JPH07160814A

JPH07160814A - 光学式文字認識方法

Info

Publication number: JPH07160814A
Application number: JP5310255A
Authority: JP
Inventors: Yoshitaka Yamamoto; 美貴山本; Masato Teramoto; 正人寺本
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1993-12-10
Filing date: 1993-12-10
Publication date: 1995-06-23

Abstract

(57)【要約】【目的】印刷基準の異なる複数の文字列をもつ帳票の
文字を高精度に読み取ることができるようにして、帳票
仕様の制限緩和を図る。【構成】文字認識対象領域ごとに文字切り出しモード
を変更することによって、同一帳票上に印刷基準の異な
る複数の文字認識領域を有する帳票の文字を、精度良く
読み取る。帳票の書式情報および切り出しモード選択フ
ラグをフォーマット情報内に設定し、このフラグを読み
出すことによって、文字列の切り出しモードを帳票エッ
ジからの絶対位置によって切り出す方法と、予めフォー
マット情報で設定した印刷を基準とする相対位置によっ
て切り出す方法とを選択する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、帳票毎に文字記入位置
にばらつきが大きいものや、同一帳票内で文字記入位置
の精度が高い部分と低い部分とが混在するものを精度よ
く認識することができるように、領域毎に認識対象文字
の切り出しモードを切り替えて行う光学式文字認識方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の文字認識装置においては、いわゆ
るＯＣＲ帳票のように、文字列が帳票エッジを基準とし
て精度よく印刷されている帳票の場合、文字列を帳票エ
ッジからの絶対位置により切り出す方法が一般的であっ
た。具体的には、帳票のエッジを検出し、エッジによる
傾き角の検出、エッジ間距離とフォーマット情報の帳票
長、帳票幅の比較により求めた縦／横長さ伸縮補正値を
用いて、文字列の正確な位置を確定している。一方、帳
票エッジからの印刷精度の低い帳票に対しては、帳票内
の非ドロップアウトカラーで印刷されたマーク、線分等
を予め位置の基準として指定しておき、この基準からの
相対位置により文字を切り出す方法が提案されている。
なお、ドロップカラーとは、人間の目には見えるが、光
学式文字認識装置では読み取れない色素を用いて帳票上
に記入するものである。これに対して、非ドロップアウ
トカラーでは、人間の目にも見えるが、光学式認識装置
でも読み取れる色素を用いて帳票上に記入するものであ
る。帳票上に印刷されたマークを基準として文字の位置
を指定する方法には、例えば特開平２−３９３８７号公
報に記載された方法がある。この方法では、帳票用紙の
予め定めた場所に参照用マークを設けて、印刷された文
字列とこの参照用マーク間の距離を算出して、文字記入
枠の帳票上の本来の位置と実際に登録された位置との差
を補正することにより、読み取り精度の向上を図ってい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の文字認識装置で
使用されている帳票は、次の２種類に分類することがで
きる。その１つは、いわゆるＯＣＲ帳票のように、認識
対象とする文字列が帳票エッジを基準として高い印刷精
度で印刷されている帳票である。この種の帳票上の文字
列を認識する場合、文字列の位置はフォーマット情報に
より指定されている帳票エッジからの距離により正確に
与えられる。他の１つは、ワードプロセッサ等の簡易印
刷により作成された印刷精度の低い帳票である。この帳
票は、印刷精度が低いために、文字列の位置を帳票エッ
ジからの距離により正確に与えることができない。しか
しながら、ワードプロセッサの印刷からも明らかなよう
に、帳票エッジに対する印刷ずれは大きいときがある
が、印刷相互間のずれは意外に小さい。このような性質
に着目して、前述の公報に記載された方法が提案され
た。すなわち、帳票内の線分等を位置の基準として予め
指定しておき、そこからの相対位置により文字列の位置
を確定する方法である。しかしながら、いずれの方法に
おいても、同一帳票上には同じ基準で印刷された文字列
しか存在しないことを前提にしているので、帳票上の全
ての文字列に対して同一の文字切り出し方法を用いるの
が通常である。これに対して、同一帳票上に異なる基準
で印刷された文字列が複数存在する場合に、先に述べた
文字切り出し方法のいずれか一方を使用して、文字の位
置を確定することは、文字認識率の点で問題であった。
このような帳票の具体例としては、次のようなものがあ
る。

【０００４】例えば、帳票を印刷する際に既に確定して
いるデータと確定していないデータが同一帳票内に存在
する場合である。例えば、前者については帳票の種類を
識別するＩＤや帳票使用者を特定するナンバーなどが挙
げられる。これらのデータは、ＯＣＲ文字などを用いて
プレ印刷することができるため、高い印刷精度で印刷す
ることが可能である。一方、後者については、帳票上に
印刷された記入枠に人間が後から記入したり、予め印刷
された文字位置を示すマークにあわせてゴム印などで押
印する場合がある。例えば、商品の申し込み等をする場
合に、申し込み用紙に記入する個数や金額などである。
このように、人間が後から帳票に文字を記入するために
印刷された記入枠やマークは、文字を記入する際のおお
よその位置を示すものであるため、帳票のエッジからの
位置について外れることが多い。このような帳票上の全
ての文字列に対して、帳票エッジからの絶対位置で文字
を切り出すことは文字認識率の低下につながる。また、
異なる基準で印刷または記入された文字列間には、位置
の相互関係が保持されていない。そのため、帳票内のあ
る基準からの相対位置によって、全ての文字列を正確に
切り出すのは不可能である。本発明の目的は、このよう
な従来の課題を解決し、印刷基準の異なる複数の文字列
を有する帳票の文字を、精度よく認識することが可能な
光学式文字認識方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の光学式文字認識方法は、（イ）帳票のイメ
ージデータを画像メモリに格納し、格納されたイメージ
データ内の指定文字を切り出し、切り出された指定文字
に対して文字認識辞書とのマッチングにより文字認識処
理を行う光学式文字認識方法において、先ずフォーマッ
ト情報を入力する際に、予め設定してある文字認識領域
毎の切り出しモード選択フラグを入力し、各認識領域毎
に切り出しモード選択フラグを読み出して、切り出しモ
ード選択フラグに従って文字切り出しモードを変更する
ことを特徴としている。また、（ロ）文字切り出しモー
ドとして、帳票エッジを基準とした絶対位置により文字
の位置を確定し、文字を切り出す第１のモードと、予め
フォーマット情報により指定された、帳票内の非ドロッ
プアウトカラーの印刷を基準とした相対位置により文字
の位置を確定する第２のモードとを有することも特徴と
している。

【０００６】

【作用】本発明においては、先ずフォーマット情報を文
字認識装置に入力する際に、そのフォーマット情報内に
従来の文字認識対象フィールドの位置情報に加え、帳票
に非ドロップアウトカラーで印刷された文字列および線
分（表枠等）の位置情報（書式情報）と共に、各文字列
毎の切り出しモード選択フラグを含ませる。文字認識装
置は、これらの位置情報および切り出しモード選択フラ
グをメモリに格納する。文字認識装置が帳票内の各文字
列を認識する際に、その認識領域毎に切り出しモード選
択フラグを読み出して、帳票エッジからの絶対位置によ
る文字切り出しモード（第１のモード）か、帳票内で予
め指定しておいた印刷を基準とした相対位置による文字
切り出しモード（第２のモード）のいずれか一方を選択
する。これにより、文字列の印刷基準に応じて切り出し
モードを選択することができるので、印刷基準の異なる
複数の文字列をもつ帳票の高精度による文字認識が可能
となる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を、図面により詳細に
説明する。図１は、本発明の一実施例を示す光学式文字
認識装置のブロック図である。図１において、１０は光
学文字認識装置、１１は帳票のフォーマット位置情報や
モードを選択するフラグを含むフォーマット情報、１２
は帳票を入力するためのスキャナ部、１３はイメージデ
ータを格納するための画像メモリ、１４は帳票エッジ検
出、文字枠検出、文字列検出等の処理を行う認識プロセ
ッサ、１５は基準の文字が登録されている認識辞書、１
６は全ての処理部を制御する制御プロセッサ、１７は処
理結果を格納する等のワークメモリである。先ず最初に
文字認識を行う帳票のフォーマット情報１１を文字認識
装置１０にダウンロードする。このフォーマット情報１
１の内容は、図示していないが、前述のように文字認識
対象フィールドの位置情報に加え、帳票に非ドロップア
ウトカラーで印刷された文字列および線分（表枠等）の
位置情報（書式情報）と共に、各文字列毎の切り出しモ
ード選択フラグを含ませる。この情報は、画像メモリ１
３あるいはその他のメモリに格納しておく。次に、スキ
ャナ部１２により帳票を入力して光電変換を行い、帳票
イメージデータを画像メモリ１３に格納する。認識プロ
セッサ１４は、フォーマット情報１１より入力した文字
列の切り出しモード選択フラグにより、画像メモリ１３
に格納されたイメージ画像に対して帳票エッジ検出また
は文字枠検出、文字列検出等の処理を行って文字を切り
出し、認識辞書１５により文字認識処理を行なった後、
結果をワークメモリ１７に格納する。

【０００８】図２は、本発明で使用される帳票フォーマ
ット情報の例を示す図であり、図３は、本発明における
印刷ずれがある帳票の例を示す図である。以下、図２お
よび図３により認識対象文字の切り出しを実施する際の
動作を述べる。なお、本実施例で説明する文字切り出し
モードは、第１のモードおよび第２のモードとして
次のような方法を用いる。帳票エッジを基準とするもの・・・図２では、帳票の
左上の縦横エッジ（端縁）を基準としている。非ドロップアウトカラーで印刷された文字枠を基準と
するもの・・・図２では、帳票の文字枠２４を基準とし
ている。また、フォーマット情報１１で指定された位置情報は、
帳票の左上端を原点とした情報であり、認識対象の各文
字列の切り出しモード選択フラグもフォーマット情報１
１により与える。この切り出しモード選択フラグは、該
当する文字列がどの基準から印刷されているかを表わす
ものである。すなわち、第１のモードであれば、帳票エ
ッジを基準に印刷されていること、第２のモードであれ
ば、非ドロップアウトカラーで印刷された文字枠を基準
に印刷されていること、を示している。

【０００９】この切り出しモード選択フラグを作成する
ためには、次のような方法がある。基準とする帳票と複
数の入力帳票を比較し、認識対象とする文字列ごとに基
準帳票とのずれが最も少ない位置（帳票エッジ、線分な
ど）を検出する。また、この時のずれの最大値（ε₁，
ε₂，ε₃，ε₄）を記憶しておく。このずれの最大値
（ε₁，ε₂，ε₃，ε₄）は、それぞれ文字列の（左方
向，上方向，右方向，下方向）のずれを表すものとす
る。このようにして検出した位置が、帳票エッジで、か
つずれの最大値が文字認識可能な位置のずれである基準
値（α₁，α₂，α₃，α₄）よりも小さい場合に、基準を
帳票エッジにする。つまり、第１のモードでの切り出し
を行う領域である。これ以外の場合には、ずれの最も少
ない位置を基準とする。つまり、第２のモードでの切り
出しを行う領域である。基準値（α₁，α₂，α₃，α₄）
については、使用する文字認識処理（後述の図４のステ
ップ４６参照）に固有の値であるため予めパラメータな
どで設定しておく。こうして検出した基準を、フラグに
設定する。本実施例では、この切り出しモード選択フラ
グを表現する一例として、帳票エッジを基準とするもの
を１、文字枠を基準とするものを０とする形式を挙げ
る。

【００１０】図２は、図１におけるスキャナ部１２で読
み取った帳票イメージ画像２１であり、この外側に位置
する入力イメージ画像２０は黒背景とする。図２におい
て、２２は帳票原点、２３は帳票における１番目の認識
領域内の文字列、２４は帳票における２番目の認識領域
内の文字枠、５０，５６，５７，５２，５３はそれぞれ
横方向エッジから帳票イメージ画像２１までの距離、帳
票イメージ画像２１から文字枠２４までの距離、文字枠
２４の左右の寸法、帳票原点２２と１番目の認識領域２
３との距離、１番目の認識領域２３の左右の寸法であ
り、５１，５４，５５，５８，５９はそれぞれ縦方向エ
ッジから帳票イメージ画像２１までの距離、帳票イメー
ジ画像２１の上端から１番目の認識領域２３の上端まで
の距離、１番目の認識領域２３の縦横の寸法、帳票イメ
ージ画像２１の上端から文字枠２４の上端までの距離、
文字枠２４の縦横の寸法である。なお、図２に示した認
識対象となる文字列２３や文字枠２４の帳票原点２２か
らの位置（５２〜５９）は、フォーマット情報１１で与
えられた値からのずれはない。

【００１１】図３も、図２と同様に帳票イメージ画像の
一例であるが、文字枠３４に印刷ずれがある場合を示し
ている。すなわち、この場合には、左方向および下方向
の各ずれの最大値ε₁とε₄がそれらの標準値α₁とα₄よ
りも大であるため、第２のモードにより切り出しを行う
ようにモード選択フラグは形式０となる。図４は、本発
明の一実施例を示す光学式文字認識方法の動作フローチ
ャートである。認識対象文字列の切り出しモードの選択
処理および文字認識処理は、以下のようにして実施され
る。先ず、帳票エッジ検出を行った後（ステップ４
０）、認識対象文字列のフォーマット情報１１を入力し
（ステップ４１）、入力された文字列の切り出しモード
選択フラグが１の場合には、帳票エッジによる文字切り
出しモードを選択する（ステップ４２，４３）。これ
は、図２、図３における文字列２３、３３に示す１番目
の認識領域に該当する。文字列の切り出し範囲は、エッ
ジ座標２２（５０，５１）とフォーマット情報１１よ
り、左上点が（５０＋５２，５１＋５４）、右下点が
（５０＋５２＋５３，５１＋５４＋５５）となる。文字
の検出は、この範囲内で連続した黒画素の追跡をＸ、Ｙ
方向それぞれについて実施し、黒画素の固まりである黒
画素連結矩形を作成することによって行えば良い（ステ
ップ４５）。

【００１２】帳票エッジについては文字切り出し処理の
前に、求めておく必要がある（ステップ４０）。その方
法の一つとして、まず帳票の左側エッジを求めるため
に、入力イメージ画像２０を原点２２からＸ方向にスキ
ャンし、黒から白に最初に変化する点を数箇所検出し、
これらの点を解とする直線の方程式を求める。これらの
点を求める際に、帳票が傾いていると、黒から白への最
初の変化点がエッジにならないことがある。そのため、
スキャンする位置は、帳票の傾きによる原点の位置ずれ
の影響を受けない帳票の中央部分とする。以上の処理を
Ｙ方向についても行ない、帳票の上側エッジを表す直線
の方程式を求め、左側、上側エッジを表す２本の直線の
交点により帳票エッジの座標を検出するものとする。

【００１３】一方、入力した切り出し方式選択フラグが
０の場合には、文字枠検出による文字切り出しモードを
選択する（４２，４４）。これは、図２、図３における
文字枠２４、３４、つまり２番目の認識領域に該当す
る。この文字枠を検出するために、フォーマット情報１
１で指定された文字枠の位置情報（５６〜５９）と文字
枠の位置ずれの最大値（ε₁，ε₂，ε₃，ε₄）を基に、
図３に示す文字枠検出領域３５を設定する。文字枠検出
領域３５の左上点は（５０＋５６−ε₁，５１＋５８−
ε₂）、右下点（５０＋５６＋５７＋ε₃，５１＋５８＋
５９＋ε₄）となる。この領域内で黒画素の固まりであ
る黒画素連結矩形を作成する。作成された矩形の中か
ら、縦、横の長さなどを用いて縦線、横線を検出し、検
出された線分を接続することによって文字枠３４を検出
する（ステップ４４）。次に、フォーマット情報１１で
指定された文字の大きさ情報を用いて、先程検出した黒
画素連結矩形から文字のみを抽出する（ステップ４
５）。このようにして検出した文字矩形を文字認識処理
（ステップ４６）に渡すことによって、文字の認識を実
現する。全ての文字列の認識処理が終了すれば（ステッ
プ４７）、処理は終了となる。まだ、認識処理すべき文
字が残っていれば（ステップ４７）、ステップ４１に戻
って認識対象文字列のフォーマット情報を入力する。

【００１４】以上の処理を全文字列について行なうこと
よって、帳票内の全文字の読み取りが可能となる。な
お、本実施例に加えて、帳票エッジより帳票イメージの
傾き角や検出された帳票幅、長さとフォーマット情報よ
り入力された値を比較することによって求められる長さ
補正値を使用すれば、帳票が大きく傾いた場合に有効で
ある。また、本実施例では、帳票エッジを基準とするモ
ードと文字枠を基準とするモードの組合せを取り上げた
が、これ以外にも帳票上に印刷されたマークや線分を基
準とするモードなど複数の文字切り出しモードを切り換
えて使用することも可能である。さらに、本処理を、左
右、又は左、又は右にタイミングマークを付した帳票や
文字入力枠に適用することにより、タイミングマークを
検出する必要のない位置を予め求めることができるた
め、処理の高速化を図ることができる。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
異なる基準によって印刷された複数の文字認識領域を有
する帳票の文字を、文字切り出しモードを切り替えるこ
とにより精度良く読み取ることが可能になるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される光学式文字認識装置のブロ
ック構成図である。

【図２】本発明におけるフォーマット情報が示す帳票の
例の図である。

【図３】本発明における印刷ずれのある帳票の例を示す
図である。

【図４】本発明の一実施例を示す光学式文字認識方法の
動作フローチャートである。

【符号の説明】

１０文字認識装置１１フォーマット情報１２スキャナ部１３画像メモリ１４認識プロセッサ１５認識辞書１６制御プロセッサ１７ワークメモリ２０，３０入力イメージ画像２１，３１帳票イメージ画像２３，３３１番目の認識領域の文字列２４，３４２番目の認識領域の文字枠３５文字枠検出領域２２，３２帳票原点５０〜５９，６０〜６５距離、寸法

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】帳票のイメージデータを画像メモリに格
納し、格納されたイメージデータ内の指定文字を切り出
し、切り出された指定文字に対して文字認識辞書とのマ
ッチングにより文字認識処理を行う光学式文字認識方法
において、先ずフォーマット情報を入力する際に、予め設定してあ
る文字認識領域毎の切り出しモード選択フラグを入力
し、各認識領域毎に該切り出しモード選択フラグを読み
出して、該切り出しモード選択フラグに従って文字切り
出しモードを変更することを特徴とする光学式文字認識
方法。
【請求項２】請求項１に記載の光学式文字認識方法に
おいて、前記文字切り出しモードとして、帳票エッジを
基準とした絶対位置により文字の位置を確定し、該文字
を切り出す第１のモードと、予めフォーマット情報によ
り指定された、帳票内の非ドロップアウトカラーの印刷
を基準とした相対位置により文字の位置を確定する第２
のモードとを有することを特徴とする光学式文字認識方
法。