JPS63228390A - 文字図形認識方式 - 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） 本発明は媒体上の文字図形を認識する文字図形認識方式
に関するものである。

（従来の技術） 従来、文字図形認識装置では、文字図形パターンよりス
トロークを抽出し、それら抽出されたストロークの位置
、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。

その手法は（１）文字図形の輪郭を追跡することにょシ
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じて輪郭系列を分割し、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、（２）文字図形パターンに細線化処理を行なって
骨格化し、その骨格パターンの連結性及び骨格パターン
を追跡し急激な角度の変化点等を検出してストローク全
抽出し、前記（１１ｆ２１より抽出されたスｌ−ローク
について幾何学的な特徴等を抽出して識別を行なってい
た。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、前記従来の文字図形認識方式では、次の
ような問題点がある。

（１）の方式では文字図形パターンが犬きくなり、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処
理速度の低下を招いていた。（２）の方式では文字図形
パターンを細線化する必要があり、又その細線化による
パターンのひずみ、ヒゲ等の問題があシ、その後の処理
を複雑なものとしていた。

本発明は以上述べた問題点全解決し、簡単な処理で高速
に文字図形を認識することが可能な文字図形認識方式全
提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は前記問題点を解決するために、媒体上の文字図
形を読取って２値化して得られるパターンを記憶する記
憶手段２備え、前記パターンに基づいて文字図形を認識
する文字図形認識方式において、（ａｌ前記パターンを
走査して文字図形の外接枠全検出する第１の検出手段、
（ｂ）前記パターンを走査して所定の２つの軸に投影し
た各軸方向の黒ビット数分布全作成する作成手段、（ｃ
）前記２つの軸方向の前記外接枠内の範囲で各黒ビット
数分布の重心座標を決定し、決定した各重心座標で外接
枠内の範囲を分割した各分割範囲に対し各黒ビット数分
布の重心座標を決定する過程を繰ジ返して各軸方向の重
心座標系列を検出する第２の検出手段、（ｄｌ前記重心
座標系列に基づいて各軸方向の分割座標系列を決定する
決定手段、（ｅ）前記分割座標系列で分割される前記外
接枠の領域の長さを対応する軸方向の外接枠の長さで正
規化した各軸方向の分割領域長系列を計算する計算手段
、及び（チ）前記分割領域系列と予め計算された標準パ
ターンの分割領域長系列とを照合して前記パターンの文
字図形を認識する認識手段を具備するものである。

（作用） 本発明によれば、以上のように文字認識方式を構成した
ので、技術的手段は次のように作用する。

記憶手段に格納されたパターンを走査することによって
、第１の検出手段では文字図形の外接枠（文字枠）が検
出され、作成手段では各軸方向（例えばＸ軸、Ｙ軸方向
）の黒ビット数分布が作成される。このように得られた
外接枠及び各黒ビット数分布に基づいて、第２の検出手
段で各軸方向の重心座標系列が検出される。検出された
重心座標系列に基づいて、決定手段により各軸方向の分
割座標系列が決定される。例えば、文字図形の複雑度て
応じて各軸方向の公約数が定められ、重心座標系列にほ
ぼ均等に対応した各軸方向の分割座標系列が決定される
。決定された分割座標系列で分割される前記外接枠の領
域の長さ全対応する軸方向の外接枠の長で正規化した各
軸方向の分割領域長の系列（分割領域長系列）が計算手
段により計算される。この正規化した分割領域長系列と
予め同様にして計算された標準パターンの分割領域長系
列とが認識手段により照合され、該当する標準パターン
のカテゴリ名を文字囲形名として出力される。このよう
に本発明では、文字図形のパターでいるので、簡単な処
理で高速な文字認識が可能となる。

（実施例） 以下、第１図乃至第４図を参照して本発明の詳細な説明
する。

第１図は本発明の文字図形認識方式の一実施例２示す機
能ブロック図でるる。

１は文字、図形、記号等（以下、文字という）が記載さ
れた帳票等の媒体からの光入力である。

この光入力１は光電変換部２に入力される。光電変換部
２は１つの文字予定領域ｋ１２８ｘ１２８の画素へ分解
し、各画素を２値のディジタル信号（以下これを人力文
字パターンと呼ぶ）へ変換するものであり、平均的大き
さの１文字は６０Ｘ６０ビット程度の入力文字パターン
で表現される。ノ（ターンレジスタ３は文字予定領域に
おける各画素のＸ、Ｙ座標を再現できる形式で入力文字
パターンを記憶するものであり、文字予定領域に対応し
て１２８Ｘ１２８ピツトの容量を有するものである。

文字枠検出部４は、例えば文字の外接枠（文字枠）をそ
のパターンレジスタにおける左端座標Ｘ１、右端座標Ｘ
ｒ、上端座標Ｙｔ、下端座標Ｙｂで表現して検出する。

文字投影作成部５はパターンレジスタ３０入力文字パタ
ーンを所定の軸、例えばＸ軸、Ｙ軸（夫夫パターンレジ
スタ３０２次元座標における水平方向、垂直方向）へ投
影して黒ビット数の分布を求め、黒ビット数分布５Ｘ（
ｘ）、５Ｙ（ｙ）を作成する。

（以Ｔ−倣切 但し、Ｘ、ｙはパターンレジスタ３における夫夫０〜１
２７なる２次元座標であり、ｙｔ、ｙｂは文字枠のＹ軸
方向の上端座標、下端座標、Ｘｌ、ＸｒはＸ軸方向の左
端座標、右端座標であ）、Ｐ（ｘ。

ｙ）は黒ビット又は白ビットヲ意味し、黒ビット（有意
色）の場合Ｐ（ｘ、ｙ）＝１、白ビット（背景色）の場
合Ｐ（ｘ、ｙ）＝０をとる。

第２図（ａ）に入力文字パターン例として漢字「天」５
Ｘ（ｘ）、５Ｙ（ｙ）’に示す。

重心検出部６は、文字枠のＸ、Ｙ各軸方向の全範囲Ｘ１
−Ｘｒ、　Ｙｊ−Ｙｂ及び前の過程で検出した重心座標
でその範囲Ｘ１〜Ｘｒ、　Ｙｊ−Ｙｂを分割しＸ（Ｍｐ
）、Ｙ（Ｍ、）ｅ求めるものでメハ各範囲の１次モーメ
ントの和をその範囲の黒ビット和で除算することによっ
て求めるものでちる。但し、Ｍ、、Ｍｑは座標値の大き
さの順に付した重心座標番号でろｐ、ｙｒ、＝ｔ〜ＭＸ
（ＭＸはＸ軸方向の重心の個数でるって奇数）Ｍ、＝１
〜ＭＹ（ＭＹはＹ軸方向の重心の個数であって奇数）で
ある。Ｘ軸方向の重心座標の個数ハとしては、１５個程
度の比較的多い数（分割数に比べて）を採用することが
望ましいが、説明の簡略化のために７個の重心座ｇＸ（
Ｍｐ）ｋ検出する場合について述べる。

まず、文字枠のＸ軸方向の範囲Ｘ１−Ｘｒｅ対象として
、次式に示すように人力文字パターンの黒ビット数分布
５Ｘ（ｘ）の１次モーメント和をその範囲の黒ビット和
で除算することによって、中央の重心座標番号にの重心
座標Ｘ（Ｍ、）ｆｆｉ求め次いで、その重心座標Ｘ（Ｍ
４）で分割された夫夫の範囲、Ｘ１〜Ｘ（Ｍ４）、Ｘ（
Ｍ４）〜Ｘｒヲ対象として２つの重心座標Ｘ（Ｍｌ）　
、Ｘ（Ｍｅ）”ｉ求める。

次いで、これまで検出された重心座標Ｘ（Ｍｌ）　。

Ｘ（Ｍ４）　、　Ｘ（Ｍａ）で分割された範囲Ｘ１〜Ｘ
（Ｍｌ）。

Ｘ（Ｍｌ）　〜Ｘ（Ｍ４）　、　Ｘ（Ｍ４）　〜Ｘ（Ｍ
ａ）　、Ｘ　（Ｍ。）　〜Ｘｒを対象として４個の重心
座標Ｘ（Ｍｌ）　、　Ｘ（Ｍ３）　。

Ｘ（Ｍ５）　、Ｘ（ＭＹ）を求める。

Ｙ軸方向の重心座標Ｙ（Ｍ９）の検出も検出する重心座
標個数ＭＹｅ７個とした場合、まず、文字枠の範囲Ｙｔ
−Ｙｂｅ対象として入力文字パターンの黒ビット分布５
Ｙ（ｙ）の重心座標Ｙ（Ｍ４）　ｅ検出し、次いで文字
枠を重心座標で２分した範囲Ｙｔ−Ｙ（Ｍ、）、Ｙ（Ｍ
４）〜Ｙｂそれぞれを対象として黒ビット分布５ｙ（ｙ
）の重心座標Ｙ（Ｍ２）、Ｙ（ＭＯを検出し、更にこれ
までに検出された重心座標Ｙ（Ｍ２）　、　Ｙ（Ｍ４）
　、　Ｙ（Ｍａ）でＹ軸方向の文字枠を分割した夫々の
範囲Ｙｔ−Ｙ（Ｍ２）　、　Ｙ　（Ｍ２）〜Ｙ（Ｍイ）
。

Ｙ（Ｍ４）〜Ｙ　（Ｍａ　）　、　Ｙ　（Ｍａ　）〜Ｙ
ｂを対象として黒ビット分布５Ｙ（ｙ）の重心座標を検
出することによって、計７個の重心座標Ｙ（Ｍ＋）〜Ｙ
（ＭＹ）　ｅ検出する。

漢字「天」と「夫」の入力文字パターン（第２Ｘ（Ｍ＋
）〜Ｘ（ＭＹ）、Ｙ（Ｍ＋）−Ｙ（ＭＹ）を示す。

文字枠分割点決定部７は、各サブパターン対応ＯＸ、Ｙ
軸方向の分割数′ｆｆ：ＮＸ１（、ＮＹｋ　とし、各サ
ブパターン対応のＸ、Ｙ軸各方向の分割座標系列をＤＸ
（ｋｉ）、ＤＹ（ｋｊ）として、Ｘ、Ｙ軸各方向の重心
座標系列Ｘ（Ｍ、）、Ｙ（Ｍ、）’ｅ分割座標候補とし
て、重心座標番号Ｍ、、Ｍ、ｅ分割座標番号ｋｉ、ｋｊ
にほぼ均等に対応づけて分割座標ＤＸ（ｋ　ｉ　）　、
　ＤＹ（ｋ　ｊ　）を決定するものである。

この実施例における分割単位領域の分割形式は、Ｘ軸方
向に関する分割数としてＮＸ＝４　、５　、６　。

８なる４形式を取ることができ、同様にＹ軸方向に関す
る分割数ＮＹとしてＮＹ＝４．５．６．８　　なる４形
式を取ることができ、Ｘ軸方向の分割座標番号をｋｉ（
ｋｉ＝１〜ＮＸ−１、ＮＸ＝４　、５　、６．８　）と
し且つＹ軸方向の分割座標番号１Ｊ（Ｊ＝１〜ＮＹ−１
、ＮＹ＝４．５．６．８）として、文字枠をＮＸ−ＮＹ
なる個数の分割単位領域に分割する分割座標系列ＤＸ（
ｋ　ｉ　）　、　ＤＹ（ｋｊ　）を決定する。Ｘ。

Ｙ軸各方向の重心座標番号Ｍｐ、Ｍ、とＸ、Ｙ軸方向の
分割座標番号ｋｉ、ｋｊ’ｅはぼ均等に対応づけて分割
座標系列ＤＸ（ｋｉ）、ＤＹ（ｋｊ）を決定するために
用いるデープルを第１表に示す。

（以下余白） 第１表 このデープルを参照して、Ｘ、Ｙ軸各方向の分割数ＮＸ
、ＮＹに対応してこのテーブルから重心座標番号Ｍ、、
Ｍ、’ｅ読み出し、その重心座標番号Ｍｐ、Ｍ、に対応
した重心座標Ｘ（Ｍｐ）、Ｙ（Ｍｑ）全分割座標ＤＸ（
ｋ　ｉ　）　、ＤＹ（ｋ　ｊ　）　　として決定する。

第１表のテーブルは、重心検出部６で検出する重心座標
の個数ＭＸ、ＭＹが７個の場合であるが、一般的な場合
においても、Ｘ、Ｙ各方向の分割数の重心座標が含まれ
るように対応させ、且つその際余分の重心座標が残った
場合は両端の領域から順に１個多い重心座標が含まれる
ように対応させることによって作ることができる。

第３図には、Ｘ、Ｙ軸各方向の分割数ＮＸ、ＮＹとして
ＮＸ＝ＮＹ＝５なる分割数が指定された場合について、
分割座標系列ＤＸ（ｋ　ｉ　）　、ＤＹ（ｋ　ｊ　）　
　と重心座標系列Ｘ（Ｍｐ）、Ｙ（Ｍ、）との対応関係
を示すと共に、それらの分割座標系列ＤＸ（ｋｉ）。

ＤＹ（ｋｊ）で設定される分割単位領域（ｋｉ　、Ｊ）
を示す。

なお、分割数ＮＸ　、　ＮＹは入力文字の複雑度に応じ
て分割数ＮＸ、ＮＹ’ｅ決定し、或いはいったんリジェ
クトされた場合に分割数ＮＸ、ＮＹｉ変更して再度文字
認識を行なわせるものである。

以上の様に文字枠分割点決定部７では、分割単位領域の
分割形式は、Ｘ軸方向に関する分割数としてＮＸ＝４．
５．６．８なる４形式、Ｙ軸方向に関する分割数として
ＮＹ＝４．５，６．８なる４形式をとることができる。

本実施列では説明の簡略化のため、分割数ｆｆ１ＮＸ＝
ＮＹ＝４として以下説明する。この場合、Ｘ軸方向につ
いては、重心座標Ｘ（Ｍ２）。

Ｘ（Ｍ４）　、Ｘ（Ｍａ）に対応する分割座標ＤＸ（１
１。

ＤＸｆ２）　、　ＤＸ（３１、Ｙ軸方向については、重
心座標Ｙ（Ｍ２）　、　Ｙ（Ｍ４）　、　ｙ（Ｍ、）に
対応する分割座標ＤＹｔｌ）　、　ＤＹｆ２）　、　Ｄ
Ｙｆ３）を決定する。

正規化分割領域長計算部８は、文字図形パターンの分割
数に対応したＸ軸方向の文字枠座標及び分割座標Ｘｌ、
ＤＸ（１１、ＤＸｆ２１、ＤＸ？３１、Ｘｒ　　とＹ軸
方向の文字枠座標及び分割座標Ｙｔ、　ＤＹ（１）、Ｄ
Ｙｔ２）、ＤＹ（３）、Ｙｂ　’ｒ受けて、各軸上にお
いて各分割座標で分割される各領域の長さを、上記両端
座標間の長さで正規化した正規化分割領域長系列を以下
の式によって計算する。

Ｘ軸正規化分割座標系列； Ｘ軸両端座標間長；ＬＸ＝Ｘｒ−Ｘｌ＋１　　・・・・
・・（７）Ｙ軸正規化分割座標系列； Ｙ軸両端座標間長；　ＬＹ　＝　Ｙｂ−ｙｔ＋　１　　
　・・曲（９）ただし、ＤＸ（０）＝Ｘｌ、　ＤＸ（４
１＝Ｘｒ、　ＤＹ（０）＝Ｙ４　。

ＤＹ（４１＝　Ｙｂ　である。

漢字「天」と「夫」夫々の入力文字パターンにおける分
割座標ＤＸ１０）〜ＤＸ（４１、ＤＹ（０）〜ＤＹ（４
１、Ｘ軸方向の正規化分割領域長ＢＥＸ［１１〜ＢＥＸ
（４＋、Ｙ軸方向の正規化分割領域長Ｂ　ＥＹ（１１〜
ＢＥＹｆ４１に各入力文字パターンと共に第２図（ａ）
に示す。

正規化分割領域長計算部８で得られた入力文字パターン
の特徴情報としての正規化分割領域系列ｔ　ｉ＝　（Ｂ
ＥＸＩＩ）、ＢＥＹ（１）Ｉ　Ｉ＝１〜４　）は識別部
９に与えられる。

辞書メモリ１０には、入力文字パターンの場合と同様に
して計算され標準パターンに対する特徴情報としての正
規化分割領域系列ｆｍが予め登録されている。

識別部９は人力文字パターン及び標準パターンの特徴情
報の類似度を測定し、最も類似する標準パターンの文字
コードを入力文字パターン名として認識し、その文字コ
ードを文字コード出力端子１１に出力する。本実施例で
は、辞書メモリ１０内の標準パターンの正規化分割領域
長系列ｆｍと入力文字パターンの正規化分割領域長系列
ｆｉ　　との間における下記のユークリッド距離（Ｄ）
の最小値を与える標準パターンを最も類似する標準パタ
ーンとする。

Ｄ＝（ｌ曹て＝Ｔロア　　・・・・・・・・・・・Ｕ■
なおま念、前記実施例においてはテーブルを採用するこ
とによって重心座標と分割座標とを対応づけたが、所定
の手順のフローチャートの演算処理を実行させることに
よっても対応づけることができる。この場合のフローチ
ャー［ｆ−第４図に示す。なお、第４図における除算の
結果はすべて小数点以下切り捨てである。

第４図において、ステップＳ１で重心個数ＭＸを分割数
ＮＸで割つ几数′Ｍ４’を求め、ステップＳ２゜Ｓ３で
ＭＸ／ＮＸの剰余Ｒ１とそのＲ１の剰余Ｒ２を求める。

又、ステップＳ４で分割数の中央値４そ求め、ステップ
Ｓ５．Ｓ６で分割番号ｋｉ　　と重心番号Ｍｐ　ｋ　Ｏ
にセットする。又、ステップＳ７゜８８．３９で、分割
番号ｋｉ’ｉ１つ増加する毎に、前に設定されているＲ
２’ｚ１つ浦じ、重心番号ＭｐｔＭよずつ増加させる。

ステップＳＩＯで剰余Ｒ２が負でないことを調べ、剰余
Ｒ２が負でない限フステツ７’Ｓ１１で重心番号の数を
１つ増し、ステップＳ１２でその重心番号Ｍｐを分割番
号ｋｉに対応づけ、分割座標ＤＸ（Ｍｐ）’ｅ決定する
Ｒ２が負の場合、ステップＳ１３で現在の分割番号ｋｉ
が中央値−より大きいか否かを判定し、大きい場合は重
心番号を１つ増し、小さい場合はステップＳ９で設定さ
れた重心番号を、分割座標ＤＸ（Ｍｐ）’ｒ決定し、ス
テップＳ１４で分割番号ｋｉが（ＮＸ−１）に一致した
ことを検出して終了する。

以上述べた本実施例の文字図形認識方式の特徴情報であ
る分割領域長系列の有効性を以下に説明する。

例えば第２図（ａ）にそれぞれ示される「天」と「夫」
の入力文字パターンにおいて、両パターンの相異点とな
る中央縦ストロークの上部の突き出しの有無がＢＥｍｌ
において顕著な差となってあられれ、正規化分割領域長
系列が文字図形パターンの差異を有効に反映しているこ
とが明らかである。

以上のように本実施例によれば、入力文字パタ−ンを走
査することによって、得られる正規化分割領域長系列を
特徴情報としたもので簡単な処理の高速な文字図形認識
を実現することができる。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように本発明によれば、従来の認識
方式の特徴情報抽出ておける、輪郭追跡や細線化等の複
雑なパターン処理を行なうことなく、入力文字図形パタ
ーンを走査するだけで得られる所定の軸上における黒ビ
ット数分布から、重心を利用して特徴情報である正規化
した分割領域長系列を得ているので、簡単な処理の高速
な文字認識が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による文字図形認識方式の一実施例を示
す機能ブロック図、第２図は入力文字パターン例と、重
心座標系列、分割座標系列、正規化分割領域長系列との
関係を示す図、第３図は重心座標系列と分割座標系列と
の対応関係金示す図、第４図は分割座標系列の他の決定
方法を示すフローチャートである。 １・・・光入力、２・・・光電変換部、３・・・パター
ンレジスタ、４・・・文字枠検出部、５・・・文字投影
作成部、６００１重心検出部、７・・・文字枠分割点決
定部、８・・・正規化分割領域長計算部、９・・・識別
部、１０・・・辞書メモリ、１１・・・出力端子

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 媒体上の文字図形を読取つて２値化して得られるパター
   ンを記憶する記憶手段を備え、前記パターンに基づいて
   、文字図形を認識する文字図形認識方式において、 （ａ）前記パターンを走査して文字図形の外接枠を検出
   する第１の検出手段、 （ｂ）前記パターンを走査して所定の２つの軸に投影し
   た各軸方向の黒ビット数分布を作成する作成手段、 （ｃ）前記２つの軸方向の前記外接枠内の範囲で各黒ビ
   ット数分布の重心座標を決定し、決定した各重心座標で
   外接枠内の範囲を分割した各分割範囲に対し各黒ビット
   数分布の重心座標を決定する過程を繰り返して各軸方向
   の重心座標系列を検出する第２の検出手段、 （ｄ）前記重心座標系列に基づいて各軸方向の分割座標
   系列を決定する決定手段、 （ｅ）前記分割座標系列で分割される前記外接枠の領域
   の長さを対応する軸方向の外接枠の長さで正規化した各
   軸方向の分割領域長系列を計算する計算手段、 （ｆ）前記分割領域系列と予め計算された標準パターン
   の分割領域長系列とを照合して前記パターンの文字図形
   を認識する認識手段とを具備することを特徴とする文字
   図形認識方式。