JPH06111079A - 単語読み取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 単語読み取り装置において、文字認識結果と
して得られる第１位単語候補の信頼性を向上させ、手書
き入力文字に対する認識精度を向上させる。 【構成】 入力イメージデータから、一方で文字認識手
段１０１、単語照合手段１０２により単語候補を得、単
語形状知識検索手段１０４により予め獲得した単語形状
知識を検索してその単語候補の形状特徴を得る。また他
方で、単語形状特徴抽出手段１０３により、入力イメー
ジデータから単語形状特徴を抽出して、通常の１文字イ
メージデータの切り出し時の誤りや、それに起因する文
字認識誤り等の曖昧性のない抽出を行う。この両者の類
似度を類似度評価手段１０５で評価し、その評価結果に
基づき単語順位補正手段１０６により単語候補の順位を
決定する。これにより、文字認識と単語照合で得られる
単語候補を入力イメージデータの形状特徴に照らし合わ
せて、より確からしい第１位単語候補を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は文字イメージデータから
文字コードへ変換する文字認識の後処理を行う装置に関
し、特に文字認識結果を文字イメージデータから抽出し
た形状特徴で評価することによって、より確からしい単
語候補として文字認識結果の補正を行う単語読み取り装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】計算機システムにデータを入力する手段
として、文字認識技術を応用した装置が開発されてお
り、キーボードからのデータ入力に比べ操作が簡単に行
え、データ入力を迅速に行える等の理由から次第に普及
しつつある。この種の装置は、スキャナ等から入力した
イメージデータ（微小な画素データの集合）中の文字イ
メージデータをＪＩＳやシフトＪＩＳ等の文字コードに
変換する機能を有し、主に、書式の定まった伝票等の文
書入力に使用されている。現状の文字認識技術レベルで
は、特に手書き文字に対する認識率（第１位文字コード
が正しい割合）が１００％に至っておらず、記入単位が
予め登録可能な単語の場合には、文字認識結果、すなわ
ち、文字候補に対する単語照合が重要である。単語照合
により、各文字位置から得られる文字候補の組み合わせ
の内、実際に存在する組み合わせのみを選択出力するこ
とが可能で、多少の文字認識誤りは補正され、最終的に
文字認識率の向上が期待できる。なお、上記単語照合の
技術に関しては、例えば仲林他著の「用語曖昧検索を用
いた手書き文字列入力方式」（昭和６２年度人工知能知
能学会全国大会予稿集、８−７，Ｐ．Ｐ４３５−４３８
（１９８７年））に述べられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
単語照合方法の大部分が、文字認識結果として得られた
文字候補を手掛かりに、これら文字候補を最も多く含む
単語候補を出力する等の方法によって実現されているた
め、記入文字の品質が低い場合や、その他何らかの原因
によって正解文字候補が文字認識結果に包含される率が
低い場合等には、第１位単語候補の信頼性が低下すると
いう問題があった。

【０００４】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたもので、その目的は、文字認識結果として得られた
第１位単語候補の信頼性を向上させ、手書き入力文字に
対する認識精度を向上させる単語読み取り装置を提供す
ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明の単語読み取り装置においては、文字列イメ
ージデータを文字コード列に変換する文字読み取り装置
において、該文字列イメージデータを入力する手段と、
該入力された文字列イメージデータ中の文字部分に対応
する文字イメージデータから文字コードの序列および各
文字コードの確からしさ表す文字得点とを得る文字認識
手段と、前記文字コード序列および前記文字得点から対
応する単語候補および該単語候補の確からしさを表す単
語得点とを得る単語照合手段と、前記入力された文字列
イメージデータから文字および単語としての形状に関す
る特徴を抽出する手段と、予め獲得した単語に関する形
状知識を保持し前記単語候補の形状特徴を検索する手段
と、該検索手段で得た単語候補の形状特徴と前記抽出す
る手段で得た単語形状特徴とからそれらの間の類似度を
評価する手段と、該類似度の評価結果に基づき前記単語
候補の序列の並べ替えを行う手段とを備えた構成とす
る。

【０００６】

【作用】本発明の単語読み取り装置においては、入力イ
メージデータから文字および単語としての形状に関する
特徴を直接抽出して通常の１文字イメージデータの切り
出し時の誤りや、それに起因する文字認識誤り等の曖昧
性のない抽出を行い、他方では、単語認識を行って単語
候補を得、これに対応する単語形状特徴を予め獲得した
単語に関する形状知識を検索して得、この両者の類似度
を評価し、その類似度の評価結果に基づき単語候補の序
列の並べ替えを行うことにより、入力イメージデータの
形状に照らし合わせて、より確からしい第１位単語候補
を得る。これにより、単語単位に記入された手書き文字
に対する認識精度を向上させ、計算機システムへのデー
タ投入の効率を向上させる。

【０００７】

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に
説明する。

【０００８】図１は、本発明の一実施例に係わる文字読
み取り装置の構成を示すブロック図である。尚、図１で
は、伝票等の記入欄単位に単語候補を得る処理を想定し
た機能ブロック構成を示している。図１において、１０
１は、図略のスキャナ等のイメージデータ入力手段より
入力された入力情報である記入欄単位のイメージデータ
１０７から文字部分の切り出しを行い、各文字イメージ
データに対応するＪＩＳやシフトＪＩＳ等の文字コード
１０８を、各文字コードの確からしさとしての文字得点
とともに出力する文字認識手段である。１０２は、上記
の文字フォント１０８をキーとして、内部に保持する単
語辞書を検索し、上記の文字得点に基づく順位（序列）
付けを行って、単語候補を単語辞書の単語番号１０９で
出力する単語照合手段である。１０３は、後に、上記単
語候補との突き合わせのために、入力イメージデータか
ら形状に関する特徴１１１を抽出する単語形状特徴抽出
手段である。尚、単語形状特徴抽出手段１０３について
は、後に図２を用いて詳細に説明する。１０４は、単語
候補の単語番号１０９を検索キーとして、予め作成して
おく単語形状知識を検索し、単語候補に該当する形状特
徴１１０を出力する単語形状知識検索手段である。尚、
単語形状知識検索手段１０４については、後に図３およ
び図４を用いて詳細に説明する。１０５は、上記の検索
によって得た単語候補の形状特徴１１０と、単語形状特
徴抽出手段１０３によって得た入力イメージデータ１０
７の単語形状特徴１１１との類似度を求める類似度評価
手段である。１０６は、類似度評価手段１０５の類似度
評価結果１１２に基づき、最終的に単語候補の順位を補
正することにより決定し、より確かな単語候補１１３を
出力する単語候補順位補正手段である。

【０００９】図１に示した本発明による実施例の機能ブ
ロック構成によれば、１記入欄に相当する単語単位のイ
メージデータから、文字認識および単語照合によって得
られる単語候補に対して、入力イメージデータから直接
抽出する単語形状特徴の視点から確からしさを評価する
ことで、正解となるべき単語候補を精度良く出力可能な
単語読み取り装置を実現できる。

【００１０】次に、図２を用いて、単語形状特徴抽出手
段１０３を詳細に説明する。単語の形状特徴としては、
イメージデータから抽出可能な種々の特徴を使用するこ
とが可能と考えられるが、以降は、文字列部分イメージ
データに関する、縦横比、画素分布、四隅形状パター
ン、および周辺端点数の４種の形状特徴を例に説明を進
めることとする。単語形状特徴抽出手段１０３へ入力さ
れるイメージデータ１０７は、１記入欄に相当するイメ
ージデータである。２０１は、入力されたイメージデー
タ１０７から文字列に相当する部分を矩形領域として切
り出し、文字間の余白を削除した後に、例えば、文字の
縦方向の既定サイズに合うように拡大または縮小を施す
単語形状正規化部である。単語形状正規化部２０１によ
って、既定サイズに拡大または縮小されたイメージデー
タ２０６は、以降の２０２〜２０５の各部へ送られる。

【００１１】２０２は、文字列部分のイメージデータに
ついて縦横比を求める縦横比計算部である。２０３は、
文字を構成する画素の分布を求める画素分布計測部であ
る。画素分布を求めるには、文字列の始端から終端の範
囲において、文字の記入方向に座標を想定し、各座標に
おける縦方向の画素数を計数する等の方法が考えられ
る。２０４は、文字列に相当するイメージデータの四隅
の形状パタンを識別する四隅形状パタン抽出部である。
形状パタンとしては、各種の形状を用いることが可能だ
か、例えば、四隅の限定範囲内において、空白が大、
角、縦／横／斜めの線分の端点、部分円、点等が考えら
れる。２０５は、文字列部分イメージデータの外郭部分
について線分の端点個数を計数する周辺端点計測部であ
る。これら２０２〜２０５の各部で求められた縦横比、
画素分布、四隅形状パタン、および周辺端点数の４種の
単語形状特徴１１１は、図１の類似度評価手段１０５に
入力される。

【００１２】図２に示した単語形状特徴抽出手段１０３
においては、単語単位のイメージデータから直接形状特
徴の抽出を行うので、通常の文字認識処理で行われる１
文字イメージデータの切り出し時の誤り、また、これに
起因する文字認識誤り等の曖昧性のない特徴の抽出を実
現できる。

【００１３】次に、図３および図４を用いて、単語形状
知識検索手段１０４を詳細に説明する。図３は単語形状
知識の検索の原理を説明するための図である。３０１
は、予め獲得しておく単語形状知識であって、単語照合
時に用いる単語辞書中の各単語に対して、前記の単語形
状特徴抽出手段１０３で抽出する特徴と同種の特徴を抽
出したテーブルである。単語照合の結果として得られる
単語候補の、単語辞書内における位置、すなわち、単語
番号１０９をキーとして、上記テーブルを検索し、単語
候補に対応する単語形状特徴１１０を得る。

【００１４】図４は、単語辞書中の各単語に対応する単
語形状特徴を獲得する方法の原理を説明するための図で
ある。図４では、単語として姓を扱う場合の例を示して
いる。図４において、４０１は、単語照合に用いる単語
辞書を作成するためのソースデータを表し、姓に相当す
る文字フォント列の羅列である。４０２は、文字認識時
に用いる文字辞書のためのフォントデータである。文字
形状特徴抽出４０３は、後に単語形状特徴を抽出するた
めに、文字辞書フォントデータ４０２の各文字４０８を
対象に、前記の単語形状特徴手段１０３が抽出する特徴
と同種の形状特徴を抽出する処理ステップである。文字
形状特徴抽出４０３の処理ステップは、各文字の形状特
徴の抽出結果４０９を文字形状特徴４０４に保持する。
文字形状特徴抽出４０３で実行する特徴抽出には各種の
方法が考えられるが、例えば、文字フォントから疑似的
にイメージデータを生成し、このイメージデータを対象
として形状特徴の抽出を行う方法を用いることができ
る。文字形状特徴検索４０５は、単語辞書ソースデータ
４０１中の各単語に含まれる各文字フォント４０７をキ
ーとして、文字形状特徴４０４の検索４１０を行う処理
ステップである。単語形状特徴抽出４０６は、文字形状
特徴検索４０５の処理ステップから与えられる用語ソー
スデータ中の文字フォントに関する形状特徴４１１を統
合して単語形状特徴３０１を生成する処理ステップであ
る。文字形状特徴４１１の統合による抽出結果４１２と
しての単語形状特徴３０１の生成は、例えば次のように
実現することができる。まず、縦横比については、各単
語に含まれる文字の個数から容易に算出可能である。画
素分布についても、各文字の画素分布を単語の記入方向
に結合することで容易に算出可能である。四隅形状パタ
ンについては、各単語の先頭文字の左端形状パタンと、
終端文字の右端形状パタンとから各単語に対応する四隅
形状パタンを得ることができる。最後に周辺端点につい
ては、各単語に含まれる全文字の周辺端点の総和を求め
ることにより得ることができる。

【００１５】図５は、本発明に基づく単語読み取り装置
の動作の流れを具体例により説明するための図である。
図５において、５０１は入力イメージデータ（図１の１
０７に相当）、５０２は単語候補（図１の１０９に相
当）、５０３は単語候補５０２の単語形状特徴（図１の
１１０に相当）、５０４は入力イメージデータ５０１か
ら抽出された単語形状特徴（図１の１１１に相当）、５
０５は類似度評価結果（図１の１１２に相当）、５０６
は類似度に基づく順位補正後の単語候補（図１の１１３
に相当）である。以下、図５のデータの流れに沿って、
動作を簡単に説明する。まず、‘中村’と手書きされた
イメージデータに対して、文字認識および単語照合を実
行することで、単語候補５０２が得られる。ここでは、
説明を簡単にするため、３個の単語候補‘仲林’、‘仲
村’、‘中村’が得られたとしている。次に、これら単
語候補５０２をキーとして単語形状知識の検索を行い、
その結果として、単語形状特徴５０３を得る。また一
方、入力イメージデータ５０１から直接、単語形状特徴
の抽出を実行し、単語形状特徴５０４を得る。次いで、
５０３と５０４の両単語形状特徴間の類似度を評価し、
類似度５０５を得る。図５の例では、類似度が、単語候
補‘仲林’、‘仲村’、‘中村’のそれぞれについて、
ｙａ，ｙｂ，ｙｃであったとし、これらの大小関係が、
ｙｃ＞ｙａ＞ｙｂであったとする。尚、類似度は、より
大きな値が、より類似していることを表すものとする。
最後に、これら類似度に基づく単語候補順位の補正を行
い、最終的に、正解単語候補である‘中村’が第１位単
語候補として得られる。

【００１６】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、入力イメージデータから文字および単語として
の形状に関する特徴を直接抽出して通常の１文字イメー
ジデータの切り出し時の誤りや、それに起因する文字認
識誤り等の曖昧性のない抽出を行い、予め獲得した単語
に関する形状知識に基づき類似度を評価し、該類似度の
評価結果に基づき単語候補の序列の並べ替えを行うこと
により、入力イメージデータの形状に照らし合わせてよ
り確からしい第１位単語候補を得ることが可能な単語読
み取り装置を実現できるという顕著な効果を奏するもの
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係わる単語読み取り装置の
構成を説明するブロック図

【図２】上記実施例における単語形状特徴抽出手段の機
能ブロック構成を説明するブロック図

【図３】上記実施例における単語形状知識の検索の原理
を説明する図

【図４】上記実施例における単語辞書中の各単語に対応
する単語形状特徴を獲得する方法の原理を説明する図

【図５】上記実施例による単語読み取り装置の動作の流
れを具体的により説明する図

【符号の説明】

１０１…文字認識手段 １０２…単語照合手段 １０３…単語形状特徴抽出手段 １０４…単語形状認識検索手段 １０５…類似度評価手段 １０６…単語候補順位補正手段 ２０１…単語形状正規化部 ２０２…縦横比計算部 ２０３…画素分布計測部 ２０４…四隅形状パタン抽出部 ２０５…周辺端点計測部 ３０１…単語形状特徴テーブル ４０１…単語辞書ソースデータ ４０２…文字辞書フォントデータ ４０３…単語形状特徴抽出の処理ステップ ４０４…文字形状特徴 ４０５…文字形状特徴検索の処理ステップ ４０６…単語形状特徴抽出の処理ステップ ５０１…入力イメージデータ ５０２…単語候補 ５０３…単語形状特徴 ５０４…単語形状特徴 ５０５…類似度評価結果 ５０６…順位補正後の単語候補

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 文字列イメージデータを文字コード列に
   変換する文字読み取り装置において、該文字列イメージ
   データを入力する手段と、該入力された文字列イメージ
   データ中の文字部分に対応する文字イメージデータから
   文字コードの序列および各文字コードの確からしさ表す
   文字得点とを得る文字認識手段と、前記文字コード序列
   および前記文字得点から対応する単語候補および該単語
   候補の確からしさを表す単語得点とを得る単語照合手段
   と、前記入力された文字列イメージデータから文字およ
   び単語としての形状に関する特徴を抽出する手段と、予
   め獲得した単語に関する形状知識を保持し前記単語候補
   の形状特徴を検索する手段と、該検索手段で得た単語候
   補の形状特徴と前記抽出する手段で得た単語形状特徴と
   からそれらの間の類似度を評価する手段と、該類似度の
   評価結果に基づき前記単語候補の序列の並べ替えを行う
   手段とを備えたことを特徴とする単語読み取り装置。