JP3914592B2

JP3914592B2 - Character pattern circumscribing frame determination method, character normalization device

Info

Publication number: JP3914592B2
Application number: JP17993296A
Authority: JP
Inventors: 孝志勝毛
Original assignee: 株式会社日本デジタル研究所
Priority date: 1996-06-20
Filing date: 1996-06-20
Publication date: 2007-05-16
Anticipated expiration: 2016-06-20
Also published as: JPH1011535A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は文字認識処理の前段処理として文字パターンの移動、拡大、縮小等の正規化処理を行うための文字パターンの外接枠決定方式および文字正規化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
文字認識処理技術では、安定した文字の特徴を得るために読取り系から出力された２値の文字パターンの大きさおよび文字枠内の位置を揃える正規化処理を行っている。従来の文字正規化方法では文字パターンの外接枠を求め、外接枠が文字枠の中心でかつ文字枠一杯に納るような文字パターンの移動及び伸縮を行っていた。また、外接枠は文字枠の各辺について文字枠の外側から内側に向って走査し、最初に文字パターンに接した位置を枠とすることで求めていた。従って、上記従来の文字正規化方法では帳票の汚れやインクのこすれなどにより、読取った文字パターンの外側にノイズがある場合にはノイズが文字パターンの一部とみなされて正しい外接枠が得られないため、正規化が十分に行われず、このような正規化方法によって処理された正規化後の文字パターンを用いて文字認識を行っても高い認識精度を得ることはできない、といった問題点があった（「パターン認識」（社）電気情報通信学会（森健一監修）１９９０年３月１０日第２版４２〜４３頁）。
【０００３】
図７は、文字パターンの外側にノイズがある場合の外接枠検出例であり、外接枠６０１はノイズ６０２と文字パターン６０３を取囲んだものとなっている。図８は図７の文字パターンの上記従来の文字正規化方法による正規化結果を示す図であり、文字パターン６０３’が枠６０１’一杯には拡大されず、また文字パターン６０３’の位置が本来あるべき位置（中央）からずれている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記問題点の解決策として、従来は、文字パターンの連続した画素数を求め、画素数が所定の数以下の場合はノイズとみなして除去するといった処理がなされていた。しかしながら、この方法ではノイズとみなす画素数を決定することが困難であり、例えば、文字パターンがかすれている場合に画素数の少ないブロックが文字パターン中に生じるので、これがノイズとみなされて除去される、といった問題点があった。
【０００５】
本発明は上記の問題点を解消するために創案されたものであり、入力した文字パターンの外側にあるノイズを排除した文字パターンの外接枠決定方式、文字パターンの外側にあるノイズに影響されない正規化処理の可能な文字正規化装置の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明の文字パターンの外接枠決定方式では、２値化された文字パターンの外接枠を求め、前記文字パターンの重心と前記外接枠の中心を求め、前記文字パターンの重心が前記外接枠の中心と一致するように前記文字パターンを移動し、移動後の文字パターンについて前記外接枠の外側にはみ出しているパターン部分があるか否かを調べ、前記外接枠の外側にはみ出したパターン部分がある場合にはそれを除去し、外接枠内の文字パターンを補正文字パターンとして該補正文字パターンについて外接枠を求める、ことを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明の文字パターンの外接枠決定方式では、２値化された文字パターンの外接枠を求め、前記文字パターンの重心と前記外接枠の中心を求め、前記文字パターンの重心が前記外接枠の中心と一致するように前記文字パターンを移動し、移動後の文字パターンについて前記外接枠から所定値だけ広くした範囲の外側にはみ出しているパターン部分があるか否かを調べ、前記範囲の外にはみ出したパターン部分がある場合にはそれを除去し、該範囲内の文字パターンを補正文字パターンとして該補正文字パターンについて外接枠を求める、ことを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３に記載の発明の文字パターンの外接枠決定方式では、２値化された文字パターンの外接枠を求め、前記文字パターンの重心と前記外接枠の中心を求め、前記文字パターンの重心と前記外接枠の中心との距離が所定値以上の場合に、前記文字パターンの重心が前記外接枠の中心と一致するように前記文字パターンを移動し、移動後の文字パターンについて前記外接枠の外側にはみ出しているパターン部分があるか否かを調べ、前記外接枠の外側にはみ出したパターン部分がある場合にはそれを除去し、外接枠内の文字パターンを補正文字パターンとして該補正文字パターンについて外接枠を求める、ことを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４に記載の発明の文字パターンの外接枠決定方式では、２値化された文字パターンの外接枠を求め、前記文字パターンの重心と前記外接枠の中心を求め、前記文字パターンの重心と前記外接枠の中心との距離が所定値以上の場合に、前記文字パターンの重心が前記外接枠の中心と一致するように前記文字パターンを移動して、移動後の文字パターンについて前記外接枠から所定値だけ広くした範囲の外側にはみ出しているパターン部分があるか否かを調べ、前記範囲の外にはみ出したパターン部分がある場合にはそれを除去し、該範囲内の文字パターンを補正文字パターンとして該補正文字パターンについて外接枠を求める、ことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項５に記載の発明では、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の発明の文字パターンの外接枠決定方式において、補正文字パターンの重心と外接枠の中心との距離が閾値以下になるまで、補正文字パターンの移動およびはみ出したパターン部分の除去を行い、新たに得た補正文字パターンについて外接枠を求め、該文字パターンの重心と該外接枠の中心を求めることを繰返す、ことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項６に記載の発明の文字正規化装置では、２値化された文字パターンの外接枠を求める外接枠検出部と、前記文字パターンの重心と前記外接枠の中心を求める重心・中心計算部と、前記文字パターンの重心が前記外接枠の中心と一致するように前記文字パターンを移動すると共に、前記外接枠の外側にはみ出しているパターン部分を除去して補正文字パターンを得て前記外接枠検出部に出力する移動・切取り部と、前記外接枠の外側にはみ出したパターン部分がなかった場合に前記外接枠検出部からの出力を得て、前記外接枠を用いて文字パターンの正規化を行う正規化部と、を有することを特徴とする。
【００１２】
また、請求項７に記載の発明では、請求項６記載の発明の文字正規化装置において、移動・切取り部が、前記文字パターンの重心が前記外接枠の中心と一致するように前記文字パターンを移動すると共に、前記外接枠より所定値だけ広くした範囲の外側にはみ出しているパターン部分を除去して補正文字パターンを得て外接枠検出部に出力する、ことを特徴とする文字正規化装置。
【００１３】
また、請求項８に記載の発明では、請求項６記載の発明の文字正規化装置において、移動・切取り部が、前記文字パターンの重心と前記外接枠の中心との距離が所定値より大きい場合にのみ前記外接枠の外側にはみ出しているパターン部分を除去して補正文字パターンを得て外接枠検出部に出力する、ことを特徴とする。
【００１４】
また、請求項９に記載の発明では、請求項６記載の発明の文字正規化装置において、移動・切取り部が、前記文字パターンの重心と前記外接枠の中心との距離が所定値より大きい場合にのみ前記外接枠より所定値だけ広くした範囲の外側にはみ出しているパターン部分を除去して補正文字パターンを得て外接枠検出部に出力する、ことを特徴とする。
【００１５】
また、請求項１０に記載の発明では、請求項６乃至９のいずれか１項に記載の文字正規化装置において、補正文字パターンの重心と外接枠の中心との距離が閾値以下になるまで、移動・切取り部，外接枠検出部，および重心・中心計算部による処理を繰返す、ことを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１（ａ）は文字認識処理プロセスにおける本発明の位置付けを示し、図１（ｂ）は本発明の文字パターン外接枠決定方式の基本的構成を示すフローチャートであり、図１（ａ）のプロセスＰ２に相当する。
【００２１】
図１（ａ）で、読取り装置で読取られた原稿上の文字は光電変換されて２値化された文字パターンとして出力され（Ｐ１）、本発明の文字パターン外接枠決定方式により文字パターンの外側のノイズが除去された文字パターンとその外接枠が決定され（Ｐ２）、正規化処理を経て（Ｐ３）、文字認識が行われる（Ｐ４）。
【００２２】
図１（ｂ）のステップＳ１では、２値化された文字パターンについて外接枠を設定する。外接枠は、図３に示すように文字枠２０１の各辺について文字枠２０１の外側から内側に向って走査し、最初に文字パターン２０３に接した位置をそれぞれ枠とすることで求めることができる。ステップＳ２では、外接枠２０２の中心座標Ｃを算出し、ステップＳ３で文字パターン２０３の重心座標Ｇを算出する。
【００２３】
ステップＳ４では、文字パターン２０３の重心座標Ｇが外接枠２０２の中心座標Ｃと一致するように文字パターン２０３を移動させ、ステップＳ５で、外接枠２０２の外側にパターンがあるか否かを調べて、外側にパターンがある場合にはステップＳ６に移行し外側にパターンがない場合には正規化処理のため、プロセスＰ３に処理を移す。
【００２４】
ステップＳ６では、外接枠２０２の外側にあるパターンをノイズとみなして除去し、外接枠２０２内の文字パターンを補正文字パターンとしてステップＳ１に戻る。外接枠２０２の外側にあるパターンの除去は、例えば、そのパターンを反転（黒画素→白画素）することにより行うことができる。
【００２５】
上記構成により、文字パターン２０３の重心座標Ｇが外接枠２０２の中心座標Ｃと一致するように文字パターンを移動させたとき、外接枠２０２の外側に出るパターン（ノイズ）がなくなるまで、外接枠２０２の外側にあるパターンの除去、外接枠の再設定、外接枠の中心および補正文字パターンの重心の計算、補正文字パターンの移動を繰返すことができ、最終的には外接枠の外側にあるパターンが除去されることとなる。
【００２６】
なお、上記文字パターン外接枠決定方式を文字認識装置等に適用する場合には文字パターン外接枠決定方式をプログラムで構成し、ＲＯＭ，磁気ディスク，フロッピーディスク等の媒体に格納して、文字正規化の前処理としてコンピュータを用いた文字認識装置等の制御回路（ＣＰＵ）で実行するように構成してもよく、専用のハードウエアで構成してもよい。
【００２７】
図２は、本発明の文字正規化装置を用いた文字認識システムの一実施例の構成を示すブロック図であり、１は文字正規化装置、１００は文字認識システム、１０１は光電変換部、１０２は第１のスイッチ、１０３は外接枠検出部、１０４は第２のスイッチ、１０５は重心・中心計算部、１０６は移動・切取り部、１０７は正規化部、１０８は認識部である。なお、図２で、制御回路および制御線は図示を省略してある。
【００２８】
光電変換部１０１は、入力された文字パターンを電気信号に変換し、第１のスイッチ１０２へ出力する。このとき、第１のスイッチは接点ａ側に切換えられており、外接枠検出部１０３に文字パターンを出力する。外接枠検出部１０３では文字パターンの外接枠を求める。外接枠は、図３に示すように文字枠２０１の各辺について文字枠２０１の外側から内側に向って走査し、最初に文字パターン２０３に接した位置をそれぞれ枠とすることで外接枠２０２を求めることができる。
【００２９】
第２のスイッチ１０４は接点ｄ側に切換えられており、外接枠検出部１０３で検出された外接枠の座標と文字パターン２０３を重心・中心計算部１０５に出力する。重心・中心計算部１０５では文字パターンの重心座標および外接枠の中心座標を計算し、移動・切取り部１０６に出力する。移動・切取り部１０６では、文字パターン２０３の重心座標Ｇが外接枠の中心座標Ｃと一致するように文字パターンを移動すると共に、移動した文字パターンが外接枠からはみ出た場合に、はみ出たパターン部分を除去し、補正文字パターンを生成する。
【００３０】
図２で、原点Ｏを文字枠２０１の左上とし、文字パターン２０３の重心Ｇの座標を（ｇｘ，ｇｙ）、外接枠２０２の中心Ｃの座標を（ｃｘ，ｃｙ）とすると、重心Ｇの移動量ｄｘ，ｄｙは式（１）および式（２）で表わされる。
ｄｘ＝ｇｘ−ｃｘ（１）
ｄｙ＝ｇｙ−ｃｙ（２）
また、文字枠２０１内のある点（ｘ，ｙ）の値をＶ（ｘ，ｙ）とし、Ｖ（ｘ，ｙ）＝０を白、Ｖ（ｘ，ｙ）＝１を黒（文字パターン）と定義し、移動前の座標を（ｘ１，ｙ１）、移動後の座標を（ｘ２，ｙ２）、外接枠２０２の左上の座標を（ｘｓ，ｙｓ）、右下の座標を（ｘｅ，ｙｅ）とすると、移動・切取り部１０６で行う文字パターンの移動・切取り処理は、式（３）で表わされる。
Ｖ（ｘ２，ｙ２）＝Ｖ（（ｘ１−ｄｘ），（ｙ１−ｄｙ））：条件１〃＝０：条件２但し、条件１は、（ｘ１−ｄｘ）ｘｓ，（ｙ１−ｄｙ）ｙｓ且つ（ｘ１−ｄｘ）ｘｅ，（ｙ１−ｄｙ）ｙｅであり、条件２は、条件１以外の場合である。（３）
式（３）は、移動後の座標の値Ｖ（ｘ２，ｙ２）は、条件１が満たされる場合には右辺Ｖ（（ｘ１−ｄｘ），Ｖ（ｙ１−ｄｙ））で示され、条件２の場合は０（白）とされることを意味する。ここで、条件１は移動後の文字パターンの座標が外接枠２０２の外側ではないことを意味し、条件２は移動後の文字パターンの座標が外接枠２０２の外側であることを意味する。
【００３１】
図４は式（３）を用いた移動・切取り処理の例であり、図３において、文字パターン２０３の左上にあったノイズ２０４が切取られている。移動・切取り部１０５で生成された補正文字パターンは前記外接枠検出部１０３で再び外接枠の検出を行う（この時、第１のスイッチは接点ｂ側に切換えられている）。移動・切取り部１０５で切取るノイズがなかった場合には第２のスイッチは接点ｃ側に切換えられ、外接枠検出部１０３で検出された補正文字パターンの外接枠情報と補正文字パターンが正規化部１０７に出力される。
【００３２】
なお、後述の式（５）または式（６）の移動・切取り処理では、文字パターンの重心と外接枠の中心の距離ｄが閾値Ｄｔｈ以下になるまで第２のスイッチを接点ｄ側に切換えて移動・切取り処理を繰返すことにより、長いノイズや複数のブロックのノイズを効率的に除去できる。
【００３３】
図５は移動・切取り処理を複数回行った例であり、図５（ａ）は光電変換部１０１から出力された文字パターン、図５（ｂ），（ｃ），（ｄ）はそれぞれ図５（ａ）の文字パターンに移動・切取り処理を１回，２回，３回行った結果を示す図である。正規化部１０７では外接枠検出部１０３から出力される補正文字パターンの外接枠情報を用いて補正文字パターンの大きさと位置の正規化を行う。図６に図４および図５（ｄ）の補正文字パターンの正規化結果を示す。認識部１０８では正規化部１０７から出力された正規化後の文字パターンを用いて文字認識処理を行い、候補文字を出力する。文字パターンの移動・切取り処理は、また、式（４）に示すように、切取る条件を外接枠２０２から一定の幅（水平距離）ｄｗおよび一定の高さ（垂直距離）ｄｈだけ距離をおいた範囲まで拡張することができる。
【００３４】
Ｖ（ｘ２，ｙ２）＝Ｖ（（ｘ１−ｄｘ），（ｙ１−ｄｙ））：条件１〃＝０：条件２但し、条件１は、（ｘ１−ｄｘ）（ｘｓ−ｄｗ），（ｙ１−ｄｙ）（ｙｓ−ｄｈ）且つ（ｘ１−ｄｘ）（ｘｅ＋ｄｗ），（ｙ１−ｄｙ）（ｙｅ＋ｄｈ）であり、条件２は、条件１以外の場合である。（４）
【００３５】
さらに、式（５）に示すように、文字パターン２０３の重心Ｇと外接枠２０２の中心Ｃとの距離ｄが閾値Ｄｔｈより大きい場合に移動・切取り処理を行ってもよい。
Ｖ（ｘ２，ｙ２）＝Ｖ（ｘ１，ｙ１）：条件１〃＝Ｖ（（ｘ１−ｄｘ），（ｙ１−ｄｙ））：条件１〃＝０：条件２但し、条件１は、ｄＤｔｈ条件１は、（ｘ１−ｄｘ）ｘｓ，（ｙ１−ｄｙ）ｙｓ且つ（ｘ１−ｄｘ）ｘｅ，（ｙ１−ｄｙ）ｙｅ且つｄ＞Ｄｔｈであり、条件２は、条件１および条件１以外の場合である。（５）
【００３６】
また、さらに、式（６）に示すように式（３）と式（５）の条件を組合せてもよい。
Ｖ（ｘ２，ｙ２）＝Ｖ（ｘ１，ｙ１）：条件１〃＝Ｖ（（ｘ１−ｄｘ），（ｙ１−ｄｙ））：条件１〃＝０：条件２但し、条件１はｄＤｔｈ条件１は、（ｘ１−ｄｘ）（ｘｓ−ｄｗ），（ｙ１−ｄｙ）（ｙｓ−ｄｈ）且つ（ｘ１−ｄｘ）（ｘｓ＋ｄｗ），（ｙ１−ｄｙ）（ｙｅ＋ｄｈ）且つｄ＞Ｄｔｈであり、条件２は、条件１および条件１以外の場合である。（６）
なお、上記各式において距離ｄは式（７）で表わされる。
ｄ＝（ｄｘ2＋ｄｙ2）1/2 （７）
【００３７】
本発明の文字正規化装置１はそれを構成する各手段、すなわち、第１のスイッチ１０２，外接枠検出部１０３，第２のスイッチ１０４，重心中心計算部１０５，移動・切取り部１０６，および正規化部１０７を専用のハードウエアによって実現することができる。また、これら各手段をプログラムで構成し、ＲＯＭ，磁気ディスク，フロッピーディスク等の媒体に格納して、コンピュータを用いて文字正規化を実現することもできる。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の文字パターンの外接枠決定方式および文字正規化装置によれば、文字パターンの外側にノイズがある場合でも、ノイズを取除いた補正文字パターンを作成し、当該補正文字パターンを用いて正規化を行うことができるので、文字パターン周辺のノイズに影響されることのない文字正規化が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の文字パターン外接枠決定方式の基本的構成を示すフローチャートである。
【図２】本発明の文字正規化装置を用いた文字認識システムの一実施例の構成を示すブロック図である。
【図３】ノイズのある文字パターンの例、文字パターンの重心および外接枠の中心の説明図である。
【図４】図２の文字パターンについて、移動・切取り処理を施した結果の説明図である。
【図５】移動・切取り処理を繰返して行った結果の説明図である。
【図６】図４および図５の文字パターンについて正規化処理を施した結果の説明図である。
【図７】ノイズのある入力文字パターンの例および外接枠の説明図である。
【図８】図７の文字パターンについて、従来の正規化処理を施した結果の説明図である。
【符号の説明】
１文字正規化装置
１０１光電変換部
１０２第１のスイッチ
１０３外接枠検出部
１０４第２のスイッチ
１０５重心・中心計算部
１０６移動・切取り部
１０７正規化部
１０８認識部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a character pattern circumscribing frame determination method and a character normalization apparatus for performing normalization processing such as movement, enlargement, and reduction of a character pattern as pre-processing of character recognition processing.
[0002]
[Prior art]
In the character recognition processing technique, in order to obtain stable character characteristics, normalization processing is performed to align the size of the binary character pattern output from the reading system and the position in the character frame. In the conventional character normalization method, the circumscribed frame of the character pattern is obtained, and the character pattern is moved and stretched so that the circumscribed frame is the center of the character frame and fills the character frame. The circumscribing frame is obtained by scanning each side of the character frame from the outside to the inside of the character frame, and using the position first contacting the character pattern as the frame. Therefore, in the conventional character normalization method, if there is noise outside the read character pattern due to stains on the form or rubbing ink, the noise is regarded as a part of the character pattern and a correct circumscribing frame is obtained. Therefore, normalization is not performed sufficiently, and there is a problem that high recognition accuracy cannot be obtained even if character recognition is performed using a normalized character pattern processed by such a normalization method. ("Pattern Recognition", The Institute of Electrical, Information and Communication Engineers (supervised by Kenichi Mori), March 10, 1990, 2nd edition, pages 42-43).
[0003]
FIG. 7 is an example of circumscribed frame detection when there is noise outside the character pattern. The circumscribed frame 601 surrounds the noise 602 and the character pattern 603. FIG. 8 is a diagram showing the result of normalization of the character pattern of FIG. 7 by the above-described conventional character normalization method. The character pattern 603 ′ is not enlarged to the full frame 601 ′, and the position of the character pattern 603 ′ is originally located. Deviation from the desired position (center).
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
As a solution to the above problem, conventionally, processing has been performed in which the number of consecutive pixels of a character pattern is obtained, and when the number of pixels is equal to or less than a predetermined number, it is regarded as noise and removed. However, with this method, it is difficult to determine the number of pixels to be regarded as noise.For example, when a character pattern is faint, a block with a small number of pixels is generated in the character pattern. There was a problem such as.
[0005]
The present invention was devised in order to solve the above-described problems, and is a character pattern circumscribing frame determination method that eliminates noise outside the input character pattern, and is not affected by noise outside the character pattern. and to provide the possible character regular KaSo location of treatment.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, the bounding box method of determining the character pattern of the invention according to claim 1, determine the bounding box of the binarized character pattern, said circumscribing the center of gravity of the front Kibun shaped pattern Determine the center of the frame, move the character pattern so that the center of gravity of the character pattern matches the center of the circumscribed frame, and whether there is a pattern portion that protrudes outside the circumscribed frame with respect to the moved character pattern And if there is a pattern portion protruding outside the circumscribed frame, the pattern portion is removed, and the circumscribed frame is obtained for the corrected character pattern using the character pattern in the circumscribed frame as the corrected character pattern. .
[0007]
Further, the bounding box method of determining the character pattern of the invention according to claim 2, obtains the bounding box of the binarized character pattern, before find the center of the center of gravity and the bounding box of Kibun shaped pattern, wherein Whether the character pattern is moved so that the center of gravity of the character pattern coincides with the center of the circumscribing frame, and there is a pattern portion that protrudes outside the range where the character pattern after the movement is widened by a predetermined value from the circumscribing frame In this case, if there is a pattern portion that protrudes outside the range, it is removed, and a circumscribed frame is obtained for the corrected character pattern using the character pattern in the range as the corrected character pattern.
[0008]
Further, the bounding box method of determining the character pattern of the invention according to claim 3, obtains the bounding box of the binarized character pattern, before find the center of the center of gravity and the bounding box of Kibun shaped pattern, wherein When the distance between the center of the character pattern and the center of the circumscribed frame is a predetermined value or more, the character pattern is moved so that the center of gravity of the character pattern coincides with the center of the circumscribed frame. Investigate whether there is a pattern portion that protrudes outside the circumscribed frame. If there is a pattern portion that protrudes outside the circumscribed frame, remove it, and use the character pattern in the circumscribed frame as a corrected character pattern. A circumscribed frame is obtained for the corrected character pattern.
[0009]
Further, the bounding box method of determining the character pattern of the invention according to claim 4, obtains the bounding box of the binarized character pattern, before find the center of the center of gravity and the bounding box of Kibun shaped pattern, wherein When the distance between the center of the character pattern and the center of the circumscribed frame is a predetermined value or more, the character pattern is moved so that the center of gravity of the character pattern matches the center of the circumscribed frame, Whether or not there is a pattern part protruding outside the range widened by a predetermined value from the circumscribing frame, and if there is a pattern part protruding outside the range, it is removed, A circumscribing frame is obtained for the corrected character pattern using the character pattern as a corrected character pattern.
[0010]
According to a fifth aspect of the present invention, in the character pattern circumscribing frame determination method according to any one of the first to fourth aspects, the distance between the center of the corrected character pattern and the center of the circumscribed frame is a threshold value. Until the following, the correction character pattern is moved and the protruding pattern portion is removed, a circumscribed frame is obtained for the newly obtained corrected character pattern, and the center of the character pattern and the center of the circumscribed frame are repeatedly determined. It is characterized by that.
[0011]
Further, the character normalization device of the invention described in claim 6 obtains a circumscribing frame detector for determining the bounding box of the binarized character patterns, the center of the center of gravity and the bounding box of the previous Kibun shaped pattern The center of gravity / center calculation unit and the character pattern are moved so that the center of gravity of the character pattern coincides with the center of the circumscribed frame, and the correction character pattern is removed by removing the pattern portion that protrudes outside the circumscribed frame. a moving-cut portion to be output to the bounding box detection unit obtains, with the output from said circumscribing frame detection unit if there is no protruding pattern portion on the outside of the bounding box, text using said circumscribing frame And a normalization unit that performs pattern normalization.
[0012]
Further, in the invention according to claim 7, the character normalization device of the invention of claim 6, wherein the movement-cut part, said character pattern as the center of gravity of the character pattern is matched with the center of the bounding box A character normalizing apparatus that moves and removes a pattern portion that protrudes outside the bounding frame by a predetermined value to obtain a corrected character pattern and outputs the corrected character pattern to the circumscribing frame detection unit .
[0013]
Further, in the invention according to claim 8, in the character normalization device of the invention of claim 6, wherein the movement-cut portion, when the distance between the center of the center of gravity and the bounding box of the character pattern is greater than a predetermined value In this case, the pattern portion protruding only outside the circumscribed frame is removed to obtain a corrected character pattern, which is output to the circumscribed frame detection unit .
[0014]
Further, in the invention according to claim 9, the character normalization device of the invention of claim 6, wherein the movement-cut portion, when the distance between the center of the center of gravity and the bounding box of the character pattern is greater than a predetermined value In this case, a pattern portion protruding outside a range wider than the circumscribing frame by a predetermined value is removed to obtain a corrected character pattern, which is output to the circumscribing frame detection unit .
[0015]
Further, in the invention according to claim 10, in the character normalization device according to any one of claims 6 to 9, until the distance between the center of gravity of the corrected character pattern and the center of the circumscribed frame is equal to or less than a threshold value, The processing by the moving / cutting unit , circumscribed frame detecting unit , and center of gravity / center calculating unit is repeated.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1A shows the position of the present invention in the character recognition processing process, and FIG. 1B is a flowchart showing the basic configuration of the character pattern circumscribing frame determination method of the present invention. The process of FIG. Corresponds to P2.
[0021]
In FIG. 1A, characters on a document read by a reading device are photoelectrically converted and output as a binarized character pattern (P1), and the outside of the character pattern is determined by the character pattern circumscribing frame determination method of the present invention. The character pattern from which the noise is removed and its circumscribed frame are determined (P2), and after normalization processing (P3), character recognition is performed (P4).
[0022]
In step S1 in FIG. 1B, a circumscribed frame is set for the binarized character pattern. The circumscribing frame can be obtained by scanning each side of the character frame 201 from the outside to the inside of the character frame 201 as shown in FIG. . In step S2, the center coordinate C of the circumscribed frame 202 is calculated, and in step S3, the barycentric coordinate G of the character pattern 203 is calculated.
[0023]
In step S4, the character pattern 203 is moved so that the barycentric coordinates G of the character pattern 203 coincide with the center coordinates C of the circumscribing frame 202. In step S5, it is checked whether or not there is a pattern outside the circumscribing frame 202. , when there is no pattern to the outer proceeds to step S6 if there is a pattern on the outside for normalization process, the process proceeds to the process P 3.
[0024]
In step S6, the pattern outside the circumscribed frame 202 is regarded as noise and removed, and the character pattern in the circumscribed frame 202 is set as a corrected character pattern, and the process returns to step S1. The removal of the pattern outside the circumscribed frame 202 can be performed, for example, by inverting the pattern (black pixel → white pixel).
[0025]
With the above configuration, when the character pattern is moved so that the center-of-gravity coordinate G of the character pattern 203 coincides with the center coordinate C of the circumscribed frame 202, the circumscribed frame 202 remains until there is no pattern (noise) appearing outside the circumscribed frame 202. Removal of the pattern outside the border, resetting the circumscribed frame, calculating the center of the circumscribed frame and the center of gravity of the corrected character pattern, and moving the corrected character pattern. It will be removed.
[0026]
When the character pattern circumscribing frame determination method is applied to a character recognition device or the like, the character pattern circumscribing frame determination method is configured by a program and stored in a medium such as a ROM, a magnetic disk, or a floppy disk to normalize characters. The preprocessing may be executed by a control circuit (CPU) such as a character recognition device using a computer, or may be constituted by dedicated hardware.
[0027]
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of a character recognition system using the character normalization apparatus of the present invention, wherein 1 is a character normalization apparatus, 100 is a character recognition system, 101 is a photoelectric conversion unit, 102 Is a first switch, 103 is a circumscribed frame detection unit, 104 is a second switch, 105 is a center of gravity / center calculation unit, 106 is a moving / cutting unit, 107 is a normalization unit, and 108 is a recognition unit. In FIG. 2, the control circuit and the control line are not shown.
[0028]
The photoelectric conversion unit 101 converts the input character pattern into an electrical signal and outputs it to the first switch 102. At this time, the first switch is switched to the contact a side and outputs a character pattern to the circumscribing frame detection unit 103. A circumscribed frame detection unit 103 obtains a circumscribed frame of the character pattern. As shown in FIG. 3, the circumscribed frame scans each side of the character frame 201 from the outer side to the inner side of the character frame 201, and sets the circumscribed frame 202 as a frame by setting each position first in contact with the character pattern 203 as a frame. Can be sought.
[0029]
The second switch 104 is switched to the contact point d side, and outputs the coordinates of the circumscribing frame detected by the circumscribing frame detection unit 103 and the character pattern 203 to the center of gravity / center calculation unit 105. The center-of-gravity / center calculation unit 105 calculates the center-of-gravity coordinates of the character pattern and the center coordinates of the circumscribed frame, and outputs them to the movement / cutting unit 106. The moving / cutting unit 106 moves the character pattern so that the center-of-gravity coordinates G of the character pattern 203 coincides with the center coordinate C of the circumscribing frame, and when the moved character pattern protrudes from the circumscribing frame, And a corrected character pattern is generated.
[0030]
In FIG. 2, when the origin O is the upper left of the character frame 201, the coordinates of the center of gravity G of the character pattern 203 are (gx, gy), and the coordinates of the center C of the circumscribed frame 202 are (cx, cy), the movement of the center of gravity G The quantities dx and dy are expressed by equations (1) and (2).
dx = gx−cx (1)
dy = gy-cy (2)
Further, the value of a certain point (x, y) in the character frame 201 is V (x, y), V (x, y) = 0 is white, and V (x, y) = 1 is black (character pattern). The coordinates before movement are (x1, y1), the coordinates after movement are (x2, y2), the upper left coordinates of the circumscribed frame 202 are (xs, ys), and the lower right coordinates are (xe, ye). Then, the movement / cutting process of the character pattern performed by the movement / cutting unit 106 is expressed by Expression (3).
V (x2, y2) = V ((x1-dx), (y1-dy)): Condition 1 ＝ = 0: Condition 2 However, Condition 1 is (x1-dx) xs, (y1-dy) ys and (X1-dx) xe, (y1-dy) ye, and condition 2 is a case other than condition 1. (3)
In the expression (3), the coordinate value V (x2, y2) after movement is indicated by the right side V ((x1-dx), V (y1-dy)) when the condition 1 is satisfied. In this case, it means 0 (white). Here, condition 1 means that the coordinates of the character pattern after movement are not outside the circumscribed frame 202, and condition 2 means that the coordinates of the character pattern after movement are outside the circumscribed frame 202.
[0031]
FIG. 4 shows an example of the movement / cut-off process using the expression (3). In FIG. 3, the noise 204 that is at the upper left of the character pattern 203 is cut off. The corrected character pattern generated by the moving / cutting unit 105 detects the circumscribed frame again by the circumscribed frame detecting unit 103 (at this time, the first switch is switched to the contact b side). When there is no noise to be cut by the moving / cutting unit 105, the second switch is switched to the contact c side, and the circumscribed frame information and the corrected character pattern of the corrected character pattern detected by the circumscribed frame detecting unit 103 are normalized. Is output to the unit 107.
[0032]
Note that in the movement / cut-off process of formula (5) or formula (6) described later, the second switch is switched to the contact d side until the distance d between the center of gravity of the character pattern and the center of the circumscribing frame is equal to or less than the threshold Dth. By repeating the moving / cutting process, it is possible to efficiently remove long noise and noise of a plurality of blocks.
[0033]
FIG. 5 shows an example in which the moving / cutting process is performed a plurality of times. FIG. 5A shows a character pattern output from the photoelectric conversion unit 101. FIGS. 5B, 5C, and 5D show FIG. It is a figure which shows the result of having performed the movement / cut process to the character pattern of (a) once, twice and three times. The normalizing unit 107 normalizes the size and position of the corrected character pattern using the circumscribed frame information of the corrected character pattern output from the circumscribed frame detecting unit 103. FIG. 6 shows the normalization result of the corrected character pattern of FIGS. 4 and 5 (d). The recognition unit 108 performs character recognition processing using the normalized character pattern output from the normalization unit 107, and outputs candidate characters. In the movement / cutting process of the character pattern, as shown in the equation (4), the cutting condition is set such that the distance from the circumscribing frame 202 is a certain width (horizontal distance) dw and a certain height (vertical distance) dh. It can be expanded to the range.
[0034]
V (x2, y2) = V ((x1-dx), (y1-dy)): Condition 1 １ = 0: Condition 2 However, Condition 1 is (x1-dx) (xs-dw), (y1- dy) (ys−dh) and (x1−dx) (xe + dw), (y1−dy) (ye + dh), and condition 2 is a case other than condition 1. (4)
[0035]
Further, as shown in Expression (5), the movement / cut-off process may be performed when the distance d between the center of gravity G of the character pattern 203 and the center C of the circumscribed frame 202 is larger than the threshold value Dth.
V (x2, y2) = V (x1, y1): Condition 1 ＝= V ((x1-dx), (y1-dy)): Condition 1 ＝= 0: Condition 2 However, Condition 1 is dDth Condition 1 Is (x1-dx) xs, (y1-dy) ys and (x1-dx) xe, (y1-dy) ye and d> Dth, and condition 2 is a case other than condition 1 and condition 1 . (5)
[0036]
Furthermore, the conditions of the expressions (3) and (5) may be combined as shown in the expression (6).
V (x2, y2) = V (x1, y1): Condition 1 ＝= V ((x1-dx), (y1-dy)): Condition 1 ＝= 0: Condition 2 However, Condition 1 is dDth Condition 1 is , (X1−dx) (xs−dw), (y1−dy) (ys−dh) and (x1−dx) (xs + dw), (y1−dy) (ye + dh) and d> Dth, Condition 2 is This is the case other than Condition 1 and Condition 1. (6)
In the above equations, the distance d is expressed by equation (7).
d = (dx2 + dy2) 1/2 (7)
[0037]
The character normalization apparatus 1 according to the present invention is configured by each means constituting the first normal switch 102, circumscribed frame detection unit 103, second switch 104, center of gravity center calculation unit 105, moving / cutting unit 106, and normalization unit. The conversion unit 107 can be realized by dedicated hardware. Further, each of these means can be configured by a program, stored in a medium such as a ROM, a magnetic disk, a floppy disk, etc., and character normalization can be realized using a computer.
[0038]
【The invention's effect】
As described above, according to the character pattern circumscribing frame determination method and the character normalization apparatus of the present invention, even when there is noise outside the character pattern, a corrected character pattern from which noise has been removed is created and the correction is performed. Since normalization can be performed using a character pattern, character normalization that is not affected by noise around the character pattern can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart showing a basic configuration of a character pattern circumscribing frame determination method of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of a character recognition system using the character normalization apparatus of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram of an example of a noisy character pattern, the center of gravity of the character pattern, and the center of a circumscribed frame.
4 is an explanatory diagram of a result of moving / cutting the character pattern of FIG. 2; FIG.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a result of repeated movement / cutting processing;
6 is an explanatory diagram of a result obtained by performing normalization processing on the character patterns of FIGS. 4 and 5. FIG.
FIG. 7 is an explanatory diagram of an example of a noisy input character pattern and a circumscribed frame.
FIG. 8 is an explanatory diagram of a result obtained by performing a conventional normalization process on the character pattern of FIG.
[Explanation of symbols]
1 character normalization apparatus 101 photoelectric conversion unit 102 first switch 103 circumscribed frame detection unit 104 second switch 105 centroid / center calculation unit 106 movement / cut-off unit 107 normalization unit 108 recognition unit

Claims

２値化された文字パターンの外接枠を求め、前記文字パターンの重心と前記外接枠の中心を求め、前記文字パターンの重心が前記外接枠の中心と一致するように前記文字パターンを移動し、移動後の文字パターンについて前記外接枠の外側にはみ出しているパターン部分があるか否かを調べ、前記外接枠の外側にはみ出したパターン部分がある場合にはそれを除去し、外接枠内の文字パターンを補正文字パターンとして該補正文字パターンについて外接枠を求める、ことを特徴とする文字パターンの外接枠決定方式。 Obtain a circumscribed frame of the binarized character pattern, obtain a centroid of the character pattern and a center of the circumscribed frame, move the character pattern so that a centroid of the character pattern coincides with a center of the circumscribed frame, Check whether there is a pattern part that protrudes outside the circumscribing frame for the character pattern after movement, and if there is a pattern part that protrudes outside the circumscribing frame, remove it. A circumscribing frame determination method for a character pattern, characterized in that a circumscribing frame is obtained for the corrected character pattern using the pattern as a corrected character pattern.

２値化された文字パターンの外接枠を求め、前記文字パターンの重心と前記外接枠の中心を求め、前記文字パターンの重心が前記外接枠の中心と一致するように前記文字パターンを移動し、移動後の文字パターンについて前記外接枠から所定値だけ広くした範囲の外側にはみ出しているパターン部分があるか否かを調べ、前記範囲の外にはみ出したパターン部分がある場合にはそれを除去し、該範囲内の文字パターンを補正文字パターンとして該補正文字パターンについて外接枠を求める、ことを特徴とする文字パターンの外接枠決定方式。 Obtain a circumscribed frame of the binarized character pattern, obtain a centroid of the character pattern and a center of the circumscribed frame, move the character pattern so that a centroid of the character pattern coincides with a center of the circumscribed frame, Check whether there is a pattern part that protrudes outside the bounding frame by a predetermined value with respect to the character pattern after movement, and if there is a pattern part that protrudes outside the range, remove it. A circumscribing frame determination method for a character pattern, wherein a circumscribing frame is obtained for the corrected character pattern using a character pattern within the range as a corrected character pattern.

２値化された文字パターンの外接枠を求め、前記文字パターンの重心と前記外接枠の中心を求め、前記文字パターンの重心と前記外接枠の中心との距離が所定値以上の場合に、前記文字パターンの重心が前記外接枠の中心と一致するように前記文字パターンを移動し、移動後の文字パターンについて前記外接枠の外側にはみ出しているパターン部分があるか否かを調べ、前記外接枠の外側にはみ出したパターン部分がある場合にはそれを除去し、外接枠内の文字パターンを補正文字パターンとして該補正文字パターンについて外接枠を求める、ことを特徴とする文字パターンの外接枠決定方式。 Obtaining the circumscribed frame of the binarized character pattern, obtaining the center of gravity of the character pattern and the center of the circumscribed frame, and when the distance between the center of gravity of the character pattern and the center of the circumscribed frame is a predetermined value or more, The character pattern is moved so that the center of gravity of the character pattern coincides with the center of the circumscribed frame, and it is checked whether or not there is a pattern portion protruding outside the circumscribed frame with respect to the moved character pattern. A character pattern circumscribing frame determination method characterized in that, if there is a pattern portion that protrudes outside, a character pattern in the circumscribing frame is removed and a circumscribed frame is obtained for the corrected character pattern using the character pattern in the circumscribed frame as a corrected character pattern .

２値化された文字パターンの外接枠を求め、前記文字パターンの重心と前記外接枠の中心を求め、前記文字パターンの重心と前記外接枠の中心との距離が所定値以上の場合に、前記文字パターンの重心が前記外接枠の中心と一致するように前記文字パターンを移動して、移動後の文字パターンについて前記外接枠から所定値だけ広くした範囲の外側にはみ出しているパターン部分があるか否かを調べ、前記範囲の外にはみ出したパターン部分がある場合にはそれを除去し、該範囲内の文字パターンを補正文字パターンとして該補正文字パターンについて外接枠を求める、ことを特徴とする文字パターンの外接枠決定方式。 Obtaining the circumscribed frame of the binarized character pattern, obtaining the center of gravity of the character pattern and the center of the circumscribed frame, and when the distance between the center of gravity of the character pattern and the center of the circumscribed frame is a predetermined value or more, Is there a pattern portion that moves outside the range where the character pattern is moved so that the center of gravity of the character pattern coincides with the center of the circumscribed frame and the character pattern after the movement is widened by a predetermined value from the circumscribed frame? Whether or not there is a pattern portion that protrudes outside the range is removed, and a circumscribing frame is obtained for the corrected character pattern using the character pattern within the range as the corrected character pattern. A circumscription frame determination method for character patterns.

請求項１乃至４のいずれか１項に記載の文字パターンの外接枠決定方式において、補正文字パターンの重心と外接枠の中心との距離が閾値以下になるまで、補正文字パターンの移動およびはみ出したパターン部分の除去を行い、新たに得た補正文字パターンについて外接枠を求め、該文字パターンの重心と該外接枠の中心を求めることを繰返す、ことを特徴とする外接枠決定方式。 5. The character pattern circumscribing frame determination method according to claim 1, wherein the correction character pattern moves and protrudes until a distance between the center of gravity of the correction character pattern and the center of the circumscribing frame is equal to or less than a threshold value. A circumscribing frame determination method comprising: removing a pattern portion, obtaining a circumscribing frame for a newly obtained corrected character pattern, and repeatedly obtaining a center of gravity of the character pattern and the center of the circumscribing frame.

２値化された文字パターンの外接枠を求める外接枠検出部と、前記文字パターンの重心と前記外接枠の中心を求める重心・中心計算部と、前記文字パターンの重心が前記外接枠の中心と一致するように前記文字パターンを移動すると共に、前記外接枠の外側にはみ出しているパターン部分を除去して補正文字パターンを得て前記外接枠検出部に出力する移動・切取り部と、前記外接枠の外側にはみ出したパターン部分がなかった場合に前記外接枠検出部からの出力を得て、前記外接枠を用いて文字パターンの正規化を行う正規化部と、を有することを特徴とする文字正規化装置。 A circumscribed frame detection unit for obtaining a circumscribed frame of a binarized character pattern, a centroid / center calculating unit for obtaining a centroid of the character pattern and a center of the circumscribed frame, and a centroid of the character pattern as a center of the circumscribed frame A moving / cutting unit that moves the character pattern so as to match, removes a pattern portion protruding outside the circumscribed frame, obtains a corrected character pattern, and outputs the corrected character pattern to the circumscribed frame detection unit; and the circumscribed frame A normalization unit that obtains an output from the circumscribing frame detection unit when there is no pattern portion that protrudes outside and normalizes the character pattern using the circumscribing frame. Normalizer.

請求項６記載の文字正規化装置において、移動・切取り部が、前記文字パターンの重心が前記外接枠の中心と一致するように前記文字パターンを移動すると共に、前記外接枠より所定値だけ広くした範囲の外側にはみ出しているパターン部分を除去して補正文字パターンを得て外接枠検出部に出力する、ことを特徴とする文字正規化装置。 7. The character normalization apparatus according to claim 6, wherein the moving / cutting unit moves the character pattern so that a center of gravity of the character pattern coincides with a center of the circumscribed frame, and widens the character pattern by a predetermined value. A character normalization apparatus, wherein a pattern portion protruding outside the range is removed to obtain a corrected character pattern, which is output to a circumscribed frame detection unit.

請求項６記載の文字正規化装置において、移動・切取り部が、前記文字パターンの重心と前記外接枠の中心との距離が所定値より大きい場合にのみ前記外接枠の外側にはみ出しているパターン部分を除去して補正文字パターンを得て外接枠検出部に出力する、ことを特徴とする文字正規化装置。 7. The character normalization apparatus according to claim 6, wherein the moving / cutting portion protrudes outside the circumscribed frame only when the distance between the center of gravity of the character pattern and the center of the circumscribed frame is larger than a predetermined value. A character normalizing apparatus, wherein a corrected character pattern is obtained by removing the image and output to a circumscribed frame detection unit.

請求項６記載の文字正規化装置において、移動・切取り部が、前記文字パターンの重心と前記外接枠の中心との距離が所定値より大きい場合にのみ前記外接枠より所定値だけ広くした範囲の外側にはみ出しているパターン部分を除去して補正文字パターンを得て外接枠検出部に出力する、ことを特徴とする文字正規化装置。 7. The character normalization apparatus according to claim 6, wherein the moving / cutting portion has a range wider than the circumscribed frame by a predetermined value only when a distance between the center of gravity of the character pattern and the center of the circumscribed frame is larger than a predetermined value. A character normalization apparatus, wherein a pattern portion protruding outward is removed to obtain a corrected character pattern and output to a circumscribed frame detection unit.

請求項６乃至９のいずれか１項に記載の文字正規化装置において、補正文字パターンの重心と外接枠の中心との距離が閾値以下になるまで、移動・切取り部，外接枠検出部，および重心・中心計算部による処理を繰返す、ことを特徴とする文字正規化装置。 The character normalization device according to any one of claims 6 to 9, wherein the moving / cutting unit, the circumscribing frame detection unit, and the like until the distance between the center of gravity of the corrected character pattern and the center of the circumscribing frame is equal to or less than a threshold value. A character normalization apparatus characterized by repeating the processing by the center of gravity / center calculation unit.