JPS58163081A - オンライン手書き文字認識方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （１）発明の属する分野の説明 本発明は、誤筆順あるいは誤画数によっても文字識別能
力が低下しないオンライン手書き文字認識方式に関する
ものである。

（２）従来の技術の説明 従来のオンライン手書き文字認識方式においては、ＯＣ
Ｒの場合と異なり、入カバターンが画数（ストローク数
）情報を含んでいることを利用して、認識すべき入カッ
でターンは、これと画数の等しい標準、ｏターンとの間
でだけ照合を行って認識する手法を採っていた。この場
合１画数は正しく筆記せねばならないという制約があっ
た。しかし。

画数の多い漢字など、形状が複雑になるほど２画数を誤
ることは多くなり２画数を正しく守るという制約条件は
、筆記者にとって大きな負担となっていた。

これを解決する１つの方法としては２画数を誤りやすい
文字について１画数の異なる様々な筆記のしかたをすべ
て標準パターンとして登録しておくことが考えられる。

しかし、１つ１つの文字について画数の異なる書き方を
すべて列挙することは実際上不可能であり、仮にそれら
の一部だけ全標準パターンとして登録したとしても、標
準パターン数が膨大なものとなるため、認識に要する計
算処理上が急増する上、登録してない誤画数で筆記され
た場合は必ず誤認識になるという欠点があった。

もう１つの解決方法として、正しい筆順・画数のものの
み標準パターンに登録しておき、入カバターンが誤筆順
、誤画数で筆記された場合も、標準パターンとの間で画
数の少ない方のパターンのストロークを相手パターンの
ストロークにすべて対応させて認識を行うことが考えら
れた（特願昭５６−１６０６５４）が、入カバターンと
標準パターンとの間に包含関係があると一方が他方に埋
め込まれて誤認識の原因となる。少ない方の画数外のみ
のストロークの重ね合せでは誤画数で筆記した際に生じ
る特有の手書き変形に対処できない。

等の欠点を持っていた。

（３）発明の目的 本発明は、上述した従来の問題点を解決して。

標準パターンとしては正しい筆順・画数のもののみ登録
しておくだけで誤筆順、誤画数の筆記を許し、とくに誤
画数での筆記に伴う手書き変形に対処して文字ｇ識能力
を低下させることのないオンライン手書き文字認識方式
を提供することを目的とする。

（４）゛発明の構成および作用の説明 以下に１本発明の詳細を実施例によって説明する。

第１図は本発明の１実施例に使用する装置の機能ブロッ
ク図であって、ｌは文字情報入力装置。

２は前処理装置、３はストローク特徴点抽出装置。

４は標準パターン格納装置、δはストローク間距離算出
装置、６はストローク対応づけ装置、７はストローク特
徴点再合成装置、８はパターン間距離計算装置、９は最
小距離値検出装置であり、以下各装置の動作について具
体的に説明する。

文字情報入力装置ｌは、既存のタブレットから構成され
、入カバターンの各ストロークの筆跡のＸ、Ｙ座標を一
定時間間隔で入力し、その筆点列を前処理装置２に送出
する。

前処理装置２は文字情報入力装置１から送出された暗点
列に、公知の技術に基づき雑音除去や平滑化や位置・大
きさの正規化などを施し、その結果得られる筆点列をス
トローク特徴点抽出装置３に送出する。

ストローク特徴点抽出装置３は前処理装置２から送出さ
れた各ストロークの筆点列に対し、あらかじめ定めた刻
み距離値で等間隔に筆点を選出して、各ストロークを代
表する特徴点列を抽出する。

入カバターンを白と記し、９はＮ個のストローク８ｚ、
・・・＋ＳＬ＋・・・、ＳＮから成っており、各ストロ
ークの特徴点のｘ、ｙ座標を連ねて５ｉ＝Ｃ３Ｃｈｉ、
１１ｉ。

・・・＋　”７Ｌｔ＋ｙＩｌ）Ｌ）と表わせば、あらか
じめ定めた刻み距離値をＡとして９例えば２乗距離を用
いれば。

（ｊｃｋｉ　−Ｊｋ＋１．ｉ）”＋（ｙｋｉ　−’／１
＋ｌ、ｉ）”＝７２　　（１≦に≦ｎ−１）を満たす。

ここでルはＳｉ　　に含まれる特徴点の個数で、ｔはｌ
≦４≦Ｎで華順を衣わし、正しい筆順とは異なっていて
も構わない。

入カバターンｉより抽出したストローク特徴点列は、ス
トローク間距離算出装置５とストローク特徴点再合成装
置７に送出される。

標準パターン格納装置４は照合すべきすべての文字カテ
ゴリーについて、正しい筆順・画数で筆記されたおのお
のの平均パターンから上述の刻み距離値７を用いて等間
隔に抽出したストローク特徴点のＸ、Ｙ座標値系列を格
納しており、正しい筆順・画数を持つ該ストローク特徴
点列は、標準パターンとしてストローク間距離算出装置
５とストローク特徴点再合成装置７に送出される。

ストローク間距離算出装置５はストローク　特徴点抽出
装置３から送出された入カバターンＳの特徴点列と標準
パターン格納装置４から送出された標準・ξターンの特
徴点列との間ですべてのストローク対についてストロー
ク間距離を算出する。

標準パターンを丘と記し、にはＭ個のストロークＲ１，
・・・、Ｒｊ、・・・、　ＲＭ　から成って↓・す、第
２ストロークＲｊは特徴点のＸ、Ｙ座標を連ねてＲｊ＝
（ｌｌ）、ｌｌノ、・・・、４Ｌノ、　ｙ／、、、）で
表わすものとする。

ここでｍはＲｊに含まれる特徴点の個数で、ノ°はｌ≦
ノ“≦Ｍで正しい筆順を表わす。入カバターンＳの第２
ストロークＲｊ　＝　（”ｌｉ、”／ｌｉ、　−＋　”
ｎｉ、’／ｎ１）（１≦ｔ≦Ｎ）と標準ハターン真の第
２ストロークＲＪ’　：ｌ：（ｘ’ｌ）’　、　３／ｌ
　）’　、　−・−、Ｘ’ｍ）’　、　ｙｌｍ）’　）
とのストローク間距＃ｄりは９例えば２乗距離を用いる
と、ｄり出する。ここでｐ　＝　ｗｒｅｎ　（ｍｒ　ｒ
Ｌ）であり、αす゛は特徴点数の違いを評価する因子で
１例えばαす＝ｍａｘ　（ｍ、ｎ）／ｍｉｎ（ｍ、ｎ）
ｆ用いる。すべてのストローク対についてｄす゛を算出
し、総数Ｍ−Ｎ個のストローク間距離値をストローク対
応づけ装置６に送出する。

ストローク対応づけ装置６は、ストローク間距離算出装
置５から送出されたＭ−Ｎ個のストローク間距離値と入
カバターンおよび標準パターンの筆順情報とを用いて、
入カバターンと標準パターンとの間でもれのないストロ
ーク対応を決定する装置であり、処理は２段階に分れる
。

処理の第１段階としては、ストローク数Ｍ、Ｎの大小に
応じて２Ｍ≧Ｎのときは入カバターンの第２ストローク
Ｒｊ　　の対応ストロークを標準バタしかつノｌ、ノ’
２．・・・、ノＮに重複がないという条件を満たすＮ個
のストローク対を決定し、ＭＡＮのときは標準・々ター
ンの第２゛ストロークＲＪの対応ストロークを入カバタ
ーンの第すストロークとしかないＭ個のストローク対を
決定する。

処理の第２段階としては、前段で未対応のまま残ってい
るストローク数の多い方のパターンに含まれるＩＭ−Ｎ
１個のストロークを、筆順が最も近くて先行する該パタ
ーンの既対応ストロークと同じ対応を付与することを行
い９Ｍ≧Ｎのときは前段で決定されたノ１．・・・、ノ
Ｎを並べかえ、　　）′、＜ノ′２く・・・、＜　、７
”Ｎとしておいてから、標準パターンの未対応ストロー
クＲ）　　の筆順を表わすノが、ノくノ′ｌならばＲ，
／、と同じ、ノ／Ａ　＜ノくノ′ん＋１（１≦に≦Ｎ−
１）ならばＲｈと同じ、ノ争くノならばＲ達と同じに対
応づけ、ＭＡＨのときは前段で決定されたＬｌ、・・・
。

ｉＭｋ並べかえ＋　　’ｚ　＜　”２　＜・・・くｉと
しておいてから、入カバターンの未対応ストロークＳｉ
の筆順を表わすｔが、ｉ＜、ｉ’１ならばＳＬ′１と同
じ、ｉ’ｌ＜ｉくｉ’ｚ＋ｘ（１≦ｔ≦Ｍ−１）ならば
Ｓ龜と同じ、ｉ′ＭくｉならばＳＬ’Ｍと同じに対応づ
ける。ストローク対応の決定結果は、ストローク特徴点
再合成装置７へ送出される。

第２図に、３画で筆記された誤画数の入カバターン「手
」と正しく４画で筆記された標準パターンの１手」との
ストローク対応の例を示す。２重丸印が第１段階での対
応、１重丸印が第２段階での対応を表わす。図中各スト
ロークに付した番号は筆順を示し、ストローク上の黒丸
は特徴点の位置を表わす。

ストローク特徴点再合成装置７は、ストローク特徴点抽
出装置３から送出された入カッ々ターンのストローク特
徴点および標準パターン格納装置４から送出された標準
パターンのストローク特徴点全一時格納し、ス）ｏ−り
対応づけ装置６より送出されたストローク対応結果に基
づき、ストローク数の多い方のパターンの中で相手パタ
ーンの１個のストロークに対応している複数個のストロ
ークを、筆順に従い結合して、１個のストロークを表わ
す特徴点列に変換した上で、筆順が相手・々ターンと等
しくなるように特徴点列を並べかえる装置であり２Ｍ≧
Ｎのときは入カノセターンの第しストロ〜りＳｉ　　に
標準パターンのｑ個のストロークＲ，ｔ、Ｒ，ｔ＋１．
・・・、ＲＪｉ＋ｑ−４が対応している場合にＲ）Ｌ、
・・・、　Ｒ）’　ｉ　＋　ｑ　−１のストローク特徴
点を筆順に従い連ねて１個のストローク的　への変換を
行い。

ＭＡＮのときは標準パターンの第２゛ストロークカに入
カバターンの１個のストロークＳｉｊ　、Ｓｚノ＋ｘ　
。

・・・、Ｓｔノ＋７−１が対応している場合にＳす、・
・・、Ｓｉ）’＋ｒ−１のストローク特徴点を筆順に従
い連ねて１個のストロークＳ５への変換を行う。Ｍ≧Ｎ
のときは筆順がそろったＮ個のストローク対Ｓｉ、　Ｆ
Ｕｉ　（１≦ｔ≦Ｎ）が、ＭＡＨのときは筆順がそろっ
たＭ個のストローク対ｓ５．Ｒ，７（１≦）“５Ｍ）が
、／にターン間距離計算装置８に送出される。

パターン間距離計算装置８は、ストローク特徴点再合成
装置７から送出されたストローク数および筆順のそろっ
た該入カバターンと該標準パターンの特徴点列を用いて
、対応するストローク毎にストローク間距離を計算しそ
れらの加算結果をパターン間距離として求める装置であ
り、ストローク間距離としては公知の技術である始点・
終点を合せ、少ない方の特徴点数に基づ＜ＤＰマツチン
グ手法を適用し２Ｍ≧Ｎのときは上述の５ｉ＝（ｊｃｌ
ｉ。

３’　ｌ　ｔ　Ｈ”’　ｌ”ｎＬ　＋　ｙｎｔ　）　　
と　Ｒ’ｉ＝（３’１ｉ、ｙｌｉ、−，３’ｓｉ、ｙｚ
ｉ）とのストローク間距離イｉは１例えば２乗距離を用
いると、　　ｍ１ｒｂ（ｎ、ｚ）＝ｎ　であれば、ｄ！
ｉ＝τ（１）＝１．τＣｔｄ＝５））であり、該パター
ン間距離は出装置９に送出される。

上述の装置５〜８までの操作を、標準パターン格納装置
４内に格納されているすべての標準パターンについて行
う。この操作が完了した時点で。

最小距離値検出装置９は、蓄積されたすべてのパターン
間距離値のうち最小のものを検出し、これに該当する標
準パターンの文字カテゴリーヲ職別結果として、当該装
置から出力する。

（５）効果の説明 以上詳細に説明したように１本発明によれば。

これまで不可能とされてきた誤筆順、誤画数での筆記を
許容してオンライン手書き文字の認識機能を格段に向上
させることができる。とくに、標準パターンとしては正
しい筆順・画数のもののみ登録しておくだけでよく、誤
筆順、誤画数の入カバターンと標準パターンとの間で互
いにもれがなく重なシの良いストローク対応全決定し、
相手パターンの１個のストロークに複数個のストローク
が対応している場合にそれらを結合して１個のストロー
クとすることで誤画数による手書き変形を吸収し、同筆
順、同画数にそろえた結果として高い認識精度を実現で
きることから、様々な筆順・画数による筆記が頻繁に発
生する不特定多数の筆記者を相手とするオンライン手書
き文字認識の分野において適用される場合に利点が大き
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に使用する装置の機能ブロッ
ク図、第２図は第１図の装置の動作を説明するだめの具
体例による概念図である。 図中、１は文字情報入力装置、２は前処理装置。 ３はストローク特徴点抽出装置、４は標準パターン格納
装置、５はストローク間距離算出装置、６はストローク
対応づけ装置、７はストローク特徴点再合成装置、８は
パターン間距離計算装置、９は最小距離値検出装置を示
す。 特許出願人　　日本電信電話公社 代理人弁理士　　　　森　　１）　　　　寛１１ 入方バｙ−ン　　　Ｐ！、４ハロ７−ン３　あ　　　　
　　　　４　慇 矛′ ２　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 標準パターンとして各文字カテゴリーの正しい画数・筆
   順で筆記された平均パターンのすべてのストロークにつ
   いてあらかじめ定めた刻み距離値で等間隔に特徴点列を
   抽出して格納しておく段階と、認識すべき入カバターン
   のすべてのストロークについて前記刻み距離値を用い等
   間隔に特徴点列を抽出し一時格納する段階と、該入カバ
   ターンのすべでのストロークと一般にはストローク数の
   異なる標準ノぐターンのすべてのストロークとの間でそ
   れぞれ少ない方の特徴点数に基づき始点を合せたストロ
   ーク間距離を計算しておいてから該入カバターンと該標
   準パターンでストローク数ノ少ない方のパターンのすべ
   てのストロークに対して相手パターンの中からストロー
   ク間距離和を最小としかつ重複がない同数のストローク
   を選出しそれぞれ対応づける段階と、ストローク数の多
   い方のパターンの中で前記対応づけでは未対応として残
   ったストロークにそれぞれ筆順が最も近くて先行する該
   ノターンの既対応ストロークと同じ対応を付与する段階
   と、ストローク数の多い方のパターンのストロークで相
   手パターンの１個のストロークに重複対応しているもの
   を筆順に従い結合して１個のストロークを表わす特徴点
   列に変換する段階と、ストローク数が等しくなった該入
   カバターンと該標準パターンとの間で対応したストロー
   ク対毎に特徴点列に基づく始点・終点を合せたストロー
   ク間距離を計算してそれらの加算結果を１積する段階と
   、前記照合すべき標準パターンのすべてについて上述の
   すべての段階を反復実行し前記加算結果を順次蓄積する
   段階と、該段階の終了後前記加算結果のうち最小のもの
   を検出して該最小加算結果に該当する標準パターンの文
   字カテゴリーを認識結果として出力する段階とを含むこ
   とを特徴とするオンライン手書き文字認識方式。