JPS5827550B2

JPS5827550B2 - 図形認識装置

Info

Publication number: JPS5827550B2
Application number: JP51154642A
Authority: JP
Inventors: 清徳宮田; 雅司丹羽; 道明中西; 孝弥藤田
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1976-12-22
Filing date: 1976-12-22
Publication date: 1983-06-10
Also published as: JPS5378124A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、図形認識装置、特りこ認識対象図形が図形枠
に接する位置と接しない位置とに対応した帯パターンを
抽出する装置をもうけ、該抽出された帯パターンを上記
認識対象図形の線幅を増大しつつ複数個分決定して図形
認識を行なう図形認識装置において、上記抽出された帯
パターン自体を閾値にしたがって黒帯パターンと白帯パ
ターンとにコード化するに当って、Ｎ個の閾値に対応し
て夫々Ｎ個の帯パターン・コード列を得るようにし、か
つ該Ｎ個の帯パターン・コード列にもとすいて修正され
た帯パターン・コード列を決定するようにして、認識対
象図形の構造に合致した修正帯パターン・コード列によ
って認識を行なうようにした図形認識装置Ｇこ関するも
のである。

例えば漢字認識などカテゴリ数がきわめて多くなるにつ
れて、認識対象図形を先ずグループに犬別処理し、その
上で同一グループ内に属する標準図形との認識処理を行
なうようにされる。

上記大別処理の１つの形態として、認識対象図形が図形
枠と接する位置と接しない位置とでコード化した例えば
８ビツト分の帯パターンを上下左右の４個分抽出し、該
帯パターンによって大別処理することが考慮される。

しかし、該方式の場合、図形の僅かな変動によって上記
帯パターンが比較的大きく変化してしまうことから、図
形の線幅を例えば３段階分順次増大しつつ抽出した計４
個×４の帯パターンを利用する改良された方式が採用さ
れている。

該後者の方式の場合、８１６ビツト分の情報を必要とす
ることから、上記８ビツトで構成される各帯パターンを
黒帯パターンと白帯パターンとのいずれかにコード化す
るようにし２１６通り即ち１６ビツトの情報で済ますよ
うに考慮される。

即ち帯パターン・コード列によって認識処理を行なうこ
とが考慮される。

しかし、このために１つの問題点が導入される。

即ち、上記黒・白の両帯パターンにコード化するに当っ
ては、一般に８ビット中の論理「１」の個数を計数し、
例えば閾値「６」以上を黒帯パターン、閾値「６」未満
を白帯パターンとされるが、上記閾値「６」の近傍で上
記黒となるか白となるかが大きく変わることがある。

即ち本来閾値「７」としておけば比較的安定なコード化
が得られるのに閾値「６」であるために反対にコード化
されたり、本来閾値「５」としておけば比較的安定なコ
ード化が得られるのに閾値「６」であるために反対にコ
ード化されたりすることがある。

本発明は、上記の点を考慮して、例えば閾値「７」と「
６」と「５」とに選んで上記帯パターンを夫々コード化
するようにして３種類の帯パターン・コード列を得るよ
う番こし、該３種類の帯パターン・コード列にもとずい
て認識対象図形の構造Ｏこ合致した修正帯パターン・コ
ード列を抽出せしめるようにした図形認識装置を得るこ
とを目的としている。

そしてそのため本発明の図形認識装置は認識対象図形と
接する図形枠を切出し、上記認識対象図形が上記図形枠
に接する図形枠辺上の位置と接しない図形枠辺上の位置
とを、上記認識対象図形の線幅を増大せしめつつ複数個
の帯パターンにコード化し、該コード化された複数個の
帯パターンｌこもとづいて上記認識対象図形を識別する
図形認識装置において、上記各線幅のもとでコード化さ
れた帯パターンを当該帯パターン内の黒メツシユの個数
に対応して複数個の閾値にもとすいて夫々コード化する
帯パターン・コード化回路部、該帯パターン・コード化
回路部によって抽出されかつ各閾値に対応した複数個の
帯パターン・コード列にもとずいて修正された帝パター
ン・コード列を得る修正帯パターン・コード列発生回路
部をそなえ、上記修正された帯パターン・コード列を認
識特徴として抽出するよう構成したことを特徴としてい
る。

以下図面を参照しつつ説明する。第１図は本発明に用い
る線幅太め処理を行ないつつ得られた帯パターンを説明
する説明図、第２図は帯パターンをコード化した状態に
もとずいて得られる模写的な図形パターン、第３図Ａ、
Ｂと第４図Ａ、Ｂと第５図とは夫々本発明による修正帯
パターン列抽出の概念を説明する説明図、第６図は本発
明の一実施例構成を示す。

第１図において、１は認識対象図形であって例えば漢字
「究」である場合を表わすもの、２は図形枠であって上
記認識対象図形１に外接する４辺形で切出されたもの、
３は第１回目の線幅太め処理を行なった第１回目太め図
形、４は夫々帯パターンであって各帯パターンは例えば
８ビツトで構成されるものを表わしている。

そしてｉ−１に属する４個の帯パターンは、図形１およ
び以後３回分の太め処理を行なった図形が、図形枠２の
上辺に接する態様にもとずいて論理「１」またはｒＯＪ
にコード化されたものを表わす。

ｉ＝２に属する４個の帯パターンは同様に図形枠２の右
辺に対応して得られたもの、ｉ−３に属する４個の帯パ
ターンは同様に図形枠２の下辺に対応して得られたもの
、ｉ−４に属する４個の帯パターンは同様に図形枠２の
左辺に対応して得られたものを表わしている。

なお言うまでもなく、同−ｉに属する４個の帯パターン
についてｊ＝ｏ、１，２，３となるに応じても論理「０
」として残っている位置は、認識対象図形１が図形枠２
から大きく凹んでいる個所に対応しており、このため上
記４個の帯パターンを順に配列することによって認識対
象図形１をグループ番こ大別する処理に大きく役立つも
のである。

しかし、上記８１６通りの情報をそのまま取扱うことは
好ましくなく、一般に各８ビットで構成される帯コード
を黒帯コード（論理「１」）と白帯コード（論理「０」
）とにコード化される。

該コード化に当っては１つの帯コード内の８ビツト中に
存在する論理「１」の個数が成る閾値例えば「６」以上
と未満とによって黒帯パターンと白帯パターンとに分け
られる。

第１図図示の図形１に対応した上辺４個の帯パターンを
コード化するとタイミングｔＯ，ｔ１。

ｔ２．ｔ３の順に帯パターン・コード列（００１１）が
得られる。

また右辺４個の帯パターンについて同様に帯パターン・
コード列（０１１１）が、下辺４個に対応して（００１
１）が左辺４個に対応して（ＯＯ１１）が得られ、認識
処理に利用される。

実際には、タイミングｔｏにおける上下左右の帯パター
ンをコード化し、タイミングｔ１０こおける上下左右の
帯パターンをコード化し、タイミングｔ２Ｍこおける上
下左右の帯パターンをコード化し、タイミングｔ３にお
ける上下左右の帝パターンをコード化し、それらによっ
て得られる情報を利用するようにされる。

第２図は、上記上下左右の辺に対応して得られる帯パタ
ーン・コード列を利用して表わした模写的な図形パター
ンを表わしている。

該図形パターンは次の如く得られているものと考えてよ
い。

即ち、第１図図示の同じタイミング（同じ線幅）のもと
で得られる上下左右の４個の帯パターンを黒・白いずれ
かの帯パターンにコード化して模写的に表わした図形パ
ターンと考えてよい。

図形パターン「５」は上下左右の帯パターンがすべて白
帯パターンであるもの、図形パターン「６」ないし「９
」はいずれか３辺が白帯パターンであるもの、図形パタ
ーン「１０」ないし「１５」はいずれか２辺が白帯パタ
ーンであるもの、図形パターン「１６」ないし「１９」
はいずれか１辺が白帯パターンであるもの、図形パター
ン「２０」は４辺のすべてが黒帯パターンであるものを
表わしている。

上記図形パターンをもって第１図図示の図形１をコード
化すると、タイミングｔＯ，ｔｌ、ｔ２゜ｔ３の順に並
べると「５，８，２０，２０Ｊが得られ、これを認識特
徴として実際の図形認識に利用するようにする。

上記において本願発明の前提問題を説明したが、本願明
細書冒頭に述べた如く、上記帯パターンをコード化する
際に１つの問題点が導入される。

即ち上記帯パターン・コードを得る際の閾値を如何に選
ぶかが問題となる。

このため、本発明の場合、第３図ないし第５図を参照し
て概説する如く、Ｎ個の閾値例えば閾値「５」と「６」
と「７」とを選んでおき、夫々の閾値に対応した計Ｎ種
類の認識特徴を抽出し、これら認識特徴にもとずいて図
形の構造により正しく合致する１つの認識特徴を決定し
て、認識処理を行なうようにする。

第３図Ａおよび第４図Ａは、成る２個の図形について第
１図を参照して説明した如き上下左右の帯パターンを求
めた結果を簡易化して示したものである。

なお、図中の各辺に沿って示した数字は当該帯パターン
中に含まれる論理「１」の個数を表わしている。

第３図Ｂは、第３図Ａに示した上下左右の帯パターンを
閾値「５」と「６」と「７」とによってコード化し、第
２図図示の図形パターンにしたがって表にまとめた説明
図である。

また第４図Ｂは、第４図Ａ？（ｍ示した上下左右の帯パ
ターンを同様にコード化して表にまとめた説明図である
。

第３図Ｂ図示の場合も第４図Ｂ図示の場合も共に、閾値
「６」とした場合、図形パターン列（即ち認識特徴）は
ｒ７，１０，１０，１７ｊとなっている。

しかし、閾値「５」とした場合と閾値「６」と閾値「７
」とした場合との夫々の認識特徴を配列してみると、上
記選んだ閾値「６」に妥当性かあるか否か疑問となる。

このため、本発明の場合、閾値１’ ５．１、ｆ−
６Ｊ「７」の夫々に対応した認識特徴を全体的に勘案し
て決定された論理にまり、認識図形の構造に見合った図
示〈Ｍ＞に対応した認識特徴を得るようにしている。

上記図示＜Ｍ＞に対応した認識特徴を決定するアルゴリ
ズムは、例えば先ず多数決の考え方を導入するようにさ
れ、単純な多数決によって律し得ないものについて統計
処理の中から得られたものと考えてよい。

第５図は上記アルゴリズムを決定した１つの考え方をフ
ロー・チャートの形で表わしている。

即ち、成るタイミングｔｉＩこ相当する図形パターンＯ
こついて同一の図形パターンが多数決で決定される場合
即ち図示Ａ、Ｂ、Ｃの場合、当該図形パターンをそのま
まタイミングｔｉのそれとして決定する。

しかし、第３図Ｂ図示タイミングｔ３．第４図Ｂ図示タ
イミングｔＯ，ｔｌ、ｔｌ、ｔ３の如く上記多数決で
律し得ない場合即ち図示りの場合、統計処理の中から得
られたアルゴリズムにしたがうようにする。

該アルゴリズムはまとめて表現することは簡単ではない
が、次の如きものと考えてよい。

即ち、（１）第３図Ｂ図示タイミングｔ３の場合。

第３図Ｂ図示においては、全体的な観察から下辺が確実
に黒帯パターンであることが判り、閾値「５」の場合の
タイミングｔ２と閾値「６」の場合のタイミングｔ３と
が共Ｏこ図形パターン「１７」であり、閾値「５」と「
６」と「７」とで夫々図形パターンがパターン「２０Ｊ
。

ｒ１７Ｊ、ｒｌＯＪの如くバラライでいる。

これらのことから図形パターン「１７」があるものとみ
なしても不都合は生じない。

（ＩＩ）第４図Ｂ図示＜Ｍ＞の場合。

第４図図示の各図形パターンからみて、タイミングｔ２
やｔ３の位置および閾値「５」の位置に図形パターン「
１０」、「１４」、「１７」が多く現われている。

図形パターン「１０」と「１４」とは両者を組合わせる
と図形パターン「１７」とみることができ、くＭ〉図示
のタイミングｔ３やｔｌにおいて図形パターン「１７」
があるものとみなしても不都合ではない。

またタイミングｔｏの位置および閾値「７」の位置に図
形パターンｒ５ｊ、「７Ｊが多く現われており、く
Ｍ〉図示のタイミングｔｏとｔｌとに図形パターン「５
」と「７」とを割当てても不都合ではない。

上記（ｉ）や（ｉｌ）の如き観察を多くの図形について
調べて、１つのアルゴリズムが抽出される。

言うまでもなく、本発明の場合、上記の如き大数観察に
よって決定されたアルゴリズムにしたがって、以後未知
の図形に対する図示＜Ｍ＞の如き合理的な認識特徴を得
るように設計される。

第６図は本発明の一実施例構成を示し、図中の符号５−
１ないし５−４は夫々帯パターン作成回路部であって第
１図を参照して説明した帯パターン４を順次線幅を太め
つつ出力するもの、“６−１ないし６−４は夫々カウン
トであって各帯パターン４内の論理「１」の個数を計数
するもの、７−１ないし７−４は夫々帯パターン・コー
ド化回路部であって閾値「５」と「６」と「７」とに対
応した夫々の帯パターン・コードを出力するもの、８は
修正帯パターン・コード列発生回路部、９は閾値「５」
に対応する図形パターン列発生回路、１０は閾値「６」
に対応する図形パターン列発生回路、１１は閾値「７」
Ｏこ対応する図形パターン列発生回路、１２はモデファ
イ回路を表わしている。

なお上記図形パターン列発生回路９゜１０．１１は夫々
本発明にいう全体帯パターン・コード列発生回路に対応
している。

図示の帯パターン作成回路部５−１ないし５−４におい
ては、第１図図示の如き８ビツトで構成される帯パター
ンが上記タイミングｔｏ。

ｔｌ、ｔｌ、ｔ３の順に出力される。

これら各帯パターン内の論理「１」の個数は黒カウンタ
６−１ないし６−４によって夫々カウントされ、帯パタ
ーン・コード化回路部７−１ないし７−４に供給される
。

各帯パターン・コード化回路部７−１ないし７−４は、
夫々閾値「５」と「６」と「７」とＩこ対応して各帯パ
ターンを３通りにコード化し、該３通りの帯パターン・
コードを順に夫々対応する図形パターン列発生回路部９
，１０，１１に供給する。

これによって、各図形パターン列発生回路部９，１０，
１１は夫々、タイミングｔＯ，ｔｌ。

ｔ２ｔｔ３４こ対応する第３図Ｂや第４図Ｂ図示の＜５
＞、＜６＞、＜７＞に相当する図形パターン列を発生す
る。

モデファイ回路１２は、上述の３種類の図形パターン列
を受信し、第３図Ｂ１第４図Ｂ１第５図を参照して説明
した如く上記３種類の図形パターン列から１つの修正さ
れた図形パターン列即ち修正された認識特徴を決定して
出力する。

図形認識装置においては、言うまでもなく各標準図形に
対応した標準認識特徴を格納したメモリをもっており、
上記モディファイ回路部１２から得られた認識特徴との
整合を行なって、最もよく整合したカテゴリを抽出する
。

以上説明した如く、本発明によればＮ個の閾値に対応し
たＮ個の認識特徴にもとずいて、図形の構造にマツテし
た修正された認識特徴を抽出した上で認識処理を行なう
ようにしている。

このため、帯パターンをコード化する際の閾値選択ｌこ
もとすく悪影響を抑えることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に用いる線幅太め処理を行ないつつ得ら
れた帯パターンを説明する説明図、第２図は帯パターン
をコード化した状態にもとづいて得られる模写的な図形
パターン、第３図Ａ、Ｂと第４図Ａ、Ｂと第５図とは夫
々本発明による修正帯パターン列抽出の概念を説明する
説明図、第６図は本発明の一実施例構成を示す。図中、１は認識対象図形、２は図形枠、４は帯パターン
、５は帝パターン作成回路部、７は帯パターン・コード
化回路部、８は修正帯パターン・コード列発生回路部、
９，１０，１１は夫々全体帯パターン・コード発生回路
、１２はモディファイ回路を表わす。

Claims

【特許請求の範囲】１認識対象図形と接する図形枠を切出し、上記認識対
象図形が上記図形枠Ｏこ接する図形枠辺上の位置と接し
ない図形枠辺上の位置とを、上記認識対象図形の線幅を
増大せしめつつ複数個の帯パターンにコード化は該コー
ド化された複数個の帯パターンにもとずいて上記認識対
象図形を識別する図形認識装置において、上記各線幅の
もとてコード化された帯パターンを当該帯パターン内の
黒メツシユの個数Ｇこ対応して複数個の閾値にもとすい
て夫々コード化する帯パターン・コード化回路部、該帯
パターン・コード化回路部によって抽出されかつ各閾値
に対応した複数個の帯パターン・コード列にもとすいて
修正された帯パターン・コード列を得る修正帯パターン
・コード列発生回路部をそなえ、上記修正された帯パタ
ーン・コード列を認識特徴として抽出するよう構成した
ことを特徴とする図形認識装置。２上記帯パターン・コード化回路部は夫々上記図形枠
のＭ個の各辺に対応してもうけられ、該複数個の帯パタ
ーン・コード化回路部は夫々Ｎ個の閾値にもとすいてＮ
個の帯パターン・コード列を抽出するよう構成されるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の図形認識装
置。３上記修正帯パターン・コード列発生回路部は、上記
同一閾値のもとで抽出された上記図形枠の各辺に対応し
た複数個の帯パターン・コード列を収集して全体帯パタ
ーン・コード列を得るＮ個の全体帯バタン・コード列発
生回路をそなえると共に、上記Ｎ個の全体帯パターン・
コード列にもとずいて修正全体帯パターン・コード列を
上記認識特徴として得るモデファイ回路をそなえること
を特徴とする特許請求の範囲第２項記載の図形認識装置
。