JPH08249420A - ループ候補抽出装置、真のループ候補判定装置、及び文字補完装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、文字認識処理における文字切り出し
方式に関し、枠または罫線等に接した文字を、該枠また
は罫線等を除去した後に、正しく補完できるようにする
ことを目的とする。 【構成】ループ候補抽出部１０３５は、ストローク補完
部１０３４によって補完された文字パターンの中で、枠
または罫線等に接してループを形成しているものを、ル
ープ候補として抽出する。ループ判定部１０３６は、そ
れらのループ候補の中から、それらの幾何学的特徴を基
に、枠または罫線等を除去した後に、一部が途切れてし
まった、補完を必要とする真のループ候補を判定する。
ループ補完部１０３７は、該ループ判定部１０３６によ
って、補完が必要であると判定されたループ候補を、正
しく、補完する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、文字認識装置において
文字を切り出す装置に係わり、特に枠や罫線等に接した
文字パターン中の上記枠や罫線等を除去したときに除去
されてしまう部分を正しく補完する文字補完装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、手書き用紙から情報処理装置に該
手書きデータをテキスト・データとして入力する周辺装
置として、手書き文字認識装置の需要が増加している。
この手書き文字認識装置は、前処理として文字列から一
文字ずつを切り出す文字の切りだし処理を行う。この文
字の切り出し処理は、個々の文字を正確に認識するため
に重要な処理である。

【０００３】帳票等では、予め、文字を手書きする位置
や領域等が、罫線、一文字枠、横または縦一行のブロッ
ク枠、表形式のブロック枠、さらには、フリーフォーマ
ット枠として印刷されている。この場合、上記印刷色が
ドロップ・アウト・カラーであれば、手書きされた文字
のみをイメージ・スキャナー等により読み取ることがで
きるが、上記印刷色がドロップ・アウト・カラーではな
く、黒色等の手書きされる色と同一色の非ドロップ・ア
ウト・カラーである場合には、上記罫や枠等も手書き文
字と一緒に読み取られてしまう。このため、例えば、文
字枠内に記入された文字が枠からはみ出していたり、接
触していたりする場合、枠を抽出・除去すると切り出し
た文字の一部が欠けてしまい、誤読が生ずる。

【０００４】このため、従来は、例えば、図１９に示す
ように、枠１１からはみ出して手書きされた文字の場合
（同図（ａ）参照）、一度、枠１１を除去した後に（同
図（ｂ）参照）、枠１１付近における枠１１からはみ出
した部分１３と枠内の文字線分１５のストロークの方向
性や距離を判定して、該枠１１の除去により欠けてしま
った部分を補完する方法が採用されている（同図（ｃ）
参照）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の方
法では、文字が枠と接していて、該文字が該枠からはみ
出していない場合、該文字を補完することが出来ないと
いう問題があった。

【０００６】このような例を図２０に示す。同図では、
文字「Ｂ」の下部のループ部分の一部が枠１１と接して
しまったために（同図（ａ）参照）、枠１１を除去した
結果（同図（ｂ）参照）、補完が行われずに（同図
（ｃ）参照）、同図（ｄ）に示すように、別の文字
「Ｒ」に誤読されてしまう。

【０００７】本発明は、枠や罫線等に接した文字を正確
に補完できるようにすることを、目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】図１は、本発明（第一の
発明）の原理を説明する図でる。この第一の発明は、以
下の各手段を備える。

【０００９】検出手段３２は、枠または罫線に、その一
部が接触している文字パターンを検出する。抽出手段３
４は、該検出手段３２によって検出された文字パターン
から、上記枠または罫線を除去した後に残されるループ
部分を、ループ候補として抽出する。

【００１０】前記抽出手段３４は、例えば、枠または罫
線と、文字ストロークとの交点を全て求め、次に、それ
らの交点の中の２つの交点間をぶ文字輪郭線について、
該２つの交点の位置関係を調べて、該文字輪郭線が上記
ループ候補に該当するか否かを判定する。

【００１１】次に、図２は、本発明（第二の発明）の原
理を説明する図である。この第二の発明は、以下の各手
段を備える。検出手段４２は、枠または罫線に、その一
部が接触している文字パターンを検出する。

【００１２】抽出手段４４は、該検出手段４２によって
検出された文字パターンから、上記枠または罫線を除去
した後に残されるループ部分を、ループ候補として抽出
する。

【００１３】選別手段４６は、該抽出手段４４によって
抽出されたループ候補の中から、そのループ候補の幾何
学的特徴を調べることにより、補完すべきループ候補を
選別する。

【００１４】前記選別手段４６は、例えば、前記選別す
べきループ候補の幾何学的特徴として、手書き文字のよ
うに変形が大きいループでも比較的安定に抽出すること
ができる特徴を用いる。また、これ以外に、手書き文字
のように変形が大きく、かつサイズの小さいループでも
比較的安定に抽出できる特徴を用いる。

【００１５】前記選別手段４６は、例えば、前記ループ
候補を、それと接触している枠または罫線と平行な方向
に走査して、該走査線と交差する交差点を求め、得られ
た交差点の最大数が、予め定められたしきい値よりも大
きいループ候補を、補完対象から除外する。

【００１６】また、前記選別手段４６は、前記ループ候
補の左部と右部の曲線らしさの度合いを求める曲線度算
出手段と、該曲線度算出手段によって得られた結果に基
ずいて、上記左部と右部が直線であるか否か判定する直
線判定手段と、該直線判定手段により、上記左部と右部
が共にほぼ直線に近いと判定されたループ候補を、補完
対象から除外する除外手段と、を備える。

【００１７】また、さらに、前記選別手段４６は、前記
ループ候補の枠接触点付近での左部と右部の線分の傾き
を求める傾き算出手段と、該傾き算出手段によって得ら
れた上記左部と右部の線分の傾きの組み合わせに基ずい
て、補完対象から除外すべきループ候補を判定し、その
ループ候補を、補完対象から除外する除外手段と、を備
える。

【００１８】また、さらに、前記選別手段４６は、前記
ループ候補の枠または罫線との接触幅を算出する第１の
算出手段と、前記ループ候補の内周部における、上記枠
または罫線と平行な方向での最大幅を算出する第２の算
出手段と、上記第１及び第２の算出手段によって求めら
れた上記接触幅と最大幅とを基に、補完対象から除外す
べきループ候補を判定し、そのループ候補を、補完対象
から除外する除外手段と、を備える。

【００１９】図３は、本発明（第三の発明）の原理を説
明する図である。この第三の発明は、以下の各手段を備
える。検出手段５２は、枠または罫線に、その一部が接
触している文字パターンを検出する。

【００２０】抽出手段５４は、該検出手段５２によって
検出された文字パターンから、上記枠または罫線を除去
した後に残されるループ部分を、ループ候補として抽出
する。

【００２１】選別手段５６は、該抽出手段５４によって
抽出されたループ候補の中から、そのループ候補の幾何
学的特徴を調べることにより、補完すべきループ候補を
選別する。

【００２２】補完手段５８は、該選別手段５４によって
選別されたループ候補の途切れてしまった部分を補完す
る。

【００２３】

【作用】前記第一の発明では、まず、検出手段３２が、
枠または罫線に、その一部が接触している文字パターン
を検出する。次に、抽出手段３４が、該検出手段３２に
よって検出された文字パターンから、上記枠または罫線
を除去した後に残されるループ部分を、ループ候補とし
て抽出する。

【００２４】したがって、枠または罫線に、その一部が
接触している文字パターン中における、枠または罫線に
接触してループを構成する部分を、ループ候補として抽
出することができる。

【００２５】前記第二の発明では、まず、検出手段４２
が、枠または罫線に、その一部が接触している文字パタ
ーンを検出する。次に、抽出手段４４は、該検出手段４
２によって検出された文字パターンから、上記枠または
罫線を除去した後に残されるループ部分を、ループ候補
として抽出する。そして、さらに、選別手段４６が、該
抽出手段４４によって抽出されたループ候補の中から、
そのループ候補の幾何学的特徴を調べることにより、補
完すべきループ候補を選別する。前記選別手段４６は、
例えば、前記選別すべきループ候補の幾何学的特徴とし
て、手書き文字のように変形が大きいループでも比較的
安定に抽出することができる特徴を用いる。また、これ
以外に、手書き文字のように変形が大きく、かつサイズ
の小さいループでも比較的安定に抽出できる特徴を用い
る。

【００２６】したがって、枠または罫線に接触している
文字パターンにおける、該枠または罫線に接触してルー
プを形成しているループ候補の中から、それらの幾何学
的特徴を調べることにより、本来、ループであるにもか
かわらず、枠または罫線除去後に、その一部が途切れて
しまったループ候補、すなわち、その途切れた部分を補
完する必要のあるループ候補を、選別することができ
る。

【００２７】第三の発明では、まず、検出手段５２が、
枠または罫線に、その一部が接触している文字パターン
を検出する。次に、抽出手段５４は、該検出手段５２に
よって検出された文字パターンから、上記枠または罫線
を除去した後に残されるループ部分を、ループ候補とし
て抽出する。続いて、選別手段５６が、該抽出手段５４
によって抽出されたループ候補の中から、そのループ候
補の幾何学的特徴を調べることにより、補完すべきルー
プ候補を選別する。そして、補完手段５８が、該選別手
段５６によって選別されたループ候補の途切れてしまっ
た部分を補完する。

【００２８】したがって、そのループ部分が枠または罫
線に接触してしまったために、該枠または罫線除去後
に、そのループ部分が途切れてしまった文字パターン
を、正しく、補完することができる。

【００２９】

【実施例】図４は、本発明の一実施例である光学的文字
認識装置（ＯＣＲ）１００の構成を示すブロック図であ
る。

【００３０】観測部１０１は、帳票上に記入された文字
及び該文字と同一色の文字枠または罫線等をイメージ・
スキャナ等で光学的に読み取って、それらのイメージ・
データを光電変換して二値の画像データに変換する。

【００３１】文字切出し部１０３は、該観測部１０１か
ら入力される画像データから、枠や罫線等の画像データ
を除去して、文字を一文字ずつ切り出す。正規化部１０
５は、該文字切出し部１０３によって切り出された文字
パターンの大きさを、拡大・縮小したり、画像変換によ
って文字の変形を減少させる等の文字パターンの正規化
処理を行う。

【００３２】特徴抽出部１０７は、該正規化部１０５か
ら入力される文字パターンから特徴値を抽出する。辞書
部１０９は、各文字種の代表的特徴値が格納されている
複数の辞書を記憶しているメモリである。

【００３３】照合部１１１は、上記特徴抽出部１０７か
ら入力される特徴値と該辞書部１０９の各辞書に格納さ
れている特徴値との距離計算を行い、最も該距離が短い
特徴値が格納されている辞書の属する文字種を中間認識
結果として出力する。

【００３４】後処理部１１３は、例えば、読み取られた
文字が書かれていた位置が、人名の入力領域または、住
所の入力領域であるなどの情報を基に、上記照合部１１
１から入力される認識結果を再判定する。そして、必要
に応じて該認識結果を補正して、最終的な認識結果を外
部のホスト装置に出力する。

【００３５】図５は、本実施例の要部である上記文字切
出し部１０３の一構成例を示すブロック図である。枠抽
出部１０３１は、上記観測部１０１から入力される二値
の画像データ内に枠や罫線の画像データが含まれている
か否かを判定し、含まれている場合には該枠や罫線の画
像データを抽出する。

【００３６】枠除去部１０３２は、該枠抽出部１０３１
によって抽出された枠または罫線の画像を上記二値の画
像データから除去する。一文字切り出し部１０３３は、
該枠除去部１０３３から入力される文字列の画像データ
から既存の手法（枠幅による分離、ラベリング等）を用
いて、一文字毎に文字を切り出す。

【００３７】ストローク補完部１０３４は、該一文字切
り出し部１０３３から入力される文字の内、上記枠除去
部１０３２によってストロークの途切れた文字につい
て、前述した既存の手法を用いて補完する。

【００３８】ループ候補抽出部１０３５は、該ストロー
ク補完部１０３４から入力される文字の内、枠または罫
線に接してループを構成する文字を抽出する。また、該
抽出した文字の中から上記ループが本来のループである
か否かを判定するために用いるループ候補を抽出する。

【００３９】ループ判定部１０３６は、該ループ候補抽
出部１０３５によってループ候補として抽出された文字
について、そのループ候補の幾何学的特徴を調べて、枠
または罫線の除去によって、ループが切れてしまった文
字を判定（選別）する。

【００４０】ループ補完部１０３７は、該ループ判定部
１０３６によって補完すべきであると判定された文字に
ついて、その途切れているループ部分を補完する。次
に、上記構成の実施例の動作を説明する。

【００４１】図６は、下部が枠または罫線と接触したと
きに、該接触部でループを構成する文字の例を示す図で
ある。これらの文字は、上記枠または罫線除去後に、そ
のループ部分を補完する必要がある文字とそうでない文
字に分けられる。

【００４２】同図に示す文字群２１０、２２０は、共
に、その下部が、枠あるいは罫線と接触して、ループを
形成する複数の文字を示している。文字群２１０に属す
る文字は、そのループ部分が枠または罫線と接触した文
字である。これらの文字は、該枠あるいは罫線を除去し
た後に、該除去に伴ってそのループ部分が消失されるた
め、その消失されたループ部分を補完する必要のあるも
のである。

【００４３】一方、右側に示す文字群２２０に属する文
字は、本来、ループ状でない下部が、枠あるいは罫線と
接触することによってループを形成する文字である。こ
れらの文字は、該ループがその文字本来のものではない
ために、上記枠あるいは罫線を除去した後に、その下部
を補完する必要が無いものである。

【００４４】このように、枠または罫線を除去した後に
ループ判定（枠または罫線と接してループを形成するか
否かの判定）をすべき文字は、そのループをすべき文字
とその必要が無い文字とに分けられる。

【００４５】次に、上記ループ候補抽出部１０３５、ル
ープ判定部１０３６、及びループ候補抽出部１０３５の
一連の動作を説明する。まず、ループ候補抽出部１０３
５は、枠の一辺に着目して、当該文字パターンが該枠と
接触しているか否か判別する（Ｓ１１）。そして、該接
触が無ければ（Ｓ１１、ＮＯ）、ループ補完処理を中止
する。

【００４６】一方、該接触が生じていれば、次に該文字
パターンが上記枠からはみ出していないか調べ、もし、
はみ出してなければ、上記文字パターンに上記ループ候
補（ループ候補部）があるか否か調べ、あれば、そのル
ープ候補部を抽出する（Ｓ１２）。次に、上記ステップ
Ｓ１２で該ループ候補部が抽出されているか否か調べ、
抽出されていなければ（Ｓ１３、ＮＯ）、ループ補完処
理を中止する。

【００４７】一方、上記ステップＳ１３で、上記文字パ
ターンにループ候補部が抽出されていれば（Ｓ１３，Ｙ
ＥＳ）、該ループ候補部に補完すべきループがあるか否
かを判定する（Ｓ１４）。そして、補完すべきループが
存在しなければ、（Ｓ１５、ＮＯ）、ループ補完処理を
中止する。

【００４８】一方、補完すべきループが存在すれば（Ｓ
１５、ＹＥＳ）、上記ループ候補部に該当するループ部
分の、枠または罫線の除去後に、途切れてしまった部分
を補完する（Ｓ１６）。

【００４９】次に、上述したループ候補抽出部１０３５
の処理（Ｓ１１〜Ｓ１２）をより詳細に説明する。ま
ず、ループ候補の抽出方法を説明する。

【００５０】図８は、接触部における座標軸の設定方法
を示す図である。枠または罫線との接触の形態は、例え
ば、同図に示すように、下部接触、左部接触、上部接
触、または右部接触の４種類がある。これら各形態に応
じて同図（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示すような
二次元の直交Ｘ−Ｙ座標系を設定する。

【００５１】上記のような座標系において、まず、上述
したように文字パターンが接触し、かつ該パターンが枠
外にはみ出していない場合、上記文字パターンと該枠と
の接触点を求める。該接触点は、Ｘ軸の原点に近い方か
ら上記枠を形成する方向に上記文字パターンを走査して
いったときに、画素値が変化する文字輪郭線上の点とす
る。

【００５２】図９は、「Ｄ」の文字が枠の一辺に接触し
た場合のループ候補の抽出方法の一例を説明する図であ
る。ループ候補抽出部１０３５は、この場合、同図に示
すように、白画素から黒画素に変化する左部接触点をｏ
１，ｏ２，．．．とし、黒画素から白画素に変化する右
部接触点をｅ１，ｅ２，．．．とする。そして、第Ｎ番
目の右部接触点ｅｎ（または左部接触点ｏｎ）から文字
輪郭線上を追跡していったときに、終点が第Ｎ＋１番目
の左部接触点ｏｎ＋１（または第Ｎ−１番目の右部接触
点ｅｎ−１）で終わるものを、ル−プ候補とする。 図
６の場合には、ｐａｔｈ１（ｅ１〜ｏ１），２（ｅ２〜
ｏ３），３（ｅ３〜ｏ２）の３つのパスにより、文字輪
郭線の追跡がなされ、最終的にｐａｔｈ２（ｅ２〜ｏ
３）がループ候補として抽出される。

【００５３】続いて、上述したループ判定部１０３６の
処理（Ｓ１３〜Ｓ１４）を詳細に説明する。この場合に
も、図８に示す直交Ｘ−Ｙ座標系を用いる。また、Ｙ軸
の向きは、枠との接触点がＹ座標の最大値となるように
定める。また、以下の説明で用いるしきい値は、予め、
実験結果等から得られる最良の値が用いられる。

【００５４】上記補完すべきループ候補の判定は、例え
ば、以下に述べる１）〜３）の方法を用いる。 １） 曲線度による判定 抽出したループ候補を、接触枠線分と平行の方向に走査
して、該走査線との交差点を検出する。そして、上記ル
ープ候補の中で、その得られた交差点数が、予め、定め
られた最大交差点数よりも大きいものを、ループ候補か
ら除外する。次に、除外されずに残った各ループ候補に
ついて、その全体を、左部、右部、上部に分け、該左部
と該右部について曲線らしさの度合いを求める。そし
て、左部、右部共に、直線と判定されたものを、ループ
候補から除外する。

【００５５】２） 枠接触点付近のループ候補の傾きに
よる判定 各ループ候補について、その枠接触点近傍の数画素から
構成される近似直線の平均の傾きを求め、その傾きが、
予め、定められた条件を満足しないものについては、そ
れを、ループ候補から除外する。

【００５６】３） 枠接触点間距離（接触幅）と最大幅
の比による判定 各ループ候補について、枠接触幅に対するループ内部で
の最大幅との比を求め、その値が予め定められたしきい
値以下のものについては、それをループ候補から除外す
る。

【００５７】上記１）〜３）の方法を単独で、または、
組み合わせて使用することにより、最終的に補完すべき
ループ候補を判定する。続いて、上記１）〜３）の方法
を、図面を用いて、具体的に説明する。

【００５８】この場合、ｎ×ｍ画素の矩形に切り出され
た文字パターン（文字ループ候補）に対し、そのループ
部分に接する枠の線分と平行な方向を、平面座標系のＸ
軸とし、該Ｘ軸に垂直となるようにＹ軸を選ぶ。該Ｙ軸
の向きは、枠接触点がＹ座標の最大値となるように定め
る。また、各しきい値には、予め、実験によって得られ
た最良な値を定める。

【００５９】図１０は、上記１）の曲線度による判定方
法を説明する図である。この方法では、各Ｙ座標値に対
し、Ｘ軸方向に走査し、画素値が”１”から”０”に変
化する点の数を計数する。そして、その計数値の中の最
大値をｎ_max とする。また、真のループの判定基準とな
る最大交差点数のしきい値をｎ_t とする。そして、 ｎ_max −ｎ_t ＞０ （１−１） となるものを、ループ候補から除外する。

【００６０】これにより、図１０（ａ）に示す、下部が
枠と接触した「Ｍ」等の例外となる凹型のループ候補
を、補完対象から除くことができる。また、図１０
（ｂ）に示す「Ｏ」等のような、補完対象となる凸型の
ループ候補は、除外されない。尚、上記ｎ_t の値は、理
想的には「２」が適切であるが、実際には、「３」程度
が最も良い。

【００６１】次に、図１１に示すように、同図（ａ）に
示すループ部分をＹ軸方向に投影し、同図（ｂ）に示す
ように、該ループ部分のＹ軸方向での画素数のヒストグ
ラムを求める。このとき、ループ部分の左右の枠接触点
を、それぞれ、Ｐ_{s ,}Ｐ_f とする。又、ヒストグラムの
値が、しきい値ｔをこえたときのＹ座標の値をｙ_t とす
る。さらに、Ｙ座標値が、ｙ_t −１となるループ上の左
右の点を、それぞれ、Ｐ_l 、Ｐ_r とする。尚、ｙ_t が無
い場合には、Ｙ座標値が最小のループ部分上の点をＰと
し、Ｐ＝Ｐ_s ＝Ｐ_f とする。ところで、ｙ_t は、ループ
部分での中央部のＹ座標値の指標となるものである。

【００６２】次に、Ｐ_l とＰ_s 間を結ぶ線分、又は、Ｐ
_l 、Ｐ_s 間に含まれる点列についてを用いて、それらを
表す直線の方程式を、最小二乗法により ｆ₁ （ｘ）＝ａ_l ×ｘ＋ｂ_l （１−２） として、求める。同様に、Ｐ_f 、Ｐ_r 間についても、そ
の直線の方程式を、 ｆ_r （ｘ）＝ａ_r ×ｘ＋ｂ_r （１−３） として、求める。

【００６３】ここで、ａは直線の傾き、ｂはＹ軸切片を
表す。また、ｆ₁ （ｘ）、ｆ_r （ｘ）は、それぞれ、ル
ープ部分での左部、右部の近似直線である。続いて、ル
ープ候補の左右のループ部分の曲線らしさの度合いを、
それぞれ、ｄ_{l ,} d _r で表し、これらを、上記式（１−
２）、（１−３）で表される直線の、実際のループ曲線
からの距離の二乗和で定義する。

【００６４】 ｄ_l ＝Σ（ｙ_i −ａ_l ×ｘ_i −ｂ_l ）² （１−４） ；和は、Ｐ_l 、Ｐ_s 間に含まれるループ候補上の全ての
点（ｘ_i 、ｙ_i ）についてとる ｄ_r ＝Σ（ｙ_i −ａ_r ×ｘ_i −ｂ_r ）² （１−５） ；和は、Ｐ_l 、Ｐ_s 間に含まれるループ候補上の全ての
点（ｘ_i 、ｙ_i ）についてとる但し、このままだと、ｄ
_l 、ｄ_r が、上記Ｐ_l 、Ｐ_s 間、及びＰ_r 、Ｐ_f 間の長
さ（画素数）に依存してしまうので、これらｄ_l 、ｄ_r
を、それぞれ、下記の式（１−６）、（１−７）によ
り、正規化する。

【００６５】 ｄ_l ^' ＝ｄ_l ／ｇ_l （１−６） ｄ_r ^' ＝ｄ_r ／ｇ_r （１−７） ここで、ｇ_l はループ部分上のＰ_l 、Ｐ_s 間に含まれる
画素数、ｇ_r はループ部分上のＰ_r 、Ｐ_f 間に含まれる
画素数である。

【００６６】そして、このｄ_l ^' 、ｄ_r ^' を用いて、ル
ープ判定を行う。すなわち、これらｄ_l ^' 、ｄ_r ^' の値
が小さい程、ループ候補のストロークの各部分は直線に
近く、該ループ候補は文字ループでは無いという可能性
が高くなる。左右の部分が、共に、直線から構成される
文字ループは、殆ど存在しないので、曲線らしさの度合
いのしきい値をｑとすれば、判定すべきループ候補の中
で、 ｄ_l ^' ＜ｑ かつ ｄ_r ^' ＜ｑ （１−８） であるものを、ループ候補から除外する。すなわち、ル
ープ候補を左、中央、右の各部に分割し、左右の部分が
双方共、直線とみなされるものを、補完対象となるルー
プ候補から除外する。但し、ヒストグラム値がしきい値
ｔを越えるＹ座標値が無い場合には、中央部は存在しな
い。

【００６７】次に、図１２は、上記２）の枠接触点付近
のループ候補の傾きによる判定方法を説明する図であ
る。同図において、検出されたループ候補と枠との二つ
の接触点の内、一方の接触点をＰ_{s ,} 他方の接触点をＰ
_f する。そして、Ｐ_s 、Ｐ_f からｍ番目の画素を、それ
ぞれ、Ｐ_sm, ＝（ｘ_sm，ｙ_sm），Ｐ_fm＝（ｘ_fm，ｙ_fm）
とする。また、線分Ｐ_s −Ｐ_sm、Ｐ_f −Ｐ_fmの傾きを、
それぞれ、ａ_s ａ_f で表し、これらを、 ａ_s ＝（ｘ_s −ｘ_sm）／（ｙ_s −ｙ_sm） （２−１） ａ_f ＝（ｘ_fm−ｘ_f ）／（ｙ_fm−ｙ_f ） （２−２） と、定義する。

【００６８】尚、（ｘ_i ，ｙ_i ；ｉ＝s,snまたは、ｉ＝
f,fm）を，ループ候補の各画素Ｐ_Iの座標とする。そし
て、この傾きａ_s 、ａ_f の符号によって、上記ループ候
補の左右部の線分の傾きの方向を判定する。

【００６９】図１２において、Ｐ_s を左部の接触点、Ｐ
_f を右部の接触点とすれば、 ａ_s ＞０ または ａ_f ＞０ のとき ＼方向（右下がりの方向） （２−３） ａ_s ＜０ または ａ_f ＜０ のとき ／方向（右上がりの方向） （２−４） ａ_s ＝０ または ａ_f ＝０ のとき ｜方向（垂直方向） （２−５） の傾きとなる。但し、実際には、読み取られるループの
画像には、多少の凹凸があるので、ごくわずかな傾きを
無視するために、しきい値ｈ（＞０）を定めて −ｈ＜ａ_s またはａ_f ＜ｈ （２−６） である場合は、 ａ_s 、ａ_f ＝０ （２−７） とみなす。

【００７０】上記傾きの判定によって、左右の各部の接
触点付近のストロークの傾きの組が 左部 右部 ＼ ／ ；例 「０」、「６」等の下部接触 ｜ ／ ；例 「Ｂ」、「Ｄ」等の下部接触 ＼ ｜ ；例 「Ｐ」等の上部接触 であるものを、補完すべきループとして判定する。

【００７１】また、 左部 右部 ／ ＼ ；例 「Ａ」、「Ｘ」等の下部接触 ｜ ＼ ；例 「Ｒ」、「Ｎ」等の下部接触 ／ ｜ ；例 「Ｋ」等の上部接触 を、補完すべきでないループと判定する。

【００７２】 左部 右部 ／ ／ ｜ ｜ ＼ ＼ の組み合わせについては、手書き文字の傾きによって、
補完すべきループと補完すべきでないループに分かれる
ので、この場合は、判定の対象外とする。

【００７３】続いて、図１３は、上記３）の枠接触点間
距離（枠接触幅）と最大幅の比による判定方法を、より
詳細に説明する図である。この場合、同図に示すよう
に、枠接触幅（左部接触点と右部接触点間の距離）をＷ
_d ，ループ候補の内周部をＸ軸方向に走査して求めた最
大値、すなわち、該内周部の枠または罫線と平行な方向
の最大幅をＷ_max とする。そして、枠接触幅Ｗ_d に対す
る上記最大値Ｗ_max の比Ｗ_max ／Ｗ_d のしきい値をＷ_t
とする。

【００７４】この場合、真のループは、 Ｗ_max ／Ｗ_d ＞Ｗ_t （３−１） を、満足する。

【００７５】図１３の例では、（ａ）が上記条件を満足
する。これは、例えば、「Ｏ」、「８」等の下部接触の
場合が該当する。一方、（ｂ）は、例えば、Ｗ_t ≧１で
上記条件が満足されない例であり、例えば、「Ｈ」等の
下部接触が該当する。

【００７６】次に、上記ループ候補抽出部１０３５が、
ストローク補完部１０３４から入力される各文字の文字
パターンについて、ループ候補を抽出する動作を、図１
４のフローチャートを参照しながら説明する。

【００７７】まず、ストローク補完部１０３４から入力
される文字について、枠接触文字（罫線との枠接触文字
も含む）であるか否かを判別する（Ｓ２１）。そして、
枠接触文字で無ければ（Ｓ１１、ＮＯ）、以後の処理を
中止する。

【００７８】一方、枠接触文字で有れば（Ｓ１１、ＹＥ
Ｓ）、左部接触点ｏ_i （ｉ＝１，２，．．．）と右部接
触点ｅ_i （ｉ＝１，２，．．．）の座標を求める（Ｓ２
２）。続いて、ｅ_i を始点として文字輪郭線を追跡する
（Ｓ２３）。そして、終点がｏ_i+1 であるか否か判別し
（Ｓ２４）、ｏ_i+1 であれば、上記文字輪郭線をループ
候補として、記憶する（Ｓ２５）。他方、終点がｏ_i+1
で無ければ（Ｓ２４、ＮＯ）、ループ候補では無いと判
別して（Ｓ２４、ＮＯ），上記ステップＳ２２に戻る。

【００７９】上記ステップＳ２２〜Ｓ２５の処理を、全
ての右部接触点ｅ₁ 、ｅ₂ 、．．．について行い、上記
入力文字パターンの文字輪郭線の中から、ループ候補を
抽出する。そして、該ループ候補が抽出された文字パタ
ーンは、ループ判定部１０３６に出力される。

【００８０】次に、図１５〜１７のフローチャートを参
照しながら、ループ判定部１０３６がループ候補抽出部
１０３５によって抽出されたループ候補の中から、補完
対象とすべきループ候補（真のループ候補）を判定する
処理を説明する。

【００８１】図１５は、上記１）の曲線度による判定を
用いた処理を、説明するフローチャートである。まず、
文字ループ候補をそれが接触している枠辺と平行な方向
に走査し、上記最大交差点数ｎ_max を導出する（Ｓ３
１）。

【００８２】続いて、該ｎ_max を上記しきい値ｎ_t と比
較し、ｎ_max ＞ｎ_t であるか否か判別する（Ｓ３２）。
そして、上記条件を満足していれば（Ｓ３２、ＹＥ
Ｓ），このループ候補を真のループ候補から除去する。

【００８３】一方、上記条件を満足していなければ（Ｓ
３２、ＮＯ），ループ候補をＹ軸方向に投影して、Ｙ軸
での該ループ候補の画素数のヒストグラムを作成する
（Ｓ３４）。そして、ヒストグラム値がしきい値ｔを越
える（ヒストグラム値＞ｔ）Ｙ座標ｙ_t が存在するか調
べる（Ｓ３５）。

【００８４】そして、該Ｙ座標ｙ_t が存在しない場合に
は（Ｓ３５、ＮＯ），上記ループ候補上のＹ座標値が最
小の点（画素）のＹ座標値ｙｍ_inを、上記ｙ_t に設定し
て、ステップＳ３７の処理に移る。一方、上記ステップ
Ｓ３５でｙ_t が存在すれば（Ｓ３５、ＹＥＳ）、直ちに
ステップＳ３７の処理に移る。

【００８５】ステップＳ３７では、Ｙ座標値がｙ_t −１
であるループ候補の２点Ｐ_l 、Ｐ_rを求める。また、該
ループ候補の左の枠接触点Ｐ_s 、右の枠接触点Ｐ_f も求
める。

【００８６】次に、Ｐ_s 、Ｐ_l を通過する左部ストロー
クを、上記式（１−２）で表される直線ｆ₁ （ｘ）で近
似すると共に、Ｐ_f 、Ｐ_r を通過する右部ストローク
を、上記式（１−３）で表される直線ｆ_r （ｘ）で近似
する（Ｓ３８）。

【００８７】続いて、例えば、上述のようにして、上記
左部ストロークの曲線度ｄ_l ^' と、上記右部ストローク
の曲線度ｄ_r ^' を計算する（Ｓ３９）。そして、該ｄ_l
^' とｄ_r ^' が共にしきい値ｑよりも小さい（ｄ_l ^' 、ｄ
_r ^' ＜ｑ）か否か、すなわち、上記左右のストロークが
共に直線であるか否かを、判別する（Ｓ４０）。

【００８８】そして、上記条件が満足されており、上記
両ストロークが直線であれば（Ｓ４０、ＹＥＳ）、この
ループ候補を真のループ候補から除去する。一方、上記
条件が満足されず、少なくとも、いずれか一方のストロ
ークが、直線でないときには（Ｓ４０、ＮＯ），このル
ープ候補を保存する（Ｓ４１）。

【００８９】次に、図１６は、ループ判定部１０３６
が、上記２）の枠接触点付近のループ線分の傾きによる
判定により、真のループ候補を判定する処理を説明する
フローチャートである。

【００９０】まず、ループ候補の枠との２つの接触点Ｐ
_s 、Ｐ_f を求める。次に、該ループ候補上における、こ
れらの枠接触点Ｐ_s 、Ｐ_f からｍ番目に位置する画素
（点）Ｐ_sm、Ｐ_fmを求める（Ｓ５１）。

【００９１】続いて、上記方法により、線分Ｐ_s −Ｐ_sm
の傾きａ_s と、線分Ｐ_f −Ｐ_fmの傾きａ_f を計算する
（Ｓ５２）。そして、−ｈ＜ａ_s またはａ_f ＜ｈ（ｈは
しきい値）となっているか判別する（Ｓ５３）。そし
て、該条件が満足されていれば（Ｓ５３、ＹＥＳ）、ａ
_s 、ａ_f を共に”０”に設定し（Ｓ５４）、ステップＳ
５５に移る。また、上記ステップＳ５３で上記上記条件
が満足されていなければ（Ｓ５３、ＮＯ），直ちに、該
ステップＳ５５に移る。

【００９２】ステップＳ５５では、以下の条件式（３−
１）〜（３−３）が満足されているか否か調べる。 ａ_s ＞０ かつ ａ_f ＜０ （３−１） ａ_s ＞０ かつ ａ_f ＝０ （３−２） ａ_s ＝０ かつ ａ_f ＜０ （３−３） そして、上記式（３−１）〜（３−３）の条件が、いず
れも満足されない場合には（Ｓ５５、ＮＯ）、このルー
プ候補を真のループ候補から除去する。

【００９３】一方、上記式（３−１）〜（３−３）の条
件が、いずれか一つでも満足される場合には、このルー
プ候補を真のループ候補として保存する（Ｓ５６）。次
に、図１７は、ループ判定部１０３６が、上記３）の枠
接触幅と最大幅の比による判定方法を用いて、ループ候
補抽出部１０３５によって抽出された文字ループ候補の
中から、真のループ候補を判定する処理を説明するフロ
ーチャートである。

【００９４】まず、枠とループ候補との２つの接触点、
すなわち、左右の接触点Ｐ_s 、Ｐ_f間の距離Ｗ_d を計算
する（Ｓ６１）。次に、ループ候補の内周部をＸ軸方向
に走査して、該内周部の最大幅Ｗ_max を求める（Ｓ６
２）。

【００９５】続いて、上記Ｗ_max Ｗ_{d x} の比Ｗ_max ／Ｗ
_d を計算する（Ｓ６３）。そして、該比Ｗ_max ／Ｗ_d が
しきい値Ｗ_t よりも大きいか（Ｗ_max ／Ｗ_d ＞Ｗ _t ）否
か判別する（Ｓ６４）。そして、該条件が満足されてい
なければ（Ｓ６４、ＮＯ）、このループ候補を真のルー
プ候補から除去する。

【００９６】一方、該条件が満足されていれば（Ｓ３
２、ＹＥＳ）、このループ候補を真のループ候補として
保存・記憶する（Ｓ６５）。ループ判定部１０３６は、
上述した図１５〜実１４の判定方法を単独に、または組
み合わせて、ループ候補抽出部１０３５によって抽出さ
れたループ候補の中から真のループ候補を判定し、それ
を、保存する。

【００９７】以上のようにして、真のループ候補が保存
された文字パターンは、ループ補完部１０３７に出力さ
れる。図１８は、ループ判定部１０３６によって、真の
ループ候補と判定され、枠または罫線除去後に、ループ
補完部１０３７によって、その枠または罫線と接触して
いるループ部分が補完される文字の例を示す図である。

【００９８】同図（ａ）は、枠に右部接触した「０」の
数字が補完される例である。また、同図（ｂ）は、枠に
右部接触した「６」の数字が補完される例である。さら
に、同図（ｃ）は、枠に右部接触した「８」の数字が補
完される例である。これらのいずれの例の場合において
も、右部接触した各数字は、上記１）〜３）の判定によ
って、そのループ候補が真のループ候補と判定・保存さ
れる。

【００９９】尚、上記実施例では、主に、英数字のルー
プ補完の処理について述べているが、本発明は、これに
限定されることなく、そのループ部分が枠または罫線と
接する可能性のある全ての文字（漢字やその他の言語で
用いられる文字等）や、図形等のル−プ形状部分の補完
にも適用可能なものである。

【０１００】

【発明の効果】本発明によれば、枠または罫線等に接し
てループを構成している文字パターンから、該枠または
罫線等を除去した後に残される該ループ部分の一部を、
ループ候補として抽出することができる。また、該抽出
されたループ候補の中から、該枠または罫線除去後に、
その一部が途切れてしまった、本来、ループである真の
ループ候補を、判定・抽出することができる。また、該
補完すべきと判定された真のループ候補について、枠ま
たは罫線等を除去したために途切れてしまった部分を補
完することができる。また、これにより、ループ部分が
枠または罫線等に接触した文字の誤読を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理を説明する図（その１）である。

【図２】本発明の原理を説明する図（その２）である。

【図３】本発明の原理を説明する図（その３）である。

【図４】本発明の一実施例である光学的文字認識装置の
システム構成を示すブロック図である。

【図５】上記光学的文字認識装置内の文字切出し部の一
構成例を示すブロック図である。

【図６】枠と下部接触してループを形成する文字の例を
示す図である。

【図７】ループ候補抽出部、ループ判定部、及びループ
補完部の一連の動作を説明するフローチャートである。

【図８】枠または罫線との接触の種類に応じた座標軸の
設定方法を説明する図である。

【図９】ループ候補の抽出方法を説明する図ある。

【図１０】最大交差点数に基ずき、抽出されたループ候
補の中から、補完対象外のものを除外する方法を説明す
る図である。

【図１１】ループ候補の左右部の曲線度を導出する方法
を説明する図である。

【図１２】ループ候補の左右部の枠接触点付近での傾き
を、求める方法を説明する図である。

【図１３】枠接触幅とループ候補の内周方向での最大幅
の求めかたを説明する図である。

【図１４】ループ候補抽出部の動作を説明するフローチ
ャートである。

【図１５】ループ判定部が、曲線度により、補完すべき
ループ候補を判定・保存する処理を説明するフローチャ
ートである。

【図１６】ループ判定部が、枠接触点付近での傾きを用
いて、補完すべきループ候補を判定・保存する処理を説
明するフローチャートである。

【図１７】ループ判定部が、上記枠接触幅と上記ループ
候補の内周方向での最大幅を用いて、補完すべきループ
候補を判定・保存する処理を説明するフローチャートで
ある。

【図１８】本実施例により、ループ部分が枠または罫線
と左部接触した数字が、正しく補完される例を示す図で
ある。

【図１９】従来の方法により、枠からはみ出して手書き
された数字が、補完される例を示す図である。

【図２０】ループ部分が枠と接触してしまったため、補
完がなされず、誤読されてしまう例を示す図でる。

【符号の説明】

３２、４２、５２ 検出手段 ３４、４４、５４ 抽出手段 ４６、５６ 選別手段 ５８ 補完手段

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 枠または罫線に、その一部が接触してい
   る文字パターンを検出する検出手段と、 該検出手段によって検出された文字パターンから、上記
   枠または罫線を除去した後に残されるループ部分を、ル
   ープ候補として抽出する抽出手段と、 を備えたことを特徴とするループ候補抽出装置。
2. 【請求項２】 前記抽出手段は、 枠または罫線と、前記ループ部分のストロークの文字輪
   郭線との交点を全て求め、次に、それらの交点の中の２
   つの交点間をぶ文字輪郭線について、該２つの交点の位
   置関係を調べて、該文字輪郭線が上記ループ候補に該当
   するか否かを判定して、上記文字輪郭線の中から前記ル
   ープ候補を抽出すること、 を特徴とする請求項１記載の文字ループ候補抽出装置。
3. 【請求項３】枠または罫線に、その一部が接触している
   文字パターンを検出する検出手段と、 該検出手段によって検出された文字パターンから、上記
   枠または罫線を除去した後に残されるループ部分を、ル
   ープ候補として抽出する抽出手段と、 該抽出手段によって抽出されたループ候補の中から、そ
   のループ候補の幾何学的特徴を調べることにより、補完
   すべきループ候補を選別する選別手段と、 を備えたことを特徴とする真のループ候補抽出装置。
4. 【請求項４】前記選別手段は、 前記選別すべきループ候補の幾何学的特徴として、手書
   き文字のように変形が大きいループでも比較的安定に抽
   出することができる特徴を用いること、 を特徴とする請求項３記載の真のループ候補抽出装置。
5. 【請求項５】前記選別手段は、 前記選別すべきループ候補の幾何学的特徴として、手書
   き文字のように変形が大きく、かつサイズの小さいルー
   プでも比較的安定に抽出できる特徴を用いること、 を特徴とする請求項３記載の真のループ候補抽出装置。
6. 【請求項６】 前記選別手段は、 前記ループ候補を、それと接触している枠または罫線と
   平行な方向に走査して、該走査線と交差する交差点を求
   め、得られた交差点の最大数が、予め定められたしきい
   値よりも大きいループ候補を、補完対象から除外するこ
   と、 を特徴とする請求項３記載の真のループ候補抽出装置。
7. 【請求項７】 前記選別手段は、 前記ループ候補の左部と右部の曲線らしさの度合いを求
   める曲線度算出手段と、 該曲線度算出手段によって得られた結果に基ずいて、上
   記左部と右部が直線であるか否か判定する直線判定手段
   と、 該直線判定手段により、上記左部と右部が共にほぼ直線
   に近いと判定されたループ候補を、補完対象から除外す
   る除外手段と、 を備えたことを特徴とする請求項３記載の真のループ候
   補抽出装置。
8. 【請求項８】 前記選別手段は、 前記ループ候補の枠接触点付近での左部と右部の線分の
   傾きを求める傾き算出手段と、 該傾き算出手段によって得られた上記左部と右部の線分
   の傾きの組み合わせに基ずいて、補完対象から除外すべ
   きループ候補を判定し、そのループ候補を、補完対象か
   ら除外する除外手段と、 を備えたことを特徴とする請求項３記載の真のループ候
   補抽出装置。
9. 【請求項９】 前記選別手段は、 前記ループ候補の枠または罫線との接触幅を算出する第
   １の算出手段と、 前記ループ候補の内周部における、上記枠または罫線と
   平行な方向での最大幅を算出する第２の算出手段と、 上記第１及び第２の算出手段によって求められた上記接
   触幅と最大幅とを基に、補完対象から除外すべきループ
   候補を判定し、そのループ候補を、補完対象から除外す
   る除外手段と、を備えたことを特徴とする請求項３記載
   の真のループ候補抽出装置。
10. 【請求項１０】 枠または罫線に、その一部が接触して
    いる文字パターンを検出する検出手段と、 該検出手段によって検出された文字パターンから、上記
    枠または罫線を除去した後に残されるループ部分を、ル
    ープ候補として抽出する抽出手段と、 該抽出手段によって抽出されたループ候補の中から、そ
    のループ候補の幾何学的特徴を調べることにより、補完
    すべきループ候補を選別する選別手段と、 該選別手段によって選別されたループ候補の途切れてし
    まった部分を補完する補完手段と、 を備えたことを特徴とする文字補完装置。