JPH02166583A

JPH02166583A - 文字認識装置

Info

Publication number: JPH02166583A
Application number: JP63322317A
Authority: JP
Inventors: Kenji Mishima; 三縞　健司
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-12-21
Filing date: 1988-12-21
Publication date: 1990-06-27
Anticipated expiration: 2013-09-10
Also published as: JP2795860B2

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は、例えば光学文字読取装置等において、手書
きブロック化数字の認識を行なう文字認識装置に関する
。

（従来の技術）従来、手書きブロック化数字を認識する方法として、人
力された文字パタンを正規化し、この正規化された文字
パタンに対し所定の処理を行なうことにより標本化パタ
ンを作成する前処理を行い、この前処理によって得られ
た標本化パタンと予め用意されている辞書パタンとの類
似度や距離の大小により入力文字を認識する方法、ある
いは、入力文字パタン中で手書きブロク化数字を構成す
る各セグメントに対応する領域を走査し、各セグメント
に対応する領域に画素が存在するか否かを判断すること
により入力文字を認識する方法等が知られている。

しかしながら、上記類似度や距離の大小により入力文字
を認識するものは、類似度や距離を算出するための積和
計算に膨大な時間がかかり、認識速度に劣るという欠点
があった。また、セグメントに対応する領域を走査して
、その領域に画素が存在するか否かを判断することによ
り入力文字を認識するものは、線分の切れや掠れがある
と入力文字の認識率が低下するという欠点があった。

（発明が解決しようとする課題）この発明の文字認識装置は、前処理によって得られた標
本化パタンと予め用意された辞書パタンとの類似度や距
離の大小により入力文字を認識するものは、類似度や距
離を算出するための積和計算に膨大な時間がかかり認識
速度に劣るという欠点、および、セグメントに対応する
領域を走査して、その領域に画素が存在するか否かを判
断することにより入力文字を認識するものは、線分の切
れや掠れがあると入力文字の認識率が低下するという欠
点を解消するためになされたもので、高速に文字認識を
行なうことができるとともに、入力文字パタンの線分に
切れや掠れがあっても高い認識率を得ることのできる文
字認識装置を提供することを目的する。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）この発明の文字認識装置は、手書きブロック化数字を認
識する文字認識装置において、入力文字パタンを正規化
する正規化手段、この正規化手段が出力する正規化パタ
ンをぼけ変換することにより標本化する標本化手段、こ
の標本化手段が出力する標本化パタン中の手書きブロッ
ク化数字を構成する各セグメントに対応する部分の画素
の濃度特徴を抽出して特徴値を得る特徴抽出手段、この
特徴抽出手段により得られた前記特徴値を２値化する２
＠化手段、および、この２値化手段で２値化された前記
特徴値に基づき、手書きブロック化数字を構成する各セ
グメントの有無を判断して前記入力文字パタンを認識す
る認識手段から構成される。

（作用）この発明は、手書きブロック化数字として与えられた入
力文字パタンを正規化し、この正規化によって得られた
正規化パタンをぼけ変換することにより標本化パタンを
得、この標本化パタン中の手書きブロック化数字を構成
する各セグメントに相当する部分の画素濃度を特徴値と
して抽出し、この特徴値により手書きブロック化数字を
構成する各セグメントの有無を判断して入力文字パタン
を認識するようにしたものである。これにより、積和計
算の量が飛躍的に減少して高速認識処理が可能となると
ともに、線分の切れや掠れによる影響を受けにくいもの
となっている。

（実施例）以下、この発明の一実施例につき図面を参照して説明す
る。

第２図は、この発明の文字認識装置が認識の対象とする
手書きブロック化数字の記入枠である。

すなわち、太線の枠内に点線で示した部分をなぞること
により数字（線分）を記入するようになっており、１個
の数字は、１２個のセグメント１１〜２２のうち任意の
セグメントを組合せて表現されるようになっている。

第３図は、上記記入枠に記入する数字「１」〜「０」の
標準字形を示すものであり、入力された数字を認識する
にあたっては、上記標準字形に倣って記入されているこ
とを前提として処理されるようになっている。

第１図は、この発明の文字認識装置の構成を概略的に示
すものである。図において、１は正規化部である。この
正規化部１に入力される文字パタンは、例えば、カメラ
等の撮像装置により撮像された画像情報を、ＣＣＤ　（
電荷結合デバイス）等の光電変換素子により光電変換し
て画像信号を生成し、この画像信号を画素濃度に応じて
黒画素および白画素に２値化したデータとして与えられ
るものである。このような文字パタンを入力した正規化
部１は、上記文字パタンの縦幅あるいは横幅を拡大ある
いは縮小することにより大きさおよび文字位置を正規化
する。この正規化に際しては、数字「１」の横幅が過剰
に拡大されないように、入力された文字パタンの横幅が
一定の閾値以下のときは、横幅の正規化は行われず、文
字位置の正規化のみが行われるようになっている。第４
図（ａ）は、入力された数字「３」を１１画素×１１画
素に正規化した場合の一例を示す。

第１図の標本化部２は、上記正規化部１により正規化さ
れた正規化パタンを入力し、標本化マスクに従ってぼけ
変換を施し標本化パタンを得るものである。

この標本化部２におけるぼけ変換は、例えば第４図（ｂ
）に示すような、３画素×３画素の各画素成分に重み（
図示例ではｒｌＪ　　　ｒ２Ｊ「４」）を付けた標本化
マスクを用いて行われる。

すなわち、上記標本化マスクを、正規化部１で作成され
た正規化パタン上を２画素ずつ縦および横方向にシフト
しながら移動させ、この標本化マスクの各画素成分の重
みの総和を算出して当該位置における画素濃度値とする
。このようにして得られた標本化パタンの一例を第４図
（′Ｃ）に示す。

すなわち、２画素ずつシフトすることにより、５画素×
５画素のマトリックスの各画素成分を画素濃度値で表示
した標本化パタンか得られる。なお、上記画素濃度値は
、標本化マスクで囲まれた正規化パタン中の画素が全て
「０」であるときに最小値の「０」となり、正規化パタ
ン中の画素が全て「１」であるときに最大値の「１６」
となり、その他の場合は、「０」〜「１６」の間に分布
する。

第１図の特徴抽出部３は、上記標本化部２からの標本化
パタンを入力し、この標本化パタンに基づいて手書きブ
ロック化数字の各セグメント１１〜２２に対応する画素
濃度を算出するものである。

すなわち、５画素×５画素のマトリックスの各画素成分
を、第５図（ａ）に示すように、ａ　−ｙとした場合に
、各セグメントの中央位置の重みを「１」とし、その両
端の重みをｒｌ／２Ｊとして各セグメント毎の画素濃度
を算出し、これを当該セグメントの特徴値とする。例え
ば、セグメント１１の特徴値は、ｒ　ａ　／　２　＋　
ｂ　十ｃ　／　２　Ｊの式により算出する。他のセグメ
ントも、第５図（ｂ）に示すように、同様の算式で特徴
値が算出される。

また、セグメントが存在しない領域、つまり第５図（ａ
）のｇＳ　ｌ、Ｑ％Ｓの位置は空白部分であり、通常は
画素濃度がゼロになる部分である。したがって、画素が
出現する確率も少ない部分である。そこで、この部分は
他の部分より大きな特徴を有すると考えられ、重みも「
２」として特徴抽出を行なうようになっている。以上の
ようにして得られた１６個の特徴値により、以下の数字
認識が行われることになる。

第１図の２値化部４は、特徴抽出部３で特徴抽出された
特徴値を、所定のスライスレベルによりスライスするこ
とによって２値化し、２値化された特徴値を得るもので
ある。本実施例では、上記スライスレベルを「１２」に
設定している。

認識部５は、上記２値化部４によって得られた２値化さ
れた特徴値と、標準字形である数字「１」〜「０」の２
値化された特徴値として予め用意された基準特徴値とを
比較することにより、入力された文字パタンの認識を行
なうものである。第６図は、予め用意される基準特徴値
の種類と認諏結果として出力される数字との対応を示す
ものである。

次に、上記のような構成において動作について説明する
。

まず、第２図に示す記入枠に手書きにより記入したブロ
ック化数字を、図示しない撮像装置により撮像して光電
変換することにより画像信号を得る。そして、この画像
信号を、黒画素を「１」、白画素を「０」に対応させて
２値化し、認識の対象となる文字パタンとして正規化部
１に入力する。

正規化部１では、上記文字パタンを受取って大きさおよ
び位置の正規化を行なう。第４図（ａ）に、数字「３」
を１１画素×１１画素に正規化した場合の文字パタンの
一例を示す。図中、「１」で示した部分が黒画素部で、
「０」で示した部分が白画素部である。

このようにして作成された正規化パタンは、標本化部２
へ送られる。標本化部２では、上記標本化パタンにぼけ
変換を施し、標本化パタンを得る。

すなわち、第４図（ｂ）に・示す標本化マスクを、同図
（ａ）に示す正規化パタン上に投射し、その標本化マス
クで定義された重みに従って当該領域の画素濃度を算出
する。例えば、正規化パタンの左上隅３０に標本化マス
クを投射した場合の画素濃度は、ｒｌＸ１＋ＩＸ２＋Ｉ
Ｘ１＋ＩＸ２＋ＩＸ４＋１ｘ２＋Ｏｘｌ＋Ｏｘ２＋０ｘ
ｌ＝１２Ｊとして求められる。次いで、標本化マスクを
２画素分右方向ヘシフトし、同様にして画素濃度「１２
」を求める。以下同様にして順次右方向へ画素濃度を求
めていき、右上隅の画素濃度「１５」を求めたら、下へ
２画素分シフトする。そして、上記と同様の計算により
２列目の画素濃度を求める。このようにして最下列の右
隅の画素濃度「１５」を求めたらぼけ変換処理を終了す
る。

以上の処理により求められた標本化パタンは、１４１ｆ
ｆｌ　（ｃ）に示すようなマトリックスとして得られ、
入力された文字パタンを５画素Ｘ５画素のマトリックス
で表わした場合の各画素成分位置における画素濃度を反
映している。つまり、上記５画素Ｘ５画素のマトリック
スを手書きブロック化数字を構成する各セグメントに対
応させて見た場合に、数字「３」を構成するセグメント
１１．１２．１５．１６．１７．２０．２１．２２に相
当する近辺の画素濃度値が大きくなっていることがわか
る。

このようにして作成された標本化パタンは、特徴抽出部
３へ送られる。特徴抽出部３では、上記標本化パタンの
特徴を抽出する。すなわち、各セグメント毎に上述した
算式を用いて特徴値を算出する。第５図（ｂ）に、上記
算式に従って算出した各セグメント１１〜２２の特徴値
を示す。この際、手書きブロック化数字のセグメントが
存在しない領域、つまり第５図（ａ）のｇＳ　Ｌｓｑｓ
ｓの領域に対応する特徴値も第５図（ｂ）に示す算式に
従って算出される。

次いで、上記特徴値は２ｔｉ化部４に送られる。

２値化部４は、上記特徴値をスライスレベル「１２」で
スライスすることにより２値化して２値化された特徴値
を得る。

この２値化部４で得られた２値化された特徴値は認識部
５に送られる。認識部５では、あらかにめ用意されてい
る標準字形としての数字「１」〜「０」の基準特徴値と
順次比較する処理を行なう。

そして、一致する基準特徴値があると、その基準特徴値
に該当する数字（答）を認識結果として出力する。一方
、一致する基準特徴値がないと、認識不能としてリジェ
クトする。

以上説明したように、手書きブロック化数字として与え
られた入力文字パタンを正規化し、これをぼけ変換する
ことにより標本化パタンを得、この標本化パタン中の手
書きブロック化数字を構成する各セグメントに相当する
部分の画素濃度を特徴を抽出し、この特徴値により手書
きブロック化数字を構成する各セグメントの有無を判断
して入力文字パタンを認識するようにしたので、類似度
により文字二ｅ識を行なうものに比較し積和計算の量が
飛躍的に減少して高速認識処理が可能となるとともに、
セグメントに対応する領域を走査して当該セグメントの
有無により文字認識を行なうもののように線分の切れや
掠れによる影響を受けにくいので、認識率を向上させる
ことができるものとなっている。

なお、前記実施例では、特徴抽出部３で得られた特徴値
を２値化するに際し、スラスレベルを「１２」としたが
、これに限らず、他の値であっても良い。

［発明の効果］以上説明したように、この発明によれば、高速に文字認
識を行なうことができるとともに、入力文字パタンの線
分に切れや掠れがあっても高い認識率を得ることのでき
る文字詔講装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示すもので、第１図は全体の構
成を概略的に示すブロック図、第２図は手書きブロック
化数字の記入枠を示す図、第３図は手書きブロック化数
字の標準字形を示す図、第４図は標本化の動作を説明す
るための図であり、同図（ａ）は入力される正規化パタ
ンの一例を示す図、同図（ｂ）は標本化マスクの一例を
示す図、同図（ｃ）は出力される標本化パタンの一例を
示す図、第５図は特徴抽出の動作を説明するための図で
あり、同図（ａ）は標本化パタンの各画素成分の位置を
示す図、同図（ｂ）は各セグメントに対する特徴値算出
式、算出された特徴値および２値化された特徴値を示す
図、第６図は予め用意される基準特徴値と認識結果の関
係を示す図である。１・・・正規化部（正規化手段）、２・・・標本化部（
標本化手段）　３・・・特徴抽出部（特徴抽出手段）、
４・・・２値化部（２値化手段）、５・・・認識部（認
鷹手段）、１１〜２２・・・セグメント。

Claims

【特許請求の範囲】手書きブロック化数字を認識する文字認識装置において
、入力文字パタンを正規化する正規化手段と、この正規化
手段が出力する正規化パタンをぼけ変換することにより
標本化する標本化手段と、この標本化手段が出力する標
本化パタン中の手書きブロック化数字を構成する各セグ
メントに対応する部分の画素の濃度特徴を抽出して特徴
値を得る特徴抽出手段と、この特徴抽出手段により得られた前記特徴値を２値化す
る２値化手段と、この２値化手段で２値化された前記特徴値に基づき、手
書きブロック化数字を構成する各セグメントの有無を判
断して前記入力文字パタンを認識する認識手段とを具備することを特徴とする文字認識装置。