JPH01116892A - Non-linear normalizing system - Google Patents

Non-linear normalizing system

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JPH01116892A
JPH01116892A JP62276900A JP27690087A JPH01116892A JP H01116892 A JPH01116892 A JP H01116892A JP 62276900 A JP62276900 A JP 62276900A JP 27690087 A JP27690087 A JP 27690087A JP H01116892 A JPH01116892 A JP H01116892A
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normalized
nonlinear
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Hirozo Yamada
山田 博三
Taiichi Saito
泰一 斉藤
Kazuhiko Yamamoto
和彦 山本
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Abstract

PURPOSE:To attain a natural non-linear normalization by two-dimensionally and locally extracting a line density in the normalization to an irregularly deformed pattern such as a hand written character. CONSTITUTION:A local line density function h(Xi, Yj) is obtained as the reciprocal of a line interval from two-dimensional pattern f(Xi, Yj), i=1-I, j=1-J sampled by a sampling interval delta and the sampling interval (deltai, epsilonj) of a new sampling point (X'i, Y'j) is determined so as to make the product of the line density h(Xi, Yi) and (deltai, epsilonj) constant. Then, a normalized sampled value in the new sampling point (X'i, Y'j) is obtained by resampling or recalculating from the two-dimensional pattern f(Xi, Yj). Thereby, a more natural normalized graphic can be obtained by locally changing the sampling interval and converting.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、2次元図形の非線形正規化方式に関するも
のである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a nonlinear normalization method for two-dimensional figures.

(従来の技術) パターン認識、特に文字認識の手法は、通常、重ね合せ
法と構造解析法の2つに分けられる。従来、重ね合せ法
は印刷文字に対して、構造解析法は手書き文字に対して
用いられてきた。しかし、近年の手書き漢字認識の研究
においては、次のような理由により、手書き漢字に対し
ても重ね合せ法が広く用いられるようになってきている
(Prior Art) Techniques for pattern recognition, particularly character recognition, are generally divided into two types: superposition methods and structural analysis methods. Conventionally, the superposition method has been used for printed characters, and the structural analysis method has been used for handwritten characters. However, in recent research on handwritten kanji recognition, the superimposition method has come to be widely used even for handwritten kanji for the following reasons.

(1)字種が多く、辞書の自動学習が容易であること (2)形が複雑で、構造解析法では特徴の組合せ数が発
散すること (3)高次特徴による重ね合せ法という考え方が導入さ
れ、重ね合せ法の適用範囲が広がったこと等である。
(1) There are many character types, and automatic learning of the dictionary is easy. (2) The shapes are complex, and the number of feature combinations diverges in structural analysis methods. (3) The idea of superposition method using higher-order features is The introduction of this method has expanded the scope of application of the superposition method.

重ね合せ法では、通常、未知入カバターンと標準パター
ンの整合(マツチング)に先立って、未知入カバターン
の大きさや位置をそろえる(規格化する)lA理が行わ
れる。これを正規化と呼ぶ。
In the superimposition method, prior to matching (matching) the unknown input cover pattern with the standard pattern, an 1A process is performed to align (standardize) the size and position of the unknown input cover pattern. This is called normalization.

重ね合せ法では、標本点の位置は固定であるとの仮定に
たってマツチングを行うため、標本点の位置をなるべく
合せる正規化の処理が特に重要になるのである。
In the superposition method, matching is performed on the assumption that the positions of sample points are fixed, so normalization processing to match the positions of sample points as much as possible is particularly important.

従来、正規化は、外接多角形の情報や、重心等モーメン
トの情報を用い、位置、大きさ、傾きが一定になるよう
変換するものであった。そこでの変換は、旧座標を(x
、y) 、変換後の新座標を(x’、y’)としたとき
、 ・・・・・・ (1) で表される範囲に限られる。この変換はアフィン変換と
呼ばれ、旧座標の直線は新座標でも直線になるなどの性
質を持ち、数学的な扱いも容易である。しかし、手書き
文字では形が部分的に変形することを考えれば、この線
形的な変換だけでは不十分である。
Conventionally, normalization uses information about circumscribed polygons, information about moments such as the center of gravity, and transforms so that the position, size, and inclination are constant. The transformation there is to change the old coordinates to (x
, y), and when the new coordinates after the transformation are (x', y'), it is limited to the range expressed by (1). This transformation is called an affine transformation, and has the property that a straight line in the old coordinates becomes a straight line in the new coordinates, and is easy to handle mathematically. However, considering that the shape of handwritten characters is partially deformed, this linear conversion alone is insufficient.

このような線形的変換の持つ限界を克服するために、文
献A(山田、斉藤、山本“非線形正規化の一手法“、電
子通信学会論文誌り、J67−D巻、11号、1984
年11月)では、線密度を均質化する非線形変換による
正規化方式が提案されている。そこでは、線密度として
各点での縦方向および横方向の線の数(黒成分との交差
の数)が用いられ、線の数と標本化間隔との積が一定に
なるようにX、Y軸それぞれ独立に再標本化のための非
線形変換関数の決定を行っている。すなわち、線密度と
して縦・横方向の線の本数という大局的な特徴が用いら
れ、かつ縦・横方向独立に(1次元的)非線形変換が行
われている。このような非線形変換によって2次元空間
の有効利用と標本点の位置の安定化が図られ、実験的に
も認識率の向上が得られたことが報告されている。
In order to overcome the limitations of such linear transformations, we have published literature A (Yamada, Saito, Yamamoto "A method of nonlinear normalization", Journal of the Institute of Electronics and Communication Engineers, Vol. J67-D, No. 11, 1984).
(November 2013) proposed a normalization method using nonlinear transformation to homogenize the linear density. In this method, the number of vertical and horizontal lines (the number of intersections with the black component) at each point is used as the line density, and X, so that the product of the number of lines and the sampling interval is constant, Nonlinear transformation functions for resampling are determined independently for each Y axis. That is, the global feature of the number of lines in the vertical and horizontal directions is used as the line density, and (one-dimensional) nonlinear transformation is performed independently in the vertical and horizontal directions. It has been reported that such nonlinear transformation makes effective use of the two-dimensional space and stabilizes the position of sample points, and that the recognition rate is improved experimentally.

(発明が解決しようとする問題点〕 しかし、変換がX、Yが互いに独立な1次元的変換であ
るため、いくつかの不自然な例が見られる。その典型例
が第5図の“言”の下側の“口”の部分に如実に現れて
いる。すなわち、第5図(a)は入力図形、第5図(b
)は従来の外接四角形による線形正規化図形、第5図(
C)が文献Aによる非線形正規化図形、第5図(d)が
この発明による非線形正規化図形であり、それぞれ1゜
3.5,7,9.11.13の番号が付してあり、同じ
番号のものがそれぞれ対応している。
(Problem to be solved by the invention) However, since the transformation is a one-dimensional transformation in which X and Y are mutually independent, there are some unnatural examples. ” clearly appears in the lower “mouth” part. In other words, FIG. 5(a) is the input shape, FIG. 5(b)
) is a conventional linear normalization figure using a circumscribed rectangle, and Figure 5 (
C) is the nonlinear normalization figure according to document A, and FIG. Items with the same number correspond to each other.

入力像第5図(a)に対し、前記文献Aによる非線形変
換(C)では、左側の“三”の部分が異常に狭められて
いる。これは、“三”の横方向の線の数が0または1と
“口”の部分に比べて相対的に小さいため、縦方向に“
三”の部分が小さくなるように変換されたものである。
With respect to the input image shown in FIG. 5(a), in the nonlinear transformation (C) according to the document A, the "3" part on the left side is abnormally narrowed. This is because the number of horizontal lines in "three" is 0 or 1, which is relatively small compared to the "mouth" part, so the number of horizontal lines in "three" is relatively small compared to the "mouth" part.
It has been converted so that the 3" part is smaller.

しかし、本来の線密度を均一化するように非線形変換す
るという主旨からすれば第5図(d)のように全体のバ
ランスを保りた変形がされるべきである。第5図(C)
のような不自然な変換は当然認識性能の向上に対しても
支障をきたしている。
However, in view of the purpose of nonlinear transformation to make the original linear density uniform, the transformation should be performed while maintaining the overall balance as shown in FIG. 5(d). Figure 5 (C)
Naturally, unnatural conversions such as this pose an obstacle to improving recognition performance.

この発明は、手書き文字のような不規則(非線形)に変
形するパターンに対する正規化において、2次元的、か
つ局所的な線密度を抽出することにより、自然な非線形
正規化を行う方式を提供することを目的とする。
This invention provides a method for natural nonlinear normalization by extracting two-dimensional and local line density in normalizing irregularly (nonlinear) deforming patterns such as handwritten characters. The purpose is to

(問題点を解決するための手段〕 この発明にかかる非線形正規化方式は、標本化間隔γで
標本化された2次元パターンf(Xi。
(Means for Solving the Problems) The nonlinear normalization method according to the present invention provides a two-dimensional pattern f(Xi) sampled at a sampling interval γ.

Yj)、i=1〜I、 j=x〜Jから局所的な線密度
関数h (Xi、Yj)を線間隔の逆数として求める手
段と、新しい標本点(X′i、y′j)の標本化間隔(
δi、εj)を(Xi、Yj)における前記線密度h 
(Xi、Yj)と(δi、εj)との積が一定になるよ
うに定める手段と、前記新しい標本点(x′i、Y′j
)における正規化された標本値を、再標本化して求める
か、もしくは前記2次元パターンf (Xi、Yj)か
ら再計算して求める手段とからなるものである。
Yj), i = 1 ~ I, j = x ~ J to find the local line density function h (Xi, Yj) as the reciprocal of the line spacing, and Sampling interval (
δi, εj) as the linear density h at (Xi, Yj)
means for determining the product of (Xi, Yj) and (δi, εj) to be constant; and means for determining the new sample point (x'i, Y'j);
), or by recalculating from the two-dimensional pattern f (Xi, Yj).

(作用) この発明においては、各標本点でX、Yそれぞれの方向
について局所的な線間隔を求め、縦方向と横方向の線間
隔の逆数の最大値として線密度を計算し、線密度と標本
化間隔との間に一定の関係が成り立つように再標本化も
しくは変換する。
(Operation) In this invention, the local line spacing is determined in each of the X and Y directions at each sample point, and the line density is calculated as the maximum value of the reciprocal of the line spacing in the vertical and horizontal directions. Re-sample or transform so that a certain relationship with the sampling interval is established.

〔実施例】〔Example】

まず、この発明の原理について説明する。 First, the principle of this invention will be explained.

標本化間隔γで標本化された2値図形をf (Xi、Y
j)、   i=1.2・・・・・・工j=t、2・・
・・・・J ・・・・・・ (2) とする。(Xi、Yj)はX軸、Y軸のそれぞれ第1番
目、第j番目の標本点の座標である。また、これをf 
(i、j)とも表す。ここで、標本化される対象となっ
た元の図形の標本点以外の点、すなわち、連続座標系上
での値は、f (x、y)=f (Xi、yj)   
・・・・”  (3)ただし、 (Xi−1=)Xi−y<x≦Xi、Xo=0(Yj−
1=)Yj−γくy≦Yj、yo=0であると考える。
The binary figure sampled at the sampling interval γ is expressed as f (Xi, Y
j), i = 1.2...... Engineering j = t, 2...
...J ...... (2). (Xi, Yj) are the coordinates of the first and j-th sample points on the X-axis and Y-axis, respectively. Also, change this to f
Also expressed as (i, j). Here, the points other than the sample points of the original figure to be sampled, that is, the values on the continuous coordinate system, are f (x, y) = f (Xi, yj)
...” (3) However, (Xi-1=)Xi-y<x≦Xi, Xo=0(Yj-
1=)Yj−γ, y≦Yj, and yo=0.

すなわち、標本点以外の連続座標系上の値は、その座標
が属する標本点の標本値に等しいと考える。
That is, values on the continuous coordinate system other than sample points are considered to be equal to the sample value of the sample point to which the coordinates belong.

ここで、点(Xi、Yj)における線密度ρ(t、j)
を以下の処理で求める。まずX方向の右エツジ(−シ〕
の位置Ll、L2および左エツジ(J)の位置L3.L
4を検出する。LlおよびL3は点(xi、Yj)の左
側、L2およびL4は右側に存在するエツジである(第
6図)。
Here, the linear density ρ(t, j) at the point (Xi, Yj)
is obtained using the following process. First, the right edge in the X direction (-shi)
positions Ll, L2 and left edge (J) position L3. L
4 is detected. Ll and L3 are edges that exist on the left side of the point (xi, Yj), and L2 and L4 are edges that exist on the right side (FIG. 6).

Ll−max(i’  li’  <i、f(i’  
、j)、”f(i’  +1.j)−1)L2−min
(i’  li’  ≧i、  f(i’  、j)、
”f(i’  +1.j)−1)L3−max (i’
  l i’ < iどf(i’ −1,J)、 f(
i’  、j)−1)L4=min(i’ If’≧i
、’f(i’ −1,j) 、 f(i’ 、j)−1
)・・・・・・(4) ただし、−fはfの論理否定である。また、該当するi
′がない場合はその旨の指標(不定)が人フている。
Ll-max(i'li'<i,f(i'
, j), "f(i' +1.j)-1) L2-min
(i'li' ≧i, f(i', j),
”f(i' +1.j)-1)L3-max (i'
l i'< i f(i' −1, J), f(
i', j)-1) L4=min(i'If'≧i
, 'f(i'-1,j), f(i',j)-1
)...(4) However, -f is the logical negation of f. Also, the corresponding i
′ is missing, the indicator to that effect (indeterminate) is missing.

次にLl、L2.L3.L4から、点(Xi。Next, Ll, L2. L3. From L4, point (Xi.

Yj)におけるX方向の線間隔L8を計算する。The line spacing L8 in the X direction at Yj) is calculated.

[(L2−L1+L4−L3)/2その他    (a
)  (d)・・・・・・ (5) 第6図はこのL8を示したものであり、黒丸が求める(
Xl、YJ)%斜線は黒地、残りは白地、1点鎖線は中
心を表している。Lxの式の右辺の後のアルファベット
は、第6図(a)〜(f)に対応している。Wは入力像
の幅であり、上式の(C) 、 (b) 、 (f)の
場合は、文字線の内側に比べ、ある程度大きな値とする
ために2Wおよび4Wを入れている。(e)は一番外側
の黒地においては、内側の長さのみを用いることを示し
ている。
[(L2-L1+L4-L3)/2Other (a
) (d)... (5) Figure 6 shows this L8, and the black circle is the required (
Xl, YJ)% The diagonal line represents the black background, the rest represents the white background, and the dashed dotted line represents the center. The alphabet after the right side of the equation for Lx corresponds to FIGS. 6(a) to (f). W is the width of the input image, and in the cases of (C), (b), and (f) in the above equations, 2W and 4W are included to make the value somewhat larger than that inside the character line. (e) shows that only the inner length is used for the outermost black background.

以上、各点におけるX方向の線間隔LXを求める方法に
ついて述べたが、Y方向についても同様にり、を求める
The method for determining the line spacing LX in the X direction at each point has been described above, but the method for determining the line spacing LX in the Y direction is similarly performed.

次に、L、、L、から線密度ρを、基本的には逆数の最
大値として求める。
Next, the linear density ρ is obtained from L, ,L, basically as the maximum value of the reciprocal.

・・・・・・ (6) 次に、ρ(i 、j)のX軸、Y軸への射影を求める。・・・・・・(6) Next, the projection of ρ(i, j) onto the X and Y axes is determined.

この射影された関数も、第 (3)式と同様に、連続座
標系上で、 hX(x) = hx(X i ) 、 X i−y<
x≦X1hy(y ) −hy(Y i ) 、 Y 
J−γくy≦Yj・・・−(8) と考える。
This projected function is also expressed as hX(x) = hx(X i ), X i-y<
x≦X1hy(y) −hy(Yi), Y
Consider the following: J-γkuy≦Yj...-(8).

次に、それぞれの関数の総和 ■ を求める。Next, the sum of each function ■ seek.

以上の準備のもとで、この発明の意図する正規化図形g
 (X’  t、y’ j)は次のように表現できる。
Under the above preparation, the normalization figure g intended by this invention
(X' t, y' j) can be expressed as follows.

g (X’  i、Y’  j)、1==l、2.・・
・・・・、Ij=t、2.・・・・・・J δ(i) ・hX(x’  t)=γ・Cx/I=定数
X’定数X−δ(i)=X’i−1 ε(j)・hy(Y′j)=γ・C,/J=定数Y′ 
j−ε(i)=Y′j−1 ・・・・・’−(to) すなわち、X軸の第i番目の標本点x′ iはその標本
化間隔δ(i)と、その点における特性値り、(X’ 
 i)との積が一定になる場所に定められる。
g (X' i, Y' j), 1==l, 2.・・・
..., Ij=t, 2.・・・・・・J δ(i) ・hX(x' t)=γ・Cx/I=Constant X' Constant X-δ(i)=X'i-1 ε(j)・hy(Y' j) = γ・C, /J = constant Y'
j-ε(i)=Y'j-1 ...'-(to) In other words, the i-th sampling point x'i on the X axis is the sampling interval δ(i) and the Characteristic value, (X'
It is determined where the product with i) is constant.

Y軸についても同様である(第4図(b))。The same applies to the Y axis (FIG. 4(b)).

なお、定数をγ・C,/Iおよびγ・C,/Jにするの
は、正規化図形の標本点数もIXJにするためである。
Note that the reason why the constants are set to γ·C, /I and γ·C, /J is that the number of sample points of the normalized figure is also set to IXJ.

なお、第4図(a)はX軸およびY軸への線密度の射影
の図、第4図(b)は新しい標本点の位置を示す図、第
4図(C)は正規化された図形の図である。
In addition, Fig. 4(a) is a diagram showing the projection of the linear density onto the X-axis and Y-axis, Fig. 4(b) is a diagram showing the position of the new sample point, and Fig. 4(C) is a diagram showing the normalized FIG.

このような再標本化で得た正規化図形g(X′i、Y′
j)では線が均質に分布するようになり、2次元空間が
有効に利用されるようになる(第4図(C))。このた
め、重ね合わせによるマツチングを行ったときに、変形
に対して安定な結果が得られるようになるのである。
The normalized figure g(X′i, Y′
In j), the lines are distributed homogeneously, and the two-dimensional space is effectively utilized (FIG. 4(C)). For this reason, when matching by superimposition is performed, a result that is stable against deformation can be obtained.

以上がこの発明の原理であるが、第 (10)式で表さ
れた再標本化を行うため、まず、hの累積関数を次のよ
うに定義する。
The above is the principle of the present invention. In order to perform the resampling expressed by equation (10), first, the cumulative function of h is defined as follows.

dx (x) = f  hx (u)/y  dud
y (y) = f  hy (v)/y  dv・・
・・・・(11) ここで、hは第 (8)式で定義された連続座標系上で
の関数である。
dx (x) = f hx (u)/y dud
y (y) = f hy (v)/y dv...
(11) Here, h is a function on the continuous coordinate system defined by equation (8).

このようにすれば、正規化された標本化図形g(x′i
、Y′j)の標本点の位置(X′i、Y′j)は、 X’1=(xldx(x)=i  −Cx/I)Y′j
=(yldy(y)=J  −Cy/J)・・・・・−
(12) と計算される。
In this way, the normalized sampling figure g(x′i
, Y'j), the position (X'i, Y'j) of the sample point is as follows:
=(yldy(y)=J −Cy/J)・・・・・・−
(12) It is calculated as follows.

次にここの発明の実施例について説明する。Next, embodiments of the present invention will be described.

第1図にこの発明の一実施例のブロック図を示す。この
図において、101は対象となる像、102は標本化図
形用バッファ、103はX軸射影バッファ、104はY
軸射影バッファ、105はX軸係数バッファ、106は
Y軸係数バッファ、107は正規化図形用バッファ、1
10は観測装置、111は線密度計算回路、112はX
軸変換計算回路、113はY軸変換計算回路、114は
非線形正規回路、121,122,123゜124はデ
ータバスを示す。
FIG. 1 shows a block diagram of an embodiment of the present invention. In this figure, 101 is the target image, 102 is the sampling figure buffer, 103 is the X-axis projection buffer, and 104 is the Y-axis projection buffer.
Axis projection buffer, 105 is an X-axis coefficient buffer, 106 is a Y-axis coefficient buffer, 107 is a normalized figure buffer, 1
10 is an observation device, 111 is a linear density calculation circuit, and 112 is an X
An axis conversion calculation circuit, 113 a Y-axis conversion calculation circuit, 114 a nonlinear normal circuit, 121, 122, 123, and 124 a data bus.

次に動作について説明する。Next, the operation will be explained.

対象となる像101は、観測装置110を通して観測・
2値化され、標本化図形用バッファ1゜2に蓄えられて
いる。線密度計算回路111において、この標本化図形
を用い第 (5)式を計算し、次に、第 (6)式の計
算を行い、さらに第 (7)式のとと<X、Y方向に加
算を行い、結果をそれぞれX軸射影バッファ103およ
びY軸射影バッファ104に入れる。
The target image 101 is observed and observed through the observation device 110.
It is binarized and stored in a sampled graphic buffer 1.2. The linear density calculation circuit 111 uses this sampling figure to calculate equation (5), then calculates equation (6), and then calculates equation (7) and << in the X and Y directions. The addition is performed and the results are placed in the X-axis projection buffer 103 and Y-axis projection buffer 104, respectively.

次にX軸変換計算回路112において、X軸線密度用バ
ッファ103の内容に対して第 (11)式の計算を行
うことにより、第(12)式の計算に用いるための1個
のX軸新座標点の座標をX軸体数バッファ105に入れ
る。ここで、第 (11)式および第 (12)式では
dx (x)は連続座標系上で定義されているので、こ
のままでは計算できない。そこで、実際の計算は、 により行う。i′は正規化図形のX軸の第i番目の標本
点が元の標本図形の第i′番目の標本点であることを示
すものである。このi′がX軸体数バッファ105の第
i番目に蓄えられる。
Next, in the X-axis conversion calculation circuit 112, by calculating equation (11) on the contents of the X-axis line density buffer 103, one new The coordinates of the coordinate points are entered into the X-axis body number buffer 105. Here, in equations (11) and (12), dx (x) is defined on a continuous coordinate system, so it cannot be calculated as is. Therefore, the actual calculation is performed as follows. i' indicates that the i-th sample point on the X axis of the normalized figure is the i'-th sample point of the original sample figure. This i' is stored in the i-th position of the X-axis body number buffer 105.

同様にY軸についても、Y軸変換計算回路113におい
て、Y軸射影バッファ104の内容に対し、第(11)
式(実際は第(13)式と同様な式)に従って計算を行
うことにより、5個のY軸新標本座標が求められ、Y軸
係数バッファ106に入れられる。
Similarly, regarding the Y-axis, the Y-axis conversion calculation circuit 113 calculates the (11th)
Five Y-axis new sample coordinates are obtained by performing calculations according to the formula (actually, a formula similar to formula (13)) and are stored in the Y-axis coefficient buffer 106.

最後に非線形伸縮回路114の動作について説明する。Finally, the operation of the nonlinear expansion/contraction circuit 114 will be explained.

まず、X軸係数バッファ105の第i番目の内容をi′
、Y軸係数バッファ106の第j番目の内容をj′とす
る。このとき、非線形伸縮回路114は標本化図形バッ
ファ102からX軸の第i′番目、Y軸の第j′番目の
内容を取り出して、正規化図形、用バッファ107のX
軸の第i番目、Y軸の第j番目に入れる。この操作をi
=1.2.・・・・・e、I、J=1.2.・・・−、
Jについて行うことにより正規化図形用バッファ107
の正規化図形が完成する。
First, the i-th content of the X-axis coefficient buffer 105 is
, the j-th content of the Y-axis coefficient buffer 106 is j'. At this time, the nonlinear expansion/contraction circuit 114 takes out the i'-th content on the X axis and the j'-th content on the Y axis from the sampling figure buffer 102,
Put it in the i-th position on the axis and the j-th position on the Y-axis. This operation
=1.2. ...e, I, J=1.2. ...-,
Normalized figure buffer 107 by performing for J
The normalized figure of is completed.

[変形例1] 上記実施例では、非線形正規化の際に、既に標本化され
た図形(第1図の標本化図形用バッファ102)を用い
たが、第1図の観測装置110から非線形正規化回路1
14への破線で示すように、実施例のX軸係数バッファ
105およびY軸係数バッフ1106に求めた変換係数
を用いて非線形変換しながら観測装置110から再観測
することができる。この方式を実施例と比較すると、よ
りきめの細かい正規化図形が得られる。また、第1図に
おいて、標本化図形用バッファ102と正規化図形用バ
ッファ107が共用できるのも特徴である。
[Modification 1] In the above embodiment, the already sampled figure (sampled figure buffer 102 in FIG. 1) was used during nonlinear normalization. conversion circuit 1
As shown by the broken line to 14, re-observation from the observation device 110 can be performed while performing nonlinear conversion using the conversion coefficients obtained for the X-axis coefficient buffer 105 and the Y-axis coefficient buffer 1106 of the embodiment. Comparing this method with the example, a more fine-grained normalized figure can be obtained. Another feature of FIG. 1 is that the sampled graphic buffer 102 and the normalized graphic buffer 107 can be used in common.

[変形1例2] 上記実施例では、各点で線密度を求めた後、X、Y軸へ
の射影を取りX、Y軸の1次元の変換関数として再標本
化の点を求めている。結果的には、第4図においてメツ
シュ分割は非等間隔ではあるが、分割線は直線であるの
が特徴である。
[Modification 1 Example 2] In the above example, after determining the linear density at each point, the projection to the X and Y axes is taken and the resampling point is determined as a one-dimensional transformation function of the X and Y axes. . As a result, although the mesh divisions in FIG. 4 are at non-uniform intervals, the division lines are characterized by straight lines.

これに対して、より2次元的な変換とするために射影は
取らず、2次元上の密度関数そのものを用い、2次元的
な変換を行うことができる。そこでは、結果としてでき
るメツシュは非等間隔であると同時に分割線は曲線(実
際は折線)である。
On the other hand, in order to achieve a more two-dimensional transformation, a two-dimensional transformation can be performed without taking the projection and using the two-dimensional density function itself. There, the resulting mesh is non-uniformly spaced and at the same time the dividing line is a curve (actually a broken line).

以下、その例を示す。An example is shown below.

第 (6)式において、各点で線密度ρ(t、j)を求
めた後、 を求める。これは、線密度を2×2に分割して加算した
ものである。その上で非線形変換(Xi。
In Equation (6), after finding the linear density ρ(t, j) at each point, find: This is obtained by dividing the linear density into 2×2 and adding them. Then, nonlinear transformation (Xi) is performed.

Yj)→(X’  i、Y’  j)を次のように行う
Yj)→(X' i, Y' j) is performed as follows.

■Yj≦YJ/4のとき x′ i=X′ (i、j) / (hll+h21) 。■When Yj≦YJ/4 x′ i=X′ (i, j) / (hl+h21).

XI/2 <X i <XI ■Yj≧Y3J/4のとき X’  i=X’  (i、j) / (h12+h22)。XI/2 <X i <XI ■When Yj≧Y3J/4 X' i=X' (i, j) / (h12+h22).

XI/2 <X i <XI ■YJ/4 <Y j <Y3J/4のときX’  1
==X’  (i、j) = (Y3J/4−Yj) ・X’(i、J/4)/Y
J/2  +  (Y j −YJ/4  )  ・X
′(i 、  3J/4) /YJ/2 ・・・・・・(15) Y方向の変換Yj−4y’ j=Y’  (i、j)も
X方向と同様に求める。
XI/2 <X i <XI ■YJ/4 <Y j <Y3J/4 when X' 1
==X' (i, j) = (Y3J/4-Yj) ・X'(i, J/4)/Y
J/2 + (Y j -YJ/4) ・X
'(i, 3J/4) /YJ/2 (15) Transformation in the Y direction Yj-4y'j=Y' (i, j) is also obtained in the same way as in the X direction.

上記X’  (i、jL Y’  (i、j)により、
変換(Xi、Yj)−+ (X’  t、Y’ j)を
行う。ここでX’ 、Y’は、点(t、j)毎に、すな
わち、2次元的に求まっている点が第 (10) 。
By the above X' (i, jL Y' (i, j),
Perform the transformation (Xi, Yj)-+ (X' t, Y' j). Here, X' and Y' are determined for each point (t, j), that is, the point (10) is determined two-dimensionally.

(12) 、 (13)式による実施例と異なる点であ
る。
This is different from the embodiments based on equations (12) and (13).

第2図は、hll: h21: h21: h22冨1
:3:4:2の場合の非線形変換による空間の歪みの例
を示している。なお、アイウェオ・・・は対応する領域
を示す。
Figure 2 shows hll: h21: h21: h22 1
An example of spatial distortion due to nonlinear transformation in the case of :3:4:2 is shown. Note that iweo... indicates a corresponding area.

なお、この例では、2×2分割によって変換を求めてい
るが、この方式を1/4の領域に対して繰り返し階層的
に適用することにより、より精密な変換が可能である。
Note that in this example, the conversion is obtained by 2×2 division, but more precise conversion is possible by repeatedly applying this method to the 1/4 area in a hierarchical manner.

第3図に上記の方式を実現するための回路構成を示す。FIG. 3 shows a circuit configuration for realizing the above method.

第3図において、・201は対象とする像、202は標
本化図形用バッファ、203は線密度バッファ、204
は正規化図形用バッファ、210は観測装置、211は
線密度計算回路、212は非線形正規化回路、221,
222.223はデータバスを示す。
In FIG. 3, 201 is the target image, 202 is the sampling figure buffer, 203 is the linear density buffer, and 204
210 is a normalization figure buffer, 210 is an observation device, 211 is a linear density calculation circuit, 212 is a nonlinear normalization circuit, 221,
222 and 223 indicate data buses.

第3図を、第1図の実施例と比較すると、線密度計算回
路111または211の出力が、上記実施例ではX、Y
独立なバッファであったのに対し、変形例2では2次元
的バッファ203になっている。したがって、非線形正
規化回路212における入力も2次元情報に変わってい
る。なお、第3図破線のように再観測によるより精密な
正規化が可能なのは実施例の場合と同様である。
Comparing FIG. 3 with the embodiment shown in FIG. 1, it is found that the output of the linear density calculation circuit 111 or 211 is
In contrast to the independent buffer, the second modification has a two-dimensional buffer 203. Therefore, the input to the nonlinear normalization circuit 212 has also changed to two-dimensional information. As shown in the broken line in FIG. 3, more precise normalization is possible through re-observation, as in the case of the embodiment.

[変形例3コ 2×2の粗い分割に対して、変形例2の方式を用いた後
、4×4に分割されたマス目に対して、実施例に述べた
射影による方式を用いることが可能である。
[Modification 3] After using the method of Modification 2 for the 2×2 rough division, the projection method described in the embodiment can be used for the 4×4 grid. It is possible.

この場合、大局的な2次元的変形に対しては、変形例2
の2次元的変形を行い、局所的変形の吸収は処理が単純
な射影方式を用いることになる。
In this case, for global two-dimensional deformation, modification example 2
A two-dimensional deformation is performed, and a projection method with simple processing is used to absorb the local deformation.

第5図(a)、(b)、(C)、(d)は、先に説明し
たようにこの発明の実施例に示された方法により正規化
された図形と、従来の正規化図形とを比較したものであ
る。この図からこの発明によれば従来の非線形正規化法
に比べてより自然な正規化図形が得られていることがわ
かる。
FIGS. 5(a), (b), (C), and (d) show figures normalized by the method shown in the embodiment of the present invention as described above, and conventional normalized figures. This is a comparison. From this figure, it can be seen that according to the present invention, a more natural normalized figure is obtained compared to the conventional nonlinear normalization method.

この方式の効果については、手書き文字認識実験によっ
ても確かめられている。下記の表にその結果を示す。
The effectiveness of this method has also been confirmed through handwritten character recognition experiments. The results are shown in the table below.

実験条件 実験データ:電総研手書き教育漢字データベースETL
8 (956字種160デ ータセツト)計956X160字 のうち、奇数番データセットを辞 ・書作成に用いデータセット2およ び34で評価を行った。
Experimental conditions Experimental data: Densoken handwriting education kanji database ETL
8 (160 data sets of 956 character types) Out of a total of 956 x 160 characters, the odd numbered data sets were used to create dictionaries and calligraphy, and data sets 2 and 34 were evaluated.

線形正規化:文字の外接四角形を正方形に正規化する。Linear normalization: Normalize the circumscribed rectangle of a character to a square.

非線形正規化1:前述の文献Aに述べられている方式。Nonlinear normalization 1: The method described in Document A mentioned above.

非線形正規化2:この発明の実施例による正規化。Nonlinear Normalization 2: Normalization according to an embodiment of the invention.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上詳細に述べたように、この発明は、標本化間隔δで
標本化された2次元パターンf (Xi。
As described in detail above, the present invention provides a two-dimensional pattern f (Xi) sampled at a sampling interval δ.

Yj)、i=1〜I、 j=1〜Jから局所的な線密度
関数h (Xi、Yj)を線間隔の逆数として求める手
段と、新しい標本点(X′i、Y′j)の標本化間隔(
δi、εj)を(Xi、Yj)における線密度h (X
i、Yj)と(δi、εj)との積が一定になるように
定める手段と、前記新しい標本点(X′i、Y′j)に
おける正規化された標本値を、再標本化して求めるか、
もしくは2次元パターンf (Xi、Yj)から再計算
して求める手段を持つようにしたので、部分的に標本化
間隔を変えながら変換しつつ、より自然な正規化図形を
得ることができる。このため、手書き文字のように部分
的に変換したパターンに対しても、重ね合せ法を有効に
用いることができる利点がある。
Yj), i = 1 ~ I, j = 1 ~ J to find the local line density function h (Xi, Yj) as the reciprocal of the line spacing, and the new sampling point (X'i, Y'j). Sampling interval (
δi, εj) as the linear density h (X
means for determining the product of i, Yj) and (δi, εj) to be constant; and resampling and obtaining the normalized sample value at the new sampling point (X'i, Y'j). mosquito,
Alternatively, since there is a means to recalculate and obtain from the two-dimensional pattern f (Xi, Yj), a more natural normalized figure can be obtained while performing conversion while partially changing the sampling interval. Therefore, there is an advantage that the superposition method can be effectively used even for partially converted patterns such as handwritten characters.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第2図
はこの発明の変形例において2次元的変換の際の分割升
目の変化の様子を示した図、第3図はこの変形例を実現
するためのブロック図、第4図(a)、(b)、(C)
は実施例による処理過程を示す図、第5図(a)、(b
)、(c)。 (d)はこの発明の実施例により正規化された図形およ
び従来の方式により正規化された図形を示す図、第6図
はX方向の線間隔の定義を示す図である。 図中、101.は像、102は標本化図形用バッファ、
103はX軸射影バッファ、104はY軸射影バッファ
、105はX軸係数バッファ、106はY軸係数バッフ
ァ、108は正規化図形用バッファ、110は観測装置
、111は線密度計算回路、112はX軸変換計算回路
、113はY軸変換計算回路、114は非線形正規化回
路、121.122,123.124はデータバスであ
る。 第2図 2゛1 (a) 第4図 (b)     (C) 第5図
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing how the dividing grid changes during two-dimensional transformation in a modified example of the present invention, and FIG. 3 is a diagram showing this modified example. Block diagram for realizing this, Figure 4 (a), (b), (C)
Figures 5(a) and 5(b) are diagrams showing the processing process according to the embodiment.
), (c). (d) is a diagram showing a figure normalized by the embodiment of the present invention and a figure normalized by the conventional method, and FIG. 6 is a diagram showing the definition of the line spacing in the X direction. In the figure, 101. is an image, 102 is a sampling figure buffer,
103 is an X-axis projection buffer, 104 is a Y-axis projection buffer, 105 is an X-axis coefficient buffer, 106 is a Y-axis coefficient buffer, 108 is a normalization figure buffer, 110 is an observation device, 111 is a linear density calculation circuit, 112 is an An X-axis conversion calculation circuit, 113 a Y-axis conversion calculation circuit, 114 a nonlinear normalization circuit, and 121.122, 123.124 data buses. Figure 2 2゛1 (a) Figure 4 (b) (C) Figure 5

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 標本化間隔γで標本化された2次元パターンf(Xi、
Yj)、i=1〜I、j=1〜Jから局所的な線密度関
数h(Xi、Yj)を線間隔の逆数として求める手段と
、新しい標本点(X′i、Y′j)の標本化間隔(δi
、εj)を(Xi、Yj)における前記線密度h(Xi
、Yj)と(δi、εj)との積が一定になるように定
める手段と、前記新しい標本点(X′i、Y′j)にお
ける正規化された標本値を、再標本化して求めるか、も
しくは前記2次元パターンf(Xi、Yj)から再計算
して求める手段を持つことを特徴とする非線形正規化方
式。
Two-dimensional pattern f(Xi,
Yj), i=1~I, j=1~J to find the local line density function h(Xi, Yj) as the reciprocal of the line spacing, and Sampling interval (δi
, εj) as the linear density h(Xi, Yj) at (Xi, Yj)
, Yj) and (δi, εj) to be constant, and determining the normalized sample value at the new sampling point (X'i, Y'j) by resampling. , or a means for recalculating from the two-dimensional pattern f(Xi, Yj).
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