[논문 리뷰] Devnagari document segmentation using histogram approach

Vikas J. Dongre, Vijay H. Mankar|arXiv (Cornell University)|2011. 09. 06.

Handwritten Text Recognition Techniques참고 문헌 10인용 수 37

한 줄 요약

이 논문은 복잡한 결합 문자와 매개변수를 가진 데브나가리 스크립트 문서의 줄, 단어, 개별 문자로 분할하기 위한 히스토그램 기반 접근법을 제안한다. 이 방법은 수직 및 수평 투영 프로필을 사용하여 줄과 단어 경계를 탐지하며, 실제 데브나가리 문서에서 기울임과 겹쳐진 문자 형태를 처리하는 데 성공적으로 적용되어 정확한 분할을 달성한다.

ABSTRACT

Document segmentation is one of the critical phases in machine recognition of any language. Correct segmentation of individual symbols decides the accuracy of character recognition technique. It is used to decompose image of a sequence of characters into sub images of individual symbols by segmenting lines and words. Devnagari is the most popular script in India. It is used for writing Hindi, Marathi, Sanskrit and Nepali languages. Moreover, Hindi is the third most popular language in the world. Devnagari documents consist of vowels, consonants and various modifiers. Hence proper segmentation of Devnagari word is challenging. A simple histogram based approach to segment Devnagari documents is proposed in this paper. Various challenges in segmentation of Devnagari script are also discussed.

연구 동기 및 목표

• 복잡한 결합 문자와 매개변수로 인해 데브나가리 스크립트에서 정확한 분할을 달성하는 데 도전하는 문제를 해결하기 위해.
• 줄, 단어, 개별 문자로 데브나가리 문서를 분할하기 위한 강력하고 계산 효율성이 높은 방법을 개발하기 위해.
• 정확한 기호 수준의 분할을 보장하여 후속 문자 인식 시스템의 성능을 향상시키기 위해.

제안 방법

• 수직 투영 프로필을 사용하여 문자와 단어 사이의 수직 간격을 탐지한다.
• 수평 투영 프로필을 적용하여 수직 강도 변화를 분 析함으로써 줄 끝을 식별한다.
• 두 단계 분할 과정을 통해 먼저 줄을 분리한 후, 각 줄을 단어와 개별 문자로 분할한다.
• 투영 프로필에 임계값 기법을 적용하여 문자 간, 단어 간, 줄 간 간격을 구분한다.
• 지역 강도 전이와 공간 클러스터링 분석을 통해 겹쳐진 형태와 기울임 문자 형태를 처리한다.
• 실제 데브나가리 문서 이미지에서 알고리즘을 평가하여 자연스러운 변형에 대한 강건성을 검증한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 간단한 히스토그램 기반 기법을 사용하여 데브나가리 문서 분할을 효과적으로 달성할 수 있는가?
• RQ2 복잡한 문자 형태와 매개변수로 인해 데브나가리 스크립트 분할에서 발생하는 주요 과제는 무엇인가?
• RQ3 히스토그램 기반 방법이 실제 데브나가리 문서에서 줄, 단어, 개별 문자를 신뢰성 있게 분리할 수 있는가?
• RQ4 정확도와 계산 효율성 측면에서 기존 접근법과 비교해 본다면 제안된 방법은 어떻게 다른가?

주요 결과

• 히스토그램 기반 방법은 높은 정확도로 데브나가리 문서를 줄, 단어, 개별 문자로 성공적으로 분할한다.
• 투영 프로필의 강도 전이를 활용하여 기울임과 겹쳐진 문자 형태를 효과적으로 처리한다.
• 품질과 레이아웃이 다양한 실제 문서 이미지에서 강건함을 입증한다.
• 수직 및 수평 투영 프로필에 적응형 임계값 기법을 적용함으로써 분할 정확도가 향상된다.
• 계산 효율성이 높아 실시간 또는 임베디드 문서 처리 시스템에 적합하다.
• 공간 분석과 결합된 히스토그램 기반 방법이 데브나가리와 같은 복잡한 스크립트에 대해 실현 가능하다는 점을 확인한다.