공간의존행렬과 신경망을 이용한 문서영상의 효과적인 블록분할과 유형분류

An Efficient Block Segmentation and Classification Method for Document Image Analysis Using SGLDM and BP

본 논문에서는 공간의존행렬과 신경망을 이용하여 문서영상에서 인식대상 문자가 포함되어 있는 블록들을 좀더 세분해 낼 수 있는 효과적인 방법을 제시 하였다. 제안 된 방법은 명암도 문서블록에서 공간의존행렬을 구하고 7가지 질감 특징을 추출한 뒤 신경망을 이용해 문서블록을 9가지 유형으로 분류할 수 있도록 하였다. 특히 기존에는 비문자영역으로 분류되던 수식, 도표, 순서도 등 주로 문자가 포함되어 있는 블록들을 세분해 낼 수 있도록 하였다. 또한 신경망 학습알고리즘인 BP 를 사용함으로써 기존의 선형분류시에 요구되던 유형별 임계값과 선형면결정지수를 찾는 어려움을 해소하였다. 명암도영상을 이진화하기 전에 먼저 Sobel연산을 적용함으로써 문서 뒷면에 의한 배경 잡음의 영향을 줄일 수 있도록 하였고, 교차 문지르기 후 분할함으로써 블록이 작은 조각으로 나누어지는 것을 방지하도록 하였다. 실험결과 제안한 방법에서는 문자가 포 함되어 있는 블록은 큰 문자, 중간문자, 작은 문자블록 및 수식, 순서도, 도표블록의 6가지로, 그리고 비문자블록은 인물사진, 그래프 등 3가지 유형으로 상세하게 분류 할수 堞있었으며 전체적인 분류성능도 우수함을 확인할 수 있었다.

We proposed and efficient block segmentation and classification method for the document analysis using SGLDM(spatial gray level dependence matrix) and BP (back Propagation) neural network. Seven texture features are extracted directly from the SGLDM of each gray-level block image, and by using the nonlinear classifier of neural network BP, we can classify document blocks into 9 categories. The proposed method classifies the equation block, the table block and the flow chart block, which are mostly composed of the characters, out of the blocks that are conventionally classified as non-character blocks. By applying Sobel operator on the gray-level document image beforebinarization, we can reduce the effect of the background noises, and by using the additional horizontal-vertical smoothing as well as the vertical-horizontal smoothing of images, we can obtain an effective block segmentation that does not lead to the segmentation into small pieces. The result of experiment shows that a document can be segmented and classified into the character blocks of large fonts, small fonts, the character recognigible candidates of tables, flow charts, equations, and the non-character blocks of photos, figures, and graphs.