JPH03240892A - 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】 （ａ）産業上の利用分野 この発明は、画像読取装置等から入力された文字画像を
予め準備されたテンプレートと比較し、各テンプレート
との一致度に基づいて入力された文字を認識する文字認
識装置に関する。

…）従来の技術 従来の文字認識装置では第８図に示すように、入力され
た文字画像を２値化した後、Ｘ、Ｙ方向の投影ヒストグ
ラムをとり、この投影ヒストグラムに基づいて文字を一
文字ずつ切り出す。このようにして切り出された文字に
対して予め記憶されているテンプレートを一文字ずつマ
ツチングさせ、最も一致度の高いテンプレートの文字を
認識結果として出力する。

（Ｃ１発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記従来の文字認識装置では、例えば第
９図（Ａ）に示すように、読み取った文字画像にノイズ
が含まれる場合に、そのＹ方向の投影ヒストグラムには
同図（Ｂ）に示すようにノイズ成分も現れることになり
、投影ヒストグラムに基づいて一文字単位で分離するこ
とができず、体として傾斜している場合等においても投
影ヒストグラムによって正確に一文字ずつ切り出すこと
ができない。更に、読み取る文字の印刷状態や読取装置
のレンズ系の状態等により、２値化した後の文字画像の
線幅が変動する場合があり、テンプレートとの比較処理
において同じ文字であっても一致度が安定しなくなる問
題があった。

この発明の目的は、認識する文字毎に骨肉マスクパター
ンを記憶しておき、この骨肉マスクパターンと未知文字
とを比較して文字認識を行うことにより、文字画像にノ
イズや傾きを含む場合や、文字の印刷状態や画像読取装
置の状態が多少変化した場合にも正確に文字認識を行う
ことができる文字認識装置を提供することにある。

ｆｄ１課題を解決するための手段 この発明の文字認識装置は、標準文字の画像を収縮およ
び膨張して得られた骨マスクパターンおよび肉マスクパ
ターンを記憶するマスクパターン記憶手段と、未知入力
画像の文字部および背景部のそれぞれと前記マスクパタ
ーン記憶手段に記憶されている骨マスクパターンおよび
肉マスクパターンのそれぞれとの画素毎の一致または不
一致を検出する検出手段と、検出手段において最も一致
するマスクパターンの文字を未知入力文字と判定する文
字判定手段と、を設けたことを特徴とするまた、上記請
求項（１）に記載した発明において、前記検出手段を、
画素毎に設けられた検出部と、未知入力画像とマスクパ
ターンとの比較を全検出部において同時に実行する同時
検出部と、から構成することができる。

（２１作用 請求項（１）に記載した発明においては、未知入力画像
はマスクパターン記憶手段に記憶されているマスクパタ
ーンと比較される。このマスクパターンは標準文字画像
を収縮および膨張して得られた骨肉マスクパターンであ
り、一定範囲の文字線幅の変動を許容する。したがって
、文字の印刷状態や画像読取装置のレンズ系の状態の変
化によって読み取った文字画像の文字線幅が多少変化し
た場合にも、正確に文字認識が行われる。また、未知入
力画像が直接マスクパターンと比較されるため、未知入
力画像から文字を一文字ずつ分離する必要がなく、ノイ
ズや文字列の傾斜等によって文字認識が不能になること
がない。

また、請求項（２）に記載した発明においては、未知入
力画像とマスクパターンとの比較が画素毎に設けられた
検出部の全てにおいて同時に実行されるため、比較処理
が極めて短時間に行われる。

（ｆン実施例 第１図は、この発明の実施例である文字認識装置の構成
を示すブロック図である。

ＣＰＵ６には画像メモリ４、パターンマツチング回路５
、マスクパターンメモリ７、操作部８および外部インタ
フェース９が接続されている。画像メモリ４にはＡ／Ｄ
変換器２および２値化回路３を介してイメージスキャナ
１が接続されている。イメージスキャナ１が読み取った
文字画像はＡ／Ｄ変換器２を経て２値化回路３に入力さ
れ、文字画像の２値化データが画像メモリ４に記憶され
る。ＣＰＵ６はマスクパターン作成モードにおいて画像
メモリ４に記憶されている文字画像データの加工を行い
マスクパターンの作成を行う。また、文字認識モードで
は、パターンマツチング回路５においてイメージスキャ
ナ１が読み取った文字画像データとマスクパターンメモ
リ７に記憶されているマスクパターンとを比較する。操
作部８は、マスクパターン作成モードにおいてオペレー
タによるサンプル文字の領域の指定を受は付ける。

文字認識モードの処理結果は外部インタフェース９から
出力する。

第２図は、上記文字認識装置のマスクパターン作成モー
ドにおける処理手順を示すフローチャートである。また
、第３図は上記マスクパターン作成モードにおいて作成
されたマスクパターンの一例を示す図である。

マスクパターン作成モードにおいてＣＰＵ６はイメージ
スキャナ１から読み取った文字画像の２値化画像データ
を画像メモリ４に取り込み（Ｓｌ）この画像データを一
定量膨張した後ビットデータを反転し、第３図に示す斜
線領域の肉マスクパターン１３を得る（Ｓ２）。即ち、
画像メモリ４に入力される２値化画像データは第３図に
示すように、ｍ行×ｎ列の画素によって構成されており
、文字線部に対応する画素に“１”のビットデータが与
えられ、背景部に対応する画素に“Ｏ′″のビットデー
タが与えられている。このようにして入力された２値化
画像データの文字線部を膨張した後ビットデータを反転
すると、第３図中斜線を施した領域に位置する画素に“
１”のビットデータを与えた肉マスクパターン１３が得
られる。

次いで、２値化画像データを収縮加工し、第３図に示す
黒色領域の骨パターン１２を得る（Ｓ３）。２値化回路
３から取り込んだ２値化画像データの文字線部を一定量
収縮し、第３図に示す黒色部の領域に位置する画素に“
１”のビットデータを与えた骨マスクパターン１２を得
る。このようにして得られた骨マスクパターン１２およ
び肉マスクパターン１３を合成することによりマスクパ
ターン１）が作成される（Ｓ４）。このマスクパターン
１）は実際には、各行毎にｎ列分の骨マスクパターンの
ビットデータとｎ列分の肉マスクパターンのビットデー
タとを順に並べて構成されており、マスクパターンメモ
リ７に記憶されている、このようにして作成されたマス
クパターンは操作部８における操作によって記憶すべき
領域の指定を受は付け、不要な部分が削除される（Ｓ５
）。このようにして不要部分を削除したマスクパターン
データを前述のようにしてマスクパターンメモリ７に格
納する（Ｓ６）。

第４図は、上記文字認識装置における文字認識モードの
処理手順を示すフローチャートである。

ＣＰＵ６は文字認識モードにおいてイメージスキャナ１
が読み取った文字画像の２値化画像データを画像メモリ
４に取り込み（３１））、この２値化画像データとマス
クパターンメモリ７に格納されているマスクパターンと
をパターンマツチング回路５にロードする（Ｓ１２）。

パターンマツチング回路５においては２値化画像データ
とマスクパターンとの一致画素数が計数され（Ｓ１３）
、この−数画素数の計数処理をマスクパターンメモリ７
に格納されている全ての文字のマスクパターンについて
実行する（Ｓ１４）。ＣＰＵ６は一致画素数の最も多か
ったマスクパターンを検索しく５１５）、−数画素数が
最も多いマスクパターンの文字を検索結果として出力す
る（Ｓ１６）。

第５図は、上記文字認識装置の一部を構成するパターン
マツチング回路の回路図である。

パターンマツチング回路５は文字画像の領域を構成する
ｍ行×ｎ列の画素のそれぞれに対応するｍ　ｘ　ｎ個の
一致検出部２１を備えている。各一致検出部２１には未
知入力画像データＤおよびマスクパターンデータＰＤが
入力される。未知入力画像データＤは最下行、最後列の
画素のビットデータから順に１行目の一致検出部２１に
入力される２行目以下の一致検出部２１には未知入力画
像データＤはデイレイ回路２３を介して入力される。し
たがって、１行目の一致検出部２１　　（１，１）に未
知入力画像データＤの下から２行目の画素のビットデー
タが入力された時、２行目の一致検出部２１　　（２，
１）に未知入力画像データの最下行の画素のビットデー
タが入力される。

このようにしてデイレイ回路２３により各行の一致検出
部２１に未知入力画像データＤのビットデータが１行分
ずつ遅れて入力される。また、各行の一致検出部２１は
未知入力画像データＤを次の列の一致検出部２１に順に
出力する。したがって、−敗検出部２１　　（１，１）
に未知入力画像データＤの最後のビットデータ（第１行
、第１列目の画素データ）が入力された時、未知入力画
像データＤの先頭のビットデータ（最下行、最後列の画
素のデータ）が一致検出部２１　　（ｍ、ｎ）に入力さ
れる。このようにしてｍｘｎ個の一致検出部の全てに未
知入力画像を構成する各画素のビットデータのそれぞれ
を入力することができる。

マスクパターンメモリ７から構成される装置クパターン
データＰＤは１行分の骨マスクパターンとこれに続く１
行分の肉マスクパターンとを各行について連続して構成
されており、各行の一致検出部２１に対して１行分の骨
マスクパターンのビットデータと１行分の肉マスクパタ
ーンのビットデータとがシリアルに入力される。即ち、
パターンマツチング回路５に対してＣＰＬＩ６からマス
クパターンの第１行目の骨マスクパターンデータ、第１
行目の肉マスクパターンデータ、第２行目の骨マスクパ
ターンデータ、第２行目の肉マスクパターンデータ・・
・が順にロードされる。

デコーダ２４は一致検出部２１に対してマスクパターン
データＰＤの取込タイミングを決めるランチ信号ＷＴＯ
，ＷＴＩを各行毎に出力する。デコーダ２４は第１行目
の骨マスクパターンデータがロードされている時に第１
行目の一致検出部２１（１，１−ｎ）に骨マスクパター
ンデータのラッチ信号ＷＴＯを供給し、第１行目の肉マ
スクパターンデータがロードされている際には第１行目
の一致検出部２１　　（１，１〜ｎ）に対して肉マスク
パターンデーヲウソチ信号ＷＴＩを供給する。

同様に、第２行目の骨マスクパターンデータがロードさ
れている際には第２行目の一致検出部２１（２，１〜ｎ
）に対して骨マスクパターンデータのラッチ信号ＷＴＯ
を供給する。ＣＰＵ６がらパターンマツチング回路５に
ロードされたマスクパターンデータＰＤは各行の一致検
出部２１　（１）〜ｎ）の全てに入力される。即ち、例
えば第１行目の骨パターンデータがロードされた際には
第１行〜第ｍ行の一致検出部２１に対して第１行目の骨
マスクパターンデータが入力される。しかしながら、デ
コーダ２４からは第１行目の一致検出部２１　　（１，
１〜ｎ）に対してのみランチ信号ＷＴｏが供給されるた
め、第１行目の骨マスクパターンデータは第１行目の一
致検出部２１　　（１，１〜ｎ）にのみラッチされる。

以上のようにして一致検出部２１の全てに各画素に対応
する未知入力画像データＤおよびマスクパターンデータ
ＰＤが設定された後、各一致検出部２１にクロックパル
スｃｋが与えられ、各一致検出部２１において未知人力
画像データとマスクパターンデータとの一致、不一致が
画素毎に検出される。一致検出部−２１は未知入力画像
データＤとマスクパターンデータＰＤとが一致すると計
数回路２２に対して一致信号ＭＣを出力する。この計数
回路２２は各行毎に備えられており、各計数回路２２は
１行分の一致検出部２１の出力を合計して加算信号ＴＭ
ｌ−ＴＭｍを出力する。ＣＰＵ６は前述の３１３の処理
において全計数回路２２（１〜ｍ）の計数結果ＴＭＩ〜
ＴＭｍを合計する。

マスクパターンメモリ７には前述のように文字認識の対
象となる文字のそれぞれについてマスクパターンが格納
されている。例えば、アルファベントの大文字について
文字認識を行う場合には２６文字分のマスクパターンが
マスクパターンメモリ７に格納されている。ＣＰＵ６は
これら２６文字のマスクパターンのそれぞれについて一
致画素数の合計を演算し、−数画素数が最も多いマスク
パターンを検索する。

第６図は、上記文字認識装置の一部を構成するパターン
マツチング回路の一致検出部の詳細を示す図である。

一致検出部２１は、それぞれ骨マスクパターンデータお
よび肉マスクパターンデータをラッチするレジスタ３１
．３２、未知入力画像データを保持するフリップフロッ
プ３３および論理回路３４により構成されている。レジ
スタ３１．３２のそれぞれには第５図に示すレコーダ２
４から骨マスクパターンのランチ信号ＷＴＯおよび肉マ
スクパターンのラッチ信号ＷＴＩのそれぞれが供給され
、レジスタ３１．３２のそれぞれはラッチ信号ＷＴｏ、
ＷＴＩが供給された際にロードされているマスクパター
ンデータＰＤをラッチする。

フリップフロップ３３はクロック信号ｃｋの入力タイミ
ングで未知入力画像データＤを出力する。フリッププロ
ップ３３の出力は次の一致検出部２１に入力されるとと
もに、論理回路３４に供給される。この論理回路３４に
はレジスタ３１．３２の出力も供給され、第７図に示す
関係を実現する。例えば、レジスタ３１　　（Ｒｅｇ、
０）の出力である骨マスクパターンデータが“１′であ
る時、画像の未知入力画像データとして文字部のデータ
が入力されている場合（フリップフロップ３３の出力が
“ｌ”の場合）には、一致信号ＭＣが“ｌ”になり、未
知入力画像データＤが背景データ。また、レジスタ３２
　　（Ｒｅｇ、１）の出力である肉マスクパターンデー
タが“１″である場合には、文字入力画像データＤが背
景データ“０゛である場合（フリップフロップ３３の出
力が“０”の場合）にのみ一致信号ＭＣが１になる。な
お、レジスタ３１．３２の何れの出力も“Ｏ”である場
合、即ち第３図に示す中間領域１４に対応する画素につ
いてはマスクパターンと未知入力画像データとの一致、
不一致を見ない。

以上のようにしてこの実施例によれば、画素数分の一致
検出部２１のそれぞれに順次未知入力画像データおよび
マスクパターンデータを取り込み、一致、不一致の判別
を全ての一致検出部２１において同時に行うことができ
る。これによって文字認識処理を極めて短時間に行うこ
とができる。

（ａ発明の効果 この発明によれば、標準文字の骨マスクパターンおよび
肉マスクパターンと未知入力画像の文字部および背景部
のそれぞれとを比較して両者の一致度を求め、この−政
変に基づいて文字認識を行うことにより、文字線幅が変
化した場合や、ノイズを含む場合にも正確な認識処理を
実行できる利点がある。また、画素毎に設けた検出部に
おいて検出処理を同時に行うことにより極めて短時間に
文字認識処理を実行できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例である文字認識装置の構成を
示す図、第２図は同文字認識装置におけるマスクパター
ン作成モードの処理手順を示すフローチャート、第３図
は同文字認識装置において作成されるマスクパターンの
一例を示す図、第４図は同文字認識装置における文字認
識モードの処理手順を示すフローチャート、第５図は同
文字認識装置の一部を構成するパターンマツチング回路
の回路図、第６図は同パターンマツチング回路における
一致検出部の構成を示す図、第７図は同パターンマツチ
ング回路の一致検出部における入力と出力の関係を示す
図である。また、第８図は従来の文字認識装置の処理手
順を示す図であり、第９図（Ａ）および（Ｂ）は同従来
の文字認識装置における認識方法を説明する図である。 第 つ 図 一パターンマツチング回路（検出手段）、−マスクパタ
ーンメモリ、 １−マスクパターン、 ２−骨マスクパターン、 ３−肉マスクパターン、 １−一致検出部（検出部）。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）標準文字の画像を収縮および膨張して得られた骨
   マスクパターンおよび肉マスクパターンを記憶するマス
   クパターン記憶手段と、未知入力画像の文字部および背
   景部のそれぞれと前記マスクパターン記憶手段に記憶さ
   れている骨マスクパターンおよび肉マスクパターンのそ
   れぞれとの画素毎の一致または不一致を検出する検出手
   段と、検出手段において最も一致するマスクパターンの
   文字を未知入力文字と判定する文字判定手段と、を設け
   たことを特徴とする文字認識装置。
2. （２）前記検出手段を、画素毎に設けられた検出部と、
   未知入力画像とマスクパターンとの比較を全検出部にお
   いて同時に実行する同時検出手段と、から構成してなる
   請求項（１）に記載の文字認識装置。