JPS5975375A - 文字認識装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （１）発明の技術分野 本発明は所定のタブレット上でペンを用いて文字、記号
等（以下文字等という）を記載するとともに、記載され
た文字を読取るオンライン文字読取認識装置に関するも
のである。

（２）背景技術 所定のタブレットの上でペンによって記される文字等を
オンラインで読み取る際には、手書き図形のバクーン入
力装置で得られる情報を、上記入力装置に接続された汎
用コンピュータを用いて、そのソフトウェアによって認
識する必要があった。

このため複雑な文字等の認識ステップに頼ることとなり
入力から認識結果を得るまでに長い時間が経過し、オン
ライン読み取りの実情に合わないことが多い。又、汎用
コンピュータのソフトウェア手順を踏む代りに、文字等
の線分を予め定められた複数の分類に区分し、近似解を
求めることによって最も高い判定確率を示すものとして
文字等を認識する試みもあるが、曲線部が近似し難いと
いう欠点があった。

（３）発明の目的 本発明の目的は上記の従来技術の問題点を解決し、複雑
な汎用コンピュータ用ソフトウェアの手順を経ることな
しに、オンラインでタブレット上にペンで記された文字
を読み取ることのできる安価な文字認識装置を提供する
ことである。

（４）発明の開示 本発明の構成を第１図を用いて説明する。

タブレットｌの上に用紙２を置き、スタイラスペン８を
用いて文字等を記す。１個の文字の書きはじめにおいて
は、ペンの初期位置を座標読−取部４・を用いてＸ、Ｙ
、およびＺの３つの座標軸について検出しておく。上記
座標読取部として好ましい製品としては例えば株式会社
　第二精工舎から市販されている型番ＤＴ−４・０００
　があるが、同等の機能を有するものであれば、これに
限定される必要はない。

１文字の区切りを検出する文字区切検出回路５は、該１
文字の書き始め、すなわちペン３が用紙２に接触しＺ＝
１となった時点から、１文字をペンが書き終って用紙か
ら離れてＺ−ｏとなった時点までのペンの座標値をＸ、
Ｙ、Ｚの３軸について検出し、この値を座標メモリ６に
記憶させる。次にＸ、Ｙ　軸上のどちらかの座標がＺ−
１，すなわち紙面上で今までの座標から成る値以上離れ
ていることを検出したときに、１文字を書き終ったもの
とする。例えば文字の大きさをｌＯｍ＋ｎ　　とすると
１５調以上離れたＸ軸、あるいはＹ軸に対する座標が検
出されたときに該文字の記載の終りとなる。

前記のとおり文字座標メモリ６は１文字の始まりから終
りまでのＸ、Ｙ、およびＺ軸の座標をとり込み、格納す
る。Ｘ、Ｙ　最大、最小検出回路７は文字座標メモリ６
に格納された１文字の座標からＸ軸、Ｙ軸のそれぞれの
最大値および最小値を求め文字大きさ演算回路８へ送る
。文字大きさ演算回路８はＸ軸の最大値Ｘｍａｘ、最小
値Ｘｍ１ｎ、Ｙ軸の最大値Ｙｍａｘ、最小値Ｙｍｉｎか
ら文字の大きさを求める。すなわちＸｍａｘ−Ｘｍｉｎ
＝ＡおよびＹｍａ　ｘ　−Ｙｍ　ｉ　ｎ　＝Ｂとおけば
、Ａ、ＢはそれぞれＸ軸方向およびＹ軸方向の文字の大
きさとなる。

正規化回路９は座標変換を行って、書いた文字の大きさ
を一定の大きさにするもので、例えば、文字の大きさを
Ｘ軸方向にＣ，Ｙ軸方向にそれぞれＣの正方形の大きさ
に変換する場合には、文字座標メモリ６の座標をＸ、　
、Ｚ、　、正規化回路９によのような処理を行うことに
よって、書かれた文字の大きさがまちまちであっても、
一定の大きさに変換され、さらに絶対座標が一文字ごと
の相対座標に変換される。Ｚ座標レジスター０．Ｘ座標
レジスタ１３．Ｙ座標レジスター６は正規化回路９によ
って正規化されたｚ、ｘ、Ｘ座標を格納するものである
。上記３個のレジスター０，１３．および１６は時刻ｔ
における正規化座標を格納する直前に、その内容すなわ
ち時間ｔ−１における正規化座標を１１　、１４．　、
および１７の３個のレジスタに送出しておく。

Ｚ座標微分回路１２はＺ座標レジスター０．１１の内容
からＺ軸が変化したかどうかを調べる。例えばＺ＝１か
ら２＝０に、あるいは２＝０からＺ＝１に変化している
かどうか、またはＺ−０のまま変っていないかどうかを
検出するための回路である。

Ｘ座標差分回路１５はサンプリングされた２点間のＸ座
標の変化量ａを求めるものであり、Ｘ座標レジスター３
．１４の内容を心、Ｘ：、　　とすると次式で表わされ
る。

ａ　−Ｘ（Ｘ；　１を算出する。

同様にＹ座標差分回路１８はＹ座標レジスター６゜１７
の内容をＹＹ　　　どすると、Ｙ軸方向の変ｔｔ−１ 化量すを次式で算出する。

ｂ＝ＹＬ−Ｙｔ−０ 線分方向検出回路１９はサンプリングした２点間の線分
の方向、すなわちペンの移動方向を求めるものであり、 ｔａｎθ＝− からθを求める。

ここで認識方法を簡略化するためペン移動角θを例えば
第２図に示すような８種類に区分するものとする。この
際１６種類、３２種類などと多く・。

区分した方が精度よく区分できるが、実施例では以下に
８種類の場合について説明する。

次に線分方向検出回路１９のθの区分値を線分方向レジ
スタ２０へ送る。

線分方向検出レジスタ２０は線分方向検出回路１９から
Ｏの区分値を取込む前にそれまでの線分方向検出レジス
タ２０の内容を方向微分回路２４へ送るようにしている
ので、θの区分値の変化状態を知ることができる。

線分長検出回路２１は２点間の線分の長さｌを次のよう
に算出する。

β−ｆ７肩ア 比較回路２２は線分の長さｌがある値ｅ（ｅは文字の大
きさＣから決まる定数）未満のときは手のふれなどによ
る微小移動量と判断し無視する。この場合にはＺ座標レ
ジスタ１１．Ｘ座標レジスタ１４、、Ｘ座標レジスタ１
７の内容をそのままとし次のサンプリング点の正規化座
標をＺ座標レジスタ１０．Ｘ座標レジスタ１３．Ｙ座標
レジスタ１６ヘセツトする。

線分の長さｂが０以上のときには、線分の長さｌを距離
加算回路２３へ送る。方向微分回路２４・は線分方向検
出回路１９から送られる線分の方向θの区分と、その前
のサンプリング点で得られる線分方向θの区分値である
線分方向１ノジスタ２０とから、線分の方向が同じであ
るか、異なるかを判断する。もしθの区分値が同じ場合
には距離加算回路２３へ信号を送り、比較回路２２から
送られる線分の長さβを加算す骨。もしθの区分値が異
なる場合には、異なる信号を距離加算回路２３へ送り、
距離加算回路２３に加算されていた線分のこれにより、
θの区分値の同じものが続いたときには、線分の長さの
合計が得られるので、θの区分値が変化するまでの線分
の長さを示すことになる。線分長区分回路２６は距離加
算回路２８から送られる線分の長さｌの加算値を複数に
区分する。

たとえば、正規化文字の太ぎさＣの＋づつの４種類に区
分し、後の処理を簡単化する。

次に両特徴抽出について説明する。

Ｚ＝１からＺ−０までを１画とし、１画ごとに特徴を抽
出する続出専用記憶装置２７とレジスタ２８とからなり
、レジスタ２８の内容と線分方向レジスタ２０の内容と
、線分長区分回路２６から出力される内容をアドレス（
番地）として、読出専用記憶装置２７から読出して、レ
ジスタ２８ヘセツトするものである。線分の方向が変化
したときに出力される方向微分回路２４の出力信号と、
タイミング４Ｎ　号ＣＫ　１　　とのアンドゲート２９
からの出力信号のタイミングで続出専用記憶装置（ＲＯ
Ｍ）２７から読出して、レジスタ２８ヘセツトしている
ので、線分の方向が変化したときに読出すことになる。

さらにレジスタ２８の内容もアドレスとして読出専用記
憶装置２７から読出しているのでレジスタ２８には、線
分方向の変化した状態がセットされることになる。また
Ｚ−０のとき、レジスタ２８の内容を認識へ送った後、
レジスタ２８の内容をクリアする。

例えば、第３図に示すように数字′″４゛′　　を書い
た場合について説明する。

線分の方向を第２図の８種に区分してθで示し、８とし
てｌで示す。

第４図に、この場合の説明を示しており、第１画はして
１度Ｚ−０となり第２画が１となっている。

第１画では、線はまず１（方向〆θ−５、長さ１−８）
で、次に−（方向→θ−０、β−３）となりして１画を
終了。

第５図は、読出専用記憶装置２７とレジスタ２８とから
なる両持徴抽出の状態遷移図を示すものである。

例えば、最初、初期状態ＣＯＯからスタートし、線／（
β−５、β−３）が出現すると、ＣＯ２の”　１　”　
　状態となりレジスタ２８ヘセソトされる。

次に−（β−０，１−８）がくると、Ｃ０４・　の状態
に変化し、レジスタ２８にセットされ、これでＺ−０と
なると、両持徴はＣ０４・　どなる。

第２画では１（β−６、β−２）だけであり、同様にＣ
ＯＩ　　Ｏ両持層となる。

さらに両持徴から認識を行なう。

認識は読出専用記憶装置３０とレジスタ３１とからなり
、Ｚ＝１から２＝０に変化したとぎに出力するＺ座標微
分回路１２の出力信号とクロック信号ＣＫ２　　とのア
ンドゲート３２の出力のタイミングで読出専用記憶装置
３０から読出しレジスタ８１ヘセノトする。第３図の例
では、第１画の両持徴Ｃ０４，を読出専用記憶装置３０
へ入力し読出してレジスタ３１へセットする。次に第２
画の両持徴ＣＯＩ　　とレジスタ８１に七ノドされてい
る第１画で読出した内容とから、さらに読出すとＣＯ４
・　とＣＯＩ　　との組合せた結果のものが読出され、
これが認識結果となる。

実施例での説明では、文字区切検出回路５は２＝１での
Ｘ、Ｙ　の座標が、ある値以上能れた地点で検出された
ときに１文字が終了としているが、別の方法として、２
＝０が連続する時間を求め、ある時間以上経過したとき
に、１文字の終りとしてもよい。

また、正規化の方法として座標を変換して後、線分の長
さ、方向を演算したが、線分の長さ、方向を演算した後
、文字の大きさの正規化つまり線分の長さの正規化を行
なってもよい。

両持徴抽出や認識では読出専用記憶装置（ＲＯＭ）とレ
ジスタとの組合せで線分の方向の変化や、Ｚ−０（画の
変化）のタイミングで読出専用記憶装置から読出すよう
に説明しているが、別の方法として、線分の方向、長さ
の全部から一度に読出しても良いし、認識においても全
部の両持徴を一度に入力して読出してもよい。また別の
方法として読出専用記憶装置とレジスタとの組合せでな
く、マイ・クロコンピー−りを使用したり、別の回路で
構成しても良い。

以上、本発明の文字認識装置を用いることによって、従
来汎用コンビーータの複雑な認識ソフトウェア手順に従
って行われていた文字認識を、容易にオンラインかつ安
価な装置で実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図である。 は本発明の両持徴抽出の状態遷移を示す図である。 １　タブレット ２、　　用　　　　　紙 ３　スタイラスペン ４・　座標読取回路 ５、　文字区切り検出回路 ６、　文字座標メモリ ７、ＸＹ最大・最小検出回路 ８、　文字の大きさ演算回路 ９　正規化回路 １０、　７．座標レジスタ（１） ］１　Ｘ座標レジスタ（ｔ−１） ■２．Ｚ座標微分回路　□ １３、Ｘ座標レジスタ（１） １４、Ｘ座標レジスタ（ｔ−１） １５、Ｘ座標微分回路 １６、　Ｙ座標レジスタ（［） １７、　Ｙ座標レジスフ（ｔ−１） １８、Ｙ座標微分回路 １９、線分方向検出回路 ２０、　　線分方向レジスタ ２１、線分長検出回路 ２２、　　　比　　較　　回　　路 ２３、距離加算回路 ２４、方向微分回路 ２５、相対位置検出回路 ２６、線分長区分回路 ２７、　　両特徴記憶回路 ２８、　　　　し　　ジ　　　ス　　　タ２９、アンド
ゲート ３０、　　読出専用記憶装置 ３１、　　　　し　　　ジ　　　ス　　　タ３２、アン
ドゲート 芳２図 ２ 芳３図 １？４図 （Ｃ１井１山 ／・　　−Ａ （１））第２当 θ・６　　　　　　　　　　オ斗イ娑とＣＯＩ！・２

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ペンのｘ、ｙ、ｚ座標を一定時間間隔で取込むこ
   とにより、ペンで記載された文字・記号等を認識する文
   字認識装置において、１文字の書き始め及び書き終りを
   検出する手段と、文字をある一定の大きさに正規化する
   手段と、Ｘ、Ｙ　座標から線分の方向及び長さを検出す
   る手段と、線分の方向及び長さの生起順序からＺ座標の
   変化ごとの画特徴を抽出する手段と、画特徴の生起順序
   から記載された文字・記号等を認識する手段とを有する
   ことを特徴とする文字認識装置。
2. （２）線分の方向及び長さをそれぞれ複数に区分する手
   段を有する特許請求の範囲第１項記載の文字認識装置。