JPH03175591A

JPH03175591A - 文字認識装置

Info

Publication number: JPH03175591A
Application number: JP1314301A
Authority: JP
Inventors: Junichi Osumi; 大住　淳一
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1989-12-05
Filing date: 1989-12-05
Publication date: 1991-07-30

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、文書中の文字パターンを認識する画像処理装
置に係り、特に文字を構成する画素の接続方向性に着目
して、文字パターンを認識する文字認識装置に関する。

（従来の技術）従来から、文字認識、特に漢字認識を行うために、多く
の手法や文字の特徴量抽出の方法が提案されている。漢
字の場合、文字数や似た文字が多く存在する。このため
に、単純なパターンの相関値のみでは、漢字を十分に識
別できない。

これを解決する方法として次のものがある。

すなわち、１．複合類似度を求める方法、２、方向パタ
ーンマツチング法、３．セル特ｍ法、４、ストローク構
造集積法、５．弛緩整合法等が提案されている（電子情
報通信学会発行、森健−監修「パターン認識」の第２章
にこれらの手法が概要的に解説されている）。

（発明が解決しようとする課Ｂ）しかし、１．の複合類似度を求める方法は、想定する変
形に応じた複数の辞書パターンをに−Ｌ変換により求め
る必要があり、辞書データ量、辞書作製時間等問題があ
る。

２．０方向パターンマツチング法は、文字パターンの方
向性だけに着目すれば良いので、比較的容易に文字の特
徴量を抽出できるが、文字の識別力が弱いと言う問題が
ある。

３、．４．０セル特徴およびストローク構造集積法は、
文字の特徴量を伝搬させて作っているので、処理が複雑
になる。

５、の弛緩整合法は、輪郭線の整合を取るために周辺の
輪郭線との関係を繰り返し探索し、最も確からしいもの
を探す処理を行うため、処理時間が非常にかかる。

本発明は、以上のような問題に鑑みてなされたもので、
文字の細部の特徴を比較的容易に抽出できるだけでなく
、多少の文字変形も吸収できる特徴量を抽出し、高速で
識別精度の高い文字認識装置を提供することを目的とす
る。

（課題を解決するための手段）前記目的を達成するために、本発明の文字認識装置は、
入力文字を構成する画素における接続の方向性を検知す
るストローク方向抽出部１と、ストローク方向抽出部１
により抽出されたストロークの内、同一方向ごとのパタ
ーンに分解する方向ストロークパターン形成部２と、同
一方向ストロークパターン形成部２により得られた各方
向のストロークパターンを縮小してぼかすパターンぼか
し部３と、パターンぼかし部３により形成されたパター
ンと予め上記各処理により形成しておいた辞書パターン
との相関を求める相関処理部４と、相関処理部４で得ら
れた相関値の大きさによりパターンの識別を行うパター
ンＲ別部７とから構成される。

（作　　用）ストローク方向抽出部ｌでは、白黒の２値として入力さ
れた画像から一文字ずつ切り出された文字パターンを構
成する各画素がどの方向のストロークに属するかを判定
する。次に、方向ストロークパターン形成部２では、ス
トローク方向抽出部！で抽出された各ストロークの内、
同一方向のストロークに属する画素のみを抽出して、一
つのパターンを形成する。同一方向のストロークの画素
だけが集められた方向パターンは、パターンぼかし部３
により、ぼかされたイメージとして縮小される。パター
ン辞書格納部６には、以上と同様の手続きで予め作成さ
れて格納されたパターン辞書が認識可能な文字数分格納
されている。

入力文字パターンから作成されたパターンと各辞書パタ
ーンとは、相関処理部４によって相関値が求められる。

この相関値は、各方向パターンごとに求められる。そし
て、各方向の相関値の大きさを基に、入力文字が＃書の
どの文字に最も似ているかを判定し、これを認識結果と
する。

（実　施　例）第１図は本究明による文字認識ｇＡｒ１１の基本的構成
を示すブロック図である。この文字認識装置は、ストロ
ーク方向抽出部トと、方向ストロークパターン形成部２
と、パターンぼかし部３と、相関処理部４と、方向パタ
ーン格納部５−１．５−２、・・・５−ｎと、パターン
辞書格納部６とから構成される。

ｉｆ図において、ストローク方向抽出部１では、入力文
字から切り出されたパターンから文字ストロークを抽出
する。方向ストロークパターン形成部２では、前記スト
ローク方向抽出部１で抽出された各方向のストロークの
内、方向ストロークごとに分ける。パターンぼかし部３
では、各同一方向ストロークを集めて形成されたパターンを縮小する。相関処理部４では、パターンばかし
部３で形成されたぼかしパターンと予めパターン辞書格
納部６に格納されているパターンとの相関を求める処理
を行う。方向パターン格納部５−１ないし５−ｎは、そ
れぞれ同一方向のストロークパターンが格納されている
。

第２図はストローク方向説明図、第３図はストローク方
向判定側説明図である。

第２図において、ストローク方向が８方向の例が示され
ている。たとえば、第３図図示のごときパターンについ
て、各画素がどの方向のパターンに属しているかの判定
方法を説明する。ｉ３図図示の各正方形が一つの画素を
形成し、図中の黒画素がどの方向ストロークに属するか
を判定する。

すなわち、注目している画素を基にして、第３図に示す
ように、前後左右および斜め方向の各方向にそれぞれ画
素を順次走査し、黒画素をカウントして行き、走査した
画素がしろ画素になったら、その方向の走査を止める。

このような走査を各方向について行い、終了したら、黒
画素のカウント数が最も大きい方向を、その着目画素の
ストローク方向であると判定する。第３図に示す例では
、第２図のストローク方向７と一致する方向のストロー
クが最も長い。したがって、注目画素は、方向７のスト
ロークに属する。同様に他の画素全てに対してストロー
ク方向の判定を行う。

第４図は方向パターンの抽出側説明図である。

第４図において、たとえば、「漢」の文字の８方向のス
トロークパターンを抽出した例で、便宜上縮小しである
。また、第４図図示の番号■ないし■は、第２図図示の
方向性を示す番号工ないし８と対応・している。

ぼかし処理は、２値画像である各方向ストロークパター
ンを縮小し濃淡のある画像に変換する。

ここでは以下のような処理を用いることにする。

方向ストロークパターンの大きさがＮＸＮ画素として、
ぼかし後のパターンの大きさをＭＸＭとする。ＮはＭの
画素の整数ａ倍とする。すなわち、ａＸａ画素の原画を
１画素に投影することになる。

この際、方向ストロークパターンの各画素の内、背景で
ある白画素を−１、パターンを形成する黒画素を＋１と
し、８８個の画素を加算する。したがって、ぼかし変換
後の１画素は−ａｍから十ａｔの間の値を持つことにな
る。

ここで得られた各方向のぼかしパターンと辞書として持
っている各文字方向のぼかしパターンとの間で各方向ご
とに相関をとる。相関はぼかした方向パターンの各画素
を要素とするＭ１次元のベクトル同志の内積をそれぞれ
のベクトルのノルムで除したものになる。式で書くと、Ｓｌ　＝　（ＩＩ　、　ＤＩ　）　／ＩＩ　ＩＩ　　Ｉ
Ｉ・ＩＩＤＩＩＩとなる。

Ｓが相関値、■が入カバターン、Ｄが辞書パターンを、
添字ｉはストロークの方向を示す。８方向の場合、各文
字に対して８個の相関値が得られるので、８個の相関値
の２乗和を各文字に対する類似の度合いとする。辞書と
して持っている全文字中で、最も類似の度合いの高いも
のを認識結果とする。

以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実
施例に限定されるものではない。

たとえば、ストロークの方向は実施例では８方向とした
が、これに限るものではない。

また、原画像、ぼかし画像とも実施例では他と横の画素
数を同じにしたが、これは異ならせてもよい。ぼかしの
際の縮率を実施例では同一にしたが、縦横具なる゛縮率
としてもよい。

また、実施例ではばかしの際の白画素黒画素の重みをそ
れぞれ−１，＋　１に設定し、原画を粗く分割し、その
中の自画素数および黒画素数の集計によりぼかし後の画
素値を計算するようにしたが、画素の重み付けを換えも
っと広い範囲の画素の状況を集計するようにしてもよい
。

また、実施例では入力の各方向のばかしと辞書の各方向
のぼかしパターンの各相関を求めたが、相関としてパタ
ーン間の距＠（ユークリッド等）を用いてもよい。

似ている度合として、実施例では各相関の２乗和を用い
たが、他の評価関数、例えば相関値の重み付き加算等を
用いてもよい。

さらに、実施例では似ている度合″の最も大きいものを
認識結果としたが、識別を行う場合に、似ている度合が
大きくても、その度合いがある基準値より小さい場合、
あるいは２番目に大きいものとの差が小さい場合には、
認識結果とせずに認識不能としても良い。

（発明の効果）本発明によれば、画素のストローク方向を判定し、方向
ストロークパターンに分解することにより、簡単に文字
の細部の特徴を捕捉した特徴抽出ができる。

また、方向ストロークパターンを縮小してぼかすパター
ンぼかし部を設けたので、文字の細かな変形を吸収でき
ると共に、データ日の削減により処理時間を短縮できる
。また、パターンぼかし処理の結果正負の濃淡データが
得られるので、相関値の変化範囲が大きくなり、識別精
度が向上する。

さらに、ばかしの際の縮率を変えることにより１文字の
分類と識別の両方を行うことができる。

すなわち、縮率を大きくして文字の分類を行い、分類で
得られた少数の文字に対しては縮率を小さくして特徴量
を抽出するようにすることにより、処理の速度と識別の
精度を共に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本的構成を示すブロック図、第２図
はストローク方向説明図、第３図はストローク方向判定
側説明図、第４図は方向パターンの抽出側説明図である
。１・・・ストローク方向抽出部２・・・方向ストロークパターン形成部３・・・パター
ンぼかし部４・・・相開処理部５−１、〜５−ｎ・・・方向パターン格納部６・・・パ
ターン辞書格納部７・・・パターン識別部

Claims

【特許請求の範囲】入力文字を構成する画素における接続の方向性を検知す
るストローク方向抽出部と、当該ストローク方向抽出部により抽出されたストローク
の内、同一方向ごとのパターンに分解する方向ストロー
クパターン形成部と、当該方向ストロークパターン形成部により得られた各方
向のストロークパターンを縮小してぼかすパターンぼか
し部と、当該パターンぼかし部により形成されたパターンと予め
上記各処理により形成しておいた辞書パターンとの相関
を求める相関処理部と、当該相関処理部で得られた相関値の大きさによりパター
ンの識別を行うパターン識別部と、を備えたことを特徴
とする文字認識装置。