JPS638512B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は図形前処理に関し、さらに具体的に
は、量子化映像信号からその図形を構成している
線分等の中心線又は点を抽出するための図形前処
理装置に関するものである。

文字や図形は一般にある太さ（幅）をもつた線
分により構成されているが、同じ文字であつても
線分の太さは多様に変化し、特に手書き文字パタ
ーン等では太さのばらつきは著しい。このような
文字等について各線分の連結具合等から抽出した
特徴部分に基いて文字認識を行なう場合には、処
理を容易にするため、線分の太さを予め一定の太
さまで細めて芯線パターンとする手法が採られて
いる。しかし、このような細め処理には長い処理
時間を必要とし、図形処理装置全体としての高速
動作を困難にするという大きな問題があつた。

本発明は上述した従来の問題点に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、高速処
理の可能な図形前処理装置を提供することにあ
る。

本発明の理解を容易にするため、まず従来の図
形前処理装置について説明する。第１図は一般的
な文字認識装置の一構成例を示すブロツク図であ
る。１は認識すべき文字の書かれた画面、２は文
字を走査する走査手段、３は走査手段２より得ら
れる映像信号の明暗を“１”（暗部）と“０”（明
部）に量子化する量子化手段、４は前述の細め手
段、５は細め処理の結果得られる芯線パターンか
ら所定の法則により特徴を抽出する特徴抽出手
段、６はその特徴により文字を特定する認識手段
を示す。文字の走査は、例えば上から下に低速で
行ないながら且つ左から右へ高速で行なわれ、ま
た映像信号を時間軸上で量子化するため、文字は
細かな格子状の画素に分解される。細め手段４で
はある点（画素）に着目し、その点を取囲む例え
ば８個の点、あるいは更に外側の16個の点等から
構成される“１”，“０”のパターンが、その着目
する点が文字の外縁部に存在することを特徴づけ
るために予め用意した判定パターンのいずれかと
一致する場合に、その点を消去すべきとみなすわ
けである。

第２図は第１図の細め手段４の一従来例のブロ
ツク図である。同図ａは３×３メツシユの観測領
域を作る回路のブロツク図で、ｂは特定点消去回
路のブロツク図である。図中１１，１２，１３は
それぞれ３ビツトのシフトレジスタ、１４，１５
は遅延回路、１６は読取専用記憶装置（ROM）、
１７はアンド・ゲートを示す。

第３図は、前述した判定パターン群のうちの一
部のパターン群を示すもので、これらのうちのい
ずれか１つに該当するパターンを有する特定点
（各パターンの中心で斜線の部分）の映像信号は
消去される。

第４図ａは図形前処理装置の従来例のブロツク
図で、４１は一次細め手段、４２は二次細め手段
を示す。同図ｂ，ｃ，ｄはａに示す従来装置の動
作を説明する図で、２１は３×３の観測領域、２
２，２３，２４は映像信号を示す。

第５図ａは図形前処理の従来例の他のブロツク
図で、４５は一次及び二次細めを並行しておこな
う細め手段を示す。同図ｂ，ｃはａに示す従来装
置の動作を説明する図である。

第１図乃至第５図を用いて従来装置の説明を行
なえば、第１図の量子化手段３からの量子化され
た映像信号Vinはまず第２図ａの細め手段４のシ
フトレジスタ１１に入力され、走査手段２におい
て１画素分の走査がすすむのと合せて１ビツトず
つシフトされる。次に遅延回路１４を介して第２
のシフトレジスタ１２に入力され、さらに遅延回
路１５を介して第３のシフトレジスタ１３に入力
される。シフトレジスタ１１と遅延回路１４を通
過するに要する時間が走査手段２にて左から右に
１回走査される時間に等しくなるよう遅延時間が
設定される。シフトレジスタ１２と遅延回路１５
についても同様である。従つて、３個のシフトレ
ジスタ１１，１２，１３に入つている９ビツトの
信号は実際の文字上で互いに隣接する９個の画素
に対応している。その３×３メツシユの中央の点
（画素）すなわち第２図ａのVxに対し、他の８個
の点V₁〜V₈は周囲の点であり、その値を第２図
ｂのROM１６にアドレスとして与えVxの消去判
定を行なう。ROM１６内にはV₁〜V₈で示される
アドレスのうち、第３図にその一部を示したよう
な判定パターンに対応するアドレスにのみ“１”
情報が記憶されている。従つて、V₁〜V₈が第３
図に示したパターンのうちのいずれかに該当する
ときは、例えば第３図の最上段左端の
「00010100」のパターンに該当するときは、
ROM１６の出力は“１”となり、アンド・ゲー
ト１７は閉じてVoutは“０”となるから、特定
点Vxは消去される。

このような細め処理を第４図で説明すると、量
子化映像信号を互いに直交するＸ座標とＹ座標に
よる映像画面で表わした場合、まず１次細め手段
４１内において、例えば連結した３本の水平成分
２２，２３，２４からなる映像信号がｂに示すよ
うに＋Ｙ座標方向から細め処理を受ける。特定点
Vxの周囲の点により構成されるパターンが、第
３図の判定パターンαに該当するため、特定点
Vxが−Ｘから＋Ｘ座標方向へ走査されるに伴つ
て、水平線分２２は消去される。このようにして
水平線分２２が消去されて水平線分２３，２４か
ら構成される映像信号が、２次細め手段４２内に
おいて、ｃに示すように−Ｙ座標方向から細め処
理を受ける。特定点Vxの周囲の点により構成さ
れるパターンが第３図の判定パターンβに該当す
るため、特定点Vxが−Ｘから＋Ｘ座標方向へ走
査されるに伴つて、水平線分２４は消去される。
従つて＋Ｙと−Ｙ座標方向から細めを受けたもと
の映像信号は、ｄに示すように、水平線分２３の
みからなる芯線パターンとなる。

第４図で説明した細め処理は、＋Ｙ座標方向か
らの細め処理と−Ｙ座標方向からの細め処理を２
回に分けて行う関係上、細め処理に長時間を費や
すという欠点がある。このような欠点を解消する
ために＋Ｙと−Ｙ座標方向から細め処理を並行し
て行う方法も採られているが、この方法には映像
信号の欠損が生じ易いという問題が伴う。これを
第５図を用いて説明する。第５図ａの４３は＋Ｙ
と−Ｙ座標方向からの細め処理を並行して行う細
め手段であり、この中ではｂに示す＋Ｙ座標方向
からの細め処理とｃに示す一Ｙ座標方向からの細
め処理が並行して行われる。ｂに示す＋Ｙ座標方
向からの細め処理によつて線分２２は消去される
べきものと判定され、ｃに示す−Ｙ座標方向から
の細め処理によつて線分２３は消去されるべきも
のと判定されるので、出力信号Voutからは線分
２２，２３の両者が消去されてしまい映像信号の
欠損が生じる。従つて、映像信号を十分に細めよ
うとするときは、第５図の処理方法に伴う欠損を
回避するため、第４図のように長時間を費やして
多段処理を行わなければならなかつた。

上述においては説明の便宜上、＋Ｙと−Ｙ座標
方向からの細め処理を例にとつて説明したが、実
際には＋Ｘ，−Ｘ，＋Ｙ，−Ｙの４座標方向からの
細め処理が必要となる場合も多い。このような場
合には、第６図ａに示すようにそれぞれ＋Ｙ，−
Ｙ，＋Ｘ，−Ｘ座標方向からの細め処理を行う細め
手段４１，４２，４３，４４、を縦列に接続して
４段階の細め処理を行うか、または第６図ｂに示
すようにそれぞれ＋Ｙと−Ｘ、−Ｙと＋Ｘのよう
に対向しない２座標方向からの細め処理を２段階
に分けて行う必要があり、細め処理に相当の処理
時間を要するという欠点があつた。

本発明は上述した従来装置の問題点に鑑みてな
されたものであり、図形の太さが１または２の量
子数になるまで＋Ｘ，−Ｘ，＋Ｙ，−Ｙの４座標方
向から同時に細め処理を繰り返し行い、図形の太
さが１または２の量子数になつた以後は＋Ｘと−
Ｙ、−Ｘと＋Ｙのように対向しない２座標方向か
らの細め処理を行うことにより、映像信号の欠損
を生じさせることなく細め処理時間を短縮した図
形前処理装置を提供するものである。以下、本発
明の詳細を実施例により説明する。

第７図は本発明の一実施例のブロツク図であ
る。同図ａは５×５メツシユの観測領域を作る回
路のブロツク図で、ｂは特定点消去回路のブロツ
ク図である。第１図の量子化手段３で量子化され
た映像信号はシフトレジスタ４０１に入力され、
第１図の走査手段２によつて１画素分走査するの
と合わせてシフトレジスタ４０１の信号は１ビツ
トずつ進められる。シフトレジスタ４０１の最後
のビツトの信号は遅延回路４０６を通して第２の
シフトレジスタ４０２に入力される。さらにシフ
トレジスタ４０１と遅延回路４０６を通過する時
間が第１図の走査手段２にて左から右に１回走査
される時間に等しくなるように遅延時間が設定さ
れている。このようにして、シフトレジスタ４０
２と遅延回路４０７、シフトレジスタ４０３と遅
延回路４０８、シフトレジスタ４０４と遅延回路
４０９、シフトレジスタ４０５と順次接続し且つ
これらのシフトレジスタと遅延回路を通過する時
間がそれぞれ第１図の走査手段２で−Ｘ座標方向
から＋Ｘ座標方向に１回走査される時間に等しく
なるよう、それぞれの遅延時間が設定されてい
る。このような構成により、シフトレジスタ４０
１乃至４０５の各ビツトの信号は実際の文字上で
互いに隣接する（５×５＝）２５の画素に対応さ
せる。

５×５メツシユの中央の点（画素）すなわち第
７図ａのVxに対して他の24個の点V₁〜V₂₄は周
囲の点であるが、これらの点を同図ｂに示すよう
に、まず第１の特定点消去判定回路４１０に入力
させる。この第１の判定回路は＋Ｙ，−Ｙ，−Ｘ，
＋Ｘの４座標方向から同時細め処理を行なうため
のもので、第８図ａに示す第１のビツト・パター
ン群に対応するROMのアドレスに“１”が記憶
されている。従つて、入力信号Vinに対応する映
像信号を例えば第９図ａに示すように、各々１画
素分の幅を有する線分２２，２３，２４から成る
Ｙ座標方向に細長い線分とすれば、線分２２上の
各点は第８図ａの第１の判定パターンタに該当
し、線分２４上の点は第１の判定パターンネに該
当する。従つて、＋Ｙ座標方向から−Ｙ座標方向
への走査に伴つて、第７図のVxに対応する線分
２２，２４上の特定点はアンド・ゲート４１２に
よりすべて消去され、線分２３のみから成る芯線
パターンが得られる。

映像信号が第９図ｂに示されるように４本の線
分２２，２３，２４，２５から成る場合は、両端
の線分２２と２５は各々第１の判定パターンタと
ネにより消去され、線分２３と２４から成る映像
信号に細められる。この細められた映像信号を再
度第１の判定回路４１０に入力させて更に細めよ
うとしても、第８図ａの第１の判定パターン群の
いずれにも該当しないので、それ以上細められる
ことはなく、従つて映像信号の欠損は全く生じな
い。このようにして映像信号を１または２の量子
数の太さまで細めたのち、引続いて第２の判定回
路４１１に入力させる。例えば第９図ｃに示すよ
うに線分２３と２４から成る映像信号を第２の判
定回路４１１に入力させると、線分２３上の特定
点は第８図ｂの第２の判定パターンフに該当する
ので、−Ｙ座標方向への走査に伴つて線分２３が
消去され、線分２４のみから成る芯線パターンが
得られる。このようにして、＋Ｙ，−Ｙ，−Ｘ，＋Ｘ
の４座標方向から同時に細め処理を行なう第１の
特定点消去判定回路４１０に入力させて細め処理
を行なつたのち、引続いて第２の特定点消去判定
回路４１１に入力させることにより太さが１量子
数の芯線を得ることができる。

第７図の実施例において、一般的な図形の細め
処理を行なう例を第１０図を用いて説明する。第
１０図ａに示す図形に対応した信号Vinが第１の
特定点消去判定回路に入力されると、＋Ｙ，−Ｙ，
−Ｘ，＋Ｘの４座標方向から同時に細められて
の記号を付した画素のすべてが消去され、同図ｂ
に示す図形となる。この細められた図形に対応し
た信号Vinが引続いて第２の特定点消去回路に入
力されると、＋Ｙ座標と−Ｘ座標の２座標方向か
ら同時に細められての記号を付した画素のすべ
てが消去され、同図ｃに示す芯線図形となる。な
お、細め処理すべき図形が太くなるほど１の判定
回路による細め処理の回数は増加するが、動作原
理においては上述のものと何ら変りはない。もと
の図形が太くなるにつれて、全細め処理時間は第
１の判定回路による細め処理時間で占められるよ
うになり、これに伴つて全細め処理時間は、第６
図ａに示す従来例の1/4、第６図ｂに示す従来例
の1/2にそれぞれ漸近する。もとの図形が太く従
つて処理時間が長くなるほど本発明による処理時
間短縮の効果が一層顕著となる。

本発明の装置は、上述したような文字認識用の
前処理装置としてだけでなく、種々の用途に供す
ることができる。例えば画面中に分離して存在す
る任意の形状の画像の個数を電子的走査によつて
自動計測する場合に、計測を容易かつ確実にする
うえで、各々の画像を予め一定の大きさの正方形
又は１画素の大きさまで細めるための図形前処理
装置などとして使用することもできる。

以上詳細に説明したように、本発明によれば映
像の欠損を全く生じさせないで特に＋Ｘ，−Ｘ，＋
Ｙ，−Ｙの４座標方向からの細め処理においては
細め処理時間を従来装置の1/2〜1/4の程度まで短
縮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的な文字認識装置の一構成側のブ
ロツク図、第２図は図形前処理装置の一従来例の
ブロツク図、第３図乃至第５図は第２図の従来例
の動作を説明するための概念図、第６図は図形前
処理装置の従来例のブロツク図、第７図は本発明
の一実施例のブロツク図、第８図乃至第１０図は
本発明の実施例を説明するための概念図である。 １……画面、２……走査手段、３……量子化手
段、４……細め手段、５……特徴抽出手段、６…
…認識手段、１１，１２，１３……シフトレジス
タ、１４，１５……遅延回路、１６……読取り専
用記憶装置、１７……アンド・ゲート、２１乃至
２５……映像信号、４１乃至４５……細め手段、
４０１乃至４０５……シフトレジスタ、４０６乃
至４０９……遅延回路、４１０……第１の特定点
消去判定回路、４１１……第２の特定点消去判定
回路、４１２，４１３……アンド・ゲート、４１
４……オア・ゲート。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 図形を走査手段により走査し、その各画素の
   映像信号を量子化して量子化映像信号パターンを
   得、該量子化映像信号パターン中の該画素の周囲
   映像信号パターンが複数個の所定パターンのうち
   の１個に該当することをもつて該画素の消去を行
   なう旨を判定して細め処理を行なう消去判定回路
   を具えた図形前処理装置において、前記消去判定
   回路が、前記量子化映像信号パターンを入力し、
   該量子化映像信号パターン中の該画素の周囲映像
   信号パターンを抽出する抽出回路と、該抽出回路
   により抽出された周囲映像信号パターンが第１の
   所定パターン群のうちの一個に該当するか否かを
   ＋Ｘ，−Ｘ，＋Ｙ，−Ｙ座標の４方向から同時に検
   査して該画素を消去する消去回路とからなる第１
   の消去判定回路と、量子化映像信号パターン中の
   該画素の周囲映像信号パターンを抽出する抽出回
   路と、該抽出回路により抽出された周囲映像信号
   パターンが第２の所定パターン群のうちの一個に
   該当するか否かを＋Ｘ，−Ｘ座標の何れかと、＋
   Ｙ，−Ｙ座標の何れかの２方向から同時に検査し
   て該画素を消去する消去回路とからなる第２の消
   去判定回路とからなり、前記第１の消去判定回路
   は図形のＸ方向またはＹ方向の太さが１ないし２
   画素数になるまで繰り返し消去動作を行い、前記
   第２の消去判定回路は前記第１の消去判定回路の
   出力である太さが１ないし２画素数の量子化映像
   信号パターンを太さが１画素数の量子化映像信号
   パターンとなるように消去動作を行うことを特徴
   とする図形前処理装置。