JPH09245120A

JPH09245120A - 文字切出し方法

Info

Publication number: JPH09245120A
Application number: JP8052844A
Authority: JP
Inventors: Masashi Koga; 昌史古賀; Hisao Ogata; 日佐男緒方; Tatsuhiko Kagehiro; 達彦影広; Yutaka Sako; 裕酒匂; Hiromichi Fujisawa; 浩道藤澤; Yoshihiro Shima; 好博嶋
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1996-03-11
Filing date: 1996-03-11
Publication date: 1997-09-19

Abstract

(57)【要約】【課題】丁目や番地などの数字が一部横並びになってい
る縦書きの住所文字行から、高い精度で文字を切出して
認識する。【解決手段】縦方向および横方向の文字切出しの仮説を
表わすグラフを生成し、横並びの数字を含む街区文字の
表記形式に関する事前知識６０８，６０９，６１０で検
定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、郵便物等の文書上
に記載された住所を読取る文書読取り装置、およびそれ
を応用した郵便物区分機に係わる。

【０００２】

【従来の技術】住所が記載されている文字の並び（住所
文字行）から住所を読取るためには、以下の３つの機能
が必要である。

【０００３】（１）文字パターン候補を切出す。（文字
切出し）（２）各々の文字パターンの文字カテゴリ（文字コー
ド）を識別する。（文字識別）（３）文字の識別結果を住所文字列として解釈する。
（住所照合）縦書きの住所の場合には、図１に示すように、住所中の
丁目・番地などの部分の文字（街区文字）の一部が横並
びになっている場合があり、都道府県名、市名、町名な
どの文字（町域文字）に比べ、文字切出しが難しいとい
う問題がある。

【０００４】こうした横並びの数字を含む縦書きの文字
行から文字を切出す従来の方式としては、例えば、特開
昭６３−８９９８９に開示されている方式がある。これ
は、まず縦方向の切出し処理を行い、次に横方向の文字
の並びと見做される部分に対し横方向の切出し処理を行
う方式である。

【０００５】また、一般的に、手書きの文字行から正確
に文字を切出すためには、特公平５−５１４６等で開示
されているような多重仮説検定法が有効であることが知
られている。これは、文字の切出し方に複数の仮説を立
て、文字パターンの候補を切出した後、文字識別や文字
列照合によって正しい仮説を決定する方式である。例え
ば、文字識別結果で仮説を検定する方式（「接触した手
書き文字の自動分離を行う文字切り出し方式」昭和５９
年度電子通信学会総合全国大会 No.１５５８）がある。
また、文字識別結果および文字列照合結果により、仮説
を検定する方式としては、村瀬等の方式（「言語情報を
利用した手書き文字列からの文字切り出しと認識」電子
通信学会論文誌 '86/11 Vol. J69-D、 No. 9）、および
大井の方式（「住所読取りにおける丁目・街区認識方
式」電子情報通信学会技術研究報告PRU92-40）等があ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図１は本願発明が文字
を切り出そうとする文字行の例を示す。本発明が解決し
ようとする課題は、図１のように、丁目や番地などの数
字が一部横並びになっている縦書きの文字行から、高い
精度で文字を切出すことである。

【０００７】図１の街区文字部分は、図２（Ａ）の様に
文字を切出すことにより「５１ノ２」と読める。一方、
図２（Ｂ）に示すような「５１の２」の例もある。両者
の違いは「の」の有無だけである。これらを正しく読み
取るためには、図２（Ｃ）に示すように「５１」の部分
２０１の切出し方として少なくとも２０２と２０３の二
つの仮説を立てた上で、これらの仮説を、前後の文字を
含めた文字識別結果と街区の数字の表記形式に関する事
前知識とで照らし合わせる必要がある。

【０００８】例えば図２（Ａ）の例では、仮説２０１に
従って切出せば「５１２」読み取れる。しかし一連のア
ラビア数字の途中で改行することはないという街区の数
字の表記形式の規則を考慮すれば、この仮説は棄却され
る。このため、仮説２０２に従い、読み取り結果として
「５１ノ２」を得ることができる。

【０００９】しかし、図２（Ｃ）の様に複数の仮説を立
てずに、まず部分文字行を切出し、次に文字を切出して
文字認識する、という方式では、文字識別結果や表記の
形式に関する事前知識を用いることができず、正しく文
字を切出すのは困難である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明では、従来の多重仮説検定方式に、主に以下
の２点の改良を施した。

【００１１】（１）縦および横方向の文字の切出しの仮
説を立てること。

【００１２】（２）横並びの数字を含む街区文字の表記
形式（規則）を記憶しておき、切出仮説の検定に用いる
こと。

【００１３】多重仮説検定方式は、文字パターンの候補
を抽出し、文字識別や文字列照合の結果を用いて検定す
る方式である。従来の多重仮説検定方式では、図１に示
す住所文字列に対しては、図３に示すような文字パター
ンの候補が生成される。図３の中では、パターンとパタ
ーンの境界を頂点、パターンを辺とするグラフで、文字
パターンの候補の関係が表現されている。このように、
文字パターンの候補の関係をグラフで表現したものを切
出仮説グラフと呼ぶ。このように文字パターンの候補の
関係を表現すれば、文字パターンの切出しは、切出仮説
グラフの始点から終点へ至る最適な経路（切出経路）を
見いだす問題に置き換えられる。これが多重仮説検定方
式の原理である。

【００１４】本発明では、図３に示す従来の切出仮説グ
ラフを拡張し、図４に示すように各文字パターン候補を
さらに横方向に分割した文字パターン候補を追加する。
図中の二重線は、横方向に分割して得られた文字パター
ン候補を表わす辺である。この切出仮説グラフ中から、
街区部分の数字の表記の規則を満たす経路を選択し、文
字切出し結果とする。数字の表記の規則としては、「一
連のアラビア数字は途中で改行しない」「漢数字は横並
びになることはない」といった横並びの数字に固有な規
則を導入することにより、高い精度で文字を切出すこと
が可能となる。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の一実施例について以下説
明する。

【００１６】図５に本実施例の構成を示す。上に述べて
きた本発明の実施形態の例は、同図のような郵便物宛名
読取り区分機の、住所読取りをつかさどる認識装置５０
４に適用される。図中の太線は、郵便物の流れを示す。
５０１は、画像入力をつかさどるスキャナである。５０
２は、住所読取り時間を確保するために郵便物搬送路上
に設けるディレイラインである。５０３は、住所読取結
果に基づき郵便物を区分するソータである。スキャナ５
０１と認識装置５０４は、入出力用ケーブル５１２で接
続する。ソータ５０３と認識装置５０４は、入出力用ケ
ーブル５１３で接続する。認識装置５０４には、認識装
置内部の各部分を接続するためのバス５１１、スキャナ
５０１との通信をつかさどる入出力用インタフェース５
０５、認識装置全体の制御および住所認識処理をつかさ
どる演算処理装置５０６、ソータ５０３との通信をつか
さどる入出力用インタフェース５０７、起動等の操作を
行うためのキーボード５０８、実行状況を必要に応じ表
示するためのＣＲＴ５０９、住所認識に必要なテーブ
ル、プログラム、辞書などを格納するためのメモリ５１
０、ハードディスク５１４を備える。

【００１７】図６で本発明でのデータの流れを、データ
・フロー・ダイアグラムを用いて説明する。本明細書で
は、データ・フロー・ダイアグラムはゲーン・サクソン
記法に従う（Ｊ．マーチン著「ソフトウエア構造化技
法」近代科学社、ISBN4 - 7649- 0124 - 2 C3050 P5562
E）。

【００１８】図６の例は、縦書きの住所の記載された面
を光電変換して得られた全体画像を入力とし、住所読取
結果の住所文字列を出力とする住所認識処理である。ま
ず、文字行抽出処理６０１により、全体画像から住所文
字行を抽出する。次に、文字パターン候補抽出６０２
は、住所文字行を縦方向に分割して文字パターンの候補
を抽出し、切出仮説グラフを生成する。文字パターン候
補抽出（横並び部）６０３は、各文字パターン候補を横
並び文字として分割し、文字パターンの候補として切出
仮説グラフに追加する。

【００１９】文字識別６０４は、各文字パターン候補を
文字識別し、複数の候補文字のコードと各候補文字の類
似度を出力する。町域文字列照合６０５は、文字識別結
果の候補文字を町域文字列辞書と照合する。街区表記法
照合６０６は、切出仮説グラフの街区部分より、街区の
数字として正しい表記形式になるような切出経路を見い
出し、文字列として出力する。街区照合６０７は、街区
表記法照合６０６によって得られた街区文字列が町域文
字列照合６０５で得られた町域に実在しているかどうか
を確認し、街区文字列の候補をしぼり込み、街区照合結
果として出力する。

【００２０】図７で、文字行抽出処理６０１の入力およ
び出力を説明する。文字行抽出処理６０１は、全体画像
中の郵便物の像７０１から、住所文字行７０２を抽出す
る処理である。住所文字行７０２とは、宛名の都道府県
名、市名から、丁目・番地までを含む矩形の領域であ
る。宛名が２行以上に及ぶ場合は、行数分だけの矩型領
域を出力する。このように住所文字行を抽出する方法と
しては、特開平３−２６４９４９が知られている。

【００２１】図８で、文字パターン候補抽出処理６０２
の原理を説明する。まず、文字行中の成分パターン（連
結成分）列より、成分パターン間の間隙を、文字パター
ンの境界の候補として検出する。図中で丸付の番号（境
界番号）を付与している縦棒が、境界の候補である。本
図では境界を直線で表わしているが、成分パターンの形
状によっては直線では成分パターンの間を分割できない
ことはいうまでもない。境界番号は、行の先頭を０と
し、行末に向けて昇順につけられた境界の候補の通し番
号である。ここで、境界の下のパターンの上端のｙ座標
ｙｅと境界の上のパターンの下端のｙ座標ｙｓの平均を
境界座標ｙｂと定義する。例えば、境界番号１に対応す
る境界座標は８０４のｙ座標となる。次に、境界座標の
差が、文字行の幅から推定した文字サイズを越えないよ
うな境界の組み合わせを調べ、それら境界に挾まれるパ
ターンを文字パターンの候補として登録する。図８の例
では、境界座標の差８０１と８０２は推定した文字サイ
ズを越えないが、境界座標の差８０３は越える。このた
め、パターン２−３（境界２と境界３の間のパターン、
図８の８１１）とパターン２−４（８１１と８１２を合
わせたもの）は登録するが、パターン２−５（８１１と
８１２と８１３を合わせたもの）は登録しない。本処理
により、図３に示すような切出仮説グラフが生成され
る。

【００２２】文字パターン候補抽出（横並び部）６０３
では、文字パターン候補抽出処理６０２と同様の方式
で、各文字パターン候補を横方向に分割し、新たな文字
パターン候補を追加する。本処理により、図４に二重線
で示すような辺の集合が切出仮説グラフに追加される。
この際、境界番号は、処理の過程で境界の候補が見い出
された順に昇順に設定する。

【００２３】図９は、文字パターン候補抽出処理６０２
で生成される切出仮説グラフの辺を表現するテーブルの
形式を示す。各レコードが、辺一つ、すなわちパターン
候補一つに対応する。各レコード中には、パターン候補
の輪郭、パターンの左側の境界の番号、パターンの左側
の境界の番号、文字識別の結果の候補文字、各候補文字
の類似度を格納する領域が設けられている。パターンの
輪郭は、チェーンコード等で記述する。文字識別の結果
の候補文字は、類似度が高い順に最大３文字の候補文字
を格納する。候補文字、類似度は左詰めとし、候補文字
数が３以下の場合には、候補文字の領域の余白にはヌル
コードを、類似度の領域の余白には０を埋める。

【００２４】文字識別処理６０４は、例えば森「パター
ン認識」（ISBN4 - 88552 - 075 -4 C3055、電子情報通
信学会）pp. 32 - 109 に記載のあるような既知の方式
を用いて実現する。文字識別対象のカテゴリーは、漢
字、平仮名、片仮名、アラビア数字および記号のうち、
地名もしくは丁目・街区で用いられるものとする。文字
識別の出力としては、複数の候補文字および各候補文字
の標準パターンに対する入力パターンの類似度が得られ
るものとする。

【００２５】町域文字列照合６０５は、文字識別結果の
類似度に基づき切出し経路を確定し、文字識別結果の候
補文字を町域文字列辞書６０８と照合する。文字識別結
果を町域文字列辞書と照合する方式としては、例えば
「手書き漢字住所認識のためのエラー修正アルゴリズ
ム」（情報処理学会論文誌第３５巻第６号）の様な方式
が知られている。この処理により、記載されている町域
文字列と、街区の開始位置が求められる。

【００２６】次に、街区表記法照合処理６０６を図１０
から図１５を用いて説明する。

【００２７】図１０で街区表記法照合６０６のデータの
流れを、データ・フロー・ダイアグラムで示す。まず、
街区表記法照合６０６の入力の文字識別結果を、ラベル
列グラフ生成１００１により、後述するラベル列グラフ
に変換する。次に、ラベル列グラフをラベル列探索１０
０２により街区表記法辞書６０９と照合し、街区の表記
として妥当な経路（ラベル列経路）をラベル列グラフ中
より見い出す。最後に、街区文字列生成処理１００３に
おいてラベル列経路と文字識別結果より街区文字列を生
成し、出力する。

【００２８】図１１は、図９に示すテーブルに格納され
た街区部分の文字識別結果を、パターン間の境界を頂
点、各文字パターン候補の文字識別結果の候補文字を辺
としたグラフで表現したものである。このような形式で
文字識別結果を表現したグラフを候補文字グラフと呼
ぶ。図中で各辺の右側に記された文字が文字識別結果の
候補文字である。同じ頂点の間に複数の辺がある場合に
は、左側の候補文字がより類似度の高い候補文字であ
る。また、図中の (R) は、当該する文字パターン候補
の文字識別結果がリジェクトであることを示す。

【００２９】ラベル列グラフ生成処理１００１は、図１
１の示すような街区部分の文字識別結果を、文字の種類
を表わすラベルを辺とするグラフに変換する処理であ
る。

【００３０】図１２は、ラベル列グラフ生成処理１００
１の出力であるグラフである。このようなグラフをラベ
ル列グラフと呼ぶ。文字識別の候補文字は、以下の様な
ルールでラベル「ｋ」「ｎ」「Ｎ」「ノ」に変換する。

【００３１】（１）漢数字−＞「ｋ」（２）アラビア数字−＞「ｎ」（文字パターン候補抽出処理５０２で生成された文字パ
ターン候補の場合）（３）アラビア数字−＞「Ｎ」（文字パターン候補抽出処理（横並び部）５０３で生成
された文字パターン候補の場合）（４）「ノ」（区切り記号）−＞「ノ」同一の辺の間に複数の同一のラベルが生成された場合に
は、１つにまとめる。また、文字識別でリジェクトとな
った辺は削除する。

【００３２】ラベル列探索１００２は、図１２に示すラ
ベル列グラフを、パターン間の境界を状態、辺を遷移と
するオートマトンとし、街区表記法辞書６０９に格納さ
れているラベルの並び（ラベル列）各々をオートマトン
が受理するか否かを判定する処理である。これにより、
街区数字の表記の形式を満たす経路をラベル列グラフ中
より検出することができる。

【００３３】ラベル列探索１００２で用いる街区表記法
辞書６０９の内容を図１３に示す。街区表記法辞書６０
９には、ラベルの列で表された街区の文字の表記の規則
を格納する。この規則には、「一連のアラビア数字は途
中で改行しない」「漢数字は横並びになることはない」
といった横並びの数字に固有な規則を盛り込む。この例
は、数字は漢数字、アラビア数字ともに２桁まで、区切
り記号は「ノ」のみの場合の丁目と番地の表記の規則で
ある。数字の桁数が２桁より多い場合、区切り記号とし
て「ノ」以外にハイフンや「丁目」「番地」が用いられ
る場合、号番号等を含み２つ以上の区切り記号が用いら
れる表記（「１ノ２ノ３」等）に対応する場合も、図１
３と同様にラベルの列で記述できる。

【００３４】図１４でラベル列探索１００２によって見
い出されたラベル列経路を示す。この例の場合、２つの
経路でラベル列「ＮＮノｎ」が受理されている。ラベル
列経路は、照合の過程で遷移した状態、すなわち境界の
番号と、ラベルの組み合わせで表現される。例えば、左
側の候補の例では、状態が８−１７−１０−１１−１２
と遷移することにより、「ＮＮノｎ」というラベル列が
受理されたことを示している。

【００３５】ラベル列探索１００２の結果のラベル列経
路を用い、街区文字列生成処理１００３は街区文字列を
生成する。

【００３６】図１５は、図１４のララベル列経路から生
成された街区文字列である。本例のように複数の街区文
字列の候補が得られた場合には、例えば文字識別結果の
類似度の総和等の評価値により優先順位をつけて、複数
個の街区文字列を出力する。

【００３７】次に、本発明の第二の実施例について以下
で説明する。第二の実施例の処理方式を図１６に示す。
本処理方式と図６に示す処理方式の違いは、文字パター
ン候補抽出（横並び部）で、縦書き部の文字識別結果を
用いて、横方向に分割する文字パターン候補を制限して
いることである。

【００３８】図１２の街区表記の規則に示す様に、通
常、横並びの数字は、「ノ」の様な区切り記号の直前
か、行の末尾にしか現われない。そこで、本実施例では
区切り記号の直前と行末の文字パターン候補のみを横方
向に分割することにより、メモリの使用量や文字識別に
費やす処理時間の削減を図る。

【００３９】処理の手順としては、まず文字行を縦書き
として切出して図１７に示すような切出仮説グラフを生
成し、各文字パターン候補を文字識別する。次に識別結
果が区切り記号となる文字パターン候補（１７０１）を
見い出す。次に、識別結果が区切り記号となる文字パタ
ーン候補の直前の文字パターン候補（１７０２、１７０
３）および行末の文字パターン候補（１７０４、１７０
５）のみを横方向に分割する。

【００４０】図１８は、横方向に分割して得られた文字
パターン候補を追加した切出仮説グラフ示す。図１８を
図４と比べると、切出仮説グラフより大幅に候補文字パ
ターンの数が少ない一方、正しく横並びの数字を読み取
るのに十分な文字パターン候補が得られていることがわ
かる。図１８の様な切出しグラフが得られた後は、第一
の実施例と同様の処理でラベル経路、街区文字列を求め
る。

【００４１】

【発明の効果】本発明により、丁目や番地などの数字が
一部横並びになっている縦書きの文字行から、高い精度
で文字を切出すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】読取り対象の住所文字列の例を示す平面図。

【図２】従来手法における部分文字行および文字切出し
結果の例を示す平面図。

【図３】本発明における切出仮説グラフを示すグラフ
図。

【図４】本発明における横並びの数字部分を追加した切
出仮説グラフを示すグラフ図。

【図５】本発明の実施形態の一例の構成を示すブロック
図。

【図６】本発明の実施形態の一例の処理手順を示すフロ
ー図。

【図７】郵便物の全体画像と文字行の関係を示す平面
図。

【図８】パターンと境界の関係を示す平面図。

【図９】切出仮説グラフの辺の情報を格納するテーブル
の形式を示す表図。

【図１０】街区表記法照合処理の構成を示すフロー図。

【図１１】街区部分の候補文字グラフを示すグラフ図。

【図１２】街区部分のラベル列グラフを示すグラフ図。

【図１３】街区の表記の形式を格納するラベル列辞書の
内容を示す概念図。

【図１４】ラベル列グラフから見い出されたラベル列の
例を示す概念図。

【図１５】街区文字列の例を示す概念図。

【図１６】本発明の実施形態の一例のハードウエア構成
を説明するフロー図。

【図１７】本発明の第二の実施形態の構成を示すグラフ
図。

【図１８】第二の実施形態における切出仮説グラフを示
すグラフ図。

【符号の説明】

６０１……文字行抽出処理、６０２……文字パターン候
補抽出処理、６０３……文字パターン候補抽出処理（横
並び部）、６０４……文字識別処理、６０５……町域文
字列照合処理、６０６……街区表記法照合処理、６０７
……街区照合部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者酒匂裕東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者藤澤浩道東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者嶋好博東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】文書上に記載された画像情報を電気信号に
変換して入力する画像入力手段と、画像中より記載され
ている住所を読取る手段とを有する住所読取装置におい
て、画像上より住所の記載されている文字行を抽出する
文字行抽出処理と、文字行中の成分パターンの組み合わ
せを文字パターンの候補として出力する第一のパターン
候補生成処理と、第一のパターン切出処理により切出さ
れた各文字パターンの候補中の成分パターンの組み合わ
せを文字パターンの候補として出力する第二のパターン
候補生成処理と、切出された文字パターンの候補を文字
識別する文字識別処理と、文字識別処理結果よりあらか
じめ記憶してある特定の表記規則に従う候補文字の並び
を見い出す表記法照合処理と、表記法照合処理の結果に
基づき文字の切出し方を確定し住所を読み取る処理を有
することを特徴とする住所読取方法。
【請求項２】請求項１記載の住所読取方法において、表
記規則として数字と区切り記号の並びを用いることを特
徴とする住所読取方法。
【請求項３】請求項２記載の住所読取方法において、第
一のパターン候補生成処理が縦書きの文字行を縦方向に
分割する成分パターンの組み合わせを出力する処理であ
り、第二のパターン候補生成処理が文字パターンの候補
を横方向に分割する成分パターンの組み合わせを出力す
る処理であり、表記規則がパターン候補生成処理によっ
て生成された数字と第二のパターン候補生成処理によっ
て生成された数字を区別した表記規則であることを特徴
とする住所読取方法。
【請求項４】文書上に記載された画像情報を電気信号に
変換して入力する画像入力手段と、画像中より記載され
ている住所を読取る手段とを有する住所読取装置におい
て、画像上より住所の記載されている文字行を抽出する
文字行抽出処理と、縦書きの文字行より、文字行中の成
分パターンの組み合わせを文字パターンの候補として出
力する第一のパターン候補生成処理と、第一のパターン
候補生成処理により切出された文字パターンの候補を文
字識別する第一の文字識別処理と、第一の文字識別処理
の結果より、数字の区切り記号を見い出す区切り記号検
出処理と、第一のパターン候補生成処理により生成され
た文字パターンの候補のうち、検出された区切り記号の
直前の文字パターン候補と行末の文字パターン候補をさ
らに横方向に分割して文字パターンの候補を生成する第
二のターン候補生成処理と、第二のパターン候補生成処
理により切出された文字パターンの候補を文字識別する
第二の文字識別処理と、文字識別結果より、あらかじめ
記憶してある特定の表記規則に従う候補文字の並びを見
い出す表記法照合処理と、表記法照合処理の結果に基づ
き文字の切出し方を確定し住所を読み取る処理を有する
ことを特徴とする住所読取方法。