JPH02249085A - 文字認識装置 - 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、新聞、雑誌等の活字、ドツト文字および手書
き文字を読み取り、入力された文字パターンをＪＩＳコ
ード等のコード情報に変換する文字認識装置に関するも
のである。

従来の技術 近年、文字認識装置が簡便な文字入力装置として利用さ
れるようになってきた。従来の文字認識装置は、たとえ
ば矩形状に切り出された認識対象文字パターンを、ＭＸ
Ｎのメツシュ状に分割し、文字パターンの４辺から向か
い合った辺の向きに走査するときに、文字部分に出会う
までの背景部分の面積を計数し、これを全体の面積で正
規化し、これを特徴量としていたく梅田、有野＝「粗い
ペリフェラルパターンによるマルチフォント印刷漢字の
分類」、電子通信学会技術研究報告、ＰＲＬ７８−４）
。　しかしながら上記の従来の技術では、文字パターン
の周辺部分の形状を背景部分の面積で表現していたため
に、線幅の変動によって背景部分の面積も変動し、書体
や字体によって背景部分の面積が変化する、即ちマルチ
フォント対応の文字認識装置にとって適した特徴量でな
い、という間層点を有していた。上記問題点を解決する
ために、入力された画像から矩形で切り出された認識対
象文字パターンを、上記矩形の辺から向かい合う辺に向
かって走査し、まず背景部分から文字部分に変化する境
界画素、次に文字部分から背景部分に変化する境界画素
を検出したときに、上記境界画素の中心に位置する画素
を求め、当該画素において所定の複数の方向に連続して
存在する黒画素の数を計数し、当該黒画素の数が最大で
ある方向の方向コードを特徴量とすることで文字の識別
を行なう文字認識装置である。

発明が解決しようとする課題 この装置は明朝体、ゴシック体等のマルチフォント文字
認識に遺しているが「囲」や「園」等の「（にがまえ」
のように特徴量が等しくなる文字が存在するために識別
できないという課題を有していた。

課題を解決するための手段 本発明では上記課題を解決するために入力された画像か
ら矩形で切り出された認識対象文字パターンを、上記矩
形の辺から向かい合う辺に向かって走査し、まず背景部
分から文字部分に変化する境界画素、次に文字部分から
背景部分に変化する境界画素、さらに背景部分から文字
部分に変化する境界画素、最後に文字部分から背景部分
に変化する境界画素を検出したときに、はじめ２つの境
界画素の中心に位置する画素とあとの２つの境界画素の
中心に位置する画素を求め、当該両中心画素において所
定の複数の方向に連続して存在する黒画素の数を計数し
、当該黒画素の数が最大である方向の方向コードを特徴
量として認識を行なう。

作用 本発明は上記した構成により、文字パターンの特徴を方
向コードによって表現し、この方向コードによって文字
を識別する。

実施例 第１図は本発明の一実施例における文字認識装置の機能
ブロック図を示すものである。第１図において１は画像
データを読み取るスキャナ等で構成された画像入力部、
２は画像入力部１で読み取られた画像を切り出す文字切
り出し部、３は文字切り出し部２で切り出された各文字
の各々における文字パターンから第１中心画素の座標を
計算する第１中心画素計算部、４は文字切り出し部２て
切り出された各文字の各々における文字パターンから第
２中心画素の座標を計算する第２中心画素計算部、５は
第１中心画素計算部３と第２中心画素計算部４で求めた
画素を基準に方向コードを検出する方向コード抽出部、
６は方向コード抽出部５で抽出された方向コードに対応
する文字コードを検索する文字認識部、７は方向コード
の組み合わせと対応する文字コードとを対に記憶した辞
書、８は表示部である。

第２図は本実施例の文字認識装置の構成を示すブロック
図ある。ここで２１は文字パターンを読み取るスキャナ
で、読み取った文字パターンをビットデータにして出力
する。２２はＲＡＭで、スキャナ２１からのビットデー
タを記憶する文字パターン領域２３、この文字パターン
領域２３内の文字パターンを解析して得られる方向コー
ド領域２４、及び方向コード領域２４に記憶された方向
コードから決定される文字コード領域２５を有している
。２６はＲＯＭで、方向コードとこれに対応する文字コ
ードを記憶した辞書、及び第３図（ａ）、第３図（ｂ）
、第３図（Ｃ）、第３図（ｄ）、第３図（ｅ）に示すフ
ローチャートに従った制御プログラムを記憶したプログ
ラム記憶領域２８を有する。２９はプログラム記憶領域
２８に記憶された制御プログラムに従って処理を行う処
理回路である。３０はデータを入力するキーボードであ
り、６は文字コード領域２５に記憶された文字コードに
対応する文字を表示する表示部である。

以上のように構成された本実施例の文字認識装置につい
て、第３図のフローチャートに従って説明する。

まず、ステップＳ１において認識対象文字パターンをサ
ブ文字パターンに分割する。ステップＳ２ではｉに１を
代入してステップｓ３に移行する。

ステップｓ３では文字パターン領域２３に記憶された文
字パターンの画素（Ｗｘ（２ｘｉ−１）／（２ｘＮ）、
Ｏ）から下に向かって走査する。ステップｓ４では文字
パターンの画素値がＯから１へ変化する境界点が存在す
るかどうかを判別し、存在すれば更に走査を進め、ステ
ップｓ５で次に１からＯに変化する境界点があるかどう
かを調べる。ステップＳ４とステップＳ５で境界点が存
在する場合はステップｓ６で第１中心画素を計算し、ス
テップｓ７に進む。ステップｓ７では第１中心画素にお
いて連続する黒画素数を４方向について計数し、ステッ
プｓ８で黒画素数が最大である方向の方向コードを方向
コード領域２４に格納する。

ステップＳ４とステップＳ５で境界点が存在しないと判
別された場合はステップｓｌｌにおいて境界点が存在し
ないことを示すコードを第１次特微量として方向コード
領域２４に格納してステップｓ９に移行する。ステップ
ｓ９ではステップｓ５で検出された境界点を起点に更に
下辺方向へ走査し、画素値がＯから１へ変化する境界点
が存在するかどうかを調べ、存在する場合はステップｓ
１０で１からＯへの境界点を調べる。ステップｓ９とス
テップｓｌｏで境界点が存在する場合はステップｓ１２
で第２中心画素を計算し、ステップＳ１３で第２中心画
素における４方向の黒画素数を計数する。ステップｓ１
４では黒画素数が最大の方向コードを第２次特微量とし
方向コード領域２４に格納後、ステップｓ１５に進む。

ステップＳ９およびステップｓｌｏで境界点が検出され
ない場合はステップｓ２２で境界点が存在しないことを
示すコードを第２次特微量として方向コード鎖域２４に
格納する。ステップｓ１５では画素（ＷＸ　（２Ｘｉ−
１）／　（２ＸＮ）、Ｈ）から上に向かって走査する。

そしてステップｓ１６とステップｓ１７において境界点
が存在するかどうかを判別し存在すればステップｓ１８
で第１中心画素を計算し、ステップｓ１９において第１
中心画素から連続黒画素数を４方向について計数し、ス
テップｓ２０において黒画素数が最大である方向の方向
コードを第１次特微量として方向コード領域２４に格納
しステップｓ２１に進む。ステップ６１６とステップｓ
１７で境界点が存在しない場合はステップｓ２３におい
て境界点が存在しないことを示すコードを格納する。ス
テップｓ２１ではステップｓ１７で検出された境界点よ
り上辺に向かって走査した場合に画素値が０から１へ変
化する境界点が、ステップｓ２４では１からＯへ変化す
る境界点がそれぞれ存在するか否か調べる。存在すれば
ステップｓ２５に進む。存在しないときはステップｓ３
４で境界点が存在しないことを示すコードを第２次特微
量として方向コード領域２４に格納する。ステップｓ２
５では第２中心画素を計算し、第２中心画素において４
方向に連続する黒画素数をステップｓ２６で計数する。

ステップＳ２７で黒画素数が最大の方向の方向コードを
第２次特微量として格納する。そしてステップＳ２８で
ｉがＮ未満か否かを判別しＮ未満の場合はステップｓ３
５においてｉをインクリメントしてステップｓ３に戻る
がｉがＮ以上のときはステップｓ２９に移行してｉに１
を代入する。ステップＳ３０では画素（０，ＨＸ　（２
Ｘ　ｉ　−１）　／　（２ＸＭ））から右に向かって走
査する。ステップｓ３１とステップｓ３２で境界点が存
在するかどうかを判別し境界点が存在する場合はステッ
プｓ３３で第１中心画素を求め、ステップｓ３７で第１
中心画素から連続する黒画素の数を計数する。ステップ
ｓ３８では黒画素数が最大である方向の方向コードを第
１次特微量として方向コード領域２４に格納しステップ
ｓ３９に進む。ステップｓ３１とステップｓ３２で境界
点が存在しない場合はステップｓ３６において境界点が
存在しないことを示すコードを特徴量として方向コード
領域２４に格納する。ステップｓ３９とステップｓ４０
てそれぞれ境界点を検出した場合にはステップｓ４１に
進む。境界点が検出されない場合はステップＳ４７で境
界点が存在しないという意味のコードを第２次特微量と
して方向コード領域２４に格納する。ステップｓ４１で
計算した第２中心画素において４方向に連続する黒画素
数をステップｓ４２で計数し、黒画素数が最大の方向コ
ードをステップｓ４３で第２次特微量として格納する。

次にステップｓ４４において画素（Ｗ、ＨＸ（２ｘｉ１
）／　（２ｘＭ））から左に向かって走査し、ステップ
ｓ４５とステップＳ４６で境界点が存在するかどうか判
別し境界点が存在する場合はステップｓ４８、ステップ
Ｓ４９、ステップｓ５０と処理を進めて第１次特微量を
得る。境界点が存在しない場合はステップｓ５７へ進む
。更に走査を行いステップｓ５１及びステップｓ５２で
境界点が検出された場合にはステップＳ５３、ステップ
Ｓ５４、ステップｓ５５と移行してステップｓ５６にお
いてｉがＭ未満かどうかを判別する。境界点が存在しな
い場合にはステップｓ５８に進む。ｉがＭ未満の場合は
ステップｓ５９でｊに１を加えてステップｓ３０に戻る
がＭ以上の場合は処理を終了する。

認識例題文字「囲」を例に、以下その動作を説明する。

まず、画像入力部１て、認識対象文字パターンを含む画
像を２値画像として入力して文字パターン領域２３に記
憶する。

次に、文字切り出し部２で、入力され文字パターン領域
２３に記憶された画像から認識対象文字パターンを切り
出す。入力した文字パターンの文字部分、背景部分の画
素値はそれぞれ１、Ｏである。また、文字部分、背景部
分を構成する画素をそれぞれ黒画素、白画素とよぶ。認
識例題文字パターン「囲」を第４図に示す。

次に、第１中心画素計算部３て、認識対象文字パターン
の文字部分の第１中心画素を計算する。

文字パターンに外接する矩形の高さ、幅をそれぞれＨ，
Ｗとするとき、Ｈ，ＷをそれぞれＭＸＮ個に等分割し、
ＭＸＮ個に分割された文字パターンの各ブロックをサブ
文字パターンとよぶことにする。ここで、等分割したの
は説明を簡潔にするためであって、本発明の本質ではな
い。等分割できない場合は１からＭ−１番目までの幅を
１ｎｔ（Ｈ／Ｍ）、Ｍ番目の幅をＨ−ｉ　ｎ　ｔ　（Ｈ
／Ｍｘ（Ｍ−１）とする。但し１ｎｔ（Ｈ／Ｍ）は整数
の除算演算を表しＨ／Ｍの剰余がＯ以外のとき商の小数
部は四捨五入される。Ｗについても同様である。文字パ
ターンに外接する矩形の上辺から下辺に向かって走査す
るが、このとき走査は、上辺上に存在する全ての画素か
ら開始するのではなく、画素（Ｗｘ（２ｘｉ　　１）／
（２ｘＮ）。

Ｏ）から開始する。ここで、ｉ＝１．２．・・・、Ｎで
あり、小数部分は小数第１位を四捨五入、整数化される
。上記走査によって、白画素から黒画素に変化する境界
点、次に黒画素から白画素に変化する境界点を検出し、
当該両境界点の中心に位置する第１中心画素を計算する
。更に、第２中心画素計算部４で第２中心画素を計算す
る。すなわち第１中心画素計算部で検出された黒画素か
ら白画素に変化する境界点を起点に更に下辺に向かって
走査を行い白画素から黒画素、および黒画素から白画素
への境界点をそれぞれ検出し、当該両境界点の中心に位
置する画素を計算して第２次中心画素とする。

次に、方向コード抽出部５で、第１中心画素計算部３及
び第２中心画素計算部４で求めた第１中心画素及び第２
中心画素において第６図に示した４方向に走査して、白
画素に出会うまでの黒画素数を計数し、黒画素数が最大
である方向の方向コードをそれぞれ第１次特微量および
第２次特微量とする。境界点が存在しない場合には、こ
のことを示すコード、たとえば０１を特徴量とする。同
様にして下辺から上辺、左辺から右辺、右辺から左辺に
ついて、合計２Ｘ　（Ｍ＋Ｎ）個の第１次特微量と第２
次特微量を抽出する。第４図、第５図の文字パターンは
Ｈ＝４９、Ｗ＝４６であるから、Ｍ＝Ｎ＝４に分割した
場合にはサブ文字パタ−ンの高さは１番目から３番目ま
では１２．４番目は１３であり、幅は１番目から３番目
までは１２．４番目は１０である。よってサブ文字パタ
ーンが左上を原点（１，１）とする直交座標系上にある
とき、文字パターンに外接する矩形の上辺から下辺に向
かって走査する場合、画素（６，１）。

画素（１８，１）、画素（３０，１）、画素（４２，１
）のそれぞれから文字部分にぶつかるまで下方向に向か
って走査する。画素（６，１）の場合、第１中心画素、
第２中心画素はそれぞれ（６゜３）、（６，１５）であ
り、それぞれの中心画素において４方向に連続する黒画
素の数を求めると、第１中心画素では方向コード１の黒
画素の数が４５であり最も大きく、第２中心画素では方
向コード１の３４が最長であるので、最大の黒画素の数
をもつ方向コード、即ち１を第１次特微量、■を第２次
特微量とする。第４図及び第５図の認識例題文字パター
ン「囲」と「園」をＭ＝４、Ｎ＝４に分割した場合、特
徴量として抽出される方向コード記憶領域２４内のデー
タはそれぞれ第７図、第８図に示すように異なるために
両文字パターンの識別が可能である。

最後に、文字認識部６で、抽出された認識対象文字パタ
ーンの特徴量と辞書７に格納された特徴量を照合して、
候補文字を決定し、結果を表示部８に表示する。

発明の効果 以上のように本発明は、文字パターンから第２次特微量
として方向コードを抽出し文字の識別に利用することに
より「（にがまえ」等の第１次特徴が等しい文字パター
ンでも精度良く識別することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における文字認識装置の機能
ブロック図、第２図は本実施例の構成を示すブロック図
、第３図（ａ）、第３図（ｂ）、第３図（Ｃ）、第３図
（ｄ）、第３図（ｅ）は本実施例における制御手順を示
すフローチャート、第４図は認識例題文字「囲」のパタ
ーン図、第５図は認識例題文字「園」のパターン図、第
６図は方向と方向コードとの対応図、第７図は本実施例
によって抽出された認識例題文字「囲」の場合の方向コ
ード領域内の構成図、第８図は認識例題文字「園」の特
徴量を示す図である。 １・・・画像入力部、 ２・・・文字切り出し部 ３・・・第１中心画素計算部、 ４・・・第２中心画素計算部 ５・・・方向コード抽出部 ６・・・文字認識部 ７・・・辞書 ８・・・表示部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 入力された画像から認識対象文字パターンを矩形に切り
   出す文字切り出し部と、 前記文字切り出し部で切り出された矩形の辺から向かい
   合う辺に向かって走査し、認識対象文字パターンの背景
   部分から文字部分に変化する画素を検出し、次に文字部
   分から背景部分に変化する境界画素を検出して、当該両
   境界画素の中心に位置する画素を計算する第１中心画素
   計算部と、上記境界画素を起点としてさらに走査を継続
   した場合に認識対象文字パターンの背景部分から文字部
   分に変化する画素を検出し、次に文字部分から背景部分
   に変化する境界画素を検出したときに、当該両境界画素
   の中心に位置する画素を計算する第２中心画素計算部と
   、 前記第１中心画素計算部と前記第２中心画素計算部とに
   よって算出された各画素から所定の複数の方向の各々に
   連続して存在する黒画素の数を計数し、当該黒画素の数
   が最大である方向の方向コードを抽出する方向コード抽
   出部と、 前記方向コード抽出部によって抽出された方向コードと
   辞書に格納されている方向コードを照合することにより
   、認識候補文字を決定する文字認識部と、 を有することを特徴とする文字認識装置。