JPS59139487A

JPS59139487A - パタ−ン認識辞書検索方式

Info

Publication number: JPS59139487A
Application number: JP58013045A
Authority: JP
Inventors: Kiyohiko Kobayashi; 清彦小林
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1983-01-28
Filing date: 1983-01-28
Publication date: 1984-08-10

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ■技術分野本発明は、ＯＣＲ（光学文字認識装置）等パターン認識
における辞書（参照データ）の検索に関する。

■従来技術この種のパターン認識においては、従来より、大量の参
照データを記憶させたいわゆる辞書を備え、特定のパラ
メータに基づいて辞書から目標のデータを検索するよう
になっている。パターン認識においては、認識精度を高
くするには辞書を大きくする必要があるが、辞書が大き
くなるとそれだれ検索に時間がかかり処理速度が遅くな
る。

特にたとえばＯＣＲにおいては、読み取るべき帳票に記
載される文字のフォントにいくつかの種類があるため、
全てのフォントに対して自動的に認識を行なおうとする
と、フォントの種類が４であれば、通常の４倍の辞書が
必要である。

そこで従来よりこの種の装置においては、フォント毎に
辞書を区分し、フォント数分の検索処理装置を備えて、
それぞれの辞書に対する検索を同時に行なって、辞書が
大きくなっても処理速度が遅くならないようになってい
る。

従来の認識装置の一例を第１図に示す。第１図を参照し
て説明すると、特徴抽出回路は１図示しないパターン切
り出し回路からのパターンデータをもとにパターンの特
徴パラメータを生成して、そのパラメータを辞書検索装
置に出力する。この例では、それぞれ異なるフォントα
、βおよびγの辞書を有する辞書検索装置が備わってお
り、各々の辞書検索装置は、特徴パラメータが入力され
ると、それぞれ辞書の検索を行ない、入力されたパラメ
ータに最も近い文字コードとそのデータと入力パラメー
タとの類似度データを出力する。判定装置は、各々の辞
書検索装置からの類似度データの大小を判別して、最も
類似度の高い文字コードを候補文字コードすなわち認識
コードとして出力する。このような構成にすると、フォ
ントが増大しても処理速度が遅くならないようにはでき
るが。

更に処理速度を速くすることはできない。

この種の装置の処理速度が遅い１つの原因は、辞書が読
み出し速度の遅い外部記憶装置に備わっていることであ
る。すなわち、半導体メモリに辞書のように膨大なデー
タを格納すると非常にコスト高となってしまうので、こ
の種のデータは記憶容量の大きな外部記憶装置、たとえ
ばフロッピーディスクに格納するので普通であるが、こ
の種の外部記憶装置はデータの読み出しに機械的な動作
を伴なうのでデータ読み出し速度が遅い。しがしながら
、認識しうるフォントの種類を多くすればする程、辞書
が大きくなるので、辞書を外部記憶装置に格納せざるを
得ない。

■目的本発明は、辞書検索速度を速くすることを第１の目的と
し、辞書の大きさを小さくして辞書を読み出し速度の速
い半導体メモリに格納することを第２の目的とする。

■構成一般に、ＯＣＲ等のパターン認識で読み取る１枚の帳票
には、１種類のパターン（文字）フォン１〜で記録され
ている。したがって、最初の数パターンの読み取りにお
いて、全てのフォントに対する辞書検索を行ない、その
結果として識別頻度の最も高いフォントを判別し、以後
の処理ではそのフォントに対応するデータのみを辞書に
残せば、辞書が小さくなり、処理速度が向上する。また
これによって必要な全ての辞書を半導体メモリに格納す
ることが可能になる。

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第２図に、本発明を実施する文字読取装置の概略構成を
示す。第２図を参照して説明する。この装置は、スキャ
ナＳＣＮ、文字切出し装置ＣＡｔＪおよび文字認識装置
でなっている。スキャナＳＣＮは、帳票を走査する走査
機構と帳票上の像を光電変換するイメージセンサを備え
ており、読み取ったデータは順次文字切出し装置ＣＡＵ
に出力する。

文字切出し装［ＣＡＵは、スキャナＳＣＮからのデータ
を記憶するバッファメモリを備え、そのメモリから少し
ずつデータを読み出して１文字毎のパターンデータを抽
出し、各々のパターンデータな文字認識装置に送る。

文字認識装置は、この例では認識制御装置ＣＰＵＡ、辞
書検索装置ＣＰＵＢ　１．ＣＰＵＢ２．ＣＰＵＢ５．マ
ルチプレクサＭＰ、デジタル比較器ＣＰＩ、ＣＦ２．ゲ
ートＧ、カウンタＣＯα、ＣＯβ、Ｃｏ１等でなってい
る。認識制御装置ＣＰＵＡは、マイクロプロセッサＭ　
Ｐ　ＴＪ　Ａ　、動作プログラムデータを格納したプロ
グラムメモリ、ＲＯＭＡ、リードライトメモリＲＡＭＡ
、Ｉ１０ポートＩＯＡ等でなっている。

辞書検索装＠Ｃ，ＰＵＩは、マイクロプロセッサＭＰＵ
Ｂ、動作プログラムデータを格納したプログラムメモリ
ＲＯＭＢ、リードライトメモリＲＡＭＢ辞書メモリＭＤ
、Ｉ１０ボニトＴＯＢ等でなっている。辞書検索装置Ｃ
ＰＵＢ２およびＣＰＵＢ５は、ＣＰＵＢ　１と同一構成
になっている。

ただし、辞書メモリＭＤ内のデータはそれぞれ異なる。

この例では、辞書データとしてα（たとえば明朝体）、
β　（たとえばゴシック体）およびγの３種のフォント
が備わっており、各々のフォントのデータは、α１・α
２・α３．β１・Ｂ２・Ｂ３．γ１・γ２・γ３と３つ
ずつに区分されている。α１にはフォントαの先頭から
全データの１／３未満のデータが格納され、α２にはフ
ォントαの全データの１／３以降２／３未満のデータが
格納され、α３にはフォントαの全データの２７３以降
のデータが格納されている。他のフォントについても同
様である。辞書検索装置ＣＰＵＢ１の辞書メモリにはα
１．β１およびγｌのデータが格納してあり、ＣＰＵＢ
２にはα２．Ｂ２およびγ２のデータが格納してあり、
ＣＰｔＪＢ３にはα３．Ｂ３およびγ３のデータが格納
しである。

ＣＰＵＢ　１の辞書メモリ内では、α１が００００番地
〜４ＦＦＦ番地、β１が５０００番地−９ＦＦＦ番地、
γＩがへ０００番地〜ＤＦＦＦというように各々のフォ
ントグループ毎に格納アドレスを設定してあり、他の辞
書メモリも同様のアドレス配置になっている。

３つの辞書検索装置ＣＰＵＢ　１．ＣＰＵＢ２およびＣ
ＰＵＢ５には、認識制御装置ＣＰＵＡから検索パラメー
タおよび制御信号が印加される。各りの辞書検索装置か
らの検索結果、すなわち候補文字コードはマルチプレク
サＭＰに印加され、ＭＰによって選択される１つの候補
・文字コードがＣＰＵＡに印加される。辞書検索装置Ｃ
ＰＵＢＩ、ＣＰＵＢ２およびＣＰＵＢ５は、候補文字コ
ードと同時に、その候補文字とパラメータとの類似度を
示すデータおよび候補文字のフォントがα、βおよびγ
のいずれであるかを示すデータを、それぞれデジタル比
較器ＣＰＩおよびゲー１〜Ｇに印加する。

デジタル比較器ＣＰｌは、入力されるデータの値を比較
し、最も類似度の高いデータを出力する辞書検索装置か
らの信号（候補文字コートおよび候補文字フォント）を
選択するように、マルチプレクサＭＰおよびゲートＧに
信号を印加する。これによって、マルチプレクサＭＰが
３つの候補文字コードの中から１つを選択し、それを最
終候補文字コードとしてＣＰＵＡに出力する。またゲー
トＧは、最も類（ＴＪ度の高いデータを出力した辞書検
索装置で候補とした文字のフォントに対応するカウンタ
（ＣＯα、ＣＯＯ又はＣｏ１）に、クロックパルスを１
つ出力する。デジタル比較器ＣＰ２は、３つのカウンタ
Ｃ○α、Ｃ○βおよびＣｏ１の出力データを比較し、最
も大きな値を出力するカウンタを示すフォント判定信号
をＣＰＵＡに出力する。

第３ａ図に認識制御装置ＣＰＵＡの概略動作を示し、第
３ｂ図に認識制御装置ＣＰＵＢＩ、ＣＰＵＢ２お、にび
ＣＰＵＢ５の概略動作を示す。

まず第３ａ図を参照して説明する。電源がオンすると、
ＩＯＡの出力ポートおよびメモリＲＡＭＡの内容を初期
化する。次いで、文字切出し装置ＣＡＵから認識すべき
パターンデータが来るのを待つ。パターンデータが来る
と、それを−担メモリＲＡＭＡに格納し、特徴パラメー
タを抽出する。

抽出した特徴パラメータを、全ての辞書検索装置ＣＰＵ
Ｂ　ｌ　、ＣＰＵＢ２およびＣＰＵＢ　３に出力する。

出力したパラメータによって候補文字が検索されるまで
、すなわちマルチプレクサＭＰから最終候補文字コード
が出力されるまで待つ。ＣＰＵＡは、出力された候補文
字コードをチェックした後、認識結果（文字コード）を
ＲＡＭＡの認識結果格納領域に記憶するともに、図示し
ない出方装置にデータを出力する。１つのパターンに対
する認識が終了したら、認識文字数カウンタ（レジスタ
）を１つカウントアツプし、そのカウンタの内容をチェ
ックする。もし認識文字数が１００であれば、デジタル
比較器ＣＰ２が出力するフォント判定信号をチェックし
２その信号に応じて、全ての辞書検索装置に不要フォン
ト辞書検索禁止コマンドを出力する。

すなわち、たとえばフォノ１−αで記録された帳票から
文字を読み取る場合には、１００文字の認識を行なう間
に最終候補文字として判別されることが最も多い文字の
フォノ１−はαとなるはずであり、その場合、カウンタ
ＣＯαのカウント値が他のカウンタよりも大きな値にな
る。帳票のフォントがαであると判別されれば、以後の
認識においてはβおよびγのフォントに対する検索を行
なう必要がない。なおこの例では、帳票が更新されると
、再び認識文字数カウンタ、カウンタＣＯα、Ｃ○βお
よびＣｏ１をＯにクリアするようになっている。

次に第３ｂ図を参照して辞書検索装置ＣＰＵＢｌの動作
を説明する。電源がオンすると、出カポ−１−およびメ
モリ内容の初期化を行なう。なおこの初期化において、
後述するフラグα、βおよびγがｒｒ　Ｏｎにクリアさ
れる。次いで認識制御装置ＣＰＵＡが検索に必要なパラ
メータを出力するのを待つ。ＣＰＵＢ　１は、パラメー
タが入力されると辞書αｌ、β１およびγ１を順次と検
索して、最も適当と判定される候補文字データを捜す。

この検索が終了すると、候補文字のコード、候補文字と
パラメータとの類似度および候補文字フォントを出力し
て、次のパラメータが入力されるのを待つ。

ＣＰＵＡから不要フォント検索禁止コマンドが入力され
ると、そのコマンドの内容を判別して次のような処理を
行なう。フォントα検索禁止ビットがセットされていれ
ばフラグαをｒｒ　Ｉ　ｎにセラ１−（そうでなければ
フラグαは”Ｏ”）Ｌ、フォントβ検索禁止ピッ１−が
セットされていればフラグβをＩＩ　ｉ　ＩＩにセット
（そうでなければフラグβはＩＩ　Ｏ１１）し、フォン
トγ検索禁止ビットがセラ１〜されていればフラグγを
ＩＩ　Ｉ　ＩＩにセット（そうでなければフラグγはＩ
ｌ、０　？ｌ　）する。

不要フォント検索禁止コマンドに対する処理を行なった
後では、ＣＰＵＢ　］は、パパラメタが入力されると、
３種のフォントの内の１つのみに対して辞書検索を行な
う。すなわち、たとえばＣＰＵＡが読取中の帳票のフォ
ントがβであると判別する場合には、フォントαおよび
γに対する検索禁止情報をコマンドに乗せるので、フラ
グαおよびフラグγが″ビ′にセットされ、その結果、
辞書αｌおよび辞書γｌに対する検索処理をスキップす
る。

したがって、各々の帳票に対する認識文字数が１００を
越えると、検索に要する時間が単純計算で１／３になる
。辞書検索装置ＣＰＵＢ２およびＣＰＵＢ　３は、ＣＰ
ＵＢ　１と同様に動作する。ＣＰＵＢ　ｌ、ＣＰＵＢ２
およびＣＰＵＢ５は、並列処理を行なうので、たとえば
１００文字以降ＣＰＵＡがフォントγのみの検索を指示
すると、ＣＰＵＢ１．ＣＰＵＢ２およびＣＰＵＢ５が、
それぞれ辞書γ１．γ２およびγ３の検索を同時に実行
し、辞書γを１つの検索装置で検索する場合の３倍の速
度で検索が行なわれる。

上記実施例においては、フォント数を３種とし、辞書検
索装置を３台としたが、検索装置を更に増２．やしても
よいし、検索装置を２台あるいは１台にしてもよい。更
に、各検索装置で検索する辞書の種類が検索装置数と異
なるようにしてもよい。

検索装置を１台とする場合の実施例を第４図に示す。第
４図を参照して説明すると、この例では辞書検索装置Ｃ
ＰＵＢ１の候補文字コード出力端を直接ＣＰＵＡに接続
してあり、他の出力端に直接、カウンタＣ○α、ＣＯβ
およびＣｏ１を接続しである。ＣＰＵＢ　１の辞書メモ
リには全ての辞書データα、βおよびγを格納しである
。動作は前記実施例と同様である。すなわち、ＣＰＵＢ
１は最初はα、βおよびγの全ての辞書を検索するが、
所定数の認識を終えてＣＰＵＡから不要フォラ１〜検索
禁止コマンドを受けると、その後はα。

βおよびγのいずれか１つのフォントの辞書を検索する
。

次にもう１つの実施例を説明する。第５図に、装置構成
の概略を示す。第５図を参照して説明する。この実施例
では、辞書メモリＭＤを読み書き可能なメモリにしてあ
り、また辞書検索装置ＣＰＵＢＩに外部記憶装置ＥＭＵ
を接続しである。この例では、外部記憶装置Ｅ　Ｍ　ｔ
Ｊにフォノ１へα、βおよびγの辞書データを格納しで
ある。また、各々の辞書データは、出現頻度に応じて２
組、すなわち出現頻度の高い（第工水ｆｆ１５　）デー
タα１．β１およびγ１と、出現頻度の低い（第２水準
）データα２．Ｂ２およびγ２に格納領域を分けである
。

辞書検索装置ＣＰＵＢ　ｌの辞書メモリＭＤは、全ての
第１水準データαｌ、βｌおよびγ１を格納しうる記憶
容量を持ち、かつしζずれかのフォントの第１水準デー
タおよび第２水準データを格納しうる記憶容量を持って
いる。

第６ａ図および第６ｂ図に、第５図の、認識制御装置Ｃ
ＰＵＡの概略動作および辞書検索装置ＣＰ’ＬＴＢＩの
概略動作をそれぞれ示す。

まず第６ａ図を参照して説明する。電源がオンすると、
ＩＯＡの出力ポートおよびメモリＲＡＭＡの内容を初期
化する。次いで、文字切出し装置ＣＡ　ＬＪから認識す
べきパターンデータが来るのを待つ。パターンデータが
来ると、それを−担メモリＲＡ　Ｍ　Ａに格納し、特徴
パラメータを抽出する。

抽出した特徴パラメータを、辞書検索装置ＣＰＵＢ１に
出力する。

出力したパラメータによって候補文字が検索されるまで
、すなわちマルチプレクサＭＰから候補文字コードが出
力されるまで待つ。ＣＰＵＡは、出力された文字コード
をチェックした後、認識結果（文字コード）をＲＡＭＡ
の認識結果格納領域に記憶するとともに、図示しない出
力装置にデータを出力する。１つのパターンに対する認
識が終了したら、認識文字数カウンタ（レジスタ）を１
つカウントアツプし、そのカウンタの内容をチェックす
る。もし認識文字数が１００であれば、デジタル比較器
ＣＰ２が出力するフォント判定信号をチェックし、その
信号に応じて、辞書検索装置ＣＰＵＢＩに辞書メモリＭ
Ｄのデータ書き換えを指示する６第６ｂ図を参照して、辞書検索装置ＣＰＵＢ　１の動作
を説明する。電源がオンすると、出力ポートおよびメモ
リの内容の初期化を行なう。次いで、外部記憶装置ＥＭ
Ｕをアクセスし、辞書メモリＭＤに第１水準の辞書デー
タαｌ、βｌおよびγｌを格納する。この後、認識制御
袋［ＣＰＵＡから検索のためのパラメータが出力される
のを待つ。

ＣＰｔＪＢ］は、パラメータが入力されると、辞書デー
タα１．βｌおよびγｌを順次と検索し、最も適当と判
定される候補文字データを捜す。検索した候補文字コー
ドをＣＰＵＡに出力し、その文字のフォノ１−に対応す
るカウンタ（Ｃ○α、Ｃ○β又はＣＱγ）を１つカウン
トアツプする。

認識制御装置ＣＰＵＡから辞書メモリ更新コマンドを受
は付けると、そのコマンドに応じて、αコマンドの場合
には辞書メモリＭＤの内容をクリアした後外部記憶装置
ＥＭＵからデータα１およびα２を読み出してそれをＭ
Ｄに格納し、βコマンドの場合には＃書メモリＭＤの内
容をクリアした後外部記憶装置からデータβｌおよびＢ
２を読み出してそれをＭＤに格納し、Ｔコマンドの場合
には辞書メモリＭＤの内容をクリアした後外部記憶装置
からデータγ１およびγ２を読み出してそれをＭＤに格
納する。この処理の後では、高速データ読み出し可能な
辞書メモリＭｒ）には不要なフォントのデータはなく、
必要なフォントの第１水準および第２水準のデータが存
在する。もちろんこの場合拳こは、第１水準の方が第２
水準のデータより出現頻度が高いので、検索にあたって
は第１水準のデータを先に検索することになるが、第２
水準のデータを検索する場合にもデータ読み出しに時間
がかからないので短時間で検索しうる。なおこの例では
、認識を行なう帳票が新じくなると。

再度辞書メモリＭＤに全フォントの第１水準データを格
納する。

この例では１００文字の認識が終了するまでは、辞書メ
モリＭＤに第２水準のデータがないので、もし第２水準
の辞書データを必要とする場合には読み出しに時間のか
かる外部記憶装置をアクセスすることになるが、１００
文字の中に第２水準の文字が出現する可、能性は非常に
低いので、これによる検索速度の低下は無視しうる。こ
の実施例によれば、小さなメモリ容量で辞書メモリを構
成しうる。

なお上記実施例においては、フォントの判定をデジタル
比較器ＣＰ２とカウンタＣｏα、ＣＯβおよびＣｏ１で
行なっているが、これと同じ動作は認識制御装置ＣＰＵ
Ａ自体あるいは辞書検索装置１ｃＰＵＢ＋が動作プログ
ラムの中で行なうようにしてもよい。その場合には、た
とえばカウンタはＲＡＭＡの所定番地のメモリで置き換
えられ、比較器ＣＰ２はメモリ内容の比較動作に置き換
えられる。

■効果以上のとおり本発明によれば、処理装置数が同一の場合
の従来の方式と比較して、高速で辞書検索を行ないうる
。またこれにより、辞書のメモリ容量を小さくして、辞
書用のメモリに高速動作のものを用いうる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来例を示すブロック図である。第２図は、本発明を実施する文字読取装置のブロック図
である。第３ａ図および第３ｂ図は、それぞれ第２図のＣＰＵＡ
およびＣＰＵＢ　］の概略動作を示すフローチャー１〜
である。第４図は、第２図の変形実施例を示すブロック図である
。第５図は、本発明の他の１実施例を示すブロック図であ
る。第６ａ図および第６ｂ図は、それぞれ第５図のＣＰＵＡ
およびＣＰＵＢＩの概略動作を示すフローチャートであ
る。ＳＣＮ：スキャナＣＡＵ：文字切出し装置ＣＰＵＡ：認識制御装置ＣＰＵＢＩ、ＣＰＵＢ２．ＣＰＵＢ５：辞書検索装置Ｍ
Ｄ：辞書メモリＭＰ：マルチプレクサＣＰＩ、Ｃ，Ｐ２’：デジタル比較器Ｇニゲ−１〜Ｃ○α、ｃｏβ、ｃｏγ：カウンタＥＭＵ：外部記憶装置

Claims

【特許請求の範囲】

（１）所定のパラメータに応じて複数グループに区分さ
れた参照データを備え；所定数のＨｙ！ｐＨＩ！パターンについて、各々のパタ
ーンの検索パラメータと全グループの参照データとを比
較し、各々の参照データグループから検索パラメータに
最も近い参照データを検索するとともに各々の参照デー
タグループで検索した参照データの中からそ゛の参照デ
ータと検索パラメータとの類似度が最も高い目標データ
を判別し、各参照データグループ毎に、検索したデータ
と検索パラメータとの類似度に応じたカウントを行ない
、所定数の認識パターン処理後、各参照データグループ
のカウント値の大小に応して、検索優先順位を設定する
、パターン認識辞書検索方式。
（２）所定数の認識パターンについて、各々のパターン
の検索パラメータと全のグループの参照データとを比較
し、各々の参照データグループから検索パラメータに最
も近い参照データを検索するとともに各々の参照データ
グループで検索した参照データの中からその参照データ
と検索パラメータとの類似度に応じて目標データを判別
し、各参照データグループ毎に、検索したデータが目標
データとして判別される場合にカウントを行ない、所定
数の認識パターン処理後、カウント値が最大の参照デー
タグループの検索優先順位を最大に設定する、前記特許
請求の範囲第（１）項記載のパターン認識辞書検察方式
。
（３）出現頻度およびその他のパラメータに応じて枚数
に区分された参照データを備え；所定数の認識パターン
について、各々のパターンの検索パラメータと出現頻度
の高い複数グループの参照データとを比較し、各夕の参
照データグループから検索パラメータに最も近い参照デ
ータを検索するとともに各々の参照データグループで検
索した参照データの中からその参照データと検索パラメ
ータとの類似度が最も高い目標デ−夕を判別し、各参照
データグループ毎に、検索したデータと検索パラメータ
との類似度に応じたカウントを行ない、所定数の認識パ
ターン処理後。カウント値の最も大きな参照データグループおよびその
グループと池のパラメータについて関連のある出現頻度
の低い参照データグループの検索優先順位を最大に設定
する、前記特許請求の範囲第（１）項記載のパターン認
識辞書検索方式。
（４）検索優先順位の高い参照データを、高速読み出し
記憶領域に格納する、前記特許請求の範囲第（１）項、
第（２）項又は第（３）項記載のパターン認識辞書検索
方式。