JP2845149B2 - 手書文字入力装置および手書文字入力方法 - Google Patents

手書文字入力装置および手書文字入力方法

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JP2845149B2 JP6327473A JP32747394A JP2845149B2 JP 2845149 B2 JP2845149 B2 JP 2845149B2 JP 6327473 A JP6327473 A JP 6327473A JP 32747394 A JP32747394 A JP 32747394A JP 2845149 B2 JP2845149 B2 JP 2845149B2
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    • G06V30/333Preprocessing; Feature extraction
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    • G06V30/10Character recognition
    • G06V30/32Digital ink
    • G06V30/36Matching; Classification

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は手書文字入力装置および
手書文字入力方法に関し、特に文字入力用の枠無しで文
字認識を行う手書文字入力装置および手書文字入力方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、手書文字入力方法では、ペンがタ
ブレットに触れてから離れるまでに書かれた一続きの筆
跡であるストロークの連続して入力されるデータ列を文
字単位に切出すことにより文字を認識している。この文
字の切出方法については、アイイーイーイー・トランザ
クション・オン・パターンアナリシス・アンド・マシン
インテリジェンス(IEEE Transaction
on PatternAnalysis and M
achine Intelligence)第12巻,
第8号,1990年8月,第787〜808頁所載の論
文「ザ・ステートオフジアート・イン・オンライン・ハ
ンドライテングリコグニション(TheState o
f the Art in On−Line Hand
writing Recognition)に記載され
ているように、予め定められている枠の中に文字対応の
ストロークを書き、それまでストロークが書かれていた
第1の枠と異なる第2の枠内にストロークの書込が開始
されたとき、第1の枠内のストロークを1文字と認識す
る枠検出文字切出方法が知られている。
【0003】しかし、この枠検出文字切出方法では、予
め定められた位置と大きさの枠内に文字を書く必要があ
り、紙に鉛筆で文字を書くように任意位置に任意の大き
さで自由に文字入力を行えないという欠点がある。この
欠点に対処するため、文字入力用の枠を無くし任意位置
に任意の大きさで自由に文字入力を可能にした枠無文字
切出方法があるが、漢字の偏と旁との間で分離してしま
ったり、隣の文字と連結してしまうなど文字の切出を誤
ることが少なくない。
【0004】文字切出に誤りが生じた場合は、ユーザの
指示により修正を行うことができる。
【0005】特開昭59−2189号公報(文献1)記
載の従来の第1の手書文字入力装置(方法)は、切出さ
れた文字に外接する矩形(以下外接矩形)パターンによ
り切出結果をユーザに示し、修正を行う場合にはキーボ
ードを操作してディスプレイ上のカーソルを移動させて
目的の文字を選択し、さらにこのキーボードにより連結
や分離などの修正の種類を指定する。
【0006】この装置では、例えば、誤って切出された
2つの文字を統合し1つの文字にするときは文字指定用
の上記カーソルをキーボード操作により上記文字の一方
に移動させ、1つにまとめる「統合」キーを押して修正
の種類を指定し、さらに上記文字の他方をキーボード操
作により指定する。
【0007】特開昭62−147582号公報(文献
2)記載の従来の第2の手書文字入力装置(方法)は、
タブレット上に文字位置指定スイッチと文字区切取消指
定スイッチとを設け、文字位置指定スイッチをペンダウ
ンすることにより修正対象文字を指定し、文字区切取消
指定スイッチにより文字区切位置を変更する。
【0008】上記第1の装置と同様の1つの文字を2つ
の文字として切出した場合の修正は、まず、文字位置指
定スイッチを現在位置から修正所望位置までの文字数分
押すことにより修正位置を指定した後、文字区切取消指
定スイッチを押すことにより誤った文字区切を取消して
2つの文字を1つに統合する。
【0009】また、マイクロソフト社のウインドウズ・
フォア・ペンや、CIC社のペンDOSなどのペン入力
用のオペレーテイングシステムに採用されている従来の
第3の手書文字入力方法は、修正処理に対応する予め定
めたジェスチャーの形状を定義し、文字入力時に形状に
もとずいてそのジェスチャーが認識されたならば修正処
理を行う。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の第1の
手書文字入力装置は、文字切出を修正する場合はキーボ
ード操作により行うが、修正完了までの操作回数が多く
また文字入力用のペンとは異なるキーボードを操作する
必要があるので、操作が煩雑でユーザへの負担が非常に
大きいという欠点があった。
【0011】従来の第2の手書文字入力装置は、文字区
切修正の場合のペンダウンの回数が多く、またタブレッ
ト上の設定領域内のボタンにペンを移動する必要がある
ので、やはり操作が煩雑でユーザへの負担が非常に大き
いという欠点があった。
【0012】従来の第3の手書文字入力方法の形状にも
とずくジェスチャーの認識方法は、誤認識する可能性が
高く、また、誤認識した場合には修正不可能であるので
確実性に欠けるという欠点があった。
【0013】本発明の目的は、書かれた文字の位置と入
力ストロークの位置関係のみで文字を修正することによ
り、ユーザの負担を軽減するとともに確実な文字の修正
を実現する手書文字入力装置および手書文字入力方法を
提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明の手書文字入力装
置は、文字パターンを構成する手書の入力ストロークを
入力するタブレットと、前記入力ストロークを文字単位
毎に切出し切出ストロークを生成するとともに文字の位
置情報を求めこの位置情報を前記切出ストロークととも
に出力する位置検出手段と、前記切出ストロークと前記
位置情報とを蓄える文字情報記憶手段と、前記入力スト
ロークと前記文字情報記憶手段に蓄えられた前記位置情
報との相対的な位置関係から予め定めた分類規準にもと
づいてこの入力ストロークを文字を構成する文字ストロ
ークと文字の連結処理を表す連結ストロークと文字の分
離処理を表す分離ストロークと文字に追加される追加ス
トロークと文字の消去処理を表す消去ストロークとのい
ずれかに分類するストローク分類手段と、前記分類の結
果にしたがって文字の修正処理を行う文字修正手段とを
備えて構成されている。
【0015】本発明の手書文字入力方法は、文字パター
ンを構成する手書の入力ストロークをタブレットに入力
し、前記入力ストロークを文字単位毎に切出し切出スト
ロークを生成するとともに文字の位置情報を求めこの位
置情報を前記切出ストロークとともに出力するステップ
と、前記入力ストロークと前記切出ストロークと前記位
置情報とを蓄える文字情報記憶手段に蓄えられた前記位
置情報との相対的な位置関係から予め定めた分類規準に
もとづいて前記入力ストロークを文字を構成する文字ス
トロークと文字の連結処理を表す連結ストロークと文字
の分離処理を表す分離ストロークと文字に追加される追
加ストロークと文字の消去処理を表す消去ストロークと
のいずれかに分類するステップと、前記分類の結果にし
たがって文字の修正処理を行う文字修正ステップとを含
むことを特徴とするものである。
【0016】
【実施例】次に、本発明の実施例をブロックで示す図1
を参照すると、この図に示す本実施例の手書文字入力装
置は、ストロークを入力するタブレット1と、入力スト
ロークを分類するストローク分類部2と、文字単位に文
字を切出しこの文字の位置を示す外接矩形パターンを求
める位置検出部3と、位置検出部3におけるストローク
の文字単位の切出時に一時的にこのストロークを保持す
るストローク群記憶部4と、1文字毎のストロークと外
接矩形パターンとを保持する文字情報記憶部5と、文字
の修正処理を行う文字修正部と、文字情報記憶部5に保
持された文字を認識する認識部7とを備える。
【0017】次に、図1、処理手順をフローチャートで
示す図2および修正処理の一例を示す図3を参照して本
実施例の手書文字入力方法について説明すると、タブレ
ット1は、入力用ペンが触れてから離れるまでのこのペ
ンの軌跡を1ストロークとし、一定時間間隔のストロー
ク上の座標点の列であるストロークパターンSと、上記
ペンがタブレット1上に触れた時の時刻すなわちタッチ
時刻Tsと、離れた時の時刻すなわちリリース時刻Te
とを出力する(ステップS1)。ストローク分類部2
は、新たに入力されたストロークパターンSと文字情報
記憶部に保持されている外接矩形パターンFk(k=
1,2,…,K、Kは文字数)とを比較しこれらパター
ンS,Fkの相対的な位置関係からストロークパターン
Sを分類し、分類結果を出力する(ステップS2)。図
3を参照してこの分類結果について説明すると、ストロ
ークパターンSが全ての外接矩形パターンFkの外側に
ある場合は、このストロークパターンSは文字を構成す
る文字ストロークとなる。図3(A)に示すように、ス
トロークパターンSの先頭点Ssが外接矩形パターンF
k1の内側にあり、最終点Seが外接矩形パターンFk
2(k1≠k2)の内側にある場合は、このストローク
パターンSは文字の連結処理を表す連結ストロークとな
る。図3(B)に示すように、先頭点Ssが全ての外接
矩形パターンFkの外側にあり、最終点Seが外接矩形
パターンFkの内側にある場合は、このストロークパタ
ーンSは文字の分離処理を表す分離ストロークとなる。
図3(C)に示すように、先頭点Ssが外接矩形パター
ンFkの内側にあり、最終点Seが同一の外接矩形パタ
ーンFkの内側あるいは全ての外接矩形パターンFkの
外側にある場合は、このストロークパターンSは文字に
追加される追加ストロークとなる。図3(D)に示すよ
うに、先頭点Ssおよび最終点Seが全ての外接矩形パ
ターンFkの外側にあり、ストロークパターンSが外接
矩形パターンFkの平行する2辺にそれぞれ1点で交差
する場合は、このストロークパターンSは文字の消去処
理を表す消去ストロークとなる。
【0018】上記分類結果が文字ストロークの場合は、
ストローク分類部2はタブレット1から出力されたスト
ロークパターンSとタッチ時刻Tsとリリース時刻Te
とを位置検出部3に供給する。位置検出部3は、分類に
用いたストロークパターンSのタッチ時刻Tsと直前に
入力されたストロークパターンSのリリース時刻Tea
との差ΔT=Tea−Tsを求め、差ΔTが予め設定し
たしきい値Thdより小さい場合には1文字分の入力が
終了していないと判定し、このストロークパターンSを
一時的にストローク群記憶部4に格納する。差ΔTがし
きい値Thdより大きい場合には1文字分の入力が終了
したと判定し、ステップS8に進む(ステップS3)。
ステップS8では、ストローク群記憶部4から一時保持
していた1文字分のストロークを文字パターンCk+1
とし、この文字パターンCk+1を構成する座標点の
x,y座標の最大,最小値から外接矩形パターンFk+
1を求め、これら文字パターンCk+1,外接矩形パタ
ーンFk+1を文字情報記憶部5に格納する。
【0019】上記分類結果が連結ストロークの場合は、
先頭点Ssが内側にある外接矩形パターンFk1対応の
文字パターンCk1と最終点Seが内側にある外接矩形
パターンFk2対応の文字パターンCk2とを一つに統
合し文字パターンCk3とし、さらにこの文字パターン
Ck3対応の外接矩形パターンFk3を求め、それぞれ
文字情報記憶部5に格納する(ステップS4)。
【0020】上記分類結果が分離ストロークの場合は、
先頭点Ssの座標値(Xs,Ys)と最終点Seの座標
値(Xe,Ye)に対して|Xe−Xs|<|Ye−Y
s|が成立するとき、Xeを境界として外接矩形パター
ンFkを左右の領域Fkl,Fkrに分割し、この外接
矩形パターンFk対応の文字パターンCkを構成するス
トロークのうち、領域Fklに含まれるストロークで文
字パターンCklを、領域Fkrに含まれるストローク
で文字パターンCkrをそれぞれ作成し、さらにこれら
文字パターンCkl,Ckrの各々に対応する外接矩形
パターンFkl,Fkrを求め、文字情報記憶部5に格
納する。また、|Xe−Xs|≧|Ye−Ys|が成立
するとき、Yeを境界として外接矩形パターンFkを上
下の領域Fku,Fkdに分割し、文字パターンCkを
構成するストロークのうち、領域Fkuに含まれるスト
ロークで文字パターンCkuを、領域Fkdに含まれる
ストロークで文字パターンCkdをそれぞれ作成し、さ
らにこれら文字パターンCku,Ckdの各々に対応す
る外接矩形パターンFku、Fkdを求め、文字情報記
憶部5に格納する。また、以上の処理において2つの領
域にまたがっているストロークは、より多くの部分を含
んでいる領域に属するものとする(ステップS5)。
【0021】上記分類結果が追加ストロークの場合は、
先頭点Ssが内側にある外接矩形パターンFkに対する
文字パターンCkにストロークパターンSを加えた文字
パターンCksを作成し、さらに文字パターンCks対
応の外接矩形パターンFksを求め、文字情報記憶部5
に格納する(ステップS6)。
【0022】上記分類結果が消去ストロークの場合は、
ストロークパターンSと交わる外接矩形パターンFk
と、外接矩形パターンFkに対する文字パターンCkと
を文字情報記憶部4から消去する(ステップS7)。
【0023】以上の各処理の結果文字情報記憶部5に蓄
えられている文字パターンは、認識部7で公知の文字の
4方向特徴を利用したパターンマッチング法などの文字
認識方法で認識される(ステップS9)。
【0024】上記パターンマッチング法は、プロシーデ
ィング・オブ・ザ・セカンド・インターナショナル・カ
ンファレンス・オン・ドキュメント・アナリシス・アン
ド・リコグニション(PROCEEDING OF T
HE SECOND INTERNATIONAL C
ONFERENCE ON DOCUMENT ANA
LYSIS AND RECOGNITION)、19
93年10月,第204〜207頁所載の論文「オンラ
イン・ジャパニーズキャラクタ・リコグニションイクス
ペリメンツ・バイ・アン・オフラインメソッド・ベース
ドオン・ノーマライゼーションコオペレーテッド・フイ
ーチュアイクストラクション(ON−LINE JAP
ANESE CHARACTER RECOGNITI
ON EXPERIMENTS BY AN OFF−
LINE METHODBASED ON NORMA
LIZATION−COOPERATED FEATU
RE EXTRACTION)に記載され、オフライン
文字認識に利用されている画数や書順等に依存しないよ
う方向特徴パターンを用いた認識方法で、対象文字から
4方向の特徴を抽出し、さらに非線形正規化をすること
で高い認識能力を発揮するものである。
【0025】以上の処理がストロークが入力される毎に
繰り返される。
【0026】以上、本発明の実施例を説明したが、本発
明は上記実施例に限られることなく種々の変形が可能で
ある。例えば、ここに挙げたストロークの分類法は一例
であって、文字の位置とストロークの位置のみ組み合わ
せてできる様々なものを含む。一例として、ストローク
パターンSと先頭点Ssおよび最終点Seの各々が全て
の外接矩形パターンの外側にあり、ストロークパターン
Sが外接矩形パターンの1辺のみに2点で交わっている
とき、消去ストロークと分類するようなことなども可能
である。またここでは文字の位置を表す情報として外接
矩形を使用しているが、この他に文字に外接する円や三
角形などを使用することも可能である。また、位置検出
部3で行っている1文字の切り出しは、特開平3−14
1484号公報に記載されているような、入力された文
字列の黒画素の投影分布を基に文字を切り出す方法など
でも可能である。さらに、認識部7の認識方法に関して
は、電子情報通信学会論文誌,第J68−D巻,198
5年,第4号,第765〜772頁所載の論文「候補文
字ラティス法による枠無し筆記文字のオンライン認」記
載の、入力されたストロークを様々に組み合わせながら
最適解を求める方法などでも可能である。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の手書文字
入力装置および手書文字入力方法は、位置検出手段と、
入力ストロークと位置情報との相対的な位置関係からこ
の入力ストロークを分類するストローク分類手段と、分
類結果にしたがって文字の修正処理を行う文字修正手段
とを備え、文字の切出し誤りなどの修正を、切出された
文字の位置と入力ストロークの相対的な位置関係のみを
用いて行うので、誤りが生じにくく、ユーザーに対する
負担を軽くし、確実に修正を行うことができるという効
果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の手書文字入力装置の一実施例を示すブ
ロック図である。
【図2】本実施例の手書文字入力方法を示すフローチャ
ートである。
【図3】本実施例の修正処理の一例を示す説明図であ
る。
【符号の説明】
1 タブレット 2 ストローク分類部 3 位置検出部 4 ストローク群記憶部 5 文字情報記憶部 6 文字修正部 7 認識部
───────────────────────────────────────────────────── 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 G06K 9/03 JICSTファイル(JOIS) 特許ファイル(PATOLIS)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 文字パターンを構成する手書の入力スト
    ロークを入力するタブレットと、 前記入力ストロークを文字単位毎に切出し切出ストロー
    クを生成するとともに文字の位置情報を求めこの位置情
    報を前記切出ストロークとともに出力する位置検出手段
    と、 前記切出ストロークと前記位置情報とを蓄える文字情報
    記憶手段と、 前記入力ストロークと前記文字情報記憶手段に蓄えられ
    た前記位置情報との相対的な位置関係から予め定めた分
    類規準にもとづいてこの入力ストロークを文字を構成す
    る文字ストロークと文字の連結処理を表す連結ストロー
    クと文字の分離処理を表す分離ストロークと文字に追加
    される追加ストロークと文字の消去処理を表す消去スト
    ロークとのいずれかに分類するストローク分類手段と、 前記分類の結果にしたがって文字の修正処理を行う文字
    修正手段とを備えることを特徴とする手書文字入力装
    置。
  2. 【請求項2】 前記位置情報が、切出された文字に外接
    する矩形のパターンである外接矩形パターンを含むこと
    を特徴とする請求項1記載の手書文字入力装置。
  3. 【請求項3】 文字パターンを構成する手書の入力スト
    ロークをタブレットに入力し、前記入力ストロークを文
    字単位毎に切出し切出ストロークを生成するとともに文
    字の位置情報を求めこの位置情報を前記切出ストローク
    とともに出力するステップと、 前記入力ストロークと前記切出ストロークと前記位置情
    報とを蓄える文字情報記憶手段に蓄えられた前記位置情
    報との相対的な位置関係から予め定めた分類規準にもと
    づいて前記入力ストロークを文字を構成する文字ストロ
    ークと文字の連結処理を表す連結ストロークと文字の分
    離処理を表す分離ストロークと文字に追加される追加ス
    トロークと文字の消去処理を表す消去ストロークとのい
    ずれかに分類するステップと、 前記分類の結果にしたがって文字の修正処理を行う文字
    修正ステップとを含むことを特徴とする手書文字入力方
    法。
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