JPH06274682A - 文字認識方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】正規化により入力パターンの一部が欠損した場
合もリトライすることにより、より確からしい候補文字
を得る。 【構成】正規化によって入力パターンＡの一部が欠損し
ていた場合、その欠損の方向をパターン欠損方向算出部
１６が検出する。次に、判定部１８が、メモリ１７に予
め蓄積してある文字毎の誤読が予想される欠損方向の情
報Ｈと、パターン欠損方向算出部１６からの欠損方向情
報Ｇとを基に、得られた候補文字Ｅが誤読である可能性
を判定する。その結果、誤読の可能性がある場合は、リ
トライ条件決定部１９が、外接枠座標算出部１５からの
入力パターンＡ全体をとらえた外接枠座標Ｆに基づき、
欠損が生じないような新たな正規化条件Ｊを決定し、こ
の新たな正規化条件Ｊを用いて、正規化及びこれに引き
続く文字認識をリトライする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、文字認識装置等に用い
られる文字認識方式に関し、特に特徴抽出に供するパタ
ーンの位置と大きさの正規化処理に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、文字認識用の特徴を抽出するのに
先立ち、入力パターンの位置ズレおよびパターンの大き
さのばらつきを排除するため、入力パターンの位置およ
び大きさの正規化処理を行う文字認識方式がある。

【０００３】図２は従来のこの種の文字認識方式の構成
を示すブロック図である。

【０００４】同図において、モーメント算出部１は入力
パターンを解析して１次および２次モーメントからなる
モーメント情報を算出する。正規化条件決定部２は上記
モーメント情報を基に、後述する正規化処理部３の処理
条件となる中心座標および拡大率からなる正規化条件を
決定する。正規化処理部３は上記正規化条件に従って、
入力パターンを正規化パターンに変換する。文字認識部
４は上記正規化パターンの特徴を抽出し、予め格納して
いる文字毎の標準的特徴との比較により候補文字を出力
する。この文字認識部４から出力される候補文字が図示
しない認識結果表示部等に入力される。

【０００５】このような構成において、帳票上の認識対
象領域に記述された文字列を認識する場合、その文字列
をスキャナまたは文字切出し等の手段によって文字単位
に２値量子化し、入力パターンａとしてモーメント算出
部１に入力する。

【０００６】すると、モーメント算出部１は入力された
入力パターンａから、１次モーメント（Ｍ１）および１
次モーメント回りの２次モーメント（Ｍ２）をモーメン
ト情報ｂとして以下のように抽出する。

【０００７】入力パターンａを、パターンの垂直方向を
ｘ、水平方向をｙ、および各画素を点Ｐ（本例では、０
≦ｘ，ｙ≦９６とする）として以下の（１）式のように
定義する。

【０００８】

【数１】

【０００９】入力パターンａをラスタスキャンして、以
下の情報Ｓ，ＭX，ＭY，ＮX及びＮYを抽出する。

【００１０】

【数２】

【００１１】

【数３】

【００１２】

【数４】

【００１３】

【数５】

【００１４】

【数６】

【００１５】次に、上記情報から次の（７）、（８）及
び（９）式によりモーメント情報ｂを算出する。

【００１６】

【数７】

【００１７】

【数８】

【００１８】

【数９】

【００１９】正規化条件決定部２は、入力したモーメン
ト情報ｂと予め格納している正規化係数（Ｃ）を基に、
中心座標（Ｐ0）と垂直拡大率（Ｒy）と水平拡大率（Ｒ
x）を正規化条件ｃとして次の（１０）、（１１）及び
（１２）式により決定する。

【００２０】

【数１０】

【００２１】

【数１１】

【００２２】

【数１２】

【００２３】以上のように決定した正規化条件ｃを入力
した正規化処理部３は、正規化条件ｃに従って入力パタ
ーンａを正規化パターンｄに変換する。具体的な変換処
理は、以下に示す（１３）式により正規化パターンｄの
全ての点（本例では、０≦Ｘ，Ｙ≦６４とする）につい
て入力パターンａ上に射影し、入力パターンａ上で黒点
であれば黒点化、白点であれば白点化するものである。

【００２４】

【数１３】 文字認識部４は、正規化パターンｄの文字認識用特徴ベ
クトルを抽出し、予め格納している文字毎の標準的特徴
ベクトルとの比較により一致度の最も高い文字を候補文
字ｅとして出力する。

【００２５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術のような
一律の正規化条件による文字認識方式では、パターン固
有の構造に起因して、パターンの欠損が発生する場合で
もそのパターンによる候補文字がそのまま出力され、こ
れが誤読の一因となるという問題がある。

【００２６】図３を用いて正規化時のパターン欠損の例
を説明する。

【００２７】同図において、（ａ）は入力パターン例、
（ｂ）は正規化パターン例であり、実線枠内がそれぞれ
正規化対象領域および特徴抽出対象領域である。

【００２８】参照番号１０１で示す点Ｐは入力パターン
の重心であり、矩形領域１０２は同パターンの外接枠で
ある。参照番号１０３で示す点Ｐ’は正規化パターンの
中心であり、矩形領域１０４は正規化後の外接枠であ
る。また、参照番号１０５が正規化パターンから欠損し
た入力パターンの一部を示す。

【００２９】同図に示すように、モーメント情報に基づ
いた正規化条件は入力パターンの外接枠を考慮しておら
ず、パターンの広がりのばらつきを正規化するものなの
で、この例のようにパターンの部分的欠損が発生するこ
とがある。

【００３０】この例では図３（ｂ）の正規化パターンは
文字「大」と同パターンとなるため、入力文字「犬」が
文字「大」と誤読されることとなる。

【００３１】従って、本発明の目的は、入力パターンの
正規化により入力パターンの一部が欠損した場合、欠損
の発生しない別の条件による正規化及び認識をリトライ
することにより、より確からしい候補文字を得ることが
可能な文字認識方式を提供することにある。

【００３２】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の文字認識方式は、入力パターンに基づき所
定の方法で正規化条件を決定し、この正規化条件に従っ
て、入力パターンを正規化することにより正規化パター
ンに変換し、この正規化パターンに基づいて入力パター
ンに該当する候補文字を決定するという基本的構成に加
えて、次の（ａ）〜（ｅ）の要素を具備することを特徴
とする。

【００３３】（ａ） 入力パターンの外接枠座標を算出
する外接枠座標算出部。

【００３４】（ｂ） 正規化条件および外接枠座標を基
に、正規化によって正規化パターンから欠損した入力パ
ターンの一部分の方向を示すパターン欠損方向情報を求
めるパターン欠損方向算出部。

【００３５】（ｃ） 文字毎に予め定めた、正規化によ
るパターンの欠損に起因して誤読の生じる可能性がある
欠損の方向を示す正規化リトライ参照情報を予め蓄積
し、候補文字をアドレスとして対応する正規化リトライ
参照情報を選択的に出力する正規化リトライ参照情報メ
モリ。

【００３６】（ｄ） 正規化リトライ参照情報とパター
ン欠損方向情報とを基に、正規化リトライの要否を判定
し、必要と判断した場合に正規化リトライ指示を出力す
る正規化リトライ判定部。

【００３７】（ｅ） 正規化リトライ指示に応答して、
前記外接枠座標を基に、欠損が生じないように前記入力
パターンの正規化をリトライするための正規化条件であ
る正規化リトライ条件を決定する正規化リトライ条件決
定部。

【００３８】

【作用】本発明の方式によれば、基本的構成において実
行した正規化によって入力パターンの一部が欠損してい
た場合、その欠損の方向（例えば、上、下、左、右）を
パターン欠損方向算出部が検出する。

【００３９】次に、正規化リトライ判定部が、メモリに
予め蓄積してある文字毎の誤読が予想される欠損方向の
情報と、パターン欠損方向算出部からの欠損方向情報と
を基に、得られた候補文字が誤読である可能性を判定す
る。

【００４０】その結果、誤読の可能性がある場合は、リ
トライ条件決定部が、外接枠座標算出部からの入力パタ
ーン全体をとらえた外接枠座標に基づき、欠損が生じな
いような新たな正規化条件を決定し、これを基本的構成
に与える。

【００４１】基本的構成では、この新たな正規化条件を
用いて、正規化及びこれに引き続く文字認識をリトライ
する。それにより、パターン欠損を修復した状態での候
補文字を得ることができる。

【００４２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。

【００４３】図１は、本発明に係る文字認識方式の一実
施例の全体構成を示すブロック図である。

【００４４】同図において、モーメント算出部１１、正
規化条件決定部１２、正規化処理部１３及び文字認識部
１４は、図２の従来方式におけるモーメント算出部１、
正規化条件決定部２、正規化処理部３及び文字認識部４
としれぞれ基本的に同一の機能を有するものであり、そ
の詳細な説明は省略する。本実施例は、この従来の構成
に加え、参照番号１５〜１９で示す要素をさらに備え
る。

【００４５】外接枠座標算出部１５は、入力パターンＡ
を解析してその外接枠座標Ｆを算出する。

【００４６】パターン欠損方向算出部１６は、正規化条
件決定部１２からの正規化条件Ｃ及び外接枠座標算出部
１５からの外接枠座標Ｆを基に、正規化処理部１３の正
規化処理によって正規化パターンＤから欠損した入力パ
ターンＡの一部分の方向（上、下、左、右）を示すパタ
ーン欠損方向情報Ｇを求める。

【００４７】正規化リトライ参照情報メモリ１７は、文
字毎にその固有のパターンに基づき予め定められた、正
規化によるパターン欠損により誤読の発生が予想される
欠損方向（上、下、左、右）を示す正規化リトライ参照
情報Ｈを蓄積し、文字認識部１４からの候補文字Ｅをア
ドレスとして受けて、その候補文字Ｅの正規化リトライ
参照情報Ｈを出力する。

【００４８】正規化リトライ判定部１８は、メモリ１７
からの正規化リトライ参照情報Ｈと、欠損方向算出部１
６からのパターン欠損方向情報Ｇとを基に、正規化リト
ライの要否（つまり、誤読の発生可能性の有無）を判定
し、必要と判断した場合には正規化リトライ指示Ｉを出
力する。

【００４９】正規化リトライ条件決定部９は、正規化リ
トライ指示Ｉを受け、記憶しておいた外接枠座標Ｆを基
に、正規化リトライ処理条件Ｊとなる中心座標および拡
大率を決定するものである。

【００５０】このような構成の下で、帳票上の認識対象
領域に記述された文字列を認識する場合における動作を
以下に説明する。

【００５１】ここでは、入力パターンＡを９６×９６画
素、正規化パターンＤを６４×６４画素として説明す
る。また、座標系はｘｙ直交座標系（ｘが水平座標、ｙ
が垂直座標）であり、入力パターン及び正規化パターン
共にその左上点を原点（０，０）とし、右下点を入力パ
ターンでは座標（９６，９６）、正規化パターンでは座
標（６４，６４）とする。なお、他の任意のパターンサ
イズや他の座標系に関しても本実施例が同様に適用でき
ることは、当業者であれば以下の説明から容易に理解す
る筈である。

【００５２】入力パターンＡがモーメント算出部１１に
入力されると、続いて順次、正規化条件決定部１２、正
規化処理部１３、文字認識部１４の処理が進められて、
候補文字Ｅが出力される。この一連の処理は従来と基本
的に同様である。

【００５３】これと並行して、外接枠座標算出部１５が
入力パターンＡをラスタスキャンして以下の４つの値
（ｙmin、ｙmax、ｘmin、ｘmax）からなる外接枠座標Ｆ
を求める。

【００５４】即ち、入力パターンＡにおいて、ｙ＝０か
らｙ＝９６までｙ座標を増加させつつ各ｙ座標において
ｘ方向にスキャンするというラスタスキャンを行ったと
き、最初にＰ（ｘ，ｙ）＝１となった時のｙを上端（ｙ
min）とし、最後にＰ（ｘ，ｙ）＝１となった時のｙを
下端（ｙmax）とする。また、Ｐ（ｘ，ｙ）＝１となっ
た時のｘの最小値を左端（ｘmin）とし、最大値を右端
（ｘmax）とする。

【００５５】パターン欠損方向算出部１６は、上記外接
枠座標Ｆよび正規化条件決定部１２からの正規化条件Ｃ
（前述の式（１０）〜（１２）により決定されたもの）
を入力して、以下の式により外接枠の４端点が０≦ｘ，
ｙ≦６４で規定される領域となるかどうかを判定して、
方向毎に領域の内部か外部かを表すパターン欠損方向情
報Ｇを出力する。

【００５６】

【数１４】 ここで、図４を参照して、パターン欠損の例とそのとき
のパターン欠損方向情報Ｇについて説明する。

【００５７】同図（ａ）は正規化パターンであり、参照
番号２０１が文字認識部１４における特徴抽出領域であ
り、参照番号２０２は正規化後の外接枠領域である。こ
の例では、外接枠の４つの端点のうち左側の２点つまり
左下点２０３および左上点２０４だけが特徴抽出領域２
０１内であり、右側の２つの端点は特徴抽出領域２０１
外である。このときパターン欠損方向情報Ｇは同図
（ｂ）で示す内容となる。

【００５８】正規化リトライ参照情報メモリ１７は、文
字認識部１４からの候補文字Ｅを参照アドレスとして、
その候補文字Ｅについての正規化リトライ参照情報Ｈを
出力する。

【００５９】正規化リトライ判定部１８はパターン欠損
方向情報Ｇと正規化リトライ参照情報Ｈとを基に、正規
化リトライの判定を行う。ここで、図５を参照して具体
的な処理を説明する。

【００６０】図５（ａ）は正規化リトライ参照情報メモ
リ１７の構成例を示しており、種々の文字Ｃ１〜ＣＮの
各々について、予め定めた４ビットの正規化リトライ情
報が格納されている。例えば、候補文字Ｅが「大」であ
れば、”１００１”という正規化リトライ情報３０２が
読みだされる。これは、上あるいは右の方向にパターン
の欠損があった場合、文字「大」が候補文字Ｅとなる他
の文字（例えば「犬」）が存在することを意味してい
る。即ち、各候補文字の正規化リトライ情報は、そのリ
トライ情報のビットが”１”である方向のいずれかにパ
ターン欠損があった場合、元の文字はその候補文字以外
の文字である可能性があることを示している。

【００６１】このような正規化リトライ参照情報Ｈを読
みだしたならば、これと図５（ｂ）で示すパターン欠損
方向情報Ｇとの間で各ビットごとの論理積を求める。こ
の結果、図５（ｃ）に示すリトライ判定情報を得る。こ
のリトライ判定情報は、右方向のビットが”１”である
から、正規化パターンＤは入力パターンＡにおける右方
向で文字の一部が欠損して誤読した可能性のあることを
表現している。

【００６２】そして、正規化リトライ判定部１８は、リ
トライ判定情報のいずれかのビットが”１”であれば、
正規化リトライ指示Ｉを正規化リトライ条件決定部１９
に出力する。

【００６３】正規化リトライ条件決定部１９は、正規化
リトライ指示Ｉを入力すると、記憶しておいた外接枠座
標Ｆを基に次の（１５）〜（１７）式により正規化リト
ライ条件Ｊを決定する。

【００６４】

【数１５】

【００６５】

【数１６】

【００６６】

【数１７】

【００６７】この後、正規化処理部１３は新たに決定し
た正規化リトライ条件Ｊによる正規化処理を行い、文字
認識部１４は正規化リトライ条件Ｊに基づく正規化パタ
ーンＤに対して再度文字認識を行い、新たな候補文字Ｅ
を出力する。

【００６８】このように、正規化リトライ参照情報とパ
ターン欠損方向情報に基づき、通常処理として実行した
モーメント情報による正規化によって得られた候補文字
がパターンの欠損による誤読の可能性を判定し、外接枠
座標による正規化リトライ条件による正規化および文字
認識のリトライを行うことで、パターンの欠損の修復し
た正規化パターンに対する候補文字を得ることができ
る。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、正
規化時のパターン欠損が発生した際、入力パターン固有
の構造に着目して、候補文字のパターン欠損による誤読
の可能性を判定し、必要に応じて、パターン欠損を修復
する正規化条件による正規化および認識のリトライを行
うため、誤読を減少させる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の文字認識方式の一実施例の構成を示す
ブロック図である。

【図２】従来の文字認識方式の構成を示すブロック図で
ある。

【図３】図２の従来方式における正規化時のパターン欠
損の例を説明する図である。

【図４】図１の実施例におけるパターン欠損の例とその
ときのパターン欠損情報について説明する図である。

【図５】図１の実施例における正規化リトライ判定部の
具体的な処理を説明する図である。

【符号の説明】

１１ モーメント算出部 １２ 正規化条件決定部 １３ 正規化処理部 １４ 文字認識部 １５ 外接枠座標算出部 １６ パターン欠損方向算出部 １７ 正規化リトライ参照情報メモリ １８ 正規化リトライ判定部 １９ 正規化リトライ条件決定部 Ａ 入力パターン Ｂ モーメント情報 Ｃ 正規化条件 Ｄ 正規化パターン Ｅ 候補文字 Ｆ 外接枠座標 Ｇ パターン欠損方向情報 Ｈ 正規化リトライ参照情報 Ｉ 正規化リトライ指示 Ｊ 正規化リトライ条件

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力パターンに基づき所定の方法で正規
   化条件を決定し、この正規化条件に従って、前記入力パ
   ターンを正規化することにより正規化パターンに変換
   し、この正規化パターンに基づいて前記入力パターンに
   該当する候補文字を決定する文字認識方式において、 前記入力パターンの外接枠座標を算出する外接枠座標算
   出部と、 前記正規化条件および上記外接枠座標を基に、前記正規
   化によって前記正規化パターンから欠損した前記入力パ
   ターンの一部分の方向を示すパターン欠損方向情報を求
   めるパターン欠損方向算出部と、 文字毎に予め定めた、前記正規化によるパターンの欠損
   に起因して誤読の生じる可能性がある前記欠損の方向を
   示す正規化リトライ参照情報を予め蓄積し、前記候補文
   字をアドレスとして対応する前記正規化リトライ参照情
   報を選択的に出力する正規化リトライ参照情報メモリ
   と、 前記正規化リトライ参照情報と前記パターン欠損方向情
   報とを基に、正規化リトライの要否を判定し、必要と判
   断した場合に正規化リトライ指示を出力する正規化リト
   ライ判定部と、 前記正規化リトライ指示に応答して、前記外接枠座標を
   基に、前記欠損が生じないように前記入力パターンの正
   規化をリトライするための正規化条件である正規化リト
   ライ条件を決定する正規化リトライ条件決定部と、を具
   備することを特徴とする文字認識方式。