JPH0337782A - 文字パターン切り出し装置 - 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〕 この発明は文書に記入又は印刷された文字列のイメージ
から１文字ずつ文字パターンを切り出す文字パターン切
り出し装置に関し、特に、文字間に接触がある文字列の
イメージから文字パターンを切り出す文字パターン切り
出し装置に関するものである。

〔従来の技術〕

文字を認識するには、用紙に記入又は印刷された文字列
を光電変換し、文字の部分を１の信号、背景の部分をＯ
の信号に２値化変換した文字列イメージから１文字ずつ
文字パターンを切り出さなければならない。

第９図は、特開昭６２−１９０５７５号に示された従来
の文字パターン切り出し装置の構成図を示すブロック図
である。

図中、１は用紙、２は用紙１上に記入又は印刷された文
字列を光学的に走査して光電変換する光電変換手段、３
は光電変換手段２で光電変換された文字列イメージを格
納して記憶する文字列イメージ記憶手段、４は上記文字
列の方向く以降「文字列方向」と呼ぶ）と直交する方向
に文字列パターンを走査して求めた周辺分布値の連続性
に基づいて上記文字列イメージを分割して求めたパター
ン（以降「基本パターン」と呼ぶ）の左右端と上下端の
座標より基本パターン領域を検出する基本パターン領域
検出手段、５は上記基本パターン領域検出手段４で求め
た基本パターン領域の位置情報から単独の基本パターン
及び連続する複数個ののパターンらしいかを定量化した
文字らしさの１つの尺度（以降「文字矩形評価値」と呼
ぶ）を計算する文字矩形評価値算出手段、６は読み取り
対象文字の基準パターンを格納した文字認識辞書を記憶
する文字認識辞書記憶手段、７は上記文字認識辞書記憶
手段６に記憶した基準パターンと各要素パターンを整合
させることにより文字らしさの別の尺度である文字認識
評価値を算出する文字認識評価値算出手段、８は上記文
字矩形評価値算出手段５で算出した文字矩形評価値と上
記文字認識評価値算出手段７で算出した文字認識評価値
を加算して文字らしさの尺度である文字評価値を求める
文字評価値算出手段、９は上記文字評価値算出手段８で
求めた文字評価値の大きさに基づいて切り出すべき文字
パターンの位置を決定する文字切り出し位置決定手段、
１０は上記文字切り出し位置決定手段９で決定した文字
パターン切り出し位置に基づいて上記文字列イメージ記
憶手段３に記憶した文字列イメージから個々の文字パタ
ーンを切り出す文字パターン切り出し手段、１１は上記
文字バクーン切り出し手段１０で切り出された個々の文
字パターンを記憶する文字パターン記憶手段である。

第１０図は、上記基本パターン領域検出手段４による処
理の一例を示す図である。図中、１２は文字列イメージ
、１３は周辺分布値、１４はパターン領域である。

第１１図は、上記文字矩形評価値算出手段５、文字認識
評価値手段７、文字評価値算出手段８でそれぞれ文字矩
形評価値、文字認識評価値、文字評価値を算出する基本
パターンと結合パターン（以降合わせて「要素パターン
」と呼ぶ）の例を示す図である。

第１２は、第１０図に示された７個のパターン領域１４
と隣接するパターン領域を結合して発生させた要素パタ
ーンの各評価値を示した図である。

図中、１５は文字矩形評価値Ｖｆ、１６は文字認識評価
値Ｖｒ、１７は文字評価値Ｖｃである。

第１３図は、上記文字切り出し位置決定手段９で文字切
り出し位置を決定するために発生させた要素パターンの
組合わせの例を示す図である。

第１４図は、上記文字切り出し位置決定手段９で求めた
文字切り出し評価値である。図中、１８は「昭」＋「和
Ｊ　＋　ｒ６Ｊ　＋　ｒＯＪ　＋　ｒ年」なる要素パタ
ーンの組合わせ、１９は「昭」＋「和」＋ｒ６０Ｊ＋ｒ
年」なる要素パターンの組合わせ、２０は「日」＋「召
」＋「和Ｊ　＋　ｒ６Ｊ　＋　ｒＯＪ＋「年」なる要素
パターンの組合わせ、２１は要素パターン「昭」に対す
る文字評価値に基本パターン数を掛けた切り出し重み、
２２は上記要素パターンの組合わせ１８に対する文字切
り出し評価イ直Ｖである。

次に、第９図に示す従来の文字パターン切り出し装置の
動作について説明する。

まず、用紙１上の文字列は上記光電変換手段２で光電変
換され、上記文字列イメージ記憶手段３に格納される。

次に、上記文字列イメージ記憶手段３内の第１０図に示
すような文字列イメージ「昭和６０年」１２は上記基本
パターン領域検出手段４に渡される。上記基本パターン
領域検出手段４では、文字列と直交する上下方向に文字
列イメージを走査して作成した周辺分布値１３が所定の
しきい値を越える領域の連続性に基づいて文字列イメー
ジ「昭和６０年」１２を分割して得た各基本パターン「
日」、「召」、「禾」、「口」。

ｒ６Ｊ、ｒＯＪ、ｒ年」１４の左右端と上下端の座標を
基本パターン領域として検出する。

次に、上記文字矩形評価値算出手段５では、第１１図に
示すような要素パターンの全てに対し、基本パターン領
域の位置情報に基づいて文字領域らしさを示す文字矩形
評価値Ｖｆを算出する。具体的には、パターンに外接す
る矩形が正方形に近く、パターン内に存在する空白部分
が狭く、パターン両端に存在する空白部分が広いほど大
きな値をとるように文字矩形評価値が決定される。なお
、文字列の先頭から第ｉ番目の基本パターンから第ｊ番
目の基本パターンまでを結合してできる１つの要素パタ
ーンに対する文字矩形評価値をｖｒ（ｉ、　　ｊ）と表
す。また、文字矩形評価値Ｖｆ（ｔ、ｊ）は、０．０〜
１．０の値になるように正規化する。

また、上記文字認識評価値算出手段７では、上記文字認
識辞書記憶手段６に格納した基本バタンと要素パターン
との整合をとり、文字認識評価値を算出すみ。即ち、パ
ターンＰから抽出した特殊ベクトルをＸ＝　［ｘｌ、ｘ
２．＝　＋、ｘｋ］、文字Ｃの基準パターンベクトルを
ＦＣ＝［ｆＣｌ。

ｆｃ２．　　・・・、ｆｃｋ］としたとき、既に知られ
ている文字認識の技術を用いてパターンＰがどの程度１
文字のパターンらしいかを定量化した値である類似度Ｓ
　（Ｐ）を算出し、これを文字認識評価値Ｖｒ （Ｐ） とする。

Ｖｒ （Ｐ） ＝Ｓ （Ｐ） （１） （Ｐ） １ （Ｐ） （２） ！ （Ｘ。

１’ｃｉ） （ｐ） （３） ｃｉ ここに、 ５ｉ（ｐ） ｃｉ ：パターンＰと読み取り対象文 字ｃｉとの類似度 ：切り出し対象文字ｃｉの基準 パターンベクトル （Ｘ。

Ｆｃ１） ：ＸとＦｃ１Ｏ内積 ：　　ＪでＣコｂなるノルム 上記式（１）〜（３）より求まる文字認識評価値Ｖｒ（
Ｐ）はＯ，Ｏ〜１．０の値をとり、パターンＰが文字ら
しい程大きな値をとる。

以上のようにして上記文字矩形評価値算出手段５で求め
た文字矩形評価値と上記文字認識評価値算出手段７で求
めた文字認識評価値は、上記文字評価値算出手段８へ送
られる。

次に上記文字評価値算出手段８は、文字列の先頭から第
ｉ番目の基本パターンから第４番目の基本パターンまで
を結合してできる１つの要素パターンＰｉｊに対して、
上記文字矩形評価値算出手段５で求めた文字矩形評価値
Ｖｆ　（ｆ、ｊ）と上記文字認識評価値算出手段７で求
めた文字認識評価値Ｖｒ　　（Ｐｉ　ｊ）との線形加算
により求める。

具体的には、式（４）より要素パターンＰｉｊがどの程
度１文字らしいかを示す文字評価値Ｖｃ（ｉ、ｊ）を求
める。

Ｖｃ　　（ｆ、ｊ）＝Ｖｆ　　（ｉ、ｊ）＋Ｖｒ　　（
ｐｉｊ）　　　　　　　　　　　　　　　・・・・　（
４）実際に上記基本パターン１４から求めた要素バター
ンに対する文字評価値を第１２図に示す。例えば、基本
パターン「日」に対する文字矩形評価値はｒＯ，４５Ｊ
であり、文字認識評価値はｒｏ、９１Ｊであり、両者を
加算した文字評価値はｒｌ、３６Ｊである。なお、この
例では連続する３個の基本パターンまでを結合した場合
についての例を示している。

次に、上記文字切り出し位置決定手段９では、上記基本
パターン領域間の境界点を文字列イメージの切り出し候
補位置とし、この各切り出し候補位置のあらゆる可能な
組合わせにより第１３図に示す全ての切り出し可能な要
素パターンの組合わせを求める。

次に、各切り出し候補位置の組について、上記文字評価
値算出手段８で計算した各要素パターンの文字評価値に
基づいて、文字切り出し評価値を求める。

即ち、文字列の先頭から第ｉ番目の基本パターンから第
ｊ番目の基本パターンまでを１つにした要素パターンを
Ｐｔｊとしたとき、Ｐｔｊに対する文字評価値Ｖｃ（ｉ
ＩＪ）に構成基本パターン数（ｊ−ｉ＋１）を掛けた重
みｗｆ　　（ｔ、ｊ）を第１５図に示す２端子有向グラ
フの多枝に割り当てる。このとき切り出し評価値Ｖは２
端子有向グラフの始点から終点に至るバスにおける枝の
重みの和として表せる。そこで、技の重みの和が最大と
なるバスを周知のダイナミックプログラミングの手法を
用いて求める。そして、このバスを与える要素パターン
の組合わせを最適な文字切り出し結果と決定する。

この実施例では、第１４図に示すように、すべての要素
パターンの組合わせの内「昭」＋「和」＋　ｒ６Ｊ　＋
　ｒＯＪ　＋　ｒ年」の組合わせが文字切り出し評価値
はｒｌ２．２１Ｊと最大になる。したがって、上記文字
切り出し位置決定手段９では、「昭」、「和Ｊ、ｒ６Ｊ
、ｒＯＪ、ｒ年」となる要素パターンの組を切り出し結
果とする。

そして最後に、上記文字パターン切り出し手段１０では
、上記文字切り出し位置決定手段９で決定した要素パタ
ーンの組の情報に基づいて上記文字列イメージ記憶手段
３から１文字ずつ文字パターンを切り出して文字パター
ン記憶手段工１に出力する。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の文字パターン切り出し装置は以上のように、基本
パターン領域検出手段４で周辺分布値の連続性に基づい
て検出した基本パターンをそれ以上分割することのでき
ない最小の単位とし、単独の基本パターン又は連続する
複数個の基本パターンを結合したパターンを１つの文字
パターンとして切り出すように構成されていたので、文
字間に接触がある場合は該文字間で周辺分布値が連続し
、複数の文字にわたる領域が基本パターン領域′として
検出されるために、基本パターンのいかなる組合わせを
とっても正しく文字パターンを切り出せないといった問
題点があった。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、文字間に接触がある場合でも、正しく文字パ
ターンを切り出すことができる文字パターン切り出し装
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〕

この発明に係る文字パターン切り出し装置は、文字列の
方向と直交する方向に文字列イメージを走査して求めた
周辺分布値の連続性に基づいて文字列イメージを分割し
て得た基本パターンの左右端と上下端との座標より基本
パターン領域を検出する基本パターン領域検出手段４と
、上記基本パターン領域の文字列の方向の長さが所定の
しきい値を越える場合は該基本パターン領域において文
字間の接触があると判定し、該基本パターンの分離位置
の候補を該基本パターン領域内の周辺分布値の極小値を
与える位置と大きさの情報に基づいて検出する接触分離
候補位置検出手段２３と、上記基本パターンを上記分離
位置の候補で分割して得られた基本パターンに対して単
独の基本パターンに対する文字らしさを示す文字評価値
と連続する複数個の基本パターンを結合した結合パター
ンに対する文字らしさを示す文字評価値とを算出する文
字評価値算出手段８と、上記基本パターン領域の位置情
報に基づいて文字切り出し候補位置のすべての可能な組
合わせを求め、各文字切り出し候補位置の組合わせにつ
いて文字切り出し候補位置で切り出した基本パターンと
結合パターンとに対応する上記文字評価値算出手段８で
算出された文字評価値に基づいて文字切り出し評価値を
求め、該文字切り出し評価値に基づき最適な文字切り出
し位置の組合わせを決定する文字切り出し位置決定手段
９とを備えたことを特徴とするものである。

〔作用〕

基本パターン領域検出手段４は、文字列の方向と直交す
る方向に文字列イメージを走査して求めた周辺分布値の
連続性に基づいて文字列イメージを分割して得た基本パ
ターンの左右端と上下端との座標より基本パターン領域
を検出する。接触分離候補位置検出手段２３は、上記基
本パターン領域の文字列の方向の長さが所定のしきい値
を越える場合は該基本パターン領域において文字間の接
触があると判定し、該基本パターンの分離位置の候補を
該基本パターン領域内の周辺分布値の極小値を与える位
置と大きさの情報に基づいて検出する。文字評価値算出
手段８は、上記基本パターンを上記分離位置の候補で分
割して得られた基本パターンに対して単独の基本パター
ンに対する文字らしさを示す文字評価値と連続する複数
個の基本パターンを結合した結合パターンに対する文字
らしさを示す文字評価値を算出する。文字切り出し位置
決定手段９は、上記基本パターン領域の位置情報に基づ
いて文字切り出し候補位置のすべての可能な組合わせを
求め、各文字切り出し候補位置の組合わせについて文字
切り出し候補位置で切り出した基本パターンと結合パタ
ーンとに対応する文字評価値算出手段８で算出された文
字評価値に基づいて文字切り出し評価値を求め、該文字
切り出し評価値に基づき最適な文字切り出し位置の組合
わせを決定する。

〔発明の実施例〕

第１図はこの発明の一実施例に係る文字パターン切り出
し装置の構成を示すブロック図であり、第９図に示す構
成要素に対応するものには同一の符号を付し、その説明
を省略する。第１図において、２３は基本パターン領域
の文字列の方向の長さが所定のしきい値を越える場合は
該基本パターン領域において文字間の接触があると判定
し、該基本パターンの分離位置の候補を、該基本バタン
領域内の周辺分布値の極小値を与える位置と大きさの情
報に基づいて検出する接触分離候補位置検出手段である
。即ち、接触分離候補位置検出手段２３は基本パターン
領域検出手段４で検出した各基本パターン領域の周辺分
布値に基づいて文字間に接触があると仮定した場合の分
離位置の候補を検出する。文字矩形評価値算出手段５は
、接触分離候補位置検出手段２３で検出された分離位置
の候補も参照して、基本パターン領域検出手段４で求め
た基本パターン領域の位置情報から単独の基本パターン
及び連続する複数個の基本パターン領域を結合した結合
パターンのそれぞれがどの程度１文字のパターンらしい
かを定量化した文字らしさの１つの尺度である文字矩形
評価値を算出する。文字認識評価値算出手段７は、上記
分離位置の候補も参照して、文字認識辞書記憶手段６に
記憶した基準パターンと各要素パターンを整合させるこ
とにより文字らしさの別の尺度である文字認識評価値を
算出する。文字評価値算出手段８は、上記基本パターン
を上記分離位置の候補で分割して得られた基本パターン
に対して単独の基本パターンに対する文字らしさを示す
文字評価値と、連続する複数個の基本パターンを結合し
た結合パターンに対する文字らしさを示す文字評価値と
を、上記文字矩形評価値及び上記文字認識評価値を参照
して算出する。文字切り出し位置決定手段９は、上記基
本パターン領域の位置情報に基づいて文字切り出し候補
位置のすべての可能な組合わせを求め、各文字切り出し
候補位置の組合わせについて文字切り出し候補位置で切
り出した基本パターンと結合パターンとに対応する文字
評価値に基づいて文字切り出し評価値を求め、該文字切
り出し評価値に基づき最適な文字切り出し位置の組合わ
せを決定する。

第２図は文字列パターンの一例を示す図である。

図中、２４は１個の基本パターン領域からなる文字列イ
メージ「基礎」、２５は文字列イメージ２４の文字列の
方向の座標「３３９〜４３２」、２６は文字列方向と直
交する方向に上記文字列イメージ２４を走査して求めた
周辺分布値、２７は周辺分布値２６を走査して求めた極
小値（○で囲んだ数値）である。

第３図は第２図に示す周辺分布値の極小値２７を値の小
さい順に並び換え、文字列方向の座標と対応させて１表
示したものである。

第４図は第３図において周辺分布値の極小値が所定のし
きい値以下のものを選択し、文字列方向の座標が小さい
順に並び換えたものである。

第５図は第４図において文字列の方向の座標をとする。

第６図の２８は、第５図の分離候補位置で文字列イメー
ジ２４を分割して得られた基本パターン領域である。

第７図は、第６図に示した基本パターンの組合わせから
なる要素パターンの各評価値を示す図である。

第８図は、文字切り出し決定手段９で求めた文字切り出
し評価値である。

次に、第１図〜第８図を参照してこの実施例の動作を説
明する。

基本パターン領域検出手段４は、従来の文字パターン切
り出し装置と同様にして、文字列イメージ記憶手段３に
格納された文字列イメージ「基礎」２４を走査し、周辺
分布値２６を求め、この連続性から第２図に示すように
文字列の方向の座標２５が「３３９〜４３２」である１
つの基本パターン領域を検出する。

次に接触分離候補位置検出手段２３では、すべての基本
パターンを以下に示す５つのステップで処理する。

第１ステツプは、第２図に示す基本パターン領域の文字
列の方向の長さを求め、この長さが所定のしきい値（例
えば、１６）以上ある場合は、該基本パターン領域にお
いて文字間の接触があると判定し、以下に示す第２ステ
ツプから第５ステツプを実行する。第２図に示す基本パ
ターン領域では、文字列の方向の長さ、即ち基本パター
ンの矩形幅が「９４」で、この値は所定のしきい値以上
であるので該基本パターンは文字間の接触があると判定
し、以下に示す各ステップを実行する。

第２ステツプは、周辺分布値２６を走査し、その値が極
小値２７となる位置を求める。第２図に示す例では、周
辺分布値が極小となる位置（座標）は１７個あり、これ
を周辺分布値の小さい順に並べ換える。周辺分布値と座
標の対で表すと第３図に示すようになる。

第３ステツプは、第３図において周辺分布値が所定のし
きい値（例えば、８）以下のものを選択する。第３図に
おいて周辺分布値が８以下の位置（座標）は３個あり、
これを文字列の方向の座標が小さい順に並べ換える。座
標と周辺分布値の対で表すと第４図に示すようになる。

第４ステツプは、第４図の座標を走査し、座標間の距離
が所定のしきい値（例えば、８）以下の場合より周辺分
布値の大きい方を除去する。第４図において座標ｒ４０
１Ｊとｒ４０３Ｊの間隔は３で、所定のしきい値の８以
下である。したがって、周辺分布値の大きい座標ｒ４０
３Ｊが除去され、第５図に示す２個の接触分離候補位置
ｒ３８６Ｊとｒ４０１Ｊが得られる。

第５ステツプは、第５図に示す２個の接触分離候補位置
で文字列イメージ２４を分離する。その結果として第６
図に示す３つの基本パターン「基」と「石」と「楚」が
得られる。

この後は、従来の文字パターン切り出し装置と同様に処
理する。

まず、文字矩形評価値算出手段５と文字認識評価値算出
手段６と文字評価値算出手段８によって、上記３つの基
本パターンとそれらの結合パターンである要素パターン
に対して、それぞれ、文字矩形評価値Ｖｆ、文字認識評
価値Ｖｒ、文字評価値Ｖｃを求める。求めた評価値Ｖｆ
、Ｖｒ、Ｖｃは、第７図に示・すようになる。次に、文
字切り出し位置決定手段９によって、上記要素パターン
の組合わせに対して文字切り出し評価値を求める。

第８図に示すように、最大の文字切り出し評価値Ｖがｒ
５．４１Ｊである組合わせ「基」＋「礎」が切り出し結
果となる。

なお、上記実施例では文字評価値として文字矩形評価値
と文字認識評価値を併用する場合について説明したが、
それぞれ単独に用いてもよい。また、上記実施例では横
書きの文字列について説明したが、縦書きの文字列につ
いても同様の効果を奏する。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、基本パターン領域検出手
段で検出した各基本パターン領域内の周辺分布値を走査
して文字間で接触している箇所を分離するための接触分
離候補位置を検出する接触分離候補位置検出手段を備え
て構成したので、各基本パターン領域に対して接触分離
候補位置が検出され、この接触分離候補位置で分割して
得られた基本パターン群に対して単独の基本パターン又
は連続する複数個の基本パターンを結合したパターンを
１つの文字パターンとして切り出すことが可能となり、
したがって文字間に接触がある場合でも正しく文字パタ
ーンを切り出すことができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る文字パターン切り出
し装置の構成を示すブロック図、第２図はこの実施例に
おける文字列パターンの一例図、第３図はこの実施例に
おいて周辺分布値と座標との対応図、第４図は第３図の
対応図から一部を取り出した座標と周辺分布値との対応
図、第５図はこの実施例において分離候補位置を示す座
標と周辺分布値との対応図、第６図は第５図の分離候補
位置で文字列イメージを分割して得られた基本パターン
の一例図、第７図は第６図に示した基本パターンの組合
わせからなる要素パターンの各評価値を示す図、第８図
はこの実施例において文字切り出し手段で求めた文字切
り出し評価値を示す図、第９図は従来の文字パターン切
り出し装置の構成を示すブロック図、第１０図はこの従
来例において基本パターン領域検出手段による処理を説
明するための図、第１１図はこの従来例において基本パ
ターンと結合パターンとを説明するための図、第１２図
は第１０図に示された７個のパターン領域と隣接するパ
ターン領域を結合して発生させた要素パターンの各評価
値を示す図、第１３図はこの従来において文字切り出し
位置決定手段で文字切り出し位置を決定するために発生
させた要素パターンの組合わせの例を示す図、第１４図
はこの従来例において文字切り出し位置決定手段で求め
た文字切り出し評価値を示す図、第１５図はこの従来例
の動作を説明するための図である。 １・・・用紙、２・・・光電変換手段、４・・・基本パ
ターン領域検出手段、８・・・文字評価値算出手段、９
・・・文字切り出し位置決定手段、１０・・・文字パタ
ーン切り出し手段、２３・・・接触分離候補位置検出手
段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 用紙等に記入又は印刷された文字列を光学的に走査し、
   光電変換して得られた文字列イメージから１文字ずつ文
   字パターンを切り出す文字パターン切り出し装置におい
   て、上記文字列の方向と直交する方向に上記文字列イメ
   ージを走査して求めた周辺分布値の連続性に基づいて上
   記文字列イメージを分割して得た基本パターンの左右端
   と上下端との座標より基本パターン領域を検出する基本
   パターン領域検出手段と、上記基本パターン領域の文字
   列の方向の長さが所定のしきい値を越える場合は該基本
   パターン領域において文字間の接触があると判定し、該
   基本パターンの分離位置の候補を該基本パターン領域内
   の周辺分布値の極小値を与える位置と大きさの情報に基
   づいて検出する接触分離候補位置検出手段と、上記基本
   パターンを上記分離位置の候補で分割して得られた基本
   パターンに対して単独の基本パターンに対する文字らし
   さを示す文字評価値と連続する複数個の基本パターンを
   結合した結合パターンに対する文字らしさを示す文字評
   価値とを算出する文字評価値算出手段と、上記基本パタ
   ーン領域の位置情報に基づいて文字切り出し候補位置の
   すべての可能な組合わせを求め、各文字切り出し候補位
   置の組合わせについて文字切り出し候補位置で切り出し
   た基本パターンと結合パターンとに対応する上記文字評
   価値算出手段で算出された文字評価値に基づいて文字切
   り出し評価値を求め、該文字切り出し評価値に基づき最
   適な文字切り出し位置の組合わせを決定する文字切り出
   し位置決定手段とを備えたことを特徴とする文字パター
   ン切り出し装置。