JPS5957388A - 図形認識方法 - 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） 本発明は図形認識装置に関し、特に印鑑やフローチャー
トなど、幾何学図形として表現できる外枠の内部に文字
や記号（以下「内部文字」と略称するンを含んでいる図
形において外枠部と内部文字部とを分離する方法に関す
るものである。

（背景技術） 従来、電１子計算機にプログラムを入力するためには一
般にフローチャートを作成した後、コーディングを行な
いカードやテープなどにバンチしてから入力機器により
入力するという手順を踏んでいるため、多くの手数を必
要としている。そこでフローチャートを認識しうる入力
機器があれば、フローチャートから直接電子計算機にプ
ログラムを入力することがｈ］能であり、その省力効果
は絶大である。

ところでフローチャートを認識するためには、ｔ１’フ
ローチャートに使用されるシンボルスナわち処理（長方
形）、判断（菱形、六角形）、端子（長円）、結合子（
五角形、円、三角形）などを識別分類した後、その内部
文字を認識する必要がある。

ところて内部文字を認識する際には、シンボルは一般に
ただ邪魔になるだけであるから内％ｆ１（文Ｐのみを分
離抽出できれば、内部文字の認識性能は向上する。

また、従来、印鑑認識装置の一例である印鑑照合装置と
しては、被照合印影パターンと登録印影パターンとの位
置整合をとった後、両パターンのマツチングをとりその
一致率から被検印影の真偽を判定する方法が知られてい
るか、真偽の判定精度の向上や、判定に要する時間の短
縮のためには、印鑑の外形形状や外形寸法などのように
印影外枠のみから抽出しつるいわゆる外部特徴および印
鑑内部文字の字数、文字寸法、書体などのいわ１づ）る
内部特徴のうちで容易に仙出しうる特徴は極力抽出して
真偽判定に利用した方が有効であるとされている。とこ
ろで、内部特徴の抽出に際しては、一般に印影外枠はた
だ邪魔になるだけであるとし・つた場合が多い。しかる
に、内部）Ｓ文字部のみを分離抽出する簡易な方法がな
いために、外枠を含めた全印影パターンから内部特徴を
抽出ぜざるをイ！すないといった不便があった。

（発明の課題） 本発明の目的はこれらの欠点を１リイ決するため、幾何
学図形として表現できる外枠の内部に、内部文字を含ん
でいる図形において、外枠部と内部文字部とを簡易に分
離しつるようにしたものであり、その特徴は、外枠とそ
の内部の図形パターンとを分離して識別する図形認識方
法において、Ｘ軸方向及びＹＩＩＩＩＩ４方向の少なく
とも一方向に原パターンの白点及び黒点に所定の数を加
えることにより原パターンを塗りつぶし、塗りつぶされ
たパターンの最外殻輪郭線を追跡して抽出し、抽出され
た最外殻輪郭線のセルの総数に対する塗りつぶされた白
点である元白点のセルの数の比である元口点数比を請出
し、元口点数比が所定の値より小であるときは最外殻輪
郭線の最外殻のセルの消去又は値の置換又は符号の置換
を前記元口点数比がｉｆｆ配所定の値に達するまで（り
返し、残りのパターンを内部の図形パターンと識別する
ごとき図形認識方法にある。

（発明の構成：ｔ６よび作用） 第１図は本発明の第１の実施例であって、２値化パター
ンを塗りつぶしパターン作成部１において、外枠内部を
塗りつぶして塗りつふしパターンを得る。次いで、最外
殻輪郭追跡部２により塗りつぶしパターンの薦外殻を追
跡しつつ全輪郭点数と２値化パターンにおいては白点で
あったが、塗りつぶしによって新たに黒点となった点（
以下光白点と称するンの数すなわち元口点数とを言］数
し、元口点数比算出部３にて元口点数比−元白点数／全
輪郭点数を算出し、終結判定部４において元口点数比が
所定閾値をまだこえていないときには、最外殻輪郭消去
部５において今追跡した最外殻輪郭を消去し、杓び最外
殻輪郭部追跡部２に戻って、最外殻輪郭を消去した後の
塗りつぶしパターンの新たに最外殻となった輪郭を追跡
し・・・・・・と同様な操作を元口点数比か所定閾値を
越えるまでくりかえす。

ここで、塗りつぶしパターン作成部１につき第２図を用
（・て説明する。Ｘ座標がＸｌでＸ座標がＹｊである点
をＰ（ＸＨ、Ｙｉ　）で表わし１点Ｐ（Ｘｉ、　Ｙｊ　
）の値をＩ　Ｐ（Ｘｌ、Ｙｊ）ｌで表わすこととする。

なお第２図は説明の便宜上、主走査間隔や副走査間隔を
実際よりも極端に荒（表示している。黒点の値が１、白
点の値がＯなる２Ｉｌｋ化パターンに対し、第２図（Ｂ
）に図示した如（Ｘ軸方向を主走査方向、Ｘ軸方向を副
走査方向とするラスター・スキャンを行ない、谷主走査
毎に該主走査線上に存在する黒点のうちＸ座標が最小で
ある黒点のＸ座標値ＸＳと、Ｘ座標が最大である黒点の
Ｘ座標値Ｘ０を検出し、該主走査線上のＸ８〜ＸＥ間の
全点の値に例えば２を加えろ操作を行なう。例えば主走
査線ｌの場合、ＩＰ（Ｘｓ、Ｙｅ）ｌ＝ＩＰ（Ｘｓ、Ｙ
ｌ）ｌ＋　２〜ｌ　Ｐ（ＸＥＩ　Ｙｌ）ｌ　＝Ｉ　Ｐ（
ＸＥ、Ｙ６）ｌ　＋２　　を行なうから、各点の値を図
に示すと第２図（Ｂ）の如くなる。

このような処理を副走査方向の全域、すなわちｌ＝１〜
１］まで行なってＸ軸方向の塗りつぶしを終了する。

次いで、Ｘ４ｉｌ１１方向の塗りつぶしを終えた図形パ
ターンを第２図（Ｃ１に図示した如く、Ｙ軸方向を主走
査方向、Ｘ軸方向を副走査方向とするラスター・スキャ
ンを行ない、各主走査毎に該主走査線上に存在する値が
３である点（２値化図形パターンにおける黒点は、匝が
必ず３に１きかえられており、２値化図形パターンにお
いては白点だったのにＸ軸方向の塗りつぶしによって新
規に黒点になった点は値が必ず２である）の５ちＹ座標
が最小である点のＹ座標値Ｙｓと、Ｙ座標が最大である
点の）′座標値ＹＥを検出し、該主走査線上の）′８〜
）′。の全点の値に例えば４を加える操作を行なう。例
えば主走査線ｌ（の場合、ｌ　Ｊ’（ｘｋ、　ｙｓ）　
ｌ　＝　ｌ　Ｆ（Ｘｋ、Ｙｓ）１−Ｉ−４〜Ｉ　Ｐ（ｘ
ｋ、　）′ｏ）　ｌ　＝Ｉ　Ｐ（Ｘｋ、ＹＥ）ｌ＋　４
　　を行うから、各点の値を図に示すと第２図（Ｃ１の
如（なる。

このような処理を副走査方向の全域すなわち１（＝１〜
１ｎまで行なって、Ｘ−Ｙ両軸方向の塗りつぶしを完了
する。こうして得られた塗りつぶしパターンの一例を第
２図（Ｄｌに図示する。なお第２図（Ｄｌにおいて、Ｘ
軸方向の塗りつぶし線である水平線と、Ｙ軸方向の塗り
つぶし線である垂直線との交点（例えばＱやＲやＳ）は
、Ｘ　−’ＹＹ両軸方向も塗りつぶされた点であり、そ
の値は７あるいは６であり、２値化図形パターンにおい
て黒点だった点が７（例えばＱやＲ）で、２値化図形パ
ターンにおいて白点だった点が６（例えばＳ）となって
いる。

ところで、これまでの説明は外枠にカケがない場合につ
いてのものであったため、第２図（Ｄｌには、Ｘ軸方向
のみ塗りつぶされた点又はＹ軸方向のみ塗りつぶされた
点が存在しな（・かもし外枠にカケがあった場合、Ｘ軸
方向のみ塗りつぶされた点の埴は２となっており、Ｙ軸
方向のみ塗りつぶされた点の値は４となつ℃いる。

これらの関係を表にまとめると下表のようになる。

以ト余白 最外殻輪郭追跡ｔｆｌｊ　２は、第３図に図示した如く
Ｘ軸方向を主走査方向、Ｙ軸方向を副走査方向とする走
査を行ない、最初に発見した黒点あるし・は元口点（値
が２９、」−の点）Ｓｏを出発点として公知の８連結−
境界線追跡アルゴリズムを使用して、黒点あるいは元口
点を輪郭追跡してゆき輪郭点列ＩＪ。（最外殻輪郭線と
名づけろ）を抽出する。なお輪郭追跡の際、追跡点の値
を監視することによって元口点と黒点とを区別して元口
点数および全輪郭点数を計数しておく。

元口点数比算出部３は、元口点数を全輪郭点数で除して
元口点数比を算出する。

終結判定部４は、元口点数比とｎｒ定定値値を比較して
両者の大小関係によって終結すべきか否かを判定するも
のであり、所定閾値の設定に関して第４図を用いて説明
する。例えば２値化パターンが第４図（Ａ）だったとす
ると、塗りつぶしノくターンは第４図（Ｂｌとなる。こ
こで゛白ヌキの四角「口」ｌ印は元口点で、「■」印は
黒点である。この塗りつ、すしパターン第４図ＣＢ＋か
ら最外殻輪郭線を抽出すると第４図（Ｃ）が得られ、全
輪郭点数−７２で元口点数＝０であるから元口点数比は
０となり、最外殻輪郭消去部５にて今抽出した最外殻輪
郭線を消去する。消去は、例えば最外殻輪郭点の値をＯ
に書換えるなり、値の符号を反転するなり、次の輪郭追
跡に際してはあたかも白点であるようにみなされるよう
な適当な方法を任意に選定して差し支えない。

次いで、最外殻輪郭線を消去した後の塗りつぶしパター
ンから内び最外殻輪郭線を抽出すると、第４図（Ｄ）が
得られるが元日点数比−０／６８であるからやはりＯと
なり、今抽出した最外殻輪郭線を消去した後洗の最外殻
輪郭線第４図（Ｅｌを抽出する。

第１１図（Ｅ）の全輪郭点数は６４で、元日点数は１１
であるから元日点数比＝　１１　／６４　字０．１７で
あり、末だ終結条件を満たしていないから、更に次の最
外殻輪郭線第４図（Ｆｌを抽出すると全輪郭点数は６０
で元日点数は５６であるから元日点数比＝　５６／６０
　十０．９３となる。こごで終結判定の所定閾値を０９
５と設定したとすれば、末だ終結条件を満たしてＵ・な
いから更に最外殻輪郭線第４図ｔＧ）を抽出すると全輪
郭点数＝５２、元日点数＝５２となり、元日点数比＝５
２１５２−１となり終結と判定されろ。この時点で、消
去されていない黒点（黒点であるから当然元日点は含ん
でいな℃・）は第４図（旬であるから、２値化パターン
として第４図（Ａ）の内部文字部のみが抽出されたこと
になる。

なお以上の説明においては、終結判定の所定閾値が最適
とは限らず認識対象となるバタ・−ンを勘案して設定し
た方がよい。例えばフローチャー１・の場合は、一般に
シンボル部と内部文字部との間に隙間があるから、はぼ
確実に元日点数比が１に達するから所定閾値を０．９５
〜１程度の値に設定して差し支えない。しかし、印鑑パ
ターンの場合には、第５図（Ａｌのように印影外枠と文
字部とが分離しているパターンもあるが、全てがそうで
あるとは限らず印影外枠と文字部とを接触させたパター
ンがあり、その場合には、元日点数比が１に達すること
はなく所定闇値をあまり高く設定することは適当ではな
い。発明者らの実験によれば、５５神類の印鑑（外枠と
文字部とが接触した印鑑と分離した印鑑の両者を含む）
かも得た且４種の印影パターンにつき、所定閾値を０，
７〜０７５程度に設定するのが適当であるという結果が
得られている。ここでパターンの分解能は８ドツト／朋
の場合である。

以上説明したように、第１の実施例では、塗りつぶしパ
ターンの最外殻輪郭線を抽出し、該輪郭線の元日点数比
が所定閾値をこえるまで最外殻輪郭線を消去してゆき内
部文字部のみを抽出するようにしだものであるから次の
ような利点がある。

すなわち、σ・９つふしを施さないパターンを輪郭追跡
した場合には第５図（Ａｌや第５図（Ｂｌに示したよう
な、外枠にカケのあるパターンや外枠と内部文字とか接
触しているパターンの場合には輪郭線が１４あるいはＩ
＋Ｂとなってしまい最外殻だけを抽出できずに内側をも
追跡してしまうことになるが塗９つ、Ｓ’；Ｌ、パター
ンを輪郭追跡するから、その７Ｌ５なことが生し才に最
外殻のみを抽出することかできる。

また、第４図（Ａｌの如（、外枠にカケがなくかつ外枠
と内部文字とが接触していなし・ノくターンの場合でも
最外殻輪郭線を消去してゆ（うちに、残されたパターン
が実質的には外枠にカケが生じたと同じことに′なり、
」−記と同様な欠点が生じてしまう。

史に又、塗りつぶしパターンの元日点を計数するという
概念を導入したことにより、終結判定のための有効な情
報が得られると見・つ利点である。

以下余白 第１の実施例は、最外殻輪郭線を消去してゆき、内部文
字部のみを抽出する図形認識装置を説明したが、第１図
の最外殻輪郭消去部５において、消去すべきと判定され
ｆコ最外殻輪郭線の各輪郭点の値を例えば０ＫＩＪきか
えるのではなく、絶対値はそのままにして′ｔｊいて、
符号をただ正から狛にかえろようにしてすｄいて、終結
判定された時点において負の値を有１−る点のみを取り
だせば、外枠部のみを分離抽出する図形認識装置とする
こともできろ。

また第１の実施例は、２値化パターンを用（・る装置に
ついて説明したが、多値パターンを用いる装置も可能で
ある。すなわち多値パターンがＮ値である場合、例えば
Ｘ軸方向の塗りつぶしの際に点の値として加弾’ｉ−る
一定値を第１の実施例では２として（・だが、Ｎ＋１以
上の値としておけば元々の多値情報は保存したままで塗
りつぶしを行なえるわけであるから、このような配慮を
施しつつＸ、Ｙ両軸方向の塗りつぶしパターンを作成丁
ればよいわけである。

また第１の実施例は、外枠部と内部文字部との分離・抽
出についてのみ説明しプこが、終結判定するまでに何本
の最外殻線を消去したかにより、外枠の太さを認識する
こともできろ。

また第１の実施例は、塗りつぶしパターン作成部におい
て、外枠内部の白点（すなわち塗り一″）ぷし後は元日
点となる白点）につき、（１）Ｘ軸方向のみ塗りつぶし
、（２）Ｙ軸方向のみ塗りつぶし、（３）Ｘ・Ｙ両軸方
向とも塗りつぶしの３状況に応じてその値を異ならせる
場合について説明したが１．このような区別をつけるこ
とな（Ｘ軸方向あるいはＹ軸方向の少なくとも一方向に
塗りつぶされた白点（すなわち元日点に他ならない）の
値を共通の値にしても、第１の実施例と同様な効果が得
られる。

つまり塗りつぶしパターン作成部は、図形存在許容領域
内の全点を黒点（原パターンの黒点）、元山点（少なく
とも一方向に塗りつぶされた白点っまり外枠内部の白点
）、白点（全く塗りつぶされなかった白点つまり外枠外
部の白点）の３種に分類１−るわけである。

但し、２，４の、Ｌうに異なる値を設定しておくと、外
枠の欠けがわかるので便利なことがあり、輪郭追跡にお
いて、例えば点の値が７．４，４，４，４，２，２゜２
．２．７のように、もともと黒の２つの点の間にＹ方向
塗りつぶしの元日点の連続とＸ方向塗りつぶしの元日点
の連続があれば、外枠の欠けがわかる。

（発明の効果） 本発明は、図形パターンの塗りつぶしパターンを作成し
、その最外殻輪郭線を順次抽出し、該輪郭線の元日点数
比と所定閾値とを比較することにより該輪郭線が外枠部
ＩＸに属するものであるか、内部文字部に属するもので
あるかを判別して、印鑑やフローチャー１・などのよう
に、外枠部と内部文字部とで構成されろ図形パターンの
外枠部と内部文字部とを容易に分離・抽出するものであ
るから、各種の１図形認識装置に利用することかできる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図（Ａ１
−（Ｄ）は本発明の一実施例における塗りつぶしパター
ン作１戊部の説１明図、第３図は本発明の一実施例にお
ける最外殻輪郭追跡部の説明図、第４図（Ａｌ−ＦＦ）
は本発明の一実施例における処理過程の説明図、第５図
（Ａ１−（Ｂ）は外枠にカケがあったり外枠と内部文字
とが接触したり１−でいるパターンの例である。 ｌ・・・・・・・・・塗りつぶしパターン作成部２・・
・・・・・最外殻輪郭追跡部 ３・・・・・・・・・元日点数比豹出部４・・・・・・
・・・終結判定部 ５・・・・・・・・・最外殻輪郭消去部特許出願人 沖電気工業株式会社 特許出願代理人 弁理士　　　山　　本　　恵　　− ｔＡ＞　　　　　　　慕２Ｉ２１．Ｂ。 （Ｃ）　　　　　　　　　　　　　　　　　（Ｄ）本３
図 乳ｂ （，４） （Ｂ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）外枠とその内部の図形パターンとを分離して識別
   する図形認識方法にお℃・て、Ｘ軸方向及び’ｌ’　ｌ
   ｌｌ＋方向の少なくとも一方向に原パターンの白点及び
   黒点に所定の数を加えることにより原パターンを塗りつ
   ぶし、塗りつぶされたパターンの最外殻輪郭線を追跡し
   て抽出し、抽出された最外殻輪郭線のセルの総数に対”
   する塗りつぶされた白点である元日点のセルの数の比で
   ある元口点数比を鐘出し、元口点数比か所定の値より小
   であるときは最外殻輪郭線の最外殻のセルの消去又は値
   の置換又は符号の置換を前記元口点数比が前記所定の値
   に達するまで（り返し、残りのパターンを内部の図形パ
   ターンと識別することを特徴とする図形認識方法。
2. （２）前記所定の値が０．９５〜１．０の範囲にあるご
   とき特許請求の範囲第１項記載の図形認識方法。