JPH09297819A - 文字認識方法および装置 - Google Patents

文字認識方法および装置

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JPH09297819A
JPH09297819A JP8109530A JP10953096A JPH09297819A JP H09297819 A JPH09297819 A JP H09297819A JP 8109530 A JP8109530 A JP 8109530A JP 10953096 A JP10953096 A JP 10953096A JP H09297819 A JPH09297819 A JP H09297819A
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JP
Japan
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white
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pattern
pixels
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Pending
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JP8109530A
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English (en)
Inventor
Minoru Mori
稔 森
Norihiro Hagita
紀博 萩田
Kazumi Odaka
和己 小高
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 文字線の傾きや接続関係の変化等の手書き変
形の多い文字対象をうまく認識する。 【解決手段】 前処理部1は2値化された文字パターン
に対して文字の位置および大きさについて正規化処理を
行う。特徴抽出部2は、前処理部1によって得られた文
字パターンに対して、あらかじめ定めた複数方向の座標
軸について、該座標軸に直交する方向に文字を走査し、
文字部と交差した場合、該交差した文字部の黒画素と該
走査方向に隣接し輪郭を形成する白画素についてあらか
じめ定めた複数方向に触手を伸ばして各方向別に白画素
の連結長を求め、該白画素連結長から該白画素の方向寄
与度を求める。認識部3は求められた方向寄与度の値を
用いて文字パターンの識別処理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は文字パターンの認識
方法および装置に関し、特に光電変換によって得られて
2値化された文字パターンに対して、手書き漢字のよう
な多字種、多様な手書き変形をもつ文字対象を認識する
方法および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の文字パターンの認識方法および装
置として、2値化、位置および大きさの正規化が行われ
た文字パターンを複数方向の座標軸から観測し、該座標
軸上の各位置における該座標軸に直交する方向の文字部
を横切る文字線数を計数し、この情報から特徴ベクトル
パターンを作成し、すでに蓄えておいた各文字の特徴辞
書テーブルのマッチングをとり、文字パターンの認識を
行う方法および装置があった。
【0003】また、2値化、位置および大きさの正規化
が行われた文字パターンを複数方向の座標軸から観測
し、該座標軸から走査した際に交差した文字部の黒画素
について、文字線の方向寄与度を求めることにより文字
を認識する方法および装置があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前者の文字パターン認
識方法および装置では、計数時に横切る文字線数によっ
て字種の違いによる文字線構造の大まかな複雑さの違い
を区別できるものの、より詳細な文字線構造の違いを表
す情報がないため、類似文字が多く、かつ手書き変形も
多い文字対象をうまく認識できないという問題点があっ
た。
【0005】後者の文字パターン認識方法および装置で
は、文字線の傾き、接続関係の変化等の手書き変形の多
い文字対象をうまく認識できないという問題点があっ
た。
【0006】本発明の目的は、文字線の傾きや接続関係
の変化等の手書き変形の多い文字対象をうまく認識する
方法および装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の文字認識方法
は、2値化された文字パターンに対して、あらかじめ定
めた複数方向の座標軸について、該座標軸に直交する方
向に文字を走査し、文字部と交差した場合、該交差した
文字部の黒画素と該走査方向に隣接し輪郭を形成する白
画素についてあらかじめ定めた複数方向に触手を伸ばし
て各方向別に白画素の連結長を求め、該白画素連結長か
ら求められる該白画素の背景部の方向成分別の分布状況
を表す方向寄与度の値を用いて、文字パターンを識別す
る処理を行う。
【0008】また、本発明の文字認識装置は、2値化さ
れた文字パターンに対して文字の位置および大きさにつ
いて正規化処理を行う前処理部と、該前処理部によって
得られた文字のパターンに対して、あらかじめ定めた複
数方向の座標軸について、該座標軸に直交する方向に文
字を走査し、文字部と交差した場合、該交差した文字部
の黒画素と該走査方向に隣接し輪郭を形成する白画素に
ついてあらかじめ定めた複数方向に触手を伸ばして各方
向別に白画素の連結長を求め、該白画素連結長から該白
画素の背景部の方向成分別の分布状況を表す方向寄与度
を求める特徴抽出部と、該方向寄与度の値を用いて、文
字パターンの識別処理を行う識別部とを有する。
【0009】本発明は、文字線の相互配置関係及び輪郭
近傍の形状に関する情報を、文字パターンにおける背景
部の白画素の背景部の方向成分別の分布状況を表す方向
寄与度を計算することにより求めることを特徴とする。
【0010】したがって、文字線の傾きや位置ずれ、接
続関係の変化の影響を受けにくくなるので、手書き変形
の多い文字対象をうまく認識できることが可能となる。
【0011】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。
【0012】図1は本発明の一実施形態の文字認識装置
の構成図である。
【0013】本実施形態の文字認識装置は前処理部1と
特徴抽出部2と識別部3で構成される。
【0014】前処理部1は、例えば従来知られている位
置の正規化処理法を用いて、入力文字パターン4を構成
する全黒点のx,y座標値の各々の平均値を算出して文
字の重心と定義し、ついで該重心が文字枠の中心位置に
くるように入力パターン全体の平行移動処理を行う。ま
た、例えば、従来知られている大きさの正規化処理法を
用いて、重心から各筆点への距離の平均値があらかじめ
定めた正規化半径に等しくなるように、重心回りに一様
に文字パターンの拡大/縮小処理を行う。
【0015】図2は、文字「圧」において、前処理部1
の正規化処理により入力文字パターン4が正規化される
例を示す。図2(a)は、入力文字パターン4の例であ
る。図2(b)は、前処理部1において入力文字パター
ンに対して位置と大きさの正規化処理を行った後の文字
パターンである。なお、以上説明した前処理部1の例で
は、位置と大きさの正規化処理のみを行ったが、位置と
大きさの正規化処理後の文字パターンが文字枠をはみ出
した場合には、文字枠をはみ出した文字部を除去する枠
取り処理を行うことも可能である。また、位置と大きさ
の正規化処理後の文字パターンの文字線輪郭部分の黒点
の1メッシュの凹凸をそれぞれ埋めるまたは取り除く平
滑化処理を行うことも可能である。文字「圧」におい
て、位置と大きさの正規化処理後の文字パターンが文字
枠をはみ出した例を図2(c)に、枠取り処理を行った
例を図2(d)に、平滑化処理を行った例を図2(e)
にそれぞれ示す。
【0016】特徴抽出部2は、本発明の主要部をなすも
ので、前処理部1において正規化処理をされた文字パタ
ーンを入力し、あらかじめ定めた複数の座標軸、例えば
8方向の場合は、水平方向を基準にして水平軸、+45
°軸、+90°軸、+135°軸、+180°軸、−1
35°軸、−90°軸、−45°軸の8座標軸から、該
座標軸に直交する方向に文字パターンを走査し、文字部
と交差した場合、該走査方向に該交差文字部の黒画素と
輪郭を形成する背景部の白画素についてあらかじめ定め
た複数方向、例えば8方向の場合には0°、45°、9
0°、135°、180°、225°、270°、31
5°の8方向に触手を伸ばし、各方向に連続する白点の
点数を計数し、該白点の方向寄与度(特開昭57−16
43763)を求める処理を行う。
【0017】識別部3は、特徴抽出部2によって得られ
た方向寄与度の値をもとに文字パターンを識別するため
の特徴テーブルを作成し、該特徴テーブルをもとに、す
でに蓄えておいた各文字の特徴テーブルと従来までに知
られているマッチング方法によりマッチングをとり、文
字パターンの識別を行い、識別結果5を出力する。
【0018】特徴抽出部2の具体例として、図3に示す
ように、座標軸を8方向(水平軸、+45°軸、+90
°軸、+135°軸、+180°軸、−135°軸、−
90°軸、−45°軸の8軸で、それぞれ11、12、
13、14、15、16、17、18の番号を付ける)
から各座標軸に直交する方向に文字を走査し、文字部と
交差した場合に該走査方向に輪郭を形成する背景部の白
画素について8方向(0°、45°、90°、135
°、180°、225°、270°、315°の8方向
でそれぞれ11、12、13、14、15、16、1
7、18の番号を付ける)に触手を伸ばし、背景部の方
向寄与度を求め、文字パターンを識別する場合を説明す
る。
【0019】前処理部1によって得られたN×Nメッシ
ュの文字パターンを水平軸方向を基準にして、8座標軸
から観測し、d方向座標軸(d=11,12,・・・1
8)上の位置t(d=11,13,15,17ではt=
1,2,・・・,N,d=12,14,16,18では
t=1,2,・・・,N’,N’=2N)で該座標軸に
直交する方向に走査し、文字部とm回(ただし、m≧
1)交差した場合、該交差時に白点から黒点に変化した
該白点(走査開始時は直前の画素が白点と仮定する)の
方向寄与度Amは、 Am=(α1,α2,α3,α4,α5,α6,α7,
α8)m なる8次元ベクトルで表される。ここで、α1、α2、
・・・、α8はそれぞれ8方向寄与度成分で、該白点か
ら8方向に触手を伸ばし各方向別に得られる白点連結長
Li(i=1,2,・・・,8)を用いて、例として
【0020】
【数1】 で表される。このαiには、ここで示したユークリッド
距離以外の距離を適用することも可能である。
【0021】このようにして求められるAmのうちm=
1からm=m0(ただし、m0≧1)までの範囲を選ぶ
ことにより、d方向座標軸上の位置tの走査によって得
られる特徴パターンfdtは、 fdt=(A1,A2,・・・Am0) で表される。したがって文字パターンの特徴ベクトルF
は、 F=(f11,f12,・・・f1N,f21,f22,・・・,f2N’ f31,f32,・・・f3N,f41,f42,・・・,f4N’ f51,f52,・・・f5N,f61,f62,・・・,f6N’ f71,f72,・・・f7N,f81,f82,・・・,f8N’) で表される。
【0022】このようにして表される文字パターンの特
徴ベクトルFの各要素を複数個ずつまとめてそれらの値
の平均値を新たに1つの要素とし、これらの要素からな
る特徴テーブルを作成し、識別部3において、例えば従
来までに知られている識別関数としてユークリッド距離
などの識別関数D(F)を求め、文字パターンを識別す
る。
【0023】ここで、識別関数は入力文字パターンの特
徴ベクトルと、あらかじめ蓄えられている特徴テーブル
の各文字種ごとの特徴ベクトル間で距離値の演算を行
い、距離値の一番小さい(関数によっては一番大きい)
値をとった文字を候補文字として出力する。
【0024】入力文字パターンの特徴ベクトルをF=
(f1,f2,・・・,fn)、特徴テーブルの各文字
i(1≦i≦N)の特徴ベクトルをSi=(si1,s
i2,・・・,sin)とすると、例えばユークリッド
距離の場合、i=1〜Nまでの字種の間で
【0025】
【数2】 の計算を行い、一番小さい値を取ったiの字種を正解文
字パターンとして出力する。
【0026】また、以下のような方法も可能である。前
処理部1によって得られたN×Nメッシュの文字パター
ンを水平軸方向を基準にして、8座標軸から観測しd方
向座標軸(d=11,12,・・・,18)上の位置t
(d=11,13,15,17ではt=1,2,・・
・,N、d=12,14,16,18ではt=1,2,
・・・,N’、N’=2N)で該座標軸に直交する方向
に走査し、文字部とm回(ただし、m≧1)交差した場
合、該交差時に白点から黒点に変化した該白点(走査開
始時は直前の画素が白点と仮定する) Bm=(β1,β2,β3,β4)m なる4次元ベクトルで表される。ここで、β1、β2、
・・・,β4はそれぞれ4方向(水平方向、垂直方向、
水平方向に対して45°の方向、水平方向に対して13
5°の方向)の方向寄与度成分で、該白点から8方向に
触手を伸ばし各方向別に得られる白点連結長Li(i=
1,2,・・・8)を用いて、例として
【0027】
【数3】 で表される。このβiには、ここで示したシティブロッ
ク距離
【0028】
【数4】 以外の距離を適用することも可能である。
【0029】このようにして求められるBmのうちm=
1からm=m0(ただし、m0≧1)までの範囲を選ぶ
ことにより、d方向座標軸上の位置tの走査によって得
られる特徴パターンgdtは、 gdt=(B1,B2,・・・Bm0) で表される。したがって文字パターンの特徴ベクトルG
は G=(g11,g12,・・・g1N,g21,g22,・・・,g2N’ g31,g32,・・・g3N,g41,g42,・・・,g4N’ g51,g52,・・・g5N,g61,g62,・・・,g6N’ g71,g72,・・・g7N,g81,g82,・・・,g8N’) で表される。
【0030】このようにして表される文字パターンの特
徴ベクトルGの各要素を複数個ずつまとめて平均化した
値を文字パターンの特徴として特徴テーブルを作成し、
識別部1において、例えば従来までに知られている識別
関数としてユークリッド距離などの識別関数D(G)を
求め、文字パターンを識別する。
【0031】図4に水平方向の座標軸に直交する方向に
パターンを走査した場合における、文字部と2回交差し
た場合を示す。21及び22は、それぞれ該走査により
それぞれ文字部と1回目及び2回目に交差した場合の白
点から黒点に変化した該白点を示す。
【0032】図5(a)に、文字パターンの白点連結長
さを求めるために触手を伸ばす方向として、8方向31
〜38にした場合を示す。図5(b)に、背景部の白点
から該白点の方向寄与度を求めるために、触手を伸ばし
て白点連結長を求める様子を示す。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
背景部の方向寄与度を求めることにより、文字の相対配
置及び輪郭近傍の形状が抽出できるので、文字線の傾き
や位置ずれ、接続関係の変動の影響を受けにくくなるこ
とにより、手書き変形の多い文字対象を認識できること
が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態の文字認識装置の構成図で
ある。
【図2】前処理部1における前処理の例を示す図であ
る。
【図3】特徴抽出部2における背景部の方向寄与度を観
測するための座標軸を示す図である。
【図4】特徴抽出部2において文字パターンを走査した
場合における背景部と交差した例を示す図である。
【図5】特徴抽出部2において白点連結長を求める様子
を示す図である。
【符号の説明】 1 前処理部 2 特徴抽出部 3 識別部 4 入力パターン 5 識別結果 11〜18 文字パターンを観測するための座標軸 21 1回目に交差した白点 22 2回目に交差した白点 31〜38 白点連結長を求めるために触手を延ばす
方向

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2値化された文字パターンに対して、あ
    らかじめ定めた複数方向の座標軸について、該座標軸に
    直交する方向に文字を走査し、文字部と交差した場合、
    該交差した文字部の黒画素と該走査方向に隣接し輪郭を
    形成する白画素についてあらかじめ定めた複数方向に触
    手を伸ばして各方向別に白画素の連結長を求め、該白画
    素連結長から求められる該白画素の背景部の方向成分別
    の分布状況を表す方向寄与度の値を用いて文字パターン
    を識別する処理を行う文字認識方法。
  2. 【請求項2】 2値化された文字パターンに対して文字
    の位置および大きさについて正規化処理を行う前処理部
    と、 該前処理部によって得られた文字のパターンに対して、
    あらかじめ定めた複数方向の座標軸について、該座標軸
    に直交する方向に文字を走査し、文字部と交差した場
    合、該交差した文字部の黒画素と該走査方向に隣接し輪
    郭を形成する白画素についてあらかじめ定めた複数方向
    に触手を伸ばして各方向別に白画素の連結長を求め、該
    白画素連結長から該白画素の背景部の方向成分別の分布
    状況を表す方向寄与度を求める特徴抽出部と、 該方向寄与度の値を用いて文字パターンの識別処理を行
    う識別部とを有する文字認識装置。
JP8109530A 1996-04-30 1996-04-30 文字認識方法および装置 Pending JPH09297819A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2769260A1 (fr) 1997-10-02 1999-04-09 Asahi Optical Co Ltd Tete thermique et son utilisation dans une imprimante a transfert d'encre

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2769260A1 (fr) 1997-10-02 1999-04-09 Asahi Optical Co Ltd Tete thermique et son utilisation dans une imprimante a transfert d'encre
FR2798881A1 (fr) 1997-10-02 2001-03-30 Asahi Optical Co Ltd Tete thermique et son utilisation dans une imprimante a transfert d'encre

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Effective date: 20040407