JP6220770B2 - 帳票定義装置、帳票定義方法、及び帳票定義プログラム - Google Patents
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Description
しかしながら、上記のような定義を行う作業は、ユーザの手作業によるものであるため、様々な様式が存在する帳票の各々に対応するためには、多大な労力を要する作業であるという問題がある。また、上述したような従来技術によっても、帳票を読み取った画像から、キーワードと文字枠とを対応付けるような定義情報を生成することができない問題がある。
前記文字から前記キーワードを検出すると、前記キーワードに対応する前記属性情報を前記辞書属性情報記憶部から読み出し、読み出した前記属性情報を前記キーワードに対応付けて前記帳票定義情報記憶部に書き込むようにしてもよい。
以下、本発明の第1実施形態について図面を参照して説明する。図1は、本発明の第1実施形態による帳票定義装置1の構成を示す概略ブロック図である。帳票定義装置1において、画像読取部10は、例えば、スキャナが適用され、光学的に紙媒体などに印刷、または手書きで記入された線図、図形、文字などのカラー画像として読み取り、読み取ったカラー画像をカラー帳票画像データとして出力する。ここでは、一例として、読み取ったカラー帳票画像データの各画素が24ビットの色情報を有する場合について説明する。画像分割部11は、画像読取部10が出力するカラー帳票画像データを上下辺の中点を結んだ線分と左右辺の中点を結んだ線分とにより4等分する。
また、「都道府県」というキーワードの場合には、都道府県名のいずれかを示す漢字が書き込まれる場合もあるが、いくつかの都道府県を選択するようになっている場合、選択肢となっている所定の都道府県名が属性情報として予め書き込まれることになる。
第1実施形態の帳票定義装置1による帳票定義の処理について説明する。図7及び図8は、帳票定義処理の流れを示すフローチャートである。画像読取部10が、帳票を光学的に読み取り、例えば、図9に示す24ビットで構成されるカラー帳票画像データFを出力する(ステップSa1)。画像分割部11は、画像読取部10から出力されるカラー帳票画像データFを4等分する(ステップSa2)。ここで、4等分とは、カラー帳票画像データFの上下辺の中点を結ぶ線分と、左右辺の中点を結ぶ線分によって分割することであり、図10に、4等分した左上の分割カラー帳票画像データF−D1を示す。2値化部12と補正部13は、図10に示すようにスレッド1,2,3,4の4つのスレッドから構成され、各々のスレッド1,2,3,4は、それぞれ、画像分割部11によって分割された分割カラー帳票画像データF−D1,F−D2,F−D3,F−D4に対して処理を行う。4つのスレッド1,2,3,4によりマルチスレッド処理を行うことで、分割カラー帳票画像データF−D1,F−D2,F−D3,F−D4の2値化の処理及び補正の処理が並行に行われ、画像処理の速度が向上するとともに、2値化品質の向上等を図ることができる。
膨張処理Aは、線を膨張させる際の一般的なアルゴリズムである。膨張処理Aは、補正部13が、1つずつの画素を選択していき、例えば、図11に示すように、中央の「×」を注目画素として選択した場合に、注目画素の周辺に1つでも黒色の画素があれば、注目画素を黒色に置き換える処理である。具体的には、補正部13は、注目画素が白色の画素であるとき、当該画素を膨張、すなわち黒色に変換させるか否かの判定を行う。そのために、まず、注目画素の周辺の画素、すなわち図11に示す「○」のマークが付された画素に黒色があるか否かを判定する。図11の例では、右下の画素が黒色であるため、補正部13は、図12のように注目画素を黒色に置き換える。これにより、膨張が行われる。補正部13は、この処理を全ての画素について行うことにより、2値化された分割帳票画像データに含まれる線を膨張させていく。なお、図11、12の例では、指定周辺範囲を1としているため、注目画素の周辺は8近傍の画素となっているが、指定周辺範囲を2以上として周辺の画素を増やして、より多くの場合に膨張させるようにしてもよい。
膨張処理Bは、注目画素の指定周辺範囲に存在する黒色画素の割合に基づいて、注目画素を黒色に置き換える処理である。上記の膨張処理Aにおいて説明したように、指定周辺範囲を1とすると、指定周辺範囲は「○」で示される8近傍の画素となる。補正部13に予め定められる割合を25%とし、25%以上の場合に補正部13が注目画素を黒色に置き換えるとする。図11の場合、周辺に1つの黒色画素が存在する。8個のうちの25%は、2個となるため、図11の場合、補正部13は、注目画素を黒色に置き換えない。これに対して図13のような場合、周辺に2つの黒色画素が存在する。したがって、補正部13は、図14に示すように注目画素を黒色に置き換える。補正部13は、この処理を全ての画素について行うことにより、2値化された分割帳票画像データに含まれる線を膨張させることができる。なお、指定周辺範囲は、1に限られず、指定周辺範囲を2以上として周辺の画素を増やすようにしてもよい。
膨張処理Cは、上記の膨張処理Bの手法に対してさらに黒色画素の分布の重みを膨張の判定要素に加えることで、より矩形の補正に特化させた膨張処理である。補正部13は、図15に示すように、「×」で示される中央の画素を注目画素として選択した場合、左右指定範囲画素に存在する黒色画素の数をカウントする。指定範囲を2とした場合、「○」で示される画素が左右指定範囲画素となる。補正部13は、黒色画素をカウントする際に、黒色画素が注目画素から左に存在する場合、重みを「−1」し、右に存在する場合、重みを「+1」する。なお、重みの初期値は0である。図15の場合、左に黒色画素が1つ、右に黒色画素が2つ存在するため、黒色画素の個数としては3となる。膨張処理Bでは、指定周辺範囲の黒色画素の割合に基づいて注目画素を黒色に置き換えるか否かを判定していた。これに対して、膨張処理Cでは、予め定められる閾値を用いる。ここで、例えば、閾値を2とする。黒色画素の個数3は、閾値2以上の場合に該当するため、補正部13は、注目画素について黒色への置き換えを行うと判定する。次に、補正部13は、重みについて算出を行う。図15の例では、左に1つ、右に2つ黒色画素が存在するため、補正部13は、−1+1+1=+1として重みを算出する。重みが+1の場合、注目画素から右に1画素ずらし、図16において矢印によって示される画素を膨張させる起点とする。そして、起点となる画素の両側の画素を黒色に置き換える。置き換えると、図17のようになり、結果として、白色であった注目画素「×」が黒色に置き換えられることになる。補正部13は、上記の処理を注目画素の上下指定範囲の画素についても行い、この左右上下指定範囲の画素についての処理を全画素について行う。
また、画像合成部14は、補正分割帳票画像データBF−D1−C,BF−D2−C,BF−D3−C,BF−D4−Cが、スレッド1,2,3,4から出力されると、これらを合成して矩形検出用の補正帳票画像データBF−Cを出力する(ステップSa5)。
図18、19は、フィールド検出部17によるフィールド検出処理を示すフローチャートである。フィールド検出部17は、矩形情報記憶部50において「矩形種別」の項目が「文字枠」であって、「処理状態」の項目が、「済み」となっていない矩形を参照し、参照した文字枠矩形のうち左上の頂点のX軸の座標値が最も小さい文字枠矩形を基準文字枠矩形として選択する(ステップSb1)。フィールド検出部17は、選択した基準文字枠矩形の左上の頂点のY軸の座標値を参照し、当該座標値と、左上の頂点のY軸の座標値が概ね等しい他の文字枠矩形を抽出する(ステップSb2)。図20は、ステップSb2の処理を示す図である。基準文字枠矩形として文字枠矩形R1を選択した場合、フィールド検出部17は、左上のY軸の座標値が等しいか、ほぼ等しい文字枠矩形R3、R5を他の文字枠矩形として抽出し、文字枠矩形R2、R4は、抽出しない。この処理は、フィールドを構成する文字枠は、横書きの場合には、上辺がY軸において同じ位置、またはほぼ同じ位置になっていることから、この条件を満たす他の文字枠矩形を抽出することを目的としている。フィールド検出部17は、ステップSb2において、他の文字枠矩形を抽出したかを判定し、抽出していない場合、接続点Cを通じてステップSb14に進む。一方、フィールド検出部17は、他の文字枠矩形を抽出した場合、ステップSb4に進む。
図8の接続点Bに戻り、矩形消去部20は、矩形情報記憶部50に記憶されている矩形情報を用いて、帳票画像データBFから矩形を消去する(ステップSa21)。矩形消去部20に対して処理の開始を通知する構成としては、例えば、矩形検出部15から、1つの補正帳票画像データについての矩形検出の処理の完了の通知を受けた矩形判定部16が、最後の矩形情報を矩形情報記憶部50に書き込んだ際に、その処理完了の通知を、矩形消去部20に対する処理開始の通知として出力する構成が適用される。罫線消去対応画像分割部21は、矩形消去部20が出力する矩形が消去された帳票画像データBF−Rを受けて、罫線消去用の画像の分割を行う(ステップSa22)。
文字検出部24は、罫線と矩形が消去された帳票画像データBF−RLWから画像処理により文字を1文字ずつ検出し、検出した文字を文字コードなどの文字情報へ変換する。また、文字検出部24は、検出した文字の座標情報、すなわち、左上のX,Y座標と右下のX,Y座標を検出する。文字検出部24は、文字を検出するごとに文字IDを生成し、生成した文字IDと、検出した文字の文字コードなどの文字情報と、検出した文字の座標情報とを文字情報記憶部52に書き込む(ステップSa25)。
キーワード検出部25は、1つの帳票画像データにおいて文字検出部24による文字検出の処理が全て完了すると、検出された文字からキーワードを検出する。なお、キーワード検出部25に対して処理の開始を通知する構成としては、例えば、文字検出部24が、1つの帳票画像データにおいて、全ての文字の検出処理を完了すると、処理完了の通知をキーワード検出部25に対する処理開始の通知として出力する構成が適用される。
フィールド探索部27は、帳票定義情報記憶部54に書き込まれたキーワードに対応して帳票に印刷されているフィールドをフィールド情報記憶部51から検出し、キーワードとフィールドの対応付けを行うフィールド探索処理を行う(ステップSa31)。このとき、フィールド検出部17によるステップSa9のフィールド検出処理が完了している必要があるため、フィールド検出処理が完了していない場合、フィールド探索部27は、完了するまで待機して処理の同期を行う。
したがって、図37のような帳票画像データに対する図38から図43の処理の例は、図42の指定範囲2及び閾値2とした膨張処理Cが最も良い膨張処理であることが分かる。この結果は、処理の対象となる矩形の欠損状態にもよるため、矩形の欠損状態が、異なる場合には、異なる結果が得られる場合もある。
また、分割の形状についても、図44に示すような線分DL1,DL2によって4分割する形状に限られず、縦線のみでの4分割、または、横線のみでの4分割などであってもよい。また、画像分割部11は、罫線消去対応画像分割部21と同様に、拡張領域を設けて画像データを4分割してもよい。これにより、画像分割部11による画像分割後の画像データが2値化されるときに、各画像データは重複する領域を有するため、各画像データの2値化の品質が極端に異なることを抑制することができる。
また、上記の第1実施形態において、矩形消去部20に、矩形検出部15が検出した矩形を消去させることで矩形の消去の精度を高めているが、矩形は線で構成されていることから、矩形消去部20を備えず、罫線消去部22により、罫線とともに矩形も消去させるようにしてもよい。
図47は、本発明の第2実施形態による、帳票定義装置1aの構成を示すブロック図である。第1実施形態と同一の構成については、同一の符号を付し、以下、異なる構成について説明する。第2実施形態では、フィールド探索部27aと、リファレンス情報記憶部55とを備える。
帳票の形式によっては、1つのフィールドに対して複数のキーワードが対応することがある。例えば、「氏名」及び「カタカナでご記入ください。」という2つのキーワードが、氏名をカタカナで記入するフィールドの近くに印刷されていることがある。このとき、1つのフィールドに2つ以上のキーワードを対応付けることで、フィールドに記入される文字を複数の属性情報で特定することが可能となり、手書き記入される文字の文字種等についての精度をさらに高めることができる。
なお、第2実施形態のような構成を備えなくとも、第1実施形態における帳票定義情報記憶部54の「対応フィールド」の項目に記憶されている情報に基づいて、1つのフィールドに対応付けられているキーワードと属性情報を全て検索することで、第2実施形態の目的を達成することもできる。
10 画像読取部
11 画像分割部
12 2値化部
13 補正部
14 画像合成部
15 矩形検出部
16 矩形判定部
17 フィールド検出部
20 矩形消去部
21 罫線消去対応画像分割部
22 罫線消去部
23 罫線消去対応画像合成部
24 文字検出部
25 キーワード検出部
26 キーワード対応矩形検出部
27 フィールド探索部
50 矩形情報記憶部
51 フィールド情報記憶部
52 文字情報記憶部
53 辞書属性情報記憶部
54 帳票定義情報記憶部
Claims (9)
- 帳票を光学的に読み取り帳票の画像データを生成する画像読取部と、
前記画像データを2値化して帳票画像データを生成する2値化部と、
前記帳票画像データに対して前記2値化により生じた欠損を埋める補正をして補正帳票画像データを生成する補正部と、
前記補正帳票画像データから長方形または略長方形の形状を矩形として検出する矩形検出部と、
前記矩形が文字枠矩形であるか否かを判定する矩形判定部と、
前記文字枠矩形の隣接関係に基づいて、前記文字枠矩形を分類し、分類した区分の各々をフィールドとして検出するフィールド検出部と、
前記帳票画像データに含まれる文字を検出する文字検出部と、
前記フィールドに記入される文字の属性が予め対応付けられるキーワードを前記文字から検出するキーワード検出部と、
前記キーワードに対応する前記フィールドを、前記キーワードと前記フィールドの位置関係に基づいて検出し、検出した前記フィールドを前記キーワードに対応付けて帳票定義情報記憶部に書き込むフィールド探索部と、
を備えることを特徴とする帳票定義装置。 - 前記キーワードとして検出対象とする文字列または文字が予め定められており、
前記キーワード検出部は、
前記文字から前記キーワードを検出する際、前記予め定められている前記検出対象とする文字列または文字に完全一致、または、部分一致する前記キーワードのみを検出する
ことを特徴とする請求項1に記載の帳票定義装置。 - 前記キーワードに対応する前記属性を示す属性情報を予め記憶する辞書属性情報記憶部を備え、
前記キーワード検出部は、
前記文字から前記キーワードを検出すると、前記キーワードに対応する前記属性情報を前記辞書属性情報記憶部から読み出し、読み出した前記属性情報を前記キーワードに対応付けて前記帳票定義情報記憶部に書き込む
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の帳票定義装置。 - 前記キーワードと前記フィールドの位置関係とは、前記キーワードが縦書きの場合に予め定められる前記フィールドが存在する方向の傾向、または、前記キーワードが横書きの場合に予め定められる前記フィールドが存在する方向の傾向によって示され、
前記フィールド探索部は、
前記フィールドが前記傾向を満たす場合に、当該フィールドを前記キーワードに対応する前記フィールドとして検出する
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の帳票定義装置。 - 前記矩形判定部が前記文字枠矩形でないと判定した前記矩形から、前記キーワードを囲む前記矩形を検出するキーワード対応矩形検出部を備え、
前記フィールド探索部は、
前記キーワードを囲む前記矩形が存在する場合、前記キーワードを囲む前記矩形と前記フィールドの位置関係を、前記キーワードと前記フィールドの位置関係として、前記キーワードに対応する前記フィールドを検出する
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の帳票定義装置。 - 前記帳票画像データを分割する罫線消去対応画像分割部と、
分割された前記帳票画像データの各々から罫線を消去する罫線消去部と、
前記罫線消去後の分割された前記帳票画像データを合成する罫線消去対応画像合成部と、を備え、
前記罫線消去対応画像分割部は、
前記帳票画像データを分割する際に、分割の境界に存在する前記罫線が、前記罫線消去部によって消去されるように、分割後の前記帳票画像データの各々の境界において重複領域が存在するように拡張領域を設けて分割し、
前記罫線消去対応画像合成部は、
前記分割された前記帳票画像データの各々の前記拡張領域を削除してから合成し、
前記文字検出部は、
前記罫線消去対応画像合成部が出力する前記罫線が消去された前記帳票画像データから前記文字を検出する
ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の帳票定義装置。 - 前記フィールド探索部は、
前記フィールドに複数のキーワードを対応付ける
ことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の帳票定義装置。 - 帳票を光学的に読み取り帳票の画像データを生成し、
前記画像データを2値化して帳票画像データを生成し、
前記帳票画像データに対して前記2値化により生じた欠損を埋める補正をして補正帳票画像データを生成し、
前記補正帳票画像データから長方形または略長方形の形状を矩形として検出し、
前記矩形が文字枠矩形であるか否かを判定し、
前記文字枠矩形の隣接関係に基づいて、前記文字枠矩形を分類し、分類した区分の各々をフィールドとして検出し、
前記帳票画像データに含まれる文字を検出し、
前記フィールドに記入される文字の属性が予め対応付けられるキーワードを前記文字から検出し、
前記キーワードに対応する前記フィールドを、前記キーワードと前記フィールドの位置関係に基づいて検出し、
検出した前記フィールドを前記キーワードに対応付けて記憶する
ことを特徴とする帳票定義方法。 - コンピュータに、
帳票を光学的に読み取り帳票の画像データを生成する手順、
前記画像データを2値化して帳票画像データを生成する手順、
前記帳票画像データに対して前記2値化により生じた欠損を埋める補正をして補正帳票画像データを生成する手順、
前記補正帳票画像データから長方形または略長方形の形状を矩形として検出する手順、
前記矩形が文字枠矩形であるか否かを判定する手順、
前記文字枠矩形の隣接関係に基づいて、前記文字枠矩形を分類し、分類した区分の各々をフィールドとして検出する手順、
前記帳票画像データに含まれる文字を検出する手順、
前記フィールドに記入される文字の属性が予め対応付けられるキーワードを前記文字から検出する手順、
前記キーワードに対応する前記フィールドを、前記キーワードと前記フィールドの位置関係に基づいて検出する手順、
検出した前記フィールドを前記キーワードに対応付けて記憶する手順、
を実行させるための帳票定義プログラム。
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