JPS6319090A - 光学文字読取装置 - 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】 （７）産業上の利用分野 この発明は、光学文字読取装置に関する。

すなわち、文字を記載した用紙の上を、手持ち式のスキ
ャナで走査し、文字を光学的に読取る装置に関する。

（イ）従来技術 スーパーマーケットや百貨店などでは、単品ごとの売上
情報を収集して、在庫管理を行なうＰｏ８（Ｐｏ１ｎｔ
　ｏｆ’　５ａｌｅｓ　）システムが普及している。

ＰＯＳシステムでは、品物ごとのコード番号や価格を売
上時に値札などから読取るため、光学的文字読取認識装
置（ＯＣＲ）が用いられる。

たとえば、第２図に示すような手持ち式０ＣＲ（特願昭
６０−７９０８２　）が案出され既に用いられている。

この手持ち式ＯＣＲでは、スキャナ２１を手２２に持っ
て、用紙２３の上に当てかうだけで、用紙２３に記載さ
れた文字、記号などを読取る。

読取られるべき対象は、ＰＯＳシステムでの情報、すな
わち品番、価格などが記載された値札などである。文字
というのは、数字と、記号、アルファベットなどである
。漢字などを読取るわけてはない。対象となるものを単
に用紙２３と表現する。用紙といっているが、ブランク
があって、なんらかの文字、図を新しく書き入れる紙と
いう意味ではない。

スキャナ２１の前方には、光源２４がある。光源２４か
らの光は用紙２３に当り反射されてレンズ系２５に入る
。これがセンサ２６によって光電変換される。

センサ２６は二次元の拡がりを持つイメージセンサであ
る。そして、センサ２６は、用紙２３の情報記載部分、
つまり値札の大きさとほぼ同じ大きさの視野となってい
る。

センサ２６の受光部は縦横に分割された独立の光電変換
素子よりなっている。

単位の素子それぞれに於て、光の強度が光電流、又は光
抵抗の変化に変換される。この電気信号は光強度に比例
したアナログ量であるが、基準の電圧などと比較するこ
とによりディジタル量に変換される。目的により高ビッ
トのディジタル量に変換してもよいが、多くの場合、明
暗の２段階に分ける。

単位の素子により光電変換された部分を画素という。明
暗の２段階に分けられた画素には、０又は１の値が対応
させられる。或は値Ｏを持つ画素を白画素といい、値１
を持つ画素を黒画素という。

画素は画像処理に於ける最小の単位領域である。

画素の数は、センサによって決まる。センサの視野が値
札の情報記載部と同じだという事は、全ての文字、記号
の像が、センサ面上のどこかに結像している、という事
である。

スキャナ２１を用紙上を移動させることなく、視野内の
値札の情報を読取ることができる。

制御二値化回路２７は、センサ２６の画素ごとの出力信
号を、ある閾値と比較して二値化する回路である。二値
化されに信号は、順次、画像メモリ２８へ送られる。

画像メモリ２８は、センサ２６の視野のほぼ全体にあた
る画素について、二値化データを格納する０ 第３図により、センサ２６の二値化データを説明する。

縦ｐ画素、横ｑ画素よりなる、９９個の画素をセンサが
持っている。これは、用紙２３の情報記載部分全体の視
野の拡がりにほぼ等しい。

画素は、縦横に規則正しく並んでいる。横に並ぶ一連の
画素列を行という。行方向にＢ１、Ｂ２、・・Ｂｑ　と
いう符号付けをしている。

また縦に並ぶ一連の画素列を列という。列方向にＬｌ、
Ｂ２、・・、ＬＰ　と符号付けしている。

全ての画素は、行、列の番号により、完全に指定する事
ができる。たとえば、ｍ行、ｎ列の画素は（ｍ、ｎ）と
書くことができる。

まに１列については、Ｂ１、Ｂ２、・・、Ｂｑを列の表
記として採用できる。Ｂ１というのは、最初の縦方向の
画素列の全体を指す。

さらに、行を表わすには、Ｌｌ、Ｂ２、・・、Ｌｐ　を
用いる事ができる。Ｌｌというのは最上辺の一行の画素
の集合である。

画像メモリ２８には、画素ごとに０，１の値が記憶され
る。従って第３図は画像メモリ２８の内容だと考えるこ
ともできる。行列（ｍ、ｎ）の値をアドレスとすること
により、各画素のデータ（０，１）を記憶させる事がで
きる。

数字１．２．３．４．５及びアルファベットＡ１Ｂが例
示されている。これらの文字をなす部分が黒画素であっ
て、データ値は１である。文字をなさない余白の部分が
白画素であって、データ値は０である。

数字「１」は、Ｂ１〜Ｂｎ及びＬ１〜Ｌｍ　の間にある
。つまりｍ行ｎ列の画素群により数字１が表わされてい
る。

他の数字も同じ大きさの面積をもつ画素群により記述さ
れる。

第２図に於て、認識処理部３０は、文字、記号を１文字
ずつ識別するものである。

画像メモリの中で、Ｂ１行の全てを走査し、次にＢ２行
の全てを走査する、というようなラスク順の走査を採用
しない。

そうではなくて、−文字分の画素群を一括して画像メモ
リから走査して、−文字分のデータをノ々ツファレジス
タ８に一時収容し、これを認識する。

すなわち、認識処理部３０は、画像メモリから一文字分
のデータを取り出す。

制御回路２９は、認識処理部３０の処理能力である（ｍ
ｘｎ）画素相当分のデータを読出し、バッファレジスタ
８へ格納する。バッファレジスタ８はｍＸｎ個のレジス
タである。この記憶内容と、予め分っている文字、記号
の画素値の分布とを比較して、その文字、記号が何であ
るかを判断する。

しかし、（ｍｘｎ）がひとつの文字、記号を表現できる
寸法であるとしても、１文字分データの取り出し方によ
っては、文字が（ｍＸｎ）の境界にかかることもある。

そこで（ｍＸｎ）画素群という大きさを保ったまま、こ
れを右方へひとつずつ、或は２．３個ずつ動かしてゆき
、そのたびごとに識別処理を行なうことにする。

このような−文字分の画素群（ｍＸｎ）を、ここでは識
別窓という事にする。

識別窓を右方へ１画素分又は複数画素分ずつ右方へずら
してゆき、横方向に並ぶ文字を識別する。

この後、識別窓を下方へ移動させ、さらに右方へ１画素
分又は複数画素分ずつ右方へずらしてゆき、横方向に並
ぶ文字を識別する。以下同じ動作を繰り返す。

より具体的に説明する。

第３図に於て、Ｂ１行についてＢ１〜Ｂｎまでのｎ個の
データ、Ｂ２行についてＢ１〜Ｂｎまでのｎ個のデータ
、・・・・、Ｌｍ行についてＢ１〜Ｂｎまでのｎ個のデ
ータを、画像メモリ２８から読出してバッファレジスタ
８に格納する。つまり、Ｂｌ〜ＢｎとＬ１〜Ｌｍ　　と
によって定義される識別窓のデータカバッファレジスタ
８に入る。

識別処理回路１２では、予め（ｍｘｎ）画素に於て、文
字、記号の特徴データが記憶されている。

これを参照して、入力されたデータの特徴と比較し、一
致、不一致を調べる。入力されたデータが、参照用のデ
ータのどれかと一致すれば、入力データがその文字又は
記号を表わしている、という事になる。

バッファレジスタ８に格納されたデータから、文字、記
号を識別する文字認識の原理は上に述べたごとくである
。これは、例えば特公昭５９−６４１８号などでも採用
され公知の方法である。

次に、識別窓を右方へひとつずらす。

すなわち、ＬＩ列〜Ｌｍ列について、（Ｂ１＋１）列か
ら（Ｂｎ＋１）列までの（ｍｘｎ）画素群のデータ’ｔ
、画像メモリ２８から、バッファレジスタ８へ転送する
。

そして、識別処理回路１２で、再び予め記憶された文字
、記号と比較する。

さらに、識別窓を右方へひとつずらす。

すなわち、Ｌ１列〜Ｌｍ列について、（Ｂ１＋２）列か
ら（Ｂｎ−）−２）列までの（ｍｘｎ）画素群のデータ
を画像メモリ２８から、バッファレジスタ８へ転送する
。

そして、識別処理回路で先述と同様の操作を繰り返す。

以下同様にして、識別窓を右方へずらしてゆく。

すなわちＬ１〜Ｌｍ行につき、Ｂｑ列まで繰り返すので
ある。

このような走査により、横１行分の文字、記号の認識が
行なわれる。

ここでは、右方へ１画素分ずつ（ｍＸｎ）の識別窓を動
かす事としたが、２〜３画素ずつとしてもよい。

こうして、横１行の文字、記号の認識が終了すると、識
別窓を下方へずらす。

これは、１文字分の高さの程度下方へずらせばよい。

たとえばｍ行というのが、文字の高さの約２倍程度の拡
がりを持つとすれば、ｍ／２行、下方へ識別窓をずらす
。すなわち、Ｌｍ／２〜３　Ｌｍ／２のｍ行について、
Ｂ１列〜Ｂ２列の　（ｍｘｎ）個のデータを、バッファ
レジスタ８へ転送し、識別処理回路１２で識別を行なう
。

次にＬｍ／２〜３Ｌｍ／２のｍ行にライて、（Ｂ１＋１
）列〜（Ｂ２＋１）列のデータをバッファレジスタ８、
識別処理回路１２で識別する。

以下、同様の操作を繰り返す。

（１２〕 識別処理の回数について述べる。

横方向に識別窓を１画素ずつずらすとすれば、（ｑ−ｎ
＋１）回の処理が横１行について必要である。縦方向に
ついていえばｐがｍ／２　　の倍数であるとして、２ｐ
／ｍ回の処理が縦１回分について必要である。

従って、識別処理の回数は ２Ｐ（Ｃ１−ｎ＋１） 回である。

以上の処理によって、センサ２６の視野の中に含まれる
文字、記号を全て読取る事ができる。

（つ）従来技術の問題点 従来の手動文字読取装置には次のような欠点がある。

スキャナを値札に当てる動作を考える。

スキャナを値札に当てて、文字読取りを行なうべき時間
は短い。スキャナを値札に当てていない時間の方がなが
い。スキャナを机上から値札へ、あるいは値札から机上
へ動かしている時間や、単に、次の読取りまでスキャナ
を机上に置いている時間が長いのである。このような時
間は、認識処理を行なう必要がない。

このような期間には、認識処理をやめてしまうのが望ま
しい。そうすれば、消費電力が節約できる。さらに値札
の文字行がスキャナのセンサの視野内に完全に入った場
合にのみ認識を行なうようにすれば、不完全な認識結果
を得る心配もない。

このように、連続的に認識動作を行なうのではなく、必
要なときのみ、文字認識するようにできれば、電力、信
頼性の点で優れたものになる。

さらに、第４図に示すように、複数行にわたって文字が
書かれた値札の上を、スキャナを持って矢印に示すよう
に、縦方向に滑らせて各行を認識する場合がある。

このような場合、横方向に見て読取るべき文字列が存在
する場合と、存在しない場合がある。これが時間的に交
代する。

文字列が存在する部分を文字領域といい、存在しない部
分を空白領域という。

第２図のものは、スキャナを値札に当てかったまましば
らく静止しており、この間に、全視野に含まれる文字、
記号を読取る。

第２図の回路構成では、このように、縦方向に並べた文
字列を読取ることは難しいし、たとえできるとしても、
長い時間かかる。空白領域についても、文字領域に於け
るのと、同じ動作を行なうからである。

そこで、スキャナ自体に、文字領域と空白領域とを弁別
できる機能を備える事が望ましい。

視野内に、文字の書かれた行の有無を検出する手段につ
いて考えてみる。つまり視野内に文字領域が存在するか
しないのかを検出する手段について考える。

第５図（ａ）は視野内に文字がある場合の例を示す。

視野の大きさは、行方向（横方向）が８２０画素、列方
向（縦方向〕が６０画素である。

原稿紙面上で、画像ピッチは行、列方向とも、０．１９
ｆｆＷであり、視野の広さは６０．８朋Ｘ　１１．４闘
である。

第５図（ａ）に於て、画素の四辺に直線を引くことによ
り、画素を示した。文字は上辺に少しあり、下方に明瞭
なものが並んでいる。

中間部は文字が存在しない。つまり、白画素だけである
。文字は横方向に並んでいる事が分っている。文字は黒
画素の集合である。・ そこで、横方向（行方向〕に黒画素が存在するか、しな
いかを調べることにより、文字の存在、非存在を弁別で
きる。

文字は、ある程度の長さ行方向に並んでいるので、行方
向の全領域で黒画素の存在を調べる必要はない。

そこで、行方向の画素の一部をとり、この行方向の画素
Ｗ個のうち、少なくともひとつが黒画素である行と、黒
画素が全くない行とを弁別する。

このように、各行に於て、黒画素の存否を検出するため
に取られたＷ個の画素よりなる試験範囲を「横ＯＲ範囲
」と本発明者は呼んでいる。

「横」と限定づけているのは、横方向の画素列について
黒画素の存否を検出するからである。

「ＯＲ」というのは、ＯＲ演算を行なうからである。横
方向に並ぶＷ個の画素について、ひとっでも黒画素であ
れば、その出力を「１」といい、白画素ばかりであれば
その出力を「Ｏｊとする。

これはＯ，Ｒ演算に他ならない。

以後、横ＯＲ範囲内の１行の画素群について、ひとつで
も黒画素があるか？又は全く無いかを判定する演算を、
簡単に、「横ＯＲ演算」ということもある。

ひとつの列として、３２０画素の行方向画素の内、中心
から前後５０画素よりなる１００画素を横ＯＲ範囲とす
る。すなわちＷ＝１００である。原稿紙面上では、横方
向に１９前である。

視野は縦に６０画素分の広がりがある。従って、この例
で、横ＯＲ範囲は１００　Ｘ　６０　　画素からなる中
央の矩形領域である。

この領域の前後１１０画素、１１０画素分は横ＯＲ範囲
に入ら娶い。

もしも、文字がセンサ視野に於て、横ＯＲ範囲に入らな
ければ、その文字は読取れない事になる。

スキャナを持って操作する人が、文字列の中心と、スキ
ャナの中心とを合わせるように値札などへスキャナを当
てかうように注意する必要がある。文字列が１１０画素
分より長ければ、文字がスキャナの窓内に入っていれば
十分だという事になる。

文字のある部分では、ＯＲ演算の結果が１である行が縦
に連続する。第５図（Ｃ）に示すように、縦に連続した
ＯＲ演算の結果１となる行の長さをｌとする。ここでは
上辺に４１の長さの黒画素行と、下辺近くに４２の長さ
の黒画素行とがある。これは文字列の存在に対応してい
る。

黒画素行の集合の高さｌは、文字の高さに対応している
、という事が、容易に分る。

４１〜１２　の長さが、文字の高さとして妥当な値であ
れば、視野内に文字がある、といえる。

高さｌは、しかし、文字の高さと常に等しいわけではな
い。スキャナが文字に対して傾いている時、ｌは大きく
なる。スキャナの行方向と文字行の配列方向とが平行で
あれば、では文字の高さにほぼ等しくなり、最小値をと
る。

１１．１２などが文字高さとして妥当な値かどうかを判
断しなければならない。

文字高さとして、妥当な最小値は、第６図（ａ）に示す
ように、文字行が視野内で水平になっている場合である
。

文字高さとして妥当な最大値は、第６図（ｂ）に示すよ
うに、文字行が、許容しうる最大傾きで視野内にある場
合である。

文字と視野の行方向が一致する場合、文字高さが２．４
ｍｍであるので、でも約２．４闘となる。

文字と視野の最大傾きは８度であるが、１９朋の横ＯＲ
範囲で、２．４ｍｍ高さの文字行が８度傾いていると、
ｌは約５．９ｍｍとなる。

そうすると、ｌとして妥当な高さは２．４Ｈ〜５．９ｍ
ｍという事になる。画素数にして、１２〜３１画素マあ
る。

しかし、値札といっても種類がある。どのような値札に
対しても読取りが可能でなければならない。これは横Ｏ
Ｒ範囲の決定に於て重大な問題を生じる。

第７図により値札の例を説明する。ＪＩＳＢ９５５１の
ＰｏＳ用値札を例にとる。ｐｏｓ４１号とＰＯ３ｌ０号
の値札を例示する。第７図（ａ）はＰＯＳ４１号値札を
示す。

横７０ｍｍ、縦３５ｆｆｌｆｆ＋ある。中間高さに長い
数字よりなる行がある。下方に右へ偏った数字の行があ
る。

右へ偏っており中央部にない、という事が問題である。

右下方の数字の存在、非存在も検出しなければならない
。このため横ＯＲ範囲は８０．４ｍｍの拡がりがなくて
はならない。第７図（ｂ）に於て横線を付した部分が横
ＯＲ範囲である。画素数にして１６０画素である。これ
は第６図で例示した１９ｍｍ、１００画素より、６０％
広くなっている。これだけ広い横ＯＲ範囲であれば、第
７図（Ｃ）に示すように、ＰＯＳ４１号の右下の数字も
横ＯＲ範囲に入りうるようになる。

第７図（ｄ）はｐｏｓ　ｉ　ｏ号の値札である。横３２
ｍｍ、縦２５ｍｍである。スキャナを押し当てると第７
図（６）のようになる。値札の幅が３２ｍｍ、横ＯＲ範
囲の幅が３０．４帥である。

注意してスキャナを押しあてれば、第７図（６）のよう
に、横ＯＲ範囲が値札からはみ出す、という事はない。

しかし、このようにするのは難しい事である。１．６Ｍ
の余裕しかないからである。

横ＯＲ範囲が値札からはみ出ると、値札の背景が横ＯＲ
範囲に入る。背景は白地であるとは限らない。このため
、背景に黒い部分があったりすると、値札の中では白地
である部分であっても、これは黒画素を含む行であると
判定してしまう事になる。これは誤動作の原因となる。

つまり、横ＯＲ範囲が値札からはみ出してはいけない。

値札が小さい場合、余裕が少ないので、操作者が全稈注
意しており、技巧にも長けていないと、このようにする
ことは難しい。

スーパーマーケットのレジにいる従業員に、このような
熟練を期待するのは無理であるし、このように取扱いが
難しいのでは、光学読取装置を使用する利益がない。

に）発明の目的 本発明は、このような従来の手持ち式光学文字読取装置
の欠点を克服するものである。

大きい値札であっても、小さい値札であっても、文字の
書いである行を検出できる実用的に優れた光学文字読取
装置を提供する事が本発明の第１の目的である。

文字のある行と、文字のない行とを的確に弁別する事に
より、文字読取りの正確さを向上させる事のでき乞光学
文字読取装置を提供する事が本発明の第２の目的である
。

文字のない行を的確に弁別し、不要な文字認識処理を停
止し、省電力化を図る事のできる光学文字読取装置を提
供する事が本発明の第３の目的である。

（４）発明の構成 本発明は２以上の横ＯＲ範囲を採用する。そして、横Ｏ
Ｒ範囲の中で優先順位を定めておき、優先順位の高い横
ＯＲ範囲が文字行を検出した時、これを選択し出力する
。

どの横ＯＲ範囲も文字行を検出し澄かった時はじめて、
文字行不存在と判定する。

すなわち、２以上の横ＯＲ範囲を定め、優先順位を付け
たことが本発明の特徴である。

個々の横ＯＲ範囲に於ける文字行の検出操作は従来の機
構と同じである。

本発明は、横方向へ実効的に拡がった横ＯＲ範囲を設定
する事になるから、横に広く、文字記載部がいずれかに
偏った値札であっても、正しく文字行を検出できる。

また、横方向に、独立な２以上の横ＯＲ範囲があるので
、これらの結果から、値札外の背景と、値札内の文字と
を区別できる。つまり小さい値札に対しても用いる事が
できる。

第１図によって本発明の詳細な説明する。

画像メモリ２８にイメージセンサ２６からの画像を取り
込むまでは、従来の方式と同じである。

スキャナ２１は手２２に持って操作する。

文字、記号を記載した値札などの用紙２３に、スキャナ
２１の前方の開口窓部を押し当て、文字、記号の像を入
力する。

光源２４は、前方の用紙２３を照らす照明光源である。

用紙２３からの反射光は、レンズ系２５に入り、用紙２
３の像をセンサ２６の上に結像収束する。

イメージセンサは縦横に多数のセンサ単位を有する二次
元イメージセンサである。それぞれのセンサ単位は入射
光量に応じん電気信号を発生する。

センサ単位が画素に対応する。これが最小の画像情報単
位である。

センサ単位、つまり画素ごとの光電変換信号は、制御二
値化回路２７により、０と１のいずれかの値に２値化さ
れる。白画素はＯに、黒画素は１に対応づけられる。

こうして、視野内の全画素について、Ｏ又は１の値が対
応付けられる。

画像メモリ２８に、画素ごとの明暗値（０，１）が人力
される。画像メモリ２８はイメージセンサの全視野内の
画素の値を全て記憶する。

以上の構成は従来のものと異ならない。

本発明に於ては、単一ではなく２以上の横ＯＲ範囲を設
ける。これは２つでも３つでも、或はそ（９Ａ） れ以上であってもよい。重要なことは、これらの横ＯＲ
範囲に関して優先順位を付けな、という事である。

第１図の実施例では、３つの横ＯＲ回路１．１′、１″
がある。これはイメージセンサの視野に設けた３つの横
ＯＲ範囲Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３に対応している。

これらの横ＯＲ範囲、及び横ＯＲ回路は独立の範囲、独
立の回路であって、独立に横ＯＲ演算を実行する。しか
し、結果を出力する際には、予め定められた優先順位に
従う。

横ＯＲ回路というのは、横ＯＲ範囲に含まれる画素群に
つき、横方向の行をなす画素について、黒画素がひとつ
でもあれば、演算結果を′１″とし、白画素ばかりであ
れば、演算結果をＮＯ“とする演算を行なう装置である
。

黒画素がひとつでもある行を文字行という。

このような演算は第５図（Ｃ）によって既に説明した。

１１、ＩＪ２は黒画素を１つ以上含む行、つまり文字行
の縦方向の長さを示している。これは文字の高さにほぼ
等しい。

横ＯＲ演算の結果が１であっても、これが文字によって
１になっているとは限らない。

既に述べたように、横ＯＲ演算が１になる行の長さｌに
ついて、これが文字によるものであるための妥当な範囲
というものがある。

長さｌについて、これが文字に由来するものであるかど
うかを判別する必要がある。

このため、黒位置・長さ検出部２．２′、２″が横ＯＲ
回路１．１′、１″ごとに設けられている。

横ＯＲ回路１．１′、１″の出力を受け、熱出力の長さ
く第５図（Ｃ）の４１、Ｒ２）が文字高さとして妥当か
否かを判定するのが、黒位置・長さ検出部２．２′、２
″の機能である。このような判定処理のことを「文字行
検出処理」と呼ぶ。

文字位置選択部３は、黒位置・長さ検出部２．２′、２
″から、文字行検出結果を受け、優先順位に従って、そ
れぞれの横ＯＲ範囲Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３による文字行検出
結果の中から出力すべきものを選択し、制御回路２９へ
送る。

制御回路２９は認識処理部３０の起動・停止などの処理
を行なう。

文字位置選択部の選択処理をまとめると第１表のように
なる。これは、３つの横ＯＲ範囲をもつ例に対するもの
である。

ＯＲ範囲Ｒ１と、幅の広い第２横ＯＲ範囲Ｒ２と°ただ
し、第１表に於て、それぞれ ○は、その横ＯＲ範囲に文字行があると判定されている ×は、その横ＯＲ範囲に文字行がないと判定されている 場合を示している。

より一般的に述べる。

ｎ個の横ＯＲ範囲があるとする。Ｒ１、Ｒ２、・・、Ｒ
ｎとする。優先順位は以下のごとくである。

（ｉ）　　Ｒ１を最初の判定対象とする。

（ｌｉ）　　Ｒ１からＲ１−１までいずれも文字行がな
く、Ｒｉに文字行がある場合、Ｒｉを選択する。

（１≦ｉ≦ｎ） （Ｉｆｆ）　　Ｒｉに文字列がない場合、Ｒｉ＋１を次
の判定対象とする。（２≦ｉ＋１≦ｎ） （ｌｌｌｌ）Ｒ１−Ｒｎのいずれにも文字行がない場合
、視野内には文字行がない、と判定する。

複数の横ＯＲ範囲の実施例について、第８図によって説
明する。

第８図（ａ）は、視野の中央部に、幅の狭い第１横でき
る。

を定めたものである。このように、Ｒ１とＲ２が重複し
ていても差支えない。

小さな寸法の値札に対しては、第１横ＯＲ範囲Ｒ１によ
り、文字行が検出される。これは第８図中）、（Ｃ）に
示す。Φ）はＰＯ３ｌ０号の値札の例で、横３２躯、縦
２５岨である。

（Ｃ）は横ＯＲ範囲Ｒ１だけを図示したものである。

第８図（ｂ）、（Ｃ）　Ｔｈ重ネ合ワセレば、Ｒ１タケ
テＰＯ５１０号の値札の文字行検出できる事は明らかで
ある。Ｒ１の幅を１９Ｍとしている。

ところが、第８図（ｄ）に示す大型の値札ｐｏｓ４１号
の右下の数字は、第１横ＯＲ範囲Ｒ１によっては、これ
を検出する事ができない。

しかし、第２横ＯＲ範囲Ｒ２は、ＰＯ３４１号値札の右
下の数字も検出する事が・できる。

（ｅ）に示すように、Ｒ２の幅は３５ＩＩＩＩＩ＋とし
ている。

Ｒ２により（ｄ）の右下の数字も検出できるので、文字
位置選択部３により、その結果が選択されろ。

Ｒ２により広い値札の偏った文字の存否も検出しかし、
これは、単一の広い横ＯＲ範囲Ｒ２だけを設けたという
事と同等ではない。

小さい値札に対して、横ＯＲ範囲Ｒ２の端部が用紙外へ
はみ出すことがある。これは第７図（ｅｌ）に於て、横
ＯＲ範囲をさらに拡げてみれば分ることである。

すると、Ｒ２の端部には背景のパターンが混入してくる
。しかし、この場合、Ｒ２よりＲ１の方が優先する。第
１横ＯＲ範囲Ｒ１は狭いから、小さい値札であってもこ
れからはみ出さず、値札上の文字の上に存在する。そう
すると、Ｒ１は文字行の存在を検出している。

Ｒ１がＲ２より優先する。このため、Ｒ１の文字位置検
出結果が、文字位置選択部３によって選択され出力され
る事になる。

Ｒ１の文字位置検出結果というのは、その視野内に文字
行が存在するが否かという二値結果ではない。そんな単
純なものではなく、横ＯＲ範囲Ｒ１（１９ｗｎ　Ｘ　１
１．４　ｍｍ或は１００画素画素６０画素）の列方向の
位置も、局所的に指定するものである。縦方向に６０画
素あるが、上から何列目までが空白行で、その列から何
列目までが文字行で、さらに空白行がどこまで続く、・
・・・　というように、列方向の文字行、空白行を詳し
く与えるものが、Ｒ１の文字位置検出結果なのである。

こうであるから、第（８）図中）に示す小さい値札上の
文字の場合、「Ｅ１２３・・」も「￥１２３・・」も、
列方向の位置を含め、Ｒ１により的確に文字位置が決定
される。

また（ｄ）に示す例では、Ｒ１に文字行不在で、Ｒ２に
文字行が存在する事になる。この場合、前記の優先順位
に従い、Ｒ２の文字位置検出が選択されることになる。

従って「￥１２３・・」も検出される。

センサの視野がもう少し上であって、Ｒ１が、長い上の
文字行ｒＡ　１２３・・」にかかっていると、Ｒ１が優
先してしまい、Ｒ２の文字位置検出が無視される。従っ
て、この時右下方の「￥１２３・・」は無視される。こ
れは差支えない。やがて、スキャナが下り、イメージセ
ンサ視野が第８図（ｄ）のようになれば、Ｒ２の文字位
置検出が生きてくる。このため右下方の文字行も、その
存在を検出されるという事になる。

こうして、Ｒ１とＲ２の組合わせにより、小さい値札で
あっても大きい値札であっても、背景の影響を全く受け
ず、的確に文字行の列方向位置を検出できる。

上の実施例は、Ｒ１とＲ２が重複していたものであった
。しかし、重複していなければならない、という事はな
い。

第８図（ｆ’）は離隔した３つの横ＯＲ範囲Ｒ１、Ｒ２
、Ｒ３の例を示している。

中央がＲ１、左がＲ２、右がＲ３としている。

これは中央に存在する文字を重視するという事であり、
次に左に存在する文字を重視する、という事である。ス
キャナの開口窓を、値札の文字記載部の中央に押しあて
る事が多いので、中央部を優先し、これをＲ１としてい
る。

狭い値札の場合、Ｒ１のみで文字行、空白行の列方向の
分布を検出できる。この時、左のＲ２、右のＲ３は値札
よりはみ出し、背景のノイズパターンの影響を受け、誤
った文字行を検出しているかもしれない。しかし、これ
は差支えのない事である。中央のＲ１が文字行を検出し
ており、Ｒ１の結果が、優先し、Ｒ２、Ｒ３の結果は捨
てられるからである。

また、大きい値札で、第８図（ｄ）に示すように右へ偏
っている時、Ｒ３により、これを検出することができる
。

以上、述べたものは、中央をＲ１、左をＲ２、右をＲ３
にして順位づけしている。

これに限らない。左、右を逆にしてもよい。

スキャナの形状により、視野の左端に（或は右端に）値
札を合わせて当てかつに方が便利な事もある。この場合
の優先順位は左、中、右（或は右、中、左〕となる。従
って、横ＯＲ範囲の順序付けは第８図（ｆ、）の第３行
に示すようにＲ１“、Ｒ２“、Ｒ３”、（或は第４行に
示すヨウニＲ３“′、８２ｍ、Ｒ１”’）とした方が適
切である。

ａ）その他の構成例 第１図の例では、複数の横ＯＲ範囲Ｒ１、Ｒ２、・・の
ひとつずつに、横ＯＲ回路１．１′、・・　と、黒位置
・長さ検出部２．２′、・・とを設けている。このよう
にすれば、同時に、複数の横ＯＲ範囲に於ける横ＯＲ演
算、黒位置・長さ検出が行なえるから、処理に要する時
間が短い、という長所がある。

しかし、反面、回路構成に重複があって、経済性という
面では望ましくないこともある。

第９図は本発明の他の構成例を示している。

横ＯＲ範囲Ｒ１、Ｒ２、・・　は複数個あるのであるが
、横ＯＲ回路１はひとつしかない。当然、黒位置・長さ
検出部２もひとつしかない。回路数が少なくなり、経済
性に優れる。

横ＯＲ回路１は、横ＯＲ範囲を変えることのできる回路
である。

横ＯＲ回路１の、横ＯＲ範囲Ｒ１、Ｒ２、・・は予め定
まっている。これを順次切換えてゆき、逐次的に横ＯＲ
演算を行なってゆく。

横ＯＲ範囲制御回路４は、横ＯＲ範囲を順次変更してゆ
く回路である。

文字位置選択部３′の指令に応じて、横ＯＲ範囲を変え
ることで、第１図の構成とほぼ同等の処理が可能になる
。

ただし、横ＯＲ演算は、横ＯＲ範囲Ｒ１、Ｒ２、・・に
ついて逐次的に行なわれるので、時間がかかる、という
欠点はある。

複数の横ＯＲ範囲を取捨選択する処理フローを第１０図
に示す。

まず、第１横ＯＲ範囲Ｒ１に対して、文字行検出処理を
行なう。この視野に於て、Ｒ１に文字行があれば、「文
字有り」として、これを結果とする。

Ｒ１に文字行がなければ、第２横ＯＲ範囲Ｒ２に対し、
文字行検出処理を行なう。Ｒ２に文字行があれば、「文
字有り」として、これを結果とする。

Ｒ２に文字がなければ、第３横ＯＲ範囲Ｒ３に対し、文
字行検出処理を行なう。Ｒ３に文字行があれば、「文字
有り」としてこれを結果とする。

Ｒ３にも文字行がなければ「文字なし」とし、こ（Ｑζ
） れを結果とする。

第１０図のフローでは、文字行検出処理が優先順位と同
じ順序によって行なわれている。

これは全く逆にしてもよいことである。

第１１図は逆順にしたフロ゛−を示す。

第１１図の手順に於ては、文字行を持つ優先順位の低い
横ＯＲ範囲の、列方向の文字行分布を一時的に保持する
ためレジスタＲを用いる。

まずレジスタＨの内容をクリヤする。

優先順位の低い横ＯＲ範囲からＲ３、Ｒ２、Ｒ１という
ように文字行検出を行なう。もしも文字行が有れば、そ
の文字行分布をレジスタＨに代入して、次の横ＯＲ範囲
の文字行検出に移る。文字行が無ければ、直接に、次の
横ＯＲ範囲の文字行検出に移る。

こうして、最優先の横ＯＲ範囲Ｒ１に至る。Ｒ１に文字
が有れば、レジスタＲにＲ１の列方向文字行分布を代入
する。

なければ、そのまま、文字が有ればレジスタＲへの代入
が終った後、Ｒがクリヤされたかどうか調べる。Ｒがク
リヤされなかったとすれば、全ての横ＯＲ範囲に文字が
全くなかつに１という事である。「文字なし」と結果を
出す。

Ｒがクリヤされたとすれば、「文字有り」と出力する。

レジスタＲには、文字列を有する横ＯＲ範囲の内、最優
先のものの文字行分布が入っている。これによって、文
字行の正確な分布が分る。

（ホ）その他の処理手順例 これまで述べた例では、画像メモリ２８に、イメージセ
ンサ２６の出力を全て格納してから、横ＯＲ演算をして
いる。

しかし、これに限ることはない。

イメージセンサ２６の駆動及びその出力の二値化を行な
う二値化回路２７からの出力信号を横ＯＲ回路１．１′
・・にまず入力し、画像メモリ２８に格納しながら、並
行して、文字行検出を行なうという事も可能である。

このようにすれば、文字行検出処理、画像メモリ入力の
時間が短縮される。

（り）効　果 （１）大きい値札でも、小さな値札でも、正確に文字行
を検出できる。

（２）文字行の有無が検出できる事により、空白領域に
対しては不要な認識処理を止めろ事ができる。

これにより省電力化を図る事ができる。

（３）文字行が視野内に完全に入ったか否かを検出する
事により、不完全な認識結果を得る危険を減す事ができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光学読取装置の構成図。 第２図は従来例に係る光学読取装置の構成図。 第３図はイメージセンサによって二値化された二値化デ
ータの説明図。縦横の格子は画素を表わす。 第４図はスキャナを、用紙の上から下へ走査する動作の
説明図。 第５図はイメージセンサの二次元的視野の説明図。（ａ
）は画素を細線で表わしたもので、横が行方向、縦が列
方向である。（ｂ）は視野の中央に横ＯＲ範囲を設けた
ものを示す図。（Ｃ）は（ａ）の例について、横ＯＲ演
算を行なった結果を示す図。 第６図はイメージセンサ視野に於ける値札の文字行の傾
きを示す例。（ａ）はイメージセンサの横方向と値札の
文字行が平行である例を示す。（ｂ）は値札の文字行が
イメージセンサの視野に対シて傾いている例を示す。 第７図は従来の光学読取装置の横ＯＲ範囲と値札の位置
関係例を説明する図。（ａ）は大きい値札の例であって
ＰＯ３４１号を示す。Φ）は従来のイメージセンサ視野
に於ける横ＯＲ範囲を示す図。（Ｃ）は、ＰＯ３４１号
の値札へ従来のイメージセンサ視野を重ねた例を示す図
。（ｄ）は小さい値札の例であって、ＰＯＳ　１０号を
示す。（ｅ）はＰＯ３ｌ０号の値札に従来のイメージセ
ンサ視野を重ねた例を示す図。 第８図は本発明に於て複数の横ＯＲ範囲を設けた場合の
、イメージセンサ視野と横ＯＲ範囲、値札の対応例を示
す説明図。（ａ）は中央部に於て重複する横ＯＲ範囲Ｒ
１、Ｒ２を設けた視野の例。Φ）はＰｏ５１０号値札の
例。（Ｃ）はＲ１のみの寸法例。（ｄ）はＲ１のみでは
ＰＯ３４１号の右下に偏った文字行を検出できないこと
を示す図。（ｅ）はＲ２のみの寸法例。 （ｆ）は３つの重複しない横ＯＲ範囲Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３
を設けた視野の例。 第９図は本発明の光学読取装置の他の構成例図。 第１０図は第９図の構成に於てＲ１、Ｒ２、Ｒ３の順に
横ＯＲ演算をする動作を示すフローチャート。 第１１図は第９図の構成に於て、Ｒ３、Ｒ２、Ｒ１の順
に横ＯＲ演算をする動作を示すフローチャート。 １．１′、１”・・横ＯＲ回路 ２．２′、２“　・・　黒位置・長さ検出部３　・・・
・・・　文字位置選択部 ４　・・・・・・　横ＯＲ範囲制御回路８　・・・・・
・　バッファレジスタ １２　・・・・　識別処理回路 ２１・・・・スキャナ ２２・・・・手 ２３　・・・・　　用　　　　　　紙 ２４・・・・光　源 （ＯＩ） ２５・・・・レンズ系 ２６　・・・・　イメージセンサ ２７　・・・・　制御二値化回路 ２８　　・・・・　　メ　　　モ　　　リ２９・・・・
制御回路 ３０　・・・・　認識処理部 発　明　者　　　　　　　　山　　口　　幹　　雄佐　
　藤　　浩　　二 特許出願人　　　　住友電気工業株式会社シー１ｒｌ昆
１ 一 第　　　　　　３　　　　　　図 第　　４　　　図 −へ 燭　　　　　　　　　　　険 淋　・ 画　− Ｉ、−一−−■　−−１−−φ、１ 第　　　６　　　図 （ａ） （ｂ） ←−１１−→ 第７図　（ｂ） （ｄ） ＰＯ３１０号 第　　　７　　　図 （ａ’） ＰＯＳ４１号 （ｅ） 第　　　　　　８ Ｒ１ １ビｒｒｕｎ ５朋 ２ＲＩＲ３ 斃　　　　町　　　　弓 Ｒｒ　　　　臀　　　璧 Ｒ，ｍ　　　ｌ（、ｙ　　　Ｒｉ’ ＰＯＳ　４１号 第　　　１０　　　図 特開昭６３−１９０９０　（１Ｂ） 第　　１１　　　図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）文字、記号などが横方向に並ぶように書かれた用
   紙を照射する光源と、横行方向及び縦列方向に延びるよ
   う面状に多数の光電変換素子を配列した文字、記号など
   の複数分の視野を有するイメージセンサと、用紙からの
   反射光を集光しイメージセンサの面上に用紙に記載され
   た文字、記号などを結像するレンズ系と、イメージセン
   サの視野に於て画像の最小単位である画素を規定する光
   電変換素子からの出力をディジタル化処理により黒画素
   と白画素の二値化信号に変換する二値化回路と、前記光
   源、イメージセンサ、レンズ系、二値化回路を内蔵し手
   に持つて操作されるスキャナと、二値化されたデータか
   ら文字、記号を識別する識別処理回路とよりなる光学文
   字読取装置に於てイメージセンサの視野内に２本の縦列
   によつて区切られる複数の横ＯＲ範囲Ｒ＿１、Ｒ＿２、
   ・・を優先順位を付けて設定し、該横ＯＲ範囲Ｒ＿１、
   Ｒ＿２、・・に於て、行方向に並ぶ画素の中に、ひとつ
   以上の黒画素があれば出力を１とし、黒画素が全くない
   場合に出力を０とする横ＯＲ演算を行なうための横ＯＲ
   範囲Ｒ＿１、Ｒ＿２、・・ごとに、或は全横ＯＲ範囲Ｒ
   ＿１、Ｒ＿２、・・に対して共通に設けられる横ＯＲ回
   路と、横ＯＲ回路の出力を受けて縦方向に連続する横Ｏ
   Ｒ演算の出力が１である列の長さが一定範囲内であれば
   文字行があると判定するための横ＯＲ範囲Ｒ＿１、Ｒ＿
   ２、・・ごとに或は全横ＯＲ範囲Ｒ＿１、Ｒ＿２、・・
   に対して共通に設けられる黒位置・長さ検出部とを有し
   、全ての横ＯＲ範囲Ｒ＿１、Ｒ＿２、・・について文字
   行の存在、不存在を検出し、文字行の存在する横ＯＲ範
   囲のうち最も優先順位の高い横ＯＲ範囲の文字行検出結
   果を選択し、これにより用紙上の文字行の位置を決定す
   る事を特徴とする光学文字読取装置。
2. （２）イメージセンサの視野の中央部に幅の狭い第１横
   ＯＲ範囲Ｒ＿１と、これより幅の広い第２横ＯＲ範囲Ｒ
   ＿２とを設け、第１横ＯＲ範囲Ｒ＿１を第２横ＯＲ範囲
   Ｒ＿２より優先させる事を特徴とする特許請求の範囲第
   （１）項記載の光学文字読取装置。
3. （３）イメージセンサの視野の左、中央、右に互いに重
   ならない３つの横ＯＲ範囲Ｒ＿１、Ｒ＿２、Ｒ＿３を設
   け、中央の第１横ＯＲ範囲Ｒ＿１の優先順位を１位、左
   方の第２横ＯＲ範囲Ｒ＿２の優先順位を２位、右方の第
   ３横ＯＲ範囲Ｒ＿３の優先順位を３位とした事を特徴と
   する特許請求の範囲第（１）項記載の光学文字読取装置
   。
4. （４）イメージセンサの視野の左、中央、右に互いに重
   ならない３つの横ＯＲ範囲Ｒ＿１、Ｒ＿２、Ｒ＿３を設
   け、中央の第１横ＯＲ範囲Ｒ＿１の優先順位を１位、右
   方の第２横ＯＲ範囲Ｒ＿２の優先順位を２位、左方の第
   ３横ＯＲ範囲Ｒ＿３の優先順位を３位とした事を特徴と
   する特許請求の範囲第（１）項記載の光学文字読取装置
   。