JPH06309496A - 光学的読み取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 帳票の記入文字の認識のみならず、帳票全体
のイメージも同時に取り込み、更に複数のドロップアウ
トカラーで表示された部分も記入文字と区別して処理す
る。 【構成】 数色のドロップアウトカラーに対し、その色
の多色光源２Ａ、２Ｂを使用して読み取りを行う。出力
信号は色によりレベルが異なるが、ドロップアウトカラ
ーと記入文字の色の読み取り信号が区別できるレベルに
閾値を設定すれば、記入文字のイメージデータのみが抽
出され、ドロップアウトカラーと読み取り面の地色とが
区別できるレベルに閾値を設定すれば、ドロップアウト
カラーを含めた全てのイメージデータが取り込まれる。
信号処理部２０でこの２種のモードを選択できるように
し、読み取り信号を各種の用途に利用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、帳票等の読み取り面に
記載された文字や文字枠を読み取り、その色に応じて読
み取りデータを選択的に抽出する光学的読み取り装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】帳票等に記載された情報を自動的にコン
ピュータ等に入力するために、光学的読み取り装置が使
用されている。図２に、従来の光学的読み取り装置ブロ
ック図を示す。図において、帳票１の読み取り面１Ａは
光源２によって照射される。その反射光は光学系３によ
って読み取りセンサ４に導かれる。読み取りセンサ４の
出力は増幅器５により増幅され、Ａ／Ｄ変換部６に入力
する。読み取りセンサ４は、読み取り面１Ａを走査して
その画像をドット単位で画像信号に変換するが、Ａ／Ｄ
変換部６はそのアナログ電気信号をディジタル信号に変
換する。イメージメモリ７はＡ／Ｄ変換部６の出力を格
納するためのメモリである。

【０００３】この信号を処理し文字を認識するために、
切出し部８、特徴抽出部９、辞書比較部１０及び識別部
１１が設けられている。切出し部８はイメージを切り出
し、文字単位で特徴抽出部９に送る部分である。特徴抽
出部９は切り出された各文字の特徴を抽出し、辞書比較
部１０においてその特徴が辞書の標準パターンと比較さ
れる。識別部１１においては、読み取られた文字の内容
が識別され文字コードに変換される。インタフェース１
２は、この文字コードを通信回線１３を介してワークス
テーション１４に送るための通信制御を行う部分であ
る。ワークステーション１４にはディスク装置１５が接
続されており、ここにデータファイル１６が設けられて
いる。このデータファイル１６に認識された帳票の文字
コードが格納される。この文字コードはその後入力され
た帳票の処理その他に使用される。

【０００４】上記のような帳票には必要な文字を記入す
るために、予め注釈や文字枠等が記入されている。図３
に、このような帳票と読み取りデータの関係を示す説明
図を図示した。図の（ａ）に示すように、帳票１には文
字枠２１の中に記入文字２２が書き込まれており、この
他に例えば押印２３が印されている。このようなイメー
ジをそのまま装置で読み取ると、切出し部８が文字枠２
１の一部等を切り出して記入文字の一部として処理し、
文字認識を誤るおそれがある。そこで、従来この種の文
字枠２１等は記入文字２２と異なる色、例えば赤色や緑
色により印刷され、図３（ｂ）に示すように、読み取り
データとして得られないような処理をしていた。このよ
うな色をドロップアウトカラーと呼んでいる。

【０００５】図４に、ドロップアウトカラーの処理説明
図を示す。例えば、図３に示した帳票１の文字枠２１を
赤色とし、記入文字２２を黒色の線で表わすものとす
る。この場合、図２に示した光源２を赤色の光源に選定
する。このようにすると、図４に示すように、光源の発
光強度分布３０は赤色部分に集中し、赤色で記入された
文字枠の反射率２８や押印の反射率２９は何れも帳票の
地色の反射率と同程度のレベルとなる。従って、上記図
２に示した装置ではドロップアウトカラーは読み取られ
ず、図３（ｂ）に示すように記入文字のみが読み取られ
認識処理の対象となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、以上のよう
な従来の光学的読み取り装置には次のような解決すべき
課題があった。まず、図２に示すイメージメモリ７に
は、上記のようなドロップアウトカラーの処理によって
文字枠が取り除かれた記入文字に相当するデータのみが
格納される。従って、これとは別に帳票全体のイメージ
を取得したいといった場合には、別のイメージリーダ等
を用いて再度帳票の読み取りを行わなければならない。
従って、単に文字の認識のみを目的とする装置でなく、
帳票に関する各種の処理を実行しようとする装置につい
ては、取り扱いが煩雑になるという問題があった。

【０００７】また、文字枠やその他の注釈が予め設定さ
れたドロップアウトカラー以外の色で印刷されているよ
うな場合、これは記入文字と一緒に装置に読み取られて
しまう。従って、もしそのような部分を取り除きたい時
には、ワークステーションにおいてディスプレイに帳票
イメージを表示させ、オペレータが取り除き操作を行っ
た後に文字認識を行うといった煩雑な手続きが必要とな
った。

【０００８】本発明は以上の点に着目してなされたもの
で、帳票の記入文字の認識のみならず帳票全体のイメー
ジも同時に取り込むことができ、更に複数のドロップア
ウトカラーで表示された部分も記入文字と区別して処理
することができる光学的読み取り装置を提供することを
目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の第１発明は、読
み取り面に記載された２種以上のドロップアウトカラー
とほぼ同一の色で読み取り面を照射する多色光源と、読
み取り対象となる全ての光波長に対してほぼ平坦な感度
特性を有する読み取りセンサと、信号処理部とを備え、
この信号処理部は、前記読み取りセンサの出力する前記
全てのドロップアウトカラーと読み取り面の地色の読み
取り信号とが区別できるレベルに、閾値を設定して、前
記読み取り信号を２値化する全イメージ読み取りモード
と、前記読み取りセンサの出力する前記全てのドロップ
アウトカラーと記入文字の色の読み取り信号とが区別で
きるレベルに、閾値を設定して、前記読み取り信号を２
値化する抽出イメージ読み取りモードの両方のモードで
選択的に動作することを特徴とする光学的読み取り装置
に関する。

【００１０】第２発明は、読み取り面に記載された２種
以上のドロップアウトカラーとほぼ同一の色で発光し、
読み取り面を照射する多色光源と、読み取り対象となる
全ての光波長に対してほぼ平坦な感度特性を有する読み
取りセンサと、Ａ／Ｄ変換部とを備え、このＡ／Ｄ変換
部は、前記読み取りセンサの出力する前記全てのドロッ
プアウトカラーの読み取り信号以上で、読み取り面の地
色の読み取り信号以下に変換範囲を設定して、前記読み
取り信号をアナログ信号からディジタル信号に変換する
全イメージ読み取りモードと、前記読み取りセンサの出
力する前記全てのドロップアウトカラーの読み取り信号
以下で、記入文字の色の読み取り信号以上に変換範囲を
設定して、前記読み取り信号をアナログ信号からディジ
タル信号に変換する抽出イメージ読み取りモードで選択
的に動作することを特徴とする光学的読み取り装置に関
する。

【００１１】

【作用】第１発明の装置は、数色のドロップアウトカラ
ーに対し、その色の多色光源を使用して読み取りを行
う。出力信号は色によりレベルが異なるが、ドロップア
ウトカラーと記入文字の色の読み取り信号が区別できる
レベルに閾値を設定すれば、記入文字のイメージのみが
抽出され、ドロップアウトカラーと読み取り面の地色と
が区別できるレベルに閾値を設定すれば、ドロップアウ
トカラーを含めた全てのイメージデータが取り込まれ
る。この２種のモードを選択できるようにし、読み取り
信号を各種の用途に利用する。

【００１２】第２発明では、同様の２色の光源を使用し
読み取りを行うが、読み取りセンサの出力するアナログ
信号をディジタル信号に変換する場合に、その変換範囲
を２種類設ける。一方の範囲に選定すると、ドロップア
ウトカラーも記入文字の色も同様に読み取られ、全イメ
ージが得られる。また、もう一方の変換範囲で変換する
と、記入文字の読み取り信号のみがディジタル変換され
る。このようにＡ／Ｄ変換部の変換範囲を自由に選択し
て信号を取り出すようにしてもよい。

【００１３】

【実施例】以下、本発明を図の実施例を用いて詳細に説
明する。図１は、本発明の光学的読み取り装置実施例を
示すブロック図である。この装置は、図に示すように帳
票１の読み取り面１Ａを、例えば２本の多色光源２Ａ、
２Ｂによって照射する。この光源２Ａは例えば赤色、光
源２Ｂは例えば緑色の光を照射するものとする。その反
射光は光学系３によって読み取りセンサ４に導かれる。
この読み取りセンサ４は従来使用されていたものと同様
のイメージラインセンサ等から構成される。読み取りセ
ンサ４の出力は信号処理部２０に導かれる。

【００１４】信号処理部２０は、増幅器５、Ａ／Ｄ変換
部２４、変換範囲選択部２５、イメージメモリ７、２値
化部２６、閾値レベル選択部２７等から構成される。増
幅器５は、読み取りセンサ４の出力を増幅するための回
路である。Ａ／Ｄ変換部２４は、読み取りセンサ４の読
み取り信号をディジタル信号に変換するための部分であ
る。なお、このＡ／Ｄ変換部２４は、読み取り信号を多
値化してイメージメモリ７に格納するよう動作するもの
とする。変換範囲選択部２５は、Ａ／Ｄ変換部２４の変
換するアナログ信号の変換範囲を２種以上に選択設定す
ることができる制御を行う部分である。この構成は後で
説明する。イメージメモリ７は、多値化されたディジタ
ル信号を格納しておく記憶装置である。２値化部２６
は、イメージメモリ７から読み出された信号を２値化し
て出力し、これを文字認識等のために使用する部分であ
る。閾値レベル選択部２７は、２値化部２６において信
号を“１”または“０”に変換する場合の閾値を２種以
上に選択設定する部分である。

【００１５】図５に、本発明の装置の動作原理説明図を
示す。図に示す信号は、上記図１に示した読み取り信号
処理部２０に入力する信号である。図の縦軸は出力電
圧、横軸は帳票の読み取り面１Ａの走査ラインに沿った
位置を示している。なお、この読み取り面１Ａには緑色
枠２１Ａ及び赤色枠２１Ｂが印刷され、それぞれに記入
文字２２が記入されているものとする。この場合に、図
に示すように、図１に示したような多色光源によって帳
票の読み取り面１Ａを照射すると、その読み取り信号の
レベルは、緑色枠２１Ａのものと赤色枠２１Ｂのものと
記入文字２２のものとで、それぞれＶＧ、ＶＲ及びＶＢ
のように異なる。なお、ＶＷは地色に対する読み取り信
号のレベルである。その結果、この図に示すように、こ
れらの出力信号のレベルは大きい方から順にＶＷ、Ｖ
Ｒ、ＶＧ、ＶＢというようになる。

【００１６】図６には、上記のような多色光源による反
射光特性図を示す。この図は、横軸に波長をミリメート
ルの単位でとり、縦軸に反射率をとったグラフである。
この図から分かるように、赤色光源の発光強度分布４６
と緑色光源の発光強度分布４５が、それぞれ特有の波長
の部分でピークを示しているのに対し、緑色枠の反射率
４８や赤色枠の反射率４９が、それぞれの色の部分でピ
ークを示す。一方、読み取りセンサの感度分布４１はほ
ぼ平坦で、記入文字や地色の反射率４７、４２もほぼ平
坦となる。このような結果から図５に示すような出力信
号が得られる。

【００１７】［第１発明］ここで、第１発明の装置で
は、上記図１に示すＡ／Ｄ変換部２４において、まず図
５に示す通りのレベル変化のディジタル信号をイメージ
メモリ７に格納する。そして、２値化部２６において２
値化する際、閾値レベル選択部２７では、図５に示す閾
値のレベルＳあるいは閾値のレベルＲの何れかを選択す
る。例えば、閾値のレベルＳを選択すると、図５を見て
明らかなように、緑色枠２１Ａも赤色枠２１Ｂも記入文
字２２も同様に地色と区別され、そのままイメージデー
タとして読み取られる。従って、帳票全体のイメージデ
ータを利用する処理に用いることができる。一方、閾値
のレベルＲを選択すると、図５に示すように、記入文字
２２に相当する部分は“１”となり、その他緑色枠２１
Ａ、赤色枠２１Ｂあるいは地色の部分は“０”とされ
る。このようにすると記入文字のみが抽出され、イメー
ジデータとして取り出される。こうして得られたイメー
ジデータは文字認識等に使用される。

【００１８】図７に、第１発明の実施例主要部ブロック
図を示す。上記の例では、図１に示す２値化部２６は多
値ディジタル信号を所定の閾値を用いて２値化しイメー
ジデータを得た。一方、図７の実施例では読み取りセン
サの出力を入力端子３１から受け入れ、これを演算増幅
器３２、３３を用いて２値化し利用するようにしてい
る。この回路には３個のボリュームＶＲ１、ＶＲ２、Ｖ
Ｒ３が直列に接続されており、これらの接続点から演算
増幅器３２、３３の減算入力端子に対し基準電圧が入力
するように構成されている。一方、これらの演算増幅器
３２、３３の加算入力端子には処理対象となる読み取り
信号が入力する構成となっている。

【００１９】この例の場合、演算増幅器３２、３３に
は、図５に示す出力電圧特性の読み取り信号がそのまま
入力する。そして、各演算増幅器３２、３３には、それ
ぞれ図５に示す閾値のレベルＳあるいはレベルＲの基準
電圧が入力する。これによって、演算増幅器３２の出力
はそのまま上記の全イメージを読み取る全イメージ読み
取りモードのイメージデータとなり、これがワークステ
ーション３４に向け出力される。一方、演算増幅器３３
の出力は記入文字のイメージのみが読み取られる抽出イ
メージ読み取りモードのイメージデータとなり、読み取
り部３５に向け出力される。

【００２０】［第２発明］図８に、第２発明の実施例主
要部ブロック図を示す。上記の実施例においては、全イ
メージ読み取りモードと抽出イメージ読み取りモードの
動作選択を２値化処理の部分によって行っていた。例え
ば、ディジタル信号の２値化処理が図１に示す２値化部
２６で行われるとき、閾値レベル選択部２７がその部分
でモード選択を行う。また、図７の実施例では両モード
の動作が同時に行われる。

【００２１】一方、第２発明においては、図１に示すＡ
／Ｄ変換部２４に対し変換範囲選択部２５の制御信号を
入力させてモード切り替えを行う。即ち、図８に示す実
施例では、３個のボリュームＶＲ１、ＶＲ２、ＶＲ３が
直列接続され、その接続点からＡ／Ｄ変換器３７に対し
２種類の基準電圧が入力するよう構成されている。この
基準電圧は変換の最大値最小値を定めるためのものであ
る。Ａ／Ｄ変換器３７には読み取りセンサ４から出力さ
れる読み取り信号が入力端子３６を通じて入力する。そ
して、変換後の出力は出力端子３８から取り出される。

【００２２】この場合、Ａ／Ｄ変換器３７の変換範囲
が、図５に示す変換範囲Ｓあるいは変換範囲Ｒに選択さ
れる。例えば、変換範囲Ｓにおいては、変換後のディジ
タル信号の最低レベルはＶＲとなり、最高レベルがＶＷ
となる。従って、緑色枠２１Ａ、赤色枠２１Ｂ及び記入
文字２２の何れの読み取り信号も同レベルになって全て
のイメージが読み取られることになる。

【００２３】一方、変換範囲Ｒを選択してディジタル変
換を行うと、そのディジタル出力の最大レベルはＶＧと
なり、最低レベルがＶＢとなる。従って、この場合には
緑色枠２１Ａも赤色枠２１Ｂも地色の読み取り信号と区
別できず、記入文字２２のみが読み取られディジタル信
号として取り出される。その結果、変換範囲Ｓを設定す
ると全イメージ読み取りモードとなり、変換範囲Ｒを設
定すると抽出イメージ読み取りモードとなる。上記のよ
うにＡ／Ｄ変換器の変換範囲を適当に選択することによ
ってもモード選択が可能となる。

【００２４】図９に、多色光源の変形例断面図を示す。
上記の実施例において、多色光源は必ずしも光源そのも
のが固有の色を有している必要はない。例えば、この例
に示すように、通常の白色光源２を２個使用し、それぞ
れに緑色フィルタ５０Ａと赤色フィルタ５０Ｂを取り付
ける。これによって、上記と同様の効果が得られる。図
１０に、赤、緑フィルタによる効果説明図を示す。この
グラフは横軸に波長を縦軸にフィルタの光透過率を示し
たものである。この図に示すように、赤色フィルタと緑
色フィルタの透過率は光源の発光強度分布がフラットな
のに対し一定のスペクトルに集中している。こうして、
上記の赤色光源と緑色光源とは全く同様の特性が得られ
る。

【００２５】図１１に、多色光源の変形例断面図を示
す。この図においては、緑色光源２Ａと赤色光源２Ｂを
使用するが、これらの光源には赤外領域に発光強度分布
が存在するものを用いている。この場合、図に示すよう
に、赤外カットフィルター５０Ｃを光学系３の手前に配
置する。これによって、上記と同様の特性が得られる。
図１２に、赤外フィルタによる効果説明図を示す。この
図に示すように、緑色光源による光と赤色光源による光
はそれぞれ赤外領域に一部、一定の光強度で分布してい
る。これを赤外フィルターにより除去すれば、反射光の
レベルが先に説明したように適当に区別しやすい状態に
なり、モードの切り替えを容易に実行することが可能に
なる。

【００２６】本発明は以上の実施例に限定されない。上
記実施例においては２色の光源を用いて２色のドロップ
アウトカラーを操作するようにしたが、３色以上のドロ
ップアウトカラーについて同様の処理を行うようにして
もよい。また、その信号処理方法や回路は、従来よく知
られた各種の方法により実施して差し支えない。

【００２７】

【発明の効果】以上説明した本発明の光学的読み取り装
置は、２種以上のドロップアウトカラーとほぼ同一の色
で読み取り面を照射する多色光源と、その読み取り対象
となる波長に対しほぼ平坦な感度特性を有する読み取り
センサと、読み取り信号を２値化する際に、全てのドロ
ップアウトカラーと読み取り面の地色の読み取り信号と
が区別できるレベルに閾値を設定し、全イメージ読み取
りモードで動作する場合と、ドロップアウトカラーと記
入文字の色の読み取り信号とが区別できるレベルに閾値
を設定して抽出イメージ読み取りモードで動作する信号
処理部を設けるようにしたので、帳票の文字認識のみな
らず帳票全体のイメージを読み取り処理するための信号
を同時に得ることができる。また、２色以上の光源を用
いることによって２色以上のドロップアウトカラーを利
用することができ、帳票デザインの自由度を高めること
ができる。

【００２８】なお、同様のモード切り替えのために、Ａ
／Ｄ変換部においてドロップアウトカラーの読み取り信
号以上で読み取り面の地色の読み取り信号以下に変換範
囲を設定し全イメージ読み取りモードとし、あるいはド
ロップアウトカラーの読み取り信号以下で記入文字の読
み取り信号以上に変換範囲を設定して抽出イメージ読み
取りモードで動作させるといった構成にすればその後の
処理が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光学的読み取り装置実施例を示すブロ
ック図である。

【図２】従来の光学的読み取り装置ブロック図である。

【図３】帳票と読み取りデータの関係説明図である。

【図４】ドロップアウトカラーの処理説明図である。

【図５】本発明の装置の動作原理説明図である。

【図６】多色光源による反射光特性図である。

【図７】第１発明の実施例主要部ブロック図である。

【図８】第２発明の実施例主要部ブロック図である。

【図９】多色光源の変形例断面図である。

【図１０】赤緑フィルターによる効果説明図である。

【図１１】多色光源の変形例断面図である。

【図１２】赤外フィルタによる効果説明図である。

【符号の説明】

１ 帳票 １Ａ 読み取り面 ２Ａ、２Ｂ 多色光源 ４ 読み取りセンサ ２０ 信号処理部 ２１ 文字枠 ２２ 記入文字 ２４ Ａ／Ｄ変換部 ２５ 変換範囲選択部 ２６ ２値化部 ２７ 閾値レベル選択部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 読み取り面に記載された２種以上のドロ
   ップアウトカラーとほぼ同一の色で読み取り面を照射す
   る多色光源と、 読み取り対象となる全ての光波長に対してほぼ平坦な感
   度特性を有する読み取りセンサと、 信号処理部とを備え、 この信号処理部は、前記読み取りセンサの出力する前記
   全てのドロップアウトカラーと読み取り面の地色の読み
   取り信号とが区別できるレベルに、閾値を設定して、前
   記読み取り信号を２値化する全イメージ読み取りモード
   と、 前記読み取りセンサの出力する前記全てのドロップアウ
   トカラーと記入文字の色の読み取り信号とが区別できる
   レベルに、閾値を設定して、前記読み取り信号を２値化
   する抽出イメージ読み取りモードの両方のモードで選択
   的に動作することを特徴とする光学的読み取り装置。
2. 【請求項２】 読み取り面に記載された２種以上のドロ
   ップアウトカラーとほぼ同一の色で発光し、読み取り面
   を照射する多色光源と、 読み取り対象となる全ての光波長に対してほぼ平坦な感
   度特性を有する読み取りセンサと、 Ａ／Ｄ変換部とを備え、 このＡ／Ｄ変換部は、前記読み取りセンサの出力する前
   記全てのドロップアウトカラーの読み取り信号以上で、
   読み取り面の地色の読み取り信号以下に変換範囲を設定
   して、前記読み取り信号をアナログ信号からディジタル
   信号に変換する全イメージ読み取りモードと、 前記読み取りセンサの出力する前記全てのドロップアウ
   トカラーの読み取り信号以下で、記入文字の色の読み取
   り信号以上に変換範囲を設定して、前記読み取り信号を
   アナログ信号からディジタル信号に変換する抽出イメー
   ジ読み取りモードで選択的に動作することを特徴とする
   光学的読み取り装置。