JPS63251873A - 文字列の回転角検出方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、文字列等の対象パターンを画像センサによ
って抽出し、これを画像処理することによってその認識
、検査を行なう装置における対象パターンの回転角検出
方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、この種の検出方法として、対象パターンの二値化
画像に対して多くの方向から投影をとってパターンの幅
を検出し、検出された幅が最小となる方向を文字列の並
びの方向とみなして回転角を検出する方法が知られてい
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、この検出方法は多くの方向から投影をと
る必要があるので、検出精度を上げるためにはそれだけ
多くの時間を必要とし、高速、高精度の処理を要求され
る場合には適用できないという問題点があった。

したがって、この発明は文字列等の対象パターンについ
て、高速かつ高精度に回転角を検出することが可能な回
転角検出方法を提供することを目的とする。

Ｃ問題点を解決するための手段〕 文字列を撮像し画素毎に２値化して得られる２値化画像
情報から文字列の回転角を検出すべく、文字列の略直角
方向からその走査を行ない、背景との境界をなす変化点
のうち各走査ライン上で最終（最初）の変化点を順次抽
出すると＼もに、互いに隣接する変化点同志の差分が増
加（減少）から減少（増加）へと変化する極大点（極小
点）を各文字毎に少なくとも１つ抽出し、さらに、これ
ら極大点（極小点）群から所定の条件を満たすもの（１
直線上に並ぶと予測されるもの）だけを抽出してその点
群の方向を求めることにより回転角を検出する。

〔作用〕

文字列をその略直角方向から走査をして背景との境界を
なす変化点のうち各走査ライン上で最終（最初）の変化
点を抽出し、互いに隣接する変化点同志の差分が増加（
：＄ｉ少）から減少（増加）へと変化する極大点（極小
点）を求めれば、この極大点（極小点）は１つの文字に
１つは必ず存在するので、各文字毎の極大点（極小点）
から１直線上に並ぶと推測されるものだけを残してその
方向を求めることにより、高速かつ高精度に回転角を検
出できるようにする。

〔実施例〕

第１図はこの発明の実施例を示すフローチャート、第２
図はこの発明が適用される画像処理装置を示すブロック
図、第３図は実施例を具体的に説明するための説明図で
ある。

先ず、第２図から説明する。同図において、１は対象パ
ターンの画像を入力するための、テレビカメラの如き画
像センサ、２は２値化回路、３は２値画像メモリ、４は
２値画像メモリ３を走査する際のアドレスを発生するア
ドレス発生回路、５は変化点抽出回路、６は変化点抽出
回路５で得られた変化点データを格納するデータメモリ
、７はプロセッサ（ＣＰＵ）　、８はＣＰＵ７のバスで
ある。

画像センサ１によって対象パターンの画像が入力され、
得られた画像情報が２値化回路２により２値化され、得
られた２値化画像が画像メモリ３へ格納される。次いで
、画像メモリ３に格納された２値化画像がアドレス発生
手段４から必要なアドレスを供給されて読出され、変化
点抽出回路５へ入力されて得られた変化点データがデー
タメモＩ７６へ格納される。データメモリ６の変化点デ
ータはＣＰＵバス８を通じてＣＰＵ７によって読出され
、処理されて回転角が算出される。

次に、第３図により実施例を具体的に説明する。

同図（ａ）、（ｂ）は対象パターンの２値化画像で、１
０は対象パターン（文字列）、１１は変化点を抽出する
際の走査方向（ｙ軸方向）、１２は各走査ラインの最終
変化点を示す（図でひげ状に見えるのがこれである。）
。また、ＰＩ　＊　　ＰＩ　＋　・・・・・・。

ｐ、、ｐ、、、ｐｉ＋、、ｍＨ４１，ｐ、、、ｐｎは走
査方向座標が極大となる点、Ｌｌ　＋　　Ｌｌ　＋　・
・・・・・。

Ｌ直ｒ　　Ｌｉ＋Ｉ　＋　　Ｌｔｉｔ　ｌ　・・・・・
・＋ＬＲ−１はそれぞれ線分　Ｐ＋　Ｐｇ、Ｐｚ　Ｐｓ
、・・・・・・、ＰえＰｉ＊ｌ＋Ｐ　ｉｌｌ　Ｐ　！や
２．Ｐ！Ｉ□Ｐ！＋ｉ＋　・・・・・・、　Ｐａ−１ｐ
ｆｉを、　　θ　１　、　　θ　２　、　　……、　　
θ　ｉ　、　　θ　Ｌ中菖　、　　θ　ｉ弓　ｔ・・・
・・・、θ、ｌ−１　はそれぞれＬｌ　、Ｌｚ　、・・
・・・・、し、。

Ｌ五＊Ｉ　＊　　Ｌｔｉｔ　ｌ　・・・・・・＋Ｌ１％
−＋　の角度を、Ｌ　ｉ　＊　ｌ′は線分Ｐ　Ｉ　Ｐ　
４４２を示す。なお、θ１．θ２．・・・・・・は線分
Ｌｌ＋Ｌｌ、・・・・・・のＸ軸から時計方向を正とし
て計測される角度である。

まず、走査方向１１の方向に対象パターンの２値化画像
を順次走査し、各走査ラインの最終の変化点１３を抽出
する。抽出された変化点の点列について、走査方向の座
標が極大となる点をすべて抽出する（Ｐｌ　、　　Ｐｉ
　、・・・＋　　Ｐ　ｉ　＊　・・・、Ｐ７）。

このとき、極大点は互いに隣接する最終変化点の差分を
順次求め、この差分が増加から減少へと変化する点とし
て抽出するものとする。したがって、第３図（ａ）の文
字「７」では、例えばＰ＋、ＰＩ点が極大点として抽出
される。次に、これらの点Ｐ、、Ｐ、、・・・＋Ｐｉ＋
　・・・　ｐ　、をこの順に線分Ｌｌ　＊　　Ｌｇ　＋
　・・・＋Ｌｉ、・・・＋ＬＦｌ−１で結び、Ｌ、。

Ｌ！、・・・、Ｌｌ、・・・ｒＬｌｌ−１のそれぞれの
角度θ、。

θ２．・・・、θｉ、・・・、θ、、−１を求める。次
いで、各線分について次の操作を行なう。

（１）ｉ＝１．２．・・・・・・、ｎ−２について、小
さな一定の角度αに対して、θｉ−θ逼。１くαならば
、ｐ　、、、を極大点から除外し、Ｐ　ｉ　＋　　Ｐ　
ｉ＋２を結ぶ線分Ｌ１＋１’を新たなＬ　ｉ　＋　ｌ　
としてその方向θ、。、′を求める。操作（１）を、除
外される極大点がなくなるまで繰返した後、次の操作を
行なう。

（２）θ１−θ２〉−αならば、Ｐｌを極大点から除外
する。

（３）θ７４−０７−１〉−αならば、Ｐ７を極大点か
ら除外する。操作（１）〜（３）が終了した時点で残っ
ている極大点について、最小２乗法により極大点の並び
の方向を求め、これを回転角とする。

以上の処理をフローチャートにまとめたのが第１図であ
る。すなわち、最終変化点を抽出しく■）、極大点を求
め（■）、極大点を順に結ぶ線分の方向を求める（■）
０次に、上記処理（１）を行ない（■〜０）、その後上
記処理（２）（■〜［相］）、上記処理（３）（＠、［
相］）を行なう。最後に残った極大点について、最小２
乗法により極大点の並びの方向を求める（６））　。

次に、第５図により第２の実施例を説明する。

同図（ａ）、（ｂ）は対象パターンの２値化画像で、１
０は対象パターン（文字列）、１１は変化点を抽出する
際の走査方向、１３は各走査ラインの最初の変化点を示
す、また、Ｑ、、Ｑ、、・・・・・・＋　Ｑｉ　＋Ｑ！
＋ｌ＋ｋｌ＋　・・・・・・ｒ　Ｑｌｌ−１＋　Ｑｌｍ
は走査方向の座標が極小となる点、ＺＩ＋１！＋　・・
・・・・、１１゜ｊｉ＋１＋’五や、、・・・・・・＋
’＠−１はそれぞれ線分Ｑ、Ｑｔ、Ｑ冨　Ｑ３　、、Ｑ
ｌ　Ｑｉ＋Ｉ　　ＩＱム＋ｔ　Ｑ、、　、　　・・・・
・・＋ＱＩＩ−ＩＱ＠　　を、η１゜η、、ＩＨ＋ｊｊ
＋、ηムーη工◆葛、η、、、、＋＋＋＋＋＋、η１１
−１はそれぞれＪ’ｌ＋’！＋　・・・・・・、ｌ直＋
Ｊ！ｉ４１＋１１４＋１＋　・・・・・・＋　　１．−
１の角度を、１．や、′は線分Ｑｌ　にｌ！＋１を示す
、また、角度η８．η２．・・・・・・のとり方は第３
図の場合と同様である。

まず、走査方向１１の方向に対象パターンの２値化画像
を順次走査し、各走査ラインの最初の変化点１３を抽出
する。抽出された変化点の点列について、走査方向の座
標が極小となる点をすべて抽出する（Ｑｌ、Ｑｌ　、・
・・、Ｑ、、・・・、Ｑ、）。

この抽出方法も第３図と同様あるが、ここでは差分が減
少から増加へと変化する点が極小点として抽出される０
次に、Ｑｌ　、　Ｑｚｌ　・・・、Ｑｌ、・・・。

Ｑ、をこの順に線分ＩＩ＋ｌｔｒ・・・、１１．・・・
。

１、−６で結び、１．、ｌｔ、・・・、！、、・・・Ｉ
ｊ！ｌｌ−１のそれぞれの角度η１．η８．・・・、η
五、η、−１を求める。次いで、各線分について次の操
作を行なう。

（４）ｉ＝１．２．・・・・・・９ｍ−２について、η
１−η１゜１〉−αならば、Ｑ　ｉ　＋　１を除外し、
Ｐｌ。

Ｐｌ。２を結ぶ線分１　ｉ＋１′を新たな！直、として
その方向η逼＋１′を求める。操作（４）を、除外され
る極小点がなくなるまで繰返した後、次の操作を行なう
。

（５）η１−η２〈αならば、Ｑ、を極小点から除外す
る。

（６）ηｎ−７１−ηアー１くαならば、Ｑ、ｌを極小
点から除外する。操作（４）〜（６）が終了した時点で
残っている極小点について、最小２乗法により極小点の
並びの方向を求め、これを回転角とする。

以上の処理をフローチャートにまとめたのが第４図であ
る。、第１変化点を抽出しく■）、極小点を求め（■）
、極大点を順に結ぶ線分の方向を求める（■）０次に、
上記処理（４）を行ない（■〜［相］）、その後上記処
理（５）（■、■）、上記処理（６）（０，［相］）を
行なう、最後に残った極小点について、最小２乗法によ
り極小点の並びの方向を求める（＠）。

〔発明の効果〕

この発明によれば、対象パターンの２値化画像の変化点
を求める１回の画像走査と、得られた１次元のデータの
処理で回転角を高精度に検出することができるため、文
字列等の対象パター゛ンに対して、高速、高精度に回転
角を検出することが可能となる利点がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例を示すフローチヤード、
第２図はこの発明が適用される画像処理装置を示すブロ
ック図、第３図はこの発明の第１実施例を具体的に説明
するための説明図、第４図はこの発明の第２実施例を示
すフローチャート、第５図はこの発明の第２実施例を具
体的に説明するための説明図である。 符号説明 ■・・・画像センサ、２・・・２値化回路、３・・・画
像メモリ、４・・・アドレス発生回路、５・・・変化点
抽出回路、６・・・データメモリ、７・・・プロセッサ
（ＣＰＵ）、８・・・バス、１０・・・対象パターン（
文字列）、１１・・・走査方向、１２・・・最終の変化
点、１３・・・最初の変化点。 代理人　弁理士　並　木　昭　夫 代理人　弁理士　松　崎　　　清 ！Ｉｔ　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 文字列を撮像し画素毎に２値化して得られる２値化画像
   情報から文字列の回転角を検出する検出方法であって、 文字列の略直角方向からその走査を行ない、背景との境
   界をなす変化点のうち各走査ライン上で最終（最初）の
   変化点を順次抽出するとゝもに、互いに隣接する変化点
   同志の差分が増加（減少）から減少（増加）へと変化す
   る極大点（極小点）を各文字毎に少なくとも１つ抽出し
   、さらにこれら極大点群（極小点群）から所定の条件を
   満たすものだけを抽出してその点群の方向を求めること
   により、回転角を検出することを特徴とする文字列の回
   転角検出方法。