JP3659688B2 - 文字認識装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は文字認識装置に関し、特に、文字パターンの認識結果の正誤を評価し、その結果を出力する文字認識装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の文字認識装置として、認識処理において読取った文字パターン(未知の文字)と候補文字の特徴を比較し、比較結果としてのパターン間の距離を得て候補文字のコードを未知の文字候補として出力するか否かのリジェクト判定を行うものがある。この場合、第1候補文字の距離を閾値と比較し、第1候補文字の距離が閾値以下の場合に第1候補文字のコードを未知の文字コードとして出力し、第1候補文字の距離が閾値より大きい場合にはリジェクト信号を出していた。
また、特開平3ー40186号公報に開示の文字認識装置では、第1の辞書を最も使用頻度の高い文字種についての標準パターンで構成し、第2の辞書以降は順に使用頻度が低くなる文字種についての標準パターンで構成した多段構成の辞書を用いて認識処理を行っている。この場合、認識処理は先ず第1の辞書で行い、第1候補文字がリジェクトされた場合に第2の辞書で認識処理を行い、更に、第2の辞書でもリジェクトされた場合に第3の辞書で認識処理を行なっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
前述したような従来技術の問題点として第1候補文字が正解であっても距離が閾値以上の場合にはリジェクト信号が出力されてしまうという問題点があった。
この問題点は閾値を大きめに取ることにより軽減される(すなわち、正解文字に対してリジェクト信号が出力される場合が減少する)が、この場合、リジェクト信号を出力すべき信号についてもリジェクト信号が出力されにくくなり、誤認識率が増加するという不都合が生じるので得策ではない。
また、特開平3−40186号公報に開示の文字認識装置については類似文字の場合、リジェクトの可否判定のための閾値が近い(閾値間の差が小さい)ため第1の辞書でリジェクトされた文字は正解であっても第2の辞書以降でもリジェクトされる可能性が高いという問題点があった。
【0004】
上記問題点を解決するために提案された文字認識装置に平成5年9月30日出願の特願平5−268189に記載の文字認識装置がある。
特願平5−268189に記載の文字認識装置では、第1の発明として文字認識装置を、1カテゴリ(1文字種)に対して複数の辞書を用意するマルチ・テンプレート構成の文字認識装置において、第1候補文字の距離と閾値との比較に加えて、第1候補文字の距離が閾値を越える場合に第1候補文字のコードと他の候補文字のコードを比較し、第1候補文字のコードと他の候補文字のコードとの一致・不一致によりリジェクト判定を行うように構成し、リジェクト判定性能の向上を図っている。
【0005】
しかしながら、特願平5−268189に記載の文字認識装置では、第1候補文字の距離とその第1候補文字に対応する第1の閾値とを比較し、距離が第1の閾値より大きい場合には第1候補文字と他の候補文字のコードを比較し、第1候補文字と他の候補文字のコードが一致した場合には無条件に候補文字のコードを出力していた。
このため、認識対象である未知の文字が実際には第1候補文字と異なっていても第1候補文字の距離が第1の閾値以上であって第1候補文字のコードが他の候補文字のコードと一致すれば第1候補文字のコードを出力するので結果として誤認識を生じるという問題点があった。
【0006】
例えば、以下の条件で読取ったものとする。
未知の文字 : 8
第1候補文字 : B 未知の文字との距離 : 210
第2候補文字 : B 未知の文字との距離 : 250
第1の閾値 : 200
第2の閾値 : 100
【0007】
この場合、特願平5−268189に記載の文字認識装置では、第1候補文字「B」の距離「210」と第1の閾値「200」とを比較すると距離が第1の閾値より大きいので、第1候補文字「B」と第2候補文字「B」のコードを比較する。上記例の場合、本来は未知の文字「8」と第1候補文字「B」とは文字種が異なるのでリジェクトされるべきであるが、第1候補文字と他の候補文字のコードが一致しているので認識結果として候補文字のコードを出力することとなり、このため、認識対象である未知の文字「8」が文字「B」と誤認識される結果を生じることとなる。
【0008】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、1カテゴリ(1文字種)に対して複数の辞書を用意するマルチ・テンプレート構成の文字認識装置において、最初に第1候補文字のコードと第2候補文字のコードの比較を行うことによってリジェクト判定性能の向上および誤認識率の低減を実現する文字認識装置の提供を目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために第1の発明の文字認識装置は、1文字種に対して複数の辞書を有する文字認識装置であって、1文字分の文字パターンを入力し、特徴量を抽出して格納する文字特徴格納部と、抽出された特徴量と辞書部の複数の標準特徴量との距離計算をそれぞれ行い、該計算で得たそれぞれの距離に基づいて複数の候補文字を取りだし、当該各候補文字のコードおよび距離を格納する認識部と、文字種毎に構成された複数の、文字コード、閾値、及び該文字の標準特徴量を含む、辞書を有する辞書部と、
(1) 認識部で得た第1候補文字のコードと第2候補文字のコードとを比較し、(2) 文字コードが一致する場合に第1候補文字の距離と第1候補文字に対応する辞書の第1の閾値とを比較し、第1候補文字の距離が該第1の閾値以下の場合に第1候補文字のコードを認識結果として出力し、第1候補文字の距離が該第1の閾値を越える場合にはリジェクト信号を出力し、
(3) 文字コードが一致しない場合に、第1候補文字の距離と当該第1候補文字に対応する第2の閾値を比較し、第1候補文字の距離が該第2の閾値以下の場合に第1候補文字のコードを認識結果として出力し、第1候補文字の距離が該第2の閾値を越える場合にはリジェクト信号を出力する判定部と、を有することを特徴とする。
【0010】
第2の発明は、上記第1の発明の文字認識装置において、判定部が、
(1) 認識部で得た第1候補文字のコードと第2候補文字のコードとを比較し、(2) 文字コードが一致する場合に第1候補文字の距離と第1候補文字に対応する辞書の第1の閾値とを比較し、第1候補文字の距離が該第1の閾値以下の場合に第1候補文字のコードを認識結果として出力し、第1候補文字の距離が該第1の閾値を越える場合にはリジェクト信号を出力し、
(3) 文字コードが一致しない場合に、第1候補文字のコードと第3候補文字のコードを比較し、
(31) 第1候補文字のコードと第3候補文字の文字コードが一致する場合に第1候補文字の距離と第1候補文字に対応する辞書の第2の閾値とを比較し、 第1候補文字の距離が該第2の閾値以下の場合に第1候補文字のコードを認識 結果として出力し、第1候補文字の距離が該第1の閾値を越える場合にはリジ ェクト信号を出力し、
(32) 第1候補文字のコードと第3候補文字の文字コードが一致しない場合に、第1候補文字の距離と当該第1候補文字に対応する第3の閾値を比較し、 第1候補文字の距離が該第3の閾値以下の場合に第1候補文字のコードを認識 結果として出力し、第1候補文字の距離が該第3の閾値を越える場合にはリジ ェクト信号を出力する判定部と、を有することを特徴とする。
【0011】
第3の発明は上記第1の発明の文字認識装置において、iを3以上の自然数とするとき、判定部が、
(1) 認識部で第1候補となった候補文字のコード,第2候補文字のコード,・・・,第i候補文字のコードとを比較し、
(2) 全ての文字コードが一致する場合に第1候補文字の距離と第1候補文字に対応する辞書の第1の閾値とを比較し、第1候補文字の距離が該第1の閾値以下の場合に第1候補文字のコードを認識結果として出力し、第1候補文字の距離が該第1の閾値を越える場合にはリジェクト信号を出力し、
(3) 文字コードが1つでも一致しない場合に、第1候補文字の距離と当該第1候補文字に対応する第2の閾値を比較し、第1候補文字の距離が該第2の閾値以下の場合に第1候補文字のコードを認識結果として出力し、第1候補文字の距離が該第2の閾値を越える場合にはリジェクト信号を出力する判定部と、を有することを特徴とする。
【0012】
【作用】
上記構成により、第1の発明の文字認識装置は判定部で最初に第1候補文字のコードと第2候補文字のコードの比較を行い、コードが一致する場合に第1候補文字の距離とその第1候補文字に対応する第1の閾値とを比較し、距離が第1の閾値より小さい場合には第1候補文字を認識文字として出力し、距離が第1の閾値より大きい場合にはリジェクト信号を出力する。また、文字コードが一致しない場合には第1候補文字の距離と第1候補文字に対応する第2の閾値を比較し、第1候補文字の距離が該第2の閾値以下の場合に第1候補文字のコードを認識結果として出力し、第1候補文字の距離が該第2の閾値を越える場合にはリジェクト信号を出力する。従って、前述した従来技術のような文字認識装置や第1候補文字と第2候補文字のコードが一致した場合に無条件に候補文字のコードを出力する特願平5−268189に記載の文字認識装置と比べて誤認識率が低減する。
【0013】
第2の発明の文字認識装置は、判定部が、最初の比較で文字コードが一致しない場合に、更に、第1候補文字のコードと第3候補文字のコードを比較し、これら文字コードが一致する場合に第1候補文字の距離と第1候補文字に対応する辞書の第2の閾値とを比較し、第1候補文字の距離が該第2の閾値以下の場合に第1候補文字のコードを認識結果として出力し、第1候補文字の距離が該第1の閾値を越える場合にはリジェクト信号を出力する。また、これら文字コードが一致しない場合には第1候補文字の距離と当該第1候補文字に対応する第3の閾値を比較し、第1候補文字の距離が該第3の閾値以下の場合に第1候補文字のコードを認識結果として出力し、第1候補文字の距離が該第3の閾値を越える場合にはリジェクト信号を出力する。従って、誤認識率の低減に加えリジェクト判定性能のいっそうの向上が実現する。
【0014】
第3の発明の文字認識装置は、判定部が、最初の比較で認識部で第1候補となった候補文字のコード,第2候補文字のコード,・・・,第i候補文字のコードとを比較し、全ての文字コードが一致する場合に第1候補文字の距離と第1候補文字に対応する辞書の第1の閾値とを比較し、第1候補文字の距離が該第1の閾値以下の場合に第1候補文字のコードを認識結果として出力し、第1候補文字の距離が該第1の閾値を越える場合にはリジェクト信号を出力し、文字コードが1つでも一致しない場合に、第1候補文字の距離と当該第1候補文字に対応する第2の閾値を比較し、第1候補文字の距離が該第2の閾値以下の場合に第1候補文字のコードを認識結果として出力し、第1候補文字の距離が該第2の閾値を越える場合にはリジェクト信号を出力する。従って、第2の発明と同様、誤認識率の低減に加えリジェクト判定性能のいっそうの向上が実現する。
【0015】
【実施例】
図1は本発明に基づく文字認識装置の一実施例の文字認識処理ブロック10の構成図であり、11は文字特徴格納部、12は認識部、13は辞書部、14はリジェクト判定部である。
文字特徴格納部11は1文字分のパターンCpを入力し文字パターンCpの特徴量Fdとの距離計算を行う。
認識部12は文字特徴格納部11での距離計算で得られた距離の小さい順(昇順)に当該距離および当該距離の文字コードを格納する。
辞書部13は、例えば数字、カタカナなどの標準的な特徴量Fdおよび文字コード等から構成されるテンプレート構成をなし、各文字種に対して予め複数個のテンプレートを格納している。
ここで、図2は辞書部13の辞書テーブル構成の一例であり、辞書テーブルはテーブル番号NT,文字コードC,第1の閾値Th1,第2の閾値Th2,および標準特徴量Fiで構成されている。
図2に示す構成では文字種C1の辞書はテーブル番号1から3まで3種類あり、文字種C2の辞書はテーブル番号1,2の2種類である。なお、特徴量の2番目の添字nは1文字の特徴数であり、特徴抽出の方法により異なる。
【0016】
リジェクト判定部14は認識部12で得た第1候補文字と第2候補文字のコードを比較し、文字コードが一致した場合は第1候補文字の距離d1と第1の閾値Th1を比較し、距離d1が第1の閾値Th1以下の場合に第1候補文字のコードを認識結果として出力する。また、第1候補となった文字と他の候補文字のコードを比較の結果が文字コード不一致の場合は、認識部12で第1候補となった文字の距離d1と第2の閾値Th2を比較し、距離d1が第2の閾値Th2以下の場合に第1候補文字のコードを認識結果として出力する。
【0017】
以下、文字認識ブロック10の動作について説明する。
先ず、文字特徴格納部11で1文字分の文字パターンCpを入力し文字パターンCpの特徴量Fiを抽出し、格納する。
【0018】
次に、認識部12で文字特徴格納部11で格納した文字パターンCpの特徴量Fiを取込み、辞書部13の標準特徴量Fdとの距離DSを全テーブルについて計算する。そして距離を基準に昇順にソート(分類)を行い、距離の小さなものから順にの文字候補を取り出しその文字コードおよび距離を格納する。
【0019】
ここで、図3はリジェクト判定部14の動作例を示すフローチャートである。ステップS1でリジェクト判定部14は、認識部12で得た第1候補の文字と第2候補文字のコードを比較する。
【0020】
第1候補の文字コードと第2候補の文字コードが一致した場合にはステップS2で認識部12に格納されている第1候補文字の距離を辞書部13の辞書テーブルの第1の閾値と比較し、第1候補文字の距離が第1の閾値以下の場合はステップS5で第1候補文字のコードを認識結果として出力し、第1の閾値を越える場合はステップS4でリジェクト信号を出力する。
【0021】
また、第1候補の文字コードと第2候補の文字コードが一致しなかった場合にはステップS3で認識部12に格納されている第1候補文字の距離を辞書部13の辞書テーブルの第2の閾値と比較し、第1候補文字の距離が第2の閾値以下の場合はステップS5で第1候補文字のコードを認識結果として出力し、第2の閾値を越える場合はステップS4でリジェクト信号を出力する。
【0022】
例えば、図2の辞書テーブルで文字コードC1の文字を’A’、文字コードC2の文字を’B’とし、第1の閾値Th11,Th12,Th13,Th14,Th15を200、第2の閾値Th21,Th22,Th23,Th24,Th25を100としたとき、未知の文字の文字パターンCpが’A’であり、認識部12では次のような結果を得たものとする。
第1候補文字について、
テーブル番号・・・1、文字コード・・・C1,距離・・・170
第2候補文字について、
テーブル番号・・・2、文字コード・・・C1,距離・・・210
この場合、リジェクト判定部14は図3の処理フローに従いステップS1で第1候補の文字コードと第2候補の文字コードを比較し、両者が一致しているのでステップ2に移行する。
ステップS2では第1候補文字の距離’170’が第1の閾値Th11(=200)よりも小さいのでステップS5に移行し第1候補の文字コードC1が認識結果として出力される。
【0023】
次に、文字パターンCpが’B’であり、認識部12では次のような結果を得たものとする。
第1候補文字について、
テーブル番号・・・4、文字コード・・・C2,距離・・・170
第2候補文字について、
テーブル番号・・・2、文字コード・・・C1,距離・・・210
この場合、リジェクト判定部14は図3の処理フローに従いステップS1で第1候補の文字コードと第2候補の文字コードを比較し、両者が一致していないのでステップ3に移行する。
ステップS3では第1候補文字の距離’170’が第2の閾値Th21(=100)よりも大きいのでステップS4に移行し、リジェクト信号が出力される。
【0024】
なお、図3では第1候補文字のコードと第2候補文字のコードとの比較のみを行っているが、これに限られず図4に示すように第1候補文字のコードと第2候補文字のコードが異なる場合に、更に、ステップS3’で第1候補文字のコードと第3候補文字のコードの比較を行い、第1候補文字のコードと第3候補文字のコードが一致した場合にステップS7で第1候補文字の距離と第2の閾値を比較し、第1候補文字の距離が第2の閾値以下の場合はステップS5に移行して第1候補文字のコードを認識結果として出力し、第1候補文字の距離が第2の閾値を越える場合はステップS4に移行してリジェクト信号を認識結果として出力するようにし、第1候補文字のコードと第3候補文字のコードが一致しない場合にステップS6で第1候補文字の距離と第3の閾値を比較し、第1候補文字の距離が第3の閾値以下の場合はステップS5に移行して第1候補文字のコードを認識結果として出力し、第1候補文字の距離が第2の閾値を越える場合はステップS4に移行してリジェクト信号を認識結果として出力すするように構成してもよい。
【0025】
同様に、ステップS3’で第1候補文字のコードと第3候補文字のコードが一致しない場合に第1候補文字のコードと第4候補文字のコードの比較を行い・・・、第1候補文字のコードと第4候補文字のコードが一致しない場合に第1候補文字のコードと第5候補文字のコードの比較を行い・・、と拡張することもできる。
【0026】
また、図5に示すようにステップS1’で第1候補文字のコード,第2候補文字のコード,および第3候補文字のコードを比較し第1候補文字のコード,第2候補文字のコード,および第3候補文字のコードが全て等しい場合に、ステップS2で第1候補文字の距離を第1の閾値と比較し、第1候補文字の距離が第1の閾値以下の場合はステップS5で第1候補文字のコードを認識結果として出力し、第1の閾値を越える場合はステップS4でリジェクト信号を認識結果として出力し、第1候補文字のコード,第2候補文字のコード,または第3候補文字のコードが一つでも一致しなかった場合にはステップS3で第1候補文字の距離を辞書部第2の閾値と比較し、第1候補文字の距離が第2の閾値以下の場合はステップS5で第1候補文字のコードを認識結果として出力し、第2の閾値を越える場合はステップS4でリジェクト信号を認識結果として出力するように構成してもよい。
【0027】
同様に、ステップS1’で第1候補文字のコード,第2候補文字のコード,第3候補文字のコード,および第4候補文字のコードを比較し、第1候補文字のコード,第2候補文字のコード,第3候補文字のコード,および第4候補文字のコードが全て等しい場合にステップS2へ、等しくない場合にステップS3に移行するよう構成することもでき、これを拡張して、ステップS1’で第1候補文字,第1候補文字のコード,第2候補文字のコード,・・・,および第i候補文字のコードを比較し、第1候補文字のコード,第2候補文字のコード,・・・および第i候補文字のコードが全て等しい場合にステップS2へ、等しくない場合にステップS3に移行するよう構成することもできる。
【0028】
【発明の効果】
以上説明したように第1の発明の文字認識装置は、第1候補文字のコードと第2候補文字のコードの比較を行い、その結果により第1候補文字の距離とその第1候補文字に対応する第1の閾値との閾値判定を行い、閾値判定の結果により第1候補文字を認識文字として出力するか、或いはリジェクト信号を出力するので、従来技術の文字認識装置に比べいっそうの誤認識率の低減を実現できる。
【0029】
第2発明の文字認識装置は、文字コードが一致しない場合に、更に、第1候補文字のコードと第3候補文字のコードを比較し、第1候補文字の距離と当該第1候補文字に対応する第3の閾値を比較し、第1候補文字の距離が該第3の閾値以下の場合に第1候補文字のコードを認識結果として出力し、第1候補文字の距離が該第3の閾値を越える場合にはリジェクト信号を出力するので、誤認識率の低減に加えリジェクト判定性能のいっそうの向上が実現する。
【0030】
第3の発明の文字認識装置は、認識部で第1候補となった候補文字のコード,第2候補文字のコード,・・・,第i候補文字のコードとを比較し、全ての文字コードが一致するか否かにより、第1候補文字の距離とその第1候補文字に対応する第1の閾値との閾値判定を行い、閾値判定の結果により第1候補文字を認識文字として出力するか、或いはリジェクト信号を出力するので、誤認識率の低減に加えリジェクト判定性能のいっそうの向上が実現する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に基づく文字認識装置の一実施例の文字認識処理ブロックの構成図である。
【図2】辞書部のテーブル構成の一例である。
【図3】リジェクト判定部の第1の動作例を示すフローチャートである。
【図4】リジェクト判定部の第2の動作例を示すフローチャートである。
【図5】リジェクト判定部の第3の動作例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
10 文字認識処理ブロック
11 文字特徴格納部
12 認識部
13 辞書部
14 リジェクト判定部

Claims (3)

  1. 1文字種に対して複数の辞書を有する文字認識装置であって、1文字分の文字パターンを入力し、特徴量を抽出して格納する文字特徴格納部と、
    前記抽出された特徴量と辞書部の複数の標準特徴量との距離計算をそれぞれ行い、該計算で得たそれぞれの距離に基づいて複数の候補文字を取りだし、当該各候補文字のコードおよび距離を格納する認識部と、
    文字種毎に構成された複数の、文字コード、閾値、及び該文字の標準特徴量を含む、辞書を有する辞書部と、
    (1) 認識部で得た第1候補文字のコードと第2候補文字のコードとを比較し、
    (2) 文字コードが一致する場合に第1候補文字の距離と第1候補文字に対応する辞書の第1の閾値とを比較し、第1候補文字の距離が該第1の閾値以下の場合に第1候補文字のコードを認識結果として出力し、第1候補文字の距離が該第1の閾値を越える場合にはリジェクト信号を出力し、
    (3) 文字コードが一致しない場合に、第1候補文字の距離と当該第1候補文字に対応する第2の閾値を比較し、第1候補文字の距離が該第2の閾値以下の場合に第1候補文字のコードを認識結果として出力し、第1候補文字の距離が該第2の閾値を越える場合にはリジェクト信号を出力する判定部と、
    を有することを特徴とする文字認識装置。
  2. 請求項1記載の文字認識装置において、判定部が、
    (1) 認識部で得た第1候補文字のコードと第2候補文字のコードとを比較し、
    (2) 文字コードが一致する場合に第1候補文字の距離と第1候補文字に対応する辞書の第1の閾値とを比較し、第1候補文字の距離が該第1の閾値以下の場合に第1候補文字のコードを認識結果として出力し、第1候補文字の距離が該第1の閾値を越える場合にはリジェクト信号を出力し、
    (3) 文字コードが一致しない場合に、第1候補文字のコードと第3候補文字のコードを比較し、
    (31) 第1候補文字のコードと第3候補文字の文字コードが一致する場合に第1候補文字の距離と第1候補文字に対応する辞書の第2の閾値とを比較し、 第1候補文字の距離が該第2の閾値以下の場合に第1候補文字のコードを認識 結果として出力し、第1候補文字の距離が該第1の閾値を越える場合にはリジ ェクト信号を出力し、
    (32) 第1候補文字のコードと第3候補文字の文字コードが一致しない場合に、第1候補文字の距離と当該第1候補文字に対応する第3の閾値を比較し、 第1候補文字の距離が該第3の閾値以下の場合に第1候補文字のコードを認識 結果として出力し、第1候補文字の距離が該第3の閾値を越える場合にはリジ ェクト信号を出力する判定部と、を有することを特徴とする文字認識装置。
  3. 請求項1記載の文字認識装置において、iを3以上の自然数とするとき、判定部が、
    (1) 認識部で第1候補となった候補文字のコード,第2候補文字のコード,・・・,第i候補文字のコードとを比較し、
    (2) 全ての文字コードが一致する場合に第1候補文字の距離と第1候補文字に対応する辞書の第1の閾値とを比較し、第1候補文字の距離が該第1の閾値以下の場合に第1候補文字のコードを認識結果として出力し、第1候補文字の距離が該第1の閾値を越える場合にはリジェクト信号を出力し、
    (3) 文字コードが1つでも一致しない場合に、第1候補文字の距離と当該第1候補文字に対応する第2の閾値を比較し、第1候補文字の距離が該第2の閾値以下の場合に第1候補文字のコードを認識結果として出力し、第1候補文字の距離が該第2の閾値を越える場合にはリジェクト信号を出力する判定部と、を有することを特徴とする文字認識装置。
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