JPS6246390A - オンライン手書き文字認識方法 - 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 本発明は措置体で筆記された文字のみならず。

続は字をも認識するオンライン文字認識方法に関するも
のである。

（２）従来の技術の説明 オンライン手書き文字認識においては、標準パターンお
よび入力文字パターンを構成する各ストロークを対応付
け、対応付けられた各ストローク間の距離の総和を基に
してパターン間の距離を求めることにより認識するのが
有効である。しかるに、続は書きされた入力文字パター
ンにおいては。

入力文字パターンと標準パターンとの間でストロークの
対応付けができず、したがって正しくパターン間の距離
を求めることができないため、認識が困難になるという
問題点があった。これに対する解決策として、　（ｉ）
続は書きされた文字を予　　　　　　１１め標準パター
ンとして辞書に登録しておく方式と、［（ｉｉ　）スト
ロークの結合規則により正しい画数で書かれた標準パタ
ーンから続は書きされた標準パターンを生成することに
より認識する方式（文献信学論（Ｄ）、Ｊ６７−Ｄ、１
１．ＰＰ１２８５　　　　　　１−１２９２　　（昭５
９−１１））がある。　　　　　　　　　　　１１：１ ゝ”ゝ・前者０方式パは続は書きさ０た標準パ［ターン
の登録数の増加に伴い辞書規模が増大する　　　　　　
１とともに、認識処理速度が低下すること、また。

□ 生ゝ得６すｂ 不可能であり、現実的ではないという欠点があった。ま
た後者の方式では、結合規則の中に規定さ　　　　　　
：□ ｈｒｃｔ“°゛続は書き９対パは続は字が生成さ０　　
　　　　′［ないため誤認識となる。さらに、結合規則
から生　　　　　　１成され得るすべての続は書きされ
た標準パターン　　　　　　　・□ との間で、認識処理が行われるため、処理量が膨　　　
　　　１゜大になるという問題点があった。加えて結合
規則は人手で作成しなければならないだめ、多くの時　
　　　　　１間と労力が必要であり、また、結合規則作
成作業　　　　　　Ｉに主観が入るという問題点があり
、認識システムを自動構成することが困難であった。

（３）発明の目的 本発明は、これらの欠点を解決するため、続は書きされ
た入力文字パターンと正しい画数で書かれた標準パター
ンとの間で入力文字パターンと標準パターンとの対応点
を抽出し、各対応区間において入力文字パターンと標準
パターンとの間で距離を求め、続は書きされた場合にも
正しい距離を計算できるようにしたことにより、続は字
をも認識できるようにしたものであり、その目的は続は
字認識を基本的に可能とし、また、辞書規模の低減、認
識処理量の低減を図ることにある。

（４）発明の構成および作用の説明 第１図は本発明の一実施例であって、１は文字情報メモ
リ部、２は特徴抽出部、３は特徴記憶部。

４は対応点抽出部、５は標準パターンメモリ部。

６は分類部、７は識別部、８は識別結果メモリ部。

９は制御部である。　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　］役 文字情報メモリ部１は、タブレット等を用いて　　　　
　　　１す 構成される文字入力装置から得られる入力文字パ　　　
　　　　］・ターンの筆点座標系列に対し、公知の技術
で構成される文字の位置や大きさ等の正規化や雑音除去
　　　　　　　１等から成る前処理を施して得られる入
力文字パタ　　　　　　　−−ンの筆点座標系列を記憶
する。　　　　　　　　　　　　　　１■ 特徴抽出部２は、入力文字パターンの筆点座標　　　　
　　　ｉ系列を追跡し、方向が変化する点を特徴点とし
て　　　　　　　１工６．いヵツア２、ヶー７やヵ、□
、□、オ６．（８″′−例を第２図・第３図に示す・第
２図°°”け　　　　　　）るａｌ、ａ２＋　ａ３．・
・・は入力文字パターンの筆点座標系列であり、第３図
におけるす、、ｂ２．ｂ、、・・・は入　　　　　　　
を力文字パターンのストロークを８方向で表現した　　
　　　　　Ｉ場合の特徴点、Ｓｉ　（ｉ＝０．１．・・
・７）は方向ヤ コードである。方向コードはペンアップ点からぺ　　　
　　　　（７″゛″７′？″″Ｉ”ｌ　ｖ　ｔＥｉａ　
８　ｈ“パ３１°−１（（ｉ！！、　　　　　、・スト
ローク）においても抽出す、る。第３図におい　　　　
　　　１ｉ″・島・−４：！仮想″１°−″あ机　　　
　　　　　　　　（。

特徴記憶部３は、特徴抽出部２で抽出した特徴　　　　
　　　［を例えば第４図に示すメモリフォーマットで格
納する。第４図において、特徴記憶部３には各ストロー
クの始点、終点のアドレス、特徴点のＸ、　　Ｙ座標、
各特徴点を始点とするストロークまたは仮想ストローク
の方向コード（方向系列）を格納する。

対応点抽出部４は１本発明の主要な構成要素を成すもの
であり、まず入力文字パターンの仮想ストロークに対応
する標準パターンの仮想ストロークを抽出し１次に未対
応となった標準パターンの仮想ストロークに対応する入
力文字パターンの仮想ストロークを続は書きされたスト
ロークの中で抽出することにより入力文字パターンと標
準パターンとの対応点を決定する。以下に対応点抽出部
４の詳細な動作を説明する。

第５図は対応点抽出部４の一実施例であり、４１は仮想
ストローク探索範囲設定回路、４２は距離計算回路、４
３は対応仮想ストローク決定回路。

４４は対応点抽出結果メモリ部、４５は仮想ストローク
探索範囲設定回路、４６はスイッチである。

スイッチ４６は最初は仮想ストローク探索範囲設定回路
４１に接続されており、仮想ストローク　　　　　　：
１探索範囲設定回路４１では入力文字パターンの画　　
　　　　１１゛Ｔｕ）ｔ−ｒ、Ｌｆｆ′″ｈｈｚ　ｔ：
ｖ　＠＠ｉｉＹ　’ｌ　ｅｉ、ｆＪ−′ｉ　９−　　　
　　　．１ンの画数（Ｎ画）より、入力文字パターンの
第１仮想ストロークに対応する標準パターンの仮想スト
ロークの探索範囲を第１〜第４Ｍ−Ｎ＋１仮想ストロー
クに設定する。（ここではＭ≧Ｎとする。

Ｍ＜Ｎの場合は入力文字パターンと標準パターンに、ま
た、標準パターンを入力文字パターンとみなし、以下の
処理を行う。） 次に制御部９の信号により、特徴記憶部３から入力文字
パターンの各ストロークの始点・終点のアドレスおよび
方向系列（Ｓ（）（ｉ＝１．２．・・・。

ｍ）が距離計算回路４２　ｃ”−転送され、標準バター
　　　　　　１ア、エヮ部、ヵ１．標準７、ヶー７ｏ各
ユ１ｏ−７゜　　　　　　：：・′１ 始点・終点のアドレスおよび方向系列（Ｔ＝　）　（ｉ
　　　　　　　’。

＝１．　２．・・・、ｍ）が距離計算回路４２に転送さ
　　　　　　１れる。距離計算回路４２では各ストロー
クの終点　　　　　　：１゜ア、２８ｏ□７．６ｍ６ｔ
１７；＋えカッ７２、ヶー７１：の仮想ストロークの方
向コードＳｊおよびその前後に連接するストロークの方
向コード５ｊ−２，５ｊ−１＋　Ｓ　ｊ、、＋　Ｓ　、
ｉ＊！＋標準パターンの仮想ストロークの方向コードＴ
うおよびその前後に連接するストロークの方向コードＴ
ｋ−，，Ｔ、、、　Ｔｋ＋、、　Ｔｋ（１，を用いて９
両パターン間における方向差り、、Ｄ２．Ｄ３を例えば
式（１）により算出する。

ここでａ　（Ｓ、＋、Ｔｘ　）はＳｊ、Ｔ、の方向差で
ある。式（１１では、説明上仮想ストロークに連接する
方向コードを２つ前後まで見ているが、任意の・個数ま
で見るようにすることができる。また１式（１）におけ
る各々の方向差に重み付けしたものを採用することもで
きる。距離計算は、入力文字パターンの第１仮想ストロ
ークに対し、標準パターンの第１〜第Ｍ−Ｎ＋１仮想ス
トロークのすべてに対して行う。

第６図に入力文字パターンの第１仮゛想ストローク（Ｘ
、）の例、第７図にＸＩに対する標準パター　　　　　
　Ｊ□ンの探索範囲内の仮想ストローク（Ｙ　１　、　
Ｙ　ｚ、　Ｙ　ｉ、Ｙ　　　　　　、。

４）の例を示す。　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　：１対応仮想ストロ一ク決定回路４３では、距
離計算回路４２で得られた距離Ｄ　ｒ、　Ｄ　ｚ、　Ｄ
　ｘが式（２）を満足する場合２両仮想ストロークは対
応する仮想ストローク対の候補とみなし１式（３）にお
ける距離Ｄ４を求める。

Ｄ、＝ΣＷ、−Ｄ、　　　　　　　　　　　（３１’ｒ
、、’ｒ、、’ｒ３は閾値、　Ｗ６　（ｉ＝１．　２．
　３）は荷重である。

標準パターンの第１〜第Ｍ−Ｎ＋　１仮想ストロークに
対して得られた距離Ｄ４に対し、距離Ｄ４が最小となる
仮想ストロークを対応した仮想ストローフと判定する。

入力文字パターンの第１仮想ストロークおよび対応付け
られた標準パターンの仮想ストローク（第り仮想ストロ
ーク）の始点・終点に対応点番号を付して対応点抽出結
果メモリ４４に格納する。式（２）を満足する標準パタ
ーンの仮想ストロークが存在した場合には、入力文字パ
ターンの第２仮想ストロークに対し、仮想ストローク探
索範囲設定回路４１は標準パターンの仮想ストロークの
探索範囲を第Ｌ＋１〜第Ｌ　＋Ｍ−Ｎ＋２仮想ストロー
クに設定し、距離計算回路４２゜対応仮想ストローク決
定回路４３による処理を再び実行する。

また、入力文字パターンの第１仮想ストロークに対し、
標準パターンの第１〜第Ｍ−Ｎ＋　１仮想ストロークの
すべてが式（２）を満足しなかった場合は、対応仮想ス
トローク決定回路４３では対応する仮想ストロークは存
在しないと判定し、入力文字パターンの第２仮想ストロ
ークに対し、対応仮想ストローク探索範囲設定回路４１
は標準パターンの仮想ストロークの探索範囲を第１〜第
２　（Ｍ−Ｎ＋１）仮想ストロークに設定し、距離計算
回路４２．対応仮想ストローク決定回路４３による処理
を再び実行する。

以上の処理を繰り返すことにより９人力文字パターンの
第１〜第Ｍ−１仮想ストロークに対する標準パターンの
仮想ストロークを抽出する。

第６図、第７図に示した両パターンの対応点抽出結果を
第８図に示す。第８図において入力文字パターンおよび
標準パターンのストロークの始点・終点に付した番号は
対応点番号であり、１−１゜２−２．・・・がそれぞれ
対応する。以上の処理をすべての標準パターンに対して
施す。

分類部６は対応点抽出部４で得られた対応点抽　　　　
　　１出結果に基づき、対応率η１ （対応付けられた標準パターンのストロークの端点数〉
／（入力文字パターンのストロークの端点数） を求め、対応率η、が予め定めた閾値Ｈ１より　　　　
　　　１大きい標準パターンを候補として対応点抽出部
４に送出する。これにより、入力文字パターンの仮想ス
トロークと全く異なる仮想ストロークを有する標準パタ
ーン（例えば、入カバターン“川”に対し、標準パター
ン“三”）等は候補から除外され、候補が少数に絞られ
る。

次に、対応点抽出部４では、未対応となった標準パター
ンの仮想ストロークに対応する入力文字パターンの仮想
ストロークを続は書きされたストロークの中で抽出する
ことにより、この結果に基づいて入力文字パターンと標
準パターンの対応点を抽出する。

制御部９からの信号により、対応点抽出部４のスイッチ
４６は仮想ストローク探索範囲設定回路４５に切換えら
れる。分類部６から、対応点抽出結果および分類結果が
仮想ストローク探索範囲設定回路４５に転送される。

仮想ストローク探索範囲設定回路４５では分類部６の分
類結果に基づき２分類された標準パターンに対して、対
応点抽出部４からの出力である標準パターンの未対応仮
想ストロークを検出し、未対応仮想ストロークを含む入
力文字パターンの対応区間に対する標準パターンの対応
区間を仮想ストローク探索範囲として設定する。第９図
に、未対応仮想ストロークＹｔを検索するための仮想ス
　　　　　　　１：′ トローク探索区間ｒ１を示す。　　　　　　　　　　　
　　　　：距離計算回路４２では対応点抽出結果に基づ
き　　　　　　　１標準パターンの未対応となっている
仮想ストロ−１ヶ、）□っ−、。、およ、や。□、□、
オ、ユ　　　　　　　１゛□ ト・−りの方向コードＴ、、−，，Ｔ、−，，Ｔ、、、
、Ｔ、。２１を単位として仮想ストローク探索範囲設定
回路４５で設定された範囲内の入力文字パターンの方向
系列（Ｓ二）との方向差Ｄ　１．　Ｄ　ｚ、　Ｄ　３を
式（１）により算出する。

第１０図（イ）′。標準″ターフ′）未対応仮想８ト　
　　　　　：ロークＹ２およびその前後に連接するスト
ロークを、第１１図（＋１）　ｌ　（ハ）、（＝）、（
ネ）にＹ２と対応をとるべきストロークの方向列を示す
。方向差の算出は（イ）−（０）、（イ）−（ハ）、（
イ）−（＝）、（イ）−（ネ）　のすべての組合せにつ
いて行う。

対応仮想ストローク決定回路４３では距離計算回路４２
で得られた距離Ｄ　＋、　Ｄ　ｚ、　Ｄ　ｓについて。

式（２）を満たす場合９式（３）における距離Ｄ４を求
める。仮想ストローク探索範囲内の方向系列に対して得
られた距離Ｄ４の中で距離Ｄ４が最小となる方向系列を
対応した仮想ストロークと判定し、標準パターンの未対
応仮想ストロークおよび入力文字パターンの対応した方
向系列の始点・終点に対応点番号を付して、対応点抽出
結果メモリ４４に格納する。式（２）を満足する入力文
字パターンの方向系列が存在する場合には２次の未対応
仮想ストロークに対して仮想ストローク探索範囲を設定
し。

距離計算回路４２．対応仮想ストローク決定回路４３に
よる処理を実行する。また探索範囲内のす１　　　　　
　　べての方向系列が式（２）を満たさない場合には、
対応仮想ストローク決定回路４３では対応する仮想□ ｌ　　　　　　　　Ｘトｔ）−り′ま存在しなし゛と判
定し・標準′ゞターンの次の未対応仮想ストロークに対
し、仮想ストロ−−り探索範囲を設定し、距離計算回路
４２．対応仮想ストローク決定回路４３による処理を実
行すｉ　　　　　　　る・ 以上の処理を繰り返すことにより、標準パターンの未対
応仮想スト・−りに対応する入カ文字パ　　　　　　１
ターンの方向系列を抽出する。本処理はすべての″６“
ｏ　−１（、：？ｔゝ′”“゛°１第９図に示した両パ
ターンに対し２本処理を施　　　　　　１した結果を第
１１図に示す。第１１図において人力文字パターンおよ
び標準パターンのストロークの始点・終点に付した番号
は対応点番号であり。

１−１．２−２．・・・がそれぞれ対応する。以上の処
理を分類部６で候補として得られた標準パターンに対し
て行う。

分類部６は、対応点抽出部４で得られた対応点抽出結果
に基づき、標準パターンのストロークの端点数に対する
対応付けられた入力文字パターンの対応点数を対応率η
２ （対応付けられた標準パターンのストロークの端点数）
／（標準パターンのストロークの端点数）として算出し
、対応率η２が予め定めた閾値Ｈ２より大きい標準パタ
ーンを候補として識別部７に送出する。制御部９からの
信号により分類部６から対応点抽出結果および分類結果
が識別部７に転１　　　　　　　送される。

：　　　　　　　　識別部７は・対応点抽出部４で得ら
れた隣接する対応点間を対応区間とみなし、対応区間の
ストローク（仮想ストロークも実ストロークの如くみな
す）をｒ個の点で近似する。第１２図に、第１１図にお
ける入力文字パターンおよび標準パターンの各対応区間
を点近似した一例を示す。第１２図では入力文字パター
ンの対応区間Ω３．Ω２．・・・が標準パターンの対応
区間Δ３．Δ２．・・・にそれぞれ対応しており、各対
応区間はそれぞれ７点で近似されている。パターンを構
成する対応区間について入力文字パターンの近似点列と
標準パターンの近似点列との間の対応区間ストローク間
距離を計算し、その総和をとることにより、パターン間
距離Ｒを例えば次の式（４）で求める。

＋　ｌ　ｘｔ−ｐｔｌ　＋　ｌ　）’ｔ−Ｑｔｌ　　　
　　　　　（４１ここで（ｘａ、ｙａ）：第ｅ対応区間
Ωｇ１　　（ｅ＝１．２．・・・、Ｅ）における入力文
字パターンの近似点列（ｋ＝１．２．・・・＋　ｒ）（
ｐ’ｓ、ｑ瓢）；第ｅ対応区間Δ、（ｅ＝１．２゜・・
・、Ｅ）における標準パターンの近似゛点列（ｋ＝１゜
２、・・・、　　ｒ） である。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　二式（４）においてパターン間距離Ｒを入力文字パ
ターンと標準パターンの近似点列のＸ−Ｙ座標の差　　
　　　　：２″４Ｍ　（７）ｋ！ｊ、ｍ　Ｔ　’ｉ　＊
　Ｌ　ｔｓが・′’　９−７１８１　’ｔｊ　ＨＲ、。

はこの他にも２乗距離や方向で重み付けした距離　　　
　　　１等を採用することができる。距離計算は分類部
６７．３６−オ＜７　（７）［＄／、ヶー７．０．７□
９．。　　　１距離計算処理終了後、各標準パターンの
距離Ｒの最小値から昇順に任意（予め設定した値）のに
個を抽出する。Ｋ個の候補に対する各距離をρ３（ｋ＝
１．２．・・・、　ｋ）とする。まず、ρアの中から最
小値ρ１および次小値ρ２を選出し１次式に従って認識
結果を識別結果メモリ部８に出力する。

ｉ）ρ１≦θ、のとき、候補なしりジェツトｉｉ　）　
ρ１　〉θ、かつρ２−ρ１．≧θ２のときρ。

を出力 ｉｉｉ　）ρ１〉θ、かつρ２−ρ１くθ２のときρ５
の小さいものから上位０個出力 ここでθ１．θ２は予め定められた閾値、Ｑは予め設定
した任意の値である。

（５）効果の説明 以上説明したように９本発明によれば、仮想ス１−ロー
クを用いて入力文字パターンと標準パターンとの間で対
応する点を抽出することにより、入力文字パターンと標
準パターンとの間で距離を正しく計算できるようにした
ため続は字認識が可能となる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図は筆点
座標系列で表現された入力文字パターンの説明図、第３
図は特徴点抽出された入力文字パターンの説明図、第４
図は特徴記憶部のメモリフォーマットの説明図、第５図
は対応点抽出部の詳細構成図、第６図、第７図は仮想ス
トロークについての説明図、第８図は対応点抽出結果の
説明図。 第９図は未対応仮想ストロークおよび仮想ストローク探
索範囲の説明図、第１０図は仮想ストローク探索の説明
図、第１１図は対応点抽出結果の説明図、第１２図は点
近似したパターンの説明図である。 １・・・文字情報メモリ部　２・・・特徴抽出部　３・
・・特徴記憶部　４・・・対応点抽出部　５・・・標準
パターンメモリ部　６・・・分類部　７・・・識別部　
８・・・識別結果メモリ部　９・・・制御部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 文字の筆跡を筆点座標系列で表現して認識するオンライ
   ン文字認識方法において、 （イ）入力文字パターンを方向系列で表現する第１の処
   理と、 （ロ）該入力文字パターンおよび予め記憶されている標
   準パターンについて、該入力文字パターンと該標準パタ
   ーンとのペンアップ点からペンダウン点に向かう仮想ス
   トロークを抽出し、該仮想ストロークとその前後に連接
   するストロークを用いて、前記入力文字パターンの該仮
   想ストロークに対応する前記標準パターンの仮想ストロ
   ークを検出して前記入力文字パターンと前記標準パター
   ンの対応点を決定し、前記標準パターンで未対応となっ
   た仮想ストロークとその前後に連接するストロークを用
   いて前記標準パターンの該仮想ストロークに対応する前
   記入力文字パターンのストロークの一部を検出して前記
   標準パターンと前記入力文字パターンの対応点を決定す
   る第２の処理と、（ハ）前記入力文字パターンの全ての
   ストロークの端点の総和または前記標準パターンの全て
   のストロークの端点の総和に対する、対応付けられた前
   記入力文字パターンの対応点数または対応付けられた前
   記標準パターンの全てのストロークの端点の総和の割合
   に基づいて前記入力文字パターンの候補を小数に絞る第
   ３の処理と、 （ニ）第２の処理で得た前記入力文字パターンと前記標
   準パターンとの間の隣り合う対応点により規定される前
   記入力文字パターンと前記標準パターンとの間の各対応
   区間に対して、前記入力文字パターンと前記標準パター
   ンとの間の距離を求めすべての対応区間について該距離
   を加算して前記入力文字パターンと前記標準パターンの
   パターン間距離を求め、該パターン間距離を用いて認識
   を行う第４の処理 とを具備することを特徴とするオンライン手書き文字認
   識方法。