JPH07120385B2 - 光学的読取り方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、光学的読取り（OCR）方法に関する。

従来技術 従来からコンピュータなどへの入力手段の一種として、
光学的読取り装置（OCR、以下、読取り装置と略す）が
用いられている。この読取り装置は、原稿に光源からの
光を照射し、これによって原稿像を読取り、読取られた
原稿像を構成する各キャラクタの種類（英数字や記号な
ど）を判別して、入力を行うものである。このような各
種キャラクタの入力を読取り装置で行うにあたって、読
取られた原稿像は先ずキャラクタ列毎に区分される。す
なわち、原稿における行間が検出される。この後、各キ
ャラクタ列について個々のキャラクタが区分され、判別
される。キャラクタ列は、その単位は行である。たとえ
ば英文文字部分の基本ラインを正確に抽出するには、そ
の対象文書は、横書きであり、この横書き文書での
「行」を単位としてキャラクタ列毎に区分される。

このような個々のキャラクタの判別を行うにあたって、
相似形の大文字、小文字（「Ｃ」と「ｃ」、「Ｓ」と
「ｓ」など）の判別や、単語間のスペースの判定および
文字種の判定（「・」と「．」などの判定）を行うにあ
たって、基本ラインと称される概念が用いられている。
第13図は、この基本ラインを説明する図である。

英数字の場合、アルファベット、数字および記号（以
下、キャラクタと総称する）は、基本的に一仮想線１
上に揃えて表記される。このとき英文字「ｐ」や「ｙ」
などは、前記仮想線１から下方に突出するが、そのキ
ャラクタの主要部分は、前記仮想線１上にある。また
他の種類の仮想線l2が想定され、この仮想線l2上には、
キャラクタ「ｔ」や「ｈ」などの一部が上方に突出する
が、やはりこれらのキャラクタの主要部分は、前記仮想
線l2より下方にある。すなわち、仮想線1,l2の間に、
各キャラクタの主要部分が表記されることになる。この
ような仮想線1,l2を以下、共通ラインと称する。

このような共通ライン１より下方に仮想線l3が想定さ
れ、また共通ラインl2より上方に仮想線l4が想定され
る。仮想線l3,l4は、表記されるキャラクタの下限位置
と、上限位置とをそれぞれ示す。

このような共通ライン1,l2を検出することにより、前
述した相似形の大文字、小文字の判定や、文字種の判定
などを行うことができる。

発明が解決しようとする問題点 このような基本ラインを検出する従来の方法は、第13図
示のようなキャラクタ列を構成する画素の水平方向（第
13図左右方向）のヒストグラム（第14図にその一例が示
される）を用いる方法や、第13図示のようなキャラクタ
列を構成する英数字の最小キャラクタの占有領域から求
める方法などがあった。

上記第１の方法では、第14図示のように得られるヒスト
グラムに関して、そのピーク部が不明瞭であり、基本ラ
インの抽出が困難になるという問題点があった。また上
記第２の方法では、キャラクタ列を構成するキャラクタ
が正規に認識されることが前提となっており、誤認識が
発生した場合など、基本ラインの真正な抽出動作が不可
能となるなどの問題点があった。

本発明の目的は、上述の問題点を解決し、キャラクタ列
の各キャラクタの主要部分が占める領域を確実に検出す
ることができる光学的読取り方法を提供することであ
る。

問題点を解決するための手段 本発明は、読取られた原稿像をキャラクタ列毎に区分
し、 各キャラクタ列の各キャラクタを構成する画素毎に、予
め定められた複数の方向に沿って、該画素を含んで連続
して隣接する画素数をそれぞれ計数し、 各画素毎に、最大画素数となる方向を識別する識別情報
を与え、 キャラクタ列方向に沿う特定方向の特定識別情報を有す
る一対の画素の間が、キャラクタ列方向に沿い識別情報
を与えられた画素によって連結されるとき、前記一対の
画素の間の画素の識別情報を、前記特定識別情報に置換
え、 各キャラクタ列において、特定識別情報が与えられた画
素数をキャラクタ列方向に沿う方向で計数して、最大値
を与える画素位置を検出し、該検出した画素位置に基づ
いてキャラクタの主要部分が占有する領域を確定するこ
とを特徴とする光学的読取り方法である。

作用 本発明に従う光学的読取り装置では、読取られた原稿像
はキャラクタ列毎に区分される。キャラクタ列の各キャ
ラクタを構成する画素毎に予め定められた複数の方向に
沿って、各画素を含んで連続して隣接する画素数が計数
される。各画素毎にこのような計数動作が行われた後、
各画素毎に最大画素数となる方向を識別する識別情報を
与える。このような識別情報が各画素に与えられ終わっ
た後、キャラクタ列方向に沿う特定方向の特定識別情報
を有する一対の画素の間が、キャラクタ列方向に沿い、
識別情報を与えられた画素によって連結された場合に、
前記一対の画素の間の画素の識別情報を、前記特定識別
情報に置換えるようにする。

次に各キャラクタ列において、特定識別情報が与えられ
た画素数をキャラクタ列毎に計数して、最大値を与える
画素位置を検出する。これにより各キャラクタ列におい
て、キャラクタ列を構成するキャラクタの主要部分が占
有する領域を誤りなく確定することができる。ここで言
う最大画素数を識別する識別情報は、注目画素数から見
て、最も黒画素が連続している方向であり、識別するも
のは、方向である。

特定識別情報というのは、たとえば後述の実施例におい
て述べるように、たとえば水平方向に黒画素が連続する
区間において、その特定の方向行路を意味する。

本発明に従えば、先行技術に関連して述べたように、単
なるヒストグラムでは基本ラインの抽出が困難であり、
本発明では、それを解決するために、不明瞭な基本ライ
ンのピーク部分を、コード変換し、ヒストグラムを作成
することによって、第12図のように明瞭なピーク値とす
ることができ、それを用いて基本ラインを安定して抽出
することが可能になる。

実施例 第１図は、本発明の一実施例の読取り装置１の構成を示
すブロック図である。第１図を参照して、読取り装置１
は、固体撮像素子などを用いて原稿像を光学的に読取る
読取り手段２と、たとえばキーボードなどによって実現
され、各種データや制御情報などを入力する入力手段３
と、読取り手段２および入力手段３の出力が入力される
制御装置４と、たとえばCRT（陰極選管）や各種プリン
タ装置などによって実現される出力装置５とを含んで構
成される。

制御装置４は、読取り手段２で読取られた原稿像が記憶
される画像メモリ６と、画像メモリ６における原稿像
が、キャラクタ列（水平走査方向のキャラクタ群）毎に
呼出されて記憶されるライン画像メモリ７と、ライン画
像メモリ７における各キャラクタをそれぞれ記憶するキ
ャラクタ画像メモリ８と、後述するように構成されるヒ
ストグラムを記憶するヒストグラムバッファ９と、抽出
された基本ラインを記憶する基本ラインバッファ10と、
上記各構成要素の動作を統一的に制御する処理装置（CP
U）11とを含んで構成される。

第２図は第１図示の読取り装置１の基本的動作を説明す
るフローチャートであり、第３図はこの動作例を説明す
る図である。第１図〜第３図を参照して、読取り装置１
の基本的動作について説明する。第２図ステップa1で
は、読取り装置１の読取り手段２を用いて画像を入力す
る。このような画像は、画像メモリ６において第３図に
示されるように記憶される。ここで処理装置11は、第３
図に示すように画像メモリ６に記憶された画像データに
関して、画像データを構成するキャラクタ列13a,13b,…
（総称する場合には参照符13で示す）の間の間隙である
行間14を検出して、画像データをキャラクタ列毎に区別
するライン抽出動作を行う。このように抽出された各キ
ャラクタ列は、ライン画像メモリ７に記憶される。

第２図ステップa3では、ライン画像メモリ７に記憶され
た各キャラクタ列に関して、キャラクタ列を構成する各
キャラクタを１つづつ抽出する。ステップa4では、後述
するような方向コードの付与を行い、ステップa5では後
述する「切断」の修正を行う。ステップa6では、後述す
るような各キャラクタ列13毎のヒストグラムを作成し、
ステップa7ではステップa6で作成されたヒストグラムに
おいて、ピーク値を検出する。ステップa8では、検出さ
れたピーク値に基づいて検出した特性を有する基本ライ
ンを抽出し、処理を終了する。

第４図は第２図のステップa4で示される方向コード付与
動作の詳細を示すフローチャートであり、第５図は後述
する各キャラクタの走査方法を示す図であり、第６図は
キャラクタ画像メモリ８のキャラクタ記録例を示す図で
ある。第４図〜第６図を併せて参照して、本実施例にお
ける方向コード付与動作について詳述する。第４図ステ
ップb1では、キャラクタ画像メモリ８に第６図示のよう
に33×20ドットで記憶されたたとえばキャラクタ「ｍ」
に対して、第１行目の画素を第１列目から第33列目へ走
査を開始する。

このときステップb2では、走査される画素が原稿12にお
ける表記キャラクタに対応する画素（以下、このような
画素を黒画素と称する）であるかどうかの判断を行う。
判断が肯定であれば処理はステップb3に移り、第５図示
のように相互に45度の角度を成す４本の直線に対応する
方向の内、矢符D1に示す方向（以下、方向D1と称する。
また各方向を識別する情報を方向コードＤと想定する。
だだし、Ｄ＝1,2,3,4）に沿う走査を行い、この方向に
沿う連続する黒画素の数を検出する。続くステップb4で
は、同一画素に対して第５図のD2方向の走査と、連続す
る黒画素の計数とを行い、ステップb5,b6では、やはり
同一の画素に対してD3,D4方向の走査と、連続する黒画
素の計数とをそれぞれ行う。

第６図のキャラクタ「ｍ」に関して、仮想線l5で囲んだ
５行５列の部分について、D1方向、D2方向、D3方向、D4
方向の前記黒画素数の計数結果を第７図（１）〜同図
（４）にそれぞれ示す。第６図のキャラクタの第３行第
１列の画素については、第５図D1方向の最大黒画素数は
７であり、D2方向の最大黒画素数は２であることが解
る。

第４図ステップb7では、このように各方向D1〜D4に関す
る連続する黒画素数が計測された各画素について、各方
向D1〜D4毎の黒画素数の最大値を判定する。すなわち前
記３行１列の画素については、連続する黒画素の最大数
はD4方向の場合の16であり、この画素にはステップb8に
おいて方向コード「４」が付与される。

続くステップb9では、１キャラクタの全ての画素につい
て、上述した処理が終了したかどうかを判断する。終了
していれば処理は終了し、終了していなければ処理はス
テップb1に戻る。ここで前記ステップb2で判断が否定の
場合、上述したような処理を行うことなくステップb9に
移る。

このようにして、第４図示の処理が第６図示の各画素に
ついて行われ、得られた結果が第８図に示される。

しかしながら、上述の第２図ステップa1〜a4の処理だけ
では、所望のキャラクタ列方向（第３図左右方向）のヒ
ストグラムを検出するに必要な、第５図矢符D4の方向コ
ード４に関するデータが、第８図に示すように、方向コ
ード２によつて「切断」されてしまうことになる。した
がってこのような状態を解除するために、第２図ステッ
プa5に示す「切断」の修正処理を行う。

第９図は、このような「切断」の修正動作を示すフロー
チャートである。第９図を併せて参照して、第９図ステ
ップc1では第８図示のように、キャラクタ画像メモリ８
に記憶されたキャラクタデータを走査し、ステップc2で
第８図示のキャラクタの各画素について、方向コード
「４」の画素であるかどうかを判断する。この判断は、
第８図のキャラクタにおいて第３行第２列の画素を操作
したときに判断は肯定となる。

この判断が肯定となったとき、処理はステップc3に移
り、該画素の右隣（第８図の右方向）に隣接する画素の
方向コードが４であるかどうかを判断する。ステップc2
で操作した画素が第８図の第３行第２列の画素であれ
ば、ステップc3は第３行第３列の画素を操作することに
なり、第８図に示されるように、この画素の方向コード
は「２」である。したがって判断は否定となり、処理は
ステップc4に移り、さらに第８図右方向に操作を行う。

走査された画素（第８図の第３行第４列の画素）が白画
素であるかどうかを判断する。第８図の例では、白画素
ではなく方向コード「２」の画素であり、処理は否定と
なり、ステップc6に移る。ステップc6の判断は否定とな
り、処理はステップc4に戻る。以下、同様にして、右側
へ走査を行い、隣接する画素が上記黒画素であって方向
コード４ではない方向コードを有する限り、右側への走
査を続行する。第８図のキャラクタ例で第３行目につい
ての走査では、このような右側への操作は、第８列目に
到達した段階でステップc6の判断が肯定となり、処理は
ステップc7に移る。

ステップc7では、現在検出された方向コード４の画素
と、その左方で検出された方向コード４の画素との間の
方向コード４ではない方向コードを有する画素の方向コ
ードを、全て４に置換える修正を行う。この処理が終了
すると、処理はステップc8に移る。ステップc8では、左
隣の画素が方向コード４の画素であるかどうかを判断す
る。

前記ステップc3で判断が肯定となった場合、現在走査中
の画素の右方に方向コード４の画素が隣接している場合
であり、このような場合には処理は直ちにステップc8に
移る。ステップc5における判断が肯定となった場合に
は、右方向の隣接する画素が白画素であり、このような
場合にも処理はステップc8に移る。

現時点では、第８図のキャラクタ例で第３行目第８列目
の画素を走査して、その左方の画素の方向コードを４に
置換した状態であり、ステップc8の判断は肯定となる。
一方、ステップc8の判断が否定となれば処理はステップ
c9に移り、左方向に画素を１つ走査し、ステップc10で
は当該画素が白画素であるかどうかを判断する。この判
断内容は、前記ステップc5と同一であり、判断結果が否
定であればステップc11に移り、当該画素が方向コード
４を有するかどうかを判断する。否定であればステップ
c9に移って再び左方向に走査し、肯定であればステップ
c12に移って前記ステップc6と同様の方向コードの置換
操作を行う。

この後、処理はステップc13に移り、たとえば第８図の
キャラクタ例における全ての処理が終了したかどうかを
判断し、肯定であれば「切断」修正処理が終了し、否定
であれば処理はステップc1に戻り、引続くキャラクタの
処理を行う。前記ステップc2において、操作開始の画素
が方向コード４でなければ、処理は直ちにステップc13
に移る。またステップc8における判断が肯定の場合や、
ステップc12における判断が肯定の場合も同様である。

このようにして、第８図のキャラクタ例における「切
断」修正処理が終了した状態の方向コード列の例を第10
図に示す。第８図のキャラクタ例と、第10図のキャラク
タ例の方向コードの配置状態を比較すると、第８図にお
いて方向コード４以外の方向コード列が左右方向に連続
して隣接する場合であって、その両端に方向コード４が
配置されている場合、これらの方向コードを全て４に置
換えるようにしている。

第11図は、第10図の方向コード列において方向コード４
を「ａ」に置換え、残余の方向コードを「・」に置換え
て表示した例を示す。第11図に明らかなように第６図示
のキャラクタ例「ｍ」において、該キャラクタ例「ｍ」
の主要部分が含まれる範囲を特定する第３図示の基本ラ
イン11,12を設定できることになる。

このようなキャラクタ例に対する第２図、第４図および
第９図示の処理を経た後のキャラクタ列に対して作成さ
れたヒストグラムの例を、第12図に示す。第11図示のよ
うな出力例を累積することにより、第12図のようなヒス
トグラムが得られる。このようなヒストグラムは、従来
技術の項で説明した第16図示のヒストグラムに比べ、ピ
ーク値15,16が明瞭に得られることになる。

このようにして、本実施例に従えば、前記基本ライン
11,12が正確にかつ誤りなく得られ、これによって読
取り装置１におけるキャラクタの判別動作などを正確に
行うことができる。

効果 以上のように本発明に従えば、キャラクタ列を構成する
キャラクタの主要部分が占有する領域を誤りなく確定す
ることができる。したがって読取り装置の操作性、およ
び各キャラクタの判別動作の品質を格段に向上できた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の読取り装置１の基本的構成
を示すブロック図、第２図は本実施例の基本的動作を示
すフローチャート、第３図は読取り動作を示す図、第４
図は第２図ステップa4の方向コード付与動作を詳述する
フローチャート、第５図は方向コードを説明する図、第
６図はキャラクタ例を示す図、第７図は第６図示のキャ
ラクタ例を４種類の方向に沿って走査した場合の画素数
の分布を示す図、第８図は画素毎に最大隣接画素数を有
する方向コードが付された状態を示す図、第９図は第２
図ステップa5「切断」の修正処理を詳述するフローチャ
ート、第10図は「切断」処理終了後のキャラクタ例を示
す図、第11図は第10図のキャラクタ例で方向コード４を
抽出した状態を示す図、第12図は本実施例に従って作成
されたヒストグラムの出力例を示すグラフ、第13図は基
本ラインを説明する図、第14図は従来技術によるヒスト
グラムの出力例を示すグラフである。 １……読取り装置、２……読取り手段、６……画像メモ
リ、７……ライン画像メモリ、８……キャラクタ画像メ
モリ、13a,13b……キャラクタ列、15,16……ピーク値

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】読取られた原稿像をキャラクタ列毎に区分
   し、 各キャラクタ列の各キャラクタを構成する画素毎に、予
   め定められた複数の方向に沿って、該画素を含んで連続
   して隣接する画素数をそれぞれ計数し、 各画素毎に、最大画素数となる方向を識別する識別情報
   を与え、 キャラクタ列方向に沿う特定方向の特定識別情報を有す
   る一対の画素の間が、キャラクタ列方向に沿い識別情報
   を与えられた画素によって連結されるとき、前記一対の
   画素の間の画素の識別情報を、前記特定識別情報に置換
   え、 各キャラクタ列において、特定識別情報が与えられた画
   素数をキャラクタ列方向に沿う方向で計数して、最大値
   を与える画素位置を検出し、該検出した画素位置に基づ
   いてキャラクタの主要部分が占有する領域を確定するこ
   とを特徴とする光学的読取り方法。