JPS6053917B2 - 量子化回路装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は文字読取装置等に於ける量子化回路装置に関
する。

現在急速に市場に普及し始めているＯＣＲ（光学的文字
読取装置）として、活字は勿論手書き文字まで読取可能
な汎用性をもつた高性能、高価格のものと活字文字のみ
を読取対象とした低価格なＯＣＲがある。

後者のＯＣＲは商品の値札等を読み取る目的から前者の
ＯＣＲの如く、帳票を挿入する形態の光学的、機械的走
査機構は価格的にも受入れられず、手持ち走査（ハンド
スキャナ）によつて帳票（タグ）上を走査するのが最も
目的にかなつたものである。この目的を達成し、しかも
手動走査に起因する大きな走査速度の変化に対しても、
得られる光電変換量子化パターンが帳票上のパターンと
合同に近い形であることが望まれ、これを可能にする受
光素子として半導体（ＭＯＳ又はＣＣＤ）受光素子を二
次元配列し、配列内を電子的に高速走査するセンサーが
多く使用されている。このような目的をもつたセンサー
の縦横受光素子配列は文字行（文字幅）方向にはその最
大文字幅、（一般的には最も多用されている１５０規格
ＯＣＲ−Ｂ又はＡフォントによつて関係づけられ、手動
走査による文字とセンサーの傾きを考慮して）の２０％
程度大きめに、また縦方向（文字高さ方向）は手動走査
による上下位置ずれ許容範囲、つまり使いやすさとコス
トとの兼ね合いで決・まり、通常最大文字高の約３倍程
度が使用されている。

このようなセンサーによつて得られたパターンは、配列
内走査終了毎に配列内中央（文字高さ方向は無視）に文
字が入つたか否かを検出し、検出・されれば文字高さ方
向について位置合せを行い、あらかじめ用意されている
比較パターンとの類似度が計算され最も高い出力を得た
比較パターンのカテゴリーをその認識結果とする方法が
とられる。このような目的、方法をもつた０ＣＲについ
て、低価格、使いやすさが市場要求に合つていることか
らその普及はめざましいものがあり、その応用はますま
す多様化して来ている。

この事は低価格を追及する上で同一性能、仕様のものを
多量に作るという中で満足されなければならない。応用
の多様化に伴つて生じる性能向上の例としては次のよう
なものがある。１帳票印刷文字に対するセンサー傾き範
囲の拡大。

２帳票面とセンサー筐体開口部先端との離間距離の拡大
。

３帳票面上印刷ピッチのバラツキ又は文字線幅の変動に
よる文字間余白の減少。

４手持による手動走査の際の移動スピードに対な自由度
を向上。

このような仕様の向上に伴つて発生する問題としては、
識別部における比較パターン設計の問題も当然考えなけ
ればならないが、それよりも光電変換、量子化、文字検
出切出し等に多くの重要な問題がある。

例えば従来通常に印刷された文字の場合に於ても、文字
線幅が太め又は印刷ピッチのバラツキのために文字間余
白が充分に得られないもの、又は手動走査方向と配列内
の電子走査方向が一致しないために、その手動走査速度
が充分に高い場合センサーが検出する文字は結果として
傾いた文字となり、このため印刷文字行の文字間余白が
文字行方向射影について検出することが出来ないことと
なる。

すなわち、射影による文字の検出切出し論理（中央部に
文字部分（黒射影）両端部に余白（白射影）検出によつ
て検出切出）はその機能を満足に動作することなく、検
出段階で文字抜け（検出切り出し不能）を生じ、行単位
での認識結果出力に対し誤入力又は入力不可（文字数の
不足）となるものである。この発明の目的は例えば二次
元配列されたセンサーを持つて光電変換する０ＣＲ装置
に於て印字ピッチのバラツキ、印字品質の劣化、印字と
センサーとの傾き等があつた場合にても容易に文字幅方
向の射影のみによつて文字の検出が可能な量子化回路装
置を提供するにある。

この発明の他の目的は夫々独立な文字又は図形を容易に
分離し得る量子化回路装置を提供するにある。

この発明は例えば二次元配列されたセンサーに於て、入
力印刷文字の大きさがほぼ一定であることに注目し配列
内の最も外側列の量子化方法を内側列の量子化方法と異
ならしめたものである。

特に最も外側列についてその隣接列の入力、量子化閾値
に関係させて閾値を発生させ量子化し、さらに上記量子
化出力を上記隣接量子化出力との論理積を取ることが好
ましい。これにより、量子化パターンの品質を劣化する
ことなく帳票印刷文字行内の一文字一文字の切れを良好
にし、文字検出切出し性能、最終的には認識性能を向上
せしめるものである。第１図は従来用いられている二次
元配列のセンサーと印字文字入力との関係を示す図で、
センサーは文字幅方向ｎ個、文字高さ方向ｍ個の受光素
子が配列されており、文字幅方向に並列に信号を取り出
せるものとする。

第２図はセンサーの文字幅方向に並列出力されたｎ組の
量子化回路を備えた従来の量子化方法であり、ｎ組の回
路特性はほぼ同一に調整されている。第２図について簡
単な説明を加えると、センサー１０からの各出力１〜ｎ
は入力抵抗Ｒｉｌ２を通じ、帰還抵抗Ｒ■３によつて適
当な利得を得るような増幅器１１に入力される（一般的
にはセンサー出力の特性からこの回路はサンプル・ホー
ルド回路となる）。

この回路±ｌの出力は比較器１７の一方の入力となる。
他の一方は、ダイオードＤｌ４によつて方向性を与えら
れて、コンデンサーＣｌ５と抵抗Ｒｌ６によつて決めら
れる時定数をもつ積分回路に入力され、第３図に示すよ
うな文字領域（黒色部）にては高い電圧レベル、それ以
外（白領域）にては低レベルの信号を出力する前記初段
回路±ｕの出力１８に対し、黒領域よりも白領域の信号
レベルにより敏感に反応すべく、あたかも白領域レベル
を追従する如く動作する閾値信号１９となる。このよう
にして得た閾値信号１９は比較器１７のもう一方の入力
となり、この閾値で出力１８は量子化させる。

第４図は第３図の従来量子化回路に改良を加えたこの発
明の一実施例で、ｎ組の量子化回路の内最も外側に配置
された１チャネルとｎチャンネルについて隣接する２チ
ャンネルと（ｎ−１）チャンネルの入力信号又はその入
力信号によつて発生される閾値信号の信号の変化に応じ
抵抗Ｒｌ２Ｏ、Ｒ２２ｌの抵抗比に応じた信号を発生さ
せこれをそれぞれの閾値信号とし、２〜（ｎ−１）チャ
ンネルは自からの入力信号によつて閾値信号を発生する
よう（第２図と同様）にしたものである。さらに量子化
された信号２２について、チャンネル１はチャンネル２
の、チャンネルｎはチャンネル（ｎ−１）のそれぞれの
比較器１７出力との論理積をＡＮＤ回路２３によつて構
成することにより最終的な量子化出力２４を得るもので
ある。

この発明によつて印字ピッチのバラツキ、印字とセンサ
ーの傾き角等種々の変形要因の重なりに於て、従来第５
図の如く隣接文字の侵入部３０や文字の太まり部３１が
あると文字幅方向射影３２による文字の検出切出しは出
来ない大きな要因となつている。このような問題を解決
する上記実施例による方法では、チャンネル１又はｎを
それぞれチャンネル２、（ｎ−１）の入力信号２５″と
閾値信号２６″の中間値とすることにより、第８図の如
く、その閾値信号２６が高まり（文字部分に於て）それ
ぞれの隣接チャンネル不確実な入力信号レベルでは量子
化出力を゜“１゛（黒）と判定せす、第６図の如く入力
゜゜８゛の最右端出力のパターンの切れを文字の太まり
部３１の影響を受けることなく良好に出力し得る。

さらに比較器１７の出力をチャンネル１、ｎについてそ
れぞれの隣接チャンネルとの論理積を取ることにより、
第７図の如く読取行内隣接文字の侵入部３０の影響を防
ぎ良好なるパターンを検出し得る。このような量子化回
路を導入することによつて文字の検出切出し論理も文字
幅方向射影と云う単純な論理にてその機能は充分満足出
来、また検出された領域内に隣接文字の侵入が起らない
為、識別部にても安定な出力が得られ効果がある。

さらに従来白レベル追跡の閾値レベルを決定している。
第２図のダイオードＤの順方向電位降下を小さくした場
合、センサー量子化出力に於て、パターンの太まりが進
み、検出切出し以降の認識性能を低下させていたものが
、容易に検出切出されるようになり、印字濃度の許容範
囲を拡大する効果を生んだ。さらにこの発明による実施
例（第４図）を第３図のものと比較することによつて明
らかな如く、チャンネルｎ組のアナログｎ組のアナログ
調整が（ｎ−２）組となり、調整の容易さと回路の簡単
化、工数の低減が得られる効果がある。

上記実施例に於ては二次元センサーの一方向配列につい
て並列出力する例を述べたがセンサー出力が１本の場合
に於てもこの実施例同様の効果を得る様実施することは
可能で、このような場合にてはそのセンサー出力をアナ
ログ●メモリ又は多値化出力し論理的に処理する等の方
法がある。

また上記実施例に於ては文字幅方向についてのみ処理を
行つたが、アナログ・メモリその他適当な手段を用いる
ことにより文字高さ方向についても同様の処理を行うこ
とが可能であり、これらを施せばセンサー出力に於ける
パターン品質は向上し認識性能の向上が期待される。し
たがつて本発明は手動走査０ＣＲに限られず、その要旨
を逸脱しない範囲で複数の文字あるいは図形からそれぞ
れの文字あるいは図形を分離抽出するのに有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は手動走査０ＣＲに於ける二次元センサーと印字
状態を概観する図、第２図は従来の並列出力白地追跡形
の量子化回路を示す図、第３図は第２図の量子化回路特
性を説明するための図、第４図は本発明の一実施例を示
す図、第５図は従来回路に於ける隣接文字の侵入、入力
文字の太まり・によつて文字幅方向射影が連続し検出切
出しが出来ない状態を説明するための図、第６図は隣接
チ図は最も外側のチャンネルについて、その隣接チャン
ネルの入力信号レベルと閾値信号レベルとの平均値によ
つて最も外側のチャンネルの閾値を決・定したことによ
る効果を説明するための図、第７図は最も外側のチャン
ネルについてその隣接チャンネル量子化出力との論理積
を取ることによつて得られる効果を説明するための図、
第８図は第５図、第６図の関係を示す説明図である。 ７１０・・・初段回路、１７・・・比較器、２０，２１
・・抵抗、２３・・・ＡＮＤ回路、２５・・・チャンネ
ル１（又はｎ）の出力、２６・・・チャンネル１（又は
ｎ）の閾値信号、２５・・・チャンネル２（又は（ｎ一
１））の出力、２６・・・チャンネル２（又は（ｎ−１
））の閾値信号。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ２次元に配列されたセンサーと、このセンサーから
   得られる複数のアナログ信号を並列に量子化する複数の
   量子化手段を構え、前記センサーから得られるアナログ
   並列出力のうち、両端部のアナログ信号を量子化する量
   子化手段は他の内側の量子化手段の量子化基準と異なつ
   たものであることを特徴とする量子化回路装置。 ２ 両端部の量子化手段は、両端部のアナログ信号を、
   それに隣接するアナログ信号のレベルと、このアナログ
   信号を量子化するための量子化閾値信号レベルとを抵抗
   分割し、その分割点に於ける信号レベルを前記両端部の
   量子化閾値信号レベルとすることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の量子化回路装置。 ３ 両端部の量子化手段は、両端部の量子化信号を両端
   部に隣接する量子化信号との論理積をもつて、量子化出
   力信号とすることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の量子化回路装置。