JPS6057474A - 特徴抽出方法 - 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） 本発明は高速で精度の良い文字図形・ぞターンの特徴抽
出方法に関するものである。

（従来技術） 従来の文字認識装置においては文字・ｐターンよりスト
ロークを抽出し、それら抽出されたスト口−りの位置、
長さ、ストローク間の相互関係等を用いて認識する方式
が多く採用されている。この種の装置においては、（１
）文字図形の輪郭を追跡することにより検出された輪郭
点系列について曲率を計算し、その曲率の大きな値の点
を分割点とし１　で輪郭系列を分割し、分割された系列
を組合わせることによりストロークを抽出するか、又は
（２）文字図形・母ターンに細線化処理を行なって骨格
化し、１　その骨格・やターンの連結性及び骨格がター
ンを追跡し急激な角度の変化点等を検出してス１０−ク
を抽出し、該抽出されたストロークについて幾何学的な
特徴等を抽出し文字図形の識別を行なっていた。しかし
ながら、（１）の方法は、文字図形・ぐターンが犬きく
なシ又文字図形パターンが複雑化すると、その処理量が
増大しそのため処理速度の低トを招き、（２）の方法は
、文字図形パターンを細線化する必要があり又その細線
化による・ぐターンの１ひずみ、ヒケ゛等の問題があり
、その後の処理が複雑なものとなる欠点がある。寸だ、
これらの欠点を除去する為に文字図形・ぐターン内の各
点から各方向へ走査線を出し、走査線と文字線との交差
数を当該注目点の特徴として抽出する方法が提案されて
いるが、抽出する前記交差数という特徴は文字線の傾斜
によってばらつくので抽出する特徴が不安定であり、又
、単に交差数のみでは文字の構造を反映するのに不充分
である。

（発明の目的及び構成） 本発明はこれらの欠点を改善するもので、文字図形パタ
ーンの所望の方向のストローク成分をあられすサブ・ぐ
ターンを抽出し、サブ・ぐターンの各点もしくは任意の
点から所定の方向をみた文字線の分布を表わす特徴とし
て、注目点と前記所定の方向における文字線との距離の
■（乗和を抽出し、もって文字図形パターンの特徴抽出
をなすことを特徴とし、その目的は処理が複雑でなく、
高速で処理するごとき特徴抽出方法を提供することにあ
る。

（発明の実施例） 第１図は本発明の第１の実施例である文字認識装置を示
（−だものである。第１図において、）は光電変換部Ｎ
　ｚｒｄ、パターンレジスタ、Ｊ＆ま線幅ｄｔ算部、４
は文字枠検出部、５は分割点決定部、６は垂直サブ・や
ターン（以下ｖｓｐとも称す）抽出部、７は垂直サブ・
ンターンメモリ、８は■ＳＰ水平特徴抽出部、９はｖｓ
ｐ水平特徴パターンメモリ、１゜は水平サブ・やターン
（以下Ｈ８Ｐとも称す）抽出部、１ノは水平サブ）９タ
ーンメモリ、ノ２はｌｌ５）＋垂直特徴抽出部、ノ３は
Ｈ８Ｐ垂直特徴パターンメモリ、１４は右斜めサブ・や
ターン（以下Ｒ８Ｉ）とも称す）抽出部、１５は右斜め
ザプノｆターンメモリ、１６はＲ８Ｐ左斜め特徴抽出部
、１７はＩζｓｐ左斜め特徴・やターンメモリ、１８は
左斜めザブパターン（以下ＬＳＰとも称す）抽出部、ノ
９杜左斜めサブ／ぐターンメモリ、２０はＬＳＰ右斜め
特徴抽出部、２ノはＬＳＰ右胴め特徴・やターンメモリ
、２２はｖｓＰ水平特徴ベクトル抽出部、２３はｌｌ５
Ｐ垂直特徴ベクトル抽出部、２４はＲ８Ｐ左斜め特徴ベ
クトル抽出部・２５はＬＳＰ右斜め特徴ベクトル抽出部
、２６は識別部、２７は辞書６．２８に文字名出力であ
る。

以下第１の実施例の動作につき説明する。

まず、読取機構にセットされた帳票」二の文字・図形パ
ターンは光電変換部１において２値の量子化されたディ
ノタル電気信号に変換され、パターンレジスタ２に格納
される。それと同時に線幅言１算部３において人力・ぐ
ターンの線幅が８１算される。

垂直ザブ・Ｐターン抽出部６ｔま／やターンレジスタ２
について水平走査を全面付なって、黒ビットの連続の中
さと線幅語算部３においてｉｌｙ＃、さルた線幅との関
係によシ垂直サブ・ぞターン（ｖｓｐ　）を抽出し垂直
サブ・ぞター／メモリ７に格納する。同様に水平サブパ
ターン抽出部１０．右斜めザブ・ぞターン抽出部ノ４、
左斜めサブ・やターン抽出部１８はそれぞれ水平走査に
ょシ水平ザブ・ぐターン（Ｈ４Ｆ）、右斜め４５°走査
によシ右斜めサブパターン（Ｈ８Ｆ）、左斜め４５°走
査によシ左斜めサブ・やターン（ＬＳＰ）を抽出し各サ
ブ・ぐターンメモリに格納する。第２図は原・リーンと
各サブ・パターンの例であり、（ａ）は原・ぐターン、
（ｂ）は垂直ザブ・パターン（ｖｓｐ　）、（ｃ）は水
平サブパターン（■ｔｓｐ　）、（ｄ）は右斜めサブｚ
ｇ−７（Ｈ８Ｆ　Ｌ　（ｅ）は左斜めザブパターン（Ｌ
ＳＰ　）である。

尚、本実施例ではパターンレジスタ２並びに各サノノｅ
ターンメモリ７、ノ１，１５ｇ　ノ９はそれぞれ１．２
８　Ｘ　Ｉ　２８　ビットのメモリ、っまりＸ方向０幅
１ｄ、　１２　ｓ　ヒツト、Ｙ方向の幅が１２８ピツト
ノ／？ターンメモリである文字枠検出部４はノぐターン
レジスタ２内の文字図形パターンに外接する方形の枠（
以後文字枠と称する）を検出し、・ぐターンレジスタ２
で定義される２次元平面における前記文字枠を規定する
為の位置座標を分割点決定部５へ送出する。

以後の説明においては、・ぞターンレジスタ２で定義さ
れる２次元平向における左下を原点とする座標系を使用
１〜、水平方向をＸ方向、垂直方向をＹ方向とする。寸
だ、各ザブ・やターンメモリにおいて文字線部を黒点、
それ以外を白点とする。

ＶＳＰ水平特徴抽出部８ｔよ垂直ザブ・ぐターンメモリ
７について水平走査を全回行なうことにより垂直サブ・
ぐターンメモリｚ内の各点について水３１′特徴を抽出
する。

第３図はｖｓｐ水平特徴抽出部等の特徴抽出部の構成、
並びに特徴抽出部と、サブパターンメモリ、特徴・ぐタ
ーンメモリとの接続関係を示したものである。第３図の
点線枠内は％微抽出部を示したもので、ここではｖｓｐ
水平特徴抽出部８を示しているものとする。尚、Ｈ８Ｐ
垂直特徴抽出部ノ２、Ｒ３Ｐ左斜め特徴抽出部、ＬＳＰ
右刷め特徴抽出部２゜も同様の構成となっている。第３
図のＶＳＩＩ水モ特水油特徴抽出部て、３ノは当該％α
抽出部の全体を制御する制御回路、３２はサブ・にター
ンメモリを走査中にザブ・ぐターンメモリの内容を参照
して白点から黒点へ変化する変化点を検出する変化点検
出回路、３３は白点から黒点へ変化した時の黒点のＸ座
標を変化点として格納するだめの変化点メモリ、３４は
変化点メモリに格納されている変化点の個数分変化点メ
モリの番地指定を１）う変化点カウンタ、３５はノ？タ
ーンメモリアドレスカウンタ、３６は比較器、３７は演
算回路である。また３８及び３９はそれぞれレジスタＡ
及びレジスタＢであり、各特徴抽出部において抽出する
２方向の特徴、例えばｖｓｐ水平特徴抽出部においては
左右両方向の特徴を抽出する時に使用するものであり、
左方向レジスタ（レジスタＡ）、右方向レジスタ（し・
ノスタＢ）と呼ぶことにする。

第３図を用いてｖｓｐ水平特徴抽出部における水平特徴
の抽出動作について次に説明する。

垂直サブ・ぐターンメモリ７のＹ軸」二の点から水平走
査を開始し白点から黒点へ変化した時の黒点のＸ座標を
変化点メモリ３３に登録しながら垂直サブパターンメモ
リ７の右端まで走査を行なう。

次に前記水平走査を開始した点から丙度水平ノ［査を開
始し、走査線上のすべての点について当該注目点のＸ座
標と前記変化点メモリに登録された内容を使用して前記
変化点メモリの内容である変化点のＸ座標と当該注目点
のＸ座標（垂直サブ・ぐターンメモリを走査する時に使
用するＡ’ターンメモリアドレスカウンタ３５より出力
されるＸ座標）との大小関係を比較器３６により判定し
、当該注目点のＸ座標が変化点メモリ３３の内容より大
きい場合、すなわち変化点メモリ、７３に格納されてい
る内容が当該注目点より左側にある文字線の位置を示す
場合は当該注目点のＸ座標と変化点メモリ３３の内容と
の差のに乗（Ｋは定数、本実施例ではに＝２）すなわち
注目点と文字線との距離のに乗の値を各点毎に水平特徴
を抽出する際にあらかじめ初期化される１６ビツトの左
方向レジスタ（レジスタＡ）３８に演算器３７を使用（
〜て加算し、また当該注目点のＸ座標が変化点メモリの
内容より小さい場合は当該注目点のＸ座標と変化点メモ
リの内容との差のに乗すなわち距離のに乗の値を各点毎
に水平特徴を抽出する際にあらかじめ初期化される１６
ビツトの右方向レジスタ（レジスタＢ）３９に加算する
という処理を変化点メモリ３３に格納されている変化点
の個数分、変化点メモリの番地指定を行なう変化点カウ
ンタ３４を歩進しながら行なうことにょシ抽出し最終的
て残された左方向レジスタ３８と右方向レジスタ３９の
内容を当該注目点に関する左方向水平特徴及び右方向水
平特徴として、当該注目点の垂直サブ・ぐターンメモリ
７内の位置に対応するｖｓｐ水平特徴・９ターンメモリ
９内の位置に格納する。

第４図はこれまで述べてきた１個の注目点に関する水平
特徴を計算する過程をフローチャー１・で示したもので
ありＣＭ（ｉ）は変化点メモリを表わしくｉ＝１．・・
・、Ｉ：Ｉは当該注目点を含む１回目の水平走査におい
て検出して変化点メモリに登録した変化点の個数）、Ｘ
は当該注目点のＸ座標であシＲＥＧＬは左方向レジスタ
であシ、ＲＥＧＲは右方向レジスタである。この様にし
てＶｓＰ水平特徴抽出部９は垂直サブ・ぐターンメモリ
についてＹ軸上の各点から水平走査を２回行なって走査
線上のすべての点について水平ら徴を抽出しＶＳＩ）水
−甲特徴・ぞター／メモリ９に格納する。このＶＳＩＩ
水平特徴・やターンメモリ９及び他の各特徴・Ｐターン
メモリ１３．１７．２１の構成は第５図に示ず」：うに
Ｘ方向の幅が１２８ピツト、Ｙ方向の幅が１２８ビツト
の・ぐターンメモリであり、寸だ各特徴・？ターンメモ
リのとのＸ座標及びＹ座標で指定される各点は特徴（例
えば左方向水平特徴十右方向水平特徴）をあられすもの
で３２ビツトの幅を持つ。第６図はこの３２ビットであ
られされる各点の特徴を示したもので、例えば垂直−リ
′ブパターンメモリ内の各点について抽出する３２ビッ
トの水平特徴をあられし、上位１６ビツトは左方向水平
特徴、下位１６ビツトは右方向水平特徴をあられす。ま
たＨ８Ｐ垂直特徴抽出部１２、ｌζｓｐ左斜め左肩抽出
部１６、ＬＳＰ右斜右肩徴抽出部２０もｖｓｐ水平特徴
抽出部８と同様の動作を行う。

以下概略を説明する。Ｈ８Ｐ垂直特徴抽出部１２は水平
サブパターン抽出部ＩＯにおいて抽出された水平サブ・
ぐターン（ｕｓｐ　）が格納されている水平ｔプパター
　ンメモリ１１についてＸ軸上の各点から垂直走査を２
回行なう過程において走査線上の各点についての、当該
注目点より上方に存在する文字線と当該注目点との距離
のに乗和を上方向垂直特徴として、又、当該注目点より
下方に存在する文字線と当該注目点との距離のに乗和を
下方向垂直特徴として抽出し水平特徴パターンメモリと
同一構造のＨ８Ｐ垂直特徴・ヤターンメモリ１３に格納
する。Ｒ３Ｐ左斜め特徴抽出部１６は右斜めサブ・ぐタ
ーン抽出部１４において抽出された右斜めサブ・リーン
（Ｒ３Ｐ　）が格納されている右斜めザブ・ぐターンメ
モリ１５について、Ｙ軸上の各点及び右斜めサブパター
ンメモリノ５の上辺上の各点から左斜め４５°走査を２
回行なう過程において走査線上の各点についての、当該
注目点よシ左４５゜上方に存在する文字線と当該注目点
との距離のに乗和を上方向左肩め特徴として、又当該注
目点よシ左り５°下方に存在する文字線と当該注目点と
の距離のに乗和を下方向左肩め特徴として抽出しｖＳＰ
水平水平特徴ノーターンメモリ９一構造のＲ３Ｐ左斜め
特徴・ぐターンメモリノアに格納する。ＬＳＰ右斜右肩
徴抽出部３０は左斜めザブ・ぞターン抽出部２８におい
て抽出された左斜めザブ・Ｐターン（ＬＳＰ　）が格納
されている左斜めサブ・ぞターンメモリ１９について、
Ｙ軸上の各点及びＸ　１１４１＋　、、Ｊ二の各点から
右斜め４５°走査を２回行なう過程において走査線上の
各点についての、当該注目点より右４５°上方に存在す
る文字線と当該注目点との距離のに乗和を上方向右肩め
特徴として、当該注目点より右４５°下方に存在する文
字線と当該注目点との距離のに乗和を下方向右肩め特徴
として抽出しｖｓｐ水平特徴・リーンメモリ９と同一構
造のＬＳＰ右斜右肩徴・やターンメモＩ）２１に格納す
へ分割点決定部５は文字枠検出部４より受けた文字枠の
位置に関する座標を参照し、文字枠内領域をＭＸＮ個の
部分領域に分割する為の分割点座標を計算し、ｖｓｐ水
平特徴ベクトル抽出部２２、ｌｌ５Ｐ垂直特徴ベクトル
抽出部２３、ｎｓＰ左斜左肩徴ベクトル抽出部２４、Ｌ
ＳＰ右斜右肩徴ベクトル抽出部２５、へ前記計算した分
割点座標を送出する。ｖｓｐ水平特徴ベクトル抽出部２
２は文字枠検出部４より受けた文字枠の位置座標及び分
割点決定部５より受けた分割点座標を使用し、■ＳＰ水
平特徴・にターンメモリ内の文字枠内領域をＭＸＮｌｆ
ｉの部分領域に分割し、各分割領域内の各点の右方向水
平特徴及び左方向水平特徴それぞれの相加平均を要素と
するＭＸＮＸ２次元の水平特徴ベクトルを抽出する。前
記ＭＸＮＸ２次元の水平特徴ベクトルの要素である各部
分領域の、右方向水平特徴の相加平均及び左方向水平特
徴の相加平均をそれぞれ■（’ｍ　ｒ　ｎ　＋　１１”
ｍ　、　ｊｌ（ｍ　＝　１　ｅ　−、Ｍ　、　ｎ　＝　
１　、−−−　、　Ｎ　）と表わ【７、当該領域内の各
点の右方向水平特徴及び左方向水平特徴をそれぞれｔｘ
、ｙｒ　ｒｘ、ｙと表わし、当該領域内の総点数を’Ｉ
’ｍ、ｎと表わすと、前記”ｒｎ、ｎ及びＨＲｍ、ｎは
（１）式及び（２）式で定義される。

Ｔ’ｒｎ、ｎ Ｈ８Ｐ垂直特徴ベクトル抽出部２３、ｒｔｓｉ’左斜め
特左肩クトル抽出部２４　、ＬＳＩ’右斜め右肩（クト
ル抽出部２５はそれぞれｎｓ、ｐ　ｉｔ：直特徴・Ｐタ
ーンメモリ１３、Ｒ８Ｐ左斜め特徴・やター７メモリフ
２ＬＳＰ右斜め特徴・ぞターンメモリ２１をそれぞれ参
照し、前記ｖｓｐ水平特徴ベクトル抽出部３２と同様に
各特徴・ぐターンメモリ内の文字枠内領域をＭＸＮ個の
部分領域に分割しそれぞれ各部分領域内の各点の両方向
の垂直特徴又はｌｉ’、　１１め特徴又は右斜め特徴の
それぞれの相加平均の肩出を水平特徴ベクトル抽出部３
２と同様に行ないそれぞれの特徴ベクトル抽出部におい
てＭＸＮＸ２次尾の特徴ベクトルを抽出する。

識別部２６は前記４種の特徴ベクトル抽出部において抽
出されたＭＸＮＸ２Ｘ４次元の特徴ベクトルと、辞書２
７に格納されているあらかじめ用意された前記特徴ベク
トルと同一形式で記述された複数の標準文字・ぐター／
との間の距離すなわち２本のベクトル間のユークリッド
距離を４暮し、その距離が最小の値を与える標準文字・
Ｐターンの文字名を文字名出力２８に出力する。

第７図は本実施例における４棹の特徴抽出部において抽
出する各点についての特徴を図形的に表現したものであ
り、抽出する特徴は各点から見た各方向における文字線
の分布を示すもので文字の構造を充分に反映しているも
のである。又、各方向における文字線の検出過程でサシ
尽ターンを使用して当該方向と直角をなす文字線にのみ
着目し７ているので手書文字における筆記名の違いによ
る文字線の傾斜の影響等を無況して安定な特徴抽出が可
能である。又各点についての特徴抽出を単純な走査とい
う処理のみにより行なっているので装置の小型化を図る
ことができる利点がある。

（発明の効果） 本発明は文字・ぐターンの各点から見た各方向の文字線
の分布を示す特徴として、サブ・ぞター／を使用して注
目点と文字線との距離のに乗和を抽出しているので文字
全体の構造を反映した安定な特徴抽出が可能であり、ま
だ前記特徴抽出を単純な走査という処理によシ実現して
いるので、高速で精度の良い文字認識装置に利用するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の文字認識装置４における実施例の構成
図、第２図は原ｐＲターンとサブ・やターンの例を示し
た図、第３図は各１１テ徴抽出部の構成図、第４図は各
点についての水平特徴計算のフローチャート、第５図は
各特徴・２ターンメモリの構成図第６図は各特徴パター
ンメモリにおける各点の特徴構成図、第７図は各点につ
いて抽出する特徴の説明図である。 １・・・光電変換部、２・・・パターンレジスタ、３・
・・線中計算部、４・・・文字枠検出部、５・・・分割
点決定部、６・・垂直サブパターン抽出部、７・・・垂
直サブ・ぞターンメモリ、８・・・ｖｓｐ水乎特徴抽出
部、９・・・■ＳＰ水平特徴・ぐターンメモリ、Ｉｏ・
・・水平ザブ／やターン抽出部、１１・・・水平サブパ
ターンメモリ、１２・・・Ｈ８Ｐ垂直特徴抽出部、１３
・・・１ｉｓｐ垂直特徴ｌンターンメモリ、１４・・・
右斜めザブパターン抽出部、１５・・・右斜めサブ４タ
ー／メモリ、ノロ・・・Ｒ８Ｐ左斜め特徴抽出部、１７
・・・Ｒ８Ｉ）左斜め特徴・やターンメモリ、１８・・
・左斜めサブ・ぐターン抽出部、１９・・・左斜めサブ
４ター／メモリ、２０・・・ＬＳＰ右斜右肩徴抽出部、
２ノ・・・ＬＳＰ右斜右肩徴・ぞターンメモリ、２２・
・・ｖＳＰ水平特徴ベクトル抽出部、２・・・Ｈ３Ｐ垂
直特徴ベクトル抽出部、２４・・・Ｒ８Ｐ左斜め特徴ベ
クトル抽出部、２５・・・ＬＳＰ右斜右肩徴ベクトル抽
出部、２６・・・識別部、２７・・・辞書、２８・・・
文字泡出フハ　３１・・・制御回路、３２・・変化点検
出回路、３３・・変化点カウンタ、３４・・・／ぐ夕・
−ツメモリアドレスカウンタ、３５・・・変化点メモリ
、３６・・・比較器、３７・・・演算回路、３８・・・
レジスタＡ１３９・・・レジスタＢ０ 特許出願人　沖電気工業株式会社 第１図 第２図 （ａ）　（ｂ）　（ｃ） （ｄ）　（ｅ） 第３図 第４図 手続補正書（自制 ０．、イ１．ｖ・１へ９□ 特許庁長官　殿 １　事件の表示 昭和５８年　特許　照温　１６４１４１　号２発明の名
称 特徴抽出方法 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 任　所（〒１０５）　東京都港区虎ノ門１丁目７番１２
号へ、−４１ ５補正の対象　明細１中「発明の詳細な説明」の４１１
Ｙｉ、「図面の簡単な説明」の欄及び図面 ６、補正の内容　即７図」 ６補正の内容 （１）明細書第４頁第８行口に「第１の」とちるのを削
除する。 （２）同書第５頁第１６行目から第１７行目に「黒ビッ
トの連続の中さ」とあるのを「黒ビット（文字線部を黒
ビット・文字背景部を白ビットとする）の連続の長さ」
と補正する。 （３）同書第８頁第４行目から第５行目に「変化点メモ
リに格納されている変化点の個数分」とあるのを削除す
る。 （４）同書第１０頁第１３行目に「変化点メモリを」と
あるのを「変化点メモリの内容を」と補正する。 （５）　同書第１０頁第１８行目から第１９行１］に「
水平特徴抽出部９」とあるのを「水平特徴抽出部８」と
補正する。 （６）　同書第１２頁第７行目に「抽出し水平特徴パタ
ーンメモリ」とあるのを「抽出１．ＶＳＰ水平特徴パタ
ーンメモリ９」と補正する。 （７）同書第１３頁第２行目に「３０」とあるのを「２
０」と補正する。 （８）　同書第１３頁第３行目に「２８」とあるのを「
ノ８」と補正する。 （９）　同書第１５頁第６行目と第１１行目に「３２」
とあるのを「２２」と補正する。 ００　同省第１５頁第１０行目に「算出を水平將徴」と
あるのを［算出をＶＳＩ］水平！１”ろ徴」と補正する
。 ０］）同書第１７頁第１１行目から第１２行目に「３・
・・線中計算部、」とあるのを「３・・・線幅計算部、
」と補正する。 α埠　同書第１８頁第９行目から第１０行目に「３３・
・・変化点カウンタ、３４・・・ノＰターンメモリアド
レスカウンタ、３５・・・変化点メモリ、」とあるのを
「３３・・・変化点メモリ、３４・・・変化点カウンタ
、３５・・・パターンメモリアドレスカウンタ、」と補
正する。 （１′３　図面「第７図」を別紙のとおり補正する。 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 文字図形・母ターンを所定のある方向に走査して、当該
   走査方向における文字線の断面を検出し、断面長か前記
   文字図形ノ？ターンの文字線幅より十分長い断面を抽出
   することにより行うザブパターンの抽出を複数の方向に
   ついて行い、抽出した複数のサブパターンのそれぞれに
   ついて文字外接枠内の各点又は任意の点を原点として当
   該原点を含み前記のある方向と直交する他の方向へ走査
   して、 前記原点よシ一方の側の当該走査線にのすべての文字線
   と前記原点との距離のに乗和（Ｋは定数：を第１の特徴
   として抽出し、 前記原点よシ他方の側の当該走査線−にのすべての文字
   線と前記原点との距離のに乗和（Ｋは定数：を第２の特
   徴として抽出し、前記各サブ・やターン全てに得られた
   前記第１の特徴並びに前記第２の特徴を文字図形・ぐタ
   ーン特徴とすること全特徴とする特徴抽出方法。