JPS6262390B2 - - 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
動的に読み取る装置に関するものである。

従来のこの種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、本等の文書を散光性のある材料よりなるフイ
ルタを通してボカシ画像として取込み、該ボカシ
画像を更に２値化しパターン化した画像に変換し
た後走査し、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を読み取るよ
うになしたもので、その目的とするところは任意
の文書から正確かつ短時間で文字を自動的に読取
る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は文書、２は撮像
部、３はボカシ画像認識部、４は文字列認識部、
９は読取ヘツド駆動部５、読取ヘツド６、文字切
出部７、文字認識部８より構成される文字読取り
手段であり、ボカシ画像作成部３より撮像部２に
指令が出されると撮像部２は散光性のある材料よ
りなるフイルタを通して文書１のボカシ画像を撮
影し、該ボカシ画像はボカシ画像作成部３にて２
値化しパターン化され、文字列認識部４にて文字
列の位置、長さ等が認識され、この認識結果に基
づく読取ヘツド駆動部５の動作によつて読取ヘツ
ド６が文書１の文字列に沿つて走査し１列毎の文
字情報が取り出され、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で文字認識
されコード化される如くなつている。

第２図は撮像部２の構成を示す図で、図中２１
は文書１全体を撮影範囲に含むTVカメラ、２１
ａはTVカメラ２１のレンズ部、２２はTVカメラ
２１の前方に配置された散光性のある材料よりな
る複数のフイルタ、２３はモータ、２３ａはモー
タ２３の軸、２４は軸２３ａに取付けられた電磁
式のクラツチ、２５はフイルタ２２をクラツチ２
４に結合する支持棒であり、フイルタ２２は軸２
３ａを中心にクラツチ２４を介して各々独立に回
転し、レンズ部２１ａの光軸上への進退ができる
如くなつている。２６はボカシ量指示情報、２７
はボカシ量指示情報２６に基づいてレンズ部２１
ａの前方に挿入するフイルタ２２の枚数を決定し
クラツチ２４、モータ２３の動作を制御する駆動
回路、２８はモータ２３の回転指示信号、２９は
クラツチ２４のオン信号である。フイルタ２２は
乳白ガラス、アラバスターガラス、くもりガラス
等の材料よりなり、その作用は第３図に示す如く
１本の入射光Ｌが内部、もしくはその表面で散乱
して多数の透過光ｌとなるもので、複数のフイル
タ２２を組合せた場合、枚数が多いほど散乱すな
わちボカシの度合いは強くなる。またボカシ量指
示情報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。次に動作について
説明する。ここでTVカメラ２１の焦点位置はフ
イルタ２２のない状態で文書１にあつているもの
とする。駆動回路２７はボカシ量指示情報２６が
入力されると、それに従つてレンズ部２１ａの前
方に挿入するフイルタ２２の枚数を決定し、この
時すでにレンズ部２１ａの前方に挿入されている
フイルタ２２があれば、それを考慮して移動させ
るべきフイルタ２２を選択し、そのクラツチ２４
にオン信号２９を送出する。更にモータ２３にて
回転指示信号２８を加えるとモータ２３は所定角
度回転し、それに伴つてクラツチ２４がオン状態
のフイルタ２２を回転してレンズ２１ａの前方に
必要な枚数のフイルタ２２がセツトされる。この
後、ボカシ画像作成部３よりTVカメラ２１に画
像取込みの指令が出されると、TVカメラ２１は
フイルタ２２を通した文書１のボカシ画像を撮影
しこれをボカシ画像作成部３へ送出する。

第４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５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５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４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６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。

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て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
４３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ｌ(K)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１１
８、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１２０，１
２１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、
文字読取り手段９を構成する読取ヘツド駆動部
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によれば、帳票、本
等の文書のボカシ画像を散光性のある材料よりな
るフイルタを介して取込む撮像部と、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
手段とよりなるので文書を散光性のあるフイルタ
を介して取込むだけでボカシ画像となし得ること
ができ、そのボカシ画像を２値化することによつ
て文字列を原パターンの高周波成分を除去したパ
ターンに変換できるため、あらゆる書式、形式の
文書の文字列を正しく認識でき正確な文字の読取
りがなし得る。また個々の文字の読取手段として
従来の文字読取装置をそのまま使用し得るため装
置のコスト低減をなし得る。またフイルタを用い
てボカシ画像を作るので、カメラの焦点位置をず
らすことによつてボカシ画像を作つ場合に比べて
視野の変化がなく、その補正の必要がないため装
置が簡略化される。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
る端未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図はフイルタ２２におけ
る光の散乱の説明図、第４図は２値化回路の構成
図、第５図ａはボカシ画像の分割の説明図、第５
図ｂはボカシ画像の小領域の濃度ヒストグラム、
第６図ａは文字の原パターン及びその濃度分布の
説明図、第６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、５……読取ヘツド
駆動部、６……読取ヘツド、７……文字切出部、
８……文字認識部、９……文字読取り手段、２２
……散光性のある材料よりなるフイルタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 帳票、本等の文書のボカシ画像を散光性のあ
   る材料よりなるフイルタを介して取込む撮像部
   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。