JPH0632072B2 - 多値パタ−ン信号のスライス回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、画像パターンの認識に関する。特に入力する
多値パターンから文字認識に適するレベルを唯一選択す
るためのスライスレベル決定回路に関する。

〔従来の技術〕

従来多値パターンを扱う文字認識装置では、その認識に
最適なレベルを選択するための回路が種々提案されてい
る。例えば微視的な走査域内のビットに着目し、中心点
の周囲のビットのレベル変化に応じて中心ビットのレベ
ルをダイナミックに決定する方法がある。また、いくつ
かのレベルでスライスした二値化パターンを一旦メモリ
に格納し、各々で認識を繰り返し、最もよく読めた文字
を採用するという方法もある。

前者は、微視的なエリア内でのレベル決定であったた
め、走査域を広範囲で見た場合に、地色レベルが絵や模
様などで複雑に変化するようなときには、地模様を文字
パターンとしてひろってしまう場合があった。

後者は、複数レベルで文字認識を行い各々のレベルの欠
点を補って最終結果を出力するという点で優れている
が、複数レベルで認識処理を繰り返さねばならないため
処理時間が長くなる欠点がある。また、高速化のために
認識部を複数設置することも考えれるが、ハードウエア
コストが高くなる。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は前記欠点を解決するもので、その目的とすると
ころは、 (1)走査域内の細かい地色のレベル変動の影響を除去す
ることができ、 (2)走査域内の地模様の影響を除去することができ、 (3)走査域内の文字数が大幅に変動してもレベル決定に
影響がない スライス回路を提供することにある。

さらに、他の目的は複数のレベル認識における処理時間
の増加とハードウエア規模の増大を避け、前記(1)〜(3)
のスライスレベル決定回路により、複数レベル認識に比
して大幅に認識性能を低下させない最適レベルを１つだ
け選択することができるスライス回路を提供することに
ある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、走査域を走査して得られる多値パターン信号
の黒ビット数を計数する手段と、走査域の地色がドロッ
プアウトされる程度のスライスレベルで多値パターンを
二値化してその走査域に含まれる文字行の長さである文
字列長を計数する手段と、上記黒ビット数を文字列長に
より正規化する手段と、正規化された黒ビット数により
スライスレベルを決定する手段とを備えたことを特徴と
する。

〔実施例〕

以下、実施例により詳しく説明する。

第１図は本発明実施例回路の構成図である。入力多値パ
ターン信号10は画像メモリ１に入力する。この画像メモ
リ１は多値レベルを持つ走査パターンを一時格納する画
像メモリで、その読出し出力はスライスレベル選択回路
２に入力される。スライスレベル選択回路２は最終的に
決定された最適スライスレベル17に基づき、二値化パタ
ーン11を出力する。

入力多値パターン信号10は分岐されてスライスレベル選
択回路３に入力する。このスライスレベル選択回路３は
文字列長計数のための二値化パターン選択を目的とする
スライスレベル選択回路であり、このための比較基準と
なるレベルはこの場合固定値である。スライスレベル選
択回路３の出力は文字列長計数回路４に入力する。この
文字列長計数回路４は走査域内に含まれる文字列の長さ
を計数し、その計数結果12は、黒ビット数正規化回路６
並びに文字レベル判定回路７に入力される。

入力多値パターン信号10は、さらに分岐されて黒ビット
数計数回路５に入力する。この計数回路５は各レベルの
黒ビットを計数する回路であり、その計数結果13は正規
化回路６並びに地色レベル判定回路８に与えられる。正
規化回路６は各レベルの黒ビット数を文字列長により正
規化し、正規化黒ビット数14を文字レベル判定回路７に
与える。文字レベル判定回路７は正規化黒ビット数14と
基準値とを比較し、文字認識用スライスレベル15を出力
する。地色レベル判定回路８は前記文字認識用スライス
レベル15をもとに、正規化前の各レベル黒ビット数を基
準値と比較し、地色が出なくなるようなスライスレベル
16を出力する。レベル決定回路９は前記２つのスライス
レベル15と16とを比較し最終スライスレベル17を出力す
る。

第２図は文字列長計数回路４の構成例を示す図である。

このように構成された回路の動作を詳細に説明する。第
３図はスライスレベル差による一般的な二値化パターン
の変化を説明する図である。例として７つのスライスレ
ベルを持つ場合を示す。第３図(a)は最も濃く出る〔レ
ベル１〕でスライスを行った場合であり、文字がつぶれ
てしまい一部には読取不可の文字が出ることがある。第
３図(b)は〔レベル４〕で得られる二値化されたパター
ンの例で、これを最適パターンと想定している。第３図
(c)は最も薄く出る〔レベル７〕でスライスを行った例
であり、一部に文字のかすれを生じる。

第３図(d)は各レベルの正規化黒ビット数の変化を表す
グラフである。〔レベル１〕から〔レベル７〕の方向へ
黒ビットの数は徐々に減少していく傾向（単調減少）の
特徴を示す。ハッチングを施した値は最適スライスレベ
ルによる場合である。

例示する第３図(a)〜(c)のパターンを含む多値パターン
信号10は画像メモリ１に格納される。同時に固定レベル
のスライスレベル選択回路３を通し特定レベルの二値化
パターンが文字列長計数回路４に入力される。さらに、
第３図(c)に示す各レベル黒ビット数の分布を知るた
め、黒ビット数計数回路５へ入力される。文字列長計数
は、入力パターン中に存在する文字列を検出し、その文
字列長の合計を求める。この文字列長は行の最初の文字
から最後の文字までの長さ、すなわち一連の文字からな
る行の長さを示すものである。第２図で符号50は１走査
分の二値化パターンを格納するシフトレジスタで、前記
スライスレベル選択回路３の出力とシフトレジスタ51の
出力と論理加算されたデータが入力される。この回路に
より数走査分の二値化パターン信号の論理和をとり、後
の文字列検出回路に入力する。

この回路により、先に、スライスレベル選択回路３にお
いて固定レベルでスライスしたときに生ずる不具合を補
っている。すなわち、文字列長計数のために、最適レベ
ル決定前のいずれか１レベルを採用しなければならな
い。このとき地色レベルの影響をさけるため、通常地色
がドロップアウトするようなレベルを選択する。しか
し、文字が部分的にかすれ、正常に文字列を構成できな
くなる可能性がある。これを防ぐため前記論理和和をと
ることにより数走査分について入力し、いわゆるぼかし
効果によって文字のかすれの影響を最小限にとどめてい
る。また、網線部は地色となるため、上述のように地色
がでないような固定レベルを選択して文字列長検出を行
う。

シフトレジスタ50の出力は黒メッシュ長および位置検出
回路52に入力され、ここで１走査内の黒メッシュ部分の
位置と長さを検出する。この検出結果に基づき文字列検
出回路53では１つ前の走査における黒メッシュデータ55
を文字列長メモリ54から読出し接続関係を調べる。この
接続は、各走査線間の黒部分の重なりを調べるもので、
重なりがあれば接続していると判断する。文字部分は二
値信号で「１」、すなわち黒メッシュの信号として出力
されるため、その走査線間の重なりにより文字が繋がっ
ているか否か、すなわち一つの文字行内であるかが判断
できる。接続する場合は文字列長を更新し、接続しない
場合は、新文字列として文字列長メモリ54に登録する。

ここで、文字列長計数回路４での文字列長の検出動作を
さらに説明する。

黒メッシュ位置長さ検出回路52では、黒メッシュの出現
によりカウントされ、白メッシュが出現するとカウント
がリセットされるカウンタを用いることにより、黒メッ
シュの発現位置と長さをカウントする。文字列検出回路
53は、黒メッシュ位置長さ検出回路52から入力される黒
メッシュの位置および長さの情報と文字列長メモリ54に
格納された情報とから前の走査における黒メッシュと新
たに入力された黒メッシュとの接続関係をあらかじめ設
定された判定基準により判断する。これは文字が繋って
いるか否かを求めるもので、文字が繋がっている場合は
文字列長メモリ54での文字列長の値を更新していく。文
字列長メモリ54では走査領域に出現する文字列について
その文字列長を格納し、走査の終了により文字列長を加
算してその合計を求め、文字列長情報として正規化回路
６および文字レベル判定回路７に与える。

このように文字行の長さを求めて黒ビット数を除算し、
また、複数の行からなるときは、すべての行の長さを積
算して、総文字列長を求め、この総文字列長で総黒ビッ
ト数を除算すると、単位長当たりの黒ビット数が求ま
る。一般に印刷文字の場合、そのの文字の高さはタイプ
ライタやワープロ等の活字サイズで決まり、ほぼ一定で
あるため、単位長当たりの黒ビット数で印刷されている
文字の平均的な濃度推定ができる。この推定された濃度
を用いて以下のとおりの動作によってスライスレベルを
決定する。

黒ビット数計数回路５にて計数された各レベルの黒ビッ
ト13は、正規化回路６と地色レベル判定回路８に入力さ
れる。正規化回路６は文字列長データ12によりこの黒ビ
ット数を正規化し、単位当たりの黒ビット数データ14を
文字レベル判定回路７に送る。第３図の例では第３図
(d)に示す黒ビットデータが送られる。文字レベル判定
回路７では〔レベル１〕から順に黒ビット数を調べ、標
準黒ビットレンジにはいる最初のレベルを文字判定レベ
ルとして出力する。第３図(d)に示す例では、標準黒ビ
ットレンジに最初に入る〔レベル４〕が文字スライスレ
ベル15として出力される。

一方、地色レベル判定回路８は、走査域内の黒ビット計
数データ13から地色スライスレベルの判定を行う。第４
図は地色レベル検出の状況を説明するための例である。
第４図(a)、(b)、(c)はそれぞれ〔レベル２〕、〔レベ
ル４〕、〔レベル５〕でスライスしたとき得られる二値
化パターンを示す。第４図(d)は黒ビット数の変化を示
す。地色レベル判定回路８においてこの黒ビット数を
〔レベル１〕から〔レベル７〕の方向へ順にチエック
し、地レベル判定基準以下となったレベルを探す。そし
て最初に基準値以下となったレベルより、一つ下のレベ
ルを地色スライスレベルとして判定出力する。

次に、レベル決定回路９では文字スライスレベル判定結
果15と地色スライスレベル判定結果16とから、最適とさ
れるスライスレベルを決定しスライスレベル選択回路２
に送る。このレベル決定回路９では文字スライスレベル
15と地色スライスレベル16を比較し、文字スライスレベ
ルが大きければこれを最適スライスレベル17として出力
する。もし地色スライスレベルが大きければ、地色スラ
イスレベルより一段高いレベルを最適スライスレベル17
として出力する。スライスレベル選択回路２は最適スラ
イスレベル17により、スライスした二値化パターン11を
出力することができる。

以上の動作は、走査領域の走査が終了するまで続けられ
る。走査が完了し入力多値パターン信号が画像メモリ１
に格納し終わると、スライスレベル判定動作を開始す
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば走査域内の黒ビット
数に着目するため、模様などにより、地色レベルが複雑
に変化しても最適スライスレベルを決定できる。また走
査域内の黒ビット数を文字列長により正規化したデータ
を用いるため、走査域内の文字数変動があっても、最適
スライスレベルを決定する回路を提供することができ
る。

なお、本発明は先に述べた従来例回路として説明した微
視的エリア内のダイナミックなスライスレベル決定方式
や、複数レベル認識回路に組み合わせて用いることがで
き、この場合には各回路の利点が相乗的な効果となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例回路ブロック構成図。 第２図は文字列長計数回路のブロック構成図。 第３図はスライスレベルの変化による二値化パターンの
変化を説明する図。 第４図はスライスレベルの変化による黒ビット数の変化
を説明するための図。 １……画像メモリ、２、３……スライスレベル選択回
路、４……文字列長計数回路、５……黒ビット数計数回
路、６……正規化回路、７……文字レベル判定回路、８
……地色レベル判定回路、９……レベル決定回路、10…
…入力多値パターン信号、11……出力最適レベル二値化
パターン、12……文字列長データ、13……黒ビット計数
データ、14……正規化黒ビットデータ、15……文字レベ
ル判定結果の信号、16……地色レベル判定結果の信号、
17……最適レベル判定結果の信号、50……シフトレジス
タ、51……シフトレジスタ、52……黒メッシュ位置長さ
検出回路、53……文字列検出回路、54……文字列長メモ
リ、55……１走査前の文字列データ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定の走査域を走査して得られる多値パタ
   ーン信号を一時記憶する記憶回路と、 この記憶回路の読出し出力を基準レベルでスライスして
   ２値化信号を出力するスライスレベル選択回路と を備えた多値パターン信号のスライス回路において、 前記多値パターン信号の複数レベル毎の黒ビット数を計
   数する黒ビット数計数手段と、 前記走査域の地色がドロップアウトされる程度のスライ
   スレベルで前記多値パターン信号を２値化した信号を一
   走査分格納する第１のシフトレジスタと、この第１のシ
   フトレジスタに格納された２値化信号を一時格納する第
   ２のシフトレジスタと、前記スライスレベル選択回路の
   出力と前記第２のシフトレジスタの出力とを論理加算す
   るとともにこの論理加算された２値化信号を前記第１の
   シフトレジスタに出力する加算手段と、前記第１のシフ
   トレジスタに格納された２値化信号から黒メッシュ部分
   の位置および長さを検出する黒メッシュ位置長さ検出回
   路と、前記黒メッシュと前の走査の黒メッシュとの繋が
   りを検出するとともにこの黒メッシュ部分の全長を計数
   する文字列検出回路と、この文字列検出回路で検出され
   た黒メッシュ部分の位置および全長を格納する文字列長
   メモリとを有する文字列長計数手段と、 この文字列長計数手段により得られた黒メッシュの全長
   により前記複数レベル毎の黒ビット数を正規化する正規
   化手段と、 この正規化手段により得られた正規化された黒ビットの
   数によりスライスレベルを決定し前記スライスレベル選
   択回路に基準レベルとして送出するレベル決定回路と を備えたことを特徴とする多値パターン信号のスライス
   回路。
2. 【請求項２】計数された複数レベル毎の黒ビット数に基
   づいて地色レベルを判定する地色レベル判定回路を備
   え、 前記レベル決定回路は、この地色レベルより高いスライ
   スレベルを基準レベルとする手段を含む特許請求の範囲
   第（１）項記載の多値パターン信号のスライス回路。