JPS602713B2 - 光学文字読取装置 - Google Patents

光学文字読取装置

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JPS602713B2
JPS602713B2 JP54062700A JP6270079A JPS602713B2 JP S602713 B2 JPS602713 B2 JP S602713B2 JP 54062700 A JP54062700 A JP 54062700A JP 6270079 A JP6270079 A JP 6270079A JP S602713 B2 JPS602713 B2 JP S602713B2
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康夫 市野渡
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【発明の詳細な説明】 本発明は印字濃度の不均一な文字帳票に対しても高い認
識率が得られる2値化回路を備えた光学文字譲取装置に
関するものである。
従来のこの種の装置の2値化回路は第1図に示すように
、1は光電変換器、2はA−○変換器、3はデータRA
M、4は白ピーク検出器、5は黒ピーク検出器、6はス
ライスレベル演算器、7は比較器の如く構成されており
、2値化は次のように行なわれる。
即ち光蟹変換器1により出力されるアナログ量の光電変
換信号をA−○変換器2によりデジタル信号に変換する
。このデジタル信号はデータRAM3に入力され蓄積さ
れる。この時同時に白ピーク検出器4及び黒ピーク検出
器5に対しても上記デジタル信号が入力され、その結果
白ピーク検出器4において白ピーク値Pの、黒ピーク検
出器5において黒ピーク値PBがそれぞれ検出され蓄積
される。この処理が終了したのちスライスレベル演算器
6により白ピーク値PW及び黒ピーク値PBとの間に適
当な演算を施し、スライスレベルSLを設定する。次に
データRAM3に記憶されている内容を順次読み出し、
比較器7よってこれをスライスレベルSLと比較して2
値化出力を得る。この方式において印字濃度の不均一な
パターンを走査した時のアナログ量の光電変換信号を第
2図aに示し、その2値化出力を第2図bに示す。
従来の方式においては第2図aに示す様に1走査分の光
蟹変換信号を同一スライスレベルSLにより2値変換を
行うため、その結果第2図bに示す様に印字濃度の高い
部分は印字部の幅が広く、印字濃度の低い部分は印字部
の幅が狭く検出されるという匁点があった。このことは
文字認識における認識率低下の原因のひとつとなってい
た。本発明はこのような従来の欠点を解消するためにな
されたものであって、光電変換信号をサンプルし、サン
プル値系列の変イG率‘こ基いて印字部分を大雑把に予
測し、さらにその印字部分ごとに最適なスライスレベル
を設定し、2値化を行うようにしたものである。第3図
は本発明の1実施例であって光学文字読取装置の2値化
回路のブロック図である。
第3図において100は光函変換器、200はA−D変
換器、3 1 0はデータRAM、320はデータRA
Mアドレスカウンタ、330はアドレスレジスタ、34
0はセレクタ、410は白ピーク検出器、42川ま白ピ
ーク値しジスタ、510は黒ピーク検出器、52川ま黒
ピーク値しジスタ、610はスライスレベルROM、6
20は境界点カウンタ、630はスライスレベルRAM
、710は比較器、800は変化点検出器である。変化
点検出器800はシフトレジスタ801、加算器802
及び803、変化点検出用ROM804、変化点しジス
タ805、論理和ゲート806と807と808と80
9、論理積ゲート810と811と812と813と8
14と815、否定回路816の各部より構成されてい
る。ここで第3図の動作を説明すると、光電変換器10
0により出力されたアナログ量の光蟹変換信号はA−D
変換器200によりデジタル信号に変換される。
このデジタル信号の光露変換信号サンプル値(以下サン
プル値と称す。)は光亀変換器1走査につき128のサ
ンプル値を抽出する。このサンプル値はデータRAM3
10に入力され蓄積されると同時に、変化点検出器80
0、白ピーク検出器410、黒ピーク検出器510‘こ
対しても入力される。変化点検出器80川こおいてその
入力されたサンプル値より黒子側領域と白予測領域の境
界点を検出するが、その検出動作は次の通りである。シ
フトレジスタ801にサンプル値が入力され、シフトレ
ジスタ801は8サンプル値を並列出力するが、この出
力を先行サンプル値S1(Di+,〜Di十4)と後続
サンプル値S2(Di‐3〜D:)に分割しそれぞれ加
算器802及び803によって加算を行う。その結果加
算器802より先行サンプル値加算値S3(2だ,十,
DX)が、加算器803より後続サンプル値加算値S4
(21=i−3Dx)がそれぞれ出力される。ここでD
iはサンプル値を示し、iはサンプル値に順序を与える
サンプル点の番号とする。ただしi<0及びi>127
のときDi=0とする。前記加算器802及び803の
各出力である先行サンプル値加算値S3、後続サンプル
値加算値S4はアドレス情報として変化点検出ROM8
04に入力される。この変化点検出ROM804には先
行サンプル値加算値S3、後続サンプル値加算値S4、
及び適当に設定された変化点検出スライスレベルS〇に
塞いて算出された正変化点フラグFP,及び負変化点フ
ラグFNiが予め書きこまれている。ここで正変化点フ
ラグFP,及び負変化点フラグFNiを算出する方法に
ついて次に述べる。まずサンプル点iにおける正変イP
率QP,及びQNiを次式で定義する。D〆戸}一1}
(ZY士…DX−ZミニMDx)/2だ‘十・D〆もA
2’(べ=MDX−2だi十・DX)/2ミニi−3こ
こで帳票上の反射率のばらつきやドロップアウトカラー
等の変化率を考慮して適当な変化点検出スライスレベル
SQを設定し、サンプル点iにおける正変化点フラグF
P,及び負変化点フラグFN,を次式で定義する。QP
,〈SQのときFPi=O QPi≧SQのときFPi=I QN,<SQのときFN,=0 ……(3
’QN,≧SQのときFNiil従って変化点検出スラ
イスレベルSQを適当な値に設定することにより、サン
プル値D,−3〜Di+4により算出される先行サンプ
ル値加算値S3及び後続サンプル値加算値S4よりそれ
ぞれの取り得る値すべてに対して正変化点フラグFPi
及び負変化点フラグFNが算出される。
この算出された正変化点フラグFPi及び負変化点フラ
グFNiはデ−夕として前記変化点検出ROM804に
設定される。このことから正変化点フラグFP,及び負
変化点フラグFN,は先行サンプル値加算値S3及び後
続サンプル値S4をアドレス入力とする変化点検出RO
M804の出力である正変化点フラグ信号S5及び負変
化点フラグ信号S6として得ることが出来る。従って‘
1’、■、{3}式より求められる正変化点フラグFP
,及び負変化点フラグFN‘により各サンプル値の変化
率は次の如く3値P、Q、○で識別される。すなわちF
Pi=1で且つFNFOのサンプル点を正変化点P、F
Pi=0で且つFN,=1のサンプル点を負変化点Q、
FPFOで且つFNi:0のサンプル点を不変化点○、
としてこの3値正変化点P、負変化点Q、不変化点0に
より各サンプル点の変化率を識別できることとなる。次
に1走査分のサンプル値についての黒子側領域の決定、
黒予測領域におけるスライスレベルの決定について説明
する。
走査開始前にデータRAMアドレスカウンタ320、ア
ドレスレジス夕330、シフトレジスタ801、変化点
しジスタ805、白ピーク検出器410、白ピーク値し
ジスタ420、黒ピーク検出器510、黒ピーク値しジ
スタ520境界点カウンタ620はそれぞれリセツトし
ておく。クロツクパルスCLI.CL2,CL3は第4
図に示す様な時間差を縛ったもので、サンプル値のサン
プリング周期と同期したものである。サンプル値はクロ
ツクバルスCL3によってA−D変換器2より順次デー
タRAM31川こ入力され蓄積される。最初の負変化点
Qが検出されると変化点検出ROM804の出力である
負変化点フラグ信号S6が論理和ゲート806に入力さ
れ、論理和ゲート806の出力であるフラグセット信号
S9によって各変化点フラグ信号S5,S6が変化点し
ジスタ805にセットされ、変化点しジスタ805の出
力は正変化点フラグ信号S7、負変化点フラグ信号S8
となる。この負変化点Qは黒予測領域の始点となるので
、変化点検出ROM804の出力S6と、変化点検出し
ジスタ805の出力S8を否定回路816で反転した出
力SIOとを入力として作られる論理積ゲ−ト811の
出力であるピーク検出器リセツト信号SIIによって白
ピーク検出器410及び悪ピーク検出器510をそれぞ
れリセットする。同時にそれ以前の領域を白予測領域と
してそのスライスレベルをスライスレベルRAM630
に蓄積させるため、クロックパルスCL3及びピーク検
出器リセット信号SIIを入力として作られる論理頚ゲ
ート814の出力のピーク値しジスタリセツト信号SI
2によって白ピーク値しジスタ420及び黒ピーク値し
ジスタ520をリセツトし、クロックパルスCL3を入
力として論理和ゲート807によって出力されるスライ
スレベル書込信号SI3によって白ピークレジスタ42
0及び黒ピークレジスタ520の各出力であるリセット
値S22及びS23をアドレス入力として作られるスラ
イスレベルROM610の出力のスライスレベル信号S
24をスライスレベルRAM6301こ蓄積させる。又
論理鏡ゲート811の出力SIIと論理和ゲート808
の出力S14とを入力として論理簿ゲート812によっ
て作られるカウントアップ信号S15によって境界点カ
ワンタ620をカウントアップさせスライスレベルRA
M630のアドレス入力信号S16を十1歩進する。そ
れと同時にクロツクパルスCL3を入力として論理和ゲ
ート809によって作られるフラグ旨込信号SI7によ
って論理和ゲート811の出力SI8を境界点フラグ信
号としてデータRAM310に書き込む。以後各ピーク
検出器410及び510‘まサンプル値のピーク値更新
を行っていくが正変化点Pが検出されると、すなわち変
化点検出ROM804の出力である正変化点フラグS5
及び変化点しジスタ805の出力である負変化点フラグ
S8が論理穣ゲート810に入力されその出力が論理和
ゲート806を通してフラグセツト信号S9として変化
点しジスタ805に与えられると共に、この時点が悪予
測領域の終点である可能性があるため変化点検出ROM
804により出力される正変化点フラグS5をピーク値
しジスタセツト信号として白ピーク値しジスタ420及
び黒ピ山ク値しジス夕520に入力することにより白ピ
ーク検出器410及び黒ピーク検出器510により検出
されている白ピーク値SI9及び黒ピーク値S20をそ
れぞれ白ピーク値しジスタ420及び黒ピーク値しジス
タ520にそれぞれセットする。またデータRAMアド
レスカウンタ320はクロツクパルスCLIによりカウ
ントアップされるが、この正変化点P検出時点のデータ
RAMアドレスカウンタ320の値は変化点検出ROM
804の出力である正変化点フラグ信号S5をセット信
号としてアドレスレジスタ3301こ入力することによ
りアドレスレジスタ330に蓄積される。この黒予測領
域の終点の判定は次に負変化点Qが検出される時点で行
なわれる。負変化点Qが検出されると、論理和ゲート8
11より境界点フラグ信号S18が出力されるが、変化
点しジス夕805の出力である正変化点フラグ信号S7
と変化点検出ROM804の出力である負変化点フラグ
信号S6とクロツクパルスCL2とを入力として作られ
る論理鏡ゲート815の出力S21によって論理和ゲー
ト809よりフラグ書込信号S17が出力され、データ
RAM310に対して境界点フラグ信号S18を書き込
む。このフラグ書込信号S17はクロックパルスCL3
によっても作られるのでデータRAM310に対して1
サンプル区間に2度の境界点フラグ書き込みを行う。セ
レクタ340はクロツクパルスCL2によつてスイッチ
切替を行いアドレスレジスタ330の出力をデータRA
M3 1 0にアドレスとして与える。この時アドレス
レジスタ330には最後に検出された正変化点Pに対応
するアドレスが蓄積されているのでデータRAM31
0に対する最初のフラグ書き込みでは、直前の黒子側領
域の終点に境界点フラグ信号S18を書き込み、2度目
のフラグ書き込みはクロックパルスCL3により論理和
ゲート809によって作られるフラグ警込信号SI7に
よって行われるが、この時点ではセレクタ340のスイ
ッチがデータRAMアドレスカウンタ320側に切り替
っているためデータRAMアドレスカウンタ320‘こ
蓄積された次の黒子側領域の始点である現在のアドレス
をデータRAM310‘こ対するアドレス入力としてデ
ータRAM310に対し境界点フラグ信号S18を貫き
込む。また白ピーク値しジスタ420及び黒ピーク値し
ジスタ52川こはそれぞれ最後に検出された正変化点P
までの白ピーク値PW及び黒ピーク値PBが蓄積されて
いるので、この正変化点Pを終点とする直前の黒子側領
域のスライスレベルは白ピーク値しジスタ420の出力
の白ピーク値S22及び黒ピーク値しジスタ620の出
力の悪ピーク値S23をアドレス入力としてスライスレ
ベルROM6101こ入力することによりその出力の2
値化スライスレベルS24として出力される。ここで任
意の黒子側領域(K〜K+n)における2値化スライス
レベルSP(K〜K+n)を次式で定義する。但しOS
K<K十nSI27、PW(K〜K+n)は黒子鏡山領
域(K〜K+n)における白ピーク値、PB(K〜K+
n)は黒予測領域(K〜K+n)における黒ピーク値、
Nは任意の定数(0<N<1)とする。S8(K〜Km
)=〔PW(K〜K+n)−PB(K〜Km)〕×N+
PB(K〜Km) ……‘41前記
スライスレベルROM6101こは白ピーク値しジスタ
420の出力の白ピーク値S22及び黒ピーク値しジス
タ520の出力の黒ピーク値S23の取り得る値に塞き
【4’式で算出される2値化スライスレベルSBがデー
タとして予め設定される。
スライスレベルRAM63川こ対するスライスレベル書
込信号SI3はクロツクパルスCL2及びCL3により
常に1サンプル区間に2度出ていて、境界点を検出した
時にはクロックパルスCL2による最初のスライスレベ
ル書込信号S13でスライスレベルROM610の出力
のその直前の黒予測領域の2値化スライスレベル信号S
24をスライスレベルRAM630に書き込む。
それと同時に変化点レジスタ805の出力の正変化点フ
ラグ信号S7とクロツクパルスCL2とを入力とする論
理積ゲート813の出力S25に基いて論理和ゲート8
08の出力S14が論理積ゲート812に入力される。
又境界点の検出により論理鏡ゲート811に出力として
ピーク検出器リセツト信号SIIが生じるがこのSI
Iも論理頚ゲート812に入力とされる。これらの入力
により論理積ゲート812はカウントアップ信号SI5
を出力しこのS15により境界点カウンタ620のカウ
ント値を十1歩進させる。この後クロックパルスCL3
とピーク検出器リセット信号SIIとを入力とする論理
積ゲート814の出力のピークレジスタリセット信号S
12により白ピーク値しジスタ420及び黒ピーク値し
ジスタ520をリセツトする。次にクロックパルスCL
3による2度目のスライスレベル書き込みで前記白ピー
ク値しジスタ420及び黒ピーク値しジスタ520のそ
れぞれリセツトされた出力であるS22及びS23を入
力としてスライスレベルROM610より出力される2
値化スライスレベル信号S24をスライスレベル書込信
号SI3よってスライスレベルRAM630に書き込み
、カウントアップ信号SI5により境界点カウンタ62
0をカウントアップさせる。以後各領域の境界点の検出
を同様に行うことによって1走査分のサンプル値の境界
点フラグをデータRAM310に、又各黒子側領域にお
ける2値化スライスレベルS3をスライスレベルRAM
63川こそれぞれ蓄積できる。
この動作が終了した後境界点カウンタ620及びデータ
RAMアドレスカウンタ320をそれぞれリセツトし、
データRAM3 10よりサンプル値信号S28及び境
界点フラグ信号S26を順次読み出す。この読み出し動
作時には変化点検出及びピーク検出は行なわない。境界
点カウンタ620‘まデータRAM310より読み出さ
れた境界点フラグ信号S26により領域の境界点におい
てカウントアップされる。境界点カウンタ620‘まデ
ータRAM310の読み出しを開始する直前にリセット
しておくことにより、データRAM310より読み出し
たサンプル値の所属する黒子側領域に対応する2値化ス
ライスレベルが書き込まれているアドレスをスライスレ
ベルRAMに与えることができるので、スライスレベル
RAM31 0より順次各黒予測領域毎の2値化スライ
スレベル信号S27を読み出すことができる。この結果
1走査分のサンプル値はいくつかの領域に分割できかつ
それぞれに対応する2値化スライスレベルSPを決定で
きる。スライスレベルRAM630より読み出される2
値化スライスレベル信号S27とデータRAM310よ
り読み出されるサンプル値信号S28とは比較器710
に入力され2値化が行なわれるが、2値化の方法につい
て次に述べる。ここで任意の領域を(K〜K+n)とし
てその領域内の各サンプル値Diの2値化データをBK
〜BK仇とすると、2値化データBK〜BK+nは■式
で求めた領域(K〜K+n)における2値化スライスレ
ベルS8(K〜X柵を用いて次式により決定できる。D
i>SP(K〜Km)のときB,=ODi≦S8(K〜
Km)のときBi=1 {5}但しKSiSK
+nこの‘5’式により1走査のサンプル点0〜127
のすべてのサンプル点iに対して2値化データBiが定
まる。
次に第5図aは光電変換信号1走査の内の一部分につい
て各サンプル値を便宜上アナログ的に示したものであり
、第5図bは第5図aの各サンプル値に対して正変化点
P、負変化点Q、不変化点○の3値で示した変化点配列
パターンである。
第5図a及び第5図bにおいて黒子側領域は区間(Q,
〜P5)、(Q〜P,o)であり、又白子側領域は区間
(0,〜03)、(05〜06)、(08〜0,o)で
ある。この黒予測領域に対する2値化は第5図cに示す
如く黒予測領域1及び黒子側領域2に対応する2値化ス
ライスレベルSP,及びSP2により行なわれ、その2
値化出力は第5図dに示す。以上説明した如く本実施例
では1走査上に異なる濃度の印字部が存在するパターン
に対して各黒予測領域ごとにスライスレベルを設定でき
るため、良質の2値化パターンを得ることができ認識率
を向上させることができる。また領域決定を各サンプル
点における変化率を基にして行うため光電変換部出力に
緩かな感度の勾配がある場合にも2値パターンの劣化が
少いという利点がある。本発明はこのような2値化回路
を有しているので良質の2億パターンが得られる利点が
あり濃度のばらつきや片あたり文字の存在が考えられる
帳票の読み取りに利用することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の2値化回路のブロック図、第2図は従来
の方式による2値化の例を示す図、第3図は本発明の実
施例のブロック図、第4図は第3図の実施例において使
用されるクロックパルスのタイミング図、第5図は本発
明による2値化の動作説明図である。 図面において1・・・・・・光電変換器、2・・・・・
・A−D変換器、3・…・・データRAM、4・・・・
・・白ピーク検出器「 5……黒ピーク検出器、6……
スライスレベル演算器、7・・・・・・比較器、100
・・・・・・光電変換器、200……A−D変換器、3
10・・・…データRAM、3 2 0・・・・・・デ
ータRAMアドレスカウンタ、330……アドレスレジ
スタ、340……セレクタ、410……白ピーク検出器
、420……白ピーク値しジスタ、510……黒ピーク
検出器、520……黒ピーク値しジスタ、610……ス
ライスレベルROM、620・・・・・・境界点カウン
タ、630・・・・・・スライスレベルRAM、710
.・.・・・比較器、800・・・・・・変化点検出器
、801・・・・・・シフトレジスタ、802,803
・…・・加算器、804・・・・・・変化点検出ROM
、805…・・・変化点しジスタ、806,807,8
08,809……論理和ゲ−ト、810,811,81
2,813,814,815・・・…論理積ゲート、8
16・・・・・・否定回路。 第1図 第2図 第3図 第4図 第5図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 光電変換信号の各サンプル値を中心にして特定個数
    の先行サンプル値を加算する第1加算手段と、特定個数
    の後続サンプル値を加算する第2加算手段と、第1加算
    手段の出力と第2加算手段の出力とに基いて各サンプル
    値の変化率を3値P、Q、Oで識別する手段と、前記変
    化率系列より予め定められた配列パターンを抽出して光
    電変換信号のサンプル値系列に黒予測領域を設定する手
    段と、前記各黒予測領域ごとにスライスレベルを設定し
    且つ光電変換信号を2値化する手段とを特徴とする光学
    文字読取装置。
JP54062700A 1979-05-23 1979-05-23 光学文字読取装置 Expired JPS602713B2 (ja)

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