情報と登録帳票内の登録テーブルのライン情報とをライン単位で比較していくことにより、当該登録テーブルに対する当該検索対象テーブルの類似度を取得する類似度取得工程とを備え、
前記類似度取得工程は、比較対象のラインに接するセルの個数と、当該比較対象のラインに接するセルの位置と、当該比較対象のラインの位置とのそれぞれを、ライン単位で比較し、前記検索対象テーブルの当該比較対象のラインに接するセルの個数と前記登録テーブルの当該比較対象のラインに接するセルの個数との差分に基づき第１のペナルティ値を算出し、前記検索対象テーブルの当該比較対象のラインに接するセルの位置と前記検索対象テーブルに最も近い前記登録テーブルの当該比較対象のラインに接するセルの位置との差分に基づき第２のペナルティ値を算出し、前記検索対象テーブルの当該比較対象のラインの位置と前記登録テーブルの当該比較対象のラインの位置との差分に基づき第３のペナルティ値を算出し、さらに、前記検索対象テーブルと前記登録テーブルの全ての比較対象のラインに対して、算出した前記第１のペナルティ値と前記第２のペナルティ値と前記第３のペナルティ値を加算することで全ペナルティ値を算出し、前記登録テーブルと前記検索対象テーブルとが全く同じである場合の類似度から前記全ペナルティ値を減算することにより、当該登録テーブルに対する当該検索対象テーブルの類似度を取得するようにし、前記ライン単位での比較において、前記検索対象テーブルのライン情報における１番目のラインと、前記登録テーブルのライン情報における１番目のラインとを、最初の比較対象のラインとして比較した後、以降は、順次、次のラインに近い位置にあるラインを比較対象として比較していくようにしたことを特徴とする帳票認識方法。 - 前記ライン情報取得工程では、各水平罫線に関して、当該水平罫線の位置情報と、当該水平罫線に交差する罫線の位置情報とを、前記ライン情報として取得することを特徴とする請求項４に記載の帳票認識方法。
- 前記類似度取得工程で取得した類似度が所定閾値より高い登録帳票の情報と、その類似度とを出力する出力手順を、更に備えることを特徴とする請求項４または５に記載の帳票認識方法。
- 帳票認識装置のライン情報取得手段及び類似度取得手段の各手段が実行する帳票認識処理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コンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
前記ライン情報取得手段が、検索帳票画像に含まれる検索対象テーブルの各水平罫線に関する情報を、ライン情報として取得するライン情報取得工程と、
前記類似度取得手段が、前記検索対象テーブルのライン情報と登録帳票内の登録テーブルのライン情報とをライン単位で比較していくことにより、当該登録テーブルに対する当該検索対象テーブルの類似度を取得する類似度取得工程とを備え、
前記類似度取得工程は、比較対象のラインに接するセルの個数と、当該比較対象のラインに接するセルの位置と、当該比較対象のラインの位置とのそれぞれを、ライン単位で比較し、前記検索対象テーブルの当該比較対象のラインに接するセルの個数と前記登録テーブルの当該比較対象のラインに接するセルの個数との差分に基づき第１のペナルティ値を算出し、前記検索対象テーブルの当該比較対象のラインに接するセルの位置と前記検索対象テーブルに最も近い前記登録テーブルの当該比較対象のラインに接するセルの位置との差分に基づき第２のペナルティ値を算出し、前記検索対象テーブルの当該比較対象のラインの位置と前記登録テーブルの当該比較対象のラインの位置との差分に基づき第３のペナルティ値を算出し、さらに、前記検索対象テーブルと前記登録テーブルの全ての比較対象のラインに対して、算出した前記第１のペナルティ値と前記第２のペナルティ値と前記第３のペナルティ値を加算することで全ペナルティ値を算出し、前記登録テーブルと前記検索対象テーブルとが全く同じである場合の類似度から前記全ペナルティ値を減算することにより、当該登録テーブルに対する当該検索対象テーブルの類似度を取得するようにし、前記ライン単位での比較において、前記検索対象テーブルのライン情報における１番目のラインと、前記登録テーブルのライン情報における１番目のラインとを、最初の比較対象のラインとして比較した後、以降は、順次、次のラインに近い位置にあるラインを比較対象として比較していくようにしたこと
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み取り可能な記録媒体。
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