JPH01277983A - 文字認識方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は文字認識の最終的な読取り出力の決定方式に関
する。

（従来技術とその問題点） 情報処理ンステムの多様化に伴ないデータ入力方法が要
求されており、文字認識技術も有力なデータ人力方法と
して実用化されている。しかし現在の文字認識技術は、
文字の読取り性能、読取り対象字種、文字読取りを行な
う環境の制約等の点で、人間の文字読取り能力に比べて
はるかに劣っており、使いやすい文字認識装置を提供す
るためには、種々の解決しなければならない問題がある
。

文字認識装置は、すへての文字を正しく読取れることが
理想であるが、この理想を実現できる文字認識技術は現
在はまだ存在しない。そこで文字認識結果が正しい場合
と、誤った場合とが起こり、一般にはオペレーターが誤
った認識結果をさがして、修正するという作業が必要に
なる。もし誤認識の場合が頻繁に起こると、オペレータ
ーにとって誤認識の箇所をさがす作業の負担が非常に重
くなる。そのために、一般の文字認識装置では、文字読
取り結果の信頼性が低いと判断した場合には、読取りを
棄却したことを示すコードを出力する機能を持たせてい
る。読取り棄却の機能を付加すると、正しい読取り結果
が棄却されることも起こるために、読取り結果を修正す
る箇所がふえるという欠点が生じる反面、誤認識の箇所
をさがすという作業がはるかに軽減できるという利点が
生じる。現実にはこの欠点と利点とのトレードオフで、
どの程度の信頼性のときに、読取りを棄却すべきか否か
を決定する部分が設計される。読取りの棄却手段には、
文字認識処理に依存するが、主に以下の２種類に分類で
きる。第１の棄却手段は、文字認識処理の中の特徴抽出
処理で得られる入力文字パタンの特徴間を用いて棄却す
べきか否かを決定する。第２の棄却手段は、文字認識処
理の中の分類、識別処理で得られる入力文字パタンと各
読取対象文字との類似性或いは相違の度合を示す評価量
を用いて棄却すべきか否かを決定する。第１の棄却手段
は第２の棄却手段に比べて厳密な検査が行なえるが、そ
の反面、処理が複雑になり、同時に文字認識処理への依
存度が高いために棄却手段の更新が簡単に行なえないと
いう問題点がある。第２の棄却手段は、文字認識処理と
の依存度が高くないために、比較的簡単な処理で実現で
きるという利点を持っている。第２の棄却手段としては
、第１位候補文字の評価量Ｄ１と第２位候補文字の評価
量Ｄ２との比を信頼性の尺度とする方法、第１位候補文
字の評価量Ｄ１と第２位候補文字の評価量との差を信頼
性の尺度とする方法、第１位候補文字の評価量Ｄ１が評
価量の許容領域内に入っているか否かを閾値処理で求め
る方法等が考えられているが、それぞれ一長一短があり
、取りたてて目立った効果は得られていない。従って、
文字認識装置の開発時点で、大量のデータを使った認識
実験を行ない、認識結果の信頼性の尺度を実験的に定め
てから、最終的な読取り棄却処理の設計を決定すること
が一般的であった。実際に文字認識装置を運用する場合
には、開発時点で行なった認識実験とはやや異なる認識
傾向を示すこともあり得るために、文字認識結果の棄却
手段は容易に更新できることが、保守性の点から必要で
あるが、実験的に決定された設計では、保守性の点で柔
軟な対応ができないという問題点があった。

（問題点を解決するための手段） 本発明によると、個別の文字パタンを入力し、認識結果
として、決定された読取り文字コードまたは読取り棄却
を示すコードを出力する文字認識方式において、イメー
ジ情報としての文字パタンを入力し、前処理、特徴抽出
処理を行なって得られる特徴パタンと登録されている各
読取り対象文字の参照パタンとの間でベクトル演算によ
って評ａｉ量を算出し、候補文字の順位付けを行ない、
上位から２個の候補文字コードと評価量と入力された文
字パタンとを示す信号を出力する文字分類部と、前記文
字分類部から出力される第１位候補文字の評価量Ｄ１と
第２位候補文字の評価ＭＤ２とで定まる２次元平面上の
点（Ｄ１，Ｄ２　）が、２次元平面上の区分線形関数ま
たは曲線を示す関数ｆ　（ｘ、ｙ）＝０で定められる読
取り領域内に属するか否かで第１位候補文字と読取り文
字とするか、読取り棄却結果とするかを決定し、読取り
文字コードまたは読取り棄却を示すコードを出力する文
字判定部と、前記文字分類部から出力される候補文字コ
ードと評価量と入力されたパタンとを示す信号を一時的
に格納し、一時的に格納された各文字パタンに正解文字
コードを外部から回加する修正機構を有し、正解文字コ
ードと第１位と第２位の候補文字コードと評価量とを記
憶単位として格納する文字分類結果記憶部と、前記文字
分類結果記憶部から、格納されている正解文字コードと
第１位と第２位の候補文字コードと評価量とを読み込み
、正解文字コードと第１位候補文字コードとを比較する
ことによって分類結果が正解であるか否かを判定し、正
解であった場合の第１位候補文字の評価量Ｄ１と第２位
候補文字の評価量Ｄ２との組（Ｄ１，Ｄ２）を要素とす
る集合を第１のクラス、第１位候補文字が正解でない場
合の第１位候補文字の評価量Ｄ１と第２位候補文字の評
価量Ｄ２との組（Ｄ１，Ｄ２）を要素とする集合を第２
のクラスとし、第１のクラスの各要素と第２のクラスの
各要素とを２次元ＸＩ　　ｙ平面上の点として第１のク
ラスと第２のクラスの分布状態をディスプレイ上に表示
し、ポインティングデバイスによってディスプレイデバ
イス上に複数の点を指定する機構を有し、指定された複
数の点から第１のクラスと第２のクラスとを判別する区
分線形関数または曲数を示す関数ｆ　（ｘ、７）＝Ｑを
決定し、関数ｆ　（ｘ、ｙ）＝Ｏを前記文字判定部の読
取り領域の境界を示す関数ｆ　（ｘ、　Ｙ）　＝０を示
す信号として前記文字判定部に送り、出す判定関数作成
部とを具備し、文字分類結果の第１位候補文字の評価量
と第２位候補文字の評価量との２次元的な分布から、第
１位候補文字を読取り結果として出力するか、読取り棄
却を読取り結果として出力するかを決定する判別関数を
、判別関数設計者が、容易に設計できることを特徴とす
る文字認識方式が実現できる。

（作用） 以下図面を用いて本発明の原理について説明する。

第２図は第１位候補文字の評価量Ｄ１と第２位候補文字
の評価量Ｄ２の分布の例と、文字読取り棄却のための理
想的な判別曲線ｆ　（ｘ、　　ｙ）　＝０の例とを示す
図であり、Ｑ印は第１位候補文字が正解文字と一致する
場合で、Ｘ印は第２位候補文字が正解文字と一致しない
場合を示している。またこの例において、評価量は文字
認識でよく適用されるユークリッド距離、市街区距離の
ように、正の値をとり、０に近い値をとるほど２つの文
字パタンの相違の度合いが少ないことを示す尺度とする
。また候補文字の順位は、評価量の少ない順に定めるこ
とにする。ぞのために、評価ｆｉｔＤ、と評価量Ｄ２と
の間には、常に り、≦Ｄ２ という関係が成立する。

第２図において、 ｆ　（Ｄ＋　、Ｄ２　）　＞０ のときに第１位候補文字を読取り結果として出力し、 ｆ　（Ｄｌ、Ｄ２　）≦Ｏ のときに読取り棄却を結果として出力すると高い精度の
文字読取り棄却の判定が行なえる。第３図（ａ）は評価
量Ｄ１と評価量Ｄ２の差を読取り棄却の判定に用いた場
合、第３図（ｂ）は評価量Ｄ１と評価ｉ　Ｄ　２の比を
読取り棄却の判定に用いた場合を示す例である。第３図
（ａ）に示すように、差を用いた場合には Ｄ２−Ｄ、−〇〉Ｏ のときに第１位候補文字を読取り結果として出力し、 Ｄ２−Ｄ、−〇≦０ のときに読取り棄却を結果として出力することになるが
、この例では、文字読取り棄却の判定がうまく行なえて
いるとはいえない。第３図（ｂ）に示すように比を用い
た場合には、 Ｄ２−θＤ＋＞０ のときに第１位候補文字を読取り結果として出力し、 Ｄ２−θＤ≦０ のときに読取り棄却を結果として出力することになるが
、この例では第３図（ａ）の例よりは高精度の文字読取
り棄却の判定がうまく行なえているが、第２図の例より
は劣っている。

このように評価ｆｆ１Ｄ、と評価量Ｄ２の分布に依存し
て、文字読取り棄却の判定を行なうことが、高精度の判
定を実現するためには、重要である。

しかし様々な場合において理想的な判定曲線ｆ（ｘ、Ｙ
）＝０を評価量Ｄ１と評価量Ｄ２の分布だけから自動的
に決定することは、現在のパタン認識技術にとっては困
難である。そこで、第４図に示すように評価量Ｄ１と評
価量Ｄ２の分布を第１位候補文字が正解であるか否かが
識別できるようにディスプレイデバイス上に表示し、判
定関数の設計者がポインティングデバイスによって、第
４図のＰＩ、Ｐ２．Ｐ３．Ｐ４のようにディスプレイデ
バイス上に折線の関数を作成し、区分線形関数または近
似曲線で定まる関数ｆ　（ｘ、ｙ）＝Ｏを理想的な判定
曲線ｆ　（ｘ、Ｙ）＝Ｏのかわりに用いることで、高精
度の文字読取り棄却処理が実現でき、また判定関数ｆ　
（ｘ、ｙ）＝Ｏの更新が容易に行なえる。従って実際の
運用の場面での文字認識結果の傾向が、文字認識装置の
開発時点での読取り実験の傾向と異なっていても文字読
取り棄却手段の柔軟な更新を行なうことができ、文字認
識装置の効果的な運用を可能とし、かつ保守性を高める
ことができる。

（実施例） 第１図は本発明の構成の一実施例を示すプロ。

り図である。

文字分類部１は、入力文字パタンを信号１１として読み
込み、読取り対象文字の中で最も類似していると判定さ
れた第１候補文字と、２番目に類似していると判定され
た第２候補文字の文字コードＣ１と０２及び評価量Ｄ１
とＤ２及び入力文字パタンを信号１２として出力するも
ので、通常の文字認識装置で適用されている技術によっ
て実現されるものである。

文字分類結果記憶部２は、前記文字分類部ｌから信号１
２として出力された第１位候補文字と第２位候補文字の
文字コードＣ４とＣ２及び評価量り１，Ｄ２および入力
文字パタンを一時的に格納し、一時的に格納された各文
字パタンに対して、修正機構を通じて、外部から正解文
字コードを付加し、正解文字コードＣ８と第１位候補文
字と第２位候補文字の文字コーＰＣ，と０２及び評価■
Ｄ、とＤ２とを記憶単位として格納すもるので、通常の
記憶手段と通常の光学的文字読取装置の修正手段によっ
て実現される。

判別関数作成部３は、前記文字分類結果記憶部２に格納
されている正解文字コードＣ８と第１候補文字と第２候
補文字の文字コードＣＩと０２及び評価ｆｆ１Ｄ、とＤ
２及び入力文字パタンを信号１３として読み込み、第１
候補文字コードＣＩが正解と文字コードＣ８と一致する
場合には第１のクラスＡＩ、正解と一致しない場合には
第２のクラスＡ２に属するものとして分類し、第１のク
ラスＡ、に属する評価値Ｄ１と評価値Ｄ２の組を（Ｄ室
、Ｄ２）、第２のクラスＡ２に属する評価値Ｄ１と評価
値Ｄ２の組を（Ｄ′）ゝＩＤ’Ｎ’）としたとき、多数
の評価量の組（Ｄ１，Ｄ２）と（Ｄ。

、Ｄ２）とを第２図で示したように、異なった属性を持
つ二次元平面上の点として同時にディスプレイデバイス
に表示し、第４図を用いて説明したように、設計者がポ
インティングデバイスで複数個の点を指定することによ
って、文字読取り棄却の判別関数を示す情報を信号１４
として出力するもので詳細は後述する。文字判定部４は
、前記判別関数作成部から信号１４として出力された最
新の判別関数を文字読取り棄却の判別関数ｆ（ｘ。

ｙ）とし、前記文字分類部１から信号１２として出力さ
れた第１位候補文字と第２位候補文字の文字コードＣ８
とＣ２及び評価量Ｄ１とＤ２を読込み、もし判別関数が
ｆ　（Ｄ＋　、Ｄ２　）＞Ｏを満たす場合には第１位候
補文字の文字コードＣＩを読取り結果信号１０として出
力し、一方もし判別関数がｆ　（Ｄ８．Ｄ２　）≦０を
満たす場合には文字読取り棄却を示すコードを読取り結
果信号１０として出力するもので、通常の文字認識装置
で適用されている技術で実現できる。

第５図は前記判別関数作成部３の構成の例を示すブロッ
ク図である。

正解判定部３１は、信号１３として入力した情報のうち
、正解文字コードＣ８と、第１位候補文字コードＣ８と
を比較し、第１位候補文字コードＣ８が正解と一致して
いるか否かを判定し、一致している場合には、前記第１
のクラスＡ、に属することを示すフラッグ情報を、一致
しない場合には前記第２のクラスＡ２に属するかを示す
フラッグ情報を、２つの評価値Ｄ１とＤ２と信号３０１
として出力するもので、通常の情報機器につかわれてい
る技術によって容易に実現できる。判別分布情報記憶部
３２は、前記正解判定部３１から信号３０１として出力
されたクラスを示すフラッグ情報と２つの評価値Ｄ１と
Ｄ２とを格納する通常の記憶手段である。判別関数標本
指定部３３は、前記判別分布情報記憶部から信号３０２
として多数の前記第１のクラスＡ＋の評価値の組（Ｄｌ
。

Ｄ２）と多数の前記第２のクラスＡ２の評価の組（Ｄ１
，Ｄ２）を読み込み、パーソナル・コンピュータ等で使
用されているようなディスプレイデバイス上に２つのク
ラスＡｔとＡ２の各評価値の組（Ｄ１，Ｄ２）の第２図
で示されたような人間にとって識別可能な分布を表示し
、マウス等のポインティングデバイスを用いて判別関数
の設計者が、第４図に示されるような判別関数を定める
ためのｘ−ｙ平面上の複数の点を指定できる機能を有し
、指定された複数の点の座標値を信号３０３として出力
するもので、通常の情報機器に使われている技術によっ
て容易に実現できる。判別関数算出部３４は、前記判別
関数標本点指定部３３から信号３０３として出力された
複数の点の座標値を入力して、区分線形関数または二次
関数、指数関数等の曲線関数の近似関数を算出し、文字
読取り棄却判別関数を示す情報を信号１４として出力す
るもので、従来の情報機器、計算機器の技術で容易に実
現できる。

また文字分類部１の出力情報として２位以降の候補文字
の文字コードと評価値を付加することは容易に実現でき
る。また文字判定部４の出力情報として複数の候補文字
と文字パタンを付加することも容易に実現できる。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、文字分類結果の傾向を反
映した文字読取り棄却判別処理を実現することができ、
さらに判別処理を柔軟に更新することができるので、文
字認識装置の性能を引きだす効果的には運用性と高い保
守性によって、情報処理システムの入力装置の性能向上
に大きく役立つ。

【図面の簡単な説明】

評価値Ｄ１と第２位候補文字の評価値Ｄ２の分布と、判
別関数を用いた文字読取り棄却処理を説明するための図
、第３図（ａ）、（ｂ）は従来の方法で文字読取り棄却
処理を行なった場合の例を示す図、第４図は二次元平面
上に複数の点を指定することによって文字読取り棄却判
別関数の近似関数が求められることを示す図、第５図は
前記判別関数作成部３の構成例を示す図である。 図において、１は文字分類部、２は文字分類結果記憶部
、３は判別関数作成部、４は文字判定部、３１は正解判
定部、３２は判別分布情報記憶部、３３は判別関数標本
点指定部、３４は判別関数算出部である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 個別の文字パタンを入力し、認識結果として、決定され
   た読取り文字コードまたは読取り棄却を示すコードを出
   力する文字認識方式において、イメージ情報としての文
   字パタンを入力し、前処理、特徴抽出処理を行なって得
   られる特徴パタンと登録されている各読取り対象文字の
   参照パタンとの間でベクトル演算によって評価量を算出
   し、候補文字の順位付けを行ない、上位から２個の候補
   文字コードと評価量と入力された文字パタンとを示す信
   号を出力する文字分類部と、前記文字分類部から出力さ
   れる第１位候補文字の評価量Ｄ＿１と第２位候補文字の
   評価量Ｄ＿２とで定まる２次元平面上の点（Ｄ＿１，Ｄ
   ＿２）が、２次元ｘ，ｙ平面上の区分線形関数または曲
   線を示す関数ｆ（ｘ，ｙ）＝０で定められる読取り領域
   内に属するか否かで第１位候補文字を読取り文字とする
   か、読取り棄却結果とするかを決定し、読取り文字コー
   ドまたは読取り棄却を示すコードを出力する文字判定部
   と、前記文字分類部から出力される候補文字コードと評
   価量と入力された文字パタンとを示す信号を一時的に格
   納し、一時的に格納された各文字パタンに正確文字コー
   ドを外部から付加する修正機構を有し、正解文字コード
   と第１位と第２位候補文字コードと評価量とを記憶単位
   として格納する文字分類結果記憶部と、前記文字分類結
   果記憶部から、格納されている正解文字コードと第１位
   と第２位の候補文字コードと評価量とを読み込み、正解
   文字コードと第１位候補文字コードとを比較することに
   よって分類結果が正解であるか否かを判定し、正解であ
   った場合の第１位候補文字の評価量Ｄ＿１と第２位候補
   文字の評価量Ｄ＿２との組（Ｄ＿１，Ｄ＿２）を要素と
   する集合を第１のクラス、第１位候補文字が正解でない
   場合の第１位候補文字の評価量Ｄ＿１と第２位候補文字
   の評価量Ｄ＿２との組（Ｄ＿１，Ｄ＿２）を要素とする
   集合を第２のクラスとし、第１のクラスの各要素と第２
   のクラスの各要素とを２次元ｘ、ｙ平面上の点として第
   １のクラスと第２のクラスの分布状態をディスプレイ上
   に表示し、ポインティングデバイスによってディスプレ
   イデバイス上に複数の点を指定する機構を有し、指定さ
   れた複数の点から第１のクラスと第２のクラスとを判別
   する区別線形関数または曲線を示す関数ｆ（ｘ、ｙ）＝
   ０を決定し、関数ｆ（ｘ、ｙ）＝０を前記文字判定部の
   読取り領域の境界を示す関数ｆ（ｘ、ｙ）＝０を示す信
   号として前記文字判定部に送り出す判定関数作成部とを
   具備し、文字分類結果の第１位候補文字の評価量と第２
   位候補文字の評価量との２次元的な分布から、第１位候
   補文字を読取り結果として出力するか、読取り棄却を読
   取り結果として出力するかを決定する判別関数を、判別
   関数設計者が、容易に設計できることを特徴とする文字
   認識方式。