JPS63211477A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、手持式のスキャナで用紙上を走査することに
より文字・記号等（以下代表して文字のみに関して述べ
るが記号に関しても全く同様である）を読取る光学文字
読取装置に関するものである。

〔従来の技術〕

スーパーマーケットや百貨店等で、単品ごとの売上情報
を収集して在庫管理を行うＰＯ３（Ｐｏｉｎｔ　ｏｆ　
５ａｌｅｓ）システムが普及している。このＰＯＳシス
テムでは手持ち式の光学文字読取装置がよく使用されて
いる。

このような装置として、本出願人は第２図に示すものを
特開昭６１−４１４７４号として、特許出願している。

第２図において、１はスキャナであり、手２で、用紙３
に置くだけで用紙３に記憶された文字を読取るものであ
る。用紙３はたとえば、ＰＯＳシステムでの情報が記憶
された値札などである。４は光源であり、５はレンズ系
、６はイメージセンサであり、少なくとも用紙３に記憶
された文字の１行分の視野が必要であり、図示の例では
横は１行分、縦は１文字の３倍ぐらいの視野としている
。７は制御・二値化回路であり、イメージセンサ６の出
力信号であるアナログ信号を文字領域及び背景領域に夫
々対応する二値化信号に変換し、メモリ８へ送る。メモ
リ８にはイメージセンサ６の視野の全体の二値化信号を
格納する。

メモリ８へ格納した二値化信号から確認処理を行なうが
、図示の例では文字が正しく視野内に入っている二値化
信号だけを６１　ｉｐ処理をするようにしている。即ち
、第３図にイメージセンサ６で走査し、二値化した例を
示しており、同図は視野１７に文字が正しく入っている
場合である。第４図は視野１７から文字がはみ出した状
態で走査した場合である。この場合には後に詳述する認
識処理を行なわず、スキャナ１の移動に伴い再度イメー
ジセンサ６で走査し、二値化し、メモリ８へ二値化信号
を格納することにより、読取速度を向上させている。な
お、第３、第４図は画素の区切りを示す縦線を一部省略
している。

認識処理を行なうか否かの判断は視野位置検出回路９で
行なわれる。即ち、視野位置検出回路Ｓは二値化信号を
メモリ８へ格納するのと並行して動作しており、メモリ
８へ二値化信号を格納し終るのとほぼ同時に！！！識処
理を行なうが否かを判断している。さらに、視野位置検
出回路９は、認識処理を行なう場合、視野全部を処理せ
ず、文字の存在する領域だけ認識処理するように認識す
る領域を決めている。

視野位置検出回路９の具体的構成の一例を第５図に示す
。同図に示すように、視野位置検出回路９は、オアゲー
ト２３及びレジスタ２４でなる各行論理和回路２１と、
ＲＯＭ２５及びレジスタ２６でなる判定回路２２とで構
成されている。

各行論理和回路２１はイメージセンサ６の視野の横方向
のほぼ中心の２位の画素間（第３図の１９で、Ｂｔ列か
らＢｕ列まで）において、各行ごとに論理和演算を行な
う。即ち、制御・二値化回路７から第３図に示すような
二値化信号が送られた場合、まずＬ１行のＢ１列から順
次ｔ、ｐ行のＢｑ列に対応する二値化信号がメモリ８へ
格納されるが、同時にＢｔ列からＢｕ列までの二値化信
号の各行での論理和が各行論理和回路２１により求めら
れる。

更に詳言すると、まずレジスタ２４はクリアされており
、ＬＩ行のＢｔ列の信号がオアゲート２３に人力される
と、レジスタ２４の出力信号と論理和演算され、その結
果をレジスタ２４へ格納するもので、Ｂｕ列まで繰返す
と、Ｌ１行の論理和演算の結果がレジスタ２４へ格納さ
れていることになる。Ｂｕ列までの論理和か求められる
と、レジスタ２４の内容は判定回路２２へ送られると同
時に、レジスタ２４はクリアされる。これによりＬ１行
からｌ、ｐ行までの論理和の結果が判定回路２２へ送ら
れることになる。各行ごとの論理和の結果で、各行に二
値化の“黒”が存在するか否かがわかる。

かかる論理和の結果を表わす信号が供給される判定回路
２２の構成及び作用は次の通りである。

即ち、判定回路２２に各行の論理和の結果を表わす信号
はＲＯＭ２５へ入力され、このＲＯＭ２５から読出した
内容をレジスタ２６へ格納する。ＲＯＭ２５には白黒の
状態の変化を示す状態遷移をコード化して書込んでいる
ので、レジスタ２６にはその行までの白黒の状態が格納
されていることになる。次の行の論理和の結果を示すレ
ジスタ２４と、それまでの状態を示すレジスタ２６とか
らの信号をＲＯＭ２５へ入力して、新しい状態の信号を
レジスタ２６へ格納する。ＲＯＭ２５にはＳＥＴ、ＥＮ
ＤＳＣＬＥＡＲ信号に対応するコードが書き込まれてい
る。信号ＳＥＴは白の状態から黒と変化したとき、ＥＮ
Ｄは黒がある数基上（文字の高さ担当）続き白に変化し
たときに出力するもので、ＳＥＴの行からＥＮＤの行ま
でが文字位置となる。一方、最下行であるＬｐ行までに
信号ＳＥＴかつ信号ＥＮＤが出力されないときには、Ｃ
ＬＥＡＲ信号が制御回路１６に出力されこの制御回路１
６でメモリ８をクリアする。かくて以後の認識処理を行
なわず、再度走査し新たな二値化信号を取込む。

図示の例において、各行ごとの論理和を演算するとき、
視野の横全部の列の実施例でなく中央部分だけとじてい
るのは、視野よりも用紙３が小さいときや読取るべき文
字の外側に黒マークが用紙３に印刷されている場合など
のノイズの影響をできるだけ少なくするためである。用
紙３の白が視野よりも充分大きいときには、横全部の列
の論理和をとってもよい。

新行検出回路１０は視野位置検出回路９から送られる信
号ＳＥＴ、ＥＮＤから文字位置を決める一方、次の走査
で送られる５ＥＴＳＥＮＤ信号で決まる文字位置と比較
し、文字位置の変化Ｍ（画素数）あるいは信号ＣＬＥＡ
Ｒにより文字列が視野１７から１度はみ出したこと等に
基づく判断を行ない、新しい文字列が存在したと判断し
た場合信号ＮＥＷを認識処理回路１５に送出する。信号
ＮＥＷが送られた以後、次の認識処理を行なう。

この新行検出回路１０により、視野よりも多い行数の文
字列を読取るときには、スキャナ１を上から下あるいは
下から上へ移動させるだけでよい。

部ち、スキャナ１を用紙３に置いて文字を読取るので、
長く置いたままだと、何度も同じ部分を走査し、読取る
ことになるが、新行検出回路１０でこれを防止している
。

次に１文字の切出しについて説明する。

メモリ８に格納されている二値化信号はイメージセンサ
６の視野全部であるので、１文字を認識処理する認識処
理回路１５で処理できる画素数よりも縦、横とも大きい
画素数のデータ量、つまり１文字づつの二値化信号↓こ
変換する必要がある。

認識処理回路１５で処理できる画素数を、第３図におい
て横ｎ、縦（列方向）ｍとして説明する。

まず、横ｎで縦は視野１７全部の画素数Ｐの二値化信号
を一桁バッファ１１へ転送する。即ちＬ１〜ｔ、ｐ行ま
でのＢ１列からＢｎ列までの二値化信号が一桁バッファ
１１に格納される。

縦位置検出回路１２は一桁バフファ１１の二値を減らす
ものである。縦位置検出回路１２にて文字の縦位置を決
定し、認識処理回路１５で処理できる縦の画素数ｍ（文
字位置がほぼ中央に位置するようにして決める）を決め
る。これにより、−桁バッファ１１に格納している二値
化信号から縦方向ｍを決め、１文字のデータｍｘｎとし
て一文字バッファ１４へ転送する。第３図に示す例では
、ＬｌからＬｍ行、Ｂ１からＢｎ列のエリア内に含まれ
る二値化信号を１文字データとして１文字バッファ１４
へ転送する。

横位置検出回路１３は、−桁バッファ１１へ次の二値化
信号を格納するとき、格納する二値化信号の横方向の位
置を決めるものである。このとき１画素づつ横方向へ移
動させて、−桁バッファ１１へ格納してもよいが、同じ
文字を何度も格納する場合があり、処理時間が長くかか
る。このため、横位置検出回路１３は次の文字までの画
素数を検出し、この画素数だけ横方向へずらして、横ｎ
、縦ｐの画素の二値化信号を一桁バソファ１１へ格納す
る。

一桁バフファの内容は、たとえば、第６図（ａｌ、（ｂ
ｌ、（Ｃ）のように変化する。

認識処理回路１５は一文字バッファ１４に格納されてい
る二値化データから一文字をＬ’２１にするもので、公
知のたとえば特公昭５９−６４１８などに記載しである
ものでよい、即ち、この認識処理回路１５は垂直及び水
平の文字エリア内の各行文は各列ごとに文字構成部分の
特徴データを抽出し、この特徴データの種類及び出現順
序に対応した文字認識結果を出力する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の技術による光学文字読取装置では、視野よりも多
い行数の文字列を読み取るときは、スキャナ１を上から
下あるいは下から上へ移動させるだけで良い、しかしな
がらそのときの移動速度が速すぎると、イメージセンサ
６のとらえる文字像がブして、正しい認識結果が得られ
ないことがある。正しい認識結果が得られないとは、読
取不能（一般にリジェクトとよぶ）の場合と読み誤り（
誤認識）の場合がある。読取不能の場合は、認識処理回
路１５からはりジェツトを示すコードが出力されて、操
作者にはすぐ分かるので再度スキャナを用紙に当て直せ
ば良い、誤認識の場合は、たとえば、用紙に文字「７」
が書いてあっても、認識処理回路１５からは「１」を示
すコードが出力されるので、操作者は認識処理回路１５
からの認識結果を観察しているだけでは誤認識であるこ
とが分からない。従って、信頼できる認識結果を得よう
とすると、スキャナを移動させながら用紙３を読み取る
場合、移動速度が大きすぎる事による誤認識が生じてい
ないかどうかを確認するために、操作者は認識処理回路
の出力結果と用紙とを見比べなければならない。このこ
とは操作者にとって大きな負担となる。

本発明はこの点に鑑みて創案されたもので、移動速度が
一定の場合の認識結果のみを得ることを目的としている
。

ｃ問題点を解決す゛るための手段〕 まず、スキャナの移動速度が一定値以下の場合のみ認識
結果を得る方法として、本発明で用いている方法を第７
図を用いて説明する。第７図は説明を単純にするため、
視野の大きさが一行分であり、上から下へスキャナを動
かす場合を示している。

ｆａｌは視野の大きさを示しており、視野の高さをＨと
する。　（ｂ）は文字の大きさを示しており、文字の高
さをｈとする。いま上から下へスキャナを速さＶで動か
すと、視野の中に行が入ってから、（Ｃ１、出るまで（
ｄｌの時間Ｔは、 Ｔ−（Ｈ−ｈ）／Ｖ　　　・・・■ となる。スキャナを、動かす速さの上限値Ｖ１．。

で動かした時の、視野の中に行が入ってから出るまでの
時間Ｔ　ｗｒ　ｉ　ｎは、 Ｔ、、、ｌ＝＜Ｈ−ｈ＞／Ｖ、、、　　　・＠となる。

いま、Ｔ＞Ｔ、ｉｆｉが成り立てば、■■より、 ｖ〈■□８　　・・・■ が成り立つ、また、スキャナを傾けて文字行を当てかっ
た時は、文字行の実質的な高さｈ゛はｈ゛〉ｈとなり、
（第７図（ｌ！１）、スキャナを速さＶで動かすと、視
野の中に行が入ってから（ｆｌ、出るまで（幻は時間Ｔ
゛は、 Ｔ’　＝　（Ｈ−ｈ’　）　／Ｖ　　　・・・■となる
。いま、Ｔ’　　＞Ｔｓｔ＋＋が成り立てば、■■より
、 Ｖ＜Ｖ＊ａｘ（Ｈ−ｈ’）／（Ｈ−ｈ）　＜Ｖ＠ａｘ　
　、、、＠が成り立つ。以上の検討から、視野に行が入
ってからの経過時間ｔを図り、行が視野の中にあるうち
にｔがＴ□、を越えたならば、スキャナの速さ■がｖｌ
ｌ、、１未満であることが成り立つことが分かった０本
発明はこの経過時間ｔを測定し、ｔがＴｌｎを越えたと
きの認識結果を出力する処理装置を実現したものである
。

次に、本発明の詳細な説明する。

第１図ｆａｌに本発明の構成を示す。

１はスキャナであり、手２で用紙３に当てかう。

４は光源であり、５はレンズ系、６はイメージセンサで
あり、少なくとも用紙３に記載された文字１行分が必要
である。７は制御・二値化回路であり、イメージセンサ
６の中の光電変換素子の出力信号であるアナログ信号を
文字領域および背景領域に夫々対応する二値化信号に変
換する。５１は二値化信号から視野に含まれる文字を認
識する手段である。５２は二値化信号を基にして視野の
中に行が存在するかどうかを判定する手段である。

５３は視野の中の行が新たな視野に入ったものかどうか
を判定する手段である。５４は計時手段であり、新行検
出手段が新行を検出してから、行存在手段がその行を検
出し続けている間の時間を計る。５５は一行出力手段で
あり、計時手段が計り終わったときの認識結果を出力す
る。−行出力手段の具体例については、−行の文字につ
いて、各文字認識手段において繰り返し認識結果を行い
、その中から計時手段が一定時間計り終わ４た時の認識
結果を出力する方法のほかに、実施例で述べるように、
計時手段が一定時間計り終わったときに一回だけ各文字
認識処理において認識処理を行う方法もある。また、第
１図ｉａ＋では新行検出手段５３は新しい行を検出した
ときに計時手段を初期化する処理を行っているが、視野
の中に、複数行が入り得ないときき、行存在検出手段の
行を検出した信号の否定信号（行が存在しないことを表
す）を計時手段の初期化に利用する構成も可能である（
第１回出））、この場合は行存在検出手段が新行検出手
段の機能も兼ねる。

〔作用〕

イメージセンサ６によって用紙３の画像が取り込まれ、
制御・二値化回路７によって二値化信号が得られる。二
値化信号を基にして行存在検出手段５２によって、視野
の中に行が存在するかどうか判定される。また、新行検
出手段５３によって視野の中の行が新たな行かどうか判
定される。計時手段５４によって新行検出手段が新行を
検出してから、行存在検出手段が行の存在を検出し続け
ている時間が計られる。そして、一定時間以上同じ行が
視野の中に存在し続けるときは、各文字認識手段５１に
よって得られたその行の認識結果が一行出力手段５５に
よって出力される。

〔実施例〕

第８図に本発明の実施例を示す０図中、１から１６まで
の符号を付けたものは第２図従来技術の説明の同符号の
各部分と同じ機能・構成である。

ただし８．１１．１２．１３．１４．１５．１６は第１
図５１の各文字し識手段の実施例であり、第２図の従来
技術の場合と異なり、シングルショット回路８２の出力
ＮＥＷ“の信号によって、視野必中の各文字を認識する
処理を行う。視野位置検出回路９は第１図５２行存在検
出手段の実施例である。９は単純に行の存在を検出する
だけでなく、行の位置を５ＥＴ−ＥＮＤパルスによって
出力することもできるので、視野位置検出回路という名
前を付けている。新行検出回路１０は第１図の新行検出
手段５３の実施例である。カウンタ回路８１は第１図の
計時手段を実施例となっている。

新行検出回路１０の出力するＮＥＷの信号により、カウ
ンタ回路８１は初期化される０行が視野の中に存在する
ときは視野全体に対してイメージセンサ６が走査され、
制御・二値化回路７から二値化信号が出力されるごとに
、視野位置検出回路９からＥＮＤパルスが一回出力され
る。いま、視野全体の走査にたとえばｌＱｍｓｅｃかか
るとすると、カウンタ回路８１で３５個のＥＮＤパルス
数えたときは、１０Ｘ３５−３５０＋ｓｅｃの時間が経
過したことが分かる。カウンタ回路８１は初期化された
後、ＥＮＤパルスの数を数えて一定個数以上数えたらオ
ーバーフロー信号をシングルショット８２に送る。シン
グルショット８２はオーバーフロー信号を受は取って、
８．１１．１２．１３．１４．１５．１６に一回だけ認
識処理を行わせるのに必要なパルス幅を持つＮＥＷ’　
の信号を作り出す。

８．１１．１２．１３．１４．１５．１６は視野の中の
行の各文字の認識を行って認識結果を出力する。

カウンタ回路８１によって、数えるＥＮＤパルスの数は
次のように定める。いま、第７図（ａ）における視野の
高さをＨを１００とし、文字の高さをｈを３鰭とする。

スキャナを移動させてもよい上限の速さＶ、□を’ｌ　
Ｑ　ｍ　／　ｓｅｃとすると、カウンタ回路にて計らね
ばならない時間Ｔ　ｍ　ｉ　ａは、０式％式％ となる、視野全体の走査に１０＋＊ｓｅｃかかる場合の
カウンタ回路の数えるべきＥＮＤパルスの数は０．３５
／　０．０１−３５となる。

〔発明の効果〕

本発明によってスキャナの移動速度が早過ぎても、それ
による認識結果を出力することのない光学文字読取装置
が実現できる。これにより、移動速度が速すぎる場合の
認識結果の確認作業が不輩になり、安心してスキャナを
移動させながら文字を読み取ることができるので、操作
上の負担の軽減が著しい。

【図面の簡単な説明】

第１図の（ａｌ及び巾）図は、本発明による光学文字読
取装置の構成例、第２図は、従来技術による光学文字読
取装置の構成、第３図と第４図は、イメージセンサの視
野内を概念的に示す説明図、第５図は、視野位置検出回
路の具体的に構成を示すブロック図、第６図ｔａ＋から
＋ｃｔ図は１文字メモリの内容を概念的に示す説明図、
第７図の（ａ）から（１図は、視野高さＨと文字高さｈ
の関係を示す図、第８図は、本発明の実施例である。 １・・・・・・スキャナ、２・・・・・・手、３・・・
・・・用紙、４・・・・・・光源、５・・・・・・レン
ズ系、６・・・・・・イメージセンサ、７・・・・・・
制御・二値化回路、８・・・・・・メモリ、９・・・・
・・視野位置検出回路、１０・・・・・・新行検出回路
、１１・・・・・・−桁バッファ、１２・・・・・・縦
位置検出回路、１３・・・・・・横位置検出回路、１４
・・・・・・−文字バッファ、１５・・・・・・認識処
理回路、１６・・・・・・制御回路、１７・・・・・・
視野、１８・・・・・・−文字認識処理での横の画素数
、１９・・・・・・視野位置検出回路で論理和をとる画
素、２１・・・・・・各行論理和回路、２２・・・・・
・判定回路、２３・・・・・・オアーゲート、２４・・
・・・・レジスタ、２５・・・・・・ＲＯＭ、２６・・
・・・・レジスタ、５１・・・・・・各文字認識手段、
５２・・・・・・行存在検出手段、５３・・・・・・新
行検出手段、５４・・・・・・計時手段、５５・・・・
・・−行出力手段、５６・・・・・・認識結果の最終的
な出力、５７・・・・・・インバータゲート、８２・・
・・・・シングルショット回路。 特許出願人　住友電気工業株式会社 同　代理人　　鎌　　　１）　　文　　二（ｂ） 昭和６２年　５月１８日 ２０発明の名称 光学文字読取装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 ！Ｌ所　　　　大阪市東区北浜５丁目１５番地氏名（８
称）　　（２１３）体皮電気工業　株式会社４、代理人 住所　　〒５４２大阪市南区日本橋１丁目１８番１２号
補正の内容 （１）明細口笛４頁第２行目及び第４行目の「確認処理
」を「認識処理」に訂正します。 （２）同第７頁下から４行目の「とじている」を「とじ
ている」に訂正します。 （３）同第１３頁第１行目の「入ってから、（Ｃ）、」
を「入ってから（Ｃ）、」に　訂正します。 （４）同第１３頁下から８行目の［となり、（第７図（
Ｑｌ）　、Ｊを「となり（第７図（ｅｌ）　、Ｊに訂正
します。 （５）同第１３頁下から６行目の「（ｇ）は」を「（明
の」に訂正します。 （６）　　同第１５頁下から７行目の「得ないときき、
」を「得ないときは、」に訂正します。 （７）同第１８頁未行の「早過ぎて」を「速過ぎて」に
訂正します。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）文字・記号等を光学的に読み取る手持ち式光学文
   字読取装置において、光電変換素子を面状に配列して成
   り、複数、例えば１行分の文字・記号等を視野内に納め
   るイメージセンサと、 前記の光電変換素子から出力されるアナログ信号を文字
   領域と背景領域とに対応する二値化信号に変換する二値
   化回路と、 二値化信号における背景領域と文字領域の境界を調べる
   ことにより、文字・記号等の全部がイメージセンサの視
   野内に収まっているかどうかを判定する行存在検出手段
   と、 新しい行が視野に入ったことを検出する新行検出手段と
   、 新行検出手段が新しい行を検出してからの経過時間を計
   る計時手段と、 二値化信号からの視野の中の各文字・記号等を認識する
   各文字認識手段と を有し、 新行検出手段が新しい行を検出してから所定の時間以上
   引き続いて行存在検出手段によって行が検出され続ける
   場合にその行の認識結果を出力することを特徴とする光
   学文字読取装置。
2. （２）特許請求の範囲第１項記載の光学文字読取装置に
   おいて、 行存在検出手段が、視野の横方向に文字領域の論理和を
   とる部分と、 前記論理和が縦方向に一定の長さを連続していることを
   検出する部分からなることを特徴とする光学文字読取装
   置。