JPS59140587A - パタ−ン読取り装置 - Google Patents

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（光学式文字認識装置）等におけるパ
ターン読取りに関する。

■従来技術 この種のパターン読取りにおいては、文字等のパターン
を記録した帳票、もしくは読取り機構を、往走査および
復走査しながら、帳票上のパターンを光学的に検出し、
光−電変換を行なって２値パターンデータを得る。この
データを、所定走査ライン分蓄えるラインバッファに格
納した後、このラインバッファのデータを読出して、各
パターン毎に区分（文字切出し）し、区分した各パター
ンデータを読んで文字認識等を行なう。

ところで、この種のパターン読取りにおいては、帳票上
の各パターンの文字ピッチ（主走査方向パターンピッチ
）および行ピッチ（副走査方向パターンピッチ）が定ま
っていない、フリーフォーマットの帳票を読み取ること
がある。その場合、１文字行分のラインバッファを備え
る装置では、１行分のパターンデータをラインバッファ
に移した後、文字の切出しにおいて、ラインバッファ内
のデータをチェックして文字ピッチを調べることになる
。

１行分のパターンデータを切り出す方法としては、たと
えば特願正５６−１６６５８８号が知られている。

つまり１行射影レジスタを備えて、このレジスタ内の行
射影がレジスタの中央に来るまでスキャナを副走査し、
これが完了したところでラインバッファにスキャナから
の像データを格納する。ラインバッファ内に１行分の像
データが格納されると、列射影レジスタを使用して１文
字分ずつデータを切り出す。この処理が終了すると、再
び行射影レジスタを見ながらスキャナの副走査を進める
、という動作を繰り返す。

しかしながら、この種の処理ではパターン行およびパタ
ーン（文字）の切り出しに、それぞれかなり長い時間が
必要であり、帳票読取から各パターンの切り出しまでの
全体としての読取りに要する時間は更に長くなる。

■目的 本発明は、パターンの切り出しに要する時間を短縮する
ことを目的とする。

■構成 パターン行の切り出しに要する時間は、大部分がスキャ
ナを副走査しながら有効画素のあるパターンを見つける
までの時間である。したがって、パターン行を切り出し
てラインバッファに格納した後、パターン（文字）切り
出しを行なうと同時に、次のパターン行を見つけるため
の処理を行な３− えば、全体としての読取時間を短縮しうる。

１行分のパターンデータをラインバッファに格納するの
にも比較的長い時間がかかる。したがって本発明の１つ
の好ましい態様においては、ラインバッファを複数設け
て、パターン切り出し処理中でも、他のおいているライ
ンバッファにスキャナからの像データを格納する構成と
する。これにより、全体の処理時間は更に短縮される。

以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。

第１図に、文字読取装置の概略構成を示す。第１図を参
照して説明すると、この文字読取装置は、スキャナＳＣ
Ｎ、切り出し装置１００および認識装置ＲＣＧでなって
いる。切り出し装置１００全体を制御するのが、切り出
し制御回路ＣＰＵである。この例では、切り出し制御回
路ＣＰＵは、マイクロプロセッサＭＰＵ、所定のプログ
ラムデータを格納した読み出し専用メモリＲＯＭ、読み
書きメモリＲＡＭ、割り込みコントローラＩＮＴＣ。

キーボードインタフェースＫＩＦ、Ｉ１０ボート４− Ｉｌｏ等でなっている。切り出し制御回路ＣＰＵには、
スキャナインタフェースＳ　Ｉ　Ｆ、行切り出しユニッ
トＬＣＵ、文字切り出しユニットＣＣＵ。

認識装置インタフェースＲＴＦ等が接続されている。行
切り出しユニットＬＣＵおよび文字切り出しユニットＣ
ＣＵは、バッファ選択回路ＢＳＵを接続してあり、バッ
ファ選択回路ＢＳＵには、２つのラインバッファＬＢＩ
およびＬ　Ｂ　２を接続しである。

スキャナＳＣＨの構成を第２図に示す。第２図を参照し
て説明すると、この例ではパターン読取用に１次元ＣＯ
ＤイメージセンサＩＭＳを用いている。イメージセンサ
ＩＭＳは、センサアレイ、　　　　゛ゲート回路および
ＣＣＤシフトレジスタでなっており、ゲート回路に所定
の読み出しパルスを与えることにより、センサアレイの
信号が一気Ｃ：　ＣＣＤシフトレジスタに移り、ＣＣＤ
シフトレジスタに所定のクロックパルスを与えることに
より、ＣＣＤシフトレジスタのデータが順次出力端に向
かってシフトし、出力端に画素データが１ビツトずつ順
次現われるようになっている。イメージセンサＴＭＳの
出力信号は、増幅器ＡＭＰおよびアナログ比較器ＣＭＰ
を通って２値信号となる。

主走査制御回路ＭＳＣは、スキャナ制御回路ＳＣＵから
の信号に応じて、イメージセンサＩＭＳのゲート回路に
与える読み出しパルス、およびＣＣＤシフトレジスタに
与えるシフトクロックパルス（すなわち主走査制御信号
）を生成する。

モータＭが、帳票を搬送（副走査）するための駆動源で
ある。この例では、モータＭにステッピングモータを使
用している。モータＭは、モータドライバＭＤを介して
副走査制御回路ＳＳＣに接続されている。副走査制御回
路ＳＳＣは、スキャナ制御回路ＳＣＵからの指示に応じ
てモータ駆動パルスを生成する。

スキャナ制御回ｗｔｓｃＵは、主走査量に対応するタロ
ツクパルスＣＬＫ、各走査毎に発生するライン同期信号
り、５ｙｎｃ、ＩＭＳ出力画素データの有効／無効を示
す有効期間信号等を出力し、外部（スキャナインタフェ
ース）からの駆動指示信号を受は付ける。

第３ａ図に、行切り出しユニットＬＣＵの一部の構成を
示す。第３図を参照して説明する。スキャナインタフェ
ースＳＩＦを介してスキャナＳＣＮから送られるシリア
ル画素データＤＶＰＵは、シリアルイン／パラレルアウ
トシフトレジスタＳＲに印加される。このデータは、ク
ロックパルスＥＣＬ　Ｋに同期して１クロツク遅れて出
力端Ｑａに現われ、これがカウンタＣＯのカラン１ヘイ
ネーブル端子ＥＴに印加される。各画素を読み取るタイ
ミング（主走査タイミング）でクロックパルス■ＭＧＷ
Ｅが発生し、これがカウンタＣ○をカラン１ヘアツブす
る。ただし、ＥＴに印加される画素データが白レベル（
すなわち画素なし）であると、カラン１〜が禁止される
のでカウント値は変化しない。したがって、カウンタＣ
ｏは、画素数をカウントすることになる。この例では、
カウンタＣＯは、カウント値が８になると、すなわち８
つの黒画素を検出すると、行頭検出信号ＬＤＥＸＳＴを
出力し、自からカウントイネーブル入力端ＥＰに７− Ｌを印加してカウントを禁止する。この実施例では、信
号ＬＤＥＸＳＴを利用して、１つの走査ラインで８つの
黒画素を検出すると、それが次に読み取るべき文字パタ
ーン行のある先頭走査ラインであると判定するようにな
っている。

クロックパルスＴＭＧＷＥの概略を第３ｂ図に示す。第
３ｂ図を参照して説明する。スキャナＳＣＮからのクロ
ックパルスＣＬＫは常時出力され、実際の副走査のタイ
ミングで、ライン同期信号り。

Ｓ　ｙｎｃと有効期間信号が出力される。有効期間信号
は、ＣＯＤイメージセンサＩＭＳの有効読取領域からの
画素データが出力されているタイミングを示す。クロッ
クパルスＣＬＫと有効期間信号との論理和をとってＴＭ
ＧＷＥを生成しているので、ＴＭＧＷＥは有効な各々の
画素データが出力される毎に出力（Ｌ　）される。

再び第３ａ図に戻って説明する。読み書きメモリＲＡＭ
２は、各々２０４８Ｘ］ビツトのデータを記憶できる２
つのメモリでなっている。この例では１つの走査ライン
あたりの画素数が２０４８−８＝ になっているので、各々のメモリは１走査ラインの画素
データを全て記憶しうる。シフトレジスタＳＲは、３つ
の独立したシフトレジスタでなっており、第１のシフト
レジスタＳ　Ｒａの入力端Ａに、スキャナＳＣＮからの
画素データが印加され、第２のシフ１へレジスタＳＲｂ
および第３のシフ１−レジスタＳＲＣの入力端Ａには、
それぞれＲＡＭ　２ａおよびＲＡＭ２ｂからの出力デー
タが印加される。またＳ　Ｒａの出力端ＱａおよびＳ　
’Ｒ，ｂの出力端Ｑａからの信号が、それぞれメモリＲ
ＡＭ２ａおよびＲＡＭ２ｂのデータ入力端Ｄｉｎに印加
される。

メモリＲＡＭ２には、カウンタＣＯと同一のクロックパ
ルスＩＭＧＷＥおよび、この信号に同期した１１ビツト
のアドレス信号印加されるので、連続的に画素データＤ
ＶＰＵが印加されると、第１走査ラインからのデータは
、まずシフトレジスタＳＲａに印加されるとともに１ク
ロツク（ＥＣＬＫ）遅れてＲＡ　Ｍ　２　ａに記憶され
る。次いで第２走査ラインからのデータがＳ　Ｒａに印
加されると、それと同時にＳＲｂの入力端ＡにはＲＡ　
Ｍ　２　ａの出力データすなわち第１ラインの画素デー
タが印加され、１クロツク遅れて、それらのデータがＲ
ＡＭ２ａおよびＲＡＭ２ｂに記憶される。第３走査ライ
ンからＳ　Ｒｃにデータが印加されると、それと同時に
シフトレジスタＳＲｂおよびＳ　Ｒｃの入力端Ａには、
それぞれメモリＲ，ＡＭ２ａおよびＲＡＭ２ｂからのデ
ータすなわち第２走査ラインおよび第１走査ラインの画
素データが印加される。

メモリＲＡＭ２に印加されるアドレス信号は、入力画素
データ（ＤＶＰＵ）と同一主走査タイミングのデータを
指定するように設定される。

したがって、シフトレジスタＳＲの入力端には、常時、
過去２ライン分の画素データと現在読取中の画素データ
との３ライン分のデータが印加され、更にこれらのシリ
アルデータはＳＲａ、ＳＲｂおよびＳ　Ｒ，ｃで、それ
ぞれ３ビツトのパラレルデータに変換されて出力される
。このようにしてシフトレジスタＳＲから出力される９
ビツトのデータは、帳票上の位置でいうと、互いに隣り
合う主走査方向３画素（３列）副走査方向３画素（３行
）の９画素に対応するデータである。

これらの９ビツトデータは、読み出し専用メモリＲＯＭ
２のアドレス入力端に同時に印加される。

読み出し専用メモリＲＯＭ２には、入力データＤＶＰＵ
が有効データか否かを判別するためのデータが格納され
ている。すなわち、読み取り装置は、十分高い分解能で
帳票上のデータを読み取るようにしているので、帳票上
に記載された有効データを読み取る場合には、必ず隣接
するいくつかの画素が黒レベル（像有）になる。したが
って隣接する画素データが所定のパターンでない場合に
は、それをノイズとして処理しうる。ＲＯＭ２は、この
ノイズ成分の除去するためのものであり、隣接する９つ
の画素の組み合わせに応じて、Ｉｌｏすなわち有効デー
タか否かを出力する。このデータは、フリップフロップ
ＦＦを通って、画素データＩＭＧＤＩとして出力される
。

第１図に示すラインバッファＬＢ＋の構成を第４図に示
す。なおラインバッファＬＢ２はＬＢＩ１１− と同一構成になっている。第４図を参照して説明する。

イメージメモリＲＡＭ３は、１６３８４ｘ１ビツトのメ
モリ８個で構成しである。各メモリのチップセレクト端
子Ｃ８には、デコーダＤＥを接続しである。この実施例
では主走査方向の画素数が２０４８になっているので、
イメージメモリＲＡＭ３の下位１１ビツト（ＡＯ〜Ａ１
０）をＸ（主走査方向）アドレス指定に、上位３ビツト
およびデコーダＤＥの３ビツト入力端をＹ（副走査方向
）アドレス指定にそれぞれ割り当てている。

すなわち、イメージメモリＲＡＭ３は、２０４８Ｘ６４
画素のデータを記憶しつる。したがって、６４走査ライ
ンが１文字あたりの最大パターン高さに相当し、イメー
ジメモリは１文字行分のパターンデータを格納しうる。

イメージメモリＲＡＭ３には、第３ａ図の行切り出しユ
ニットが出力する画素データＩＭＧＤＩが順次印加され
る。

この例ではラインバッファが２つ備わっており、これら
と行切り出しユニツｌ−Ｌ　ＣＵおよび文字切１２− り出しユニットＣＣＵとの接続は、バッファ選択回路Ｂ
ＳＵが切り換える。ラインバッファＬＢＩおよびＬ　Ｂ
　２は、共にＬ　ＣＴＪおよびＣＣＴ−Ｊのいずれとも
接続しうるようになっている。たとえば、文字切り出し
ユニットＣＣＴＪがラインバッファＬＢ２からの読み出
し又は書き込みを行なう場合には、ＣＣＵとＬ　Ｂ　２
とを接続し、行切り出しユニットＬＣＵとラインバッフ
ァＬＢＩとを接続する。

したがって、ＣＣＵがラインバッファＬＢ２のデータに
ついて文字切り出し処理を行なっている間に、行切り出
しユニットＬＣＵからの画素データをラインバッファＬ
ＢＩに格納する。Ｌ　ＣＴＪとＣＣＵが共に処理を終了
したら、次はＣＣＵとＬ　Ｂ１、ＬＣＵとＬＢ２を接続
して、後続ラインのデータに対する処理を行なう。

第１図に示す文学切り出しユニットＣＣＵは、ラインバ
ッファＬＢＩ又はＬＢ２に処理すべきデータが格納され
ていると、そ九を読み出してそのデータから各々の文字
パターンを切り出し、切り出した文字パターンデータを
、ＲｒＦを介して認識装置ＲＣＧに送る。

第５図に、マイクロプロセッサＭＰＵのスキャナＳＣＮ
および行切り出しユニツｌ−Ｌ　ＣＵの制御動作概略を
示す。なお、第５図に示す処理は、第３ｂ図に示すライ
ン同期信号Ｌ　、　Ｓ　ｙｎｃによって発生する割り込
み処理である。第５図を参照して説明する。

まず、行切り出しユニッ１〜（第３ａ図参照）のカウン
タＣＯ出力信号Ｌ　Ｄ　Ｅ　Ｘ、　Ｓ　Ｔをチェックす
る。

つまり、１走査ラインに所定以上の黒画素があるがどう
か（有効パターンを検出したかどうか）を。

調べて、副走査位置が読み取るべきパターンの先頭に達
したかを見る。スキャナ停止がセットされていない場合
には、ＬＤＥＸＳＴが有効レベルＬになるまで、モータ
Ｍを駆動して、帳票の副走査送りを続ける。なおＭＰＵ
は、各走査ライン毎にクリア信号ＡＣＫＩＭＧを出力し
て、カウンタＣＯのカウント値をクリアする。

行切り出しユニツｌ−Ｌ　ＣＵから出力されるラインス
テータスをチェックし、現在の行切り出し状態がＯ，ｌ
、２．３のいずれのモードであるかを確認して、そのモ
ードに応じた処理を行なう。

すなわち、モードＯは時期中であり、行頭が見つかった
状態で、スキャナ読取指示がないので、スキャナ停止に
セットする。これにより、副走査（すなわちモータＭに
よる帳票送り）も停止する。

このモードは、たとえば、スキャナを次に読み取るべき
文字行の先頭ラインまで副走査した後でラインバッファ
ＬＢＩおよびＬＢ２が共にフルバッファ（処理前データ
あり）であると、セットされる。この場合、スキャナ位
置が次の文字行の先頭位置にセットされて時期するので
、いずれかのラインバッファが空になると（すなわち読
取指示があると）ただちに次の文字行の読み取りが開始
される。

モードｌが抽出中である。すなわち、少なくとも１つの
ラインバッファが空になって、読み取り指示がある場合
に、スキャナからの画素データを、ノイズ除去処理した
後で、空いているラインバッファに格納する。

１５− まず、行頭から何番目の走査ラインからのデータを処理
しているかを格納するラインカウンタ（行射影レジスタ
）の内容をチェックし、これが０すなわち最初の走査ラ
インであると、これに１をセットする。

１走査ライン分の画素データＩＭＧＤＩを空いているラ
インバッファの所定アドレスに格納する。

この場合、メモリのＸ（主走査方向）アドレスは、スキ
ャナＳＣＮからの主走査に応じたクロックパルスに同期
して順次カラン１−アップし、■（副走査方向）アドレ
スは、ラインカウンタの内容に応じてセットされる。

１ライン分の読み取りが完了したら、スキャナＳＣＮの
副走査を１ステップ進め、ラインカウンタの内容を＋１
　（インクリメント）する。ラインカウンタの内容が所
定範囲内であると、有効データが検出される間は、ライ
ンカウンタの内容をインクリメントしながら、上記処理
を繰り返してラインバッファに１行分の文字パターンデ
ータを格納する。

１６− もしもラインカウンタの内容が上限値（文字パターンの
副走査方向画素数二文字最大高さ）を越える場合には、
行切り出しエラーと見なし、有効データ無しくＬＤＥＸ
ＳＴなし）となるまで、すなわち文字列と文字列との行
間を見つけるまで副走査を続行する。

ラインカウンタの内容が、下限値（文字パターンと見な
しうる最低の高さ：走査線数）に達する前に有効データ
無しを検出すると、その空白になった走査ライン数をカ
ウントする。たとえば、文字パターンとして英小文字の
ＩＩ　ｉ　ｒＪを検出する場合、（１つの文字行に、そ
のパターンのみが存在する場合）上方から下方に向かっ
て副走査をする場合には、まず小さな点を検出するので
、有効データ有を数ライン連続して検出し、文字の間に
切れ目があるので、その位置まで走査が進むと、有効デ
ータ無しとなり、所定ラインの副走査を続行すると、再
び有効データ有となる。このような場合に、切り出しエ
ラーを検出しないように、有効データ無しとなる空白ラ
イン数をカウントシて２本当のエラーか、それとも文字
パターンによる空白かを判別する。エラーであれば、格
納中のイメージメモリのデータを無効にする。

上記処理を終了すると、ラインステータスに２をセット
し、ラインカウンタを０にクリアして所定の処理に戻る
。

ラインステータスで示される動作モードの２は、次行の
先頭走査ラインを検索中であることを示し、動作モード
の３は、頁の先頭ラインを検索中であることを示す。こ
れらの動作モードでは、スキャナ読取指示があればライ
ンステータスに１をセットし、読取指示がなければ０を
セットする。

ラインバッファＬＢＩ又はＬＢ２に、行切り出しユニッ
トＬＣＵが１行の文字パターンデータを切り出すと、Ｍ
ＰＵは文字切り出しユニットＣＣＵに、そのラインバッ
ファからの文字切り出しを指示する。この指示があると
、文字切り出しユニットＣＣＵは順次と文字パターンデ
ータを切り出して、それ−を認識装置ＲＣＧに転送する
。認識装置ＲＣＧは、文字切り出しユニットＣＣＵから
送られるデータのパターンを認識して文字の種類を判別
する。文字切り出しユニットＣＣＵが所定のラインバッ
ファから文字切り出し処理を行なっている間に、他のラ
インバッファが空であれば、行切り出しユニットＬＣＵ
が次の文字行のデータを切り出して、そのラインバッフ
ァに格納する。２つのラインバッファが共に処理前のデ
ータを有する場合には、文字切り出しユニットＬＣＴＪ
は、スキャナが所定位置（次に読み出すパターンの第１
走査ライン）にない場合には、信号Ｌ　Ｄ　Ｅ　Ｘ　Ｓ
　ＴがＬになるまで、副走査を続行した後で時期状態に
なる。つまり、行切り出しユニットＬＣＵと文字切り出
しユニットＣＣＵは、それぞれ処理開始の指示があると
直ちにその処理を開始し、行の切り出しと文字の切り出
しを並行して行なうので、いずれか処理の早い方は他方
の処理が終るのを待つこともあるが、その待ち時間はか
なり短いので、並行処理を行なわない場合と比較すると
、全体の処理時間がかなり短くなる。

■効果 １９− 以上のとおり本発明によれば、文字切り出し処理を行な
っている間に、スキャナを次の文字行まで進めておくの
で、特に、フリーフォーマットの帳票からパターンを読
み取る場合に、読み取り時間を短縮しうる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の光学文字読取装置の概略
構成を示すブロック図である。 第２図は、スキャナＳＣＮの概略を示すブロック図であ
る。 第３ａ図は、行切り出しユニットＬＣＵの一部の構成を
示すブロック図、第３ｂ図は、ＬＣＵのカウンタＣＯ等
に印加される信号の概略タイミングを示すタイミングチ
ャートである。 第４図は、１つのラインバッファＬＢＩを示すブロック
図である。 第５図は、第１図のマイクロプロセッサＭＰＵの所定動
作を示すフローチャートである。 ＬＢＩ、ＬＢ２ニラインバッファ ＳＣＮ：スキャナ（情報読取手段） ＝２０− ＣＯ：カウンタ（有効データ検出手段）ＣＣＵ：文字切
り出しユニツ１〜（パターン切り出し手段） ＣＰＵ：切り出し制御回路（切り出し制御装置）ＩＭＳ
ニー次元ＣＣＤイメージセンサ 特許出願人　株式会社　リコー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくともパターン１行分のデータを蓄えるライ
   ンバッファ； 往走査および副走査をする走査手段を備え、帳票上のパ
   ターンに応じた２値データを出力する情報読取手段； 情報読取手段からの２値データに応じて、有効データの
   有無を示す信号を出力する、有効データ検出手段； ラインバッファ内のデータから各パターンを切り出す、
   パターン切り出し手段；および有効データ検出手段が有
   効データ有を出力するまで情報読取手段に副走査を指示
   し、ラインバッファがおいていると、それに情報読取手
   段からのパターンデータを格納して、１行分のパターン
   読取が完了すると再度有効データ有が出力されるまで情
   報読取手段に副走査を指示する、動作を繰り返すととも
   に、ラインバッファに所定のデータがある場合には、パ
   ターン切り出し手段に切り出しを指示する、切り出し制
   御装置； を備えるパターン読取り装置。
2. （２）ラインバッファはパターン１行毎に区分された２
   組のものでなり、切り出し制御装置は少なくとも１組の
   ラインバッファがおいていると、それに情報読取手段か
   らのデータを格納し、いずれもおいてない場合にはそれ
   れらの一方があくまで待つ、前記特許請求の範囲第（１
   ）項記載のパターン読取り装置。