JP2805476B2 - Character recognition method - Google Patents
Character recognition methodInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、画像処理によって、製品の刻印文字などの
低品質文字を認識する方法に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for recognizing low-quality characters such as engraved characters of a product by image processing.
発明の背景 各種製品の製造過程で、その部品などに製品番号など
が例えば刻印によって記され、その刻印文字の読み取り
により、製品の管理が行われている。したがって、この
ような製品管理の過程で、文字の読み取りや認識が必要
となる。BACKGROUND OF THE INVENTION In the manufacturing process of various products, a product number or the like is written on a part or the like by, for example, an engraving, and the product is managed by reading the engraved character. Therefore, it is necessary to read and recognize characters in the course of such product management.
従来技術 画像処理の分野での文字の読み取りは、例えば印刷文
字の読み取りなどに実用化されている。印刷文字の読み
取りでは、文字と紙面とのコントラストが十分あるの
で、単純二値化にて文字の抽出が可能であり、特徴抽出
によって比較的正確な読み取りが可能となる。2. Description of the Related Art Character reading in the field of image processing has been put to practical use, for example, for reading printed characters. In reading printed characters, since there is sufficient contrast between the characters and the paper surface, characters can be extracted by simple binarization, and relatively accurate reading can be performed by feature extraction.
しかし、製造過程での刻印例えば鋳造製品の刻印文字
の認識過程では、刻印画に照度差が現れ易く、また局部
的に油汚れが発生したりするため、印刷文字の読み取り
と異なって正確な読み取りが困難となる。また、刻印過
程で、刻印面の凹凸などによって、刻印文字が部分的に
深く形成されたり、あるいはこれと逆にある部分が部分
的に浅くなり、文字の線素部分が不連続な状態となって
しまうため、文字の抽出が難しく、最終的な文字認識の
段階で、誤認識が起きやすい状況にある。However, in the process of recognizing the engraved characters in the manufacturing process, for example, the engraved characters of a cast product, differences in the illuminance are likely to appear on the engraved image, and oil stains are locally generated. Becomes difficult. Also, during the engraving process, the engraved character may be partially formed deeply due to the unevenness of the engraved surface, or the opposite part may be partially shallow, and the line element portion of the character will be discontinuous. Therefore, it is difficult to extract characters, and erroneous recognition is likely to occur at the final character recognition stage.
ところで、代表的なマッチング法では、未知文字に対
して文字のテンプレートを重ね合わせ、画素毎に比較し
て一番マッチング度の高い文字テンプレートの文字がそ
の入力文字であると決めるが、位置ずれや変形などがあ
ると、正確なマッチングがとれず、これがリジェクトや
誤読の原因となっている。By the way, in a typical matching method, a character template is superimposed on an unknown character, and the character of the character template having the highest matching degree is determined to be the input character by comparing each pixel. If there is a deformation, accurate matching cannot be obtained, which causes rejection or misreading.
発明の目的 したがって、本発明の目的は、比較的低品質の文字を
画像処理の分野で正確に認識できるようにすることであ
る。OBJECTS OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to enable relatively low quality characters to be accurately recognized in the field of image processing.
発明の解決手段 上記目的の下に、本発明は、背景画像の汚れや傷、ま
た低品質の文字に対し、半二値化、方向別線分強化の手
段によって、認識対象の文字画像を補修しながら取り出
し、また刻印文字の位置のばらつきに対して方向弁ORパ
ターンテンプレートとのマッチング処理などによって、
正確に位置決めできるようにしている。SUMMARY OF THE INVENTION In accordance with the above object, the present invention repairs a character image to be recognized by means of half-binarization and direction-dependent line segment enhancement for background image stains and scratches and low-quality characters. While removing, and matching the direction valve OR pattern template for variations in the position of the engraved characters, etc.
It allows accurate positioning.
また、文字の線幅の変動、あるいは多少の変形や位置
ずれに対して線分の方向別に分解された文字のテンプレ
ートを同時に重ね合わせ、線幅の方向にウインドウを設
定し、このウインドウ内での文字の変形分を考慮してマ
ッチングをとることにより、安定に文字を認識できるよ
うにしている。In addition, a character template decomposed for each direction of a line segment is superimposed at the same time with respect to a change in the line width of the character or a slight deformation or displacement, and a window is set in the direction of the line width. By performing matching in consideration of the character deformation, characters can be stably recognized.
文字認識装置の構成 まず、第1図は、文字認識装置1の構成を示してい
る。この文字認識装置1は、認識対象の文字2を本発明
の文字認識方法に基づくプログラムによって認識してい
く。First, FIG. 1 shows the configuration of a character recognition device 1. This character recognition device 1 recognizes a character 2 to be recognized by a program based on the character recognition method of the present invention.
認識対象の文字2は、CCDイメージセンサーなどの撮
像カメラ3によって、電気的な画像信号に変換される。
この撮像カメラ3は、文字2を走査して、増幅、クラン
プ操作などをした後、画素ごとに光学像の明度に比例す
る電気量の画像信号に変換する。そして、この画像信号
は、次の画像メモリ4によって1フレームの画像信号と
して記憶され、文字認識時に、インターフェース5を通
じて画像処理装置6に取り込まれる。この画像処理装置
6は、コンピュータによって構成されており、本発明の
文字認識方法に基づく画像処理プログラムによって、文
字の線分強化(補修)や、認識に必要なプログラムを実
行していく。なおこの画像処理装置6には、入力用のキ
ーボード7、出力用のプリンタ8やモニター用のディス
プレイ9が接続されている。The character 2 to be recognized is converted into an electric image signal by an imaging camera 3 such as a CCD image sensor.
The imaging camera 3 scans the character 2 and performs amplification, clamping operation, and the like, and then converts the character 2 into an image signal of an electric quantity proportional to the brightness of the optical image for each pixel. Then, this image signal is stored as a one-frame image signal by the next image memory 4 and taken into the image processing device 6 through the interface 5 at the time of character recognition. The image processing apparatus 6 is configured by a computer, and executes a program necessary for character line segment reinforcement (repair) and recognition by an image processing program based on the character recognition method of the present invention. The image processing apparatus 6 is connected to a keyboard 7 for input, a printer 8 for output, and a display 9 for monitor.
本発明の文字の認識方法 次に、第2図は、本発明の低品質文字の認識方法の一
連の順序過程を示している。Next, FIG. 2 shows a series of sequential steps of the low-quality character recognition method of the present invention.
最初の半二値化過程は、記憶中の1フレームの文字画
像の各ドットについて所定の輝度レベル以下のドットを
背景レベルの輝度に置き換えるために、文字画像の各ド
ットについて半しきい値処理をおこなっていく。まず、
1フレームの画像情報について第3図に示すように、例
えば255×255ドットのフレーム内に、文字画像と対応す
る位置で、フレームメモリおよびこれと対応のワークテ
ーブルごとに適当なウインドウが設定され、このウイン
ドウ内の文字画像の各ドットについて第4図に示すよう
に、輝度ヒストグラムが作成され、その平均輝度が算出
される。そして、ウインドウ内の各ドットに対して次の
式によって半二値化される。In the first half-binarization process, half-threshold processing is performed on each dot of the character image in order to replace a dot having a predetermined luminance level or less with a background level luminance for each dot of the stored one-frame character image. Going on. First,
As shown in FIG. 3 for one frame of image information, for example, in a frame of 255 × 255 dots, an appropriate window is set at a position corresponding to the character image for each of the frame memory and the corresponding work table, As shown in FIG. 4, a brightness histogram is created for each dot of the character image in this window, and the average brightness is calculated. Then, each dot in the window is half-binarized by the following equation.
Kn=Ka−Ko+ΔK Kn:フレームメモリから対応のワークテーブルに格納
される半二値化データ Ka:フレームメモリのウインドウ内の平均輝度 Ko:フレームメモリの生のデータ ΔK:補正値 ただし、半二値化データKnが「0(白)」レベルより
も小さいとき、当該ドットの半二値化データは、「0」
として設定される。Kn = Ka−Ko + ΔK Kn: half-binary data stored in the corresponding work table from the frame memory Ka: average luminance in the window of the frame memory Ko: raw data of the frame memory ΔK: correction value, but half-binary When the digitized data Kn is smaller than the “0 (white)” level, the half-binary data of the dot is “0”
Is set as
このように、ウインドウ内の平均輝度Kaが半二値化に
際し、撮像ごとに異なる値として関与してくるため、半
二値化データKnは、個々の画像データ毎に、照度差や油
汚れなどの雑音を含まない状態で半二値化される。な
お、一般的な単純な二値化処理では、しきい値が画一的
に設定されるため、二値化後のデータは、油汚れや照度
差などの影響によって、二値化処理の過程で、文字情報
が消滅したり、また汚れなどが文字情報として取り出さ
れやすくなる。このようにして、背景部分の雑音が除去
され、輝度(濃度)が圧縮されていく。As described above, since the average luminance Ka in the window is involved as a different value for each imaging in the half binarization, the half binarized data Kn is used for each image data, such as illuminance difference and oil stain. Is binarized in a state where the noise is not included. Note that, in a general simple binarization process, the threshold value is set uniformly, so that the data after the binarization is subjected to the process of the binarization process due to the influence of oil stains and illuminance differences. Thus, the character information disappears, and dirt and the like are easily extracted as character information. In this way, the noise in the background portion is removed, and the luminance (density) is compressed.
次の線分抽出過程は、半二値化処理後ワークテーブル
のウインドウ内のドットについてH、V、R、Lの方向
別線分のフィルターを作用させて、半二値化データから
方向別の線分を抽出する過程である。すなわち、ワーク
テーブルの文字画像のデータは、第5図に示すように、
それぞれの方向別線分フィルターを通過することによっ
て、画像処理的に、それぞれの方向別線分テーブルに納
められる。このような方向別線分フィルターは、第6図
に示すように、例えば7×7のマトリックスのテンプレ
ートT1、T2、T3、T4からなり、平面上で、水平方向
(H)の線分、垂直方向(V)の線分、左下がり45゜方
向(R)の線分、右下がり(L)の線分を有しており、
それぞれの線分について「4」の重みを有し、またその
「4」の重みづけ部分と隣り合う部分で「0」の重みを
有し、さらに他の部分について「−1」の重みを有して
いる。もちろん、1つのテンプレート全域について、重
みの総和は、0となるように設定されている。そして、
例えば最初のテンプレートT1のセンターが第7図に例示
するように、文字画像の各画素A11、A12・・・A1n、A2
1、A22・・・A2n、An1、An2・・・Annなどに順次重ね合
わせられ、これらと対応のテンプレートT1の要素T11、T
12・・・T77との間で、下記のように掛算が順次行わ
れ、各画素A11、A12・・・A1n、A21、A22・・・A2n、An
1、An2・・・Annの値として置き換えられる。このよう
な各画素についての掛算は、すべてのテンプレートT1、
T2、T3、T4について行われた後、それら毎に合計の総和
が求められる。In the next line segment extraction process, the filters in the H, V, R, and L direction-dependent line segments are applied to the dots in the window of the work table after the half-binarization processing, and the half-binarized data is subjected to the direction-specific filtering. This is the process of extracting line segments. That is, as shown in FIG. 5, the character image data of the work table is
By passing through the line segment filter for each direction, it is stored in the line segment table for each direction for image processing. As shown in FIG. 6, such a line segment filter for each direction is composed of, for example, templates T1, T2, T3, and T4 of a 7 × 7 matrix. It has a line segment in the direction (V), a line segment in the 45 ° downward (R) direction, and a line segment in the right downward (L) direction.
Each line segment has a weight of “4”, a portion adjacent to the weighted portion of “4” has a weight of “0”, and the other portions have a weight of “−1”. doing. Of course, the sum of the weights is set to 0 for one template as a whole. And
For example, as shown in FIG. 7, the center of the first template T1 is each pixel A11, A12... A1n, A2 of the character image.
1, A22... A2n, An 1 , An 2 ... Ann, etc. are sequentially superimposed, and the elements T11 and T of the template T1 corresponding to these are superimposed.
Between T12 and T77, the multiplication is sequentially performed as follows, and each pixel A11, A12 ... A1n, A21, A22 ... A2n, An
It is replaced as the value of 1, An2 ... Ann. The multiplication for each pixel like this is done for all templates T1,
After performing for T2, T3, and T4, the total sum is calculated for each of them.
この結果、各線分のみが強調され、仮に認識対象の文
字2の一部に不連続な欠損があったとしても、その部分
は、「4」の重み付けによって連続化するよう補修され
る。このため、文字2の刻印過程で、その一部が欠損し
ていても、あるいは刻印される製品の面に窪みがあって
文字要素の一部が不連続の状態になっていたとしても、
この補修によって、認識対象の文字2は、正しく修正さ
れる。また、各方向の線分以外の方向に雑音があったと
しても、「0」または「−1」の重みづけによって、ほ
とんど背景レベルすなわち白レベルに修正されるため、
この過程で、不規則な雑音は、ほとんど除去される。 As a result, only each line segment is emphasized, and even if a part of the character 2 to be recognized has a discontinuous defect, the part is repaired so as to be continuous by weighting “4”. For this reason, even if a part of the character 2 is engraved during the engraving process, or a part of the character element is discontinuous due to a dent on the surface of the engraved product,
By this repair, the character 2 to be recognized is correctly corrected. Even if there is noise in a direction other than the line segment in each direction, the noise is almost corrected to a background level, that is, a white level by weighting “0” or “−1”.
In this process, random noise is almost completely removed.
続く、粗文字切り出し過程は、文字2の方向別線分に
ついてX方向およびY方向の文字切り出しをおこなっ
て、粗位置決めをおこなう過程である。The subsequent coarse character segmentation process is a process of performing character segmentation in the X direction and the Y direction for the line segment of the character 2 in each direction to perform coarse positioning.
まず、Y方向の切り出しは、第8図に示すように、す
べての方向別線分テーブルについてY方向の特徴量グラ
フを作成し、Y方向へ文字配列ピッチ分ずらした個数の
一次元ウインドウをY方向に移動させて、そのウインド
ウ内の積算特徴量の最大値を求め、この位置をY方向の
切り出し位置とする。なお、上記位置決めウインドウの
大きさは、ピッチの精度を加味して、2ないし5ドット
+ピッチ精度程度に設定される。First, as shown in FIG. 8, in the Y-direction cutout, a Y-direction feature amount graph is created for all direction-specific line segment tables, and the number of one-dimensional windows shifted by the character arrangement pitch in the Y-direction is set to Y. , The maximum value of the integrated feature amount in the window is obtained, and this position is set as the cutout position in the Y direction. The size of the positioning window is set to approximately 2 to 5 dots + pitch accuracy in consideration of the accuracy of the pitch.
またX方向の切り出しは、同様に、すべての方向別線
分テーブルについて第9図に示すように、X方向の特徴
量グラフを作成し、Y方向のピッチ分ずらした桁数分の
一次元ウインドウを移動させて、そのウインドウ内の積
算特徴量の最大値を求め、その最大値の位置を文字位置
と設定する。ここでの、一次元ウインドウの大きさは、
ピッチの精度を加味して、2ないし5ドット+ピッチ精
度程度に設定される。このようにして、それぞれの方向
別線分テーブルについてX軸方向およびY軸方向の共通
な切り出しによって、粗位置決めが行われる。ここで、
特徴量グラフは、Y軸方向およびX軸方向に対する各方
向別のフィルター結果を積算したヒストグラムである。Similarly, in the X-direction extraction, as shown in FIG. 9, a feature amount graph in the X-direction is created for all the line segment tables for each direction, and a one-dimensional window corresponding to the number of digits shifted by the pitch in the Y-direction. Is moved to obtain the maximum value of the integrated feature amount in the window, and the position of the maximum value is set as the character position. Here, the size of the one-dimensional window is
Taking into account the precision of the pitch, it is set to about 2 to 5 dots + pitch precision. In this manner, coarse positioning is performed by cutting out the line segment table for each direction in the X-axis direction and the Y-axis direction in common. here,
The feature amount graph is a histogram obtained by integrating the filter results for each direction in the Y-axis direction and the X-axis direction.
次の文字大きさ正規化過程は、以上のようにして、切
り出された文字の大きさを規定のテンプレートに合わせ
る過程であり、第10図に示すように、各文字データごと
に以下の処理を繰り返しおこなう。このような正規化
は、それぞれの方向別線分テーブルについて規定の文字
サイズよりも一回り大きなエリアについて正規化され
る。この一回り大きなエリアは、位置のばらつきを考慮
するためである。The next character size normalization process is a process of adjusting the size of the cut-out character to a prescribed template as described above. As shown in FIG. 10, the following process is performed for each character data. Repeat. Such normalization is performed for an area slightly larger than a prescribed character size in each direction-specific line segment table. This slightly larger area is for considering variation in position.
続く、精文字切り出し過程は、正規化後の方向別線分
テーブルについて、それぞれの方向別ORパターンテンプ
レートを第11図のように正規化エリアに重ね合わせ、マ
ッチング度を計算しながら位置精度に相当する分だけ移
動させる。この方向別ORパターンテンプレートは、認識
対象のすべての文字2を重ね合わせ、その重ね合わせ合
成文字について、H、V、R、Lの線分ごとのテンプレ
ートとして作成される。この移動過程で、マッチング度
が最大となる位置で、方向別線分テーブルから文字の切
り出しが行われ、これによって文字の位置が確定する。Next, in the process of extracting fine characters, the OR pattern template for each direction is superimposed on the normalized area as shown in Fig. 11 for the normalized line segment table for each direction, and the position accuracy is calculated while calculating the matching degree. Move as much as you want. This direction-specific OR pattern template is created as a template for each of the H, V, R, and L line segments with respect to all the characters 2 to be recognized, which are superimposed. In this movement process, the character is cut out from the line segment table for each direction at the position where the matching degree is the maximum, and the position of the character is determined.
最後の文字認識(線分マッチング)過程は、位置決め
完了後のポイントについて、すべての文字テンプレート
を順次に重ね合わせ、マッチング度を計算して、そのマ
ッチング度の最大値を文字の種類と認識する過程であ
る。もちろん、このマスター側の文字テンプレートは、
認識対象の文字の種類に応じ、予めティーチング処理に
よって記憶されている。もし、そのマッチング度が規定
のマッチングの値よりも低いときには、読み取りが不可
能であるとして、読み取り不能の表示がなされる。しか
し、その規定の値よりもマッチング度が大きくなってい
るときには、最大のマッチング度のパターンテンプレー
トの文字が特定すべき文字として認識される。The last character recognition (line segment matching) process is a process of sequentially superimposing all the character templates on the point after the positioning is completed, calculating the matching degree, and recognizing the maximum value of the matching degree as the character type. It is. Of course, this master side character template
It is stored in advance by a teaching process according to the type of the character to be recognized. If the matching degree is lower than the specified matching value, it is determined that reading is impossible, and a display indicating that reading is impossible is displayed. However, when the matching degree is larger than the specified value, the character of the pattern template having the maximum matching degree is recognized as the character to be specified.
そして、実際の線分マッチング過程は、下記のように
行われる。あらかじめ認識対象のすべての文字2につ
き、各文字を構成する線分を方向別に分解した複数枚の
部分テンプレートが1組の方向別テンプレートとしてメ
モリー等に記憶されている。この方向別テンプレートの
組は、第12図のように、文字種類分用意される。1枚の
方向別テンプレート上には、一定方向の線分要素のみが
登録されており、しかもその要素の線幅は1画素となっ
ている。低品質の未知文字に対して、1組の方向別テン
プレートを同時に重ね合わせ、類似度を測定し、これを
文字種類分繰り返し最大となる類似度の文字を認識文字
とするものである。ここでは、未知文字のサイズおよび
方向別テンプレートのサイズを共に横l画素、縦m画素
とし、文字種類をnとし、さらに説明を簡略化するた
め、文字の字体は、水平(H)、垂直(V)、右斜め45
゜(R)、左斜め45゜(L)の4つの方向を持つ線分か
ら構成されるものとする。さらに未知文字は、2値化さ
れ、方向別テンプレートと共に“0"、“1"のいずれかの
値しかとらないとする、ここで“1"は線分要素の存在と
対応している。また、方向別テンプレートを未知文字に
重ね合わせたとき、左上の画素を原点として、画素を単
位として座標を(i、j)、1≦i≦l、1≦j≦mと
する。Then, the actual line segment matching process is performed as follows. For all the characters 2 to be recognized in advance, a plurality of partial templates obtained by decomposing the line segments constituting each character in each direction are stored in a memory or the like as a set of direction-specific templates. The set of templates for each direction is prepared for each character type as shown in FIG. Only one line segment element in a certain direction is registered on one direction-specific template, and the line width of the element is one pixel. A set of directional templates are simultaneously superimposed on unknown characters of low quality, the similarity is measured, and the character having the maximum similarity by repeating the same for the character type is set as the recognition character. Here, both the size of the unknown character and the size of the template for each direction are l pixels horizontally and m pixels vertically, the character type is n, and the character type is horizontal (H), vertical ( V), diagonally right 45
It is assumed that the line segment is composed of line segments having four directions of {(R) and 45 ° left diagonal} (L). Further, it is assumed that the unknown character is binarized and takes only one of “0” and “1” together with the direction-specific template. Here, “1” corresponds to the existence of a line segment element. When the direction-specific template is superimposed on the unknown character, the coordinates are set to (i, j), 1 ≦ i ≦ l, and 1 ≦ j ≦ m in pixel units with the upper left pixel as the origin.
未知文字に対して、1組の方向別線分テンプレートを
同時に重ね合わせたとき、方向別線分テンプレート上の
各要素では、その線分方向が既知であるから、線幅の方
向すなわち垂線をなす方向に、その要素を中心として文
字の変形分を考慮した大きさが線幅方向に3画素、線分
方向に1画素程度のウインドウを設定し、このウインド
ウ内に文字要素が1画素でもあれば、その点(i、j)
でマッチングしたとする。つまり、この線幅方向の3画
素分は、第13図のように、文字変形分に対する余裕度と
なっている。When a set of directional line segment templates are simultaneously superimposed on an unknown character, the direction of the line width, that is, a perpendicular line, is formed for each element on the directional line segment template because the line direction is known. In the direction, a window having a size of about 3 pixels in the line width direction and about 1 pixel in the line direction in consideration of the character deformation centering on the element is set, and if there is even one character element in this window, , The point (i, j)
Suppose that it matched with. In other words, the three pixels in the line width direction have a margin for the character deformation as shown in FIG.
この点(i、j)における水平(H)成分のマッチン
グ式GH(i、j)は、下記の論理式によって定義され
る。The matching expression G H (i, j) of the horizontal (H) component at this point (i, j) is defined by the following logical expression.
GH(i、j)=H(i、j)∧{G(i、j)∨G
(i、j−1)∨G(i、j+1)} ここで∧は論理積を、また∨は論理和をそれぞれ表す
記号であり、Hは水平方向テンプレートの点(i、j)
での値を示し、さらにGは未知文字の点(i、j)、
(i、j−1)、(i、j+1)での値を示す。G H (i, j) = H (i, j) ∧ {G (i, j) ∨G
(I, j-1) {G (i, j + 1)} where ∧ is a symbol representing a logical product and ∨ is a symbol representing a logical sum, respectively, and H is a point (i, j) of the horizontal template.
Where G is the point (i, j) of the unknown character,
The values at (i, j-1) and (i, j + 1) are shown.
同様に他の成分につき、下記の式が成立する。 Similarly, the following equations hold for other components.
GV(i、j)=V(i、j)∧{G(i、j)∨G
(i−1、j)∨G(i+1、j)} GR(i、j)=R(i、j)∧{G(i、j)∨G
(i−1、j−1)∨G(i+1、j+1)} GL(i、j)=L(i、j)∧{G(i、j)∨G
(i+1、j−1)∨G(i−1、j+1)} それぞれ、下記の式により全要素に対して加算する。G V (i, j) = V (i, j) ∧ {G (i, j) ∨G
(I-1, j) ∨G (i + 1, j)} G R (i, j) = R (i, j) ∧ {G (i, j) ∨G
(I−1, j−1) ∨G (i + 1, j + 1)} GL (i, j) = L (i, j) ∧ {G (i, j) ∨G
(I + 1, j-1) {G (i-1, j + 1)} Each element is added by the following equation.
それぞれの方向別線分テンプレート上の要素数をTH、
TV、TR、TLとすると、類似度Pは、次式で求められる。 The number of elements on each line segment template for each direction is T H ,
Assuming T V , T R , and T L , the similarity P is obtained by the following equation.
発明の効果 本発明では、次の特有の効果が得られる。 Effects of the Invention According to the present invention, the following specific effects can be obtained.
半二値化過程で、所定の輝度(電圧)レベル以下の画
素が背景レベルの輝度に置き換えられるため、認識対象
のコントラストが悪く、またその面に照度差があったと
しても、それらの雑音が完全に除去される。また、半二
値化後の方向別データについて方向別の重みづけ処理が
行われるため、認識対象の文字の一部に不連続な欠陥が
あったとしても、その部分が補修されるため、その後の
切り出し過程での誤動作が防止できる。また、文字が多
少変形していても、あるいは刻印位置にずれがあって
も、方向別の線分に基づいて文字の切り出しが行われる
ため、位置決めが正確かつ確実に行われる。In the half-binarization process, pixels having a predetermined luminance (voltage) level or lower are replaced with background-level luminance. Therefore, even if the contrast of the recognition target is poor and there is an illuminance difference on the surface, the noise is reduced. Completely removed. Also, since the weighting process for each direction is performed on the data for each direction after the half-binarization, even if there is a discontinuous defect in a part of the character to be recognized, the part is repaired. Malfunctions in the cutting process of the horn can be prevented. Further, even if the character is slightly deformed or the engraving position is shifted, the character is cut out based on the line segment for each direction, so that the positioning is performed accurately and reliably.
さらに、マッチング過程で、各方向別線分テンプレー
トとのマッチングの総合によって、最終的な認識の判断
が行われるため、1つのテンプレート毎のマッチング法
に比較して、文字の変形あるいは位置ずれに強い。Furthermore, in the matching process, final recognition judgment is made by integrating matching with the line segment template for each direction. Therefore, compared to the matching method for each template, it is more resistant to character deformation or displacement. .
このような特徴から、本発明の認識方法は、刻印文字
などのような低品質の文字の認識方法として最適であ
り、またコンピュータ画像処理によって、製品の品質管
理などに有益である。Because of these features, the recognition method of the present invention is most suitable as a method for recognizing low-quality characters such as engraved characters, and is useful for quality control of products by computer image processing.
第1図は文字認識装置のブロック線図、第2図は本発明
の文字の認識方法のフローチャート図、第3図は半二値
化過程の観念的説明図、第4図は輝度ヒストグラムのグ
ラフ、第5図は方向別線分抽出過程の観念的説明図、第
6図は方向別線分フィルターの説明図、第7図は線分抽
出過程の説明図、第8図は粗位置決め過程での特徴量グ
ラフ(Y方向)の説明図、第9図は粗位置決め過程での
特徴量グラフ(X方向)の説明図、第10図は正規化の説
明図、第11図は精位置決めの説明図、第12図は方向別線
分テンプレートの説明図、第13図はマッチング状態の説
明図である。 1……文字識別装置、2……文字、3……撮像カメラ、
4……画像メモリ、5……インターフェース、6……画
像処理装置、7……キーボード、8……プリンタ、9…
…ディスプレイ。FIG. 1 is a block diagram of a character recognition device, FIG. 2 is a flowchart of a character recognition method of the present invention, FIG. 3 is a conceptual explanatory diagram of a half-binarization process, and FIG. FIG. 5 is a conceptual illustration of a line segment extraction process for each direction, FIG. 6 is an illustration of a line segment filter for each direction, FIG. 7 is an illustration of a line segment extraction process, and FIG. 9 is an explanatory diagram of a characteristic amount graph (Y direction), FIG. 9 is an explanatory diagram of a characteristic amount graph (X direction) in a coarse positioning process, FIG. 10 is an explanatory diagram of normalization, and FIG. FIG. 12 is an explanatory diagram of a line segment template for each direction, and FIG. 13 is an explanatory diagram of a matching state. 1 ... character identification device, 2 ... characters, 3 ... imaging camera,
4 ... Image memory, 5 ... Interface, 6 ... Image processing device, 7 ... Keyboard, 8 ... Printer, 9 ...
…display.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G06K 9/62 G06K 9/20 G06K 9/38──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G06K 9/62 G06K 9/20 G06K 9/38
Claims (1)
について所定の輝度レベル以下のドットを背景レベルの
輝度に置き換えて背景部分を消去し、刻印部分のみを残
す半二値化過程と、半二値化後の文字画像を方向別の線
分として抽出する線分抽出過程と、方向別の線分につい
てX方向およびY方向の積算特徴量から文字の位置を切
り出し粗文字切り出し過程と、各方向別線分の1文字に
ついて所定の大きさに変換する正規化過程と、各方向別
線分のORパターンテンプレートと各1文字とのマッチン
グにより文字の切り出しをおこなう精位置決め過程と、
あらかじめ線分の方向別に分解されている方向別テンプ
レートを未知文字に同時に重ね合わせ、テンプレート上
の各線分で文字の変形分を考慮して線幅の方向にウイン
ドウを設定しマッチングをとる文字認識過程とからなる
ことを特徴とする低品質文字の認識方法。1. A half-binarization process in which, for each dot of a one-frame character image being stored, a dot having a luminance level lower than a predetermined luminance level is replaced with a luminance of a background level to erase a background part and leave only an engraved part; A line segment extraction process of extracting the character image after the half-binarization as a line segment for each direction, a coarse character extraction process of cutting out the position of the character from the integrated feature amounts in the X and Y directions for the line segment for each direction, A normalization process of converting one character of each direction line segment into a predetermined size, a fine positioning process of extracting a character by matching the OR pattern template of each direction line with each one character,
A character recognition process in which a template for each direction, which has been previously decomposed for each line segment, is simultaneously superimposed on an unknown character, and a window is set in the direction of the line width in consideration of character deformation for each line segment on the template to perform matching. A method for recognizing low-quality characters, comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63064864A JP2805476B2 (en) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | Character recognition method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63064864A JP2805476B2 (en) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | Character recognition method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01237892A JPH01237892A (en) | 1989-09-22 |
| JP2805476B2 true JP2805476B2 (en) | 1998-09-30 |
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ID=13270457
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP2805476B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0378358U (en) * | 1989-11-24 | 1991-08-08 |
-
1988
- 1988-03-18 JP JP63064864A patent/JP2805476B2/en not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 「ディジタル画像処理」、株式会社近代科学社,PP.199−201,昭和53年12月 |
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| JPH01237892A (en) | 1989-09-22 |
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