JP2722434B2 - 光学文字読取装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光学読取装置、特に値札などの文字の書か
れた行に手でスキャナを持って当てがうことで、その文
字を読み取る、手持ち式OCR（光学文字読取装置）に関
する。 〔従来の技術〕 スーパーマーケットや百貨店で単品毎の売りあげ情報
を収集して在庫管理を行うPOS（Point Of Sales）シス
テムが普及している。このPOSシステムに用いることの
できるOCRとして、スキャナを読み取りたい用紙に当て
がうだけでその視野の中の文字を読み取ることのできる
手持ち式の光学読取装置がある（例えば、特願昭60−79
082号）。第２図に手持ち式光学文字読取装置の代表的
な構成を示す。 １はスキャナであり、手２で、用紙３に当てがい、押
しボタンスイッチ19を押すことで用紙３に記載された文
字、記号等を読み取る。用紙３はたとえば、POSシステ
ムで情報が記載された値札などである。４は光源、５は
レンズ系、６はイメージセンサである。７は駆動並びに
二値化回路であり、イメージセンサ６の出力信号である
アナログ信号を二値化した信号に変換し、文字読取装置
本体Ａ内の画面メモリ８に送る。画面メモリ８はイメー
ジセンサ６の視野のほぼ全体の二値化データを格納す
る。第３図（ａ）にイメージセンサ６の二値化データの
説明を示している。横（Ｘ）×縦（Ｙ）の大きさがｐ×
ｑ画素のイメージセンサであり、視野のなかの文字を写
し込んでいる。 文字、記号は文字識別回路13で識別されるが、文字識
別回路13は１文字ずつ識別するものであるので、画面メ
モリ８からは１文字分のデータを取り出す必要がある。
一桁切り出し回路９は画面メモリ８から一文字切り出し
回路11の処理能力であるｍ×ｑ画素相当分のデータを取
り出し一桁メモリ10に格納する。一文字切り出し回路11
は一桁メモリから文字識別回路13の処理能力であるｍ×
ｎ画素相当分のデータを取り出し、一文字メモリ12に格
納するものである。 第３図（ａ）において、まず一桁切り出し回路９はＸ
＝１からＸ＝ｍ、Ｙ＝１からＹ＝ｑ迄のデータを画面メ
モリ８から取り出し、一桁メモリ10に転送する（第３図
（b₁））。一桁切り出し回路９は一桁メモリ10の内容を
見て文字像を含む範囲（この例ではＹ＝11からＹ＝11＋
ｎ−１）のｎ行分を一文字メモリ12に転送する（第３図
（c₁））。一文字メモリ12に文字が入っているときは文
字識別回路13により文字が認識される。次にＸ＝２から
Ｘ＝ｍ＋１、Ｙ＝１からＹ＝ｑ迄のデータを画面メモリ
８から取り出し、一桁メモリ10に転送する（第３図
（b₂））。そして文字像を含む範囲の画像を一文字メモ
リ12に転送する。以下、同様にして画面メモリ８に取り
出す位置を順にずらして一桁メモリ10に転送して、文字
像を含む画像を一文字メモリ12に転送し、文字識別回路
13で処理を行うことで一行分の認識を行う。 一桁メモリ10から一文字メモリ12に転送する範囲の求
め方を第４図に示す。先ず一桁メモリ10の各行に対して
横ORを求める。 横ORとは横方向の一行に注目してその行に黒画素があ
れば１とし、黒画素がなければ０とする演算である。い
まセンサの黒出力を１とし、白出力を０として表現する
と、横ORの結果とはすなわち一行の各画素の論理和を取
った結果にほかならない。そこでこの演算を横ORと呼ん
でいる。そして文字がある部分では第４図（ｂ）に示す
ように、その範囲だけ横ORの結果は黒となる。一桁メモ
リから一文字メモリに転送する範囲は、たとえばＹ＝13
から横ORが黒になったとすると、文字の上方の白を含め
てＹ＝11からｎ画素とする。 以上の処理によって、センサ６の視野の中に含まれ
る、文字、記号を読み取ることができる。読み取られた
結果は、ホスト計算機Ｂ（POSレジスタなど）に送られ
て利用される。 〔発明が解決しようとする問題点〕 従来技術による光学文字読取装置では、識別結果に読
取り不良や読取り誤りが含まれることがしばしばあり、
信頼性よく識別結果を利用することができない。読取り
不良や読取り誤りを低減させるためには、同じ読取対象
に対して複数の識別結果を得て、それらの多数決をとる
方法がある。 しかしながら、従来技術による光学文字読取装置に、
単純に多数決処理をつけ加えるだけでは、読取り不良や
読取り誤りを十分に低減させることはできないことがわ
かった。 第５図、第６図を用いて、従来技術による光学文字読
取装置に、単純に多数決処理部をつけ加えた場合の問題
点を示す。 第５図は、同じ読取対象に対して、３つの識別結果を
得て、それらの多数決をとる場合の構成図である。スイ
ッチ19を押すことにより、イメージセンサ６でとらえら
れた用紙３に記載された文字の像が画面メモリ８に送ら
れ、一桁切り出し回路９、一桁メモリ10、一文字切り出
し回路11、一文字メモリ12、文字識別回路13の各部分を
経て、識別結果が得られるが、この処理は３回繰り返し
て行われる。そして、識別結果バッファ＃114には第１
回目の識別結果が、識別結果バッファ部＃215には、第
２回目の識別結果が、識別結果バッファ＃316には、第
３回目の識別結果が入る。各バッファ＃１〜314〜16す
べてに識別結果が設定されたら、多数決処理部17によっ
て多数決がとられ、その結果がホスト計算機Ｂに送られ
る。 第６図に多数決例を示す。第６図（ａ）は、用紙に記
載された文字行である。（b₁）、（b₂）、（b₃）は、そ
れぞれ第１回、第２回、第３回目の識別結果を示す。
「？」はリジェクトを表す記号であり、その文字が読取
れなかったことを（読取不良）示している。（b₄）は
（b₁）、（b₂）、（b₃）の多数決結であり、（ａ）と同
じ文字行すなわち正解が得られている。（c₁）、
（c₂）、（c₃）は別の識別結果例で、それぞれ第１回、
第２回、第３回目の識別結果を示している。（c₁）は正
解が得られえているが、（c₂）は「１」がぬけており、
（c₃）は「２」がぬけている。（c₄）は（c₁）、
（c₂）、（c₃）の多数決結果であり、（b₄）と違って正
解が得られていない。すなわち、第５図に示す多数決処
理構成では、文字のぬけがあった場合、正解が得られに
くいことを示している。 本発明は、以上の点に鑑みて、創案されたもので、文
字が欠けた場合でも、正解を求めうる多数決処理方法を
実現することにより、光学文字読取装置の読取性能を高
めることを目的としている。 〔問題点を解決するための手段〕 第１図に示すように、本発明の光学文字読取装置は、
同じ読取対象に対して３つの識別結果を得て、それらの
多数決をとる場合を示す。スイッチ19を押すことによ
り、イメージセンサ６でとらえられた用紙３に記載され
た文字の像が文字読取装置本体Ａ内の画面メモリ８に送
られ、一桁切り出し回路９′、一桁メモリ10、一文字切
り出し回路11、一文字メモリ12、文字識別回路13の各部
分を経て、識別結果が得られるが、一桁切り出し回路
９′によって検出した文字のｘ座標が識別結果とともに
識別結果バッファ＃114′にセットされる。この処理
は、１行分に対し３回行なわれ、それぞれ文字のｘ座標
と識別結果が識別結果バッファ＃１〜＃314′〜16′に
格納される。各バッファ＃１〜＃314′〜16′すべて
に、文字のｘ座標ａと識別結果が格納された後に各バッ
ファ＃１〜＃314′〜16′に格納された各文字のｘ座標
ａが桁合せ処理部18に送られる。桁合せ処理部18は、前
述の３回の識別処理によって得られたそれぞれの識別結
果に対応する文字位置（座標）を基に、同一桁にある一
つ又は複数の識別結果を選び出す処理を行う。選び出さ
れた各桁ごとの識別結果は、多数決処理部17において多
数決をとるとにより確定され、その確定された識別結果
がホスト計算機Ｂに送られる。 〔作用〕 第７図に、本実施例による多数決例を示す。（ａ）図
は文字列の一列であり、この文字列に対する３回の識別
処理を行なった（ｂ）図の３つの識別結果（b₁）、
（b₂）、（b₃）に識別結果が得られず、文字抜けとなっ
た桁が存在しても、桁合せ処理によって、（b₄）に示す
ように同一桁に対する識別結果のみによる多数決処理を
行なうことができるため、（ｃ）図に示す従来例のよう
に桁合せ処理を行なわなかった多数決結果（c₄）に比し
て、正しい多数決結果（b₄）を得ることができる。 〔実施例〕 本発明の第１実施例を第１図に示す。１はスイッチで
あり、これを手２で用紙３に置いた後、スイッチ19を押
すことにより、用紙３に記載された文字を読取るもので
ある。４は光源であり、５はレンズ系、６はイメージセ
ンサであり、７は制御二値化回路である。８は文字読取
装置本体Ａ内に設けられた画面メモリであり、画面メモ
リ８に格納された二値化信号から、一桁切り出し回路
９′により、一桁を構成する文字列を切り出し、各文字
のｘ座標ａを検出する。一桁切り出し回路９′により切
り出した一桁の二値化信号を一桁メモリ10に格納し、一
文字切り出し回路11、一文字メモリ12、文字識別結果回
路13を経て得られた識別結果を一桁切り出し回路９′に
より得られた文字のｘ座標ａとともに識別結果バッファ
＃114′に格納する。 一桁に対する識別結果を終えた後、再びイメージセン
サ６に用紙３に記載された文字の画像をとりこみ、識別
結果を行ない、識別結果バッファ＃215′に文字のｘ座
標ａと識別結果を格納する。また識別結果バッファ＃31
6′に対しても同様に行う。格納された文字のｘ座標ａ
を基に桁合せ処理部18で識別結果の桁合せ処理を行な
い、桁合せされた識別結果を多数決処理部17において多
数決をとり、１つの桁に対する１つの識別結果を決定す
る。その結果はホスト計算機Ｂへ送られる。 第８図は第２実施例であり、第９図は第２実施例にお
けるマイクロプロセッサ24の動作を示す概略フローチャ
ートである。一桁切り出し回路９から送られる文字のｘ
座標ａと文字識別回路から送られる識別結果は、マイク
ロプロセッサ24が受けとった後、RAM26に格納される。
時間をずらして３回にわたってとりこまれた画像データ
に対して、各々得られた文字のｘ座標ａと識別結果は一
旦RAM26に格納された後、１桁ずつマイクロプロセッサ2
4に読み出され、ROM25に格納されている、同一桁である
と認められる文字のｘ座標ａの範囲を満たしているかど
うかが検査され、同一桁であると認められる識別結果が
１つないし複数選ばれる。同一桁であると認められる識
別結果が１つの場合は、その識別結果をその桁の文字の
識別結果として出力し、複数の場合は多数決をとり、最
も多い識別結果のみを出力する。 マイクロプロセッサを用いた場合の桁合わせ処理につ
いて、第13図においてより詳細に示す。いま第１画面目
の識別結果が１文字有り、ｉ番目（ｉ＝1,2,……Ｉ）の
文字とそのｘ座標をそれぞれ▲ｃ⁽¹⁾ _i▼、▲ｘ⁽¹⁾ _i▼と
表し、第２画面目の識別結果がＪ文字有り、ｊ番目（ｊ
＝1,2,……Ｊ）の文字とそのｘ座標をそれぞれ▲ｃ⁽²⁾ _j
▼、▲ｘ⁽²⁾ _j▼と表し、第３画面目の識別結果がＫ文字
有り、ｋ番目（ｋ＝1,2,……Ｋ）の文字とそのｘ座標を
それぞれ▲ｃ⁽³⁾ _k▼、▲ｘ⁽³⁾ _k▼と表すとし、また、桁
合わせ後の第１画面目、第２画面目、第３画面目の識別
結果の文字を▲ｙ⁽¹⁾ _l▼、▲ｙ⁽²⁾ _l▼、▲ｙ⁽³⁾ _l▼（ｌ
＝1,2,……Ｌ）と表す。 第13図のフローチャートにおいては、、で初期化
を行っている。は各画面の識別結果の最後を予め特別
の大きな値Ｍによって示しておく処理である。Ｍは識別
処理の結果得られうるｘ座標の最大値に、後述するＷの
値を加えたものより大きな値にしておく。は、注目し
ている、ｉ番目の文字の座標▲ｘ⁽¹⁾ _i▼、ｊ番目の文字
の座標▲ｘ⁽²⁾ _j▼、ｋ番目の文字の座標▲ｘ⁽³⁾ _k▼の最
小値x_minを求める処理である。ではx_minがの処理で
用いたＭと同じになっていれば、すべての識別結果の桁
合わせ処理が終わったと判断している。において用い
ているＷは同じ桁であると判断できるｘ座標の幅を示し
ている。いま、▲ｘ⁽¹⁾ _i▼≦x_min＋Ｗが成り立てば、▲
ｘ⁽¹⁾ _i▼は現在処理を進めている桁に入る場合の処理、
すなわち、の処理を行う。はｉ番目の文字の▲ｃ
⁽¹⁾ _i▼を桁合わせ後の識別結果▲ｙ⁽¹⁾ _l▼として登録す
る処理である。は▲ｃ⁽¹⁾ _i▼の処理が終わったのでｉ
の値を増やす処理である。 一方▲ｘ⁽¹⁾ _i▼が現在処理を進めている桁に入らない
場合はの処理を行う。の処理は該当する桁に識別結
果が得られていないという記号＃を▲ｙ⁽¹⁾ _l▼に登録す
る処理である（＃は第７図（ｂ）における文字と文字の
間の空白と同じ意味である）。〜と同様にして、第
２画面目の識別結果に対する処理〜、第３画面目の
識別結果に対する処理〜を行う。は桁合わせ後の
識別結果の文字数ｌを１増やす処理である。は最終的
に得られた文字数（ｌ−１）を変数Ｌとして登録してお
く処理である。 なお、第９図では「３画面の識別結果の桁合わせ」す
べて終わった後に「３画面の識別結果の多数決をとる」
フローチャートを示しているが、１桁ごとに桁合わせと
多数決を行う処理も可能である。 第10図は、複数行を一度に読取る場合の処理例であ
る。複数行がイメージセンサの視野にはいった場合は、
上側に位置する１行から３回の識別処理を行ない、桁合
せした識別結果の多数決処理を行なう。上側の１行に対
する多数決処理が終了した後、順に２行目、３行目の処
理を行なう。 第11図はイメージセンサからの１つの出力に対し、３
つの二値化回路により二値化を行なった実施例である。 二値化信号は、それぞれの二値化回路に対応して、３
種類得られ、画面メモリ８′、８″、８蓄えられる。
一桁切り出し回路９′〜文字識別回路13までの処理は、
画面メモリ８′、８″、８それぞれに対して、１回ず
つ行われ、画面メモリ８′、８″、８それぞれに対し
て得られる識別結果が、識別結果バッファ＃１〜＃31
4′〜16′に蓄えられる。 第12図は、スイッチにより画像とりこみを行なわず、
一桁切り出し回路９′により、用紙上に文字列が存在す
ることを検出することにより、識別処理を開始する実施
例である。 〔効果〕 本発明によって、文字欠けに対しても正しく多数決を
行うことのできる光学文字読取装置が実現できる。多数
決処理により、読取性能を高めることができるので、読
み誤りのときに必要な再読取のための操作や時間を減ら
すことができ、操作者の負担を著しく軽減することがで
きる。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明による光学文字読取装置の構成図、第
２図は、従来技術による光学文字読取装置、第３図の
（ａ）〜（ｃ）図は、一文字切り出し処理までの説明
図、第４図の（ａ）〜（ｃ）図は、一文字切り出しの方
法の説明図、第５図は、従来技術による光学文字読取装
置に多数決処理部を付け加えた構成図、第６図の（ａ）
〜（ｃ）図は、従来技術の多数決例、第７図の（ａ）〜
（ｃ）図は、本発明による多数決例、第８図は、マイク
ロプロセッサを用いて本発明を実施する場合の構成図、
第９図は、概略フローチャート、第10図は、複数の行を
一度に読み取る場合の本発明による多数決例、第11図、
第12図は、本発明による光学文字読取装置の別の実施
例、第13図は、桁合わせ処理フローチャートである。 １……スイッチ、２……手、３……用紙、４……照明光
源、５……レンズ、６……イメージセンサ７、７′、
７″、７……駆動並びに二値化回路、８、８′、
８″、８……画面メモリ、９、９′……一桁切り出し
回路、10……一桁メモリ、11……一文字切り出し回路、
12……一文字メモリ、13……文字識別回路、14、14′…
…識別結果バッファ＃１、15、15′……識別結果バッフ
ァ＃２、16、16′……識別結果バッファ＃３、17……多
数決処理部、18……桁合わせ処理部、19……押しボタン
スイッチ、24……マイクロプロセッサ、25……ROM、26
……RAM。

フロントページの続き (72)発明者 藤脇 一夫 大阪市此花区島屋１丁目１番３号 住友 電気工業株式会社大阪製作所内 (56)参考文献 特開 昭56−31176（ＪＰ，Ａ) 特公 昭60−43556（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．文字、記号等を光学的に読取る手持ち式の光学文字
   読取装置において、光電交換素子を面状に配列して成
   り、１行又は複数行分の文字、記号等を視野内に納める
   イメージセンサと、このイメージセンサから出力される
   アナログ信号を文字領域と背景領域とに対応する二値化
   信号に変換する二値化回路と、二値化回路から出力され
   る二値化信号を記憶するメモリと、二値化信号における
   背景領域と文字領域の境界を調べることによりメモリに
   記憶した二値化信号から各文字、記号等の存在する位置
   を検出する文字位置検出手段と、メモリに記憶した二値
   化信号から前記文字、記号等を識別処理する識別処理手
   段と、１行又は複数行分の文字、記号等に対し、複数回
   の文字位置検出と識別処理を行なって得た複数の識別結
   果から、それぞれの識別結果に対応する文字位置を基
   に、同一桁の位置にある識別結果を１つないし複数選ぶ
   ことを行なう桁合わせ処理手段と、前記桁合わせ処理手
   段により選び出された各桁ごとの識別結果が１つの場合
   は、その識別結果をその桁の文字の識別結果として出力
   し、複数の場合は多数決をとり最も多い識別結果のみを
   出力する多数決処理手段を有することを特徴とする光学
   文字読取装置。