(57)【要約】【課題】文字認識処理において、迅速かつ正確に原稿方向の判別をする。【解決手段】原稿画像（ａ）に対して文字認識して信頼度判定値１を算出し、信頼度判定値１がしきい値よりも低ければ、入力された原稿画像を９０°回転させた原稿画像（ｂ）に対して文字認識して信頼度判定値２を算出し、信頼度判定値２がしきい値よりも低ければ、信頼度判定値１と信頼度判定値２のうち高いほうの信頼度判定値に対応する角度からさらに１８０°回転させた原稿画像（ｃ）又は（ｅ）に対して文字認識して信頼度判定値３を算出し、信頼度判定値３がしきい値よりも低ければ、直交４方向のうち、まだ信頼度判定をしていない方向の原稿画像（ｂ）又は（ｆ）に対して文字認識して信頼度判定値４を算出し、信頼度判定値４がしきい値よりも高ければ、その方向を原稿方向として確定する。【選択図】　　　　図４
2004013704.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿画像を入力し、
原稿画像の一部又は全部に対して文字認識して信頼度判定値１を算出し、
信頼度判定値１がしきい値よりも高ければ、その方向を原稿方向として確定し、
信頼度判定値１がしきい値よりも低ければ、入力された原稿画像を９０°回転させて原稿画像の一部又は全部に対して文字認識して信頼度判定値２を算出し、
信頼度判定値２がしきい値よりも高ければ、その方向を原稿方向として確定し、
信頼度判定値２がしきい値よりも低ければ、信頼度判定値１と信頼度判定値２のうち高いほうの信頼度判定値に対応する角度からさらに１８０°回転させて原稿画像の一部又は全部に対して文字認識して信頼度判定値３を算出し、
信頼度判定値３がしきい値よりも高ければ、その方向を原稿方向として確定し、
信頼度判定値３がしきい値よりも低ければ、直交４方向のうち、まだ信頼度判定をしていない方向について原稿画像の一部又は全部に対して文字認識して信頼度判定値４を算出し、
信頼度判定値４がしきい値よりも高ければ、その方向を原稿方向として確定することを特徴とする、文字認識処理における原稿方向判別方法。
【請求項２】
原稿画像を入力し、
原稿画像の一部又は全部に対して文字認識して信頼度判定値１を算出し、
入力された原稿画像を９０°回転させて原稿画像の一部又は全部に対して文字認識して信頼度判定値２を算出し、
信頼度判定値１又は信頼度判定値２がしきい値よりも高ければ、その高い方向を原稿方向として確定し、
信頼度判定値１，２のいずれもがしきい値よりも低ければ、信頼度判定値１と信頼度判定値２のうち高いほうの信頼度判定値に対応する角度からさらに１８０°回転させて原稿画像の一部又は全部に対して文字認識して信頼度判定値３を算出し、
信頼度判定値３がしきい値よりも高ければ、その方向を原稿方向として確定し、
信頼度判定値３がしきい値よりも低ければ、直交４方向のうち、まだ信頼度判定をしていない方向について原稿画像の一部又は全部に対して文字認識して信頼度判定値４を算出し、
信頼度判定値４がしきい値よりも高ければ、その方向を原稿方向として確定することを特徴とする、文字認識処理における原稿方向判別方法。
【請求項３】
原稿画像を入力し、
原稿画像の一部又は全部に対して文字認識して信頼度判定値１を算出し、
入力された原稿画像を９０°回転させて原稿画像の一部又は全部に対して文字認識して信頼度判定値２を算出し、
信頼度判定値１と信頼度判定値２のうち高いほうの信頼度判定値に対応する角度からさらに１８０°回転させて原稿画像の一部又は全部に対して文字認識して信頼度判定値３を算出し、
信頼度判定値１、信頼度判定値２又は信頼度判定値３がしきい値よりも高ければ、その高い方向を原稿方向として確定し、
信頼度判定値１，２，３のいずれもがしきい値よりも低ければ、直交４方向のうち、まだ信頼度判定をしていない方向について原稿画像の一部又は全部に対して文字認識して信頼度判定値４を算出し、
信頼度判定値４がしきい値よりも高ければ、その方向を原稿方向として確定することを特徴とする、文字認識処理における原稿方向判別方法。
【請求項４】
信頼度判定値４がしきい値よりも低かった場合、信頼度判定値がもっとも高い原稿方向を確定する請求項１、請求項２又は請求項３記載の文字認識処理における原稿方向判別方法。
【請求項５】
前記信頼度判定値の算出において、認識した対称な文字や記号を除外して信頼度判定値を算出する請求項１、請求項２又は請求項３記載の文字認識処理における原稿方向判別方法。
【請求項６】
原稿画像の一部に対して文字認識する場合に、原稿に含まれる１又は複数の文字領域を抽出し、一番大きな文字領域の中の文字から文字認識を始める請求項１、請求項２又は請求項３記載の文字認識処理における原稿方向判別方法。
【請求項７】
原稿画像の一部に対して文字認識する場合に、回転のたびに、原稿に含まれる１又は複数の文字領域を抽出し、いずれかの文字領域に対して文字認識を行う請求項１、請求項２又は請求項３記載の文字認識処理における原稿方向判別方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スキャナ（光学文字読取装置）により原稿画像を読み取って文字認識処理をする場合に、原稿方向を自動的に判別することができる原稿方向判別方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、スキャナにより原稿画像を読み取って、その中の文字を認識することが行われている。
文字認識は、あくまで文字が正しい方向を向いていることが前提なので、原稿画像が間違った方向を向いていないかどうかをチェックする処理が必要である。そこで、読み取った原稿画像データを、メモリ上で９０°，１８０°，２７０°回転させて、それぞれの回転画像に対して、文字認識をし、各方向における文字認識精度の一番高かった方向を正しい方向とする原稿方向判別方法が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記方法では、原稿画像データを回転させる順番が、図５に示すように固定されているので、当然、正解の方向の認識が、不正解の方向の認識よりも後になることがある。
原稿画像データを回転させて文字認識していく過程で、正解である確率の高い方向が推定できれば、それ以外の方向における文字認識を後回しにすることができ、認識回数の軽減、文字認識速度の向上に結びつく。
【０００４】
そこで、本発明は、文字認識処理において、迅速かつ正確に原稿方向の判別をすることができる原稿方向判別方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
本発明の文字認識処理における原稿方向判別方法は、原稿画像を入力し、原稿画像の一部又は全部に対して文字認識して信頼度判定値１を算出し、信頼度判定値１がしきい値よりも高ければ、その方向を原稿方向として確定し、信頼度判定値１がしきい値よりも低ければ、入力された原稿画像を９０°回転させて原稿画像の一部又は全部に対して文字認識して信頼度判定値２を算出し、信頼度判定値２がしきい値よりも高ければ、その方向を原稿方向として確定し、信頼度判定値２がしきい値よりも低ければ、信頼度判定値１と信頼度判定値２のうち高いほうの信頼度判定値に対応する角度からさらに１８０°回転させて原稿画像の一部又は全部に対して文字認識して信頼度判定値３を算出し、信頼度判定値３がしきい値よりも高ければ、その方向を原稿方向として確定し、信頼度判定値３がしきい値よりも低ければ、直交４方向のうち、まだ信頼度判定をしていない方向について原稿画像の一部又は全部に対して文字認識して信頼度判定値４を算出し、信頼度判定値４がしきい値よりも高ければ、その方向を原稿方向として確定することを特徴とする（請求項１）。
【０００６】
この方法よれば、原稿画像を０°で文字認識して信頼度判定値１を算出し、信頼度判定値１がしきい値よりも低ければ、９０°で文字認識して信頼度判定値２を算出し、信頼度判定値２もしきい値より低ければ、信頼度判定値１，２のうち大きいものに対応する方向から１８０°回転させて信頼度判定値３を算出している。この１８０°回転により、０°及び９０°で原稿画像の正しい方向が得られない場合に、原稿画像の正しい方向が得られる確率が高くなる。これは実験的に証明できることであり、実験結果を実施例に示す。もし、前記１８０°回転によって正しい方向が得られない場合にのみ、直交４方向のうち、まだ信頼度判定をしていない方向について文字認識する。
【０００７】
したがって、０°及び９０°で原稿画像の正しい方向が得られない場合に、信頼度判定値３を得る過程で、正解である確率の高い方向について、先に文字認識できるので、認識回数を軽減でき、文字認識速度の向上を達成することができる。
前記請求項１記載の原稿方向判別方法は、信頼度判定値１を算出し、信頼度判定値１がしきい値よりも高ければ、その方向を原稿方向として確定し、信頼度判定値１がしきい値よりも低ければ、入力された原稿画像を９０°回転させて信頼度判定値２を算出するステップに進んでいるが、信頼度判定値１と信頼度判定値２とをまず算出し、信頼度判定値１又は信頼度判定値２のいずれかがしきい値よりも高ければ、その高い方向を原稿方向として確定し、信頼度判定値１，２のいずれもがしきい値よりも低ければ、信頼度判定値１と信頼度判定値２のうち高いほうの信頼度判定値に対応する角度からさらに１８０°回転させて原稿画像の一部又は全部に対して文字認識して信頼度判定値３を算出し、信頼度判定値３がしきい値よりも高ければ、その方向を原稿方向として確定し、信頼度判定値３がしきい値よりも低ければ、直交４方向のうち、まだ信頼度判定をしていない方向について原稿画像の一部又は全部に対して文字認識して信頼度判定値４を算出し、信頼度判定値４がしきい値よりも高ければ、その方向を原稿方向として確定するという原稿方向判別方法も想定できる（請求項２）。
【０００８】
この方法よれば、原稿画像を０°及び９０°で文字認識し、信頼度判定値１と信頼度判定値２を算出し、いずれもしきい値より低ければ、信頼度判定値１，２のうち大きいものに対応する方向から１８０°回転させる。これにより、請求項１記載の方法と同様、０°及び９０°で原稿画像の正しい方向が得られない場合に、信頼度判定値３を得る過程で、原稿画像の正しい方向が得られる確率が高くなる。もし、前記１８０°回転によって正しい方向が得られない場合にのみ、直交４方向のうち、まだ信頼度判定をしていない方向について文字認識する。
【０００９】
したがって、請求項１記載の方法と同様、０°及び９０°で原稿画像の正しい方向が得られない場合に、正解である確率の高い方向について、先に文字認識できるので、認識回数を軽減でき、文字認識速度の向上を達成することができる。また、本発明の文字認識処理における原稿方向判別方法は、原稿画像の一部又は全部に対して文字認識して信頼度判定値１を算出し、入力された原稿画像を９０°回転させて原稿画像の一部又は全部に対して文字認識して信頼度判定値２を算出し、信頼度判定値１と信頼度判定値２のうち高いほうの信頼度判定値に対応する角度からさらに１８０°回転させて原稿画像の一部又は全部に対して文字認識して信頼度判定値３を算出し、信頼度判定値１、信頼度判定値２又は信頼度判定値３がしきい値よりも高ければ、その高い方向を原稿方向として確定し、　信頼度判定値１，２，３のいずれもがしきい値よりも低ければ、直交４方向のうち、まだ信頼度判定をしていない方向について原稿画像の一部又は全部に対して文字認識して信頼度判定値４を算出し、信頼度判定値４がしきい値よりも高ければ、その方向を原稿方向として確定する方法である（請求項３）。
【００１０】
この方法よれば、原稿画像を０°及び９０°で文字認識して信頼度判定値１と信頼度判定値２を算出し、同時に、信頼度判定値１，２のうち大きいものに対応する方向から１８０°回転させて、信頼度判定値３を算出する。これにより、請求項１記載の方法と同様、０°及び９０°で原稿画像の正しい方向が得られない場合でも、信頼度判定値３を得る過程で、原稿画像の正しい方向が得られる確率が高くなる。もし、前記１８０°回転によって正しい方向が得られない場合にのみ、直交４方向のうち、まだ信頼度判定をしていない方向について文字認識する。
【００１１】
したがって、請求項１，２記載の方法と同様、０°及び９０°で原稿画像の正しい方向が得られない場合に、正解である確率の高い方向について、先に文字認識できるので、認識回数を軽減でき、文字認識速度の向上を達成することができる。
信頼度判定値４がしきい値よりも低かった場合、信頼度判定値がもっとも高い原稿方向を確定するとよい（請求項４）。またこれ以外に、原稿方向判定不能との結果を出してもよい。
【００１２】
前記信頼度判定値の算出において、認識した対称な文字や記号を除外して信頼度判定値を算出することが望ましい（請求項５）。これにより、正しい方向と正しくない方向との信頼度判定値の差が顕著に表れるので、正しい原稿方向を判定しやすくなる。
原稿画像の一部に対して文字認識する場合に、原稿に含まれる１又は複数の文字領域を抽出し、一番大きな文字領域の中の文字から文字認識を始めることが望ましい（請求項６）。文字領域の大きい方から認識することにより、一度の認識処理で多くの認識結果が得られ、領域の切替え処理が減る。
【００１３】
また、原稿画像の一部に対して文字認識する場合に、回転のたびに、原稿に含まれる１又は複数の文字領域を抽出することが望ましい（請求項７）。回転のたびに文字領域を抽出することで、原稿の属性が縦書き、横書きのいずれの場合にも、正しい文字領域の抽出が行え、文字認識の精度が高くなるからである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の原稿方向判別方法を実施するための文字認識装置１の機能ブロック図である。
文字認識装置１は、原稿画像を光学的に読み取るスキャナに接続されている。文字認識装置１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ハードディスクなどから構成され、その文字認識処理は、ＲＡＭやハードディスクなどに記録された所定のプログラムを、ＣＰＵが実行することにより実現される。
【００１５】
図１に沿って概略説明すると、スキャナから入力された原稿画像は、画像回転部２によってメモリ上で所定角回転させられる。レイアウト解析部３は、回転後の画像に基づいて、原稿画像に含まれる文字のかたまり（領域という）を検出する。文字切出し・認識部４は、領域中の１つ１つの文字を認識する。信頼度算出部５は、文字認識の信頼度を算出する。この信頼度に応じて、原稿画像が再度回転され、レイアウト解析、文字認識処理が繰り返される。そして、回転によりもっとも信頼度の高い原稿方向が出力され、その方向での認識結果が出力される。
【００１６】
図２は、本発明の原稿方向判別方法を説明するためのフローチャートである。まず、スキャナから原稿画像が入力されると（ステップＳ１）、その原稿画像データは、ＲＡＭなどのメモリに蓄積される。つぎに、今までの回転回数を調べ（ステップＳ２）、回転回数が３以下であれば、レイアウト解析処理に進む（ステップＳ３）。その結果、文字領域が検出されれば（ステップＳ４のＹＥＳ）、一番面積の大きな文字領域に対して文字認識を開始する（ステップＳ５）。文字領域が検出されなければ処理を終了する。
【００１７】
この文字認識処理は、種々のアルゴリズムが考案されているが、例えば次のようなものを採用できる。文字領域の中の各文字を切出し、それぞれの文字を複数の小領域に分割する。各小領域において、白黒画素の境界の方向別（例えば０°，４５°，９０°，１３５°）のヒストグラムをとる。このヒストグラムを、辞書のヒストグラムと比較することによって、もっとも類似する文字を選択し、これを認識文字とする。
【００１８】
一方、信頼度を算出する条件となる上限文字数（例えば１００文字）と、上限領域数（例えば３）とを設定しておく。
前記認識した文字数が上限文字数に達していれば（ステップＳ６）、信頼度を算出する（ステップＳ９）。上限文字数に達していなければ、次に面積の大きな領域に対して文字認識を行う（ステップＳ８）。このようにして、上限文字数に達するまで、領域数を広げて文字認識をつづける。上限文字数に達しないうちに上限領域数に達すれば（ステップＳ７）、そこで文字認識を打ち切り、信頼度を算出する（ステップＳ９）。
【００１９】
ステップＳ５では、一番大きな文字領域から文字認識を行うことで、領域を切り替えなくても、一度の処理で多くの文字を認識できることとなり、処理の高速化が図れる。また、大きな領域は、小さな領域に比べ、ノイズ領域である可能性が低いと考えられるので、より制度の高い認識結果が得られる。
信頼度は、認識した文字の信頼度の総和を、認識した文字数で割った平均値とする。ここで「文字の信頼度」とは、文字認識の確からしさのことをいう。例えば、認識した文字と辞書の文字とを比較したときの類似の度合いを、０から２５５までの数値で表したものである。
【００２０】
この信頼度を算出する場合、文字の中にアルファベットの「Ｉ」「Ｏ」など上下左右対称な文字、アルファベットの「ｂ」「ｑ」など上下対称な文字が含まれ、又は「−」「●」、スペースなど上下左右対称な記号が含まれるとき、その文字・記号は、「認識した文字」の中に含めないことが望ましい。このことによって、算出する信頼度の差を、より顕著にすることができて、原稿方向を正確に確定することができる。
【００２１】
信頼度がしきい値以上あるかどうか判定し（ステップＳ１０）、しきい値以上あれば、その原稿方向を確定する（ステップＳ１１）。この場合は、画像を回転させるステップＳ１２には入らない。そして、この確定された原稿方向において、すべての領域の文字に対して文字認識処理を行い、その結果を出力する（ステップＳ１４）。
なお、前記しきい値は、文字認識装置１で多くの原稿を読み取って、試行錯誤により適切な値に定めるとよい。
【００２２】
信頼度がしきい値以上なければ、画像を回転させる（ステップＳ１２）。この回転方法は後に説明する。
つぎに、今までの回転回数を調べ（ステップＳ２）、回転回数が３を超えていれば（つまり０°，９０°，１８０°，２７０°の４方向について文字認識処理が終わっていれば）、信頼度が最大となる方向を原稿方向として確定する（ステップＳ１３）。そして、この確定された原稿方向において、すべての領域の文字に対して文字認識処理を行い、その結果を出力する（ステップＳ１４）。
【００２３】
回転回数が３以下であるときは、その回転方向に対して、前記レイアウト解析、文字認識、信頼度の算出を繰り返す。回転のたびにレイアウト解析による文字領域の抽出を行うことで、確かな領域の縦書き横書きの属性が得られ、認識結果の精度が高くなる。
ここで、画像を回転させるステップＳ１２の内容を詳しく説明する。
図３は、ステップＳ１２の内容を説明するための詳細フローチャートである。図４は、時間を追って原稿が回転される様子を説明するための図解図である。現行の向きは白抜き矢印で示している。
【００２４】
まず、いままでの回転回数が０の場合（ステップＳ１２−１、図４（ａ））、原稿を右に９０°回転させる（ステップＳ１２−６、図４（ｂ））。そして、回転回数を１プラスする（ステップＳ１２−８）。
回転回数が１の場合（ステップＳ１２−２、図４（ｂ）　）、回転角が０°の時の信頼度と、回転角が９０°の時の信頼度とを比較する。
（回転角が０°の時の信頼度）＞（回転角が９０°の時の信頼度）
であれば、原稿をさらに右に９０°回転させる（ステップＳ１２−６、図４（ｃ））。そして、回転回数を１プラスする（ステップＳ１２−８）。
【００２５】
（回転角が０°の時の信頼度）≦（回転角が９０°の時の信頼度）
であれば、原稿を１８０°回転させる（ステップＳ１２−５、図４（ｅ））。そして、回転回数を１プラスする（ステップＳ１２−８）。
ここで、回転角が０°の時の信頼度と、回転角が９０°の時の信頼度との比較結果に応じて、原稿方向の回転角度を変える理由を、実施例を用いて説明する。
【００２６】
【実施例】
表１は、８種類の原稿について、正しい方向から右９０°又は１８０度回転させて、文字認識を試みた例を示す。この正しい方向から右９０°又は１８０度回転させた状態を基準方向０°とする。
【００２７】
【表１】
2004013704.tif 000003
【００２８】
基準方向０°での信頼度判定値１と、それから９０°回転させたときの信頼度判定値２とを算出した。いずれも正しい方向でないので、信頼度判定値は低くなっている。
そして、０°又は９０°のうち、信頼度の高い方の方向に対して１８０°回転させたときの信頼度判定値３と、残りの回転角度に対する信頼度判定値４とを算出した。
【００２９】
いずれの原稿も、信頼度の高い方の方向に対して１８０°回転させたときの信頼度判定値３のほうが、残りの回転角度に対する信頼度判定値４よりも高くなっている。
したがって、基準方向０°での信頼度判定値１と、それから９０°回転させたときの信頼度判定値２とを算出して、いずれも信頼度判定値が低く出た場合、信頼度の高い方の方向に対して１８０°回転させたほうが、正しい原稿方向が早く得られる可能性が高いといえる。
【００３０】
以上で、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の実施は、前記の形態に限定されるものではない。例えば、前記の実施形態では、回転回数が０の時点で文字認識して信頼度判定値１を求め、信頼度判定値１がしきい値以上あれば、原稿方向を確定していた（ステップＳ１０→Ｓ１１）。しかし、回転回数が０の時点ではまだ信頼度判定値１をしきい値と比較せずに記憶し、さらに９０°回転させて信頼度判定値２を求めた時点で、記憶した信頼度判定値１及び信頼度判定値２をしきい値とそれぞれ比較し、いずれもしきい値より低い場合に、次の２回目の回転に移るという実施も可能である。また、信頼度判定値１と信頼度判定値２を求めて記憶し、さらに信頼度判定値１と信頼度判定値２のうち高いほうの信頼度判定値に対応する角度からさらに１８０°回転させて信頼度判定値３を求め、この時点で、記憶した信頼度判定値１，２及び信頼度判定値３をしきい値とそれぞれ比較し、いずれもしきい値より低い場合に、次の３回目の回転に移るという実施も可能である。その他、本発明の範囲内で種々の変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の文字認識方法を実施する文字認識装置１の機能ブロック図である。
【図２】文字認識処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【図３】ステップＳ１２の画像を回転する詳細手順を説明するための詳細フローチャートである。
【図４】時間を追って原稿画像が回転される様子を説明するための図解図である。
【図５】従来の、原稿画像が回転される様子を説明するための図解図である。
【符号の説明】
１　文字認識装置
２　画像回転部
３　レイアウト解析部
４　文字切出し・認識部
５　信頼度算出部
【図１】
2004013704.tif 000004
【図２】
2004013704.tif 000005
【図３】
2004013704.tif 000006
【図４】
2004013704.tif 000007
【図５】
2004013704.tif 000008