JP2002163608A

JP2002163608A - 手書き文字認識装置

Info

Publication number: JP2002163608A
Application number: JP2000356718A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Tanaka; 宏田中
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2000-11-22
Filing date: 2000-11-22
Publication date: 2002-06-07
Anticipated expiration: 2020-11-22
Also published as: JP4334131B2

Abstract

(57)【要約】【課題】複数のユーザが手書き文字を入力する環境
で、ユーザが特別な操作を行わなくても、認識回数の増
加に伴って各ユーザの手書き文字の認識精度が向上して
いく手書き文字認識装置の提供。【解決手段】手書き文字の入力パターンを入力する入
力部10と、文字別の手書き文字の標準パターン及びユー
ザ固有の文字別の文字パターンが予め登録されている標
準辞書30及びユーザ別のユーザ辞書40と、入力パターン
を登録パターンと照合してユーザを判定するユーザ判定
手段60と、ユーザ判定手段60の判定結果に応じて、対応
するユーザ辞書40を選択する辞書選択手段70と、対応す
るユーザ辞書40が未登録の場合にユーザ辞書40を新規に
作成する辞書作成手段80とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数のユーザの手
書き入力が予想される環境で手書き文字を認識する装置
に関し、特に、ユーザが特別な操作を行わなくても、ユ
ーザ別に設けられているユーザ辞書を切り換え、また認
識誤りが発生した文字パターンをユーザ辞書に追加登録
していく等、複数のユーザが手書き文字を入力する環境
であっても、認識回数の増加に伴って各ユーザの手書き
文字の認識精度が向上していく手書き文字認識装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】手書き文字のパターンは人によって少し
ずつ異なるが、標準的な文字パターンというものが存在
するので、手書き文字認識装置では、例えば複数の手書
き文字の標準パターンの平均から得られたような、各文
字の標準的なパターンを辞書に予め登録しておき、手書
き入力された文字パターンを辞書の登録パターンと照合
し、文字を認識する。

【０００３】手書き文字認識装置は、照合の結果、パタ
ーンの類似度が最も高い文字候補をユーザに提示し、ユ
ーザは提示された文字候補が正解の場合、例えば確定キ
ーを押して文字を確定する。

【０００４】このとき、図14に示すように、文字の中に
は、字形に少々の変動があっても、１つの標準パターン
だけで認識が可能である「あ」のような文字も、また複
数の書き方が存在する「７」「１」のような文字もあ
り、このような複数の書き方が存在する文字に関して
は、複数の標準パターンを辞書に登録しておくのが一般
的である。

【０００５】しかし、人には書き癖があるので、複数の
ユーザが１台の装置を使用する環境では、「７」と
「ク」のように標準パターンが似通った文字を標準パタ
ーンの辞書だけで認識すると認識誤りが発生するおそれ
がある。例えば、図14に示す筆者Ｂの手書き文字「７」
が「ク」と誤認識されてしまったり、また筆者Ｃの手書
き文字「１」が「７」と誤認識されてしまうおそれがあ
る。

【０００６】ところが、筆者Ｂ及び筆者Ｃそれぞれの個
人的な文字パターンだけに注目した場合、筆者Ｂの
「７」と「ク」、また筆者Ｃの「７」と「１」のパター
ンは明らかに異なっている。従って、特に複数のユーザ
が装置を使用するような環境では、標準パターンの辞書
に加えて筆者固有の文字パターンを登録したユーザ辞書
を設けることが認識精度の向上に有効である。

【０００７】しかし、文字別に各筆記者の全ての手書き
文字のパターンを登録したユーザ辞書を設けることは、
例えば日本語のように、非漢字及びJIS 第１水準漢字に
限っても3000文字以上存在しているような文字が認識対
象の場合、メモリの記憶容量及び辞書の作成工数のいず
れの面からも非現実的である。

【０００８】従って、全てのユーザに共通の標準パター
ンを登録した標準辞書と、個々のユーザの書き癖をカバ
ーする範囲の文字パターン、又は標準パターンからの偏
差を登録したユーザ辞書とを併用する方法、装置が提案
されている（特開平1-145789号、特開平11-213096 号、
特開平7-271918号公報等）。

【０００９】図15は、このようなユーザ辞書が設けられ
た従来の手書き文字認識装置の構成の一例を示すブロッ
ク図である。手書き文字の入力部10から入力された文字
を２値化した文字パターンが入力されると、辞書照合手
段20は、この文字パターンを標準辞書30及びユーザ辞書
40両方の文字パターンと照合し、類似度が最も高い文字
候補を認識結果として出力する。

【００１０】出力した認識結果の文字候補はパターン登
録手段50に渡される。ユーザによる入力部10の確定キー
押し下げ等によってこの文字候補が正解であると決定さ
れた場合、パターン登録手段50はユーザ辞書40に対して
パターン登録を行わないが、ユーザによる入力部10から
の他の文字の選択等によって、認識結果の文字候補が誤
認識であると検出した場合、パターン登録手段50は、誤
認識した文字パターンを正解として指定された他の文字
の文字パターンとしてユーザ辞書40に登録する。

【００１１】誤認識した文字パターンをユーザ辞書40に
追加登録する場合、無制限に登録すると、辞書のサイズ
がいたずらに膨大になり、認識処理の増大、認識時間の
長時間化等、認識処理性能の低下を招く。そのため、一
般的には誤認識した文字候補の既登録のパターンとの類
似度に閾値を設けておき、類似度が閾値より大きいパタ
ーンは登録しないルールを定めたり、また辞書の登録数
に上限値を設けたり、さらに照合にあまり使用されない
パターンを削除したり等の手法が利用されている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、複数のユー
ザが装置を使用する環境では、前述のようにユーザ別に
登録されているユーザ辞書を、ユーザが交代する都度、
切り換えるために、画面上でユーザ名，ユーザIDを入力
する等、ユーザに何らかの操作が要求されている。従っ
て、ユーザが切り換えを忘れて前のユーザのユーザ辞書
を継続して使用した場合、認識結果に誤りが発生したこ
のユーザの手書き文字が前のユーザのユーザ辞書に追加
登録されたり、その結果、ユーザ辞書の登録容量を超え
た場合に前のユーザの文字パターンが削除されたり等、
前のユーザにとって次回からの手書き文字の認識精度が
低下するおそれがある。

【００１３】また、同じ筆記者でも、普通の速度で筆記
した場合と、急いで書いた場合、書きにくい場所で書い
た場合等とでは文字パターンが異なるケースが多い。従
って、登録時に普通の速度で書いた文字パターンが登録
されているユーザ辞書では、急いで書いた場合、書きに
くい場所で書いた場合等の筆記条件が異なる手書き文字
の文字パターンを認識できないおそれがある。しかし、
上述のような多様なケースを想定して、多様な文字パタ
ーンをユーザ辞書に予め登録しておくには辞書作成に多
大な工数を要する。

【００１４】本発明はこのような問題点を解決するため
になされたものであって、ユーザが特別な操作を行わな
くても、装置側でユーザを判定してユーザ別に設けられ
ているユーザ辞書を切り換え、また認識誤りが発生した
文字パターンを、正解の文字に対するユーザ固有の文字
パターンとして、対応するユーザのユーザ辞書に追加登
録していく等により、複数のユーザが手書き文字を入力
する環境であっても、認識回数の増加に伴って各ユーザ
の手書き文字の認識精度が向上していく手書き文字認識
装置の提供を目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】第１発明の手書き文字認
識装置は、手書き文字の入力パターンを、文字別の手書
き文字の標準パターンが予め登録されている標準辞書、
及び文字別のユーザ固有の手書き文字のパターンが予め
登録されているユーザ辞書のパターンと照合し、パター
ンの類似度が最も高い少なくとも一つの文字候補を認識
結果として出力し、また認識誤りが発生した場合の手書
き文字の入力パターンを、正解として指定された他の文
字に対するユーザ固有の手書き文字のパターンとしてユ
ーザ辞書に登録すべくなした手書き文字認識装置におい
て、前記ユーザ辞書がユーザ別に設けられており、文字
を筆記しているユーザを判定するユーザ判定手段と、該
ユーザ判定手段の判定結果に基づき、照合に用いるべき
ユーザ辞書をユーザ別のユーザ辞書の中から選択する手
段と、手書き文字を筆記したユーザの交代を検出するユ
ーザ交代検出手段と、ユーザの交代を検出した場合、照
合に用いるべきユーザ辞書を、前記ユーザ判定手段が判
定した交代後のユーザのユーザ辞書に切り換える手段
と、既設のユーザ辞書の中に、前記ユーザ判定手段が判
定したユーザのユーザ辞書が存在しない場合、該ユーザ
のユーザ辞書を新規に作成する手段とを備えたことを特
徴とする。

【００１６】第１発明では、文字を筆記しているユーザ
を装置側で判定し、手書き文字の入力パターンを、文字
別の手書き文字の標準パターンが予め登録されている標
準辞書、及びこのユーザ固有の文字別の文字パターンが
予め登録されているユーザ辞書のパターンと照合し、パ
ターンの類似度が最も高い少なくとも一つの文字候補を
認識結果として出力する。またユーザの交代を検出した
場合、文字を筆記しているユーザを装置側で判定し、ユ
ーザ辞書を装置側で切り換える。このとき、既設のユー
ザ辞書の中に、判定したユーザのユーザ辞書が存在しな
い場合、このユーザのユーザ辞書を新規に作成する。さ
らに認識誤りが発生した場合の手書き文字の入力パター
ンを、正解として指定された他の文字に対するユーザ固
有の手書き文字のパターンとしてユーザ辞書に登録す
る。

【００１７】これにより、ユーザが特別な操作を行わな
くても、複数のユーザが手書き文字を入力する環境にお
いて、認識回数の増加に伴って各ユーザの手書き文字の
認識精度が向上していく。

【００１８】第２発明の手書き文字認識装置は、第１発
明に加えて、認識誤りが発生した手書き文字の入力パタ
ーンを、正解として指定された文字候補に対する不特定
ユーザの手書き文字のパターンとして一時的に登録する
一時登録辞書をさらに備え、前記ユーザ判定手段がユー
ザを判定できない間、一時登録辞書をユーザ辞書として
照合に用いる一方、前記ユーザ判定手段がユーザを判定
した時点又はユーザ辞書が未登録であると判定した時点
で、一時登録辞書の登録内容を該ユーザのユーザ辞書に
追加登録するか、又は一時登録辞書の登録内容から該ユ
ーザのユーザ辞書を新規に作成すべくなしたことを特徴
とする。

【００１９】第２発明では、入力文字数がまだ少ないと
か、またユーザが文字の書き始めの段階で慌てて書いた
り、書きにくい場所で書いたり等の通常と異なる条件下
で筆記したとか、またユーザ辞書が未登録である等の理
由でユーザを判定できないとかの間、認識誤りが発生し
た手書き文字の入力パターンを正解として指定された文
字の文字パターンとして一時登録辞書に仮に登録し、こ
の一時登録辞書を仮のユーザ辞書として照合に使用す
る。ユーザを判定した時点で一時登録辞書の登録内容
を、判定したユーザのユーザ辞書に追加登録するか、又
はこのユーザのユーザ辞書が未登録であると判定した時
点で、一時登録辞書の登録内容からこのユーザのユーザ
辞書を新規に作成する。

【００２０】これにより、例えばユーザが慌てて書いた
り、また書きにくい場所で書いたり等、通常と異なる筆
記条件下で筆記した手書き文字のパターンも自動的にユ
ーザ辞書に追加登録されていき、ユーザが特別な追加登
録を行わなくても、認識回数の増加に伴って認識精度が
向上していく。またユーザ辞書を未登録のユーザが装置
を使用する場合でも、認識処理と並行してこのユーザ固
有の文字パターンを収集し、このユーザのユーザ辞書を
新規作成する。

【００２１】第３発明の手書き文字認識装置は、第１又
は第２発明に加えて、文字の筆記動作の途切れを検出す
る手段と、文字の筆記動作が途切れている時間を計時す
る計時手段とをさらに備え、前記ユーザ交代検出手段
は、前記時間が所定時間以内の場合は前記ユーザ判定手
段によるユーザ判定を抑止させる一方、前記時間が所定
時間を超えた場合は前記ユーザ判定手段によるユーザ判
定を行わせるべくなしたことを特徴とする。

【００２２】第３発明では、例えば手書き文字を入力す
るタブレットへのタッチペン等による加圧の有無等から
文字の筆記動作の途切れを検出し、文字の筆記動作が途
切れている時間が所定時間以内の場合は同一のユーザが
継続して文字を入力していると判定してユーザ判定を停
止する。一方、文字の筆記動作が途切れている時間が所
定時間を超えた場合はユーザが交代したと判定して、新
たにユーザ判定を行う。

【００２３】これにより、交代の都度、ユーザが特別な
操作を行わなくても、装置側でユーザの交代を自動的に
検出し、またユーザ判定後、同一のユーザが文字を筆記
している間は不必要なユーザ判定を回避する。一方、ユ
ーザ交代を検出してユーザ判定が必要となった場合だけ
ユーザ判定を行う。またユーザが所定量の文字を入力し
て所定時間が経過した後、同一のユーザが文字の筆記を
再開した可能性もあるが、その場合はユーザの判定精度
が向上する。

【００２４】第４発明の手書き文字認識装置は、第１乃
至第３発明のいずれかに加えて、前記標準辞書及び／又
はユーザ辞書は、１文字に対して複数のパターンを登録
することが可能であり、前記ユーザ判定手段は、各ユー
ザの所定数の文字の手書き文字に対して前記複数のパタ
ーンのいずれが文字候補として出力されたかの頻度の分
布を記憶する手段と、所定数の文字にて前記複数のパタ
ーンのそれぞれが文字候補として出力された頻度を計数
する手段とを備え、所定数の文字にて各パターンが文字
候補として出力された頻度の分布に基づいてユーザを判
定すべくなしたことを特徴とする。

【００２５】第４発明では、前述の図14に示す「１」
「７」等のように、１つの文字に対して複数の書き方の
文字パターンが登録されている文字のうち、例えば筆者
Ｂ及び筆者Ｃそれぞれの個人的な文字パターンだけに注
目した場合、筆者Ｂの「７」と「ク」、また筆者Ｃの
「７」と「１」のパターンが明らかに異なっている点に
注目する。即ち、筆記者によって書き癖の特徴が現れや
すいような複数の文字の登録パターンと各ユーザの手書
き文字のパターンとを照合した結果、どの文字パターン
との類似度が高いと評価されて文字候補として出力され
たかの頻度の分布を記憶しておき、未判定のユーザが入
力した上述の複数の文字の手書き文字を登録パターンと
照合した結果、文字候補としてどの文字パターンが出力
されたかの頻度を計数して、これら複数の文字における
文字候補としての文字パターンの出力頻度の分布が記憶
している分布と最も近いユーザをユーザと判定する。

【００２６】これにより、ユーザの書き癖が現れやすい
限られた文字だけに注目してユーザを効率良く、また高
精度で判定することができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】図１は本発明の手書き文字認識装
置（以下、本発明装置という）の実施の形態１の構成を
示すブロック図である。ペン入力タブレット等からなる
入力部10は、ユーザが筆記した文字の筆跡パターンを座
標点列に変換して取り込む。

【００２８】辞書照合手段20は、入力部10が取り込んだ
パターンを、標準辞書30及びユーザ辞書40のパターンと
比較し、認識尤度が高い順に認識結果の文字候補を出力
する。パターン照合の手法には、DPマッチング等の一般
的なマッチング手法が利用でき、また具体的なアルゴリ
ズムとしては、例えば「オンライン手書き文字認識のた
めの線形処理時間伸縮マッチング（秋山、中川）」（電
子情報通信学会論文誌J81-DII-4 ）等が適用可能であ
る。

【００２９】標準辞書30は、認識対象文字の文字コード
と、多数の手書き文字のパターンを平均化した標準パタ
ーン（座標点数及び座標点列）とを関連付けて格納した
データ列からなる。またユーザ辞書40は、文字コード
と、各ユーザ固有の手書き文字のパターン（座標点数及
び座標点列）とを関連付けて格納したデータ列からな
る。

【００３０】図５は標準辞書30及びユーザ辞書40の登録
状態の概念図である。図に示すように、一文字分の領域
は、一つの文字コード格納領域と、一つの（標準）パタ
ーン数格納領域と、複数個分の標準パターン格納領域と
からなる。

【００３１】パターン登録手段50は、図６にその構成の
一例を示すように、誤認識が発生した文字パターンをユ
ーザ辞書40に登録するか否かを判定するパターン登録判
定部501 と、ユーザ辞書40にパターンを格納するパター
ン格納部502 と、ユーザ辞書40の登録パターンの中から
古くなった（ずっと使用されていない）パターンを削除
するパターン削除部503 とからなる。

【００３２】図７はパターン登録手段50における誤認識
発生時のパターン登録手順のフローチャートである。認
識結果が誤認識であった場合（ステップS1のYes ）、認
識類似度が閾値より大きい場合（ステップS2のYes ）、
ユーザ辞書40にパターンは登録しないが、類似度が閾値
より小さい場合（ステップS2のNo）は該当するユーザ辞
書40にパターンを登録する（ステップS3）。

【００３３】このとき、ユーザ辞書40の登録パターン数
が閾値（上限値）より多くなった場合は（ステップS4の
Yes ）、古いパターンを削除する（ステップS5）。な
お、削除する古いパターンの判定基準は登録パターン数
に限らず、ユーザ辞書40のサイズであっても、また最後
に認識に使用された時点からの経過時間（登録パターン
に寿命を持たせる）等であってもよい。

【００３４】ユーザ判定手段60は、図８にその構成の一
例を示すように、既登録のユーザを識別する情報に関連
付けて、例えば、後述するユーザ辞書40の通し番号が格
納されているユーザ照合辞書602 を参照して、入力パタ
ーンが登録パターンと登録するユーザ辞書40の通し番号
を取得するユーザ照合部601 を有する。

【００３５】辞書選択手段70はユーザ判定手段60の出力
に応じたユーザのユーザ辞書40に切り換え、またユーザ
辞書40と辞書照合手段20、パターン登録手段50を接続す
る手段である。例えば、ユーザ辞書40に１〜Ｎの通し番
号が付されている場合、ユーザ判定手段60からユーザ辞
書40の通し番号（以下、ユーザidという）が出力され
る。

【００３６】ユーザidを判定する方法としては、１回
（１文字）の入力パターンだけを見て判定する方法と、
複数（数文字）の入力パターンを見てから判定する方法
とがある。一文字だけで判定する場合、入力パターンと
登録パターンとの文字パターンを比較して判定すると、
判定精度が極めて低くなる。しかし、リアルタイムで文
字が筆記されている場合、筆速、筆圧等に注目すれば、
一文字でもユーザを判定することは可能である。

【００３７】以下に、筆速と筆圧からユーザを判定する
方法の一具体例を説明する。筆速は、入力部10として用
いるタブレットが同じものであり、設定も変わらないと
仮定した場合、隣り合ったサンプル座標点の間の距離が
速度に比例している。また筆圧の検出が可能なタブレッ
トの場合、個々のサンプル座標点ごとに筆圧を検出する
ことが可能である。

【００３８】ここで、文字パターンの座標点数を N、座
標点をp(i)＝(p_x(i), p_y(i))（ただし、 i＝1,…,
N）、筆圧をP(j)（ただし、 j＝1,…,N）とすると、隣
り合った座標点間の距離d(k)とそれに対する筆圧 P′
(k) は式(1) のようにして求まる。

【００３９】

【数１】

【００４０】図９は筆速d(k)と筆圧 P′(k) をxy座標に
プロットしたグラフである。ここでｘ軸は筆速を表し、
ｙ軸は筆圧を表す。即ち、一般的に、筆記速度が速くな
れば筆圧が低下するという傾向が示されている。図中の
曲線は、プロットした座標点の分布を近似した曲線であ
る。この曲線は、図10に示すように、ｘ軸を一定間隔に
分割して、それぞれの分割領域内でのｙ座標値の平均値
を計算し、その領域のｘ座標の中点とｙ座標の平均値の
座標点とを結んだ折れ線で近似できる。

【００４１】図10に示すような近似曲線をユーザid別に
予め求めておき、例えばユーザ照合辞書602 に格納して
おく。入力部10から文字パターンが入力されると、ユー
ザ判定手段60のユーザ照合部601 は、式(1) に基づいて
d(k)及び P′(k) の系列を求め、ユーザ照合辞書602 に
格納されている近似曲線との距離（以下、ユーザ判定距
離という）を計算する。

【００４２】ここで、(x,y) ＝(d(k), P′(k))平面上の
座標点をQ(k)＝(Q_X(K), Q_y(k))、座標点数を Mとし、
近似曲線を y＝F(x)とすると、入力パターンに対するユ
ーザ判定距離 Sは以下の式(2) により求まる。

【００４３】

【数２】

【００４４】式(2) は、図９に示す座標空間でのｙ軸座
標の差分の平均値に相当する。これにより求められるユ
ーザ判定距離 Sの値が最少の近似曲線を描く入力パター
ンのユーザidが該当するユーザのユーザidであると判定
できる。

【００４５】以上の判定例では、ユーザ判定距離 Sが最
少の値となるユーザidをユーザ判定結果とした。ここで
ユーザidを１以上の整数としておき、ユーザ判定距離 S
の最少値が予め定めた閾値より大きい場合はユーザidと
して０を出力することとする。即ち、ユーザ判定手段60
がユーザidとして０を出力した場合、既登録のユーザ辞
書40の中に該当するユーザ辞書が存在しないということ
を示す。

【００４６】ユーザ判定手段60が０を出力した場合、辞
書作成手段80は空のユーザ辞書40を作成する。このと
き、ユーザ判定手段60のユーザ照合辞書602 に新たに作
成したユーザ辞書40のユーザidが登録される。ユーザ照
合辞書602 に登録される近似曲線は、現在の入力パター
ンから計算することとする。

【００４７】図２は本発明装置の実施の形態２の構成を
示すブロック図である。なお、図１と同一部分には同一
符号を付してその説明を省略する。上述の例では、ユー
ザ判定距離 Sの値によって該当するユーザ辞書40が存在
するか否かを二者択一で判定したが、本例では、もう一
つの閾値を新たに用意し、ユーザ判定距離 Sの値に応じ
て、「該当するユーザ辞書40が存在する（ユーザidを出
力する）」「該当するユーザ辞書40が存在しない（０を
出力）」に加えて、「該当するユーザ辞書40が存在する
かどうか判断できない（保留：−１を出力）」という選
択肢を設ける。即ち、第１の閾値よりユーザ判定距離 S
の値が小さい場合、ユーザ判定手段60は、その距離の近
似曲線に対応するユーザidを出力し、第２の閾値（＞第
１の閾値）よりユーザ判定距離 Sが大きい場合は０を出
力し、それ以外の場合は−１を出力する。

【００４８】ユーザ判定手段60が−１を出力した場合、
辞書選択手段70は一時登録辞書90を仮のユーザ辞書とし
て選択する。その場合、ユーザ判定手段60はユーザidが
判定できなかった入力パターンを、内部のバッファ（図
示せず）に保持しておく。一時登録辞書90が照合に使用
されている間は、そのバッファ内のパターンもユーザ判
定材料として使用される。

【００４９】次に、入力パターンの正解文字が分かった
（ユーザの認識結果訂正等による）時点で、それ以降の
ユーザ判定に正解文字 Cを利用する場合のユーザ判定手
順を図11のフローチャートに基づいて説明する。先に入
力パターンについての文字認識が行われ、その結果に対
するユーザの修正作業（誤認識の場合は結果を訂正し、
正解の場合はそのまま確定する）が行われることによっ
て入力パターンの正解文字 Cが判明する。

【００５０】そこで、正解文字 Cをユーザ判定手段60に
入力し（ステップS11 ）、標準辞書30と全てのユーザ辞
書40に含まれる正解文字 Cの標準パターンについて、入
力パターンとの間で再度照合を行い（ステップS12 ）、
正解文字 Cとの間のユーザ判定距離 Sが最も近いパター
ンを探し出す（ステップS13 ）。ここで、ユーザ判定距
離 Sの最も近いパターンがユーザ辞書40から得られた場
合（ステップS14 のYes ）、ユーザ判定手段60は、その
ユーザ辞書40に対応するユーザidをユーザ判定結果とし
て出力する（ステップS15 ）。

【００５１】ただし、この方法では、正解文字に対応す
るパターンが全てのユーザ辞書40に含まれていなければ
平等な比較は行えないので、その正解文字 Cが全てのユ
ーザ辞書40に登録されていることが前提条件である。登
録されていないユーザ辞書40があれば（ステップS12 の
No）、ユーザ判定結果は判断できない（保留：ユーザid
＝−１）とする。

【００５２】また、ユーザ判定距離 Sが最小であるパタ
ーンがユーザ辞書40から得られなかった場合、即ち標準
辞書30から得られた場合（ステップS14 のNo）、ユーザ
判定結果は判断できない（保留：ユーザid＝−１）とす
る。

【００５３】図３は本発明装置の実施の形態３の構成を
示すブロック図である。なお、図１と同一部分には同一
符号を付してその説明を省略する。本例では、入力パタ
ーンの入力タイミングの検出が可能な場合、入力パター
ンが連続的に入力されている間は同一のユーザが文字を
筆記しているとしてユーザ判定手段60によるユーザ判定
を抑止させるために時間カウンタ100 を設けている。

【００５４】即ち、図12にその構成の一例を示すよう
に、文字が筆記されると、時間カウンタ100 のタイマ10
01にトリガが入力され、タイマ1001はトリガが入力され
た時刻を出力し、この時刻が入力時刻バッファ１に格納
される。入力時刻バッファ(1)1002への時刻の格納に応
じて、その直前に入力された時刻は入力時刻バッファ
(2) 1003に格納される。差分器1004は入力時刻バッファ
(1) 1002と入力時刻バッファ(2) 1003との差分、即ち入
力の時間間隔を閾値器1005へ出力する。

【００５５】閾値器1005は、その時間間隔が予め定めら
れた閾値（所定時間）以上であればTRUEを出力し、そう
でなければFALSE を出力する。ユーザ判定手段60は時間
カウンタ100 からTRUEが出力された場合、即ち次の入力
までの時間間隔が所定時間以上の場合はユーザ交代が検
出されたものとしてユーザ判定を行う。しかし、時間カ
ウンタ100 からFALSE が出力された場合は同一のユーザ
が文字を筆記しているものとしてユーザ判定を行わな
い。

【００５６】図４は本発明装置の実施の形態４の構成を
示すブロック図である。なお、図１と同一部分には同一
符号を付してその説明を省略する。本例では、１つの文
字に対して複数の文字パターンが登録されている文字の
うち、ユーザの書き癖が現れやすい文字に注目し、これ
ら複数個の文字の文字認識において標準辞書30、ユーザ
辞書40のどの文字パターンが照合に使用されたかをカウ
ントする標準パターンカウンタ110 が標準辞書30及びユ
ーザ辞書40に設けられている。

【００５７】標準パターンカウンタ110 は、図13にその
概念図を示すように、辞書中の１文字毎に格納されてい
る文字パターンが、入力パターンとの照合時に何回使用
されたか、即ち前述のユーザ判定距離 Sが最も近いパタ
ーンとして選択されたかをカウントするものである。

【００５８】ユーザ判定手段60には、以上のような複数
個の文字について、使用頻度の分布パターンをユーザ別
に予め調べて、上述のパターンカウンタのような形式で
登録しておき、現在入力中のユーザの使用頻度の傾向
と、登録されている各ユーザの使用頻度の傾向とを比較
し、その分布傾向が近似しているユーザを現在入力中の
ユーザと判定する。

【００５９】例えば、図14の例で見ると、筆者Ａの字形
は文字「７」が標準パターン(2) 、文字「１」が標準パ
ターン(1) に相当するが、筆者Ｂの字形は文字「７」が
標準パターン(1) 、文字「１」が標準パターン(2) に相
当する。従って、照合の結果、入力文字とどの標準パタ
ーンの形が近かったかを調べれば、筆者ＡとＢを判別す
ることができる。同様に、個々の筆者が書く字形の分布
を種々の文字、特に書き癖が現れやすいような文字につ
いて調べておけば、精度の高いユーザ判定が可能であ
る。

【００６０】ここで、入力パターンから得られた標準パ
ターンカウンタ110 のカウンタ分布を I＝ I_ij（ただ
し、 i＝1,…,N、 j＝1,…,M_i）、ユーザ判定手段60に
予め用意されている標準パターンカウンタの分布を R＝
R_ij（ただし、 i＝1,…,N、 j＝1,…,M_i）とする。た
だし、 iは文字コードのインデクス、 Nは認識対象文字
の種類、 jは文字ごとの標準パターン数であり、 M_iは
文字 iにおける標準パターン数である。ユーザ判定手段
60では、 Iと Rとの間の距離 Dを以下の式(3) で求め、
Dが最小になるユーザidを出力する。

【００６１】

【数３】

【００６２】ここでF(I,R)は文字毎の距離である。文字
毎の距離は入力パターンの総数で正規化され、全体での
距離は文字毎の距離の総和で計算する。

【００６３】なお、以上のような標準パターンカウンタ
110 は、全ての文字についてパターンのカウントをする
のは困難なので、よく使う文字、又は字形の特徴が出や
すい文字（「１」「７」等）を選んで少数の文字セット
だけで判定することも可能である。

【００６４】その場合、特徴が出やすい文字のためにユ
ーザ判定の精度は向上するが、入力文字がその文字セッ
トの中に入っていないとユーザ判定ができないために保
留のケースが増えることとなる。従って、文字認識装置
の使用目的に応じて文字セットの内容を調整すればよ
い。

【００６５】

【発明の効果】以上のように、本発明では、ユーザが特
別な操作を行わなくても、装置側でユーザを判定して、
ユーザ別に設けられているユーザ辞書を切り換え、また
認識誤りが発生した文字パターンを、正解の文字に対す
るユーザ固有の文字パターンとして、対応するユーザの
ユーザ辞書に追加登録していく等、複数のユーザが手書
き文字を入力する環境であっても、認識回数の増加に伴
って各ユーザの手書き文字の認識精度が向上していくと
いう優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の実施の形態１の構成を示すブロッ
ク図である。

【図２】本発明装置の実施の形態２の構成を示すブロッ
ク図である。

【図３】本発明装置の実施の形態３の構成を示すブロッ
ク図である。

【図４】本発明装置の実施の形態４の構成を示すブロッ
ク図である。

【図５】辞書の登録状態の概念図である。

【図６】パターン登録手段の構成の一例を示すブロック
図である。

【図７】パターン登録手順のフローチャートである。

【図８】ユーザ判定手段の構成の一例を示すブロック図
である。

【図９】筆速と筆圧との関係を示すグラフ（その１）で
ある。

【図１０】筆速と筆圧との関係を示すグラフ（その２）
である。

【図１１】ユーザ判定手順のフローチャートである。

【図１２】時間カウンタの構成を示すブロック図であ
る。

【図１３】標準パターンカウンタの概念図である。

【図１４】手書き文字のパターン例及び標準辞書の登録
パターン例を示す図である。

【図１５】従来の手書き文字認識装置の構成の一例を示
すブロック図である。

【符号の説明】

10 入力部 20 辞書照合手段 30 標準辞書 40 ユーザ辞書 50 パターン登録手段 60 ユーザ判定手段 70 辞書選択手段 80 辞書作成手段 90 一時登録辞書 100 時間カウンタ 110 標準パターンカウンタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】手書き文字の入力パターンを、文字別の
手書き文字の標準パターンが予め登録されている標準辞
書、及び文字別のユーザ固有の手書き文字のパターンが
予め登録されているユーザ辞書のパターンと照合し、パ
ターンの類似度が最も高い少なくとも一つの文字候補を
認識結果として出力し、また認識誤りが発生した場合の
手書き文字の入力パターンを、正解として指定された他
の文字に対するユーザ固有の手書き文字のパターンとし
てユーザ辞書に登録すべくなした手書き文字認識装置に
おいて、前記ユーザ辞書がユーザ別に設けられており、文字を筆記しているユーザを判定するユーザ判定手段
と、該ユーザ判定手段の判定結果に基づき、照合に用いるべ
きユーザ辞書をユーザ別のユーザ辞書の中から選択する
手段と、手書き文字を筆記したユーザの交代を検出するユーザ交
代検出手段と、ユーザの交代を検出した場合、照合に用いるべきユーザ
辞書を、前記ユーザ判定手段が判定した交代後のユーザ
のユーザ辞書に切り換える手段と、既設のユーザ辞書の中に、前記ユーザ判定手段が判定し
たユーザのユーザ辞書が存在しない場合、該ユーザのユ
ーザ辞書を新規に作成する手段とを備えたことを特徴と
する手書き文字認識装置。
【請求項２】認識誤りが発生した手書き文字の入力パ
ターンを、正解として指定された文字候補に対する不特
定ユーザの手書き文字のパターンとして一時的に登録す
る一時登録辞書をさらに備え、前記ユーザ判定手段がユ
ーザを判定できない間、一時登録辞書をユーザ辞書とし
て照合に用いる一方、前記ユーザ判定手段がユーザを判
定した時点又はユーザ辞書が未登録であると判定した時
点で、一時登録辞書の登録内容を該ユーザのユーザ辞書
に追加登録するか、又は一時登録辞書の登録内容から該
ユーザのユーザ辞書を新規に作成すべくなしたことを特
徴とする請求項１記載の手書き文字認識装置。
【請求項３】文字の筆記動作の途切れを検出する手段
と、文字の筆記動作が途切れている時間を計時する計時
手段とをさらに備え、前記ユーザ交代検出手段は、前記
時間が所定時間以内の場合は前記ユーザ判定手段による
ユーザ判定を抑止させる一方、前記時間が所定時間を超
えた場合は前記ユーザ判定手段によるユーザ判定を行わ
せるべくなしたことを特徴とする請求項１又は２記載の
手書き文字認識装置。
【請求項４】前記標準辞書及び／又はユーザ辞書は、
１文字に対して複数のパターンを登録することが可能で
あり、前記ユーザ判定手段は、各ユーザの所定数の文字
の手書き文字に対して前記複数のパターンのいずれが文
字候補として出力されたかの頻度の分布を記憶する手段
と、所定数の文字にて前記複数のパターンのそれぞれが
文字候補として出力された頻度を計数する手段とを備
え、所定数の文字にて各パターンが文字候補として出力
された頻度の分布に基づいてユーザを判定すべくなした
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の手
書き文字認識装置。