JP2742263B2 - オンライン連続文字認識装置における文字切り出し装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 手書きにより入力される連続文字を所定の認識単位毎
に切り出し、この切り出された入力文字の文字パターン
を辞書内の標準パターンと比較照合することにより入力
文字の認識を自動的に行うようにしたオンライン連続文
字認識装置における文字切り出し装置に関し、 手書きで入力される連続文字を１文字毎に切り分け、
辞書容量を大きくすることなしに認識率を上げることを
目的とし、 入力される連続文字の筆圧を検出し、筆圧が所定の閾
値以下または極小値となる筆跡位置で連続文字中から文
字を切り出すように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、手書きによって入力される連続文字を所定
の認識単位毎に切り出し、この切り出された入力文字の
文字パターンを辞書内の標準パターンと比較照合するこ
とにより入力文字の認識を自動的に行うようにしたオン
ライン連続文字認識装置における文字切り出し装置に関
する。

〔従来の技術〕

従来のオンライン文字認識技術の開発においては定め
られた文字枠の中に１文字書いた単一文字の認識が主流
であったが、近年、より自由な文字の入力環境を提供す
べく、１つの文字枠の中に連続的に手書きした複数個の
文字からなるいわゆる連続文字を自動的に認識するオン
ライン連続文字認識技術の開発が行われている。このよ
うな連続文字の認識においても、認識率を上げるには連
続文字を構成する各文字をできるだけ１文字づつ分かち
書きして入力することが望ましい。しかしながら、英字
や数字のいわゆるアルファニューメリックは字形が簡単
なために第７図（ａ）〜（ｅ）に例示するように筆記体
あるいは崩し字で書かれることが多く、認識に困難を伴
うことが多かった。

上記原因としては、連続文字の場合には複数の文字が
切れ目なく連なることが多く、１文字づつ分離すること
が困難であったり（第７図（ａ）（ｂ））、前の文字の
最後の画と後の文字の最初の画の筆跡同士が互いの方向
に伸びて字形が大きく変化したり（第７図（ｃ））、さ
らには、個々の文字が分離して書かれている場合でも連
続的な手書き文字の流れの中で書かれるために画のハネ
や押さえが通常よりも大きく出ることが多く（第７図
（ｄ）（ｅ））、辞書として備えている個々の文字の標
準パターンとの差が大きくなってしまうことなどによる
ものであった。

従来、上記問題を解決するために、１文字毎に分離す
ることが困難な連続文字、例えば第７図（ａ）〜（ｃ）
に示すような文字の連なった数字や英字などの文字につ
いてはこの連続文字全体を１つの文字パターンとして辞
書登録し、また第７図（ｄ）（ｅ）に示すような字形の
変形した文字についてはその変形文字を１つの文字パタ
ーンとして標準パターンとは別に辞書登録し、連続文字
の認識率が低下することのないように工夫していた。

第８図は上記した原理に基づいて構成した従来のオン
ライン連続文字認識装置の構成を示すもので、座標検出
部１は文字を手書き入力するためのいわゆるデジタイザ
やタブレットなどであり、この座標検出部１の盤面上に
手書き入力用の文字枠２（第７図（ａ）参照）を予め設
定し、この文字枠２内にスタイラスペンなどを用いて文
字を連続的に手書きするものである。

上記座標検出部１から連続文字が入力されると、その
筆跡の座標データは次々と枠内判定部３に送られ、枠内
判定部３は座標検出部１から送られてくる座標データか
ら入力文字が文字枠２内に存在するか否かを判定し、入
力文字が文字枠２内にある場合にはその座標データを連
続手書き文字データ格納部４に送り、文字データとして
格納する。

上記動作が入力文字が文字枠２内からはみ出すまで繰
り返され、入力文字が文字枠２からはみ出したことを枠
内判定部３が検出すると、１回の処理量の文字列が入力
されたものと判断し、文字切り出し制御部５を起動して
連続文字の認識処理を開始する。

すなわち、文字切り出し制御部５が起動されると空間
位置・画単位文字切り出し部６が起動され、この空間位
置・画単位文字切り出し部６内に予め格納された空間位
置や画単位を用いた種々の文字の切り出し方に従って連
続手書き文字データ格納部４に格納されている連続文字
の座標データから所定の１認識単位分の座標データが切
り出される。例えば、いま第７図（ａ）に示すような字
形からなる数字「58」が入力されている場合、この数字
「58」は「５」と「８」に分離不可能であるため「58」
全体をひと塊まりの文字として切り出し、このひと塊り
の数字「58」の座標データを文字データ格納部７に送
る。

なお、この文字切り出し処理に際し、文字切り出し履
歴格納部７は上記空間位置・画単位文字切り出し部６か
ら取り出されて使用された文字切り出し方をその都度記
憶し、同一の文字切り出し方が重複して使用されること
のないようにしている。

上記のようにして連続手書き文字データ格納部４に格
納した連続文字の座標データから１認識単位分の座標デ
ータ、すなわち７図（ａ）に示す数字「58」の座標デー
タが切り出されて文字データ格納部８に格納されると、
照合部９はこの数字「58」の座標データ辞書部10内に格
納されているすべての文字の文字パターンと比較照合す
る。

辞書部10内には個々の文字の標準パターンが文字コー
ドとともに格納されているとともに、第７図（ａ）〜
（ｅ）に例示した如き各文字の文字パターンもその文字
コードとともに予め登録されている。

したがって、文字データ格納部８に格納された上記数
字「58」の座標データと辞書部10内の文字パターンとが
比較照合されると辞書部10内の文字パターン「58」と一
致し、この一致した文字パターン「58」の文字コードが
認識結果格納部11に格納され、座標位置検出部１から手
書き入力された数字「58」の認識が終了する。

上記文字認識が終了すると、照合部９は文字切り出し
制御部５を介して文字切り出し履歴格納部７の記憶内容
をクリアして次の文字切り出し処理を備えるとともに、
連続手書き文字データ格納部４内に格納されている連続
文字の座標データ中から上記認識に成功した文字部分の
データを消去する。そして、連続手書き文字データ格納
部４内に座標データが残っている場合には、座標データ
がなくなるまで上記の認識処理を繰り返し実行する。

連続手書き文字データ格納部４内に格納された座標デ
ータがなくなった時点で座標検出部１から入力された複
数個の文字からなる連続文字の認識が完了し、このとき
に認識結果格納部11に格納されている文字コードの内容
がそのときに入力された連続文字の認識結果を与える。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記したように、従来においては文字の完全な切れ目
毎にひと塊りの文字として切り出し、認識を行っていた
ため、高い認識率を得るには個々の文字についての標準
パターンとともに、連続文字や変形文字などの種々の文
字パターンについても予め辞書登録しておく必要があっ
た。しかしながら、これら辞書登録しておくべき文字パ
ターンの数は膨大な量であり、すべての文字パターンを
用意しておくことは実際上不可能であり、従来は低い認
識率しか達成できないという問題があった。

また、たとえすべての文字パターンを辞書として予め
用意できたとしても、辞書容量が大きくなり過ぎて照合
に時間がかかり、認識時間が長くなってしまうという問
題があった。

本発明は、手書きで入力される連続文字を１文字毎に
切り分け、辞書容量を大きくすることなしに認識率を上
げることのできるオンランイ連続文字認識装置における
文字切り出し装置を提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

第１図にその原理的実施例を示すように、手書きによ
り入力される連続文字を所定の認識単位毎に切り出し、
この切り出された入力文字の文字パターンを辞書内の標
準パターンと比較照合することにより入力文字の認識を
自動的に行うようにしたオンライン連続文字認識装置に
おいて、文字手書き入力時の筆圧を検出する筆圧検出手
段と、前記筆圧検出手段によって筆圧の存在が検出され
ている状態であって、かつ当該筆圧が所定の閾値以下ま
たは極小値となる筆跡位置で連続文字中から文字を切り
出す筆圧文字切り出し手段と、を備えるようにしたもの
である。

〔作用〕

本発明者は手書き入力される連続文字の筆跡とその筆
圧の関係のを実験・研究の結果、以下の様な特徴を見出
した。

すなわち、たとえ連続文字の前後の文字間が筆跡で繋
がって文字間に切れ目がなくなっていても、この繋がっ
た筆跡部分は他の正規の筆跡部分よりも筆圧が弱いこと
が多く、またハネや押さえにより字形の変わった文字
も、そのハネや押さえの筆跡部分は他の正規の筆跡部分
よりも筆圧が弱くなることが多いという特徴を見出し
た。

第２図〜第６図は第７図の（ａ）〜（ｅ）に例示した
各文字に対応する筆跡とその筆圧の測定例を示すもので
あるが、例えば第２図を例に採って上記筆跡と筆圧の関
係を説明すると、同図（ａ）に示す数字「58」のＡ点か
らＦ点に至る筆跡の各位置の筆圧は同図（ｂ）に示すよ
うな圧力曲線となる。この圧力曲線から明らかなよう
に、数字「５」と数字「８」の間が筆跡Ｄ〜Ｅにより繋
がったとしても、このＤ〜Ｅ点間の筆圧は或る閾値P_SH
よりも小さな値となっていることが分かる。同様に、第
３図に示す英字「ab」、第４図に示す数字「60」におい
てもそれぞれの文字と文字との間を結ぶＢ〜Ｃ点間の筆
圧は或る閾値P_SHよりも小さくなっていることが分か
る。

また、第５図は数字「９」の画の終端からハネＢ〜Ｃ
が出ている場合の例であり、第６図は同じく数字「２」
の画の初端に押さえＡ〜Ｂが出ている場合の例であり、
これらの場合もそれぞれのバネや押さえの部分の筆圧は
他の筆跡部分よりも小さくなっていることが分かる。

本発明は上記のような連続文字の筆圧の特徴に着目し
て創案したもので、筆圧の所定の閾値P_SHにより入力さ
れた連続文字中から文字を切り出すりようにしたもので
ある。このように所定の閾値P_SHで文字を切り出すと、
連続文字中から文字を１文字毎に切り出すことができる
だけでなく、この切り出し時に閾値P_SH以下の筆圧から
なる筆跡部分を消去できるので、切り出された文字中の
不要な筆跡部分がなくなり、個々の文字の標準パターン
に近いパターンに直した上で１文字づつ切り出すことが
できる。

〔実施例〕

以下、本発明を適用して構成したオンライン連続文字
認識装置の実施例を第１図を参照して説明する。なお、
第８図のオンライン連続文字認識装置の構成要素と同一
の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略す
る。

上記実施例は、第８図と同一の構成になるオンライン
連続文字認識装置において、従来の文字と文字の間の画
の切れ目で文字を切り出すだけでなく、筆圧の低い部分
も文字の切れ目と判定して切り出すようにしたもので、
これを実現するために、手書きで入力される連続文字の
筆圧を検出する筆圧検出手段12と、筆圧が所定の閾値P
_SH以下となる位置で文字を切り出すための筆圧文字切り
出し部13とを付加したものである。なお、筆圧検出部12
としては、例えば座標検出部１を構成するデジタイザの
盤面下に感圧ゴムや感圧シートなどの感圧素子を敷設す
ることにより容易に実現できる。

座標検出部１から入力された連続文字の座標データは
従来と同様に連続手書き文字データ格納部４に格納され
るが、本発明の場合、これと同時に筆圧検出部12におい
て連続文字の筆圧も検出され、その筆圧データも連続手
書き文字データ格納部４に格納される。

そして、手書き入力される連続文字が文字枠２からは
み出すと、文字切り出し制御部５は空間位置・画単位文
字切り出し部6,文字切り出し履歴部7,筆圧文字切り出し
部13を起動し、従来と同様に文字の認識動作を開始す
る。なお、以下の説明においては、簡単のため、連続手
書き文字データ格納部４に格納された連続文字が第２図
（ａ）に示す数字「58」である場合に例に採ってその動
作を述べる。

上記文字切り出し制御部５により起動された筆圧文字
切り出し部13は、予め設定した第２図（ｂ）中の閾値P
_SHを文字切り出しのための判定レベルとして上記連続手
書き文字データ格納部４に格納された数字「58」の筆圧
をその全筆跡に亘って調べる。

筆圧文字切り出し部13は、先ず最初に数字「58」のＢ
〜Ｃ点間でその筆圧が閾値P_SHよりも小さくなることを
検出し、このＢ〜Ｃ点を文字切り出し位置として連続手
書き文字データ格納部４に格納されている数字「58」の
座標データから対応する筆跡Ａ〜Ｂ間の座標データを１
文字として切り出す。

文字切り出し制御部５は筆圧文字切り出し部13によっ
て切り出された上記筆跡Ａ〜Ｂ間の座標データを受ける
と、空間位置・画単位文字切り出し部６に格納されてい
る画を単位とする種々の文字の切り出し方に照らし合わ
せ、該位置における文字の切り出しが正当であるか否か
を検証する。

この場合、１文字として切り出された軌跡Ａ〜Ｂの上
部付近に他の軌跡Ｃ〜Ｄが存在するため、上記Ｂ〜Ｃ点
間は文字と文字の境界ではないと判定される。

上記のようにして筆跡Ｂ〜Ｃ点間が文字の切れ目でな
いことが判定されると、筆圧文字切り出し部13は次の切
り出し位置、すなわち第２図（ｂ）中のＤ〜Ｅ間を次の
文字切り出し位置の候補として挙げ、連続手書き文字デ
ータ格納部４に格納されている数字「58」の座標データ
中から軌跡Ａ〜Ｄ間の座標データを切り出す。

文字切り出し制御部５は上記したと同様に空間位置・
画単位文字切り出し部６に格納されている画を単位とす
る種々の文字の切り出し方に照らし合わせ、該位置にお
ける文字の切り出しが正当であるか否かを検証する。

上記Ｄ〜Ｅ位置で文字を切り出した場合には、その軌
跡Ｄ〜Ｅの上下部付近には他に何らの文字や軌跡も存在
しないので、このＤ〜Ｅ位置は正式な１文字としての切
れ目であると判定され、連続手書き文字データ格納部４
に格納されている数字「58」の座標データ中から軌跡Ａ
〜Ｄの座標データ、すなわち数字「５」に相当する座標
データが切り出され、文字データ格納部８に格納され
る。

文字データ格納部８に格納された上記数字「５」の座
標データは、照合部９により辞書部10内に格納されてい
る個々の文字の文字パターンと比較照合される。

上記の場合、文字データ格納部８に格納された数字
「５」は第２図（ｂ）中の筆圧が閾値P_SH以下となる余
分な軌跡Ｄ〜Ｅ部分が消去された軌跡Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｄか
らなる文字パターンとして切り出されているため、辞書
部10内に予め格納されている数字「５」の標準パターン
に殆ど等しい文字パターンとなる。したがって、上記辞
書10内の個々の文字との比較照合により対応する数字
「５」の文字パターンと一致し、上記切り出された文字
が数字「５」であることが認識される。そして、この比
較照合の結果得られた数字「５」の文字コードは認識結
果格納部11に送られ、認識結果として格納れさる。

上記数字「５」の文字認識が成功すると、文字切り出
し制御部５は連続手書き文字デー格納部４に格納されて
いる数字「58」の座標データ中から上記照合に成功した
数字「５」に相当する部分の座標データを削除するとと
もに、文字切り出し履歴格納部７内の記憶をクリアし、
再び第２図（ａ）中の次の数字「８」の認識動作に移
り、上記と同様にして数字「８」を認識してその文字コ
ードを認識結果格納部11に格納する。

上記のようにして文字の認識が進み、連続手書き文字
データ格納部４に格納された座標データがなくなると認
識処理動作は完了する。したがって、このときに認識結
果格納部11に格納された認識内容、例えば上記数字「5
8」がそのときの認識結果を与える。

なお、上記の文字切り出しのために筆圧の閾値P_SH以
下の部分を文字間の部分の候補とする代わりに筆圧が極
小値をとる部分を該候補として用いることもでき、ま
た、レベルの異なる複数の閾値を用意して筆圧の低い順
に優先順位を与えて使用することもできる。前者の極小
値を用いる方法は、文字間の切れ目は筆圧が絶対的に低
くなくことも、その周囲よりは筆圧が低くなることが多
いことを利用したものであり、また後者の優先順位を与
える方法は、筆圧が低いほど文字の切れ目であることが
多いことを利用したものである。

また、上記実施例は説明を簡単とするために筆圧と上
下方向の画の重なりのみにより文字を切り出した場合を
例に採って述べたが、従来から用いられている種々の文
字の切り出し方法と組み合わせて用いることもできる。

例えば、文字の切れ目の候補である画の切れ目を第１
順位，本発明の筆圧の低い部分を第２順位として優先順
位に従って文字を切り出す方法、文字の切れ目と仮定し
た部分に右方向の筆跡成分を持つものを優先する方法、
文字の切れ目と仮定した部分の筆跡位置の上下付近に他
の文字や軌跡がないものを優先する方法などを採用する
ことができる。これらの方法は、上記した優先順位で文
字の切れ目である確率が高いことを利用し、あるいは文
字の切れ目の上下の部分には一般に他の文字が存在しな
いことが多い、などの連続文字の性質を利用したもので
ある。

〔発明の効果〕

本発明によれば、手書きによって入力される連続文字
を標準パターンに近い字形に直して１文字毎に切り出す
ことができ、オンライン連続文字認識装置の辞書容量を
増やすことなしに認識率を達成するとともに、誤認時間
を短縮することができるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理的実施例を示す図、 第２図ないし第６図は本発明を説明するための連続文字
の筆跡とその筆圧例を示す図、 第７図は英字，数字などの連続文字の筆跡例を示す図、 第８図は従来のオンライン連続文字認識装置を示す図で
ある。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】手書きにより入力される連続文字を所定の
   認識単位毎に切り出し、この切り出された入力文字の文
   字パターンを辞書内の標準パターンと比較照合すること
   により入力文字の認識を自動的に行うようにしたオンラ
   イン連続文字認識装置において、 文字手書き入力時の筆圧を検出する筆圧検出手段と、 前記筆圧検出手段によって筆圧の存在が検出されている
   状態であって、かつ当該筆圧が所定の閾値以下または極
   小値となる筆圧位置で連続文字中から文字を切り出す筆
   圧文字切り出し手段と、 を備えたことを特徴とするオンライン連続文字認識装置
   における文字切り出し装置。