計測自動制御学会東北ま部帯179回研究集会（19姐12．14）
資料番号：179−8

両面刻字点字識別方法の検軒
Researd10nOpticalRecognitioI10fDouhle・SidedBrail）e
O金成官★、徐明貴、赤塩草雄−、森井秀司仙
Cb．en官印an刀叫M血gXU，Tak弧AI臼∬SUXA，Shuji九IORH

兼山形大学、抽松下技研
FacultyofEngineering，UniversityofYhn粥・at且，冊Mat自uShitaRes8arChIT18tituteTbkyo，Inc．
キーワーTT：点字認識仲rai止eRccognition）、両面刻字点字（Double−BidedBra山e）

連絡先：〒992胡10山形県米沢市城南43−16山形大学工学部電子情報工学科赤塚研究室

金成官，恥1二81一望38・望63323、Fax：81−2路2能鴨望、E皿止血鮎at72．yE．yama弾ta・u．且C．蓮1．はじめに
視覚障害者の世界でも、情報処理技術の位置は、前の点に近い側の上から①の点、①の点、（卦の点と呼ばれ、うLろのマスに近利用が進んでおり1その世界を広げる有力な道具となりつつある。然L、人との最終的な通信での点字の役割は依然として重要である。これまでの蓄積ともなっている点字本の利用も欠かせない。ところが点訳された本の複製は一般に難しく、使用しているうちに凸点が擦り減ってしまうなどの問

国1点字の表現方向

題もある。したがって、既にある点字の本をコンピュータ上のデータとLて扱うことで、複製や保存などが容易に出来るようにュニケーションのため点訳と同様に重要な

聞 間課題である。

0000 0

することも、視覚障害者と晴眼者とのコミ

点字は、点が決められた位置にあるか無いかの組み合わせで構成されている触覚で国によってその表現コードは異なるが、物縦3点×横2点で表記される6点表記法（60 000 04パターン）が共通に用いられている。横0 00 0

理的に点字は、1文字（1マスと呼ぷ）を書きで左から右へと凸面を読む。この点の囲2 点字間隔の定義

10認識できる触読文字である。この点字は各い側の上から④の点、⑤の点、⑥の点と呼ある。

ばれる。囲1に一つ点字の基本構成と点字文章の善かれる方向を示す。

2．点字画像人力できるだけ汎用のシステムが利用できる

ルフ7ペット、数字、符号等点字の表記法

ようにスキャナーよる点字画像入力方式をを図3に示す。

採用する。300dpiの解像度で、また階調と■鴨き −●●きして1ドットあたり256階調（白黒呂bits）でイメージを読み取っている。
このとき、発光管による斜光照明により、

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点字の凹凸が陰影画像として読み取り可能

一叫なスキャナーでなければならない。本研究ではこの条件を満たすEP呂ON ES＿8000を

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用いて、点字画像を取り込んだ。
読み込んだ点字画像が凸点の場合、明る●−

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い部分が上部であり、陰影が下部である。

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点字の表し方と間隔の定義を囲2に、ア凹点場合には、明るい部分が下部であり、

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陰影が上部である。スキャナーは図5に示すように、発光管による斜光照明により、点字の凸凹が陰影画像とLて読み取り可能となる。

図3 点字の表記法

輝影が出来る

ここでは、中国の両面点字認識方法と実際凹点の効果について実験的に検討Lた。点字本はとうしても頁数が多くなることから両面割印が使われる。特に中国などで使われている点間に真の刻印を許す方式では、その読み取りが容易ではない。中国の両面点字
図5スキャナーの斜光照明による点字陰影の特徴は、各々の点の大きさ、高さなどのバラツキが大であり、3．2倍化処理茶色の用紙なども使われることである。

取り込んだ点字画像全体を、ここでは単囲4は、実際の中国一の聞値で2倍化処理を行った。簡単のた

両面点字の画像を読め、駄の色が大体同じになっている点字紙のみをスキャナーで取り込んで実験した。

囲4 両面刻印点字 み取った部分の例で22倍化結果がもっとも安定するように濃度

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ヒストグラムから開催を決定した。

スキャナーで取り込んだ点字画像を囲6にげ古有る点示す。ここで、明るい部分検出の間借を137設定し、陰影部分検出の間借を64と［司 R［司設定して、スキャナーで取り込んだ点字画

図9

像から各々2値化Lて明るい部分の2倍化

具体的演算は囲9ように有る画素値の周辺画像と陰影部分の2倍化画像を得る。明る3（横）x3（縦）範囲内〔1〜8）に点い部分の2値化画像が国7であり、陰影部が有る時、着目した点が点となる。

分の2倍化画像が図呂である。
5．縮小演算錘rosion〕
拡大する時、画像中に含まれているゴミも拡大なれるL、そのままでは点重心の計算、外の計算などにも時間がかかるため画像を縮小演算をLて、画像内の孤立点や鋭い岬や狭い長い線などを除去、又、点を縮囲6スキャナーによる点字画像
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6．正面点字と裏面点字の検出■■ ●■ ●■●■■■■† − − −■ 一書 ■・ ■■廿 ■・1■・一一−
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小表現する。

■● ●−● ■■♯■●■一 ■■■． ■■■ ■■ ● 一書■■■表面点字が凸点になっている。明るい部

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分画像を10ドット下に移動して陰影画像●■ − ■■ −■■ −−■ ▲■＋■−一叫→− 一6．1正面点字●●■■と合わせる。二つ画像から共点を取って表面点字画像を求める。

囲7明るい部分の2倍化画像

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6．2 裏面点字
裏面点字が凹点になっている。陰影画像′．

▲ ▲■ −▲ 1・■■■ ■▲、＿ ′−・を10ドット上に移動して2明るい部分画− ■一■ ′■ 一 ・′− ■●・像とあわせる。二つ画像から共通点をとっ■ Jiて裏面点字画像を求める。

一●・
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固8陰影部分の2値化画像

7．ノイズ除去
表面画像、裏面画像などの小さいゴミを4．拡大演算（Dilation）除去するのが目的である。ある画素の周辺2倍化した明るい部分画像と陰影部分画像を拡大演算をした。画像内の小さいな穴

3×3の領域画素値の大きさ順位を並ぷ。

や狭い長い溝などを平滑化することができ九つの画素中から中画素値を有効画素備にる。

する。

3

8．点字垂心を求める
画像のラペリング方法を利用Lて表面画像、又、裏面画像点字の重心を計算する。

裡

画像全体の左上端から、Y方向に右下端まで点の検索を行う。もし、点が存在Lたならば、40〔棟）xヨ0（縦）の領域にラ図10ベルを付けて各々連結点の産梗を計算する。

囲11

囲12

連結点のⅩ座標平均座標とY座標平均塵標11．文字コードへの変換を計算する。平均座標を点字の座標にする。

検出された点字を固3の内容により、文字コードに変換Lた。今回の実験では変換9‥点字の座標系の決定した文字コードを直積表示した。

確実に点字の間隔（マス間、横点間、縦点間、行間）を求めて精密な座標系を作成

12．結果するのが此処までの処埋目的である、即ち、今回、実験に用いた点字文書は1頁であ

生画像（2値化をする前の元の画像）の明り、充分な実験ではなVlが、両面点字認識るい部分中心座標、又、陰影部分中心座標率を高める可能性が有ることが確認できた。

を求める。2倍化画像から求めた点字中心座標のY方向への投影列数が最小となるよ

13．終わりに

うに回転補正を行って画像を水平に回転L

今後、さらに検討を加え充分な実験をした。Y方向とⅩ方向への投影列数より、点て確実に認識率を高めるように認識方法を字間隔をもとめる。座標系を元に戻す事で更に検討したい。紙の部分によって汚れ度生画像の座標系を作成した。

合が違うため、単一の2倍化処理が理想ではないとおもわれる。部分の閥値を自動に10．点字の検出求める方法を検討されることが望まLい。

一つの点字の明るい部分、左右の両列、上下の両行などの五の位置から6X6範囲
文献の画像値を選択して2値化処理をする。明

1）久米裕一郎：手動処理を併用した対話式

るい部分、又、陰影部分を2倍化する時の点字認識システム。医用電子と生体工学

開催より、上下左右周辺の四つの位置から背景を認識し、その背景全部の画素値ゼロ

ヨ5−2，171／174（1997）になるまで明るい部分を2値化する。同じ

2＝．Mennes，L．v且n Tichelen，G，

方法で陰影部分を2値化する。若し、明るい部分を2倍化する時、背景検出が間遠っFrancoiB ＆J．J．Engelen：Opticalrec喝nition of brai1le writing uEilngて別の点陰影とした場合、陰影部分を2倍Standard equlPment，lEEE Trans．

化する時に判断できる。図10は2値化する

Reha．bil．Eng．，2−4，207／212（1994）

前の画像で図11にその明るい部分を2倍化

3）Y Ogawa，YIGkucl止＆N．Ohtake：

Lた例を示す。図12は陰影部分を2倍化しBrai11e reader；01d braille text hrた時の画像のである。

younE，血：Computer日hrhand−icapped4per日On8，ed．byW L．Za嘗kちGBu占by＆R．R．Ⅵ屯gner，5B2／589，Springer−
Ⅴ如1￡噌，Berlin（1994）

4）G．Ladliv町才．賢Vad10n＆WI〕．
Seu鈷汀t：Anoptoelectronic device toreadand占pell

braille−Brai11ect，IEEETran乱Biomed．
EngリBME・31−8，与60侶63（1984）

5）高橋 拍：点字データ処理システム（braille master），第6回感覚代行シンポジウム論文集5呂伯2（19叫

6）荒川朋子、下村有子、瀬古畳寿雄、水野舜：点字の分類と読みやすさ：点字の影による画像認識、第皇1回感覚代行シンポジウム論文集、109／112（1995）

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