JP3222555B2 - 文字パターン生成装置及びこれを用いた文字認識装置 - Google Patents

文字パターン生成装置及びこれを用いた文字認識装置

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JP3222555B2 JP17821292A JP17821292A JP3222555B2 JP 3222555 B2 JP3222555 B2 JP 3222555B2 JP 17821292 A JP17821292 A JP 17821292A JP 17821292 A JP17821292 A JP 17821292A JP 3222555 B2 JP3222555 B2 JP 3222555B2
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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、文字認識装置における
文字の学習用データなどに用いられる文字パターンを生
成するための文字パターン生成装置及びこれを用いた文
字認識装置に関する。
【0002】
【従来の技術】文字認識装置は、印刷文字や手書き文字
を読み取って文字の内容を認識する装置であり、光学的
文字読み取り装置(OCR)や郵便物自動読み取り装置
に利用されている。
【0003】このような文字認識装置では、文字認識の
ための学習用データとして、認識対象の可能性として考
えられるできるだけ多くの文字パターンのサンプルを用
意することが認識能力を高める上で重要である。特に、
手書き文字は文字の変形が著しいため、手書き文字を認
識対象とする文字認識装置では、数千から数万にも及ぶ
大量の文字パターンを収集しなければならなず、その収
集には多大な労力と経費がかかる。また、手書き文字に
は地域性があり、ある地域で収集した文字パターンが他
の地域では使えない場合もある。その場合には、新たに
文字パターンの収集が必要となる。このように、文字パ
ターンの収集は現状の文字認識装置の開発効率を著しく
阻害している。
【0004】この問題を解決するために、文字パターン
を人工的に作成する試みがなされている。これは、ある
代表的な文字のパターン群を用意しておき、これらを変
形することで新たな文字パターン群を生成するというも
のである。これによって、文字認識装置においては、代
表的な文字パターン以外の変形された文字パターンに対
する認識能力がある程度は向上すると考えられる。
【0005】このような考えに基づく文字パターン生成
装置の一例として、代表文字パターンを乱数によって変
形させる手法によるものが知られている。これは図7に
示すように、代表文字パターンに乱数によるノイズを加
えることで、変形させた文字パターンを得るものであ
る。しかし、この手法で変形させた文字パターンは、図
7からも分かるように不自然な凹凸が加わった、人間が
手書きした際の変形とは似ても似つかない形となってし
まい、実用にならない場合が多い。従って、この手法で
変形させた多数の文字パターンを作成しても、認識能力
の向上には余り役立たない。
【0006】また、一般に文字パターンを実際に文字認
識装置などに用いる場合、文字パターンを決められた大
きさに調整する正規化の処理が必要である。代表文字パ
ターンに対し乱数によるノイズを加えて変形させた文字
パターンを生成する上述の手法では、人間の手書き文字
の変形とはかけ離れた大きな変形が加えられて文字パタ
ーンの大きさが等価的に大きくなってしまうことがあ
り、このような文字パターンでは正規化の結果、文字パ
ターンの実質的な大きさが逆に代表文字パターンより小
さくなってしまう。すなわち、正規化を行っても予定通
りの大きさの文字パターンが得られなくなる場合があ
る。
【0007】一方、文字パターンを図7のような不自然
な凹凸を生じることなく、文字の軌跡の滑らかさを保つ
ように変形させる手法も提案されている(「非線形発生
モデルによる手書き曲線群の表現」電子情報通信学会春
季全国大会、D-433,1989)。しかし、この方法も人間の
手書きの特徴とは無関係の便宜的な変形方法を用いたも
のであるため、やはり不自然な変形にとどまっており、
認識能力の大幅な向上に結び付く有効な文字パターンを
生成することは困難であった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、代表
的な文字パターンにノイズを加えるなどの方法により変
形させた文字パターンを生成する従来の文字パターン生
成装置では、人間の手書きによる変形とはほとんど無関
係の不自然な文字パターンが生成されてしまうため、文
字認識に適用した場合、認識能力の向上を期待すること
はできず、また生成された文字パターンの正規化に際し
て実質的な文字パターンの大きさが変化してしまうとい
う問題もあった。
【0009】本発明の目的は、このような従来技術の問
題点を解決するためになされたもので、人間の手書き文
字に近い自然な文字パターンを生成でき、また文字パタ
ーンの正規化により文字パターンの実質的な大きさが変
化することのない文字パターン生成装置を提供すること
にある。本発明の他の目的は、この文字パターン生成装
置を用いて手書き文字に対する認識能力を向上させた文
字認識装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明に文字パターン生成装置は、指定された文字
種の代表的なパターンを示す二次元座標表現の基準文字
軌道を生成する基準文字軌道生成手段と、前記基準文字
軌道生成手段に対して、前記基準文字軌道を生成すべき
文字種を指定する文字種指定手段と、人間の手の動特性
を模擬した動特性モデルを内在し、前記基準文字軌道生
成手段により生成される基準文字軌道に対して手書きに
よる変形を模擬的に施した二次元座標表現の変形文字軌
道を文字パターンとして発生する手の動特性模擬手段と
を備え、前記動特性模擬手段が内在する前記動特性モデ
ルは、 mx″=ε(xr −x)−rx′ my″=ε(yr −y)−ry′ 但し、x :前記文字パターンの横軸座標 y :前記文字パターンの縦軸座標 xr :前記基準軌道の横軸座標を示す関数 yr :前記基準軌道の縦軸座標を示す関数 m :手の慣性の強さを示す係数 r :筆記具と紙の間の摩擦係数 ε :基準軌道への復元力を示す係数 x′:xの1階微分係数 y′:yの1階微分係数 x″:xの2階微分係数 y″:yの2階微分係数 で示されることを特徴とする。
【0011】また、本発明は動特性模擬手段が内在する
動特性モデルに複数のパラメータを持たせると共に、こ
れらのパラメータを個別に可変設定するためのパラメー
タ設定手段を有することを特徴とする。
【0012】さらに、本発明は文字種指定手段により指
定された複数の文字種について、前記パラメータ設定手
段により可変設定されたパラメータをそれぞれ有する複
数の動特性モデルに従って前記動特性模擬手段により発
生された文字パターンをデータとして蓄積する蓄積手段
を有することを特徴とする。
【0013】本発明の文字認識装置は、上記の文字パタ
ーン生成装置に対して、蓄積手段に蓄積された文字パタ
ーンのデータを用いて文字認識のための学習を行う学習
手段と、この学習手段の学習結果に基づいて認識対象の
文字を認識する認識手段を組み合わせて構成される。
【0014】
【作用】このように指定された文字種の基準文字軌道に
対して、人間の手の動特性、すなわち人間が文字を実際
に書く際の手の動きの特性を模擬した動特性モデルに従
い、手書きによる変形が模擬的に施され、これにより手
書き文字に近い自然な変形を持った文字パターンが生成
される。また、動特性モデルに含まれる複数のパラメー
タを個別に可変設定することにより、同じ文字種に対し
て多様な文字パターンが得られ、手書き文字の地域性な
どにも十分に対応できる。
【0015】従って、こうして生成された文字パターン
のデータを文字認識のための学習用データを作るための
文字サンプルとして多数蓄積してニューラルネットなど
により学習を行い、その学習結果を用いて文字認識を行
うことにより、手書き文字に対する認識能力が向上す
る。
【0016】さらに、このようにして生成される文字パ
ターンは、ノイズを加える方法のような極端に大きな変
形を伴うこともないので、学習に先立ち正規化を行って
も、文字パターンの実質的な大きさが変化するようなこ
とがなく、この点からも認識率が高くなる。
【0017】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図1は、本発明の一実施例に係る文字パターン生
成装置とこれを用いた文字認識装置の構成を示すブロッ
ク図である。文字パターン生成装置10は、基準文字軌
道生成部11、文字種指定部12、手の動特性模擬部1
3、パラメータ設定部14、表示部15および文字パタ
ーン蓄積部16からなる。
【0018】基準文字軌道生成部11は、文字種指定部
12により指定された文字種の代表的なパターン(例え
ば、活字体や楷書体またはそれに準じた字体のパター
ン)を示す二次元座標で表現された基準文字軌道を生成
する。より具体的には、図2に示すように文字の軌跡を
横軸座標xと縦軸座標yからなる二次元座標で表すもの
とすると、基準文字軌道11は代表的な文字のパターン
の軌跡(基準軌道)を基準軌道の横軸座標および縦軸座
標を示す時間関数の形で発生する。なお、文字種とは一
つ一つの文字の種別の意味であり、例えば数字であれば
“0”,“1”,“2”,…等である。文字種指定部1
2は、基準文字軌道生成部11が生成すべき基準文字軌
道の文字種を一つずつ選択的に指定する。
【0019】基準文字軌道生成部11で生成された基準
文字軌道は、手の動特性模擬部13(以下、単に動特性
模擬部という)に入力される。この動特性模擬部13
は、人間の手の動特性、つまり人間が文字を書く時の手
の動きの特性を模擬した動特性モデルを内在したもの
で、入力された基準文字軌道に対して手書きによる変形
を模擬的に施した、二次元座標で表現された変形文字軌
道を文字パターンとして発生する。また、動特性模擬部
13が内在する動特性モデルは、複数のパラメータを含
んでおり、これらのパラメータの設定はパラメータ設定
部14により可変となっている。
【0020】動特性模擬部13で発生された文字パター
ンは、利用者が確認できるように表示部15においてC
RT上などに表示されると共に、文字認識などに利用す
るために文字パターン蓄積部16に収集され、文字種指
定部12からの文字種を表す属性情報と共にデータとし
て蓄積される。
【0021】文字認識装置は、文字パターン生成装置1
0に対して文字読み取り部17、認識部18および学習
部19を組み合わせることにより構成される。これらに
ついては後述する。
【0022】図3に、基準文字軌道生成部11の具体的
な構成例を示す。図3において、代表文字軌跡メモリ3
1には、各文字種の代表的な文字軌跡、例えば数字の場
合、“0”〜“9”の各文字の代表的な軌跡が離散値系
列として蓄えられている。すなわち、代表文字軌跡メモ
リ31には、基準軌道である横軸座標および縦軸座標x
r ,yr を時刻について離散化幅Δtで離散化した数値
系列{(xr (iΔt),yr (iΔt));i=1〜N)を2
進数で表現したディジタルデータ(以下、軌跡データと
いう)が蓄えられている。ここで、iは離散化時刻の番
号、Nはデータ数を表す。
【0023】この代表文字軌跡メモリ31は文字種指定
部12から文字種が指定されると、その文字種に対応す
る軌跡データを一時メモリ32へ転送する。一時メモリ
32に保持された軌跡データはマルチプレクサ33に入
力され、クロック発生器34からのクロックに従って、
i=1,2,…Nの順でレジスタ35,36に転送され
る。すなわち、レジスタ35にはxr (iΔt)、レジスタ
36にはyr (iΔt)がそれぞれ転送される。レジスタ3
5,36に保持されたデータは、D/A変換器37,3
8によりそれぞれアナログ値に変換され、時間関数xr
(t) ,yr (t)のデータとして出力される。
【0024】図4は、時間関数xr (t) の一例を示した
ものである。この図に示されるように、基準文字軌道生
成部11から出力される基準文字軌道を示す関数はステ
ップ的に変化するが、離散化幅Δtを十分に小さくすれ
ば、滑らかな変化を得ることができる。
【0025】次に、動特性模擬部13について詳しく説
明する。今、図2に示したように文字の軌跡をx,yの
二次元座標で表現するとき、動特性模擬部13が内在す
る動特性モデルは、次式のように表される。
【0026】 mx″=ε(xr −x)−rx′ (1) my″=ε(yr −y)−ry′ (2) 但し、x :前記文字パターンの横軸座標 y :前記文字パターンの縦軸座標 xr :前記基準軌道の横軸座標を示す関数 yr :前記基準軌道の縦軸座標を示す関数 m :手の慣性の強さを示す係数 r :筆記具と紙の間の摩擦係数 ε :基準軌道への復元力を示す係数 x′:xの1階微分係数 y′:yの1階微分係数 x″:xの2階微分係数 y″:yの2階微分係数
【0027】ここで、関数xr ,yr (以下、時間関数
であることを特に明記する場合のみxr (t) ,yr (t)
と記す)は、基準軌道生成部11から与えられる基準軌
道の関数であるが、これは人間が文字を書くとき仮想的
に頭に描く当該文字の軌道を表している。x,yの2階
微分係数x″,y″は筆記具が紙の上を動くときの加速
度に相当するので、(1)(2)式の左辺mx″,my″は、
筆記具を介して紙に手で加えられる力を表す。また、
(1)(2)式の右辺第1項は、人間が文字を書くとき手を基
準軌道に戻そうとする力を表す。x,yの1階微分係数
x′,y′は、筆記具が紙の上を動く速度に相当するの
で、右辺第2項のrx′,ry′は、筆記具と紙の間の
摩擦力を表すことになる。
【0028】すなわち、人間は手で紙の上に文字を書く
とき、自身が書こうとする文字の形(基準文字軌道)を
意識し、その形に沿って筆記具を動かそうとするため、
筆記具には常に基準軌道に戻そうとする復元力(右辺第
1項)が加わる。そして、摩擦力(右辺第2項)はこの
復元力を減ずる方向に働く。すなわち(1)(2)式は、人間
が文字を書くときに筆記具を介して実際に紙に加わられ
る力が復元力から摩擦力を差し引いた値であることを示
しており、手の動特性をよく反映していることが分か
る。
【0029】図5は、(1)(2)式で表される動特性モデル
を内在した動特性模擬部13の具体的な構成例であり、
この例ではアナログ演算回路によって実現されている。
図5において、積分器41,51はx,yの2階微分係
数x″,y″をそれぞれ積分して1階微分係数x′,
y′を出力する。積分器42,52は、これらの1階微
分係数x′,y′をさらに積分してx,yを出力する。
反転増幅器43,53は−r/mの利得を持ち、x′,
y′をそれぞれ増幅して−rx′/m,−ry′/mを
出力する。利得−1の反転増幅器44,54は、−x,
−yをそれぞれ出力する。加算器45,55は、−x,
−yの出力の各々と基準軌道生成部11から与えられる
基準軌道の横軸および縦軸座標xr ,yr の各々を加算
して、xr−x,yr −yをそれぞれ出力する。利得ε
/mの増幅器46,56は、xr −x,yr −yをそれ
ぞれ増幅してε(xr −x)/m,ε(yr −y)/m
を出力する。加算器47,57は、増幅器46,56の
出力ε(xr −x)/m,ε(yr −y)/mの各々
と、増幅器43,53の出力−rx′/m,−ry′/
mの各々を加算して、ε(xr −x)/m−rx′/
m,ε(yr −y)/m−ry′/mをそれぞれ出力す
る。これら加算器47,57の出力はx,yの2階微分
係数x″,y″にそれぞれ等しく、先の積分器41,5
1の入力となる。
【0030】上述した動特性模擬部13に内在する動特
性モデルの各パラメータ(m,r,ε)はパラメータ設
定部14によって個別に可変することができる。パラメ
ータ設定部14は、図5における各増幅器の初期設定な
ども行う。
【0031】このような構成によって、(1)(2)式におけ
る横軸座標xおよび縦軸座標yが、動特性モデルに従っ
て手書きによる変形を模擬的に施した文字パターンの情
報として動特性模擬部13から出力される。
【0032】この動特性模擬部13の出力である横軸座
標xおよび縦軸座標yから、生成された文字パターンの
軌跡が表示部15において人間が見て理解できる形に表
示される。一方、文字パターン蓄積部16は、例えば基
準軌道生成部11とは逆に、動特性模擬部13から出力
される横軸座標xおよび縦軸座標yをA/D変換器によ
ってディジタルデータに変換してメモリに蓄積する。
【0033】図6は、本実施例の構成によって文字パタ
ーン生成装置10から“4”という文字を発生させた時
の例であり、(a)は基準文字軌道生成部11によって
生成された基準文字軌道、(b)(c)は動特性模擬部
13から出力され表示部15で表示される文字パターン
の例である。ここでは、2種類の文字パターンを示して
いるが、動特性模擬部13において用いられる前記の各
パラメータをパラメータ設定部14の制御で種々変える
ことにより、同一文字種について様々な手書き文字に類
似させた文字パターンを生成することが可能である。
【0034】次に、上述した文字パターン生成装置10
を文字認識装置に適用した場合について説明する。図1
における文字読み取り部17はイメージスキャナなどを
用いて構成され、認識対象の文字を読み取り、画像デー
タとして認識部18に送る。認識部18では、学習部1
9の学習結果に基づいて認識対象の文字を認識する。こ
こでは、図1における認識部18および学習部19とし
て、ニューラルネットを用いた場合について述べる。
【0035】学習部19は、文字パターン蓄積部16か
らの文字パターンデータ(x,yの二次元座標で与えら
れる)と文字パターンデータの文字種を示す属性情報か
ら、認識部18での文字認識のための学習を行う。具体
的には、学習部19を構成するニューラルネットが例え
ばS,A,R層からなる3層パーセプトロン構造である
場合、入力層であるS層に文字パターン蓄積部16から
の文字パターンデータを入力し、文字種を示す属性情報
を出力層であるR層への教示入力として、バックプロパ
ゲーション法などの周知のアルゴリズムによって学習動
作を行う。
【0036】すなわち、学習部19は入力された文字パ
ターンデータの文字種がR層への教示入力として教えら
れているので、S層から入力された文字パターンデータ
が、教えられた文字種である旨を示す出力がR層から得
られるように、新たな文字パターンデータが入力される
毎に学習を行ってゆく。この学習の結果は、S層からA
層およびA層からR層への可変結合の重み係数(Wij)
に反映される。すなわち、重み係数Wijが文字認識のた
めの学習用データとなる。
【0037】こうして学習部19に得られた重み係数W
ijは、学習部19と全く同様の構造(この場合、3層パ
ーセプトロン構造)からなる認識部18に、A層からR
層への可変結合の重み係数としてそのまま移植される。
認識部18では、S層に文字読み取り部17からの画像
データを入力して、R層より認識結果を出力する。
【0038】文字パターン生成装置10は、前述のよう
に人間による手書き文字に近い文字パターンを生成でき
るので、これを上述のように文字認識装置に組み込むこ
とにより、従来の代表文字パターンにノイズを加えるな
どの手法による文字パターン生成装置を文字認識に用い
た場合に比較して、特に手書き文字に対する認識率が飛
躍的に向上する。
【0039】以上、本発明の一実施例を説明したが、本
発明は次のように種々変形して実施することができる。
例えば上記実施例では動特性模擬部13をアナログ演算
回路で実現したが、アナログ計算機のプログラミングに
おいて知られているように、先の(1)(2)式をアナログ演
算回路化する場合の回路構成は一意的でなく、種々の構
成が考えられ、要は(1)(2)式のような運動方程式で与え
られる手の動特性モデルを内在させることができればよ
い。
【0040】また、現在はアナログ計算回路の特性をデ
ィジタル計算機で模擬することも容易であり、連続系シ
ミュレーション言語として分類される多くの既存のプロ
グラムが存在してするので、ディジタル計算機とこれら
のプログラムを用いて動特性模擬部11を実現すること
も可能である。
【0041】さらに、上記実施例において認識部18と
学習部19をニューラルネットで実現する場合、認識部
18と学習部19を別々の集積回路などのハードウェア
で構成してもよいが、例えば学習部19を汎用計算機を
用いてソフトウェアにより実現し、認識部19のみハー
ドウェアで構成してもよい。認識部18と学習部19を
一つのハードウェアとして構成し、そのモードを学習モ
ードと認識モードとに切り替えて使用するようにしても
構わない。
【0042】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば人
間の手の動特性モデルを用いることにより、実際の手書
き文字に近い自然で滑らかなパターンを持ち、しかも同
一文字種について多種多様の文字パターンを生成するこ
とができる。また、副次的な効果として、生成された文
字パターンの正規化に際し、文字パターンの実質的な大
きさが変化してしまうという問題も解消する。
【0043】さらに、本発明では比較的少ない数の基準
文字軌道を用意しておくだけで、手の動特性モデルを用
いて多くの文字パターンが得られるため、従来のように
実際に書かれた多数の手書き文字のパターンを大量に収
集する必要がなく、収集に要していた多大な労力が不要
となる。従って、本発明の文字パターン生成装置を用い
れば、文字認識装置の認識能力を容易に、かつ飛躍的に
高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る文字パターン生成装置
及び文字認識装置の構成を示すブロック図
【図2】文字の軌跡を二次元座標によって表わすことを
示す図
【図3】図1における基準文字軌道生成部の具体的な構
成例を示すブロック図
【図4】基準軌道の座標の時間変化の例を示す図
【図5】図1における手の動特性模擬部の具体的な構成
例を示すブロック図
【図6】同実施例における基準文字軌道とこれを変形し
て得られる文字パターンの具体例を示す図
【図7】従来の文字パターン生成方法を示す図
【符号の説明】
10…文字パターン生成装置 11…基準文字
軌道生成部 12…文字種指定部 13…手の動特
性模擬部 14…パラメータ設定部 15…表示部 16…文字パターン蓄積部 17…文字読み
取り部 18…認識部 19…学習部
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−230164(JP,A) 「電子通信学会論文誌」Vol.J69 −D No.1 p.98−107(1986) 近藤正三 ブーンワット・アッタチュー ”手書き文字の変動モデルとその表現 能力の評価" 「電子通信学会技術研究報告」PRL 79−16 Vol.79 No.59 p.39 −46(1979)松尾守之 近藤正三 ”パ ターンの変動モデル" 「電子通信学会論文誌」Vol.J72 −D−2 No.1 p.76−84 (1989)塩野充 他 ”筆軸の3次元運 動に制御された筆触関数を用いた毛筆漢 字パターンの生成" 「電子通信学会技術研究報告」PRL 81−57 Vol.81 No.166 p. 65−72(1981)石井健一郎 ”変形文字 パターン発生方法に関する一考察" (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06K 9/66 - 9/68 G06F 3/153 G09G 5/24 JICSTファイル(JOIS)

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】指定された文字種の代表的なパターンを示
    す二次元座標表現の基準文字軌道を生成する基準文字軌
    道生成手段と、 前記基準文字軌道生成手段に対して、前記基準文字軌道
    を生成すべき文字種を指定する文字種指定手段と、 人間の手の動特性を模擬した動特性モデルを内在し、前
    記基準文字軌道生成手段により生成される基準文字軌道
    に対して手書きによる変形を模擬的に施した二次元座標
    表現の変形文字軌道を文字パターンとして発生する手の
    動特性模擬手段とを備え、 前記動特性模擬手段が内在する前記動特性モデルは、 mx″=ε(xr −x)−rx′ my″=ε(yr −y)−ry′ 但し、x :前記文字パターンの横軸座標 y :前記文字パターンの縦軸座標 xr :前記基準軌道の横軸座標を示す関数 yr :前記基準軌道の縦軸座標を示す関数 m :手の慣性の強さを示す係数 r :筆記具と紙の間の摩擦係数 ε :基準軌道への復元力を示す係数 x′:xの1階微分係数 y′:yの1階微分係数 x″:xの2階微分係数 y″:yの2階微分係数 で示されることを特徴とする文字パターン生成装置。
  2. 【請求項2】指定された文字種の代表的なパターンを示
    す二次元座標表現の基準文字軌道を生成する基準文字軌
    道生成手段と、 前記基準文字軌道生成手段に対して、前記基準文字軌道
    を生成すべき文字種を指定する文字種指定手段と、 人間の手の動特性を模擬した、複数のパラメータを有す
    る動特性モデルを内在し、前記基準文字軌道生成手段に
    より生成される基準文字軌道に対して手書きによる変形
    を模擬的に施した二次元座標表現の変形文字軌道を文字
    パターンとして発生する手の動特性模擬手段と、 前記複数のパラメータを個別に可変設定するためのパラ
    メータ設定手段とを備え、 前記動特性模擬手段が内在する前記動特性モデルは、 mx″=ε(xr −x)−rx′ my″=ε(yr −y)−ry′ 但し、x :前記文字パターンの横軸座標 y :前記文字パターンの縦軸座標 xr :前記基準軌道の横軸座標を示す関数 yr :前記基準軌道の縦軸座標を示す関数 m :手の慣性の強さを示す係数 r :筆記具と紙の間の摩擦係数 ε :基準軌道への復元力を示す係数 x′:xの1階微分係数 y′:yの1階微分係数 x″:xの2階微分係数 y″:yの2階微分係数 で示されることを特徴とする文字パターン生成装置。
  3. 【請求項3】指定された文字種の代表的なパターンを示
    す二次元座標表現の基準文字軌道を生成する基準文字軌
    道生成手段と、 前記基準文字軌道生成手段に対して、前記基準文字軌道
    を生成すべき文字種を指定する文字種指定手段と、 人間の手の動特性を模擬した、複数のパラメータを有す
    る動特性モデルを内在し、前記基準文字軌道生成手段に
    より生成される基準文字軌道に対して手書きによる変形
    を模擬的に施した二次元座標表現の変形文字軌道を文字
    パターンとして発生する手の動特性模擬手段と、 前記複数のパラメータを個別に可変設定するためのパラ
    メータ設定手段と、 前記文字種指定手段により指定された複数の文字種につ
    いて、前記パラメータ設定手段により可変設定されたパ
    ラメータをそれぞれ有する複数の動特性モデルに従って
    前記動特性模擬手段により発生された文字パターンをデ
    ータとして蓄積する蓄積手段とを備え、 前記動特性模擬手段が内在する前記動特性モデルは、 mx″=ε(xr −x)−rx′ my″=ε(yr −y)−ry′ 但し、x :前記文字パターンの横軸座標 y :前記文字パターンの縦軸座標 xr :前記基準軌道の横軸座標を示す関数 yr :前記基準軌道の縦軸座標を示す関数 m :手の慣性の強さを示す係数 r :筆記具と紙の間の摩擦係数 ε :基準軌道への復元力を示す係数 x′:xの1階微分係数 y′:yの1階微分係数 x″:xの2階微分係数 y″:yの2階微分係数 で示されることを特徴とする文字パターン生成装置。
  4. 【請求項4】指定された文字種の代表的なパターンを示
    す二次元座標表現の基準文字軌道を生成する基準文字軌
    道生成手段と、 前記基準文字軌道生成手段に対して、前記基準文字軌道
    を生成すべき文字種を指定する文字種指定手段と、 人間の手の動特性を模擬した、複数のパラメータを有す
    る動特性モデルを内在し、前記基準文字軌道生成手段に
    より生成される基準文字軌道に対して手書きによる変形
    を模擬的に施した二次元座標表現の変形文字軌道を文字
    パターンとして発生する手の動特性模擬手段と、 前記複数のパラメータを個別に可変設定するためのパラ
    メータ設定手段と、 前記文字種指定手段により指定された複数の文字種につ
    いて、前記パラメータ設定手段により可変設定されたパ
    ラメータをそれぞれ有する複数の動特性モデルに従って
    前記動特性模擬手段により発生された文字パターンをデ
    ータとして蓄積する蓄積手段と、 前記蓄積手段に蓄積された文字パターンのデータを用い
    て文字認識のための学習を行う学習手段と、 前記学習手段の学習結果に基づいて認識対象の文字を認
    識する認識手段とを備え、 前記動特性模擬手段が内在する前記動特性モデルは、 mx″=ε(xr −x)−rx′ my″=ε(yr −y)−ry′ 但し、x :前記文字パターンの横軸座標 y :前記文字パターンの縦軸座標 xr :前記基準軌道の横軸座標を示す関数 yr :前記基準軌道の縦軸座標を示す関数 m :手の慣性の強さを示す係数 r :筆記具と紙の間の摩擦係数 ε :基準軌道への復元力を示す係数 x′:xの1階微分係数 y′:yの1階微分係数 x″:xの2階微分係数 y″:yの2階微分係数 で示されることを特徴とする文字認識装置。
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「電子通信学会技術研究報告」PRL81−57 Vol.81 No.166 p.65−72(1981)石井健一郎 "変形文字パターン発生方法に関する一考察"
「電子通信学会論文誌」Vol.J69−D No.1 p.98−107(1986)近藤正三 ブーンワット・アッタチュー "手書き文字の変動モデルとその表現能力の評価"
「電子通信学会論文誌」Vol.J72−D−2 No.1 p.76−84(1989)塩野充 他 "筆軸の3次元運動に制御された筆触関数を用いた毛筆漢字パターンの生成"

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