JP3372111B2

JP3372111B2 - ワットアワーメータ文字認識装置

Info

Publication number: JP3372111B2
Application number: JP22495394A
Authority: JP
Inventors: 隆行阿部; 正樹高橋; 龍海瀬戸本; 眞吾関口
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1994-04-08
Filing date: 1994-09-20
Publication date: 2003-01-27
Anticipated expiration: 2018-01-27
Also published as: JPH07325880A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワットアワーメータの
検定を自動化すべくワットアワーメータの回転文字を認
識するワットアワーメータ文字認識装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ワットアワーメータの指示値は、従来目
視による読み取りが行われているが、このような指示
値、すなわちワットアワーメータが示す文字、すなわち
数字を自動的に読み取ることができればこのような目視
による読み取りを自動的に行うことができ、効率化を図
ることができる。

【０００３】文字の自動読み取りには、例えば複合類似
度法（特願昭第４４−８８１０９号公報参照）、マッチ
ング法等が使用されている。この複合類似度法およびマ
ッチング法は、基本的には認識対象文字と辞書（参照文
字）との類似度の高低によって文字を認識するものであ
る。

【０００４】また、ワットアワーメータにおいては、特
に単相の場合、最小単位の数字は目盛りで行われてお
り、この最小目盛りを読み取ることも必要であるが、従
来このような最小目盛り値を画像処理して計測する一般
的手法は特にない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ワットアワーメータの
指示値は、回転式カウンタ文字のような回転文字である
が、このような回転文字の桁上げ時の回転状態または撮
影位置によっては文字の上側または下側の一部が欠落し
たように見えるために、文字認識率が低下し、文字の誤
判定や不読が発生するという問題がある。

【０００６】また、最小目盛り値の場合には、上述した
ように、従来計測する一般的な手法はないとともに、ま
たこのような最小目盛り値を画像処理で計測するには、
高い分解能の視野が必要となり、高い位置決め精度を要
求されるという問題がある。

【０００７】更に、文字が最も欠落する認識対象文字と
次候補文字の中位点での類似度が低下し誤判定や不読を
発生するという問題がある。

【０００８】また、ワットアワーメータの回転式カウン
タ文字の７は、撮影状態により、上側部分が欠落した場
合、他の文字と比較すると、類似度が著しく低下し、誤
判定や不読を生じ、更に回転式カウンタ文字の１は、文
字幅が他の文字の２／３程度しかなく、文字の適切な切
り出しが困難であり、切り出し不良によって類似度が他
の文字に比較して低下するという問題がある。

【０００９】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、ワットアワーメータの欠落し
た回転文字の認識率を向上し、分割文字を適確に認識し
得るワットアワーメータ文字認識装置を提供することに
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のワットアワーメータ文字認識装置は、ワッ
トアワーメータの回転文字を認識するワットアワーメー
タ文字認識装置であって、ワットアワーメータの回転文
字を撮像する撮像手段と、該撮像手段で撮像した画像か
ら各桁の文字を切り出す文字切り出し手段と、前記撮像
手段で撮像した画像から基準目盛りを切り出す基準目盛
り切り出し手段と、切り出された各桁の文字から該文字
の高さを計測するとともに、該文字を認識し、該認識結
果と類似度から複数の候補を取り出す計測認識手段と、
切り出された各桁の文字が、異なる数字が上下に部分的
に表示されている分割文字であるか否かを判定する分割
文字判定手段と、前記計測認識手段による判断と前記分
割文字判定手段による上位桁が分割文字であるか否かの
判定情報に基づいて各桁の文字を判定する判定手段とを
有することを要旨とする。

【００１１】また、本発明のワットアワーメータ文字認
識装置は、上記に加えて、前記撮像手段で撮像した画像
に基づいて最小目盛りが形成されている文字の窓枠に現
れている文字の大きさを判断し、該文字の大きさに基づ
いて最小目盛り値を算出する最小目盛り値算出手段を有
することを要旨とする。

【００１２】更に、本発明のワットアワーメータ文字認
識装置は、上下に分割された文字を認識する場合、各々
の文字らしさの候補を複数計測し、これらの候補文字と
類似度から数字の連続性に着目して文字を認識する手段
を有することを要旨とする。

【００１３】本発明のワットアワーメータ文字認識装置
は、ワットアワーメータの回転文字を認識するワットア
ワーメータ文字認識装置であって、ワットアワーメータ
の回転文字を撮像する撮像手段と、該撮像手段で撮像し
た画像から文字幅および文字高さを切り出する切り出し
手段と、該切り出し手段により切り出した文字高さに基
づいて文字と文字との中位点を検出し、該中位点の位置
に基づいて前記撮像手段で撮像した画像が分割文字であ
ると判断する分割文字判断手段と、分割文字を記憶して
いる分割文字辞書と、該分割文字辞書に基づいて前記分
割文字の文字認識を行う文字認識手段とを有することを
要旨とする。

【００１４】また、本発明のワットアワーメータ文字認
識装置は、前記切り出し手段により切り出した文字幅に
基づいて前記撮像手段で撮像した画像情報が数字の１ま
たは７であると判断する数字判断手段を有し、前記文字
認識手段は、前記数字判断手段の判断を併用して文字の
認識を行うことを要旨とする。

【００１５】

【作用】本発明のワットアワーメータ文字認識装置で
は、撮像手段で撮像した画像から文字および基準目盛り
を切り出し、文字の高さを計測して文字を認識し、この
認識結果と類似度から複数の候補を取り出し、類似度に
よる判断と上位桁が分割文字であるか否かの判定情報に
基づいて文字を判定する。

【００１６】また、本発明のワットアワーメータ文字認
識装置では、上記に加えて、撮像手段で撮像した画像に
基づいて最小目盛りが形成されている文字の窓枠に現れ
ている文字の大きさを判断し、この大きさに基づいて最
小目盛り値を算出する。

【００１７】更に、本発明のワットアワーメータ文字認
識装置では、上下に分割された文字を認識する場合、各
々の文字らしさの候補を複数計測し、これらの候補文字
と類似度から数字の連続性に着目して文字を認識する。

【００１８】本発明のワットアワーメータ文字認識装置
では、撮像手段で撮像した画像から文字幅および文字高
さを切り出し、この切り出した文字高さに基づいて文字
と文字との中位点を検出し、該中位点の位置に基づいて
分割文字であると判断した場合、この分割文字の文字認
識を分割文字辞書に基づいて行う。

【００１９】また、本発明のワットアワーメータ文字認
識装置では、前記切り出し手段により切り出した文字幅
に基づいて数字の１または７であると判断し、この判断
を併用して、文字の認識を行う。

【００２０】

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。

【００２１】図１は、本発明の一実施例に係わるワット
アワーメータ文字認識装置の構成を示すブロック図であ
る。同図に示すワットアワーメータ文字認識装置は、回
転式カウンタで数字を表示するワットアワーメータ１の
数字を読み取るＣＣＤカメラ２を有し、該ＣＣＤカメラ
２で読み取られた画像情報は処理装置３の画像処理装置
５に供給され、ここで２値化処理され、目盛・文字切出
部６に供給される。

【００２２】そして、目盛・文字切出部６において、文
字の位置アドレス、高さ、幅を検出するとともに、基準
目盛りの位置アドレス、高さを検出する。それから、文
字情報は文字認識部７に供給される。該文字認識部７は
図示のように辞書を有し、該辞書を参照して、文字認識
を行う。すなわち、辞書と切り出した文字の比較を行う
ことにより文字認識を行う。認識された文字は文字らし
さとして５つの結果が候補文字として抽出され、それぞ
れに類似度が付加される。

【００２３】文字の認識結果、類似度、切り出し情報ア
ドレス、および基準目盛り情報アドレスは結果出力部８
を介してパソコン４の結果入力部９に供給される。結果
入力部９に供給された情報は目盛値算出部１０に供給さ
れ、ここで最小目盛り値の算出が行われる。それから、
類似度算定部１１において文字の判定が行われ、更に上
位桁判断部１２において上位桁の判断を行う。上位桁と
は、１桁上の数字であり、この上位桁が分割文字である
場合には、この上位桁の１桁下の数字は９となる。

【００２４】図２（ａ）は、文字検出から文字認識およ
び結果通信までの処理を示すフローチャートであり、図
２（ｂ）〜（ｇ）は図２（ａ）の各処理における説明図
である。

【００２５】図２（ｂ），（ｃ）に示すように、ワット
アワーメータ１で示されるカウンタ式回転文字は、単相
の場合と３相の場合とで異なっている。図２（ｂ）は、
単相の場合を示しているが、最下位の桁のＭ₃は目盛
り、すなわち最小目盛り値によって示されているととも
に、この最小目盛り値およびその１桁上のＭ₂は窓枠の
外側に出ている。これに対して、３相の場合には、図２
（ｃ）で示すように、すべて窓枠内に入っている。そし
て、いずれの場合も、最下位桁の最小目盛り値はＭ₃で
表され、その上の桁はＭ₂で表され、更にその上の桁は
Ｍ₁で表され、更にその上の桁はＭ₀で表されている。

【００２６】図２（ａ）の処理は、割り込みによって起
動されるため、割り込みがあるか否かがチェックされ
（ステップ１１０）、割り込みによって起動されると、
まず単相パラメータがセットされる（ステップ１２
０）。そして、単相であるのか、または３相であるのか
がチェックされ（ステップ１３０）、３相の場合には、
３相パラメータがセットされる（ステップ１４０）。そ
して、図２（ｂ）または（ｃ）に示すような窓枠が検出
される（ステップ１５０）。

【００２７】それから、図２（ｄ）に示すように、Ｍ₂
の比率が計測される（ステップ１６０）。このＭ₂の比
率の計測では、図２（ｄ）に示すように、同図の場合に
は、上半分に数字２の下側部分が部分的に現れ、下半分
に数字３の上側部分が部分的に現れているが、この部分
的な数字のうちのそれぞれの上端部および下端部の位置
がそれぞれｙ₁，ｙ₂，ｙ₃，ｙ₄として計測される。

【００２８】次に、ステップ１７０においてＭ₂が分割
文字であるか否かがチェックされ、分割されていない１
文字と認識された場合（ステップ１８０）には、最小目
盛り値Ｍ₃の検出が行われる（ステップ２１０）が、分
割文字の場合には、図２（ｅ）に示すように上文字の認
識および下文字の認識がおこなわれて（ステップ１９
０，２００）から、最小目盛り値Ｍ₃の検出が行われる
（ステップ２１０）。この最小目盛り値Ｍ₃の検出で
は、図２（ｆ）に示すように目盛り基準線の位置が
ｙ₅，ｙ₆として計測される。

【００２９】それから、Ｍ₁の検出が行われ（ステップ
２２０）、このＭ₁が分割文字であるか否がチェックさ
れる（ステップ２３０）。分割されていない１文字と認
識された場合（ステップ２４０）には、Ｍ₀の検出が行
われる（ステップ２７０）が、分割文字の場合には、上
文字の認識および下文字の認識がおこなわれて（ステッ
プ２５０，２６０）から、Ｍ₀の検出が行われる（ステ
ップ２７０）。このＭ₀の検出では、図２（ｇ）に示す
ように上半分に数字の下側部分が部分的に現れ、下半分
に数字の上側部分が部分的に現れている部分的な数字の
うちのそれぞれの上端部および下端部の位置がそれぞれ
ｙ₇，ｙ₈，ｙ₉，ｙ₁₀として計測される。それから、
以上の結果が表示され、通信される（ステップ２８０，
２９０）。

【００３０】上述したように計測された結果が図３に示
すようなフォーマットのデータとして作成される。

【００３１】図４（ａ），（ｂ），（ｃ）は、それぞれ
ワットアワーメータの数字および目盛り認識の名称、画
像上の座標アドレス、各部の大きさを示している。

【００３２】図４（ａ）においては、黒窓枠で４桁の数
字「３５９０」が示され、各数字は更に小窓枠で囲ま
れ、これらの数字の右側に白窓枠で囲まれた数字が分割
された状態で示されている。この白窓枠で囲んで示す数
字は単相の場合のみあるものである。そして、この白窓
枠の右側には基準線、すなちわ目盛り基準線があり、こ
の基準線に対して最小桁の目盛りが白窓枠内に刻んで形
成されている。この目盛りの基準線に対する数字の読み
が最小桁Ｍ₃に対応し、白窓枠内の数字がＭ₂に対応
し、黒窓枠の右端の数字がＭ₁であり、この数字の左の
数字がＭ₀である。図４（ｂ）に示すように、画像上の
座標アドレスは左上端が座標原点（０，０）であり、右
下端の座標が（５１１，５１１）である。そして、座標
原点から右方にｘ軸が定義され、下方にｙ軸が定義され
ている。

【００３３】また、窓枠および該窓枠内の文字の大きさ
は、図４（ｃ）に示すように定義されている。すなわ
ち、文字の幅はＷ、文字の高さはＨ、文字ピッチはＰ、
窓枠の長さはＫである。

【００３４】次に、図５を参照して、前記目盛値算出部
１０における最小目盛りＭ₃の認識のための基本的計測
方法について説明する。

【００３５】図５において、数字２および３の中心で示
す文字ピッチＰは１０等分され、この間に基準線が位置
しているが、この基準線は文字２と３の間の１０等分さ
れた目盛りのうちの数字２の方から４番目の目盛りの位
置を示している。従って、この基準線で示す最小目盛り
Ｍ₃の数字は４であり、すなわち２．４と読むことがで
きる。文字ピッチＰを２で除算した中心から基準線まで
の長さをｎとし、基準線から文字ピッチの上端までの長
さをｍとすると、Ｍ₃は図示のようにＭ₃＝ｍ／Ｐとし
て表される。なお、Ｐ／２＝ｍ＋ｎであり、ｍ＝Ｐ／２
−ｎであるので、Ｍ₃＝（Ｐ／２−ｎ）／Ｐとしても算
出し得る。

【００３６】図６は、ワットアワーメータの窓枠内の文
字の認識方法について示している。この図では、仮に窓
枠内にゴミがある場合においては、まず窓枠内のＹ方向
のプロフィールを取り、その時の斜影データに対してゴ
ミを文字として検出しないように斜影スレッシュルドレ
ベルでゴミを検出しないようにノイズに対して強くして
いる。

【００３７】図７は、ワットアワーメータの窓枠内の文
字の認識に適した計測方法を基本計測式を展開して求め
る方法を示している。なお、この方法は基準目盛りを利
用する場合のものである。

【００３８】図７（ａ）の場合には、次に示すように基
本計測式は展開される。

【数１】Ｍ₃＝ｍ／Ｐ＝［ｙ₅−｛ｙ₂−（ｙ₂−ｙ₁）／２｝］／Ｐ＝｛ｙ₅−（ｙ₂＋ｙ₁）／２｝／Ｐなお、マイナスの時は、Ｍ₃＊＝１−Ｍ₃である。但
し、上エッジに影がある場合は、ｙ₁にｙ₃，ｙ₂にｙ
₄を代入して算出する。

【００３９】図７（ｂ）の場合には、次に示すように基
本計測式は展開される。Ｍ₃＝ｍ／Ｐ＝｛ｙ₅−（ｙ₂−Ｈ／２）｝／Ｐ

【００４０】図７（ｃ）の場合には、次に示すように基
本計測式は展開される。

【数２】Ｍ₃＝ｍ／Ｐ＝｛ｙ₅−（ｙ₂−Ｈ／２）｝／ＰＭ₃＝（Ｐ／２−ｎ）／Ｐ＝［Ｐ／２−｛（ｙ₃＋ｙ₂）／２−ｙ₅｝］／Ｐ（Ｐ≒ｋのとき）＝（２ｙ₅＋ｙ₄−ｙ₃−ｙ₂−ｙ₁）／２（ｙ₄−ｙ
₁）図８は、ワットアワーメータの窓枠内の文字の認識に適
した計測方法を基本計測式を展開して求める方法を示し
ている。なお、この方法は基準目盛りを利用しない場合
のものである。

【００４１】図８（ｃ）の場合には、次に示すように基
本計測式は展開される。ｌ＝Ｐ／２−ｕ＝Ｐ／２−（Ｐ−ｍ−Ｋ₁）＝Ｋ₁−Ｐ／２＋ｍここで、Ｋ₁≒Ｐ／２とすると、ｌ≒ｍであるので、Ｍ₃＝ｍ／Ｐ≒ｌ／Ｐ＝｛ｙ₄−（ｙ₃＋ｙ₂）／２｝／Ｐここで、Ｋ≒Ｐとなれば、

【数３】Ｍ₃＝｛ｙ₄−（ｙ₃＋ｙ₂）／２｝／（ｙ₄−ｙ₁）図９は、前記類似度算定部１１で行われる分割文字の認
識方法について示している。ワットアワーメータのカウ
ンタ式回転文字は窓枠に対してその状態により図９に示
すような見え方になる。

【００４２】図９（ａ）に示すように、通常の１文字の
場合には、検出された文字の高さ幅で辞書と比較されて
文字認識が行われるが、図９（ｂ），（ｃ）に示すよう
に文字に欠落がある場合には、文字の高さがある一定値
以下の時、図９（ｂ），（ｃ）において点線で示すよう
な仮想枠を使用して、仮想文字高さを設定し、辞書と比
較して行う。なお、仮想文字内の文字情報がない部分
は、特徴をなくすために網掛処理を施し、文字が欠落し
ている部分の特徴を相殺させる。そして、図９（ｄ）に
示すように、各文字を辞書と比較して類似度を算出す
る。なお、図９（ｄ）においても点線で示す部分は仮想
枠である。

【００４３】次に、図１０を参照して、判定方法につい
て説明する。

【００４４】この判定方法に使用されるデータとして
は、上側文字の文字候補値Ｃ_iU、類似度ｍ_iU、文字サイ
ズｈ_iUおよび下側文字の文字候補値Ｃ_iD、類度度ｍ_iD、
文字サイズｈ_iDを使用する。なお、ｉは１〜５であり、
５つの候補がある。

【００４５】図１０の判定方法では、まず文字分割の有
無を判定する（ステップ４１０）が、これは文字サイズ
から判定を行う。文字の高さがパラメータによる設定値
以上の場合には、通常の１文字認識を行い、第１候補の
文字の類似度をチェックする（ステップ４２０）。分割
文字の場合には、上下の文字候補の連続性を確認し（ス
テップ４３０）、その時の連続文字の類似度の和を取
り、加算された時の類似度の和が最も大きいものを暫定
結果とする（ステップ４４０）。

【００４６】それから、前記上位桁判断部１２で上位の
桁が分割文字であるか否かをチェックし（ステップ４５
０）、分割文字である場合には、当該文字の認識結果を
「９」とする（ステップ４６０）。前記暫定結果が変更
されていない時には、パラメータによる許容類似度と比
較し、許容値以下の場合には、不読とし（ステップ４８
０）、許容値より大きい場合には、最大類似度の文字を
答とする（ステップ４９０）。

【００４７】図１１（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ図９
（ａ）〜（ｄ）に類似した図である。図９では、上述し
たように点線で示した仮想枠を使用して文字認識を行っ
ているが、このために文字をはずれた部分は空白として
辞書パターンと相関をとることになるが、この空白部分
は実際の文字においては文字毎にある比率、すなわち図
１２（ａ）に示すように仮想枠の幅をｗ、仮想枠の上側
部分の長さをｈ₁、下側部分の長さをｈ₂、仮想枠内の
文字部分の面積をａとすると、（ａ／ｗ×ｈ₁）の比率
をもって文字パターン部と背景があるはずである。従っ
て、この比率の大小によっては誤認識を生じるおそれが
ある。このため、図１１では、この仮想枠の空白部分に
図示のように白／黒の網掛け処理を施し、これにより文
字種毎に異なっている空白部分の相関度（類似度）を同
等なものとし、認識枠内の文字有効部分の相関度で評価
できるようにしたものである。

【００４８】図１２（ａ）に示すように、図９の場合と
同様の場合には、仮想枠の空白部の相関度は（ｗ×ｈ₁
−ａ）に比例し、文字部の相関度は（ｗ×ｈ₂）に比例
するが、網掛け処理を施した場合には、図１２（ｂ）に
示すように、網掛け部の相関度は（ｗ×ｈ₁）／２に比
例し、文字部の相関度は（ｗ×ｈ₂）に比例する。

【００４９】図１３（ａ），（ｂ）は、それぞれ網掛け
処理を行う前と行った後における２分割された文字の上
文字および下文字の各認識文字０〜９に対する類似度を
示す図である。両図において、丸印○は網掛け処理後の
類似度を示し、三角印△は網掛け処理前の類似度を示し
ている。なお、丸印○および三角印△の中に記載されて
いる数字は５つの候補の中の最良の類似度を有する候補
の番号を示している。両図からわかるように、全体的に
は網掛け処理を施した方が類似度は良いことを示してい
る。

【００５０】図１４〜図２３は、それぞれ分割文字０〜
９に対して網掛け処理前と網掛け処理後の類似度を各５
つの候補についてとったデータを示す図である。

【００５１】図２４は、本発明の他の実施例に係わるワ
ットアワーメータ文字認識装置の構成を示すブロック図
である。同図に示すワットアワーメータ文字認識装置
は、図１に示した実施例と同様に、回転式カウンタで数
字を表示するワットアワーメータ１の数字をＣＣＤカメ
ラ２で撮像し、この撮像した画像情報を処理装置３１の
画像処理装置５に供給して、この画像情報を２値化処理
し、文字幅切出部２１に供給する。

【００５２】文字幅切出部２１は、画像処理装置５から
の画像情報から文字幅を検出する。なお、該文字幅切出
部２１は、図示のように、数字「１」を検出したことを
示す「１検出フラグ」および数字「７」を検出したこと
を示す「７検出フラグ」を有するが、画像情報から文字
幅を検出すると、この検出した文字幅に基づいて該文字
幅が１または７の時に前記フラグをセットする。

【００５３】この文字幅切出部２１における文字幅の検
出処理について図２５を参照して説明する。

【００５４】まず、検出した文字幅が数字１に対応する
ものと判断し、１検出フラグをセットする場合の処理に
ついて説明する。文字幅として、図２５（ｂ）に示すよ
うに、基準設定文字幅Ｍｈを予め設定しておく。そし
て、図２５（ｃ）に示すように、検出した文字の重心Ｍ
ｊから設定文字幅の判断Ｍｈ／２を減算した文字の仮想
文字スタートＸアドレス（Ｍｓｘ）から「１」の右側ま
での幅Ｗ１以上の値で、例えば２Ｍｈ／３を加えたアド
レスを１検出ＸスタートウィンドウアドレスＭ１ｘとす
る。

【００５５】それから、検出文字ＹスタートアドレスＭ
ｓｙ、設定文字高さＹｗ、１検出ウィンドウ幅Ｍｈ−
（Ｍ１ｘ−Ｍｓｘ）＝Ｍｈ／３を設定し、この領域を図
２５（ｃ）の斜線で示すような１検出ウィンドウとして
設定する。なお、Ｗ１はワットアワーメータ１の回転式
カウンタの種類によって異なるものである。

【００５６】以上のように１検出ウィンドウを設定する
と、この１検出ウィンドウ内に文字情報がない場合に
は、検出した画像情報の文字は「１」と判断し、前記１
検出フラグを設定する。なお、この１検出ウィンドウ
は、図２５（ａ）に数字の右側に示す影のように設定さ
れる。

【００５７】次に、検出した文字幅が数字７に対応する
ものと判断して、７検出フラグを設定する場合について
説明する。数字の７の場合には、図２５（ｄ）に示すよ
うに、桁上げ用の溝があり、この桁上げ用の溝により文
字幅が拡大するので、この場合には、検出した文字幅が
図２５（ｄ）に示すように設定文字幅Ｍｈ＋許容値を越
える幅Ｍｓ２となるので、この場合には、検出した画像
情報の文字は「７」と判断し、前記７検出フラグを設定
する。なお、前記桁上げ用の溝は他の文字にはなく、７
独特のものである。

【００５８】以上のようにして、文字幅切出部２１にお
いて検出した文字幅から１検出フラグまたは７検出フラ
グが設定されると、画像情報は文字高さ切出部２２に供
給され、ここで文字高さが検出される。

【００５９】この文字高さ切出部２２における文字高さ
の検出処理は、分割文字における文字高さを検出するも
のであり、図２６に示すように、例えば数字２と３が分
割して現れた場合に、その上側文字である数字「２」の
上端部および下端部のアドレスをそれぞれＹ１，Ｙ２と
し、下側文字である数字「３」の上端部および下端部の
アドレスをそれぞれＹ３，Ｙ４とすると、分割された両
文字の中間点、すなわち中位点Ｙｓを算出する。

【００６０】すなわち、この中位点Ｙｓの算出は、下側
文字「３」の上端部のアドレスＹ３に上側文字「２」の
下端部のアドレスＹ２を加算した和を２で除算した値を
中位点Ｙｓとして次式のように算出される。Ｙｓ＝（Ｙ３＋Ｙ２）／２

【００６１】次に、画像情報は、基準目盛切出部２３に
供給され、ここで図２６の右側に示す黒い矩形の基準目
盛り線の中心のアドレスＹｋが検出される。

【００６２】すなわち、図２６において、基準目盛り線
の上端部のアドレスＹ５と下端部のアドレスＹ６が検出
され、このアドレスから次式により基準目盛り線の中心
のアドレスＹｋが算出される。Ｙｋ＝（Ｙ６＋Ｙ５）／２

【００６３】次に、画像情報は、文字認識部２４に供給
され、文字認識が行われる。該文字認識部２４は、図示
のように、通常辞書と分割辞書を有する。この通常辞書
と分割辞書は図２７に示すようなものである。

【００６４】文字認識部２４は、入力された画像情報の
文字が完全な１文字であるか分割文字であるか不明であ
るので、文字認識を行うに当たっては、通常辞書を使用
するかまたは分割辞書を使用するかを判断する。この判
断には、次式に示すように、前記中位点のアドレスＹｓ
から前記基準目盛り線の中心のアドレスＹｋを減算した
差の絶対値が所定の値ｎ以内であるか否かにより行う。｜Ｙｓ−Ｙｋ｜≦ｎなお、この所定の値ｎは、（Ｙ４−Ｙ１）×０．０５程
度の値であり、通常５程度である。

【００６５】すなわち、中位点のアドレスＹｓから前記
基準目盛り線の中心のアドレスＹｋを減算した差の絶対
値が所定の値ｎ以内である場合には、分割文字であると
判断し、分割辞書により分割１文字の認識を行う。

【００６６】また、中位点のアドレスＹｓから前記基準
目盛り線の中心のアドレスＹｋを減算した差の絶対値が
所定の値ｎより大きい場合には、通常辞書により認識を
行う。

【００６７】そして、文字認識部２４において認識され
た文字は、文字らしさとして複数の結果が候補として抽
出され、それぞれに類似度が付加される。

【００６８】文字認識部２４における文字の認識結果、
類似度、文字位置アドレス、基準目盛りアドレス、文字
情報は結果出力部２５に供給され、結果出力部２５から
パソコン４に供給される。パソコン４は、文字認識結
果、類似度、１検出フラグ、７検出フラグの有無等によ
り総合的に文字を判断する。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
撮像手段で撮像した画像から文字および基準目盛りを切
り出し、文字の高さを計測して文字を認識し、この認識
結果と類似度から複数の候補を取り出し、類似度による
判断と上位桁が分割文字であるか否かの判定情報に基づ
いて文字を判定し、特にワットアワーメータのカウンタ
式回転文字の連続性に着目し、認識対象の文字の一部が
欠落しても、次の対象文字を認識することにより、文字
認識を適確に行うことができる。また、切り出し情報を
利用して、最小目盛りを算出することができるととも
に、更に上位桁の文字の状態で認識対象桁の文字を判定
することもできる。

【００７０】また、本発明によれば、撮像手段で撮像し
た画像から文字幅および文字高さを切り出し、この切り
出した文字高さに基づいて文字と文字との中位点を検出
し、該中位点の位置に基づいて分割文字であると判断し
た場合、この分割文字の文字認識を分割文字辞書に基づ
いて行うので、分割文字の文字認識の精度を向上するこ
とができる。

【００７１】更に、本発明によれば、切り出した文字幅
に基づいて数字の１または７であると判断し、この判断
を併用して、文字の認識を行うので、認識精度を更に向
上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係わるワットアワーメータ
文字認識装置の構成を示すブロック図である。

【図２】図１に示すワットアワーメータ文字認識装置の
文字検出から文字認識および結果通信までの処理を示す
フローチャートである。

【図３】図２の処理で計測された結果のデータフォーマ
ットを示す図である。

【図４】ワットアワーメータの数字および目盛り認識の
名称、画像上の座標アドレス、各部の大きさを示す図で
ある。

【図５】図１のワットアワーメータ文字認識装置に使用
されている目盛値算出部における最小目盛りＭ₃の認識
のための基本的計測方法を示す説明図である。

【図６】ワットアワーメータの窓枠内の文字の認識方法
について示す図である。

【図７】ワットアワーメータの窓枠内の文字の認識に適
した計測方法を基本計測式を展開して求める方法を示す
図である。

【図８】ワットアワーメータの窓枠内の文字の認識に適
した計測方法を基本計測式を展開して求める方法を示す
図である。

【図９】図１のワットアワーメータ文字認識装置に使用
されている類似度算定部で行われる分割文字の認識方法
について示す説明図である。

【図１０】文字の判定方法を示すフローチャートであ
る。

【図１１】図１のワットアワーメータ文字認識装置に使
用されている類似度算定部で行われる分割文字の認識方
法を網掛け処理を施した場合について示す説明図であ
る。

【図１２】図１１に示す網掛け処理を施した場合と網掛
け処理を施さない場合の相関度を説明する図である。

【図１３】網掛け処理を行う前と行った後における２分
割された文字の上文字および下文字の各認識文字０〜９
に対する類似度を示す図である。

【図１４】分割文字０，１に対して網掛け処理前と網掛
け処理後の類似度を各５つの候補についてとったデータ
を示す図である。

【図１５】分割文字１，２に対して網掛け処理前と網掛
け処理後の類似度を各５つの候補についてとったデータ
を示す図である。

【図１６】分割文字２，３に対して網掛け処理前と網掛
け処理後の類似度を各５つの候補についてとったデータ
を示す図である。

【図１７】分割文字３，４に対して網掛け処理前と網掛
け処理後の類似度を各５つの候補についてとったデータ
を示す図である。

【図１８】分割文字４，５に対して網掛け処理前と網掛
け処理後の類似度を各５つの候補についてとったデータ
を示す図である。

【図１９】分割文字５，６に対して網掛け処理前と網掛
け処理後の類似度を各５つの候補についてとったデータ
を示す図である。

【図２０】分割文字６，７に対して網掛け処理前と網掛
け処理後の類似度を各５つの候補についてとったデータ
を示す図である。

【図２１】分割文字７，８に対して網掛け処理前と網掛
け処理後の類似度を各５つの候補についてとったデータ
を示す図である。

【図２２】分割文字８，９に対して網掛け処理前と網掛
け処理後の類似度を各５つの候補についてとったデータ
を示す図である。

【図２３】分割文字９，０に対して網掛け処理前と網掛
け処理後の類似度を各５つの候補についてとったデータ
を示す図である。

【図２４】本発明の他の実施例に係わるワットアワーメ
ータ文字認識装置の構成を示すブロック図である。

【図２５】図２４のワットアワーメータ文字認識装置に
使用されている文字幅切出部における文字幅検出処理を
示す説明図である。

【図２６】図２４のワットアワーメータ文字認識装置に
使用されている文字高さ切出部における文字高さ検出処
理を示す説明図である。

【図２７】図２４のワットアワーメータ文字認識装置に
使用されている文字認識部に設けられている分割辞書お
よび通常辞書を示す図である。

【符号の説明】

１ワットアワーメータ２ＣＣＤカメラ３処理装置４パソコン５画像処理装置６目盛・文字切出部７文字認識部８結果出力部９結果入力部１０目盛値算出部１１類似度算定部１２上位桁判断部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者瀬戸本龍海東京都府中市晴見町２丁目24番地の１東芝エフエーシステムエンジニアリング株式会社内 (72)発明者関口眞吾東京都府中市東芝町１番地株式会社東芝府中工場内 (56)参考文献特開平７−105306（ＪＰ，Ａ) 特開平７−19814（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−64596（ＪＰ，Ａ) 実開昭63−135170（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06K 9/00 - 9/82 G01R 11/00 G06T 1/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ワットアワーメータの回転文字を認識す
るワットアワーメータ文字認識装置であって、ワットアワーメータの回転文字を撮像する撮像手段と、該撮像手段で撮像した画像から各桁の文字を切り出す文
字切り出し手段と、前記撮像手段で撮像した画像から基準目盛りを切り出す
基準目盛り切り出し手段と、切り出された各桁の文字から該文字の高さを計測すると
ともに、該文字を認識し、該認識結果と類似度から複数
の候補を取り出す計測認識手段と、切り出された各桁の文字が、異なる数字が上下に部分的
に表示されている分割文字であるか否かを判定する分割
文字判定手段と、前記計測認識手段による判断と前記分割文字判定手段に
よる上位桁が分割文字であるか否かの判定情報に基づい
て各桁の文字を判定する判定手段とを有することを特徴
とするワットアワーメータ文字認識装置。
【請求項２】前記撮像手段で撮像した画像に基づいて
最小目盛りが形成されている文字の窓枠に現れている文
字の大きさを判断し、該文字の大きさに基づいて最小目
盛り値を算出する最小目盛り値算出手段を有することを
特徴とする請求項１記載のワットアワーメータ文字認識
装置。
【請求項３】上下に分割された文字を認識する場合、
各々の文字らしさの候補を複数計測し、これらの候補文
字と類似度から数字の連続性に着目して文字を認識する
手段を有することを特徴とする請求項１記載のワットア
ワーメータ文字認識装置。
【請求項４】ワットアワーメータの回転文字を認識す
るワットアワーメータ文字認識装置であって、ワットア
ワーメータの回転文字を撮像する撮像手段と、該撮像手
段で撮像した画像から文字幅および文字高さを切り出す
る切り出し手段と、該切り出し手段により切り出した文
字高さに基づいて文字と文字との中位点を検出し、該中
位点の位置に基づいて前記撮像手段で撮像した画像が分
割文字であると判断する分割文字判断手段と、分割文字
を記憶している分割文字辞書と、該分割文字辞書に基づ
いて前記分割文字の文字認識を行う文字認識手段とを有
することを特徴とするワットアワーメータ文字認識装
置。
【請求項５】前記切り出し手段により切り出した文字
幅に基づいて前記撮像手段で撮像した画像情報が数字の
１または７であると判断する数字判断手段を有し、前記
文字認識手段は、前記数字判断手段の判断を併用して文
字の認識を行うことを特徴とする請求項４記載のワット
アワーメータ文字認識装置。