JP5613073B2 - 微細固有特徴生成方法およびドキュメント画像処理システム - Google Patents
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Description
本発明の第1の態様は、レンダリング・ドキュメントのコンテンツを識別する微細固有特徴を生成する方法であって、電子ドキュメント・レンダリング・システムによってレンダリングされたドキュメントのパターンを識別するために、レンダリングされたドキュメントが電子的に生成されたファイル・フォーマットとは無関係に、画像ベース技術を適用し、前記画像ベース技術を適用することは、i.電子プロセッサが、ドキュメントの画像近傍局所のキーポイント候補の位置を識別し、ii.前記電子プロセッサが、前記ドキュメントのコンテンツを示すパターンを識別する微細固有特徴を形成するために、キーポイント候補の前記位置を結合する、ことを含む。
1.電子ドキュメント・コンテンツの同様な視認可能パターンを検出する迅速かつ効率的な方法を提供する。微細ドキュメント固有特徴を含むハッシュ・テーブルを一回だけ参照することにより、マッチング位置候補のすべてのリストを取り出すことができる。
2.本発明の方法およびシステムは、光学文字認識(OCR)、および/もしくは、文字形状マッチングを使用する代わりに、単純なレイアウト・マッチングにもとづいている。高い性能および適切さを有するマッチング位置を識別するための二次元視認可能固有特徴の機能を使用し、本発明の方法およびシステムが計算負荷および消費時間を低減し、適切なマッチング結果を達成することができることを示す。
3.既存のテキスト・ベース技術と異なり、本発明の微細視認可能固有特徴は機器によって印刷されたテキストだけでなく、たとえば、線画、描画、および、手書きテキストなどを含む、ページ上の任意のタイプのマークを確実に扱うことができる。
4.上記微細視認可能固有特徴は従来の文字形状の光学文字認識に比べ、コンパクトであり、効率的に記憶および検出を行うことができる。文字毎に少数のキーポイントだけが使用されるが、本発明の方法は、ページ上の同様の視認可能なパターンを効率よくかつ適切に検出することができ、光学文字認識でよく生じるエラーや形状マッチングのような問題が生じづらい。
5.改良された微細視認可能固有特徴方法は、西洋言語の単語内の単一の文字変更もしくは文字の部分の変更を検出することができる。本発明の方法は、単純な手法で、より微細な固有特徴を使用することにより、複数のストロークを含む他の言語をサポートするために自然に拡張することができる。
6.本発明の方法は、画像近傍局所におけるキーポイント候補のセットを識別する。画像近傍局所の位置は、区別可能な二次元微細固有特徴を形成するために、特定の手法で結合される。このアプローチは、所定の時間、限定された開いたブロブを維持し、再利用可能なブロブIDスタックを活用することにより、たいへん少量のメモリ容量しか使用しない。閉じることができる任意のブロブを走査線の最後ですぐに出力し、そのメモリ・コンテンツを開放し、閉じたブロブIDのメモリは、次の再使用のためにリサイクルされる。これにより、本発明の方法は、任意の所定の時間に数百のブロブを越えて記憶されることがない小さなブロブ・メモリ・バッファによってドキュメント・ページの数万のブロブを適切に扱うことができる。
7.ブロブ毎のキーポイントの総数を最小化するために、相反する2つのタイプのキーポイントが、実施形態において使用される。(1)タイプ1:左上方向に進んで探索するキーポイント、(2)タイプ2:右下方向に進んで検索するキーポイント。現在の画素位置の各々について、既存のキーポイントの位置は、(a)前の位置に対して更新されてもよく、(b)新しいキーポイントが割り当てられてもよく、(c)既存のキーポイントが所定の条件にもとづいて除去されてもよい。追加的なタイプ1もしくはタイプ2のキーポイントは、2つのブロブが併合される場合、もしくは、分離される場合など所定のラン・レングス符号化の検討にしたがって、導入されてもよい。
8.本発明の方法による識別されたキーポイントは、他の様々な応用にも利用することができる。キーポイント位置は平均的な文字の幅および高さを推定するために使用されてもよい。キーポイント位置は、ベースライン位置およびアセンダーおよびディセンダーの範囲などの追加的なテキスト属性を推定するためにも使用することができる。キーポイント位置は、ブロブ間および単語間空間を推定し、ブロブを単語にグループ化するために使用されることもできる。さらに、キーポイント位置はページ・スキュー、および/もしくは、テキストの方向を推定するために使用することもできる。さらに、ブロブ毎のキーポイントの数は、ブロブ・オブジェクトの固有の複雑さを確実に示す。これらの特性は、ドキュメント比較および検索を適切に行うために微細視認可能固有特徴を計算する場合に有用である。
802b タイプ2のキーポイント
804a タイプ1のキーポイント
804b タイプ2のキーポイント
1000 ドキュメント
1002 キーポイント候補
1100 ドキュメント・コンテンツ
Claims (9)
- レンダリング・ドキュメントのコンテンツを識別する微細固有特徴を生成する方法であって、
電子ドキュメント・レンダリング・システムによってレンダリングされたドキュメントのパターンを識別するために、前記レンダリングされたドキュメントが電子的に生成されたファイル・フォーマットとは無関係に、画像ベース技術を適用し、
前記画像ベース技術を適用することは、
i.少なくとも1つの電子プロセッサが、画像画素を識別するために、一度に一走査線ずつ、前記レンダリングされたドキュメントを走査し、
前記少なくとも1つの電子プロセッサが、画像近傍局所に対応する画素の近傍局所が新しい画像近傍局所に属するか、既存の画像近傍局所に属するか、を、現在の画素の各々について、判断し、
ii.前記少なくとも1つの電子プロセッサが、ドキュメントの画像近傍局所のキーポイント候補の位置を識別し、
iii.前記少なくとも1つの電子プロセッサが、前記ドキュメントのコンテンツを示すパターンを識別する微細固有特徴を形成するために、キーポイント候補の前記位置を結合する、
ことを含み、
前記キーポイント候補を識別することは、
前記ドキュメントのページのブロブ構造およびキーポイントを構築するために、前記現在の画素の周囲で、前記画像近傍局所に対応する画素の近傍局所を使用し、
近傍画素値および以前のブロブの割り当てにもとづいて、前記現在の画素の位置に適用されるべきアクションを定義するアクション・ルックアップ・テーブルへアドレスを設定し、
設定された前記アドレスにもとづいて、前記アクション・ルックアップ・テーブルから適切なアクションを取り出し、
(i)前記現在の画素のコンテンツが既存のブロブに追加される、(ii)前記現在の画素に新しいブロブを割り当てる、(iii)画素位置で既存のブロブを併合する、の少なくとも1つが行われるように、取り出した前記アクションを実行し、
前記現在の画素の状態を反映するためにブロブ状態を更新し、
前記現在の画素の位置がキーポイント候補であるか否か判断し、
検討中の走査線の次の画素の位置に移動し、上記ステップを繰り返し、検討中の走査線の最後に到達するまで、移動し処理を繰り返すことを継続し、
現在開いているブロブのいずれかを閉じることができるか否か判断するために、走査線の最後に到達すると、ブロブを閉じる処理を開始し、
現在の走査線オペレーションの間、ブロブに新しい画素が追加されていなければ、ブロブを閉じることができ、
走査線オペレーションの最後にその属性を計算するために閉じることができるブロブのすべてを処理し、
前記走査線オペレーションの最後に、処理された閉じたブロブから、属性データおよびキーポイントを候補キーポイント・ファイルに出力し、
最後の走査線が処理されるまで、前の走査線の最後の画素が処理されると、次の走査線に移動し、上記処理ステップを繰り返す、
ことを含む、
方法。 - 前記微細固有特徴を形成することは、単語サイズの微細固有特徴を形成することを含む、
請求項1に記載の方法。 - 前記単語サイズの微細固有特徴を形成することは、
単語もしくは近傍局所のキーポイント候補のすべての中心位置を計算し、
前記中心位置を前記微細固有特徴の位置として定義し、
方向および距離の双方で、時計回りの方向の順序で、前記キーポイント候補をソートし、
前記中心位置までのキーポイント候補の距離を計測することによって、前記微細固有特徴を計算し、
所定の量子化閾値のセットを用いて、前記キーポイントから中心位置までの距離を量子化することによって、キーポイントの各々についての整数値を決定する、
ことを含み、
前記量子化閾値はキーポイントの分布を検討することによって、経験的に決定される、
請求項2に記載の方法。 - 前記属性データおよびキーポイントを出力した後に、
閉じたブロブに処理された前記開いているブロブを記憶するために使用されていたメモリを開放し、閉じたブロブのIDを再使用のためにリサイクルする、
ことをさらに含む、
請求項1に記載の方法。 - 前記キーポイントは、走査対象の左上方向に進んで探すキーポイントと、右下方向に進んで探すキーポイントと、の少なくとも2つのタイプのキーポイントを含む、
請求項1に記載の方法。 - 前記ドキュメントは、線画、描画および手書きテキストの少なくとも1つを含む、請求項1に記載の方法。
- レンダリング画像のパターンを識別する微細固有特徴を生成する画像ベース方法であって、
レンダリング・ドキュメントのページを供給し、
一度に一走査線ずつ、前記レンダリング・ドキュメントのページを走査し、
走査線の各々について、前記ドキュメントの画像画素を検討し、
現在画素が、新しいブロブに属するか、既存のブロブに属するか、を、前記現在画素の位置の各々について判断し、
前記ドキュメントのページの前記ブロブの構造およびキーポイントを繰り返し構築するために、前記現在画素の周囲の小さな近傍領域の画素を使用し、
すべてのあり得るブロブ処理アクションを予めアクション・ルックアップ・テーブルに記憶し、
現在画素の各々について前記近傍領域の画素を収集し、近傍画素値の構成および以前のブロブ割り当てに基づいて、前記現在画素の位置で適用されるべきアクションを定義する前記アクション・ルックアップ・テーブルにアドレスを設定し、
設定された前記アドレスに基づいて前記アクション・ルックアップ・テーブルから適切なアクションを取り出し、
(i)前記現在画素のコンテンツが既存のブロブに追加される、(ii)前記現在画素に新しいブロブを割り当てる、(iii)画素位置で既存のブロブを併合する、の少なくとも1つが行われるように、取り出した前記アクションを実行し、
前記現在画素の状態を反映するためにブロブ状態を更新し、
前記現在画素の位置がキーポイント候補であるか否か判断し、
検討中の走査線の次の画素の位置に移動し、上記ステップを繰り返し、検討中の走査線の最後に到達するまで、移動し処理を繰り返すことを継続し、
現在開いているブロブのいずれかを閉じることができるか否か判断するために、走査線の最後に到達すると、ブロブを閉じる処理を開始し、
現在の走査線オペレーションの間、ブロブに新しい画素が追加されていなければブロブを閉じることができ、
走査線オペレーションの最後にその属性を計算するために閉じることができるブロブのすべてを処理し、
前記走査線オペレーションの最後に、処理されて閉じたブロブに対応するデータおよびキーポイントを出力し、 前の走査線の最後の画素が処理されると、次の走査線に移動し、上記処理ステップを繰り返し、
前記処理されて閉じたブロブによって識別される前記キーポイントの位置を結合することによって、区別可能であって視認可能な二次元微細固有特徴を形成する、
方法。 - レンダリングされたドキュメントのコンテンツを識別するために使用される微細固有特徴を生成するように構成されている、少なくとも1つの電子プロセッサを含む、ドキュメント画像処理システムであって、
レンダリングされたドキュメントが電子的に生成されたファイル・フォーマットとは無関係に、電子ドキュメント・レンダリング・システムによってレンダリングされたドキュメントのパターンを識別する画像ベース・システム、
を備え、
前記画像ベース・システムは、
i.画像画素を識別するために、一度に一走査線ずつ、ドキュメントを電子的に走査する走査機構であって、前記少なくとも1つの電子プロセッサが、画像近傍局所に対応する画素の近傍局所が新しい画像近傍局所に属するか、既存の画像近傍局所に属するか、を、現在の画素の各々について、判断する走査手段と、
ii.前記少なくとも1つの電子プロセッサが、前記ドキュメントの画像近傍局所でキーポイント候補の位置を識別するように構成されているキーポイント候補識別手段と、
iii.前記少なくとも1つの電子プロセッサが、前記ドキュメントのコンテンツを示すパターンを識別する微細固有特徴を形成するために、前記キーポイント候補の位置を結合する手段と、
を含み、
前記キーポイント候補を識別することは、
前記ドキュメントのページのブロブ構造およびキーポイントを構築するために、前記現在の画素の周囲で、前記画像近傍局所に対応する画素の近傍局所を使用し、
近傍画素値および以前のブロブの割り当てにもとづいて、前記現在の画素の位置に適用されるべきアクションを定義するアクション・ルックアップ・テーブルへアドレスを設定し、
設定された前記アドレスにもとづいて、前記アクション・ルックアップ・テーブルから適切なアクションを取り出し、
(i)前記現在の画素のコンテンツが既存のブロブに追加される、(ii)前記現在の画素に新しいブロブを割り当てる、(iii)画素位置で既存のブロブを併合する、の少なくとも1つが行われるように、取り出した前記アクションを実行し、
前記現在の画素の状態を反映するためにブロブ状態を更新し、
前記現在の画素の位置がキーポイント候補であるか否か判断し、
検討中の走査線の次の画素の位置に移動し、上記ステップを繰り返し、検討中の走査線の最後に到達するまで、移動し処理を繰り返すことを継続し、
現在開いているブロブのいずれかを閉じることができるか否か判断するために、走査線の最後に到達すると、ブロブを閉じる処理を開始し、
現在の走査線オペレーションの間、ブロブに新しい画素が追加されていなければ、ブロブを閉じることができ、
走査線オペレーションの最後にその属性を計算するために閉じることができるブロブのすべてを処理し、
前記走査線オペレーションの最後に、処理された閉じたブロブから、属性データおよびキーポイントを候補キーポイント・ファイルに出力し、
最後の走査線が処理されるまで、前の走査線の最後の画素が処理されると、次の走査線に移動し、上記処理ステップを繰り返す、
ことを含む、
ドキュメント画像処理システム。 - 前記画像ベース・システムは、線画、描画および手書きテキストの少なくとも1つであるパターンを識別する、
請求項8に記載のシステム。
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