JP4995507B2 - Image processing system, character recognition system, and image processing program - Google Patents
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Description
本発明は、画像処理システム、文字認識システムおよび画像処理プログラムに関する。 The present invention relates to an image processing system, a character recognition system, and an image processing program.
紙文書をスキャンして文字情報を抽出する技術として、OCR(Optical Character Recognition、光学的文字認識)が利用されている。文字は手書きされたものと活字で印字されたものに分類できるが、高い認識精度を得るためにそれぞれ専用のOCR方式を用いる必要がある。特に、手書き文字を認識するためには、予め文字が存在する領域を指定しておく必要があるため、帳票原稿など定型文書での利用に留まっている。
これに対し、人が扱う文書は、活字文字と手書き文字が混在しているものが多い。各種申請書やアンケート等が代表例である。これらをスキャンから文字情報抽出に至るまで全自動化するためには、上記活字文字と手書き文字とを自動的に判別する必要がある。
これを実現するために、従来技術では画像中から1文字毎に正確に文字を切り出し、切り出した文字外接矩形を作成してその縦辺および横辺の長さを計測し、これに基づいて縦横辺の比であるとか、辺長の分散であるとか、外接矩形間の距離のばらつきなどを評価することで、活字文字と区別を行っていた。
しかしながら、これらの方式は活字文字が確実に文字毎に外接矩形を作成できたり、並びが均等であったりすることを前提としている。しかし、実際にはこの前提を満足していない場合が多いので、この判断基準では判断を誤るケースも多い。また、これらの方法では、言語依存性が強くなる。
As a technique for extracting character information by scanning a paper document, OCR (Optical Character Recognition) is used. Characters can be classified into handwritten characters and printed characters, but it is necessary to use a dedicated OCR method for obtaining high recognition accuracy. In particular, in order to recognize handwritten characters, it is necessary to designate an area in which characters are present in advance.
On the other hand, many documents handled by humans are a mixture of printed characters and handwritten characters. Various application forms and questionnaires are typical examples. In order to fully automate these processes from scanning to character information extraction, it is necessary to automatically distinguish between the printed characters and the handwritten characters.
In order to realize this, the conventional technique accurately cuts out each character from the image, creates a cut out circumscribed rectangle, measures the length of the vertical and horizontal sides, and based on this, calculates the vertical and horizontal directions. It was distinguished from type characters by evaluating the ratio of sides, the variance of side lengths, and the variation in distance between circumscribed rectangles.
However, these methods are based on the premise that type characters can surely create a circumscribed rectangle for each character, or the arrangement is uniform. However, there are many cases in which this assumption is not actually satisfied. In addition, these methods have strong language dependency.
これらに関連する技術として、例えば、特許文献1には、手書き文字は活字文字に比べてピッチがバラつくことに着目して、文字行を切り出し、切り出した文字行においてそのピッチのバラツキを調べる技術が開示されている。
また、例えば、特許文献2には、文字の外接矩形の縦横比で判定する技術に関し、白画素に隣接する黒画素の配列様態(横/縦画素率、曲/直画素率など)で判定する技術が開示されている。
また、例えば、特許文献3には、文字の特徴パラメータと辞書により得られるそれの距離を求め、その距離の平均的なバラツキを求めて判定する技術が開示されている。
また、例えば、特許文献4には、手書き文字では水平方向に延びる線分が比較的少ないことに着目し、文字を構成する画素のうち、水平方向成分の画素の割合に基づいて判定する技術が開示されている。
また、例えば、特許文献5には、各種特徴量(文字の高さ、ピッチ、面積など)の分散に基づき総合的に判断する技術が開示されている。
また、例えば、特許文献6には、文字行に対して各ラベルの重心がほぼ直線上に並んでいるかを判定し、並んでいれば各ラベルの外接矩形の長辺方向の長さがほぼ等しいかを判定し、ほぼ等しい場合には活字文字列と判定する技術が開示されている。
また、例えば、特許文献7には、テクスチャ領域の抽出に関するものであり、テクスチャ画像の方は卓越しているパワーを持つ空間周波数が空間周波数領域において規則的に点在しており、一方テクスチャではない画像のパワースペクトルは卓越周波数の規則性は見られないことに着目したものであり、既に抽出されているテクスチャ区画の領域から外側に向かって、テクスチャ画像の画像特徴量の変化を調べ、変化の大きくなったところをエッジ部と判断し、画像特徴量として1次元のパワースペクトルを採択する技術が開示されている。
また、例えば、特許文献8には、文字領域の判定に関するものであり、一般に、文字の周辺は、文字を見やすくするために無地になっているのが普通であり、文字でない背景パターンの場合は、周辺が無地であるという傾向をもたないことに着目したものであり、画像を所定サイズのブロックに分割、直交変換を行い空間周波数分布を獲得し、このパワーが所定の閾値より大きいブロックを選択して文字領域の候補とし、この候補の周囲近傍のブロックの高空間周波数領域のパワーが所定の閾値より小さく、かつ、低空間周波数領域のパワーが互いに等しければ、当該文字領域の候補を文字領域であると判定する技術が開示されている。
Further, for example,
Further, for example,
Further, for example,
Further, for example,
Further, for example, in
Further, for example, Patent Document 7 relates to extraction of a texture region, and a texture image is regularly scattered with spatial frequencies having superior power in the spatial frequency region. Focusing on the fact that the regularity of the dominant frequency is not seen in the power spectrum of the non-existing image, the change in the image feature amount of the texture image is examined and changed from the already extracted texture area to the outside. A technique is disclosed in which a one-dimensional power spectrum is adopted as an image feature amount by determining that the edge of the image is an edge portion.
In addition, for example,
本発明は、このような背景技術の状況の中でなされたもので、手書き文字領域または活字文字領域であることが不明である画像から、手書き文字領域または活字文字領域を判断することができるようにした画像処理システム、文字認識システムおよび画像処理プログラムを提供することを目的としている。 The present invention has been made in the background of such a background art, so that a handwritten character region or a printed character region can be determined from an image that is unknown to be a handwritten character region or a printed character region. An object of the present invention is to provide an image processing system, a character recognition system, and an image processing program.
かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存する。
[1] 画像から所定の特徴を抽出する特徴抽出手段と、
前記特徴抽出手段により抽出された特徴に応じて、テクスチャ空間に各画素または各領域のテクスチャ情報をマップしたテクスチャ空間を生成するテクスチャ空間生成手段と、
前記テクスチャ空間生成手段により生成されたテクスチャ空間にて、手書き文字領域である部分空間または活字文字領域である部分空間を推定する部分空間推定手段と、
前記部分空間推定手段により推定された部分空間に応じて、実画像上にて手書き文字領域または活字文字領域を確定する領域確定手段
を具備し、
前記特徴抽出手段が抽出する特徴量は、手書き文字特徴を表す特徴量または活字文字特徴を表す特徴量であり、
2次元フーリエ変換結果の周波数平面にて、所定の軸からの距離で重み付けをしたスペクトル強度の和である
ことを特徴とする画像処理システム。
The gist of the present invention for achieving the object lies in the inventions of the following items.
[1] Feature extraction means for extracting a predetermined feature from an image;
Texture space generation means for generating a texture space in which texture information of each pixel or each region is mapped to the texture space according to the feature extracted by the feature extraction means;
In the texture space generated by the texture space generation means, a partial space estimation means for estimating a partial space that is a handwritten character area or a partial space that is a printed character area;
In accordance with the partial space estimated by the partial space estimation means, comprising an area determination means for determining a handwritten character area or a printed character area on an actual image ,
The feature amount extracted by the feature extraction means is a feature amount representing a handwritten character feature or a feature amount representing a type character feature,
An image processing system, which is a sum of spectral intensities weighted by a distance from a predetermined axis on a frequency plane of a two-dimensional Fourier transform result .
[2] 画像から所定の特徴を抽出する特徴抽出手段と、
前記特徴抽出手段により抽出された特徴に応じて、テクスチャ空間に各画素または各領域のテクスチャ情報をマップしたテクスチャ空間を生成するテクスチャ空間生成手段と、
前記テクスチャ空間生成手段により生成されたテクスチャ空間にて、手書き文字領域らしさまたは活字文字領域らしさを表す指標を設定する指標設定手段と、
前記テクスチャ空間生成手段により生成されたテクスチャ空間にて、前記指標設定手段によって設定された指標に応じて手書き文字領域である部分空間または活字文字領域である部分空間を推定する部分空間推定手段と、
前記部分空間推定手段により推定された部分空間に応じて、実画像上にて手書き文字領域または活字文字領域を確定する領域確定手段
を具備し、
前記特徴抽出手段が抽出する特徴量は、手書き文字特徴を表す特徴量または活字文字特徴を表す特徴量であり、
2次元フーリエ変換結果の周波数平面にて、所定の軸からの距離で重み付けをしたスペクトル強度の和である
ことを特徴とする画像処理システム。
[2] Feature extraction means for extracting predetermined features from the image;
Texture space generation means for generating a texture space in which texture information of each pixel or each region is mapped to the texture space according to the feature extracted by the feature extraction means;
In the texture space generated by the texture space generating means, an index setting means for setting an index representing the handwriting character area-likeness or the print character area-likeness;
In the texture space generated by the texture space generation means, a partial space estimation means for estimating a partial space that is a handwritten character area or a partial space that is a printed character area according to the index set by the index setting means;
In accordance with the partial space estimated by the partial space estimation means, comprising an area determination means for determining a handwritten character area or a printed character area on an actual image ,
The feature amount extracted by the feature extraction means is a feature amount representing a handwritten character feature or a feature amount representing a type character feature,
An image processing system, which is a sum of spectral intensities weighted by a distance from a predetermined axis on a frequency plane of a two-dimensional Fourier transform result .
[3] 画像から所定の特徴を抽出する特徴抽出手段と、
前記特徴抽出手段により抽出された特徴に応じて、テクスチャ空間に各画素または各領域のテクスチャ情報をマップしたテクスチャ空間を生成するテクスチャ空間生成手段と、
前記テクスチャ空間生成手段により生成されたテクスチャ空間にて、手書き文字領域である部分空間または活字文字領域である部分空間を推定する部分空間推定手段と、
前記部分空間推定手段により推定された部分空間に応じて、実画像上にて手書き文字領域または活字文字領域を確定する領域確定手段と、
前記領域確定手段により確定された手書き文字領域または活字文字領域を用いて、前記画像からレイアウトを解析するレイアウト解析手段
を具備し、
前記特徴抽出手段が抽出する特徴量は、手書き文字特徴を表す特徴量または活字文字特徴を表す特徴量であり、
2次元フーリエ変換結果の周波数平面にて、所定の軸からの距離で重み付けをしたスペクトル強度の和である
ことを特徴とする画像処理システム。
[ 3 ] Feature extraction means for extracting a predetermined feature from the image;
Texture space generation means for generating a texture space in which texture information of each pixel or each region is mapped to the texture space according to the feature extracted by the feature extraction means;
In the texture space generated by the texture space generation means, a partial space estimation means for estimating a partial space that is a handwritten character area or a partial space that is a printed character area;
In accordance with the partial space estimated by the partial space estimating means, an area determining means for determining a handwritten character area or a printed character area on an actual image;
Using a handwritten character area or a printed character area determined by the area determination means, and comprising a layout analysis means for analyzing a layout from the image ,
The feature amount extracted by the feature extraction means is a feature amount representing a handwritten character feature or a feature amount representing a type character feature,
An image processing system, which is a sum of spectral intensities weighted by a distance from a predetermined axis on a frequency plane of a two-dimensional Fourier transform result .
[4] 画像から所定の特徴を抽出する特徴抽出手段と、
前記特徴抽出手段により抽出された特徴に応じて、テクスチャ空間に各画素または各領域のテクスチャ情報をマップしたテクスチャ空間を生成するテクスチャ空間生成手段と、
前記テクスチャ空間生成手段により生成されたテクスチャ空間にて、手書き文字領域である部分空間または活字文字領域である部分空間を推定する部分空間推定手段と、
前記部分空間推定手段により推定された部分空間に応じて、実画像上にて手書き文字領域または活字文字領域を確定する領域確定手段と、
前記画像からレイアウトを解析するレイアウト解析手段
を具備し、
前記特徴抽出手段が抽出する特徴量は、手書き文字特徴を表す特徴量または活字文字特徴を表す特徴量であり、
2次元フーリエ変換結果の周波数平面にて、所定の軸からの距離で重み付けをしたスペクトル強度の和であり、
前記領域確定手段は、前記レイアウト解析手段によって解析されたレイアウトをも用いて手書き文字領域または活字文字領域を確定する
ことを特徴とする画像処理システム。
[ 4 ] Feature extraction means for extracting predetermined features from the image;
Texture space generation means for generating a texture space in which texture information of each pixel or each region is mapped to the texture space according to the feature extracted by the feature extraction means;
In the texture space generated by the texture space generation means, a partial space estimation means for estimating a partial space that is a handwritten character area or a partial space that is a printed character area;
In accordance with the partial space estimated by the partial space estimating means, an area determining means for determining a handwritten character area or a printed character area on an actual image;
Comprising layout analysis means for analyzing the layout from the image,
The feature amount extracted by the feature extraction means is a feature amount representing a handwritten character feature or a feature amount representing a type character feature,
It is the sum of the spectral intensities weighted by the distance from a predetermined axis in the frequency plane of the two-dimensional Fourier transform result,
The image processing system characterized in that the area determination means determines a handwritten character area or a printed character area using the layout analyzed by the layout analysis means.
[5] [1]、[2]、[3]または[4]記載の画像処理システムの前記領域確定手段により確定された手書き文字領域または活字文字領域を認識する手書き文字認識手段または活字文字認識手段
を具備することを特徴とする文字認識システム。
[ 5 ] Handwritten character recognition means or typeface character recognition for recognizing a handwritten character area or a printed character area determined by the area determining means of the image processing system according to [1], [2], [3] or [4] A character recognition system comprising: means.
[6] 前記領域確定手段は、前記手書き文字認識手段により認識された文字または前記活字文字認識手段により認識された文字の確からしさをも用いて手書き文字領域または活字文字領域を確定する
ことを特徴とする[5]記載の文字認識システム。
[ 6 ] The area determining means determines the handwritten character area or the printed character area using the character recognized by the handwritten character recognizing means or the probability of the character recognized by the printed character recognizing means. The character recognition system according to [ 5 ].
[7] コンピュータに、
画像から所定の特徴を抽出する特徴抽出機能と、
前記特徴抽出機能により抽出された特徴に応じて、テクスチャ空間に各画素または各領域のテクスチャ情報をマップしたテクスチャ空間を生成するテクスチャ空間生成機能と、
前記テクスチャ空間生成機能により生成されたテクスチャ空間にて、手書き文字領域である部分空間または活字文字領域である部分空間を推定する部分空間推定機能と、
前記部分空間推定機能により推定された部分空間に応じて、実画像上にて手書き文字領域または活字文字領域を確定する領域確定機能
を実現させ、
前記特徴抽出機能が抽出する特徴量は、手書き文字特徴を表す特徴量または活字文字特徴を表す特徴量であり、
2次元フーリエ変換結果の周波数平面にて、所定の軸からの距離で重み付けをしたスペクトル強度の和である
ことを特徴とする画像処理プログラム。
[ 7 ] To the computer,
A feature extraction function for extracting predetermined features from an image;
A texture space generation function for generating a texture space in which texture information of each pixel or each region is mapped to the texture space according to the feature extracted by the feature extraction function;
In the texture space generated by the texture space generation function, a partial space estimation function that estimates a partial space that is a handwritten character region or a partial space that is a printed character region;
In accordance with the partial space estimated by the partial space estimation function, an area determination function for determining a handwritten character area or a printed character area on an actual image is realized ,
The feature amount extracted by the feature extraction function is a feature amount representing a handwritten character feature or a feature amount representing a type character feature,
An image processing program characterized by a sum of spectral intensities weighted by a distance from a predetermined axis on a frequency plane of a two-dimensional Fourier transform result .
[8] コンピュータに、
画像から所定の特徴を抽出する特徴抽出機能と、
前記特徴抽出機能により抽出された特徴に応じて、テクスチャ空間に各画素または各領域のテクスチャ情報をマップしたテクスチャ空間を生成するテクスチャ空間生成機能と、
前記テクスチャ空間生成機能により生成されたテクスチャ空間にて、手書き文字領域らしさまたは活字文字領域らしさを表す指標を設定する指標設定機能と、
前記テクスチャ空間生成機能により生成されたテクスチャ空間にて、前記指標設定機能によって設定された指標に応じて手書き文字領域である部分空間または活字文字領域である部分空間を推定する部分空間推定機能と、
前記部分空間推定機能により推定された部分空間に応じて、実画像上にて手書き文字領域または活字文字領域を確定する領域確定機能
を実現させ、
前記特徴抽出機能が抽出する特徴量は、手書き文字特徴を表す特徴量または活字文字特徴を表す特徴量であり、
2次元フーリエ変換結果の周波数平面にて、所定の軸からの距離で重み付けをしたスペクトル強度の和である
ことを特徴とする画像処理プログラム。
[ 8 ] To the computer,
A feature extraction function for extracting predetermined features from an image;
A texture space generation function for generating a texture space in which texture information of each pixel or each region is mapped to the texture space according to the feature extracted by the feature extraction function;
In the texture space generated by the texture space generation function, an index setting function for setting an index representing the handwriting character area-likeness or the typeface character area-likeness;
In the texture space generated by the texture space generation function, a partial space estimation function for estimating a partial space that is a handwritten character area or a partial space that is a printed character area according to an index set by the index setting function;
In accordance with the partial space estimated by the partial space estimation function, an area determination function for determining a handwritten character area or a printed character area on an actual image is realized ,
The feature amount extracted by the feature extraction function is a feature amount representing a handwritten character feature or a feature amount representing a type character feature,
An image processing program characterized by a sum of spectral intensities weighted by a distance from a predetermined axis on a frequency plane of a two-dimensional Fourier transform result .
本発明にかかる画像処理システム、文字認識システムおよび画像処理プログラムによれば、本構成を有していない場合に比較して、次のいずれかの効果を奏することができる。
(1)従来の文字切り出し処理が不要である。個々の文字を画像上で正確に切り出す必要がないため、判断を困難にしていた要因である文字切り出し処理に依存することがない。
(2)経験データを必ずしも必要としない。例えば、ニューラルネットワークを使用した前学習や、テンプレートのようなあらかじめ準備しておくデータを必要としない。
(3)言語依存性が低い。人が書くことにより起こる揺らぎを扱うために、それぞれの言語の特徴を扱う必要がなく、言語の種類を問うことがない。
According to the image processing system, the character recognition system, and the image processing program according to the present invention, any of the following effects can be achieved as compared with the case where the present configuration is not provided.
(1) A conventional character segmentation process is not required. Since it is not necessary to cut out each character accurately on the image, it does not depend on the character cut-out process, which is a factor that makes the determination difficult.
(2) Experience data is not always necessary. For example, pre-learning using a neural network and data prepared in advance such as a template are not required.
(3) Low language dependency. In order to handle fluctuations caused by human writing, it is not necessary to handle the characteristics of each language, and it is not necessary to ask the type of language.
まず、本実施の形態の概要を説明する。
本実施の形態では、言語によらず手書き文字を構成する線分は、活字文字における線分に比べて“揺らぎ”が多いという特徴に着目したものである。この揺らぎを的確に表す特徴量をも案出した。この特徴量は、画像の画素ごとまたは領域ごとに求める。なお、この特徴量は複数でもよい。求めた特徴量をテクスチャの要素としたテクスチャ情報空間を生成し、生成したテクスチャ情報空間において、所定の指標に基づき空間の境界を求め、求めた境界に基づき当該テクスチャ情報空間を複数の部分空間に分割する。手書き文字を表すと考えられる部分空間に対応した、実画像上の領域を手書き文字領域と判定する。または、活字文字を表すと考えられる部分空間に対応した、実画像上の領域を活字文字領域と判定する。
本実施の形態によれば、個々の文字を正確に切り出す必要がないため、判断をばらつかせていた要因である文字切り出し処理に依存することなく、活字文字領域と手書き文字領域の判断が可能となる。また、経験データを必ずしも必要としない。例えば、ニューラルネットワークを使用した前学習や、テンプレートのようなあらかじめ準備しておくデータを必要としない。さらに、手書き文字に固有の“線分の揺らぎ”に着目するため、様々な言語(表記文字)に対応することが可能となる。
なお、テクスチャ(texture)とは、きめ(肌理)であり、画素値の統計的な指標によって定量化され、例えば完全に周期的ではないがある統計的な性質のもとで繰返し的に配置されてできる模様のことをいう。
First, an outline of the present embodiment will be described.
In the present embodiment, attention is paid to the feature that the line segments constituting the handwritten character have more “fluctuation” than the line segment in the printed character regardless of the language. We also devised a feature that accurately represents this fluctuation. This feature amount is obtained for each pixel or region of the image. A plurality of feature quantities may be used. A texture information space is generated using the obtained feature amount as a texture element. In the generated texture information space, a boundary of the space is obtained based on a predetermined index, and the texture information space is divided into a plurality of partial spaces based on the obtained boundary. To divide. A region on the actual image corresponding to a partial space that is considered to represent a handwritten character is determined as a handwritten character region. Alternatively, an area on the actual image corresponding to a partial space considered to represent a printed character is determined as a printed character area.
According to the present embodiment, since it is not necessary to accurately cut out individual characters, it is possible to determine a printed character region and a handwritten character region without depending on the character cutout process that is a factor that caused the determination to vary. It becomes. Moreover, experience data is not necessarily required. For example, pre-learning using a neural network and data prepared in advance such as a template are not required. Furthermore, since attention is paid to “line segment fluctuation” unique to handwritten characters, it is possible to deal with various languages (notation characters).
Note that texture is texture (texture), is quantified by a statistical index of pixel values, and is repeatedly arranged under a statistical property that is not completely periodic, for example. The pattern that can be done.
本実施の形態が対象とする活字文字と手書き文字とが混在する文書を図2を用いて説明する。フォームが定まっており、そのフォームに手書きで入力するようなビジネスで用いられる文書は多い。例えば、図2に示した見積回答書のような文書である。この文書は、「数量・単位」、「税抜単価(円)」、「税抜合計金額(円)」等のように、予め記入すべき項目は定まっており、その欄に手書き文字21で記入されている。この文書を、人が見れば、活字文字と手書き文字の差異は一目瞭然である。この一目瞭然である理由は、文字の揺らぎによるものである。つまり、言語を問わず手書き文字は、人が書くことに起因する揺らぎが多いという特徴がある。文字の揺らぎとは、線分の直線あるいはなめらかな曲線からのずれや、各文字の大きさの不均一性や並びのずれなどを指す。
そこで、本実施の形態では、活字文字には直線的な線分が多くあるが、手書き文字には少ないということを用いている。
A document in which printed characters and handwritten characters targeted by the present embodiment are mixed will be described with reference to FIG. There are many documents used in business where a form is defined and the form is handwritten. For example, it is a document such as an estimate response shown in FIG. In this document, items to be entered in advance, such as “quantity / unit”, “unit price excluding tax (yen)”, “total amount excluding tax (yen)”, etc. are determined. It is filled in. If one sees this document, the difference between printed characters and handwritten characters is obvious. The reason for this at a glance is due to the fluctuation of characters. In other words, regardless of language, handwritten characters are characterized by many fluctuations caused by human writing. Character fluctuation refers to a deviation from a straight line or a smooth curve of a line segment, a non-uniformity in the size of each character, a deviation in arrangement, or the like.
Therefore, in the present embodiment, it is used that type characters have many straight line segments but handwritten characters have few.
図3を用いて、本実施の形態の処理手順の概要を説明する。処理手順は二つのモジュールからなり、一つ目は入力画像(文書データ)のテクスチャを解析するために2次元フーリエ変換を行うフーリエ変換モジュール31、二つ目はフーリエ変換モジュール31から出力された周波数領域画像(テクスチャ特徴量)に対して揺らぎの評価量を算出し、その評価量に応じて手書き文字か活字文字かを判断する手書き文字度評価モジュール32である。
図3に示すように、フーリエ変換モジュール31は入力画像33を入力し、周波数領域画像(テクスチャ特徴量)34を作成する。そして、手書き文字度評価モジュール32が周波数領域画像(テクスチャ特徴量)34を受け取り、手書き文字度(評価値)E35を最終的に出力する。
The outline of the processing procedure of the present embodiment will be described with reference to FIG. The processing procedure consists of two modules. The first is a
As shown in FIG. 3, the
フーリエ変換モジュール31は、画像(文書画像データ)に二次元フーリエ変換を適用し、元データの周波数領域画像を取得する。周波数領域画像というのは、例えば文字画像があるとき、その文字が様々な周波数の波が集まって生成されていると考えて、その文字を構成するそれぞれの周波数のスペクトル強度を表した画像である。
数1に二次元フーリエ変換の定義式を記す。
The formula for defining the two-dimensional Fourier transform is shown in
例えば、入力画像33の画像データと周波数領域画像(テクスチャ特徴量)34のサイズは共に64×64ピクセルである。画像データは画像の左下を原点とし、水平な軸をx軸、鉛直な軸をy軸とする。周波数領域画像は入力画像のx軸方向のスペクトルをu軸、y軸方向のスペクトルをv軸とし、それぞれの周波数が0となる原点を中心としている。二次元フーリエ変換を画像データに適用して得られたスペクトル強度の取りうる幅をグレースケールのビットマップ画像で表し、スペクトル強度が高ければ黒色、逆に低ければ白色と表現している(図3の周波数領域画像(テクスチャ特徴量)34参照)。 For example, the sizes of the image data of the input image 33 and the frequency domain image (texture feature amount) 34 are both 64 × 64 pixels. In the image data, the lower left of the image is the origin, the horizontal axis is the x axis, and the vertical axis is the y axis. The frequency domain image has a spectrum in the x-axis direction of the input image as the u-axis and a spectrum in the y-axis direction as the v-axis, and is centered at the origin where the respective frequencies are zero. The possible range of the spectrum intensity obtained by applying the two-dimensional Fourier transform to the image data is represented by a grayscale bitmap image, and is expressed as black when the spectrum intensity is high, and as white when the spectrum intensity is low (FIG. 3). Frequency domain image (texture feature amount) 34).
手書き文字度評価モジュール32は、周波数領域画像から揺らぎの評価量を算出し、その評価量に応じて手書き文字か活字文字かの区別を行う。
手書き文字特有の揺らぎの評価方法は以下の通りである。
例えば、人間が真横の直線を描くとき、それは完全にまっすぐな直線にはならず、揺らぎが含まれる線となる。完全に真横の直線は周波数領域画像においてv軸上にスペクトル強度の変化が現れるのだが、揺らぎが含まれると、その影響によりスペクトル強度の変化がv軸上だけでなく、その周囲にも拡散して表れるようになる。主にここでは、水平、鉛直の線成分からなる漢字を対象とし、画像及び文書データの縦横直線成分以外の成分を抽出することを説明する。その一例を数2に示す。
この抽出方法では、二次元フーリエ変換結果の周波数領域画像において、軸周りのピクセルのスペクトル強度を除き(重みを0にし)、その重み付け後の和を取っている。軸周りのピクセル強度を除くということは、元の文字画像データにおける水平、鉛直の直線成分に起因するスペクトル強度を除くということであり、それはすなわち手書き文字の揺らぎによって生じるスペクトル強度の非集中性を検出することができることを意味している。それにより漢字について手書き文字と活字文字を区別できることとなる。
The handwritten character
The evaluation method for fluctuations peculiar to handwritten characters is as follows.
For example, when a human draws a straight line, it does not become a completely straight line, but a line that includes fluctuations. In the frequency domain image, a change in spectral intensity appears on the v-axis, but if fluctuation is included, the change in spectral intensity diffuses not only on the v-axis but also around it. Appear. In this example, extraction of components other than vertical and horizontal straight line components of image and document data will be described, targeting a Chinese character composed of horizontal and vertical line components. An example is shown in
In this extraction method, in the frequency domain image as a result of the two-dimensional Fourier transform, the spectral intensity of pixels around the axis is removed (weight is set to 0), and the weighted sum is taken. Excluding the pixel intensity around the axis means removing the spectral intensity caused by horizontal and vertical linear components in the original character image data, which means that the spectral intensity deconcentration caused by fluctuations in handwritten characters is eliminated. It means that it can be detected. As a result, handwritten characters and type characters can be distinguished for kanji.
図4を用いて、活字文字と手書き文字に対して、二次元フーリエ変換を施した処理例を示す。図4(A)は、「富」の活字文字(図4(A)の左側)に対して、二次元フーリエ変換を施した結果である(図4(A)の右側)。図4(C)は、「富」の手書き文字(図4(C)の左側)に対して、二次元フーリエ変換を施した結果である(図4(C)の右側)。これらから活字文字は、U、V軸上にスペクトルが集中していることがわかり、手書き文字はU、V軸から離れた位置にスペクトルが分散していることがわかる。
なお、「富」という文字は縦横の線分から構成されているが、「研」のように斜めの線分がある文字に対しても、同様の結果が得られている(図4(B)、図4(D)参照)。
An example of processing in which two-dimensional Fourier transform is performed on type characters and handwritten characters will be described with reference to FIG. FIG. 4A shows the result of performing a two-dimensional Fourier transform on the “wealth” type character (left side of FIG. 4A) (right side of FIG. 4A). FIG. 4C shows the result of performing two-dimensional Fourier transform on the handwritten character “wealth” (left side of FIG. 4C) (right side of FIG. 4C). From these, it can be seen that the printed characters have a spectrum concentrated on the U and V axes, and that the handwritten characters have a spectrum dispersed at positions away from the U and V axes.
Note that the word “wet” is composed of vertical and horizontal line segments, but the same result is obtained even for characters with diagonal line segments such as “ken” (FIG. 4B). FIG. 4D).
図1は、一実施の形態の概念的なモジュール構成図を示している。
なお、モジュールとは、一般的に論理的に分離可能なソフトウェア、ハードウェア等の部品を指す。したがって、本実施の形態におけるモジュールはプログラムにおけるモジュールのことだけでなく、ハードウェア構成におけるモジュールも指す。それゆえ、本実施の形態は、プログラム、システムおよび方法の説明をも兼ねている。また、モジュールは機能にほぼ一対一に対応しているが、実装においては、1モジュールを1プログラムで構成してもよいし、複数モジュールを1プログラムで構成してもよく、逆に1モジュールを複数プログラムで構成してもよい。また、複数モジュールは1コンピュータによって実行されてもよいし、分散または並列環境におけるコンピュータによって1モジュールが複数コンピュータで実行されてもよい。また、以下、「接続」とは物理的な接続の他、論理的な接続を含む。
また、システムとは、複数のコンピュータ、ハードウェア、装置等がネットワーク等で接続されて構成されるほか、1つのコンピュータによって実現される場合も含まれる。
FIG. 1 is a conceptual module configuration diagram of an embodiment.
The module generally refers to a component such as software or hardware that can be logically separated. Therefore, the module in the present embodiment indicates not only a module in a program but also a module in a hardware configuration. Therefore, the present embodiment also serves as an explanation of a program, a system, and a method. In addition, the modules correspond almost one-to-one with the functions. However, in mounting, one module may be composed of one program, or a plurality of modules may be composed of one program. A plurality of programs may be used. The plurality of modules may be executed by one computer, or one module may be executed by a plurality of computers in a distributed or parallel environment. Hereinafter, “connection” includes not only physical connection but also logical connection.
In addition, the system includes a configuration in which a plurality of computers, hardware, devices, and the like are connected via a network or the like, and includes a case where the system is realized by a single computer.
本実施の形態は、図1に示すように、画像傾き補正モジュール101、解像度変換モジュール102、手書き文字特徴抽出モジュール103、テクスチャ空間生成モジュール104、部分空間推定モジュール105、文字種別確定モジュール106、画像二値化モジュール107、レイアウト解析モジュール108、手書き文字認識モジュール109、活字文字認識モジュール110を有している。なお、図1では、画像の流れは黒矢印で示し、情報の流れは矢印で示している。すなわち、画像傾き補正モジュール101から解像度変換モジュール102へ、画像傾き補正モジュール101から画像二値化モジュール107へ、解像度変換モジュール102から手書き文字特徴抽出モジュール103へ、テクスチャ空間生成モジュール104から部分空間推定モジュール105へ、画像二値化モジュール107からレイアウト解析モジュール108、手書き文字認識モジュール109、活字文字認識モジュール110へは、画像が渡される。その他のモジュール間は、情報が渡される。
In this embodiment, as shown in FIG. 1, an image
画像傾き補正モジュール101は、解像度変換モジュール102、画像二値化モジュール107と接続されている。画像傾き補正モジュール101は、文書画像データを入力し、その文書画像データの傾きを検知して、アフィン変換によってその傾きを補正する。一般的にスキャナを用いて文書を入力した場合、傾き等が発生してしまう。その傾きは、後の処理に悪影響を与えるので、前処理として補正することを行う。傾きの検知は、例えば、文書内に存在する直線を抽出し、この傾きが微小である場合は、その直線を水平または垂直にする方向に画像全体を回転させる等の方法がある。また、ここでの入力画像は、例えばカラー画像であり、1画素が24ビットで表現されている。傾き補正処理後の画像を、解像度変換モジュール102、画像二値化モジュール107へ渡す。
The image
解像度変換モジュール102は、画像傾き補正モジュール101、手書き文字特徴抽出モジュール103と接続されている。つまり、画像傾き補正モジュール101より文書画像データを受け取り、解像度変換を行い、その結果の画像データを手書き文字特徴抽出モジュール103へ渡す。ここでは、対象とする画像を正規化する目的で解像度変換(拡大・縮小処理)を行う。手書き文字特徴抽出モジュール103で行う特徴抽出に必要十分な解像度の画像データを渡すことになる。
The
手書き文字特徴抽出モジュール103は、解像度変換モジュール102、テクスチャ空間生成モジュール104と接続されている。つまり、解像度変換モジュール102より画像データを受け取り、手書き文字の揺らぎを表す特徴量(具体的には、上述の数2により計算される手書き文字度E)を抽出し、テクスチャ空間生成モジュール104へ渡す。
The handwritten character
テクスチャ空間生成モジュール104は、手書き文字特徴抽出モジュール103、部分空間推定モジュール105と接続されている。つまり、手書き文字特徴抽出モジュール103より手書き文字の特徴量を受け取り、テクスチャ空間を生成して、そのテクスチャ空間を部分空間推定モジュール105へ渡す。ここで、テクスチャ空間生成モジュール104は、手書き文字特徴抽出モジュール103により抽出された特徴に応じて、テクスチャ空間に各画素または各領域のテクスチャ情報をマップする。そして、各画素または各領域の情報がマップされたテクスチャ空間を部分空間推定モジュール105へ渡す。
The texture
部分空間推定モジュール105は、テクスチャ空間生成モジュール104、文字種別確定モジュール106と接続されている。つまり、テクスチャ空間生成モジュール104より各画素または各領域の情報がマップされたテクスチャ空間を受け取り、手書き文字領域である部分空間を推定する。なお、ここでの推定とは、人間による頭脳処理のことではなく、本実施の形態において、手書き文字領域の部分空間であるとする可能性が高いものであると暫定的に定めることである。この推定は、まず手書き文字領域らしさを表す指標を設定し、テクスチャ空間生成モジュール104により生成されたテクスチャ空間にて、設定された指標に応じて手書き文字領域である部分空間を推定する。そして、手書き文字領域の可能性が高いと推定された範囲の情報を文字種別確定モジュール106へ渡す。
The partial
画像二値化モジュール107は、画像傾き補正モジュール101、レイアウト解析モジュール108、手書き文字認識モジュール109、活字文字認識モジュール110と接続されている。つまり、画像傾き補正モジュール101より渡された文書画像データを二値化処理する。レイアウト解析モジュール108、手書き文字認識モジュール109、活字文字認識モジュール110の処理では、多値画像ではなく、二値化画像が適しているからである。二値化処理は、閾値を定めて、黒画素、白画素を定める方法がとられるが、閾値を適応的に定めるようにしてもよい。この二値化画像(1画素を1ビットで表現)をレイアウト解析モジュール108、手書き文字認識モジュール109、活字文字認識モジュール110へ渡す。
The
レイアウト解析モジュール108は、画像二値化モジュール107、文字種別確定モジュール106、手書き文字認識モジュール109、活字文字認識モジュール110と接続されている。つまり、画像二値化モジュール107より二値化画像を受け取り、これに対して文書のレイアウト解析処理を行い、その結果を手書き文字認識モジュール109、活字文字認識モジュール110または文字種別確定モジュール106へ渡す。レイアウト解析処理とは、文書には一定の構造、つまり文字領域、図形領域、画像領域等に分けることができ、また、その中でもタイトル、段落、注等の外観によっておおよその内容を推定するものである。このレイアウト解析処理によって文字領域であると判断された領域は手書き文字認識モジュール109または活字文字認識モジュール110へ渡す。また、文字領域であると判断された領域に関する情報をレイアウト解析モジュール108へ渡すことによって、文字種別確定モジュール106による文字種別処理の参考にすることができる。また、逆に文字種別確定モジュール106から、領域内の文字種別情報を得ることによって、その情報を用いて、レイアウト解析処理の参考にすることができる。例えば、レイアウト解析処理として文字領域であるか否かの可能性があまり高いものでないが、明らかに文字領域ではないとも判断できないような場合に、文字種別確定モジュール106によって手書き文字領域である可能性が高いことが判明した場合は、その領域を文字領域として判断してもよい。
The
手書き文字認識モジュール109は、画像二値化モジュール107、レイアウト解析モジュール108、文字種別確定モジュール106と接続されている。つまり、画像二値化モジュール107より二値化画像を受け取り、レイアウト解析モジュール108より文字領域の座標を受け取り、さらに文字種別確定モジュール106より手書き文字領域の座標を受け取る。そして、その領域に対して、手書き文字に適した文字認識処理を行い、その結果(テキストコード)を手書き文字情報として出力する。また、文字認識の結果の確からしさ(信頼度)をレイアウト解析モジュール108または文字種別確定モジュール106へ出力してもよい。例えば、特許第2991779号公報に記載の文字の信頼度値を適用することができる。
The handwritten
活字文字認識モジュール110は、画像二値化モジュール107、レイアウト解析モジュール108、文字種別確定モジュール106と接続されている。つまり、画像二値化モジュール107より二値化画像を受け取り、レイアウト解析モジュール108より文字領域の座標を受け取り、さらに文字種別確定モジュール106より活字文字領域の座標を受け取る。そして、その領域に対して、活字文字に適した文字認識処理を行い、その結果(テキストコード)を活字文字情報として出力する。また、文字認識の結果の確からしさ(信頼度)をレイアウト解析モジュール108または文字種別確定モジュール106へ出力してもよい。
The type
文字種別確定モジュール106は、部分空間推定モジュール105、レイアウト解析モジュール108、手書き文字認識モジュール109、活字文字認識モジュール110と接続されている。つまり、部分空間推定モジュール105より手書き文字領域の可能性が高いと推定された範囲の情報を受け取り、レイアウト解析モジュール108より文字領域の座標を受け取り、その領域が手書き文字領域であるか活字領域であるかを判断する。なお、手書き文字認識モジュール109、活字文字認識モジュール110から文字認識の結果の確からしさを受け取り、この情報を用いて、手書き文字であるか活字文字であるかの判断の閾値を修正するようにしてもよい。
The character
図5を参照して、本実施の形態のハードウェア構成例について説明する。図5に示す構成は、例えばパーソナルコンピュータ(PC)などによって構成される画像処理システムであり、スキャナ等のデータ読み取り部417と、プリンタなどのデータ出力部418を備えたハード構成例を示している。 With reference to FIG. 5, a hardware configuration example of the present embodiment will be described. The configuration illustrated in FIG. 5 is an image processing system configured by, for example, a personal computer (PC), and illustrates a hardware configuration example including a data reading unit 417 such as a scanner and a data output unit 418 such as a printer. .
CPU(Central Processing Unit)401は、上述の実施の形態において説明した各種のモジュール、すなわち、画像傾き補正モジュール101、解像度変換モジュール102、手書き文字特徴抽出モジュール103、テクスチャ空間生成モジュール104等の各モジュールの実行シーケンスを記述したコンピュータ・プログラムに従った処理を実行する制御部である。
A CPU (Central Processing Unit) 401 includes various modules described in the above-described embodiments, that is, modules such as the image
ROM(Read Only Memory)402は、CPU401が使用するプログラムや演算パラメータ等を格納する。RAM(Random Access Memory)403は、CPU401の実行において使用するプログラムや、その実行において適宜変化するパラメータ等を格納する。これらはCPUバスなどから構成されるホストバス404により相互に接続されている。 A ROM (Read Only Memory) 402 stores programs used by the CPU 401, operation parameters, and the like. A RAM (Random Access Memory) 403 stores programs used in the execution of the CPU 401, parameters that change as appropriate during the execution, and the like. These are connected to each other by a host bus 404 including a CPU bus.
ホストバス404は、ブリッジ405を介して、PCI(Peripheral Component Interconnect/Interface)バスなどの外部バス406に接続されている。 The host bus 404 is connected to an external bus 406 such as a PCI (Peripheral Component Interconnect / Interface) bus via a bridge 405.
キーボード408、マウス等のポインティングデバイス409は、操作者により操作される入力デバイスである。ディスプレイ410は、液晶表示装置またはCRT(Cathode Ray Tube)などから成り、各種情報をテキストやイメージ情報として表示する。
A keyboard 408 and a
HDD(Hard Disk Drive)411は、ハードディスクを内蔵し、ハードディスクを駆動し、CPU401によって実行するプログラムや情報を記録または再生させる。ハードディスクは、入力された画像、二値化画像、特徴量、文字認識結果データなどが格納される。さらに、その他の各種のデータ処理プログラム等、各種コンピュータ・プログラムが格納される。 An HDD (Hard Disk Drive) 411 includes a hard disk, drives the hard disk, and records or reproduces a program executed by the CPU 401 and information. The hard disk stores input images, binarized images, feature amounts, character recognition result data, and the like. Further, various computer programs such as various other data processing programs are stored.
ドライブ412は、装着されている磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、または半導体メモリ等のリムーバブル記録媒体413に記録されているデータまたはプログラムを読み出して、そのデータまたはプログラムを、インタフェース407、外部バス406、ブリッジ405、およびホストバス404を介して接続されているRAM403に供給する。リムーバブル記録媒体413も、ハードディスクと同様のデータ記録領域として利用可能である。
The drive 412 reads data or a program recorded on a mounted removable recording medium 413 such as a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, or a semiconductor memory, and the data or program is read from the
接続ポート414は、外部接続機器415を接続するポートであり、USB、IEEE1394等の接続部を持つ。接続ポート414は、インタフェース407、および外部バス406、ブリッジ405、ホストバス404等を介してCPU401等に接続されている。通信部416は、ネットワークに接続され、外部とのデータ通信処理を実行する。データ読み取り部417は、例えばスキャナであり、ドキュメントの読み取り処理を実行する。データ出力部418は、例えばプリンタであり、ドキュメントデータの出力処理を実行する。
The
なお、図5に示すハードウェア構成は、1つの構成例を示すものであり、本実施の形態は、図5に示す構成に限らず、本実施の形態において説明したモジュールを実行可能な構成であればよい。例えば、一部のモジュールを専用のハードウェア(例えばASIC等)で構成してもよく、一部のモジュールは外部のシステム内にあり通信回線で接続しているような形態でもよく、さらに図5に示すシステムが複数互いに通信回線によって接続されていて互いに協調動作するようにしてもよい。また、複写機、ファックス、スキャナ、プリンタ、複合機(多機能複写機とも呼ばれ、スキャナ、プリンタ、複写機、ファックス等の機能を有している)などに組み込まれていてもよい。 Note that the hardware configuration illustrated in FIG. 5 illustrates one configuration example, and the present embodiment is not limited to the configuration illustrated in FIG. 5, and is configured to execute the modules described in the present embodiment. I just need it. For example, some modules may be configured by dedicated hardware (for example, ASIC), and some modules may be in an external system and connected via a communication line. A plurality of systems shown in FIG. 5 may be connected to each other via communication lines so as to cooperate with each other. Further, it may be incorporated in a copying machine, a fax machine, a scanner, a printer, a multifunction machine (also called a multi-function copying machine, which has functions of a scanner, a printer, a copying machine, a fax machine, etc.).
次に作用・働き(動作)を説明する。
図6を用いて、文書画像を認識する処理を説明する。
ステップS601では、画像傾き補正モジュール101が入力した文書画像の傾きを補正する。傾き補正の他、ノイズ除去等の文字認識のための前処理としての画像処理を行ってもよい。
ステップS602では、解像度変換モジュール102がステップS601で補正された文書画像に対して、解像度変換を行う。
ステップS603では、手書き文字特徴抽出モジュール103がステップS602で解像度変換された文書画像に対して、手書き文字の特徴である揺らぎの特徴量を抽出する。
Next, the function and operation (operation) will be described.
Processing for recognizing a document image will be described with reference to FIG.
In step S601, the image
In step S602, the
In step S603, the handwritten character
ステップS604では、テクスチャ空間生成モジュール104がステップS603で抽出した特徴量を用いて、テクスチャ空間を生成する。
ステップS605では、部分空間推定モジュール105がステップS604で生成されたテクスチャ空間内で、手書き文字領域である部分空間を推定する。
ステップS606では、文字種別確定モジュール106がステップS605で推定された手書き文字領域を確定する。ただし、後にステップS611でNoの場合またはステップS614でNoの場合には繰り返し処理が行われる。その場合は、ステップS605で推定された手書き文字領域を、ステップS608でのレイアウト解析の結果、文字認識結果の確からしさ(ステップS611、ステップS614)をも用いて、手書き文字領域を修正し、確定する。
In step S604, the texture
In step S605, the partial
In step S606, the character
ステップS607では、画像二値化モジュール107がステップS601で補正された文書画像に対して、二値化処理を行う。
ステップS608では、レイアウト解析モジュール108がステップS607で二値化された画像を受け取り、画像全体のレイアウト解析を行う。ここで、ステップS606で確定された文字種別をも用いて、レイアウト解析を行う。これによって、レイアウト解析単独で行う結果よりも精度よく行うことができる。
ステップS609では、ステップS608でのレイアウト解析の結果、文字領域に対して、手書き文字領域であるか否か(活字文字領域であるか否かであってもよい)を判断する。かかる判断において、YesであるとステップS610へ、NoであるとステップS613へと進む。
In step S607, the
In step S608, the
In step S609, as a result of the layout analysis in step S608, it is determined whether the character area is a handwritten character area (may be a printed character area). In this determination, if Yes, the process proceeds to step S610, and if No, the process proceeds to step S613.
ステップS610では、手書き文字認識モジュール109がステップS608でのレイアウト解析の結果、手書き文字領域であると判断された領域の画像に対して、手書き文字認識を行う。
ステップS611では、ステップS610での手書き文字認識の結果、その確からしさが所定の閾値以上であるか否かが判断される。かかる判断において、YesであるとステップS612へ、NoであるとステップS606へと戻る。
ステップS612では、ステップS608でのレイアウト解析の結果の全ての文字領域内の文字に対して、文字認識処理を行ったか否かを判断する。かかる判断において、Yesであると終了し、NoであるとステップS609へと戻る。
In step S610, the handwritten
In step S611, it is determined whether the certainty is equal to or greater than a predetermined threshold as a result of handwritten character recognition in step S610. In this determination, if Yes, the process returns to Step S612, and if No, the process returns to Step S606.
In step S612, it is determined whether or not character recognition processing has been performed for all characters in the character region as a result of the layout analysis in step S608. In this determination, if yes, the process ends. If no, the process returns to step S609.
ステップS613では、活字文字認識モジュール110がステップS608でのレイアウト解析の結果、活字文字領域であると判断された領域の画像に対して、活字文字認識を行う。
ステップS614では、ステップS613での活字文字認識の結果、その確からしさが所定の閾値以上であるか否かが判断される。かかる判断において、YesであるとステップS615へ、NoであるとステップS606へと戻る。
ステップS615では、ステップS608でレイアウト解析の結果の全ての文字領域内の文字に対して、文字認識処理を行ったか否かを判断する。かかる判断において、Yesであると終了し、NoであるとステップS609へと戻る。
In step S613, the print
In step S614, it is determined whether or not the certainty is equal to or greater than a predetermined threshold as a result of the type character recognition in step S613. In this determination, if Yes, the process returns to Step S615, and if No, the process returns to Step S606.
In step S615, it is determined whether or not character recognition processing has been performed on all characters in the character region as a result of layout analysis in step S608. In this determination, if yes, the process ends. If no, the process returns to step S609.
前記実施の形態においては、例示として漢字を示したが、他の言語による文字であってもよい。
また、前記実施の形態においては、文字の揺らぎを用いて、主に手書き文字領域と判断することを示した。逆に、文字の揺らぎが少ないということは、活字文字であることを意味している。つまり、文字領域と判定された領域に対して、算出された手書き文字度が低い場合には、当該領域は活字文字領域であると判断できる。したがって、活字文字領域の判定についても、手書き文字領域と同様に行うことが可能である。
なお、前記実施の形態においては、手書き文字の特徴として、入力画像の水平、鉛直の線分について手書き文字特有の揺らぎを検出しているが、さらに斜めの線分の揺らぎを検出するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, a Chinese character is shown as an example, but a character in another language may be used.
Moreover, in the said embodiment, it showed that it was mainly judged as a handwritten character area | region using the fluctuation of a character. On the contrary, the fact that there is little fluctuation of the character means that it is a printed character. That is, when the calculated handwritten character degree is low with respect to the area determined as the character area, it can be determined that the area is a printed character area. Therefore, the determination of the type character area can be performed in the same manner as the handwritten character area.
In the above-described embodiment, fluctuations peculiar to handwritten characters are detected as horizontal and vertical line segments of the input image as a characteristic of the handwritten characters. However, fluctuations of diagonal line segments are further detected. Also good.
なお、説明したプログラムについては、記録媒体に格納することも可能であり、その場合は、例えば以下の発明としても把握することができる。
コンピュータに、
画像から所定の特徴を抽出する特徴抽出機能と、
前記特徴抽出機能により抽出された特徴に応じて、テクスチャ空間に各画素または各領域のテクスチャ情報をマップしたテクスチャ空間を生成するテクスチャ空間生成機能と、
前記テクスチャ空間生成機能により生成されたテクスチャ空間にて、手書き文字領域である部分空間または活字文字領域である部分空間を推定する部分空間推定機能と、
前記部分空間推定機能により推定された部分空間に応じて、実画像上にて手書き文字領域または活字文字領域を確定する領域確定機能
を実現させることを特徴とする画像処理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。
In addition, about the program demonstrated, it is also possible to store in a recording medium, and it can also be grasped | ascertained as the following invention, for example in that case.
On the computer,
A feature extraction function for extracting predetermined features from an image;
A texture space generation function for generating a texture space in which texture information of each pixel or each region is mapped to the texture space according to the feature extracted by the feature extraction function;
In the texture space generated by the texture space generation function, a partial space estimation function that estimates a partial space that is a handwritten character region or a partial space that is a printed character region;
A computer readable recording of an image processing program that realizes an area determination function for determining a handwritten character area or a printed character area on an actual image according to the partial space estimated by the partial space estimation function Recording medium.
コンピュータに、
画像から所定の特徴を抽出する特徴抽出機能と、
前記特徴抽出機能により抽出された特徴に応じて、テクスチャ空間に各画素または各領域のテクスチャ情報をマップしたテクスチャ空間を生成するテクスチャ空間生成機能と、
前記テクスチャ空間生成機能により生成されたテクスチャ空間にて、手書き文字領域らしさまたは活字文字領域らしさを表す指標を設定する指標設定機能と、
前記テクスチャ空間生成機能により生成されたテクスチャ空間にて、前記指標設定機能によって設定された指標に応じて手書き文字領域である部分空間または活字文字領域である部分空間を推定する部分空間推定機能と、
前記部分空間推定機能により推定された部分空間に応じて、実画像上にて手書き文字領域または活字文字領域を確定する領域確定機能
を実現させることを特徴とする画像処理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。
On the computer,
A feature extraction function for extracting predetermined features from an image;
A texture space generation function for generating a texture space in which texture information of each pixel or each region is mapped to the texture space according to the feature extracted by the feature extraction function;
In the texture space generated by the texture space generation function, an index setting function for setting an index representing the handwriting character area-likeness or the typeface character area-likeness;
In the texture space generated by the texture space generation function, a partial space estimation function for estimating a partial space that is a handwritten character area or a partial space that is a printed character area according to an index set by the index setting function;
A computer readable recording of an image processing program that realizes an area determination function for determining a handwritten character area or a printed character area on an actual image according to the partial space estimated by the partial space estimation function Recording medium.
「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」とは、プログラムのインストール、実行、プログラムの流通などのために用いられる、プログラムが記録されたコンピュータで読み取り可能な記録媒体をいう。
なお、記録媒体としては、例えば、デジタル・バーサタイル・ディスク(DVD)であって、DVDフォーラムで策定された規格である「DVD−R、DVD−RW、DVD−RAM等」、DVD+RWで策定された規格である「DVD+R、DVD+RW等」、コンパクトディスク(CD)であって、読出し専用メモリ(CD−ROM)、CDレコーダブル(CD−R)、CDリライタブル(CD−RW)等、光磁気ディスク(MO)、フレキシブルディスク(FD)、磁気テープ、ハードディスク、読出し専用メモリ(ROM)、電気的消去および書換可能な読出し専用メモリ(EEPROM)、フラッシュ・メモリ、ランダム・アクセス・メモリ(RAM)等が含まれる。
そして、上記のプログラムまたはその一部は、上記記録媒体に記録して保存や流通等させることが可能である。また、通信によって、例えば、ローカル・エリア・ネットワーク(LAN)、メトロポリタン・エリア・ネットワーク(MAN)、ワイド・エリア・ネットワーク(WAN)、インターネット、イントラネット、エクストラネット等に用いられる有線ネットワーク、あるいは無線通信ネットワーク、さらにはこれらの組合せ等の伝送媒体を用いて伝送することが可能であり、また、搬送波に乗せて搬送することも可能である。
さらに、上記のプログラムは、他のプログラムの一部分であってもよく、あるいは別個のプログラムと共に記録媒体に記録されていてもよい。
The “computer-readable recording medium on which a program is recorded” refers to a computer-readable recording medium on which a program is recorded, which is used for program installation, execution, program distribution, and the like.
The recording medium is, for example, a digital versatile disc (DVD), which is a standard established by the DVD Forum, such as “DVD-R, DVD-RW, DVD-RAM,” and DVD + RW. Standards such as “DVD + R, DVD + RW, etc.”, compact discs (CDs), read-only memory (CD-ROM), CD recordable (CD-R), CD rewritable (CD-RW), etc. MO), flexible disk (FD), magnetic tape, hard disk, read only memory (ROM), electrically erasable and rewritable read only memory (EEPROM), flash memory, random access memory (RAM), etc. It is.
The program or a part of the program can be recorded on the recording medium and stored or distributed. Also, by communication, for example, a local area network (LAN), a metropolitan area network (MAN), a wide area network (WAN), a wired network used for the Internet, an intranet, an extranet, etc., or wireless communication It can be transmitted using a transmission medium such as a network or a combination of these, and can also be carried on a carrier wave.
Furthermore, the above program may be a part of another program, or may be recorded on a recording medium together with a separate program.
21…手書き文字
31…フーリエ変換モジュール
32…手書き文字度評価モジュール
33…入力画像
34…周波数領域画像(テクスチャ特徴量)
35…手書き文字度(評価値)E
101…画像傾き補正モジュール
102…解像度変換モジュール
103…手書き文字特徴抽出モジュール
104…テクスチャ空間生成モジュール
105…部分空間推定モジュール
106…文字種別確定モジュール
107…画像二値化モジュール
108…レイアウト解析モジュール
109…手書き文字認識モジュール
110…活字文字認識モジュール
21 ...
35 ... Handwritten character degree (evaluation value) E
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記特徴抽出手段により抽出された特徴に応じて、テクスチャ空間に各画素または各領域のテクスチャ情報をマップしたテクスチャ空間を生成するテクスチャ空間生成手段と、
前記テクスチャ空間生成手段により生成されたテクスチャ空間にて、手書き文字領域である部分空間または活字文字領域である部分空間を推定する部分空間推定手段と、
前記部分空間推定手段により推定された部分空間に応じて、実画像上にて手書き文字領域または活字文字領域を確定する領域確定手段
を具備し、
前記特徴抽出手段が抽出する特徴量は、手書き文字特徴を表す特徴量または活字文字特徴を表す特徴量であり、
2次元フーリエ変換結果の周波数平面にて、所定の軸からの距離で重み付けをしたスペクトル強度の和である
ことを特徴とする画像処理システム。 Feature extraction means for extracting predetermined features from the image;
Texture space generation means for generating a texture space in which texture information of each pixel or each region is mapped to the texture space according to the feature extracted by the feature extraction means;
In the texture space generated by the texture space generation means, a partial space estimation means for estimating a partial space that is a handwritten character area or a partial space that is a printed character area;
In accordance with the partial space estimated by the partial space estimation means, comprising an area determination means for determining a handwritten character area or a printed character area on an actual image ,
The feature amount extracted by the feature extraction means is a feature amount representing a handwritten character feature or a feature amount representing a type character feature,
An image processing system, which is a sum of spectral intensities weighted by a distance from a predetermined axis on a frequency plane of a two-dimensional Fourier transform result .
前記特徴抽出手段により抽出された特徴に応じて、テクスチャ空間に各画素または各領域のテクスチャ情報をマップしたテクスチャ空間を生成するテクスチャ空間生成手段と、
前記テクスチャ空間生成手段により生成されたテクスチャ空間にて、手書き文字領域らしさまたは活字文字領域らしさを表す指標を設定する指標設定手段と、
前記テクスチャ空間生成手段により生成されたテクスチャ空間にて、前記指標設定手段によって設定された指標に応じて手書き文字領域である部分空間または活字文字領域である部分空間を推定する部分空間推定手段と、
前記部分空間推定手段により推定された部分空間に応じて、実画像上にて手書き文字領域または活字文字領域を確定する領域確定手段
を具備し、
前記特徴抽出手段が抽出する特徴量は、手書き文字特徴を表す特徴量または活字文字特徴を表す特徴量であり、
2次元フーリエ変換結果の周波数平面にて、所定の軸からの距離で重み付けをしたスペクトル強度の和である
ことを特徴とする画像処理システム。 Feature extraction means for extracting predetermined features from the image;
Texture space generation means for generating a texture space in which texture information of each pixel or each region is mapped to the texture space according to the feature extracted by the feature extraction means;
In the texture space generated by the texture space generating means, an index setting means for setting an index representing the handwriting character area-likeness or the print character area-likeness;
In the texture space generated by the texture space generation means, a partial space estimation means for estimating a partial space that is a handwritten character area or a partial space that is a printed character area according to the index set by the index setting means;
In accordance with the partial space estimated by the partial space estimation means, comprising an area determination means for determining a handwritten character area or a printed character area on an actual image ,
The feature amount extracted by the feature extraction means is a feature amount representing a handwritten character feature or a feature amount representing a type character feature,
An image processing system, which is a sum of spectral intensities weighted by a distance from a predetermined axis on a frequency plane of a two-dimensional Fourier transform result .
前記特徴抽出手段により抽出された特徴に応じて、テクスチャ空間に各画素または各領域のテクスチャ情報をマップしたテクスチャ空間を生成するテクスチャ空間生成手段と、
前記テクスチャ空間生成手段により生成されたテクスチャ空間にて、手書き文字領域である部分空間または活字文字領域である部分空間を推定する部分空間推定手段と、
前記部分空間推定手段により推定された部分空間に応じて、実画像上にて手書き文字領域または活字文字領域を確定する領域確定手段と、
前記領域確定手段により確定された手書き文字領域または活字文字領域を用いて、前記画像からレイアウトを解析するレイアウト解析手段
を具備し、
前記特徴抽出手段が抽出する特徴量は、手書き文字特徴を表す特徴量または活字文字特徴を表す特徴量であり、
2次元フーリエ変換結果の周波数平面にて、所定の軸からの距離で重み付けをしたスペクトル強度の和である
ことを特徴とする画像処理システム。 Feature extraction means for extracting predetermined features from the image;
Texture space generation means for generating a texture space in which texture information of each pixel or each region is mapped to the texture space according to the feature extracted by the feature extraction means;
In the texture space generated by the texture space generation means, a partial space estimation means for estimating a partial space that is a handwritten character area or a partial space that is a printed character area;
In accordance with the partial space estimated by the partial space estimating means, an area determining means for determining a handwritten character area or a printed character area on an actual image;
Using a handwritten character area or a printed character area determined by the area determination means, and comprising a layout analysis means for analyzing a layout from the image ,
The feature amount extracted by the feature extraction means is a feature amount representing a handwritten character feature or a feature amount representing a type character feature,
An image processing system, which is a sum of spectral intensities weighted by a distance from a predetermined axis on a frequency plane of a two-dimensional Fourier transform result .
前記特徴抽出手段により抽出された特徴に応じて、テクスチャ空間に各画素または各領域のテクスチャ情報をマップしたテクスチャ空間を生成するテクスチャ空間生成手段と、
前記テクスチャ空間生成手段により生成されたテクスチャ空間にて、手書き文字領域である部分空間または活字文字領域である部分空間を推定する部分空間推定手段と、
前記部分空間推定手段により推定された部分空間に応じて、実画像上にて手書き文字領域または活字文字領域を確定する領域確定手段と、
前記画像からレイアウトを解析するレイアウト解析手段
を具備し、
前記特徴抽出手段が抽出する特徴量は、手書き文字特徴を表す特徴量または活字文字特徴を表す特徴量であり、
2次元フーリエ変換結果の周波数平面にて、所定の軸からの距離で重み付けをしたスペクトル強度の和であり、
前記領域確定手段は、前記レイアウト解析手段によって解析されたレイアウトをも用いて手書き文字領域または活字文字領域を確定する
ことを特徴とする画像処理システム。 Feature extraction means for extracting predetermined features from the image;
Texture space generation means for generating a texture space in which texture information of each pixel or each region is mapped to the texture space according to the feature extracted by the feature extraction means;
In the texture space generated by the texture space generation means, a partial space estimation means for estimating a partial space that is a handwritten character area or a partial space that is a printed character area;
In accordance with the partial space estimated by the partial space estimating means, an area determining means for determining a handwritten character area or a printed character area on an actual image;
Comprising layout analysis means for analyzing the layout from the image,
The feature amount extracted by the feature extraction means is a feature amount representing a handwritten character feature or a feature amount representing a type character feature,
It is the sum of the spectral intensities weighted by the distance from a predetermined axis in the frequency plane of the two-dimensional Fourier transform result,
The image processing system characterized in that the area determination means determines a handwritten character area or a printed character area using the layout analyzed by the layout analysis means.
を具備することを特徴とする文字認識システム。 5. A handwritten character recognition unit or a typeface character recognition unit for recognizing a handwritten character region or a typed character region determined by the region determination unit of the image processing system according to claim 1, 2, 3, or 4. Character recognition system.
ことを特徴とする請求項5記載の文字認識システム。 The region determination unit determines the handwritten character region or the printed character region using also the likelihood of the character recognized by the handwritten character recognition unit or the character recognized by the typed character recognition unit. Item 6. The character recognition system according to Item 5 .
画像から所定の特徴を抽出する特徴抽出機能と、
前記特徴抽出機能により抽出された特徴に応じて、テクスチャ空間に各画素または各領域のテクスチャ情報をマップしたテクスチャ空間を生成するテクスチャ空間生成機能と、
前記テクスチャ空間生成機能により生成されたテクスチャ空間にて、手書き文字領域である部分空間または活字文字領域である部分空間を推定する部分空間推定機能と、
前記部分空間推定機能により推定された部分空間に応じて、実画像上にて手書き文字領域または活字文字領域を確定する領域確定機能
を実現させ、
前記特徴抽出機能が抽出する特徴量は、手書き文字特徴を表す特徴量または活字文字特徴を表す特徴量であり、
2次元フーリエ変換結果の周波数平面にて、所定の軸からの距離で重み付けをしたスペクトル強度の和である
ことを特徴とする画像処理プログラム。 On the computer,
A feature extraction function for extracting predetermined features from an image;
A texture space generation function for generating a texture space in which texture information of each pixel or each region is mapped to the texture space according to the feature extracted by the feature extraction function;
In the texture space generated by the texture space generation function, a partial space estimation function that estimates a partial space that is a handwritten character region or a partial space that is a printed character region;
In accordance with the partial space estimated by the partial space estimation function, an area determination function for determining a handwritten character area or a printed character area on an actual image is realized ,
The feature amount extracted by the feature extraction function is a feature amount representing a handwritten character feature or a feature amount representing a type character feature,
An image processing program characterized by a sum of spectral intensities weighted by a distance from a predetermined axis on a frequency plane of a two-dimensional Fourier transform result .
画像から所定の特徴を抽出する特徴抽出機能と、
前記特徴抽出機能により抽出された特徴に応じて、テクスチャ空間に各画素または各領域のテクスチャ情報をマップしたテクスチャ空間を生成するテクスチャ空間生成機能と、
前記テクスチャ空間生成機能により生成されたテクスチャ空間にて、手書き文字領域らしさまたは活字文字領域らしさを表す指標を設定する指標設定機能と、
前記テクスチャ空間生成機能により生成されたテクスチャ空間にて、前記指標設定機能によって設定された指標に応じて手書き文字領域である部分空間または活字文字領域である部分空間を推定する部分空間推定機能と、
前記部分空間推定機能により推定された部分空間に応じて、実画像上にて手書き文字領域または活字文字領域を確定する領域確定機能
を実現させ、
前記特徴抽出機能が抽出する特徴量は、手書き文字特徴を表す特徴量または活字文字特徴を表す特徴量であり、
2次元フーリエ変換結果の周波数平面にて、所定の軸からの距離で重み付けをしたスペクトル強度の和である
ことを特徴とする画像処理プログラム。 On the computer,
A feature extraction function for extracting predetermined features from an image;
A texture space generation function for generating a texture space in which texture information of each pixel or each region is mapped to the texture space according to the feature extracted by the feature extraction function;
In the texture space generated by the texture space generation function, an index setting function for setting an index representing the handwriting character area-likeness or the typeface character area-likeness;
In the texture space generated by the texture space generation function, a partial space estimation function for estimating a partial space that is a handwritten character area or a partial space that is a printed character area according to an index set by the index setting function;
In accordance with the partial space estimated by the partial space estimation function, an area determination function for determining a handwritten character area or a printed character area on an actual image is realized ,
The feature amount extracted by the feature extraction function is a feature amount representing a handwritten character feature or a feature amount representing a type character feature,
An image processing program characterized by a sum of spectral intensities weighted by a distance from a predetermined axis on a frequency plane of a two-dimensional Fourier transform result .
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