JP2824704B2

JP2824704B2 - 文字認識装置

Info

Publication number: JP2824704B2
Application number: JP3109220A
Authority: JP
Inventors: 斉志広瀬
Original assignee: Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC
Current assignee: Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC
Priority date: 1991-05-14
Filing date: 1991-05-14
Publication date: 1998-11-18
Anticipated expiration: 2013-11-18
Also published as: JPH04336692A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は文字認識装置に関し、
特に、手書きで入力される文字を即座に認識するための
オンライン手書き文字認識装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１１は、この種のオンライン文字認識
装置の従来の一例のブロック図である。図１１を参照し
て、従来のオンライン文字認識装置は、タブレットある
いはディジタイザなど、操作者による所定のペンを用い
た手書きの筆記入力を、座標（ｘ、ｙ）で表わされる点
列に変換するための入力部１０と、入力部１０から送ら
れてくる、ペンオン状態を示す筆記情報から次にペンオ
フ状態となったことを示す筆記情報までの一連の点列を
表わすデータを１つのストロークとして検出するための
ストローク検出部１２と、ストローク検出部１２によっ
て検出された１ストローク分のデータを格納するための
筆記情報バッファ１４と、ストローク検出部１２による
ペンオフ状態の検出（ストローク終了の検出）に応答し
て、筆記情報バッファ１４に格納されたストロークデー
タを順に読出し、入力されたストロークを認識するため
に必要なストロークの特徴を抽出するためのストローク
特徴抽出部２０とを含む。入力部１０によって複数個の
ストロークが入力されている間、ストローク検出部１２
によるストロークの検出、ストローク特徴抽出部２０に
よるストロークの特徴の抽出は繰返し行なわれる。

【０００３】この装置はさらに、入力部１０による１文
字分の入力の終了をストローク検出部１２が検出したこ
とに応答して、ストローク特徴抽出部２０から特徴デー
タを受取り、標準的な特徴データとのマッチングにより
入力された文字を認識するための認識部２２と、標準的
な特徴データを予め格納しておくための認識辞書２４
と、認識部２２によって認識された文字を表示するため
の表示部２６とを含む。

【０００４】上述の説明で「ストローク」とは、手書き
文字を構成する最小の単位となるものをいう。同じ形の
字画であっても、１回のペンの操作で書かれた場合には
１本のストロークを、２回のペンの操作で書かれた場合
には２本のストロークを含むことになる。

【０００５】手書き文字のオンライン文字認識で問題と
なるのは、本来分離されたストロークとして入力される
べき字画を続け書きで入力した場合、これをどのように
認識するかである。この手法として従来からよく知られ
ているものに、特徴点パターンマッチング法と、基本ス
トローク認識法とがある。

【０００６】パターンマッチングとは以下のようなこと
をいう。この方法においては、入力された文字パターン
を、所定の方法でその文字パターンを表現する特徴量に
変換し、同様に予め特徴量で表わされて準備されている
標準パターンとの間の差（距離）あるいは類似性（類似
度）が求められる。そして、入力文字パターンの特徴量
ともっとも差（距離）が小さい、あるいは類似性（類似
度）がもっとも高い標準パターンを調べることにより、
入力文字の認識が行なわれる。差や類似性を求める方法
として、特徴量のとりかたによってさまざまなものがあ
る。

【０００７】たとえば、前述の特徴点パターンマッチン
グにおいては、等間隔で配置された１０点で各ストロー
クを近似し、これら各点を特徴点とする。５画（５スト
ローク）で入力された文字は５０個の特徴点で表わされ
る。入力部から、各特徴点の座標データが入力されるわ
けであるから、この場合特徴量は５０組の座標データと
いうことになる。そして、予め用意された５画の文字を
表わす、同様に５０個の特徴点で表された表示パターン
との間で所定の方法により距離が計算される。５画のす
べての標準パターンとの間の距離の計算の結果もっとも
距離がすくないものが入力された文字として認識され
る。

【０００８】基本ストローク法では、以下のようなパタ
ーンマッチングが行なわれる。基本ストロークとは、文
字を表現するのに必要な基本的形状をもったストローク
のことをいう。すべての文字は、この基本ストロークの
組合せで表現することができる。すなわち、基本ストロ
ーク認識法は、文字を構成する最小の単位はストローク
であるとし、すべての文字はストロークの組合せで表現
されるという基本的な考えかたをもとにした認識手法で
ある。実際には、以下の手法で文字認識が行なわれる。
まず、入力された文字の各ストロークが基本ストローク
とマッチングされる。入力された文字のすべてのストロ
ークについてこのマッチングが行なわれ、各ストローク
に対応した基本ストロークを表わすコードが得られる。
この基本ストロークを表わすコードの組合せを、予め用
意された文字認識辞書に格納された、基本ストロークを
表わすコードの標準的組合せと比較し、もっとも差が小
さいものあるいはもっとも類似性が高いものを入力され
た文字として認識する。

【０００９】特徴点パターンマッチング法においても、
基本ストローク認識法においても、入力パターンと比較
される標準パターンを予め準備しておく必要がある。図
１１の認識辞書２４はこの標準パターンを予め格納して
おくためのものである。そして、認識部２２はストロー
ク特徴抽出部２０から与えられた入力文字の特徴量と、
認識辞書２４に格納された標準パターンとを比較して文
字を認識する。認識された文字は表示部２６によって表
示される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の装置で
は以下のような問題点があった。特徴点パターンマッチ
ング法では、１文字が１パターンに対応している。とこ
ろが、手書き文字認識においては、たとえば漢字の場合
の「楷書」、「行書」、「草書」などの書体により代表
される、「続け字」が入力される可能性が高い。同一の
文字であっても、上述のような続け字の入力を許容する
ためには、許容した数だけ認識すべき文字パターンが増
えるということである。結果的に、標準パターンを記憶
しておくためのメモリ（図２１における認識辞書２４）
の容量が、文字数の増加とともに線形的に増加する。比
較すべき標準文字パターンが増加するわけであるから、
入力文字パターンと標準文字パターンとのパターンマッ
チングの回数も文字数の増加につれて線形的に増加す
る。たとえば、前述のように特徴量を、一ストロークを
１０点で近似した特徴点とすると、本来６画の文字を続
け字として５画で書いたパターンを文字認識するために
は、さらに５０個の特徴点を記憶する必要がある。ま
た、同一の文字を別の態様で続けて５画で入力した場合
の文字を正しく認識するためには、さらにそのパターン
に対応した５０個の特徴点を記憶しなければならない。
そして、文字が入力されるたびに、入力文字パターンと
この新たに設けられた標準パターンとのマッチングも行
なわなければならない。したがって認識処理時間も増加
することになる。

【００１１】基本ストローク認識法では、各文字の標準
パターンは基本ストロークを表わすコード列で書かれて
いる。したがって１つの文字について他の続け字パター
ンを記憶するためには、その続け字の画数の分の基本ス
トロークのコード列を記憶しておけばよい。したがって
文字認識辞書に必要な容量は、特徴点パターンマッチン
グ法と比較すると少なくてすむ。しかし、基本ストロー
ク認識法でも、特徴点パターンマッチング法ほどではな
いにせよ、文字認識辞書に必要とされる容量が増加する
ことは避けられない。比較のための標準パターンの数が
増えるわけであるから認識処理時間の増加も避けられな
い。さらにこの場合には、標準パターンとして用意され
たストロークの中に類似したものが増加し、ストローク
認識精度が低下し、ひいては文字の認識精度が低下する
おそれがある。

【００１２】それゆえにこの発明の目的は、文字認識辞
書のためのメモリ容量の増加を抑え、文字認識のための
処理速度の低下を防ぎつつ、続け字の認識を行なうこと
ができる文字認識装置を提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の文字認
識装置は、使用者が手書き筆記で入力する文字の筆記情
報を検出する為の入力手段と、検出された筆記情報から
前記使用者の手書き筆記のストロークを検出する為のス
トローク検出手段と、筆記情報に基づいて、ストローク
を連続する複数個の線分に分割する為のストローク分割
手段と、各線分の筆記方向を検出して、筆記方向に対応
した方向コードを出力する為の筆記方向検出手段と、筆
記方向が横方向基準軸に対してほぼπ／２〜ほぼπの角
度範囲内であることを示す値である方向コードを有する
線分を検出して、当該線分においてストロークを基本ス
トロークに分離する為の手段と、分離された基本ストロ
ークに基づいて、使用者により入力された文字を認識す
る為の認識手段とを含む。

【００１４】

【００１５】請求項２に記載の文字認識装置は、使用者
が手書き筆記で入力する文字の筆記情報を検出する為の
入力手段と、検出された筆記情報から使用者の手書き筆
記のストロークを検出する為のストローク検出手段と、
筆記情報に基づいて、ストロークを、連続する複数個の
線分に分割する為のストローク分割手段と、各線分が横
方向基準軸となす角度を検出する為の線分角度検出手段
と、横方向基準軸となす角度がほぼπ／２〜ほぼπの角
度範囲内にある線分を検出し、当該線分においてストロ
ークを基本ストロークに分離する為のストローク分離手
段と、分離された基本ストロークから、前記使用者によ
り入力された文字を認識する為の認識手段とを含む。

【００１６】

【００１７】

【作用】請求項１に記載の文字認識装置においては、使
用者が手書き筆記で入力する筆記情報から筆記のストロ
ークが検出される。ストローク分割手段が、筆記情報に
基づいて、これらストロークを連続する複数個の線分に
分割して、各線分の筆記方向が検出され、筆記方向に対
応した方向コードが出力される。横方向基準軸に対して
π／２〜πの角度範囲内の筆記方向を有するストローク
が、基本ストロークの切れ目を表すことに着目し、所定
の方向コードを有する線分を検出して、当該線分におい
てストロークを基本ストロークに分離する。分離された
基本ストロークに基づいて、使用者により入力された文
字が認識される。

【００１８】

【００１９】請求項２に記載の文字認識装置において
は、使用者が手書き筆記で入力する筆記情報から筆記の
ストロークが検出される。ストローク分割手段が、筆記
情報に基づいて、これらストロークを連続する複数個の
線分に分割して、各線分が予め方向となす角度が検出さ
れる。横方向基準軸に対してπ／２〜πの角度範囲内の
筆記方向を有するストロークが、基本ストロークの切れ
目を表すことに着目し、線分が、横方向基準軸に対して
ほぼπ／２〜ほぼπの範囲の角度をなすときにこの線分
でストロークが基本ストロークに分離される。分離され
た基本ストロークに基づいて、使用者により入力された
文字が認識される。

【００２０】

【００２１】

【実施例】図１は、本発明の一実施例にかかる文字認識
装置のブロック図である。図１に示される装置が図１１
に示される従来の装置と異なるのは、ストローク検出部
１２の後段に、入力されたストロークの特徴を抽出し、
その特徴に基づいてストロークから１または複数個の基
本ストロークを抽出してストローク特徴抽出部２０に与
えるための基本ストローク抽出部３４を新たに含むこと
である。基本ストローク抽出部３４は、ストローク検出
部１２と筆記情報バッファ１４とに接続され、操作者に
よる１ストロークの入力の終了をストローク検出部１２
が検出したことに応答して、筆記情報バッファ１４から
ストロークデータを読出し、ストロークを基本ストロー
クに分離するために必要な分離特徴を抽出するための分
離特徴抽出部１６と、分離特徴抽出部１６によって抽出
された分離特徴に基づき、ストロークを１または複数個
の基本ストロークに分離してストローク特徴を抽出部２
０に与えるためのストローク分離部１８とを含む。

【００２２】図１と図１１とにおいて、同一のブロック
には同一の参照符号および名称が与えられている。それ
らの機能も同一である。したがってここではそれらにつ
いての詳しい説明は繰返されない。

【００２３】図１に示される装置は以下のように動作す
る。入力部１０は、操作者が１ストロークの入力を始め
たことを検知して、ペンの動きを表わす点列の座標
（ｘ、ｙ）からなる筆記情報をストローク検出部１２に
与える。ストローク検出部１２は、入力部１０から与え
られる筆記情報を筆記情報バッファ１４に格納する。入
力部１０は、操作者による１ストロークの入力の終了
（ペンオンからペンオフへの変化）を検知して、ペンオ
フ状態の筆記情報をストローク検出部１２に与える。ス
トローク検出部１２は、入力部１０から与えられたペン
オフ状態の筆記情報に応答して、分離特徴抽出部１６に
対してストローク入力の終了を示す信号を与える。

【００２４】分離特徴抽出部１６は、ストローク検出部
１２から与えられるストローク入力の終了を示す信号に
応答して、筆記情報バッファ１４に格納された筆記情報
ｐ_i（ｉ＝ｋ…ｋ＋ｍ）を順に読出して、所定の方法に
従って、入力されたストロークを基本ストロークに分離
するのに必要な分離特徴を求め、ストローク分離部１８
に与える。ここで“ｋ”は、一文字の先頭からの筆記情
報を通算した番号である。

【００２５】ストローク分離部１８は、分離特徴抽出部
１６から与えられた分離特徴により、所定の規則に従っ
てストロークの分離位置を求め、ストロークを１または
複数個の基本ストロークに分離して、基本ストロークご
とに分割された筆記情報をストローク特徴抽出部２０に
与える。

【００２６】ストローク特徴抽出部２０は、ストローク
分離部１８から与えられた基本ストロークを示す筆記情
報から、ストロークの認識のために必要な特徴を抽出す
る。

【００２７】操作者が入力部１０を用いて１文字の入力
を行なっている間、ストローク検出部１２により筆記情
報バッファ１４への筆記情報の格納、ストローク検出部
１２による１ストロークの入力終了の検出、分離特徴抽
出部およびストローク分離部１８による基本ストローク
の抽出、ストローク特徴抽出部２０によるストローク認
識に必要な特徴の抽出のそれぞれの処理は、繰返し行な
われる。そして、操作者による文字入力の終了をストロ
ーク検出部１２が検出すると、ストローク検出部１２は
認識部２２に対して入力されたストロークの組合せと、
認識辞書２４に格納された標準的なストロークパターン
とのマッチングの開始を指示するための信号を与える。
操作者による文字入力の終了は、たとえば以下のように
して行なわれる。入力部１０に各々に１文字が入力され
るための複数個の枠が用意されている場合には、１つの
枠から別の枠への入力が開始されたことを検知すること
で、直前まで入力されていた枠内の文字の入力の終了が
検出できる。あるいは、操作者による入力が所定時間な
されないこと（タイムアウト）を検出して文字の入力終
了と判断することもできる。あるいは、入力部１０に認
識終了を示すボタンなどを設け、このボタンをペンで押
下することによりストローク検出部１２に文字入力の終
了を通知することもできる。

【００２８】認識部２２は、ストローク検出部１２から
マッチングの開始を指示する信号を受取ると、ストロー
ク特徴抽出部２０に抽出されている入力文字のストロー
クデータと、認識辞書２４に格納されている標準的なス
トロークパターンとのマッチングを行なう。マッチング
の結果入力文字パターンと最も差の少ない、あるいは最
も類似性の高い標準パターンに対応する文字が、入力さ
れた文字として認識される。認識部２２は、認識の結果
得られた文字を示す情報を表示部２６に与える。表示部
２６は、認識部２２から与えられた、認識結果を示す文
字を表示する。

【００２９】上述のように基本ストローク抽出部３４を
設け、本来分離されて入力されるべき２以上のストロー
クが１つのストロークとして入力された場合、これを本
来の１または複数個の基本ストロークに分離してから認
識辞書とのマッチングを行なうことにより、以下のよう
な効果が生ずる。続け字であっても、各ストロークを基
本ストロークに分離するため、続け字の入力ストローク
数に対応した標準ストロークパターンを認識辞書に予め
用意しておく必要がない。したがってメモリ容量の増加
を抑えることができる。標準パターンの数が抑えられる
ため、認識の際のパターンマッチングの回数も増加せ
ず、したがって認識の際の処理速度の低下を防ぐことが
できる。また、認識辞書に格納されているストローク数
が少ないため、類似したストロークが増加することがな
く、ストロークの認識精度の低下を防ぐことができ、結
果として文字の認識精度の低下も防ぐことができる。

【００３０】以下、基本ストローク抽出部３４において
行なわれる処理を詳述する。分離特徴抽出部１６が抽出
する分離特徴としては、ストロークを複数個の線分（セ
グメント）で近似し、各セグメントの方向を表す方向コ
ードを求めるものと、同様に各線分の角度を求めるもの
が例として考えられる。方向コードとは各セグメント
に、その角度に応じて一定の対応関係に基づいて与えら
れるコードを言う。より具体的には、方向コードは以下
の様なものである。

【００３１】入力部１０から入力された筆記情報は、ス
トローク上の点列である。従ってこの点列を順次接続し
てセグメントとしていくことにより、ストロークは複数
個のセグメントで近似される。このｉ番目のセグメント
が座標のｘ軸の正の方向と成す角度をθ_iとする。する
と、このセグメントに与えられる方向コードｈ_iは以下
の様に定義される。

【００３２】方向コードを１〜ｎのｎ通りとする。この
場合、３６０度をｎ等分する。ｎ等分された各領域に
は、１〜ｎの方向コードが順に割り当てられる。そして
前述のθ_iがこのｎ等分された領域のどこにはいるか
で、その領域に割り当てられた方向コードがそのセグメ
ントに与えられる。具体的にどの様にして方向コードの
定義が行われるかは後に詳述する。また、各セグメント
の角度をどの様にしてもとめるかも後に詳しく述べる。
角度の求め方は、分離特徴として角度を利用する場合に
も同様である。

【００３３】以下では、方向コードに１６方向コードを
用いた場合を例として、方向コードを分離特徴とした場
合の分離特徴抽出部１６及びストローク分離部１８の動
作の詳細が説明される。

【００３４】ｉ番目のセグメントの始点及び終点の座標
値を（ｘ_i，ｙ_i）、（ｘ_i+1，ｙ _i+1）とする。ｄｘ
_i＝ｘ_{i + 1}−ｘ_i、ｄｙ_i＝ｙ_{i + 1}−ｙ_i（ｉ＝１
〜１５）とすると、セグメントの角度θｉが以下の式
（１）により計算される。

【００３５】

【数１】

【００３６】上の式（１）によって求められたセグメン
トの角度θ_iに対し、以下の関係式（２）によって方向
コードｈ_iが定められる。

【００３７】

【数２】

【００３８】１６方向コードを採用した場合、方向コー
ドとセグメント角度との関係は以下のようになる。

【００３９】 −π／１６≦θ_i≦π／１６のときｈ_i＝１ π／１６＜θ_i＜３π／１６のときｈ_i＝２３π／１６≦θ_i≦５π／１６のときｈ_i＝３５π／１６＜θ_i＜７π／１６のときｈ_i＝４７π／１６≦θ_i≦９π／１６のときｈ_i＝５９π／１６＜θ_i＜１１π／１６のときｈ_i＝６１１π／１６≦θ_i≦１３π／１６のときｈ_i＝７１３π／１６＜θ_i＜１５π／１６のときｈ_i＝８１５π／１６≦θ_i≦１７π／１６のときｈ_i＝９１７π／１６＜θ_i＜１９π＜１６のときｈ_i＝１０１９π／１６≦θ_i≦２１π／１６のときｈ_i＝１１２１π／１６＜θ_i＜２３π／１６のときｈ_i＝１２２３π／１６≦θ_i≦２５π／１６のときｈ_i＝１３２５π／１６＜θ_i＜２７π＜１６のときｈ_i＝１４２７π／１６≦θ_i≦２９π／１６のときｈ_i＝１５２９π／１６＜θ_i＜３１π／１６のときｈ_i＝１６１６方向コード以外の方向コードを使用した場合にも、
式（１）、（２）を用いることによってセグメント角度
と方向コードとを関係付けることができる。図２には、
１６方向コードにおける、基準として選ばれる１６の方
向が示されている。図２に示されるように、１６方向コ
ードにおいては、これらの角度を中心とした前後π／１
６づつの領域を各方向コードに割り当ててあり、セグメ
ント角度がその領域に入った場合に、その方向コードを
そのセグメントに対して割り当てる。

【００４０】ストローク筆記情報ｐ_i（ｉ＝ｋ…ｋ＋
ｍ）が得られると、以下の手順に従ってストロークが基
本ストロークに分離される。筆記情報ｐ_iの座標データ
（ｘ_i、ｙ_i）より、各セグメントの角度θ_iが求めら
れる。すなわち、角度計算処理が行なわれる。

【００４１】セグメントの角度θ_iが計算されると、前
述の式（２）以下によって定義される変換ｆ（θ_i）に
よって図２に示される１６方向コードｈ_iに変換され
る。すなわち、方向コード化処理が行なわれる。いいか
えると入力された１ストロークが、座標データにより定
まるセグメントによって近似され、さらに各セグメント
の方向コードが求められる。

【００４２】ストロークが各セグメントに分割され、か
つ各セグメントの方向コードが求められると、各セグメ
ントの方向コードｈ_iを参照しながら、同一方向コード
を有する連続したセグメントが統合される。すなわち、
方向統合化処理が行なわれる。このとき得られた統合セ
グメントに与えられた方向コードをｈ_j′（ｊ＝ｋ，
…，ｋ＋ｎ−１）とする。

【００４３】統合されたセグメントの方向コードｈ_j′
について、５＜ｈ_j′かつｈ_j′＜９を満たすセグメン
トをサーチする。すなわち、統合されたセグメントのセ
グメント角度θ_jが、下の式（３）を満たすか否かを、
すべての統合セグメントについて検査する。

【００４４】９π／１６＜θ_j＜１５π／１６…（３）このような統合されたセグメントをサーチすることによ
り、ストロークの基本ストロークへの分離位置が検出さ
れる。その理由は以下のようである。通常、人が文字を
手書きする場合、基本ストロークとしてストロークの方
向が９０°〜１８０°の方向になることはない。すなわ
ち、手書き入力された文字のストロークのうち、その筆
記方向が９０°〜１８０°付近にある場合には、もとも
との文字の基本ストロークではなく、基本ストロークを
連続させて続け字とするための筆の運びであると考えら
れる。したがって、筆記方向が９０°〜１８０°となる
ところは、２つの基本ストロークの境界である。すなわ
ち、この処理によってストロークを基本ストロークに分
離するための位置が検出される。

【００４５】続いて、分離位置検出処理で検出された分
離位置においてストローク筆記情報が分離され、１また
は複数個の基本ストローク筆記情報となる。

【００４６】このように連続したストロークを分離特徴
に従った位置で基本ストロークに分離することにより、
パターンマッチングの際に必要なストロークの標準パタ
ーンの数を少なくすることができる。したがって認識辞
書の容量を少なくすることができるとともに、パターン
マッチングの際の処理時間も長くなることはない。

【００４７】図３および図４を参照して、具体的な例に
ついて連続したストロークを基本ストロークに分離する
ための処理を説明する。図３には、ある文字３０
（「ア」が１画で書かれた場合の字形を示す。図３に示
される文字３０が入力部１０（図１参照）から入力され
たとき、図４（ａ）に示される様に筆記情報ｐ_１〜ｐ
_１５の１５点によって表現されるストロークが得られた
ものとする。

【００４８】このとき、図３に示されるような座標軸に
従って入力部１０からの筆記情報が得られるものとす
る。各点の座標値は（５，３０）、（１１，３２）、
（１８，３４）、（２３，３６）、（２９，３５）、
（３４，３１）、（３４，２６）、（３２，２２）、
（２９，２１）、（２３，２０）、（２０，２５）、
（２２，２０）、（２２，１５）、（２０，１０）、
（１５，５）であるものとする。このとき、各点ｐ₁〜
ｐ_{1 5}を順に連結した１４のセグメントのセグメント方
向ｈ _i（ｉ＝１〜１４）は、図４（ｂ）に示されるよう
に、順に以下のようになる。

【００４９】２，２，１，１，１６，１３，１１，１
１，９，６，１４，１３，１２，１１さらに、同一のセ
グメント方向を有する連続するセグメントを統合して１
つのセグメントとする。このときの各統合セグメントの
セグメント方向ｈ_j′は、図４（ｃ）に示されるよう
に、以下のようになる。

【００５０】２，１，１６，１３，１１，９，６，１
４，１３，１２，１１上の結果から、分離位置となるための条件「５＜ｈ_j′
＜９」を満たすセグメント方向ｈ_j′は、ｈ₇′のみで
ある。したがって、セグメント方向ｈ₇′を有するセグ
メントの終点である点ｐ_{1 1}が分離位置となる。点ｐ
_{1 1}で、文字３０のストロークを分離することにより、
図４（ｄ）に示されるように、入力されたストロークは
第１のストローク３０ａ（ｐ₁，ｐ₂，…，ｐ_{1 1}）
と、第２のストローク３０ｂ（ｐ_{1 1}，ｐ_{1 2}，…，ｐ
_{1 5}）とに分割される。このように分割された基本スト
ローク３０ａ、３０ｂを用いて基本ストローク認識法に
従って文字認識を行なうことができる。

【００５１】図５を参照して、図５（ａ）に示される文
字３２（アルファベットの「Ａ」）の、基本ストローク
への分離処理が説明される。図５（ａ）に示される文字
３２が入力されることにより、図５（ｂ）に示されるよ
うな２９点ｐ₁〜ｐ_{2 9}が、ストローク筆記情報として
得られたものとする。

【００５２】図５（ｂ）に示される各点ｐ₁〜ｐ_{2 9}の
座標値が以下のようであったものとする：（５，５）、
（７，１０）、（９，１５）、（１２，２２）、（１
４，２６）（１７，３１）、（１９，３３）、（２２，
３６）、（２５，３６）、（２８，３３）（３０，２９）、（３１，２５）、（３２，２０）、
（３２，１７）、（３３，１２）（３２，９）、（２９，４）、（２５，４）、（２１，
６）、（１６，８）（１２，１１）、（９，１４）、
（９，１６）、（１３，１７）、（１７，１７）（２２，１６），（２６，１６）、（３０，１５）、
（３４，１５）この場合、各点を順次直線で接続することによって得ら
れるセグメントのセグメント方向ｈ_k（ｋ＝１〜２８）
は、図５（ｃ）に示されるごとく以下のようになる：
４，４，４，４，４，３，３，１，１５，１４，１４，
１３，１３，１３，１３，１１，９，８，８，７，７，
５，１，１，１，１，１，１前述のように同一のセグメント方向ｈ_kを有する連続す
るセグメントを統合し、統合されたセグメントのセグメ
ント方向ｈ_j′を求めると図４（ｄ）に示されるように
以下のようになる：４，３，１，１５，１４，１３，１
１，９，８，７，５，１以上の結果から、ｈ₉′、ｈ_{1 0}′が、５＜ｈ_j′＜９
を満たす。したがって、統合セグメントｈ_{1 0}′の終点
である点ｐ_{2 2}が分離位置となる。その結果入力された
文字３２の位置ストロークは、ｐ_{2 2}において分離さ
れ、第１のストローク３２ａ（ｐ₁，ｐ₂，…，
ｐ_{2 2}）と、第２のストローク３２ｂ（ｐ_{2 2}，
ｐ_{2 3}，…，ｐ_{2 9}）に分割される。（図５（ｅ）参
照）実際には、図１に示される文字認識装置のうち、ス
トローク検出部１２〜認識辞書２４は、コンピュータ上
で動作するプログラムによって実現される。図６は、そ
のようなプログラムのメインルーチンのフローチャート
である。図６を参照して、ステップＳ００１において、
ストロークの終りが検出されたか否かが判断される。判
断の答がＹＥＳであれば制御はステップＳ００２に進
み、さもなければ制御はステップＳ００１に戻る。

【００５３】ステップＳ００２においては、今その終了
が検出されたストロークが、１つの文字の入力の終りで
あるか否かが判断される。判断の答がＹＥＳであれば制
御はステップＳ００７に進み、さもなければ制御はステ
ップＳ００３に進む。

【００５４】ステップＳ００３においては、入力された
ストロークからストローク方向などの分離特徴が抽出さ
れる。制御はステップＳ００４に進む。

【００５５】ステップＳ００４においては、ステップＳ
００３において抽出されたストローク分離のための分離
特徴に基づいて、入力されたストロークが１または複数
個の基本ストロークに分離される。制御はステップＳ０
０５に進む。

【００５６】ステップＳ００５においては、ステップＳ
００４において分離された基本ストロークの、パターン
マッチングのための特徴が抽出される。制御はステップ
Ｓ００６に進む。

【００５７】ステップＳ００６においては、ステップＳ
００５において抽出された基本ストロークの特徴量と、
認識辞書２４（図１参照）に格納されていた、基本スト
ロークの標準パターンとのマッチングが行なわれ、基本
ストロークが認識される。制御はステップＳ００１に戻
る。

【００５８】ステップＳ００２における判断の答がＹＥ
Ｓであれば制御はステップＳ００７に進むが、ステップ
Ｓ００７においては、認識された基本ストロークの組合
せと、認識辞書２４に格納されていたストロークの組合
せの標準パターンとのマッチングが行なわれ、入力文字
と最も距離の少ない（類似度の高い）文字が入力された
ものとして認識され、表示される。その後このプログラ
ムは終了する。

【００５９】図７は、図６のステップＳ００３において
行なわれる分離特徴抽出処理のルーチンのフローチャー
トである。図７を参照して、ステップＳ１０１において
ｋ番目のセグメントのセグメント角度θ_kが計算され
る。この計算は前述の式（１）に従って行なわれる。制
御はステップＳ１０２に進む。

【００６０】ステップＳ１０２においては、ステップＳ
１０１において求められたセグメント角度θ_kに基づ
き、各セグメントに対して与えられる方向コードを求め
る処理が行なわれる。すなわち、セグメント角度θ
_kを、式（２）以下によって定義される関数ｆ（θ_k）
に従って、方向コードｈ_kに変換する処理が行なわれ
る。

【００６１】ステップＳ１０１、Ｓ１０２の処理は、ｋ
＝１〜ｍ−１の、ｍ−１回だけ行なわれる。ステップＳ
１０１、Ｓ１０２の処理がｍ−１回行なわれた後、制御
はステップＳ１０３に進む。

【００６２】ステップＳ１０３においては、ステップＳ
１０１、Ｓ１０２において得られた方向コードに基づい
て、同一の方向コードを有する連続するセグメントが統
合され、統合セグメントとされる。制御はステップＳ１
０４に進む。

【００６３】ステップＳ１０４においては、統合された
セグメントの方向コードｈ_j′が条件「５＜ｈ_j′＜
９」を満たしているか否かを検査することにより、セグ
メントを基本セグメントに分離するための分離位置が検
出される。ステップＳ１０４の処理終了後このサブルー
チンは終了する。

【００６４】図８は、図７のステップＳ１０３において
行なわれる方向統合化処理のためのサブルーチンのフロ
ーチャートである。図８を参照して、ステップＳ２０１
において、変数ｉ１、ｉ２に、それぞれ初期値ｋ＋１、
２が与えられる。この場合の初期値ｋは、入力された文
字に複数個のストロークが存在した場合の、最初のスト
ロークの先頭の座標データを１番目とした場合の、入力
される座標データの順番を示す値である。点ｐ_kは、入
力文字のうちの何番目かのストローク（現在処理対象と
なっているストローク）の先頭の点である。ステップＳ
２０１においてはまた、１番目の統合セグメントの方向
データｈ₁′に、対象となっているストロークの先頭の
セグメントの方向コードｈ_kが代入される。制御はステ
ップＳ２０２に進む。

【００６５】ステップＳ２０２においては、
ｈ_{i 2 - 1}′がｈ_{i 1}と等しいか否かが判断される。判
断の答がＹＥＳであれば制御はステップＳ２０４に進
み、さもなければ制御はステップＳ２０３を経てステッ
プＳ２０４に進む。

【００６６】ステップＳ２０３においては、ｉ１番目の
セグメントの方向コードｈ_{i 1}が、ｉ２番目の統合セグ
メントの方向コードｈ_{i 2}′に代入される。また、変数
ｉ２が１インクリメントされる。ステップＳ２０３の処
理により、同一の方向コードを有するセグメントの終り
が検出され、１つの統合セグメントの形成が終了する。
制御はステップＳ２０４に進む。

【００６７】ステップＳ２０４においては、変数ｉ１の
内容が１インクリメントされる。これにより、セグメン
トの統合のための対象セグメントが次のものに移る。

【００６８】ステップＳ２０２〜ステップＳ２０４の処
理は、統合の対象となるセグメントの数（ｍ−２）と同
じ数だけ、すなわちｍ−２回だけ繰返される。すべての
処理が終了するとこのサブルーチンは終了する。

【００６９】図９は、図７に示されるステップＳ１０４
において行なわれる分離位置検出処理を行なうためのサ
ブルーチンのフローチャートである。図９を参照して、
ステップＳ３０１において、変数ｉ、ｊにそれぞれ初期
値１、２が設定される。処理対象となっている統合セグ
メントの方向コードｈ_j′が、条件「５＜ｈ_i′＜９」
を満たしているか否かを示すためのフラグに初期値０が
設定される。また、ストローク分離位置を示す変数Ｓｐ
₁に初期値「１」が設定される。変数Ｓｐ_kは、その終
点がストローク分離位置となるような統合セグメントの
番号を記憶するための変数であり、複数個用意されてい
る。制御はステップＳ３０２に進む。

【００７０】ステップＳ３０２においては、ｉ番目の統
合セグメントの方向コードｈ_i′が、条件「５＜ｈ_i′
＜９」を満たしているか否かが判断される。判断の答が
ＹＥＳであれば制御はステップＳ３０６に進み、さもな
ければ制御はステップＳ３０３に進む。

【００７１】ステップＳ３０６においては、現在処理対
象となっている統合セグメントが所定の条件を満たして
いるということであるから、フラグに１がセットされ
る。制御はステップＳ３０５に進む。

【００７２】ステップＳ３０２からステップＳ３０３に
制御が進んだ場合、ステップＳ３０３においては、フラ
グに格納された値が１であるか否かが判断される。判断
の答がＹＥＳであれば制御はステップＳ３０４に進み、
さもなければ制御はステップＳ３０５に進む。ステップ
Ｓ３０４においては、以下のような処理が行なわれる。
このステップに制御が進んできた場合、現在処理対象と
なっている統合セグメントはステップＳ３０２の条件を
満たしていない。一方、ステップＳ３０３における判断
の答がＹＥＳであるから、１つ前の統合セグメントはス
テップＳ３０２の条件を満たしている。したがって、こ
の２つの統合セグメントが連結されている点においてス
トロークは分離される。したがってステップＳ３０４に
おいては、変数Ｓｐ_jに、変数ｉの内容が格納される。
変数ｊの値は１インクリメントされる。フラグが０にク
リアされる。制御はステップＳ３０５に進む。

【００７３】ステップＳ３０５においては、変数ｉの値
が１インクリメントされる。これにより、次の統合セグ
メントに処理が進むことになる。制御はステップＳ３０
２に戻る。

【００７４】ステップＳ３２０〜Ｓ３０５の処理は、統
合セグメントの数ｉ２だけ繰返される。ｉ２回だけ繰返
し処理された後、このサブルーチンは終了する。なお、
統合セグメントの数ｉ２は、図８に示される方向統合化
処理において求められている。

【００７５】図６に示されるステップＳ００４のストロ
ーク分離処理においては、図９に示される分離位置検出
処理で検出された、ｉ番目の分離位置となる統合セグメ
ントの番号を格納する変数Ｓｐ_iの内容を参照するだけ
で、ストロークを構成するどのセグメントでストローク
を基本ストロークに分離すればよいかが判定できる。

【００７６】以上のように、図６〜図９に示される制御
の構造を有するプログラムをコンピュータ上で動作させ
ることにより、本発明にかかる文字認識装置をソフトウ
ェアで実現することが可能となる。

【００７７】上述の説明においては、分離位置の検出に
方向コードが用いられた。しかし、前にも説明したよう
に、方向コードではなく各セグメントの角度を用いるこ
ともできる。図１０は、図６に示されるメインルーチン
のステップＳ００３における分離特徴抽出処理を、セグ
メント角度を検出することにより行なうときのプログラ
ムのサブルーチンのフローチャートである。図１０を参
照して、ステップＳ５０１において、ｋ番目のセグメン
トのセグメント角度θ_kが計算される。ステップＳ５０
１は、ｍ−１個のセグメントのすべてについて計算され
る。制御はステップＳ５０２に進む。

【００７８】ステップＳ５０２においては、計算された
セグメント角度θ_kのうち、条件「π／２＜θ_k＜π」
を満たすセグメントがあるか否かが検査される。セグメ
ント角度θ_kが上述の条件を満たす場合、前述のように
手書き筆記の場合に筆記方向が９０°〜１８０°となる
ことがないことから、このような条件を満たすセグメン
トは基本ストロークではなく、基本ストロークをつなぐ
ためのストローク部分であると判定することができる。
したがって、ステップＳ５０２によって前述の条件を満
たすセグメントを検出することにより、方向コードを用
いた場合と同様にストロークを基本ストロークに分離す
るための位置が検出できる。

【００７９】以上、本発明にかかる文字認識装置が、図
面を参照して説明された。しかし、本発明は上述の実施
例に限定されるわけではなく、この他にも種々の変更を
加えて実施することができる。

【００８０】

【発明の効果】以上の様に請求項１に記載の文字認識装
置によれば、使用者が手書き筆記で入力する筆記情報か
ら使用者の筆記のストロークが検出され、ストロークの
方向コードに基づいて、横方向基準軸に対してほぼπ／
２〜ほぼπの角度範囲内の筆記方向を示す線分でストロ
ークを分離することにより、文字を構成する基本ストロ
ークが抽出される。文字はこの基本ストロークに基づい
て認識される。基本ストロークの数は少なく、従来のパ
ターンマッチングを用いる場合の様に続け字のバリエー
ションの数だけの文字の特徴の標準パターンを用意して
おく必要も、許容する続け字に対応した数のストローク
パターンを予め用意しておく必要もない。認識の際に参
照されるストロークパターンも少なくてすむ。その結
果、記憶容量が節約できるとともに、認識速度も向上す
る。

【００８１】

【００８２】請求項２に記載の文字認識装置によれば、
筆記情報に基づいて、ストロークを構成する複数個の線
分が横方向基準軸となす角度が検出される。こうして検
出された線分の角度に基づいて、横方向基準軸に対して
ほぼπ／２〜ほぼπの角度範囲内の筆記方向である線分
でストロークが基準ストロークに分離される。線分の角
度検出は、例えば線分の始点と終点とがわかれば容易に
行う事が出来る上、人の筆記方向がほぼπ／２からほぼ
πという特定の角度範囲内になることは殆どないと言う
事実を利用して、簡単な処理で文字の認識を精度良く行
えるという効果がある。

【００８３】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のオンライン文字認識装置の
ブロック図である。

【図２】方向コードを説明するための模式図である。

【図３】手書き入力された文字「ア」を示す模式図であ
る。

【図４】文字「ア」の基本セグメントへの分割の過程を
示す模式図である。

【図５】文字「Ａ」の基本セグメントへの分割の過程を
示す模式図である。

【図６】本発明にかかるオンライン文字認識装置で実行
されるプログラムのメインルーチンのフローチャートで
ある。

【図７】分離特徴抽出処理のフローチャートである。

【図８】方向統合化処理のフローチャートである。

【図９】分離位置検出処理のフローチャートである。

【図１０】この発明の第二の実施例における分離特徴抽
出処理のフローチャートである。

【図１１】従来のオンライン文字認識装置のブロック図
である。

【符号の説明】

１０入力部１２ストローク検出部１４筆記情報バッファ１６分離特徴抽出部１８ストローク分離部２０ストローク特徴抽出部２２認識部２４認識辞書２６表示部３４基本ストローク抽出部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G06K 9/62

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】使用者が手書き筆記で入力する文字の筆
記情報を検出する為の入力手段と、前記検出された筆記情報から前記使用者の手書き筆記の
ストロークを検出する為のストローク検出手段と、前記筆記情報に基づいて、前記ストロークを連続する複
数個の線分に分割する為のストローク分割手段と、各前記線分の筆記方向を検出して、筆記方向に対応した
方向コードを出力する為の筆記方向検出手段と、筆記方向が横方向基準軸に対してほぼπ／２〜ほぼπの
角度範囲内であることを示す値である方向コードを有す
る線分を検出して、当該線分においてストロークを基本
ストロークに分離する為の手段と、前記分離された基本ストロークに基づいて、前記使用者
により入力された文字を認識する為の認識手段とを含
む、文字認識装置。
【請求項２】使用者が手書き筆記で入力する文字の筆
記情報を検出する為の入力手段と、前記検出された筆記情報から前記使用者の手書き筆記の
ストロークを検出する為のストローク検出手段と、前記筆記情報に基づいて、前記ストロークを連続する複
数個の線分に分割する為のストローク分割手段と、各前記線分が予め定める方向となす角度を検出する為の
線分角度検出手段と、横方向基準軸となす角度がほぼπ／２〜ほぼπの角度範
囲内にある線分を検出し、当該線分において前記ストロ
ークを基本ストロークに分離する為のストローク分離手
段と、前記分離された基本ストロークから、前記使用者により
入力された文字を認識する為の認識手段とを含む、文字
認識装置。