JPH113430A - 入力画像を基準画像に対応付ける方法、そのための装置、及びその方法を実現するプログラムを記憶した記憶媒体 - Google Patents
入力画像を基準画像に対応付ける方法、そのための装置、及びその方法を実現するプログラムを記憶した記憶媒体Info
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- JPH113430A JPH113430A JP9152449A JP15244997A JPH113430A JP H113430 A JPH113430 A JP H113430A JP 9152449 A JP9152449 A JP 9152449A JP 15244997 A JP15244997 A JP 15244997A JP H113430 A JPH113430 A JP H113430A
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Abstract
画像と入力画像の対応付けを行なう。 【解決手段】 エッジ生成部30が基準画像からエッジ
画像を生成し、ブロック分割部32がエッジ画像を小ブ
ロックに分割し、探索範囲/優先度決定部34が各小ブ
ロックの探索範囲及び優先度を決定し、記憶部37に格
納する。入力画像が入力されるとエッジ生成部44がそ
のエッジ画像を生成する。ブロック選択部46が優先度
の順に基準画像の小ブロックを取り出し、一致判定部4
8が入力画像との一致判定を行なう。対応位置が決定さ
れたら、それに基いて探索範囲/優先度更新部80が未
決定の小ブロックの探索範囲及び優先度を更新する。
Description
追加または削除された可能性があり位置ずれ、伸縮及び
傾きの変形を受けた可能性がある入力画像を基準画像に
対応付ける方法、これを利用した文字認識方法、相違個
所検出方法、印刷方法、これらの方法を実現するための
装置、及びこれらの方法を実現するプログラムを格納し
た記憶媒体に関する。
的文字読取装置)においては、あらかじめ帳票上の読み
取り領域の座標を定規等で計っておき、これを帳票定義
体として記憶することが行われている。帳票が入力され
た時には、この定義体を参照し、同じ位置を切り出して
文字認識を行う。この方式では帳票の印刷ずれがごく微
量であり、かつイメージスキャナー入力時のずれや傾き
が0かあるいは計測できることを必要とする。そうでな
いと、正しい場所の文字を読み取ることはできない。そ
のため1)用紙の印刷精度や裁断精度を厳密に規定する
ことで印刷ずれや裁断誤差の影響を無くし、2)入力す
るスキャナーの搬送精度を高めることで用紙の傾きや伸
縮、蛇行を無くす、ということが行われる。これらは帳
票の制限やシステムのコストアップなどのさまざまな制
限を生む。
おり、この問題を解決する方法として、用紙にあらかじ
め印刷されたマークや枠線などのプレ印刷をもとに、位
置決めを行う方法が用いられている。マークをあらかじ
め印刷する方法では、たとえばOCRでは帳票の隅に+
やL字型などのマークを印刷しておき、入力された画像
からマークを検出することで対応づけるものである。し
かしこの方法では既存の帳票がそのまま使用できず、マ
ークの仕様に合わせて新規に帳票を作成する必要がある
ため、コストが上昇し、また帳票修正のために手間ひま
がかかるという問題がある。また、マークの近傍は精度
が高いが、マークから離れた領域は位置精度が低くな
る。これは入力画像の変形パラメータ(位置ずれ、回
転、伸縮)が一定ではなく、画像上で変化するためであ
る。そのため精度を上げるためにはマークを沢山設ける
必要があるが、これはレイアウト上許されないことが多
い。
する要素、たとえば帳票上に印刷されている表の線分を
対応づける方法が考案されている(例えば特開平7−2
49099号、特開平7−282193号、及び特開平
8−77294号参照)。帳票上の線分1本1本を対応
づけることは、前述の方式でマークの数を増やしたと同
一の効果があるため、画像の変形に対して有利である。
線分で構成される帳票しか処理できないという欠点があ
る。たとえばアンケート用紙では文書中に括弧でくくっ
て文字記入される箇所や、“年月日”の印刷文字の前に
日付を記入するもの等があるが、このような場所ではこ
の方法は使用できない。一般の帳票・伝票類には○の中
に文字記入させるものなど線分を用いないレイアウトが
沢山存在するため、線分に基づき対応付けする方式では
対応できない。
に限らない任意の図形要素又は文字からなる画像につい
て、基準画像に追加/削除が行なわれ、位置ずれ、伸縮
及び傾斜の変形を受けた入力画像を基準画像の各部分に
対応付けることができれば、線分を含まないかまたは線
分を多く含まない書式用紙に記入された文字を、位置ず
れ、伸縮及び傾きの変形を受けていても読み取ることが
できる。
れない任意の図形要素及び/又は文字からなる画像につ
いて、基準画像に対して追加または削除された可能性が
あり全体が位置ずれ、伸縮及び傾きの変形を受けた可能
性がある入力画像を基準画像に対応付ける方法及びこの
方法を実現するための装置を提供することにある。本発
明の他の目的は、上記の対応付け方法を利用した文字認
識方法、相違個所検出方法、印刷方法及びこれらを実現
するための装置を提供することにある。
実現するプログラムを格納した記憶媒体を提供すること
にある。
像の各部分に対応する入力画像の部分の入力画像におけ
る位置を決定することによって、入力画像と基準画像を
対応付ける方法であって、基準画像を予め複数の小ブロ
ックに分割し、各小ブロックについて、入力画像におい
て対応部分を探索すべき範囲を決定し、小ブロックに分
割された基準画像及び各小ブロックの探索範囲を記憶
し、小ブロックに分割された基準画像に対応する画像を
入力画像について探索範囲内で探索して、小ブロックに
分割された基準画像に対応する画像の入力画像内におけ
る位置を決定するステップを具備する方法が提供され
る。
ッジを抽出して基準エッジ画像を予め生成し、入力画像
のエッジを抽出して入力エッジ画像を生成し、入力エッ
ジ画像の推定対応位置に基準エッジ画像を重ねたときの
入力エッジ画像のエッジを構成する各画素と基準エッジ
画像のエッジを構成する各画素との間の距離の頻度を計
算し、計算された頻度が所定の閾値を超えているものを
入力画像と基準画像の距離と決定することによって、対
応位置を決定するサブステップを含むことが好適であ
る。
紙から得られた入力画像から記入された文字を認識する
方法であって、文字が記入されていない書式用紙から得
られた基準画像を予め複数の小ブロックに分割し、各小
ブロックについて、入力画像において対応部分を探索す
べき範囲を決定し、小ブロックに分割された基準画像及
び各小ブロックの探索範囲を記憶し、小ブロックに分割
された基準画像に対応する画像を入力画像について探索
範囲内で探索して、小ブロックに分割された基準画像に
対応する画像の入力画像内における位置を決定し、予め
記憶されている記入領域に対応する入力画像における文
字の記入領域を、決定された対応位置に従って決定し、
決定された入力画像における文字の記入領域内の画像に
ついて文字認識を行なうステップを具備する方法もまた
提供される。
紙から得られた入力画像から記入された文字を認識する
方法であって、文字が記入されていない書式用紙から得
られた基準画像を予め複数の小ブロックに分割し、各小
ブロックについて、入力画像において対応部分を探索す
べき範囲を決定し、小ブロックに分割された基準画像及
び各小ブロックの探索範囲を記憶し、小ブロックに分割
された基準画像に対応する画像を入力画像について探索
範囲内で探索して、小ブロックに分割された基準画像に
対応する画像の入力画像内における位置を決定し、決定
された各小ブロックの対応位置に従って入力画像から基
準画像に対応するものを除去し、基準画像が除去された
入力画像について文字認識を行なうステップを具備する
方法もまた提供される。
の間の相違個所を検出する方法であって、第1の画像を
予め複数の小ブロックに分割し、各小ブロックについ
て、第2の画像において対応部分を探索すべき範囲を決
定し、小ブロックに分割された第1の画像及び各小ブロ
ックの探索範囲を記憶し、小ブロックに分割された第1
の画像に対応する画像を第2の画像について探索範囲内
で探索して、小ブロックに分割された第1の画像に対応
する画像の第2の画像内における位置を決定し、決定さ
れた各小ブロックの対応位置に従って第2の画像から第
1の画像に対応するものを除去し、第1の画像が除去さ
れた第2の画像に残る画素をグループ化し、グループ化
された画素の数が所定値以上の画素グループを相違個所
と決定するステップを具備する方法もまた提供される。
方法であって、基準となる書式用紙から得られた基準画
像を予め複数の小ブロックに分割し、各小ブロックにつ
いて、文字を印刷すべき書式用紙から得られた入力画像
において対応部分を探索すべき範囲を決定し、小ブロッ
クに分割された基準画像及び各小ブロックの探索範囲を
記憶し、小ブロックに分割された基準画像に対応する画
像を入力画像について探索範囲内で探索して、小ブロッ
クに分割された基準画像に対応する画像の入力画像内に
おける位置を決定し、予め記憶されている印刷位置に対
応する入力画像における印刷位置を、決定された対応位
置に従って決定し、決定された印刷位置に従って、文字
を印刷すべき書式用紙に文字を印刷するステップを具備
する方法もまた提供される。
する入力画像の部分の入力画像における位置を決定する
ことによって、入力画像と基準画像を対応付けるための
装置であって、複数の小ブロックに分割された基準画像
の各小ブロックについて、入力画像において対応部分を
探索すべき範囲を決定する探索範囲決定手段と、小ブロ
ックに分割された基準画像及び各小ブロックの探索範囲
を記憶する記憶手段と、小ブロックに分割された基準画
像に対応する画像を入力画像について探索範囲内で探索
して、小ブロックに分割された基準画像に対応する画像
の入力画像内における位置を決定する探索手段とを具備
する装置もまた提供される。
出して基準エッジ画像を予め生成する基準エッジ画像生
成手段と、入力画像のエッジを抽出して入力エッジ画像
を生成する入力エッジ画像生成手段と、入力エッジ画像
の推定対応位置に基準エッジ画像を重ねたときの入力エ
ッジ画像のエッジを構成する各画素と基準エッジ画像の
エッジを構成する各画素との間の距離の頻度を計算する
頻度計算手段と、計算された頻度が所定の閾値を超えて
いるものを入力画像と基準画像の距離と決定することに
よって、対応位置を決定する距離決定手段とを含むこと
が好適である。
紙から得られた入力画像から記入された文字を認識する
ための装置であって、文字が記入されていない書式用紙
から得られた基準画像を予め複数の小ブロックに分割す
る分割手段と、各小ブロックについて、入力画像におい
て対応部分を探索すべき範囲を決定する探索範囲決定手
段と、小ブロックに分割された基準画像及び各小ブロッ
クの探索範囲を記憶する記憶手段と、小ブロックに分割
された基準画像に対応する画像を入力画像について探索
範囲内で探索して、小ブロックに分割された基準画像に
対応する画像の入力画像内における位置を決定する探索
手段と、予め記憶されている記入領域に対応する入力画
像における文字の記入領域を、探索手段が決定した対応
位置に従って決定する記入領域決定手段と、記入領域決
定手段が決定した、入力画像における文字の記入領域内
の画像について文字認識を行なう手段とを具備する装置
もまた提供される。
紙から得られた入力画像から記入された文字を認識する
ための装置であって、文字が記入されていない書式用紙
から得られた基準画像を予め複数の小ブロックに分割す
る分割手段と、各小ブロックについて、入力画像におい
て対応部分を探索すべき範囲を決定する探索範囲決定手
段と、小ブロックに分割された基準画像及び各小ブロッ
クの探索範囲を記憶する記憶手段と、小ブロックに分割
された基準画像に対応する画像を入力画像について探索
範囲内で探索して、小ブロックに分割された基準画像に
対応する画像の入力画像内における位置を決定する探索
手段と、決定された各小ブロックの対応位置に従って入
力画像から基準画像に対応するものを除去する手段と、
基準画像が除去された入力画像について文字認識を行な
う手段とを具備する装置もまた提供される。
の間の相違個所を検出するための装置であって、複数の
小ブロックに分割された第1の画像の各小ブロックにつ
いて、第2の画像において対応部分を探索すべき範囲を
予め決定する探索範囲決定手段と、小ブロックに分割さ
れた第1の画像及び各小ブロックの探索範囲を記憶する
記憶手段と、小ブロックに分割された第1の画像に対応
する画像を第2の画像について探索範囲内で探索して、
小ブロックに分割された第1の画像に対応する画像の第
2の画像内における位置を決定する探索手段と、決定さ
れた各小ブロックの対応位置に従って第2の画像から第
1の画像に対応するものを除去する手段と、第1の画像
が除去された第2の画像に残る画素をグループ化する手
段と、グループ化された画素の数が所定値以上の画素グ
ループを相違個所と決定する手段とを具備する装置もま
た提供される。本発明によれば、書式用紙に文字を印刷
するための装置であって、基準となる書式用紙から得ら
れた基準画像を予め複数の小ブロックに分割する分割手
段と、各小ブロックについて、文字を印刷すべき書式用
紙から得られた入力画像において対応部分を探索すべき
範囲を決定する探索範囲決定手段と、小ブロックに分割
された基準画像及び各小ブロックの探索範囲を記憶する
記憶手段と、小ブロックに分割された基準画像に対応す
る画像を入力画像について探索範囲内で探索して、小ブ
ロックに分割された基準画像に対応する画像の入力画像
内における位置を決定する探索手段と、予め記憶されて
いる印刷位置に対応する入力画像における印刷位置を、
探索手段が決定した対応位置に従って決定する印刷位置
決定手段と、印刷位置決定手段が決定した印刷位置に従
って、文字を印刷すべき書式用紙に文字を印刷する手段
とを具備する装置もまた提供される。
たときに上記の方法を実現するプログラムを格納したコ
ンピュータによる読み出し可能な記憶媒体もまた提供さ
れる。
の対応づけにおいては、線分や表などの特定の要素に依
存しないで対応付けを可能にするために、基準画像とし
て、例えば未記入の帳票又はアンケート用紙等の書式用
紙の画像をあらかじめ入力しておき、これを入力された
画像と比較して合わせ込む方法を取る。具体的には、基
準画像または基準画像から明るさの変化する場所だけを
取り出した基準エッジ画像を小領域のブロックに分割し
て保存しておく。対応づけ処理のために画像が入力され
ると、保存したブロックのうち当てはめやすいものか
ら、入力画像またはそれから生成した入力エッジ画像の
中で基準画像または基準エッジ画像のブロックと一致す
る箇所を求める。もし一致する場所が見つかった場合、
他のブロックに対応する場所を探す範囲を見つかった場
所を元に絞り込む。これを繰り返すことで画像の対応づ
けを行う。
ウェアの構成を示す。図1において、パーソナルコンピ
ュータ10には帳票またはアンケート用紙等の書式用紙
の読み取り装置11が接続される。パーソナルコンピュ
ータ10はCD−ROMドライブ12を備え、また、回
線モデムを内蔵している。本発明の実施例に係る方法を
実現するためのプログラムは、パーソナルコンピュータ
に備え付けのハードディスクに格納しても良いし、CD
−ROM 13に記憶させて必要に応じてCD−ROM
13をCD−ROMドライブ12へ挿入することによ
り、CD−ROM 13に格納されたプログラムをパー
ソナルコンピュータ10内のメモリへ読み込ませても良
いし、回線モデムを介して回線に接続されたデータベー
スから必要に応じてパーソナルコンピュータ10内のメ
モリへ読み込ませても良い。それによって、本発明の方
法及び装置が実現される。
を示す。図2において、ホッパ14に積まれた帳票また
はアンケート用紙等はピックローラ15によって上から
1枚ずつピックされ、搬送ローラ16で図2中の一点鎖
線に沿って搬送される。ホッパ14は用紙の積み上げ高
さに応じて上下する。搬送中の用紙に光源17から光が
照射され、その反射光が反射鏡18に反射され、レンズ
19を経て一次元のCCD素子20へ入射する。これに
よって搬送中の帳票又はアンケート用紙の画像が電気信
号の形で得られる。CCD素子20で得られた画像信号
は画像インターフェース(図示せず)を介してパーソナ
ルコンピュータ10へ入力される。印字ユニット21は
パーソナルコンピュータ10からの指令により、搬送中
の用紙に所望の文字を印字する。画像が読み取られ、印
字された帳票またはアンケート用紙はスタッカ22また
は23に送られ、そこに積み上げられる。パーソナルコ
ンピュータ10からの指示により、文字認識結果に異常
があるものは正常なものと分けてスタッカ22または2
3の一方に積み上げられる。
及びCD−ROM 13に格納されたソフトウェアプロ
グラムの協働により実現される、本発明の一実施例に係
る画像対応付け装置の機能ブロック図である。図3にお
いて、エッジ生成部30は、図4にその一部を例示する
ような2値画像からなる基準画像から、図5に示す上下
エッジ画像及び図6に示す左右エッジ画像を生成する。
エッジ画像、例えば左エッジ画像は次式によって生成す
る。
の値を表わし>>1は1ラインの画素値Aを右方向へ1
画素分シフトする演算を表わし、*は排他的論理和演算
子、ANDは論理積演算子である。図48からわかるよ
うに、上記の演算を各ラインについて実施することによ
り、左エッジ画像が得られる。右エッジ画像及び上下エ
ッジ画像についても同様である。エッジ画像ではなく2
値画像そのものを用いる場合にはこの処理は不要であ
る。また、後に詳述するように、図5及び図6の上下エ
ッジ画像及び左右エッジ画像の代わりに、図7〜図10
に示す上エッジ画像、下エッジ画像、左エッジ画像及び
右エッジ画像を別々に用いる場合もある。
準画像(2値画像またはエッジ画像)を例えば1辺が2
50画素程度の大きさの矩形の中ブロックに分割し、さ
らに、各中ブロックを、図11〜図13に示すように、
例えば32画素×32画素の正方形の小ブロックに分割
する。なお、400dpi (ドット/インチ)の場合、3
2画素の長さは約2mmである。
ブロックに分割された基準画像(2値画像またはエッジ
画像)のそれぞれについて、入力画像(2値画像または
エッジ画像)中で探索すべき範囲と探索の優先度の初期
値を決定する。探索範囲の初期値は基準画像のサイズ、
入力画像のサイズ、入力画像の最大伸縮率と最大スキュ
ー角度から決定される。例えば、図14(a)に示す基
準画像36内の或る小ブロック38内の点(x,y)の
探索範囲については、まず許容する伸縮率の最大まで基
準画像36を縮小し、これを図14(b)〜(e)に示
すように入力画像40の4隅に置いたときの座標(x,
y)に対応する入力側の座標(x1,y1),(x2,
y2),(x3,y3),(x4,y4)を求める。次
にこれを入力画像の隅を中心として、最大スキュー角度
分回転しおのおのの座標の移動範囲を求める。同様の処
理を基準画像を伸縮率の最大まで拡大したものについて
も行う。小ブロック38内の各点について得られた座標
範囲を囲む外接長方形42(図14(f))は最大伸縮
率と最大スキュー角度内で小ブロック38内の各点が取
りうる範囲を示すので、これを初期探索範囲とする。
内の黒画素数及び探索範囲の広さから計算された得点に
より決定する。小ブロック(x0,y0)の得点Sco
re(x0,y0)は例えば次式により計算される。 Score (x0, y0)= K×(PH (x0, y0)+ PV (x0, y0)) + L×Σ(PH (x, y)+ PV (x, y)) …(1) if(PH (x0, y0)>= P Threshold && PV (x0, y0)>= P Threshold)…(2) Score (x0, y0)+=Bonus ; if(SearchSize (x0, y0)<= S Threshold) …(3) Score (x0, y0)=Score (x0, y0)×M ×(S Threshold −SearchSize (x0, y0 )) 上式中、&&はその左右の式の結果が共に真であるとき
のみ結果を真とする論理演算子、+=はその左辺に右辺
を加算した後、左辺に代入する演算子である。P H (x
0,y0)はエッジ画像を用いる場合の小ブロック(x
0,y0)における上下エッジ黒画素数、PV (x0,
y0)は左右エッジ黒画素数である。Kは(x0,y
0)のブロックに対する重みづけ係数、右側のL×Σ
(PH (x,y)+PV (x,y))は(x0,y0)
の周囲ブロックのエッジ黒画素数の総和に重みづけ係数
Lを掛けたものである。エッジの黒画素数が大きいほど
輪郭線が長く入力側に対応づけ易いため、(1)式にお
いてエッジ画素数に比例して得点を付けている。また得
点の高いブロックが集まっている箇所の方が対応付けが
容易であるので、周囲のブロックのエッジ黒画素数に係
数をかけて足し合わせている。また、もし左右エッジと
上下エッジの両方の黒画素数がある程度以上ならX方向
とY方向の両方の位置決めが容易になる。そのため
(2)式によって既定値P Thresholdより大
きければ得点を上げる。さらに、探索範囲が小さいほど
誤りにくいため、(3)式により、もし探索範囲Sea
rchSizeがある値以下なら、得点を上乗せしてい
る。ここで、探索範囲が小さいほど得点を上げるため
に、M×(S Threshold−SearchSi
ze(x0,y0))を掛けている(Mは係数)。な
お、エッジ画像を生成する代わりに2値画像そのものを
用いる場合、(1)式中のPH (x0,y0)+P
V (x0,y0)及びPH (x,y)+PV (x,y)
は2値画像における黒画素数P(x0,y0)及びP
(x,y)に置き換えられ、(2)式による加点は行な
われない。
4が決定した各小ブロックの探索範囲及び探索優先順位
はブロックに分割された基準画像とともに記憶部37に
格納される。ここまでの処理は、読み取り装置11に未
記入の帳票またはアンケート用紙がセットされ、その画
像が基準画像としてパーソナルコンピュータ10へ読み
込まれるときにのみ1回だけ実行される。
記入済の帳票またはアンケート用紙がセットされて読み
込まれた入力画像についてエッジ生成部30と同じ処理
を行なって入力エッジ画像を生成する。2値画像そのも
のを使って対応付け処理を行なう場合にはこの処理は不
要である。ブロック選択部46は記憶部37に格納され
ている、一致判定が終っていない小ブロックの中で最も
優先度の高い小ブロックとその探索範囲のデータを取り
出す。一致判定部48はブロック選択部46が取り出し
た小ブロックについて、それと一致する部分を入力画像
内で探索する。
うに2値画像の小ブロック38を入力画像40の全領域
にわたって動かして画素値の一致するものの数が閾値以
上で最も高い位置を探すことで一致判定を行なっても良
いが、この方法では計算量が膨大になる。図16の破線
52で示すように探索範囲を絞ったとしても、探索範囲
の面積に比例した計算量が必要である。しかし、小ブロ
ックの大きさが充分に小さく、かつ、その探索範囲が充
分に絞り込めていれば図16中に矢印54で示すよう
に、上下方向と左右方向をそれぞれ独立に探索すること
により、計算量を著しく削減することができる。さら
に、2値画像を使う代わりに、上下方向の探索には図5
の上下エッジを使い、左右方向の探索には図6の左右エ
ッジ画像を使えば計算量をさらに削減できるとともに、
黒ベタ部分の色ヌケの影響を低減することができる。
上下及び左右に動かして一致判定を行なうのでなく、図
17及び図18に示すように上下エッジ画像56及び左
右エッジ画像58を入力上下エッジ画像及び入力左右エ
ッジ画像の探索範囲60,62の中央(推定位置)に重
ね、両者のエッジの上下方向及び左右方向の距離dxま
たはdyを算出し(図19)、図20に示す距離のヒス
トグラムにおいて出現頻度が所定の閾値を超えているも
のを一致点の推定位置からのずれdx,dyとすること
により、対応位置を決定する。なお、図20のヒストグ
ラムでは、左右の2点を含む3点で移動平均をとること
により、エッジのがたつきによる分布のばらつきを吸収
することが望ましい。
を用いる手法では、印刷の濃淡又は画像の明るさの違い
により線の太さに違いがある場合に閾値を超えるピーク
を有するヒストグラムを得ることが困難である。そこ
で、他の手法として、図7〜図10に示した、上、下、
左及び右エッジ画像についてそれぞれ別々にdxまたは
dyの分布を図21に示すように求め、上エッジと下エ
ッジの間で所定の誤差範囲内で一致するピークの位置の
平均を上下のずれ量とし、左エッジと右エッジの間で所
定の誤差範囲内で一致するピークの位置の平均を左右の
ずれ量とする。図22はこの手法により推定位置からの
ずれ量を算出する部分の機能ブロック図である。エッジ
生成部64は基準画像から上、下、左及び右のエッジ画
像を生成し、エッジ生成部66は入力画像から上、下、
左及び右のエッジ画像を生成する。左エッジヒストグラ
ム生成部68は、図21(a)に示す、左エッジ画像に
ついての基準画像と入力画像のx方向における距離dx
のヒストグラムを生成し、右エッジヒストグラム生成部
70は、図21(b)に示す、右エッジ画像についての
基準画像と入力画像のx方向の距離dxのヒストグラム
を生成する。同様に、上エッジヒストグラム生成部72
及び下エッジヒストグラム生成部74は、上エッジ画像
及び下エッジ画像についての距離dyのヒストグラムを
それぞれ生成する。dx決定部76は左エッジのヒスト
グラムと右エッジのヒストグラムの間で所定の誤差範囲
内で一致しかつ閾値を超えているピークの位置の平均を
左右のずれ量dxと決定し(図21参照)、dy決定部
78は同様に上エッジのヒストグラムと下エッジのヒス
トグラムの間で所定の誤差範囲内で一致しかつ閾値を超
えているピークの位置の平均を上下のずれ量とする。
小ブロックの推定位置からのずれ量dx,dyが決定さ
れたら、その小ブロックについては対応付けが成功した
ものとして、対応位置決定部50は推定対応位置及びず
れ量dx,dyから対応位置を決定し記憶部37に格納
する。探索範囲/優先度更新部80は、決定された小ブ
ロックの対応位置に基づいて対応付けが未決定の小ブロ
ックの探索範囲及び優先度を更新して記憶部37に格納
する。探索範囲/優先度更新部80の動作の詳細につい
ては後述する。
80の動作を繰り返すことによって、全小ブロックの対
応付けを行なう。図23は読み取り装置11のホッパ1
4に未記入の帳票またはアンケート用紙がセットされ
て、基準画像が読み込まれた際の画像対応付け装置の動
作のフローチャートである。図23において、基準画像
の2値画像が入力されたら、ステップ1000におい
て、エッジ生成部30が入力された2値画像からエッジ
画像を生成する。前述したように、2値画像を対応位置
決定に用いる場合にはこの処理は省略される。次にステ
ップ1002において、ブロック分割部32が中ブロッ
ク及び小ブロックの分割を行ない、ステップ1004に
おいて、探索範囲/優先度決定部34が各小ブロックの
探索範囲及び優先度の初期値を決定し、ステップ100
6において、ブロックに分割された基準画像(2値画像
またはエッジ画像)が探索範囲及び優先度とともに記憶
部37に格納される。
記入済の帳票またはアンケート用紙が積まれ、入力画像
が読み込まれたときの画像対応付け装置の動作のフロー
チャートである。図24において、入力画像の2値画像
が入力されたら、ステップ1100において、エッジ生
成部44が入力された2値画像からエッジ画像を生成す
る。前述したように、2値画像を対応位置決定に用いる
場合にはこの処理は省略される。次に、ステップ110
2においてすべての小ブロックについて一致判定が終了
したか否かが判定され、終了していなければステップ1
104においてブロック選択部46が一致判定が終って
いない小ブロックのうち最も優先度が高い小ブロックと
その探索範囲のデータを取り出す。ステップ1106に
おいて一致判定部48が探索範囲内で基準画像の小ブロ
ックと入力画像の一致判定を行ない、一致判定が成功し
たらステップ1110において対応位置決定部50がず
れ量dx,dyから対応位置を決定して記憶部37に格
納する。ステップ1112において探索範囲/優先度更
新部80が決定された小ブロックの対応位置に基いて対
応付けが未決定の小ブロックの探索範囲と優先度を更新
して記憶部37へ格納し、ステップ1102の処理へ戻
る。
応付けが未決定の小ブロックの探索範囲の絞り込みの手
法としては次の3つを採用する。 (1)対応位置が決定された小ブロックの近傍の小ブロ
ックについて、決定済の対応位置に基づいてその近傍の
小ブロックの探索範囲を決定し、それらを優先的に判定
する。
ックを頂点とする3角形の内側の小ブロックの探索範囲
を頂点の小ブロックの対応位置から直線補間で決定す
る。 (3)対応位置が決定された複数の小ブロックの対応位
置から、中ブロック(前述)の変形パラメータの値を最
小2乗法で決定し、決定された変形パラメータの値から
逆に未決定の小ブロックの探索範囲を決定する。
5に示すように、対応位置が決定された小ブロック(x
0,y0)の周囲のハッチングが付された8個の小ブロ
ックについては、小ブロック(x0,y0)の対応位置
からブロックサイズWIDを用いて小ブロックに変形が
ないものとして幾何学的に決定される推定位置を中心と
する±dの範囲を探索範囲とし、そのさらに周囲の2重
ハッチングが付された16個の小ブロックについては、
幾何学的に決定される推定位置を中心とする±2dの範
囲を探索範囲とする。例えば小ブロック(x0,y0)
の左上の小ブロックの中心は、((x0−WID±d),
(y0−WID±d))にあるものとする。ただし、dは d=dM×WID で決定され、dMは許容する最大伸縮率と最大スキュー
角度を考慮して決める定数である。例えばdMを1/
8、WIDを32画素の長さとすると、dは4画素の長
さである。
いて、二重ハッチングで示す3つの小ブロックの対応位
置が決定済であるとすると、図27にハッチングで示す
小ブロックの推定対応位置が、頂点の3つの小ブロック
の対応位置から、内挿により決定される。この手法をあ
まり大きい3角形に適用すると誤差が大きくなるので中
ブロックサイズ程度までに制限することが望ましい。こ
の場合に、1つの中ブロック内で形成される3角形のみ
に限定すれば処理が簡単である。この手法は(1)の手
法よりも精度が低いので探索範囲は例えば推定対応位置
±2d程度にするのが望ましい。
すように、基準画像36の1つの中ブロック82内でハ
ッチングで示す所定個以上の小ブロックについて対応位
置が決定済であれば、それらのデータから当該中ブロッ
ク全体の上下方向(y方向)及び左右方向(x方向)の
伸縮率、傾き、及び位置ずれからなる中ブロックの変形
パラメータの値を最小2乗法により決定し、決定された
値から逆に当該中ブロック内の対応位置が未決定の小ブ
ロックの推定対応位置を計算する。また、対応位置が決
定できた小ブロックを所定個以上含まないために変形パ
ラメータが計算できない中ブロックについては、図29
に示すように、それに隣接し変形パラメータが計算でき
た中ブロックの値を使用してその中ブロック内の未決定
の小ブロックの推定対応位置を決定する。図30に示す
ように、隣接する複数の中ブロックで変形パラメータの
値が計算されている場合には、例えばそれらの平均をと
る。(3)の手法によれば、画像中に大きい空白がある
場合でも網羅的に推定対応位置が得られる。
ータの計算及びそれからの小ブロックの推定対応位置の
逆算の方法を以下に説明する。基準側の小ブロックの例
えば中心の座標がpi =(pxi ,pyi )であり、こ
れに対応する入力側の座標がqi =(qxi ,qyi )
とする。これらの組がn個(i=1〜n)あるとする。
x2+…qxn・pxn(1〜n点分の総和)となる。
他も同様。
する。ただし、DD,D1,D2のどれかが0なら、以
降の計算はできない(点が一直線上に並んでいる等、計
算不能な並びである)。 DD=B・E−C・C D1=A・E−D・C D2=B・F−C・G これにより以下の値を求める。
算する。 DL1 =kx・kx・E+ky・ky・B DL2 =kx・D−ky・G−(kx・kx−ky・ky)・C θ=−DL2 /DL1 (ラジアン) DL1=0の場合には傾きは求められない。縮小率が0
などの特殊な場合である。
て求める。 dx=(Σqx−kx・(Σpx−θ・Σpy))/n:X方向の位
置ずれ量 dy=(Σqy−ky・(Σpy+θ・Σpx))/n:Y方向の位
置ずれ量 以上により中ブロックの変形パラメータ(kx,ky)
(dx,dy),θの値が計算される。これらから対応
位置が未決定の小ブロックの推定対応位置は次式 qxi =kx (pxicosθ−pyisinθ) +dx qyi =ky (pxisinθ+pyicosθ) +dy により計算される。なお前述の最小二乗法の計算式はこ
れらの式から導かれたものである。
定対応位置±2dとする。上記(1)〜(3)の手法の
うち、(1)の手法が最も精度が高いが探索範囲を絞り
込める範囲が狭い、一方、(3)の手法は中ブロック内
を網羅的に絞り込むことができるが精度が低い。(2)
の手法は(1)と(3)の中間の性質がある。そこで、
優先度の初期値の順に対応付けを行ないながら、対応付
けに成功するごとにその周辺の小ブロックに(1)の手
法をそれが行き詰まるまで繰り返し適用する。全部の小
ブロックについて対応付けの試みが終ったら、各中ブロ
ックについて対応付けに成功した小ブロックの例えば中
心点のすべてを囲む凸型閉包をつくり、この凸型閉包を
3角形で分割して(2)の手法を適用する。このとき対
応付けに成功した小ブロックがあればその周辺の小ブロ
ックについて行き詰まるまで(1)の手法を繰り返し適
用する。最後に(3)の手法を適用し、対応付けに成功
した小ブロックがあれば再度その周辺の小ブロックに行
き詰まるまで(1)の手法を繰り返し適用する。
では、従来のように線分や表などの特定の要素に依存す
ることなく、対応づけが可能である。また基準画像を小
ブロックに分割しておき、これを順に入力画像に当ては
めていくことで対応づけを行う。このため図31のよう
に入力画像の歪みに応じてブロックがずれて対応づくた
め、入力画像の伸縮・傾き・局所的な歪みが吸収でき
る。
形の機能ブロック図である。図3と同一の構成要素には
同一の参照番号を付してその説明を省略する。図32に
おいて、水平垂直エッジ検出部84は2値画像から画面
の左右方向に平行な直線の画像及び上下方向に平行な直
線の画像を検出することによって、水平なエッジ及びそ
れに垂直なエッジの位置をy軸の切片の値及びx軸の切
片の値として決定する。置換部86は検出された左右方
向の直線に対応する上下エッジのデータ及び上下方向の
直線に対応する左右エッジのデータを上記のy軸の切片
の値及びx軸の切片の値で置換してデータ量を削減す
る。一致判定部88では、検出された左右方向の直線の
上下エッジについてはy軸の切片の値を用い、検出され
た上下方向の直線の左右エッジについてはx軸の切片の
値を用いるので、処理量が著しく削減される。
細に説明する。図33及び図34に示すように、基準画
像の2値画像を小ブロックの幅で上下方向及び左右方向
に短冊状に切ったものを想定する。上下方向に切った短
冊については、図35の左側に示す短冊状の2値画像の
黒画素数の上下方向の分布を図35の右側に示すように
計算し、矢印で示す、黒画素数の変化が急峻な場所を上
エッジ又は下エッジとする。そして、図36に示すよう
に、各小ブロック内の上下エッジをy軸の切片の値y
0,y1,y2で置き換える。左右方向に切った短冊に
ついても同様にしてx軸の切片を決定し、左右エッジを
x軸の切片の値で置き換える。
めであってもブロックが小さいのでこの傾きを無視する
ことができる。逆にエッジに多少の凹凸があっても精度
良く対応付けすることができる。図37は図3の対応付
け装置の他の変形の機能ブロック図である。図3と同一
の構成要素には同一の参照番号を付してその説明を省略
する。
きが異なっている場合に正しい対応付けができない可能
性がある。傾き補正部90は前述の(3)の手法で決定
された中ブロックの傾き角θに基づきその中ブロック内
の小ブロックについて式 dy′=dy・X・θ により(Xは図38参照)一致判定部48の一致判定に
おけるずれ量dyを補正することによって、傾きが異な
っている場合でも対応付けを可能にする。
方法を利用した文字認識装置の機能ブロック図である。
画像対応付け部92はこれまでに説明した画像対応付け
装置に相当する。位置変換部94は画像対応付け部92
の対応付け結果に基づき、予め設定された基準画像にお
ける文字読み取り位置を入力画像における文字読み取り
位置に変換する。画像切り出し部96は位置変換部94
が出力する文字読み取り位置に従って、入力画像から入
力文字の領域を切り出す。文字認識部98は画像切り出
し部96が切り出した入力文字の画像から文字を認識す
る。
り図40に示すように基準側の各小ブロックに対して、
対応する入力側の座標を得ることができる。例えば小ブ
ロックの大きさが32×32画素とし、画像の画素密度
が400dpi であれば基準側の約2mmごとに入力側の座
標が求められる。この対応付け結果から基準側の任意の
座標について、2mmおきに求めた座標を線形補完して入
力側の座標を求めることができる。たとえば図41のよ
うに四隅の座標が(x0,y0),(x1,y1),
(x2,y2),(x3,y3)である小ブロック中の
(xp,yp)なる座標を変換するには、 変換後X座標 xp′=Fx(x0, y0)+(Fx(x2, y2) −Fx(x
0, y0)) × (xp−x0)/ (x2−x0) 変換後Y座標 yp′=Fy(x0, y0)+(Fy(x2, y2) −Fy(x
0, y0)) × (yp−y0)/ (y2−y0) とすればよい。ただし、Fx(x,y)は基準側の座標
(x,y)を入力側の座標に変換したときのx座標、F
y(x,y)はy座標である。位置変換部94は文字を
読み取る領域を上式に基いて図42のように変換し画像
切り出し部96は入力画像から読み取り領域を切り出
し、さらに、読取り領域内の画像を1文字分づつ切り出
す。これは最も簡単には、図43に示すように位置決め
された読取り領域に対し、上下に黒画素を投影するよう
にして黒画素数の分布を算出し、黒画素のない場所(文
字と文字とのすきま)を検出する方法で行うことができ
る。画像が傾いているときは、傾き量に合わせて投影す
る方向を変えれば、切り出し精度を向上させることがで
きる。
頭から順番に文字認識処理部98に渡して、文字認識す
ることで、記入された文字の文字コードを得ることがで
きる。文字認識処理部98における文字認識処理は当業
者に周知であるから説明を省略する。図44は本発明の
文字認識装置の他の例の機能ブロック図である。図39
と同一の構成要素には同一の参照番号を付してその説明
を省略する。画像変形部100は画像対応付け部92の
対応付け結果に基づき、基準画像を図45に示すように
変形する。この場合に各小ブロック間の距離に応じて小
ブロック内の画像を伸縮する。小ブロックが小さいので
傾斜は考慮する必要はないが中ブロックの傾斜パラメー
タθにより傾斜の変形を加えても良い。減算部102は
変形した基準画像を入力画像に重ね、基準側の画素と入
力側の画素が等しい場所を白く塗りつぶす。これにより
入力画像から文字枠や説明文等の文字認識には不要な部
分が消去され、記入された文字だけが残る。この画像を
画像切り出し部96に渡して切り出した後、文字認識部
98で文字認識を行う。
の特定の要素に依存せずに帳票の位置決めが可能であ
り、入力帳票に、位置ずれや伸縮・回転があっても文字
を読み取ることが可能である。さらにまた、基準側に存
在する印刷を入力側から削除することが可能であるた
め、読み取りに不要な文字枠などの印刷を削除して読み
取ることが可能であり、この際特定の枠の形に依存しな
い利点を持つ。
した相違個所検出装置の機能ブロック図である。図44
と同一の構成要素には同一の参照番号を付してその説明
を省略する。比較部104は画像変形部100において
変形された基準画像を入力画像に重ね合わせて比較し、
両者が不一致である部分を検出する。グループ化部10
6は比較部104において検出された不一致の画素につ
いて互いに接近しているものどうしをグループ化して所
定の面積以上の画素グループのみを表示出力する。
ている画素どうしをまとめて孤立領域とし、孤立領域を
ラベリングした後、異なるラベル領域で輪郭間の距離が
ある閾値以下のものをひとつにまとめる処理を行う。求
めた領域の面積がある閾値以上ある箇所を、入力側のイ
メージに重畳して表示することで、相違点の表示を行
う。
入力画像に位置ずれや伸縮・回転が存在しても、2枚の
画像を対応づけて相違箇所を示すことが可能である。図
47は本発明の画像対応付け方法を利用した印刷装置の
機能ブロック図である。図39と同一の構成要素には同
一の参照番号を付す。20は図2を参照して既に説明し
た一次元CCD素子であり、21は印字ユニットであ
る。画像対応付け部92は予め格納されている基準画像
と、搬送中の帳票等から一次元CCD素子20で得られ
る入力画像との間で既に説明した手法により、対応付け
を行なう。位置変換部94は予め格納されている、基準
画像における印刷位置を画像対応付け部92の対応付け
結果に基いて入力画像における位置に変換する。印刷画
像生成部108は与えられた文字コード及び位置変換部
94から与えられる印刷位置に従って印刷画像を生成
し、印字ユニット21へ印字を指令する。これにより搬
送中の帳票等への印刷が行なわれる。
する必要がなく、また帳票のプレ印刷に歪みが存在して
も、正確に位置決めを行って印刷することが可能であ
る。本発明の画像対応付けにおいては、以下のことを行
うことが望ましいが、いずれも当業者にとっては自明な
ことであるため、詳細な説明は省略する。 1)エッジ画像を求める際、ノイズを消去するためにゴ
ミ取りやフィルタリングを行う。
不安定となる領域を抽出し、この箇所は対応づけから除
外する。 3)線分やマークによる対応づけ方式と本方式を併用
し、計算量の削減と精度の向上を得る。 4)対応づけの履歴を記憶しておき、ある時点で対応づ
け誤りを検出したとき、以前の状態に後戻りしてやり直
す。
所はエッジを求めないようにすることで、濃度が薄い場
合に影響が出る箇所を除外する。 6)あらかじめ基準画像から直線を検出し、断線結合処
理によりかすれた部分を接続して画像に書き戻すこと
で、線分のかすれ部分を精度よく対応づける。
を求め、それらを重ね合わせたときのエッジ間の距離の
頻度を求めることで対応づけを行う。そのため、従来の
ように線分や表などの特定の要素に依存することなく、
対応づけが可能である。また本発明では基準側エッジ画
像を小ブロックに分割しておき、これを順に入力側エッ
ジ画像に当てはめていくことで対応づけを行う。このた
め入力画像の歪みに応じてブロックがずれて対応づくた
め、入力画像の伸縮・傾き・局所的な歪みが吸収でき
る。
間の距離の頻度を求める際、上下方向及び左右方向のみ
について距離の頻度を求めることにより、大幅な計算量
の削減が可能である。また、画像を入力する際、濃度設
定の違いや、対象の個体差からサンプル側画像に対して
若干のつぶれや細まりが存在するが、エッジ画像を上下
左右の4種類作成し、上下左右のエッジに対して左と
右、上と下のエッジを別々に処理することにより、入力
時の濃度設定の違いなどで基準画像と入力画像の太さが
変わってしまう場合にも正しい対応づけが可能になる。
て、これを切片のパラメータに近似して距離の頻度を求
めることにより、水平・垂直をなすエッジ箇所が多少凸
凹している場合にも精度良く対応づけられると同時に、
入力側の画像を切片の値だけで表すことができるので、
計算に要する時間を節約できる。対応付けの精度を向上
させると同時に計算量の削減が可能である。
力した画像との傾きが異なっている場合、正しい対応が
取れなくなる可能性があるが、本発明では対応付けする
際に、今までの対応結果から傾き推定値を求めて、距離
の頻度の計算を補正することにより、精度よく対応づけ
することが可能である。また、本発明では対応づいた基
準側ブロックをまとめた中ブロックを構成し、この中ブ
ロックの入力側イメージとの位置ずれ・伸縮・傾きのパ
ラメータを計算し、これを元にまだ対応づいていない箇
所の対応位置を推定する。これにより、たとえば画像中
に大きい空白があるときなどにも対応づけを行うことが
可能になる。
は、線分やマーク等の特定の要素に依存せずに帳票の位
置決めが可能であり、入力帳票に、位置ずれや伸縮・回
転があっても文字を読み取ることが可能である。さらに
また、基準側に存在する印刷を入力側から削除すること
が可能であるため、読み取りに不要な文字枠などの印刷
を削除して読み取ることが可能であり、この際特定の枠
の形に依存しない利点を持つ。
装置は、基準側と入力側に位置ずれや伸縮・回転が存在
しても、2枚の画像を対応づけて相違箇所を示すことが
可能である。また、本発明により構成した印刷装置は、
帳票にマークを印刷する必要がなく、また帳票のプレ印
刷に歪みが存在しても、正確に位置決めを行って印刷す
ることが可能である。
アウトに依存しない画像の対応づけを得ることができ、
なおかつ伸縮・スキュー・局所的な歪みが存在しても対
応づけることが可能である。従って、OCR装置の読み
取り位置の位置決めや、印刷装置の位置決め、および2
枚の画像の相違箇所の検出などの性能向上に寄与すると
ころが大きい。
図である。
ある。
能ブロック図である。
る。
る。
る。
ある。
ク図である。
ある。
ある。
図である。
図である。
図である。
図である。
図である。
図である。
する図である。
ク図である。
ク図である。
能ブロック図である。
置の機能ブロック図である。
出装置の機能ブロック図である。
機能ブロック図である。
Claims (25)
- 【請求項1】 基準画像の各部分に対応する入力画像の
部分の入力画像における位置を決定することによって、
入力画像と基準画像を対応付ける方法であって、 (a)基準画像を予め複数の小ブロックに分割し、 (b)各小ブロックについて、入力画像において対応部
分を探索すべき範囲を決定し、 (c)小ブロックに分割された基準画像及び各小ブロッ
クの探索範囲を記憶し、 (d)小ブロックに分割された基準画像に対応する画像
を入力画像について探索範囲内で探索して、小ブロック
に分割された基準画像に対応する画像の入力画像内にお
ける位置を決定するステップを具備する方法。 - 【請求項2】 ステップ(d)において、小ブロック内
に含まれる対応付けに有益な画素の数に基づき各小ブロ
ックの探索優先度が決定される請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 (e)ステップ(d)の実行中におい
て、既に決定された小ブロックの入力画像内における対
応位置に基づき、入力画像における対応位置が未だ決定
されていない小ブロックの探索優先度及び探索範囲を修
正するステップをさらに具備する請求項2記載の方法。 - 【請求項4】 ステップ(a)において基準画像はそれ
ぞれが複数の小ブロックを含む複数の中ブロックに分割
され、 ステップ(e)は、 (i)対応位置が決定済の小ブロックを所定個以上有す
る中ブロックについて、該中ブロック内の小ブロックの
決定済の対応位置から中ブロック全体の変形パラメータ
の値を算出し、 (ii)算出された変形パラメータの値から、該中ブロッ
ク内で対応位置が未決定の小ブロックの探索範囲を決定
し、 (iii) 対応位置が決定済の小ブロックを前記所定個以
上有しない中ブロックの変形パラメータの値を、サブス
テップ(i)で算出された変形パラメータの値から推定
し、 (iv)推定された変形パラメータの値から、前記対応位
置が決定済の小ブロックを所定個以上有しない中ブロッ
ク内の小ブロックの探索範囲を決定するサブステップを
さらに含む請求項3記載の方法。 - 【請求項5】 ステップ(d)において、対応位置が決
定済の小ブロックに基づき基準画像に対する入力画像の
傾き程度を推定し、推定された傾き程度の値から小ブロ
ックに分割された基準画像に対する画像の入力画像内に
おける位置の決定が補正される請求項1記載の方法。 - 【請求項6】 ステップ(d)は、 (i)基準画像のエッジを抽出して基準エッジ画像を予
め生成し、 (ii)入力画像のエッジを抽出して入力エッジ画像を生
成し、 (iii) 入力エッジ画像の推定対応位置に基準エッジ画
像を重ねたときの入力エッジ画像のエッジを構成する各
画素と基準エッジ画像のエッジを構成する各画素との間
の距離の頻度を計算し、 (iv)計算された頻度が所定の閾値を超えているものを
入力画像と基準画像の距離と決定することによって、対
応位置を決定するサブステップを含む請求項1記載の方
法。 - 【請求項7】 サブステップ(i)は、 基準画像の上、下、左及び右のエッジを抽出して基準上
エッジ画像、基準下エッジ画像、基準左エッジ画像及び
基準右エッジ画像をそれぞれ生成するサブステップを含
み、 サブステップ(ii)は、 入力画像の上、下、左及び右のエッジを抽出して入力上
エッジ画像、入力下エッジ画像、入力左エッジ画像及び
入力右エッジ画像をそれぞれ生成するサブステップを含
み、 サブステップ(iii)は、入力上エッジ画像、入力下エッ
ジ画像、入力左エッジ画像及び入力右エッジ画像に基準
上エッジ画像、基準下エッジ画像、基準左エッジ画像及
び基準右エッジ画像をそれぞれ重ねたときの、両者を構
成する各画素の上下方向、上下方向、左右方向及び左右
方向における距離の頻度をそれぞれ計算するサブステッ
プを含み、 サブステップ(iv)は、 上エッジ及び下エッジに関して計算された距離の頻度が
所定の閾値を超え、かつ、両者が所定の誤差範囲内で一
致するものを入力画像と基準画像の上下方向における距
離と決定し、 左エッジ及び右エッジに関して計算された距離の頻度が
所定の閾値を超え、かつ、両者が所定の誤差範囲内で一
致するものを入力画像と基準画像の左右方向における距
離と決定するサブステップを含む請求項6記載の方法。 - 【請求項8】 ステップ(d)は、 (v)基準画像内で上下方向及び左右方向の直線を検出
し、 (vi)サブステップ(iii)の前に、基準エッジ画像内
で、サブステップ(v)で検出された直線に対応するエ
ッジを該直線の切片で置き換えるサブステップをさらに
含む請求項6記載の方法。 - 【請求項9】 文字が記入された書式用紙から得られた
入力画像から記入された文字を認識する方法であって、 (a)文字が記入されていない書式用紙から得られた基
準画像を予め複数の小ブロックに分割し、 (b)各小ブロックについて、入力画像において対応部
分を探索すべき範囲を決定し、 (c)小ブロックに分割された基準画像及び各小ブロッ
クの探索範囲を記憶し、 (d)小ブロックに分割された基準画像に対応する画像
を入力画像について探索範囲内で探索して、小ブロック
に分割された基準画像に対応する画像の入力画像内にお
ける位置を決定し、 (e)予め記憶されている記入領域に対応する入力画像
における文字の記入領域を、ステップ(d)で決定され
た対応位置に従って決定し、 (f)ステップ(e)で決定された、入力画像における
文字の記入領域内の画像について文字認識を行なうステ
ップを具備する方法。 - 【請求項10】 文字が記入された書式用紙から得られ
た入力画像から記入された文字を認識する方法であっ
て、 (a)文字が記入されていない書式用紙から得られた基
準画像を予め複数の小ブロックに分割し、 (b)各小ブロックについて、入力画像において対応部
分を探索すべき範囲を決定し、 (c)小ブロックに分割された基準画像及び各小ブロッ
クの探索範囲を記憶し、 (d)小ブロックに分割された基準画像に対応する画像
を入力画像について探索範囲内で探索して、小ブロック
に分割された基準画像に対応する画像の入力画像内にお
ける位置を決定し、 (e)決定された各小ブロックの対応位置に従って入力
画像から基準画像に対応するものを除去し、 (f)ステップ(e)において基準画像が除去された入
力画像について文字認識を行なうステップを具備する方
法。 - 【請求項11】 第1の画像と第2の画像の間の相違個
所を検出する方法であって、 (a)第1の画像を予め複数の小ブロックに分割し、 (b)各小ブロックについて、第2の画像において対応
部分を探索すべき範囲を決定し、 (c)小ブロックに分割された第1の画像及び各小ブロ
ックの探索範囲を記憶し、 (d)小ブロックに分割された第1の画像に対応する画
像を第2の画像について探索範囲内で探索して、小ブロ
ックに分割された第1の画像に対応する画像の第2の画
像内における位置を決定し、 (e)決定された各小ブロックの対応位置に従って第2
の画像から第1の画像に対応するものを除去し、 (f)ステップ(e)において第1の画像が除去された
第2の画像に残る画素をグループ化し、 (g)ステップ(f)においてグループ化された画素の
数が所定値以上の画素グループを相違個所と決定するス
テップを具備する方法。 - 【請求項12】 書式用紙に文字を印刷する方法であっ
て、 (a)基準となる書式用紙から得られた基準画像を予め
複数の小ブロックに分割し、 (b)各小ブロックについて、文字を印刷すべき書式用
紙から得られた入力画像において対応部分を探索すべき
範囲を決定し、 (c)小ブロックに分割された基準画像及び各小ブロッ
クの探索範囲を記憶し、 (d)小ブロックに分割された基準画像に対応する画像
を入力画像について探索範囲内で探索して、小ブロック
に分割された基準画像に対応する画像の入力画像内にお
ける位置を決定し、 (e)予め記憶されている印刷位置に対応する入力画像
における印刷位置を、ステップ(d)で決定された対応
位置に従って決定し、 (f)ステップ(e)で決定された印刷位置に従って、
文字を印刷すべき書式用紙に文字を印刷するステップを
具備する方法。 - 【請求項13】 基準画像の各部分に対応する入力画像
の部分の入力画像における位置を決定することによっ
て、入力画像と基準画像を対応付けるための装置であっ
て、 複数の小ブロックに分割された基準画像の各小ブロック
について、入力画像において対応部分を探索すべき範囲
を決定する探索範囲決定手段と、 小ブロックに分割された基準画像及び各小ブロックの探
索範囲を記憶する記憶手段と、 小ブロックに分割された基準画像に対応する画像を入力
画像について探索範囲内で探索して、小ブロックに分割
された基準画像に対応する画像の入力画像内における位
置を決定する探索手段とを具備する装置。 - 【請求項14】 探索手段は、小ブロック内に含まれる
対応付けに有益な画素の数に基づき各小ブロックの探索
優先度を決定する請求項13記載の装置。 - 【請求項15】 探索手段の探索の実行中において、既
に決定された小ブロックの入力画像内における対応位置
に基づき、入力画像における対応位置が未だ決定されて
いない小ブロックの探索優先度及び探索範囲を修正する
修正手段をさらに具備する請求項14記載の装置。 - 【請求項16】 基準画像はそれぞれが複数の小ブロッ
クを含む複数の中ブロックに分割され、 修正手段は、 対応位置が決定済の小ブロックを所定個以上有する中ブ
ロックについて、該中ブロック内の小ブロックの決定済
の対応位置から中ブロック全体の変形パラメータの値を
算出する手段と、 算出された変形パラメータの値から、該中ブロック内で
対応位置が未決定の小ブロックの探索範囲を決定する手
段と、 対応位置が決定済の小ブロックを前記所定個以上有しな
い中ブロックの変形パラメータの値を、算出された変形
パラメータの値から推定する手段と、 推定された変形パラメータの値から、前記対応位置が未
決定の小ブロックを所定個以上有しない中ブロック内の
小ブロックの探索範囲を決定する手段とをさらに含む請
求項15記載の装置。 - 【請求項17】 探索手段は、対応位置が決定済の小ブ
ロックに基づき基準画像に対応する入力画像の傾き程度
を推定し、推定された傾き程度の値から小ブロックに分
割された基準画像に対する画像の入力画像における位置
の決定を補正する請求項13記載の装置。 - 【請求項18】 探索手段は、 基準画像のエッジを抽出して基準エッジ画像を予め生成
する基準エッジ画像生成手段と、 入力画像のエッジを抽出して入力エッジ画像を生成する
入力エッジ画像生成手段と、 入力エッジ画像の推定対応位置に基準エッジ画像を重ね
たときの入力エッジ画像のエッジを構成する各画素と基
準エッジ画像のエッジを構成する各画素との間の距離の
頻度を計算する頻度計算手段と、 計算された頻度が所定の閾値を超えているものを入力画
像と基準画像の距離と決定することによって、対応位置
を決定する距離決定手段とを含む請求項13記載の装
置。 - 【請求項19】 基準エッジ画像生成手段は、 基準画像の上、下、左及び右のエッジを抽出して基準上
エッジ画像、基準下エッジ画像、基準左エッジ画像及び
基準右エッジ画像をそれぞれ生成する手段を含み、 入力エッジ画像生成手段は、 入力画像の上、下、左及び右のエッジを抽出して入力上
エッジ画像、入力下エッジ画像、入力左エッジ画像及び
入力右エッジ画像をそれぞれ生成する手段を含み、 頻度計算手段は、入力上エッジ画像、入力下エッジ画
像、入力左エッジ画像及び入力右エッジ画像に基準上エ
ッジ画像、基準下エッジ画像、基準左エッジ画像及び基
準右エッジ画像をそれぞれ重ねたときの、両者を構成す
る各画素の上下方向、上下方向、左右方向及び左右方向
における距離の頻度をそれぞれ計算する手段を含み、 距離決定手段は、 上エッジ及び下エッジに関して計算された距離の頻度が
所定の閾値を超え、かつ、両者が所定の誤差範囲内で一
致するものを入力画像と基準画像の上下方向における距
離と決定する手段と、 左エッジ及び右エッジに関して計算された距離の頻度が
所定の閾値を超え、かつ、両者が所定の誤差範囲内で一
致するものを入力画像と基準画像の左右方向における距
離と決定する手段とを含む請求項18記載の装置。 - 【請求項20】 探索手段は、 基準画像内で上下方向及び左右方向の直線を検出する手
段と、 頻度計算手段による頻度の計算の前に、基準エッジ画像
内で、検出された直線に対応するエッジを該直線の切片
で置き換える手段とをさらに含む請求項18記載の装
置。 - 【請求項21】 文字が記入された書式用紙から得られ
た入力画像から記入された文字を認識するための装置で
あって、 文字が記入されていない書式用紙から得られた基準画像
を予め複数の小ブロックに分割する分割手段と、 各小ブロックについて、入力画像において対応部分を探
索すべき範囲を決定する探索範囲決定手段と、 小ブロックに分割された基準画像及び各小ブロックの探
索範囲を記憶する記憶手段と、 小ブロックに分割された基準画像に対応する画像を入力
画像について探索範囲内で探索して、小ブロックに分割
された基準画像に対応する画像の入力画像内における位
置を決定する探索手段と、 予め記憶されている記入領域に対応する入力画像におけ
る文字の記入領域を、探索手段が決定した対応位置に従
って決定する記入領域決定手段と、 記入領域決定手段が決定した、入力画像における文字の
記入領域内の画像について文字認識を行なう手段とを具
備する装置。 - 【請求項22】 文字が記入された書式用紙から得られ
た入力画像から記入された文字を認識するための装置で
あって、 文字が記入されていない書式用紙から得られた基準画像
を予め複数の小ブロックに分割する分割手段と、 各小ブロックについて、入力画像において対応部分を探
索すべき範囲を決定する探索範囲決定手段と、 小ブロックに分割された基準画像及び各小ブロックの探
索範囲を記憶する記憶手段と、 小ブロックに分割された基準画像に対応する画像を入力
画像について探索範囲内で探索して、小ブロックに分割
された基準画像に対応する画像の入力画像内における位
置を決定する探索手段と、 決定された各小ブロックの対応位置に従って入力画像か
ら基準画像に対応するものを除去する手段と、 基準画像が除去された入力画像について文字認識を行な
う手段とを具備する装置。 - 【請求項23】 第1の画像と第2の画像の間の相違個
所を検出するための装置であって、 複数の小ブロックに分割された第1の画像の各小ブロッ
クについて、第2の画像において対応部分を探索すべき
範囲を決定する探索範囲決定手段と、 小ブロックに分割された第1の画像及び各小ブロックの
探索範囲を記憶する記憶手段と、 小ブロックに分割された第1の画像に対応する画像を第
2の画像について探索範囲内で探索して、小ブロックに
分割された第1の画像に対応する画像の第2の画像内に
おける位置を決定する探索手段と、 決定された各小ブロックの対応位置に従って第2の画像
から第1の画像に対応するものを除去する手段と、 第1の画像が除去された第2の画像に残る画素をグルー
プ化する手段と、 グループ化された画素の数が所定値以上の画素グループ
を相違個所と決定する手段とを具備する装置。 - 【請求項24】 書式用紙に文字を印刷するための装置
であって、 基準となる書式用紙から得られた基準画像を予め複数の
小ブロックに分割する分割手段と、 各小ブロックについて、文字を印刷すべき書式用紙から
得られた入力画像において対応部分を探索すべき範囲を
決定する探索範囲決定手段と、 小ブロックに分割された基準画像及び各小ブロックの探
索範囲を記憶する記憶手段と、 小ブロックに分割された基準画像に対応する画像を入力
画像について探索範囲内で探索して、小ブロックに分割
された基準画像に対応する画像の入力画像内における位
置を決定する探索手段と、 予め記憶されている印刷位置に対応する入力画像におけ
る印刷位置を、探索手段が決定した対応位置に従って決
定する印刷位置決定手段と、 印刷位置決定手段が決定した印刷位置に従って、文字を
印刷すべき書式用紙に文字を印刷する手段とを具備する
装置。 - 【請求項25】 コンピュータに接続されたときに請求
項1〜12のいずれか1項に記載の方法を実現するプロ
グラムを格納したコンピュータによる読み出し可能な記
憶媒体。
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