KR100286301B1

KR100286301B1 - 문자인식장치

Info

Publication number: KR100286301B1
Application number: KR1019970078898A
Authority: KR
Inventors: 황정환
Original assignee: 구자홍; 엘지전자주식회사
Priority date: 1997-12-30
Filing date: 1997-12-30
Publication date: 2001-04-16
Also published as: KR19990058744A

Abstract

본 발명은 저가형의 화상회의용 카메라를 이용하여 문서 및 그림의 화상정보를 스캐닝하고 그 스캐닝된 영상신호로 부터 스캐너 수준의 정교하고 깨끗한 데이터를 추출할 수 있도록 하기 위하여, 문서나 그림을 촬영하여 영상신호로 출력하는 저가형의 카메라(21)와; 상기 카메라(21)에서 출력되는 영상신호를 공급받아 수평,수직방향의 윤곽을 각기 검출하는 수직,수평윤곽 검출부(31),(32)와; 상기 수직윤곽 검출부(31),수평윤곽 검출부(32)에서 각기 출력되는 수직, 수평방향의 윤곽검출신호를 합성하고 유입된 노이즈 성분을 제거하는 수평,수직윤곽 합성 및 노이즈 제거부(33)와; 상기 수평,수직윤곽 합성 및 노이즈 제거부(33)에서 출력되는 영상신호를 공급받아 통상의 문자인식 프로그램을 이용하여 문자를 검출하고 패턴을 인식하는 문자검출 및 패턴인식부(23)와; 상기 문자검출 및 패턴인식부(23)의 인식결과에 따라 문자를 추출하여 추출된 데이터를 피씨측으로 전송하는 데이터 추출부(24)로 구성한 것이다.

Description

문자 인식장치{CHARACTER RECOGNITION APPARATUS}

본 발명은 화상회의용 카메라를 이용하여 문서 및 그림의 화상정보를 입력하는 기술에 관한 것으로, 특히 스캐너에 비하여 가격이 훨씬 저렴한 화상회의용 카메라를 통해 문서나 그림의 화상정보를 입력하고, 윤곽보정 및 노이즈 제거부를 이용하여 스캐너 수준의 정교하고 깨끗한 데이터를 추출할 수 있도록한 문자 인식장치에 관한 것이다.

도 1은 종래기술에 의한 문자인식 장치의 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 문서나 그림을 스캐닝하여 정교한 영상신호(V_out)로 출력하는 스캐너(11)와; 문자인식 프로그램을 이용하여 상기 스캐너(11)에서 출력되는 영상신호(V_out)를 분석하여 정형화된 글자로 인식하는 문자검출 및 패턴인식부(12)와; 상기 문자검출 및 패턴인식부(12)의 인식결과에 따라 데이터를 추출하여 컴퓨터(PC)측으로 출력하는 데이터 추출부(13)로 구성된 것으로, 이의 작용을 설명하면 다음과 같다.

사용자가 문서나 그림을 피씨에 저장하기 위해 스캐너(11)를 이용하여 해당 문서나 그림을 스캐닝하면 그 스캐너(11)에서 출력되는 영상신호(V_out)가 문자검출 및 패턴인식부(12)에 전달된다. 이에 따라 그 문자검출 및 패턴인식부(12)는 통상의 문자인식 프로그램을 이용하여 문자를 검출하고 패턴을 인식하게 된다.

이때, 데이터 추출부(13)는 상기 문자검출 및 패턴인식부(12)의 인식결과에 따라 문자를 추출하여 추출된 데이터(DATA_OUT)를 피씨측으로 전송하게 된다.

그러나, 이와 같은 문자인식 시스템에 있어서는 고가의 스캐너를 이용하기 때문에 사용자에게 경제적인 부담을 주게 되고, 이로 인하여 널리 보급하여 사용하는데 어려움이 있으며, 넓은 설치공간을 필요로 하는 등의 결함이 있었다.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 저가의 화상회의용 카메라를 이용하여 문서나 그림의 영상을 입력하고 윤곽보정 및 노이즈 제거과정을 통해 보다 정교하고 깨끗한 영상신호로 변환한 다음 통상의 인식과정을 통해 문자를 인식하여 데이터를 추출할 수 있도록한 문자 인식장치를 제공함에 있다.

도 1은 종래기술에 의한 문자인식 장치의 블록도.

도 2는 본 발명에 의한 문자인식 장치의 블록도.

도 3은 도 2에서 윤곽보정 및 노이즈 제거부의 일실시 구현예를 보인 상세 블록도.

도 4는 도 3에서 수직윤곽 검출부의 일실시 구현예를 보인 상세 블록도.

도 5는 도 4에 적용되는 피사체의 화면 예시도.

도 6의 (가) 내지 (바)는 도 4 각부의 파형도.

도 7은 도 3에서 수평윤곽 검출부의 일실시 구현예를 보인 상세 블록도.

도 8은 도 7에서 대역필터(71),(72)의 필터링 특성을 보인 그래프.

도 9는 도 7에 적용되는 피사체의 화면 예시도.

도 10의 (가) 내지 (바)는 도 7 각부의 파형도.

도 11은 도 7에서 대역필터(71)의 일실시 구현예를 보인 상세 블록도.

도 12는 도 7에서 대역필터(72)의 일실시 구현예를 보인 상세 블록도.

도 13은 도 3에서 수평,수직윤곽 합성 및 노이즈 제거부의 상세 블록도.

도 14는 도 13에서 노이즈 제거부의 일실시 구현예를 보인 상세 회로도.

도 15의 (가),(나)는 도 13에서 노이즈 제거부의 입출력 파형도.

***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명***

21 : 카메라 22 : 윤곽보정 및 노이즈 제거부

23 : 문자검출 및 패턴 인식부 24 : 데이터 추출부

31 : 수직윤곽 검출부 32 : 수평윤곽 검출부

33 : 수평,수직윤곽 합성 및 노이즈 제거부

도 2는 본 발명의 문자 인식장치의 전체 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 문서나 그림을 촬영하여 영상신호로 출력하는 저가형의 카메라(21)와; 상기 카메라(21)에서 출력되는 영상신호를 공급받아 윤곽을 보정하고 노이즈 성분을 제거하는 윤곽보정 및 노이즈 제거부(22)와; 상기 윤곽보정 및 노이즈 제거부(22)에서 출력되는 영상신호를 공급받아 통상의 문자인식 프로그램을 이용하여 문자를 검출하고 패턴을 인식하는 문자검출 및 패턴인식부(23)와; 상기 문자검출 및 패턴인식부(23)의 인식결과에 따라 문자를 추출하여 추출된 데이터를 피씨측으로 전송하는 데이터 추출부(24)로 구성하였다.

상기 윤곽보정 및 노이즈 제거부(22)는 도 3에서와 같이, 상기 카메라(21)에서 출력되는 영상신호를 공급받아 수직방향의 윤곽을 검출하는 수직윤곽 검출부(31)와; 상기 카메라(21)에서 출력되는 영상신호를 공급받아 수평방향의 윤곽을 검출하는 수평윤곽 검출부(32)와; 상기 수직윤곽 검출부(31),수평윤곽 검출부(32)에서 출력되는 윤곽검출신호를 합성하고 유입된 노이즈 성분을 제거하는 수평,수직윤곽 합성 및 노이즈 제거부(33)로 구성하였다.

이와 같이 구성한 본 발명의 작용을 첨부한 도 4 내지 도 15를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

사용자가 문서나 그림을 피씨에 저장하기 위해 저가형의 카메라(21)를 이용하여 해당 문서나 그림을 스캐닝하면 이로 부터 영상신호(V_out)가 출력된다. 그런데, 이와 같이 저가형의 카메라(21)를 이용하여 해당 문서나 그림을 스캐닝하는 경우 스캐너와 같이 정교한 영상출력을 얻을 수 없으므로 본 발명에서는 윤곽보정 및 노이즈 제거부(22)를 이용하여 윤곽을 보정하고 노이즈를 제거하여 스캐너의 영상출력과 유사한 영상신호(CONT)를 얻을 수 있도록 하였다.

이렇게 처리된 영상신호(CONT)는 문자검출 및 패턴인식부(23)에 전달되고, 여기서 통상의 문자인식 프로그램을 이용하여 문자를 검출하고 패턴을 인식하게 된다. 이때, 데이터 추출부(24)는 상기 문자검출 및 패턴인식부(23)의 인식결과에 따라 문자를 추출하여 추출된 데이터(DATA_out)를 피씨측으로 전송하게 된다.

도 3은 상기 도 2에서 윤곽보정 및 노이즈제거부(22)의 일실시 구현예를 보인 상세 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 상기 카메라(21)에서 출력되는 영상신호(V_out)가 수직윤곽 검출부(31)와 수평윤곽 검출부(32)에 각기 공급되어 수평,수직윤곽이 각각 검출되고, 수평,수직윤곽 합성 및 노이즈 제거부(33)는 그 수평,수직방향의 윤곽검출신호(HD),(VD)를 다시 합성함과 아울러 노이즈 성분을 제거하여 상기 문자검출 및 패턴인식부(23)측으로 출력하게 되는데, 이하, 상기 각부의 작용을 도 4 내지 도 15를 참조하여 상세히 설명한다.

도 4는 상기 도 3에서 수직윤곽 검출부(31)의 일실시 구현예를 보인 상세 블록도로서 이의 작용을 도 5 및 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

상기 카메라(21)에서 출력되는 영상신호(V_out)의 수평라인신호(H)가 라인메모리(41)를 통해 1 수평라인 지연된 후 한편으로는 승산기(43)를 통해 "×2" 연산이 이루어지고, 다른 한편으로는 라인 메모리(42)를 다시 통해 1 수평라인 더 지연된다.

가산기(44)는 현재 입력되고 있는 수평라인신호와 상기 라인 메모리(42)에 의해 2 수평라인 지연된 신호를 더하여 출력하게 되고, 감산기(45)는 상기 승산기(43)에서 출력되는 수평라인신호에서 상기 가산기(44)의 출력 라인신호를 감산하여 수직방향의 윤곽검출신호(VD)를 출력하게 된다.

예로써, 상기 카메라(21)에 의해 촬영된 피사체의 화면이 도 5와 같은 경우, 상기 라인메모리(41)에 공급되는 현재 라인(0H)의 신호는 도 6의 (나)와 같이 제로 레벨이 되고, 상기 라인메모리(41)에서 출력되는 이전 라인(1H)의 신호는 도 6의 (가)와 같으며, 상기 라인메모리(42)에서 출력되는 2 수평라인 이전 라인(2H)의 신호는 도 6의 (다)와 같다.

따라서, 상기 승산기(43)에서 출력되는 라인신호는 도 6의 (라)와 같고, 상기 가산기(44)에서 출력되는 라인신호는 도 6의 (마)와 같으므로 상기 감산기(45)에서 감산연산에 의해 도 6의 (바)와 같은 수직방향의 윤곽검출신호(VD)를 출력할 수 있게 된다.

그러나, 각 라인의 신호가 상기 도 5에서와 같이 3H, 4H, 5H로 서로 같은 경우에는 수직윤곽은 검출되지 않는다.

도 7은 상기 도 3에서 수평윤곽 검출부(32)의 일실시 구현예를 보인 상세 블록도로서 이의 작용을 도 8 내지 도 12를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

예로써, 상기 카메라(21)에 의해 촬영된 피사체의 화면이 도 9와 같고 대역필터(71),(72)의 주파수특성이 도 8과 같은 경우를 예로하여 설명한다.

상기 카메라(21)에서 출력되는 영상신호(V_out) 중 도 9와 같은 수평라인에 대한 신호는 도 10의 (가)와 같고, 이를 상기 대역필터(71),(72)로 필터링하면 이들로 부터 각각 도 10의 (다),(나)와 같은 신호가 출력된다.

상기 대역필터(71)의 출력신호는 승산기(73)에서 이득조정값( alpha )과 곱해져 이로 부터 도 10의 (마)와 같은 신호가 출력되고, 상기 대역필터(72)의 출력신호는 승산기(74)에서 이득조정값( beta )과 곱해져 이로 부터 도 10의 (라)와 같은 신호가 출력된다. 또한, 상기 각 승산기(73),(74)의 출력신호는 가산기(75)에서 서로 더해져 이로 부터 도 10의 (바)와 같은 수평방향의 윤곽검출신호(HD)가 출력된다.

상기 대역필터(71),(72)를 회로로 구현예를 도 11 및 도 12에 각각 도시하였다.

한편, 도 13은 도 3에서 수평,수직윤곽합성 및 노이즈 제거부(33)의 일실시 구현예를 보인 블록도로서 이의 작용을 도 14 및 도 15를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기 수직윤곽 검출부(31)에서 출력되는 수직방향의 윤곽검출신호(VD)와 수평윤곽 검출부(32)에서 출력되는 수평방향의 윤곽검출신호(HD)가 가산기(131)에서 합성되어 도 15의 (가)은 같은 형태로 출력되고, 노이즈 제거부(132)는 그 합성된 신호에서 노이즈 레벨에 해당되는 기준레벨(Vref)을 감산하여 도 15의 (나)와 같이 노이즈가 제거된 영상신호(CONT)를 출력하게 된다.

도 14는 상기 도 13에서 노이즈 제거부(132)의 일실시 구현예를 보인 회로도로서 이에 도시한 바와 같이, 상기 가산기(131)에서 합성된 영상신호가 직접 가산기(146)의 일측 입력으로 공급되고, 다른 한편으로는 인버터(141)를 통해 반전된 후 각각의 익스클루시브 오아게이트(142-145)에 공급되어 기준레벨(Vref)과 익스클르시브 오아연산된다.

상기 익스클루시브 오아게이트(142-145)의 출력신호는 상기 가산기(146)의 일측 입력과 가산된다. 또한, 상기 가산기(131)에서 합성된 신호와 상기 가산기(146)의 출력 신호가 익스클루시브 노아게이트(147)에 의해 익스클루시브 노아 연산된 후 리미터 역할을 하는 앤드게이트(148)에 공급되어 상기 가산기(146)의 출력신호와 앤드 조합되어 노이즈 성분이 제거된 영상신호(CONT)로 출력된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 저가의 화상회의용 카메라를 이용하여 문서나 그림의 영상을 입력하고 윤곽보정 및 노이즈 제거과정을 통해 보다 정교하고 깨끗한 영상신호로 변환한 다음 통상의 인식과정을 통해 문자를 인식하여 데이터를 추출할 수 있게 함으로써 저가의 보급형 문자 인식장치를 널리 보급하는데 기여할 수 있는 효과가 있다.

Claims

문서나 그림을 촬영하여 영상신호로 출력하는 저가형의 카메라(21)와; 상기 카메라(21)에서 출력되는 영상신호를 라인메모리를 통해 지연 처리한 후 승산기 및 가산기를 통해 연산처리하여 수직방향의 윤곽을 검출하는 수직윤곽 검출부(31)와; 상기 카메라(21)에서 출력되는 영상신호를 병렬접속된 대역필터를 각기 통해 필터링하여 각각의 이득 조정값을 곱한 후 다시 합산 처리하여 수평방향의 윤곽을 검출하는 수평윤곽 검출부(32)와; 상기 수직윤곽 검출부(31), 수평윤곽 검출부(32)에서 각기 출력되는 수직, 수평방향의 윤곽검출신호를 합성하고, 기준 레벨을 감산처리하는 방식으로 유입된 노이즈 성분을 제거하는 수평,수직윤곽 합성 및 노이즈 제거부(33)와; 상기 수평,수직윤곽 합성 및 노이즈 제거부(33)에서 출력되는 영상신호를 공급받아 통상의 문자인식 프로그램을 이용하여 문자를 검출하고 패턴을 인식하는 문자검출 및 패턴인식부(23)와; 상기 문자검출 및 패턴인식부(23)의 인식결과에 따라 문자를 추출하여 추출된 데이터를 외부로 출력하는 데이터 추출부(24)로 구성한 것을 특징으로 하는 문자 인식장치.
제1항에 있어서, 수직윤곽 검출부(31)는 상기 카메라(21)에서 출력되는 영상신호를 공급받아 1 수평라인씩 지연시켜 출력하는 라인메모리(41),(42)와; 상기 라인메모리(41)의 출력신호 레벨을 두배로 증폭하여 출력하는 승산기(43)와; 현재 라인의 신호와 상기 라인메모리(41),(42)에 의해 2 수평라인 지연된 신호를 서로 더하는 가산기(44)와; 상기 승산기(43)의 출력신호에서 상기 가산기(44)의 출력신호를 감산하여 수직방향의 윤곽검출신호(VD)를 출력하는 감산기(45)로 구성한 것을 특징으로 하는 문자 인식장치.
제1항에 있어서, 수평윤곽 검출부(32)는 상기 카메라(21)에서 출력되는 영상신호를 공급받아 각기 다른 대역폭으로 필터링하는 대역필터(71),(72)와; 상기 대역필터(71),(72)의 출력신호에 이득조정값( alpha ),( beta )을 곱하는 승산기(73),(74)와; 상기 승산기(73),(74)의 출력신호를 더하여 수평방향의 윤곽검출신호(HD)를 생성하는 가산기(75)로 구성한 것을 특징으로 하는 문자 인식장치.
제1항에 있어서, 수평,수직윤곽 합성 및 노이즈 제거부(33)는 상기 수직윤곽 검출부(31), 수평윤곽 검출부(32)의 출력신호를 합성하는 가산기(131)와; 상기 가산기(131)의 출력신호에서 노이즈 레벨에 해당되는 기준레벨(Vref)을 감산하여 노이즈가 제거된 영상신호(CONT)를 출력하는 노이즈 제거부(132)로 구성한 것을 특징으로 하는 문자 인식장치.