JP2671984B2 - 情報認識装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は情報認識装置に関し、特に手書き文字、記
号、図形等を認識する情報認識装置に関するものであ
る。 ［従来の技術］ 従来の手書文字等の入力認識装置としては、タブレツ
ト上を入力ペンによりなぞり、このペンのアツプ・ダウ
ン情報及び入力軌跡を座標データとして入力し、入力情
報の認識を行なうものが一般的である。 これらの認識装置においては、特徴点パターンマツチ
ング法が一般的に用いられており、各入力ストロークか
ら３点あるいはそれ以上の入力座標を抽出して、予め標
準パターンの記憶された辞書部の記憶パターンとを比較
し、各入力ストロークの位置に違いを求め、相違度の少
ない標準パターンを認識候補とする方法である。 ［発明が解決しようとする問題点］ しかし、単に入力情報の各ストロークと標準パターン
との比較を行うのみであり、各ストロークがみな同等の
ものとして認識されていた。このため、「郊」と「効」
のように類似の文字間においては、互いに御認識される
場合が多く、どうしても認識率が低かつた。同様の理由
で、画数の少ない文字の認識率も低かつた。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明は上述の問題点を解決することを目的として成
されたもので、この目的を達成する一手段として本実施
例は以下の構成を備える。 即ち、比較情報の格納された辞書部と、入力座標位置
を検出する座標入力手段と、該座標入力手段よりの入力
座標情報を基に入力ストロークの切り出しを行う切り出
し手段と、該切り出し手段よりの切り出し情報と辞書部
に格納された比較情報とを比較して入力情報を認識する
認識手段とを備える情報認識装置であつて、辞書部に入
力情報の全体認識パターン情報を格納する全体パターン
記憶部と、該全体認識パターン情報の一部毎の部分パタ
ーン情報を記憶する部分パターン記憶部と、全体認識パ
ターンに対する各部分パターン毎の重要度を記憶する重
要度記憶部とを備える。 ［作用］ 以上の構成において、認識手段は切り出し手段よりの
入力ストローク情報を辞書部の部分パターン記憶部に記
憶の部分パターン情報との比較結果及び重要度記憶部に
記憶の重要度情報に基づいて全体認識パターンの認識候
補を特定する。 ［実施例］ 以下、図面を参照して本発明に係る一実施例を詳細に
説明する。 （第１実施例） 第１図は本発明に係る一実施例のブロツク構成図であ
り、図中１は入力座標位置を出力するタブレツト、２は
タブレツト１への入力ペン、３はタブレツト１よりの入
力ペン２のアツプ／ダウン情報、入力ペン２の移動方向
の時系列等より入力ストロークを判別し、切り出し処理
を行う文字切り出し部、４は文字切り出し部３よりの情
報に従い入力ストロークの特徴を抽出する特徴抽出部で
ある。特徴抽出部４は１文字分の入力情報を蓄え、文字
切り出し部３よりの入力画数、大きさ、及び位置の正規
化後の各入力ストロークの始点終点情報等より入力情報
の形状、特徴を抽出する。５は特徴抽出部４よりの特徴
入力とストローク辞書部６に記憶のストローク情報との
比較を行い、入力ストロークを特定して対応するコード
情報として出力するストローク解析部である。７はスト
ローク解析部７よりのストローク情報と、文字辞書部８
に記憶された文字情報及びストローク相違度テーブル９
を基に入力文字の認識候補を特定する文字識別部であ
る。また、８は標準文字パターンの記憶された文字辞書
部、９はストローク毎にその相違度を対応付けて記憶す
るストローク相違度テーブルである。 文字識別部７の詳細を第２図に示す。 文字識別部７は対応ストローク識別部11、相違度判定
部12及び認識候補特定部13より構成されている。対応ス
トローク識別部11はストローク解析部７よりのストロー
ク情報（ストロークに対応する番号情報）と文字辞書部
８に格納された全体認識パターンとの比較結果に基づき
対応するストロークを特定する。相違度判定部12は対応
ストローク識別部11で特定したストロークと文字辞書部
８の特定ストロークとの相違度をストローク相違度テー
ブル９を参照して調べ、結果を認識候補特定部13に出力
する。認識候補特定部13はこの相違度を参照して認識候
補を特定し、認識結果として出力する。 第３図はストローク辞書部６に格納されているストロ
ーク及び対応する番号の例を示しており、切り出した入
力ストロークの形状毎に固有の番号を付与している。ス
トローク解析部５は切り出された入力情報の特徴とこの
ストローク辞書部６のパターンとの一致を取り、対応す
る番号情報に変換して出力する。 本実施例の文字辞書部８は、各全体認識パターンをス
トローク辞書部６よりの番号情報の集合形で蓄積してお
り、具体的蓄積例を第４図、第５図に示す。 第４図は「効（コード番号;387A）」の記憶例、第５
図は「郊（コード番号;3959）」の記憶例を示す。 図中41は全体認識パターンの文字コード、42は各筆順
毎（画数毎）のストローク番号、43は各ストロークの
（X,Y）始点座標、44は各ストロークの（X,Y）終点座
標、45は当該ストロークに重み付けを持たせたストロー
クの重要度情報である。この始点座標43及び終点座標44
は、手書き記入領域における入力座標位置座標である。
重要度情報45はこの全体認識パターンの識別に特に重要
なストロークには大きな重要度を与えており、第４図、
第５図においては第７ストロークに共に50の重要度が与
えられている。 以上の番号情報で記憶されている文字辞書部８示した
第４図の「効」をパターンで示した図を第６図（Ａ）
に、第５図の「郊」をパターンで示した図を第６図
（Ｂ）に示す。 ストローク相違度テーブル９の詳細を第７図に示す。
ストローク相違度テーブル９は、あるストロークと他の
ストローク間の相違度を対応付けて記憶しており、例え
ば第３図のコード;1（左から右へのストローク）とコー
ド;2のストローク間の相違度は“1"、コード;16のスト
ローク間の相違度は“4"である。 この様に全てのストロークと他のストロークとの間の
相違度が対応付けて記憶られており、重要なストローク
間の相違とさほど重要でないストローク間の相違度を適
切に区別することができる。 以上の構成を備える本実施例の手書入力に対する認識
処理を第８図のフローチヤートを参照して以下に説明す
る。 文字切り出し部３はステツプS1に示す如くタブレツト
１への入力を待つ。入力ペン２のダウン（タブレツト１
と接触した状態）を検出してストロークの入力開始と、
入力ペン２のアツプを検出してストロークの入力終了と
判定する。そして入力があつた場合にはステツプS2に進
み、入力座標を読み込む。そして続くステツプS3で各入
力ストロークの位置や、入力ペン２のアツプ状態の時間
計時等により１文字分の筆記入力が終了したか否かを調
べる。そして１文字分の入力が終了していなければステ
ツプS1に戻り、次の入力に備える。１文字分の入力が終
了した場合にはステツプS4に進み、その入力情報を特徴
抽出部４に出力する。これを受けた特徴抽出部４はステ
ツプS5の処理で、送られてきた入力情報より画数、各ス
トロークの端点の座標、形状の特徴等の入力特徴を抽出
してストローク解析部５に送る。ストローク解析部５で
はステツプS6でストローク辞書部６を参照してストロー
ク解析処理を実行し、入力ストロークを特定する。続く
ステツプS7で特定したストローク番号を当該ストローク
の始点、終点情報（必要な場合には中間点座標情報）と
共に文字認識部７に出力す。文字認識部７ではステツプ
S8で入力されたストローク番号及び当該ストロークの始
点、終点情報（必要な場合には中間点座標情報）を基に
文字辞書部８及びストローク相違度テーブル９を参照し
て手書き入力の認識処理を実行し、認識候補を特定す
る。そしてステツプS9で認識結果を出力して入力に対す
る一連の認識処理を終了する。 第９図に示す「郊」（15）の文字が図示の筆順で入力
された場合を例に説明する。 この場合には、文字切り出し部３よりの入力座標情報
は、特徴抽出部４で入力特徴化され、ストローク解析部
５で第３図に示すストロークのうちの１つに特定され
る。その結果、第９図に示すストローク情報として文字
識別部７に入力される。文字識別部７では、まず対応ス
トローク識別部11でこの入力ストロークに対応する番号
情報及び座標情報と文字辞書部８とを比較し、例えば第
10図に示す処理で文字中の入力ストロークの特定処理を
実行する。 即ち、まずステツプS20で文字辞書部８の中のある文
字パターンの１つを選択し、ステツプS21で選択した文
字パターンの格納ストロークと入力ストローク番号及び
座標情報とを順次比較し、互いのストローク始点間の距
離と終点間の距離のそれぞれの和を求め、その和をスト
ローク間距離とする。そして続くステツプS22で選択し
た文字辞書部８の文字パターンの全てのストロークにつ
いて行う。そして、ステツプS23で文字辞書部８の各ス
トロークのうち最も距離の小さな入力ストロークを当該
辞書部８の選択された文字パターンにおける対応ストロ
ークとする。このようにして対応ストローク識別部11に
よる選択文字パターンにおける全てのストロークについ
ての対応ストロークの候補の特定が行われる。第９図に
示すストローク入力が成された場合には、第11図に示す
対応ストロークが特定されることになる。 続いてステツプS24以下で相違度判定部12の処理に移
行する。ステツプS24で選択文字パターンにおける各対
応ストロークと文字辞書部８の各選択文字パターン（第
５図に符号42で示す番号情報で特定されるストローク形
状）との間の、始点間の距離と終点間の距離のそれぞれ
の和を求める。そして、続くステツプS25において、対
応ストローク番号と選択文字パターンのストローク番号
（第５図符号42で示される番号）との相違度をストロー
ク相違度テーブル９より求める。次のステツプS26でこ
の相違度に重要度情報（第５図に符号45で示す重要度）
を乗算し、結果を新たなストローク間相違度とする。そ
してステツプS27で全てのストロークについてのステツ
プS26で求めたストローク間相違度を積算し、これにス
テツプS24で求めたストローク間距離の積算結果を加
え、新たな文字間相違度とする。これにより１文字分の
文字間相違度が求まつたことになり、認識候補特定部13
に文字間相違度情報を出力する。続くステツプS28で文
字辞書部８に他の比較すべき文字パターンがあるか否か
を調べる。ここで新たな文字パターンがある時にはステ
ツプS20に戻り、次の文字パターンに対する認識処理を
実行する。次の文字パターンがない場合にはステツプS2
9に進み、認識候補特定部13は今迄に求めた文字間相違
度の最も小さな文字を認識候補とする。 なお、認識途中で相違度が一定値以上となつた場合に
は、その時点で当該文字に対する認識処理を中断し、次
の新たな文字パターンの認識処理を行えば良い。そし
て、認識候補特定部13で相違度の無い、即ち認識候補の
正答確率の高いパターンが特定できた特にはその時点で
認識処理を終了し、当該候補を認識結果として出力する
よう制御してもよい。 第９図に示す「郊」（15）の文字が図示の筆順出入力
された場合には、例えば第４図に示す「効」の文字パタ
ーン、及び第５図に示す「郊」の文字パターンが認識候
補として選択されるが、第７ストロークの重要度が共に
“50"となつており、この第７ストロークの相違が文字
間相違度に大きく影響する。第４図の“9"と第５図の
“18"との相違度は第７図の如く“2"となつており、重
要度“50"を乗算すると“100"となるのに比し、第５図
の場合にはこの第８画の入力ストロークと文字辞書部の
第７ストロークとの相違度は“0"であり、重要度を乗算
しても相違度は“0"となる。 この様に本実施例によれば、正確な文字認識が可能と
なる。 なお以上の説明ではストロークの端点情報である始
点、終点情報を基に認識処理を行なつたが、本発明はこ
れに限るものではなく、中点座標のみを用いて認識処理
を行なつても良い。 又、始点、終点情報及び中点情報の３点を基として
も、ストロークをｎ等分する（ｎ＋１）点の座標情報を
基に認識処理をしてもよい。 （第２実施例） この始点、終点情報及び中点情報の３点を基とした場
合の処理においては、第10図に示すステツプS21に替
え、第12図に示すステツプS41を実行すればよい。即
ち、始点、終点間の２点間の距離の和に加え、中点間の
距離の和をも加える構成とすればよい。そしてこの３点
間の距離の和をストローク間距離とする。 （第３実施例） 更にまた、対応ストロークを求めるためのストローク
間距離の形状情報を利用してもよい。この場合のストロ
ーク間距離の計算においては、第10図のステツプS26の
処理に替え、第13図のステツプS42の処理を実行すれば
よい。この場合には、全ての入力座標情報が算出の基準
になり、比較すべき２本のストロークの始点と終点との
間の距離の総和を求め、これにステツプS25で求めたス
トローク相違度の定数倍を加え、この値を新たなストロ
ーク間距離とすればよい。 （第４実施例） 又、以上の説明では、文字間相違度の計算において、
ストローク間距離にストローク相違度と重要度の積を加
えているが、本発明はこれに限るものではなく、ストロ
ーク間距離にストローク相違度の定数倍を加え、その値
に重要度を乗算した値を新たにストローク間相違度とし
てもよい。この場合には、第10図に示すステツプS26、
ステツプS27の処理に替え第14図に示す処理を実行すれ
ば良い。即ち、ステツプS45において、ステップ25で求
めた相違度に所定の定数を乗算し、この乗算値にステツ
プS24で求めたストローク間距離（又は第12図に示すス
テツプS41、第13図に示すステツプS42の処理で求めたス
トローク間距離）を加算し、この値に更に重要度を乗算
して新たなストローク間相違度とする。そして続くステ
ツプS46で全てのストロークについてのステツプS45で求
めたストローク間相違度を積算し、これを新たな文字間
相違度とする。これにより１文字分の文字間相違度が求
まることになる。 （第５実施例） 更に、本実施例の文字辞書部８においては、文字スト
ローク情報毎に重要度を付加した構成を取つているが、
更に詳細に各ストロークの位置の重要度と形の重要度を
示し値を登録した構成としてもよい。この様に構成する
ことにより、更に高精度での手書き入力の認識処理が行
える。この場合には、第10図のステツプS24〜ステツプS
26の処理に替え、第15図に示すステツプS50〜ステツプS
52の処理を実行すればよい。 ステツプS50において、第10図のステツプS24と同様に
して選択文字パターンにおける各対応ストロークと文字
辞書部８の各選択文字パターンとの間の、始点間の距離
と終点間の距離のそれぞれの和を求め、この値に文字辞
書部８の上述した位置の重要度情報を乗算し、この値を
仮のストローク間相違度とする。そしてステツプS51で
ステツプS25と同様の処理で各対応ストロークと選択文
字パターンとの相違度を求める。そして続くステツプS5
2でステツプS51で求めた相違度に上述した形の重要度情
報を乗算し、結果を新たなストローク間相違度とする。
以後は第10図のステツプS27以下の処理を実行すればよ
い。 （第６実施例） 又、以上の説明における本実施例の文字辞書部８にお
いては、１本の入力ストロークに対して１つのストロー
ク（形状）番号のみが登録されている例について述べた
が、本発明はこれに限るものではなく、１つの入力スト
ロークに対して複数のストローク番号を登録しておいて
も良い。このように構成した例を第16図に示す。 第16図は上述の第４図と同じ「効」の文字パターンの
例であり、図中第４図と同様部分には同一番号を付し
た。42aに示す如く１つの文字ストロークに対して複数
のストローク番号が登録されている。これは、入力が手
書きであり、厳密に活字体と同じ、又は入力手本文字パ
ターンと同じ入力を強要することはできず、この入力の
場合に全て誤入力ストロークとしては認識率が低くなつ
てしまうためである。このため、人間が文字の当該スト
ローク部分を入力する場合に、多く入力されるであろう
パターンを予め複数登録しておき、これらのストローク
入力の場合も当該文字パターンの対応ストローク入力と
みなすものである。このように構成することにより、余
裕度のある、認識率のより高い手書き認識装置とするこ
とができる。 （第７実施例） 更に、第16図における文字辞書部８における複数のス
トローク入力の登録の場合に比し、更に自由度を高めて
もよい。 この更に自由度を高めた例を第17図に示す。第17図は
上述の第４図、第16図と同じ「効」の文字パターンの例
であり、図中第４図と同様部分には同一番号を付した。 ここでは42bに示す如くストローク番号として“0"の
ような特別の値を登録し、入力ストロークの形状がどの
ような形状であつても入力ストローク相違度が“0"とな
るよう構成している。又、ストローク番号と同様に、重
要度情報を45aに示す如く“0"とし、このストローク相
違度を“0"としてもよい。 この様に構成することにより、更に入力に自由度のあ
る手書き認識処理とすることができる。 又、文字辞書部８の登録方法により、形状情報である
ストローク番号情報や重要度情報の登録がなければスト
ローク番号又は重要度情報が“0"であるとして上述と同
様の認識処理をしてもよい。 （第８実施例） 以上の説明における第７図に示すストローク相違度テ
ーブル９においては、ストローク相違度はすべて正の値
であつたが、本発明はこの例の限られるものではなく、
ストローク相違度に負の値を与え、文字間の相違度の計
算において、負の値を持つ場合には相違度を減少させる
ように働かせることもできる。この場合のストローク相
違度テーブルの構成例を第18図に示す。 以上説明した如く、文字辞書部８に、少なくとも各文
字の各ストロークの位置情報と、形状を表わす番号情報
及び重要度を示す情報を登録する構成としたことによ
り、手書き入力情報と文字情報との比較において、各ス
トロークの位置情報と番号情報により対応ストロークを
特定することができる。更にこの特定した対応ストロー
クと文字辞書部８の選択ストローク間の相違度を求め、
各ストロークの重要度に応じた重み付けを行ない、文字
全体の相違度を求めることができる。 このため、単に入力情報と文字辞書部８の文字情報間
のストロークの位置情報と形状情報のみでなく、更に各
ストロークの重要度も加味して、総合的に高い認識率が
実現される。 なお、手書入力により認識処理されるのは文字に限ら
れるものではなく、図形入力も可能であることはもちろ
んである。 更に、以上の入力パターンは手書き入力である場合を
例として説明したが、これをOCR読取入力や、他の光学
的に読み取つたパターン入力の認識処理に応用できるこ
とは勿論である。 ［発明の効果］ 以上説明した様に本発明によれば、入力パターンのス
トロークに重み付けを持たせることができ、高い認識率
で認識することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明に係る一実施例のブロツク構成図、 第２図は第１図に示す文字識別部の詳細ブロツク図、 第３図は第１図に示すストローク辞書部の詳細図、 第４図、第５図は第１図に示す文字辞書部の文字パター
ンの登録例を示す図、 第６図（Ａ）、（Ｂ）は第４図、第５図に示す文字パタ
ーン及び各ストローク形状を示す図、 第７図は第１図に示すストローク相違度テーブルの詳細
を示す図、 第８図は本実施例における入力パターンの認識処理の詳
細を示すフローチヤート、 第９図は手書き入力ストロークの例を示す図、 第10図は第８図に示す文字認識処理の詳細フローチヤー
ト、 第11図は本実施例のストローク解析結果を示す図、 第12図は本発明に係る第２実施例の文字認識処理の一部
を示すフローチヤート、 第13図は本発明に係る第３実施例の文字認識処理の一部
を示すフローチヤート、 第14図は本発明に係る第４実施例の文字認識処理の一部
を示すフローチヤート、 第15図は本発明に係る第５実施例の文字認識処理の一部
を示すフローチヤート、 第16図は本発明に係る第６実施例の文字辞書部の文字パ
ターンの登録例を示す図、 第17図は本発明に係る第７実施例の文字辞書部の文字パ
ターンの登録例を示す図、 第18図は本発明に係る第８実施例のストローク相違度テ
ーブルの詳細を示す図である。 図中、１……入力タブレツト、２……入力ペン、３……
文字切り出し部、４……特徴抽出部、５……ストローク
解析部、６……ストローク辞書部、７……文字識別部、
８……文字辞書部、９……ストローク相違度テーブル、
11……対応ストローク識別部、12……相違度判定部、13
……認識候補特定部である。

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．比較情報の格納された辞書部と、入力座標位置を検
   出する座標入力手段と、該座標入力手段よりの入力座標
   情報を基に入力ストロークの切り出しを行う切り出し手
   段と、該切り出し手段よりの切り出し情報と前記辞書部
   に格納された比較情報とを比較して入力情報を認識する
   認識手段とを備える情報認識装置であつて、前記辞書部
   に入力情報の全体認識パターン情報を格納する全体パタ
   ーン記憶部と、該全体認識パターン情報の一部毎の部分
   パターン情報を記憶する部分パターン記憶部と、前記全
   体認識パターンに対する各部分パターン毎の重要度を記
   憶する重要度記憶部とを備え、前記認識手段は前記切り
   出し手段よりの入力ストローク情報を前記辞書部の部分
   パターン記憶部に記憶の部分パターン情報との比較結果
   及び重要度記憶部に記憶の重要度情報に基づいて前記全
   体認識パターンの認識候補を特定することを特徴とする
   情報認識装置。 ２．認識手段は入力ストローク情報と重要度情報を加味
   した部分パターン情報との相違度及び部分パターン情報
   との比較により特定される全体認識パターンとの相違度
   を求め、相違度の少ない全体認識パターンを認識候補と
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の情報
   認識装置。