JPH047792A - 文字抽出装置及び方法 - 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】 〔概要〕 入力画像の中から文字の抽出を行う文字抽出装置及び方
法に関し、 外形が実際の文字に合致した文字を短時間で抽出する文
字抽出装置及び方法を提供することを目的とし、 入力画像の中から画像領域の境界を表す輪郭線を追跡し
、各輪郭線が当該輪郭線で囲まれる画像領域の内か外か
を判定し、輪郭線が外側の場合に当該輪郭線を直接又は
間接に包含する親輪郭線を調査し、各輪郭線に外接する
外接矩形の座標情報を求め、各輪郭線毎に調査結果、判
定結果、及び座標情報を含む輪郭情報を記憶し、記憶さ
れている輪郭情報のうち、前記範囲外の矩形の輪郭線に
関する輪郭情報と、前記範囲よりも大きい外接矩形をも
つ外側輪郭線により直接包含される内側輪郭線に関する
輪郭情報と、前記範囲内にある外側輪郭線に直接包含さ
れる内側輪郭線、及び当該内側輪郭線により直接又は間
接に包含される輪郭線に関する輪郭情報とを削除する構
成である。

〔産業上の利用分野〕

本発明は文字抽出装置及び方法に係り、特に、文字を抽
出しようとする画像を入力し、入力した画像の中から文
字の抽出を行う文字抽出装置及び方法に関する。

本発明は紙に描かれた図面やイメージ・データとして記
憶されている図面を計算機を利用してＣＡＤシステム等
へ入力する場合には、図面上の文字を自動的に抽出する
場合に用いるものである。

（従来の技術） 従来、第１１図に示すような文字抽出装置があった。

従来例に係る文字抽出装置は画像の入力を行う画像入力
部１２１と、当該入力画像を細線化する入力画像細線化
部１２２ａと、細線化した画像をベクトル化するベクト
ル化部１２２ｂと、ベクトル化された画像情報を記憶す
るベクトル情報記憶部１２３と、抽出しようとする文字
サイズの指定を行う文字サイズ範囲指定部１２４と、指
定された文字サイズ以外のサイズの削除を行う指定文字
サイズ外削除部１２５とを有するものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、従来例に係る文字抽出装置にあっては、入力
画像を細線化し、細線化した後に、ベクトル化し、ベク
トルの連結した分の大きさを捉えて文字を抽出するよう
にしていた。

そのため、■細線化をするために処理時間かかかり、■
細線化をするために外形が実際の文字サイズよりも小さ
く判定されるという２つの問題点を有していた。

そこで、本発明は細線化を行うことなく、文字の抽出を
して、文字抽出の時間を短縮し、かつ、細線化をするた
めに外形が実際の文字サイズに合致した文字の抽出を行
うことかできる文字抽出装置及び方法を提供することを
目的としてなされたものである。

（課題を解決するための手段） 以上の技術的課題を解決するため、第一の発明は第１図
に示すように、画像の入力を行う画像入力部１と、抽出
すべき文字サイズの範囲を指定する文字サイズ範囲指定
部４と、指定された文字サイズ範囲外の画像を削除して
入力した画像の中から文字の抽出を行う文字抽出装置に
おいて、入力画像の中から、所定種類の画素が集合して
形成された画像領域の境界を表す輪郭線を追跡し、注目
する輪郭線が、当該輪郭線で囲まれる画像領域の内側に
ある内側輪郭線か外側にある外側輪郭線かを判定し、当
該輪郭線を直接又は間接に包含する親輪郭線を調査し、
当該輪郭線に外接する外接矩形の座標情報を求める画像
追跡部２と、各輪郭線毎に前記判定結果、調査結果及び
座標情報を含む輪郭情報を記憶する輪郭情報記憶部３と
、記憶されている輪郭情報の中から、前記範囲外の外接
矩形をもつ輪郭線に関する輪郭情報、並びに前記範囲よ
りも大きい外接矩形をもつ外側輪郭線に直接包含される
内側輪郭線に関する輪郭情報を削除する範囲外削除部５
と、記憶されている輪郭情報の中から、前記範囲内にあ
る外側輪郭線に直接包含される内側輪郭線、及び当該内
側輪郭線に直接又は間接に包含される輪郭線に関する輪
郭情報を削除する内側輪郭線削除部６とを有するもので
ある。

一方、第二の発明は第２図に示すように、文字を抽出し
ようとする画像を入力し（Ｓｌ）、入力した画像の中か
ら文字の抽出を行う文字抽出方法において、入力画像の
中から、所定種類の画素が集合して形成された画像領域
の境界を表す輪郭線を追跡し、注目する輪郭線が、当該
輪郭線で囲まれる画像領域の内側にある内側輪郭線か外
側にある外側輪郭線かを判定し、当該輪郭線が外側であ
る場合に当該輪郭線を直接又は間接に包含する親輪郭線
を調査し、各輪郭線に外接する外接矩形の座標情報を求
め（Ｓ２）、各輪郭線毎に調査結果、判定結果、及び外
接矩形の座標情報を含む輪郭情報を記憶し（Ｓ３）、記
憶されている輪郭情報の中から、前記範囲外の矩形の輪
郭線に関する輪郭情報と、前記範囲よりも大きい外接矩
形をもつ外側輪郭線により直接包含される内側輪郭線に
関する輪郭情報と、前記範囲内にある外側輪郭線に直接
包含される内側輪郭線、及び、当該内側輪郭線により直
接又は間接に包含される輪郭線に関する輪郭情報とを削
除する（Ｓ４）ものである。

〔作用〕

続いて、本発明（第−及び第二の発明）に係る文字抽出
装置の動作について説明する。

文字の抽出を行うには、ステップＳ１で文字の抽出を行
おうとする画像を前記画像入力部１から入力し、ステッ
プＳ２で前記画像追跡部２は当該入力画像の中から所定
種類の画素が集合して形成された画像領域の境界を表す
輪郭線を追跡し、当該輪郭線が当該輪郭線で囲まれた画
像領域の内側輪郭線か、外側輪郭線かの判定を行い、当
該輪郭線を直接又は間接に包含する親輪郭線を調査し、
さらに、当該画像追跡部２は当該内側輪郭線に外接する
外接矩形を演算により求める。

ここで、「所定種類の画素が集合して形成された画像領
域の境界」とは、例えば、第６図に示すように、例えば
黒の画素が集合して形成された画像領域の境界をいう。

また、「当該輪郭線がＡを直接に包含する」とはＡは他
の輪郭線により包含されずに、当該輪郭線にのみ包含さ
れていることであり、「当該輪郭線がＡを間接に包含す
る」とは当該輪郭線が、Ａが包含されている他の輪郭線
（１つに限られず）を包含していることをいう。

こうして、前記画像追跡部２により得られた閉輪郭の内
側か外側かの判定結果、調査結果、及び、前記外接矩形
の座標情報を含む輪郭情報はステップＳ３で前記輪郭情
報記憶部３に記憶される。

すると、ステップＳ４で範囲外削除部５は前記文字サイ
ズ範囲指定部４により指定された文字サイズの範囲外に
ある外接矩形をもつ輪郭線に関する輪郭情報を前記輪郭
情報記憶部３から削除する。

但し、当該文字サイズ範囲外のうち、当該範囲よりも大
きい外接矩形をもつ外側輪郭線に直接に包含される内側
輪郭線に関する輪郭情報については、当該外接矩形の大
きさ如何に拘らず当該範囲外削緑部５により削除される
。これは内側輪郭線は文字サイズ範囲内にあろうとも、
抽出しようとする文字にはなり得ないからである。

また、前記内側輪郭線削除部６は、前記記憶部３に記憶
されている各輪郭情報の中から、前記文字サイズ範囲内
の外接矩形をもつ輪郭線に直接又は間接に包含される内
側輪郭線及び当該内側輪郭線に直接又は間接に包含され
る輪郭線を削除する。これは、外側輪郭線が前記文字サ
イズ範囲内にある場合であって、文字の可能性がある場
合には、内側輪郭線が文字である可能性がないと同時に
、当該内側輪郭線に含まれる輪郭線も、文字である可能
性はないからである。

こうして、削除されずに前記記憶部３に残った輪郭線が
文字として抽出されたことになる。

〔実施例〕

続いて、本発明の実施例に係る文字抽出装置または方法
を説明する。

第３図に示すように、本装置は画像の入力を行う画像入
力部１１と、抽出すべき文字サイズの範囲を指定する文
字サイズ範囲指定部１４と、白と黒とを表す二値画像の
電気信号で表現された入力画像の中から、黒若しくは白
画素が集合して形成された画像領域の境界（白と黒とが
接する部分）の黒若しくは白画素を表す輪郭線を追跡し
、追跡した輪郭線が、当該輪郭線で囲まれる画像領域の
内側にある内側輪郭線か外側にある外側輪郭線かを判定
し、当該輪郭線を直接又は間接に包含する親輪郭線を調
査し、当該輪郭線に外接する外接矩形の座標情報を求め
る画像追跡部１２と、少なくとも、当該画像追跡部１２
により得られた判定結果（輪郭線が外側か内側か）、調
査結果（それを包含する外側の親輪郭線があるか否か）
及び外接矩形の座標情報（追跡中の輪郭線の外接矩形の
水平、垂直座標の各々の最小値、最大値）を含む輪郭情
報を記憶する輪郭情報記憶部としての輪郭テーブル１３
と、当該輪郭テーブル１３から指定された文字サイズ範
囲外の外接矩形をもつ輪郭線に関する輪郭情報を削除す
る指定範囲外削除機構１５と、記憶されている輪郭情報
のうち指定された文字サイズ範囲の最小値より小さな外
接矩形をもつ輪郭情報を前記輪郭テーブルより削除し、
指定された前記文字サイズ範囲の最大値よりも大きな外
接矩形をもつ輪郭線及びそれか外側輪郭てあった場合当
該輪郭線に直接包含される内側輪郭線を前記輪郭テーブ
ルから削除する内側輪郭線削除部１６と、当該輪郭テー
ブル１３に削除されずに残った輪郭情報（抽出された文
字）を出力する出力機構１７と、を有するものである。

さらに、前記画像入力部１１は画像入力機構１１ａと、
当該入力機構１１ａから入力した画像を格納する画像メ
モリｌｌｂとを有し、前記文字サイズ範囲指定部１４は
、抽出する文字の大きさの範囲を外接矩形の最大値及び
最小値で指示するる文字サイズ範囲指示機構１４ａと、
指定された文字サイズの範囲を記憶する文字サイズ記憶
装置１４ｂとを有するものである。

また、前記画像追跡部１２は同図に示すように、閉輪郭
線内外判定部１２ａと、親輪郭線調査部１２ｂと、外接
矩形座標算出部１２ｃとを有するものである。

尚、画像入力機構１１ａ、画像追跡部１２、文字サイズ
範囲指示機構１４ａ、指定範囲外削除機構１５、内側輪
郭線削除部１６、及び出力機構１７は前記制御部１８か
らの命令より動作する。

続いて、本装置及び本方法の動作を説明する。

第４図に本実施例に係る処理流れ図を示す。

ステップＳＪＩて前記画像入力機構１１ａから入力した
画像は前記画像メモリｌｌｂ内に格納される。

第６図に当該画像入力部１１に入力した画像の例論理回
路の一部（ＡＮＤ素子及びＮＯＴ素子）を示す。

ステップＳＪ２で、前記画像追跡部１２の閉輪郭線内外
判定部１２ａは、第７図に示すように既知の方法で第６
図の画像から輪郭線を抽出し、追跡した閉輪郭線の中か
ら、注目する輪郭線は外側輪郭線か内側輪郭線かの判定
を行い（ステップ５Ｊ２１）、当該輪郭線に対する親輪
郭線の調査を行い（ステップ５Ｊ２２）、　当該輪郭線
に外接する外接矩形座標の算出を行う（ステップ５Ｊ２
３）。

ここで、内側輪郭線及び外側輪郭線とは第５図に例が示
されているように、所定種類の画素（黒画素又は白画素
）が集合して形成された画像領域の境界線であって、例
えば、第５図に示すように、黒画素の集合した画像領域
の黒画素の連なった境界線をいう。

第７図は、第６図に示した入力画像について、輪郭線の
抽出を行った結果の輪郭線を示したものてあり、同図に
示すように、１〜１５の各閉輪郭線が順次追跡され、ス
テップ５Ｊ２１で各輪郭線か内側輪郭線か外側輪郭線か
の判定がなされ、ステップ５Ｊ２２で各輪郭線に親輪郭
線があるか否かの調査がされ、ステップ５Ｊ２３で各輪
郭線毎に外接矩形を表す座標が算出されることになる。

例えば、輪郭線１は外側輪郭線であって、当該輪郭線を
包含する親輪郭線は存在せず、輪郭線２は内側輪郭線で
あって、当該輪郭線は直接輪郭線１に包含されることに
なる。

このようにして、得られた各輪郭線の番号、外接矩形の
座標、内／外の別、親輪郭番号等の各輪郭線毎の輪郭情
報はステップＳＪ３で前記輪郭テーブル１３に格納され
る。

表１にこのようにして輪郭線１〜１５について追跡され
た各輪郭情報が輪郭テーブル１３に格納されている状況
を示す。

／ 表１　輪郭テーブルの内容の例 ステップ５Ｊ４１で指定範囲外削除機構１５は前記文字
サイズ範囲指定部１４により指定された文字サイズ範囲
の最小文字サイズよりも小さな輪郭線を削除して、主と
してノイズ成分の削除を行うことになる。第８図に当該
最小文字サイズよりも小さな輪郭線（輪郭線５，８．１
２）を削除した場合の画像を示す。

次に、逆に当該文字サイズ範囲よりも大きな文字サイズ
の輪郭線を削除する。その際、当該輪郭線が外側輪郭線
であって、かつ内抜きを持つ場合には（ドーナツ状）、
当該内抜きの内側輪郭線も前記サイズ範囲に関係なく削
除する。

第９図には、前記指定範囲外削除機構１５により、最大
文字サイズよりも大きな輪郭線（輪郭線１）、及び当該
輪郭線１に直接包含される輪郭線（輪郭線２，３，４．
６　）を削除した場合を示したものである。

さらに、ステップ５Ｊ４２て以上の削除を行った後でも
、残っている内側輪郭線は、前記文字サイズ範囲内に入
る外側輪郭線の内側にある内側輪郭線であり、文字抽出
として必要な最外部の輪郭線には該当しないので、これ
を削除する。第１０図は前記内側輪郭線削除部１６によ
り当該内側輪郭線（輪郭線１５）及び当該輪郭線に包含
される輪郭線を削除した場合を図示したものである。

以上の処理により前記輪郭テーブル１３に残った輪郭情
報は、第１０図に示すように、指定された前記文字サイ
ズ“の範囲内にあり、しかも外側の輪郭線であり、前記
出力機構１７によりステラフＳＪ５で出力されることに
なる。

通常、ここで抽出された情報をもとに、例えば、隣接す
る文字とを連結し、「文字列」を抽出したり、または、
該当部分の二値画像を参照し、文字認識を行ったりする
ことになる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明では細線化を行うことなく
、画像領域について輪郭線を求め、当該輪郭線について
外接矩形を求め、当該輪郭線に対する親輪郭線を求め、
さらに当該輪郭線の内外の判定を行い、当該輪郭惰輻に
基づいて、不必要な輪郭情報を削除するようにして、文
字の抽出を行うようにしている。

したがって、細線化による処理時間の長期化を避け、細
線化による、外形が実際の文字と合致しないという問題
点を避け、文字の抽出を短時間に、かつ、信頼性及び再
現性良く行うことができる文字抽出装置及び方法を提供
することができることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第一の発明の原理ブロック図、第２図は第二の
発明に係る原理ブロック図、第３図は実施例に係るブロ
ック図、第４図は実施例に係る処理流れ図、第５図は実
施例に係る用語説明図、第６図は実施例に係る入力画像
の一例を示す図、第７図は実施例に係る抽出輪郭を示す
図、第８図は実施例に係る最小文字サイズより小さなも
のの削除結果を示す図、第９図は実施例に係る最大文字
サイズよりも大きなもの、及びそれに直接包含される内
側輪郭線の削除結果を示す図、第１０図は実施例に係る
文字抽出の結果例を示す図、及び第１１図は従来例に係
る文字抽出装置を示すブロック図である。 １．１１・・・画像入力部 ２．１２・・・画像追跡部 ３　（１３）・・・輪郭情報記憶部 （輪郭テーブル） ４．１４・・・文字サイズ範囲指定部 ５（１５）・・・範囲外削除部 （指定範囲外削除機構） ６．１６・・・内側輪郭線削除部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）画像の入力を行う画像入力部（１）と、抽出すべ
   き文字サイズの範囲を指定する文字サイズ範囲指定部（
   ４）と、指定された文字サイズ範囲外の画像を削除して
   入力した画像の中から文字の抽出を行う文字抽出装置に
   おいて、 入力画像の中から、所定種類の画素が集合して形成され
   た画像領域の境界を表す輪郭線を追跡し、注目する輪郭
   線が、当該輪郭線で囲まれる画像領域の内側にある内側
   輪郭線か外側にある外側輪郭線かを判定し、当該輪郭線
   を直接又は間接に包含する親輪郭線を調査し、当該輪郭
   線に外接する外接矩形の座標情報を求める画像追跡部（
   ２）と、 各輪郭線毎に前記判定結果、調査結果及び座標情報を含
   む輪郭情報を記憶する輪郭情報記憶部（３）と、 記憶されている輪郭情報の中から、前記範囲外の外接矩
   形をもつ輪郭線に関する輪郭情報、並びに前記範囲より
   も大きい外接矩形をもつ外側輪郭線に直接包含される内
   側輪郭線に関する輪郭情報を削除する範囲外削除部（５
   ）と、 記憶されている輪郭情報の中から、前記範囲内にある外
   側輪郭線に直接包含される内側輪郭線、及び当該内側輪
   郭線に直接又は間接に包含される輪郭線に関する輪郭情
   報を削除する内側輪郭線削除部（６）とを有することを
   特徴とする文字抽出装置。
2. （２）文字を抽出しようとする画像を入力し（Ｓ１）、
   入力した画像の中から文字の抽出を行う文字抽出方法に
   おいて、 入力画像の中から、所定種類の画素が集合して形成され
   た画像領域の境界を表す輪郭線を追跡し、注目する輪郭
   線が、当該輪郭線で囲まれる画像領域の内側にある内側
   輪郭線か外側にある外側輪郭線かを判定し、当該輪郭線
   を直接又は間接に包含する親輪郭線を調査し、各輪郭線
   に外接する外接矩形の座標情報を求め（Ｓ２）、 各輪郭線毎に調査結果、判定結果、及び外接矩形の座標
   情報を含む輪郭情報を記憶し（Ｓ３）、記憶されている
   輪郭情報の中から、前記範囲外の外接矩形をもつ輪郭線
   に関する輪郭情報と、前記範囲よりも大きい外接矩形を
   もつ外側輪郭線により直接包含される内側輪郭線に関す
   る輪郭情報と、前記範囲内にある外側輪郭線に直接包含
   される内側輪郭線、及び、当該内側輪郭線により直接又
   は間接に包含される輪郭線に関する輪郭情報とを削除す
   る（Ｓ４）ことを特徴とする文字抽出方法。