KR100367580B1 - Device for recognizing on-line character of stroke order independence - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 획순에 상관없이 문자를 인식할 수 있도록 한 온라인 문자 인식장치에 관한 것으로, 특히 바른 획순으로 입력된 데이터를 가지고 이 데이터와 같은 모양이지만 다른 획순으로 입력이 되더라도. 바른 획순의 데이터와 비교하여 문자를 인식할 수 있도록 한 획순 독립의 온라인 문자 인식장치에 관한 것이다.The present invention relates to an on-line character recognition device capable of recognizing characters irrespective of stroke order, in particular, even though the data is input in the correct stroke order and looks the same as this data, but is input in different stroke orders. The present invention relates to an independent on-line character recognition device capable of recognizing characters in comparison with the correct stroke order data.
종래의 학습형 문자 인식장지 구성은, 제 1 도에 도시된 바와같이, 태블릿을 통해 문자 입력시 입력점들 중에서 의미없는 점 및 잡음으로 입력된 점을 제거하는 전처리부(1)와, 상기 전처리부(1)를 통해 전달된 입력점들에 대해 문자인식을 위해 정해진 특징들을 추출하는 특징 추출부(2)와, 상기 특징 추출부(2)에서 추출한 특징값을 가지고 데이터 베이스(4)에 저장되어 있는 기준값과 비교하여 같은 획을 인식하고 그 인식된 획을 조합하여 글자를 만드는 인식부(])로 구성된다.In the conventional learning type character recognition device configuration, as shown in Figure 1, the pre-processing unit (1) for removing the point of noise and noise input from the input points when entering the text through the tablet, and the pre-processing A feature extractor 2 for extracting features determined for character recognition with respect to the input points transmitted through the unit 1 and a feature value extracted by the feature extractor 2 are stored in the database 4. It is composed of a recognition unit (]) that recognizes the same stroke compared to the reference value and combines the recognized strokes to form letters.
이와같이 구성된 종래의 기술에 대하여 상세히 살펴보면 다음과 같다.Looking at the prior art configured as described above in detail.
태블릿을 통해 사용자가 글자를 쓰게 되면 전처리부(1)에서 그 글자의 각 획의 x,y좌표값들을 입력받은 다음 인식을 빠르고 정확하게 하기 위하여 입력접들 중에서 먼저 의미없는 점을 제거하고, 잡음으로 입력된 점을 제거한 후 특징 추출부(2)로 출력한다.When the user writes letters through the tablet, the preprocessor 1 receives the x and y coordinate values of each stroke of the letter, and then removes the meaningless points from the input contacts first to make the recognition quick and accurate. After removing the input point and outputs to the feature extraction unit (2).
이에 상기 특징 추출부(2)는 전처리부(1)로 부터 잡음이 제거된 입력 점들로 부터 문자 인식을 위해 정해진 특징들을 추출하게 되는데, 이 특징 추출은 획의 방향 변화라든지 입력점들 간의 거리등을 사용하게 된다.Accordingly, the feature extractor 2 extracts the predetermined features for character recognition from the input points from which the noise is removed from the preprocessor 1. The feature extractor 2 changes the stroke direction or the distance between the input points. Will be used.
특징 추출부(2)에서 추출된 특징값들을 전달받은 인식부(3)는 이미 기준획이 저장되어 있는 데이터 베이스(4)의 기준값과 비교하여 어느것과 비슷한 것인지 판단하여 인식하고, 이렇게 인식된 획을 조합하여 글자를 만든 후 출력하게 된다.The recognition unit 3 receiving the feature values extracted from the feature extraction unit 2 determines and recognizes which one is similar to the reference value of the database 4 in which the reference stroke is already stored. After combining the letters, make the output.
그러나, 상기에서와 같은 종래의 기술에 있어서, 문자 인식을 위해 미리 기준획이 저장되어 있는 데이터 베이스는 획순을 기준으로 만들어져 있어서 사용자가태블릿을 통해 모양이 같은 글자를 필기하더하도 획순이 틀려지킨 글자의 인식이 불가능해지며, 이러한 이유로 같은 문자라도 다른 획순으로 입력된 문자에 대한 데이터베이스를 가지고 있어야 함에 따라 메모리의 낭비 및 계산 속도에서는 비효율성을 갖게 되는 문제점이 있다.However, in the conventional technology as described above, the database in which the reference stroke is stored in advance for the character recognition is made based on the stroke order, so that the stroke order is incorrect even if the user writes the same letter through the tablet. This makes it impossible to recognize, and for this reason, the same character must have a database of characters inputted in different stroke order, thereby causing a problem of inefficiency in memory waste and calculation speed.
따라서, 본 발명의 목적은 하나의 정확한 필순으로 입력된 데이터 베이스를 가지고 다른 순서로 입력되는 필체를 인식하여 새로운 데이터 베이스의 추가를 방지하여 메모리와 계산 속도의 효율성을 높이도록 한 획순 독립의 온라인 문자 인식장치를 제공함애 있다.Therefore, an object of the present invention is to recognize the handwriting inputted in one order with the database inputted in one correct order, and to prevent the addition of a new database to increase the efficiency of memory and calculation speed. It provides a recognition device.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 제 2 도에 도시한 바와같이, 필기자에 의한 문자의 획 입력시 중복된 점과 일정한 거리안에 존재하는 점들을 제거하는 거리 필터링수단과, 거리 필터링을 거친 입력 데이타들에 대해 획의 모양 변화가 시작되는 점을 찾아 영역을 분리하는 영역분리수단과, 상기에서 분리된 영역에 대한 특징값을 추출해내는 특징 추술수단과, 상기에서 추출된 특징값과 이미 기준 문자의 특징값이 저장되어 있는 데이터 베이스와 입력된 획들을 비교함에 있어 일정한 획순으로 입력된 문자 뿐만아니라 다른 획순으로 입력된 문자도 인식하고 그 인식된 문자의 글자 코드를 출력하는 인식수단으로 구성한다.The apparatus of the present invention for achieving the above object is, as shown in Figure 2, the distance filtering means for removing the overlapping points and the points existing within a certain distance when inputting the stroke of the character by the scriber, distance filtering Region separation means for finding a point where a change in the shape of the stroke starts with respect to the input data which has passed through the data, and feature augmentation means for extracting the feature value for the separated region; As a recognition means for recognizing not only the characters input in a certain stroke order but also the characters input in other stroke orders and outputting the character code of the recognized characters when comparing the input strokes with the database where the feature values of the standard characters are already stored. Configure.
이와같이 구성된 본 발명의 동작 및 작용효과에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.When described in detail with respect to the operation and effect of the present invention configured as described above.
필기자가 태블릿을 통해 문자를 쓰게되면 그 문자의 획들이 하나씩 거리 필터링부(10)로 입력되면, 상기 거리 필터링부(10)는 중복된 점들과 일정한 거리 안에 존재하는 점들을 제거한다.When a writer writes a text through a tablet, strokes of the text are input to the distance filtering unit 10 one by one, and the distance filtering unit 10 removes the overlapping points and the points existing within a certain distance.
이때 거리 필터링의 기준이 되는 거리값은 해상도와 획의 크기에 따라 가변적으로 변할 수 있으며 일반적으로 해상도가 높고, 획의 크기가 크면 큰 값을 사용하게 된다.At this time, the distance value, which is the standard of distance filtering, may vary according to the resolution and the stroke size. Generally, when the resolution is high and the stroke size is large, a large value is used.
상기에서와 같이 거리 필터링을 하게되면, 필기 속도에 상관없이 입력 점들을 일정한 시간 간격으로 샘플링하는 효과를 얻을 수 있고, 필기 속도에서 오는 변화를 흡수할 수 있게 되며, 입력점의 갯수를 줄여 뒤에서 행해지는 계산향을 줄일 수 있다.When distance filtering is performed as described above, the effect of sampling the input points at regular time intervals regardless of the writing speed can be obtained, the change from the writing speed can be absorbed, and the number of input points can be reduced. Can reduce the aroma.
거리 필터링부(10)에서 거리 필터링을 거친 제 3 도의 (가)에서와 같은 입력 데이터가 영역 분리부(20)로 전달되면, 상기 영역 분리부(20)에서는 제 3 도의 (나)에서와 같이 3개의 엉역으로 분리하는데, 그 영역 분리는 다음과 같은 세가지 조건을 만족할 때 분리한다.When the input data, as shown in (a) of FIG. 3, which has been filtered by the distance filtering unit 10 is transferred to the area separator 20, the area separator 20, as shown in (b) of FIG. It is divided into three vice versa, and the domain separation is separated when the following three conditions are satisfied.
1) 다른 획이 입력되는 경우1) When another stroke is input
2) 누적각이 360도가 되는 경우2) The cumulative angle is 360 degrees
3) 획이 시계방향에서 반시계 방향으로 각도를 바꿀 때, 또는 반대의 경우3) the stroke changes its angle from clockwise to counterclockwise, or vice versa.
제 3 도의 (나)에서와 같이 3개의 영역으로 분리되어 특징 추출부(30)로 출력하면, 특징 추출부(30)에서는 각 영역에 대해 특징값을 정하게 되는데, 그 특징값은 다음의 5개와 정보로 이루어진다.As shown in (b) of FIG. 3, when divided into three regions and outputted to the feature extractor 30, the feature extractor 30 determines feature values for each region. Consists of information.
영역의 크기에 관한 정보 : i) RT, ii) RBInformation about the size of the area: i) RT, ii) RB
입력 획중에 영역의 크기에 관한 정보를 특징화합에 있어, 입력획에서 주어진 영역의 크기의 비를 값으로 표시한다. 즉, 아래의 식에 의해 값을 계산하고, 그 다음 크기를 0-15 사이의 정수로 양자화히고 정규화한다.In characterizing information about the size of an area in an input stroke, the ratio of the size of the area given in the input stroke is represented by a value. That is, the value is calculated by the following equation, and then the magnitude is quantized to an integer between 0-15 and normalized.
Cxmin, Cymin: 입력획에서 가장 작은 X,Y좌표C xmin , C ymin : Smallest X, Y coordinates in the input stroke
Cxmaxm, Cymax: 입력획에서 가장 큰 X,Y좌표C xmaxm , C ymax : Largest X, Y coordinates in the input stroke
Rxmin, Rymin: 영역에서 가장 작은 X,Y좌표R xmin , R ymin : Smallest X, Y coordinates in the area
Rxmax, Rymax: 영역에서 가장 큰 X,Y좌표R xmax , R ymax : Largest X, Y coordinates in the area
영역의 시작과 끝에 관한 정보 : iii) RS, iv) REInformation about the beginning and end of the area: iii) RS, iv) RE
선택된 영역이 전체 획에서의 위치를 특징화하기 위한 값으로, 이것을 특징화하기 위해 영역의 시작되는 점과 끝나는 점이 전체 획의 어떤 위치에 있는가를 특징화하는 것으로, 이 특징값도 크기를 0-15 사이의 정수로 양자화하고 정규화한다.A value for characterizing the location of the entire stroke that characterizes the selected region, which characterizes where the starting and ending points of the region are located in the overall stroke to characterize it. Quantize and normalize to an integer between
Rxs, Rys: 영역에서 시작점의 좌표R xs , R ys : the coordinates of the starting point in the area
Rxe, Rye: 영역에서 끝점의 좌표R xe , R ye : the coordinates of the end point in the region
영역에서 획의 방향에 관한 정보 : v) RCInformation about the direction of stroke in the area: v) RC
영역 내의 획의 쓰여진 방향을 특징화하는데, 영역 내의 획이 직선인 경우의 특징값은 영역 내에 획의 시작점과 끝점 사이의 각도를 45도 간격으로 방향을 구분하는 8방향 코드를 사용한다. 도는 영역 내의 획이 곡선일 때 특징값은 시계방향으로 회전한 경우 8, 반시계방향으로 회전한 경우 9를 할당한다.Characterized in the written direction of the stroke in the region, the feature value when the stroke in the region is a straight line uses an eight-way code that separates the direction between the start and end points of the stroke in the region at 45 degree intervals. When the stroke in the turning area is a curve, the feature values are assigned 8 for clockwise rotation and 9 for counterclockwise rotation.
결과적으로 하나의 영역이 특징하는 특징값은 RT, RB, RS, RE와 RC로 정의 되어진다.As a result, the characteristic values of one region are defined as RT, RB, RS, RE, and RC.
만일 여러 획으로 만들어진 데이터를 인식할 경우에는 각 획에 대한 영역 분리를 한 다음 입력된 획의 순서에 따라 각 특징값을 지정하게 된다. 즉, 제1획이 3개의 영역으로 나누어지고 각 특징값이 F11,F12,F13로 이루어져 있고, 제2획이 2개의 영역으로 나누어지고 특징값이 F21,F22로 이루어져 있다면, 전체 2획으로 이루어진 입력의 특징값은 F = {F11,F12,F13,F21,F22}의 5개의 특징값들로 표현된다.When recognizing data made of multiple strokes, the area is separated for each stroke, and each feature value is designated according to the input stroke order. That is, if the first stroke is divided into three regions, each feature value is composed of F 11 , F 12 , F 13 , the second stroke is divided into two regions, and the feature value is composed of F 21 , F 22 , The feature value of the input consisting of two strokes is represented by five feature values of F = {F 11 , F 12 , F 13 , F 21 , F 22 }.
이상에서 설명한 5개의 특징값들로 표현된 특징값이 인식부(40)로 전달되면, 상기 인식부(40)는 이미 저장해 놓은 데이터 베이스(50)의 기준 문자의 특징값과 입력획의 특징값의 비유사도를 계산해서 비유사도가 가장 낮은 기준 문자를 인식 문자로 출력하게 된다.When the feature value represented by the five feature values described above is transferred to the recognizer 40, the recognizer 40 has already stored the feature value of the reference character of the database 50 and the feature value of the input stroke. By calculating the dissimilarity of, the reference character with the lowest dissimilarity is output as a recognized character.
상기 인식부(40)에서 입력된 획들을 영역 분할하고 특징값을 만든 상태에서 인식을 하는 경우 비교 알고리즘은 입력획들의 총 영역 갯수와 같은 갯수의 영역으로 이루어진 데이터 베이스와 이루어진다, 선택된 데이터 베이스 내에서는 같은 갯수의 특징영역을 가지고 있기 때문에 간단한 계산만으로도 문자 인식을 할 수 있게 된다.In case of recognizing the strokes input by the recognition unit 40 in the state of segmentation and making a feature value, the comparison algorithm is composed of a database consisting of the same number of regions as the total number of input strokes. Because of the same number of feature areas, character recognition can be accomplished with simple calculations.
특징값 중에서 영역에서 획의 방향에 관한 정보(RC)에 대한 비교를 먼저 하게 된다.Among the feature values, a comparison is first made on the information RC on the direction of the stroke in the region.
비교결과 일정 이상의 방향 차이가 있으면 다른 문자로 생각하여 무시하고, 비슷한 것으로 확인이 되면 나머지 다른 특징값을 비교하게 된다.If the result of the comparison indicates that there is a difference in direction over a certain value, it is regarded as a different character and ignored.
입력획들의 영약이 n개일 때, 입력획의 i번째 영역의 특징값을 Fci라고 하고, 기준 문자의 특징값을 Frc라고 하면 비유사도 Ei는 다음과 같은 식으로 계산되어어진다.When the number of input strokes is n, when the feature value of the i-th region of the input stroke is F ci and the feature value of the reference character is F rc , the dissimilarity E i is calculated as follows.
Fci= { cRT, cRT, cRT, cRE, cRC }F ci = {cRT, cRT, cRT, cRE, cRC}
Fri= { rRT, rRB, rRS, rRE, rRC }F ri = {rRT, rRB, rRS, rRE, rRC}
그리고, 평균 비유사도는 위의 값을 영역의 갯수로 평균한 값이 된다.The average dissimilarity is the average of the above values by the number of regions.
따라서, 기준 문자의 평균 비유사도가 일정한 값 이하가 되는 것이 후보문자가 되고 후보 문자중 가장 작은 평균 비유사도를 갖는 문자가 인식 문자가 된다.Therefore, a candidate character is one whose average dissimilarity of the reference character is equal to or less than a predetermined value, and a character having the smallest average dissimilarity among the candidate characters is a recognition character.
위의 방식으로 인식을 하게 되면 일단 정획순으로 쓰여진 문자를 인식하는 과정이 된다.Recognition in the above manner is a process of recognizing characters written in order of stroke.
만일 정획순의 인식이 실패하면 획순이 바뀐것으로 가정하고 획순 독립 문자 인식과정을 거치게 되는데, 이 인식과정을 제 4 도에서와 같이 같은 갯수의 영역을 갖는 입력획과 기준 문자 사이에 이루어지며, 그 과정은 먼저 문자를 이루고 있는 획들 중에서 같은 갯수의 영역으로 이루어진 획을 찾고 이 획간의 비유사도를 계산해서 가장 유사한 획을 선택하는 과정을 반복하여 쌍이 되는 획을 정하고, 그 정해진 획에 대해 쌍이 만들어지면 평균 비유사도를 구하면 된다.If the recognition of the stroke sequence fails, the stroke sequence is assumed to be changed, and the stroke sequence independent character recognition process is performed. This recognition process is performed between the input stroke and the reference character having the same number of areas as shown in FIG. The first step is to find the strokes of the same number of strokes in the text, calculate the dissimilarity between the strokes, and select the most similar strokes to determine the paired strokes. Find the average dissimilarity.
상기 획순 독립 문자 인식과정은, 첫째 입력획 중에서 하나의 획을 선택하고, 데이터 베이스에서 같은 영역의 갯수를 갖는 모든 획을 선택한다.The stroke order independent character recognition process selects one stroke from the first input stroke and selects all strokes having the same number of regions in the database.
둘째 각 획에 대해 비유사도를 계산한다.Second, calculate dissimilarity for each stroke.
세째 가장 작은 비유사도를 갖는 획을 쌍으로 선택하고 다른 입력 획에 대해 첫번째 과정을 반복한다.Third, select the pair with the smallest dissimilarity in pairs and repeat the first procedure for the other input stroke.
네째 모든 쌍이 정해지면 비유사돌르 계산한다.Fourth, if all pairs are determined, the dissimilarity is calculated.
따라서, 제 4 도에서와 같이 (S1, S'1), (S2,S'2), (S3,S'3), (S4,S'4)가 쌍으로 결정되어진다.Therefore, as in FIG. 4, (S1, S'1), (S2, S'2), (S3, S'3), and (S4, S'4) are determined in pairs.
이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명은 정획순 및 정해지지 않은 획순으로 필기된 문자에 대하여도 인식할 수 있도록 하여 필기자의 실수를 방지하고, 인식속도를 향상시킴과 아울러 메모리 사용에 효율성을 향상시키도록 한 효과가 있다.As described in detail above, the present invention enables recognition of written characters in the order of stroke and indefinite stroke, thereby preventing mistakes of the writer, improving recognition speed, and improving efficiency in memory usage. It works.
제 1 도는 종래의 학습형 문자 인식장치 구성도.1 is a block diagram of a conventional learning type character recognition device.
제 2 도는 본 발명 획순 독립의 온라인 문자 인식장치 구성도.2 is a block diagram of an independent on-line character recognition device of the present invention.
제 3 도는 제 2 도에서, 입력획이 3개의 영여으로 분리되는 설명도로서,FIG. 3 is an explanatory diagram in FIG. 2 in which the input stroke is divided into three zeros.
(가)는 입력획의 거리 필터링 결과도이고,(A) is the result of distance filtering of input stroke,
(나)는 영역분리 결과도이다.(B) is the result of domain separation.
제 4 도는 제 2 도에서, 획순 독립 문자 인식과정을 보여주는 설명도.4 is an explanatory diagram showing a stroke independent character recognition process in FIG.
******* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ************** Explanation of symbols on the main parts of the drawings *******
10 : 거리 필터링부 20 : 영역 분리부10: distance filtering unit 20: area separation unit
30 : 특징 추출부 40 : 인식부30: feature extraction unit 40: recognition unit
50 : 데이터 베이스50: database
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1995
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