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JP3835937B2 - Feature extraction method, feature extraction apparatus for implementing the method, and recording medium - Google Patents
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JP3835937B2 - Feature extraction method, feature extraction apparatus for implementing the method, and recording medium - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、文字認識のための特徴抽出方法と特徴抽出装置,特徴抽出処理をコンピュータに実行させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体及び該記録媒体を用いた特徴抽出方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
文字認識を実行する手順は、一般に、与えられた文字パターンから特徴量を抽出して、これをあらかじめ用意した辞書の中の標準特徴量と照合し、最も整合するカテゴリを認識結果として出力する。
ここで特徴量は、パターンの形状に関する情報を効率よく含むものでなければならないが、従来、広く用いられている特徴抽出方法の一つに、特開平8−194780号公報に例示されているような方向コードヒストグラムを作成するアプローチがある。すなわち、パターン中の文字輪郭とみなされる画素に対して、輪郭方向を反映した方向コードを当該画素に付与し、これら付与された方向コードの係数値を成分に持つベクトル(方向コードヒストグラム)を特徴量とする。
【0003】
特開平8−194780号公報に記載の例について具体的に述べると、パターンの白画素のうち、その上下左右に隣接する画素が図11(A)〜図11(D)に示す状態のいずれかであるとき、当該画素を輪郭画素とし、図11に従ってそれぞれ水平,垂直,右上がり,右下がりの輪郭方向を表す方法コード1〜4のいずれか1つを付与している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の方法では、方向コードの量子化刻みよりも滑らかな輪郭方向を、それぞれの輪郭画素に付与してやることができない。例えば、図12において、図12(B)は図12(A)のB部を拡大して示し、水平軸から測って0°と45°の中間の傾きを持つ直線の一部を示してあるが、先に述べた方法では、各輪郭画素はその輪郭方向を0°(方向コード1)もしくは45°(方向コード3)のどちらかで表現するしかない。つまり、図12(B)のA〜Dに示す画素はいずれも同じ傾きを持つ直線上の輪郭画素であるにもかかわらず、AとCが45°、BとDが0°という方向を持つため、「ガタガタな」輪郭表現になってしまっている。
【0005】
ところで、輪郭方向の平滑化を行うことによって、各々の輪郭画素に対して一時的に滑らかな方向を持たせることができる。例えば、注目する輪郭画素については重み1,前後に隣り合う輪郭画素については重み0.5を用い、これら3画素間の輪郭方向の加重平均を求める。水平方向(方向コード1)に対応する方向ベクトルをx=(1,0),右上がり方向(方向コード3)に対応する方向ベクトルをu=(1,1)とすると、
・画素A,C:0.5x+u+0.5x=x+u
・画素B,D:0.5u+x+0.5u=x+u
と平滑化され、図13に示すように、滑らかな輪郭方向を得ることができる。しかも、画素A〜Dの間で、輪郭方向の差異が小さくなる(この例では差異がなくなる)ため、実際の直線をよく反映した輪郭表現となっている。
【0006】
しかし、従来の方法では、こうして一時的に滑らかな輪郭方向を求めたとしても、結局は付与の段階において、あらかじめ定められた方向コードのいずれか1つで代表させるしかなかった。
【0007】
本発明の目的は、あらかじめ定められた方向コードを用いつつ、各々の輪郭画素が滑らかな輪郭方向を表現できるような方向コード付与を行う特徴抽出方法を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
請求項の発明は、文字パターンの輪郭画素に対して、あらかじめ定められた方向コードのいずれかを付与する特徴抽出方法であって、方向コードの量子化刻みよりも滑らかな輪郭方向を抽出する工程と、抽出された輪郭方向を2つの方向コードの重ね合わせに分解する工程と、これら2つの方向コードを輪郭画素に付与する工程を含み、前記分解工程において、分解された2つの方向コードの各々に対応する分解係数を記憶しておき、前記付与工程において、輪郭画素に対して2つの方向コードと共に、それぞれの分解係数をも付与する特徴抽出方法において、文字パターンを複数の小領域に分割し、各小領域ごとに該領域内において付与された分解係数の絶対値の和を方向コード別に求め、それら和を成分として持つベクトルを文字認識のための特徴量とすることを特徴としたものである。
【0013】
請求項の発明は、文字パターンの輪郭画素に対して、あらかじめ定められた方向コードの量子化刻みよりも滑らかな輪郭方向を抽出する手段と、抽出された輪郭方向を2つの方向コードの重ね合わせに分解する手段と、これら2つの方向コードを輪郭画素に付与する手段を備え、前記分解手段は、分解された2つの方向コードの各々に対応する分解係数を保存する係数記憶部を備え、前記付与手段は、輪郭画素に対して2つの方向コードと共に、該係数記憶部から読み出したそれぞれの分解係数をも付与する特徴抽出装置において、文字パターンを複数の小領域に分割する手段と、各小領域ごとに該領域内において付与された分解係数の絶対値の和を方向コード別に求める手段と、それら和を成分として持つベクトルを作成する手段を備えたことを特徴としたものである。
【0015】
請求項の発明は、文字パターンの輪郭画素に対して、あらかじめ定められた方向コードの量子化刻みよりも滑らかな輪郭方向を抽出するステップと、抽出された輪郭方向を2つの方向コードの重ね合わせに分解するステップと、これら2つの方向コードと共に、対応する分解係数を該輪郭画素に付与するステップからなる特徴抽出処理をコンピュータに実行させるプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体において、文字パターンを複数の小領域に分割するステップと、各小領域ごとに該領域内において付与された分解係数の絶対値の和を方向コード別に求めるステップと、それら和を成分として持つベクトルを作成するステップからなる特徴抽出処理をコンピュータに実行させるプログラムを記録したことを特徴としたものである。
【0017】
請求項の発明は、文字パターンから分割された小領域のそれぞれに対して別個のプロセッサを割り当て、各プロセッサが該領域内に存在する輪郭画素についての請求項に記載の特徴抽出処理および該領域において付与された分解係数の絶対値の和を方向コード別に求めるステップを並列に実行することを特徴としたものである。
【0018】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明による特徴抽出方法及び装置の要部構成図で、図1(A)は本発明を用いた方向コード付与モジュールを示し、1は入力された文字パターンの各輪郭画素に対する輪郭方向を抽出する輪郭方向抽出部、2は輪郭方向を2つの方向コードの重ね合わせに分解する輪郭方向分解部、3,4は分解して得られた2つの方向コードのうちの一方を保存する方向コード記憶部とその分解係数を保存する分解係数記憶部,5,6は同様に他方の方向コードを保存する方向コード記憶部とその分解係数を保存する分解係数記憶部、7はこれら記憶部4,6から読み出した方向コードや分解係数を輪郭画素へ付与する方向コード付与部である。
【0019】
図1(B)は前記方向コード付与モジュールを用いた文字認識モジュールであり、11はスキャナー等で構成されるパターン入力部、12はパターン正規化やノイズ除去等の画像処理を行う前処理部、13パターンを小領域に分割するパターン分割部、14は図1(A)に示した方向コード付与モジュール、15は付与された方向コードに基づき特徴量を作成する特徴量作成部である。特徴量は、辞書作成時には辞書作成部16に送られ、そこでカテゴリごとの標準特徴量を作成し、辞書17へ保存される。また、文字認識時には特徴量がマッチング部18へ送られ、そこで認識に先立って作成された辞書17との照合を行い、認識結果を認識結果出力部19から出力する。
【0020】
(実施例1)
図2は、本発明による処理フローを示す図、図3乃至図6は、その動作説明をするための図で、以下では、前述の図12(図3と同じ)や図13(図4と同じ)に示した直線の輪郭表現を例にとって詳しく説明する。ここで方向コードは、水平・垂直・右上がり・右下がりを表す45°刻みの4種類が定められているものとし、それぞれに対応する方向ベクトルをx,y,u,vで表す。
【0021】
まず、各々の輪郭画素について、方向コードの量子化刻み(すなわち45°刻み)よりも滑らかな輪郭方向を抽出する。ここでは、一旦、図11に従って、45°刻みの輪郭方向を求めた(図3の状態)後、前記した輪郭方向の平滑化を行う(図4の状態)。もちろん、滑らかな輪郭方向を抽出するための方法はこの1つに限られず、別の方法であってもよい。
【0022】
次に、抽出された滑らかな輪郭方向のそれぞれを、2つの方向コードの重ね合わせに分解する。ここでいう方向コードの重ね合わせとは、それらに対応する方向ベクトルの線形結合であると考える。分解に用いるべき2つの方向コードは、図5に示すように、輪郭方向θ(度)の値によって、以下のようにあらかじめ定めておく。
・0≦θ<45:xとu
・45≦θ<90:yとu
・90≦θ<135:yとv
・135≦θ<180:xとv
すなわち、輪郭方向に最も近い2つの方向コードを用いる。
【0023】
さて、図4の例で抽出された滑らかな輪郭方向は、すべてx+uと分解されることは明らかである。そして、分解の結果得られた2つの方向コードは水平(コード1)および右上がり(コード3)であり、それぞれの分解係数は共に1である。そこで、図6に示すように、輪郭画素に対して(方向コード,分解係数)=(1,1)(3,1)を付与する。
こうしておけば、どの輪郭画素においても、付与された2つの方向コードにそれぞれの分解係数を乗じてベクトル和をとることによって、元の輪郭方向が再現される。すなわち、45°刻みでは表現しきれない滑らかな輪郭方向を、各輪郭画素に持たせることができる。
【0024】
(実施例2)
次に、上述のようにして付与された2つの方向コードと分解係数から方向コードヒストグラムを作成する方法について説明する。まず、与えられたパターンを複数の小領域に分割する。ここでは、図7に示すように、4×4の小領域に分割したとする。次に、各輪郭画素に対して、実施例1で述べた方法により、2組の(方向コード,分解係数)の値を付与する。
【0025】
従来の方向コードヒストグラムにおいては、この後、小領域ごとに各輪郭画素に付与された方向コードの数をコード別にカウントしていたが、本発明においては、各輪郭画素に付与された方向コードに対応する分解係数の絶対値の和をコード別に求める。例えば、図6の場合には、画素Aは、Aが属する小領域の水平方向(コード1)に対応するヒストグラム成分に1を加算すると同時に、同じ小領域の右上がり方向(コード3)に対応するヒストグラム成分にも1を加算する。ここで注意すべきは、「画素Aに方向コード1と3が1つずつ付与されているから、対応するヒストグラム成分を1つずつ増やす」のではないことである。従来のヒストグラム成分が「方向コードの数」のカウント値であるのに対して、本発明では、ヒストグラム成分は連続的な値を持つ「方向コードの強さ」にもとづいているといえる。
【0026】
上述のようにして、4×4(小領域)×4(方向コード)=64成分を持つ方向コードヒストグラムを得るので、これを文字認識用の特徴量として用いる。認識の際には、例えば、あらかじめ辞書に用意されたカテゴリごとの標準特徴量と、与えられたパターンから作成された特徴量とのシティブロック距離を求め、該距離が最小となるカテゴリを認識結果として出力すればよい。標準特徴量を求める一例としては、当該カテゴリに属する学習用文字パターンをいくつか用意し、それらの特徴量の平均値をとる。
【0027】
【数1】

Figure 0003835937
【0028】
なお、上記はあくまで実施例であって、パターンの小領域への分割方法や辞書とのマッチング方法などは上記に限定されるものではない。
【0029】
(実施例3)
本発明は、上述の実施例に限定されず、ソフトウエアによっても実現することができる。本発明をソフトウェアによって実現する場合には、図8に示すように、CPU20,制御装置21,ROM22,RAM23,表示装置24,ハードディスク25,キーボード26,CD−ROMドライブ27,通信装置28,スキャナ29などからなる汎用の処理装置を用意する。なお、発明を実施するには、CPUを複数持つマルチプロセッサの処理装置を用意するか、シングルプロセッサの処理装置を並列に接続する。
【0030】
CD−ROMなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体30には、本発明のデータ提供機能を実現するプログラムが記録されている。該プログラムが起動されると、スキャナから文字パターンを画像データとして入力するか、もしくはあらかじめハードディスクに保存されている画像データを読み出してRAM上に配置し、該データに対して特徴抽出処理を実行する。
【0031】
9に示す例においては、輪郭画素1つにCPU1つを別個に割り当て、それぞれのCPU上で、実施例1で述べたような該輪郭画素への滑らかな方向コード抽出→輪郭方向の分解→2組の(方向コード,分解係数)の付与を並列に実行させる。こうすることによって、輪郭画素ごとに逐次的に処理する場合よりも高速に特徴抽出を行うことができる。
【0032】
請求項の発明においては、図10に示すように、小領域1つにCPU1つを別個に割り当て、それぞれのCPU上で該領域内に存在する輪郭画素への滑らかな方向コード抽出→輪郭方向の分解→2組の(方向コード,分解係数)の付与、および、該領域に関する方向コードヒストグラム成分の作成を並列に実行させ、それらを統合して最終的な方向コードヒストグラムを得る。こうすることによって、方向コードの付与とヒストグラムの作成をヒストグラム成分ごとに逐次的に処理する場合よりも高速に特徴抽出を行うことができる。また、一般に、小領域の数は輪郭画素数に比べてかなり小さいので、上記した輪郭画素ごとにプロセッサを割り当てる方法よりもずっと少ないプロセッサで実現可能であり、システムの肥大化を抑えることができる。
【0033】
【発明の効果】
本発明によれば、あらかじめ定められた方向コードのみを用いて実際のパターンに近い滑らかな輪郭方向を実現でき、パターン形状に関する情報をより正確に含む特徴量を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による特徴量抽出方法及び装置を説明するための要部構成図である。
【図2】 本発明の動作説明をするためのフロー図である。
【図3】 輪郭方向の説明をするための図である。
【図4】 平滑化された輪郭方向を説明するための図である。
【図5】 輪郭方向と分解に用いる方向コードを示す図である。
【図6】 付与される方向コードと分解係数を示す図である。
【図7】 パターンの分割例を示す図である。
【図8】 本発明による記録媒体が使用されるコンピュータの構成例を示す図である。
【図9】 方向コード付与の並列処理を説明するための図である。
【図10】 ヒストグラム作成の並列処理を説明するための図である。
【図11】 方向コードを説明するための図である。
【図12】 輪郭方向の説明をするための図である。
【図13】 平滑化された輪郭方向を説明するための図である。
【符号の説明】
1…輪郭方向抽出部、2…輪郭方向分解部、3…方向コード記憶部、4…分解係数記憶部、5…方向コード記憶部、6…分解係数記憶部、7…方向コード付与部、11…パターン入力部、12…前処理部、13…パターン分割部、14…方向コード付与モジュール、15…特徴量作成部、16…辞書作成部、17…辞書、18…マッチング部、19…認識結果出力部。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a feature extraction method and a feature extraction device for character recognition, a computer-readable recording medium storing a program for causing a computer to execute feature extraction processing, and a feature extraction method using the recording medium.
[0002]
[Prior art]
The procedure for executing character recognition generally extracts a feature quantity from a given character pattern, compares it with a standard feature quantity in a dictionary prepared in advance, and outputs the most consistent category as a recognition result.
Here, the feature quantity must efficiently include information on the shape of the pattern, but as one of widely used feature extraction methods, it is exemplified in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-194780. There is an approach to create a simple direction code histogram. That is, for a pixel considered as a character outline in a pattern, a direction code reflecting the outline direction is assigned to the pixel, and a vector (direction code histogram) having a coefficient value of the assigned direction code as a component is characterized. Amount.
[0003]
Specifically, the example described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-194780 will be described. Among the white pixels of the pattern, the pixels adjacent to the top, bottom, left, and right are any of the states shown in FIGS. 11 (A) to 11 (D). In this case, the pixel is defined as a contour pixel, and any one of method codes 1 to 4 representing horizontal, vertical, right-up, and right-down contour directions is assigned according to FIG.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above method, a contour direction smoother than the quantization step of the direction code cannot be given to each contour pixel. For example, in FIG. 12, FIG. 12 (B) shows an enlarged view of part B of FIG. 12 (A) and shows a part of a straight line having an intermediate inclination between 0 ° and 45 ° as measured from the horizontal axis. However, in the method described above, each contour pixel can only express its contour direction by either 0 ° (direction code 1) or 45 ° (direction code 3). That is, although the pixels shown in A to D in FIG. 12B are all contour pixels on a straight line having the same inclination, A and C have directions of 45 ° and B and D have 0 °. Therefore, it has become a “rough” contour expression.
[0005]
By the way, by smoothing the contour direction, each contour pixel can be given a smooth direction temporarily. For example, weight 1 is used for the contour pixel of interest, and weight 0.5 is used for adjacent contour pixels, and a weighted average of the contour direction between these three pixels is obtained. Assuming that the direction vector corresponding to the horizontal direction (direction code 1) is x = (1, 0) and the direction vector corresponding to the right upward direction (direction code 3) is u = (1, 1),
Pixels A and C: 0.5x + u + 0.5x = x + u
Pixel B, D: 0.5u + x + 0.5u = x + u
As shown in FIG. 13, a smooth contour direction can be obtained. In addition, since the difference in the contour direction is small between the pixels A to D (the difference is eliminated in this example), the contour expression is a good reflection of the actual straight line.
[0006]
However, in the conventional method, even if a smooth contour direction is temporarily obtained in this way, in the end, only one of the predetermined direction codes can be represented at the stage of giving.
[0007]
An object of the present invention is to provide a feature extraction method for applying a direction code so that each contour pixel can express a smooth contour direction while using a predetermined direction code.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 is a feature extraction method for assigning any one of predetermined direction codes to contour pixels of a character pattern, and extracts a contour direction smoother than the quantization step of the direction code. And a step of decomposing the extracted contour direction into a superposition of two direction codes, and a step of assigning these two direction codes to a contour pixel. In the decomposition step, In the feature extraction method in which the decomposition coefficient corresponding to each is stored and the respective division coefficients are given to the contour pixel together with the two direction codes in the adding step , the character pattern is divided into a plurality of small regions. Then, for each small area, the sum of the absolute values of the decomposition coefficients assigned in the area is obtained for each direction code, and the vector having these sums as components is recognized. Is obtained is characterized in that the characteristic quantity for.
[0013]
According to a second aspect of the present invention, there is provided means for extracting a contour direction smoother than a predetermined quantization step of a direction code with respect to a contour pixel of a character pattern, and overlapping the extracted contour direction with two direction codes. Means for decomposing them together, and means for giving these two direction codes to the contour pixel, the decomposing means comprising a coefficient storage unit for storing a decomposition coefficient corresponding to each of the two decomposed direction codes, In the feature extraction device that assigns each decomposition coefficient read from the coefficient storage unit together with two direction codes to the contour pixel, the assigning means divides the character pattern into a plurality of small regions, Means for obtaining for each direction code the sum of absolute values of decomposition coefficients assigned in each area for each small area, and means for creating a vector having these sums as components It is obtained by said.
[0015]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a step of extracting a contour direction smoother than a predetermined quantization step of a direction code with respect to a contour pixel of a character pattern, and superimposing the extracted contour direction on two direction codes. A character pattern in a computer-readable recording medium storing a program for causing a computer to execute a feature extraction process including a step of decomposing them together and a step of assigning a corresponding decomposition coefficient to the contour pixels together with these two direction codes Dividing a plurality of small regions, obtaining a sum of absolute values of decomposition coefficients given in each region for each small region for each direction code, and creating a vector having these sums as components Characterized by recording a program that causes a computer to execute feature extraction processing A.
[0017]
The invention of claim 4 assigns a separate processor to each of the small regions divided from the character pattern, and the feature extraction processing according to claim 3 for each of the contour pixels in each region, and the processor The step of obtaining the sum of the absolute values of the decomposition coefficients given in the region for each direction code is executed in parallel.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a block diagram of a main part of a feature extraction method and apparatus according to the present invention. FIG. 1A shows a direction code assigning module using the present invention, and 1 is a contour for each contour pixel of an input character pattern. A contour direction extracting unit 2 for extracting a direction, 2 is a contour direction decomposing unit that decomposes the contour direction into a superposition of two direction codes, and 3 and 4 store one of the two direction codes obtained by the decomposition. A direction code storage unit and a decomposition coefficient storage unit for storing the decomposition coefficient, 5 and 6 similarly, a direction code storage unit for storing the other direction code, a decomposition coefficient storage unit for storing the decomposition coefficient, and 7 for these storage units. 4 is a direction code applying unit that applies the direction code and the decomposition coefficient read from 4 and 6 to the contour pixel.
[0019]
FIG. 1B is a character recognition module using the direction code assigning module, 11 is a pattern input unit composed of a scanner or the like, 12 is a preprocessing unit for performing image processing such as pattern normalization and noise removal, A pattern dividing unit that divides 13 patterns into small regions, 14 is a direction code assigning module shown in FIG. 1A, and 15 is a feature value creating unit that creates feature values based on the given direction code. The feature amount is sent to the dictionary creation unit 16 when the dictionary is created, where a standard feature amount for each category is created and stored in the dictionary 17. Further, at the time of character recognition, the feature amount is sent to the matching unit 18, where it is collated with the dictionary 17 created prior to recognition, and the recognition result is output from the recognition result output unit 19.
[0020]
Example 1
FIG. 2 is a diagram showing a processing flow according to the present invention, and FIGS. 3 to 6 are diagrams for explaining the operation. Hereinafter, FIG. 12 (same as FIG. 3) and FIG. The same will be described in detail with reference to the contour expression of the straight line shown in FIG. Here, it is assumed that four types of direction codes are defined in increments of 45 ° representing horizontal, vertical, right-up, and right-down, and the corresponding direction vectors are represented by x, y, u, and v, respectively.
[0021]
First, for each contour pixel, a contour direction smoother than the direction code quantization step (ie, 45 ° step) is extracted. Here, after obtaining the contour direction in increments of 45 ° according to FIG. 11 (state of FIG. 3), smoothing of the contour direction described above is performed (state of FIG. 4). Of course, the method for extracting the smooth contour direction is not limited to this one, and another method may be used.
[0022]
Next, each of the extracted smooth contour directions is decomposed into a superposition of two direction codes. The superposition of the direction codes here is considered to be a linear combination of the direction vectors corresponding to them. As shown in FIG. 5, the two direction codes to be used for the decomposition are determined in advance as follows according to the value of the contour direction θ (degrees).
・ 0 ≦ θ <45: x and u
45 ≦ θ <90: y and u
90 ≦ θ <135: y and v
135 ≦ θ <180: x and v
That is, the two direction codes closest to the contour direction are used.
[0023]
Now, it is clear that the smooth contour directions extracted in the example of FIG. 4 are all decomposed into x + u. The two direction codes obtained as a result of the decomposition are horizontal (code 1) and upward (code 3), and the respective decomposition coefficients are both 1. Therefore, as shown in FIG. 6, (direction code, decomposition coefficient) = (1, 1) (3, 1) is assigned to the contour pixel.
In this way, in any contour pixel, the original contour direction is reproduced by multiplying the two given direction codes by the respective decomposition coefficients and taking the vector sum. That is, each contour pixel can have a smooth contour direction that cannot be expressed in 45 ° increments.
[0024]
(Example 2)
Next, a method for creating a direction code histogram from the two direction codes given as described above and the decomposition coefficient will be described. First, a given pattern is divided into a plurality of small areas. Here, as shown in FIG. 7, it is assumed that the image is divided into 4 × 4 small areas. Next, two sets of values (direction code, decomposition coefficient) are assigned to each contour pixel by the method described in the first embodiment.
[0025]
In the conventional direction code histogram, after that, the number of direction codes assigned to each contour pixel for each small region is counted for each code. In the present invention, the direction code assigned to each contour pixel is The sum of the absolute values of the corresponding decomposition coefficients is obtained for each code. For example, in the case of FIG. 6, the pixel A corresponds to the right upward direction (code 3) of the same small area at the same time as adding 1 to the histogram component corresponding to the horizontal direction (code 1) of the small area to which A belongs. 1 is also added to the histogram component. It should be noted here that “the direction codes 1 and 3 are assigned to the pixel A one by one, so that the corresponding histogram components are increased by one”. Whereas the conventional histogram component is a count value of “number of direction codes”, in the present invention, it can be said that the histogram component is based on “strength of direction code” having continuous values.
[0026]
As described above, a direction code histogram having 4 × 4 (small region) × 4 (direction code) = 64 components is obtained, and this is used as a feature amount for character recognition. At the time of recognition, for example, the city block distance between the standard feature amount for each category prepared in the dictionary in advance and the feature amount created from the given pattern is obtained, and the category having the minimum distance is recognized. As output. As an example of obtaining the standard feature value, several learning character patterns belonging to the category are prepared, and an average value of the feature values is obtained.
[0027]
[Expression 1]
Figure 0003835937
[0028]
Note that the above is only an example, and the method of dividing the pattern into small regions, the method of matching with the dictionary, and the like are not limited to the above.
[0029]
Example 3
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be realized by software. When the present invention is implemented by software, as shown in FIG. 8, as shown in FIG. 8, CPU 20, control device 21, ROM 22, RAM 23, display device 24, hard disk 25, keyboard 26, CD-ROM drive 27, communication device 28, scanner 29 A general-purpose processing device consisting of the above is prepared. In order to implement the present invention, a multiprocessor processing apparatus having a plurality of CPUs is prepared, or single processor processing apparatuses are connected in parallel.
[0030]
A computer-readable recording medium 30 such as a CD-ROM stores a program for realizing the data providing function of the present invention. When the program is started, a character pattern is input from the scanner as image data, or image data stored in advance on the hard disk is read out and placed on the RAM, and feature extraction processing is executed on the data .
[0031]
In the example shown in FIG. 9, one CPU is separately assigned to one contour pixel, and smooth direction code extraction to the contour pixel as described in the first embodiment is performed on each CPU. Two sets of (direction code, decomposition coefficient) are applied in parallel. In this way, feature extraction can be performed at a higher speed than when sequential processing is performed for each contour pixel.
[0032]
In the invention of claim 4 , as shown in FIG. 10, one CPU is separately assigned to one small region, and smooth direction code extraction to contour pixels existing in the region on each CPU is performed. → 2 sets of (direction code, decomposition coefficient) and creation of direction code histogram components for the region are executed in parallel, and they are integrated to obtain a final direction code histogram. In this way, feature extraction can be performed at a higher speed than the case where direction code assignment and histogram creation are sequentially performed for each histogram component. In general, since the number of small regions is considerably smaller than the number of contour pixels, it can be realized with a much smaller number of processors than the above-described method of allocating a processor for each contour pixel, and the enlargement of the system can be suppressed.
[0033]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to realize a smooth contour direction close to an actual pattern using only a predetermined direction code, and to obtain a feature amount that includes information on the pattern shape more accurately.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a main part for explaining a feature amount extraction method and apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of the present invention.
FIG. 3 is a diagram for explaining a contour direction;
FIG. 4 is a diagram for explaining a smoothed contour direction.
FIG. 5 is a diagram showing contour directions and direction codes used for disassembly.
FIG. 6 is a diagram showing a direction code and a decomposition coefficient to be given.
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of pattern division.
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration example of a computer in which a recording medium according to the present invention is used.
FIG. 9 is a diagram for explaining parallel processing for giving a direction code;
FIG. 10 is a diagram for explaining parallel processing for creating a histogram.
FIG. 11 is a diagram for explaining a direction code.
FIG. 12 is a diagram for explaining a contour direction.
FIG. 13 is a diagram for explaining a smoothed contour direction.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Contour direction extraction part, 2 ... Contour direction decomposition | disassembly part, 3 ... Direction code memory | storage part, 4 ... Decomposition coefficient memory | storage part, 5 ... Direction code memory | storage part, 6 ... Decomposition coefficient memory | storage part, 7 ... Direction code provision part, 11 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Pattern input part, 12 ... Pre-processing part, 13 ... Pattern division part, 14 ... Direction code provision module, 15 ... Feature-value creation part, 16 ... Dictionary creation part, 17 ... Dictionary, 18 ... Matching part, 19 ... Recognition result Output part.

Claims (4)

文字パターンの輪郭画素に対して、あらかじめ定められた方向コードのいずれかを付与する特徴抽出方法であって、方向コードの量子化刻みよりも滑らかな輪郭方向を抽出する工程と、抽出された輪郭方向を2つの方向コードの重ね合わせに分解する工程と、これら2つの方向コードを輪郭画素に付与する工程を含み、
前記分解工程において、分解された2つの方向コードの各々に対応する分解係数を記憶しておき、前記付与工程において、輪郭画素に対して2つの方向コードと共に、それぞれの分解係数をも付与する特徴抽出方法において、
文字パターンを複数の小領域に分割し、各小領域ごとに該領域内において付与された分解係数の絶対値の和を方向コード別に求め、それら和を成分として持つベクトルを文字認識のための特徴量とすることを特徴とする特徴抽出方法。
A feature extraction method for assigning a predetermined direction code to a contour pixel of a character pattern, the step of extracting a contour direction smoother than the quantization step of the direction code, and the extracted contour Decomposing a direction into a superposition of two direction codes, and applying these two direction codes to a contour pixel;
In the decomposition step, a decomposition coefficient corresponding to each of the two decomposed direction codes is stored, and in the adding step, each decomposition coefficient is also given to the contour pixel together with the two direction codes. In the extraction method,
Character pattern for character recognition by dividing the character pattern into a plurality of small areas, obtaining the sum of absolute values of the decomposition coefficients assigned in each small area for each direction code, and vectors having these sums as components A feature extraction method characterized by a quantity.
文字パターンの輪郭画素に対して、あらかじめ定められた方向コードの量子化刻みよりも滑らかな輪郭方向を抽出する手段と、抽出された輪郭方向を2つの方向コードの重ね合わせに分解する手段と、これら2つの方向コードを輪郭画素に付与する手段を備え、前記分解手段は、分解された2つの方向コードの各々に対応する分解係数を保存する係数記憶部を備え、前記付与手段は、輪郭画素に対して2つの方向コードと共に、該係数記憶部から読み出したそれぞれの分解係数をも付与する特徴抽出装置において、
文字パターンを複数の小領域に分割する手段と、各小領域ごとに該領域内において付与された分解係数の絶対値の和を方向コード別に求める手段と、それら和を成分として持つベクトルを作成する手段を備えたことを特徴とする特徴抽出装置。
Means for extracting a contour direction smoother than a predetermined quantization step of the direction code for the contour pixels of the character pattern; means for decomposing the extracted contour direction into a superposition of two direction codes; Means for assigning these two direction codes to the contour pixel, wherein the disassembling means includes a coefficient storage unit for storing a dissociation coefficient corresponding to each of the two disjoined direction codes, and the providing means includes the contour pixel. In the feature extraction apparatus for assigning the respective decomposition coefficients read from the coefficient storage unit together with the two direction codes,
A means for dividing the character pattern into a plurality of small areas, a means for obtaining the sum of absolute values of the decomposition coefficients given in the respective areas for each direction code, and a vector having these sums as components feature extraction device you comprising the means.
文字パターンの輪郭画素に対して、あらかじめ定められた方向コードの量子化刻みよりも滑らかな輪郭方向を抽出するステップと、抽出された輪郭方向を2つの方向コードの重ね合わせに分解するステップと、これら2つの方向コードと共に、対応する分解係数を該輪郭画素に付与するステップからなる特徴抽出処理をコンピュータに実行させるプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体において、
文字パターンを複数の小領域に分割するステップと、各小領域ごとに該領域内において付与された分解係数の絶対値の和を方向コード別に求めるステップと、それら和を成分として持つベクトルを作成するステップからなる特徴抽出処理をコンピュータに実行させるプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。
Extracting a contour direction smoother than a predetermined quantization step of the direction code for the contour pixels of the character pattern; decomposing the extracted contour direction into a superposition of two direction codes; A computer-readable recording medium recording a program for causing a computer to execute a feature extraction process including a step of assigning a corresponding decomposition coefficient to the contour pixel together with these two direction codes.
A step of dividing the character pattern into a plurality of small areas, a step of obtaining a sum of absolute values of the decomposition coefficients given in the small areas for each small area for each direction code, and creating a vector having these sums as components recorded computer readable medium storing a program for executing a feature extraction process consisting of steps in a computer.
文字パターンから分割された小領域のそれぞれに対して別個のプロセッサを割り当て、各プロセッサが該領域内に存在する輪郭画素についての請求項に記載の特徴抽出処理および該領域において付与された分解係数の絶対値の和を方向コード別に求めるステップを並列に実行させるプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体4. A feature extraction process according to claim 3 for each of the small regions divided from the character pattern and each processor for contour pixels existing in the region, and a decomposition coefficient assigned to the region. The computer-readable recording medium which recorded the program which performs the step which calculates | requires the sum of the absolute value of every according to direction code in parallel.
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