JPH04336686A - 手書文字認識装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は文字認識装置に関し、
特にタブレットから入力された文字に対しストローク毎
に認識を行なって入力された文字情報を認識する手書文
字認識装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、タブレットから入力された文字に
対して、ストローク毎の認識を行ない、予め文字を筆順
に沿ってストロークで記述された文字情報との照合を行
なうことによって入力された文字情報を識別することが
できる装置が、たとえばワードプロセッサ、パーソナル
コンピュータおよび学習機等において用いられている。 このような装置は、手書の感覚で文字情報を入力できる
ので、キーボードを介して入力する必要がある装置等に
比べて簡易にかつ容易に文字の入力ができる点で有用で
ある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のオン
ライン手書文字認識装置では、入力されたストローク間
の位置関係を用いて無意味な認識候補の文字の削減を行
なっている場合が多い。すなわち入力されたストローク
間の位置関係の特徴量として１つ前に入力されたストロ
ークの終端と、次に入力されたストロークの始端とを直
線で結ぶペンの非接触の状態での方向（以下「オフ・ス
トローク方向」と呼ぶ）を用いるものがある。これによ
って、ストロークパターンの認識だけでは多くなる候補
をこのオフ・ストローク方向のデータを用いることによ
って該当の候補を削減しようとしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のようなオフ・ス
トローク方向のデータを用いる手書文字認識装置では、
１つ前に入力されたストロークの終端と次に入力される
ストロークの終端との位置関係を表わすだけであって、
任意の２つのストロークの位置関係を表わすことはでき
ない。したがって、文字の認識効率という点では、未だ
不十分であった。

【０００５】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、入力された手書文字情報を容易に
かつ迅速に該当の文字情報として認識することができる
手書文字認識装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明にかかる手書文
字認識装置では、タブレット上にペンで入力された文字
情報をペン位置座標の時系列的変化に基づいて認識する
手書文字認識装置であって、ペンのタブレットへの接触
、非接触によって入力される、入力すべき文字情報を構
成するストロークを相互にストローク間の位置関係とと
もに認識するストローク認識手段と、文字を構成する複
数のストロークの情報を対応する文字における各ストロ
ーク間の位置関係に関連して記憶する文字情報記憶手段
と、認識された文字情報を文字情報記憶手段の記憶内容
に基づいて、入力された文字を認識する文字認識手段と
を備えたものである。

【０００７】

【作用】この発明においては、入力された文字情報がス
トロークのパターンのみならずストローク間の位置関係
とともに認識される。

【０００８】

【実施例】図１はこの発明の一実施例による手書文字認
識装置の構成を示すブロック図である。

【０００９】図を参照して、手書文字認識装置を使用す
る使用者がタブレット位置上にペンを用いて所望の文字
の入力を行なうと、ペンのタブレットへの接触および非
接触によってペンの座標データとペンのオン／オフ情報
がストローク終了判定部２と文字終了判定部４とに送ら
れ、これらの判定部によって１ストロークの終りと文字
の入力の終りとが判定される。またペンの座標データは
前処理部３にも送られ、前処理部３は、１ストロークの
入力が終了すると送信された座標データから特徴量を抽
出し、入力ストロークのパターンの作成を行なう。前処
理部３で作成されたストロークの入力パターンはストロ
ーク認識部５によって基本ストロークが格納されている
基本ストローク辞書部６を参照して、これらのパターン
との照合を行なう。文字認識部７は、文字のストローク
の入力が終了したとの文字終了判定部４における判定出
力に応答して、入力されたストロークの時系列的変化と
文字辞書部８に格納されている文字データとの照合を行
なって、入力された文字の認識を行ない、その結果を表
示部９に表示させる。

【００１０】次にこの発明の一実施例における文字辞書
部８の記述方式について説明する。まず、任意の２つの
ストロークの始端または終端の位置関係として、ＸＹ座
標を想定し、Ｘ方向とＹ方向とについて以下の３つの関
係を想定する。なおＸ方向は紙面上において左右方向を
いい、Ｙ方向は紙面に対して上下方向をいうものとする
。

【００１１】１．右または上　　→　　０１２．左また
は下　　→　　１０ ３．不定　　　　　　　　→　　１１ 上記における矢印の右側の数字は、ビットデータを表わ
しており、すなわちＸ方向、Ｙ方向にそれぞれ２ビット
系４ビットのデータでその方向を表現している。

【００１２】図２および図３は“土”および“口”の文
字の入力に際して、その１つ前に入力されたストローク
の始端と次に入力されたストロークの始端との位置関係
をＸ座標とＹ座標に対してそれぞれ表わしている例であ
る。

【００１３】たとえば図２の“土”の文字の例において
は、ストロークの始端（１）は最初に入力されるもので
あるから、その前に入力されたストロークとの関係は不
定であるためＸ座標およびＹ座標ともにそのビットデー
タは“１１”として表わされている。第２ストロークの
始端（２）は第１ストロークの始端（１）に対してＸ方
向に対しては右方向に位置しており、またＹ方向に対し
ては上方向に位置しているため、そのビットデータとし
てはＸ座標において“０１”、Ｙ座標として“０１”と
示されている。以下同様の要領でストロークの始端相互
の位置関係が示されている。

【００１４】次に一般に入力されたｉ番目のストローク
とｊ番目のストロークとの位置関係の判定方式について
説明する。入力されたストロークについて下記の基準に
よって判定する。

【００１５】（１）　　（Ｘｊ−Ｘｉ）が・α（しきい
値）以上なら、後のストロークの位置は右方向（０１）
にある。

【００１６】・−α以下であるなら、後のストロークの
位置は左方向（１０）にある。 ・−αより大きくα未満であるなら、後のストロークの
位置は先のストロークの位置に対して近傍（００）にあ
る。

【００１７】（２）　　（Ｙｊ−Ｙｉ）が・β（しきい
値）以上でなら、後のストロークの位置は上方向（０１
）にある。

【００１８】・−β以下であるなら、後のストロークの
位置は下方向（１０）にある。 ・−βより大きくβ未満であるなら、後のストロークの
位置は先のストロークの位置に対して近傍（００）にあ
る。

【００１９】このように判定することによって、ｉ番目
のストロークとｊ番目のストロークとの位置関係が判定
される。

【００２０】図４は文字“山”が入力された場合の１つ
前のストロークの始端と次のストロークの始端との位置
関係を上記の判定基準に基づいて４ビットのデータで表
わした例である。

【００２１】次に入力されたストローク位置関係に基づ
いた文字情報の認識としての妥当性の判定方式について
説明する。

【００２２】ここでは、文字辞書部８に格納された文字
情報に基づいた位置関係と、入力されたストローク間の
位置関係とのＡＮＤ条件によって表わされたデータが、
入力されたストローク間の位置関係のデータと等しくな
る場合、位置条件を満たすものすなわち識別文字として
の条件が満たされたものと判定する。

【００２３】たとえば位置条件が満たされた例として、
［辞書のＸＹ］ＡＮＤ［入力のＸＹ］＝［入力のＸＹ］
となった場合、ＡＮＤ条件にて示された位置関係の情報
と、入力されたストローク間における位置関係とのデー
タが合致した場合である。このように任意の２つのスト
ローク間の始端または終端との位置関係をビットデータ
で表わし、上記の判定方式によってストローク位置の妥
当性を判定することによって、認識候補文字の削減を高
速に行なうことができ認識効率を高めることができる。

【００２４】次にオンライン手書き文字認識装置の使用
者によって文字“六”を第５図の要領で入力した場合に
ついて説明する。

【００２５】この場合、“六”の文字を構成するストロ
ークが図６に示すように第１ストローク■から第４スト
ローク■の順序で入力された場合を想定する。従来の手
書き文字認識装置であれば、文字認識の方法として、ス
トロークの時系列変化とストロークのパターン認識によ
ってのみ入力された文字を識別しようとすると、たとえ
ば“文”の文字のストロークの時系列変化も図６に示さ
れているような内容と同一になる。したがって、従来の
認識方式であれば、“六”のみならず“文”の文字も識
別候補として表示されることになる。したがってその分
だけ認識動作が遅れることになる。

【００２６】この実施例における文字辞書部８には、各
ストローク間の位置情報が以下に示すように格納されて
いるものとする。ここで格納されているデータの内容を
よりわかりやすく説明するために、“六”の文字の第１
ストローク■と第２ストローク■に対して、各ストロー
ク間の位置関係について図７を参照して説明する。第１
ストローク■の始端Ｓ１と第２ストローク■の始端Ｓ２
との位置関係は、始端Ｓ２は始端Ｓ１に対してＸ方向に
あっては左方向（Ｌ）にあり、Ｙ方向にあっては下方向
（Ｄ）にある。

【００２７】一方、第１ストローク■の終端Ｅ１と第２
ストローク■の始端Ｓ２との位置関係は始端Ｓ２は終端
Ｅ１に対してＸ方向にあっては左方向（Ｌ）にあり、Ｙ
方向にあってはほぼ近傍（Ｘ）にある。

【００２８】すなわちＸ（Ｓ１→Ｓ２）＝ＬＹ（Ｓ１→
Ｓ２）＝Ｄ Ｘ（Ｅ１→Ｓ２）＝Ｌ Ｙ（Ｅ１→Ｓ２）＝Ｘ となる。このような法則のもとで、文字“六”と文字“
文”とのストロークの位置関係のデータを示したのが図
８および図９である。ここで図８および図９を参照して
、これらの入力されたストロークの位置関係の妥当性に
ついて以下に説明する。

【００２９】入力された第１ストロークと第２ストロー
クの位置関係については、 　　文字　　　　　　　　辞書のＸＹ　　　　　　　　
　　　　入力のＸＹ　　六　　　　　　　　１０１０１
０１１（ＬＤＬ？）　　ＡＮＤ　　　１０１０１０００
（ＬＤＬＸ）　　→　　１０１０１０００（ＬＤＬＸ）
　　文　　　　　　　　１０１０１０１１（ＬＤＬ？）
　　ＡＮＤ　　　１０１０１０００（ＬＤＬＸ）　　→
　　１０１０１０００（ＬＤＬＸ）となり、ストローク
間の位置関係がいずれの文字も同一であり、妥当である
ことが判別される。

【００３０】同様に第２ストロークと第３ストロークと
の位置関係については、 　　文字　　　　　　　　辞書のＸＹ　　　　　　　　
　　　　入力のＸＹ　　六　　　　　　　　１１１１１
０１１（？？Ｌ？）　　ＡＮＤ　　　０１００１０１０
（ＲＸＬＤ）　　→　　０１００１０１０（ＲＸＬＤ）
　　文　　　　　　　　０１１１１１１１（Ｒ？？？）
　　ＡＮＤ　　　０１００１０１０（ＲＸＬＤ）　　→
　　０１００１０１０（ＲＸＬＤ）となり、ストローク
間の位置関係はいずれの文字も同一となり、妥当である
ことが判別される。

【００３１】しかし、第３ストロークと第４ストローク
との位置関係については、 　　文字　　　　　　　　辞書のＸＹ　　　　　　　　
　　　　入力のＸＹ　　六　　　　　　　　１１１１０
１０１（？？ＲＵ）　　ＡＮＤ　　　０１０００１０１
（ＲＸＲＵ）　　→　　０１０００１０１（ＲＸＲＵ）
　　文　　　　　　　　１０１１１１０１（Ｌ？？Ｕ）
　　ＡＮＤ　　　０１０００１０１（ＲＸＲＵ）　　→
　　０００００１０１（ＸＸＲＵ）となっており、これ
らの位置関係については“六”については、ストローク
間の位置関係が妥当であるが、文字“文”についてはス
トローク間の位置関係か妥当ではないことになる。した
がって図８の（ａ）に示したような筆順で“六”の文字
が入力された場合、文字辞書部８のデータに基づいて、
“文”の文字が認識候補から削減されることになる。

【００３２】このように、この発明によれば、オンライ
ン手書文字認識装置において、ストローク間の位置関係
を特徴量の１つとして採用することによって、無意味な
認識候補の削減を行なうことができる。

【００３３】図１０はこの発明の一実施例による手書き
文字認識装置の認識動作の内容を説明するためのフロー
チャートであり、図１１は図１０の文字認識ルーチンの
具体的内容を示すフローチャートである。以下先に示し
た実施例等を参照しながら、このフローチャートについ
て説明する。

【００３４】タブレット１上にペンによって手書き入力
がされると、ステップＳ１でペンの入力に関する座標デ
ータが読込まれる。ステップＳ２で１つのストロークの
終了か判定されると、ステップＳ３で座標データから特
徴量を抽出する前処理が行なわれ、入力ストロークのパ
ターンの作成を行ない、ストローク認識部５によって、
入力パターンと基本ストローク辞書との照合が行なわれ
る（ステップＳ４）。

【００３５】１個の文字を構成するストロークのすべて
が入力されるまでステップＳ１からステップＳ５の動作
を繰返し、入力された文字の終了を待って、ステップＳ
６で文字の認識動作が行なわれる。

【００３６】文字の認識動作においては、まずステップ
Ｓ１１において、入力されたストローク数に合致した識
別候補が読出される。次にステップＳ１２において、ス
トロークの時系列の変化が一致しているか否かが判別さ
れる。先の例においては、文字“六”と文字“文”とは
ストロークの時系列変化が一致しているため、いずれも
識別文字候補に挙げられることになる。次にステップＳ
１３において、前処理部３において算出された座標デー
タからの特徴量に基づいて、ストロークの位置関係が一
致しているか否かについて各候補毎にその判別が行なわ
れる。先に示したように、“六”の文字は、“文”の文
字とのストロークの位置関係は異なっているため、入力
ストロークが“六”に基づいてなされた場合、ステップ
Ｓ１４で“六”は表示されるが、“文”は候補として表
示されない。このようにしてストローク数の合致した候
補のすべてについてステップＳ１２からステップＳ１４
の動作を繰返した後、図１０のフローにリターンする。

【００３７】なお、上記の実施例において、１つ前のス
トロークの始端または終端と次のストロークの始端との
位置関係を用いて認識候補の削減を行なっているが、ス
トロークの位置関係については必ずしもこれらの関係の
みならず、前後関係にないストロークの位置関係に対し
て行なうことも可能である。

【００３８】

【発明の効果】この発明は以上説明したとおり、入力さ
れた文字情報がストロークパターンのみならずストロー
ク間の位置関係とともに認識されるので文字の認識が正
確かつ迅速に行なわれる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による手書文字認識装置の
具体的構成を示すブロック図である。

【図２】この発明の一実施例による文字“土”に対する
ストロークの位置関係を示した図である。

【図３】この発明の一実施例による文字“口”に対する
ストロークの位置関係を示した図である。

【図４】この発明の一実施例による文字“山”に対する
ストロークの位置関係を示した図である。

【図５】この発明の一実施例による文字“六”に対する
入力パターンを示した図である。

【図６】図５の文字に対する入力ストロークの方向を入
力順に示した図である。

【図７】図５の入力文字における第１ストロークと第２
ストロークとのＸＹ座標における位置関係を示した図で
ある。

【図８】この発明の一実施例による文字“六”の筆順に
沿ったタブレット上の変化と、その入力ストロークに対
する文字辞書部８に格納されている識別情報の内容とを
示した図である。

【図９】この発明の一実施例による文字“文”の筆順に
沿ったタブレット上の変化とともに、その文字に対する
識別情報の内容を示した図である。

【図１０】この発明の一実施例による手書文字認識装置
の識別動作を示したフローチャートである。

【図１１】図１０の文字認識ルーチンの具体的内容を示
したフローチャートである。

【符号の説明】

１　　タブレット ２　　ストローク終了判定部 ３　　前処理部 ４　　文字終了判定部 ５　　ストローク認識部 ６　　基本ストローク辞書部 ７　　文字認識部 ８　　文字辞書部 ９　　表示部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　タブレット上にペンで入力された文字
   情報をペン位置座標の時系列的変化に基づいて認識する
   手書文字認識装置であって、前記ペンの前記タブレット
   への接触、非接触によって入力される、入力すべき文字
   情報を構成するストロークを相互のストローク間の位置
   関係とともに認識するストローク認識手段と、文字を構
   成する複数のストロークの情報を対応する文字における
   各ストローク間の位置関係に関連して記憶する文字情報
   記憶手段と、前記認識された文字情報を前記文字情報記
   憶手段の記憶内容に基づいて、入力された文字を認識す
   る文字認識手段とを備えた、手書文字認識装置。