JPH07121698A - 手書きデータの曲線近似方法 - Google Patents

手書きデータの曲線近似方法

Info

Publication number
JPH07121698A
JPH07121698A JP26753693A JP26753693A JPH07121698A JP H07121698 A JPH07121698 A JP H07121698A JP 26753693 A JP26753693 A JP 26753693A JP 26753693 A JP26753693 A JP 26753693A JP H07121698 A JPH07121698 A JP H07121698A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
curve
node
data
points
parameter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP26753693A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Kameyama
博史 亀山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Glory Ltd
Original Assignee
Glory Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Glory Ltd filed Critical Glory Ltd
Priority to JP26753693A priority Critical patent/JPH07121698A/ja
Publication of JPH07121698A publication Critical patent/JPH07121698A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Image Processing (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 オンライン入力された手書きデータをスプラ
イン曲線によって少ないデータ量で精度よく近似する。 【構成】 運筆に従って順序づけられた手書きデータか
ら端点および折り返し点を特徴点として抽出し、この特
徴点列を節点とし、この節点における助変数を摂動させ
ることによってこの節点を通る曲線を変形させ、入力デ
ータとスプライン曲線との間の最大距離を求め、この最
大距離が所定の値以下であるときこの助変数に対応した
節点における助変数列を保存する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、手書きデータの曲線近
似方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、手書きデータの近似方法として
は、手書きデータを許容される程度に近似されるまで、
曲線の曲率に基づいて曲線を分割していくことによっ
て、その分割点とそれらの連結構造とできまる折れ線と
して表現する方法があった(特開平1−295376
号)。
【0003】しかしながら、各線分を短くして近似の精
度を高めようとすると、分割点を多くとる必要があり、
従って蓄えるべきデータが多くなるという問題がある。
また逆に分割点を少なくとり必要なデータ量を小さくす
ると不自然な近似になってしまう。
【0004】ところで、プロットされた点またはその近
くを通るなめらかな曲線としてスプライン関数が近年、
注目されている。
【0005】このように、曲線をスプライン曲線で近似
した発明として、近似精度をあげるために、初期節点に
順次新しい節点を追加していく方法も提案されている
(特開昭64−44758号)。この方法では図11に
説明図を示すように、文字の輪郭線を初期分割点によっ
ていくつかのブロックに分割し、各ブロック内で各標本
点を通るスプライン曲線を求めて近似曲線とし、その近
似曲線によって各ブロックを補間近似する。この方法で
は、近似曲線としてスプライン関数を用いるようにして
いるため、標本点を与えるだけでその点列を通るスプラ
イン関数が決定されることになり、この結果近似曲線の
他の係数を保存する必要がなくなり、その圧縮効率を上
げることが可能となる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこの方法
で、手書きデータを読取り、近似する場合、標本点をど
こにとるか、あるいは標本点の数をいかに多くするかで
近似度が決まり、少ない量のデータで、十分に高精度の
近似を行うことはできず、特にオンライン入力された手
書きデータを用いる場合は、いかに少ない量のデータで
高精度の近似を行い文字認識を行うかということが大き
な課題となっており、従来、十分にこの目的を満たす方
法がなかった。
【0007】本発明は、前記実情に鑑みてなされたもの
で、オンライン入力された手書きデータをスプライン曲
線によって少ないデータ量で精度よく近似することを目
的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明では、運筆に従っ
て順序づけられた手書きデータから端点および折り返し
点を特徴点として抽出し、この特徴点列を節点とし、こ
の節点における助変数を摂動させることによってこの節
点を通る曲線を変形させ、入力データとスプライン曲線
との間の最大距離を求め、この最大距離が所定の値以下
であるときこの助変数に対応した節点における助変数列
を保存するようにしている。
【0009】
【作用】本発明の方法によれば、手書きデータから端点
および折り返し点を特徴点として抽出して節点とし、節
点における助変数を摂動させることによってこの節点を
通る曲線を変形させ、入力データとスプライン曲線との
間の最大距離を求め、十分な近似が得られるかをチェッ
クし、この最大距離が所定の値以下であるときこの助変
数に対応した節点における助変数列を保存するようにし
ているため、少ない節点で入力データを近似することが
できる。
【0010】数値ペアの列(x0 ,y0 ),(x1 ,y
1 )……(xn ,yn ),(xn+1,yn+1 )としてデ
ータ点列が与えられ、x0 ,x1 …xn ,xn+1 が単調
増加x0 <x1 <…<xn <xn+1 であるとすると、デ
ータ点列は図1に示すように、次のような2m+1次の
スプライン関数によって補間することができる。
【0011】 但し、(t−ti n は切断べき関数とよばれており、 である。
【0012】このスプライン関数は2m+n個の係数す
なわち2m個の係数Cr およびn個の係数di をもって
いる。もし関数y(x)の2点(x0 ,y0 )および
(xn+ 1 ,yn+1 )における、1,2,……m−1階の
微分係数y0',y0'' …………y0 (m-1) およびy'
n+1 ,y''n+1 ……yn+1 (m-1) を与えれば、n+2個
のデータ点をスプライン曲線が通るという条件とによっ
て、次の2m+n個の式が成立する。
【0013】 これは係数Cr(r=0,1,…… 2m-1 )およびdi(i=1,
2,……n)の線形連立方程式となっており、容易に解くこ
とができる。
【0014】一方、2次元平面上の一般的な曲線(図
2)は曲線上の点の座標xとyとの間に1価関数を設け
られないので、助変数tを用いて x=x(t) y=y(t) のように表される。
【0015】いま補間すべき曲線上の順序づけられた座
標(xi ,yi )すなわち節点に対応する単調増加する
点列ti を導入すると、新しいデータ点列(ti
i )と(ti ,yi )を作ることができる。各々のデ
ータ点列を補間するスプライン関数を上述と同様に各々
2m+n個の線形連立方程式を解くことによって求めれ
ば、一応、節点を補間する曲線を得ることはできる。
【0016】ところで節点に対応する助変数ti を変化
させると補間したスプライン曲線の形状も大きく変化す
る。従って手書きデータを近似するスプライン曲線を得
るためには、助変数ti を適切に定めなければならな
い。n個のti を決めるために、各節点における曲線の
接線の傾き、すなわちx´(ti ),y´(ti )の比
を用いれば未知数と方程式の数は一致するが、得られる
方程式は非線形となり解を得るのは容易ではない。
【0017】そこで本発明では、スプライン曲線と入力
データとの形状の一致度を示す評価量を定義し、一致度
を高くするような助変数ti を繰り返し手続きによって
求める(準最適化)ことにより、入力データを近似する
曲線を得る方法を提案する。まず、手書きデータ列を
{(X1 ,Y1 ),(X2 ,Y2 )…………………(X
j ,Yj ),……(XN ,YN )}とする。
【0018】d個隔たったデータの座標を次のような条
件により検出する。
【0019】(Xi >Xi-d かつXi >Xi+d )または
(Xi <Xi-d かつXi <Xi+d )または(Yi >Y
i-d かつYi >Yi+d )または(Yi <Yi-d かつYi
<Yi+d )であるときkj (Xi ,Yi )を折り返し点
とする。このようにして折り返し点を得た後、入力デー
タ(Xi ,Yi )(i=1,2,……N )と,入力データの部
分集合から構成される節点kj (xj ,yj ),( j=
0,1 ,n,n+1)を通るスプライン曲線(x(t) ,y(t) )
との一致度を で定義する。そしてこのM({ti } )の準最適値を次の
ような手続きによって求める。
【0020】まず、{ti } の初期値{ti } を次のように
設定する。
【0021】 そしてti (i=1,2,……n )に対して順次、次のことを
行う。
【0022】ti をti +Δt としてM({ti } )を計
算しM({ti } )が減少したとき、ti をti +Δt に
更新する。そうでなければti をti −Δt としてM
({ti} )を計算しM({ti } )が減少したとき、ti -
をti −Δt に更新する。
【0023】このようにして順次更新を続行していき、
またこの工程においてどのti についても更新されなけ
れば処理を終了する。
【0024】例えば図3に示すような手書き入力データ
(X1 , Y1 )……(XN , YN )があるとき、端点k
1 ,折り返し点k2 ,端点k3 を抽出し、図4に示すよ
うにこの点を通るスプライン曲線を求め助変数tを変化
させていき図3に示した入力データに最も近くなるよう
に近似する。
【0025】このように本発明の方法によれば、折り返
し点を抽出してこれを節点とし、この節点における助変
数を摂動させることによって曲線を変形させ十分な近似
が得られているかどうかをチェックするため、少ない節
点で入力データを極めて高精度に近似することができ、
保存効率が向上しまた通信効率が向上する。
【0026】なお近年はRISCチップを搭載した高性
能で安価な計算機が普及しており、近似の処理量はそれ
ほど大変なものではないと思われる。
【0027】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
つつ詳細に説明する。
【0028】まず本発明の方法の概略を図5にフローチ
ャートで示す。
【0029】この方法では、図6に示すような、手書き
データから端点および折り返し点を特徴点として抽出
し、これを節点としこの節点における助変数を摂動させ
ることによってこの節点を通る曲線を変形させ、入力デ
ータとスプライン曲線との間の最大距離を求め、十分な
近似が得られるかをチェックし、この最大距離が所定の
値以下であるときこの助変数に対応した節点における助
変数列を保存するという方法をとる。
【0030】まず、手書きデータ列を入力する(ステッ
プ100)。
【0031】次に、これにスムージング工程(ステップ
101)を加えた後、折り返し点(f1 ,f2 ,……f
n )の検出を行う(ステップ102)。この手書きデー
タ列を{(X1 ,Y1 ),(X2 ,Y2 )………………
…(Xj ,Yj ),……(XN ,YN )}とすると、d
個隔たったデータの座標を次のような条件により検出す
る。
【0032】(Xi >Xi-d かつXi >Xi+d )または
(Xi <Xi-d かつXi <Xi+d )または(Yi >Y
i-d かつYi >Yi+d )または(Yi <Yi-d かつYi
<Yi+d )であるときfj (Xi ,Yi )を折り返し点
とする。このようにして折り返し点を得た後、入力デー
タ(Xi ,Yi )(i=1,2,……N )と,入力データの部
分集合から構成される節点fj (xj ,yj ),( j=
1 ,5)を得る。ここでは折り返し点の他に始点sおよび
終点eを加え、7個の節点を得る。
【0033】そしてこの節点を通り入力データをよく近
似するスプライン曲線を求める(ステップ103)。
【0034】ここでスプライン曲線(x(t) ,y(t) )
による近似が許容範囲内であるかどうかを調べるため
に、入力データとスプライン曲線間の最大距離Dを求め
(ステップ104)、この値があるしきい値thより小
さいか否かを判断し(ステップ105)、小さいときこ
の節点の座標、節点における助変数列を保存しこれを読
取りデータとする(ステップ106)。
【0035】一方、判断ステップ105でしきい値より
も大きいときはこの最大距離を与えた入力データ内の1
点を節点として新たに加え(ステップ107)、再びス
テップ103でスプライン曲線を求めるステップから繰
り返し、しきい値よりも小さくなるまでこれを繰り返し
ていく。
【0036】工程を詳細に示すフローチャートを図7に
示す。
【0037】まず、{ti } の初期値{ti } を次のように
設定する(ステップ201)。
【0038】 そしてM0 =M({t0 ,t1 ,……ti ,…
n+1 })を計算する(ステップ202)。
【0039】そして、フラグを0とし(ステップ20
3)、さらにi=1とする(ステップ204)。
【0040】そして、次に、t1 をt1 +Δt としてM
1 =M({t0 ,t1 +Δt ,…ti ,…tn+1 })を
計算し(ステップ205)、続いてM1 −M0 を計算し
(ステップ206)、この値が負すなわちM1 が減少し
たとき、t1 をt1 +Δt に更新し、フラグを1とし
(ステップ207)、i=i+1(=2)とする(ステ
ップ211)。そしてiがnよりも小さいか否かを判断
し(ステップ211)、ステップ205のM1 演算ステ
ップに入る。
【0041】またステップ206でM1 がM0 よりも減
少しない場合は、M1 =M({t0,t1 −Δt ,……
i ,…tn+1 })を計算し(ステップ208)、続い
てM1 −M0 を計算し(ステップ209)、この値が負
すなわちM1 が減少したとき、t1 をt1 −Δt に更新
し、フラグを1とし(ステップ210)、i=i+1
(=2)とする(ステップ211)。
【0042】一方M1 が減少でなければステップ211
に入る。
【0043】このようにして順次更新を続行していき、
またこの工程においてどのti についても、更新されな
ければフラグが0であるので(ステップ213)、処理
を終了する。
【0044】図8乃至図10は入力手書きデータからス
プライン曲線のあてはめの過程を示す図である。
【0045】このように本発明によれば、少ない節点で
入力データを高精度に近似することができる。またとぎ
れによって不完全になった文字パターンにこの近似方法
を適用することにより元のパターンを近似したきれいな
線図形を構成することができる。
【0046】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、折り返し点を抽出して得られた節点における助変数
を摂動させることによって曲線を変形させ十分な近似が
得られているかどうかをチェックするため、少ない節点
で入力データを極めて高精度に近似することができ、デ
ータの圧縮度を高めることができ、保存効率および通信
効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の方法を説明するための1価値関数によ
る補間を示す図
【図2】本発明の方法を説明するための助変数による補
間を示す図
【図3】本発明の方法を説明するための節点の抽出を示
す図
【図4】本発明の方法を説明するためのスプライン曲線
のあてはめを示す図
【図5】本発明実施例の方法を示すフローチャート図
【図6】本発明実施例の入力データ列と近似曲線とを示
す図
【図7】本発明実施例の近似方法を示すフローチャート
【図8】本発明の近似方法を示す説明図
【図9】本発明の近似方法を示す説明図
【図10】本発明の近似方法を示す説明図
【図11】従来例の近似方法を示す説明図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 運筆に従って順序づけられた手書きデー
    タから端点および折り返し点を特徴点として抽出する特
    徴点抽出工程と、 この特徴点列を節点とし、この節点における助変数を摂
    動させることによってこの節点を通る曲線を変形させ、
    入力データとスプライン曲線との間の最大距離を求め、
    この最大距離があらかじめ設定された所定のしきい値以
    下であるか否かを判定する判定工程と、 前記判定工程でしきい値以下であると判定されたとき、
    この助変数に対応した節点における助変数列をデータ曲
    線として決定し保存する近似曲線決定工程とを含むこと
    を特徴とする手書きデータの曲線近似方法
JP26753693A 1993-10-26 1993-10-26 手書きデータの曲線近似方法 Pending JPH07121698A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26753693A JPH07121698A (ja) 1993-10-26 1993-10-26 手書きデータの曲線近似方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26753693A JPH07121698A (ja) 1993-10-26 1993-10-26 手書きデータの曲線近似方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07121698A true JPH07121698A (ja) 1995-05-12

Family

ID=17446191

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP26753693A Pending JPH07121698A (ja) 1993-10-26 1993-10-26 手書きデータの曲線近似方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07121698A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010028429A (ja) * 2008-07-18 2010-02-04 Canon Inc 画像処理装置、画像処理方法およびプログラム
JP2011103044A (ja) * 2009-11-10 2011-05-26 Sony Computer Entertainment Inc プログラム、情報記憶媒体、情報入力装置、及びその制御方法
JP2021526686A (ja) * 2018-06-02 2021-10-07 マーシブ テクノロジーズ,インコーポレイティド モバイルデバイスを使用した共有ディスプレイの注釈システムおよび方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010028429A (ja) * 2008-07-18 2010-02-04 Canon Inc 画像処理装置、画像処理方法およびプログラム
US8254693B2 (en) 2008-07-18 2012-08-28 Canon Kabushiki Kaisha Image processing apparatus, image processing method and program
JP2011103044A (ja) * 2009-11-10 2011-05-26 Sony Computer Entertainment Inc プログラム、情報記憶媒体、情報入力装置、及びその制御方法
US9250799B2 (en) 2009-11-10 2016-02-02 Sony Corporation Control method for information input device, information input device, program therefor, and information storage medium therefor
JP2021526686A (ja) * 2018-06-02 2021-10-07 マーシブ テクノロジーズ,インコーポレイティド モバイルデバイスを使用した共有ディスプレイの注釈システムおよび方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109903319B (zh) 一种基于多分辨率的快速迭代最近点配准算法
US6055332A (en) Handwritten character and symbol processing apparatus and medium which stores control program of handwritten character and symbol processing apparatus
CN113312778A (zh) 一种自适应于模型几何特征的非结构网格生成方法
CN109389553B (zh) 基于t样条的气象传真图等值线插值方法
CN117313222A (zh) 基于bim技术的建筑施工数据处理方法
CN114792397A (zh) 一种sar影像城市道路提取方法、系统以及存储介质
CN117893601A (zh) 一种基于双向分层动量对比学习的无人系统视觉定位方法
JPH07121698A (ja) 手書きデータの曲線近似方法
CN117710603A (zh) 一种直线几何结构约束下无人机图像三维建筑物建模方法
US7447373B2 (en) Method for efficient coding of shape descriptor parameters
CN112967333A (zh) 基于等级划分的复杂点云骨架提取方法及系统
CN112800829A (zh) 一种基于三维测量的物体局部破损程度的识别方法
CN104881525A (zh) 一种基于Lipschitz估计的三维曲面拟合方法
CN113362465B (zh) 非刚性三维形状逐点对应方法及人体心脏运动仿真方法
CN117237977B (zh) 一种cad图纸的区域划分方法及系统
JP3521049B2 (ja) 曲線生成装置及び曲線生成方法
CN116758543A (zh) 一种基于改进CharNet的文字识别方法及其系统
CN114470776A (zh) 一种高效分级寻路方法、装置、介质和设备
Ishimura et al. Spline approximation of line images by modified dynamic programming
JP3221067B2 (ja) 3次元構造格子生成方法およびその装置
JPS59195770A (ja) 曲線の折線近似方法
CN113936070A (zh) 基于最优传输理论的二维点云形状分区域并行重建方法
CN117271098A (zh) 一种ai模型计算核调度方法、装置、设备及存储介质
CN116862975A (zh) 一种点云法向量计算的dsp并行方法、系统及介质
CN110110658A (zh) 一种包含有车道线的图像分割处理方法及装置