JPH0954815A - 手書き文字認識方法 - Google Patents
手書き文字認識方法Info
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- JPH0954815A JPH0954815A JP7209678A JP20967895A JPH0954815A JP H0954815 A JPH0954815 A JP H0954815A JP 7209678 A JP7209678 A JP 7209678A JP 20967895 A JP20967895 A JP 20967895A JP H0954815 A JPH0954815 A JP H0954815A
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Abstract
なく認識を行う。 【解決手段】 端点間の距離を求めて、この距離が所定
の距離Dより大きいときは通常のテーブルで方向グレー
ドを求めるものの、端点間の距離が所定の距離Dより小
さいときは、通常のテーブルで求められる方向グレード
と、任意の値との大きい方の値を方向グレードとして求
める。すなわち端点間の距離が所定の距離D(例えば
0.2mm)より小さいときは、値が例えば任意の値6
5より小さくならないようにして方向グレードを求め
る。
Description
報端末装置に使用して好適な手書き文字認識方法に関す
るものである。
は、液晶ディスプレイ等による表示装置の表面に透明タ
ッチパネル状の入力装置を設けて、いわゆる手書きで情
報等の入力を行うことができるようにした装置が実施さ
れている。このような装置において、手書きの文字等を
認識する手段として、例えば特願平6−81239号に
示されるような装置が提案されている。
の入力装置にペンが降されて(ペンダウン)から、ペン
が離される(ペンアップ)までの筆跡を時系列で検出
し、この1回の入力(ストローク)ごとに予め設定され
たストロークの辞書との類似度を評価して入力されたス
トロークの形状を認識すると共に、入力された前後のス
トロークの各端点間の方向を判別し、これらの方向と認
識されたストロークの組み合わせで、入力された文字の
認識を行うものである。
力されたストロークごとに行われ、このストロークはそ
れぞれが文字の1画に相当して、その種類が比較的少数
であると共にその形も単純であるので、これらのストロ
ークの認識のための辞書の規模を小さくすることがで
き、全体の装置の規模を小さくできると共に、認識のた
めの演算等の処理時間も短くすることができる。これに
より例えば上述の入力装置に手書き入力される文字を、
略実時間で認識することができるものである。
で、上述のように前後のストロークの各端点間の方向の
判別を行っている場合に、入力が急いで行われたり、文
字が小さく書かれたりすると、筆跡に大きな押さえやは
ね等が発生して、認識に誤りを生じる恐れがある。
いて、例えば図12のような「竹」の文字の入力が行わ
れた場合に、2画目のストロークの終点で○の中に拡大
して示すようにはねが生じると、本来は2画目のストロ
ークの終点から3画目のストロークの始点の方向は略左
向きであるべきものが、破線の矢印のように上向きにな
ってしまう場合がある。従ってこのような判別では、方
向が一致しないために正しい文字が排除され、誤った文
字の認識が行われてしまう恐れがある。
点に鑑みて成されたものであって、解決しようとする問
題点は、前後のストロークの各端点間の方向の判別を行
っている場合に、従来の方法では、筆跡に大きな押さえ
やはね等が発生すると、認識に誤りを生じる恐れがあっ
たというものである。
は、入力された各ストロークの端点間の距離が小さいと
きには、判別された各ストロークの端点間の方向と認識
辞書の値との類似度の演算を緩和するようにしたもので
あって、これによれば、筆跡に大きな押さえやはね等が
発生したときにも、誤りなく認識を行うことができる。
された手書き文字の各ストロークの特徴を抽出すると共
に、各ストロークの端点間の方向を判別し、予め設定さ
れた文字の認識辞書の値との類似度を求めて、入力され
た文字を認識するようにした手書き文字認識方法におい
て、入力された各ストロークの端点間の距離が小さいと
きには、判別された各ストロークの端点間の方向と認識
辞書の値との類似度の演算を緩和してなるものである。
に、図1は本発明による手書き文字認識方法を実現する
ための手書き文字認識装置の一例の構成を示すブロック
図である。この図1において、上述の例えばタッチパネ
ル状の手書き文字入力装置1が設けられ、この入力装置
1から入力される手書き文字の筆跡のデータが特徴抽出
装置2に供給される。
は、例えば入力装置1の裏面側に設けられる表示装置
(図示せず)に、例えば図2に示すような手書き文字の
入力のための図形が表示される。そしてこの図形の中
の、例えば入力枠21に対応する入力装置1の部分に対
してペン22がペンダウンされ、任意のストロークが記
入される。これによってこの入力装置1からは、ペン2
2の置かれている座標データとペン22のアップ/ダウ
ンの情報が特徴抽出装置2に供給される。
入力装置1でペン22がアップされたことを示す信号に
よってストロークの特徴抽出の処理が開始される。そし
て例えば連続する座標データの作るストロークの形状
と、任意の基本ストロークの辞書(図示せず)からのデ
ータとが比較されて、入力されたストロークと基本スト
ロークとの形状の類似度が計測される。
平2−53193号公報に示されるように周知の技術で
あり、また本願の発明とは直接関係しないので詳細な説
明は省略する。また以下の説明では、基本ストローク
は、例えば次の表1に示す4種類(コード00〜03)
について述べるが、上記の公報のようにこれ以外の基本
ストロークを用いることもできる。
以降のストロークについて、前後のストロークとの各端
点間の方向が判別される。すなわち例えば上述の入力装
置1でペン22がアップからダウンに変化された地点の
座標がストロークの始点であり、ダウンからアップに変
化された地点の座標がストロークの終点である。
の変化された座標を検出し、例えば前後のストロークの
始点と始点、始点と終点、終点と始点、終点と終点の間
で、それぞれ方向の判別が行われる。なお判別された方
向は、例えば図3に示すような16方向に量子化された
方向コード(0〜F)で示される。
て、上述の16方向との方向差に基づいて各方向ごとの
評価値(方向グレード)が計算される。すなわちこの方
向グレードは、通常は例えば上述の0〜Fの各方向ごと
に、上述の方向コードとの方向差に基づいて、例えば次
の表2に示すようなテーブルに従って求められる。
める場合に、例えば上述の図12に示すように端点間の
方向が不安定な場合には、このテーブルのみでは求めら
れる方向グレードの変動が大きく、認識率の低下や認識
不能の原因にもなる。一方、端点間の方向は、端点間の
距離が小さいほど押さえやはねの影響を受け易く、不安
定になりやすいものである。
距離を求めて、この距離が所定の距離D(例えば0.2
mm)より大きいときは例えば上述の表2のテーブルで
方向グレードを求めるものの、端点間の距離が所定の距
離Dより小さいときは、表2のテーブルで求められる方
向グレードと、例えば65との大きい方の値を方向グレ
ードとして求める。
示すように、端点間の距離が所定の距離Dより小さいと
きは、値が例えば65より小さくならないようにして方
向グレードが求められる。
ードと、上述の基本ストロークとの形状の類似度とが、
例えば次の表3に示すようなテーブルで、特徴抽出バッ
ファ(メモリ)3に書き込まれる。なおこの表3は、上
述の図12の「竹」の文字が入力されたときに抽出され
た特徴データの例である。
ークコード(判定値)は、入力された1画目〜6画目の
各ストローク〜に対する基本ストローク(00〜0
3)の類似度を示す。
に示された各端点間の方向と上述の(0〜F)の各方向
との方向差に基づく方向グレードを示し、それぞれ16
個の数値である。なお、1画目のストロークに対する
方向グレードgss1[16]、gse1[16]、ges1[16]、gee1[16]
には全て値−1を設け、この値−1は無効のグレードを
表すものとする。
ークの始点の1画目のストロークの始点に対する方
向グレードを表し、この端点間は距離が大きく、例えば
gss2[16]={45、35、25、15、10、15、2
5、35、45、60、75、90、100、90、7
5、60}の、例えば上述の表2のテーブルから得た1
6個の数値が設けられる。
ストロークの始点の2画目のストロークの終点に対
する方向グレードを表し、この端点間は距離が小さく、
例えばges3[16]={65、75、90、100、90、
75、65、65、65、65、65、65、65、6
5、65、65}となって、値が例えば65より小さく
ならないようにした16個の数値が設けられる。
書き込まれた各基本ストロークに対する特徴の類似度の
判定値及び各端点間の方向グレードと、認識対象文字を
構成する基本ストロークと各端点間の方向コードを含む
文字辞書4からの辞書データが文字認識装置5に供給さ
れる。ここで文字辞書4は、例えば次の表4に示すよう
に形成されている。
には1画目のストロークコードが設けられ、次に1画目
と2画目の各端点間の方向コードが2桁ずつ4つの数値
で設けられる。続いて2画目のストロークコードが設け
られ、次に2画目と3画目の各端点間の方向コードが2
桁ずつ4つの数値で設けられる。さらに3画目のストロ
ークコードが設けられる。
示してあるので、この3画目のストロークコードの次に
は「50」の標識コードを挟んで文字コードが設けられ
る。また文字コードは、具体的にはJISコード等で設
けられる。さらに下端に示す「山」の辞書データでは、
2画目の終点と3画目の終点は同じ点で方向コードが発
生しないので、文字コードが前詰めで設けられている。
された回数のペン22のアップが計数されたときや、他
の入力枠23、24や「認識」のアイコン25にペン2
2がダウンされたことを示す信号が特徴抽出装置2で検
出されて1文字の入力の終了が判断され、この特徴抽出
装置2からの文字の認識を開始する制御信号が文字認識
装置5に供給される。
出バッファ3に書き込まれた入力文字のデータと文字辞
書4の辞書データが比較され、基本ストロークの組み合
わせ及び端点間の方向コードの一致あるいは近似する文
字が認識される。そしてこの認識された候補の文字が認
識候補バッファ6に書き込まれ、例えば候補文字が複数
あった場合には、これらの候補文字を一覧表示して使用
者が選択することにより、文字の入力が行われる。
手順によって文字認識装置5での処理が行われる。すな
わち図5はマクロフローを示す。この図5において、動
作がスタートされると、まずステップ
1〕では、文字認識開始の処理が行われ、例えば認識候
補バッファ6の初期化と、文字辞書4の読み出しアドレ
スの設定が行われる。
文字の検定開始の処理が行われ、例えば検定する辞書の
文字(現文字)が進むごとに処理が行われる。さらにス
テップ〔04〕〜〔07〕及び〔10〕〜〔16〕で
は、比較結果値算出の処理が行われ、例えば辞書から読
み出された検定に対して比較結果を求める処理と、現文
字の全ての検定が終わったかの判断の処理が行われる。
較結果の評価の処理が行われ、例えば算出された比較結
果と、それまでの比較結果バッファの状態から、検定を
続行するか途中終了するかの判断の処理が行われる。ま
たステップ〔31〕〜〔45〕では、認識候補バッファ
の書き換えの処理が行われ、例えば現文字の類似度を算
出し、その値に応じて認識候補バッファに代入する位置
を決めて代入(並べ替え)の処理が行われる。
書終了の判定処理が行われ、例えば全ての文字辞書の検
定を終えたかを判定し、終えていなければ辞書の読み出
しアドレスを次の文字の検定に設定する処理が行われ
る。さらに以下に、図5〜図9を参照して各ステップの
動作を詳細に説明する。
では、認識候補バッファ6を初期化し、認識の準備が行
われる。すなわち認識候補バッファ6は、例えば次の表
5に示すように文字コードとその類似度のデータを記憶
するいくつかの配列で形成される。
5)で形成されている。そして初期化に当たっては先頭
の候補バッファ(0)の文字コードに、データの終端を
表す「0」のデータが代入される。
の読み出しアドレスの設定が行われる。すなわち例えば
文字辞書4の一部に、入力ストローク数に応じて辞書の
範囲を設定するテーブルが設けられ、このテーブルに従
って文字辞書4の読み出しアドレスの設定が行われる。
度を最高値(例えば100)に設定し、ステップ〔0
3〕では、入力された文字から抽出した特徴抽出バッフ
ァ3のアドレスを最初のストロークに設定する。そして
ステップ〔04〕では、文字辞書4から特徴コードを一
つ読み出し、ステップ〔05〕で、読み出された特徴コ
ードが16進値で0Fh以下のときはステップ〔06〕
に進められる。
評価を行うため、特徴抽出バッファ3から対応する基本
ストロークの判定値を読み込み、この判定値が評価値と
して評価レジスターVRに保存される。さらにステップ
〔07〕では、特徴抽出バッファ3の読み出しアドレス
を“1”進めて、後述のステップ〔20〕に進められ
る。
徴コードが16進値で10h以上のときは、例えば図7
に示すようなステップ〔10〕に進められる。このステ
ップ〔10〕では、文字辞書4から読み出された特徴コ
ードが判別され、その値によって分岐が行われる。
ら1Fhのときはステップ〔11〕に分岐され、特徴抽
出バッファ3から始点−始点の方向コードが読み込まれ
る。また特徴コードが16進値で20hから2Fhのと
きはステップ〔12〕に分岐され、特徴抽出バッファ3
から始点−終点の方向コードが読み込まれる。
ら3Fhのときはステップ〔13〕に分岐され、特徴抽
出バッファ3から終点−始点の方向コードが読み込まれ
る。また特徴コードが16進値で40hから4Fhのと
きはステップ〔14〕に分岐され、特徴抽出バッファ3
から終点−終点の方向コードが読み込まれる。
4〕の後はステップ〔15〕に進められる。また特徴コ
ードが16進値で50hのときは、文字辞書4で文字コ
ードに到達したことになり、後述する認識候補バッファ
6への代入を行うためにステップ〔31〕に進められ
る。
の特徴コードの下位4ビットと、特徴抽出バッファ3か
ら読み込まれた方向コードとの方向差が求められる。な
お方向差は0〜8の数値で求められる。そしてステップ
〔16〕では、求められた方向差に基づいて上述の方向
グレードから比較結果値が求められ、この比較結果値が
評価レジスターVRに保存されてステップ〔20〕に進
められる。
評価レジスターVRに保存された値と任意に設定された
限界値とが比較される。ここで限界値とは、入力された
筆跡が辞書の文字に似ていないと判断する値である。従
って評価レジスターVRに保存された値が限界値を上回
っている場合にはステップ〔21〕に進められる。
度と評価レジスターVRの値が比較され、評価レジスタ
ーVRの値の方が低い場合には、ステップ〔22〕で現
文字類似度に評価レジスターVRの値が代入される。な
おこの例では、各比較レジスターの最小値を現文字類似
度とする。そしてこのステップ〔22〕の後は、辞書と
の比較を続行し、次の検定を行うために、ステップ〔0
4〕に戻される。
VRに保存された値が限界値を下回った場合には、入力
された文字が現在の辞書の文字とは似ていないと判断
し、次の文字との比較を行うために後述のステップ〔5
0〕に進められる。さらにステップ〔21〕で評価レジ
スターVRの値が現文字類似度より高い場合には、辞書
との比較を続行するために、ステップ〔04〕に戻され
る。
ドが16進値で50hのときは、図9に示すようなステ
ップ〔31〕に分岐される。このステップ〔31〕で
は、認識候補バッファ6のカウンター(k)の値がクリ
アされる。以下、ステップ〔32〕〜〔34〕では、上
述の表5の認識候補バッファ6で、候補文字を類似度の
大きい順に何処に代入するかの判断が行われる。
ファ(k)の文字コードが終端(0)であるか否かが調
べられる。ここで0でなければ、ステップ〔33〕で候
補バッファ(k)の類似度と現文字類似度が比較され
る。そして候補バッファ(k)の類似度が大きければ、
もっと後ろに代入しなければならないので、ステップ
〔34〕でkの値に1を加えてステップ〔32〕に戻
り、比較が繰り返される。
(k)の類似度よりも現文字類似度の方が大きければス
テップ〔35〕に進められる。ここで現文字の代入位置
は候補バッファ(k)と判断されるが、そこには前のデ
ータが入っているので、以下、ステップ〔35〕〜〔4
1〕では、すでに入っている候補バッファ(k)以下の
データを後ろにシフトする処理が行われる。
ンターの値iに初期値としてkを代入する。さらにステ
ップ〔36〕では、シフトカウンターの値iに1を加
え、ステップ〔37〕で候補バッファ(i)の文字コー
ドが終端(0)であるか否かが調べられる。ここで0で
なければ、ステップ〔36〕に戻され、このステップ
〔36〕〔37〕で認識候補バッファ6の終端を探すル
ープが形成される。そしてステップ〔37〕で0が見つ
かるとステップ〔38〕に進められる。
識候補バッファ6がオーバーしないか調べている。すな
わちシフトカウンターの値iが候補バッファの数−1以
上ならば、シフトすると認識候補バッファ6がオーバー
する。そこでその場合には、ステップ〔42〕でシフト
カウンターの値iを2減らし、認識候補バッファ6がオ
ーバーしないようにしてステップ〔41〕に進められ
る。
6がシフトできると判断されたときは、ステップ〔3
9〕で認識候補バッファ6の内容をシフトするための代
入が行われる。さらにステップ〔40〕で次のシフトの
ためにシフトカウンターの値iを1減らし、ステップ
〔41〕でシフトの終了を調べるためにシフトカウンタ
ーの値iとバッファカウンターの値kが比較される。
ァカウンターの値k以上ならばシフトを続ける必要があ
り、ステップ〔39〕に戻ってシフトが続行される。一
方、そうでなければ、ステップ〔43〕に進められ、現
文字のデータを候補バッファ(k)に代入して、認識の
終了を調べるために後述のステップ〔50〕に進められ
る。
ファ(k)の文字コードに0が見つかった場合には、ス
テップ〔44〕で認識候補バッファ6が一杯になってい
るか否か判断される。すなわちバッファカウンターの値
kが候補バッファの数−1以上ならば認識候補バッファ
6は一杯であり、現文字の記憶はできないので、後述の
ステップ〔50〕に進められる。
ァ6が一杯でないときは、ステップ〔45〕で認識候補
バッファ6の終端を表す文字コード0のデータを、現在
の認識候補バッファ6の終端の次のところに書き込む。
そしてステップ〔43〕に進められて、現文字のデータ
を候補バッファ(k)に代入して、認識の終了を調べる
ために後述のステップ〔50〕に進められる。
ーチャートであって、ステップ〔50〕では、まだ比較
する辞書があるか否かが、辞書の読み出しアドレスから
判断される。そして全ての辞書との比較を終えていなけ
れば、ステップ〔51〕で次の辞書のアドレスを設定
し、ステップ〔02〕に戻されて比較が繰り返される。
またステップ〔50〕で全ての辞書との比較が終了して
いるときは、認識の処理が終了される。
字の特徴と辞書の比較が全て終了すると、認識候補バッ
ファ6には、認識結果である候補文字が類似度の大きさ
の順に記憶されている。
4に示すように、入力された各ストロークの端点間の距
離が所定の距離D(例えば0.2mm)より大きいとき
は例えば上述の表2のテーブルで方向グレードを求める
ものの、端点間の距離が所定の距離Dより小さいとき
は、表2のテーブルで求められる方向グレードと、例え
ば任意の値65との大きい方の値を方向グレードとして
求めている。
向の判別を行っている場合に、従来の方法では、筆跡に
大きな押さえやはね等が発生すると、認識に誤りを生じ
る恐れがあったものを、本願の手書き文字認識方法にお
いては、入力された各ストロークの端点間の距離が小さ
いときには、判別された各ストロークの端点間の方向と
認識辞書の値との類似度の演算を緩和するようにしたこ
とにより、筆跡に大きな押さえやはね等が発生したとき
にも、誤りなく認識を行うことができる。
ば、入力された手書き文字の各ストロークの特徴を抽出
すると共に、各ストロークの端点間の方向を判別し、予
め設定された文字の認識辞書の値との類似度を求めて、
入力された文字を認識するようにした手書き文字認識方
法において、入力された各ストロークの端点間の距離が
小さいときには、判別された各ストロークの端点間の方
向と認識辞書の値との類似度の演算を緩和したことによ
り、筆跡に大きな押さえやはね等が発生したときにも、
誤りなく認識を行うことができるものである。
トロークの端点間の距離が小さいときには、類似度の下
限を定めることにより、類似度の緩和を簡単な手段で良
好に行うことができるものである。
ロークの端点間の距離が小さいときに類似度の演算を緩
和する方法として、入力された各ストロークの端点間の
距離が所定の距離Dより小さいときは、本来の値と任意
の値との大きい方を方向グレードとして求めるようにし
たが、これは例えば以下に述べるようにして求めること
もできる。
図11に示すように、原点Oから一方の端点Aへ向かう
方向(矢印:X軸)に対する、端点Aから他方の端点P
への方向グレードg(類似度)を、端点間のベクトル
(A→P)の、原点から一方の端点Aの方向の射影を
x、それに直交する方向(Y軸)の射影をyとして、 g=〔√{(x+2d)2 +y2 }−√(x2 +y2 )
+α〕×β と定義する。
て至近距離のグレードを調整することができる。また
α、βは、例えばα=2d、β=100/4dのように
設定される。従ってこの定義によれば、端点Pと方向グ
レードgの関係は、例えば図11中に等グレード線を各
曲線で示すようになる。
3 の数値を与えると、図11の等グレード線のグレード値
Ki は、 K1 =85、K2 =65、K3 =60、K4 =40、K
5 =35、K6 =15 となる。
のは、端点PがX軸上の端点Aよりも正の方向に位置す
るときである。 ∵g=〔√(x+2d)2 −√(x2 )+2d〕×(100/4d) =(x+2d−x+2d)×(100/4d) =100
は、端点PがX軸上の端点B(AとY軸対称の点)より
も負の方向に位置するときである。 ∵g=〔−(x+2d)−(−x)+2d〕×(100/4d) =0
された各ストロークの端点間の距離が小さいときには、
判別された各ストロークの端点間の方向と認識辞書の値
との類似度の演算を緩和するようにしたことにより、筆
跡に大きな押さえやはね等が発生したときにも、誤りな
く認識を行うことができる。
間のベクトルの、原点から一方の端点の方向の射影を
x、それに直交する方向の射影をyとして、 類似度=〔√{(x+2d)2 +y2 }−√(x2 +y
2 )+α〕×β 但し、d、α、βは定数 の演算式で求めることにより、極めて良好に類似度の緩
和を行うことができるものである。
各端点間の方向の判別を行っている場合に、入力された
各ストロークの端点間の距離が小さいときには、判別さ
れた各ストロークの端点間の方向と認識辞書の値との類
似度の演算を緩和するようにしたことにより、筆跡に大
きな押さえやはね等が発生したときにも、誤りなく認識
を行うことができるようになった。
はね等の発生や、小さな筆跡に影響されることなく、極
めて良好な手書き文字認識を行い、極めて良好な手書き
文字の認識を行うことができるものである。
めの手書き文字認識装置の一例の構成を示すブロック図
である。
のための図である。
ト図である。
である。
である。
である。
である。
図である。
要部の説明のための図である。
である。
Claims (3)
- 【請求項1】 入力された手書き文字の各ストロークの
特徴を抽出すると共に、上記各ストロークの端点間の方
向を判別し、予め設定された文字の認識辞書の値との類
似度を求めて、上記入力された文字を認識するようにし
た手書き文字認識方法において、 上記入力された各ストロークの端点間の距離が小さいと
きには、上記判別された各ストロークの端点間の方向と
上記認識辞書の値との類似度の演算を緩和することを特
徴とする手書き文字認識方法。 - 【請求項2】 請求項1記載の手書き文字認識方法にお
いて、 上記入力された各ストロークの端点間の距離が小さいと
きには、上記類似度の下限を定めることを特徴とする手
書き文字認識方法。 - 【請求項3】 請求項1記載の手書き文字認識方法にお
いて、 上記類似度を、上記端点間のベクトルの、原点から一方
の端点の方向の射影をx、それに直交する方向の射影を
yとして、 類似度=〔√{(x+2d)2 +y2 }−√(x2 +y
2 )+α〕×β 但し、d、α、βは定数 の演算式で求めることを特徴とする手書き文字認識方
法。
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Publication Number | Publication Date |
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JPH0954815A true JPH0954815A (ja) | 1997-02-25 |
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JP20967895A Expired - Fee Related JP3763151B2 (ja) | 1995-08-17 | 1995-08-17 | 手書き文字認識装置 |
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1995
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