JPH10116340A - ビットマップ比較装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ノイズに起因する蓋然性のある画像間の差分
をディスカウント即ち差し引きながら２つのビットマッ
プ画像を迅速に比較することの可能なビットマップ比較
技術を提供する。 【解決手段】 本発明のビットマップ比較技術は、第一
ビットマップと第二ビットマップとを比較し、第一ビッ
トマップと第二ビットマップとの間の異なるビットを識
別する差分マップを発生し、第一ビットマップ及び第二
ビットマップのアウトラインに基づいてアウトラインマ
スクを生成し、アウトラインマスクに基づいて差分マッ
プ内の残りのビットとは異なって重み付けされるべき差
分ビット内の非常に異なるビットを識別し、且つ非常に
異なるビット及び残りのビットを別々に重み付けするこ
とによって第一画像及び第二画像が異なる範囲を表わす
ための比較スコアを決定する、動作を包含している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、大略、画像比較に
関するものであって、更に詳細には、画像のビットマッ
プを比較するビットマップ比較器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光学的キャラクタ認識（ＯＣＲ）におい
ては、コンピュータが、例えば、スキャンした文書の一
部又は全てを表わすビットマップの形態で印刷されてい
るキャラクタを識別又は認識し且つそれらのＡＳＣＩＩ
値を得る。１つのアプローチにおいては、スキャンした
画像内の単語が識別され、その識別された単語がキャラ
クタへ分割され且つ次いで各キャラクタはＯＣＲプログ
ラム又はプログラムモジュールを稼動しているコンピュ
ータによって識別される。スキャナの限界及びスキャン
した文書におけるノイズが印刷したテキストのスキャン
した画像からのキャラクタ認識を困難なものとさせてい
る。

【０００３】認識されるべきキャラクタは、通常、印刷
されているテキストをスキャニングすることによって得
られるビットマップとして表わせられる。認識プロセス
においては、未知のキャラクタのビットマップを既知の
キャラクタのビットマップと比較してそれらが一致する
か否かを判別し、且つ一致する場合にはどの程度一致す
るかを決定することが可能である。１つの従来の比較方
法は、２つのビットマップを整合させ、次いで２つの画
像の透過性又は非透過性の目安として使用するためにそ
れらの対応するビットのブール排他的ＯＲ（ＸＯＲ）を
形成する。

【０００４】より最近の技術ではユークリッド距離マッ
プを使用する。２つのビットマップを整合させ、次いで
ＸＯＲ処理して比較ビットマップを形成する。その比較
ビットマップ内の各黒ピクセルを比較ビットマップ内の
最も近い白ピクセルへの距離で置換することによってユ
ークリッド距離マップが発生される。２つの画像の間の
差異を表わすためにこの距離マップから値を計算するこ
とが可能であり、それをスレッシュホールド値と比較し
て、２つの元のビットマップに対応する２つの画像が等
しいものである蓋然性を決定することが可能である。

【０００５】このアプローチは意味のあるブロブ（小斑
点）をランダムノイズから区別することが可能である
が、それはユークリッド距離マップを発生することを必
要とし、それはかなりの計算を必要とする。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の点に
鑑みなされたものであって、上述した如き従来技術の欠
点を解消し、意味のある差分をノイズによって発生され
た差分から区別するためにより実際的で過度の計算を必
要とすることのない画像比較技術を提供することを目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、広義において
は、ノイズに起因する画像間の差分をディスカウント即
ち差し引きながら、ビットマップ画像を迅速に比較する
ことの可能なビットマップ比較技術を提供している。本
発明は種々の態様で実現することが可能であり、例え
ば、装置として、汎用コンピュータ又は特定目的コンピ
ュータにおいて実行される方法として、又はコンピュー
タによって読取可能な媒体上に格納したプログラムとし
て実現することが可能である。

【０００８】本発明の一側面によれば、各々がアウトラ
インマスクを有する第一ビットマップと第二ビットマッ
プとを比較する装置が提供され、該装置は、（ａ）これ
ら２つのビットマップの間で異なるビットの差分マップ
を発生するために第一ビットマップと第二ビットマップ
とを比較する比較器と、（ｂ）前記第一ビットマップ及
び第二ビットマップの夫々のアウトラインマスクを使用
して前記ビットの差分マップを複数個の異なる重要性の
ビットへ分割する分割器と、（ｃ）前記差分マップを使
用して２つの画像の間の一致のスコアを派生し且つ前記
複数個の異なる重要性のビットを夫々に重み付けする比
較スコア計算器とを有している。

【０００９】一般的には、別の側面において、本発明
は、各々がアウトラインマスクを有する画像の第一ビッ
トマップと第二ビットマップとを比較する方法が提供さ
れ、該方法は、（ａ）前記第一ビットマップと第二ビッ
トマップとを比較してこれら２つのビットマップの間で
異なるビットの差分マップを発生し、（ｂ）前記第一ビ
ットマップ及び第二ビットマップの夫々のアウトライン
マスクを使用して前記ビットの差分マップを複数個の異
なる重要性のビットへ分割し、（ｃ）前記差分マップを
使用して前記２つの画像の間の一致のスコアを派生し且
つ前記複数個の異なる重要性のビットを夫々に重み付け
する、上記各ステップを有している。好適には、前記異
なる重要性のビットの重みは、例えばビットマップ寸
法、ビット数、頁及びＡＳＣＩＩ値のノイズ特性等のフ
ァクタに基づいて割当が行なわれる。別の側面において
は、本発明は、コンピュータによって読取可能な媒体上
に設けられているコンピュータプログラムを提供してお
り、該コンピュータプログラムは、（ａ）各々がアウト
ラインマスクを有している画像の第一ビットマップと第
二ビットマップとを比較して該２つのビットマップの間
で異なるビットの差分マップを発生し、（ｂ）前記第一
ビットマップ及び第二ビットマップの夫々のアウトライ
ンマスクを使用して該ビットの差分マップを複数個の異
なる重要性のビットへ分割し、且つ（ｃ）前記差分マッ
プを使用して前記２つの画像の間の一致のスコアを派生
し且つ前記複数個の異なる重要性のビットを夫々の重み
付けさせることを、コンピュータによって行なわせるた
めの命令を有している。好適には、該スコアを決定する
場合に、該アウトラインマスクに該当しないビットは残
りのビットよりもより少ない程度に重み付けされ、従っ
てノイズの影響を減少させる。

【００１０】本発明は、一般的に、ビットマップを比較
し且つそれらの類似性又は非類似性の表示を発生する場
合に適用可能なものであるが、本発明は、特に、文字等
のキャラクタのビットマップが比較され且つ比較スコア
を発生し且つそれらのビットマップが同一のキャラクタ
を表わすものであるか否かを判別するために使用される
場合の文字等のキャラクタのキャラクタ認識システムに
使用するのに適している。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１乃至６を参照して本発明の実
施例について以下に説明する。然しながら、当業者にと
って容易に理解されるように、以下の詳細な説明は単に
例示的なものであって、本発明はこれらの実施例にのみ
制限されるべきものではない。

【００１２】実施例ではデータ記憶装置へのデータの記
憶及びコンピュータシステムの要素の処理等の種々のコ
ンピュータによって実行される動作を使用している。こ
れらの動作は、記憶され、転送され、結合され、比較さ
れ、又はその他の方法で処理される電気的信号を処理す
る。これらの信号はビット、値、要素、変数、キャラク
タ又はデータ構造として呼称される。これらの用語及び
適宜の物理的量に関連する同様の用語は単に便宜的なレ
ッテルに過ぎない。

【００１３】実行される操作は、しばしば、生産する、
発生する、識別する、決定する、分割する、派生する、
塗り付け（ｓｍｅａｒｉｎｇ）する、反転する又は比較
するとして呼称される。これらの動作はコンピュータ動
作である。本発明は、更に、これらの動作を実行するコ
ンピュータ装置に関連するものである。該装置は、コン
ピュータ内に記憶されているコンピュータプログラムに
よって選択的に活性化されるか又は所定の形態とされる
汎用コンピュータであるか又はそれを包含することが可
能であり、又は、そのような形態とされている特定目的
コンピュータとするか又はそれを包含することが可能で
ある。このような例示的な構成の１つについて以下に説
明する。

【００１４】図１は本発明に基づいて画像を比較するた
めにプログラムすることの可能なコンピュータシステム
１０のブロック図である。コンピュータシステム１０
は、デジタルコンピュータ１１と、ディスプレイスクリ
ーン（即ち、モニタ）２２と、プリンタ／スキャナ２４
と、フロッピィディスクドライブ２６と、ハードディス
クドライブ２８と、ネットワークインターフェース３０
と、キーボード３４とを有している。デジタルコンピュ
ータ１１は、プロセサ１２と、メモリバス１４と、ラン
ダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１６と、リードオンリメ
モリ（ＲＯＭ）１８と、ペリフェラルバス２０と、キー
ボードコントローラ（ＫＢＣ）３２とを有している。デ
ジタルコンピュータ１１はパソコン（例えばＩＢＭ互換
パソコン）、ワークステーションコンピュータ（例え
ば、サンマイクロシステムズ又はヒューレットパッカー
ドワークステーション）、又はその他のタイプ、寸法又
は形態のコンピュータとすることが可能である。

【００１５】プロセサ１２はコンピュータシステム１０
の動作を制御する汎用デジタルプロセサである。マイク
ロプロセサ１２は、単一チップマイクロプロセサとする
ことが可能であり、又は複数個のコンポーネントで実現
することも可能である。メモリから読み出した命令を実
行して、入力データの読取及び処理及び出力装置上での
データの出力及び表示を制御する。本発明にしたがって
プログラムされている場合には、プロセサ１２の特定の
機能は、意味のある差分がノイズに起因する差分から区
別されるような新規な態様で画像のビットマップを比較
することである。

【００１６】メモリバス１４は、ＲＡＭ１６及びＲＯＭ
１８へアクセスするためにプロセサ１２によって使用さ
れる。ＲＡＭ１６は汎用記憶エリアとして及びスクラッ
チパッドメモリとしてプロセサ１２によって使用され、
且つ入力データ及び処理済のデータを記憶即ち格納する
ために使用することも可能である。ＲＯＭ１８は、プロ
セサ１２によって実行される命令又はプログラムコード
及び画像を表示するために使用される画像記述及びキャ
ラクタアウトラインを記憶即ち格納するために使用する
ことが可能である。一方、このような画像記述及びキャ
ラクタアウトラインは、ペリフェラル装置内のＲＯＭ又
はＲＡＭ内に設けることも可能である。ペリフェラルバ
ス２０は、デジタルコンピュータ１１によって使用され
る入力、出力及び記憶（格納）装置へアクセスするため
に使用される。これらの装置は、ディスプレイスクリー
ン２２と、プリンタ／スキャナ装置２４と、フロッピィ
ディスクドライブ２６と、ハードディスクドライブ２８
と、ネットワークインターフェース３０とを有すること
が可能である。キーボードコントローラ３２は、キーボ
ード３４から入力を受取り且つ各押し下げられたキーに
対してバス３３を介しプロセサ１２へデコードした記号
を送給するために使用される。

【００１７】ディスプレイスクリーン２２は、ペリフェ
ラルバス２０を介してプロセサ１２によって供給される
か又はコンピュータシステム１０内のその他のコンポー
ネントによって供給されるデータの画像を表示する出力
装置である。ディスプレイスクリーン２２は、例えば、
ビットマップの複数個のビットに対応するピクセルの行
及び列でスクリーン上に画像を表示するラスター装置と
することが可能である。例えばＣＲＴ、ＬＣＤディスプ
レイ等のラスター表示スクリーンがディスプレイスクリ
ーン２２として使用するのに適している。

【００１８】プリンタとして動作している場合にプリン
タ／スキャナ装置２４は、用紙又は同様な表面上にビッ
トマップの画像を供給することが可能である。プリンタ
２４は、レーザプリンタとすることが可能であり、それ
は、ディスプレイスクリーン２２と同じく、基本的には
ラスター装置である。レーザプリンタは、ビットマップ
から派生されたピクセルを表示し且つ例えば頁記述言語
ファイルにおいて見られるようなコード化したデータか
ら派生された画像を印刷する形態とさせることが可能で
ある。プリンタ／スキャナ装置２４は、スキャナとして
動作している場合には、文書又は同様の表面をスキャン
即ち走査して、その上の画像のビットマップを発生す
る。例えばプロッタ、タイプセッター等のその他の出力
装置を、プリンタ／スキャナ装置２４の代わりに、又は
それに加えて使用することが可能である。

【００１９】フロッピィディスクドライブ２６及びハー
ドディスクドライブ２８は、ビットマップ、画像記述
（コード化したデータ）、及びキャラクタアウトライ
ン、及びその他のタイプのデータを格納即ち記憶するた
めに使用することが可能である。フロッピィディスクド
ライブ２６は、このようなデータをその他のコンピュー
タシステムへ転送することを容易とさせ、且つハードデ
ィスクドライブ２８は、大量の記憶空間を必要とする傾
向のあるビットマップのような大量の記憶データへ高速
にアクセスすることを可能としている。

【００２０】プロセサ１２は、通常、オペレーティング
システム（不図示）の制御下にあり、コンピュータコー
ド（命令）を実行してデータを発生し且つ使用する。コ
ンピュータコード及びデータはＲＡＭ１６、ＲＯＭ１８
又はハードディスクドライブ２８上に存在することが可
能である。コンピュータコード及びデータは、更に、着
脱自在なプログラム媒体上に存在し、且つ必要とされる
場合にコンピュータシステム１０へロード又はインスト
ールさせることが可能である。着脱自在なプログラム媒
体としては、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＰＣカード、フロ
ッピィディスク及び磁気テープ等がある。

【００２１】ネットワークインターフェース３０は、そ
の他のコンピュータシステムへ接続されているネットワ
ークを介してデータを送給し且つ受け取るために使用さ
れる。標準のプロトコルにしたがってコンピュータシス
テム１０をネットワークへ接続し且つデータを転送する
ためにインターフェースカード又は同様の装置及び適宜
のコンピュータプログラムを使用することが可能であ
る。

【００２２】キーボード３４は、コンピュータシステム
１０上で稼動しているプログラムへコマンド及びその他
の命令を入力するためにユーザによって使用される。デ
ィスプレイスクリーン２２上に表示されるか又はコンピ
ュータシステム１０へアクセス可能な画像はキーボード
３４上でユーザによって入力された命令に応答して編集
され、サーチされ、又はその他の態様で処理することが
可能である。本発明に関連してその他のタイプのユーザ
入力装置を使用することも可能であり、例えば、コンピ
ュータマウス、トラックボール、スタイラス又はタブレ
ット等のポインティング装置を使用することも可能であ
る。

【００２３】図２は本発明の一実施例に基づくビットマ
ップ比較器を示したブロック図である。ビットマップ比
較器３６は、本発明方法にしたがってプログラムされて
いる例えば図１に示したコンピュータシステム１０等の
コンピュータシステムによって実現することが可能であ
る。

【００２４】ビットマップ比較器３６は、整合されてい
る２つのビットマップＡ及びＢ（３８及び４０）を比較
する。入力ビットマップは、キャラクタ認識システムが
キャラクタを認識することが要請されるテキストのスキ
ャン画像から派生させることが可能であり、又はそれは
キャラクタの記憶されている画像とすることが可能であ
る。然しながら、より一般的には、ビットマップは１個
の単語又は複数個の単語、記号、ロゴ、デザイン又はそ
の他の画像からなるものとすることが可能である。ビッ
トマップ比較器３６は、ビットマップＡとビットマップ
Ｂとの間の差異を識別し次いでこれらの差異を解析して
該２つのビットマップが一致するか否かを判別すべく動
作する。

【００２５】文書をスキャンすると、画像がシフトした
り又は画像をスキャンするスキャナの限界のためにある
方向において１個のビット（又はピクセル）が失われた
り又は獲得されたりすることがある。注意すべきことで
あるが、ビットマップに関連して「ビット」という用語
が使用される場合には、文脈によって必要とされるよう
に、レンダリングした画像におけるピクセル（通常、黒
ピクセル）に対応するセットされているビット（通常、
「１」）のことを言及するために使用される。従って、
ビットマップの間で異なっているが、それらが一致する
ためにあるべき位置から単に１個のピクセル離れている
に過ぎない対応するビットはスキャニングプロセスに関
連するノイズによって発生された蓋然性がある。

【００２６】ビットマップ比較器３６は、ビットマップ
Ａ ３８及びビットマップＢ ４０を入力として受取る
差分マップ発生器４８を有しており、後者のビットマッ
プ、即ちビットマップＢ ４０は、例えば、ＯＣＲ適用
におけるテンプレートとすることが可能である。これら
の入力は、図１に示した種類のバスを介して受取るか、
又はコンピュータシステム１０（図１）上で稼動するコ
ードモジュールのプログラムされている処理インターフ
ェースを介して受取ることが可能である。次いで、差分
マップ発生器４８は、ビットマップＡとビットマップＢ
との間で異なっており、「異なるビット」として呼称さ
れるビットを識別する。好適には、差分マップ発生器４
８は、ビットマップＡとビットマップＢの対応するビッ
トをＸＯＲ処理し、ビットマップＡとビットマップＢと
の間で異なっているビットのみを含む差分マップ（それ
は、ビットマップとすることが可能であり、又は増分的
に形成し且つ使用することも可能である）を発生する。

【００２７】差分マップビット分割器５２は、単一のビ
ットを超えて異なるビットから単一のビットだけのトリ
ランスだけビットマップＡとビットマップＢとの間で異
なるビットを区別すべく動作する。一方、単一ビットト
リランスの代わりにマルチビットノイズトリランスを使
用することが可能である。ビットマップＡとＢとを受取
ることに加えて、差分ビットマップ分割器５２はアウト
ラインＡ ３９及びアウトラインＢ ４１（その各々は
ビットマップである）を受取り且つ差分マップ発生器４
８からの差分マップも受取る（アウトラインは図５に例
示してあり、それについては後に説明する）。元の２つ
のビットマップ、差分マップ及び２つのアウトラインを
使用して、差分マップ分割器５２はビットマップＡ ３
８とビットマップＢ ４０との間の「非常に異なる」と
呼ばれる全てのビットをカウントする。このカウントを
行なう場合に、分割器５２はアウトラインＡ ３９又は
アウトラインＢ ４１のいずれかと共通するビットをカ
ウントすることはない。分割器５２は、更に、アウトラ
インＡ又はＢに該当するために非常に異なるビットとし
てカウントされなかったビットとして定義される「アウ
トラインビット」の数もカウントする。分割器５２は、
更に、「獲得された」全てのビットをカウントする。獲
得されたビットは、それがアウトライン３９又は４１の
いずれかに該当しない限り、ビットマップＡ ３９上に
あるがビットマップＢ ４０上にはないものである。

【００２８】分割器５２は、更に、「失われた」全ての
ビットをカウントする。失われたビットは、ビットマッ
プＢ ４０上に存在するが、ビットマップＡ ３８上に
は存在しないものである。この場合にも、失われたビッ
トはアウトラインＡ又はアウトラインＢのいずれかに該
当するビットを包含することはない。

【００２９】最後に、分割器５２は「獲得されたアウト
ラインビット」及び「失われたアウトラインビット」を
カウントする。獲得されたアウトラインビットは、アウ
トラインのいずれかの上に存在しており且つビットマッ
プＡ上に存在しているがビットマップＢ上には存在しな
いビットである。「失われたアウトラインビット」は、
アウトラインのうちのいずれかの上に存在しており且つ
ビットマップＢ上に存在しているがビットマップＡ上に
は存在していないビットである。

【００３０】ビットマップＡ及びＢの間の獲得され且つ
失われたビットの定義が非対称的なものであるから、前
者即ちビットマップＡは「入力」ビットマップとして呼
称し且つ後者、即ちビットマップＢは「テンプレート」
ビットマップとして呼称することが可能である。

【００３１】差分マップビット分割器５２によって計算
された情報は比較スコア計算器５４へパスされる。比較
スコア計算器５４は、入力ビットマップＡがどれほど近
くテンプレートビットマップＢと一致しているかを反映
するスコア（得点）を決定する。比較中のビットマップ
内の画像間の差異によって発生された蓋然性がありスキ
ャニングノイズによって発生された蓋然性のない差分マ
ップ内のビットは分割器５２によって「非常に異なるビ
ット」として識別されている。次いで、比較スコア計算
器５４が分割器５２によって発生されたカウントを使用
し、異なる重要性のビットのカテゴリのカウントを夫々
に重み付けして、ビットマップＡ及びＢによって表わさ
れる２つの画像間の一致に対する比較スコアを発生す
る。

【００３２】１つの実施例においては、比較スコア計算
器５４は「正味の異なるビット」を計算する。この計算
は、アウトラインＡ又はアウトラインＢのいずれかに該
当する異なるビットである「アウトラインビット」のカ
ウントを使用する。正味の異なるビットは、非常に異な
るビット（それはアウトラインビットを包含することは
ない）のカウントをアウトラインビットのカウントへ加
算することによって得られる。アウトラインビットのカ
ウントを加算する前に、該カウントは、計算器５４への
入力として供給されるアウトラインディスカウント４３
によって乗算される。このディスカウントは、０乃至１
の範囲内の係数である。アウトラインディスカウントは
非常に異なるビットと比較してアウトラインビットへど
の程度の重みを与えるかを決定する重みである。０の値
はアウトラインビットが重要性を有するものでないこと
を表わし、１の値は、アウトラインビットは非常に異な
るビットと同じ程度に重要であることを表わす。アウト
ラインディスカウントは、経験的に決定され且つ例えば
マッチング中のテンプレートによって表わされるキャラ
クタ等の幾つかの事柄に依存する場合がある。例えば、
文字「ｃ」用のテンプレートに対するマッチングの場合
に、「ｅ」のビットマップが横線を喪失して「ｃ」のよ
うに見える場合がある。一方、大文字「Ａ」用のテンプ
レートに対するマッチングの場合に、入力「Ａ」が横線
を喪失したとしても、それは尚且つ一般的に「Ａ」とし
て認識することが可能である。このことは「ｅ」の場合
には当てはまらない。そのために、「Ａ」テンプレート
用のアウトラインディスカウントは、通常、その他の事
柄が等しい場合に、「ｅ」テンプレート用のアウトライ
ンディスカウントよりも一層小さい。アウトラインディ
スカウントに影響を与える可能性のあるその他のファク
タとしては、キャラクタテンプレートマップ内のビット
数及びキャラクタテンプレートマップの高さ及び幅（ビ
ット寸法）等がある。

【００３３】比較スコア計算器５４は、好適には、重み
テーブル４２を使用する。アウトラインディスカウント
と同様に、重みテーブルも、経験的に決定され、且つマ
ッチング中のテンプレートによって表わされるキャラク
タ（上述した例における如く「ｃ」対「Ａ」）、及びキ
ャラクタビットマップ内のビット数及びキャラクタビッ
トマップの高さ及び幅に依存する場合がある。

【００３４】比較スコア計算器５４は、正味の異なるビ
ットに基づいてスコアを計算するために重みテーブル４
２を使用する。

【００３５】 上の重みテーブルの例について解釈すると、正味の異な
るビットが２以下である場合には、比較スコア計算器５
４が１．００の比較スコアをリターンし、出力４６に関
してマッチングが成功即ち一致が得られたことを表わ
す。正味の異なるビットが２０を超える場合には、比較
スコア計算器５４は０のスコアをリターンし、マッチン
グが失敗であったことを表わす。正味の異なるビットの
スコアが２と２０との間である場合には、計算器５４は
重みテーブルの例から線形補間を行なって１．００と
０．４０との間のスコアを得る。例えば、正味の異なる
ビットが１０である場合には、計算器５４は５と２０と
の間の線形補間を行なって０．７３の比較スコアを得
る。

【００３６】正味の獲得されたビットと正味の失われた
ビットが両方とも最小の正味の異なるビットのスレッシ
ュホールド４４より上である場合には、そのスコアは高
度にディスカウント即ち差引が行なわれるか又は完全に
拒絶される場合がある（図４のステップ１９７参照）。
黒ノイズと白ノイズの両方を示す困難なマッチングは、
ビットマップ間にマッチング即ち一致が存在しない蓋然
性を表わしている。アウトラインディスカウント及び重
みテーブルと同様に、最小の正味の異なるビットのスレ
ッシュホールド４４も経験的に決定され且つマッチング
中のテンプレートによって表わされるキャラクタ（上述
した例における如く「ｃ」対「Ａ」）及びキャラクタビ
ットマップ内のビット数及びキャラクタビットマップの
高さ及び幅に依存する場合がある。

【００３７】図３を参照すると、ビットマップを比較す
る方法９４は、ステップ９６において、比較されるべき
第一ビットマップ及び第二ビットマップ、及びこれらの
第一ビットマップ及び第二ビットマップのアウトライン
を受取る。一般的には、この第一ビットマップは認識又
は比較されるべき画像の入力ビットマップであり、且つ
第二ビットマップは入力ビットマップと比較されるテン
プレートビットマップである。これらは図２（３８，４
０，３９，４１）のビットマップ及びアウトラインＡ及
びＢに夫々対応している。入力ビットマップとテンプレ
ートビットマップとはＸＯＲ処理されて、ステップ１０
０において、第一ビットマップと第二ビットマップとの
間で異なるビットからなる差分マップを発生する。

【００３８】この差分マップ内に含まれている非常に異
なるビットの総数はステップ１０４において決定され
る。このことは、差分マップのビットから、ステップ９
６において受取ったアウトラインのいずれかに該当する
全てのビットを排除することによって行なわれる。排除
されたビットは、「アウトラインビット」と呼ばれるビ
ットであり、その数はステップ１０５において決定され
る。

【００３９】入力ビットマップによって獲得されるビッ
ト（テンプレートビットマップ上には存在しないが入力
ビットマップ上には存在するビット）の数はステップ１
０６において決定される。入力ビットマップから（テン
プレートビットマップから）失われるビットの数はステ
ップ１０８において決定される。失われるか又は獲得さ
れるビットは、アウトラインビットのいずれをも包含す
ることはない。

【００４０】次いで、入力ビットマップによって獲得さ
れたアウトラインビットの数が、入力ビットマップ、テ
ンプレートビットマップ及び２つのアウトラインからス
テップ１１０において決定される。これらは、いずれか
のアウトライン上に該当するがテンプレートビットマッ
プ上には存在していなかったビットである。失われたア
ウトラインビットはステップ１１２において決定され
る。これらは、いずれかのアウトラインに該当したが入
力ビットマップ上には存在していなかったテンプレート
ビットマップ上のビットである。その後に、ステップ１
１４において比較スコアが発生される。

【００４１】図４を参照すると、比較スコア１８６を発
生する方法が、ステップ１９０において、アウトライン
ディスカウントをアウトラインビットの数で乗算する。
ステップ１９２において、ステップ１９０からの積が非
常に異なるビットの数へ加算されて「正味の異なるビッ
ト」が得られる。

【００４２】ステップ１９５において正味の失われたビ
ットの数が、テンプレートアウトラインに該当するが入
力ビットマップ上にはないテンプレート内のビットであ
る失われたアウトラインビットにアウトラインディスカ
ウントを乗算することにより計算される。その結果は、
次いで、図３のステップ１０８において決定された失わ
れたビットの総数へ加算される。

【００４３】次いで、同様の態様で、ステップ１９６に
おいて、獲得された正味のビットが獲得されたアウトラ
インビットにアウトラインディスカウントを乗算するこ
とによって得られる。獲得されたアウトラインビット
は、該アウトラインのうちのいずれかの上にあり且つ入
力ビットマップ上にあるがテンプレートビットマップ上
にはないビットである。この乗算結果は図３のステップ
１０６において得られた獲得されたビット数へ加算され
る。

【００４４】次いで、ステップ１９７において、ステッ
プ１９５において計算された正味の失われたビット及び
ステップ１９６において計算された獲得された正味のビ
ットがスレッシュホールド４４（図２）よりも大きいか
否かの判別が行なわれる。失われた正味のビット及び獲
得された正味のビットの両方がスレッシュホールドより
も大きい場合には、ステップ１９８において、その比較
は拒絶され、本方法は、一致が存在しないものと結論す
る。失われた正味のビットも獲得された正味のビットも
スレッシュホールドよりも大きくない場合には、前述し
たように、重みテーブル４２（図２）からステップ１９
９において百分率スコア調節が計算される。別の実施例
においては、獲得されたか又は失われたアウトラインビ
ットは、獲得されたか又は失われた非常に異なるビット
から異なるディスカウント係数を使用して別々に重み付
けが行なわれる。

【００４５】図５は本発明の一実施例に基づくビットマ
ップ比較の一例を示した概略図であり、その場合には、
第一入力ビットマップ１３０が第二テンプレートビット
マップ１３２と比較される。この場合には、第一及び第
二ビットマップ１３０及び１３２はテキスト文書に関す
るスキャニング動作から得られたキャラクタ「ｎ」の画
像である。注意すべきことであるが、いずれの画像も完
全に形成されているものではなく、且つ白ノイズが第一
入力ビットマップ１３０のステム部分を崩壊させてい
る。

【００４６】第一及び第二ビットマップ１３０及び１３
２が図３のステップ９６において受取られた後に、比較
方法９４は異なるビット１３４からなる差分マップを発
生する。異なるビットの数も、差分マップ１３４内のビ
ットをカウントすることによって図３のステップ１０４
において決定される。第一アウトライン１３６及び第二
アウトライン１３８が図３のステップ９６において受取
られる。第一アウトライン１３６は第一入力ビットマッ
プ１３０の輪郭であり且つ第二アウトライン１３２は第
二テンプレートビットマップ１３２の輪郭である。第一
アウトライン１３６は、それ自身、第一入力ビットマッ
プ１３０における１個のビットに接触するビットからな
るビットマップである。第二アウトライン１３８は、第
二テンプレートビットマップ１３２における１個のビッ
トに接触するビットからなるビットマップである。ビッ
トマップに関して用語「ビット」は、レンダリングさせ
た画像における１個のピクセル（通常、１個の黒ピクセ
ル）に対応する１個のセットしたビット（通常、
「１」）のことを言及している。例えば、図５におい
て、セットされたビットは画像１３０等のレンダリング
させた画像における黒ピクセルとして示してある。次い
で、結合したアウトラインを発生するために第一及び第
二アウトライン１３６及び１３８の対応するビットをブ
ールＯＲ処理し、次いでその結合させたアウトラインを
反転させて結合させたアウトラインマスク１４０を発生
させることによって、第一及び第二アウトライン１３６
及び１３８から結合させたアウトラインマスク１４０が
生成される。その後に、異なるビット１３４からなる差
分マップと結合させたアウトラインマスク１４０とをブ
ールＡＮＤ処理することによって非常に異なるビット１
４２（それらはアウトライン１３６又はアウトライン１
３８のいずれにも存在していなかったものである）から
なるビットを生成する。異なるビット１３４からなる差
分マップ内のアウトラインビットの総数は、非常に異な
るビット１４２からなるビットマップ内のビット数を異
なるビット１３４からなる差分マップ内の異なるビット
の総数から減算することによって決定される。

【００４７】獲得されたビットは、ビットマップ１４２
をビットマップ１３０とＡＮＤ処理し且つ該ビットをカ
ウントすることによって計算される。失われたビット
は、ビットマップ１４２内の非常に異なるビットの数か
ら獲得されたビットを減算することによって計算され
る。獲得されたアウトラインビットは、ビットマップ１
３４をビットマップ１３６とＡＮＤ処理し且つ該ビット
をカウントすることによって見出される。失われたアウ
トラインビットは、獲得されたアウトラインビットをア
ウトラインビットの総数から減算することによって見出
される。

【００４８】図３のステップ１１４において形成された
比較スコアは、ノイズによって発生された蓋然性のある
異なるビット１３４からなる差分ビット内のビットをデ
ィスカウント即ち差し引く。従って、その結果得られる
比較スコアは、２つの画像の類似性又は非類似性を良好
に表わすインジケータである。このように改良した比較
スコアを使用することによって、例えば、キャラクタ認
識システムは、第一入力画像が第二テンプレート画像と
同一のキャラクタであるか否かをより良好に決定するこ
とが可能である。本発明を使用することのないキャラク
タ認識システムは、第一入力ビットマップ１３０が
「ｍ」を表わすものとして即ち第二テンプレートビット
マップ１３２を示すものとして認識することができない
蓋然性が一層高く、又は第一入力ビットマップ１３０が
別のキャラクタを表わすものとして誤った認識を行なう
か、又は全くキャラクタの認識を行なうことのない蓋然
性が一層高い。

【００４９】上述した実施例及び例の各々において、比
較評価を簡単化させるか又は向上させるために、付加的
な比較情報（異なるビットの総数及びアウトラインビッ
ト又は非常に異なるビットの数の他に）を使用すること
が可能である。獲得したアウトラインビットの数、失っ
たアウトラインビットの数、獲得したビットの総数及び
失ったビットの総数は、キャラクタの識別を助けるため
に決定し且つ使用することが可能である。ある情報は他
の前に計算した情報から直接的に得ることが可能であ
る。例えば、獲得したアウトラインビットの数は、第一
入力ビットマップと第二テンプレートアウトラインとを
ブールＡＮＤ処理することによって決定することが可能
であり、且つ失ったアウトラインビットの数は、同様
に、第二テンプレートビットマップと、入力ビットマッ
プの第一アウトラインとをブールＡＮＤ処理することに
よって決定することが可能である。比較スコアは、異な
るビットの数、非常に異なるビットの数、入力ビットマ
ップによって獲得又は失ったビットの数、獲得したか又
は失ったアウトラインビットの数及びアウトラインビッ
トの数等の比較情報のいずれか又は全てを使用して発生
させることが可能である。比較スコアは、又、別の情報
供給源として画像自身内のビット数を使用して発生させ
ることも可能である。

【００５０】図６を参照すると、アウトラインビットマ
ップ１１６を形成する方法は、ステップ１１８において
用意されたアウトラインを受取ることによって開始す
る。次いで、該ビットマップをステップ１２０において
スメアリング即ち塗り付けを行なう。１ビット（又はピ
クセル）ノイズフィルタを生成するために、該ビットマ
ップを以下に説明するように１ビット（ピクセル）だけ
スメアリング即ち塗り付けを行なう。このスメアリング
即ち塗り付けは、元のビットマップと１ビット繰り上げ
た即ち１ビット上側に移動させたビットマップのコピー
との間のブールＯＲ処理である。このブールＯＲ処理
は、プロセサ１２（図１）の長い動作（例えば、３２ビ
ット）によって実行することが可能であり、従って多数
のビットを同時的に処理することが可能である。

【００５１】次いで、この一度塗り付けを行なったビッ
トマップをステップ１２２において繰り下げの塗り付け
を行なう。この塗り付けは、１ビットだけ繰り下げた即
ち１ビット下側に移動させたステップ１１８において受
取られたビットのコピーと該一度塗り付けを行なったビ
ットマップのブールＯＲ処理によって行なわれる。

【００５２】次いで、この二度塗り付けを行なったビッ
トマップをステップ１２４において左側へ塗り付けを行
なう。次いで、三回塗り付けを行なったビットマップを
ステップ１２６において右側へ塗り付けを行なう。この
時点において、ノイズをディスカウント即ち差し引くた
めに１個を超えるビット又はピクセル（例えば、２個の
ビット又はピクセル）をフィルタ即ちディスカウントす
ることが所望される場合には、４回塗り付けを行なった
ビットマップをオリジナルとして使用してステップ１１
８乃至１２６を繰り返し行なうことが可能である。その
後に、４回塗り付け動作から得られたビットマップをオ
リジナルの即ち元の画像ビットマップの反転したものに
対してブールＡＮＤ処理してステップ１２８においてア
ウトラインを生成させる。

【００５３】本発明に関連する処理が例えば長い論理演
算を与える汎用コンピュータ等の装置によって実行され
る場合には、本発明は、好適には、処理中のビットマッ
プの複数個のビットが同時的に処理されるように長い演
算を使用して実現される。このことを行なうことが可能
である場合には、中間的なビットマップを一時的に記憶
させたり又完全に形成したりすることは必要ではない。
それらのビットが本発明にしたがって処理されるだけで
充分である。

【００５４】本ビットマップ比較器を、例えばディスカ
ウント、重み及びスレッシュホールド等の数値パラメー
タ及びアウトラインの形態での特定の入力について説明
した。本ビットマップ比較器は、実質的には同一の情報
であるが異なる形態のものを受取るように構成すること
が可能である。例えば、スレッシュホールドは、比較器
が動作する態様又はそれが得る結果を変化させることな
しに、絶対値ではなく画像又はビットマップ寸法の百分
率として表わすことが可能である。

【００５５】以上、本発明の具体的実施の態様について
詳細に説明したが、本発明は、これら具体例にのみ限定
されるべきものではなく、本発明の技術的範囲を逸脱す
ることなしに種々の変形が可能であることは勿論であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に基づくビットマップを比較するため
の例示的なコンピュータシステムを示した概略ブロック
図。

【図２】 本発明のビットマップ比較器を示した概略ブ
ロック図。

【図３】 ビットマップ比較処理方法のフローチャート
を示した説明図。

【図４】 比較スコア発生方法のフローチャートを示し
た説明図。

【図５】 ビットマップ比較方法の一実施例の使用態様
を示した概略図。

【図６】 ビットマップアウトライン処理方法のフロー
チャートを示した説明図。

【符号の説明】

１０ コンピュータシステム １１ デジタルコンピュータ １４ メモリバス １６ ＲＡＭ １８ ＲＯＭ ２０ ペリフェラルバス ２２ ディスプレイスクリーン ２４ プリンタ／スキャナ ２６ フロッピィディスクドライブ ２８ ハードディスクドライブ ３０ ネットワークインターフェース ３４ キーボード ３６ ビットマップ比較器 ４８ 差分マップ発生器 ５２ 差分マップビット分割器 ５４ 比較スコア計算器

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各ビットマップがアウトラインマスクを
   有している画像の第一ビットマップと第二ビットマップ
   とを比較する方法において、 （ａ）前記第一ビットマップと第二ビットマップとを比
   較してこれら２つのビットマップの間で異なるビットの
   差分マップを発生し、 （ｂ）前記第一及び第二ビットマップの夫々のアウトラ
   インマスクを使用して前記ビットの差分マップを異なる
   重要性の複数個のビットへ分割し、 （ｃ）前記差分マップを使用して前記２つの画像の間の
   一致のスコアを派生し且つ前記複数個の異なる重要性の
   ビットを夫々に重み付けする、ことを特徴とする方法。
2. 【請求項２】 画像の第一ビットマップと第二ビットマ
   ップとを比較するためのコンピュータによって実行され
   る方法において、 （ａ）比較されるべき第一ビットマップと第二ビットマ
   ップとを得、 （ｂ）前記第一ビットマップと第二ビットマップとの間
   で異なるビットを含む第三ビットマップを発生し、 （ｃ）前記第一ビットマップと第二ビットマップとに基
   づいて夫々の対のアウトラインマスクを得、 （ｄ）前記アウトラインマスクに該当するか否かに基づ
   いて前記第三ビットマップの残りのビットとは異なって
   重み付けされるべき前記第三ビットマップ内のあるビッ
   トを識別し、 （ｅ）前記第三ビットマップの該あるビットと該残りの
   ビットとを夫々に重み付けすることによって前記第一及
   び第二画像が異なる範囲を表わす比較スコアを決定す
   る、ことを特徴とする方法。
3. 【請求項３】 請求項２において、前記第一ビットマッ
   プ及び第二ビットマップの各々がキャラクタを表わし、
   且つ前記比較スコアを使用して前記第一ビットマップと
   第二ビットマップとが同一のキャラクタであるか否かを
   判別することを特徴とする方法。
4. 【請求項４】 請求項２において、前記識別ステップ
   （ｄ）がノイズに起因して異なっている蓋然性のある異
   なるビットのあるビットを識別することを特徴とする方
   法。
5. 【請求項５】 請求項２において、ステップ（ｃ）にお
   いて得られた前記アウトラインマスクが、 （ｃ１）前記ビットマップを所定数のビットだけ左右上
   下に塗り付けを行ない、 （ｃ２）前記塗り付けを行なったビットマップとその元
   の画像の反転したものとブールＡＮＤ処理を行なうこと
   によってアウトラインビットマップを発生する、ことに
   より派生されることを特徴とする方法。
6. 【請求項６】 各々がアウトラインマスクを有している
   第一ビットマップと第二ビットマップとを比較する装置
   において、 （ａ）前記第一ビットマップと第二ビットマップとを比
   較してそれら２つのビットマップの間で異なるビットの
   差分マップを発生する比較器、 （ｂ）前記第一ビットマップおよび第二ビットマップの
   それぞれのアウトラインマスクを使用して、異なるビッ
   トからなる前記差分マップを複数個の異なる重要性のビ
   ットへ分割する分割器、 （ｃ）前記差分マップを使用して前記２つの画像の間の
   一致のスコアを派生し且つ前記複数個の異なる重要性の
   ビットを夫々に重み付けする比較スコア計算器、を有す
   ることを特徴とする装置。
7. 【請求項７】 それらのアウトラインと共に画像の第一
   ビットマップと第二ビットマップとを比較するコンピュ
   ータによって実行される方法において、 （ａ）前記第一ビットマップと第二ビットマップとの間
   の異なるビットの差分マップを発生し、 （ｂ）前記差分マップにおいて非常に異なるビットの総
   数を決定し、 （ｃ）前記第一ビットマップから失われたビットの数を
   決定し、 （ｄ）前記第一ビットマップによって獲得されたビット
   の数を決定し、 （ｅ）上述したステップのうちの１つ又はそれ以上の結
   果に基づいて比較スコアを発生し、 （ｆ）前記比較スコアに基づいて前記２つのビットマッ
   プが一致する蓋然性を決定する、ことを特徴とする方
   法。
8. 【請求項８】 請求項７において、前記比較スコアが、
   前記第一ビットマップおよび第二ビットマップのアウト
   ラインのビットをブールＯＲ処理し且つその結果を反転
   させて結合したアウトラインを発生するステップを含む
   手順によって発生されることを特徴とする方法。
9. 【請求項９】 請求項７において、前記獲得されたビッ
   トの数が、前記非常に異なるビットを前記第一ビットマ
   ップとブールＡＮＤ処理し且つその結果得られるビット
   数をカウントすることによって計算されることを特徴と
   する方法。
10. 【請求項１０】 請求項７において、前記失われたビッ
    トが、前記非常に異なるビットの数から前記獲得された
    ビットの数を減算することによって計算されることを特
    徴とする方法。
11. 【請求項１１】 請求項７において、前記失われたビッ
    トの数が、前記非常に異なるビットと前記第二ビットマ
    ップとをブールＡＮＤ処理することによって計算される
    ことを特徴とする方法。
12. 【請求項１２】 請求項７において、更に、 （ｇ）アウトライン上に存在する前記第一ビットマップ
    によって獲得されたビットの数を決定し、 （ｈ）アウトライン上に存在する前記第一ビットマップ
    から失われたビットの数を決定する、上記各ステップを
    有することを特徴とする方法。
13. 【請求項１３】 請求項１２において、更に、ステップ
    （ｈ）の結果をディスカウントによって乗算し且つそれ
    を失われたビット数へ加算することによって失われた正
    味のビットを決定するステップを有することを特徴とす
    る方法。