(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の認識手段と、該複数の認識手段のそれぞれに固有の複数の単独用辞書と、該複数の認識手段のそれぞれの他の認識手段との統合使用のための複数の統合用辞書と、認識速度の優先又は認識精度の優先を指示するための手段と、認識速度の優先が指示された場合に１つの認識手段の単独使用により文字認識を行わせる手段と、認識精度の優先が指示された場合に２つ以上の認識手段の統合使用により文字認識を行わせる手段と、１つの認識手段の単独使用による文字認識の場合に当該認識手段が用いる辞書として当該認識手段に固有の単独用辞書を選択する手段と、２つ以上の認識手段の統合使用による文字認識の場合に、当該２つ以上の認識手段中の１つの主たる認識手段が用いる辞書として当該主たる認識手段に固有の単独用辞書を選択し、他の従たる各認識手段が用いる辞書として、当該従たる各認識手段の当該主たる認識手段との統合使用のための統合用辞書を選択する手段とを具備することを特徴とする文字認識装置。
【請求項２】
認識対象を指示するための手段を有し、指示された認識対象に応じて単独使用又は統合使用される認識手段が選択されることを特徴とする請求項１記載の文字認識装置。
【請求項３】
認識対象を指示するための手段と、認識精度レベルを指示するための手段とを有し、認識速度の優先が指示された場合において、認識精度レベルが指示されたときには指示された認識対象に対し指示された認識精度レベルを満足する認識手段中で最も認識速度の速い認識手段が選択され、認識精度レベルが指示されないときには指示された認識対象に対し認識精度が最も高い認識手段が選択されることを特徴とする請求項１記載の文字認識装置。
【請求項４】
認識対象を指示するための手段と、認識速度レベルを指示するための手段とを有し、認識精度の優先が指示された場合において、認識速度レベルが指示されたときには指示された認識対象に対し指示された認識速度レベルを満足する認識手段中で最も認識精度が高い認識手段の組合せが選択され、認識速度レベルが指示されないときには指示された認識対象に対し認識精度が最も高い認識手段の組合せが選択されることを特徴とする請求項１記載の文字認識装置。
【請求項５】
統合使用される２つ以上の認識手段中の主たる認識手段によって誤認され又は認識されないデータサンプルを収集する手段と、収集されたデータサンプルを利用して、それら２つ以上の認識手段中の従たる認識手段の、主たる認識手段との統合使用のための辞書を作成又は更新する手段とを具備することを特徴とする請求項１記載の文字認識装置。
【請求項６】
複数の認識手段と、該複数の認識手段のそれぞれに固有の複数の単独用辞書と、該複数の認識手段のそれぞれの他の認識手段との統合使用のための複数の統合用辞書とを具備する文字認識装置における文字認識処理方法であって、
認識速度の優先又は認識精度の優先の指示を判定するステップと、認識速度の優先が指示された場合に１つの認識手段の単独使用により文字認識を行わせるステップと、認識精度の優先が指示された場合に２つ以上の認識手段の統合使用により文字認識を行わせるステップと、１つの認識手段の単独使用による文字認識の場合に当該認識手段が用いる辞書として当該認識手段に固有の単独用辞書を選択するステップと、２つ以上の認識手段の統合使用による文字認識の場合に、当該２つ以上の認識手段中の１つの主たる認識手段が用いる辞書として当該主たる認識手段に固有の単独用辞書を選択し、他の従たる各認識手段が用いる辞書として、当該従たる各認識手段の当該主たる認識手段との統合使用のための統合用辞書を選択するステップとを有することを特徴とする文字認識処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は文字認識装置に係り、特に、複数の認識手段を備え、２つ以上の認識手段の統合使用が可能な文字認識装置及び文字認識処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
単一の認識手段を用いる方式の文字認識装置と、複数の認識手段を統合使用する方式の文字認識装置が知られている。後者の文字認識装置は、異なった認識手法の認識手段によって同じ文字イメージに対し文字認識を行い、それぞれの認識結果を統合して最終的な認識結果を得るもので、これに関する公知文献は、特開平７−２７１８９９号公報や、Ｈ.Ｙamagataほか，”Ａ  Ｈandwritten  Ｃharacter  Ｒecognition  of  Ｍultiple  Ｃlassifiers”，ＩＥＩＣＥ  ＴＲＡＮＳ，ＩＮＦ．＆  ＳＹＳＴ.，Ｖol．Ｅ７９−Ｄ，No.５，ＭＡＹ  １９９６、Ｌ.Ｘuほか，”Ｍethods  of  Ｃombining  Ｍultiple  Ｃlassifiers  and  Ｔheir  Ａpplications  to  Ｈandwriting  Ｒecognition”，ＩＥＥＥ  ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ  ＯＮ  ＳＹＳＴＥＭＳ，ＭＡＮ，ＡＮＤ  ＣＹＢＥＲＮＥＴＩＣＳ，ＶＯＬ.２２，ＮＯ.３，ＭＡＹ／ＪＵＮＥ  １９９２など数多い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来、個々の認識手段毎に固有の辞書が用意されており、複数の認識手段が統合使用される場合も各認識手段はその固有の辞書を使用する。すなわち、辞書に関しては、認識手段の単独使用の場合と同じ扱いである。
【０００４】
２つ以上の認識手段を統合使用するのは、ある認識手段の弱点を他の認識手段で補完することにより、全体として認識精度を向上させることを意図している。本発明の目的は、この弱点補完をより効果的に達成できるよう辞書に関連した構成を改良した文字認識装置及び文字認識処理方法を提供することにある。本発明のもう一つの目的は、認識環境の変化（例えば、認識速度と認識精度の重要度の変化、認識の対象となる文字種やフォント種類の変化など）に柔軟に対応できる文字認識装置及び文字認識処理方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１記載の発明による文字認識装置は、複数の認識手段と、該複数の認識手段のそれぞれに固有の複数の単独用辞書と、該複数の認識手段のそれぞれの他の認識手段との統合使用のための複数の統合用辞書と、認識速度の優先又は認識精度の優先を指示するための手段と、認識速度の優先が指示された場合に１つの認識手段の単独使用により文字認識を行わせる手段と、認識精度の優先が指示された場合に２つ以上の認識手段の統合使用により文字認識を行わせる手段と、１つの認識手段の単独使用による文字認識の場合に当該認識手段が用いる辞書として当該認識手段に固有の単独用辞書を選択する手段と、２つ以上の認識手段の統合使用による文字認識の場合に、当該２つ以上の認識手段中の１つの主たる認識手段が用いる辞書として当該主たる認識手段に固有の単独用辞書を選択し、他の従たる各認識手段が用いる辞書として、当該従たる各認識手段の当該主たる認識手段との統合使用のための統合用辞書を選択する手段とを具備する構成とされる。
【０００６】
請求項２記載の発明による文字認識装置は、請求項１記載の発明による文字認識装置の構成に加え、認識対象を指示するための手段を有し、指示された認識対象に応じて単独使用又は統合使用される認識手段が選択される構成とされる。
【０００７】
請求項３記載の発明による文字認識装置は、請求項１記載の発明による文字認識装置の構成に加え、認識対象を指示するための手段と、認識精度レベルを指示するための手段とを有し、認識速度の優先が指示された場合において、認識精度レベルが指示されたときには指示された認識対象に対し指示された認識精度レベルを満足する認識手段中で最も認識速度の速い認識手段が選択され、認識精度レベルが指示されないときには指示された認識対象に対し認識精度が最も高い認識手段が選択される構成とされる。
【０００８】
請求項４記載の発明による文字認識装置は、請求項１記載の発明による文字認識装置の構成に加え、認識対象を指示するための手段と、認識速度レベルを指示するための手段とを有し、認識精度の優先が指示された場合において、認識速度レベルが指示されたときには指示された認識対象に対し指示された認識速度レベルを満足する認識手段中で最も認識精度が高い認識手段の組合せが選択され、認識速度レベルがされないときには指示された認識対象に対し認識精度が最も高い認識手段の組合せが選択される構成とされる。
【０００９】
請求項５記載の発明による文字認識装置は、請求項１記載の発明による文字認識装置の構成に加え、統合使用される２つ以上の認識手段中の主たる認識手段によって誤認され又は認識されないデータサンプルを収集する手段と、収集されたデータサンプルを利用して、それら２つ以上の認識手段中の従たる認識手段の、主たる認識手段との統合使用のための辞書を作成又は更新する手段とを具備する構成とされる。
【００１０】
請求項６記載の発明による文字認識処理方法は、複数の認識手段と、該複数の認識手段のそれぞれに固有の複数の単独用辞書と、該複数の認識手段のそれぞれの他の認識手段との統合使用のための複数の統合用辞書とを具備する文字認識装置における文字認識書の方法であって、認識速度の優先又は認識精度の優先の指示を判定するステップと、認識速度の優先が指示された場合に１つの認識手段の単独使用により文字認識を行わせるステップと、認識精度の優先が指示された場合に２つ以上の認識手段の統合使用により文字認識を行わせるステップと、１つの認識手段の単独使用による文字認識の場合に当該認識手段が用いる辞書として当該認識手段に固有の単独用辞書を選択するステップと、２つ以上の認識手段の統合使用による文字認識の場合に、当該２つ以上の認識手段中の１つの主たる認識手段が用いる辞書として当該主たる認識手段に固有の単独用辞書を選択し、他の従たる各認識手段が用いる辞書として、当該従たる各認識手段の当該主たる認識手段との統合使用のための統合用辞書を選択するステップとを有する構成とされる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明による文字認識装置の一実施例は、図１に示すように、複数の認識手段１と、複数の単独用辞書２と、複数の統合用辞書３と、認識制御手段４と、システム制御手段５と、統合用辞書作成・更新手段６と、収集データ記憶手段７と、指示入力手段９と、構成制御データ記憶手段８とから構成される。
【００１２】
単独用辞書２はそれぞれ特定の認識手段に固有の辞書である。統合用辞書３は、統合使用の場合に主たる認識手段と従たる認識手段の組合せに対応して用意される辞書であり、後述のように統合使用の場合に従たる認識手段の辞書として用いられる。主たる認識手段に弱点、すなわち認識できなかったり誤認する文字イメージデータがある場合に、従たる認識手段で、そのような文字イメージデータを認識可能にするための統合用辞書３を用意することにより、主たる認識手段の弱点を効果的に補完し、全体として認識精度を向上できる。
【００１３】
各認識手段１の基本辞書たる単独用辞書２は、各認識手段の総合的な認識性能を高めるように作成されるため、上に述べたような誤認又は認識拒否される文字イメージの特徴量を単独用辞書に追加登録することによって弱点を補おうとすると、逆に誤認文字が増加するなど総合的な認識性能が悪化する恐れがある。このような問題は、統合用辞書２で弱点を補完する方法であれば回避できる。
【００１４】
統合用辞書作成・更新手段６は、認識制御手段４と連係して、上に述べたような主たる認識手段の弱点を補完するための統合用辞書３の作成又は更新を行う手段であり、その詳細は後述する。収集データ記憶手段７は、統合用辞書の作成又は更新のために収集されるデータサンプルの一時記憶のための手段である。
【００１５】
指示入力手段９は、文字認識装置のユーザが、認識動作又は統合用辞書作成／更新動作の指示、認識精度優先又は認識速度優先の指示、要求する最低限の認識精度レベル又は認識速度レベルの指示、認識対象（数字、英字、ひらがな、カタカナ、記号、漢字などの１文字種、又は２以上の文字種の混合、フォント種類など）の指示、統合用辞書作成／更新動作時の主たる認識手段と従たる認識手段の指定などをシステム制御手段５に入力するための手段である。
【００１６】
システム制御手段５は、指示入力手段９から入力される指示に応じて、認識手段や辞書の選択、認識手段の単独使用と統合使用の切り替えなどの制御を行う手段であるが、その詳細は後述する。構成制御データ記憶手段８は、システム制御手段５によって参照される構成制御データを記憶するものである。この構成制御データの内容については文字認識装置の動作に関連して後述する。
【００１７】
認識制御手段４は、システム制御手段５による制御に従って、１つの認識手段と１つの単独用辞書、又は２つ（一般的には２つ以上）の認識手段と１つの単独用辞書及び１つ（一般的には１つ以上）の統合用辞書を使用して、外部より文字イメージデータを取り込んで文字認識を行わせ、１つの認識手段の単独使用の時にはその認識結果をそのまま外部に出力させ、２つ（一般的には２つ以上）の認識手段の統合使用の時にはそれぞれの認識手段の認識結果を統合し、統合結果を外部に出力させる手段である。
【００１８】
この文字認識装置は、専用のハードウェアによって実現されるか、あるいは、例えば図２に示すようなＣＰＵ１００、メモリ１０１、キーボードなどの入力装置１０３、イメージスキャナなどの外部の入力装置との接続のための入力インターフェイス１０４、プリンタやディスプレイなどの出力装置１０５、ハードディスク装置などの補助記憶装置１０２などをバス１０７で接続した一般的構成のコンピュータ上で実現される。
【００１９】
図１と図２の対応関係は次の通りである。複数の認識手段１、認識制御手段４、システム制御手段５、統合用辞書作成・更新手段６は、それぞれメモリ１０１上の対応したプログラムＰ１，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６によって実現される。単独用辞書２、統合用辞書３はデータファイル又はテーブルデータなどとしてメモリ１０１上に置かれる。収集データ記憶手段７及び構成制御データ記憶手段８として、メモリ１０１（又は補助記憶装置７）の特定の領域が割り当てられる。指示入力手段９としては入力装置１０３が用いられる。文字イメージデータは、例えば入力インターフェイス１０４を介して外部から入力され、あるいは補助記憶装置１０２から入力される。メモリ１０１には、図示しないが、コンピュータの動作に必要なオペレーティングシステムなども当然にロードされる。
【００２０】
図３乃至図５はシステム制御手段５の制御フローを示すフローチャートである。このフローチャートと図１（必要に応じて図２）を参照して、この文字認識装置の動作を説明する。
【００２１】
システム制御手段５において、まずユーザによる指示が認識動作であるか統合用辞書作成又は更新動作であるかを調べる（ステップＳ１）。認識動作が指示された場合、ユーザによる指示が認識精度優先であるか認識速度優先であるかを判定する（ステップＳ２）。
【００２２】
認識速度優先が指示された場合について以下説明する。認識速度優先の場合、１つの認識手段１の単独使用となる。システム制御手段５は、使用する認識手段の選択のために、ユーザにより認識精度レベルが指示されているか調べる（ステップＳ３）。認識精度レベルが指示されていないときには、構成制御データ記憶手段８に記憶されている構成制御データに基づいて、ユーザに指示された認識対象に対し最も高い認識精度を期待できる認識手段１を１つ選定する（ステップＳ４）。認識精度レベルが指示されているときには、構成制御データに基づいて、ユーザに指示された認識対象に対し、指示された認識精度レベル以上の認識精度を期待できる最も認識速度の速い認識手段１を選定する（ステップＳ５）。次に構成制御データに基づいて、選定した認識手段１に固有の単独用辞書２を選定し（ステップＳ６）、認識制御手段４に対し、１つの認識手段の単独使用による文字認識処理の開始を指示する（ステップＳ７）。
【００２３】
構成制御データには、認識手段の単独使用の場合において各認識手段の各認識対象に対し期待できる認識精度と認識速度、及び、単独用辞書２との対応関係を示す情報が含まれる。認識精度と認識速度の情報は、各認識対象のテストデータを用いた認識実験に基づいて予め設定される。
【００２４】
１つの認識手段の単独使用による文字認識処理を起動された認識制御手段４においては、システム制御手段５により選定された認識手段１と選定された単独用辞書２を使用して、外部より取り込んだ文字イメージデータの文字認識処理を行わせ、認識結果を外部に出力する。
【００２５】
次に、ユーザにより認識精度優先が指示された場合について説明する。認識精度優先の場合、２つ（一般的には２つ以上）の認識手段の統合使用となる。システム制御手段５において、統合使用する認識手段の選択のために、まずユーザにより認識速度レベルが指示されたか調べる（ステップＳ８）。認識速度レベルが指示されていないときには、構成制御データに基づいて、ユーザにより指示された認識対象に対し最も高い認識精度を期待できる２つの認識手段１の組合せを選定する（ステップＳ９）。認識速度レベルが指示されているときには、構成制御データに基づいて、ユーザに指示された認識対象に対し、指示された認識速度レベル以上の認識速度を期待できる最も認識精度の高い２つの認識手段１の組合せを選定する（ステップＳ１０）。次に、構成制御データを参照し、選択した２つの認識手段１の中で、指定された認識対象に対し単独使用時の認識精度の高い方の認識手段（一般的には２つ以上の認識手段中で最も認識精度の高いもの）を主たる認識手段とし、その固有の単独用辞書２を選定する（ステップＳ１１）。次に、構成制御データを参照し、他方の認識手段（一般的には主たる認識手段を除いた残りの各認識手段）を従たる認識手段として、その主たる認識手段との統合使用のための統合用辞書３を選定する（ステップＳ１２）。そして、２つの認識手段の統合使用による文字認識処理の開始を認識制御手段４に指示する（ステップＳ１３）。
【００２６】
構成制御データには、２つの認識手段の統合使用の場合において、各認識手段の組合せ毎に、主たる認識手段と従たる認識手段の区別、各認識対象に対し期待できる認識精度と認識速度、及び、使用する統合用辞書との対応関係を示す情報が含まれる。これも予めテストデータを用いた認識実験に基づいて設定される。
【００２７】
統合使用による文字認識処理を起動された認識制御手段４においては、選定された主たる認識手段１と選定された単独用辞書２を用いて文字イメージデータの文字認識を行わせ、また従たる認識手段１と選定された統合用辞書３を用いて同じ文字イメージデータの文字認識を行わせ、それぞれの認識結果の統合処理を行い、統合後の認識結果を外部に出力する。なお、統合処理は公知の様々な手法によってもよいし、本出願人の特願平９−１９５４４４号の明細書に述べられているような、入力文字イメージと辞書との距離をも利用する、より高性能な統合手法によってもよい。
【００２８】
次に、ユーザにより統合用辞書の作成又は更新動作が指示された場合について説明する。この場合、システム制御手段５においては、ユーザにより指定された主たる認識手段１とその固有の単独用辞書２を選定し（ステップＳ１４）、認識制御手段４に対し、その主たる認識手段１の単独使用によるテスト用文字イメージデータの認識処理の開始を指示し、また統合用辞書作成・更新手段６に対しデータサンプル収集の開始を指示する（ステップＳ１５）。認識制御手段４は、ユーザより指定された認識対象のためのテスト用文字イメージデータを取り込み（例えば図２の補助記憶装置１０２から読み込み）、指定された主たる認識手段１と選定された単独用辞書２を用い文字認識を行わせる。統合用辞書作成・更新手段６は、文字認識結果が誤認又は認識拒否（認識できない）となった文字イメージデータを認識制御手段４を経由して収集データ記憶手段７に記憶させる。このようにして、主たる認識手段が誤認したか認識できなかった文字イメージデータのサンプルが収集される。
【００２９】
これが終了すると、システム制御手段５は、ユーザにより指定された従たる認識手段と、その主たる認識手段との統合使用のための統合用辞書３を選定し（ステップＳ１６）、統合用辞書の作成又は更新動作を統合用辞書作成・更新手段６に指示する（ステップＳ１７）。統合用辞書作成・更新手段６は、収集データ記憶手段７に収集された文字イメージデータに基づいて該当する統合用辞書３の作成又は更新を行う。
【００３０】
統合用辞書の作成を指示された場合、統合用辞書作成・更新手段６は、例えば、収集された文字イメージデータを順に認識制御手段４に入力し、認識制御手段４において、指定された従たる認識手段１により文字イメージデータの特徴量を抽出させ、この特徴量を用いて選定された統合用辞書３を作成する。統合用辞書の更新を指示された場合、統合用辞書作成・更新手段６は、例えば、収集された文字イメージデータを順に認識制御手段４に入力し、認識制御手段４において、指定された従たる認識手段と選定された統合用辞書３を使用して文字認識を行わせ、認識結果が誤認又は認識拒否となった文字イメージデータに関して抽出された特徴量をそのまま、あるいは統計処理してから当該統合用辞書３に追加登録し、あるいは、その特徴量によって当該統合用辞書３の内容を修正する。かくして、ユーザ側で、必要に応じて、主たる認識手段の弱点を効果的に補強するための統合用辞書の作成又は更新を行うことができる。
【００３１】
なお、単独用辞書２の作成又は更新のための手段を文字認識装置に追加してもよい。
【００３２】
【発明の効果】
本発明の文字認識装置及び文字認識処理方法によれば、次のような効果が得られる。
（１）  選択された２つ以上の認識手段を統合使用する場合に、その主たる認識手段の弱点、すなわち認識できなかったり誤認する文字イメージデータを従たる認識手段で認識可能にするための辞書を、その従たる認識手段の主たる認識手段との統合使用のための辞書（統合用辞書）として用意することにより、主たる認識手段の総合的な認識性能を悪化させる恐れのある、主たる認識手段の固有辞書（単独用辞書）の改変を行うことなく、主たる認識手段の弱点を効果的に補完し、全体として認識精度を向上させることができる。また、従たる認識手段に用いられる辞書は固定されるものではなく、従たる認識手段と主たる認識手段との組合せに対応して選ばれるため、認識環境に応じて認識手段を様々な組合せで統合使用しても、主たる認識手段の弱点を効果的に補完し高い認識精度を達成できる。
【００３３】
（２）  ユーザ側で、認識環境の変化などに応じて、必要な認識手段の組合せの統合使用において主たる認識手段の弱点を効果的に補完するための辞書の作成又は更新を行い、認識精度を向上させ、あるいは高い認識精度を維持することができる。
【００３４】
（３）  認識速度が重要な場合には認識速度優先を指示することにより、１つの認識手段の単独使用による高速の文字認識を行わせることができ、また、認識精度が重要な場合には認識精度優先を指示することにより、２つ以上の認識手段の統合使用による高精度の文字認識を行わせることができる。
【００３５】
（４）  処理したい認識対象を指示することにより、その認識対象に最適な認識手段の単独使用又は統合使用による文字認識を行わせることができるため、様々な認識対象に対し性能を最大限に発揮させることができる。
【００３６】
（５）  認識速度が最重要の場合には、処理したい認識対象に対し可能な最高速の文字認識を行わせることができ、認識速度も重要であるが、あるレベル以上の認識精度を必要とする場合には、処理したい認識対象に対し、そのレベル以上の認識精度を維持可能な最も高速の文字認識を行わせることができる。
【００３７】
（６）  認識精度が最重要の場合には、処理したい認識対象に対し可能な最高精度の文字認識を行わせることができ、認識精度も重要であるが、あるレベル以上の認識速度を必要とする場合には、処理したい認識対象に対し、そのレベル以上の認識速度を維持可能な最も高精度の文字認識を行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の文字認識装置の一実施例を示すブロック図である。
【図２】  図１の文字認識装置をコンピュータ上でソフトウエアによって実現する例を示すブロック図である。
【図３】  システム制御手段の制御フローの一部を示すフローチャートである。
【図４】  システム制御手段の制御フローの一部を示すフローチャートである。
【図５】  システム制御手段の制御フローの一部を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  認識手段
２  単独用辞書
３  統合用辞書
４  認識制御手段
５  システム制御手段
６  統合用辞書作成・更新手段
７  収集データ記憶手段
８  構成制御データ記憶手段
９  指示入力手段
１００  ＣＰＵ
１０１  メモリ
１０２  補助記憶装置
１０４  入力インターフェイス
１０５  出力装置
Ｐ１  認識プログラム
Ｐ４  認識制御プログラム
Ｐ５  システム制御プログラム
Ｐ６  統合用辞書作成・更新プログラム
【図１】
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【図２】
0003771369.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003771369.tif 000005
【図５】
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