JP2765617B2 - 文字認識装置 - Google Patents

文字認識装置

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JP2765617B2 JP7098225A JP9822595A JP2765617B2 JP 2765617 B2 JP2765617 B2 JP 2765617B2 JP 7098225 A JP7098225 A JP 7098225A JP 9822595 A JP9822595 A JP 9822595A JP 2765617 B2 JP2765617 B2 JP 2765617B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、文字を読み取る文字認
識装置に関し、特に文字認識の結果を候補文字集合を、
認識結果の信頼度に従って、その文字形状を変形させる
機能を有する文字認識装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の文字認識装置は、印刷さ
れた文字や手書きされた文字を読み取り、その結果の候
補文字集合をディスプレイなどに表示して、その候補を
装置オペレータが選択することにより正しい読み取り結
果を出力することが可能になっていた。
【0003】オペレータが、認識された結果が正しいか
どうかを判定する上で、認識装置によって得られた候補
の信頼度を併せて表示することにより、重点的に信頼度
の低い文字候補のみをチェックして効率よく正しく認識
結果を選択できる。
【0004】従来技術1として特開平4−266184
号公報では、ひらがな、カタカナ等のパターン構造が単
純で分離した文字の切り出し精度を改善することを目的
とし、認識結果の信頼度または確信度に応じて認識候補
の表示時間を制御する認識結果表示方式が開示されてい
る。
【0005】同様に、従来技術2として特公昭61−6
430公報では、文字を認識する際に用いる類似度に応
じて色を変え、読み取り結果を表示できるようにした光
学文字読取装置が開示されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術1のような表示時間によって認識結果の信頼度を表示
する方法では、認識結果の信頼度の比較が困難で、1つ
の文字を認識した結果の複数の候補どうしの信頼度の比
較が知覚されにくい。特に、1位候補と第2番目の候補
との信頼度がどれくらい違うかの知覚は困難である。
【0007】同様に従来技術2のように表示色によって
信頼度を表示する場合も、色の違いには知覚できるもの
の、信頼度の違いが大きいものなのか小さいものなのか
の差が知覚しづらいという問題点があった。
【0008】それ故に、本発明の課題は、文字認識の複
数の候補の中から1つの候補を選択する上で、どの候補
がより確からしいかを文字の形状を変化させて知覚でき
るように表示することができる文字認識装置を提供する
ことにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上述した問題点を解決す
るために、本発明の文字認識装置は、1つの文字を認識
した際の複数の候補の信頼度の比較をするために、入力
された文字パターンを候補文字の集合とそれら個々に付
随する認識信頼度の集合へと変換する認識部と、認識信
頼度に応じて変形する文字形状を求める表示形状計算部
と、決定された表示形状に従って表示フォントデータベ
ースから対応する文字フォントを取り出して変形を施す
文字パターン生成部と、前記1つの文字を選択した際
に、選択した認識した結果の前記複数の文字候補の大き
さを変えて表示し、前記複数の文字候補を並べて前記信
頼度の差を知覚させるように、生成された前記文字パタ
ーンを表示する候補表示部を備えている
【0010】また、前記認識部が複数の前記文字パター
ンについて順次認識処理を実行した後に、複数の前記
字に対する複数の認識候補を組み合わせて単語照合を実
施して照合スコアを計算して求める単語照合部を備え、
前記照合スコアと文字認識信頼度に従って表示文字の形
状を計算する表示形状計算部とを備えている
【0011】さらに、本発明の文字認識装置は、前記候
補表示部において、文字候補が表示され、候補選択が実
施された結果の選択された文字の出現頻度を求める出現
頻度計算部と、前記文字パターンが入力されて認識候補
文字が求められたときに、個々の文字候補の出現頻度を
前記出現頻度計算部から取り出し、出現頻度として求め
る頻度取得部と、前記個々の文字候補毎に、出現頻度と
認識信頼度とを元に、表示形状を求める表示形状計算部
とを備えている
【0012】
【作用】本発明の文字認識装置によると、認識部におい
ては、入力された文字パターンを候補文字の集合とそれ
ら個々に付随する認識信頼度の集合へと変換する。表示
形状計算部では、認識信頼度や、その他の認識評価値に
従って、文字の太さ、文字のサイズ、文字の高さ、文字
の幅などの文字形状の変形度を計算して求める。文字パ
ターン生成部では、決定された表示形状に従って表示フ
ォントデータベースから対応する文字フォントを取り出
して変形を施し、生成された文字パターンを表示する。
【0013】
【実施例】以下、本発明について図面を用いて説明す
る。図1は、本発明の文字認識装置の第1の実施例を示
すブロック図である。図1を参照して、文字認識装置
は、文字を認識して候補文字とその信頼度を出力する認
識部102と、候補文字を表示する形状を計算する表示
形状計算部103と、表示のための文字フォントデータ
ベース106と、それから取りだした文字フォントデー
タを加工して実際に表示する文字パターンを生成する文
字パターン生成部105と、そのパターンをディスプレ
イ上に表示するして入力指示された候補文字を選択し
て、順序を変更する候補表示部107とを備えている。
【0014】次に、図1のブロックの動作例を説明す
る。
【0015】端子101から文字パターンが認識部10
2に入力されると、認識部102で候補文字とその候補
に対する信頼度とを計算する。例えば、入力パターンが
縦横32画素×32画素の濃淡値パターンであるとす
る。そのパターンをp(i,j)と表現する。i,jは
それぞれ1から32までの値を取り、p(i,j)は、
(i,j)座標でのパターンの値、つまり0から1の値
を取るものとする。認識部102では、認識対象となる
文字コードとその代表パターンを記憶しており、文字コ
ードをZ、その代表パターンをqz(i,j)とする。
これは、コードZの文字の(i,j)座標での濃淡値を
表すものとする。
【0016】入力パターンp(i,j)とコードZの文
字との整合度Szは、次の式1で定められた計算に従っ
て求められる。
【0017】 Sz=(p,qz)/(|p|×|qz|) …式1 (p,qz)は、pとqzを次元数i×jのベクトルと
した場合の内積計算を表し、|p|、|pz|は、それ
ぞれのベクトルのノルムを表すものとする。
【0018】上記式1によって求められた整合度Sz
は、0から1の値を取り、大きいほど整合性がよいと見
なせる。ここで述べた認識方式は、1例であり、文字コ
ード毎に整合度Szを与えるものならばどのようなもの
でも良い。また、別の認識方式で求められた整合度が0
から1の間にない値であったとしても、線形変換によっ
て0から1の値に変換することができる。以降では、整
合度は0から1の間の値であるものとする。
【0019】全ての文字について整合度Szを求めて、
整合度Szの大きい順にN個の文字コードを選択する。
N個は、本実施例では10個としたが、どのような値で
も良い。その結果の第k番目の文字コードをZ(k)と
し、その信頼度をR(k)とする。また、本実施例で
は、上記式1によって求められた整合度Szをそのまま
信頼度Rの値として用いる。これ以外にも、大きい順に
並べられた整合度をS(k)、kを1からNまでとし、
S(k)−S(k+1)を、第k番目の文字の信頼度R
(k)とすることもできる。
【0020】大きい順に選ばれたN個のR(k)と文字
コードZ(k)は、表示形状計算部103に送られる。
表示形状計算部103では、入力された文字の信頼度R
(k)から次の式2の計算に従って表示文字サイズB
(k)を求める。
【0021】 B(k)=a×R(k)+b …式2 本実施例では、最大表示サイズをMとし、最小表示サイ
ズをmとした場合に、aをM−mとし、bをmとした。
この場合にMは64画素、mは24画素とした。これら
の値は、本質的なものではない。また、aを(M−m)
/R(1)とすることもできる。この場合には第1番目
の候補のサイズはMに決定される。同様に、R(k)の
値を直接用いるのではなく、その替わりにR(k)×R
(k)のような単調増加非線形関数を用いてもよい。
【0022】決定されたサイズB(k)を文字パターン
生成部105に送信する。文字パターン生成部105で
は、kを1から順にNまで文字候補を表示する。表示の
際には、文字コードZ(k)により対応する文字フォン
トデータを表示フォントデータベース106から取り出
す。表示フォントデータベース106が、アウトライン
フォント形式で保存されている場合には、文字の輪郭線
の座標集合(x(u)、y(u))を用いて表示のため
の座標集合(B(k)x(u)/V,B(k)y(u)
/(V)で表示の際の文字輪郭線の座標集合を計算して
求める。この際にuは輪郭線を近似する点数で1から全
輪郭点数までの値を取る。また、Vは変形しない場合の
表示文字サイズを表すものとする。変換された文字の輪
郭点の座標値集合は候補表示部107へ送信されて、Z
(1)からZ(N)まで順に表示される。また、別の実
施例で表示フォントデータベース106が、ビットマッ
プとして文字データを持っている場合の説明をする。ビ
ットマップとは文字のパターンをwz(i,j)とし
て、(i,j)座標での文字画像中の白黒をwz(i,
j)というデータとして保持していることをいう。その
際の文字画像のサイズをVとする。文字パターン生成部
105では、文字パターンwz(i,j)を「FAX、
OAのための画像の信号処理、吹抜著、日刊工業新聞
社、pp.32−37」に示されるような画像の拡大縮
小法を用いてサイズB(k)のビットパターンを生成
し、候補表示部107へ送信し、Z(1)から順にZ
(N)までの文字が表示される。候補表示部107で
は、さらにカソール移動などによって表示されたZ
(1)からZ(N)までの文字の中から1つが、オペレ
ータによって選択された信号を受け取り、当該選択文字
コードZ(k)を端子108から出力する。ここで、k
は選択された文字の順位を示すものとする。
【0023】図2に示した第2の実施例では、認識部1
02の動作や表示形状計算部103以外の部分は図1の
実施例と同じであるが、表示形状決定部203のみ異な
る実施例となっている。この場合も認識部102では、
N個の認識候補の文字コードZ(k)とそれぞれの信頼
度R(k)が出力されるものとする。変換テーブル10
4の実施例を図3の構成とした場合には、表示形状決定
部203では、信頼度R(k)とテーブルの評価値r3
01とを比較して最も近い評価値r301を選択し、そ
れに対応するテーブル中の行から表示サイズV(r)3
02とフォントファイル名r303を取り出し、文字パ
ターン生成部105へ送信する。文字パターン生成部1
05では、当該フォントファイル名rのデータベースか
ら、当該文字コードZ(k)の文字フォントを選択し、
候補表示部107へ送信する。
【0024】図2に示したブロック図の第2の実施例で
は、図4のような変換テーブルを用いる。認識部102
の動作や表示形状計算部103以外の部分は図1の第1
の実施例と同じであるが、表示形状決定部203のみ異
なる実施例となっている。この場合も認識部102で
は、N個の認識候補の文字コードZ(k)とそれぞれの
信頼度R(k)が出力されるものとする。表示形状決定
部203では、信頼度R(k)が含まれるテーブルの評
価値範囲r401を選択し、それに対応するテーブル中
の行から表示サイズV(r)403とサイズ範囲(M
(r),m(r))402とフォントファイル名r40
4を取り出し、文字パターン生成部105へ送信する。
文字パターン生成部105では、まず式2に従って表示
文字サイズB(k)を決定する。この場合、評価値範囲
rが最大値R1と最小値R2として表現されているとす
ると、aは(M(r)−m(r))/(R1−R2)と
して定められ、bは(m(r)R1−M(r)R2)/
(R1−R2)として定められる。
【0025】求められた表示サイズB(k)は、文字コ
ードZ(k)とフォントファイル名rとサイズV(r)
とともに文字パターン生成部105に送信する。文字パ
ターン生成部105では、kを1から順にNまで文字候
補を表示する。表示の際には、文字コードZ(k)に対
応するフォントファイル名r中の文字フォントデータを
表示フォントデータベース106から取り出す。さら
に、上記の図1での文字パターン生成部105の実施例
と同様に文字データをサイズV(k)からB(k)への
拡大縮小処理を実施した後に候補表示部107へ転送す
る。
【0026】次に、図1に示したブロック図の発明の別
の実施例を説明する。本実施例では、表示形状計算部1
03で、先に述べた文字サイズを変形するのではなく、
文字の線の太さを変更する。認識部102から得た第k
番目の候補の信頼度をR(k)とし、その候補のコード
をZ(k)とするとき、表示する文字線の太さを式2に
従って求める。ただし、最も太い線幅をMとし、最も細
い線幅をmとした場合に、係数aを(M−m)とし、係
数bをmとする。先に述べた実施例と同様に、式2のR
(k)の替わりに、R(k)×R(k)などの非線形単
調増加関数を施した値を用いることもできる。この値B
(k)は、文字パターン生成部105で、表示フォント
データベース106から取り出された文字のビットパタ
ーンwz(i,j)に太さ変換を施して、候補表示部1
07へ転送して、文字候補表示をおこなう。元のビット
パターンの線幅が表示すべき文字の線幅より大きい場合
には、細線化を施す。その手順は「FAX、OAのため
の画像の信号処理、吹抜著、日刊工業新聞社、pp.3
9−43」に示されるような手順をもちいればよい。
【0027】また、元のビットパターンの線幅が表示す
べき文字の線幅よりも細い場合には、「FAX、OAの
ための画像の信号処理、吹抜著、日刊工業新聞社、p
p.29−30」に示されるような膨張処理を施す。本
線幅の変形は図2の実施例での表示形状決定部203と
文字パターン生成部105においても実施できることは
容易に推測される。
【0028】次に本発明第3の実施例を図5を用いて説
明する。
【0029】認識部102から前実施例と同様に文字候
補Z(k)とその信頼度R(k)が出力されるものとす
る。ここで、kは1からNまで変化するものとする。ま
た、Nは本実施例では10とする。この処理が複数の入
力文字について実施され、それらの候補が蓄積される。
例えばL個の入力パターンについて認識処理が行われた
結果の文字コードをZ(u,k)とし、その信頼度をR
(u,k)とする。ここで、uは1からLまで変化する
整数で、何番目の文字パターンであるかを表す。
【0030】また、kは認識結果の候補の番号を表す。
得られた認識結果候補の集合は表示形状計算部503に
送られて、蓄積される。同時に単語辞書照合部501に
送られて単語辞書との照合が実施される。文字候補集合
と単語辞書との照合には、例えば、L個のパターンの対
してN個の候補があるときに、その組み合わせによりN
のL乗個の単語候補が生成される。つまり、Z(1,
1)Z(2,1)…Z(L,1)から(1,N)Z
(2,N)…Z(L,N)として表現される文字列であ
る。
【0031】予め各文字候補Z(u,k)に対する単語
照合のスコアをC(u,k)として、初期値として0を
代入しておく。前記の単語候補を順に単語辞書と比較す
る。単語候補の内の数文字が単語辞書中の単語と一致し
た場合には、文字数Lに対する一致した文字数の比率を
照合スコアとする。そして、単語候補中の候補文字が辞
書単語中の文字と一致しており、かつ当該候補文字のス
コアC(u,k)よりも得られたスコアが大きい場合に
のみ、その単語に含まれる文字候補をZ(u,k)とし
て、スコアC(u,k)へ当該スコアを代入する。単語
照合の手順については、上記の方法以外にも様々なもの
があるが、どのような方法でもかまわない。
【0032】全ての単語候補の照合が終了したら照合ス
コアC(u,k)を用いて表示形状の計算を行う。候補
文字のサイズを照合スコアC(u,k)を元に求める場
合には式2のR(k)の替わりに、C(u,k)を用い
て表示サイズを決定することができる。また、この際に
候補文字に認識結果の信頼度R(u,k)を用いて表示
文字の太さを変更しても良い。同様に、照合スコアC
(u,k)を元に表示線の太さを変更し、信頼度R
(u,k)に基づき表示サイズを変更してもよい。文字
パターン生成部105では、決定された表示文字のサイ
ズ、太さに従って、当該候補文字のコードZ(u,k)
により表示フォントデータベース106から取りだした
フォントデータに変形を施して、候補表示部107へ転
送する。
【0033】別の実施例では、認識候補Z(u,k)の
信頼度R(u,k)と単語照合スコアC(u,k)を用
いて、表示形状計算部503で、表示文字の横幅と高さ
を計算して求めることができる。文字パターン生成部1
05では、定められた文字の横幅高さに従って文字パタ
ーンを変形し、候補表示部107へ転送し表示する。
【0034】次に図6を用いて第4の実施例を説明す
る。認識部102で文字毎の認識を実行し、その候補文
字集合Z(k)を求める。表示形状計算部603では、
頻度取得部606から送られた各候補文字の頻度F(Z
(k))を用いて、式2に従って表示文字サイズを決定
する。この場合には式2のR(k)の替わりにF(Z
(k))を代入する。定められた文字サイズB(k)は
文字パターン生成部105に送られて、当該文字候補の
フォントが表示フォントデータベース106から取り出
され、サイズ変換をして、候補表示部107へ転送す
る。また、この際に候補文字に認識結果の信頼度R
(k)を用いて表示文字の太さを変更しても良い。同様
に、頻度F(Z(k))を元に表示線の太さを変更し、
信頼度R(k)に基づき表示サイズを変更してもよい。
文字パターン生成部105では、決定された表示文字の
サイズ、太さに従って、当該候補文字のコードZ(k)
により表示フォントデータベース106から取りだした
フォントデータに変形を施して、候補表示部107へ転
送する。
【0035】候補表示部107では転送された候補文字
集合を順に表示して、候補選択の結果を待つ。候補選択
が終了して、1つの候補Z(k)が選択された場合に、
その候補文字コードZ(k)は出現頻度計算部607へ
送られる。当該計算部607では、その文字が文字認識
実行の第t番目の文字であるとすると、D(t)=Z
(k)として記憶する。次のt+1番目の文字認識が実
行されて認識候補文字集合Z(k)(k=1からN)が
求められたときには、出現頻度計算部607では、T時
間遡って各kについて、D(t−T+1)からD(t)
の中に含まれるZ(k)の個数を計数し、それをTで割
った値をF(Z(k))として求め、頻度取得部606
へ転送する。
【0036】別の実施例では、認識候補Z(k)の信頼
度R(k)と頻度F(Z(k))を用いて、表示形状計
算部603で、表示文字の横幅と高さを計算して求める
ことができる。文字パターン生成部105では、定めら
れた文字の横幅高さに従って文字パターンを変形し、候
補表示部107へ転送し表示する。他の動作について
は、先の図6を用いた説明と同様である。
【0037】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による文字
認識装置では、文字認識の結果の信頼度や単語照合結果
の良さや出現頻度に応じて候補文字の表示形状を変更す
ることできるように構成したため、認識結果の候補の良
さが、順序として視覚的に、知覚し易く、より正しいと
見なされた文字候補が見やすく選択し易くなっているた
め、正しい候補を選択する上で、オペレータの負担が少
ないという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の文字認識装置の第1の実施例を示すブ
ロック図である。
【図2】本発明の文字認識装置の第2の実施例を示すブ
ロック図である。
【図3】認識信頼度から表示する文字フォントを決定す
るための表を示す説明図である。
【図4】認識信頼度から表示する文字フォントと変形の
ためのサイズを決定するための表を示す説明図である。
【図5】本発明の文字認識装置の第3の実施例を示すブ
ロック図を示す図である。
【図6】本発明の文字認識装置の第4の実施例を示すブ
ロック図を示す図である。
【符号の説明】
101,108 端子 102 認識部 103,503,603 表示形状計算部 105 文字パターン生成部 106 表示フォントデータベース 107 候補表示部 104 変換テーブル 203 表示形状決定部 301 変換テーブル中の項目の1つで評価値 302 変換テーブル中の項目の1つでサイズ 303 変換テーブル中の項目の1つでフォントファ
イル名 401 変換テーブル中の項目の1つで評価値範囲 402 変換テーブル中の項目の1つでサイズ範囲 403 変換テーブル中の項目の1つでサイズ 404 変換テーブル中の項目の1つでフォントファ
イル名 501 単語照合部 606 頻度取得部 607 出現頻度計算部

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1つの文字を認識した際の複数の候補の
    信頼度の比較をするために、入力された文字パターンを
    候補文字の集合とそれら個々に付随する認識信頼度の集
    合へと変換する認識部と、 認識信頼度に応じて変形する文字形状を求める表示形状
    計算部と、 決定された表示形状に従って表示フォントデータベース
    から対応する文字フォントを取り出して変形を施す文字
    パターン生成部と、前記1つの文字を選択した際に、選択した認識した結果
    の前記複数の文字候補の大きさを変えて表示し、前記複
    数の文字候補を並べて前記信頼度の差を知覚させるよう
    に、 生成された前記文字パターンを表示する候補表示部
    備えていることを特徴とする文字認識装置。
  2. 【請求項2】 前記認識部が複数の前記文字パターンに
    ついて順次認識処理を実行した後に、複数の前記文字に
    対する複数の認識候補を組み合わせて単語照合を実施し
    て照合スコアを計算して求める単語照合部を備え、前記 照合スコアと文字認識信頼度に従って表示文字の形
    状を計算する表示形状計算部とを備えていることを特徴
    とする請求項1記載の文字認識装置。
  3. 【請求項3】 前記候補表示部において、文字候補が表
    示され、候補選択が実施された結果の選択された文字の
    出現頻度を求める出現頻度計算部と、前記 文字パターンが入力されて認識候補文字が求められ
    たときに、個々の文字候補の出現頻度を前記出現頻度計
    算部から取り出し、出現頻度として求める頻度取得部
    と、前記個々の文字候補毎に、出現頻度と認識信頼度と
    を元に、表示形状を求める表示形状計算部とを備えてい
    ことを特徴とする請求項1記載の文字認識装置。
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