JPS6262389B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は任意の帳票、本等の文書中の文字を自
動的に読み取る方法及びその装置に関するもので
ある。

従来のこの種の装置は読み取ることが可能な文
書としてレフアレンスマークを予め印刷しておい
たもの、あるいは指定枠を印刷しておきその中に
正しく文字が書かれたものなど、その書式、形式
が限定されており、任意の帳票、本等の文書につ
いては文字読取がまつたく不可能であるという欠
点があつた。

本発明は上記従来の欠点を除去するため帳票、
本等の文書をボカシ画像となしてその文字列をパ
ターン化し、該ボカシ画像を走査して文字列の位
置、長さ等を認識し、その認識結果にしたがつて
個々の文字の読取りを行なうようにしたもので、
その目的とするところは任意の文書から正確にか
つ短時間で文字を自動的に読み取る方法及びその
装置を提供することにある。以下、図面について
本発明を詳細に説明する。

第１図は本発明の文字自動読取装置の一実施例
を示す概略構成図で、図中１は任意の帳票、本等
の文書、２は撮像部、３はボカシ画像作成部、４
は文字列認識部、９は文字列の認識結果にしたが
つて文字列中の個々の文字を読取る文字読取手段
で、読取ヘツド駆動部５、読取ヘツド６、文字切
出部７、文字認識部８より構成される。而して、
ボカシ画像作成部３より撮像部２にその焦点を文
書１の書面よりずらす指令が出されると、撮像部
２は文書１の焦点のずれたボカシ画像を撮影し、
該ボカシ画像はボカシ画像作成部３にて２値化さ
れパターン化され、文字列認識部４にて文字列の
位置、長さ等の認識がなされ、読取ヘツド駆動部
５は上記認識結果に基づいて読取ヘツド６を文書
１の文字列に沿つて走査し１列毎の文字情報を取
り出し、該文字情報は文字切出部７で１文字ずつ
切り出され文字認識部８で認識され、コード化さ
れる如くなつている。

第２図は撮像部２の構成を示すもので、図中、
２１は文書１全体を撮影範囲とするTVカメラ、
２２はTVカメラ２１の焦点調節機構、２３はベ
ルト、２４はプーリ、２５はステツプモータ、２
６はTVカメラ２１の焦点位置を文書１の書面か
ら移動する量の情報、２７は情報２６に基づいて
ステツプモータ２５の回転角を決めて動作させる
モータ駆動回路である。ここで情報２６は文書１
の文書サイズ、文字サイズ及び文字列認識部４の
認識結果のフイードバツク情報等から人手を介し
てもしくは図示しない制御回路より与えられるも
のである。ボカシ画像作成部３より焦点位置をず
らす指令が与えられると、モータ駆動回路２７は
情報２６に基づいてステツプモータ２５を所定角
度、回転駆動し、プーリ２４を回転させる。プー
リ２４の回転はベルト２３を介して焦点調節機構
２２に伝達され、TVカメラ２１の焦点位置は所
定量ずれる。この状態で撮影したボカシ画像はボ
カシ画像作成部３へ送られる。

第３図はボカシ画像作成部３の２値化回路の構
成図である。文字のボカシ画像において漢字のよ
うな密度の高い文字と、カナ、数字のような密度
の低い文字とでは、それらのボカシ画像の濃度は
著しく異なり、画像全体を同一の閾値で２値化す
ると文字列を正確に示すボカシパターンが得られ
ず不適当である。そこで第４図ａに示すようにボ
カシ画像を格納した画像メモリ３１を多数の小領
域３１ａに分割し、小領域３１ａについて第４図
ｂに示すような濃度ヒストグラムを取り、その変
曲点Ａを閾値として２値化し、これを各小領域毎
に行なうようにすれば適切なボカシパターンが得
られる。第３図中、３１は中間濃度を備えた画像
メモリで、撮像部２より送出されたボカシ画像を
格納する。３２は画像メモリ３１の小領域３１ａ
を格納するバツフアメモリ、３３はバツフアメモ
リ３２内の情報に基づき小領域３１ａの濃度ヒス
トグラムを作成するヒストグラム作成回路、３４
は求めたヒストグラムを格納するメモリ、３５は
ヒストグラムより変曲点を検出する変曲点検出回
路、３６は閾値、３７は比較器である。動作につ
いて説明すると、まず画像メモリ３１から小領域
３１ａを取出しバツフアメモリ３２に格納する。
これに基づいてヒストグラム作成回路３３で濃度
ヒストグラムを作成し、メモリ３４に格納する。
メモリ３４内の濃度ヒストグラムより変曲点検出
回路３５で閾値３６を求め、バツフアメモリ３２
内の小領域３１ａの情報と比較器３７で比較しこ
れを２値化し、画像メモリ３１内の元の場所に格
納する。以下、画像メモリ３１の他の小領域の全
てについて同様な処理を行つてボカシ画像を２値
化したボカシパターンに変換し文字列認識部４に
送出する。

第５図ａ，ｂはそれぞれ文字の原パターン及び
そのボカシパターンの一例と、走査線Ｓに沿つた
それぞれの濃度分布を示したもので、２値化した
ボカシパターンでは原パターンに含まれる高周波
成分が除去されているのが解る。

ところで現像部２で焦点をずらすことにより得
られるボカシ画像は焦点の合つた状態で取込んだ
画像と視野が異なる。このため文字列認識に際し
て視野を補正する必要がある。第６図はボカシ画
像作成部３の視野補正回路３８を示しており、前
記TVカメラ２１の焦点位置を文書１の書面から
移動する量の情報２６を受け、それに対応する視
野補正の換算量３９を算出し、それを文字列認識
部４に送出する如くなつている。

第７図は文字列認識部４の構成図で、図中４１
はボカシ画像作成部３より送出されるボカシ画像
を格納する画像メモリ、４２はボカシ画像より文
書中の「付表、図面」等を除いた文字領域のみを
取り出す文字領域切出回路、４３は画像メモリ４
１内の画像の傾きを検出しTVカメラ２１の回転
等により補正する傾き補正回路、４４は文字列の
ボカシパターンの幅の平均値ｍ及びその標準偏差
σを算出するｍ，σ算出回路、４５は文字列のボ
カシパターンの中点を平均した文字列線を抽出す
る文字列線抽出回路、４６は文字列のボカシパタ
ーンの上下左右端を検出する文字列端検出回路で
ある。文字領域切出回路４２及び傾き補正回路４
３は読取対象が文字のみから構成される文書の場
合、及び文書ガイド等により文書の傾きが無い場
合においてはそれぞれ不要である。

第８図は画像メモリ４１に格納された２値化し
たボカシ画像の一例を示すもので、図中１０１は
文字列のボカシパターン、１０２はボカシパター
ン１０１の幅、１０３は幅１０２の中点、１０４
はボカシパターン１０１の切れ目、１０５はボカ
シパターン１０１の改行部、１０６はボカシパタ
ーン１０１のくびれ、１０７はボカシパターン１
０１の端部の凹凸、１０８は紙面の汚れ等がパタ
ーン化したノイズ、１０９，１１０，１１１，１
１２はボカシパターン１０１の中点１０３の座標
を平均して求めた文字列線、１１３及び１１４は
文字列に平行なＸ座標及び垂直なＹ座標を表わす
矢印、１１５はＹ座標方向の走査線である。

次に文字列認識の動作について述べる。まず、
ｍ，σ算出回路４４で画面全体を走査線１１５の
方向に走査し、ボカシパターン１０１の幅１０２
の平均値ｍ及びその標準偏差σを算出し文字列線
抽出回路４５に送出する。次に文字列線抽出回路
４５ではｙ方向を主走査とする走査を各ボカシパ
ターン毎に行ない第９図に示すフローチヤートに
従つてボカシパターンの中点の座標を求め、それ
を平均化して文字列線の座標を決定する。いま、
文字列線１０９の座標ｌ（ｋ−１）が既に求めら
れており、新たに文字列線１１０の座標ｌ（ｋ）
を求めようとする場合、走査開始の指令により文
字列線１０９のｙ座標を開始点としてｙ方向の走
査を行ない、最初に交叉したボカシパターンの中
点Ｃ（ｎ）（ｎはｘ方向の走査番号を表わす。）及
び幅ｄを算出する。判断１では幅ｄとｍ，σ算出
回路４４で求めた平均値ｍ及び標準偏差σより端
部の凹凸１０７とノイズ１０８を除去する判断を
行ない、Yesの場合はそのＣ（ｎ），ｄを消去し
て更にｙ方向の走査を続行し、NOの場合は判断
２へ進む。判断２では前回の走査時に得た中点の
座標Ｃ（ｎ−１）を利用して切れ目１０４を通過
したか否かの判断を行ない、Yesの場合はそのＣ
（ｎ），ｄを消去して次の走査を開始させ、NOの
場合は判断３へ進む。判断３は改行部１０５また
はくびれ１０６を通過したか否かの判断を行な
い、NOの場合はＣ（ｎ）が求める文字列線１１
０のボカシパターンに属すると判断してこれを記
憶し次の走査を開始させ、Yesの場合は判断４へ
進む。判断４は通過したのが改行部１０５、また
はくびれ１０６のどちらであるかを前回の文字列
線１０９のｙ座標ｌ（ｋ−１）を利用して判断
し、Yesの場合はくびれ１０６と判断してそのＣ
（ｎ），ｄを消去し更にｙ方向の走査を続行し、
NOの場合は改行部１０５を通過したと判断しＣ
（ｎ）が求める文字列線１１０に属する最初の中
点であると判定してそれ以前の中点の座標を消去
し次の走査に進ませる。ｙ方向の走査が画面の右
端まで完了した時点で、文字列線１１０のボカシ
パターンに属すると判断された中点座標Ｃ（ｎ）
を平均し文字列線１１０のｙ座標ｌ（ｋ）を算出
する。同様にして文字列線１１１以下の座標を求
めることができる。

文字列端検出回路４６は第１０図に示すように
前記求めた文字列線、例えば１１０の座標を基準
としてその上下方向の走査１１６，１１７を文字
列線１１０の左端から右端まで行ないボカシパタ
ーンの上下方向の最大値を検出し上端１１８、下
端１１９の座標を検出し、文字列線１１０を中心
とする所定幅、左右方向の走査１２０，１２１を
行ないボカシパターンの左右方向の最大値を検出
して左端１２２、右端１２３の座標を検出する。

前記の如くして求められた文字列の位置、長
さ、幅の認識結果は読取ヘツド駆動部５に送出さ
れ、前述したように読取ヘツド６が駆動され、以
下、文書１の個々の文字認識がなされる。なお、
読取ヘツド駆動部５、読取ヘツド６、文字切出部
７、文字認識部８については従来の文字読取装置
で用いられていたものをそのまま使用できるの
で、特に言及しない。また読取ヘツド駆動部５、
読取ヘツド６の代りに撮像部２のTVカメラ２１
を走査及びズーミング可能としてこれを制御して
文字列の個々の文字の読取りを行なうようにして
もよい。

以上説明したように本発明方法によれば、帳
票、本等の文書をボカシ画像となしてその文字列
をパターン化し、該ボカシ画像を走査して文字列
の位置、長さ等を認識し、その認識結果にしたが
つて個々の文字読取を行なうようにしたので、認
識対象がどのような書式、形式の文書であつても
正確に文字読取ができる。また本発明装置によれ
ば帳票、本等の文書のボカシ画像をその焦点位置
を文書面よりずらすことにより取込む撮像部と、
該ボカシ画像を２値化しパターン化した画像に交
換するとともに前記焦点位置の移動に伴なう撮像
部の視野の変化を補正するボカシ画像作成部と、
前記パターン化した画像を走査し文字列の位置、
長さ等を認識する文字列認識部と、前記文字列の
位置、長さ等の認識結果に従つて文字列中の個々
の文字を読取る文字読取り手段とよりなるので、
撮影するカメラの焦点位置を移動して得た画像を
簡単な信号処理によつて２値化するだけでパター
ン化したボカシ画像とすることができ、また文字
列は文字の高周波成分が除去された２値のパター
ンとなるため走査による認識が正確でかつ走査す
る回路も簡略化され、各文字を読取る文字読取り
手段として従来の文字読取装置をそのまま使用で
きるため装置のコスト低減もなし得る。また従来
では任意の書式、形式を有する文書の内容はキー
ボード等により人手を介して各種処理装置へ入力
されていたが、本装置によれば、そのまま読み取
ることができるため、その入力処理に関する時間
を大幅に削減することができ、大量の既存文書よ
りデータベースを作成する際の自動入力装置及び
データ通信における端末の入出力装置として利用
し得る等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は
本発明の文字自動読取装置の概略構成図、第２図
は撮像部の構成図、第３図は２値化回路の構成
図、第４図ａはボカシ画像の分割の説明図、第４
図ｂはボカシ画像の小領域の濃度ヒストグラム、
第５図ａは文字の原パターン及びその濃度分布の
説明図、第５図ｂは文字のボカシパターン及びそ
の濃度分布の説明図、第６図は視野補正回路の説
明図、第７図は文字列認識部の構成図、第８図は
ボカシ画像の一例を示す説明図、第９図は文字列
線抽出回路のフローチヤート、第１０図はボカシ
パターンの上下左右端の検出の説明図である。 １……文書、２……撮像部、３……ボカシ画像
作成部、４……文字列認識部、９……読取ヘツド
駆動部５、読取ヘツド６、文字切出部７、文字認
識部８よりなる文字読取り手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 帳票、本等の文書をボカシ画像となしてその
   文字列をパターン化し、該ボカシ画像を走査して
   文字列の位置、長さ等を認識し、その認識結果に
   したがつて個々の文字読取を行なうようにしたこ
   とを特徴とする文字自動読取方法。 ２ 帳票、本等の文書のボカシ画像をその焦点位
   置を文書面よりずらすことにより取込む撮像部
   と、該ボカシ画像を２値化しパターン化した画像
   に変換するとともに前記焦点位置の移動に伴なう
   撮像部の視野の変化を補正するボカシ画像作成部
   と、前記パターン化した画像を走査し文字列の位
   置、長さ等を認識する文字列認識部と、前記文字
   列の位置、長さ等の認識結果にしたがつて文字列
   中の個々の文字を読取る文字読取り手段とよりな
   ることを特徴とする文字自動読取装置。