JPH04507317A - バイブリッド特性に基づく且つテンプレート整合性の光学文字認識システム - 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】 バイブリッド特性に基づく且つテンプレート整合性の光学文字認識システム 発明の背景 伎酉的分野 本発明は、高速光学文字認識システムに関し、特に、個人銀行小切手上の磁気イ メージ文字認識（ＭＩＣＲ）記号を読むのに有用な光学文字認識システムに関す る。

宵景技街 未知パターンのイメージを１組の既知参照パターンと整合させることによりそれ を識別することは例えば米国特許第３，１６５．７１８号（フライシャーによる ）に開示されているように周知の技術である。このタイプの技術は光学文字認識 （ＯＣＲ）システムにおいて用いられている。一般的に特性に基づく光学文字認 識と呼ばれる１つの形において、未知イメージはベクトルとして扱われ、既知参 照パターンは同様にして参照ベクトルとして取り扱われる。この未知ベクトルを 未知へクトルへの最短絶対距離を有するこの１つの参照ベクトルに関連付けるこ とにより認識が実行される。この技術は米国特許第４．７８３，８３０号（ジョ ンソン他による）に開示されており、同様の技術が米国特許第３．５２２，５８ ６号（キジ他による）及び米国特許第３．３８２，４８２号（グリンリーによる ）に開示されている。ＯＣＲシステムにおける多次元ベクトル空間の使用が米国 特許第４．７３３．０９９号（ボス力による）に開示されている。

テンプレート整合と一般的に呼ばれる別の光学文字認識技術は、未知イメージを 最大類似性を有する１組の既知参照テンプレートと整合せしめる。Ｎｉｕ性は、 例えば、未知イメージ及び参照テンプレートにおける整合ｒＯＮＪ及びｒＯＦＦ 　Ｊ画素の数によって決定される。テンプレート整合は米国特許第４．２８８． ７８１号（セルナ他による）に開示されており、同様の技術が米国特許第４，５ ４５，０７０号（ミャガワ他による）、米国特許第４．４５４，６１０号（スジ フライによる）及び米国特許第４，８３７，８４２号（ボルトによる）に開示さ れている。

斯かる技術によって行なわれる文字識別の妥当性を決定するための信頼レベルの 計算が上記に論じられた米国特許第４．２８８．７８１号（セルナ他による）に 開示されている。この後者の特許において規定された信頼レベルは２つの最高得 点記号識別の得点の比である。信頼レベル又は値の計算も上記に言及された米国 特許第４，７３３．０９９号（ポス力による）に且つ米国特許第４．５２３．３ ３０号（ゲインによる）に示唆されている。この後者の特許は信頼レベルが所定 のしきいの下となる場合に代替手動文字識別方法に代えることを示唆している。

米国特許第４．７１０．８２２号（マッナヮによる）はイメージエレメントの濃 度のパターンをこのイメージが分割されるブロックに度数分布をとることに基づ くイメージ識別方法を開示している。米国特許第４．８３３．７２２号（ロジャ ーモートン他による）はドキュメントイメージにおける縁又は境界を検出する方 法を開示している。

特性に基づ＜　ＯＣＲ技術はそれがかなりより高速である故にテンプレート整合 ＯＣＲ技術に優っている。しかしながら、特性に基づ＜　ＯＣＲ技術はテンプレ ート整合技術よりも頻繁に未知文字イメージの識別に失敗することにより幾らが 信頼性が低くなり得る。斯くして、テンプレート整合技術は特性に基づく技術が できない未知文字イメージを識別することができる故により信頼性が高い。従っ て、ＯＣＩ！システムは、このシステムの設計者が特性に基づ＜　ｏｃＲシステ ムあるいはテンプレート整合ＯＣＩ？システムを選択しなければならなかったた めに速度と信頼性の両方の恩恵を享受することができなかったと見られてきた。

テンプレート整合ＯＣＲシステムの１つの問題は、参照テンブレー１・と文字行 程厚さがシステム性能に影響することである。例えば、薄い文字行程を有する参 照テンプレートはテンプレート文字行程の外側の画素が無視された場合整合がよ り簡単である。これは、未知文字の１つ以上の記号識別、即ち「エリアジング」 に至ることがある。この問題は、整合プロセスの間に参照テンブレー　ト文字行 程の外側の画素を考慮し、これらの画素が未知イメージにおいてｒＯＦＦ　Ｊと なるように要求することにより解決される。しかしながら、外側画素を計数する ことにより、イメージにノイズが存在するというだけで整合しない未知イメージ を除いてテンプレート整合プロセスの信頼性が低下する。

この問題は、個人銀１テ小切手上の機械読出し可能又は−ＩＣＲ文字を自動的に 読み出すのに斯かるＯＣＲシステムが用いられる場合に特に厳しい。斯かるシス テムは完壁に機能しなければならず且つ大抵の銀行システムでは普通の日常の大 量の要求に対応するために高速度で機能しなければならない。斯かるシステムに おいて、ＭＩＣＲ文字を通しての手書の行程は普通ではなく、大抵の従来のＯＣ Ｒ技術を用いてもＭｒＣＲ文字を続出し不可能にしてしまう程十分なノイズを構 成する。

発明の開示 本発明は、個人銀行小切手上のＭＩＣＲ文字を読むのに特に効率的で且つ例えば １’１ｌＣＲ文字を通しての手書行程によって生じる文字イメージにおけるノイ ズの影響を受けないＯＣＩ？システムである。本発明の０（Ｊシステムはテンプ レート整合ＯＣＲシステムの信頼性を有した、特性に基づ＜　ＯＣＲシステムの 高速度を享受しており、単−ＯＣＲシステムにおける両方の型のシステムの組み 合わされた利点を達成する。

本発明のＯＣＲシステムは銀行小切手及びＭＩＣＲ文字に加えて他の書類を読み 出すのに有用である。

本発明のＯＣＲシステムばＭＩＣＲ文字の第１（最左）文字の定位及び識別を与 える公表されたＡＮＳｒ仕祿を用いて最左文字を見つける。本発明のＯＣＲシス テムは先ず、小切手の境界を見つけ、これらの境界から最左ＭＩＣＲ文字の全体 的定位を画定する。

ＯＣＲシステムは次に最左１１１ｃＩＩ文字のテンプレートを用いて全体的定位 内の正確な定位を見つける。この正確な定位から、右方に次の文字の定位が前の 文字の定位に基づいて順次に画定される。この目的のために、各文字が一旦首尾 よく識別されると、その正確な定位が注目され、次の文字の定位を推定する時の 基となる当て推量法として用いられる。本発明のこの特徴は、大抵の文字に対し て最速な可能な文字定位を提供する。これらの文字は本発明の読出しプロセスを 用いて読み出される。

本発明のＯＣＲシステムはテンプレート整合ＯＣＲ技術及び特性に基づ（ＯＣＲ 技術の両方の利点を組み合わせる信頼性のある高速ハイプリント文字読出しプロ セスを含んでいる。特性に基づく認識段階が先ず実行されて未知文字を記号と関 連せしめ、信頼得点がこのように識別された記号に対して計算される。この信頼 得点は、未知イメージベクトルと、１組の既知記号を表わす１組の参照ベクトル における２つの最も近接した参照ベクトルとの間の絶対距離の比である。この信 頼得点が十分高い場合、記号識別は完全であり、次の記号が読み出される。そう でない場合、この信頼得点は中間範囲内にあり、テンプレート整合段階が実行さ れる。

テンプレート整合を実行するのに要する時間を減少するために、テンプレート整 合が実行される未知イメージにおける領域が最小限になる。未知イメージを正し い参照テンプレートと整合せしめる確率を増大するために、参照テンプレートの 文字行程が通常のＭＩＣＲ文字の文字行程に対して薄くなる。システム性能をＭ ｒＣＩ？文字を通しての手書の行程等のノイズに対して影響を受けないようにす るために、参照テンプレートの文字行程内の画素のみがテンプレート整合段階の 間に考慮される。参照テンプレート文字行程の外側の画素は考慮から除外される 。参照テンプレート文字行程内の画素の特定の分数より多くの分数が未知のイメ ージ内の対応の画素と誤整合されない場合に整合が宣言される。

この段階が失敗又は前に計算された信頼得点が最低範囲にあった場合、未知文字 の定位は？ＩＩＣＲ文字の既知間隔に基づいて再推定され、前記の諸段階が必要 に応じて反復される。これが失敗した場合、テンプレート整合が実行される未知 文字イメージ内の領域が増大し、前記の諸段階が必要に応じて再び反復される。

前記のテンプレート整合の試みのどれも１つ以上の参照テンプレートが未知イメ ージと整合される結果をもたらす場合、１＆ｌｌのより厚い（及び従ってより厳 しい）参照テンプレートからの対応の候補テンプレートは未知イメージと比較さ れてエリアジングを減少せしめる。これらのより厚い参照テンプレートは通常の ＭｒＣＲ文字の厚さとより近くなっているが、全く同じ厚さではない、参照テン プレート文字行程の外側の画素誤整合が考慮から除外されても、より厚い組の参 照テンプレートはエリアジングを更に大きな度合に抑制するが、これは未知イメ ージの画素に整合しなければならない参照テンプレート文字行程内により多くの 画素が存在するからである。

本発明のシステムは特定の種類のより速い段階の失敗の特定の瞬間においてのみ 漸次により遅くなる段階が達成されるために最大速度で最大信頼性をもって実行 する。斯くして、認識段階の階層が用いられ、より速い段階はより遅い段階より もしばしば実行され、最も遅い段階（反復的テンプレート整合及び文字境界の再 推定）が全ての最小頻度で且つ失敗の空極の場合においてのみ実行される。

図面の簡単な説明 本発明の好ましい実施例が添付図面に言及して詳細に述べられるが、これらの図 面において、 第１図は、典型的な個人銀行小切手のフォーマット及びその上に印刷されたＭＩ Ｃ１１文字の絵図であり、 第２図は、本発明のシステムの好ましい実施例のブロック図であり、第３図は、 本発明において縁検出及び隅定位が如何に実行されるかを示す絵図であり、 第４図は、第３図の境界及び隅定位を定位するだめの本発明のプロセスのブロッ ク図であり、 第５図は、第１図の銀行小切手において漸次により大きくなる破線の仮想境界箱 を有する最左ＭＩＣＩ？文字を示す絵図であり、第６図は、第５図の最左文字を 定位する本発明のプロセスのブロック図であり、第７図は、本発明のテンプレー ト整合プロセスのブロック図であり、第８図は、本発明の文字読出しプロセスの ブロック図であり、第９図は、本発明の特性に基づく認識分類プロセスの図であ り、第１０ａ図、第１．　Ｏｂ図、第１０ｃ図、第１０ｄ図及び第１０ｅ図は、 第９図の特性に基づく認識プロセスの異なった特徴を示す絵図であり、第１１図 は、本発明に従って通常のＭＩＣＲ文字からの薄くなった参照テンプレートの発 生を示す絵図であり、 第１２ａ図、第１２ｂ図及び第１２ｃ図は、本発明に用いられる、組のＭＩＣＩ ！記号、即ち門ＩＣＲ記号に基づく薄い参照テンプレート組及び−ＩＣＲ記号に 基づくより厚い参照テンプレート組を示しており、及び第１３図は、本発明によ る参照テンプレートのそれぞれ通常文字イメージ、ノイズの多い文字イメージ、 破壊された文字イメージ及びオフセット文字イメージとの整合を示す絵図である 。

発明を実施するモード 発哩但傳収 本発明は多くの異なった種類の書類の１つについて光学文字認識を実行するのに 有用であるが、ここでは第１図に示されている個人銀行小切手１２上の予め印刷 された磁気インク文学誌ｍ（ＭＩＣＲ）記号１０の認識に特に言及して述べられ る。

第２図に示されている本発明のシステムはその出力が文字定位プロセッサ１６に 接続されているディジタイザ又は書類スキャナ１４を含んでいる０文字定位プロ セッサ１４は各ＭｒＣＲ文字１０を第１図の書類上に定位する。文字定位プロセ ッサ１６の出力は特に基づく認識プロセッサ１８に接続されている。

特性に基づく認識プロセッサ１８は文字定位プロセッサ１６によって定位される 各文字の緒特性を抽出し、抽出された特性を表わすｎ次元ベクトルと１ｍの既知 記号を表わす１組のｎ次元参照ベクトルとの間の絶対距ｉＩｉ測度を計算する。

特性に基づく認識プロセッサ１８に接続されているメモリ２０が参照ベクトルを 記憶する。特性に基づく認識プロセッサ１８はそれが文字定位プロセッサ１６に 接続されている文字定位メモリ２２に首尾よく識別する各文字の定位に入る。文 字定位プロセンサ１６は前の文字の定位を用いて次の文字の定位を推定する。

特性に基づく認識プロセッサ１Ｂが十分な信頼でもって文字を識別するのに失敗 した場合、このプロセッサはこの情報をテンプレート整合認識プロセッサ２４に 送って、テンプレート整合プロセッサ２４を始動せしめる。テンプレート整合プ ロセッサ２４は未知文字のイメージをテンプレートメモリ２６に記憶されている １ｍの薄い参照テンプレートの各々の１つと比較する。与えられた文字とのテン プレート整合を実行するのに要する時間を最小限にするために、テンプレート整 合プロセッサ２４はテンプレート整合が実行される文字を包囲するイメージ内の 領域を最小寸法まで限定する。十分な信韻でもって整合が見い出されない場合、 テンプレート整合プロセッサ２４はテンプレート整合が実行される文字を包囲す る領域を拡大する。１つ以上の薄い参照テンプレートが文字に整合した場合、テ ンプレート整合プロセッサ２４は別のテンプレートメモリ２８に記憶されている １＆１１のより厚いｍ＝及び従ってより過酷なｍ−参照テンプレートから対応の テンプレートを取り出し、より厚い参照テンプレートを用いて可能な選択の１つ を除く全てを削除しようと試みる。

第ユ並匡じＣ３Ｉ区位 スキャナ１４は２進画素の水平行及び垂直列のアレイからなる小切手１２のデジ タル化イメージを生成する。第２図のシステムによって実行される光学文字認識 作動における第１段階は、文字定位プロセッサ１６が第１図の個人小切手１２の イメージにおける予め印刷された一ＩＣＲ文字１０の行に最左ＭＩＣＲ文字３０ を定位することである。これを行うために、文字定位プロセッサ１６は底部縁３ ４及び右縁３６を定位することにより第３図に示されている方法で小切手１２の 右下手隅３２を定位する。文字定位プロセッサ１６は次ニＡＮｓＩ仕様ＡＮＳｒ 　Ｘ９．１３−１１３−１９８３ｒ印刷の配置及び定位の仕様Ｊに従って右下手 隅３２に対して最左ＭＩＣＩＩ文字３０を定位する。第３図に示されているよう に、底縁３４は一層元水平縁検出マスク３８をイメージにおける４つの所定の画 素列（底縁３４を交差するＸによって第３図に示されている）の各々の１つに沿 って移動し、このイメージとマスク３８との間の最大相関が見い出される各列に おける定位を注目することにより速く定位される。垂直縁検出マスク３９を所定 の行に沿って移動し、このマスクとイメージとの最大相関が見い出される各行に おける定位に注目することにより４つの所定画素行（右縁３６に交差するＸによ って第３図に示されている）における右縁３６を定位するために同様のプロセス が実行される。

縁３４．３６の各々の１つを定位するためのプロセスが第４図のフロー図に示さ れている。先ず、４つの所定の列及び行において、文字定位プロセッサ１６は水 平−次元縁検出マスク３８を４つの指定された画素行に沿って且つ垂直縁検出マ スク３９を４つの指定された画素列の各々に沿って移動して、これら４つの点を 底縁３４に沿って且つこれら４つの点を各マスクとイメージとの最大相関の点に おける右縁３６に沿って定位する。すると、直線回帰を用いて、文字定位プロセ ンサ１６は各組の４つの点を通る直線に対する最上の適合を見い出す（第４図の ブロック４２）。プロセッサ１６は各線から最遠点を捨て、３本の線のみを用い て直線回帰段階を反復する（ブロック４４）。最後に、プロセッサ１６はその交 点における隅３２の定位に対する水平及び垂直線３４．３６の式を解く　（ブロ ック４６）。

上記に言及されたＡＮＳＩ仕様は、最左ＭｒＣ１ｉ文字が第５図において破線内 に示されている記号であることを要求する。第５図について説明すると、文字定 位プロセッサ１６は上記に言及されたＡＮＳＩ仕様を用いて、最左ＭＩＣ［１文 字３０の小切手１２のイメージにおける定位を画定する仮想境界箱４日（破線） を画定する。境界箱４８内では、最左阿ＩＣＲ文字３０の正確な定位が第６図に 示されているプロセスによって正確に決定される。文字定位プロセッサ１６は境 界箱４８の左縁５０から始まり（第６図のブロック５２）、これらの列が左から 右に検査される時に列における「ＯＮ」画素の数における急激な増大を見ること により最左ＭＩＣＲ文字３０の左縁５４を見い出す（第６図のブロック５６）。

この段階が左縁５４を見い出すことに成功した場合（第６図のブロック５８の’ ＶＥＳ　Ｊ分岐）、最左？ＬｒＣＲ文字３０の上部縁６０を見い出すのに同様な 段階が実行される（第６図のブロックロ２）。

この段階が上部縁５６を見い出すことに成功した場合（ブロック６４のｒＹＥＳ 　Ｊ分岐）、最左ＭｔＣＩ１文字３０は正確に定位されたことになる。特性に基 づく認識プロセッサ１８は最左ＭＩＣＲ文字３０のイメージとメモリ２０に記憶 されている参照ベクトルとの間のユークリッド距離測度を計算する（第６図のブ ロック６６）。

特性に基づく認識プロセッサ１日は最左文字３０のイメージを表わすベクトルと ２つの最も近接した参照ベクトルとの間の絶対距離の比を計算する。（この特性 に基づく認識プロセッサ１８の作動は以下により詳細に述べられる。）最も近接 した参照ベクトルが第５図に示されている記号に対応し且つこの比−一信鎖値と 呼ばれるｍ−が２つの距離の間の十分な差を示す場合（第６図のブロック６８の ｒＹＥＳ　Ｊ分岐）、最左文字３０の左及び上部縁５４及び５６の定位は正しい ものと確認され、文字定位メモリ２２に記憶される。

特性に基づ（認識プロセッサ１８によって計算された信軒値が不十分な場合（ブ ロック６８のｒｌｌＯＪ分岐）、テンプレート整合のより遅いプロセスが用いら れて、イメージにおける最左文字３０が実際に、以下に述べられるように第５図 の阿ＩＣＲ記号であることを証明する（第６図のブロック）。

ブロック６２の段階に戻ると、上部縁６０が見い出されない場合（ブロック６４ のｒＮＯＪ分岐）、上部縁６０の定位は境界箱４８の高さと第５図に示されてい る最左ＭＩＣＲ文字の規定された高さとの差の半分だけ境界箱４８の上部縁の下 に変位されていると推定される（第６図のブロック７２）、ブロックロロの段階 は次に上部縁６０の修正された定位を用いて反復される。

ブロック５６の段階に戻ると、左縁５４が見い出されない場合（ブロック５日の 「ＮＯ」分岐）、テンプレート整合のより遅いプロセスが即座に用いられて最左 ？１ＩＣＲ文字の定位を見い出す（ブロック７０）、ブロック７０のテンプレー ト整合段階が最左文字３０のイメージを第５図のＭＩＣＲ記号として識別するこ とに成功した場合（ブロック７４０ｒＹＥＳ　Ｊ分岐）、このイメージとの最大 相関の点における参照テンプレートのイメージにおける定位が文字定位メモリ２ ２に記憶される。

以下に説明されるように、ブロック７０の段階において用いられる参照テンプレ ートは第５図のＦＨＣＲ記号を表わす参照テンプレートである。

ブロック７０のテンプレート整合段階は第７図のフロー図に詳細に示されている 。テンプレート整合認識プロセンサ２４は薄い参照テンプレートメモリ２６から 第５図に示されている旧ＣＩ！記号に対応する参照テンプレートを取り出す（第 ７図のブロック７４）。次に境界箱４８が用いられて、そのイメージとの整合を 見い出すために参照テンプレートが移動する領域を画定する（ブロック７６）。

整合に対する探査が次に行われる（ブロック７８）。

ブロック７８の段階は、参照テンプレートが箱４日内の全ての可能な定位に移動 するまで、参照テンプレートを境界箱４８内のイメージの領域にわたって行づつ 且つ列づつ一度に１画素だけ水平且つ垂直に移動することにより実行される。

各定位において、参照テンプレートの文字行程内のイメージ下陣における誤整合 ｒＯＦＦ　４画素の数がこれらの文字行程内の画素の総数と比較される。この計 数がしきい数又はパーセンテージを下回る場合、「整合Ｊが宣言される。このし きいパーセンテージはテンプレートの文字行程における画素の総数の３％である ことが好ましい。

整合が宣言された場合（ブロック８０のｒＹＥＳ　Ｊ分岐）、整合が宣言された 点における参照マスクの定位が注目され、文字定位メモリに記憶される。そうで ない場合（ブロック８０の「ＮＯ」分岐）、境界Ｎ４８は第５図の破線に示され ているより大きな境界箱８２を選んで捨てられる（第７図のブロック８４）、こ こで参照テンプレートはブロック７８に関連して上記で論じられた方法によって イメージにおける整合を探査するために（ブロック８６）より大きな領域にわた って移動する。第１図の個人小切手１２の印￥１があまりにも貧弱で最左文字３ ０の定位がへＮＳ＋仕様を存意に違反するものである場合においてのみこの第２ の試みは全て同しように失敗する。斯くして、第７図のプロセスは最左ＭｒＣＲ 文字３０の正確な定位を見い出すために殆んど正確である。

■則文主ｑ遍畠旦 第８図は、最左ＭＩＣＩ！文字３０が正確に定位された後ＭＩＣＲ文字ｌＯを読 み出すための本発明のプロセスを示している。読出しプロセスの第１段階におい て、左から右に始まり文字定位プロセッサ１６は前の文字３０の定位（文字定位 メモリ２２に記憶されている）を用いて次の文字を見い出す。第１例において、 前の文字は最左酊ＣＲ文字３０である。次の文字の定位は単に、（ＡＮＳＩ仕様 Ａｌｌ５Ｉ　Ｘ９．１３−１１３−１９８３ｒ印刷の配置及び定位のための仕様 」及びＡＮＳＩ　Ｘ　３．２−１９７０　（１？１９７６）’ＭｒＣＲの印刷仕 様」に規定された）文字間のピッチだけ右にシフトされた前の文字の定位である 。文字定位プロセッサ１６はこのシフトを実行する（第８図のブロック８８）。

次の文字が正確に定位されると、特性に基づく認識プロセッサ１８はこの文字イ メージを表わすベクトルと参照ベクトルメモリ２０に記憶されている１組の参照 ベクトルの各々の１つとの間の絶対距離測度を計算しくブロック９０）、記号を 識別及び信転値を生成する。

ブロック９０の段階は第９図のフロー図に詳細に示されている。第９図のフロー 図は文字のイメージをベクトルに変換するための１つの方法を示す第ＬＯａｔｍ 乃至第１０ｅ図の図を参照することにより最良に理解される。第１０図の例にお いて、各文字は二進画素の１８列及び２４行の領域内に適合すると仮定される。

この領域は、各々が１２画素を含んでいる第１０ａ図に示されている３６個の正 方形の正方形アレイに分割される。第１０ｂ図の記号「２」等の文字のイメージ は、第１０ｃ図に示されるように対応する上部及び右境界を整列することにより 第１０ａ図のアレイに整列される。文字の文字行程内にあるこれらの３６個の正 方形の各々の１つにおける画素の数が計数されろう例えば、第１０ｄ図は３６個 の正方形のアレイに整列された数「１」を示しており、第１０ｅ図はｒ　１．　 Ｊの文字行程内にある画素の各正方形における計数を示している。第１０ｅ図に 示されている数は左から右に列づつ順次に整列されて以下の３６次元ベクトルを 形成する。

１２　０　０　０　１２　＋、２　１２　０　０　０　６　６　にのようにして 、この文字組における参照記号の各々に対してベクトルが形成され、参照ベクト ルメモリ２０に記憶される。同様に、各文字イメージはベクトルに変換される。

特性に基づく認識プロセッサ１日は文字イメージのベクトルと参照ベクトルの各 々の１つとの間の絶対距離を計算する。２つの３６次元ペクト／Ｌ／（ａｌ　、 ａｘ　、ａｚ、−−−、ａＪと（ｂｌ　、　ｂｚ　、ｂｓ　、　−−−、ｂｚ＊ ）との間の絶対距離は、ｌａ＋　ｂｌ　ｌ＋ｌａｚ　ｂｚ　ｌ＋ｌａｉ　ｂｓ　 １＋−−−＋Ｉａｚｈ　ｂｓｂｌ、　となる。

ここで第９図について説明すると、特性に基づく認識ブロモ・アサ１８によって 実行される第１段階は、文字イメージを第１０ｄ図及び第ｔｏｅ図に示されてい る方法によってベクトルに変換することである。（第９図のブレツク９２）、次 にプロセンサ１８はメモリ２０から第１参照ベクトルを取り出しくブレツク９４ ）、２つのベクトルの間の絶対距離を計算し、（ブロック９６）、この差をメモ リ２０に一時的に記憶する（ブロック９８）。次にプロセッサ１Ｂは次の参照ベ クトルを取り出しくブロック１００）、このプロセスをこのプロセスが全ての参 照ベクトルについて実行されるまで反復する（ブロック１０２のｒＹＥｓ　Ｊ分 岐）。

プロセンサ１８は次にメモリ２０に一時的に記憶さている絶対距離の全てを再検 査し、現在の文字を文字イメージベクトルからの最短絶対距離を有する参照ベク トルに関連されている記号として識別する（ブロック１０４）、プロセッサ１日 はまた、メモリ２０に一時的に記憶されている最小絶対距離とその次に小さい絶 対距離との比を計算しくブロック１０６）、この比を信顧値として出力する（プ ロ・ツク１０８）。

ここで第８図に戻ると、信軌値が高い所定しきいの上の場合（プロ・ツク１１０ のｒＹＥｓ　Ｊ分岐）、特性に基づく認識プロセッサ１８による現在の文字の記 号識別は正しいものと考えられ、現在の文字の定位は文字定位メモリ２２に記憶 される（ブロック１１１）。そうでない場合（ブロック１１０のｒＮＯＪ分岐） 、信幀値がより低い所定しきいの上にある場合（ブロック１１２のｒＹｌ！Ｓ　 Ｊ分岐）、テンプレート整合認識プロセッサ２４は識別された記号に対応する薄 いテンプレートメモリ２６に記憶された参照テンプレートを選択し、これを文字 イメージと整合せしめることを試みることにより特性に基づく認識プロセッサ１ ８によってなされる記号識別を確認する（ブロック１１４）。整合が見い出され た場合（ブロック１１６のｒＹＥｓ　。

分岐）、ブロック１１１の段階が実行される。そうでなく整合が見い出されない 場合（ブロック１１６の「ＮＯ」分岐）、あるいは信鯨値がより低いしきいの上 にない場合（ブレツク１１２の「ＮＯ」分岐）、現在の文字イメージに対する特 性に基づく認識プロセッサによって発生される結果は捨てられる。

ｒＰＡＳＳＪフラグが１に設定され（ブロック１１８）、テンプレート整合プロ セッサ２４は文字イメージをメモリ２６に記憶されている参照テンプレートの全 てと比較する遅いプロセスを開始する。このプロセスは、参照テンプレートの各 々の１つがこれをイメージにおける全ての可能な位置に動かすことにより文字イ メージと比較されなければならず且つ整合画素が参照テンプレートの各々の１つ が文字イメージにおいて［画素だけ移動する毎に計数されなければならないため かなり遅い。ここで実行されるテンプレート整合プロセスは前に述べられたテン プレート整合プロセスと同しである。しかしながら、このより遅いプロセスは最 後の手段としてのみ用いられるため、その効果はシステムにおいて最小限になっ ている。

このより遅いテンプレート整合プロセスの効果は文字イメージを包囲する限定さ れた寸法の小さな領域においてこのプロセスを実行することにより更に最小限に なる。この小さな領域は第５図の境界箱４８に対応する。テンプレート整合が実 行される領域をこのように減少することにより、テンプレート整合プロセッサ２ ４によって実行される計算の数が減少する。

テンプレート整合プロセスはメモリ２６に記憶された薄い参照テンプレート組を 用いて実行される。（第８図のブロック１２０）。このプロセスはメモリ２６に 記憶されている参照テンプレートの全てに対して実行されるという以外、第７図 のブロック７８に関連して上記で述べられたと同じである。整合が見い出された 場合（ブレツク１２２のｒＦＡＬｓＥ　（偽）」分岐及びブロック１２４のｒＴ ｌ？ＵＥ　（真）」分岐）、ブレツク１１１の段階が実行される。

整合が見い出されない場合（ブロック１２２のｒ　ＴＲＵＥ　Ｊ分岐）及びｒＰ ＡｓｓＪフラグの値が１である場合（ブレツク１２６のｒＴＲＵＥＪ分岐）、文 字の境界−一文字イメージを包囲する境界箱の定位−一は最左文字３０の定位、 文字間の所要ピッチ及び最左文字３０と現在の文字との間の文字の数に基づいて 再推定される（ブロック１２８）、ＰＡＳＳフラグの値は２に増分され（ブロッ ク１２９）、ブロック１２０の段階は反復される。

しかしながら、ＰＡＳＳフラグの値が１より大きく　（ブレツク１２６のｒＦＡ ＬＳＥ　、分岐）しかも２より大きくない場合（ブロック１３０のｒＴＲＵＥＪ 分岐）、テンプレート整合が実行される領域の寸法は第５図の境界箱４８の寸法 から第５図のより大きな境界箱８２の寸法に増加する（ブロック１３１）、ブレ νり１２９及び１２０の段階は次に整合参照テンプレートを見い出す第２の試み において反復される。

ブレツク１２０の段階に戻ると、１つ以上の整合参照テンプレートが見い出され る場合（ブレツク１２２のｒＦＡＬｓｌｉ　Ｊ分岐及びブロック１２４のｒＦＡ ＬｓＥ　Ｊ分岐）、テンプレート整合プロセンサ２４はこれらの参照テンプレー トの内どれが文字イメージに整合することが判ったかを注目し、他方の参照テン プレートメモリ２８から対応のより厚い参照テンプレートを取り出すことにより このジレンマを解決するように試みる。次にテンプレート整合プロセッサ２４は より厚い参照テンプレート候補の各々を文字イメージと整合するように試みる（ ブレツク１３２）、より厚い参照テンプレートがもっと多くの整合画素を必要と するため、候補の内１つを除く通常は全ての候補がこの段階によって削除される 。１つ以上の整合がブロック１３２の段階において見い出される場合（ブロック １３４のＦＩＩＬＳＥ分岐）、このように識別された候補は本発明の一部でない 下流の処理によって解決されるブロック１１１の段階に転送される（ブロック１ ３６）。整合がブロック１３２の段階において見い出されなかった場合、ブロッ ク１２０の段階において識別される候補は下流の処理によって解決されるブロッ ク１１１の段階に転送される（ブロック１３８）。

メモリ２６及び２８に記憶されている参照テンプレートは通常の記号を薄くする ことにより第１１図に示されている方法によって形成される。ＭｒＣ１！記号の 組が第１２ａ図に示されている。第１２ａ図の記号から発生され且つ薄い参照テ ンプレートメモリ２６に記憶されている薄い参照テンプレートが第１２ｂ図に示 されている。第１２ｂ図のテンプレートはスキャナ１４でもって第１２ａ図の記 号を走査し、第１．２　ａ図の記号における全での文字行程の全ての境界に沿っ て１つの画素を削除することにより形成される。他方の参照テンプレートメモリ ２８に記憶されているより厚い参照テンプレート組は第１２ｃ図に示されている 。このより厚いテンプレートは第１２ａ図の記号を走査し、同じ薄層化手順では あるが黒と白との間の二進遷移のためにスキャナ１４におけるより低いしきいを 要求する手１＠を用いることにより形成される。例えば、第１２ｂ図のテンプレ ートは、薄層化がその後に続＜２０のしきいを用いてスキャナ１４により発生さ れており、−力筒１２ｃ図のテンプレートは薄層化することなく２のしきいを用 いてスキャナ１４によって発生された。

本発明のテンプレート整合プロセスは文字イメージのノイズの影響を受けない。

斯かるノイズはＭｒＣＲ文字を通しての手書による重ね打ちによって生じ得る。

この利点はテンプレート整合プロセスにおける考慮から参照テンプレートの文字 行程の外側にある如何なる画素も除外することにより本発明に従って得られる。

斯くして、文字イメージが参照テンプレートの文字行程の外側のｒＯＮＪ画素− 一従って誤りであるｍ−を有する場合でも、これらの画素は単に考慮から除外さ れる。

本発明のこの特性の効果は第１３図における比較によって示される。「２」の参 照テンブレー）　１４０は境界箱４８に中心付けられている「２」のイメージ１ ４２と整合する。「２」のノイズの多いイメージ４４についても整合が見い出さ れる。

しかしながら、テンプレート１４０と「２」の破壊されたイメージ１４６との間 にもあるいは「２」のオフセットイメージ１４８にも整合が見られない。

コンピュータプログラムリスト 第２図のシステムにおいて実施されている発明はそのリスティングがこの明細書 の付録Ａに与えられているＣ言語プログラムによってコンピュータにおいて実施 された。イーストマンコダックコンパニは付録Ａに列挙されたプログラムの版権 を所有していることに留意している。

工業的育里性及聾利ん 本発明は特に自動銀行システムにおける銀行小切手上のＭＩＣＩ＋文字の読出し に有用であり、最大速度及び信鯨性を提供し、手書の重ね打ちによって生じるよ うなＭＩＣＩ？文字の重なったノイズに対して影響を受けない。

本発明はその好ましい実施例についての特定の言及によって詳細に述べられてき たが、変化及び修正が本発明の真の精神及び範囲から逸脱することなく成され得 ることが解される。

付録Ａ ☆☆☆／ 壽 １ｎｉｔ−ｂｌｏｃｋ　ｒｅｆ　Ｏ； ｒｅａｄ−ｃｈａｒ−ｒ＠ｆｓ　Ｏ； ｒｅａｄ−１ｍａｇｅ（）　ｔ ｅｄｇｅ（）； ｒｅａｄ−ｔｒａｎｓｉｔ（１Ｆ ｒｅａｄ−ｏｎ−ｕｓ　Ｏ； ｉｆｊ　ＤＥＢｐＧ４　）　ｐｒｉｎｔｆ（”＼ｎｔｒａｎｓｉｔ　ｃｈａｒａ ｃｔ＠ｒ　ｌ　ｔｄ″、ｉ）　；／会　１ｏｏｐ　ｆｏｒ　ｅａｃｈ　ｏｆ　ｔ ｈｅ　１９　ｏｎ−ｕｓ＋　ｃｈａｒｓ　会／ｆｏｒ　（Ｌ−１１７１＜−２９ ；　＋＋ｉ）　（ｉｆ（ＤＥＢＵＧｌ）　ｐｒｉｎｔｆ（”Ｘｎｏｎ−ｕｓ　ｃ Ｍｒａｃｔｅｒ　＠　ｔｄ”、１−１１）　；ｒａａｄ−ｎ＠ｘｔ−ｃｈａｒ　 （ｔｏｐ　ｂｎｄ　［１−１］　、ｒｉｇｈｔ　ｂｎｄ　［１−ＩＬ］　、　ｉ 　、ｐｏｓｓ−ｉｎｄｘ、R　、２　、　Ｆ−５ Ｒｅａｄｓ　ｔｈａ　ｎｅｘｔ　ｃｈａｒ、Ｒｅｔｕｒｎｓ　ｔｈｅ　ｎｕｒａ ｂｅｒ　ｏｆ　ｐｏｓｓｉｂｌｅ　１ｎｄｉｃｉｅｓｆｏｒ　ｔｈｅ　ｃｈａｒ 。

／命１ｏｃａｔｅ　ｒｉｇｈｔ　ｂｏｕｎｄａｒｙ　−ａｐｐｒｏｘ　Ｏ，１２ ５’　１ｎｃｈｅｓ　ｒｉｇｈｔ　ｏｆ　１ａｓｔｂｏｕｎｄａｒｙ☆／ ｒｅｔｕｒｎ　（ｎｕｍｆｉｔ）　； ｉｆ（ＤＥＢＵＧＩ　）　ｐｒｉｎｔｆ（”＼ｎｃｏｎｆｉｄｅｎｃａ　ｖａｌ ｕｅ　ｓｍ　Ｉｆ”、ｃｏｎｆｉｄ［ｉ］）；】 嚢★＊＊☆會☆１１金☆☆＊☆☆／ １ｆ（ｏＥＢｕｃｌ）ｐｒｉｎｔｆ（”＼ｎｐａｒｆｏｒｍｉｎｇｆｉｔｔｅｍ ｐｌａｔｅｌ電曙）；）／會　ｅｎｄ　ｆｏｒ　ａａｃｈ　１ｏｃａｔｉｏｎ　 ★／）　／☆　ｅｎｄ　ｆｏｒ　ｅａｃｈ　１ｎｄｅｘ會／１ｎｄｉｃｉａｓ。

ｉｆ　（ＤＥＢＵＧＩ）　ｐｒｉｎｔｆ　（”＼ｎｐｅｒｆｏｎｎｉｎｇ　ｆｉ ｔ−ｔｅｍｐｌａｔｅ２′′）　７ｆｓｃａｎｆ（ｆｐ、”ｔｓ”、ｂｕｆｆｅ ｒ）　；ｗｈｉｌｅ　（（ｂｕｆｆａｒ［ｏ］　！Ｗ　’Ｘ’）　ｉｉ　（ｂｕ ｆｆｅｒ（ｊｌ　！ｗ　’Ｘ’）　）；＊ｐ−ｃｏｎｆｉｄ−ｄｉｓｔ［ｎｌｌ ／ｄｉｓｔ［ｎ２）；Ｃｏｍｐｕｔａ　ｔｈｅ　ａｂｓｏｌｕｔｅ　ｄｉｓｔａ ｎｃｅ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｂｌｋ［］　ａｎｄ　ｅａｃｈ　ｏｆ　ｔｈｅｓｕｍ 　＝−ｔ； ｗｈｉｌｅ　（（ｂｕｆｆ＠ｒ［ｏ］　ｉｗ　’Ｘり　＋、＋　（ｂｕｆｆｏｒ ［１］　１ｍ　’Ｘ’）　）；ｉｆ（ｆｏｕｎｄｊａｆｔ　−１）　（ｂｌｋ　 ｃｏｕｎｔ（ｍｌ、ｎｌ）　；−ｃｏｍｐｕｔｅ　ｄｉｓｔ（１０，１３）　Ｈ ｉｆ（ｆｏｕｎｄ−１ｅｆｔ　ｍｍ　Ｏｊ　ｊ　ｃｏｎｆｉｄ［ｏ］　＞　０． ７）（ｓｗｉｔｃｈ　（ｉｎｄｅｘｌ（ ｃａｓｅ　Ｏ：　／＊ｎａｖｅｒ　０ＣＣｕｒＳ☆／　。

ｒｅｔｕｒｎ（ｃｏｎ）ｒ ｉｎｉｔ−ｍａｓｋ□　； ｃｏｉｎ＠ｒ［ｏ］　ｗ　（ａ−ｈｏｒ　＋ｂ−ｈｏｒ自ｃｏｒｎａｒ［１］　 ）　＋　０．５７会☆☆☆☆★☆☆☆僑☆☆会★☆会☆☆會☆自肴☆壷会会☆☆ ☆☆会☆☆☆☆☆☆★＊☆☆☆會嚢☆會愉★嚢★／☆會☆會＊倫☆★命★慟自＊ 会☆會會肴４☆☆会会☆☆☆★☆☆☆☆☆嚢☆☆☆會嘴自嚢★☆☆會☆脅★☆☆ 壷☆☆★☆☆☆嚢☆☆☆／ｅｌｓ＠　ｉｆ　（ｉ＜１５１ ＦＩＧ、　１００　ＦＩＧ、　ＩＯＥ ＦＩＧ、　１２Ａ ＦＩＧ、　１２Ｃ バイブリント特性に基づく且つテンプレート整合性の光学文字認識システム 要約書 特性に基づく文字認識識別及び信輔レベルが未知記号に対して決定される。信転 しヘルが中間範囲にある場合、特性に基づく識別は、未知文字を特性に基づ（識 別に相当する参照テンプレートに整合することにより確認される。信較レベルが 中間範囲の下にある場合、特性に基づく識別の代わりにテンプレート整合文字認 識が取って代わられる。テンプレート整合認識が２つ以上の記号を識別した場合 、より厚い文字行程を有する第２組のテンプレートからの相当するテンプレート が用いられて曖昧さを解決する。

国際調査報告 １ｍ＋、、＋＋１ｅｓａｌ　Ａｗｌｌ。７、。　ＰＣＴ／ＵＳ　９１１０３００ ２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．光学文字認識システムにおいて、 書類イメージにおける個別文字イメージの回りの第１領域を定位するための文字 定位手段、 １組の記号に対応する所定の組の特性に基づいて上記個別文字イメージのための 特定の記号の識別に関連する対応する信頼値を計算するための特性に基づく文字 認識手段、及び 上記信頼値が第１所定しきいの下にある時は必ず応答するテンプレート整合文字 認識手段であって、上記の１つの個別文字イメージの回りの上記イメージにおけ る上記第１領域内で上記の組の記号に対応する第１組の参照テンプレートの１つ の「ＯＮ」画素に最小しきい数内で整合する「ＯＮ」画素のパターンを探索する ためのテンプレート整合文字認識手段 を含むことを特徴とする光学文字認識システム。 ２．上記テンプレート整合文字認識手段が、上記第１領域内で「ＯＨ」画素の上 記整合パターンを見つけることに失敗した際に応答する手段であって、上記文字 イメージを包囲する上記第１領域よりも大きな第２領域内で「ＯＮ」画素の上記 パターンを探査するための手段を含むことを特徴とする請求項１のシステム。 ３．上記テンプレート整合文字認識手段が、上記信頼値が上記しきいの上でしか も第２所定しきいより小さい時には必ず応答する手段であって、上記特性に基づ く文字認識手段によって識別される記号に相当する上記参照テンプレートの特定 の１つの「ＯＮ」画素に少なくとも１つのしきい数内で整合する「ＯＮ」画素の パターンを上記文字イメージの回りの上記第１領域内で探査するための手段を含 むことを特徴とする請求項１のシステム。 ４．上記テンプレート整合文字認識手段が、上記文字イメージが上記参照テンプ レートの１つより多くのものに整合する時は必ず応答する手段であって、上記第 １組の参照テンプレートの行程よりも厚い文字行程によって特徴付けられ且つ上 記文字イメージについて整合が見い出された上記第１組の参照テンプレートのみ に相当する第２組の参照テンプレートの「ＯＮ」画素に少なくとも１つのしきい 数内で整合する「ＯＮ」画素のパターンを上記第１領域内で探査するための手段 を含むことを特徴とする請求項１のシステム。 ５．上記書類イメージが、その定位が上記組の記号における所定校正記号のイメ ージについて確立されている１組の文字イメージによって特徴付けられ、上記校 正記号イメージが上記書類イメージの１つの所定境界の最も近くに定位されてお り、 上記文字定位手段が第３領域を上記校正記号イメージの回りの上記書類イメージ に定位するための手段を含んでおり、上記特性に基づく文字認識手段が、上記文 字定位手段の上記第３領域の定位の際に応答する手段であって、上記校正記号イ メージに関連した信頼値及び上記校正記号に相当する１組の参照特性を計算する ための手段を含んでおり、及び上記テンプレート整合文字認識手段が、上記校正 記号イメージに関連した上記信頼値が上記第１しきいの下にある時は必ず応答す る手段であって、上記校正記号に相当する上記第１組の参照テンプレートの１つ の参照テンプレートの「ＯＮ」画素に少なくとも１つのしきい数内で整合する「 ＯＮ」画素のパターンを上記第３領域内で探査するための手段を含んでいること を特徴とする請求項１のシステム。 ６．上記テンプレート整合文字認識手段が、更に「ＯＮ」画素の上記整合パター ンが上記第３領域内で見つからない時は必ず応答し、上記「ＯＮ」画素のパター ンを上記第３領域より大きな、上記校正記号イメージの回りの第４領域内で探査 するためのものであることを特徴とする請求項５のシステム。 ７．上記組の文字がＭＩＣＲ文字であり且つ上記書類イメージが銀行小切手を表 わすことを特徴とする請求項５のシステム。 ８．上記所定組の特性が、上記組の記号を表わし且つ上記組の記号のイメージ内 の「ＯＮ」画素の定位に相当する１組のＮ次元参照ベクトルを含んでおり、且つ 上記特性に基づく文字認識手段か、 上記文字イメージに相当するＮ次元ベクトルと上記組のＮ次元参照ベクトルの各 々の１つとの間のベクトル距離を測定するための手段、及び上記文字イメージに 関連する上記ベクトル距離の２つの最短ベクトル間の比を計算するための手段 を含むことを特徴とする請求項１のシステム。 ９．光学文字認識方法において、 書類イメージ内で個別文字イメージの回りの第１領域を定位すること、１組の記 号に相当する所定組の特性に基づいて上記個別文字イメージに対して特定の記号 の識別に関連する相当する信頼値を計算すること、及び上記信頼値が第１所定し きいの下にある時は必ず、先ず、上記組の記号に相当する第１組の参照テンプレ ートの１つのテンプレートの「ＯＮ」画素に少なくとも１つのしきい数内で整合 する「ＯＮ」画素のパターンを、上記１つの個別文字イメージの回りの上記イメ ージ内での上記第１領域内で探査することを含むことを特徴とする光学文字認識 方法。 １０．上記第１探査段階が上記第１領域内で「ＯＮ」画素の上記整合パターンを 見つけることに失敗した際に「ＯＮ」画素の上記パターンを上記文字イメージを 包囲する上記第１領域より大きな第２領域内で探査することを更に含むことを特 徴とする請求項９の方法。 １１．上記信頼値が上記第１しきいの上にありしかも第２所定しきいより少ない 時は必ず、上記信頼値に相当する記号を表わす上記参照テンプレートの特定の１ つの「ＯＮ」画素に少なくとも１つのしきい数内で整合する「ＯＮ」画素のパタ ーンを上記文字イメージの回りの上記第１領域内で探査する段階を更に含むこと を特徴とする請求項９の方法。 １２，上記文字イメージが上記第１組の参照テンプレートの１つより多いテンプ レートに整合する時は必ず、上記第１組の参照テンプレートより厚い文字行程に よって特徴付けられ且つ上記文字イメージについて整合が見い出された上記第１ 組の参照テンプレートのみに相当する第２組の参照テンプレートの「ＯＮ」画素 に少なくとも１つのしきい数内で整合する上記第１領域内で「ＯＮ」画素のパタ ーンを探査することを更に含むことを特徴とする請求項９の方法。 １３．上記書類イメージが、その定位が上記組の記号における所定校正記号のイ メージについて確立されている１組の文字イメージによって特徴付けられ、上記 校正記号イメージが上記書類イメージの１つの所定境界に最も近く定位されてお り、上記文字定位段階が、 上記校正記号イメージの回りの上記書類イメージ内に第３領域を定位する段階、 上記校正記号イメージに関連した信頼値及び上記校正記号に相当する１組の参照 特性を計算する段階、及び 上記校正記号イメージに関連する上記信頼値が上記第１しきいの下にある時は必 ず、上記校正記号に相当する上記第１組の参照テンプレートの１つの参照テンプ レートの「ＯＮ」画素に少なくとも１つのしきい数内で整合する「ＯＮ」画素の パターンを上記第３領域内で探査する段階を含むことを特徴とする請求項９の方 法。 １４．「ＯＮ」画素の上記整合パターンが上記第３領域内で見つからない時は必 ず、上記「ＯＮ」画素のパターンを上記第３領域より大きな上記校正記号イメー ジの回りの第４領域内で探査するための請求項１３の方法。 １５．上記組の文字がＭＩＣＲ文字であり且つ上記書類イメージが銀行小切手を 表わすことを特徴とする請求項１３の方法。 １６．上記所定の組の特性が上記組の記号を表わす且つ上記組の記号のイメージ における「ＯＮ」画素の定位に相当する１組のＮ次元参照ベクトルを含み、且つ 上記計算段階が、 上記文字イメージに相当するＮ次元ベクトルと上記組のＮ次元参照ベクトルの各 々の１つとの間のベクトル距離を測定する段階、及び上記文字イメージに関連す る最短ベクトル距離と第２最短ベクトル距離との比を計算する段階 を含むことを特徴とする請求項９の方法。