JP3213403B2 - 手書き情報処理装置および手書き情報処理方法 - Google Patents

手書き情報処理装置および手書き情報処理方法

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JP3213403B2
JP3213403B2 JP26861292A JP26861292A JP3213403B2 JP 3213403 B2 JP3213403 B2 JP 3213403B2 JP 26861292 A JP26861292 A JP 26861292A JP 26861292 A JP26861292 A JP 26861292A JP 3213403 B2 JP3213403 B2 JP 3213403B2
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明 中村
正義 岡本
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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、手書き情報を認識する
機能を備えた手書き情報処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】手書き入力による手書き情報処理装置に
おいて、使用者によって入力される情報の種類として
は、文字,図形,編集記号等が考えられる。したがって、
文字や図形が混在した文書を編集するためには、入力さ
れた情報が、文字,図形,編集記号のいずれであるかを何
らかの方法で区別することが必要である。
【0003】従来、この種の装置においては、入力され
た情報の種類を区別する簡便な方法として、入力モード
の切り替え操作によりあらかじめ入力する情報の種類を
指定しておく方法が広く用いられてきた。しかし、この
方法は入力モードの切り替え操作が使用者にとって大き
な負担となり、操作性の低下を招いていた。
【0004】この問題点を解決するためには、入力され
た情報の種類を自動識別する機能を付加することが必要
となる。これため、特開昭64-13682号公報(G06F15/20)
では、筆記パターンの画数,大きさ等の形状的特徴、及
び、直前に判定したグル−プ種別に基づいて手書き情報
が文字であるか図形であるかを判定している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、文字や図形
が混在した文書の編集を入力モードの切り替え操作なし
で行う手書き情報処理装置の改良に関するものであり、
文字と図形の判別の性能を向上せしめるものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の手書き情報処理
装置は、編集する文書の既入力状況より文字エリア(21,
22,23,24)及び図形エリア(25)を設定するエリア情報設
定手段(4)と、手書きストローク集合(31,32,33)が、文
字,図形のうちどの認識対象グループに属するものか
を、少なくても、この手書きストローク集合(31,32,33)
と文字エリア(21,22,23,24)又は図形エリア(25)との位
置関係により判定する判定手段(6)と、を備えたことを
特徴とする。
【0007】又、本発明の手書き情報処理装置は、少な
くても、手書きストローク集合(31,32,33)と文字エリア
(21,22,23,24)又は図形エリア(25)との位置関係によ
り、各認識装置(7,8,9)からのそれぞれの認識得点(Vc,
Vf,Vs)を補正した確信度(P,Pf,Ps)により、変換候
補を決める。
【0008】
【作用】本発明の手書き情報処理装置は、編集する文書
の既入力状況より文字エリア(21,22,23,24)及び図形エ
リア(25)を設定するエリア情報設定手段(4)を備えてい
るので、文字エリア(21,22,23,24)及び図形エリア(25)
を設定しなくても、入力された手書きストローク集合(3
1,32,33)が、どちらのエリアに位置するかで、この手書
きストローク集合の種別を判定できる。
【0009】又、本発明の手書き情報処理装置は、スト
ローク集合が筆記された位置と文字エリア(21,22,23,2
4)および図形エリア(25)との位置関係を筆記位置状況判
定手段(10)において判定し、その判定結果(R)と各認識
手段(7,8,9)から出力される認識得点(21,22,23,24)に基
づいて各認識対象グループに対する確信度(Pc,Pf,P
s)を求め比較することにより、このストローク集合がど
の認識対象グループに属するかを判別する。
【0010】
【実施例】図1は、本発明の一実施例の手書き情報処理
装置の機能構成を示すブロック図である。図1におい
て、(1)は表示入力一体型タブレット(以下タブレットと
いう)である。このタブレット(1)は、ペンの座標検出部
(1a)とLCD表示部(1b)とが一体となった装置である。
この座標検出部(1a)とLCD表示部(1b)の座標は、1対
1で対応している。
【0011】このタブレット(1)上にペンで筆記する
と、座標検出部(1a)が一定時間間隔でペンの座標(x,
y)を検出し、ペンの筆跡を示す時系列の座標データ(以
下、筆跡座標データという)を文書編集装置(2)に送出す
る。(2)は、文書編集装置である。この文書編集装置(2)
は、主にCPUからなる。この文書編集装置(2)は、文
書メモリ(3)の内容を読み出して、文書をタブレット(1)
のLCD表示部(1b)に表示する。
【0012】また、この文書編集装置(2)は、図1に示す
各装置間のデータの制御等の各種制御を行う。(3)は、
文書メモリである。この文書メモリ(3)は、図形及び文
字の混在した文書を記憶する。(4)はエリア情報設定装
置である。このエリア情報設定装置(4)は、文書中の文
字および図形の分布に関する情報を抽出する分布情報抽
出装置(5)と共同して次のエリア検出を行う。この手書
き情報装置の操作開始時に、表示のために文書編集装置
(2)により、文書メモリ(3)の内容が読み出された時、こ
の文書メモリ(3)から読み出された個々の文字及び図形
の内容にしたがって文字エリアおよび図形エリアの位
置、形状を算出する。
【0013】又、このエリア情報設定装置(4)は、文書
編集装置(2)の編集動作によって文書メモリ(3)の内容が
更新された場合に、この更新された文書の内容にしたが
って文字エリアおよび図形エリアの位置、形状を修正す
る。尚、これは、修正ではなく、もう一度、最初からエ
リアの位置、形状を算出してもよい。尚、このエリア情
報設定装置(4)は、文字エリア内については所定の間隔
で「文字エリアの深さ」を算出する。この「文字エリア
の深さ」は、各点における文字の密度を反映するパラメ
ータであり、文字が密に存在している点ほどその値が大
きくなる。
【0014】(6)は、確信度計算・グループ判定装置で
ある。この確信度計算・グループ判定装置(6)は、文書
編集装置(2)を介しタブレット(1)から入力された筆跡座
標データに対して、各認識装置(7,8,9)及び筆記位置状
況判定装置(10)とも連動しながら文字、図形、編集記号
のうちいずれの認識対象グループに属するかの判定(以
下、グループ分けという)を行う。
【0015】そして、確信度計算・グループ判定装置
(6)は、文処理結果として認識対象グループを表す情報
とそれに対応する認識装置からの出力を文書編集装置
(2)に出す。(6a)は、確信度計算部である。この確信度
計算部(6a)は、各認識装置(7,8,9)から、得られた認識
得点(Vc,Vf,Vs)を、その手書き入力位置に応じて、
修正した確信度(Pc,Pf,Ps)を算出する。
【0016】(6b)は、グル−プ判定部である。このグル
−プ部(6b)は、確信度(Pc,Pf,Ps)を比較して、手書
きされた入力ストロークが、文字、図形、編集記号のう
ちいずれの認識対象グループに属するかを判定する。
(7)は、文字認識装置である。この文字認識装置(7)は、
公知の文字認識プロセッサからなり、文書編集装置(2)
を介してタブレット(1)から入力された筆跡座標データ
から文字を認識し、その認識結果である文字コードCc
と文字認識得点Vcを確信度計算・グループ判定装置(6)
に出す。
【0017】(8)は、図形認識装置である。この図形認
識装置(8)は、公知の図形認識プロセッサからなり、文
書編集装置(2)を介してタブレット(1)から入力された筆
跡座標データから図形を認識し、その認識結果である図
形コードCfと図形認識得点Vfとその図形に関する位
置、形状、大きさ等の情報を確信度計算・グループ判定
装置(6)に出す。
【0018】(9)は、編集記号認識装置である。この編
集記号認識装置(9)は、公知の編集記号認識プロセッサ
からなり、文書編集装置(2)を介してタブレット(1)から
入力された筆跡座標データから編集記号を認識し、その
認識結果である編集記号コードCsと編集記号認識得点
Vsとその記号に対応する移動、挿入点等の情報とその
記号に対応する編集範囲情報を確信度計算・グループ判
定装置(6)に出す。
【0019】(10)は、筆記位置状況判定装置である。こ
の筆記位置状況判定装置(10)は、文書編集装置(2)を介
してエリア情報設定装置(4)から入力された文字エリア
および図形エリアの位置と形状に関する情報に基づい
て、文書編集装置(2)および確信度計算・グループ判定
装置(6)を介してタブレット(1)から入力された筆跡座標
データの筆記位置の状況を調べ、筆記位置状況判定結果
Rを確信度計算・グループ判定装置(6)に出す。
【0020】ここで筆記位置状況判定結果Rは、四つの
情報から構成されている。この四つの情報とは、筆記位
置が文字エリア内にあるかどうかを示すフラグFcと、
筆記位置が図形エリア内にあるかどうかを示すフラグF
fと、筆記ストローク列が閉ループ形状でありかつ文字
エリアを囲んでいるかどうかを示すフラグFrと、筆記
位置の文字エリアの深さDcである。
【0021】ここで、確信度計算・グループ判定装置
(6)におけるグループ分けの方法について更に詳しく説
明する。確信度計算・グループ判定装置(6)は、各認識
装置(7,8,9)から出力される各認識得点Vc,Vf,Vsと筆
記位置状況判定装置(10)から出力される筆記位置状況判
定結果Rから、文字、図形、編集記号の各認識対象グル
ープに対する確信度Pc,Pf,Psを求める。これらの確
信度は筆記ストローク列がそれぞれのグループに属する
可能性の高さを表すものであり、以下の式1,2,3によ
り求められる。
【0022】 Pc=Wc(Vc)+Ac(R)
式1 Pf=Wf(Vf)+Af(R) 式2 Ps=Ws(Vs)+As(R) 式3 式1において、関数Wcは文字認識得点Vcに対する重
み関数であり、Vcの値に応じて適切な値を出すように
あらかじめ定められた関数である。
【0023】同様に式2、3において関数WfおよびW
sはそれぞれ、図形認識得点Vfおよび編集記号認識得
点Vsに対する重み関数であり、Vf及びVsの値に応
じて適切な値を出すようにあらかじめ定められた関数で
ある。関数Wc、Wf、Wsを用いる理由を以下に述べ
る。
【0024】 各認識得点Vc、Vf、Vsはそれぞれ
対応する認識結果Cc、Cf、Csの手本パターンに対
する類似度を表し、その数値が大きいほど類似度が高い
ことを示している。例えば、文字認識得点Vcがきわめ
て大きな値であれば、文字である可能性が高いと解釈で
きる、しかしながら、認識得点Vc、Vf、Vsは、そ
れぞれ異なった認識装置によって算出された数値であ
り、その数値範囲も一般的に異なるので、これらを直接
比較することはできない。例えばVc={0〜102
4}、Vf={0〜1.0}、Vs={0〜32}のよ
うな場合がある。
【0025】 そこで、関数Wc、Wf、Wsを用いて
各認識得点Vc、Vf、Vsを互いに比較可能な大きさ
の値に変換する。その結果、筆記パターン(ストローク
形状、ストローク本数、大きさ、、筆記順序、位置関係
など)だけでは文字とも図形とも断定できない場合に
は、関数値Wc(Vc)とWf(Vf)の間には明確な
差が無くなる。一方、筆記パターンが明らかに文字であ
るような場合には、変換後の関数値Wc(Vc)だけが
大きな値となり、Wf(Vf)やWs(Vs)は相対的
に小さな値となる。これは、筆記パターンが文字の手本
パターンに極めて類似していること、即ち図形や編集記
号の手本パターンには類似していないことを示してい
る。
【0026】従って、これらの関数値の比較によりグル
ープの判定が可能になる。以上が関数Wc,Wf,Wsを用
いる理由である。次に、式1,2,3における関数Ac,A
f,Asについて説明する。式1における関数Acは、筆記
位置状況判定結果Rに応じて文字に対する確信度Pcの
値を操作する関数であり、「フラグFr=真」の場合には
負の定数値Vacを、それ以外の場合には0を値として持
つ。これは、閉ループ形状で文字エリアを囲む筆記スト
ローク列は図形であるかまたは編集記号の一部である可
能性が高く、文字である可能性は低いと考えられるため
である。
【0027】式2における関数Afは、筆記位置状況判
定結果Rに応じて図形に対する確信度Pfの値を操作す
る関数であり、「フラグFf=真」かつ「フラグFc=偽」の
場合には正の定数値Vafを値として持つ。これは、図形
エリアの中に筆記されたストローク列は図形である可能
性が高いと考えられるためである。
【0028】また、「フラグFc=真」かつ「フラグFf=
偽」の場合には負の値をとる関数値Uaf(Dc)を値として
持つ。関数Uafの値は筆記位置の文字エリアの深さDc
の値によって決まり、Dcが大きいほどUafは小さい値
をとる。これは、文字エリアの中に筆記されたストロー
ク列は文字または編集記号である可能性が高く図形であ
る可能性は低いと考えられ、しかも筆記位置の付近の文
字の密度が高いほど図形である可能性が低いと考えられ
るためである。
【0029】更に、「フラグFc=真」かつ「フラグFf=
真」の場合には、AfはVaf+Uaf(Dc)の値を持ち、上
記のいずれにもあてはまらない場合には0の値をとる。
式3における関数Asは、筆記位置状況判定結果Rに応
じて編集記号に対する確信度Psの値を操作する関数で
あり、「フラグFc=偽」かつ「フラグFf=偽」の場合には
負の定数値Vasを、それ以外の場合には0を値として持
つ。これは、文字エリアおよび図形エリアのいずれにも
含まれない筆記ストローク列は編集記号である可能性が
低いと考えられるためである。
【0030】確信度計算・グループ判定装置(6)は、以
上のように求められた文字、図形、編集記号に対する確
信度Pc,Pf,Psの大小を比較し、最終的に最も確信度
の高いものをグループ分けの結果とする。図2は、動作
を説明するための図である。図2(a)は、文書メモリ(3)
に記憶されている文書の内容が文書編集装置(2)を介し
てタブレット(1)のLCD表示部(1b)に表示された状態
を表している。
【0031】文書メモリ(3)の内容は、分布情報抽出装
置(5)に送られる。分布情報抽出装置(5)は、文書メモリ
(3)の内容から入力済みの各文字の位置およびサイズ
と、各図形の位置,形状,大きさを求めエリア情報設定装
置(4)に送る。エリア情報設定装置(4)は、これを用いて
図2(b)のように文字エリアおよび図形エリアの位置、
形状を算出する。
【0032】図2(b)において、(21,22,23,24)は文字エ
リアである。(25)は、図形エリアである。更に、文字エ
リア(21,22,23,24)内の各点に対しては文字の密度に応
じて文字エリアの深さを算出する。図2(c)は、図2(a)の
状態からタブレット(1)に筆記ストローク列(31,32,33)
が入力された状態を表している。
【0033】この状態で入力終了を検出すると、筆記ス
トローク列(31,32,33)に対応する筆跡座標データに対し
て認識処理を開始する。入力された筆跡座標データは、
文書編集装置(2)を介して、各認識装置(7,8,9)と筆記位
置状況判定装置(10)に送られる。この際、筆記位置状況
判定装置(10)には、文書編集装置(2)を介してエリア情
報設定装置(4)から文字エリア(21,22,23,24)および図形
エリア(25)の位置と形状に関する情報も送られる。
【0034】この筆記位置状況判定装置(10)は、入力さ
れた筆跡座標データの筆記位置の状況を調べ、筆記位置
状況判定結果Rを確信度計算・グループ判定装置(6)に
出す。各認識装置(7,8,9)は、入力された筆跡座標デー
タからそれぞれ文字、図形、編集記号を認識し、認識結
果コードCc,Cf,Csと認識得点Vc,Vf,Vsを確信度計
算・グループ判定装置(6)に出す。
【0035】この例では、文字認識装置(7)では「口(く
ち)」と認識され、図形認識装置(8)では「長方形」と認識
される。また、編集記号認識装置(9)では、入力ストロ
ーク列に類似した編集記号が存在しないためリジェクト
される。この例では、筆記位置(31,32,33)が文字エリア
(21,22,23,24)および図形エリア(25)のいずれにも含ま
れないので「フラグFc=偽」,「フラグFf=偽」となる。
また、筆記ストローク列が閉ループ形状であり、かつ文
字エリア(24)を囲んでいるので「フラグFr=真」とな
る。
【0036】確信度計算・グループ判定装置(6)は、各
装置(7,8,9,10)から出力された上記の処理結果をもとに
式1,2,3に従って文字、図形、編集記号の各グループ
に対する確信度Pc,Pf,Psを求めグループ分けを行
う。この例では、筆記ストローク列の形状だけでは文字
「口(くち)」と図形「長方形」のどちらとも解釈できるた
め、関数値Wc(Vc)とWf(Vf)はほぼ同じくらいの値に
なる(関数値Ws(Vs)はこれらに比べて極めて小さい値
となる)。
【0037】一方、筆記位置状況の判定の結果は「フラ
グFc=偽」,「フラグFf=偽」,「フラグFr=真」であるの
で、関数Ac,Af,Asの値はそれぞれ、Ac(R)=Vac,
Af(R)=0,As(R)=Vasとなる。これらの結果を用
いて文字,図形,編集記号に対する確信度を求め、その大
小を比較することにより、筆記ストローク列(31,32,33)
は図形「長方形」であると判定される。
【0038】確信度計算・グループ判定装置(6)は、こ
の結果を文書編集装置(2)に送る。文書編集装置(2)は、
この結果を受けて編集動作を実行し文書メモリ(3)の内
容を書き換えるとともに、編集後の文書の内容をタブレ
ット(1)のLCD表示部(1b)に表示する。この結果を図2
(d)に示す。なお、確信度計算・グループ判定装置(6)
においてグループ分けを行う際、筆記ストローク列の形
状的特徴のみから属するグループが明らかであるような
場合、つまり各認識装置(7,8,9)の出す認識得点から求
めた確信度すなわち式1,2,3の右辺第1項Wc(Vc),
Wf(Vf),Ws(Vs)の大小比較から明らかにあるグルー
プに特定できるような場合にはその段階で確定しても構
わない。
【0039】また、本実施例で用いた式1,2,3の表現
は、本発明における各グループに対する確信度の算出法
を制限するものではなく、請求項に記載の範囲内で適宜
望ましい方法で算出しても差し支えない。更に、本実施
例では、各認識装置から得られる認識得点と筆記位置状
況判定装置から得られる判定結果の両方を用いてグルー
プ分けを行っているが、本願は、判定結果Rのみを用い
て行うことも可能であり十分効果は得られる。但し、両
方を組み合わせることでより効果が、増すことはもちろ
んである。
【0040】又、本実施例では、各認識装置は各一個の
コードしか出力しないが、これは、複数のコードとそれ
に対応する複数の認識得点を出力するようにしてもよ
い。又、本実施例では、確信度の一番高い値のコードの
みを選択出力したが、これは、確信度の値順に、複数の
候補を表示し、これから、選択する様にしてもよい。ま
た、確信度の値の高い複数の候補を表示し、これから、
選択する様にしてもよい。又、確信度の一番高い値のコ
ードをストローク入力位置に表示し、他の確信度が高値
の候補を別領域に表示する様にしてもよい。
【0041】又、本実施例では、確信度の一番高い値の
コードを常に出力したが、これは、確信度の値が、所定
値以下の場合は、入力ストロークをそのまま表示すると
ともに、確信度が所定値以下の内で高値の候補を別領域
に表示する様にしてもよい。
【0042】
【発明の効果】本発明では、エリア情報設定装置(4)に
より、文字や図形が混在した文書を編集する際にも、入
力エリアのグループ種別の設定操作を行わなくても、手
書きストローク列がどの認識対象グループに属するかを
自動判定できるために、文字や図形が混在した文書を編
集する際にも、入力モードの切り替え操作、及び、入力
エリアのグル−プ種別設定を行う必要がない。
【0043】又、本発明では、グループ分けを行う際、
認識得点とともにストロークの筆記位置状況を考慮する
ために、従来困難であったストロークの形状だけでは判
定できないような場合でも正しく判定することが可能と
なる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の手書き情報処理装置の機能
構成を示すブロック図である。
【図2】この実施例の動作を説明するための図である。
【符号の説明】
(1) 表示入力一体型タブレット、 (1a) 入力部、 (1b) 表示部、 (2) 文書編集装置、 (3) 文書メモリ、 (4) エリア情報設定装置、 (5) 分布情報抽出装置、 (6) 確信度計算・グループ判定装置、 (6a) 確信度計算部、 (6b) グループ判定部、 (7) 文字認識装置、 (8) 図形認識装置、 (9) 編集記号認識装置、 (10) 筆記位置状況判定装置。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−110993(JP,A) 特開 平3−81817(JP,A) 特開 平3−20857(JP,A) 特開 昭64−41081(JP,A) 特開 昭62−190569(JP,A) 特開 昭62−90777(JP,A) 特開 昭61−255463(JP,A) 特開 昭60−55472(JP,A) 特開 昭53−136439(JP,A) 「情報処理学会 第43回(平成3年後 期)全国大会 講演論文集(2)」2D −1 p.2−19〜2−20 岡本正義 他”知識ベースに基づいた手書き情報認 識" (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06K 9/62 G06F 3/03 380 G06F 17/22 506 JICSTファイル(JOIS)

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 筆跡座標データを入力するための座標入
    力手段(1a)と、 該座標入力手段(1a)で入力された筆跡座標データからな
    るストローク集合(31,32,33)に対し文字認識、図形認
    識、編集記号認識のうち二つ以上の認識処理を行いそれ
    ぞれについて認識結果を出力する認識手段(7,8,9)と、
    該認識手段(7,8,9)で認識された認識結果に基づいて文
    書を編集する文書編集手段(2)と、 編集する文書の既入力状況から文字および図形の分布に
    関する情報を抽出する分布情報抽出手段(5)と、を備え
    た手書き情報処理装置であって、 該分布情報抽出手段(5)で抽出された分布情報を用い
    て、文字が入力されている部分を文字エリア(21,22,23,
    24)、図形が入力されている部分を図形エリア(25)と
    し、該文字エリア(21,22,23,24)および該図形エリア(2
    5)の位置および形状を設定するエリア情報設定手段(4)
    と、 該エリア情報設定手段(4)から出力される前記文字エリ
    ア(21,22,23,24)および前記図形エリア(25)の位置およ
    び形状に基づいて前記ストローク集合(31,32,33)が入力
    された位置と前記文字エリア(21,22,23,24)および前記
    図形エリア(25)との位置関係を判定する筆記位置状況判
    定手段(10)と、 該筆記位置状況判定手段(10)の筆記位置状況判定結果と
    前記各認識手段より出力される各認識得点から、該スト
    ローク集合(31,32,33)が文字、図形、編集記号のうちど
    の認識対象グループに属するものかを判別するための確
    信度を求める確信度計算手段(6a)と、 該確信度計算手段(6)で得られた確信度を比較すること
    により該ストローク集合がどの認識対象グループに属す
    るかを判定するグループ判定手段(6b)と、 を備えたことを特徴とする手書き情報処理装置。
  2. 【請求項2】 前記エリア情報判定手段(4)は、新たに
    文書編集動作が行われるたびに前記文字エリアおよび前
    記図形エリアの位置および形状を更新することを特徴と
    する請求項1に記載の手書き情報処理装置。
  3. 【請求項3】 前記確信度計算手段(6a)は、前記ストロ
    ーク集合の入力位置における既に入力されている文字の
    密度に応じて、前記認識対象グループの各々に対する確
    信度を求めることを特徴とする請求項1に記載の手書き
    情報処理装置。
  4. 【請求項4】 前記確信度計算手段(6a)は、前記筆記位
    置状況判定手段(10)による判定の結果、筆記位置が文字
    エリア内にあると判定された場合には図形に対する確信
    度を相対的に下げ、図形エリア内にあると判定された場
    合には図形に対する確信度を相対的に上げることを特徴
    とする請求項1に記載の手書き情報処理装置。
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