JPS62160592A - Picture normalizing device - Google Patents
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- Character Input (AREA)
- Image Processing (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、文字認識5図面読取等において文字。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention is useful for character recognition, 5, drawing reading, etc.
シンボル等の線図形を認識する際の前処理としての画像
正規化装置に関する。The present invention relates to an image normalization device for preprocessing when recognizing line figures such as symbols.
文字2図形の認識手段としては、一般に相関法が良(知
られている。これは、未知パターンの2次元画像P(i
、j)と、辞8(標準)パターンの画像Qk(i、j)
との間の相関Rkを次式のように定義し、このRkを最
大とするkにパターンが属するとする方法である。The correlation method is generally good (known) as a means of recognizing two characters and figures.
, j) and the image Qk(i, j) of the Dictionary 8 (standard) pattern
This is a method in which the correlation Rk between Rk and Rk is defined as the following equation, and the pattern belongs to k that maximizes this Rk.
しかしながら、かかる相関法はパターンの位置ずれや大
きさの変化に鋭敏であるので、これを補うために相関計
算に先立って未知パターンの画像の拡がりと、位置ずれ
を揃えることが常套的に行われる。この作業を正規化と
呼ぶ。なお、先の(1)式より相関を求めるだめの積和
演算量は画像の大きさくNxN)の−辺の長さの2乗、
即ちNりに比例して増大し、認識すべきシンボルの種類
が多い場合(例えば、文字などは2000mを越える)
には、その演算量は実用的な装置の実現のための障害と
なるので、一般に、正規化は画像の縮小を伴って行われ
る。即ち、相関による認識装置のため正規化の一般的表
現は第3図のようにNxN(固定)の画像NP上の座標
(XM、YM)を基準点とするMXM(MIXM2)O
部分画像MPを(KXK)の正規化画像KPに縮小する
ことである。However, since such correlation methods are sensitive to changes in pattern position and size, in order to compensate for this, it is customary to align the spread of the image of the unknown pattern and the position deviation prior to correlation calculation. . This work is called normalization. Furthermore, from the above equation (1), the amount of product-sum operations required to calculate the correlation is the square of the side length of the image size (N x N),
In other words, it increases in proportion to N, and when there are many types of symbols to be recognized (for example, characters exceed 2000 m)
In general, normalization is performed along with image reduction, since the amount of computation is an obstacle to realizing a practical device. In other words, the general expression for normalization for a recognition device based on correlation is MXM(MIXM2)O with the coordinates (XM, YM) on the NxN (fixed) image NP as the reference point, as shown in Figure 3.
This is to reduce the partial image MP to a normalized image KP of (KXK).
したがって、M≧にであり、その縮尺率に/Mは一般的
に1〜1/10程度である。Therefore, M≧, and the scale factor /M is generally about 1 to 1/10.
ところで、従来の正規化手段としては、専ら補間による
方法が行われていた。即ち、正規化画像KPの画:AK
P (t l J )に対応する原画像NP上の座標値
X1 、Ylを次の(2)式の如き座標変換式により求
める。By the way, as a conventional normalization means, a method using interpolation has been used exclusively. That is, the image of normalized image KP: AK
Coordinate values X1 and Yl on the original image NP corresponding to P (t l J ) are determined by a coordinate transformation equation such as the following equation (2).
こ〜でXl 、Ylの値は一般的に整数とならないため
、次のように表わされる周囲4点NPO、NPl 。Since the values of Xl and Yl are generally not integers, the surrounding four points NPO and NPl are expressed as follows.
N P 21 N P 3の画素値からNPo−NP(
CX1:) 、(Yl) )NP+=NP((
Xl) 、(Yl:l+1)NP2=NP((Xl
)+1n [Yl) )NP3−NP((Xl)+
1.(Yl:l+1)次の(3)式によってK (i
、 j )の値を求める。なお、〔〕はガウス記号を示
し、したがって(X)はXを越えない最大の整数を表わ
している。From the pixel value of N P 21 N P 3, NPo-NP(
CX1:) , (Yl) )NP+=NP((
Xl) , (Yl:l+1)NP2=NP((Xl
)+1n [Yl) )NP3-NP((Xl)+
1. (Yl:l+1)K (i
, j). Note that [ ] indicates a Gauss symbol, and therefore (X) represents the largest integer that does not exceed X.
この方法は、演算量が少なくてしかもMによって増減せ
ず、Kだけで決定されるので回路が簡単になるという長
所がある反面、線図形を正規化するときの縮尺率が大き
い場合には、サンプリングの差異によってNPをまばら
にしかサンプルしないことになるため、線が消失してし
まうという欠点があった。This method has the advantage that the amount of calculation is small and the circuit is simple because it is determined only by K without increasing or decreasing by M, but on the other hand, if the scale factor when normalizing the line figure is large, Because NPs are sampled only sparsely due to differences in sampling, there is a drawback that lines disappear.
そこで、文献[文字認識のための相関法の一改良」(安
田、藤沢)、Trans、 IECE’ 79/3Vo
l。Therefore, the literature [Improvement of correlation method for character recognition] (Yasuda, Fujisawa), Trans, IECE'79/3Vo
l.
62−dl13にあるような手法が考案された。62-dl13 was devised.
この論文は難解であるが、要は上記とは逆の変換をして
正規化するものである。This paper is difficult to understand, but the essence is normalization by performing the opposite transformation to the above.
この方法によれば線が消失することはないが、以下の問
題点がある。Although this method does not cause lines to disappear, it has the following problems.
イ)積演算が非常に多い。特に画線の値を振り分けるた
めに(浮動)少数点を含む演算が8M’回必要(1点に
つき8回の演算が必要)なため、太きな負担となり、認
識速度の向上が難かしい。b) There are a lot of product operations. In particular, 8M' calculations including (floating) decimal points are required to allocate the values of drawing lines (8 calculations are required for each point), which creates a heavy burden and makes it difficult to improve the recognition speed.
口)一般に、NPの1画素の値がKPの4点に振り分け
られるので、KP上の最小の線幅は2画素となるが、t
x、tyが0であるように正規化される場合(重なる場
合)には、線幅が1になることがある。即ち、正規化さ
れた結果は微妙な位置すれや縮尺率に対し不安定なため
、認識率が低下する。Generally, the value of one pixel on NP is distributed to four points on KP, so the minimum line width on KP is 2 pixels, but t
If x and ty are normalized to be 0 (if they overlap), the line width may be 1. That is, since the normalized result is unstable with respect to slight positional deviations and scale factors, the recognition rate decreases.
したがって、本発明は上記イ)1口)の欠点を除去し、
文字gR装置や図面認識装置実用化のための演算量を少
な(して高速に実施でき、認識性能の安定した正規化装
置を提供することを目的とする。Therefore, the present invention eliminates the drawbacks of (a) 1) above,
The purpose of the present invention is to provide a normalization device that can be implemented at high speed with a small amount of calculations and has stable recognition performance for practical use in character gR devices and drawing recognition devices.
正規化画素と位置的に対応する原画像の部分領域を所定
係数倍(α)に拡大した部分領域情報を発生する領域情
報発生手段と、原画像情報を記憶するメモリと、このメ
モリの内容を前記領域情報にもとづいて読み出すメモリ
続出手段と、読み出される画素値を積算する積算手段と
を設ける。A region information generating means for generating partial region information obtained by enlarging a partial region of the original image that corresponds in position to the normalized pixel by a predetermined coefficient (α), a memory for storing the original image information, and a memory for storing the contents of the memory. A memory successive means for reading based on the area information and an integrating means for integrating the read pixel values are provided.
すなわち、元の画像NPの画素の値を正規化画像KPに
振り分けるべく、KPの画素とNPの画素との対応づけ
を行なうに当たり、KP上で隣り合った画素のそれぞれ
に対応するNPの各部分領域が、相互に一定の比率(α
)で重なり合うようにする。こうして正規化画像上で隣
接する画素に対し元の画像の情報を重複して持たせるこ
とにより、正規化した結果が位置ずれや縮尺率に係わり
なく安定となるようにする。なお、KPの画素値として
は、上記部分領域における各画素値の和をもって表わす
こと〜する。これにより、積演算が不要になるので、装
置の負担を軽減することができる。That is, in order to allocate the pixel values of the original image NP to the normalized image KP, when associating the pixels of KP with the pixels of NP, each part of NP corresponding to each adjacent pixel on KP is The regions have a certain ratio to each other (α
) so that they overlap. In this way, adjacent pixels on the normalized image have redundant information about the original image, so that the normalized result becomes stable regardless of positional deviation or scale. Note that the pixel value of KP is expressed as the sum of each pixel value in the partial area. This eliminates the need for product calculations, so the load on the device can be reduced.
第1図はこの発明の実施例を示す構成図である。 FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
なお、同図において、11〜14はバッファ、21〜2
4はメモリテーブル、31.32は加算器、4はカウン
タ、5は正規化演算器、6は正規化画像メモリである。In addition, in the figure, 11 to 14 are buffers, 21 to 2
4 is a memory table, 31.32 is an adder, 4 is a counter, 5 is a normalization arithmetic unit, and 6 is a normalization image memory.
また、正規化演算器5は第1A図に示されるように、桁
バッファB X 1 p桁数バッファBX2p行数バッ
ファBY等の各バッファ、桁カウンタCXp桁数カウン
タCTx、行カウンタCY。Further, as shown in FIG. 1A, the normalization calculator 5 includes buffers such as a digit buffer BX1p, a digit buffer BX2p, a line buffer BY, a digit counter CXp, a digit counter CTx, and a line counter CY.
行数カウンタCTY等の各カウンタ、桁数比較器CPx
、行数比較器CPy等の比較器、アドレステーブルAT
、原画像メモリMおよび積算器Tより構成されている。Counters such as line counter CTY, digit comparator CPx
, comparators such as row number comparator CPy, address table AT
, an original image memory M, and an integrator T.
なお、桁はX方向、行はY方向にそれぞれ対応する。Note that the digits correspond to the X direction, and the rows correspond to the Y direction.
いま、第3図のように、元の画像NP(大きさ。Now, as shown in Figure 3, the original image NP (size.
NXN)の部分画像MP(大きさMXM、基準座標(X
M、YM))を正規化して、正規化画像KP(大きさp
Kx x )を出力する場合を考える。このとき、N
、にの値はその装置にとって一定である。また、MPを
表わすパラメータXM、YM、M(Ml、M2)は、正
規化前のシンボル切出し回路によって既に決定されてい
るものとする。つまり、MPの始点X座標XM、始点Y
座標YMは桁バッファ111行バッファ12にそれぞれ
格納されており、MPの幅M1と高さM2はバッファ1
3゜バッファ14にそれぞれ格納されている。NXN) partial image MP (size MXM, reference coordinates (X
M, YM)) to normalize the normalized image KP (size p
Consider the case where Kx x ) is output. At this time, N
, are constant for the device. Further, it is assumed that the parameters XM, YM, M (Ml, M2) representing MP have already been determined by the symbol extraction circuit before normalization. In other words, the starting point X coordinate of MP, the starting point Y
Coordinates YM are stored in digit buffer 111 and row buffer 12, respectively, and width M1 and height M2 of MP are stored in buffer 1.
3° buffer 14 respectively.
こ工で、第2図の如く、正規化画像KP上の任意の画素
KP(i、j)に対するMPの部分領域LPを考え、こ
れを次のように定める。まず、部分領域のLPの開始点
XL、YLを次のように定める。なお、αは1くαく2
なる定数である。In this process, as shown in FIG. 2, a partial region LP of MP for an arbitrary pixel KP (i, j) on the normalized image KP is considered and determined as follows. First, the starting points XL and YL of the partial area LP are determined as follows. In addition, α is 1 × α × 2
This is a constant.
こへに、括弧内の値にっ@0と比較して最大値を取るの
は、部分領域LPがMPの外部にはみ出さないための配
慮である。これは、XL、YLがMPの基準点を(0,
0)とする座標で定義されているためである。Here, the reason why the value in parentheses is compared with @0 and takes the maximum value is to prevent the partial area LP from protruding outside the MP. This means that XL and YL set the reference point of MP to (0,
This is because the coordinates are defined as 0).
次に、同様にして部分領域LPの終点XF、YFを次式
のように求める。なお()内は部分領域の長さLX、L
Yを示し、その値は切り上げるようにする。Next, similarly, the end points XF and YF of the partial area LP are determined using the following equations. Note that () is the length of the partial area LX, L
Y, and the value should be rounded up.
よって、 となる。Therefore, becomes.
XL、YL、LX、LYはKとαが定数であるからi、
j、Ml、M2で定まる数であり、したがって、これを
表にしてそれぞれ第1図のメモリテーブル21,22,
23.24に予め格納してお(。Since K and α are constants for XL, YL, LX, LY, i,
The numbers are determined by j, Ml, and M2, and therefore, these are tabled as memory tables 21, 22, and 22 in FIG. 1, respectively.
Stored in advance on 23.24 (.
こうして正規化画素の位置i、jを与えるカウンタ4の
出力と、Ml、M2の値が格納されているバッファ13
.14の出力とでメモリテーブル21.22.23.2
4をアクセスすることにより、31.32で、XL+X
M、YLLYMを求めることにより、NPの座標系にお
けるLPの開始点座標が求まる。正規化演算器5ばその
内部に元の画像NPを記憶するメモリを有しており、X
L+XM、YL−1−YM、LX、LY を与えられて
LP内の画素の総和を求め、出力する。出力された値は
カウンタ4の出力のアドレスにより、正規化画像メモリ
6に格納される。正規化演算器5の完了信号SFにてカ
ウンタ4を進めることにより、KPの全画素が計算され
る。In this way, the output of the counter 4 giving the normalized pixel positions i and j, and the buffer 13 in which the values of Ml and M2 are stored.
.. Memory table 21.22.23.2 with output of 14
By accessing 4, XL+X at 31.32
By determining M and YLLYM, the coordinates of the starting point of LP in the coordinate system of NP can be determined. The normalization calculator 5 has a memory for storing the original image NP inside it, and
Given L+XM, YL-1-YM, LX, and LY, the total sum of pixels in LP is calculated and output. The output value is stored in the normalized image memory 6 according to the address of the output of the counter 4. By incrementing the counter 4 using the completion signal SF of the normalization calculator 5, all pixels of KP are calculated.
次に、第1A図を参照して正規化演算器5の動作を説明
する。LPのNP上の開始点座標XL+XM、YL+Y
Mは、それぞれ桁バッファBX1 。Next, the operation of the normalization calculator 5 will be explained with reference to FIG. 1A. Starting point coordinates of LP on NP XL+XM, YL+Y
M is each digit buffer BX1.
行カウンタCyに初期値としてそれぞれ格納される。X
L+XMは、同時に桁カウンタCXの初期値として格納
され、桁数カウンタCTxy行数カウンタCTYは′0
”にリセットされる。また、積算器6も0”にリセット
される。桁数バッファBX2y行数バッファBYには、
それぞれ領域LPの幅LX、高さLYが格納される。桁
カウンタCXs行カウンタCyよりそれぞれ桁と行の値
が出力され、アドレステーブルATにより元の画像NP
が格納されている画像メモリMのアドレスとして変換さ
れ、NPの画素の値が読みだされる。Each is stored in the row counter Cy as an initial value. X
L+XM is simultaneously stored as the initial value of the digit counter CX, and the digit counter CTxy line counter CTY is '0'.
The integrator 6 is also reset to 0. The number of digits buffer BX2y and the number of lines buffer BY include:
The width LX and height LY of each region LP are stored. The digit and row values are output from the digit counter CXs and the row counter Cy, and the original image NP is output from the address table AT.
is converted as the address of the image memory M where it is stored, and the value of the pixel of NP is read out.
桁カウンタCxがカウントアツプされると同時に桁数カ
ウンタCTXもカウントアツプされ、桁数バッファBX
2に格納されていた領域LPの@LXを超えると、桁数
比較器C’Pxから改行信号SLが出力されて行カウン
タCYp行数カウンタCTYがカウントアツプされると
共に、桁カウンタCxには桁バッファBX1より領域L
Pの開始点X座標XL+XMが再び格納され、桁数カウ
ンタCTXが′″O”にリセットされる。こうして、次
々と領域LP内の画素の値が画像メモリMから読み出さ
れ、積算器Tに積算されていく。そして、行数カウンタ
CTYの値が行数バッファBYに格納されていた領域L
Pの高さLYを超えたことが行数比較器CPyにより検
出されることにより、動作が終了する。At the same time as the digit counter Cx counts up, the digit number counter CTX also counts up, and the digit number buffer BX
When @LX of the area LP stored in 2 is exceeded, a line feed signal SL is output from the digit number comparator C'Px, the line counter CYp and the line number counter CTY are counted up, and the digit counter Cx is filled with digits. Area L from buffer BX1
The starting point X coordinate XL+XM of P is stored again, and the digit counter CTX is reset to ``O''. In this way, the values of pixels within the area LP are successively read out from the image memory M and integrated into the integrator T. Then, the area L where the value of the line number counter CTY was stored in the line number buffer BY
The operation ends when the line number comparator CPy detects that the height of P has exceeded LY.
本発明によれば、上記(4)式に従って正規化の対象と
なる部分画像の位置および大きさと、正規化画像の大き
さから部分領域を発生せしめる手段を有する構成とした
ため、正規化画像の1画素と元の画像の部分領域とが対
応づけられ、しかも正規化画像の隣接する画素にそれぞ
れ対応づけられた元の画像のそれぞれの部分領域がお互
いに重なり合うようになる結果、位置ずれや縮尺率に変
化等で正規化後の線幅が変動することのない安定した正
規化画像が得られ、認識率が向上する効果をもたらす。According to the present invention, since the configuration includes a means for generating a partial area from the position and size of the partial image to be normalized according to the above equation (4) and the size of the normalized image, one part of the normalized image Pixels are associated with partial regions of the original image, and the respective partial regions of the original image, which are respectively associated with adjacent pixels of the normalized image, overlap with each other, resulting in misalignment and scaling. It is possible to obtain a stable normalized image in which the line width after normalization does not fluctuate due to changes, etc., resulting in an effect of improving the recognition rate.
また、対応づけられた部分領域を走査する手段と、読み
出された画素値を積算する手段とを設けて積演算を不要
としたため、正規化演算を高速に行うことができ、その
結果認識速度を向上せしめることができる。In addition, by providing a means for scanning the associated partial area and a means for integrating the read pixel values, the product operation is no longer necessary, so the normalization operation can be performed at high speed, resulting in faster recognition speed. can be improved.
第1図は本発明の実施例を示す構成図、第1A図は第1
図における正規化演算器の具体例を示すブロック図、第
2図は本発明の詳細な説明するだめの説明図、第3図は
一般的な正規化方法を説明するだめの説明図である。
符号説明
11 、12 、13.14 、 Bxl、 BX2
+ BY・・・・・・バッファ、21,22,2;、2
4 ・・・・・・メモリテーブル、31.32・・・・
・・加算器、4.CX、CTX、CY。
CTY・・・・・・カウンター ら・川・・正1イヒン
宙笥g−A・・・・・・正規化画像メモリ、AT・・・
・・・アドレステーブル、M・・・・・・原画像メモリ
、T・・・・・・積算器、NP・・・・・・原画像、M
P・・・・・・部分画像、LP・・・・・・部分領域、
KP・・・・・・正規化画像。
代理人 弁理士 並 木 昭 夫
代理人 弁理士 松 崎 清
第1図
第1A図
メモリへ
第2図
第3図FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG. 1A is a configuration diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a specific example of the normalization calculator in the figure, FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining the present invention in detail, and FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a general normalization method. Code explanation 11, 12, 13.14, Bxl, BX2
+ BY...Buffer, 21, 22, 2;, 2
4...Memory table, 31.32...
... Adder, 4. CX, CTX, CY. CTY・・・Counter Ra・kawa・Sho 1 Ihin space g-A・・・Normalized image memory, AT...
...address table, M...original image memory, T...integrator, NP...original image, M
P...partial image, LP...partial area,
KP... Normalized image. Agent Patent attorney Akio Namiki Agent Patent attorney Kiyoshi Matsuzaki Figure 1 Figure 1 To memory Figure 2 Figure 3
Claims (1)
に変換するための画像正規化装置であって、 前記原画像情報を記憶するメモリと、 正規化画像上の各画素に対しこれと位置的に対応する原
画像の部分領域を所定係数倍に拡大した部分領域情報を
発生する領域情報発生手段と、前記メモリを該拡大され
た部分領域情報にもとづきアクセスしてその内容を読み
出すメモリ読出手段と、 該メモリから読み出される画素値を積算する積算手段と
、 を備えてなることを特徴とする画像正規化装置。[Scope of Claims] An image normalization device for converting an original image consisting of a plurality of pixels including gray scale information into a normalized image, comprising: a memory for storing the original image information; and each image on the normalized image. area information generation means for generating partial area information obtained by enlarging a partial area of the original image corresponding to the pixel by a predetermined coefficient; and accessing the memory based on the enlarged partial area information to An image normalization device comprising: memory reading means for reading contents; and integrating means for integrating pixel values read from the memory.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61001438A JPS62160592A (en) | 1986-01-09 | 1986-01-09 | Picture normalizing device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61001438A JPS62160592A (en) | 1986-01-09 | 1986-01-09 | Picture normalizing device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62160592A true JPS62160592A (en) | 1987-07-16 |
Family
ID=11501444
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61001438A Pending JPS62160592A (en) | 1986-01-09 | 1986-01-09 | Picture normalizing device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62160592A (en) |
-
1986
- 1986-01-09 JP JP61001438A patent/JPS62160592A/en active Pending
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