JP2012059010A - 手書き情報認識装置および手書き情報認識プログラム - Google Patents

手書き情報認識装置および手書き情報認識プログラム Download PDF

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Abstract

【課題】手書き情報認識装置において、連続して文字を入力すること。
【解決手段】手書き情報認識装置は、手書きの文字が入力される入力領域1、入力領域1の外側に配置された始点領域2、手書き文字の書き始めの点が始点領域2に含まれるか否かを判定する領域判定部3、および手書きの文字の書き始めの点が始点領域2内に含まれている場合に一文字の区切りを認識する認識部4を備える。始点領域2から手書きの文字が書き始められたか否かを判定し、始点領域2から書き始められた場合に一文字の区切りがついたと認識し、入力領域1から書き始められた場合に一文字の途中段階であると認識して文字の認識を続ける。
【選択図】図1

Description

この発明は、手書き情報認識装置および手書き情報認識プログラムに関する。
従来、ユーザが指やペンを用いて手書きで入力した情報を文字として認識する情報処理装置がある。そのような装置には、例えば手書きで文字を入力する領域としてタッチパネルに一文字分の領域が設けられているものがある。また、ユーザが手書きで入力した文字の区切りごとにボタンに触れることによって文字の区切りを確定する装置がある。また、指やペンによる入力の一ストロークごとに認識して候補文字列を生成し、最も類似した文字列をユーザが書いた文字列として確定する装置がある。
特開平9−16709号公報 特開平7−311656号公報 特開2007−220145号公報
しかしながら、従来の装置では、ユーザは文字の区切りごとに、表示された複数の文字の候補の中から一つを選択したり特定のボタンを押すという文字を書く動作に関係のない動作を行うため、連続して文字を自然に入力することができないという問題点がある。また、ユーザが手書きで文字を入力している途中で一定時間入力がないときに文字の区切りとする装置がある。そのような装置ではユーザは文字の区切りごとに間を空けながら一文字ずつ文字を書くため、連続して文字を自然に入力することができないという問題点がある。
連続して文字を入力することができる手書き情報認識装置および手書き情報認識プログラムを提供することを目的とする。
手書き情報認識装置は、入力領域、始点領域、領域判定部および認識部を備える。入力領域は、手書きの文字が入力される領域である。始点領域は入力領域の外側に配置されている。領域判定部は、手書き文字の書き始めの点が始点領域に含まれるか否かを判定する。認識部は、領域判定部により手書きの文字の書き始めの点が始点領域内に含まれていると判定された場合、この始点領域内からの書き始めの直前の段階で一文字の区切りがついたと認識する。
手書き情報認識プログラムは、判定ステップ、確定ステップおよび認識ステップをコンピュータに実行させる。判定ステップでは、プロセッサが、入力領域の外側に配置されている始点領域内から手書きの文字が書き始められたか否かを判定する。手書きの文字の書き始めの点が始点領域内に含まれていると判定された場合、確定ステップでは、プロセッサが、この始点領域内からの書き始めの直前の段階で一文字の区切りがついたと認識して一文字を確定する。手書きの文字の書き始めの点が入力領域内に含まれていると判定された場合、認識ステップでは、プロセッサが、一文字の途中段階であると認識して文字の認識を続ける。
この手書き情報認識装置および手書き情報認識プログラムによれば、連続して文字を入力することができる。
実施例1にかかる手書き情報認識装置を示すブロック図である。 実施例1にかかる手書き情報認識処理を示すフローチャートである。 実施例2にかかる手書き情報認識装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 実施例2にかかる手書き情報認識装置のタッチパネルの構成を示す図である。 実施例2にかかる手書き情報認識装置の機能的な構成を示すブロック図である。 実施例2にかかる手書き情報認識処理を示すフローチャートである。 手書きによる平仮名の入力例を示す図である。 手書きによる平仮名の入力例を示す図である。 手書きによる平仮名の入力例を示す図である。 手書きによる平仮名の入力例を示す図である。 手書きによる記号の入力例を示す図である。 実施例3にかかる手書き情報認識装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 実施例3にかかる手書き情報認識装置のタッチパネルの構成を示す図である。 実施例3にかかる手書き情報認識装置のタッチパネルの構成を示す図である。 実施例3にかかる手書き情報認識装置の機能的な構成を示すブロック図である。
以下に添付図面を参照して、この手書き情報認識装置および手書き情報認識プログラムの好適な実施の形態を詳細に説明する。手書き情報認識装置および手書き情報認識プログラムは、入力領域の外側に配置されている始点領域内から手書きの文字が書き始められた場合に、この始点領域内からの書き始めの直前の段階で一文字の区切りがついたと認識して一文字を確定するものである。以下の各実施例の説明においては、同様の構成要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
(実施例1)
・手書き情報認識装置の説明
図1は、実施例1にかかる手書き情報認識装置を示すブロック図である。図1に示すように、手書き情報認識装置は入力領域1、始点領域2、領域判定部3および認識部4を備える。入力領域1は、ユーザによって手書きの文字が入力される領域である。始点領域2は入力領域1の外側に配置されている。領域判定部3は、ユーザによって入力された手書き文字の書き始めの点が始点領域2に含まれるか否かを判定する。認識部4は、領域判定部3により手書きの文字の書き始めの点が始点領域2の範囲内に含まれていると判定された場合、この始点領域2の範囲内からの書き始めの直前の段階で一文字の区切りがついたと認識する。
上述した手書き情報認識装置において、入力領域1および始点領域2はタッチパネルやタブレットなどの手書きで文字を入力可能なハードウェアにより実現される。領域判定部3および認識部4は、図示省略するが、例えばプロセッサが手書き情報認識プログラムを実行することにより実現されてもよい。手書き情報認識プログラムは、例えば次に説明する手書き情報認識処理をコンピュータに実行させるプログラムであってもよい。手書き情報認識プログラムおよび入力中の手書き情報は、プロセッサがアクセス可能なメモリに格納されてもよい。
・手書き情報認識処理の説明
図2は、実施例1にかかる手書き情報認識処理を示すフローチャートである。図2に示すように、手書き情報認識処理が開始されると、まず、領域判定部3は、ユーザが始点領域2の範囲内から手書きの文字を書き始めたか否かを判定する(ステップS1)。領域判定部3により手書きの文字の書き始めの点が始点領域2内に含まれていると判定された場合(ステップS1:Yes)、認識部4は、始点領域2内からの書き始めの直前の段階で一文字の区切りがついたと認識して文字を確定する(ステップS2)。また、認識部4は、今回始点領域2から書き始められたことによって入力された情報を新たな一文字の開始であると認識する(ステップS3)。
一方、領域判定部3により手書きの文字の書き始めの点が入力領域1内に含まれていると判定された場合(ステップS1:No)、認識部4は、一文字の途中段階であると認識して文字の認識を続ける(ステップS3)。ステップS3に続いてステップS1に戻り、ユーザからの手書きの文字の入力が終了するまでステップS1からステップS3までを繰り返す。
実施例1によれば、ユーザが手書きの文字を始点領域2内から書き始めたときに自動的に一文字の区切りがつくので、ユーザは文字を書く動作に関係のない動作を行わずに済む。また、ユーザは文字の区切りごとに間を空けずに済む。従って、ユーザは連続して文字を自然に入力することができる。
(実施例2)
・手書き情報認識装置の説明
図3は、実施例2にかかる手書き情報認識装置のハードウェア構成を示すブロック図である。図3に示すように、手書き情報認識装置は、手書きで文字を入力可能なハードウェアとしての例えばタッチパネル11、ディスプレイ12、プロセッサとしてのCPU(Central Processing Unit、中央処理装置)13およびメモリ14を備えている。タッチパネル11はディスプレイ12の上に重ねられている。メモリ14は手書き情報認識プログラムを格納している。CPU13はメモリ14から手書き情報認識プログラムを読み出して実行する。
図4は、実施例2にかかる手書き情報認識装置のタッチパネルの構成を示す図である。図4に示すように、ディスプレイ12には、入力領域21、始点領域22、文字の候補を表示する候補表示領域23、確定された文字列や確定待ちの文字を表示する文字列表示領域24が表示される。ユーザはタッチパネル11を透過するそれらの各領域21〜24および各領域21〜24に表示される筆跡や文字などを視認することができる。ユーザはタッチパネル11に指やペンで触れることによって、入力領域21および始点領域22に手書きの文字を入力し、また候補表示領域23に表示された候補となる文字を選択することができる。一例として実施例2では始点領域22が入力領域21の四辺に沿って入力領域21を囲むように配置されている。
図5は、実施例2にかかる手書き情報認識装置の機能的な構成を示すブロック図である。図5に示すように、手書き情報認識装置は、表示制御部31、タッチパネル入力制御部32、領域判定部33、認識部34、タイマ管理部35および辞書36を備えている。これらの各部31〜35および辞書36は、CPU13が手書き情報認識プログラムを実行することにより実現される。
タッチパネル入力制御部32は、ユーザが指やペンでタッチパネル11に触れたこと(ペンダウン)や、ユーザがタッチパネル11に触れていた指やペンをタッチパネル11から離したこと(ペンアップ)を検出する。タッチパネル入力制御部32は、指やペンがタッチパネル11に触れているときにその指やペンが触れている箇所のタッチパネル11における座標を求め、その座標の情報を領域判定部33に渡す。領域判定部33は、タッチパネル入力制御部32から渡された座標の情報に基づいて、ユーザの手書きによる文字の書き始めの点が始点領域22の範囲に含まれているか否かを判定する。
認識部34は、タッチパネル入力制御部32から渡された座標の情報を筆跡情報として、この筆跡情報に対する認識率の高い文字を辞書36から選択し、候補の文字として認識する。辞書36には種々の文字について筆跡情報と文字との対応関係が格納されている。タイマ管理部35は、図示しないタイマを管理する。このタイマは、タッチパネル11に触れていた指やペンがタッチパネル11から離れてから指やペンがタッチパネル11に再び触れるまでの時間を計測する。表示制御部31は、ディスプレイ12に入力領域21、始点領域22、候補表示領域23、文字列表示領域24、タッチパネル11に触れた指やペンの軌跡、および候補の文字や確定した文字などを表示する際の画像処理および表示制御を行う。
・手書き情報認識処理の説明
図6は、実施例2にかかる手書き情報認識処理を示すフローチャートである。図6に示すように、手書き情報認識処理が開始されると、まず、手書き情報認識装置は、タッチパネル11に指やペンが触れる(ペンダウン)までそのままの状態で待機する(ステップS11)。タッチパネル入力制御部32は、タッチパネル11に指やペンが触れる(ペンダウン)とそれを検出する(ステップS12)。そして、タッチパネル入力制御部32は、タッチパネル11に触れた指やペンの座標を求める。
次いで、認識部34は、タッチパネル11に触れた指やペンの座標の情報に基づいて、指やペンが候補表示領域23内のいずれかの候補の文字を選択しているか否かを判断する(ステップS13)。いずれの候補の文字も選択していない場合(ステップS13:No)、領域判定部33は、ステップS12で検出された書き始めの点の座標の情報に基づいて、その書き始めの点が始点領域22に含まれているか否かを判断する(ステップS14)。
領域判定部33により書き始めの点が始点領域22内に含まれていると判定された場合(ステップS14:Yes)、認識部34は、始点領域22内からの書き始めの直前の段階で一文字の区切りがついたと認識し、それまでに入力された情報に基づいて認識率の最も高い文字をユーザが書いた文字として確定する(ステップS15)。ただし、初めて始点領域22内から手書きの文字が書き始められたときには、それまでに入力されている手書きの文字の情報がないので、文字の確定は行われない。
また、認識部34は、今回始点領域22から書き始められたことによって入力された情報を新たな一文字の開始であると認識して文字の認識処理を行う(ステップS16)。つまり、ユーザが特別な動作を行ったり間を空けたりしなくても、ステップS15で文字の区切りがついて文字が確定すると同時に、次の文字の認識処理が開始される。そして、タッチパネル入力制御部32が、タッチパネル11から指やペンが離れる(ペンアップ)のを検出するまで(ステップS17:No)、認識部34は文字の認識処理を続ける(ステップS16)。
タッチパネル入力制御部32が、タッチパネル11から指やペンが離れた(ペンアップ)のを検出すると(ステップS17:Yes)、タイマ管理部35はタイマにより時間の計測を開始する。そして、タイマ管理部35は、所定の時間が経過するか否かを判断する(ステップS18)。所定の時間が経過しない間、すなわちタイムアウトにならない間は(ステップS18:No)、タッチパネル入力制御部32は、タッチパネル11に指やペンが再び触れる(ペンダウン)のを待つ(ステップS11)。タッチパネル11に指やペンが再び触れたらステップS12以降の処理を行う。
ステップS11からステップS18までの処理を行っている間に、領域判定部33により、ステップS12で検出された書き始めの点が入力領域21内に含まれていると判定されることがある(ステップS14:No)。その場合、認識部34は、未だ一文字の区切りに至らず、一文字の途中段階であると認識して文字の認識処理を続ける(ステップS16)。
また、ステップS11からステップS18までの処理を行っている間に、タイマにより計測した時間が所定の時間を経過してタイムアウトになることがある(ステップS18:Yes)。その場合、認識部34は、一文字の区切りがついたと認識し、それまでに入力された情報に基づいて認識率の最も高い文字をユーザが書いた文字として確定する(ステップS19)。
一方、ステップS11からステップS18までの処理を行っている間に、タッチパネル11に触れた指やペンが候補表示領域23内のいずれかの候補の文字を選択していることがある(ステップS13:Yes)。その場合、認識部34は、一文字の区切りがついたと認識し、指やペンが触れている候補表示領域23内の候補の文字をユーザが書いた文字として確定する(ステップS21)。
ステップS19またはステップS21で文字が確定すると、手書き情報認識装置は、手書きによる文字の入力が終了したか否かを判断する(ステップS20)。終了していない場合には(ステップS20:No)、ステップS11に戻り、ステップS11以降の処理を繰り返す。終了した場合には(ステップS20:Yes)、一連の手書き情報認識処理を終了する。
・平仮名および記号の入力例
図7〜図10は、手書きによる平仮名の入力例を示す図である。図11は、手書きによる記号の入力例を示す図である。これらの図の各文字または各記号の表記において、破線の円または楕円で囲む部分は文字または記号の書き始めの点である。点線の円または楕円で囲む部分は書き始めの点と見なされない。点線の円または楕円で囲む部分は、タッチパネル11に触れながら移動する指またはペンが入力領域21から始点領域22へはみ出た部分である。
このように、文字や記号を手書きする際に指またはペンが入力領域21から始点領域22へはみ出た場合には、認識部34は書き始めの点と見なさない。例えば、図6に示す手書き情報認識処理のフローチャートにおいて、タッチパネル11から指やペンが離れないので(ステップS17:No)、認識部34は、タッチパネル入力制御部32から始点領域22内の座標値が与えられても、一文字の入力が続いていると判断する。
日本語の表記では上または左から文字または記号を書き始めることが多い。従って、図7〜図11から明らかなように、殆どの平仮名および記号では文字の書き始めの点が始点領域22内に含まれるように書き始めても問題のないことがわかる。
ただし、図8に示すように、平仮名の「の」については本来入力領域21の中央部から下方へ向かって書き始められるので、例外として始点領域22の、入力領域21の上側部分から書き始めるようにしてもよい。認識部34は、平仮名の「の」の中央部が上に突き出たような字体を平仮名の「の」として認識するようになっている。認識部34はこのような例外を考慮して認識処理を行うように構成されている。
また、図10に示すように、平仮名の「よ」については本来入力領域21の中央部から右方へ向かって横の線が先に書かれるが、始点領域22の、入力領域21の上側部分から縦の線を先に書き始めるようにしてもよい。認識部34は、書き順に関係なく字体で文字を認識するので、書き順を変えても問題はない。なお、一例として平仮名と一部の記号について示したが、カタカナや他の記号なども同様である。
実施例2によれば、最後の文字を入力する場合と、複数の文字の候補から一つを選択する場合とを除いて、ユーザが次の文字を始点領域22内から書き始めることによって自動的に一文字の区切りがつくので、実施例1と同様の効果が得られる。
(実施例3)
・手書き情報認識装置の説明
図12は、実施例3にかかる手書き情報認識装置のハードウェア構成を示すブロック図である。図12に示すように、手書き情報認識装置は傾斜センサ15を備えている。傾斜センサ15は手書き情報認識装置の傾斜度を検出する。実施例3では、傾斜センサ15により検出された傾斜度に基づいて始点領域22が入力領域21の外側の一部に配置される。
図13および図14は、実施例3にかかる手書き情報認識装置のタッチパネルの構成を示す図である。例えば図13に示すように、手書き情報認識装置の傾斜度が予め設定されている閾値よりも小さいときには、始点領域22が入力領域21の左および上の二辺に沿って配置されてもよい。上または左から書き始められる文字または記号については図13に示すように始点領域22が配置されていれば問題がない。また、例えば図14に示すように、手書き情報認識装置の傾斜度が予め設定されている閾値よりも大きいときには、始点領域22が入力領域21の右および下の二辺に沿って配置されてもよい。例えば図10に示す読点(「、」)や句点(「。」)を手書きで入力するときには図14に示すように始点領域22が配置されているとよい。なお、始点領域22が傾斜度に応じて入力領域21の左、右、上または下のいずれか一辺に沿って配置されてもよい。
図15は、実施例3にかかる手書き情報認識装置の機能的な構成を示すブロック図である。図15に示すように、手書き情報認識装置は傾斜判定部37を備えている。傾斜判定部37は、傾斜センサ15により検出された傾斜度の情報を領域判定部33に渡す。傾斜判定部37は例えば割り込みまたはポーリングによって傾斜センサ15から傾斜度を得てもよい。傾斜判定部37は、傾斜センサ15から得た傾斜度の情報を例えば割り込みまたはポーリングによって領域判定部33に渡してもよい。領域判定部33は、傾斜判定部37から得た傾斜度の情報に基づいて始点領域22の配置を管理する。始点領域22の配置を変える場合、領域判定部33は新しい始点領域22の配置の情報を表示制御部31に渡す。表示制御部31は、領域判定部33から渡された配置の情報に基づいて始点領域22を表示する際の画像処理および表示制御を行う。
その他のハードウェア構成および機能的な構成は実施例2と同様である。また、手書き情報認識処理についても実施例2と同様である。
実施例3によれば、手書き情報認識装置を傾けることによって始点領域22の配置を変えることができるので、始点領域22が入力領域21の四辺に沿って配置されていなくても問題はない。つまり、実施例2と同様の効果が得られる。
実施例1〜3の手書き情報認識装置を備えた装置の一例として、例えば携帯電話機や電子辞書などを含む携帯型の電子情報機器が挙げられる。タッチパネルは静電容量方式のパネルでもよいし抵抗膜方式のパネルでもよい。一般に静電容量方式のタッチパネルではパネルの表面から電荷を逃がすのに、指やペンとタッチパネルとの接触面積がある程度大きい必要がある。従って、静電容量方式のタッチパネルを用いる場合にはある程度大きい入力領域21が必要となる。そのため、小型の携帯機器では入力領域21の数が一つであることが多い。
実施例1〜3によれば、入力領域21の数が一つでもユーザが始点領域22から文字を書き始めることによって一文字の区切りが付くので、ユーザは連続して文字を自然に入力することができる。一方、入力領域21が二つ以上あれば一文字ごとに文字を書き込む入力領域21を変えることによって一文字の区切りを付けることができる。このような方式は、抵抗膜方式のタッチパネルに多く採用されている。抵抗膜方式のタッチパネルの場合でも入力領域21の数が一つである場合には、実施例1〜3の手書き情報認識装置を適用すると静電容量方式のタッチパネルを用いる場合と同様の効果が得られる。また、実施例1〜3は、タブレットを用いて文字を手書きで入力する場合にも応用できる。
上述した実施例1〜3に関し、さらに以下の付記を開示する。
(付記1)手書きの文字が入力される入力領域と、前記入力領域の外側に配置された始点領域と、手書き文字の書き始めの点が前記始点領域に含まれるか否かを判定する領域判定部と、前記領域判定部により手書きの文字の書き始めの点が前記始点領域内に含まれていると判定された場合、該始点領域内からの書き始めの直前の段階で一文字の区切りがついたと認識する認識部と、を備えることを特徴とする手書き情報認識装置。
(付記2)前記入力領域の傾斜度を検出する傾斜センサをさらに備え、前記傾斜センサにより検出された傾斜度に基づいて前記始点領域が前記入力領域の外側の一部に配置されることを特徴とする付記1に記載の手書き情報認識装置。
(付記3)前記始点領域は、前記傾斜度に基づいて前記入力領域の上側に配置される状態と前記入力領域の左側に配置される状態と前記入力領域の下側に配置される状態と前記入力領域の右側に配置される状態とに切り替わるか、または前記傾斜度に基づいて前記入力領域の上側および左側に配置される状態と前記入力領域の下側および右側に配置される状態とに切り替わることを特徴とする付記2に記載の手書き情報認識装置。
(付記4)前記認識部は、前記始点領域内から書き始められ、前記入力領域の中央部に向かって伸び、前記入力領域の中央部において所定の字体に書かれた筆跡情報を、前記始点領域内の書き始めの点から前記入力領域の中央部まで伸びる部分のない文字として認識することを特徴とする付記1〜3のいずれか一つに記載の手書き情報認識装置。
(付記5)前記始点領域内の書き始めの点から前記入力領域の中央部まで伸びる部分のない文字は平仮名の「の」であることを特徴とする付記4に記載の手書き情報認識装置。
(付記6)プロセッサが、入力領域の外側に配置されている始点領域内から手書きの文字が書き始められたか否かを判定するステップと、手書きの文字の書き始めの点が前記始点領域内に含まれていると判定された場合、前記プロセッサが、該始点領域内からの書き始めの直前の段階で一文字の区切りがついたと認識して一文字を確定するステップと、手書きの文字の書き始めの点が前記入力領域内に含まれていると判定された場合、前記プロセッサが、一文字の途中段階であると認識して文字の認識を続けるステップと、をコンピュータに実行させることを特徴とする手書き情報認識プログラム。
(付記7)所定の期間、前記始点領域または前記入力領域からの入力情報がない場合、前記プロセッサは、一文字の区切りがついたと認識して一文字を確定するステップ、をさらに含むことを特徴とする付記6に記載の手書き情報認識プログラム。
1 入力領域
2 始点領域
3 領域判定部
4 認識部
15 傾斜センサ

Claims (5)

  1. 手書きの文字が入力される入力領域と、
    前記入力領域の外側に配置された始点領域と、
    手書き文字の書き始めの点が前記始点領域に含まれるか否かを判定する領域判定部と、
    前記領域判定部により手書きの文字の書き始めの点が前記始点領域内に含まれていると判定された場合、該始点領域内からの書き始めの直前の段階で一文字の区切りがついたと認識する認識部と、
    を備えることを特徴とする手書き情報認識装置。
  2. 前記入力領域の傾斜度を検出する傾斜センサをさらに備え、
    前記傾斜センサにより検出された傾斜度に基づいて前記始点領域が前記入力領域の外側の一部に配置されることを特徴とする請求項1に記載の手書き情報認識装置。
  3. 前記始点領域は、前記傾斜度に基づいて前記入力領域の上側に配置される状態と前記入力領域の左側に配置される状態と前記入力領域の下側に配置される状態と前記入力領域の右側に配置される状態とに切り替わるか、または前記傾斜度に基づいて前記入力領域の上側および左側に配置される状態と前記入力領域の下側および右側に配置される状態とに切り替わることを特徴とする請求項2に記載の手書き情報認識装置。
  4. 前記認識部は、前記始点領域内から書き始められ、前記入力領域の中央部に向かって伸び、前記入力領域の中央部において所定の字体に書かれた筆跡情報を、前記始点領域内の書き始めの点から前記入力領域の中央部まで伸びる部分のない文字として認識することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の手書き情報認識装置。
  5. プロセッサが、入力領域の外側に配置されている始点領域内から手書きの文字が書き始められたか否かを判定するステップと、
    手書きの文字の書き始めの点が前記始点領域内に含まれていると判定された場合、前記プロセッサが、該始点領域内からの書き始めの直前の段階で一文字の区切りがついたと認識して一文字を確定するステップと、
    手書きの文字の書き始めの点が前記入力領域内に含まれていると判定された場合、前記プロセッサが、一文字の途中段階であると認識して文字の認識を続けるステップと、
    をコンピュータに実行させることを特徴とする手書き情報認識プログラム。
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