JPH06266899A

JPH06266899A - 手書き入力システム

Info

Publication number: JPH06266899A
Application number: JP5050381A
Authority: JP
Inventors: Takuya Morimoto; 卓也森本; Tomohiro Takatsuka; 友弘高塚; Masato Teramoto; 正人寺本; Kiyoshi Suga; 清菅; Hideaki Mizuno; 秀明水野; Yoshiharu Konishi; 義治小西; Tsukasa Igarashi; 司五十嵐; Tetsuo Machida; 哲夫町田; Toshihiko Matsuda; 敏彦松田
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Asahi Electronics Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Asahi Electronics Co Ltd
Priority date: 1993-03-11
Filing date: 1993-03-11
Publication date: 1994-09-22

Abstract

(57)【要約】【目的】手書きの漢字や文字の切目がない筆記体等の
文字の切り出しを容易とし、インライン入力の手書き文
字の認識性能と入力操作性を向上させる。【構成】ペンを用いて画面上で手書き文字を入力する
システムであり、手書き文字の各線分間の時間間隔と、
この各線分での各サンプリング点の座標値と経過時間と
を登録し、この登録したデータに基づき、手書き文字の
特徴を抽出する文字特徴抽出部を設ける構成とし、文字
の切目を時間のファクタを用いて判別することにより、
インライン入力された手書きの漢字や、文字の切目がな
い筆記体等の切り出しを容易とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、キーボードやマウスの
代わりにペンとタブレット等を用いて文字を手書きで入
力する技術に係わり、特に、インライン入力での手書き
文字の認識性能の向上などに有効な文字の特徴を効率良
く抽出するのに好適な手書き入力システムに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】パーソナルコンピュータやワークステー
ションなどにおいては、入力時における操作性の向上を
目的として、キーボードやマウスに代わり、タブレット
およびペン等を用いたペン入力技術が開発されている。
すなわち、ペンを用いた手書き文字の入力操作は、キー
ボードのように、文字の入力のための操作技術を必要と
せず、コンピュータやワードプロセッサを扱ったことが
無いキー入力に不慣れな者にも容易に扱える利点があ
る。

【０００３】このようなペン入力においては、特に、手
書き文字の認識技術が重要であるが、認識処理装置側で
認識できる書体や入力速度など、種々の制限がある。例
えば、従来の手書き文字認識技術では、タブレット上に
文字認識用の枠を一文字ごとに設け、この枠内に入力さ
れた座標入力を、文字方向や大きさ等についてデータを
正規化し、その後、線の数や交点の数を求め、認識辞書
から、該当する文字を選択する。ここで、タブレット
は、一定間隔でペン入力をサンプリングし、ペンダウン
時に座標入力を出力して、ペンアップ時に出力停止す
る。一文字入力の区切りは、次の枠へのペンダウン、ま
たは、ペンアップによるタイムオーバーで行われてい
る。

【０００４】このように、従来の手書き入力技術では、
活字体での入力を前提としており、枠内に一文字ずつ書
く必要がある。そのために、原稿用紙に丁寧に書く感覚
であり、入力時にメモ書きのような軽快感が無く、使い
勝手が良くない。また、タブレットなどの入力表示画面
上に、文字認識用のエリアを指定する必要があるため、
表示エリアを小さくせざるを得ない。尚、このような従
来技術に関しては、例えば、特開平１−１０８６３０号
公報、および、特開昭６３−２０１７１４号公報等に記
載されている。

【０００５】このような手書き入力における文字枠の制
約を解決するものとして、例えば、１９９１年日経
ＢＰ社発行の「日経エレクトロニクス１９９１４−
１５（ｎｏ．５２５）」の第１３０頁から第１３１頁に
記載のように、文字入力ウィンドウ（文字認識用の枠）
を用いず、アプリケーションの画面上で手書き文字を入
力するインライン入力技術がある。しかし、このインラ
イン入力での手書き文字の入力においては、文字の区切
りを判断しにくいために、入力された手書き文字の認識
速度や認識率が低下する。また、対象となる文字は、活
字体での入力を主としており、活字体以外の文字、例え
ば、アルファベットの筆記体（続け字）等のように、文
字の切目がなく、ペンアップによる文字の切目を判断で
きない書体についての文字の区切りを判断できない。さ
らに、漢字において、偏やつくり等については、活字体
であっても、ペンアップの有無だけでは、偏やつくりの
切目と、文字の切目とを容易に区別することができな
い。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、従来の文字の手書き入力に係わる技術では、手書
き文字の特徴を効率良く判別することができず、アルフ
ァベットの筆記体等のように、文字の切目がない活字体
以外の書体についての文字の切り出しができない点と、
インライン入力においては、活字体入力であっても、漢
字の偏やつくりの切目と文字の切目とを容易に区別でき
ない点である。本発明の目的は、これら従来技術の課題
を解決し、手書き文字の特徴を効率良く抽出して、手書
き文字の高効率で高信頼なインライン入力や、高信頼な
入力者の識別などを可能とする手書き入力システムを提
供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の手書き入力システムは、（１）ペン入力さ
れた線分の各点の座標をサンプリングして、手書き文字
の入力を行なう手書き入力システムにおいて、手書き文
字の各線分間の時間間隔と、この各線分での各サンプリ
ング点の座標値ごとのサンプリング時刻等の時間情報を
登録し、この登録した時間情報に基づき、手書き文字の
特徴を抽出する文字特徴抽出部を設けることを特徴とす
る。また、（２）上記（１）に記載の手書き入力システ
ムにおいて、文字特徴抽出部は、登録した手書き文字の
各線分間の時間間隔に基づき、この手書き文字の最終の
線分を検出し、この手書き文字の区切りを判定する文字
区切り判定部を具備することを特徴とする。また、
（３）上記（１）、もしくは、（２）のいずれかに記載
の手書き入力システムにおいて、文字特徴抽出部は、登
録した各線分での各サンプリング点の座標値とサンプリ
ング時刻とに基づき、手書き文字および各線分の筆記速
度を算出する筆記速度算出部を具備し、この筆記速度算
出部で算出する筆記速度に基づき、手書き文字の特徴の
抽出を行なうことを特徴とする。また、（４）上記
（１）から（３）のいずれかに記載の手書き入力システ
ムにおいて、文字特徴抽出部は、登録した各線分での各
サンプリング点の座標値とサンプリング時刻とに基づ
き、手書き文字の一線分の各サンプリング点間ごとの筆
記速度を算出し、この算出した各サンプリング点間ごと
の筆記速度を比較して、各サンプリング点間の筆跡の補
正を行なう筆跡補正部を具備することを特徴とする。ま
た、（５）上記（１）から（４）のいずれかに記載の手
書き入力システムにおいて、文字特徴抽出部は、登録し
た手書き文字の各線分間の時間間隔と、この各線分での
各サンプリング点の座標値とサンプリング時刻とに基づ
き、手書き文字の文字種と書体を判別する文字種書体判
別部を具備することを特徴とする。また、（６）上記
（５）に記載の手書き入力システムにおいて、文字特徴
抽出部は、文字種書体判別部で複数の文字が連続した文
字列として判別した手書き文字列の一文字ごとの区切り
を判別する連続文字区切り部を具備することを特徴とす
る。また、（７）上記（６）に記載の手書き入力システ
ムにおいて、連続文字区切り部は、筆記体のアルファベ
ットからなる手書き文字列から、閉じた線を検出する閉
じ線検出部と、この閉じ線検出部で検出した閉じ線とこ
の閉じ線の前後のサンプリング結果に基づき、切り出す
べき文字を確定する第１の切り出し文字確定部と、所定
の時間経過後に、この手書き文字列の近傍に追加された
線分と、この追加された線分の近傍のサンプリング結果
に基づき、切り出すべき文字を確定する第２の切り出し
文字確定部と、第１の切り出し文字確定部と第２の切り
出し文字確定部で確定できない切り出すべき文字を、線
分の上下方向の変化点に基づき確定する第３の切り出し
文字確定部とを具備することを特徴とする。また、
（８）上記（１）から（７）のいずれかに記載の手書き
入力システムにおいて、文字特徴抽出部は、手書き文字
の変換結果に対する入力者からの訂正に基づき、登録し
た手書き文字の各線分間の時間間隔と、この各線分での
各サンプリング点の座標値ごとのサンプリング時刻によ
り得られる手書き文字の特徴の抽出に用いる基準値を変
更する特徴学習部を具備することを特徴とする。また、
（９）上記（１）から（８）のいずれかに記載の手書き
入力システムにおいて、文字特徴抽出部で登録した手書
き文字の各線分間の時間間隔と、この各線分での各サン
プリング点の座標値ごとのサンプリング時刻により得ら
れる手書き文字の特徴を、入力者別に対応付けて登録
し、この登録内容に基づき、入力された手書き文字の入
力者を識別する入力者識別部を設けることを特徴とす
る。

【０００８】

【作用】本発明においては、ペンとタブレット等を用い
た手書き文字の入力時に、各文字の座標情報のみなら
ず、ペンアップ時やペンダウン時、および、ペンダウン
時での各サンプリング点ごとのサンプリング時刻などの
時間情報を登録し、これらの情報を基に、文字の特徴を
抽出する。例えば、一つの文字を、連続して入力される
複数の線分とし、そして、登録した時間のファクタ等を
用いて各線分を特徴付けてグループ分けし、各時間の条
件で文字の切り出しを行う。このことにより、例えば、
インライン入力された漢字における偏やつくりの区切り
と文字の区切りとの判別が容易となる。また、座標入力
は、ペンダウン中一定間隔でサンプリングされるため、
一つの線分での各サンプリング点間の距離から筆記速度
を算出し、この筆記速度に基づき、サンプリングされな
かった筆跡を仮定することができ、さらに、細かなペン
軌跡を想定することができる。

【０００９】また、入力された手書き文字のペンアップ
時間と筆記速度、および、ペンダウン時間と、予め文字
種や書体ごとに設定されているペンアップ時間と筆記速
度、および、ペンダウン時間との比較等により、手書き
文字の文字種や書体を判別することができる。そして、
例えば、手書き文字が、複数の文字が続いた筆記体の場
合には、その手書き文字列の線分の特徴に基づき、個々
の文字を切り出すことができる。例えば、筆記体のアル
ファベットであれば、閉じた線の有無やその数、線分の
近傍に追加された線分のサンプリング結果、および、線
分の上下方向の変化点等に基づき、文字単体を確定して
切り出す。さらに、ペンアップ時間と筆記速度などは、
手書き文字の入力者ごとに特徴があるので、このペンア
ップ時間と筆記速度などを、入力者ごとに登録しておく
ことにより、手書き文字の入力者を自動的に識別するこ
とができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を、図面により詳細に
説明する。図１は、本発明の手書き文字入力システムの
本発明に係わる構成の第１の実施例を示すブロック図で
ある。本図において、１は、入力者が手書き文字等を描
くのに用いるペン、２は、ペン１の手書き文字等を入力
すると共に、その手書き文字等を表示するタブレット、
３は、タブレット２にペン１で手書きされた文字の各線
分のサンプリングを行なうサンプリング部、４は、この
サンプリング部３でサンプリングした手書き文字の認識
処理を行なう文字認識部、５は、ペン１のタブレット２
に対するペンアップ、ペンダウン時間や、サンプリング
部３による各サンプリング時間などを計数するタイマ、
そして、６は、本発明に係わり、タブレット２に書かれ
た手書き文字の座標値や筆記時間などを用いて、手書き
文字の特徴を抽出する文字特徴抽出部である。

【００１１】本第１の実施例における文字特徴抽出部６
は、この文字特徴抽出部６の手書き文字の特徴抽出に用
いる手書き文字の座標値や筆記時間などを登録するサン
プリング結果登録テーブル７と、サンプリング結果登録
テーブル７の登録内容に基づき、この手書き文字の最終
の線分を検出し、この手書き文字の区切りを判定する文
字区切り判定部８と、サンプリング結果登録テーブル７
の登録内容に基づき、手書き文字の各線分ごとの筆記速
度を算出する筆記速度算出部９と、サンプリング結果登
録テーブル７の登録内容に基づき、手書き文字の一線分
の各サンプリング点間の筆跡の補正を行なう筆跡補正部
１０を具備する構成となっている。

【００１２】以下、このような構成の本第１の実施例の
手書き入力システムの動作説明を行なう。まず、タブレ
ット２上にペン１により文字が書かれると、図示してい
ない描画部により、ペン１の筆跡をタブレット２に表示
する。ここで、タブレット２は、Ｘ方向とＹ方向のスキ
ャン動作を一定周期Ｔで実行し、ペン１の入力をサンプ
リングするが、スキャン動作の開始を、ペン１のダウン
動作と同期させる制御を用いる。従って、ペン１のアッ
プ動作を入力終了信号として、タイマ５に入力する。こ
のことにより、タイマ５が、ペンアップしたときにカウ
ントを開始して、ペンダウンしたときにカウント動作を
停止すれば、ペンアップ中の時間が分かる。また、ペン
入力され、座標検出された各サンプリング点の時間は、
サンプリングの周期Ｔを基に計算できる。

【００１３】ここで、タブレット２の座標検出のスピー
ドは、以下の条件で、実用上１００ポイント／秒、すな
わち、１０ｍｓｅｃ以下のサンプリング周期Ｔとする必
要がある。座標認識精度は、０．０５ｍｍ程度とし、６
４０×４８０ドットの画面を有するＬＣＤを採用する場
合は、タブレット２の１ライン当りのスキャン速度は、
１００ｋＨｚとする。従って、入力時の時間情報は、タ
ブレット２の各座標ごとではなく、ペン１のダウン時
に、情報処理装置３側で記録した方が、タブレット２と
情報処理装置３間の転送データ量を減らすことができ、
サンプリング期間中に、情報処理装置３側でデータ処理
する時間を増すことが可能である。

【００１４】従来の手書き文字入力システムにおいて
も、ペン１がタブレット２から離れたペンアップ中の時
間をカウントし、このカウント値が一定時間を超える
と、文字入力の終了とみなすことができ、タブレット２
上の文字の区切り枠をなくすることが可能である。しか
し、例えば、漢字には、偏やつくりがあり、偏やつくり
でのペンアップ時間と、完全な文字入力の終了でのペン
アップ時間との区別が容易ではなく、文字の切り出しの
速度と信頼性が低下してしまう。本第１の実施例におい
ては、文字特徴抽出部６により、ペン１による手書き文
字の筆記速度を算出し、この筆記速度を考慮に入れるこ
とにより、偏やつくりでのペンアップ時間と、完全な文
字入力の終了でのペンアップ時間との区別を高精度に行
なうことができる。以下、図２〜図４を用いて、本第１
の実施例の手書き文字入力システムの処理動作の詳細を
説明する。

【００１５】図２は、図１における手書き文字入力シス
テムの本発明に係わる処理動作の一実施例を示す説明図
である。本実施例は、ペン１によるタブレット２への入
力動作と、図１の手書き文字入力システムにおける文字
特徴抽出部６の動作との関連を示すものである。まず、
図中のＡで示すように、ペン１がタブレット２から離れ
ているペンアップの状態では、サンプリング等の動作を
行なっておらず、サンプリング結果テーブル７のサンプ
リングＮｏ．３ａの項目と、入力座標３ｂの項目には、
データは何も登録されない。しかし、カウンタ値３ｃの
項目には、図１のタイマ５によりカウントアップされる
ペンアップ時間が登録される。

【００１６】次に、図中のＢで示すように、ペン１がタ
ブレット２上に文字入力するペンダウンの状態では、図
１のサンプリング部３のサンプリング動作開始に基づ
き、サンプリング結果テーブル７のサンプリングＮｏ．
３ａの項目に「１」が、また、入力座標３ｂの項目に、
サンプリング点の座標値（ｘ₁、ｙ₁）が登録される。さ
らに、カウンタ値３ｃの項目では、図１のタイマ５によ
り、それまでカウントアップされていたペンアップ時間
がクリアされる。これ以降、この状態で、図１のサンプ
リング部３の各サンプリング動作ごとに、サンプリング
Ｎｏ．（２〜ｎ）と座標値（ｘ₂〜ｘ_n、ｙ₂〜ｙ_n）、お
よび、ペンダウン開始からの経過時間が登録されてい
く。そして、図中のＣで示すように、一つの線分の入力
が終わり、ペン１がタブレット２から離れてペンアップ
状態になると、図１のサンプリング部３のサンプリング
動作が停止し、それまでのペンダウン時間のカウントを
クリアした後のペンアップ時間のカウント値が登録され
る。

【００１７】このように、本実施例では、文字の各サン
プリング点の座標情報のみならず、ペンアップ時間やペ
ンダウン時間、および、ペンダウン時での各サンプリン
グ点の経過時間などの時間情報を入力データとして登録
する。そして、サンプリング結果登録テーブル７に登録
される各サンプリング点の座標や時間ファクタを用い
て、文字区切り判定部８と、筆記速度算出部９、およ
び、筆跡補正部１０は、それぞれ、手書き文字の特徴要
因を取得する。

【００１８】すなわち、文字区切り判定部８は、サンプ
リング結果テーブル７のカウンタ値３ｃの項目内容であ
る各線分間のペンアップ時間を比較することにより、タ
ブレット２上に手書き入力された文字の最終の線分を判
定し、例えば、次の図３で示すように、文字の区切りを
効率良く判定するための特徴付けを行なう。また、筆記
速度算出部９は、サンプリング結果登録テーブル７に登
録される各サンプリング点の座標間の距離とカウンタ値
の差により、ペンダウン中にタブレット２上を移動する
ペン１の速度（筆記速度）を算出し、例えば、後述の図
５、および、図８を用いて説明するような、手書き文字
の文字種や書体の識別や入力者の識別に用いられる特徴
付けを行なう。また、筆跡補正部１０は、サンプリング
結果登録テーブル７に登録された各線分での各サンプリ
ング点の座標値と経過時間とのデータに基づき、一線分
の各サンプリング点間ごとの筆記速度を算出し、この算
出した各サンプリング点間ごとの筆記速度を比較して、
後述の図４で示すように、各サンプリング点間の筆跡の
補正を行なう。

【００１９】図３は、図１における手書き文字入力シス
テムの文字区切り判定部を用いた本発明に係わる処理動
作の一実施例を示す説明図である。本実施例は、偏とつ
くりからなる漢字「特」、「許」に対する切り出し処理
動作を示すものである。漢字には、この「特」のよう
に、つくりと偏で構成されるものが多い。しかし、つく
りと偏は、それぞれ、単独で意味を持つ場合がほとんど
である。従って、手書き文字のインライン入力処理にお
いては、漢字の文字認識を行なう上で、どの時点で一つ
の文字（偏やつくりではなく）の入力が終了したかを確
定する必要がある。

【００２０】図１の手書き文字入力システムにおける文
字区切り判定部８では、サンプリング結果登録テーブル
７に登録されている文字を構成する線分の切れ目、すな
わち、ペンアップ時間の長さに基づき、偏やつくりと、
一つの文字との判別を行なう。例えば、文字を入力する
際に、ペンを、ほぼ同一速度で動作させると仮定すれ
ば、一文字（「特」）の入力終了時のペンアップ時間Ｔ
１と、つくりと偏の入力時のペンアップ時間Ｔ２、そし
て、各線分の入力時のペンアップ時間Ｔ３の間には、一
般的に、Ｔ１＞Ｔ２＞Ｔ３の関係がある。従って、漢字
入力時の文字区切りのシーケンスでは、まず、ペンアッ
プ時間Ｔ１によって文字入力終了を切り分け、その後、
ペンアップ時間Ｔ２によって偏やつくりを切り分け、そ
して、これらの画数など詳細情報をペンアップ時間Ｔ３
によって切り分ける。

【００２１】このように、文字切り出しのシーケンスを
定義し、ペンアップ時間のパラメータを手書き文字入力
に用いることにより、従来、タブレットに設けられてい
た文字の切り枠を削除したインライン入力における文字
の切り出しを容易に行なうことができる。

【００２２】図４は、図１における手書き文字入力シス
テムの筆跡補正部を用いた本発明に係わる処理動作の一
実施例を示す説明図である。本実施例は、文字入力点の
補正に関する動作を説明するものであり、図４（ａ）に
補正前、図４（ｂ）に補正後の例を示す。４つのサンプ
リング点Ａ〜Ｄがあり、各サンプリング点は、ＡからＤ
へ順に入力されている。また、各サンプリング点Ａ〜Ｄ
の距離関係に、Ｌａ−ｂがＬｂ−ｃとＬｃ−ａの輪に近
く、サンプリング点Ｂ、Ｄがほぼ等しい座標位置にある
ものとする。

【００２３】この時、各サンプリング点Ａ〜Ｄを順に直
線で結ぶと、図４（ａ）のように、文字の「く」のよう
になる。しかし、文字入力の際に、ペンをほぼ一定の速
度で動作させたと仮定すると、各サンプリング点Ａ〜Ｄ
が、同一間隔でサンプリングされ、各点の距離はほぼ等
しくなるはずであり、図４（ｂ）で示すように、サンプ
リング点Ｂとサンプリング点Ｃの間、および、サンプリ
ング点Ｃとサンプリング点Ｄの間に、各補正点Ｂ１、Ｃ
１が存在するものと仮定することができる。従って、補
正点Ｂ１、Ｃ１を加味して各点を直線で結ぶと、図４
（ｂ）のように、文字は「６」のようになり、さらに、
細かなペン軌跡を想定することができる。このように、
文字の入力速度や時間をパラメータとして、閉じた曲線
や線分の交点等の文字の特徴を見出し、サンプリング数
を増やすことによって、図１における文字認識部４での
認識率を高めることができる。

【００２４】上述の図１で示す第１の実施例において
は、ペンアップやペンダウン中の時間を登録管理し、文
字入力の終了を判定して、文字切り出しを行なうことに
より、文字の区切り枠をなくすることを可能としている
が、日本国内では、通常、文書を作成する上で、漢字、
ひらがな、片仮名、数字、および、アルファベットなど
を混在して使用している。これらの文字種や書体によっ
てペンアップ時間とペンダウン時間の比率や発生頻度な
どが異なっており、次の図５で示すように、各文字種や
書体の特徴を、時間ファクタを用いて判別する機能を設
けることにより、文字認識を高効率化することができ
る。

【００２５】図５は、本発明の手書き文字入力システム
の本発明に係わる構成の第２の実施例を示すブロック図
である。本第２の実施例は、図１における第１の実施例
の手書き文字入力システムに、本発明に係わる手書き文
字の文字種や書体を判別する文字種書体判別部１１を設
けたものであり、文字種書体判別部１１は、予め、文字
種書体判別用テーブル１１ａに設定登録された各時間フ
ァクタ等と、サンプリング結果テーブル７の登録内容か
ら得られる手書き入力文字の各時間ファクタ等とを比較
して、手書き文字の文字種や書体を判別する。

【００２６】本実施例では、文字種書体判別用テーブル
１１ａには、漢字やひらかな、および、アルファベット
（筆記体）などに対応して、各サンプリング点間の筆記
速度のバラツキの度合いｐや筆記速度に対応した一つの
線分の時間長ｑ、および、文字の各線分に偏やつくりが
あるかを示す図３で示したペンアップ時間Ｔ１〜Ｔ３の
時間関係が存在するか否かなどの時間ファクタや、一つ
の文字に存在する線分の数などの判別項目が設けられて
いる。

【００２７】例えば、文字種書体判別部１１は、入力さ
れた手書き文字が、各サンプリング点間の筆記速度のバ
ラツキの度合いが所定の値ｐよりも大きければ、曲線部
分の多いひらかなや筆記体のアルファベットとして判定
し、また、一つの線分の時間長が所定の値ｑよりも長け
れば、アルファベット（筆記体）として判別し、ペンア
ップ時間Ｔ１〜Ｔ３の時間関係が存在すれば、もしく
は、一文字文の線分の数が５よりも多ければ漢字とし
て、また、一文字文の線分の数が４よりも多ければ、ア
ルファベットではなく漢字かひらかなとして判別する。
もし、文字種や書体の判別結果が間違いで、入力者から
の訂正があれば、本発明の特徴学習部としての登録内容
変更部１１ｂにより、この訂正に対応して、例えば、各
サンプリング点間の筆記速度のバラツキの度合いｐや、
筆記速度に対応した一つの線分の時間長ｑなどの所定値
（基準値）を変更する。

【００２８】このようにして、時間ファクタを用いるこ
とにより、入力された手書き文字の書体や文字種を判別
することができる。そして、このように、手書き文字の
書体や文字種を判別することにより、文字認識の対象と
なる文字候補の絞り込みが可能となり、文字認識を高効
率化することができる。文字種書体判別部１１により、
入力された手書き文字を、筆記体のアルファベットとし
て判別した場合には、次の図６で示す構成として、各ア
ルファベット文字ごとの切り出しを行なう。

【００２９】図６は、本発明の手書き文字入力システム
の本発明に係わる構成の第３の実施例を示すブロック図
である。本第３の実施例は、図５における第２の実施例
の手書き文字入力システムに、筆記体のアルファベット
からの文字の切り出しを行なう連続文字切り出し部１２
を設けたものであり、連続文字区切り部１２は、筆記体
のアルファベット列から、閉じた線を検出する閉じ線検
出部１３と、この閉じ線検出部１３で検出した閉じ線と
この閉じ線の前後のサンプリング結果に基づき、切り出
すべき文字を確定する第１の切り出し文字確定部１４
と、所定の時間経過後に、この手書き文字列の近傍に追
加された線分と、この追加された線分の近傍のサンプリ
ング結果に基づき、切り出すべき文字を確定する第２の
切り出し文字確定部１５と、第１の切り出し文字確定部
１４と第２の切り出し文字確定部１５で確定できない切
り出すべき文字を、線分の上下方向の変化点に基づき確
定する第３の切り出し文字確定部１６とを具備し、次の
図７で示すようにして、筆記体のアルファベットを一文
字ごとに区切る。このように、連続した文字列から各文
字を切り分ける機能を加えることにより、従来のキーボ
ード入力と区別化できる入力を実現することができる。

【００３０】図７は、図６における手書き文字入力シス
テムの本発明に係わる処理動作の一実施例を示すフロー
チャートである。本実施例は、図６における連続文字区
切り部１２による筆記体のアルファベットの切り出し動
作を示すものである。アルファベットの筆記体は、文字
の区切りがペンアップによって一文字ごとの切り分けで
きないものである。そこで、連続してペンダウンしてい
る時間が一定の時間を超えれば、筆記体と判別し（ステ
ップ７０１）、まず、一つの文字列を、ペンアップの動
作によって切り分けた後、一文字ごとの切り分けを、下
記シーケンスによって切り分ける。

【００３１】一般に、筆記体のアルファベットの各文字
を分類すると、閉じた線が一つ存在するものは、ａ、
ｂ、ｄ、ｅ、ｈ、ｊ、ｋ、ｌ、ｏ、ｐ、ｙ、ｚの１２種
類があり、また、二つ存在するものは、ｆ、ｇ、ｑの３
種類があり、三つ存在するものはない（分類Ｉ）。そし
て、二つ以上の線によって構成されるものは、ｉ、ｊ、
ｔ、ｘの４種類があり（分類II）、その他の７種類は、
一つの線によって構成されている（分類III）。従っ
て、文字列を、ペンダウン開始から一定時間で区切り、
閉じた線の存在の有無を確認する（ステップ７０２）。
閉じた線がある場合は、その前後の入力で選択できる文
字の存在を確認し（ステップ７０３、７０４）、ない場
合は、その後、入力座標の近傍に線が追加されたかを確
認し（ステップ７０５）、文字を選択する。さらに、一
つの線によって構成される文字のうち、ｍとｎ、ｕ、
ｖ、および、ｗについては、線の上下方向の変化点など
によって切り分ける（ステップ７０６）。

【００３２】ここで、閉じた線とは、文字入力時の筆跡
座標上で、上述の入力補正を行なった後に仮定される点
を求めて、座標上で２回以上通過する点を有する曲線を
意味する。このように、文字形状の特徴を、時間的なパ
ラメータを用いてグループ化することにより、連続して
ペンダウンされる筆記体のアルファベットの文字の区切
りを自動的に判別できる。尚、文字認識の結果は、表示
する文字フォントとの関係があり、活字体で表示するも
のとする。次に、各文字の筆記速度などの時間的なパラ
メータを、入力者に対応して特徴付けることによるセキ
ュリティ技術への適用例を説明する。

【００３３】図８は、本発明の手書き文字入力システム
の本発明に係わる構成の第４の実施例を示すブロック図
である。本第４の実施例は、図５における第２の実施例
の手書き文字入力システムに、手書き文字を入力した入
力者の識別を行なう入力者識別１７を設け、入力された
手書き文字の時間的特徴を、文字認識だけでなく、セキ
ュリティ技術に利用するものである。すなわち、文字認
識技術においては、入力データを文字として判定する過
程で、筆順によって候補文字を選択するシーケンスがあ
り、従来のペン入力を用いたセキュリティ技術では、入
力されたパスワードの筆順が、予め登録されている筆順
と一致していることによって、正当な入力者であること
を判定している。しかし、このような筆順は、一般的に
各人に共通なものであり、正確な判定を行なうことはで
きない。また、文字認識によるパスワードの確認では、
文字認識処理に時間がかかってしまう。

【００３４】本第４の実施例では、入力者識別１７を設
け、入力された手書き文字の筆記速度などの時間的な特
徴を用いて、手書き入力されたパスワードを認識する際
に、文字を書く速度について、登録された本人かどうか
を判定することにより、高精度な入力者の識別を行なう
ことができる。すなわち、入力者識別１７は、各入力者
Ａ〜Ｃが、各パスワードを登録する時に、各入力者ごと
のパスワード書き込みに要する時間ファクタを、識別用
テーブル１７ａに登録する。本実施例では、識別用テー
ブル１７ａには、パスワードの書き込みに要した時間
（パスワード入力時間）や、パスワード中の各一文字の
入力に要した時間（文字入力時間）、および、各線分間
のペンアップ時間などが、各入力者Ａ〜Ｃ別に登録され
ている。

【００３５】本第４の実施例では、パスワードが入力さ
れると、このパスワードの文字認識を行なう前に、入力
者識別１７が、識別用テーブル１７ａを参照して、この
パスワードの良否を判別する。このことにより、文字認
識による処理時間前に、入力者の識別を行なうことがで
きる。このように、パスワードが他人に分かっても、個
人の入力時のくせが分からないため、他人がシステムを
不正に使用することを防止することができる。

【００３６】以上、図１〜図８を用いて説明したよう
に、本実施例の手書き文字入力システムでは、活字体以
外の文字、例えば、筆記体や続け字など、文字の切目が
ない書体についても、文字の切目を自動的に判別でき
る。また、漢字についても、ペンアップの有無だけでは
区別できない偏やつくり等で単独の意味を持つ文字と、
それ以外の文字についての区別を容易に行なうことがで
きる。このことにより、インライン入力での文字認識を
効率良く行なうことができ、表示画面上にある特定の文
字切り出し枠を不要として、文字入力時の制約を減ら
し、使い勝手を向上させることができる。また、入力者
の書きくせを判別することができ、手書きで入力される
パスワードの不正を効率良く検出することにより、文字
認識だけでなく、セキュリティ技術においても有効に利
用することができる。

【００３７】尚、本発明は、図１〜図８を用いて説明し
た実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲において種々変更可能である。例えば、検出し
た漢字の偏やつくりを、図１における文字認識部５で利
用する構成としたり、この文字認識部５で文字認識に用
いる辞書パターンに登録する各候補文字に、時間情報を
付与する構成とすることにより、その認識精度を向上さ
せることもでき、また、特徴学習部として、図５におけ
る登録内容変更部１１ｂを例として説明したが、例え
ば、図３に示すＴ１〜Ｔ３の値を、入力者からの訂正に
基づき変更する学習部を設ける構成でも良い。さらに、
サンプリング結果登録テーブル７や文字種書体判別用テ
ーブル１１ａ、および、識別用テーブル１７ａなどの各
テーブルを、システムメモリの特定アドレスを割り付け
るのではなく、不揮発性のメモリを有するメモリカード
に納め、物理的に切り離せる構成にすることにより、複
数のユーザが、一つのシステムを使用する場合に、文字
認識の個人管理を容易に行なうことができる。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、手書き文字の特徴を効
率良く判別することができ、アルファベットの筆記体等
のように、文字の切目がない活字体以外の書体について
の文字の切り出しや、漢字の偏やつくりと文字との切り
出しを容易にでき、手書き文字の高効率で高信頼なイン
ライン入力や、高信頼な入力者の識別などを行なうこと
が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の手書き文字入力システムの本発明に係
わる構成の第１の実施例を示すブロック図である。

【図２】図１における手書き文字入力システムの本発明
に係わる処理動作の一実施例を示す説明図である。

【図３】図１における手書き文字入力システムの文字区
切り判定部を用いた本発明に係わる処理動作の一実施例
を示す説明図である。

【図４】図１における手書き文字入力システムの筆跡補
正部を用いた本発明に係わる処理動作の一実施例を示す
説明図である。

【図５】本発明の手書き文字入力システムの本発明に係
わる構成の第２の実施例を示すブロック図である。

【図６】本発明の手書き文字入力システムの本発明に係
わる構成の第３の実施例を示すブロック図である。

【図７】図６における手書き文字入力システムの本発明
に係わる処理動作の一実施例を示すフローチャートであ
る。

【図８】本発明の手書き文字入力システムの本発明に係
わる構成の第４の実施例を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ペン２タブレット３サンプリング部３ａサンプリングＮｏ．３ｂ入力座標３ｃカウンタ値４文字認識部５タイマ６文字特徴抽出部７サンプリング結果登録テーブル８文字区切り判定部９線分筆記速度算出部１０筆跡補正部１１文字種書体判別部１１ａ文字種書体判別用テーブル１１ｂ登録内容変更部１２連続文字区切り部１３閉じ線検出部１４第１の切り出し文字確定部１５第２の切り出し文字確定部１６第３の切り出し文字確定部１７入力者識別１７ａ識別用テーブルＡ〜Ｄサンプリング点Ｂ１、Ｃ１補正点Ｔ１〜Ｔ３ペンアップ時間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者寺本正人愛知県尾張旭市晴丘町池上１番地株式会社日立製作所オフィスシステム事業部内 (72)発明者菅清愛知県尾張旭市晴丘町池上１番地株式会社日立製作所オフィスシステム事業部内 (72)発明者水野秀明愛知県尾張旭市晴丘町池上１番地株式会社日立製作所オフィスシステム事業部内 (72)発明者小西義治愛知県尾張旭市晴丘町池上１番地株式会社日立製作所オフィスシステム事業部内 (72)発明者五十嵐司愛知県尾張旭市晴丘町池上１番地株式会社日立製作所オフィスシステム事業部内 (72)発明者町田哲夫愛知県尾張旭市晴丘町池上１番地株式会社日立製作所オフィスシステム事業部内 (72)発明者松田敏彦愛知県尾張旭市晴丘町池上１番地株式会社日立製作所オフィスシステム事業部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ペン入力された線分の各点の座標をサン
プリングして、手書き文字の入力を行なう手書き入力シ
ステムにおいて、上記手書き文字の各線分間の時間間隔
と、該各線分での各サンプリング点の座標値ごとのサン
プリング時刻等の時間情報を登録し、該登録した時間情
報に基づき、上記手書き文字の特徴を抽出する文字特徴
抽出手段を設けることを特徴とする手書き入力システ
ム。
【請求項２】請求項１に記載の手書き入力システムに
おいて、上記文字特徴抽出手段は、上記登録した手書き
文字の各線分間の時間間隔に基づき、該手書き文字の最
終の線分を検出し、該手書き文字の区切りを判定する文
字区切り判定手段を具備することを特徴とする手書き入
力システム。
【請求項３】請求項１、もしくは、請求項２のいずれ
かに記載の手書き入力システムにおいて、上記文字特徴
抽出手段は、上記登録した各線分での各サンプリング点
の座標値とサンプリング時刻とに基づき、上記手書き文
字および各線分の筆記速度を算出する筆記速度算出手段
を具備し、該筆記速度算出手段で算出する筆記速度に基
づき、上記手書き文字の特徴の抽出を行なうことを特徴
とする手書き入力システム。
【請求項４】請求項１から請求項３のいずれかに記載
の手書き入力システムにおいて、上記文字特徴抽出手段
は、上記登録した各線分での各サンプリング点の座標値
とサンプリング時刻とに基づき、上記手書き文字の一線
分の各サンプリング点間ごとの筆記速度を算出し、該算
出した各サンプリング点間ごとの筆記速度を比較して、
各サンプリング点間の筆跡の補正を行なう筆跡補正手段
を具備することを特徴とする手書き入力システム。
【請求項５】請求項１から請求項４のいずれかに記載
の手書き入力システムにおいて、上記文字特徴抽出手段
は、上記登録した手書き文字の各線分間の時間間隔と、
該各線分での各サンプリング点の座標値とサンプリング
時刻とに基づき、上記手書き文字の文字種と書体を判別
する文字種書体判別手段を具備することを特徴とする手
書き入力システム。
【請求項６】請求項５に記載の手書き入力システムに
おいて、上記文字特徴抽出手段は、上記文字種書体判別
手段で複数の文字が連続した文字列として判別した手書
き文字列の一文字ごとの区切りを判別する連続文字区切
り手段を具備することを特徴とする手書き入力システ
ム。
【請求項７】請求項６に記載の手書き入力システムに
おいて、上記連続文字区切り手段は、筆記体のアルファ
ベットからなる上記手書き文字列から、閉じた線を検出
する閉じ線検出手段と、該閉じ線検出手段で検出した閉
じ線と該閉じ線の前後のサンプリング結果に基づき、切
り出すべき文字を確定する第１の切り出し文字確定手段
と、所定の時間経過後に、該手書き文字列の近傍に追加
された線分と、該追加された線分の近傍のサンプリング
結果に基づき、切り出すべき文字を確定する第２の切り
出し文字確定手段と、上記第１の切り出し文字確定手段
と第２の切り出し文字確定手段で確定できない切り出す
べき文字を、線分の上下方向の変化点に基づき確定する
第３の切り出し文字確定手段とを具備することを特徴と
する手書き入力システム。
【請求項８】請求項１から請求項７のいずれかに記載
の手書き入力システムにおいて、上記文字特徴抽出手段
は、上記手書き文字の変換結果に対する入力者からの訂
正に基づき、上記登録した手書き文字の各線分間の時間
間隔と、該各線分での各サンプリング点の座標値ごとの
サンプリング時刻により得られる上記手書き文字の特徴
の抽出に用いる基準値を変更する特徴学習手段を具備す
ることを特徴とする手書き入力システム。
【請求項９】請求項１から請求項８のいずれかに記載
の手書き入力システムにおいて、上記文字特徴抽出手段
で登録した手書き文字の各線分間の時間間隔と、該各線
分での各サンプリング点の座標値ごとのサンプリング時
刻により得られる上記手書き文字の特徴を、入力者別に
対応付けて登録し、該登録内容に基づき、上記入力され
た手書き文字の入力者を識別する入力者識別手段を設け
ることを特徴とする手書き文字入力システム。