Brevet FR2756952A1 — publié le 19980612

La présente invention concerne la reconnaissance de caractères écrits à la main, et en particulier un procédé et un système de reconnaissance de caractères manuscrits sur des documents de type formulaire à remplir. Les technologies modernes liées à l'informatique permettent de nos jours la lecture automatique de documents manuscrits dans des conditions où le coût de revient est très inférieur au coût d'une saisie manuelle. Toutefois le traitement automatique de documents manuscrits n'est possible avec une grande efficacité que si on utilise des documents de type formulaire qui ont été préalablement imprimés en pré-casant les zones utiles qui devront être lues. Le pré-casage oblige un utilisateur, ou scripteur, qui remplit un document du type formulaire à bien positionner ses caractères et à écrire lisiblement un caractère dans chaque case. Dans chacune des cases, le scripteur est invité à écrire une lettre (généralement en lettre majuscule), un chiffre ou une croix. Le document manuscrit est ensuite lu par un capteur électro-optique qui délivre généralement un signal pouvant prendre deux niveaux, un premier niveau correspondant à la teinte des caractères manuscrits, et un deuxième niveau correspondant à la couleur du papier dans les cases. Un moyen de traitement d'images effectue ensuite une reconnaissance des caractères manuscrits se trouvant dans les cases et fait correspondre à chaque case une suite d'informations binaires selon des techniques connues. Lors du traitement, il est évidemment nécessaire de séparer ou d'éliminer le pré-casage préalablement imprimé sur le document. Plusieurs procédés ont été employés pour effectuer cette élimination, et notamment l'utilisation d'un pré-casage inactinique. Ce procédé présente toutefois des inconvénients, et en particulier la nécessité d'imprimer le formulaire en au mois deux couleurs. Un autre procédé ne présentant pas ces inconvénients est décrit dans la demande de brevet français 95 10031. Le procédé décrit dans cette demande de brevet consiste à utiliser un formulaire contenant des cases imprimées pour y écrire des caractères manuscrits destinés à être lus par un dispositif de reconnaissance optique, les cases étant prédéfinies par des motifs prédéterminés constitués d'éléments caractérisés par au moins un paramètre vérifiant une relation prédéterminée de manière à pouvoir éliminer facilement, lors de la lecture du document, les objets dont le ou les paramètres vérifiant la relation prédéterminée comme étant des éléments constituants les motifs prédéterminés. Bien qu'efficace, ce précédé exige cependant que le formulaire comporte en face ou sous les cases à remplir la nature des informations à écrire dans lesdites cases, telles que "NOM", PRENOM", "ADRESSE", etc.. Cette impression indispensable pour que les informations correctes soient écrites par le scripteur dans les bonnes cases, a évidemment l'inconvénient majeur d'occuper une surface non négligeable du formulaire et donc de gaspiller du papier. C'est pourquoi le but principal de l'invention est de fournir un système de reconnaissance de caractères manuscrits utilisant un formulaire dans lequel aucune surface n'est utilisée pour inscrire des informations relatives aux cases à remplir. L'objet principal de l'invention est donc un Procédé de reconnaissance des caractères manuscrits sur un document de type formulaire contenant des cases imprimées ainsi que des caractères pré-inscrits à l'intérieur des cases pour y écrire des caractères manuscrits correspondant aux indications fournies par les caractères pré-inscrits, les cases imprimées et les caractères pré-inscrits étant constitués d'éléments prédéterminés caractérisés par au moins un paramètre vérifiant une relation prédéterminée alors que la relation prédéterminée n'est pas vérifiée pour les caractères manuscrits. Le procédé comprend les étapes de lecture du document par zones élémentaires successives à l'aide d'un dispositif de reconnaissance de caractères, détermination que le ou les paramètres caractérisant un objet lu dans un ensemble de zones élémentaires vérifient la relation prédéterminée, et élimination des objets pour lesquels la relation prédéterminée est vérifiée comme étant des éléments prédéterminés. Un autre objet de l'invention est un document de type formulaire contenant des cases imprimées pour y écrire des caractères manuscrits destinés à être lus par un dispositif de reconnaissance optique, les cases contenant des caractères pré-inscrits fournissant des indications à l'utilisateur pour y écrire les caractères manuscrits et aussi bien les cases imprimées que les caractères préinscrits sont constitués d'éléments prédéterminés caractérisés par au moins un paramètre vérifiant une relation prédéterminée alors que la relation prédéterminée n' est pas vérifiée pour les caractères manuscrits, de manière à pouvoir éliminer facilement, lors de la lecture du document par un dispositif de reconnaissance optique, les objets dont le ou les paramètres vérifient la relation prédéterminée comme étant des éléments prédéterminés. Les buts, objets et caractéristiques de l'invention ressortiront mieux à la lecture de la description qui suit faite en référence aux dessins dans lesquels la figure 1 représente une portion d'un formulaire utilisé dans la technique antérieure, la figure 2 représente une portion d'un formulaire mettant en oeuvre les principes de l'invention, et la figure 3 représente schématiquement un dispositif de reconnaissance de caractères utilisés pour la lecture du formulaire selon l'invention. Un formulaire classique se présente généralement comme illustré sur la figure 1. Le scripteur doit remplir des cases en suivant les indications imprimées pour chaque groupe de cases. Ainsi il doit inscrire son nom dans les cases de la première ligne 10, généralement en lettres majuscules, puis son prénom dans les cases de la deuxième ligne 12. Dans la troisième ligne 14, il doit indiquer son age en inscrivant deux chiffres. Dans certaines lignes comme la ligne 16 indiquée "SEXE", il doit mettre une croix dans une case, soit celle indiquée "M" (pour masculin), soit celle indiquée "F" (pour féminin). Comme on le constate, il faut prévoir dans le formulaire des zones contiguës aux cases (comme sur la figure 1) ou sous les cases, pour indiquer les informations à écrire dans les cases telles que le nom, le prénom, l'age, le sexe,etc.. L'invention évite d'occuper une surface du formulaire pour y inscrire les indications mentionnées ci-dessus en se servant tout d'abord du procédé faisant l'objet de la demande de brevet 95 10031. En d'autres termes, les cases 10, 12, 14 ou 16 sont constituées d'éléments qui sont caractérisés par un ou plusieurs paramètres vérifiant une relation prédéterminée, tels les dimensions des éléments, leur surface, leur position, l'écartement entre deux éléments ou encore des paramètres caractérisant le forme des éléments. Au moment de la lecture par le dispositif de reconnaissance de caractères, le traitement effectué consiste à éliminer les éléments du motif de chaque case lorsqu'il y a détection des paramètres vérifiant ladite relation prédéterminée, pour en reconnaître le caractère qui s'y trouve. En utilisant ce concept, l'invention consiste à inscrire les indications propres à aider le scripteur directement dans les cases et non pas en face ou dessous les cases comme c'était le cas auparavant, et en utilisant les mêmes principes que ceux décrits dans la demande de brevet 95 10031. Les indications telles que celles illustrées sur la figure 2, occupent une partie des rangées de cases dans lesquelles le scripteur écrira les informations demandées. Ainsi, "NOM" est écrit dans la rangée de cases 20 destinées à écrire le nom, "PREN0M" est écrit dans la rangée 22, "ADRESSE" est écrit dans la rangée 24, "CODE POSTAL" est écrit dans la rangée 26, "COMMUNE" est écrit dans la rangée 28 et "AGE" est écrit dans les deux cases 30 destinées à l'inscription de l'âge du scripteur. L'une des deux cases 32 et 34 pour le sexe et comportant respectivement un "M" (masculin) et un F" (féminin) doit être remplie d'une croix. Les indications inscrites à l'intérieur des cases sont destinées, comme les cases elles-mêmes, à être éliminées lors de la lecture par le dispositif de reconnaissance de caractères. Un mode de réalisation consiste à ce que les cases et/ou les caractères pré-inscrits soient formés d'éléments caractérisés par un ou plusieurs paramètres vérifiant une relation prédéterminée qui est reconnue au moment de la lecture du formulaire. De manière à ce que les caractères écrits par le scripteur ressortent bien malgré l'existence des caractères pré-inscrits, il est judicieux que ces derniers soient d'une teinte suffisamment claire de manière à ce qu'ils apparaissent très peu lorsque les cases sont remplies par le scripteur tout en étant lisibles avant l'inscription. On peut par exemple imprimer les cases du formulaire et les caractères qui sont pré-inscrits dans une teinte bleu clair et demander à ce que le remplissage par le scripteur soit effectué avec un stylo à encre noire. On doit noter qu'un mode de réalisation entrant dans le cadre de l'invention tel qu'il vient d'être exposé, est de prévoir que les caractères pré-inscrits figurant dans les cases et/ou les cases elles-mêmes soient imprimés à l'aide d'une encre inactinique et donc éliminés d'emblée à la lecture par le dispositif de reconnaissance de caractères. Un dispositif de reconnaissance optique utilisé dans le cadre de l'invention est représenté sur la figure 3. Le dispositif dispose d'une source lumineuse 40 fournissant au document 42 un éclairement déterminé. Adjacent à la source lumineuse 40, est placé un capteur électro-optique 44 chargé de recueillir l'éclairement réfléchi par le document au fur et à mesure qu'il avance dans le sens de la flèche. Les signaux fournis par le capteur 44 sont ensuite convertis en signaux numériques par le convertisseur analogique-numérique 46. Les signaux numériques résultants sont fournis à un processeur (ou micro-processeur) 48 de façon à éliminer les motifs de positionnement, ou pour les emmagasiner dans une mémoire 50. Lorsque le traitement d'élimination est effectué par le capteur électro-optique 44, ce dernier peut agir de façon analogique (c'est à dire à la manière d'un photocopieur). Dans ce cas, les motifs à utiliser pour le précasage du formulaire et des caractères pré-inscrits à l'intérieur des cases devront être composés d'éléments dont une dimension est inférieure au seuil de résolution du capteur. A la sortie du capteur, les éléments du motif n'ayant pas été lus par le capteur du fait de sa faible résolution, auront disparu et les signaux fournis ne représenteront que les seuls caractères manuscrits dont la largeur est généralement bien au-dessus du seuil de résolution du capteur. Les signaux peuvent ensuite être convertis en signaux numériques pour traitement ultérieur et reconnaissance des caractères. Le traitement d'élimination peut avoir lieu directement par le capteur électronique du dispositif de reconnaissance de caractères lorsque le capteur a une faible résolution, ou postérieurement à la capture de l'image, au moyen d'un traitement numérique lorsque le capteur a une forte résolution. Ainsi, on peut mettre en oeuvre un logiciel simple lorsque les motifs des cases et les caractères pré-inscrits dans les case sont constitués d'éléments simples par exemple des lignes fines verticales ou obliques. Le traitement à posteriori, effectué par le processeur 48 du dispositif de reconnaissance fait alors appel à un logiciel pour lequel les suites de bits où le premier et le quatrième bits sont 0, en particulier les suites 0110 correspondant aux éléments du motif, sont remplacées par des suites de bits 0. Les éléments du motif imprimé et des caractères pré-inscrits dans les case seront donc éliminés. A l'inverse, les suites comportant au moins trois bits 1 consécutifs du type 01110 correspondant à l'image d'un trait de caractère manuscrit ne seront pas éliminées. Un tel traitement permettant d'éliminer les motifs dont les éléments sont caractérisés par leur forme, fait appel à une matrice comme expliqué dans la demande de brevet 95.10031. On doit noter que, bien que dans l'exemple ci-dessus la matrice de référence ne prend en compte qu'un élément, on peut imaginer d'utiliser une matrice de référence prenant en compte deux ou plusieurs éléments constituant les motifs et les caractères pré-inscrits sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Document de type formulaire contenant des cases imprimées (20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34) pour y écrire des caractères manuscrits destinés à être lus par un dispositif de reconnaissance optique ; ledit document étant caractérisé en ce que lesdites cases contiennent des caractères pré-inscrits fournissant des indications à l'utilisateur pour écrire les caractères manuscrits dans lesdites cases, et en ce que au moins lesdits caractères pré-inscrits sont constitués d'éléments caractérisés par au moins un paramètre d'élimination permettant de les éliminer facilement lors de la lecture du document par un dispositif de reconnaissance optique. 2. Document selon la revendication 1, dans lequel les éléments composant lesdits caractères pré-inscrits sont caractérisés en ce qu'ils sont imprimés en une encre inactinique. 3. Document selon la revendication 2, dans lequel lesdites cases sont également imprimées en une encre inactinique. 4. Document selon la revendication 1, dans lequel lesdits caractères pré-inscrits sont constitués d'éléments caractérisés par au moins un paramètre vérifiant une relation prédéterminée alors que ladite relation prédéterminée n'est pas vérifiée pour les caractères manuscrits, de manière à pouvoir éliminer facilement, lors de la lecture du document par un dispositif de reconnaissance optique, les objets dont le ou les paramètres vérifient ladite relation prédéterminée comme étant des éléments à éliminer. 5. Document selon la revendication 4, dans lequel lesdites cases sont également constituées d'éléments caractérisés par au moins un paramètre vérifiant une relation prédéterminée alors que ladite relation prédéterminée n'est pas vérifiée pour les caractères manuscrits, de manière à pouvoir éliminer facilement, lors de la lecture du document par un dispositif de reconnaissance optique, les objets dont le ou les paramètres vérifient ladite relation prédéterminée comme étant des éléments à éliminer. 6. Procédé de reconnaissance des caractères manuscrits sur un document selon la revendication 1 contenant des cases imprimées (20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34) ainsi que des caractères pré-inscrits à l'intérieur desdites cases imprimées pour y écrire des caractères manuscrits correspondant aux indications fournies par lesdits caractères pré-inscrits,, ledit procédé étant caractérisé par les étapes suivantes: - lecture du document par zones élémentaires successives à l'aide d'un dispositif de reconnaissance de caractères (44, 46, 48), - détection d'un ou plusieurs paramètres d'élimination caractérisant un objet lu dans un ensemble de zones élémentaires, et - élimination des objets constitués d'éléments caractérisés par lesdits paramètres d'élimination. 7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel lesdits éléments prédéterminés ont une forme prédéterminée et l'étape de détermination consiste à comparer l'éclairement réfléchi par un ensemble de zones élémentaires du document pouvant contenir entièrement un ou plusieurs desdits éléments à une matrice de référence dont les éléments correspondent respectivement aux zones élémentaires dudit ensemble, de manière à éliminer, lors de l'étape d'élimination, les objets entièrement contenus dans tout ensemble dont la comparaison avec ladite matrice donne un résultat donné comme étant des éléments desdits motifs prédéterminés, et à ne conserver que les objets pour lesquels la comparaison avec ladite matrice donne un résultat opposé comme étant des portions de caractères manuscrits. 8. Système de reconnaissance de caractères manuscrits se trouvant dans des cases prédéfinies d'un document (22) selon l'une des revendications 1 à 5, au moyen d'un dispositif de reconnaissance optique apte à reconnaître lesdits caractères manuscrits; ledit système étant caractérisé en ce que - ledit dispositif de reconnaissance optique comprend une source lumineuse (40) pour éclairer le document, un capteur (44) pour effectuer la lecture des objets se trouvant dans des zones successives dudit document, un moyen d'analyse (46, 48) pour détecter si les objets lus sont constitués d'éléments caractérisés le ou lesdits paramètres d'élimination, et un moyen d'élimination pour éliminer les objets constitués desdits éléments de manière à ce que seuls les caractères manuscrits soient conservés en sortie dudit dispositif de reconnaissance optique.