(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
認識辞書の学習処理を行う文字認識方法において、
学習対象の文字が認識辞書の学習に適しているか否かを判定するための辞書学習閾値を、当該学習対象の文字の認識に用いた辞書が辞書学習閾値による登録処理判定の対象となった回数が所定の値未満の場合、若しくは該登録処理判定の対象となった回数に対する該登録判定処理により辞書データが前記辞書に登録された回数の割合が所定の割合以上の場合は、辞書学習閾値を標準値より大きな値に変更する辞書学習閾値緩和工程と、
前記割合が所定の値未満の場合は辞書学習閾値を標準値に戻す工程と、
前記学習対象の文字と該学習対象の文字の認識に用いた辞書との認識距離と、前記辞書学習閾値とを比較し、認識距離が辞書学習閾値未満の場合は前記学習対象の文字に係る辞書データを該学習対象の文字の認識に用いた辞書に登録する登録処理判定工程と、
を備えたことを特徴とする辞書学習方法。
【請求項２】
読み取られた原稿イメージから切り出して得た文字イメージの特徴を抽出し、認識辞書を用いて各文字イメージの認識結果を出力する文字認識装置において実行されるプログラムであって、
コンピュータに、
棄却文字イメージおよび誤認識文字の修正時に修正された棄却文字イメージおよび誤認識文字に対応付けてメモリに記憶された認識情報から学習対象の文字の認識情報を取得するステップ、
取得した認識情報から認識に使用した辞書テンプレート番号を取り出し、メモリに記憶されている当該辞書テンプレートの学習処理回数と学習回数を読み出して学習処理回数を所定値αと比較し、学習処理回数≧αの場合は学習処理回数に対する学習回数の割合ｒを計算するステップ、
学習処理回数＜αの場合若しくは前記割合ｒ≧所定値βの場合は学習対象の文字が認識辞書の学習に適しているか否かを判定するための辞書学習閾値に標準値より大きな値を設定するステップ、
前記割合ｒ＜所定値βの場合は辞書学習閾値に標準値を設定するステップ、
前記学習対象の文字と該学習対象の文字の認識に用いた辞書との認識距離と、前記辞書学習閾値とを比較し、認識距離＜辞書学習閾値の場合は認識修正処理の対象となった文字の辞書データを該学習対象の文字の認識に用いた辞書に登録すると共に学習回数を１つ増加させるステップ、
学習処理回数を１つ増加させるステップ、
を実行させる辞書学習プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、文字認識装置に関し、特に、棄却文字或いは誤認識文字の修正入力の際に認識辞書に登録されている標準パターンを更新（修正／追加）する辞書学習技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
文字認識の過程では、先ず、切出された文字の特徴量抽出と、抽出された特徴量と認識辞書内の各テンプレートの特徴量との比較がなされ、最も類似度の高い特徴量を有する候補文字が正解文字とされその文字コードが取得される。
しかし、読取られる文字は同じ文字でも形や大きさや線の太さが異なったり線のかすれがあったりして必ずしも正確に認識できるとは限らない。
特に、手書き文字を認識する場合には上記のような要因に加え、個人の書き癖等の要因も加わって認識率が低下する。
【０００３】
上述のような問題の解決方法として、不読文字或いは誤認識文字の修正入力の際に認識辞書に登録されている標準パターンを更新（修正／追加）する方法、いわゆる'認識辞書の学習'により認識率向上を図る方法がある。認識率の学習方法に関する従来技術として、（１）特開平２−１８６４８４号公報の「文字認識装置」や特開平９ー１８５６８２号公報の「認識辞書の学習方式」等に開示の技術のように修正入力の際に、逐一その文字を学習させるか否かをオペレータが判断して指示を与える方法、（２）特開平７−１２９７２４号公報の「文字認識装置ならびにその辞書学習方法および辞書作成方法」に開示の技術のように、修正と同時に学習を行なう方法、（３）特開平７−２７１９１７号公報の「手書き文字認識辞書作成方法及び装置」や、（４）特開平８−２８７１９１号公報の「光学的文字読取り装置」等に開示の技術のように、学習後の認識辞書の妥当性を認識シミュレーションによって調べる方法、がある。
【０００４】
しかしながら、上記（１）の技術では、オペレータの作業負担が増加する点と文字学習の要否の判断のための専門的知識をオペレータが持っていなければ精度の高い'認識辞書の学習'ができないという問題点があり、上記（２）の技術では、学習文字の妥当性を考慮していないので、学習の効率性および学習後の認識辞書の安定性に欠けるという問題点があり、上記（３）、（４）の技術では、学習後の認識辞書の妥当性のシミュレーションに時間を要し、また、認識シミュレーションに必要なデータを格納する記憶手段を追加する必要があるという不具合があった。
【０００５】
このような問題点を解決する技術として、（５）特開平１１−１８４９７６号に開示の技術（「辞書学習方式及び文字認識装置」）等がある。上記（５）の技術によれば、学習に不適な学習文字を認識距離に基づいて自動的に除外することができ、更に、学習文字を学習対象となる認識辞書のテンプレート別に分類して認識距離に基づいて選択できるので、オペレータの判断を必要とせずオペレータに文字特徴や学習に係わる専門的知識を要求する必要がないといった利点や、学習文字の最小認識距離を基準にテンプレートの追加の要否を判定して認識辞書データの更新または追加を行なうので、オペレータの判断なしにその学習文字について最適な学習方法を選択できるといった利点がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記（５）の技術では、認識辞書の作り方によっては追加したい文字（認識辞書データ）が追加できないといった問題点や、このような文字を追加するために閾値を緩めると、追加したくない他の粗悪文字が追加されてしまうといった問題点があった。
【０００７】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、効率的に認識辞書の学習を行なうと共に学習後の認識辞書に高い妥当性と安定性を与え得る辞書学習方法及び辞書学習プログラムの提供を目的とする。
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、認識辞書の学習処理を行う文字認識方法において、
学習対象の文字が認識辞書の学習に適しているか否かを判定するための辞書学習閾値を、当該学習対象の文字の認識に用いた辞書が辞書学習閾値による登録処理判定の対象となった回数が所定の値未満の場合、若しくは該登録処理判定の対象となった回数に対する該登録判定処理により辞書データが前記辞書に登録された回数の割合が所定の割合以上の場合は、辞書学習閾値を標準値より大きな値に変更する辞書学習閾値緩和工程と、前記割合が所定の値未満の場合は辞書学習閾値を標準値に戻す工程と、学習対象の文字と該学習対象の文字の認識に用いた辞書との認識距離と、辞書学習閾値とを比較し、認識距離が辞書学習閾値未満の場合は前記学習対象の文字に係る辞書データを該学習対象の文字の認識に用いた辞書に登録する登録処理判定工程と、を備えたことを特徴とする辞書学習方法を提供する。
【００１４】
また、請求項２に記載の発明では、読み取られた原稿イメージから切り出して得た文字イメージの特徴を抽出し、認識辞書を用いて各文字イメージの認識結果を出力する文字認識装置において実行されるプログラムであって、コンピュータに、棄却文字イメージおよび誤認識文字の修正時に修正された棄却文字イメージおよび誤認識文字に対応付けてメモリに記憶された認識情報から学習対象の文字の認識情報を取得するステップ、取得した認識情報から認識に使用した辞書テンプレート番号を取り出し、メモリに記憶されている当該辞書テンプレートの学習処理回数と学習回数を読み出して学習処理回数を所定値αと比較し、学習処理回数≧αの場合は学習回数に対する学習処理回数の割合ｒを計算するステップ、学習処理回数＜αの場合若しくは前記割合ｒ≧所定値βの場合は学習対象の文字が認識辞書の学習に適しているか否かを判定するための辞書学習閾値に標準値より大きな値を設定するステップ、前記割合ｒ＜所定値βの場合は辞書学習閾値に標準値を設定するステップ、学習対象の文字と該学習対象の文字の認識に用いた辞書との認識距離と、辞書学習閾値とを比較し、認識距離＜辞書学習閾値の場合は認識修正処理の対象となった文字の辞書データを該学習対象の文字の認識に用いた辞書に登録すると共に学習回数を１つ増加させるステップ、学習処理回数を１つ増加させるステップ、を実行させる辞書学習プログラムを提供する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
１．構成
図１は本発明の認識文字の修正方法を適用可能な文字認識装置の一実施例の構成を示すブロック図であり、図２は認識処理部２の一実施例を示すブロック図である。
【００１６】
図１で、文字認識装置１０は、原稿読取り装置１、認識処理部２、ハードディスク（ＨＤ）３、辞書学習処理部４、モニタ５及びキーボード６を備えている。
原稿読取り装置１はＯＣＲ（光学的文字読取り装置）やスキャナー等のイメージリーダからなり、原稿を読み取ってイメージデータに変換し、認識処理部２に渡す。
また、認識処理部２は、図２に示すように文字認識部２１、認識文字修正部２２、制御部２３及び認識辞書３１を備えている。
【００１７】
図２で、文字認識部２１は原稿読取り装置１から受け取ったイメージデータから１文字分ずつ文字イメージを切り出して文字認識処理を行い、認識結果（文字コード或いは棄却コード）を出力する。
【００１８】
認識文字修正部２２は棄却イメージの修正或いは誤認識の修正のためにオペレータによってキーボード６から修正入力がされた場合には、それら棄却イメージ或いは誤認識された文字の修正を行い、ハードディスク３に書き込まれた認識結果を更新する。また、この際、認識結果を更新した箇所には修正情報を付加してハードディスク３に書き込む。
【００１９】
制御部２３はＣＰＵ、内部メモリ（ＲＡＭ）およびその周辺回路からなり、上述した文字認識装置１０全体の制御と、文字認識装置１０及び認識処理部２の各構成部分の動作を制御する。また、制御部２３はハードディスク３又はプログラム格納用ＲＯＭに格納された認識処理プログラム（図２の文字認識部２１及び認識文字修正部２２に相当）及び本発明の辞書学習プログラム（図２の辞書学習処理部４に相当）の実行を制御し文字認識を行う。
【００２０】
ハードディスク３には認識情報、つまり、文字イメージ、文字イメージの特徴量、認識結果である文字コード（又は、修正結果である文字コード）、使用した辞書テンプレートの番号及び修正のあった場合の修正情報を格納する領域のほか、認識辞書３１を格納する領域及び各辞書の学習処理回数及び学習回数（後述）を書き込む領域が確保されている（認識辞書３１はＲＯＭ又は物理的に別のハードディスクとしてもよい）。また、ハードディスク３には認識処理プログラム及び辞書学習プログラムのほか文字認識装置１０の実行制御に必要な各種プログラム群を格納することもできる。
【００２１】
辞書学習処理部４は、認識処理部２でオペレータによって修正された認識結果（文字コード）と共にハードディスク３に記憶される修正情報を基に、棄却文字又は誤認識文字の特徴量等の辞書データを認識辞書に追加できるかどうかを判定して追加可能な場合にその文字の特徴量をそのカテゴリの辞書テンプレートに追加（登録）する。ここで、修正情報はオペレータによって修正されたか否かを示すフラグである。なお、修正情報の代わりに修正前の認識結果（文字コード）を修正後の認識結果（文字コード）と共にハードディスク３に記憶するようにしてもよい。
【００２２】
２．動作
図３は、図１の辞書学習処理部４の動作の一実施例を示すフローチャートであり、各ステップの動作シーケンスの制御は制御部２３によって行われる。
【００２３】
ステップＳ１：（修正文字の有無判定）
図３で、辞書学習処理部４は、上述した文字認識処理によりハードディスク３に書き込まれた認識情報（ハードディスクには、文字イメージ、文字イメージの特徴量、認識結果である文字コード（又は、修正結果である文字コード）と修正された場合に修正情報が書き込まれている）を順次サーチし、上述した認識文字修正処理のあった認識情報があった場合、つまり、オペレータによって修正された認識情報があった場合には、その認識情報を読み出すと共に、文字イメージの認識情報のハードディスク３上の先頭アドレスを保持してＳ２に遷移し、修正処理の対象となった文字がハードディスク３に格納されている認識結果の中にない場合には辞書学習処理を終了する。なお、認識文字修正処理の有無は実施例ではハードディスク３に書き込まれる認識結果（認識文字修正処理があった場合は修正結果＝認識結果）に対応して修正情報が書き込まれているか否かを調べることによって判定しているがこれに限定されない。
【００２４】
ステップＳ２：（使用辞書の学習処理回数及び学習回数の読み出し）
辞書学習処理部４は、上記ステップＳ１で読み出した認識情報の中から使用した辞書テンプレート番号を取り出し、ハードディスク３から認識文字修正処理で使用された辞書（つまり、登録判定の対象となっている辞書）の学習処理回数と学習回数をハードディスク３から読み出してメモリに保持する。ここで、学習処理回数は辞書に追加（登録）されたか否かに係らず、後述のステップＳ６で辞書が閾値による登録判定処理の対象となった回数を意味し、学習回数はステップＳ６の判定処理の結果、ステップＳ７で辞書データが登録された回数を意味し、学習処理回数はステップＳ８でカウントされ、学習回数はステップＳ７でカウントされる。
【００２５】
ステップＳ３：（辞書学習閾値緩和の要否判定）
辞書学習処理部４は、上記ステップＳ２で取り出した学習処理回数を所定値αと比較し、学習処理回数がα未満の場合はこの辞書の学習処理回数が少ないため辞書が成長段階にあると判定して学習閾値を緩和するためＳ４に遷移する。また、学習処理回数がα以上の場合は辞書が成長期を過ぎていると判定して学習回数と学習処理回数の割合を算出し、算出結果が所定値β（０≦β≦１）未満の場合は学習対象の辞書が安定し、成熟期に達していると判定してＳ５に遷移し、β以上の場合は成熟期に達していないと判定してＳ４に遷移する（つまり、学習回数÷学習処理回数＜βならＳ５に、学習回数÷学習処理回数≧βならＳ４に遷移する）。
【００２６】
ステップＳ４：（辞書学習閾値の緩和）
辞書学習処理部４は、上記ステップＳ３で辞書が成長段階にあるか、成長期を過ぎていてもまだ安定していないと判定した場合には、辞書学習判定用の閾値（辞書学習閾値）の値を標準値より大きな値（緩和値）に設定し直してＳ６に遷移する。なお、緩和値は、学習処理回数又は学習回数と学習処理回数の割合によって予め定めた所定の値（実験値又は経験値）である。
【００２７】
ステップＳ５：（辞書学習閾値の不緩和）
辞書学習処理部４は、上記ステップＳ３で辞書が安定していると判定した場合には、辞書学習判定用の閾値（辞書学習閾値）の値を標準値（所定の値）に設定してＳ６に遷移する。
【００２８】
ステップＳ６：（辞書学習閾値による辞書データ登録可否の判定）
辞書学習処理部４は、認識距離、つまり、登録判定されるカテゴリの辞書の特徴量と修正対象となった文字イメージの特徴量との距離（例えば、ユークリッド距離）を算出して、上記ステップＳ４またはＳ５で設定された辞書学習閾値と比較し、認識修正処理の対象となった文字の辞書データのこの辞書への登録の可否を判定する。ここで、認識距離が辞書学習閾値未満の場合は登録可としてＳ７に遷移する。また、認識距離が辞書学習閾値以上の場合は登録不可としてＳ８に遷移する。
【００２９】
ステップＳ７：（辞書データの登録及びカウント）
辞書学習処理部４は修正対象となった文字イメージの辞書データを上記ステップＳ６で登録判定の対象となった辞書に登録（追加記憶）し、ハードディスク３の学習回数カウンタに１を加える。
【００３０】
ステップＳ８：（学習処理回数のカウント）
辞書学習処理部４はハードディスク３の学習処理回数カウンタに１を加える。
【００３１】
ステップＳ９：（次の認識結果の先頭アドレス取得）
辞書学習処理部４は上記ステップＳ１で保持した認識情報の先頭アドレスに認識情報レコード長を加え、次の認識情報の先頭アドレスを取得してＳ１に遷移する（これにより、ステップＳ１では今回取得した修正済み認識結果の次の認識結果からサーチを行う）。
【００３２】
なお、上記図３のフローチャートでは、文字認識処理でハードディスクに書き込んだ全原稿の認識結果について認識文字修正処理が終わった後で、辞書学習処理のためハードディスクに書き込まれた（全原稿の）認識結果を順次サーチするように構成したが、文字認識処理でハードディスクに書き込んだ全原稿の認識結果について１枚の原稿分の認識文字修正処理が終わった後で、その１枚の原稿分の認識結果についてサーチするように構成してもよく、或いは、文字認識処理でハードディスクに書き込んだ原稿の認識結果について、認識文字修正時にオペレータの認識文字修正入力が行われる毎に上記ステップＳ２〜Ｓ８を実行するように構成してもよい。１枚の原稿分の認識結果についてサーチするように構成した場合には、ステップＳ７、Ｓ８のカウントは原稿単位のカウントとなり、オペレータの認識文字修正入力が行われる毎に辞書学習処理を行うようにした場合はカテゴリ毎のカウントとなる。
【００３３】
上記構成により、従来登録されなかった文字イメージの辞書データについても学習処理回数、学習回数をカウントしてそれらの値を基にそのカテゴリの辞書が成長期か否かを判定し、成長期にある場合には辞書学習閾値を緩めることにより学習辞書に登録することが可能となる。また、辞書が成熟していて安定している場合には辞書学習閾値を標準値に設定するので、辞書のバランスを欠くような辞書データの登録を防止でき、安定した学習辞書とすることができる。
【００３４】
（変形例）
なお、上記図３の辞書学習処理部のステップＳ６の辞書学習閾値による辞書データの登録可否判定時に登録可と判定された場合、ステップＳ６とＳ７（登録処理）の間に、学習辞書内に登録可になった辞書データに近い特徴を持った他のカテゴリの辞書が存在するか否かを調べ、そのような辞書が存在する場合にはその辞書テンプレートに対応付けて使用禁止フラグを設定して当該辞書テンプレートを使用禁止とする第１の禁止処理ステップを設けるようにしてもよい。
【００３５】
更に、第１の禁止処理ステップの後に、登録可とされた辞書データが、以前に、上記禁止処理ステップによって使用禁止とされた辞書テンプレートを使用可とすることによって認識処理に用いることができる場合はその使用禁止を解除する禁止解除ステップを設けるようにしてもよい。
【００３６】
更に、上記禁止解除ステップの後に、使用禁止解除された辞書テンプレートを以前使用禁止にした時に登録された辞書テンプレートを探し出し、使用禁止とする第２の禁止処理ステップを設けるようにしてもよい。
【００３７】
更に、上記第２の使用禁止処理に代えて、上記禁止解除ステップの後に使用禁止解除された辞書テンプレートを以前使用禁止にした時に登録された辞書テンプレートを探し出し、その辞書テンプレートによる認識判定時に使用する閾値を、禁止解除された辞書テンプレートの認識に影響を与えないように、認識範囲を狭くするように変化させる認識範囲制限ステップを設けるようにしてもよい。
【００３８】
また、上記図３の辞書学習処理部のステップＳ６の辞書学習閾値による辞書データの登録可否判定時に登録可と判定された場合、ステップＳ６とＳ７（登録処理）の間に、当該辞書テンプレートに近い特徴を持った他のカテゴリの辞書が存在するか否かを調べ、そのような辞書が存在する場合には、当該辞書テンプレートの認識判定時に使用する閾値を、登録可になった辞書データを登録した辞書テンプレートによる認識に影響を与えないように、認識範囲を狭くするように変化させる認識範囲制限ステップを設けるように構成してもよい。
【００３９】
３．具体例
図４は文字イメージ及びその認識結果の一実施例を示す図であり、上段は文字イメージを示し、下段は認識結果を示す。以下、図３のフローチャートに沿って説明する。なお、この例では、説明上、学習処理回数の判定基準α＝１０、学習回数の判定基準β＝０．３、辞書学習閾値＝γとする。
【００４０】
オペレータはモニタ４に表示された文字イメージ及び認識結果を見て、第１フィールドの最初の文字が棄却されている（棄却記号「？」で示されている）ので、正しい文字（この例では「１」）を入力して修正すると、棄却記号「？」の文字コードが修正結果「１」の文字コードで置換されてハードディスク３に記憶されると共に修正情報がこの修正文字コードに関連付けられてハードディスク３に記憶される。
【００４１】
図４の文字イメージに対する文字認識処理が終わると、辞書学習処理部４はハードディスク３に記憶された認識情報をサーチし、修正情報の有無を判定する。この例では第１フィールドの最初の文字に係る認識情報に修正情報があるので、この認識情報のアドレスを保持してステップＳ２に遷移する（ステップＳ１）。
【００４２】
修正文字があったので、辞書学習処理部４は、第１フィールドの最初の文字（棄却文字）にかかわる認識情報を読み出し、認識情報のうちの使用辞書テンプレート番号をキーとしてハードディスク３をサーチし、第１フィールドの最初の文字の認識に使用した辞書の学習処理回数と学習回数を取り出す。この場合、第１フィールドの最初の文字について初めての学習処理となるので学習処理回数＝０、学習回数＝０である（ステップＳ２）。
【００４３】
次に、学習処理回数（＝０）と判定基準α（＝１０）を比較すると学習回数が判定基準未満のため、辞書学習閾値ｃを緩和するステップＳ４に遷移する（ステップＳ３）。辞書学習処理部４は辞書学習閾値ｃを緩和値ｃ’（ｃ＜ｃ’）に設定し直す（ステップＳ４）。
【００４４】
辞書学習処理部４は、１フィールド目の最初の文字イメージの特徴量とその文字イメージの認識に使用した辞書の特徴量との認識距離Ｒと上記ステップＳ４で設定し直された辞書学習閾値ｃ’を比較し、Ｒ＜ｃ’の場合は登録可としてステップＳ７に遷移し、Ｒ≧c'の場合は登録不可としてステップＳ８に遷移する。この例で、ステップＳ４で辞書学習閾値を緩和したので１フィールド目の最初の文字イメージの特徴量を辞書に登録することができるが、辞書学習閾値が緩和されず標準値ｃのままの場合は登録されない（＝辞書は学習しない）こととなる（ステップＳ６）。
【００４５】
辞書学習処理部４は、１フィールド目の最初の文字イメージの特徴量を辞書データとしてその文字イメージの認識に使用した辞書テンプレートのカテゴリの辞書に登録すると共に、ハードディスク３の学習回数カウンタに１を加える（ステップＳ７）。また、辞書学習処理部４はハードディスク３の学習処理回数カウンタに１を加える（ステップＳ８）。
【００４６】
辞書学習処理部４は、上記ステップＳ１で保持した認識情報のアドレスに認識結果レコード長を加え、次の認識結果の記憶アドレスを取得してＳ１に遷移する（ステップＳ９）。
【００４７】
以上、本発明の一実施例について説明したが本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能であることはいうまでもない。
【００４８】
【発明の効果】
上記説明したように、第１の発明の辞書学習方法及び第２の発明の辞書学習プログラムによれば、従来登録されなかった文字イメージの辞書データのように辞書の使用頻度が少ない場合には辞書学習閾値を緩めることにより学習辞書に登録して辞書を成長させることが可能となる。また、辞書の使用頻度が多く辞書が安定している場合には辞書学習閾値を標準値に設定できるので、辞書のバランスを欠くような辞書データの登録を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の辞書学習方法及び辞書学習方法を適用可能な文字認識装置の一実施例の構成を示すブロック図である。
【図２】認識処理部の一実施例を示すブロック図である。
【図３】辞書学習処理部の動作の一実施例を示すフローチャートである。
【図４】認識結果の一実施例を示す図である。
【符号の説明】
１  原稿読取り部
２  認識処理部
３  ハードディスク
４  辞書学習処理部
５  モニタ
６  キーボード
１０  文字認識装置
２１  文字認識部
２２  認識文字修正部
２３  制御部
３１  認識辞書
【図１】
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【図２】
0004633271.tif 000003
【図３】
0004633271.tif 000004
【図４】
0004633271.tif 000005