JPH0139157B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は１画からなる英大文字、数字、特殊記
号をオンライン方式で認識するようにした１画文
字実時間認識方式に関する。

従来のオンライン文字認識装置、すなわち時間
情報をもつ座標点列というデータの形式で文字を
検出する回路と、検出された文字間を区切る回路
を備えた実時間英大文字、数字、特殊記号認識装
置では、文字を構成するストロークから数ポイン
トずつ、おのおのが各ストロークを代表する点を
抽出し、あらかじめ抽出しておいた各文字の代表
点を登録して記憶してある辞書とのマツチングを
とる方式がある。しかしこのマツチング方式では
文字を構成するストローク間の位置関係により文
字を認識するものであるから画数の少ない文字、
特に１画の文字の認識においては形状の変動の影
響を受けやすく、他の画数の文字に比べ認識率が
著るしく低下するという欠点があつた。

この発明は、従来のオンライン文字認識装置の
欠点を改善し、英大文字、数字、特殊記号を認識
対象とする実時間文字認識装置において、１画か
らなる文字を高い認識率で認識できる実時間認識
方式を提供することを目的とする。そしてこのた
めに本発明における英大文字・数字・特殊記号１
画文字実時間認識方式では時間情報をもつ座標点
列データで文字・記号を検出する回路とペンのア
ツプダウンを検出する回路と文字間を区切る回路
を有する実時間文字認識装置において、１画から
なる文字・記号の座標点列データからその文字・
記号の文字枠情報を抽出する手段と、前記座標点
列データと文字枠情報から、文字・記号の端点の
位置情報と端点の方向を表わす特徴、端点と文字
枠の関係を表わす特徴、Ｘ・Ｙ座標への投影を表
わす特徴、投影から求まる特徴を抽出する特徴抽
出手段と、前記認識対象文字・記号を前記各特徴
のみで認識する手段を有することを特徴とする。

この発明が認識対象とする１画からなる英文
字、数字、特殊記号としては、例えば｛０，１，
２，３，６，７，８，９，Ｃ，Ｊ，Ｌ，Ｍ，Ｎ，
Ｏ，Ｑ，Ｓ，Ｕ，Ｖ，Ｗ，（，），〔，〕，／，＼，
＠，∧，〓，＆，「，」，−， ， ，・｝等があげられ
る。

以下、本発明の動作原理について第１図〜第７
図にもとづき説明する。ここで第１図〜第６図は
特徴抽出説明図、第７図は特徴抽出識別状態説明
図である。

まず本発明が文字認識のために使用する各特徴
について順次説明する。

(1) 文字枠の情報 第１図は文字枠の情報について説明したもので
ある。第１図において、 ABCDは文字（Ｓ）を囲む最小の矩形文字
枠を示す。

XH（＝DC＝AB）及びYH（＝AD＝BC）は、
文字枠ABCDのＸ軸及びＹ軸方向の幅を示し
たもので、その文字の存在する範囲を表わす特
徴である。

YHMXHはYHからXHを引いた量を示すも
ので、その文字がどの程度縦長の文字かを表わ
すものである。

XC，YCは文字枠ABCDの中心の座標を表
わす。

XTL，XTRは文字枠ABCDのＸ軸方向を３
等分する座標である。

YTB，YTUは文字枠ABCDのＹ軸方向を３
等分する座標である。

YQB，YQUは文字枠ABCDのＹ軸方向の下
１／４および上1/4を表わす座標である。

XMIN，YMINは文字枠（ABCD）の左下
すなわちＡ点の座標値である。

XMAX，YMAXは文字枠ABCDの右上すな
わちＣ点の座標値である。

THA，THB，THCは、Ｘ座標がXMINの
ときの文字枠のADを３等分した区分を表わ
し、その中に文字が存在するときは１、存在し
ないときは０とする。第１図の場合はTHA＝
０，THB＝０，THC＝１となる。

THD，THE，THFはＸ座標がXMAXのと
きの文字枠のBCを３等分した区分を表わし、
その中に文字が存在するときは１、存在しない
ときは０とする。第１図の場合は、THD＝１，
THE＝０，THF＝０となる。

これらの情報は直接文字の特徴を表わすものと
はならないが、次に述べる各特徴を生成する際に
必要な情報となる。

(2) 端点の位置情報と端点の方向 第２図は端点の位置情報と端点の方向について
説明した図である。（次に説明する各特徴の番号
は上記(1)に連続した番号で示すものであり、以下
同様である。） XSMEは文字の始点、終点の左右関係を表
わす特徴で、終点が始点の右にあれば１、左に
あれば０とする。

YSMEは文字の始点、終点の上下関係を表
わす特徴であつて、終点が始点より上にあれば
１、下にあれば０とする。

XSMEAは始点、終点間のＸ方向の距離を表
わす特徴である。

YSMEAは始点、終点間のＹ方向の距離を表
わす特徴である。

MTSは文字が閉じているか否かを表わす特
徴で、XSMEA及びYSMEAがある値より小さ
いときは１、そうでないときは０とする。すな
わちその文字が閉じているときには１となる。
第２図の場合は０である。

SBPSM，SBPEMはそれぞれ文字の始点と
終点の方向を表わす。

PSM，PEMはそれぞれ調らべる範囲を
SBPSM，SBPEMの２倍にとつたときの文字
の始点と終点の方向を表わす。

なお、ここでにおける方向とは、第３図に
表わすような、０〜７の記号を付された８方向と
する。各方向の中間のものは近い方向の記号を付
すものとする。

第２図の場合は、SBPSM，PSMはいずれも
３、SBPEM，PEMはいずれも７となる。
SBPSM＞PSMのときは、文字は始点において時
計方向に変曲し、SBPEM＞PEMのときは文字
は終点において時計方向に変曲することになる。

(3) 端点と文字枠の関係 SSIDE，ESIDEはそれぞれ文字の始点、終
点が文字枠ABCDの左側にあるか、右側にあ
るかを表わす特徴で、左側にあれば０、右側に
あれば１とする。

第１図の場合は、始点は文字枠ABCDの右
側、終点は左側にあるので、SSIDE＝１，
ESIDE＝０となる。

SUQ，EUQはそれぞれ文字の始点、終点が
文字枠ABCDの上部にあるか否かを表わす特
徴で、前記で定義したYQUより端点（始点
と終点をまとめて端点という）が上にある場合
には文字枠の上にあると判断して１とし、その
他は０とする。

第１図の場合は、始点はYQUより大、終点
は小であるので、SUQ＝１，EUQ＝０となる。

SXFM，EXFMは、それぞれ文字の始点、
終点が文字枠ABCDの左右すなわち左枠AD、
右枠BCに接するかどうかを表わす特徴で、左
右の文字枠のいずれにも接しなければ０、左枠
BCに接すれば１、右枠ADに接すれば２とす
る。第１図の場合は、始点は右枠BCに接し、
終点は左枠ADに接しているので、SXFM＝
２，EXFM＝１となる。

SYFM，EYFMは、それぞれ文字の始点、
終点が文字枠ABCDの上下、すなわち上枠DC、
下枠ABに接するかどうかを表わす特徴で、上
下の文字枠のいずれにも接しなければ０、下枠
ABに接すれば１、上枠DCに接すれば２とす
る。

第１図の場合は、始点、終点のいずれも上枠
DC、下枠ABに接していないので、SYEM＝
０，EYEM＝０となる。

〓〓 GPNUMBは、文字の始点、終点がそれぞれ
文字枠ABCDの上半分にあるか下半分にある
か、すなわち前記で定義したYCより上にあ
るのか下にあるのかの組み合わせを表わす特徴
である。始点、終点がともに上半分にあれば
１、両方とも下半分にあれば２、始点が上半分
にあり終点が下半分にあれば３、始点が下半分
にあり終点が上半分にあれば４とする。

第１図の場合は、始点が上半分、終点が下半
分にあるのでGPNUMB＝３となる。

(4) Ｘ座標、Ｙ座標への投影 第４図は、Ｘ座標、Ｙ座標への文字の投影を求
めた図である。

NUMDXはＸ座標への投影本数を表わす。

〓〓 NUMDL，NUMDRはそれぞれＸ座標の左
方向、右方向の投影本数を表わす。

第４図の場合、Ｘ座標への投影本数は４本で
あり、そのうちＸ座標の左方は２本、右方向は
２本であるから、NUMDX＝４，NUMDL＝
２，NUMDR＝２となる。

〓〓 NUMDYはＹ座標への投影本数を表わす。

〓〓 NUMDB，NUMDUは、それぞれＹ座標の
下方向、上方向の投影本数を表わす。

第４図の場合には、Ｙ座標への投影本数は４
でありそのうちＹ座標の下方向は２本、上方向
は２本であるから、NUMDY＝４，NUMDB
＝２，NUMDU＝２となる。

(5) 投影から求まる特徴 〓〓 SXD，EXDはＸ座標への文字の最初と最後
の投影がどちら向きであるかを表わし、左向き
ならば０、右向きならば１とする。

第４図の場合は、始点から始まる最初のＸ座
標への投影XD₁は左向きであり、終点を含む最
後の投影XD₄は右向きであるから、SXD＝０，
EXD＝１となる。

〓〓 SYD，EYDはＹ座標への文字の最初と最後
の投影がどちら向きであるかを表わし、下向き
ならば０、上向きならば１とする。

第４図の場合は、Ｙ座標への最初の投影YD₁
は上向きであり、最後の投影YD₄は下向きであ
るからSYD＝１，EYD＝０となる。

〓〓 LASTYはＹ座標への投影の最後のものの長
さ（YD₄）を表わすもので、YD₄が文字枠
ABCDの左、右枠（AD，BC）の長さYH（前
記及び第１図参照）の1/2より長いとき、す
なわちYD₄≧YH／２のときは１、YD₄＜
YH／２のときは０である。

第４図の場合は、YD₄＜YH／２であるの
で、LASTY＝０となる。

LYMAXはＹ座標への投影の最後のものの
長さとＹ座標への投影の他のものの長さの関係
を表わしたもので、前者が後者より長いときは
１、短かいときは０とする。

第４図の場合はYDの長さはYD₁，YD₂より
短かいのでLYMAX＝０となる。

LYCXはＹ座標への投影の最後の２本の始
点、終点間のＸ方向の長さを比べる特徴で、最
後のものが長ければ１、その前のものが長けれ
ば０とする。

第５図ａは第４図を再記したものであるが、
この場合はＹ座標への投影の最後のYD₄とその
前のYD₃のそれぞれの始点、終点間の距離はl_L
とl_L-1であり、l_L＞l_L-1であるから、LYCX＝１
となる。同様に第５図ｂの場合はl_L＜l_L-1であ
るからLYCX＝０となる。

LXYUBはＸ座標への投影の最後のものの始
点の位置を表わすもので、その始点のＹ座標が
文字枠の上半分、すなわちYC（前記及び第１
図参照）より大きいときは１、小さいときは０
とする。

第６図の場合はＸ座標への最後のものの始点L_S
のＹ座標はYCより上にあるので、LXYUB＝１
となる。

第７図はこの発明が認識対象とする１画からな
る英字、数字、特殊記号の中から｛０，１，２，
３，６，７，８，９，Ｃ，Ｌ，Ｍ，Ｎ，Ｏ，Ｑ，
Ｓ，Ｕ，Ｖ，Ｗ，＠，∧，＆｝を例にとつて、こ
れまでに説明した特徴により大まかに識別した識
別状態説明図である。

図中、（−）は求まらないか、断定できないも
のを示す。また第７図に記載しなかつた特徴は、
第７図では識別しきれなかつた１画文字等を区別
するのに用いられる。例えば第７図では｛Ｕ，
Ｖ｝は第７図に記載の特徴では全て同じ値を示す
のでこれらの識別はこれではできないが、端点の
方向を表わす特徴PSM，PEM（前記参照）を
調らべると、ＵはPS＝６，PEM＝２であるのに
対し、ＶはPSM＝７，PEM＝１となるから両者
を識別することができる。

この第７図から各文字、数字、特殊記号を認識
する方法としては、例えばトリー方式を挙げるこ
とができる。トリー方式によれば最後のトリーに
達するまでに多くのものが認識される（第７図に
おいて各特徴は、少ないトリーで認識できるよう
な順序で配列したものである）。例えば最初のト
リーの特徴GPNUMBで、英文字「Ｎ」が、第３
番のトリーの特徴NUMDXにおいて、数字
「３」，「８」等が認識される。

第８図は本発明の一実施例構成を示す。

第８図において、１は座標点列格納部であつ
て、図示省略したタブレツト等の入力装置から検
出された１画の文字の１文字毎の座標点列の各
Ｘ，Ｙ座標がデータ線ａを経由して格納される。
２は文字枠情報抽出回路であつて、座標点列格納
部１に格納された座標データから、前記(1)文字枠
の情報において〜で説明したXMIN，
YMIN，XMAX，YMAX，XH，YH，
YHMXH，XC，YC，XTL，XTR，YTB，
YTU，YQB，YQU，THA〜THFを演算し、
データ線ｂを介して文字枠情報格納部３に出力す
る。このうちXH，YH，YHMXH，THA〜
THFはデータ線ｃを介して抽出データ格納部７
に出力される。

４は端点・文字枠情報抽出器で、座標点列格納
部１から端点すなわち文字の始点と終点の座標
を、文字枠情報格納部３から文字枠ABCDに関
する情報を参照して、前記(3)端点と文字枠の関係
において〜〓〓で説明したSSIDE，ESIDE，
SUQ，EUQ，SXFM，EXFM，SYFM，
EYFM，GPNUMBを演算し、データ線ｄを介
して抽出データ格納部７に出力する。

５は端点情報抽出器であつて、座標点列格納部
１から端点の座標を参照して前記(2)端点の位置と
端点の方向において〜で説明したXSME，
YSME，XSMEA，YSMEA，MTS，PSM，
PEM，SBPSM，SBPEMを演算し、データ線ｅ
を介して抽出データ格納部７に出力する。

６は投影情報抽出器で、座標点列格納部１のデ
ータからＸ座標、Ｙ座標への投影を求め、文字枠
情報格納部３のYC（文字枠ABCDの中心のＹ座
標）を参照して、前記(4)Ｘ座標、Ｙ座標への投影
において〜〓〓で説明したNUMDX，NUMDL，
NUMDR，NUMDY，NUMDB，NUMDU及び
前記(5)投影から求まる特徴におて〓〓で説明した
SXD，EXD，SYD，EYD，LASTY，
LYMAX，LYCX，LXYUBを演算し、データ
線ｆを介して抽出データ格納部７に出力する。

８は辞書格納部であつて、第７図に示す如く、
あらかじめ識別対象とする英大文字、数字、特殊
記号のうち１画からなる文字について、これまで
に説明した各特徴を抽出し、その文字を表わす記
号とともに格納してあるものである。

９は認識部であつて、抽出データ格納部７に抽
出された１文字分の各特徴と辞書格納部８に格納
されている辞書を比較して、最も特徴が類似する
文字、すなわち一致する特徴点の数の最も多い文
字を表わす記号をデータ線ｇを介して出力する。

なお入力装置には１画以外の文字が入力される
が、例えば１画文字を入力毎にスタイラスペンで
１画文字であることを示す記号を出力するタブレ
ツト領域に触れること等により容易に１画文字だ
けを抽出し、データ線ａを経由してその１文字毎
の座標点列を座標点系列格納部１に格納する。こ
れにより前記の如き各特徴抽出が行なわれ、この
入力文字に対する各特徴が抽出データ格納部７に
格納され、認識部９により辞書格納部８にあらか
じめフアイルされている各１画英大文字や数字、
特殊記号等との比較が行なわれ、もつとも特徴が
類似したものの記号が認識結果として出力される
ことになる。

以上説明の如く、本発明によれば従来のオンラ
イン文字認識装置では認識率の低かつた１画の文
字・記号等を高い認識率で読むことができる。し
たがつて従来のオンライン文字認識装置に本発明
を付加し、２画以上の文字等に関しては従来のマ
ツチング方式にもとづく文字認識を行ない、１画
の文字のときは本発明の文字認識方式により文字
認識を行うことにより、画数によらず高い認識率
で文字を読み取ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は文字枠の情報に関する説明図、第２図
は文字の端点の位置情報と端点の方向を表わす特
徴に関する説明図、第３図は方向を記号で示す説
明図、第４図は文字のＸ，Ｙ座標への投影を表わ
す特徴に関する説明図、第５図はＹ座標への投影
の最後の２本の始点、終点間のＸ方向の長さを比
べる特徴LYCXに対する説明図、第６図はＸ座標
への投影の最後のものの始点の位置を示す特徴
LXYUBに対する説明図、第７図は識別状態説明
図、第８図は本発明の一実施例構成図である。 図中、１は座標点列格納部、２は文字枠情報抽
出回路、３は文字枠情報格納部、４は端点・文字
枠情報抽出器、５は端点情報抽出器、６は投影情
報抽出器、７は抽出データ格納部、８は辞書格納
部、９は認識部をそれぞれ示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 時間情報をもつ座標点列データで文字・記号
   を検出する回路と、ペンのアツプダウンを検出す
   る回路と文字間を区切る回路を有する実時間文字
   認識装置において、１画からなる文字・記号の座
   標点列データからその文字・記号の文字枠情報を
   抽出する手段と、前記座標点列データと文字枠情
   報から、文字・記号の端点の位置情報と端点の方
   向を表わす特徴、端点と文字枠の関係を表わす特
   徴、Ｘ・Ｙ座標への投影を表わす特徴、投影から
   求まる特徴を抽出する特徴抽出手段と、前記認識
   対象文字・記号を前記各特徴のみで認識する手段
   を有することを特徴とする英大文字・数字・特殊
   記号１画文字実時間認識方式。