JPH0877299A - オンライン手書き文字認識方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 変形の大きい手書き文字に対しても１つのテ
ンプレートで対応することができ、また、手書きの文字
の拡大縮小や回転に全く影響されずに手書き文字を認識
することができる手書き文字認識方法を提供すること。 【構成】 筆点を隣同士直線で結んで筆点間を折線補間
し、折線をｋ等分し、各分割点に筆点の時系列で番号を
付与する。ストロークｎの分割点ｉとストロークｍの分
割点ｊ＋１を結ぶ直線がなす角度Ωを（ｋ＋１）（ｎ−
１）＋ｉ行、ｋ（ｍ−１）＋ｊ列の要素とする（ｋ＋
１）Ｎ行ｋＮ列（Ｎはストローク数）の行列Ｐを計算す
る。手書き文字Ｃxと同じストローク数を持つ文字に対
応するＭ個のテンプレートから同様にして構成される行
列Ｑi（ｉ＝１〜Ｍ）との距離ｄiを行列Ｐ−Ｑiの各要
素の自乗和として計算し、最も小さい距離ｄzを持つテ
ンプレートＱzに対応する文字Ｃzを認識結果とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、オンライン手書き文字
認識方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来提案されているオンライン手書き文
字認識方法は、パターンマッチング的方法と構造解析的
方法とに大別できる。

【０００３】パターンマッチング的方法は、入力文字お
よびテンプレートを構成する各ストロークを対応づけ、
各ストローク間の距離の総和に基づいて認識を行うもの
である［文献：電子情報通信学会論文誌 Vol. J65-D N
o.6 pp.679-686(1982)］。具体的には、正しい画数で書
かれた入力パターンと標準パターンの間でストローク間
の距離を計算し、標準パターンの各ストロークに、スト
ローク間の距離が最小の入力パターンのストロークを対
応させ、両パターン間のストロークを正しく対応づける
ものである。

【０００４】一方、構造解析的方法は、入力文字および
テンプレートを構成する各ストローク間の相対位置関係
に基づいて認識を行う方法［文献：電子情報通信学会論
文誌Vol. J68-D No.12 pp.2107-2115(1985)］である。
ストローク相互の位置関係の規定法としては、ストロー
クの代表点を１個選んでストローク代表点の相対位置関
係をストローク相互の位置関係を表す情報として利用す
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述したパターンマッ
チング的方法では、変形の大きい入力文字については、
正解となるべきテンプレートとの距離が他のテンプレー
トとの距離よりも大きくなるという欠点があるために、
多様な文字の変形に対応するためにはより多くのテンプ
レートを用意しなければならない。

【０００６】また、構造解析的方法では、漢字には異な
る字体でありながらストローク間の相対位置関係がほと
んど同じ文字が存在するために、識別が困難になるとい
う難点がある。

【０００７】また、いずれの方法とも、手書き文字の拡
大縮小や回転に対応するために、何らかの正規化処理を
行う必要があり、文字の認識はこの処理の成否に大きく
影響される。

【０００８】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、変形の大きい手書き文字に対しても１つ
のテンプレートで対応することができ、また、手書きの
文字の拡大縮小や回転に全く影響されずに手書き文字を
認識することができる手書き文字認識方法を提供するこ
とを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のオンライン手書
き文字認識方法は、筆点の時系列情報を座標系の座標点
として表現し、まず、手書き入力文字の形状を、手書き
入力文字のストローク上のある筆点に対応する前記座標
系内の点と、そのストローク上または他のストローク上
の２つの筆点に対応する前記座標系内の２点とを結ぶ二
直線を形成し、この二直線がなす角度に関する量を要素
とする行列によって表現し、また、テンプレートの形状
も上述した行列と同様の行列によって表現し、手書き入
力文字の行列とテンプレートの行列とを用いて手書き入
力文字とテンプレートとの距離を求め、求めた距離が最
も小さいテンプレートに対応する文字を前記手書き文字
の認識結果とする。なお、筆点の時系列情報は、筆点の
変位，筆点における運筆速度，筆点における運筆加速度
のいずれを用いてもよい。

【００１０】また、楷書体のみならず、くずして筆記さ
れた行書体の手書き文字の場合にも、入力文字から上述
した方法で構成した行列と、テンプレートの行列とのパ
ターンマッチングによって認識を行う。その際のテンプ
レート情報には、文字の筆順情報を含める。筆順情報を
具体的に言えば、１通り以上の筆順、各筆順毎に文字を
くずして筆記した場合に、ストロークとその直前または
直後のストロークが連続して筆記され得る位置（以下、
「結合位置」という。）、各筆順毎に文字をくずして筆
記した場合の最小ストローク数である。

【００１１】筆順と結合位置を決めるためには、入力文
字またはテンプレートの各ストローク長の間の関係をス
トローク終点とその次のストローク始点との距離、およ
び各ストローク長をもとにベクトル表現し、その２つの
ベクトルの距離を、各筆順とその筆順での結合位置の組
み合わせ毎に求め、その距離が最小となる組み合わせを
選ぶ。

【００１２】つまり、手書き入力文字の形状を、筆点
間、または筆点における運筆速度の速度座標系の点の
間、または筆点における運筆加速度の加速度座標系の点
の間を結ぶ直線の相対的な角度を要素とする行列によっ
て表現し、入力文字から構成される行列のテンプレート
の行列とのパターンマッチングによって認識を行うもの
である。

【００１３】

【作用】したがって、筆順とストローク数が遵守された
手書き文字については、変形が大きくても１つのテンプ
レートで対応することができ、かつ手書き入力された文
字の拡大縮小に全く影響されずに認識処理を行うことが
できる。

【００１４】

【実施例】以下に、本発明の実施例について図面を参照
して説明する。

【００１５】本発明の第１実施例を図１，図２，図３を
参照して説明する。図１は本発明の第１の実施例のオン
ライン手書き文字認識方法の入力処理を示すフローチャ
ート、図２はその認識処理を示すフローチャートであ
る。図３は文字「い」が手書き入力された際の筆点と補
間とストロークの分割と行列要素Ωの説明図である。

【００１６】まず、第１実施例における手書き文字認識
方法の入力処理を図１に従って説明する。入力処理開始
と共にストローク番号ｎ＝１とし（ステップ１０１）、
タブレット・デジタイザ等を用いて文字のｎ番目のスト
ロークの手書き入力を行う（ステップ１０２）。この文
字をＣxとする。手書き入力に使用するペンは、そのペ
ン先がタブレット・デジタイザに接しているか否かが検
知可能であるものとする（ステップ１０３）。ペン先が
タブレット・デジタイザに接している状態では、ｎ番目
のストロークの筆点の時系列情報としてペン先の座標が
記録される（ステップ１０４）。そして、ペン先がタブ
レット・デジタイザから離れた時点で非接触時間ｒの測
定を開始する（ステップ１０５〜１０７）。非接触時間
ｒを設定値Ｒと比較し（ステップ１０８）、非接触時間
ｒが設定値Ｒを超えたとき文字の全ストロークの手書き
入力が完了したものとして認識処理を開始する。非接触
時間ｒが設定値Ｒを超えないうちに再びペン先がタブレ
ット・デジタイザに接した場合には、ｎ＋１番目のスト
ロークの手書き入力が開始されたものとして（ステップ
１０８，１０６，１０９）入力処理を続行する。

【００１７】次に、第１実施例における手書き文字認識
方法の認識処理を図２に従って説明する。まず、記録さ
れた各ストロークの隣接する各筆点を直線で結んで筆点
間を補間する（ステップ２０１）。次に、各ストローク
を近似する折線をｋ（ｋ≧１）個の折線に等分割し、筆
点の時系列に従って各分割点に１，２，…，ｋ＋１（１
はストロークの始点、ｋ＋１はストロークの終点）と番
号を付与する（ステップ２０２）。次に、ストロークｎ
の分割点ｉとストロークｍの分割点ｊを結ぶ直線とスト
ロークｎの分割点ｉとストロークｍの分割点ｊ＋１を結
ぶ直線がなす角度Ωを第｛（ｋ＋１）（ｎ−１）＋ｉ｝
行、第｛ｋ（ｍ−１）＋ｊ｝列の要素とする（ｋ＋１）
Ｎ行ｋＮ列（Ｎはストローク数）の行列Ｐを計算する
（ステップ２０３）。次に、入力された手書き文字Ｃx
と同じストローク数をもつ文字に対応するＭ個のテンプ
レートＱi（ｉ＝１，…，Ｍ）との距離ｄi（ｉ＝１，
…，Ｍ）を行列Ｐ−Ｑiの各要素の自乗和として計算す
る（ステップ２０４）。この自乗和は、行列Ｐ−Ｑiの
すべての要素についての自乗和をとるか、あるいは行列
の特定の部分（例えばストロークｎの分割点とストロー
クｎ＋１の分割点を結んだ直線から計算される要素の部
分）についての自乗和をとることによって計算される。
次に最も小さい距離ｄzをもつテンプレートＱzに対応す
る文字Ｃzを認識結果として選択する（ステップ２０
５）。認識する文字が他にあればステップ１０１に戻っ
て上述した処理が繰り返される（ステップ２０６）。

【００１８】図３は、上述した入力処理および認識処理
に従って、文字「い」が手書き入力された際の筆点，補
間，ストローク分割および行列要素Ωの説明図である。
図３（Ａ）に示す各点は図１の入力処理において記録さ
れたペン先（筆点）を示している。これらの筆点を、図
３（Ｂ）に示すように、隣同士直線で結んで筆点間を折
線補間する。次に、図３（Ｃ）に示すように、各ストロ
ークを近似する折線を４等分し、筆点の時系列に従って
各分割点に１，２，３，４，５と番号を付与する。

【００１９】次に、本例ではＮ＝２，ｋ＝４，ｎ＝１，
ｍ＝２であるからストロークｎの分割点ｉ（ｉ＝１〜
５）とストロークｍの分割点ｊ（ｊ＝１〜４）を結ぶ直
線と、ストロークｎの分割点ｊとストロークｍの分割点
ｊ＋１を結ぶ直線とがなす角度Ωを第ｉ行、第（４＋
ｊ）列の要素とする１０行８列の行列Ｐを計算する。図
３（Ｄ）に示す角度Ωはｉ＝２，ｊ＝３，であるから行
列Ｐの第２行、第７列の要素を示している。

【００２０】次に、本発明の第２実施例について説明す
る。第２実施例は、第１実施例の筆点の代わりに筆点に
おける運筆速度の速度座標系の点を用いるものである。
したがって、図１に示す入力処理のステップ１０４にお
いて、筆点における運筆速度ｖのｘ軸方向成分ｖx、ｙ
軸方向成分ｖyを求めることだけが第１実施例と異な
る。

【００２１】図４は図３の例と同じく文字「い」が手書
き入力された際の各筆点における速度の速度座標系の
点，補間，ストローク分割および行列要素Ωの説明図で
ある。図４（Ａ）に示す各点は入力処理において記録さ
れた筆点における運筆速度の速度座標系の点を示してい
る。速度座標系の原点にある点が最初の筆点における速
度座標系の点である。最後の３つの筆点の速度が正であ
る曲線が文字「い」の左側のストローク（ｎ＝１）上の
筆点の速度軌道、また、他方の曲線が文字「い」の右側
のストローク（ｎ＝２）上の筆点の速度軌道である。図
４（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）はそれぞれ図３（Ｂ），
（Ｃ），（Ｄ）に対応しており、それらの説明は省略す
る。

【００２２】次に、本発明の第３実施例について説明す
る。第３実施例は、第１実施例の筆点の代わりに筆点に
おける運筆加速度の加速度座標系の点を用いるものであ
る。したがって、図１の入力処理のステップ１０４にお
いて、筆点における運筆加速度ａのｘ軸方向成分ａx、
ｙ軸方向成分ａyを求めることだけが第１実施例と異な
る。

【００２３】図５は図３の例と同じく文字「い」が手書
き入力された際の各筆点における加速度の加速度座標系
の点，補間，ストローク分割および行列要素Ωの説明図
である。図５（Ａ）に示す各点は入力処理において記録
された筆点における運筆加速度の加速度座標系の点を示
している。加速度座標系の原点に近い方の点が最初の筆
点における加速度座標系の点である。全ての筆点の加速
度が正である曲線が文字「い」の左側のストローク（ｎ
＝１）上の筆点の加速度軌道、全ての点の筆点の加速度
が負である曲線が文字「い」の右側のストローク（ｎ＝
２）上の筆点の加速度軌道である。図５（Ｂ），
（Ｃ），（Ｄ）はそれぞれ図３（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）
に対応しており、それらの説明は省略する。

【００２４】なお、運筆速度、運筆加速度の検出方法
は、ペンにセンサ（速度センサ、加速度センサ）を設け
る方法、計算によって求める方法が考えられる。また、
上記第１ないし第３実施例の図３（Ｃ），図４（Ｃ），
図５（Ｃ）において、各ストロークを近似する折線を４
等分したが、分割数および分割方法はテンプレートとの
対応がとれている限りこれに限定されるものではない。
同様に、行列Ｐの要素である角度Ωを、ストロークｎの
分割点ｉ（ｉ＝１，２，…，ｋ＋１）とストロークｍの
分割点ｊ（ｊ＝１，２，…，ｋ）を結ぶ直線と、ストロ
ークｎの分割点ｉとストロークｍの分割点ｊ＋１を結ぶ
直線とがなす角度としたが、テンプレートとの対応がと
れている限り、ストロークｎの分割点ｉ（ｉ＝１，２，
…，ｋ＋１）とストロークｍの分割点ｊ（ｊ＝１，２，
…，ｋ）を結ぶ直線と、ストロークｎの分割点ｉとスト
ロークｍの分割点ｈ（ｈ＝１，２，…，ｋ、但しｈ≠
ｊ）を結ぶ直線とがなす角度としてもよい。

【００２５】次に、本発明の第４実施例について説明す
る。図６，図７，図８，図９は、本実施例における手書
き文字認識方法の処理の流れを図示したものである。

【００２６】まず、全体の流れを図６に従って説明す
る。タブレット・デジタイザ等を用いて計測されたスト
ローク数Ｎの入力文字の筆点の座標を入力し（ステップ
３０１）、この筆点の座標を各ストローク毎に折線で補
間した後（ステップ３０２）、補間した折線をｋ個の区
間に等分割する（ステップ３０３）。この分割点の座標
を用いてベクトルａ、行列Ａが計算される（ステップ３
０４）。

【００２７】ここで、上述したステップ３０１〜３０４
の各処理について、文字“Ｇ”が手書き入力された場合
を例に挙げて説明する。まず、図１０（Ａ）に示す各点
は、計測された筆点の座標である。隣接する各筆点を図
１０（Ｂ）に示すように直線で結んで折線補間する。次
に図１０（Ｃ）に示すように、各ストロークを近似する
折線をｋ個（図１０（Ｃ）ではｋ＝４）の区間に等分割
し、筆点の時系列に従って各分割点に番号を付与する
（各ストロークの始点が１、終点がｋ＋１）。（以上ス
テップ３０１〜３０３）

【００２８】次にステップ３０４において、手書き入力
された文字“Ｇ”のベクトルａは、図１１に掲げるよう
に、１番目のストロークの長さＬ1（図１１では実
線）、１番目のストロークの終点と２番目のストローク
の始点との距離Ｌ2（図１１では破線）、２番目のスト
ロークの長さＬ3（図１１では実線）を、それぞれＬ１
＋Ｌ２＋Ｌ３で除したＬ1／（Ｌ1＋Ｌ2＋Ｌ3）、Ｌ2／
（Ｌ1＋Ｌ2＋Ｌ3）、Ｌ3／（Ｌ1＋Ｌ2＋Ｌ3）を要素と
する（２Ｎ−１）次元ベクトルとして計算される。

【００２９】次にステップ３０４で求められる行列Ａ
は、図１２に掲げるように、ストロークｎの分割点ｉと
ストロークｍの分割点ｊを結ぶ直線がなす角Ωを（ｋ＋
１）（ｎ−１）＋ｉ行、ｋ（ｍ−１）＋ｊ列の成分とす
る（ｋ＋１）Ｎ行ｋＮ列の行列として計算される。例え
ば図１２の場合、Ｎ＝２である入力文字“Ｇ”がｋ＝４
として補間，分割されているので、行列Ａは１０行８列
の行列となる。ここで、行列Ａの各要素をＡxy（ｘ＝
１，２，…，（ｋ＋１）Ｎ：ｙ＝１，２，…，ｋＮ）で
表した場合、図１２（Ａ）に示すΩは、ｎ＝１、ｉ＝
４、ｍ＝２、ｊ＝３であり、Ａ47を与える。また同様
に、図１２（Ｂ）に示すΩはｎ＝２、ｉ＝３、ｍ＝１、
ｊ＝２でありＡ82を、図１２（Ｃ）に示すΩはｎ＝１、
ｉ＝３、ｍ＝１、ｊ＝４でありＡ34を、図１２（Ｄ）に
示すΩはｎ＝２、ｉ＝２、ｍ＝２、ｊ＝４でありＡ78を
与える。

【００３０】上述した行列Ａは、１ストロークで筆記さ
れる文字についても全く同様に計算される。例えば図１
３に示すように文字“Ｃ”が入力された場合、ｋ＝４，
Ｎ＝１であるから行列Ａは５行４列の行列となる。ま
た、図１３に示すΩはｎ＝１、ｉ＝５、ｍ＝１、ｊ＝２
であり、Ａ52を与える。

【００３１】上記ステップ３０１〜３０４の各処理を経
た後、各テンプレートとの照合が行われる［入力文字と
各テンプレートとの照合に関する詳細は後述する］（ス
テップ３０５）。照合すべきテンプレートがなくなるま
で上述した各テンプレートとの照合が行われ、照合すべ
きテンプレートがなくなると、行列による入力文字と各
テンプレートとの距離Ｈが最も小さかったテンプレート
に対応する文字が認識結果として出力される（ステップ
３０６，３０７）。

【００３２】ここで、行列による距離Ｈに先立って、ベ
クトルによる距離Ｇの計算を行うのは、行書体の筆順と
くずし方を決めるのと、ベクトルによる距離Ｇがある値
以下のもののみ行列による距離Ｈの計算を行うことによ
り距離Ｈの計算量を減らすためである。

【００３３】次に、上述した図６のステップ３０５にお
ける、入力文字と各テンプレートとの照合の流れを図７
に従って説明する。その前にまず、テンプレートの例を
図１４に示す。図示したテンプレート“Ｇ”は、３スト
ロークの文字として各ストロークの筆点座標が登録され
ており、図１５および図１６に掲げる２つの筆順情報を
持っている。第１の筆順情報（図１５）は、文字“Ｇ”
が１，２，３の筆順で筆記され、ストローク１と２およ
びストローク２と３の間で前後するストロークが連続し
て筆記される可能性があり、したがって、ストローク数
が１として筆記され得るというものである。第２の筆順
情報（図１６）は、文字“Ｇ”が１，３，２の筆順で筆
記され、ストローク１と２の間で前後するストロークが
連続して筆記される可能性があり、したがって、ストロ
ーク数は２として筆記され得るというものである。

【００３４】図７のフローチャートにおいて、まず、照
合されるテンプレートの文字が楷書体で筆記された時の
ストローク数をＭとする。ＮとＭを比較し（ステップ４
０１）、Ｎ≦Ｍが満足されない場合は、このテンプレー
トと入力文字との行列による距離ＨをＨ＝∞とする（ス
テップ４０２）。Ｎ≦Ｍが満足される場合、このテンプ
レートと入力文字とのベクトルによる距離Ｇを計算する
［距離Ｇの計算方法に関する詳細は後述する］（ステッ
プ４０３）。

【００３５】次にこの距離Ｇと予め設定した閾値とを比
較し（ステップ４０４）、距離Ｇが予め設定した閾値を
越える場合には、このテンプレートと入力文字との行列
による距離ＨをＨ＝∞とする（ステップ４０２）。閾値
を超えない場合には、このテンプレートから構成される
行列Ａ’と行列Ａとの距離を計算し（ステップ４０
５）、この計算により求められ距離を、このテンプレー
トと入力文字との行列による距離Ｈとする［距離Ｈの計
算方法に関する詳細は後述する］。この距離Ｈが求まる
と、図６のステップ３０６に行く。

【００３６】次に、上述した図７のステップ４０３にお
ける各テンプレートと入力文字とのベクトルによる距離
Ｇの計算の流れを図８に従って説明する。まず、ベクト
ルによる距離Ｇの初期値をＧ＝∞とする（ステップ５０
１）。各テンプレートは一通り以上の筆順情報を持って
おり、入力された文字の筆順とテンプレートの筆順との
照合は各筆順情報毎に行われる。また、照合される筆順
情報の最小ストローク数をＭ’として、入力された文字
のストローク数Ｎとの照合が行われる（ステップ５０
２）。ＮとＭ’とを比較し（ステップ５０３）、Ｎ≧
Ｍ’が満足されない場合には次の筆順との照合を行う
（ステップ５０４）。Ｎ≧Ｍ’が満足される場合、Ｍ−
Ｍ’箇所の結合位置からＮ−Ｍ’箇所の結合位置Ｑを選
ぶ全ての組合せを計算し（ステップ５０５）、照合され
る筆順と結合位置Ｑの組合せに応じてテンプレートが持
つ筆点座標をＮ個のストロークに分配する（ステップ５
０６）。

【００３７】こうして構成されるＮ個のストロークに対
して図６のステップ３０４でベクトルａを求めた時と同
様の方法でテンプレートのベクトルａ’を計算する。す
なわち、テンプレートのストロークの座標を折線補間し
（ステップ５０７）、補間した折線を等分割し（ステッ
プ５０８）、ベクトルａ’を計算する（ステップ５０
９）。次にベクトルａとベクトルａ’との各成分の差の
絶対値を総和して距離ｇとする（ステップ５１０）。ｇ
とＧを比較し（ステップ５１１）、ｇ＞Ｇである場合に
は、次の結合位置の組み合わせがあるか判断する（ステ
ップ５１３）。また、ｇ＜Ｇである場合には、Ｇ＝ｇと
し、このときの筆順Ｐおよび結合位置の組み合わせＱを
それぞれＰmin，Ｑminとして記憶した後（ステップ５１
２）、次の結合位置の組み合わせがあるか判断する（ス
テップ５１３）。次の結合位置の組み合わせがあればス
テップ５０５に戻って前述の処理を繰り返し、なければ
ステップ５０４に行き、次の筆順情報との照合を行う。
ステップ５０４において次の筆順情報がなくなった場
合、図７のステップ４０４に行く。

【００３８】次に、前述した図７のステップ４０５にお
ける各テンプレートと入力文字との行列による距離Ｈの
計算の流れを図９に従って説明する。まず、筆順Ｐmin
と結合位置の組合せＱminに応じてテンプレートが持つ
ストロークの筆点座標をＮ個のストロークに分配する
（ステップ６０１）。こうして構成されるＮ個のストロ
ークに対して、図６のステップ３０４で行列Ａを求めた
時と同様の方法で行列Ａ’を計算する（ステップ６０２
〜６０４）。行列Ａと行列Ａ’との各成分の差Ω−Ω’
について１−ｃｏｓ（Ω−Ω’）を計算し、これを全成
分について総和したものを行列による距離Ｈとする（ス
テップ６０５）。こうして距離Ｈが求まると、図６のス
テップ３０６に行く。

【００３９】ここで、図６に掲げるテンプレートとの照
合の手順を、入力する文字“Ｇ”が図１７に示すように
２ストロークの文字（Ｎ＝２）として手書き入力された
場合を例に挙げ、具体的に説明する。まず、“Ｇ”が２
ストロークで筆記される筆順および結合位置の組合せは
図１８（Ａ）〜（Ｃ）に示す３通りである。図１８で
は、１ストロークで筆記されるストロークは実線で示さ
れている。図１８（Ａ）〜（Ｃ）のそれぞれに対してベ
クトルａ’が計算され、ベクトルによる距離Ｇの計算が
行われる。この結果、最小の距離を与える筆順および結
合位置の組合せは、図１８（Ｂ）であるから、この筆順
および結合位置に応じてテンプレートが持つストローク
の筆点座標を２個のストロークに分配する。すなわち、
第１のストロークにテンプレートの第１ストロークの筆
点座標を、また、第２のストロークにはテンプレートの
第２および第３ストロークの筆点座標をそれぞれ分配す
る。こうして構成された２個のストロークに対して前述
した方法で行列を計算し、行列による距離Ｈを求める。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、下記のよ
うな効果がある。 （１）ストローク間の相対位置関係を、筆点間または筆
点における運筆速度の速度座標系の点の間または筆点に
おける運筆加速度の加速度座標系の点の間を結ぶ直線の
相対的な角度を要素とする行列によって表現することに
より、筆順とストローク数が遵守された手書き文字につ
いてはその変形に対して１つのテンプレートで対応する
ことができるので、認識時間や手書き入力された文字と
の照合に要するテンプレートの量を軽減することがで
き、また、手書き入力された文字の拡大縮小や回転には
全く影響されずに認識処理を行うことができる効果があ
る。 （２）１つのテンプレートについて、一通り以上の筆順
情報を持っているので、くずして筆記された文字に対し
ても１つのテンプレートで対応することが可能となり、
認識時間や手書き入力された文字との照合に要するテン
プレートの量を軽減することができる。 （３）筆点間の相対的な角度を要素とする行列によって
文字の形状を表現しているために、手書き入力された文
字の大きさや方向には全く影響されずに認識処理が行わ
れる。 （４）辞書の登録や更新が極めて容易である。 （５）入力手書き文字のストローク数がその文字を楷書
体で筆記した場合のストローク数以下であり、かつ、最
小ストローク数以上であるような筆順情報を含むテンプ
レートに対してのみ入力手書き文字とテンプレートとの
距離を計算するので、計算処理の負荷が軽減され認識時
間の短縮を助長する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施例による手書き文字認識方
法の入力処理を示すフローチャートである。

【図２】 同第１実施例による手書き文字認識方法の認
識処理を示すフローチャートである。

【図３】 同第１実施例で、文字「い」が手書き入力さ
れた際の筆点と補間とストロークの分割と行列要素を示
すの図である。

【図４】 本発明の第２実施例で、文字「い」が手書き
入力された際の筆点における運筆速度の速度座標系の点
と補間とストロークの分割と行列要素を示すの図であ
る。

【図５】 本発明の第３実施例で、文字「い」が手書き
入力された際の筆点における運筆加速度の加速度座標系
の点と補間とストロークの分割と行列要素を示すの図で
ある。

【図６】 本発明の第４実施例による手書き文字認識方
法の認識処理を示すフローチャートである。

【図７】 同認識処理において、手書き入力文字と各テ
ンプレートとの照合の手順を示すフローチャートであ
る。

【図８】 同認識処理において、ベクトルによる距離の
計算手順を示すフローチャートである。

【図９】 同認識処理において、行列による距離の計算
手順を示すフローチャートである。

【図１０】 文字“Ｇ”の補間とストロークの分割を示
す図である。

【図１１】 文字“Ｇ”のベクトル要素の計算例を示す
図である。

【図１２】 文字“Ｇ”の行列要素の計算例を示す図で
ある。

【図１３】 文字“Ｃ”の行列要素の計算例を示す図で
ある。

【図１４】 文字“Ｇ”に対するテンプレートを示す図
である。

【図１５】 文字“Ｇ”に対するテンプレートの第１の
筆順情報を示す図である。

【図１６】 文字“Ｇ”に対するテンプレートの第２の
筆順情報を示す図である。

【図１７】 手書き入力された文字“Ｇ”を示す図であ
る。

【図１８】 文字“Ｇ”が２ストロークで筆記される場
合の筆順と結合位置の組み合わせを示す図である。

【符号の説明】

１０１〜１０９，２０１〜２０６，３０１〜３０７，４
０１〜４０５，５０１〜５１３，６０１〜６０５……ス
テップ

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 手書き入力された少なくとも１つのスト
   ロークからなる文字の筆点の時系列情報に基づいて、複
   数種類の文字に対応する複数のテンプレートと照合する
   ことによって手書き入力文字を認識するオンライン手書
   き文字認識方法であって、 前記筆点の時系列情報を座標系の座標点として表現し、 手書き入力文字のストローク上のある筆点に対応する前
   記座標系内の点と、該ストローク上または他のストロー
   ク上の二つの筆点に対応する前記座標系内の二点とを結
   ぶ二直線を形成し、該二直線がなす相対的な角度に関す
   る量を要素とする行列により前記手書き入力文字の形状
   を表現し、 複数のテンプレートの各テンプレートのストローク上の
   ある筆点に対応する前記座標系内の点と、該ストローク
   上または他のストローク上の二つの筆点に対応する前記
   座標系内の二点とを結ぶ二直線を形成し、該二直線がな
   す相対的な角度に関する量を要素とする行列により前記
   各テンプレートの形状を表現し、 前記手書き入力文字の形状を表現した行列と、前記各テ
   ンプレートの形状を表現した行列とを用いて、前記手書
   き入力文字と前記複数のテンプレートとの距離を各々求
   め、該距離に基づいて選択されたテンプレートに対応す
   る文字を、前記手書き入力文字の認識結果とするオンラ
   イン手書き文字認識方法。
2. 【請求項２】 前記複数のテンプレートの中から前記手
   書き入力文字のストローク数と同数のストロークを有す
   るテンプレートを抽出し、 該抽出したテンプレートの形状を表現した行列と、前記
   手書き入力文字の形状を表現する行列とを用いて前記距
   離を求める請求項１記載のオンライン手書き文字認識方
   法。
3. 【請求項３】 前記筆点の時系列情報は、ストローク上
   の筆点の変位であり、前記座標系は変位座標系である請
   求項２記載のオンライン手書き文字入力認識方法。
4. 【請求項４】 前記筆点の時系列情報は、ストローク上
   の筆点における運筆速度であり、前記座標系は速度座標
   系である請求項２記載のオンライン手書き文字認識方
   法。
5. 【請求項５】 前記筆点の時系列情報は、ストローク上
   の筆点における運筆加速度であり、前記座標系は加速度
   座標系である請求項２記載のオンライン手書き文字認識
   方法。
6. 【請求項６】 隣接する筆点または速度座標系の点また
   は加速度座標系の点の間を直線で結んで、これらの点の
   間を折線補間し、各ストロークを近似する折線を所定の
   条件に基づいてｋ（≧１）個の折線に分割し、ｎ画目の
   ストロークの分割点Ａｎ，ｉ（ｉ＝１，２，…，ｋ＋
   １）と、ｍ画目のストロークの分割点Ａｍ，ｊ（ｊ＝
   １，２，…，ｋ）を結ぶ直線と、前記分割点Ａｎ，ｉと
   前記分割点Ａｍ，ｈ（ｈ＝１，２，…，ｋ、但しｈ≠
   ｊ）を結ぶ直線がなす角度を、前記相対的な角度とする
   請求項３から５のいずれか１項記載のオンライン手書き
   文字認識方法。
7. 【請求項７】 隣接する筆点または速度座標系の点また
   は加速度座標系の点の間を直線で結んで、これらの点の
   間を折線補間し、各ストロークを近似する折線をｋ（≧
   １）個の折線に等分割し、ｎ画目のストロークの分割点
   Ａｎ，ｉ（ｉ＝１，２，…，ｋ＋１）と、ｍ画目のスト
   ロークの分割点Ａｍ，ｊ（ｊ＝１，２，…，ｋ）を結ぶ
   直線と、前記分割点Ａｎ，ｉと前記分割点Ａｍ，ｊ＋１
   （ｊ＝１，２，…，ｋ）を結ぶ直線がなす角度を、前記
   相対的な角度とする請求項６記載のオンライン手書き文
   字認識方法。
8. 【請求項８】 文字と、該文字を楷書体で筆記した場合
   のストローク数と、該文字を楷書体で筆記した場合の各
   ストロークの筆点座標または速度座標系の点または加速
   度座標系の点を、該文字のテンプレートの構成要素とし
   て登録する請求項７記載のオンライン手書き文字認識方
   法。
9. 【請求項９】 文字を楷書体で筆記する場合の一通り以
   上の筆順と、該文字を各筆順でくずして筆記した場合に
   ストロークとその直前のストロークとが連続して筆記さ
   れ得る結合位置と、該文字を各筆順でくずして筆記した
   場合の最小ストローク数からなる文字の筆順情報を前記
   テンプレートの構成要素に含む請求項７記載のオンライ
   ン手書き文字認識方法。
10. 【請求項１０】 入力手書き文字のストローク数が、そ
    の文字を楷書体で筆記した場合のストローク数以下であ
    り、かつ、前記最小ストローク数以上であるような筆順
    情報を含むテンプレートに対してのみ、入力手書き文字
    とテンプレートとの距離を計算する請求項９記載のオン
    ライン手書き文字認識方法。
11. 【請求項１１】 入力手書き文字を構成するストローク
    長の関係を、ストロークの終点と該ストロークの次に筆
    記されるストロークの始点との距離および各ストローク
    の長さを要素とするベクトルによって表現し、テンプレ
    ートを構成するストローク長の関係も同様に、該テンプ
    レートの文字を入力手書き文字と同ストローク数となる
    よう、該テンプレートに含まれる各筆順でいくつかの結
    合位置において隣接するストロークを連続して筆記する
    ことにより構成される文字のストロークの終点と該スト
    ロークの次に筆記されるストロークの始点との距離およ
    び各ストロークの長さを要素とするベクトルによって表
    現し、双方のベクトルとの距離を各筆順および各結合位
    置の組み合わせ毎に求め、この距離が最も小さい筆順お
    よび結合位置に従ってテンプレートの筆点または速度座
    標系の点または加速度座標系の点をストロークに分配し
    て前記相対的な角度を計算する請求項９記載のオンライ
    ン手書き文字認識方法。