(57)【要約】【課題】  パターンマッチングを使用した文字認識方法において、取込画像の文字ピッチが不均一な場合でも、文字の切出しを正確に実施する必要があるが、従来技術では、構成が複雑で手続きが多く、開発工数も多くかかるため、簡便で、正確な文字認識方法が必要であった。【解決手段】  本発明によれば、各文字位置を推定する手段として、標準フォント全てにおいて文字列エリア全体で多値パターンマッチングを行った結果のマッチングスコア値を使用し、各文字位置の推定と判定を行うことで、正確な文字認識が可能となる。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を読み取る撮像装置部と処理装置部とを含む文字認識装置における文字認識方法であって、
まず、撮像装置によってよみとった画像の文字列エリア全体と、マッチングすべき標準フォント全てとの多値パターンマッチングを行い、
その後、マッチング処理のマッチングスコア値を使用して、各文字位置の推定と判定を行うことを特徴とする文字認識方法。
【請求項２】
請求項１において、各文字位置の推定に取得した前記マッチングスコア値に比例したサイズの円図形を作画するスコア重み付け加算を行って、各文字位置の推定を行うことを特徴とする文字認識方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、文字認識方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ピッチが不均一な文字を認識する技術として、文字の切出しは重要である。文字列中の各文字の横方向の各位置を推定する手法としては２値または多値画像で垂直(縦)方向に投影処理を行うのが一般的である。その後、推定した1文字分の画像を切り出し、この画像に対し登録フォントとのマッチング又はその他特徴抽出画像との比較処理等を実施するのが通常のアプローチである。
【０００３】
例えば、文字枠のない用紙にフリーピッチで書かれたオーバーハングや、分離ストロークがある文字列に対しても正確に文字の切出しを行う方法として、特開平１１−３３８９７２がある。この技術は、文字列の連結情報に基づいた文字の部分パターン抽出と、文字の部分パターンに外接する外接矩形の縦横文字サイズのヒストグラム算出に基づく平均文字サイズ及び分散値の算出と、文字間ピッチのヒストグラムの算出に基づく平均文字のピッチ及び分散値の算出と、平均文字サイズの分散とピッチの分散値に応じて条件を変える文字の統合手段と、小部品統合手段により文字の切出しを行う。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３３８９７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来技術は、正確な文字列の切出し及び文字認識が可能であるが、構成が複雑で手続きが多く、実現するための開発工数も増加する。本発明は、上記従来の問題点に着目し、文字ピッチが不均一な状況においても簡便で正確に文字認識する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の文字認識方法では、文字ピッチが不均一な文字列の文字認識技術として、標準フォント全ての文字と文字列エリア全体での多値パターンマッチングを行った結果のマッチングスコア値を用いて各文字位置の推定と認識とを実行することを特徴とする。を行うことを特徴とする。
【０００７】
より詳細には、画像を取り込むステップと、画像の中から文字列エリアの切り出しを行うステップと、標準で用意した全ての多値文字フォントを使用し切り出した文字列エリアに対して多値画像パターンマッチングするステップと、取得したマッチングスコアに比例したサイズの円図形を作画するスコア重み付け加算を行うステップと、所定の面積以下のノイズ成分を除去するステップと、円図形のラベリング処理により図形の塊を求め、投影波形を作成し閾値を設定することにより水平方向の各文字位置を求めるステップと、各文字位置で一番マッチングスコアが高いフォントを認識結果とする認識判定ステップとを文字認識装置において実行することで上記目的を達成する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、文字ピッチが不均一な場合でも、各文字位置の切出しをパターン認識結果から求めるため、少ない処理手順で、正確な文字認識が出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に本発明に関する文字認識方法の具体的な最良の方法を説明する。本実施形態では、プリント基板に黒インクでゴム印にて捺印されたシリアルＮｏの文字認識方法について説明する。
【００１０】
図４は文字認識を実施する文字認識装置のハードウエア構成を示す。中央処理装置部４００は、各種演算処理及び各部の制御を実施する。読み出し専用記憶装置部４０２は、各部の設定情報を格納する。主記憶装置部４０４は、中央処理装置部４００の演算処理を実施するための作業エリアである。４０６は各部間のデータのやり取りを実現するバスである。固定ディスク４０８には、撮像装置部４１４から得られた画像データが保存される。また、文字認識プログラム及び処理に必要なデータが格納される。入力装置部４１０は文字認識プログラムを実行するための操作を伝えるキーボードやマウスである。表示装置部４１２は、ＣＲＴ、ＬＣＤ等で、各種プログラムの実行結果等を表示をする。撮像装置部４１４は、文字認識の対象である画像データを取得するためのレンズとＣＣＤ等の撮像素子で構成された装置である。通信制御装置部４２０は、文字認識プログラムの結果データを、ネットワーク４２２を介して他の装置に伝送するための装置である。なお、文字認識プログラムはＣＤなどの記憶媒体に格納されて配布され、図示しない媒体読取装置により読み取られて前期固定ディスク４０８に格納されているものとする。
【００１１】
図５は文字認識プログラムの処理ステップを示す。文字認識プログラムの処理ステップは、いくつかのモジュールに区分けされる。図５に示す順に上記中央処理装置部４００で実行されることで文字認識装置を各モジュールの機能を実行する手段として構成させ、文字認識処理を実行する。まず画像取込モジュールが実行されることで撮像装置部４１４を制御して画像を文字認識装置に取り込む(５００)。次に文字列エリア切り出しモジュールが実行され取り込んだ画像の中から文字列エリアの切り出しを行う(５０２)。次にマッチングモジュールが実行され標準で用意した全ての多値文字フォントを使用し、文字列エリア切り出しモジュール５０２で切出された文字列エリアに対して多値画像パターンマッチングを行う(５０４)。次に重み付け加算スコア画像作成モジュールが実行され、取得したマッチングスコアに比例したサイズの円図形を作画する(５０６)。次にスコア画像ノイズ除去モジュールを実行し所定の面積以下のノイズ成分を除去する(５０８)。次にスコア画像垂多値投影モジュールが実行され、円図形のラベリング処理による図形の塊を求め、投影波形を作成し閾値を設定することにより水平方向の各文字位置を求める(５１０)。次に文字判定モジュールが実行され、各文字位置で一番マッチングスコアが高いフォントを認識結果として判定する(５１２)。
【００１２】
図２は文字認識プログラムの処理をより詳細に示したものである。図１は認識対象文字列(基板のシリアルNO.)を実際に取り込んだオリジナル画像の上に、それぞれの処理の結果をプロットしたものである。
【００１３】
文字認識プログラムの処理として、まず認識対象となる多値画像を取り込む（ステップ２００）。取り込んだオリジナル多値画像に対し、ソルダレジストと文字列エリアの背景を含んだエッジパターン画像７のパターンマッチングを行う。本例では、エッジの位置判定の精度を上げるために３箇所についてソルダレジストのエッジ位置の検出を行う。３箇所の文字列エリア検出結果ウインド８の抽出結果によりソルダレジストのエッジ位置が特定されるので、この位置から上方向に余裕分と下方向に文字高さプラス余裕分を加え文字列エリア３として切り出す（ステップ２０２）。以降の処理はこの文字列エリア３を対象とする。上下方向の余裕分の長さと文字高さは予めプログラムに設定しておく。なお、テーブルとして固定ディスク４０８に保持しておき、その都度参照する構成でもよい。
【００１４】
切り出した文字列エリア３全域において、事前に実画像から切り出した図３に示すような０から９の画像を標準フォントパターンとして（以下フォント０〜フォント９とする）各フォント文字毎に全文字・全エリアにて多値画像でマッチングを行う（ステップ２０４）。この結果、文字列エリアにおいてパターンの一致度を示すスコアの大きい物からフォント１文字当たり、最大１０箇所の一致した位置座標とその座標でのマッチングスコア値を得る。フォント０からフォント９までの１０種類を適用し、１００箇所の情報を得、これらの情報とその時のフォント番号を含め全て記録する（ステップ２０５）。この場合の一度に得られる１０個所は、マッチング処理のパラメータとして与えるものであり任意の個数を設定できるが、最低個数として文字列中に想定される桁数の数を設定する必要があり、多いほど文字を切り出すための元情報が多く得られるがノイズも含まれるため適度な値とする。次に記録した全マッチングスコアの情報から重み付け加算スコア画像を作成する（ステップ２０６）。重み付け加算スコア画像とは、記録したポイントの位置座標にそのポイントのマッチングスコア値で重みを付けた円を描画して作られた画像である。この場合の重みはとは、描画する円の直径にしており、重み係数は多数の画像に適用し調整する判定パラメータの一つとする。この結果図１に示すように円の重なったスコア加算画像４が作成され、幾つかのグループの円の塊の位置が各文字の位置を示すことになる。
次にスコア加算画像内のグルーピングを行う前処理として、スコア画像のノイズ除去を行う（ステップ２０８）。ノイズ除去の条件は、塊の面積が一定値以下の孤立点である。
【００１５】
次に前処理の二番目として、スコア画像の垂直多値投影を行う（ステップ２１０）。つまりスコア画像を縦方向に加算することにより図１のスコア投影結果グラフ５を得る。得られた結果に対し閾値を設定し、文字位置を割出す。スコア加算画像と割出した文字位置が交わった中で一番マッチングスコアの高いフォントを認識結果６とする（ステップ２１２）。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】認識対象文字列(基板シリアルNO.)を取り込んだオリジナル画像の上に、それぞれの処理の結果をプロットしたことを示す図。
【図２】文字認識処理詳細フローチャート。
【図３】標準フォント画像を示す図。
【図４】文字認識装置のハードウエア構成図。
【図５】文字認識処理フローチャート。
【符号の説明】
【００１７】
４００…中央処理装置、４０２…読出専用記憶装置部、４０４…主記憶装置部、４０８…固定ディスク、４１０…入力装置部、４１２…表示装置部、４１４…撮像装置部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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