JPH0268682A - 文字認識方法および装置 - 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〕 本発明は入力画像からパターンマツチングにより文字を
認識する文字認識方法および装置に係り、特に凹凸があ
る表面上の文字の様に２値画像にノイズが多い文字を読
み取る場合に、文字認識率を向上させるに好適な文字認
識方法および装置に関する。

〔従来の技術〕

従来この種のパターンマツチング方法として、固定の標
準パターン（例えば８×１２ドツト）を、対象とする２
　（１ｉ！画像メモリ（２５６ｘ　２５６ドツト）に対
してラスク走査を行い、各ドツトでの２値データの一致
数をカウントし、そのカウント数の大小によって画像内
の２値図形の分類、識別。

一致検出などを行うものが知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術では、パターンマツチング用のパターンと
して２値図形部分と背景を含んだ四辺形の図形テンプレ
ートを使用しており、入力画像から作成する２値画像メ
モリにはノイズがないことを前提としている。鉄鋼業の
分野に於て、鋼片の端面に刻印された文字の認識等、被
認識物を取り込んだ２値画像にノイズが多い対象物を処
理する要求が増大してきており、従来の図形テンプレー
トを使用したパターンマツチング方法では、画像内の２
値図形の文字認識を行うと誤認識する場合が多かった。

本発明の目的は、入力画像にフィルタリングを実施した
後の２値画像にノイズがある場合にも、文字認識率を向
上させるにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的は、入力画像から文字部分を切り出し、パタ
ーンマツチング法にて文字認識を行う文字認識方法にお
いて、文字テンプレート中の文字領域と背景の一部とか
らなる特殊マスクパターンを設け、該特殊マスクパター
ンで限定された文字テンプレートと前記切り出された文
字部分をパターンマツチングすることを特徴とする文字
認識方法により達成される。

また、入力画像から文字部分を切り出し、パターンマツ
チング法にて文字認識を行う文字認識装置に、文字テン
プレート中の文字領域と背景の一部とからなる特殊マス
クパターンを格納する特殊マスクパターン格納メモリを
備えることにより達成される。

〔作用〕

上記特殊マスクパターンは、文字領域と、当該文字と類
似した文字を識別できる背景部分とを持ったパターンと
される。この特殊マスクパターンにより、パターンマツ
チングを行う部分が、特殊マスクパターンに含まれる部
分に限定され、このパターン以外の部分にノイズがある
場合には該ノイズはパターンマツチングに無関係となっ
て、文字認識率が向上する。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例に基いて説明する。第１図に本発
明の適用された一実施例、画像処理装置の全体構成を示
す。同図に示すように、画像処理装置は、被写体から反
射される光信号をアナログ電気信号に変換するビデオカ
メラ４、ビデオカメラ４から出力されるアナログ信号を
デジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ５、このコン
バータ５から出力される画像のデジタル信号等を格納す
るイメージメモリ６、このイメージメモリ６の内容を取
り込み演算処理するイメージプロセッサ７、前記イメー
ジメモリ６のアクセス制御を行うアドレスプロセッサ８
、前記イメージメモリ６、イメージプロセッサ７、およ
びアドレスプロセッサ８間におけるデータおよびコント
ロール信号の転送を行うイメージプロセッサバス９１画
像処理装置全本を管理するシステムプロセッサ１０、こ
のシステムプロセッサ１ｏを形成する中央演算処理装置
１１と主記憶装置１２および周辺機器との送受信装置１
３、前記各構成要素間におけるデータ転送を行うシステ
ムバス１４．前記イメージメモリ６から呼び出されるデ
ジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａコンバータ
１５．前記送受信装置１３から出力されるデジタル信号
をキャラクタコードに変換して画像表示するとともに、
Ｄ／Ａコンバータ１５から出力される画像のアナログ信
号を表示する表示装置１６、前記送受信袋！１３を介し
て外部データを入力するキーボード１７、画像処理装置
全体を再起動させる際に必要なデータを格納しておく外
部記憶装置１８から構成されている。イメージメモリは
第３図に示すように、その中に、対象画像用濃淡メモリ
２ｏ、演算用濃淡メモリ２１、対象画像用２値メモリ２
２、文字認識用２値メモリ２３、特殊マスクパターン格
納メモリ２４、標準パターン（文字テンプレート、以下
標準パターンという）メモリ２５を備えている。また、
システムプロセッサ１０には、通信制御装置を介して、
図示されていない上位計算機が接続されており、読み取
り文字（認識文字）はこの上位計算機に送信される。

このように構成されている本実施例の処理動作には、大
きく分けて二つある。すなわち一つは標準パターンと特
殊マスクパターンを作成して２ｔａする処理（オフライ
ン処理）であり、他はその標準パターンと特殊マスクパ
ターンを用いてパターンマツチングを実行し、認識文字
を出力する処理（オンライン処理）である５ まず、標準パターンと特殊マスクパターンを作成、登録
する方法について説明する。第１図にオフライン処理時
の画像処理装置の概念図を示す。

操作者が表示装置１６を見ながらキーボード１７で標櫓
パターンを作成する。中央演算処理装置１１は表示装置
１６上に作成された標準パターンを送受信装置１３、シ
ステムバス１４を介して主記憶装置１２のワークエリア
に取り込む。イメージプロセッサ７は、主記憶装置１２
のワークエリアに取り込んだ標準パターンをシステムバ
ス１４を介して、アドレスプロセッサ８の制御により、
イメージプロセッサバス９を介してイメージメモリ６の
標準パターンメモリ２５に格納する。同様にして全ての
標準パターンを作成する。

次に操作者は特殊マスクパターンを作成するために表示
装置１６に、該当する標準パターンを表示する。類似文
字と比較しながら該当文字の背景として存在しなければ
ならない部分を追加しながら特殊マスクパターンを表示
装置１６上にキーボード１７を使いながら作成する。例
えば第５図は“３″の標準パターンで、第６図は“８″
の標準パターンであり、第４図が３”の特殊マスクパタ
ーンである。第４図の斜線部１が当該文字の文字領域で
、斜線部２が当該文字の背景として存在することにより
、類似文字との差を表示する部分である。

特殊マスクパターンは、標準パターンと同様の処理手続
きで、イメージメモリ６の特殊マスクパターン格納メモ
リ２４に格納される。以上が、標準パターンと特殊マス
クパターンの作成および登録の手順である。

上述のようにして作成登録した標準パターン、特殊マス
クパターンを用いて１文字認識を行う方法について以下
に説明する。第３図でオンライン処理時の画像処理装置
の動作概念図を示し、第２図にそのフローチャートを示
す。

オンライン処理は、システムプロセッサに接続されるプ
ロセス入出力装置または通信制御装置により起動される
。第３図には画像処理装置の説明を明確にするために、
プロセス入出力装置または通信制御装置の説明は省略し
ている。

第２図に示すように、オンライン処理においては、まず
ステップ３１において、最終的に認識された文字が順番
に登録される出力テーブル２８がリフレッシュされる。

続いて、ステップ３２において、被写体の画像が取り込
まれる。具体的には、システムプロセッサ１０の管理下
で、ビデオカメラ４から出力される画像信号がＡ／Ｄコ
ンバータ５を介して取り込まれ、イメージメモリ６の対
象画像用濃淡メモリ２０に格納される。イメージプロセ
ッサ７は対象画像用濃淡メモリ２０の内容にフィルタリ
ング処理である積和演算処理を施した後、演算用濃淡メ
モリ２１に格納する。さらに。

イメージプロセッサ７は主記憶装置１２のしきい値チー
フル２６で演算用濃淡メモリ２１の内容ヲ２値化して、
対象画像用２値メモリ２２に格納する。

次にステップ３３で、文字切り出しを行う。イメージプ
ロセッサ７の中のヒストグラムプロセッサで対象画像用
２値メモリ２２のＹ軸への投影分布が作成される。Ｙ軸
への投影分布とは、２値のうちの文字を示す値をとる画
素が、Ｘ軸に平行な画素１列中に何個あるかを、Ｘ軸に
平行な画素列毎に集計し、結果をＹ軸方向の画素位置の
関数の形で配列したものである。同様にＸ軸への投影分
布が作成され、Ｙ軸への投影分布とＸ軸への投影分布と
から、文字の存在する部分が判定（文字の切り出し）さ
れる。イメージプロセッサ７は複数のプロセッサからな
るものであり、ヒストグラムプロセッサはその中の１プ
ロセツサである。次にステップ３４で、主記憶装置１２
の中の一政変テーブル２７がリフレッシュされる。−政
変テーブル２７は、文字に対するそれぞれの標準パター
ンに対応する２値データの一致数を計数したものである
。次にステップ３５で、切り出した文字を順番に文字認
識用２値メモリ２３に取り出し、切り出された文字と特
殊マスクパターンの中のひとつとの“ＡＮＤ処理″を施
し、前記切り出された文字を、該特殊マスクパターンの
形状に限定して文字認識用２値メモリ２３に格納する。

次にステップ３６で、標準パターンメモリ２５と”　Ａ
　Ｎ　Ｄ処理″を施した文字認識用２値メモリ２３の一
致度を計数する。イメージプロセッサ７は、アドレス制
御セｙす８のアドレス制御に基き１文字認識用２値メモ
リ２３に対して標準パターンメモリ２５を用いてラスク
走査を行い標準パターンメモリ２５と文字認識用２値メ
モリ２３を比較して、特殊マスクパターン内の両者の画
素の２値データの一致数を計数して、−政変テーブル２
７に格納する。

次にステップ３７で、全ての標準パターンに対して一致
度を計数したかどうかのチエツク後、ステップ３８で、
一致数が最大の標準パターンに対する文字を出力テーブ
ル２８に記入（登録）する。

次にステップ３９で、全ての切り出し文字の認識を実行
したかどうか判断して終了する。

以上がオンライン処理の説明であるが一例として文字１
１３　ＩＩの場合の一致度の計数を説明する。

第４図は文字Ｉｔ　３　ＩＩの特殊マスクパターン、第
５図は文字１１３　ＩＩの標準パターン、第６図は文字
ＬＬ　８　ＩＨの標準パターンである。第４図の特殊マ
スクパターンの文字部分１は第２図の文字部分１と同一
である。第４図の背景部分２は第６図の文字部分１と第
５図の文字部分１とを比較して文字１／　３　＃として
明らかに背景部分と認識しなければならない部分である
。第４図の文字部分１の面積をＬ、背景部分２の面積を
Ｂとする。第４図の文字部分１とパターンマツチングを
実施したときの一致した画素数をＬｌ、背景部分２と一
致した画素数をＢ１とすると文字の一致度Ｃは Ｃ＝（Ｌ１＋Ｂ　ｌ）／（Ｌ＋Ｂ）　　・・・・（１）
と表現できる。（１）式は文字″３”に対する一致度で
あり、同様にパターンマツチングを行う全ての文字に対
する一致度を計算し一致度が最大のものを該当する文字
と認識する。本実施例が対象とした文字は、鋼片の端面
に刻印された数字とＡ−Ｆの英字６文字であり、本実施
例によれば２−７−９．３−８．１−４、Ｃ−Ｏ等の文
字誤認識が改善され、文字を確認するための人手を減ら
すことができた。

〔発明の効果〕

本発明によれば、文字テンプレート中の文字領域と背景
の一部とからなる特殊マスクパターンを設け、該特殊マ
スクパターンで限定された範囲内の画素について、画像
として取り込まれた文字と文字テンプレートとをマツチ
ングするので、ある文字と類似する文字の差異を強調す
ることが可能になるとともに１文字領域外のノイズの影
響を低、成することを可能にし、文字認識率を向上させ
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
本発明の一実施例を示すフローチャート、第３図は標準
パターンと特殊マスクパターンの作成・登録ならびにパ
ターンマツチング処理を示す概念図で、第４図は文字３
の特殊マスクパターンを示す平面図、第５図は文字３の
標準パターンを示す平面図であり、第６図は文字８の標
準パターンを示す平面図である。 スフパターン格納メモリ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．入力画像から文字部分を切り出し、パターンマッチ
   ング法にて文字認識を行う文字認識方法において、文字
   テンプレート中の文字領域と背景の一部とからなる特殊
   マスクパターンを設け、該特殊マスクパターンで限定さ
   れた文字テンプレートと、前記切り出された文字部分を
   パターンマッチングすることを特徴とする文字認識方法
   。
2. ２．入力画像から文字部分を切り出し、パターンマッチ
   ング法にて文字認識を行う文字認識装置において、文字
   テンプレート中の文字領域と背景の一部とからなる特殊
   マスクパターンを格納する特殊マスクパターン格納メモ
   リを備えていることを特徴とする文字認識装置。