JPH07320001A - 文字認識装置，認識辞書の参照方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ユーザの書き癖に応じて自動的に認識辞書を
最適化することにより、文字認識率の向上を図ること。 【構成】 認識処理部２ｂは位置入力装置１から入力さ
れたストロークパターンと外部記憶装置４内の認識辞書
内の文字パターンとを比較して、その類似度の高い順番
に認識候補を表示装置３を介して提示し、その結果、意
図する文字として利用者に採用された認識辞書内の文字
パターンの通算頻度を前記認識辞書に記憶し、通算頻度
の低い文字パターンに対してはスキップマークを付加
し、以後の認識前処理で棄却することにより、特定筆者
向けに認識候補のヒット率を向上させた認識辞書を自動
的に生成して、手書き文字の認識率を向上させて、文字
入力速度を向上させている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は筆記文字を文字認識して
入力する文字認識装置及び文字認識する際に参照する認
識辞書の参照方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、日本語ワードプロセッサ等の日本
語文字の入力を利用するソフトウェアの各所への導入が
急増し、簡易で効率のよい入力手段が必要とされてき
た。特に、オンライン手書き文字認識を利用して文字を
入力する装置は、多くのユーザに対して自然で扱い易い
文字の入力装置になる趨勢である。

【０００３】ところが、このオンライン手書き文字認識
では、文字認識精度等のさまざまな問題のため、筆記入
力された文字が必ずしも正しい認識候補を生成するとは
限らないため、文字認識率が高いとはいえない場合があ
る。このため、一般的には入力ストロークパターンとの
類似度の高い認識辞書内の候補文字から順番に入力者に
提示し、その中から入力者が意図する文字を選択するこ
とによって、認識率を補うことが行われている。また、
入力される頻度の多い文字パターンは認識候補群中での
優先度を高くして、第１候補として得られるようにする
等、特定の筆者に対する学習機能を辞書に付加すること
によって、認識率を高めようとすることも行われてい
る。

【０００４】いずれにしても、オンライン手書き文字認
識を行うには、認識辞書に登録されている文字パターン
の中から、手書き入力されたストロークパターンの特徴
と相似度の高いものから順番に認識候補としてユーザに
提示されるのが原則である。しかし、認識辞書に格納さ
れている全文字パターンとマッチングを行うことは認識
率向上にとって疎外要因になることもある。その理由
は、文字認識の際、認識辞書上のパターンのうち入力さ
れたストロークパターンと同一画数のパターンを検索し
て認識候補を決定する。そのため、全文字パターンとマ
ッチングを行う従来の方式では、文書中には出現の可能
性の低い文字が候補群中高い優先度で出現する可能性
（認識率の低下）があり得る。これによって、真に必要
とされる文字を得るためにユーザは余分の操作を必要と
し、手書きによる文字の入力効率が低下するという問題
が生じる。

【０００５】ここで、手書き文字の認識率を向上させる
ためには、１つの手書き文字に対して考えられるあらゆ
るストロークパターンを認識辞書に持つ必要がある。し
かし、特定の筆者のみが装置を使用する状況を考慮した
場合、入力されたある手書き文字の認識に際して、認識
辞書中で使用されるパターンは実際には１つか２つに限
定されるため、使用されない多くのパターンを検索する
ことは認識速度の低下に繋がる原因ともなっている。

【０００６】そこで、このような問題を回避するため
に、初期の認識辞書には必要最低限のパターンのみを登
録しておき、後にユーザがストロークパターンとこれに
対応する文字コードを前記認識辞書に登録することによ
って、特定筆者向けに認識辞書を拡張する手法が提案さ
れている。しかしこの方式を採用すると、認識辞書への
登録という作業を要するため、ユーザに新たな負担を要
求することなり、装置の使い勝手を悪化させるという欠
点を生じる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の文字認識装置に
よってオンライン手書き文字認識を行うには、認識辞書
に格納されている文字パターンの中から、手書き入力さ
れたストロークパターンの特徴と相似度の高いものから
順番に認識候補としてユーザに提示される。しかし、認
識辞書に格納されている全文字パターンと手書き入力さ
れたストロークパターンとのマッチングを行うことは認
識率向上にとって疎外要因になってしまう。その理由は
以下に述べる通りである。文字認識の際、認識辞書上の
登録パターンのうち入力されたストロークパターンと同
一画数のパターンを検索して認識候補が決定される。そ
のため、全文字パターンとマッチングを行う従来の方式
では、文書中に出現する可能性が低い文字を候補群中の
高い優先度で提示する可能性（認識率の低下）が出てく
る。これによって、入力したい候補文字を得るために、
ユーザは候補文字選択という余分の操作をしなければな
らず、結局、文字認識率が悪化し、これによる手書き文
字の入力効率が低下するという欠点があった。

【０００８】そこで本発明は上記の事情を鑑みてなされ
たもので、ユーザの書き癖に応じて自動的に認識辞書を
自動的に最適化することにより、文字認識率の向上を図
ることができる文字認識装置，認識辞書の参照方法を提
供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は入力された手書
き文字パターンを認識辞書内の登録パターンと比較し
て、類似度が高い登録パターン順に候補文字として提示
し、その後、利用者が選択した候補文字を入力する文字
認識装置であって、利用者により候補文字が選択される
と、選択された候補文字に対応した前記認識辞書内の登
録パターンの使用頻度を更新する頻度記録手段と、この
頻度記録手段によって記録された前記登録パターンの使
用頻度が低い場合、この登録パターンを手書き文字パタ
ーンの類似度比較には使用しないようにする辞書参照手
段とを具備した構成を有する。

【００１０】

【作用】本発明の文字認識装置において、利用者により
候補文字が選択されると、頻度記録手段は選択された候
補文字に対応した前記認識辞書内の登録パターンの通算
使用頻度を記録する。辞書参照手段は前記頻度記録手段
によって記録された前記登録パターンの通算使用頻度が
低い場合、この登録パターンを手書き文字パターンの類
似度比較には使用しないようにする。これにより、前記
認識辞書の使用を重ねることによって、認識辞書中で採
用頻度の少ない登録パターンを以降の認識前処理で棄却
して、認識候補群にユーザが目的とする文字が出現する
ヒット率を向上させることができると共に、認識に要す
る時間が短くできるように認識辞書を最適化することが
できる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図１は本発明の一実施例の構成を説明するブロ
ック図である。本例の文字認識装置は、基本的には文字
が筆記入力され、その筆記入力された文字パターンのス
トロークを示す位置座標を順番に入力するタブレット等
の位置入力装置１と、この位置入力装置１を介して筆記
入力された文字のストロークを示す位置座標の系列から
その入力文字を認識する装置本体（制御部）２と、この
装置本体２にて認識された文字情報等を表示する、例え
ば液晶ディスプレイからなる表示装置３と、上記装置本
体２における文字認識処理に必要な認識辞書データ及び
その他認識に必要なデータを格納した外部記憶装置４を
備えて構成されている。

【００１２】ここで、位置入力装置１と表示装置３は同
一寸法の同じ座標面と表示面を備えている。位置入力装
置１は透明タブレットで形成され、例えば図２に示すよ
うに表示装置３に重ね合わせられて装置本体２と積層一
体化されている。このため、表示装置３に表示された情
報が、透明タブレットからなる位置入力装置１を介して
視認できるようになっている。尚、５はスタイラスペン
で、透明タブレットに近接、又は接触することによっ
て、透明タブレットに位置情報を入力するものである。
また、装置本体２は、後述するように入力部２ａ、認識
処理部２ｂ、次候補処理部２ｃ、表示制御部２ｄ、位置
データバッファ２ｅ、辞書データバッファ２ｆ、認識情
報データバッファ２ｇ及び出力バッファ２ｈを具備して
構成されている。

【００１３】次に本実施例の動作について説明する。ス
タイラスペン５を用いて前記タブレット面上に文字パタ
ーンを筆記した場合に、その筆記ストロークを示す情報
がスタイラマペン５による指示位置の繋がり、即ち、位
置座標の系列としてタブレット１から装置本体２に入力
される。この筆記入力された文字パターンは装置本体２
により、表示装置３に表示される。

【００１４】次にこのようにして位置入力装置１を介し
て筆記入力された文字情報を認識処理する装置本体２に
ついて図３に示す処理手続きに従って説明する。装置本
体２は、まずステップ３０１にて必要な各種のデータバ
ッファ等を初期化した後、ステップ３０２にてペン５の
先端のディップスイッチのオン状態を検出して、位置入
力装置１を介して検出される指示位置の座標データを入
力部２ａに取り込む。次にステップ３０３にて認識情報
バッファ２ｇを参照し、ステップ３０４にて座標データ
によって示されている位置に次候補を持つ認識候補が表
示されているか否かを判定する。その結果、入力された
座標データが、次候補を持つ認識候補を指示するもので
ない場合にはステップ３０５にて、再度ペン・オンのチ
ェックが行われ、ペンオン状態で、入力された座標デー
タを位置データバッファ２ｅへステップ３０６にて格納
する。

【００１５】この座標データへの格納は、ペン５のスイ
ッチがオフされ、ステップ３０７にてその情報が文字の
区切りデータとして位置データバッファ２ｅへ取り込ま
れ、これによって１文字分の文字パターンを示す位置デ
ータの系列の全てが入力されたことがステップ３０８に
て確認されるまで、即ちペンスイッチがオフされ、１文
字の区切りが検出されるまで繰り返し行われる。この
際、位置データバッファ２ｅに格納された座標データ
は、同時に出力バッファ２ｈに転送され、前述した如く
表示装置３にて、その筆記パターンの情報として同時に
表示される。

【００１６】しかして認識処理部２ｂは１文字分のデー
タの系列が位置データバッファ２ｅに求められた時、そ
の座標データの系列を解析してその入力文字を認識す
る。この文字認識は、例えば座標データの系列を各位置
座標データ間の距離からストロークの切れ目を判定して
筆記ストローク毎に分け、各筆記ストローク毎にその特
徴を示す方向値の系列に変換する。

【００１７】ここで方向値は例えば図４に示すような８
つの向き（方向値）に量子化して与えられる。そして各
筆記ストロークを示す座標データの系列がどのような方
向値の系列で示されるかを求め、同一の向き（方向値）
が連続する場合には、それらの方向値を１つの方向値で
代表させることにより、データ圧縮して各筆記ストロー
クを示す位置座標データの方向値列への変換が行われ
る。尚、ここではストロークの向きを８方向へ量子化し
て方向値列への変換が行われるが、４方向への量子化、
或いは１６方向への量子化であってもよい。この処理に
よって、前記位置入力装置１を介して筆記入力された文
字パターンが、その筆記ストローク毎に方向値列として
それぞれ表現される。このようにして求められた方向値
列の情報と、外部記憶装置４に格納された文字認識辞書
内のパターンとを認識処理部２ｃが照合して、その入力
文字が認識される。尚、この認識処理に供される文字認
識辞書は、例えば図５に示すように認識対象とする文字
を構成するストローク数毎に分類されて、各文字コード
に対応づけて構成され、更にユーザが使用を開始してか
ら該文字パターンが採用された通算頻度を記録する項目
を備えている。

【００１８】認識処理部２ｂはこのような文字認識辞書
を参照し、筆記入力された文字のストロークの特徴に該
当する文字パターンの文字コードを認識結果として求め
ている。入力パターンと認識辞書内の文字パターンの比
較に先だって、例えば図６に示すように、認識辞書内の
各文字パターンに付加された通算採用頻度情報を調べ、
頻度が最も多い文字の採用頻度に比べてある一定の割
合、例えば百分の一未満の頻度の文字パターンは、ステ
ップ３０９にて相違度を調べる前に棄却し、以降の検索
を行わないようにスキップマークを図７に示すように付
加する。これによって、以降の認識の際に、頻度比の計
算を省略することが可能である。この頻度情報を調べて
スキップマークを付加する作業は、ある一定回数、例え
ば１０００回認識が行われる毎に自動的に行われるもの
としてもよいし、この作業を文字認識の段階では省略
し、ユーザが例えば位置入力装置１上の「最適化」ボタ
ンをペン５でタッチすることにより、全辞書の最適化作
業を行うという手法を採用してもよい。

【００１９】更に、認識辞書に登録された文字パターン
の中より、入力されたストローク数に該当する文字パタ
ーンを認識辞書から抽出し、ステップ３１０にて入力ス
トロークパターンと文字パターンとの相違度（文字パタ
ーンとの異なりの程度を示す類似度等）を求め、最も相
違度の小さい候補文字を第１位の候補文字とし、以下相
違度の小さい順に認識候補を求めていく。このようにし
て求められた複数の認識候補を必要最小限のものだけに
するため、棄却条件として第１位の認識候補文字と、そ
れ以外の認識候補文字との相違度の差が５以上の認識候
補文字の場合には、ステップ３１１にて認識候補より削
除する。

【００２０】このようにして１文字分の筆記パターンを
解析してその文字認識が行われると、ステップ３１２に
て、次にその認識結果が次候補を持つか否かが判定され
る。即ち、入力文字に対する認識候補がだた１つ求めら
れたか、あるいは複数個求められたかが判定される。そ
して認識候補が１つの場合には、これをその認識結果と
して確定し、表示制御部２ｄはステップ３１３にてその
文字コードに対応する文字パターンを前記表示装置３上
の文字入力位置に表示する。更に、認識処理部２ｂはス
テップ３１４にて認識辞書中の該文字コードの頻度項目
の値を１増やす。これに対して認識候補が複数個求めら
れた場合には、前述したごとく求められた認識候補とそ
の相違度の情報を該入力文字に対応させて、例えば図９
に示すように認識情報バッファ２ｇにステップ３１５に
て格納する。そして、この中の第１位の認識候補を次候
補を持つ認識結果として、ステップ２１６にて他の認識
結果と異なる表示形態で、例えば図８（ａ）に示すよう
に下線を付して表示する。

【００２１】ところで前述したステップ３０４の判定処
理において、位置入力装置１から指示入力された座標デ
ータが、既に文字入力されて表示装置３に表示されてい
る次候補を持つ認識結果であることが分かった場合、そ
の認識結果に対する次候補選択が指示されたものと判断
されるため、ステップ３１５にて表示制御部２ｄはその
指示入力された座標データによって特定される位置に表
示されている文字パターンを先の表示形態とは異なる表
示形態（反転表示）で表示する。従って、例えば図８
（ｂ）に示す文字「は」のように反転表示する。そして
次候補処理部２ｃはこの文字について求められている次
候補を前記認識情報バッファ２ｇから求め、表示制御部
２ｄはステップ２１８にてその次候補に対応する文字パ
ターンを上記反転した文字の近傍に、且つ先の表示形態
とは異なる表示形態で表示する。表示制御部２ｄは例え
ば、図８（ｂ）に示すように次候補の文字を次候補ウィ
ンドゥ枠で囲って、前記反転表示された文字の近傍に表
示する。

【００２２】このようにして次候補文字を表示した状態
で、次候補処理部２ｃはステップ３１９にて再度ペンオ
ンのチェックを行い、ステップ３２０にて次候補文字の
選択指示がなされたか否かを判定する。そして次候補文
字の１つが選択指示された場合には、まず前記認識情報
バッファ２ｇから該当文字に関する前述した認識候補及
び相違度の情報からなる未選択情報をステップ３２１に
て抹消し、ステップ３２２にて前記次候補ウィンドゥと
その次候補文字の表示を取り止める。そして反転表示し
たいた文字を次候補選択された文字に置換して、これを
ステップ３２３にて通常表示する。その後、認識処理部
２ｂはステップ３２４にて認識辞書中の該文字コードの
頻度項目の値を１増やして、ステップ３０２に戻る。
尚、次候補文字の選択がなされなかった場合、例えば、
ペンオンによって次候補文字を指定する位置座標以外の
座標データが入力された場合、次候補処理部２ｃはこれ
を次候補選択の手続きの中止とステップ３２０にて判定
し、ステップ３２５にて前記次候補ウィンドゥとその次
候補文字の表示を取り止め、反転表示していた文字の表
示形態をその次候補選択の手続きが起動される前の状
態、即ち、ステップ３２６にて次候補を持つ認識結果を
示す下線付きの表示に戻した後、ステップ３０２に戻っ
て、再び文字入力のモードとして動作する。

【００２３】本実施例によれば、位置入力装置１を介し
て筆記入力されたストロークパターンと認識辞書内の文
字パターンとの相違度を認識処理部２ｂによりリアルタ
イムに求めることによって認識処理を行うに際し、認識
辞書内の文字パターンの選択頻度を認識辞書内に記録し
ていき、選択頻度の少ない文字パターンを認識文字候補
から棄却することによって、使用頻度の多い文字パター
ンの優先度を相対的に向上させ、筆者が意図する文字の
認識率及び次候補中の出現率を向上させることができ
る。

【００２４】更に、一度棄却された文字パターンにはス
キップマークが付加されるため、同一ストローク数のパ
ターンが入力された場合の文字認識処理速度を向上させ
ることができる。又、予め認識辞書の初期作成時に、１
つの文字の手書き時の字画の方向の異なり、省略及び筆
順の違いなど、考えられるあらゆるストロークパターン
のバリエーションを認識辞書に登録しておけば、ユーザ
の使用に伴って認識辞書内の登録パターンの中で、選択
頻度の少ない文字パターンが自動的に淘汰されていき、
ユーザにとって最適化された認識辞書に近づいて行くこ
ととなり、最適化された個人辞書が自動的に作成される
ことになる。このため、ユーザの書き癖に対応して、第
一候補のヒット率が高まり、文字認識率を向上させるこ
とができる。これは、ユーザの自候補選択操作を少なく
し、文字の入力速度を向上させることができる。

【００２５】尚、本発明は上述した実施例に限定される
ものではない。ここでは文字認識の手法を各ストローク
パターンの方向成分のマッチングにより行っているが、
筆記文字をピクセルに分解してマッチングをとる手法、
又は筆記時間を考慮にいれた手法等、従来より種々提唱
されている他のオンライン手書き文字の認識手法を用い
ても同様の効果を得ることができる。又、認識候補の中
からオペレータの意図する文字を選択し確定する方式に
ついても、周知の方式をその目的に応じて採用すること
により、同様の効果を得ることができる。更に、位置入
力装置１は感圧型のタブレットであってもよいし、表示
装置３はプラズマ・ディスプレイ或いは冷陰極管ディス
プレイ等で構成されるものであってもよい。

【００２６】ここで，図１に示した文字認識装置を用い
てパーソナルコンピュータやワードプロセッサ等を構成
すると、手書き文字の入力が円滑となって、その操作性
を向上させることができる。しかも、前記文字認識装置
は手書き文字を入力し、入力された文字に何らかの情報
処理を施す情報処理装置であれば、どのようなものにも
適用して、同様の効果を得ることができる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ユ
ーザの書き癖に応じて自動的に認識辞書を自動的に最適
化することにより、文字認識率の向上を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の文字認識装置の一実施例を示したブロ
ック図。

【図２】図１に示した装置の外観例を示した概略図。

【図３】図１に示した装置による文字認識処理を示した
フローチャート。

【図４】筆記ストロークの向きを表現する方向値の例を
示す図

【図５】図１の装置で用いる認識辞書の構成例を示した
図。

【図６】図１の装置による頻度の少ない文字パターンの
棄却による認識辞書の最適化過程を示す説明図。

【図７】図１の装置による頻度の少ない文字パターンの
棄却による認識辞書の最適化過程を示す説明図。

【図８】図１に示した表示装置に表示される文字の表示
形態例を示した図。

【図９】図１に示した認識情報バッファに格納される未
選択選択情報例を示した図。

【符号の説明】

１…位置入力装置 ２…装置本体（制
御部） ２ａ…入力部 ２ｂ…認識処理部 ２ｃ…次候補処理 ２ｄ…表示制御部 ２ｅ…位置データバッファ ２ｆ…辞書データ
バッファ ２ｇ…認識情報バッファ ２ｈ…出力バッフ
ァ ３…表示装置 ４…外部記憶装置
（辞書）

フロントページの続き (72)発明者 古賀 憲一 東京都青梅市新町1381番地１ 東芝コンピ ュータエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 後藤 敏也 東京都青梅市新町1381番地１ 東芝コンピ ュータエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 木下 幸二 東京都青梅市新町1381番地１ 東芝コンピ ュータエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 辻本 博文 東京都青梅市新町1381番地１ 東芝コンピ ュータエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 田中 吉輝 東京都青梅市新町1381番地１ 東芝コンピ ュータエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 井上 勇一 東京都青梅市新町1381番地１ 東芝コンピ ュータエンジニアリング株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力された手書き文字パターンを認識辞
   書内の登録パターンと比較して、類似度が高い登録パタ
   ーン順に候補文字として提示し、その後、利用者が選択
   した候補文字を入力する文字認識装置であって、利用者
   により候補文字が選択されると、選択された候補文字に
   対応した前記認識辞書内の登録パターンの通算使用頻度
   を記録する頻度記録手段と、この頻度記録手段によって
   記録された前記登録パターンの通算使用頻度が低い場
   合、この登録パターンを手書き文字パターンの類似度比
   較には使用しないようにする辞書参照手段とを具備した
   ことを特徴とする文字認識装置。
2. 【請求項２】 前記辞書参照手段は通算頻度の低い文字
   パターンに対してはスキップマークを付加し、以降この
   スキップマークが付加された文字パターンを認識前処理
   で棄却することを特徴とした請求項１記載の文字認識装
   置。
3. 【請求項３】 前記辞書参照手段は前記頻度記録手段に
   よって記録された前記登録パターンの通算使用頻度が低
   いことを、文字認識を所定回数行った後にチェックする
   ことを特徴とした請求項１又は２記載の文字認識装置。
4. 【請求項４】 前記辞書参照手段は前記頻度記録手段に
   よって記録された前記登録パターンの通算使用頻度が低
   いことを、登録パターンの使用頻度が閾値以内であるか
   否かを判定することによりチェックすることを特徴とし
   た請求項１乃至３記載の文字認識装置。
5. 【請求項５】 入力された手書き文字パターンを認識辞
   書内の登録パターンと比較して、類似度が高い登録パタ
   ーン順に候補文字として検索する認識辞書の参照方法に
   あって、利用者により選択された前記候補文字に対応す
   る認識辞書内の登録パターンの通算使用頻度を記録して
   おき、認識辞書内の通算使用頻度が低い登録パターンは
   手書き文字パターンの類似度比較には使用しないように
   することを特徴とした認識辞書の参照方法。