JPH07239914A

JPH07239914A - 文字認識装置

Info

Publication number: JPH07239914A
Application number: JP6054601A
Authority: JP
Inventors: Seijirou Takeuchi; 斎之郎竹内; Osamu Taniguchi; 修谷口; Tsutomu Watanabe; 務渡辺; Keiju Takayama; 桂樹高山
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1994-02-28
Filing date: 1994-02-28
Publication date: 1995-09-12

Abstract

(57)【要約】【目的】印字品質が大幅に異なる文字でも正確に識別
することができる文字認識装置を提供する。【構成】各認識処理回路Ｒ_i（ｉ＝１，２，・・・，
ｎ）は、文字を撮像して得られた画像に異なる方法によ
る処理を施すことにより文字の特徴パターンを取り出し
特徴パターンと基準パターンとの距離を計測する処理手
段３０_iと、距離の計測値が所定の値以下であるかどう
かを判定することにより文字を識別する判定回路５２_i
とを備える。各認識処理回路は予め決められた順番で実
行される。判定回路は、距離の計測値が所定の値以下で
あれば、文字をその基準パターンに対応するものである
と識別し、この識別結果を表示装置６２に出力する。一
方、距離の計測値が所定の値よりも大きければ、処理を
開始する旨の信号を次の認識処理回路に送る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被検査物を撮像して得
られた画像に基づき、その被検査物に印字された文字を
識別する文字認識装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】文字認識装置は、たとえば工場において
被検査物に印字された文字を識別する場合等に使用され
る。従来の文字認識装置では、まず、ＣＣＤカメラで被
検査物を撮像して得られた画像（濃淡画像）に、文字と
背景とのコントラストの差を大きくする処理を施し、そ
の後、文字と背景とを分離するしきい値を用いて、濃淡
画像を二値画像に変換する。次に、二値画像に含まれる
ノイズをフィルターを用いて除去した後、その二値画像
から抽出された文字の特徴量を対応する基準特徴量と比
較することにより、被検査物に印字された文字を識別し
ていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、たとえば鋳
片に熱間マーキングされた文字のように、表面温度や表
面状態が大幅に変化する被検査物に印字された文字や、
印字する際のマーキング装置の状態を一定に保てないよ
うな過酷な条件下で印字された文字等では、その印字品
質が一定せず、大きく変動する。このような印字品質が
異なる文字を識別する場合、従来は、浮動二値化処理を
行ったり、予め文字の領域を推定し、文字毎に二値化処
理を行って印字品質の変動に対処していた。また、異な
る方法でしきい値を決定する複数のしきい値決定処理を
並列に実行する方法（特開平２−４５８９２）も考えら
れている。しかしながら、かかる従来の方法を用いて
も、たとえば薄い文字と潰れて濃くなった文字とのよう
に、印字品質が本質的に異なる文字を識別する場合に
は、いずれか一方の印字品質の文字についてしか対応で
きないという問題があった。

【０００４】本発明は上記事情に基づいてなされたもの
であり、印字品質が大幅に異なる文字でも正確に識別す
ることができる文字認識装置を提供することを目的とす
るものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの請求項１記載の発明に係る文字認識装置は、文字を
撮像して得られた画像に異なる方法による処理を施すこ
とにより文字の特徴パターンを取り出し前記特徴パター
ンと基準パターンとの近さを計測する複数の処理手段
と、前記近さの計測値が所定の値以下であるかどうかを
判定することにより文字を識別する判定手段とを備える
ことを特徴とするものである。

【０００６】請求項２記載の発明に係る文字認識装置
は、請求項１記載の発明において、前記複数の処理手段
を所定の処理順番で実行させ、且つ前記判定手段は前記
各処理手段毎に設けられ、前記近さの計測値が所定の値
より大きいと判定した場合に次の処理順番の前記処理手
段を実行させ、前記近さの計測値が所定の値以下である
と判定した場合に次の処理順番の前記処理手段を実行さ
せないことを特徴とするものである。

【０００７】請求項３記載の発明に係る文字認識装置
は、請求項１記載の発明において、前記判定手段は一つ
であって、前記複数の処理手段を実行させる処理順番を
記憶する記憶手段と、前記処理順番に基づいて前記複数
の処理手段を切り換える制御手段とを設けたことを特徴
とするものである。

【０００８】請求項４記載の発明に係る文字認識装置
は、請求項３記載の発明において、前記記憶手段は、文
字の品質に応じた複数の前記処理順番を記憶しているこ
とを特徴とするものである。

【０００９】請求項５記載の発明に係る文字認識装置
は、請求項３又は４記載の発明において、一の識別を行
ったときに実行した前記各処理手段からの前記近さの計
測値が小さい順に前記処理手段を並べた近さの順番に基
づいて、前記処理順番を組み換える処理順番学習手段を
設けたことを特徴とするものである。

【００１０】請求項６記載の発明に係る文字認識装置
は、請求項５記載の発明において、前記処理順番学習手
段は、所定回数だけ識別を行った後に、前記各処理手段
に対して、前記近さの順番の逆数とその近さの順番のと
きの頻度数との積をすべての近さの順番について和を取
った評価値を算出し、前記評価値が大きい前記処理手段
の順番に、前記処理順番を組み換えることを特徴とする
ものである。

【００１１】請求項７記載の発明に係る文字認識装置
は、請求項１，２，３，４，５又は６記載の発明におい
て、前記処理手段は、文字と背景とのコントラスト差を
強調する濃淡画像処理手段と、前記濃淡画像処理手段で
処理が施された画像を二値画像に変換する二値化処理手
段と、前記二値画像中の文字の特徴を強調する二値画像
処理手段と、各文字の位置を特定する文字切り出し手段
と、前記基準パターンが登録された認識辞書手段と、前
記近さを計測する計測手段とを有することを特徴とする
ものである。

【００１２】請求項８記載の発明に係る文字認識装置
は、請求項１，２，３，４，５，６又は７記載の発明に
おいて、前記近さは距離であることを特徴とするもので
ある。

【００１３】

【作用】請求項１記載の発明は前記の構成によって、文
字を撮像して得られた画像に異なる方法による処理を施
す複数の処理手段を設けたことにより、文字品質が大幅
に異なる画像でも、その文字品質に応じた処理手段で適
切に処理することができるので、正確で信頼性の高い文
字認識を行うことができる。

【００１４】請求項２記載の発明は前記の構成によっ
て、複数の処理手段を所定の処理順番で実行させ、且つ
判定手段は前記各処理手段毎に設けられ、近さの計測値
が所定の値より大きいと判定した場合に次の処理順番の
処理手段を実行させ、近さの計測値が所定の値以下であ
ると判定した場合に次の処理順番の処理手段を実行させ
ないことにより、処理効率の向上を図ることができる。

【００１５】請求項３記載の発明に前記の構成によっ
て、判定手段は一つであって、複数の処理手段を実行さ
せる処理順番を記憶する記憶手段と、処理順番に基づい
て複数の処理手段を切り換える制御手段とを設けたこと
により、判定手段が各処理手段からの近さの計測値が所
定の値より大きいと判定した場合に、制御手段が次の処
理順番の処理手段に切り換え、一方、判定手段が近さの
計測値が所定の値以下であると判定した場合に、制御手
段が次の処理順番の処理手段に切り換えないようにする
ことができるので、処理効率の向上を図ることができ
る。

【００１６】請求項４記載の発明は前記の構成によっ
て、記憶手段に文字の品質に応じた複数の処理順番を記
憶させることにより、文字の品質に応じた処理順番で処
理手段を実行させることができるので、特に、被検査物
毎にその文字の印字品質が略一定である場合に、処理効
率の向上を図ることができる。

【００１７】請求項５記載の発明は前記の構成によっ
て、一の識別を行ったときに実行した各処理手段からの
近さの計測値が小さい順に処理手段を並べた近さの順番
に基づいて、処理順番を組み換える処理順番学習手段を
設けたことにより、正確な文字認識を行うことができる
順番に処理手段の処理順番を自動修正することができる
ので、予め文字の印字品質が分かっていない場合でも処
理効率の向上を図ることができる。

【００１８】請求項６記載の発明は前記の構成によっ
て、処理順番学習手段では、所定回数だけ識別を行った
後に、各処理手段に対して、近さの順番の逆数とその近
さの順番のときの頻度数との積をすべての近さの順番に
ついて和を取った評価値を算出することにより、統計的
に安定な評価を行って、処理手段の処理順番を組み換え
ることができる。

【００１９】請求項７記載の発明は前記の構成によっ
て、処理手段が、濃淡画像処理手段と、二値化処理手段
と、二値画像処理手段と、文字切り出し手段と、認識辞
書手段と、計測手段とを有することにより、適切な画像
処理を行って、特徴パターンと基準パターンとの近さを
確実に計測することができる。

【００２０】請求項８記載の発明は前記の構成によっ
て、特徴パターンと基準パターンとの近さとして距離を
用いることにより、文字の識別を容易に行うことができ
る。

【００２１】

【実施例】以下に本発明の第一実施例について図面を参
照して説明する。図１は本発明の第一実施例である文字
認識装置の概略構成図、図２はその文字認識装置におけ
る複数の処理手段の処理内容を説明するための図であ
る。

【００２２】図１に示す文字認識装置は、撮像手段とし
てのＣＣＤカメラ１２と、Ａ／Ｄ変換部１４と、画像メ
モリ１６と、複数の認識処理回路Ｒ₁，Ｒ₂，・・・，Ｒ
_nと、表示／出力装置６２とを備えるものである。第一
実施例では、印字品質が大幅に異なる文字、たとえば潰
れた文字、ぼけた文字、薄い文字、そして、かすれた文
字等を識別する場合を考える。特に、鋳片に熱間マーキ
ングされた文字（ブルームナンバー）を識別する場合を
考える。ここでは、二種類のマーキング装置を用いて文
字を鋳片に印字しており、マーキング装置の特性とし
て、一方のマーキング装置で印字された文字は太く潰れ
る傾向があり、他方のマーキング装置で印字された文字
は細くかすれる傾向がある。また、鋳片には８００℃程
度の高温で文字がマーキングされるため、文字自身が焼
けることがある。さらに、マーキング装置を保守点検し
た直後にマーキング装置を使用する場合と、保守点検
後、長期間経ったときにマーキング装置を使用する場合
とでは、後者の場合にはマーキング装置のスプレーヘッ
ドに目詰まり等が生じることがあるので、文字の形状、
文字線の濃さも大きく変動する。

【００２３】ＣＣＤカメラ１２は、所定の撮像位置に搬
送された鋳片を撮像するものである。ＣＣＤカメラ１２
は、撮像レンズにより撮像素子上に鋳片の印字部分につ
いての光学像を二次元の画像として結像させ、撮像素子
上で光電変換を行って光学像に対応した電荷を一次元の
電気信号として出力する。撮像素子から得られた一次元
の電気信号は、画像信号としてＡ／Ｄ変換部１４に出力
される。また、Ａ／Ｄ変換部１４は、ＣＣＤカメラ１２
から出力された画像信号（濃淡画像情報）をディジタル
信号に変換して出力するものであり、画像メモリ１６
は、Ａ／Ｄ変換器１４から出力された画像信号を一時記
憶するものである。

【００２４】ところで、第一実施例では、印字品質が一
定せず、大きく変動する文字を識別しなければならな
い。たとえばｎ種類の印字品質ｆ_i（ｉ＝１，２，・・・
，ｎ）の文字があるとする。本発明者等は、印字品質
が異なる文字に対してはそれぞれ適切な処理方法がある
ことに着目し、入力された画像を、その文字の印字品質
に応じた異なる方法で処理することにした。すなわち、
各認識処理回路Ｒ_i（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）は、印字
品質ｆ_iの文字を安定して処理できるように構成されて
いる。また、第一実施例では、予め決められた順番で各
認識処理回路Ｒ_i（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）を実行する
ようにしている。たとえば、図１に示すように、最初に
認識処理回路Ｒ₁を実行し、次に認識処理回路Ｒ₂を実
行し、第ｉ番目に認識処理回路Ｒ_iを実行し、そして、
最後に認識処理回路Ｒ_nを実行するようにしている。

【００２５】各認識処理回路Ｒ_i（ｉ＝１，２，・・・，
ｎ）は、処理手段３０_iと、判定回路５２_iとを備える
ものである。処理手段３０_i（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）
は、濃淡画像処理部３２と、二値化処理部３４と、二値
画像処理部３６と、文字切り出し部３８と、計測部４２
と、認識辞書部４４とを有する。濃淡画像処理部３２
は、濃淡画像に文字と背景とのコントラストの差を大き
くする処理を施すものである。二値化処理部３４は、濃
淡画像処理部３２で処理がなされた濃淡画像を二値画像
に変換するものであり、二値画像処理部３６は、二値画
像に含まれるノイズを除去したり、文字の特徴を強調す
る処理を行う。

【００２６】また、文字切り出し部３８は、二値画像処
理部３６で処理がなされた二値画像に基づいて各文字の
位置を特定するものである。計測部４２は、文字切り出
し部３８により位置が特定された各文字について複数の
特徴を抽出し、この複数の特徴に基づいて特徴パターン
を得た後、特徴パターンと基準パターンとの近さを計測
するものである。ここでは、特徴パターンと基準パター
ンとの近さとして、距離を用いる。処理手段３０_i（ｉ
＝１，２，・・・，ｎ）の計測部４２で得られた距離の計
測値は、判定回路５２_iに出力される。そして、認識辞
書部４４には、予めサンプル画像から得た基準パターン
が登録されている。

【００２７】次に、処理手段３０_i（ｉ＝１，２，・・・
，ｎ）の具体的な処理内容の例を、図２を用いて説明
する。図２では、処理順番が早い四つの処理手段３
０₁，３０₂，３０₃，３０₄のみを例示している。最
初に実行する処理手段３０₁は、文字が潰れて、太くし
かも濃くなった印字品質ｆ₁の画像を処理するのに好適
なものである。処理手段３０₁においては、濃淡画像処
理部３２は微分フィルター中心の処理を行う。二値化処
理部３４は、判別分析法を用いてしきい値を設定し、文
字毎に二値化を行う。そして、二値画像処理部３６は、
文字の収縮処理を中心に行う。

【００２８】次に実行する処理手段３０₂は、文字がぼ
けて、太くしかも濃淡差が大きくなった印字品質ｆ₂の
画像を処理するのに好適なものである。この処理手段３
０₂では、濃淡画像処理部３２はラプラシアン中心の処
理を行い、二値化処理部３４は固定二値化法を用いて、
ＢＬ領域の二値化を行う。そして、二値画像処理部３６
は、文字と背景との境界に残った微小面積の部分（ノイ
ズ）を除去する。

【００２９】三番目に実行する処理手段３０₃は、文字
が細くて薄い印字品質ｆ₃の画像を処理するのに好適な
ものである。この処理手段３０₃では、濃淡画像処理部
３２は平滑化フィルター中心の処理を行い、二値化処理
部３４は判別分析法を用いてしきい値を設定し、文字毎
に二値化する。そして、二値画像処理部３６は、文字の
膨張処理を中心に行う。

【００３０】四番目に実行する処理手段３０₄は、文字
が細くてカスレの多い印字品質ｆ₄の画像を処理するの
に好適なものである。この処理手段３０₄においては、
濃淡画像処理部３２はミニマックスフィルター処理を行
う。二値化処理部３４は固定二値化法を用いて、ＢＬ領
域の二値化を行い、二値画像処理部３６は、文字の膨張
処理を中心に行う。

【００３１】尚、その他の処理手段３０_j（ｊ＝５，
６，・・・，ｎ）でもそれぞれ特徴ある処理を行う。ま
た、各処理手段３０_i（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）の認識
辞書部４４に登録された基準パターンは、それぞれの処
理に適した印字品質の文字についてのサンプル画像に基
づいて予め作成される。

【００３２】判定回路５２_i（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）
は、処理手段３０_iから出力された特徴パターンと基準
パターンとの距離の計測値が所定の値以下であるかどう
かを判定して、文字を識別するものである。距離の計測
値が所定の値以下であれば、文字をその基準パターンに
対応するものであると識別し、この識別結果を表示／出
力装置６２に出力する。一方、距離が所定の値よりも大
きければ、特徴パターンが基準パターンに類似していな
いと判定し、次の認識処理回路Ｒ_i+1を実行させるべ
く、認識処理回路Ｒ_i+1に信号を送る。なお、判定回路
は、印字された一の文字毎に距離を判定して結果を出力
してもよいし、また一の鋳片毎に距離を判定して結果を
出力するようにしてもよい。以下の第二、第三実施例に
おいても同様である。

【００３３】次に、第一実施例の文字認識装置の動作に
ついて説明する。いま、鋳片には細くて薄い文字（印字
品質ｆ₃）が印字されているとする。まず、コンベア
（不図示）等により搬送された鋳片が所定の位置に到達
すると、ＣＣＤカメラ１２は鋳片に印字された文字を撮
像する。ＣＣＤカメラ１２から出力された画像信号は、
Ａ／Ｄ変換部１４でディジタルの画像信号に変換された
後、画像メモリ１６に一時記憶される。

【００３４】最初に、処理手段３０₁が、画像メモリ１
６に記憶された画像信号に基づいて画像処理を行う。こ
の画像は文字が細くて薄いので、処理手段３０₁での処
理には適さない。このため、特徴パターンと基準パター
ンとの距離の計測値が所定の値よりも大きくなり、判定
回路５２₁は、処理を開始する旨の信号を次の処理手段
３０₂に送る。次に、処理手段３０₂は画像メモリ１６
に記憶された同じ画像信号に基づいて画像処理を行う。
処理手段３０₂も印字品質ｆ₃の画像を処理するのに適
さないので、距離の計測値が所定の値よりも大きくな
り、判定回路５２₂は、処理を開始する旨の信号を次の
処理手段３０₃に送る。そして、処理手段３０₂は同じ
画像信号に基づいて画像処理を行う。処理手段３０₃は
文字が細くで薄い画像の処理に適しているので、距離の
計測値が所定の値よりも小さくなる。このため、判定回
路５２₃は、文字を識別できたと判定し、この識別結果
を表示／出力装置６２に出力する。

【００３５】第一実施例の文字認識装置では、文字を撮
像して得られた画像に異なる方法による処理を施す複数
の処理手段を設けたことにより、文字品質が大幅に異な
る画像でも、その文字品質に応じた処理手段で適切に処
理することができるので、正確で信頼性の高い文字認識
を行うことができる。また、複数の処理手段を所定の処
理順番で実行させ、且つ判定回路を各処理手段毎に設
け、判定回路は、近さの計測値が所定の値より大きいと
判定した場合に次の処理順番の処理手段を実行させ、近
さの計測値が所定の値以下であると判定した場合に次の
処理順番の処理手段を実行させないことにより、処理効
率の向上を図ることができる。

【００３６】次に、本発明の第二実施例について図面を
参照して説明する。図３は本発明の第二実施例である文
字認識装置の概略構成図である。尚、第二実施例の文字
認識装置において、第一実施例のものと同一の機能を有
するものには、同一の符号を付すことによりその詳細な
説明を省略する。

【００３７】第二実施例の文字認識装置は、図３に示す
ように、ＣＣＤカメラ１２と、Ａ／Ｄ変換部１４と、画
像メモリ１６と、入力装置１８と、制御部２２と、記憶
手段としての第一記憶部２４と、複数の処理手段３
０₁，３０₂，・・・・，３０_nと、判定回路５２とを備え
るものである。第二実施例でも、鋳片に熱間マーキング
された文字を識別する場合を考えるが、ここでは、予め
文字の印字品質が分かっているものとする。

【００３８】入力装置１８は、たとえばキーボード等で
あって、この入力装置１８から検査スケジュール情報が
入力される。入力された検査スケジュール情報は制御部
２２に送られる。ここで、検査スケジュール情報とは、
搬送手段で順次送られる鋳片に印字された文字がどのよ
うな品質のものであるかを示す情報をいう。

【００３９】第一記憶部２４は、異なる印字品質ｆ
_j（ｊ＝１，２，・・・，ｎ）の文字に対する、複数の処
理手段３０_i（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）を実行させる処
理順番を記憶している。それぞれの処理順番は、対応す
る印字品質の文字の画像を処理するのに適した順に複数
の処理手段３０_i（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）を並べたも
のである。たとえば、図３に示すように、印字品質ｆ₁
の文字については、最初に処理手段３０₁を実行し、二
番目に処理手段３０₂を実行するように処理順番を定め
ている。また、印字品質ｆ₃の文字については、最初に
処理手段３０₃を実行し、二番目に処理手段３０₄を実
行するように処理順番を定めている。

【００４０】制御部２２は、入力装置１８から送られた
検査スケジュール情報に基づいて、対応する処理順番を
第一記憶部２４から取り出し、この処理順番にしたがっ
て各処理手段３０_i（ｉ＝１，２，・・・・，ｎ）を切り換
えるものである。また、判定回路５２は、各処理手段３
０_i（ｉ＝１，２，・・・・，ｎ）の計測部４２から出力さ
れた距離の計測値が所定の値以下であるかどうかを判定
して、文字を識別するものである。距離の計測値が所定
の値よりも大きければ、次の処理順番の処理手段に切り
換える旨の信号を制御部２２に送る。一方、距離の計測
値が所定の値以下であれば、切り換え制御を終了する旨
の信号を制御部２２に送ると共に、識別結果を表示／出
力装置６２に出力する。

【００４１】次に、第二実施例の文字認識装置の動作に
ついて説明する。いま、今回、搬送手段により送られて
くる鋳片には印字品質ｆ₃の文字が印字されているとい
う検査スケジュール情報が、入力装置１８から制御部２
２に送られたとする。その鋳片が所定の位置に到達する
と、ＣＣＤカメラ１２は鋳片に印字された文字を撮像す
る。ＣＣＤカメラ１２から出力された画像信号は、Ａ／
Ｄ変換部１４でディジタルの画像信号に変換された後、
画像メモリ１６に一時記憶される。

【００４２】制御部２２は、検査スケジュール情報に基
づいて、印字品質ｆ₃に対する処理順番を第一記憶部２
４から取り出し、この処理順番にしたがい最初に処理手
段３０₃に切り換える。処理手段３０₃は、画像メモリ
１６に記憶された画像信号に基づいて処理を行い、特徴
パターンと基準パターンとの距離の計測値を判定回路５
２に出力する。処理手段３０₃は印字品質ｆ₃の文字の
画像を処理するのに適しているので、この距離の計測値
が所定の値以下となる。このため、判定回路５２は、切
り換え制御を終了する旨の信号を制御部２２に送ると共
に、この識別結果を表示／出力装置６２に出力する。

【００４３】第二実施例の文字認識装置では、第一記憶
部に文字の品質に応じた複数の処理順番を記憶させるこ
とにより、文字の品質に応じた処理順番で処理手段を実
行させることができるので、特に、鋳片毎にその文字の
印字品質が略一定である場合等において、処理効率の向
上を図ることができる。

【００４４】次に、本発明の第三実施例について図面を
参照して説明する。図４は本発明の第三実施例である文
字認識装置の概略構成図、図５はその文字認識装置にお
いて複数の処理手段の処理順番を組み換える動作を説明
するための図である。尚、第三実施例の文字認識装置に
おいて、第一及び第二実施例のものと同一の機能を有す
るものには、同一の符号を付すことによりその詳細な説
明を省略する。

【００４５】第三実施例の文字認識装置は、図４に示す
ように、ＣＣＤカメラ１２と、Ａ／Ｄ変換部１４と、画
像メモリ１６と、制御部２２ａと、第一記憶部２４ａ
と、複数の処理手段３０₁，３０₂，・・・・，３０_nと、
処理順番学習回路２６と、第二記憶部２８と、判定回路
５２ａとを備えるものである。第三実施例でも、鋳片に
熱間マーキンクされた文字を識別する場合を考えるが、
ここでは、予め文字の印字品質が分かっていないものと
する。

【００４６】第一記憶部２４ａは、複数の処理手段３０
_i（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）を実行させる処理順番を記
憶している。ここでは、第二実施例と異なり、一種類の
処理順番を記憶している。また、この処理順番の初期設
定を、最初に処理手段３０₂を実行し、二番目に処理手
段３０₁を実行するようにしている。

【００４７】制御部２２ａは、第一記憶部２４ａに記憶
された処理順番にしたがって処理手段３０_i（ｉ＝１，
２，・・・ｎ）を切り換えるものである。また、判定回路
５２ａは、各処理手段３０_i（ｉ＝１，２，・・・・，ｎ）
の計測部４２から出力された距離の計測値が所定の値以
下であるかどうかを判定して、文字を識別するものであ
る。距離の設定値が所定の値よりも大きければ、次の処
理順番の処理手段に切り換える旨の信号を制御部２２ａ
に送る。一方、距離の計測値が所定の値以下であれば、
文字が識別できた旨の信号を制御部２２ａと処理順番学
習回路２６に送ると共に、識別結果を表示／出力装置６
２に出力する。尚、制御部２２ａは、文字が識別できた
旨の信号を受け取ると、次の処理順番から三つ後の処理
順番の処理手段までを実行させて、切り換えを終了す
る。文字を識別した後に、次の処理順番から三つ後の処
理順番の処理手段まで実行させるのは、以下で詳述する
ように、各処理手段での距離の計測値の統計を取る必要
があるからである。一の識別を行う毎に、すべての処理
手段を実行してもよいが、処理時間や処理効率を考慮
し、ここでは、少なくとも四つの処理手段を実行させる
ことにした。

【００４８】処理順番学習回路２６は、一の識別を行っ
たときに実行した各処理手段からの距離の計測値が小さ
い順に処理手段を並べた距離順番に基づいて、第一記憶
部２４ａに記憶された処理順番を組み換えるものであ
る。また、第二記憶部２８は、各処理手段で得られた距
離の計測値を記憶すると共に、距離順番を記憶するもの
である。

【００４９】次に、第三実施例の文字認識装置の動作に
ついて説明する。まず、コンベア（不図示）等により搬
送された鋳片が所定の位置に到達すると、ＣＣＤカメラ
１２は鋳片に印字された文字を撮像する。ＣＣＤカメラ
１２から出力された画像信号は、Ａ／Ｄ変換部１４でデ
ィジタルの画像信号に変換された後、画像メモリ１６に
一時記憶される。

【００５０】制御部２２ａは、第一記憶部２４ａに記憶
された処理順番にしたがって、最初に処理手段３０₂に
切り換える。処理手段３０₂は、画像メモリ１６に記憶
された画像信号に基づいて処理を行い、特徴パターンと
基準パターンとの距離の計測値を判定回路５２ａに出力
する。判定回路５２ａは、この距離の計測値が所定の値
以下であるかどうかを判定する。距離の計測値が所定の
値より大きければ、次の処理順番に切り換える旨の信号
を制御部２２ａに送る。一方、距離の計測値が所定の値
以下であれば、判定回路５２ａは、文字が識別できた旨
の信号を制御部２２ａと処理順番学習回路２６とに送る
と共に、識別結果を表示／出力装置６２に出力する。ま
た、文字が識別できた旨の信号を制御部２２ａが受け取
ると、制御部２２ａは、次の処理順番から三つ後の処理
順番の処理手段までを実行させて、切り換えを終了す
る。

【００５１】次に、処理順番学習回路２６の動作を、図
５に示すフローチャートにしたがって説明する。まず、
上述のように一の識別が終了すると、処理順番学習回路
２６は、今回の識別を行ったときに実行した処理手段か
らの距離の計測値が小さい順に処理手段を並べて、各処
理手段の距離順番を求める（step 2）。次に、得られた
各処理手段の距離順番を、第二記憶部２８の距離順番頻
度テーブルに記憶させる（step 4）。ここで、図５に示
す距離順番頻度テーブルにおいて、Ｄ_i(k) は処理手段
３０_iの距離順番がｋであるときの頻度数を表す。

【００５２】そして、処理順番学習回路２６は、かかる
識別が所定の回数だけ行われた後に、距離順番頻度テー
ブルに基づいて、第一記憶部２４ａに記憶された処理順
番の組み換えを行うための評価値を計算する（step
6）。ここでは、各処理手段から得られた距離の計測値
が最小のものを与える処理手段が最も正確に文字認識を
行うことができることを利用する。各処理手段３０
_i（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）に対する評価値ＶＡＬ(i)
は、

【数１】で与えられる。この評価値ＶＡＬ(i) の式においては、
統計的に安定な評価を行えるようにするために、距離順
番ｋである頻度数Ｄ_i(k) にその距離順番の逆数を重み
として乗じている。したがって、この評価値ＶＡＬ(i)
の大きい処理手段３０_iほど、文字認識を正確に行える
と判断することができる。次に、処理順番学習回路２６
は、各処理手段３０_i（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）をこの
評価値が大きい順に並べ（step 8）、この評価値の大き
い順番に、第一記憶部２４ａに記憶された処理手段３０
_i（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）の処理順番を修正する（st
ep12）。

【００５３】第三実施例の文字認識装置では、一の識別
を行ったときに実行した各処理手段からの距離の計測値
が小さい順に処理手段を並べた距離順番に基づいて、処
理順番を組み換える処理順番学習回路を設けたことによ
り、正確な文字認識を行うことができる順番に処理手段
の処理順番を自動修正することができるので、予め文字
の印字品質が分かっていない場合でも処理効率の向上を
図ることができる。

【００５４】尚、本発明は、上記の各実施例に限定され
るものではなく、その要旨の範囲内において種々の変形
が可能である。たとえば、上記の各実施例では、特徴パ
ターンと基準パターンとの近さとして、距離を用いた場
合について説明したが、距離の代わりに、たとえば類似
度を用いてもよい。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
によれば、文字を撮像して得られた画像に異なる方法に
よる処理を施す複数の処理手段を設けたことにより、文
字品質が大幅に異なる画像でも、その文字品質に応じた
処理手段で適切に処理することができるので、正確で信
頼性の高い文字認識を行うことができる文字認識装置を
提供することができる。

【００５６】請求項２記載の発明によれば、複数の処理
手段を所定の処理順番で実行させ、且つ判定手段は前記
各処理手段毎に設けられ、近さの計測値が所定の値より
大きいと判定した場合に次の処理順番の処理手段を実行
させ、近さの計測値が所定の値以下であると判定した場
合に次の処理順番の処理手段を実行させないことによ
り、処理効率の向上を図ることができる文字認識装置を
提供することができる。

【００５７】請求項３記載の発明によれば、判定手段は
一つであって、複数の処理手段を実行させる処理順番を
記憶する記憶手段と、処理順番に基づいて複数の処理手
段を切り換える制御手段とを設けたことにより、判定手
段が各処理手段からの近さの計測値が所定の値より大き
いと判定した場合に、制御手段が次の処理順番の処理手
段に切り換え、一方、判定手段が近さの計測値が所定の
値以下であると判定した場合に、制御手段が次の処理順
番の処理手段に切り換えないようにすることができるの
で、処理効率の向上を図ることができる文字認識装置を
提供することができる。

【００５８】請求項４記載の発明によれば、記憶手段に
文字の品質に応じた複数の処理順番を記憶させることに
より、文字の品質に応じた処理順番で処理手段を実行さ
せることができるので、特に、被検査物毎にその文字の
印字品質が略一定である場合に、処理効率の向上を図る
ことができる文字認識装置を提供することができる。

【００５９】請求項５記載の発明によれば、一の識別を
行ったときに実行した各処理手段からの近さの計測値が
小さい順に処理手段を並べた近さの順番に基づいて、処
理順番を組み換える処理順番学習手段を設けたことによ
り、正確な文字認識を行うことができる順番に処理手段
の処理順番を自動修正することができるので、予め文字
の印字品質が分かっていない場合でも処理効率の向上を
図ることができる文字認識装置を提供することができ
る。

【００６０】請求項６記載の発明によれば、処理順番学
習手段では、所定回数だけ識別を行った後に、各処理手
段に対して、近さの順番の逆数とその近さの順番のとき
の頻度数との積をすべての近さの順番について和を取っ
た評価値を算出することにより、統計的に安定な評価を
行って、処理手段の処理順番を組み換えることができる
文字認識装置を提供することができる。

【００６１】請求項７記載の発明によれば、処理手段
が、濃淡画像処理手段と、二値化処理手段と、二値画像
処理手段と、文字切り出し手段と、認識辞書手段と、計
測手段とを有することにより、適切な画像処理を行っ
て、特徴パターンと基準パターンとの近さを確実に計測
することができる文字認識装置を提供することができ
る。

【００６２】請求項８記載の発明によれば、特徴パター
ンと基準パターンとの近さとして距離を用いることによ
り、文字の識別を容易に行うことができる文字認識装置
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例である文字認識装置の概略
構成図である。

【図２】その文字認識装置における複数の処理手段の処
理内容を説明するための図である。

【図３】本発明の第二実施例である文字認識装置の概略
構成図である。

【図４】本発明の第三実施例である文字認識装置の概略
構成図である。

【図５】その文字認識装置において複数の処理手段の処
理順番を組み換える動作を説明するための図である。

【符号の説明】

１２ＣＣＤカメラ１４Ａ／Ｄ変換部１６画像メモリ１８入力装置２２，２２ａ制御部２４，２４ａ第一記憶部２６処理順番学習回路２８第二記憶部３０_i（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）処理手段３２濃淡処理部３４二値化処理部３６二値画像処理部３８文字切り出し部４２計測部４４認識辞書部５２，５２ａ，５２_i（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）判
定回路６２表示／出力装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高山桂樹千葉県君津市君津１番地新日本製鐵株式会社君津製鐵所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】文字を撮像して得られた画像に異なる方
法による処理を施すことにより文字の特徴パターンを取
り出し前記特徴パターンと基準パターンとの近さを計測
する複数の処理手段と、前記近さの計測値が所定の値以
下であるかどうかを判定することにより文字を識別する
判定手段とを備えることを特徴とする文字認識装置。
【請求項２】前記複数の処理手段を所定の処理順番で
実行させ、且つ前記判定手段は前記各処理手段毎に設け
られ、前記近さの計測値が所定の値より大きいと判定し
た場合に次の処理順番の前記処理手段を実行させ、前記
近さの計測値が所定の値以下であると判定した場合に次
の処理順番の前記処理手段を実行させないことを特徴と
する請求項１記載の文字認識装置。
【請求項３】前記判定手段は一つであって、前記複数
の処理手段を実行させる処理順番を記憶する記憶手段
と、前記処理順番に基づいて前記複数の処理手段を切り
換える制御手段とを設けたことを特徴とする請求項１記
載の文字認識装置。
【請求項４】前記記憶手段は、文字の品質に応じた複
数の前記処理順番を記憶していることを特徴とする請求
項３記載の文字認識装置。
【請求項５】一の識別を行ったときに実行した前記各
処理手段からの前記近さの計測値が小さい順に前記処理
手段を並べた近さの順番に基づいて、前記処理順番を組
み換える処理順番学習手段を設けたことを特徴とする請
求項３又は４記載の文字認識装置。
【請求項６】前記処理順番学習手段は、所定回数だけ
識別を行った後に、前記各処理手段に対して、前記近さ
の順番の逆数とその近さの順番のときの頻度数との積を
すべての近さの順番について和を取った評価値を算出
し、前記評価値が大きい前記処理手段の順番に、前記処
理順番を組み換えることを特徴とする請求項５記載の文
字認識装置。
【請求項７】前記処理手段は、文字と背景とのコント
ラスト差を強調する濃淡画像処理手段と、前記濃淡画像
処理手段で処理が施された画像を二値画像に変換する二
値化処理手段と、前記二値画像中の文字の特徴を強調す
る二値画像処理手段と、各文字の位置を特定する文字切
り出し手段と、前記基準パターンが登録された認識辞書
手段と、前記近さを計測する計測手段とを有することを
特徴とする請求項１，２，３，４，５又は６記載の文字
認識装置。
【請求項８】前記近さは距離であることを特徴とする
請求項１，２，３，４，５，６又は７記載の文字認識装
置。