JPS6184786A

JPS6184786A - オンライン手書き文字認識方式

Info

Publication number: JPS6184786A
Application number: JP59206208A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Furuya; 古谷　哲夫; Akihiro Asada; 昭広浅田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1984-10-03
Filing date: 1984-10-03
Publication date: 1986-04-30

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】Ｃ発明の利用分野〕本発明は、文字を手書きする過程の情報を逐次入力し、
それにもとづいて認識演算処理を行なうオンライン手書
き文字認識方式に係り、特に入力文字の画数変動の有無
判別法に関する。

〔発明の背景〕

従来のオンライン手蒼き文字認識における、入力文字の
画数変動に対応する認識方式は、入力文字の画数変動の
範囲を想定して、入力文字の画数およびその前後の何画
かの画数の全文字標準パターンとの距離を計算して、最
小距離を与える文字標準パターンを認識結果として採用
する方式であった。例えば電子通信学会波層ＰＲＬ８３
−．５０、「ストローク結合情報を用いたオンラインく
ずし字分類法」に記されている方式は、はとんどすべて
の筆者の画数変動は、文字本来の画数−１画から一７画
までで尽くされるという統計資料に基き、入力文字の画
数と同じ画数から＋７画の画数までの全文字標準バター
ンとの距離計算を行なって最小距離を選出し、該最小距
離を与える文字標準パターンを認識結果として採用する
方式である。距離計算の方式は、まず入力文字の各画毎
に、文字標準パターンの全面との距離を計算して最小距
離を選出し、該最小距離を与える画を、入力文字の画に
対応づける。人力文字と同じ画数の文字積率パターンの
場合は、入力文字の全面に対する最小距離の総和をその
まま、入力文字と文字標準パターンとの距離とし、入力
文字を上回る画数の標準パターンの場合は、文字標準パ
ターンの画の中で、入カバターンの画に未対応のものが
生ずるので、これについては、直前の画と結合して１画
としたもの、および直後の画と結合して１画としたもの
の２種類を作り、それぞれ該直前の画、または該直後の
画と前記により対応づけた入力文字の画との距離を計算
し、この２距離値のうち小さい方を与える、画の結合を
改めて入力文字の画に対応づける。例えば、まず入力文
字の１両目と２両目がそれぞれ文字標準パターンの１両
目と５両目に対応づけられ、文字標準パターンの２両目
に対応するものが無い場合、文字標準パターンの１両目
と２両目、および２両目と３両目とを結合して１画とし
たものを作り、前者は入力文字１両目、後者は入力文字
３両目との距離を計算し、前者の距離の方が小さければ
、入力文字の１両目は、文字標準パターンの１両目と２
両目が続は書きされたものと見なして、入力文字の１両
目に対応する画として文字標準パターン１．２面目を結
合したものを採用する。このようにして入力文字企画に
対応する文字標準パターンの画とその距離を求め、該距
離の総和を、入力文字と文字標準パターンとの距離とす
る。そして全文字標準パターンとの距離中から最小距離
を選出し、これを与える文字標準パターンを認識結果と
して採用する。

この方式によれば、入力文字に何箇所続は書きが存在し
ても、またどの箇所が続は書きされても、はぼ正しい認
識結果が得られる。しかし入力文字と同じ画数、および
続は書きを想定して、上の何画かの画数の全文字標準パ
ターンとの距離計算を行なうので、距離計算に多大な時
間を要する。例えば入力文字が８画であったとすると、
８画文字は教育漢字だけでも９４字、それより１，２画
上の９．１０画はそれぞれ８８字。

８２字あるので、総計２６４字との距離計算を行なう事
になる。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、入力文字に存在しうるほとんどすべて
の画数変動を吸収して認識を行ない、かつ認識演算時間
を大幅に短縮するオンライン手書き文字認識方式を提供
する事にある。

〔発明の概要〕

本発明によるオンライン手書き文字認識方式は、入力手
書き文字の大部分、例えば措書体で書くように指示され
た入力手書き文字の９０チ以上は画数が正しい事にもと
づき、まず入力文字と同じ画数の文字標準パターンとの
距離を計算し最小距離を求め、該最小距離により、入力
文字の画数変動の有無を判別し、画数変動ありと判別さ
れた場合のみ入力文字に近い画数の文字標準パターンと
の距離計算を行な５方式である。

これは、入力文字に画数変動がある場合、同じ画数の文
字標準パターン中に該当文字が存在しないので、最小距
離値はある程度以下にはならない事にもとづく、具体的
には大、　ｔＪ１’１個のしきい値を設け、入力文字と
同じ画数の文字標準パターンとの最小距離が小のしきい
値以下の場合、該最小距離を与えるものを直ちに認識結
果とし【採用する。該最小距離が大のしきい値を越える
場合、入力文字は明らかに画数変動文字であると見なし
て、入力文字に近い画数の文字標準パターン中から最小
距離を与えるものを求め、これを直ちに認識結果として
採用する。同じ画数の文字標準パターンとの最小距離が
小のしきい値を越え、かつ大のしきい値以下であれば、
入力文字の画数変動の有無はいずれも考えられるとみな
し、入力文字に近い画数の文字標準パターン中から最小
距離を与えるものを求め、該最小距離と、同じ画数の文
字標準パターンとの最小距離とを比較し、より小さい方
を与える文字標準パターンを認識結果として採用するも
のである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明によ、る文字認識方式の一実施例を第１図
に示して説明する。

第１図において、文字入力装置１は、たとえばタブレッ
トであり、文字を筆記中の速記具の上下、および筆跡座
標を出力するものである。

第１のインターフェース回路２は、文字入力装置１から
の出力信号を、ＣＰＵ３に入力できる信号に変換するも
のである。ＣＰＵ３は、第１のインターフェース回路２
より入力した入力文字の情報に認識演算処理を施して、
認識結果の文字コードを、第２のインターフェース回路
６を分して出力端子７に出力するまでの動作を行なうも
ので、汎用マイク−７’ロセツサなどである。

第１のメモリ４は、プログラムやデータを半永久的に記
録するメモリであり、例えば汎用ＦＯＭである。これに
は、認識対象とする文字標準ノくターン、および認識演
算処理を行なうプログラムなどを記録しておき、認識演
算処理の際罠参照する。第２のメモリ５は、データを一
時的に記録する書き換え可能なメモリであり、例えば汎
用ＦＡＭである。これは、認識演算処理における作業領
域などに用いる。

以下、第１図のＣＰＵ３が行なう認識演算処理の前半を
第２図にフローチャートで示して説明する。まずＣＰＵ
５は、文字入力装置１より、第１のインターフェース回
路２を介して、筆記中の文字の筆記具の上下の情報およ
び筆跡座標を逐次入力する。（Ｓ−１）そして、以下に
記す一連の前処理を行なう。まず、筆記具の上下の情報
をもとに、入力文字の画数を検出する。そして、検出さ
れた各面上の渣跡座標点列をもとに、各面上で等間隔に
並ぶ座標点列を算出する。

以後この処理をりサンプリングと称する事がある。そし
て、入力文字の座標原点を文字標準ノくターンと合わせ
るため、座標の平行移動を行なう。たとえばリサンプリ
ングによりて得られた全座標点のＸ座標、Ｘ座標の平均
値を求めて、各点のｘ、Ｘ座標値より該平均値を減する
。以後この処理を位置の正規化と称する事がある。

そして、入力文字の大きさを文字積悪パターンと合わせ
るため、文字の拡大または縮小を行なう。たとえば、位
置の正規化後の全座標点の原点からの距離（たとえばユ
ークリッド距離）の平均−値を求め、この値が文字標準
パターンにおける該平均値と一致するように、入力文字
の各座標点に一定値を乗する。以後この処理を大きさの
正規化と称する事がある。（以上５−２）、一連の前処
理終了後、ＣＰＵ５は各画の特徴点の抽出を行なう。つ
まり、１画を表現する多数の点列中から、数個の点を選
出して１文字標準パターンと同じ形式で１画を表現する
。たとえば１画の始点、終点およびその間をｍ−１等分
する点を選出する。このようにして１画をｍ点で表現す
る処理を以後、画のｍ点近似と称する事がある。（以上
５−５）次にＣＰＵ３は、入力文字と、同一画数の全文
字標準パターンとの間で距離計算を行なう。（以上５−
４）次にＣＰＵ５は、このようにして計算した一人力文
字と、全文字積率パターンとの距離の中から、最小値を
選出する。Ｃ８−５）そして、該最小値をもとに、本発
明の特徴である、画数変動の有無判別を行なう。この詳
細については、後に、第３図にフローチャートで示して
説明する。（Ｓ−６）以下、本発明の特徴である、最小
距離による画数変動の有無判別方法の一例を、第３図に
フローチャートで示して説明する。まず大小２個の距離
のしきい値Ｔｈ、　、Ｔｈ、　　を設ける。（Ｔｈ。

＜Ｔｈｔ）入力文字と、同じ画数の文字積車パターンと
の最小距離ｄＮ−が小のしきい値Ｔｈ、以下であれば、
（１−１）入力文字に筆頭変動が無いとみなして、ｄＮ
ｍｉｎを与える文字標準パターンを認識結果として出力
する。（ｔ−２）ａＮ−がＴｈ、を越えれば（１−１）
、入力文字に画数変動の可能性ありとみなして、入力文
字に近い画数の文字標準パターンとの距離を計算する。

ここで、入力文字の画数変動のほとんどは、１箇所の続
は書きにより画数が１つ減ったものであるので、画数変
動吸収も、これのみを対象とする場合について説明する
。そこで１画数変動の可能性のある入力文字は、１画上
の文字標準パターンとの距離を計算し、（ｔ−Ｓ）最小
距離ｄＮ＋１−を選出する。（ｔ−４）ここでｄＮｍが
大のしきい値Ｔｈ、を越える場合（ｔ−Ｓ）、入力文字
には明らかに画数変動があるとみなして、ａＮ＋−１−
を与える文字積率パターンを認識結果として出力する。

（ｔ−＋５）ｄＮｍｉｎがＴｈ１以下の場合は、（ｔ−
Ｓ）入力文字の画数変動は有、無いずれも考えられると
みなし、ｄＮ−とｄＮ−１−１＝を比較し、（ｔ−７）
より小さい方を与える文字標本パターンを認識結果とし
て出力する。

（を−８またはｔ−６）つまりｄＮ−の方が小さければ
画数変動なし、ｄＮ＋１−の方が小さゆれば画数変動あ
りとみなす。

以下、第２図の（Ｓ−４）に示す、入力文字と、同じ画
数の文字標準パターンとの距離計算法、および第５図の
（ｔ−Ｓ）に示す、入力文字と、１画上の文字標本パタ
ーンとの距離計算法の一具体例を、それぞれ第４図、第
５図に示して説明する。

第４図は、入力文字と、同じ画数の文字標準パターンと
の、筆順変動吸収を行なう距離計算法の一例を示す図で
ある。入力文字は、１〜３両目に筆順誤りのある、６画
漢字ｒ字Ｊであり、これと文字標準パターン「字」との
距離計算について説明する。まず、文字標準パターンの
１両目と、入力文字の１〜６画目両目距離ｄｌｌ””’
ｄ８１を計算し、最小距ｆｉｄ□を選出する。同様に文
字標準パターンの２両目から６両目についても、入力文
字の１〜６画目両目距離ｄ１２〜ｄａｔなどを計算し、
最小距離ｄｌ！　＊　ｄｔ９　＊　ｄ４４　＋　ｄ□、
ｄ、６　を選出する。

そしてこれらの６個の最小距離の総和ｄを、該入力文字
と該文字標本パターンとの距離とする。

また第５図は、入力文字と、１つ上の画数の文字標本パ
ターンとの、蝋／［変動吸収を行なう距離計算法の一例
を示す図である。入力文字は１〜５画目両目順誤りがあ
り、かつ４．５両目を続は書きしたために５画になりた
、６１漢字「子」であり、これと文字標準パターン「字
」どの距離計算について説明する。この方法も、前記の
、同じ画数の文字積率パターンとの距離計算とほぼ同様
である。文字標本パターンの１〜６画目両目々について
、入力文字の１〜５画目両目距離を計算して最小距離ｄ
３１１　ｄｌｔ　Ｉ　（ｉｔｓ　ｊ　ｄ４４　＊ｄ４１
１ｄ５ａを選出する。そしてこれらの総和ｄを、該入力
文字と該文字標準パターンとの距離とする。

ただし第３図の（ｔ−７）に示す、ｄＮ−との比較に用
いるｄＮ−１−ｉ−の値としては、（入力文字の画数）
／（文字標準パターンの画数）を乗じた値ｄ′を用いる
。つまりこの例ではｄ’＝−ｄである。

次に、前記の大、　−Ｊ、　２個のしきい値Ｔｈ、およ
びＴｈ、の設定について、第６図を参照しながら説明す
る。第６図は、筆者５０名分の−７画で書かれた７画教
育漢字、および続は書きが１箇所あり７画となった８画
教育漢字の合計１４８３字を入力文字として、第２図に
示す認識演算処理を行ない、算出した７画文字標準パタ
ーンとの最小距離（ｄ−）のヒストグラムである。なお
７画文字標準パターンには、例えば「季」の６゜７両目
の続は書きのように、大半の筆者が行なう一般的な続は
書きにより７画となる８画文字の標準パターンも追加し
である。図中、（アスタリスク）印は、７画で書かれた
７画文字中、ｄ７−を与える文字標準パターンが入力文
字と一致したもの＠（アットマーク）は同じく一致しな
いもの、Ｘ（エックス）は、７画で書かれた８画文字中
、ｄ７−を与える文字標準パターンが入力文字と一致し
たもの、８（ダラー）印は同じく一致しないものを示す
。つまり、Ｘ印に該当するものは一前記の、文字標準パ
ターンに迫力ａした一般的な絖は書き文字と一致したも
のである０ここで、＄印に該当するものは、はとんどす
べてが一般的な続は書き以外の続げ畜きのある文字と考
えられる。従って大、小２個のしきい値Ｔｈ、、および
Ｔｈ、　（Ｔｈ、　＜Ｔｈ、　）のうち小のしきい値Ｔ
ｈ、は、第６図においてｓ印が出現する最小値、つまり
１７５に設定し、犬のしきい値はＴｈ、はχ印、および
Ｘ印が出現する最大値、つまり３７５に設定する。なお
、　Ｔｈ、については、第６図中の１７５−２００、お
よび２０ト２２５のランクに存在する、○で囲んだ８印
の２人力文字が誤認識となるのを許せば、あらためてお
印が出現する最小値の２５０に設定すればよい。

第６図において、もしＴｈ、を２５０　、　Ｔｈ！を５
７５に設定すれば、Ｔｈ、以下の１３９８字（９４，３
チ）は一般的な続は書き文字を追加した７画文字標準パ
ターン９０字とのみ距離計算を行なえばよい。

Ｔｈ、を越える８５字（５，７％）については、さらに
８画文字標準パターン９４字との距離を計算する。うち
Ｔｈ、以下の８４字については、７画、８画の各最小距
離を比較して、より小さい方を与える方を認識結果とし
て採用する。つまり、入力文字と、文字標準パターンと
の距離計算回数は、１ｉ８Ｘ９０　＋８５Ｘ（９０＋９
４）＝１４１４６０回である。もし、全入力文字につい
て、７画および８画の文字標準パターンとの距離計算を
すれば、その回数は１４８５Ｘ（？Ｏ＋９４）＝２７２
８７２回となう前者の約２倍となる。

なお、本実施例においては、明らかな画数変動、および
画数変動の可能性ありと判定した場合、画数変動のほと
んどは１箇所の続は書きにより１画減りたものなので、
１画上の文字標準パターンとのみ距離を計算する方法に
ついて説明したが、それ以外の画数の文字標単パターン
の距離をも計算してもよい事はもちろんである。

また、例えば１画上の文字標準パターンとの最小距離ｄ
Ｎ＋　１−により、１画減か、それ以上の画数域かを判
別するなど、本発明の特徴である画数変動判別法を１画
数増減数の判別に使用する事も可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、入力文字と、同
一画数の文字標本パターンとの最小距離を用いて、入力
文字の画数変動の有無を的確に判別する事ができるので
、入力文字の９０％以上を占める画数の正しい文字の中
の大部分については、上の画数の文字標準パターンとの
距離計算をしないで正しい認識結果が得られ、しかも画
数変動文字のほとんどについても、正しい認識結果を得
る事ができる。従って、全入力文字について、上の画数
の文字標準パターンとも距離計算を行なう方式に比べて
、認識演算時間を大幅に短縮する事ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はオンライン手書き文字認識装置の一例を示すブ
ロック図、第２図は認識の流れを示すフローチャート、
第３図は画数変動判別法を示す７ｏ−チャート、第４図
１Ｍ５図は正画文字、および１画減文字の距離計算法の
一例を示す説明図、第６図は最小距離のヒストグラムで
ある。１・・・文字入力装置　　３・・・ＣＰＵ４・・・第１
のメモリ　　５・・・第２のメモリ佑！図萬２　図 γ３図（／Ｖ４７）

Claims

【特許請求の範囲】

１、手書きされている入力文字の筆跡情報を逐次入力し
、該情報をもとに認識演算処理を行ない、該入力文字を
認識するオンライン手書き文字認識方式において、Ｔｈ
＿１＜Ｔｈ＿２なるＴｈ＿１、Ｔｈ＿２の２個の一定し
きい値を設け、入力文字と、同じ画数の文字標準パター
ンとの最小距離ｄ＾Ｎｍｉｎを算出し、これがＴｈ＿１
以下の場合は、ｄ＾Ｎｍｉｎを与える文字標準パターン
を認識結果とし、ｄ＾ＮｍｉｎがＴｈ＿１を越える場合
は、入力文字に近く、かつ入力文字と異なる画数の文字
標準パターンとの最小距離ｄ＾Ｐｍｉｎを算出し、ｄ＾
ＮｍｉｎがＴｈ＿２を越える場合は、ｄ＾Ｐｍｉｎを与
える文字標準パターンを認識結果とし、ｄ＾Ｎｍｉｎが
Ｔｈ＿２以下の場合は、ｄ＾Ｎｍｉｎとｄ＾Ｐｍｉｎと
を比較し、より小さい方を与える文字標準パターンを認
識結果とする事を特徴とするオンライン手書き文字認識
方式。