JP2002008036A - サイン処理方法、サイン処理装置、サイン処理プログラムを格納した記憶媒体 - Google Patents

サイン処理方法、サイン処理装置、サイン処理プログラムを格納した記憶媒体

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JP2002008036A
JP2002008036A JP2000189339A JP2000189339A JP2002008036A JP 2002008036 A JP2002008036 A JP 2002008036A JP 2000189339 A JP2000189339 A JP 2000189339A JP 2000189339 A JP2000189339 A JP 2000189339A JP 2002008036 A JP2002008036 A JP 2002008036A
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Hiroto Yoshii
裕人 吉井
Hatsuo Machida
初雄 町田
Masaru Okazaki
大 岡▲崎▼
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のサイン認証方式では、デジタイザの特
性によって取得できる筆記データの質に大きな差が生じ
ていた。特に、携帯端末などに広く組み込まれている抵
抗膜などの素材を使用した廉価な感圧式タブレットで
は、ペンがデジタイザに接触している時の筆記データし
か取得できない。このような接触している時の筆記デー
タだけでは、認証に用いる際にデータの不足が生じ、認
証性能が上がらないという問題があった。 【解決手段】 上記課題を解決するために本発明は、ユ
ーザにより入力された複数のストロークからなるサイン
に基づいて、筆記データを取得し、前記取得した筆記デ
ータに基づき、各ストローク間の筆記データを作成し、
前記作成した各ストローク間の筆記データを、前記取得
した筆記データに付加して、新たな筆記データを作成す
ることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、手書きで入力され
たサインを用いて、ユーザ本人が入力したものかどうか
を判断するサイン処理方法、サイン処理装置、サイン処
理プログラムを格納した記憶媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、特開平10−143668号公報
や特開平10−171926号公報の「手書き文字列の
照合方法および装置」にあるように、人間の筆記データ
(サインデータ)を用いてパスワードと同じ働きをさせ
る個人認証方法(サイン認証方法)が考えられている。
【0003】人間の筆記データは、パスワードとは異な
り、別人が同じ言葉を入力したとしても、その人の癖が
筆記データに含まれるので、他人は認証に失敗するとい
う特徴がある。この癖とは、文字の形であったり、文字
の書き順や文字を書く時のスピード、リズムであったり
する。
【0004】このサイン認証方法に使用する筆記データ
をコンピュータに入力する装置を“デジタイザ”と呼
び、サイン認証で使用するデータはデジタイザ上で指示
されている座標が変化する毎に取得される。このサイン
認証方法(手書き文字列照合方法)では、デジタイザを
用いて取得された座標データや筆圧データ、筆速データ
を登録されている辞書とDPマッチングすることで実現
される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
サイン認証方式では、デジタイザの特性によって取得で
きる筆記データの質に大きな差が生じていた。特に、携
帯端末などに広く組み込まれている抵抗膜などの素材を
使用した廉価な感圧式タブレットでは、ペンがデジタイ
ザに接触している時の筆記データしか取得できない。こ
のような接触している時の筆記データだけでは、認証に
用いる際にデータの不足が生じ、認証性能が上がらない
という問題があった。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、ユーザにより入力された複数のストローク
からなるサインに基づいて、筆記データを取得し、前記
取得した筆記データに基づき、各ストローク間の筆記デ
ータを作成し、前記作成した各ストローク間の筆記デー
タを、前記取得した筆記データに付加して、新たな筆記
データを作成することを特徴とする。
【0007】好適には、前記作成した各ストローク間の
筆記データは、各ストローク間の距離に基づいて作成す
る。
【0008】好適には、前記作成した各ストローク間の
筆記データは、各ストローク間の浮遊時間に基づいて作
成する。
【0009】好適には、前記作成した各ストローク間の
筆記データは、前記取得した筆記データのサンプリング
レートに基づいて作成する。
【0010】好適には、前記筆記データは、座標点列デ
ータを含むことを特徴とする。
【0011】好適には、前記筆記データは、時間データ
を含むことを特徴とする。
【0012】好適には、前記作成した各ストローク間の
筆記データは、各ストローク間を所定の関数を用いて近
似した線を想定して作成する。
【0013】好適には、前記所定の関数は、各ストロー
クの終点と次のストロークの始点を結ぶ直線を表す関数
である。
【0014】好適には、更に、前記作成した新たな筆記
データを、サイン認証に用いる照合用の筆記データとし
て認証辞書に登録する。
【0015】好適には、更に、前記作成した新たな筆記
データを、認証辞書に格納された照合用筆記データと比
較照合して、サイン認証を行う。
【0016】
【発明の実施の形態】図6は、本実施形態のサイン認証
装置の内部構成を示すブロック図である。図6におい
て、CPU601は、図1、3乃至5に示すようなフロ
ーチャートに対応する処理を行うためのサイン処理プロ
グラムやアプリケーションソフトウェアなどのプログラ
ムを、該プログラムを格納したROM607やフラッシ
ュメモリ608から読み出し、ワークエリアとなるRA
M606を用いて該プログラムを実行する。座標入力部
602は、デジタイザであって、ユーザによって筆記さ
れたサインを筆記データとして取得し、CPU601へ
入力する。表示部603は、入力したサインなどの情報
を表示する。通信インターフェース604は、外部機器
との通信を行なうためのネットワークとの接続に用いら
れる。電源605はサイン認証装置の各デバイスに電源
を供給する。RAM606はCPU601がプログラム
を実行する際に用いられるワークエリアである。ROM
607やフラッシュメモリ608は、図1、3乃至5に
示すようなフローチャートに対応する処理を行うための
サイン認証プログラム(サイン処理プログラム)やアプ
リケーションソフトウェアなどのプログラムや、サイン
認証の際に使用する参照サインデータの辞書などの各種
データを格納する記憶媒体である。尚、このサイン認証
プログラムは、予め記憶媒体に格納されていてもよい
し、リムーバブルメディアやネットワーク(通信インタ
ーフェース)などを介して外部から供給され、CPU6
01が実行することによっても本発明は構成される。
尚、本実施形態では、記憶媒体としてROM607とフ
ラッシュメモリ608を用いることとしたが、その他の
ハードディスクやフロッピー(登録商標)ディスク、C
D−ROM、DVDなどの記憶媒体を用いても構わな
い。
【0017】図1は、本発明に係わるサインの登録時及
び認証時の基本的な動作を示す図である。
【0018】座標入力ステップ101では、いわゆる
“デジタイザ”と呼ばれる装置を用いて座標が入力され
る。これは、ユーザがペンなどのデバイスでデジタイザ
上にサインを入力すると、入力された際(デジタイザと
ペンが接触している際)のデジタイザ上における座標デ
ータ系列を取得する。尚、座標入力ステップで取得する
データとして、更に、筆圧、筆速などの情報も取得でき
るデジタイザを用いても良い。空中点付加ステップ10
3において、座標入力ステップで入力された筆記データ
102に、仮想的にペンが空中にあるときの座標点(仮
想空中点)を生成・付加して、仮想空中点付き筆記デー
タ104を作成する。なお、仮想空中点の座標点列を付
加する際には、対応するストロークの座標点列間に挿入
して、仮想空中点付き筆記データを作成することが望ま
しい。
【0019】サインを登録する処理の場合は、サイン登
録ステップ105にて、この仮想空中点付き筆記データ
104がサイン辞書データ106に登録される。
【0020】一方、サインを認証する処理の場合は、サ
イン認証ステップ107にて、この仮想空中点付き筆記
データ104を、仮想空中点付きのサイン辞書データ1
06と照合し、認証結果108が得られる。
【0021】図2に入力された筆記データと仮想空中点
のデータの関係を示す。図には、ひらがなの「あ」とい
う文字の筆記データ102が細い実線として表され、仮
想空中点が太い点線の矢印で表されている。いわゆる感
圧式のタブレットを使用すると、図の細い実線の部分の
筆記データしか取得できない。細い実線の部分の筆記デ
ータのみで、DPマッチングすると、情報量が不足する
ことが多く、満足な認証精度が得られないことが多い。
尚、ここでは、筆記データ及び仮想空中点のデータを実
線及び点線で示しているが、実際にはそれぞれの線上に
位置する座標点列の集合である。
【0022】本実施形態では、図2に示すように、実際
に入力された「あ」の各ストロークの終点と次のストロ
ークの始点とを結ぶ太い点線の矢印を仮想的に想定し、
この点線上の座標点列を筆記データとして、元の筆記デ
ータに付加することによって、情報量を増やし、認証精
度が高くなるようにする。なお、図2においては、仮想
空中点を想定する際に、直線上の座標点列を用いている
が、このストロークの終点と次のストロークの始点を結
ぶものであれば、図2のような直線以外にも、方程式で
表現できる2次曲線などの線を用いて、仮想空中点の座
標点列を想定してもよい。
【0023】空中点付加ステップ103で仮想空中点を
求める処理は、図3乃至図5のフローチャートを用いて
実現することができる。いずれも仮想空中点列の並ぶ線
が直線でも曲線でも関係なく適用できる。
【0024】図3では、まず、S301で仮想空中点の
軌跡の距離を求める。例えば、図2のように直線で実現
する場合は、直前のストロークの終点から直後のストロ
ークの始点までのユークリッド距離となる。
【0025】次にS302で、所定の単位距離で仮想空
中点軌跡の距離を割ることによって、仮想空中点の点列
数を求める。
【0026】S303では点列の追加が終了したかどう
か、S302で求めた点列数を用いて判断し、終了して
いなければS304に進んで仮想空中点を追加し、前記
点列数の回数ループする。
【0027】S304の空中点追加ステップでは、仮想
空中点の追加を行う。これは、例えば仮想空中点軌跡の
媒介変数表現を用い、当該媒介変数をインクリメントす
ることで簡単に実現できる。例えば、図2のように仮想
空中点軌跡を直線で近似する場合は、1ループの空中点
の移動ベクトルを(x,y)とすると、n回目のループ
は(nx, ny)と表されることになる。一般的には、仮想
空中点軌跡を直線もしくは曲線を用いた場合には、ルー
プの回数をnとして表すと、(fx(n), fy(n))という値
が仮想空中点として追加されていくことになる。仮想空
中点軌跡が2次曲線などの曲線で実現される場合には、
この媒介変数表示の関数fx, fyが2次関数となる。この
場合、厳密にいうと、(fx(n), fy(n))で表される仮想
空中点列は、等距離間隔に並んでいることは保証されな
いが、仮想空中点は基本的に曲率が低いので、ほとんど
同じと見なして差し支えない。
【0028】図4では、仮想空中点の点列数を、距離に
基づいて求めるのではなく、時間に基づいて求める。ま
ず、S401でペンが空中に浮遊していた時間を割り出
す。これは、直前のペンアップの時間と、直後のペンダ
ウンの時間との差分である。
【0029】これをS402で、所定の基準時間、例え
ば50ミリ秒で割ることで、追加すべき仮想空中点の点
列数を導く。
【0030】以後は、図3と同様に点列数分のループ
(S403)の中で、空中点を追加していく(S40
4)。ただし、図4では、仮想空中点軌跡を表す関数と
して、基準時間あたりに移動する座標に基づいて求めた
関数(基準時間毎の空中点が移動するベクトルを用いた
関数)を用いて仮想空中点を求める。
【0031】図5では、S501でS401と同様にペ
ンの浮遊時間を計算する。
【0032】次にS502で、座標入力ステップ101
で入力された筆記データの座標点列数及び当該筆記デー
タの入力時間とを用いて、1つの座標点あたりの入力時
間を導きサンプリングレート(基準時間)として用い
る。
【0033】S503で、S501で求めた浮遊時間
と、S502で求めた基準時間とを用いて、追加すべき
仮想空中点の点列数を求める。
【0034】S504及びS505は、図4のS403
及びS404と同様の処理を行う。
【0035】以上のような操作により、感圧式デジタイ
ザで取得した筆記データを用いて、電磁誘導などの空中
でもペンの軌跡が追跡できるデジタイザで取得した筆記
データと同様の筆記データとなるように近似することが
できる。つまり、仮想空中点を付加した筆記データは、
実際のペンが仮想空中点の軌跡と同じ軌跡を浮遊した場
合、空中点をサンプリング可能なデジタイザを用いた場
合の筆記データと同一になる。
【0036】具体的には、デジタイザを用いて取得した
筆記データに対して、ペンの接触時間の合計を、デジタ
イザで取得した点列数で割ることによって、点と点の間
の平均時間が求められ、S501で求めた空中点浮遊時
間をこの平均時間で割ると、追加すべき仮想空中点の点
列数が求められる。
【0037】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、仮想的に空中点を想定し、筆記データに追加して認
証に用いる筆記データ量を増やすことができるので、認
証精度を高くすることができる。
【0038】特に、抵抗膜などの素材を使ったいわゆる
感圧式デジタイザなどの、空中点をサンプリングできな
いデジタイザを用いた場合においても、高い認証性能を
得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態のサイン登録・サイン認証の概略
【図2】仮想空中点を説明する図
【図3】空中点付加ステップでの処理を示したフローチ
ャート
【図4】空中点付加ステップでの処理を示したフローチ
ャート
【図5】空中点付加ステップでの処理を示したフローチ
ャート
【図6】本実施形態におけるサイン認証装置の内部構成
【符号の説明】
601 CPU 602 座標入力部(デジタイザ) 603 表示部 604 通信インターフェース 605 電源 606 RAM 607 ROM 608 フラッシュメモリ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡▲崎▼ 大 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤノ ン株式会社内 Fターム(参考) 5B043 BA06 DA07 EA14 FA07 GA05

Claims (30)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ユーザにより入力された複数のストロー
    クからなるサインに基づいて、筆記データを取得し、 前記取得した筆記データに基づき、各ストローク間の筆
    記データを作成し、 前記作成した各ストローク間の筆記データを、前記取得
    した筆記データに付加して、新たな筆記データを作成す
    ることを特徴とするサイン処理方法。
  2. 【請求項2】 前記作成した各ストローク間の筆記デー
    タは、各ストローク間の距離に基づいて作成することを
    特徴とする請求項1に記載のサイン処理方法。
  3. 【請求項3】 前記作成した各ストローク間の筆記デー
    タは、各ストローク間の浮遊時間に基づいて作成するこ
    とを特徴とする請求項1又は2のいずれかに記載のサイ
    ン処理方法。
  4. 【請求項4】 前記作成した各ストローク間の筆記デー
    タは、前記取得した筆記データのサンプリングレートに
    基づいて作成することを特徴とする請求項1乃至3のい
    ずれかに記載のサイン処理方法。
  5. 【請求項5】 前記筆記データは、座標点列データを含
    むことを特徴とする請求項1に記載のサイン処理方法。
  6. 【請求項6】 前記筆記データは、時間データを含むこ
    とを特徴とする請求項1に記載のサイン処理方法。
  7. 【請求項7】 前記作成した各ストローク間の筆記デー
    タは、各ストローク間を所定の関数を用いて近似した線
    を想定して作成することを特徴とする請求項1に記載の
    サイン処理方法。
  8. 【請求項8】 前記所定の関数は、各ストロークの終点
    と次のストロークの始点を結ぶ直線を表す関数であるこ
    とを特徴とする請求項7に記載のサイン処理方法。
  9. 【請求項9】 更に、前記作成した新たな筆記データ
    を、サイン認証に用いる照合用の筆記データとして認証
    辞書に登録することを特徴とする請求項1に記載のサイ
    ン処理方法。
  10. 【請求項10】 更に、前記作成した新たな筆記データ
    を、認証辞書に格納された照合用筆記データと比較照合
    して、サイン認証を行うことを特徴とする請求項1に記
    載のサイン処理方法。
  11. 【請求項11】 ユーザにより入力された複数のストロ
    ークからなるサインに基づいて、筆記データを取得する
    取得手段と、 前記取得した筆記データに基づき、各ストローク間の筆
    記データを作成するストローク間筆記データ作成手段
    と、 前記作成した各ストローク間の筆記データを、前記取得
    した筆記データに付加して、新たな筆記データを作成す
    る付加作成手段とを有することを特徴とするサイン処理
    装置。
  12. 【請求項12】 前記作成した各ストローク間の筆記デ
    ータは、各ストローク間の距離に基づいて作成すること
    を特徴とする請求項11に記載のサイン処理装置。
  13. 【請求項13】 前記作成した各ストローク間の筆記デ
    ータは、各ストローク間の浮遊時間に基づいて作成する
    ことを特徴とする請求項11又は12のいずれかに記載
    のサイン処理装置。
  14. 【請求項14】 前記作成した各ストローク間の筆記デ
    ータは、前記取得した筆記データのサンプリングレート
    に基づいて作成することを特徴とする請求項11乃至1
    3のいずれかに記載のサイン処理装置。
  15. 【請求項15】 前記筆記データは、座標点列データを
    含むことを特徴とする請求項11に記載のサイン処理装
    置。
  16. 【請求項16】 前記筆記データは、時間データを含む
    ことを特徴とする請求項11に記載のサイン処理装置。
  17. 【請求項17】 前記作成した各ストローク間の筆記デ
    ータは、各ストローク間を所定の関数を用いて近似した
    線を想定して作成することを特徴とする請求項11に記
    載のサイン処理装置。
  18. 【請求項18】 前記所定の関数は、各ストロークの終
    点と次のストロークの始点を結ぶ直線を表す関数である
    ことを特徴とする請求項17に記載のサイン処理装置。
  19. 【請求項19】 更に、前記作成した新たな筆記データ
    を、サイン認証に用いる照合用の筆記データとして認証
    辞書に登録する登録手段を有することを特徴とする請求
    項11に記載のサイン処理装置。
  20. 【請求項20】 更に、前記作成した新たな筆記データ
    を、認証辞書に格納された照合用筆記データと比較照合
    して、サイン認証を行う認証手段を有することを特徴と
    する請求項11に記載のサイン処理装置。
  21. 【請求項21】 ユーザにより入力された複数のストロ
    ークからなるサインに基づいて、筆記データを取得する
    取得ステップと、 前記取得した筆記データに基づき、各ストローク間の筆
    記データを作成するストローク間筆記データ作成ステッ
    プと、 前記作成した各ストローク間の筆記データを、前記取得
    した筆記データに付加して、新たな筆記データを作成す
    る付加作成ステップとを有することを特徴とするコンピ
    ュータ読み取り可能なサイン処理プログラムを格納した
    記憶媒体。
  22. 【請求項22】 前記作成した各ストローク間の筆記デ
    ータは、各ストローク間の距離に基づいて作成すること
    を特徴とする請求項21に記載のサイン処理プログラム
    を格納した記憶媒体。
  23. 【請求項23】 前記作成した各ストローク間の筆記デ
    ータは、各ストローク間の浮遊時間に基づいて作成する
    ことを特徴とする請求項21又は22のいずれかに記載
    のサイン処理プログラムを格納した記憶媒体。
  24. 【請求項24】 前記作成した各ストローク間の筆記デ
    ータは、前記取得した筆記データのサンプリングレート
    に基づいて作成することを特徴とする請求項21乃至2
    3のいずれかに記載のサイン処理プログラムを格納した
    記憶媒体。
  25. 【請求項25】 前記筆記データは、座標点列データを
    含むことを特徴とする請求項21に記載のサイン処理プ
    ログラムを格納した記憶媒体。
  26. 【請求項26】 前記筆記データは、時間データを含む
    ことを特徴とする請求項21に記載のサイン処理プログ
    ラムを格納した記憶媒体。
  27. 【請求項27】 前記作成した各ストローク間の筆記デ
    ータは、各ストローク間を所定の関数を用いて近似した
    線を想定して作成することを特徴とする請求項21に記
    載のサイン処理プログラムを格納した記憶媒体。
  28. 【請求項28】 前記所定の関数は、各ストロークの終
    点と次のストロークの始点を結ぶ直線を表す関数である
    ことを特徴とする請求項27に記載のサイン処理プログ
    ラムを格納した記憶媒体。
  29. 【請求項29】 更に、前記作成した新たな筆記データ
    を、サイン認証に用いる照合用の筆記データとして認証
    辞書に登録する登録ステップを有することを特徴とする
    請求項21に記載のサイン処理プログラムを格納した記
    憶媒体。
  30. 【請求項30】 更に、前記作成した新たな筆記データ
    を、認証辞書に格納された照合用筆記データと比較照合
    して、サイン認証を行う認証ステップを有することを特
    徴とする請求項21に記載のサイン処理プログラムを格
    納した記憶媒体。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2018532181A (ja) * 2015-09-02 2018-11-01 シキューブ カンパニー,リミテッド セグメントベース手書き署名認証システム及び方法

Cited By (2)

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JP2018532181A (ja) * 2015-09-02 2018-11-01 シキューブ カンパニー,リミテッド セグメントベース手書き署名認証システム及び方法
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