JPH0147828B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、光学的文字読取装置（以下OCRと
いう）において、読取つた文字行および文字を１
行ずつおよび１文字ずつ切出す切出し方法に関す
る。

発明の技術的背景 OCR、フアクシミリ等の文字認識機能を有す
る装置においては、読取つた文字画像の認識処理
の過程において、２値化された文字画像のパター
ンを射影して１文字ずつ切出すという処理が行わ
れる。この切出し処理にあつては装置での絶対的
画面に対して、文字の並び（以下文字行という）
が傾斜していないことが条件となる。このため、
原稿が傾いたまま装置に入れられることのないよ
う、原稿挿入の際原稿を装置に設けられたガイド
に沿つて装入する方法、透明なプラスチツクケー
ス等よりなるキヤリアに入れて読取装置に挿入す
る方法などが採られている。

背景技術の問題点 ところがOCR専用の原稿用紙を使用しないい
わゆるフリーフオーマツト原稿では原稿用紙に対
する文字行の印刷の傾きは一定していない。この
ため、従来のように原稿用紙の外形に対する規制
のみでは、傾いて印刷された原稿については行の
切出しができず、読取りが不可能であつた。

最近OCRの入力としてワードプロセツサで出
力した原稿をそのまま使用することが行われてい
るが、これもフリーフオーマツト原稿であるため
上記問題が生じていた。

発明の目的 そこで、本発明は文字行が傾いて印刷された原
稿を読取る場合、傾いてOCRに挿入された原稿
を読取る場合等、OCR装置の絶対的画面に対し
て一定の傾きを有する文字行および文字の切出し
を可能とする切出し法を提供することを目的とす
る。

発明の概要 本発明は上記目的達成のため、OCR装置内に
おいて、次のような過程により文字行および文字
を切出すものである。

すなわち、 (1) CCDイメージセンサ等により認識された画
面を画素ごとに２値化したものを文字の行方向
に垂直な適当な領域でブロツク化し、 (2) 画面をラインごとに走査して画像情報を検出
し、 (3) 最初の画像情報のあつたブロツクをマスター
ブロツクとし、 (4) マスターブロツクの左又は右のブロツクで画
像情報を発見することにより、行の傾き傾向を
決定し、 (5) この行の傾き方向からマスターブロツクとつ
ながつた最後のブロツクを求めて文字行を切出
し、 (6) この切り出された文字行において行の始まり
のブロツクおよび行の終りのブロツクにおける
最初の走査ラインおよび最後の走査ラインから
行の傾きを求め、 (7) この傾き線の延長線付近で同一行に属する他
の部分が存在するか否かを確認して行が弧立し
ているか否かを定め、 (8) 以上の過程により切出すべき行全体の位置お
よび範囲を認識して切出し、 (9) 切出された行の中で画像情報を含むブロツク
を求め、 (10) 文字の切出し枠幅としてほぼ１文字分にあた
る画素幅を隣りのブロツクに重複した画素幅と
定めて、この切出し枠幅で文字の切出しを行う ことを内容とする。

実施例 以下図面に従つて本発明の１実施例を説明す
る。

第１図は本発明を実現するOCRの構成を表わ
すブロツク図である。

OCRの作用を説明すると、CCDイメージセン
サ等によつて構成されるスキヤナ１によつて１ラ
インごとに読取られた画像信号は２値化回路２に
よつて２値化され、データ用バスラインＢに送り
出される。この２値化信号は判定回路３によつて
黒画素の有無を判断され、その結果は中央処理装
置（以下CPUという）４に送られる。この画像
データは、CPU４の指令によりバスライン切換
スイツチ５がバスラインＢに切換えられると、メ
モリコントロール回路６を経て画像メモリ回路７
に記憶される。

スキヤナ１が読取つたラインに黒画素のあるも
のが連続した後黒画素が全くなく白画素のみが存
在することが、判定回路３により判定された場合
には、CPU４はバスライン切換スイツチ５をバ
スラインＣに切換え、画像メモリ回路７に記憶さ
れた画像情報を受け取つて、本発明にかかる切出
し方法を実行して、行および文字の切出しを行
う。

切出された行、文字は、インターフエース回路
８を通過した後シフトレジスタC₁〜C_oで構成さ
れるバツフアメモリ９により送り出し速度を調整
されながら文字認識回路１０に送られ、文字の認
識がされる。なおＡはコントロール用バスライ
ン、Ｄは外部バスラインである。

次に本発明の主要部である文字行および文字の
切出し方法について説明する。

第２図は、本発明にかかる文字行および文字の
切出し方法をステツプ順に図示したブロツク図で
あり、ステツプ１からステツプ８までよりなる行
切出しとステツプ１からステツプ３までよりなる
文字切出しの２段階に分けられている。

各ステツプの内容は次のとおりである。

「行切出し」 ステツプ１ 画面のブロツク化 ステツプ２ 画面走査 ステツプ３ マスターブロツクの決定 ステツプ４ 行傾き傾向検出 ステツプ５ マスターブロツクとつながつた行の
切出し ステツプ６ 行傾き計算 ステツプ７ 行の弧立性確認 ステツプ８ 同一行全体の切出し 「文字切出し」 ステツプ１ 画像情報を含むブロツク選択 ステツプ２ 切出し枠決定 ステツプ３ 文字切出し 次に各ステツプの内容を詳細に説明する。

(1) 行切出し方法 ＜ステツプ１＞ 画面のブロツク化 第３図はCCDイメージセンサ等の画像情報
変換器を用いて得た画像情報を閾値処理によつ
て２値化した画面１１を表わし、主走査方向で
ある行方向に画素幅Ｘで画面を分割してブロツ
クを行つている。

それぞれのブロツクは、左からB₁，B₂，…
…Bx，……と定義する。

第４図はブロツク間にまたがる画像情報の処
理を行うために設けられるブロツクの重複部１
２を表わす。この重複部は、後述するように、
文字の切出しの際、例えば画素幅Ｘのブロツク
B₁に対して画素幅Ｙの重複部１２を隣りのブ
ロツクB₂内に設け、画素幅（Ｘ＋Ｙ）のブロ
ツクとして使用するためのものである。

いま、８本／mmの割合で配列された画素を
1728持つCCDイメージセンサを使用したとす
れば、この20等分にあたる87画素は10ポイント
活字で４〜５字分にあたりブロツクの画素幅Ｘ
として適当となる。重複部の画素幅はほぼ１文
字分あればよいので、Ｙは33程度にすればよ
い。

＜ステツプ２＞ 走査 行の傾きを求めるためには、まず黒画素を発
見する必要がある。このためスキヤナ１は主走
査方向にラインを走査し、判定回路３により黒
画素が発見されなければ副走査方向に１ライン
移動し同様に走査をしていく。

＜ステツプ３＞ マスターブロツク決定 このようにして、黒画素が発見できるまでラ
インを走査していき、黒画素が最初に発見され
たとき黒画素の属するブロツクをマスターブロ
ツクBmとする。第５図はハツチングを施した
黒画素部１３とマスターブロツクBmとの関係
を示しB₇がマスターブロツクにあたる。

マスターブロツク内での黒画素の開始ライン
番号Ｓ（ｍ）及び終了ライン番号Ｅ（ｍ）は画像
メモリ回路７に記憶される。

この際Ｅ（ｍ）−Ｓ（ｍ）が小さい値であると
きは文字ではない可能性が高いから、ノイズと
見るのが適当である。例えば、Ｅ（ｍ）−Ｓ（ｍ）
が一定値Ｐ（例えば５）より小さいような場合
には、ノイズと考えてよい。また地肌のノイズ
が充分に除去されている場合にはより小さい数
をもつて、ノイズの判定基準とすることができ
る。

＜ステツプ４＞ 行傾き傾向検出 次に行の傾き傾向を検出する。第５図に示す
ように、マスターブロツクBmの１つ右のブロ
ツクＢ（m₊₁）または１つ左のブロツクＢ
（m_-1）において、ラインを進めた位置に画像
情報があるかどうかを判定回路３によつて検出
し、黒画素が発見された場合にはステツプ３の
マスターブロツクの場合と同様にそのブロツク
内の黒画素の開始ライン番号Ｓ（m₊₁）若しく
はＳ（m_-1）および終了ライン番号Ｅ（m₊₁）若
しくはＥ（m_-1）を画像メモリ回路７に記憶す
る。この場合においても（Ｅ（m₊₁）−Ｓ
（m₊₁））又は（Ｅ（m_-1）−Ｓ（m_-1））が一定値
Ｐより小さければノイズとみなすこととする。
第５図では左側のブロツクで黒画素がある場合
を示している。

このようにしてマスターブロツクより右のブ
ロツクで黒画素が発見されたときは行の傾き傾
向はマイナス（−）であり、左のブロツクで黒
画素が発見されたときは行の傾きはプラス
（＋）である。なお、マスターブロツクの終了
ライン番号から１定ライン数Ｑ（例えば10）下
つたライン番号までのラインで黒画素が発見さ
れないときは、マスターブロツクは弧立したブ
ロツクと認められるので、これを切出し、スキ
ヤナ１で新たな黒画素を探索することになる。

また、同一ライン上に多くの画素が発見され
る場合は傾き傾向は０であるので、そのまま次
のステツプに移ればよい。

＜ステツプ５＞ マスターブロツクとつながつ
た行の切出し 次には、マスターブロツクに連結した行の全
体を把握する。このため、走査ラインを進めて
マスターブロツクの両側で黒画素を発見し、連
続していると認められる行の終端までのブロツ
クとそのブロツク内の黒画素の開始ライン番号
Ｓ（ｎ）および終了ライン番号Ｅ（ｎ）を求め画
像メモリ回路７に記憶する。

ここで、行全体の把握を行うためにマスター
ブロツクの両側で画像情報を探索するのは、第
６図に示すようにマスターブロツクの境界で文
字の高さが非常に異なることがあり、このた
め、隣りのブロツクＢ（m₊₁）にある同一走査
ライン上の黒画素を異なる行に属するものと判
断してしまうことを防止するためである。

行の傾き傾向が＋又は−方向であることが確
定した後は、＋の場合はマスターブロツクの左
のブロツク、−の場合はマスターブロツクの右
のブロツクのみで行全体の把握を行えば良く、
その情報はCPU４に連絡される。

なお行の終端を発見するためには、黒画素の
あるブロツクの終了ラインより一定のライン数
Ｑ（例えば10）下つた位置までの範囲で隣りの
ブロツクを探索する。

そして、次々と黒画素のあるブロツクを発見
してゆき、それぞれのブロツク内での黒画素開
始ラインＳ(l)および終了ラインＥ(l)を記憶す
る。Ｅ(l)−Ｓ(l)が一定数Ｒ（例えば５）より小
さく、かつ黒画素の発見された最後のラインよ
りＲライン下つた位置までの範囲でいずれのブ
ロツクにも黒画素がない場合には最後の黒画素
のあるラインが属するブロツクをブロツクｎと
してそのブロツク内での黒画素の開始ライン番
号Ｓ（ｎ）および終了ライン番号Ｅ（ｎ）が決定
され、これらは画像メモリ回路７に記憶され
る。

以上のマスターブロツクBmと終端ブロツク
Bnとの関係は、第７図に示されている。

＜ステツプ６＞ 行傾きの計算 次に文字行の基準線の傾きαを求める。

αは第８図において、マスターブロツクBm
と終端ブロツクの中点を結んだ線分の傾きとし
て求められるから、 α＝Ｓ（ｎ）＋Ｅ（ｎ）／２−Ｓ（ｍ）＋Ｅ（ｍ
）／２／ｎ−ｍ＝（Ｓ（ｎ）−Ｓ（ｍ））＋（Ｅ（ｎ）
−Ｅ（ｍ））／２（ｎ−ｍ） である。

これらの計算は、画像メモリ回路７に記憶さ
れたＳ（ｍ），Ｅ（ｍ），Ｓ（ｎ），Ｅ（ｎ），ｍ，ｎ
をもとにCPU４により行われる。

＜ステツプ７＞ 同一行全体の切出し 次にこの行傾きαを用いマスターブロツクと
同じ行に属すると思われるブロツクを探索す
る。

このために、マスターブロツクにつながつた
行の端の属するブロツクをBnとすると、この
ブロツク内での黒画素の開始ライン番号Ｓ（ｎ）
と終了ライン番号Ｅ（ｎ）をもとに次の範囲で
画像情報をさがす。

探索開始ライン番号；Ｓ（ｎ）＋Ｋ（ｎ−ｍ）α
−Ｓ 探索終了ライン番号；Ｅ（ｎ）＋Ｋ（ｎ−ｍ）α
＋Ｓ ここでＫは行端ブロツクから隔つたブロツク
数であつて整数であり、Ｓはαが現実の行傾き
と差がある場合の誤差を吸収するための一定値
（例えば５）である。

Ｋを１、２、……と変えてゆき、このライン
の範囲に黒画素がある場合には、マスターブロ
ツクにつながつた行と同じ行に属すると考えら
れる。以上の操作を用紙の端のブロツクまで行
い、同一行であるかどうかの認識が完了する。

＜ステツプ８＞ 同一行全体の切出し これまでの操作を各行についてくり返す。発
見された画像情報は、画像メモリ回路７に記憶
される。

第９図は記憶された画像情報の１例を示す図
であり、ある行に属し、ブロツクＮの位置にあ
る画像情報を示している。すなわち、主走査方
向に走査開始位置からＸ＊（Ｎ−１）＋１画素
よりＸ＊Ｎ画素までの幅で副走査方向に開始ラ
インS_(N)から終了ラインE_(N)までの範囲での黒
画素の分布アドレスが記憶された状態となつて
おり、ブロツク単位で行が切出されている。

このようなブロツクが画面全体に分布してお
り、結局各行の全体が切出されたことになる。

(2) 文字切出し方法 ＜ステツプ１＞ 画像情報を含むブロツク選択 まず、各ブロツクについて黒画素の開始ライ
ン番号及び終了ライン番号を画像メモリ回路７
に記憶された内容から引き出す。なお、以下の
過程においては画像情報が全くないブロツクに
ついては無視される。

＜ステツプ２＞ 文字切出し枠決定 次に、文字の切出し対象域を決定する。

主走査方向の切出しの幅は、第１０図に示す
重複部１２を含めるものとし、第１１図に示す
ように画素幅（Ｘ＋Ｙ）のブロツク幅とする。
このように重複部１２を含めて切出しブロツク
幅とするのは第１２図に示す場合のように当初
のブロツク幅のみで切出しを行うと、ブロツク
の端の文字（第１２図の例ではスラツシユ）が
途中で切れてしまうのを防止するためである。

このため、重複部１２の幅は約１文字分の幅
があれば十分である。

副走査方向の切出しの幅は、重複部１２を主
走査方向の切出し幅としたため、重複部１２が
属する隣りのブロツクを含めて決定しなければ
ならない。

いま、切出そうとするブロツクB_Nが右上り
の傾きを持つ行に属しているとする。この場合
第１２図に示すように切出し開始ライン番号は
S_(N+1)、切出し終了ライン番号はE_(N)とすばよ
い。

同様に切出そうとするブロツクB_Nが右下り
の傾きを持つ行に属しているとすれば、切出し
開始ライン番号はS_(N)、切出し終了ライン番号
はE_(N+1)とすればよい。

＜ステツプ３＞ 文字切出し 文字の切出しはそれぞれの切出し枠の中で射
影法により行われる。

以上、本発明の構成を横書き原稿を例にとつ
て説明したが、これに限られるものではなく、
縦書き原稿にも同様に適用されうる。

また、主走査方向の切出し幅は本実施例では
右側のブロツクB_N+1のみを考慮したが、これ
に限るものではなく、左側のブロツクを含める
ようにしてもよい。この場合の副走査方向の切
出し枠幅は、右上り行については切出し開始ラ
イン番号S_(N)、切出し終了ライン番号E_(N-1)、右
下り行については切出し開始ライン番号E_(N-1)、
切出し終了ライン番号S_(N)とすばよい。

さらに本実施例においては切出し枠を決定す
るのに行の傾きαの値は用いていないが、隣り
のブロツクにおけるＹ画素分についての副走査
方向の拡大ライン数はYsinαであるから、これ
を考慮して切出し枠を決定することもできる。

また、行が連続しているかどうかの判断には
本実施例では最初に判明した連続行での傾き角
度αをそのまま用いたが、同じ行に属する他の
連続部分を発見した場合にはそれらを用いて傾
き角度αの補正を行えば、より精度を向上させ
ることができる。

発明の効果 本発明によつて、従来読み取りがそのままはで
きなかつた傾斜印刷された原稿および傾いたまま
装置に挿入された原稿についても特別な手段を施
すことなく、CCDイメージセンサ等により認識
された画像情報を処理するのみで行、文字の切出
しができるという顕著な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実現するOCRの構成を表わ
すブロツク図、第２図は切出しのステツプを示す
ブロツク図、第３図は画面全体をブロツク化して
いることを表わす説明図、第４図はブロツクの重
複部を表わす説明図、第５図は黒画素のあるブロ
ツクの連続状態を示す説明図、第６図はブロツク
の境界で文字の大きさが著しく異る場合を示す説
明図、第７図はある行についてのマスターブロツ
クと終端ブロツクを表わす説明図、第８図は行の
傾きを表わす説明図、第９図は画像情報のあるブ
ロツクを表わす説明図、第１０図はブロツクの境
界で画像情報のはみ出しが見られる例を示す説明
図、第１１図は文字切出し範囲の大きさを表わす
説明図、第１２図はブロツクの端に文字がある場
合を示す説明図である。 １……スキヤナ、２……２値化回路、３……判
定回路、４……CPU、７……画像メモリ回路、
１０……文字認識回路、１１……ブロツク、１２
……重複部分、１３……黒画素部、１４……行傾
き基準線、B₁，B₂，B₃，Bx，B_n-I，Bm，B_n+I，
Bn，B_N-I，B_(N)，B_N+I……ブロツク、Ｓ（ｍ），Ｓ
（ｎ），Ｓ（ｍ−Ｉ），S_(N)，S_(N+1)……ブロツク内の
黒画素開始ライン番号、Ｅ（ｍ），Ｅ（ｎ），Ｅ（ｍ
−Ｉ），E_(N)，E_(N+I)……ブロツク内の黒画素終了
ライン番号、Ｘ，Ｘ……画素幅。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 光−電気変換素子により画素変換された画像
   から文字行および文字を切出して認識する文字読
   取方法において、 ２値化した画面を画素のライン方向と垂直な方
   向に分割してブロツク化し、 画面を画素のラインごとに走査して画像情報を
   検出し、 最初に一定ライン範囲で画像情報が存在した最
   初のブロツクを求め、 前記最初のブロツクから一定ライン進めた位置
   での画像情報を検出することをくり返すことによ
   つて前記最初のブロツク内の画像情報につながつ
   た画像情報を有する最後のブロツクを求め、 前記最初のブロツク及び前記最後のブロツクに
   おける最初の走査ライン番号及び最後の走査ライ
   ン番号とから文字行の傾きを求め、 前記行傾き線の延長線付近で同一文字行に属す
   る他の文字の存在を確認して切出すべき文字行の
   位置および範囲を認識して文字行をブロツクごと
   に切出し、 前記切出された文字行内で画像情報を含むブロ
   ツクを求め、 文字行方向の文字切出し枠幅として、切出そう
   とするブロツクに略１文字分にあたる隣りのブロ
   ツクを重複させた画素幅を用い、文字行方向に垂
   直な方向の文字切出し幅として、前記重複した部
   分を含めた最小画素ライン数から最大画素ライン
   数までを用いて、 前記切出し枠幅よりなる切出し枠内で射影法に
   より各文字を切出す ことを特徴とする文字行および文字の切出し方
   法。