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	\input{psfig}

\title{Une approche mixte pour l'analyse des fragments de contenu}
\author{Y. Chenevoy et A. Bela\"{\i}d \\~~\\
{\sc Crin-Cnrs \& Inria Lorraine}\\
Campus Scientifique - B. P. 239\\
54506 Vandoe~uvre-Le`s-Nancy Cedex\\
Email~:  chenevoy@loria.fr / abelaid@loria.fr\\
}
\date{}
\begin{document}

\maketitle

~~\\
{\bf Introduction} 

L'analyse de documents s'attache le plus souvent a` la reconnaissance
de la structure ge'ne'rale sous forme d'une hie'rarchie d'entite's
logiques et physiques. Plusieurs applications ne'cessitent de conduire
l'analyse a` travers ces entite's et de descendre au niveau de la 
microstructure. On peut trouver des exemples types ou` il est
ne'cessaire de focaliser l'analyse sur une re'gion d'inte're^t comme
le tri postal, la ve'rification de che`ques bancaires, l'analyse de
formulaires etc. Pour ces applications particulie`res, il faut
analyser le contenu a` l'aide d'un mode`le plus pre'cis. {\sc Oda}
propose une structuration compose'e d'une hie'rarchie de fragments de
contenu qu'il est ne'cessaire de traiter avec des outils spe'cifiques.
Il faut rechercher des indices sur l'image, reconnai^tre 
des caracte`res, des mots-cle's et aller parfois jusqu`a` l'analyse
syntaxique et se'mantique des phrases. Nous de'crivons dans cet
article, une architecture de contenu relative aux notices
bibliographiques de catalogues de la Bibliothe`que de France, ainsi qu'une
approche mixte utilise'e pour l'analyse. 

~~\\
{\bf Mode`le des notices}

Le mode`le, analyse' a` partir de plusieurs pages de notices, fait
apparai^tre cinq classes de notices~: les {\it principales}, les
{\it secondaires}, les {\it analytiques}, les {\it collections} et les
{\it renvois}. 

Ge'ne'ralement, une
notice comprend un {\it groupe
vedette}, un {\it corps}, un {\it groupe Cotes}, un {\it groupe
Notes}, etc. Le {\it groupe vedette}, par exemple, peut comprendre au
choix, un {\it nom d'auteur}, un {\it nom de collectivite'}, etc.
Ces diffe'rentes entite's peuvent de'border sur les lignes suivantes,
ce qui conduit a` baser la recherche sur la localisation de
se'parateurs spe'cifiques (tirets, crochets, points, etc.).  

Les catalogues sont re'alise's par collage\/; des carrences
typographiques sont obtenues sur des parties ou l'ensemble des champs
des notice. les notices se re'fe'rant a` des ouvrages franc~ais sont
imprime'es, tandis que celles se re'fe'rant aux ouvrages e'trangers
sont dactylographie'es. De plus, le style adopte' n'est pas le me^me
pour mettre en relief certains champs (pour l'imprime', le gras est
souvent utilise'\/; alors que pour le dactylographie', les lettres
sont en capitale ou espace'es). Enfin, l'image des notices est tre`s
de'grade'e car les catalogues sont obtenues par photocopies. La
figure~\ref{notice} donne un exemple de notice principale.

\begin{figure}
\centerline{\psfig{figure=/users/ecriture/chenevoy/=tex/=tgif/notice.ps}}
\caption[]{\label{notice} {\it Exemple de notice principale.}}
\end{figure}

Le mode`le utilise un formalisme de type {\sc Oda} pour
exprimer de manie`re ge'ne'rique les se'quencements, les choix de
pre'sentation, le caracte`re optionnel ou re'pe'titif des entite's
textuelles. La grammaire de ce mode`le est de'crite dans~\cite{chenevoy91a}. 

~~\\
{\bf Extraction d'indices}

La recherche d'indices consiste a` localiser les fragments de contenu
importants (d'apre`s le mode`le) ve'rifiant certains attributs~: style
des mots (majuscule, gras, italique, souligne's, etc.), formule de
renvoi (voir, In., Ed., etc.), mension de fonction (Adapt., Collab.,
Comment., etc.) et ponctuation ($\rightarrow$, ``['', ``('', etc.).

Le tableau suivant re'sume les caracte'ristiques physiques des
principaux fragments de contenu: (1) Premier e'le'ment d'une vedette
(Patronyme ou collectivite') - Imprime'; (2) Cote - Imprime'; (3)
Titre ou premie`re sous vedette de collectivite'; (4) Note - Imprime';
(5) Titre forge'; (6) Mot e'tranger dans le titre (appartient au
titre); (7) Titre original ou paralle`le, localisation de collectivite' ou
deuxie`me sous vedette de collectivite'; (8) Mension de fonction ou
renvoi (analytique ou autre); (9) De'but de la zone titre (corps d'une
notice ge'ne'rale); (10) Fin zone titre. (Pas ne'ce'ssairement); (11)
Fin de zone. 
~~\\
~~\\
\begin{tabular}{|l|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|}
\hline
$~~~~~~$ fragm. de contenu& 1 & 2 & 2 & 3 & 4 & 5 & 6 & 7 & 8 & 9 & 10 & 11\\
attributs  & &&&&&&&&&&&\\
\hline
Capitale & $\bullet$ & $\bullet$ & & & & & & & & & &  \\\hline
Minuscule & & & $\bullet$ & $\bullet$ & & $\bullet$ & & & & & &  \\\hline
Petite minuscule & & & & & $\bullet$ & & & & & & &  \\\hline
Gras & $\bullet$ & $\bullet$ & $\bullet$ & $\bullet$ & & $\bullet$ &
$\bullet$ & & & & &  \\\hline
Italique & & & & & & & $\bullet$ & $\bullet$ & & & &  \\\hline
Souligne' & & & & & & & & & $\bullet$ & & &  \\\hline
De'but de ligne & $\bullet$ & & & & & $\bullet$ & & & & $\bullet$ & &  \\\hline
Ligne cadre'e a` droite & & $\bullet$ & $\bullet$ & & & & & & & & &  \\\hline
Contient [ (mais pas ]) & & $\bullet$ & $\bullet$ & & & & & & & & &  \\\hline
Encadre' par () & & & & & $\bullet$ & & & & & & &  \\\hline
Encadre' par [] & & & & & & $\bullet$ & & & & & &  \\\hline
- & & & & & & & & & & $\bullet$ & &  \\\hline
.- & & & & & & & & & & & & $\bullet$ \\\hline
.]- & & & & & & & & & & & $\bullet$ &  \\\hline
$\rightarrow$ & & & & & & & & & & & &  \\\hline
\end{tabular}
~\\
~~\\
{\bf Strate'gie d'analyse}

~~\\
{\it Etape d'initialisation}

La multitude des choix repre'sente's dans le mode`le ne'cessite une
phase pre'alable a` l'analyse afin de disposer d'indices de de'part
pour de'terminer la classe spe'cifique de la notice e'tudie'e. Dans
cette phase interviennent diffe'rents outils~: pre'traitements sur
l'image, extraction des composantes connexes, de'termination du style
des mots (gras, souligne', etc.), recherche des se'parateurs,
de'termination de la police dominante, etc. Les se'parateurs
be'ne'ficient d'un inte're^t particulier du fait de leur importance
pour la suitre du traitement. Plusieurs techniques sont combine'es~:
analyse typographique dans la ligne, mise en correspondance avec des
masques approprie's et {\sc Ocr}. A l'issue de cette e'tape, on
dispose d'informations permettant de choisir parmi une strate'gie
ascendante ou descendante. Cette strate'gie mixte est inspire'e de
celle utilise'e pour la segmentation de documents~\cite{belaid90b}.
Elle est fonde'e sur l'analyse des hypothe`ses de segmentation
propose'es par le mode`le ge'ne'rique.

~~\\
{\it Analyse ascendante}

A chaque mot est associe' une liste d'e'tiquettes logiques inspire'e
du mode'le et des indices physiques trouve's. Les mots sont alors
fusionne's en fragments du contenu plus grands en fonction des choix
ge'ne'riques propose's par le mode`le. On parle alors de propagation
des hypothe`ses de fusion. Cette propagation s'arre^te lorsque toutes
les fusions ``candidates'' ont conduit a` une notice ou ont e'te'
rejete'es. Lorsque l'intersection entre les hypothe`ses de fusion et
les hypothe`ses de segmentation forme un seul e'le'ment, le processus
ascendant termine avec succe`s, sinon, il reste des ambigu"ite's qu'il
faut re'soudre par la recherche d'autres indices.

~~\\
{\it Analyse descendante}

Lorsqu'un fragment de contenu en cours d'analyse se de'compose sans
ambigu\"{\i}te' en d'autre entite's, le syste`me adopte une strate'gie
descendante, guide'e par les connaissances et ``attache'' aux objets
segmente's les e'tiquettes fournies par le mode`le. 

~~\\
{\it Analyse mixte}

Le proble`me revient ici a` ve'rifier de manie`re partiellement
ascendante la pre'sence ou l'abscence d'indices particuliers dans la
re'gion d'inte're^t. L'affirmation ou l'infirmation de ces indices
permettra de choisir, parmi plusieurs hypothe`ses de segmentation,
celle qu'il faudra utiliser de manie`re descendante.

~~\\
{\bf Repre'sentation des re'sultats}

Cette me'thode s'inte`gre dans le syste`me {\sc Graphein} d'analyse de
la structure des documents. Ce syste`me utilise une architecture
multiexperts dont le contro^le est compose' de trois niveaux e'crits en
Common-Lisp (strate'gie, ta^ches et spe'cialistes). Les donne'e sont
repre'sente's par un blackboard et le mode`le. A l'issue de l'analyse,
le blackboard contient la structure spe'cifique des notices e'tidie'es
comme une hie'rarchie de {\it noe~uds} attribue's. Les noe~uds
posse`dent une e'tiquette logique qui correspond aux fragments de
contenu auquels ils ont e'te' identifie's. Une e'tape ultime consiste
a` synthe'tiser le blackboard et a` stoquer les re'sultats sous un
formalisme adapte' ({\sc Sgml} par exemple) 

~~\\
{\bf Conclusion}

Cet article illustre bien l'importance de l'architecture de contenu
dans la reconnaissance structurelle des documents. Les connaissances
{\it a priori} fournies par le mode`le sont ici primordiales car on ne peut
pas se baser sur des seuils de segmentation ou de fusion ge'ne'raux.
La strate'gie propose'e est e'volutive et de'pend de l'application
puisque c'est le mode`le qui ``pilote'' le fonctionnement du syste`me.
Une strate'gie descendante est applique'e lorsque la de'composition
d'un objet est sans ambigu\"{\i}te', une strate'gie ascendante est
applique'e dans le cas contraire.

\begin{thebibliography}{tartampion 99}
\bibitem[belaid 90]{belaid90b} A. Bela\"{\i}d , J.J. Brault and Y.
Chenevoy. {\it Knowledge-Based System for Structured Document
Recognition}. Proceedings of MVA'90, November 28-30, 1990, Tokyo,
Japan.

\bibitem[chenevoy 91]{chenevoy91a} Y. Chenevoy and A. Bela\"{\i}d.
{\it Hypothesis Management for Structured Document Recognition}.
ICDAR'91, St-Malo France.
\end{thebibliography}
\end{document}
