SE514377C2 - Teckenigenkänning - Google Patents

Description

25 30 35 . _. ' .I- w < ^ _ ,. .w ' " , » »m f - ~ íç 12 -- ~ ' í.“,< -l i ..^. 5 .- »' : .cflffl K '* ^'. :(1 <' L Ü' -, ^ ~'.' 'Å _ .' '.- . z \ < ' .. .; f: f! _ " -' , --. " < * “ i ' ' 2 till även rotation och vissa typer av deformationer som de ovan nämnda metoderna inte klarar av att hantera.

Transformationen används för att normalisera det skrivna tecknet. Närmare bestämt normaliseras tecknet genom att det translateras så att dess tyngdpunkt ligger i origo, 'där även modelltecknets tyngdpunkt ligger, varefter teck- net skalas och roteras så att det stämmer överens med mo- delltecknet så bra som möjligt.

En nackdel med denna metod är att normaliseringen tar datorkraft i anspråk och valet av modelltecken ändå måste ske genom en bestämning av vilket modelltecken som det skrivna tecknet är mest likt.

Sammanfattning av uppfinningen Ett ändamål med uppfinningen är att åstadkomma en metod för teckenigenkänning som saknar ovannämnda nack- delar och som accepterar ett större mått av individuella handstilar, för handskrivna tecken, respektive ovanliga typsnitt, för maskinskrivna tecken, och är enkel att implementera med begränsad datorkraft. Ändamålet uppnås med en metod enligt uppfinningen såsom den definieras i patentkrav 1.

Enligt uppfinningen avses med den i patentkravet de- finierade benämningen mallsymbol allt från ett parti, så- som en båge eller ett delstreck, av ett enskilt tecken, såsom en bokstav eller en siffra, till sammanhängande ord eller andra komplexa tecken. På liknande sätt avses med benämningen ”teckenmängd” allt från ett enskilt tecken till sammansättningar av flera tecken. Omfattningen av nämnda benämningar kommer även att framgå av den följande beskrivningen av utföringsformer.

Kort beskrivning av ritningarna Uppfinningen och ytterligare fördelar med den kommer att beskrivas närmare nedan genom utföringsexempel under hänvisning till de åtföljande ritningarna, där: fig l visar ett exempel på en teckenmängd som utgörs av ett handskrivet tecken och åskådliggör några steg i en 1998-07-02 13: 16 G: \PAT\AB\ANS\P298\P2980l62 .DOC 10 15 20 25 30 35 r sn 3 föredragen utföringsform av metoden enligt uppfinningen; och fig 2 och 3 visar exempel på olika transformationer av en teckenmängd som utgörs av ett handskrivet tecken; fig 4 visar ett exempel på igenkänning av en tecken- mängd som innefattar flera tecken; och 0 fig 5 visar en utföringsform av en anordning för ut- förande av metoden.

Beskrivning av utföringsformer Metoden för teckenigenkänning innefattar enligt upp- finningen ett antal huvudsteg enligt följande: a) En teckenmängd detekteras; b) Teckenmängden förbehandlas; c) Den förbehandlade teckenmängden jämförs med en eller flera mallsymboler; d) En beslutsregel appliceras för att man skall kunna avgöra om någon av mallsymbolerna ingår i tecken- mängden eller ej.

Enligt en föredragen utföringsform utförs de olika huvudstegen enligt följande beskrivning. Utföringsformen är i första hand avsedd för igenkänning av teckenmängder som skrivs in på en tryckkänslig skärm, som finns att tillgå på marknaden. Det skall påpekas att uppfinningen är lika användbar för igenkänning av maskinskrivna och handskrivna teckenmängder som härstammar från en pappers- utskrift vilken exempelvis scannas in i en dator. En ut- föringsform som är särskilt anpassad till igenkänning av maskinskrivna teckenmängder som scannas in kommer att be- skrivas längre fram. Låt oss under den fortsatta beskriv- ningen av stegen i denna utföringsform för enkelhets skull_anta att teckenmängden består av ett tecken.

I steget a) detekteras punkter på tecknet med jämna tidssteg samtidigt som det skrivs på den tryckkänsliga skärmen. Därigenom erhålls en ordnad följd av punkter. I steget b) utförs följande operationer. Genom interpola- tion mellan punkterna genereras en kurvrepresentation av tecknet. Kurvrepresentationen utgörs av en eller flera 1998-07-02 13:16 G: \PAT\AB\ANS\P298\P2980l62 .DOC 10 15 20 25 30 35 4 kurvor som går genom punktföljden. Eventuella pennlyft detekteras för att undvika att interpolationen sträcker sig över mellanrum mellan punkter där pennan har varit upplyft. Interpolationen medför att tecken såsom ”t”, ”ä” och ”s” betraktas som sammansatta av en eller flera kur- vor. Varje punkt representeras som två koordinater vilka anger punktens position i det avgränsade plan som skärmen utgör. Den ena koordinaten, som nedan benämnes xl, anger positionen i sidled och den andra, som nedan benämnes x2, anger positionen i höjdled. Kurvan parametriseras på lämpligt sätt som ø(t)=($1(t), ø2(t)), a s t s b, där vi för enkelhets skull låter a=O och b=l, och samplas i ett antal n punkter tl < t2...< tm enligt någon lämplig para- metriseringsregel med jämna tidsintervall. Inledningsvis är båglängdsmått den regel enligt vilken parametrise- ringen utförs, vilket innebär att punkterna blir ekvi- distant belägna. Notera att detta, på grund av skrivarens ojämna rörelsehastighet, inte är fallet med de inledande koordinatsamplen. Användningen av båglängdsmåttet kan ses som en standardisering av parametriseringen som under- lättar den kommande jämförelsen med mallsymboler, vilka är parametriserade och samplade på motsvarande sätt.

För att man skall kunna jämföra tecknet med mallsym- boler erfordras att man skapar en representation som med- ger kvantitativa jämförelser. Vissa avvikelser från en i förväg definierad mallsymbol måste tillåtas, dvs exempel- vis ett ”a” måste tolkas som ett ”a” även om det formmäs- sigt skiljer sig till en viss grad från mallsymbolen. I enlighet med uppfinningen tillämpas en definition som bygger på olika transformationer. Beroende på krav på flexibilitet och precision kan olika klasser av transfor- mationer tillåtas. Detta åskådliggöra i fig 2 och 3. I fig 2 visas ett handskrivet ”a” i ruta 2a. De andra tre tecknen har utsatts för olika affina transformationer.

Den transformationsklass som affina transformationer om- spegling, skalning fattar tillåter rotation, skjuvning, och translation. Tecknen i rutorna 2b och 2c har utsatts 1998-07-02 13:16 G: \PAT\AB\ANS\P298\P2980l62 .DOC 10 15 20 25 30 35 5 för translation, rotation, skalning och skjuvning i för- hållande till tecknet i ruta 2a. utsatts för translation, Tecknet i ruta 2d har spegling, rotation och skalning.

I fig 3 åskådliggöra positiva likformighetstransfor- mationer, vilka endast inbegriper skalning, rotation och' translation. I enlighet med denna utföringsform av meto- den enligt uppfinningen begränsas tillåtna avvikelser till positiva likformighetstransformationer. Det innebär att ett inskrivet tecken, eller del av tecken, som genom en lämplig kombination av skalning, rotation och transla- tion kan bringas till överensstämmelse med en mallsymbol tolkas som samma tecken, eller del av tecken, som mall- symbolen representerar. Överensstämmelsen behöver inte vara fullständig, vilket beskrivs närmare nedan.

Den representation som enligt denna utföringsform är att föredra skapas genom att man bildar en invariant av den parametriserade kurvan genom att man bildar ett lin- järt rum av den enligt 8%) =1inh1111({(2), (-d>2,<í>1), (1,0), (0,1)}).

Alla parametriserade kurvor som kan överföras i varandra genom likformighetstransformationer har samma linjära rum som invariant.

Om däremot affina transformationer tillåts erhålls det linjära rummet s(ø)=linhull(øL åh 1) som invariant, vilket beskrivs närmare i exempelvis ”Extension of affine shape", Technical report, Dept. of Mathematics, Lund In- stitute of Technology l997, av R. Berthilsson. Vi använ- der i det följande benämningen ”form” för invarianter.

I steg c) jämförs formen av det inskrivna tecknet med på motsvarande sätt bildade former för ett antal mallsymboler. I denna utföringsform av uppfinningen ska- pas mallsymbolerna inledningsvis genom att en användare för hand på skärmen skriver alla tecken som han/hon kan komma att använda, ett i taget, vilka behandlas i enlig- het med de ovan beskrivna stegen a) och b) och lagras, som mallsymboler. Som har nämnts ovan utgör varje mall- symbol en eller flera kurvor som representerar ett parti av eller hela tecknet, vilket i praktiken betyder att 1998-07-02 14 :14 G: \PAT\AB\ANS\P298\P2980l62 .DOC , ,. .. f r _ , .- - .f .. .. f .U _ _ .. _ _ __ _ *,,|.. Zl' “' _ \ H hï-(l: ._ . ~ '^ *" _ Lr- ~' “* * . .t .w u. - _ . ._ - I. f * * " -'\f.( of :f fH W ° - . , f < - f ' 10 15 20 25 30 35 ¿5¿4¿37¿,¿§;¿; 6 flera mallsymboler kan behövas för att bygga upp ett tecknen. Likväl kan, såsom utvecklas nedan, en mallsymbol omvänt även representera en följd av flera tecken.

V Eftersom varje samplad kurva innefattar ett flertal punkter, vardera med två koordinater, är det lämpligt att använda matrisnotation för jämförande behandling av for- merna. Ett närhetsmått konstrueras med hjälp av en lämplig matrisnorm. Med närhetsmått avses generellt en icke negativ funktion av två variabler, där varje variabel är formen för en eller flera kurvor. Vidare är funktionen noll endast om de två formerna är lika. Stegen för att beskriva kurvorna i matrisnotation och konstruera ett närhetsmått kan beskrivas och utföras matematiskt enligt följande.

Låt oss beteckna kurvan för det detekterade tecknet W(t)=(yq(t), ç@(t)), Ostsl, och kurvan för en mallsymbol ø(t)=(ø1(t), ø2(t)), Ostsl. Genom att sampla kurvan vid tidpunkterna O=t1< t2...< tn=l kan man bilda matriserna 4b1(Ü1) "9ó2(t1) 1 Û 1b1(f1) '-%Û2(ï1) 1 Û ffiflïz) _<1>2(ï2) 1 Û 1,01%) ~zb2(t2) 1 0 _ 451631) _752:(ïn) _ fßlëïn) vlßiüïn) 1 M1" ma) ma) 0 1 M2" Mn) wlan 01 452 (252) 915102) Û 1 Yßz (ia) 1,01 (132) Û 1 Mm n@>óí %@>n@>åi Matriserna QR-faktoriseras på för fackmannen känt sätt som M1=Q1R1 och M2=Q2R2 så att Ql och Qg är ortogonala mat- riser och R1 och R2 är övertriangulär. Matriserna Q1 och Q2 representerar formerna för det detekterade tecknet respektive mallsymbolen givet parametriseringarna och samplingen.

Ett närhetsmått p kan konstrueras enligt MQ» Qz) = llQz *- Q1QïQ2||š där normenH'HF betecknar Frobeniusnormen. 1998-07-02 13:30 G: \PAT\AB\ANS\P298\P2980l62 .DOC 10 15 20 25 30 35 1 7 Efter att värden på närhetsmåttet mellan formen för det detekterade tecknet och formerna för samtliga eller en delmängd av mallsymboler har bestämts utförs steget d). I detta steg jämförs varje värde med en individuell acceptansgräns som är definierad för varje mallsymbol. De mallsymboler vars värden på närhetsmåttet är mindre än sina respektive acceptansgränser tas som troliga tolk- ningar för det inskrivna tecknet. Av dessa troliga tolk- ningar väljs den mallsymbol ut vars värde är minst.

Acceptansgränserna kan också vara en och samma för samt- liga mallsymboler. Om däremot inget värde är mindre än sin acceptansgräns så görs en förfinad bestämning. Ytter- ligare varianter är möjliga, varav några kommer att be- skrivas längre fram.

Teoretiskt skall närhetsmåttet uppfylla p(s(ø), s(W))=0 när ø och W är parametriseringar av samma kurva eller när kurvorna är erhållna från varandra med en posi- tiv likformighetstransformation. Eftersom en människa, när hon skriver, inte håller sig exakt till de tillåtna likformighetstransformationerna av mallsymbolerna så bör acceptansgränserna dock väljas större än noll.

Dels bestäms därför acceptansgränserna till värden som är >O, dels tolkas inte fallet att inget värde är mindre än sin respektive acceptansgräns som att det in- skrivna tecknet inte har någon motsvarighet bland mall- symbolerna. Istället utförs enligt denna utföringsform en omparametrisering, eftersom parametriseringen påverkar slutresultatet i tämligen hög grad. En föredragen ompara- metrisering av kurvan W innebär att den sätts samman med en omvändbart entydig funktion y:[O,1]-+[O,l]. Exempelvis y(t)=l-t uppfyller detta och betyder att tecknet skrivs i omvänd riktning. Vilken omparametrisering som skall göras bestäms genom att man löser minimeringsproblemet mg/inßáäé), 80,11 ° 1)) där minimering sker över alla y som har beskrivits ovan. 1998-07-02 13: 38 G: \PAT\AB\ANS\P298\P2980l62 . DOC' 10 15 20 25 30 35 8 De ovan beskrivna stegen upprepas därefter och nya värden på närhetsmåttet erhålls. Om inget av dessa ligger under sin respektive acceptansgräns så förkastas det in- skrivna tecknet, och användaren noteras om detta, exem- pelvis genom att han/hon ombeds skriva om tecknet. Om man önskar snabba upp bestämningen av närhetsmàttet efter om- parametriseringen kan man välja ut en grupp bestående av de minsta, exempelvis de tre minsta, värdena av närhets- måtten från den första bestämningen och i den andra be- stämningen endast jämföra med de mallsymboler som ingår i gruppen. I vissa fall kan detta dock leda till ett annat slutresultat än om samtliga mallsymboler tas med i den andra bestämningen.

Den föredragna utföringsformen har hittills beskri- vits med utgångspunkt från att det finns lämpliga mall- symboler att jämföra det inskrivna tecknet med. Vidare har beskrivningen gjorts för ett tecken. I normalfallet är det inte enskilda tecken utan en löpande text med hela ord som skrivs på skärmen. I vart fall är det ur använ- darsynpunkt önskvärt att kunna skriva löpande. Det stäl- ler höga krav på metoden.

Ett problem i sammanhanget är att teckenmängden kan innehålla ett stort antal teckenkombinationer. Det är orimligt att avkräva användaren att skriva in alla möj- liga tecken eller ord som mallsymboler.

Samtidigt är det en fördel om man kan undvika att begränsa formerna för skriften. Om användaren skulle be- gränsas snävt, exempelvis till att bara få skriva ett tecken åt gången så att det ovan beskrivna fallet alltid föreligger, är situationen förhållandevis överskådlig, men användarovänlig. I enlighet med uppfinningen tillåts användaren skriva löpande text. Det är då svårt att veta var i kurvan/kurvorna till exempel en bokstav slutar och börjar. De punkter som markerar början och slut på ett tecken betecknas brytpunkter och att hitta möjliga sådana tillför komplexitet till igenkännningsproblemet. Detta komplexitetsproblem löses i enlighet med en utföringsform 1998-07-02 13:53 G: \PAT\AB\ANS\P298\P2980162 . DOC 10 15 20 25 30 35 9 av metoden enligt uppfinningen på följande sätt. Det skall nämnas att de ovan nämnda stegen utförs på samma sätt i denna utföringsform. Den följande beskrivningen rör främst steget att förbehandla teckenmängden och steget att steget att jämföra. _ Om pennan lyfts mellan varje tecken i ett ord så kan man utnyttja detta. Varje pennlyft ger upphov till en diskontinuitet och kan detekteras genom att två punkter ligger relativt långt ifrån varandra i rummet eller ti- den. Denna detektering utförs givetvis före båglängdspa- rametriseringen. Teckenmängden består här av n stycken kurvor. Diskontinuitetspunkterna kan tas som troliga brytpunkter för att skilja två tecken från varandra.

Detta fokuserar på problemet med tecken som innehåller flera streck som skrivs med pennlyft emellan. Ett sådant tecken kommer genom diskontinuitetsdetekteringen att representeras av flera kurvor. Varje kurva kan dock para- ' metriseras med omskalad båglängd, vilket medför att varje kurva innehåller lika många samplingspunkter. Låt nu lb 12,---I av kurvorna l till k. Jämför kurvsammansättningarna sh sk med databasen av mallsymboler, där k är det ln vara kurvorna och låt sk vara en sammansättning s2,..., största antal kurvor som ingår i någon mallsymbol. Låt su vara den längsta kurvsammansättning som ger överensstäm- melse (-r), dvs som vid jämförelser med mallsymboler ger ett eller flera värden av närhetsmått som ligger under acceptansgränsen/-gränserna. Även om sn stämmer överens med en eller flera mallsymboler så är det inte säkert att detta ger en korrekt tolkning. I enlighet med denna ut- föringsform av metoden utförs därför något rimlighets- test, vilket kommer att beskrivas nedan. Om tolkningen inte är rimlig avkortas sm till den näst längsta kurv- sammansättning sM;som ger överensstämmelser. Rimlighets- test utförs på nytt.

Om ingen tolkning är rimlig för något sk så väljs den bästa tolkningen för sl. De kurvor som nu återstår behandlas på motsvarande sätt. För sammanhängande skrift 1998-07-02 13:53 G: \PAT\AB\ANS\P298\P2980162 .DOC I _. h u (<'(,( . _ < v: '* * rzw << " ' _; 'f_^ p f <> - ~ 10 l5 20 25 30 35 ß _ .f f. - _ ._ f - '___ f _. : 4 ï ( - I' f* " . . : f <' , < _ .» t: L* ' ' .r f* " .. . _, « < - '^ r f "* .e _, _ _ , fur :ur r I , , tu; nu (_“ U 1 . . .. << v V , , . ,_,\ . \. ( 10 räcker inte bara diskontinuitetspunkterna som troliga brytpunkter utan det kan förekomma brytpunkter inne i en kurva. Observera att ovanstående procedur för att finna brytpunkter i själva verket uppnås med omparametrisering- ar av sammansättningen av alla inskrivna kurvor.

Under begreppet ”rimlighetstester” sorterar bland annat så kallade "konfidensmängder". Det ovan förda reso- nemanget för igenkänning av teckenmängder som består av flera tecken respektive tecken som består av flera kurvor kommer nu att exemplifieras med hjälp av fig 4, varvid konfidensmängder används som rimlighetstest.

Antag att det inskrivna tecknet är ”äta”, dvs ett helt ord, skrivet enligt fig 4a. Med hjälp av detektering av diskontinuiteter och omparametrisering med omskalad båglängd har ”ä” identifierats och ”t” står på tur. Såväl det vågräta som det lodräta strecket kan tolkas som ett ”l”, ”t” kan tolkas som "ll". Mallsymboler är lagrade med tillhörande konfidensmängder enligt fig 4b, där mall- dvs symbolerna "l" och ”t” visas med respektive konfidens- mängd som det skuggade området. Antag att det lodräta strecket i ”t” tolkas som mallsymbolen "l". Vi kan då be- stämma transformationen a:R2-+R2 - inom klassen som ge- nererar formen - som överför mallsymbolen i det lodräta strecket. Om a appliceras på konfidensmängden får vi re- sultatet i fig 4c. Nästa kurva, dvs det vågräta strecket, ligger i konfidensmängden vilket är förbjudet och tolk- ningen klassas som icke rimlig. Konfidensmängderna behö- ver, såsom fackmannen inser, inte definieras av enbart raka linjer, utan kan ha ett mer generellt utseende. Till varje mallsymbol kan kopplas ytterligare en konfidens- mängd som innehåller den första mängden. Om det då är så att nästkommande kurva ligger utanför också denna andra konfidensmängd så tolkas det som att nästa tecken är det första i ett nytt ord.

Ett alternativt rimlighetstest innebär att den transformation som bestämdes i beskrivningen av konfi- densmängder studeras. Om transformationen faller utanför 1998-07-02 14 248 G: \PAT\AB\ANS\P298\P2980162 .DOC 10 15 20 25 30 35 1-1 ¿ ll vissa ramar så klassas tolkningen som icke rimlig. Sådana ramar kan till exempel fastställa hur mycket transforma- tionen tillåts vrida tecknet i förhållande till hur mycket tecken, som förut har tolkats, har vridits. Även alltför stora deformationer kan uteslutas. För att skilja exempelvis ”S” från ”s” kan transformationens förstoring beräknas, relativt förstoringen för förut tolkade symbo- ler. ' De ovan beskrivna utföringsformerna av metoden en- ligt uppfinningen skall endast ses som icke begränsande exempel och många modifieringar utöver de ovan nämnda är möjliga inom ramen för uppfinningen, såsom den definieras i de åtföljande patentkraven. Nedan ges exempel på ytter- ligare några sådana modifieringar.

Som ett alternativ till den ovan beskrivna ompara- ' metriseringen tas beslutet direkt på grundval av det först bestämda minsta närhetsmåttsvärdet.

Exempel på andra modifieringar är val av något annat närhetsmàtt, olika val av värden på acceptansgränser, som tarvar en viss anpassning till olika användare, olika ty- per av omparametriseringar och olika typer av former, ex- empelvis affin form.

Vad beträffar olika typer av former används, såsom ett alternativ, två eller flera former parallellt för varje teckenmängd. Det innebär att flera invarianter ska- pas för varje teckenmängd och sedan behandlas parallellt i de följande stegen. Detta ger ökad precision och snab- bare igenkänning.

Metoden enligt uppfinningen har i praktiken använd- ning i exempelvis elektroniska anteckningsböcker och lik- nande och i mobiltelefoner med utökad kommunikationsmöj- lighet via ett skrivbart fönster.

Metoden enligt uppfinningen är implementerbar som ett datorprogram i en dator med utnyttjande av ett kom- mersiellt tillgängligt programspråk för matematiska be- såsom C, C++ eller FORTRAN, cialbyggd anordning enligt uppfinningen, vilken beskrivs räkningar, eller som en spe- 1998-07-02 13:53 G: \PAT\AB\ANS\P298\P298OIL62 .DOC 10 15 20 25 30 35 c c . .. < <- f I _* _, , . v. f ,,' f :f <.(f - , .. Å- ~-_ 1 _ . .« « _. 1 _=. -'-~x^\,_;<.'-.«(f<&:*_ ., ;._..,\ ç..,... _ . HC (N 1 *~_ ( 4. z , 4,2' I J , ' '- i f ' -_ . . 12 nedan. Mallsymbolerna lagras i båda fallen som en data- bas. Databasen kan ändras vid behov.

Såsom visas i fig 5 innefattar en utföringsform av en anordning som realiserar metoden en tryckkänslig skärm 42, en skärmkommunikationsenhet 44 med en detektor 46, en styrenhet 48, en minnesstyrenhet 50, en minnesenhet 52 och en beräkningsenhet 54. Skärmkommunikationsenheten 44, styrenheten 48, minnesstyrenheten 50 och beräkningsenhe- ten 54 kommunicerar via en buss 56 för överföring av data- adress- och styrsignaler mellan enheterna. Tecken- mängder skrivs in på skärmen 42 och detekteras av detek- torn 46, vilken skapar den ordnade följden av punkter. I minnesenheten 52 lagras mallsymbolerna och de detekterade teckenmängderna. Med hjälp av beräkningsenheten utförs beräkningsmoment, innefattande tolkningen av punktfölj- derna som en eller flera kurvor, parametriseringen av varje kurva, jämförelsen av den förbehandlade teckenmäng- den med mallsymboler och appliceringen av beslutsregeln.

I minnesenheten 50 är även programvara för utförande av metoden lagrad. Styrenheten 48 exekverar programmet och kommunicerar via skärmkommunikationsenheten 44 och skär- men 42 med användaren.

Anordningen är även utformad för valbara inställ- ningar, som bland annat kan innefatta val av former, val av närhetsmått, val av parametriseringar och val av be- slutsregel. Valen görs via skärmen 42.

Ovan har beskrivningen i huvudsak gjorts med ut- gångspunkten att tecknen skrivs på en skärm och detekte- ras samtidigt som de skrivs. Ett alternativ till detta är att tecknen detekteras, exempelvis scannas, färdigskrivna på ett papper. Det kan röra sig om såväl handskrivna som maskinskrivna tecken. Detekteringen innefattar då istäl- let för momentet att känna av skärmskrivningen momentet att läsa (avsöka) tecknen på pappret. Lästa data omformas med fördel till nämnda ordnade följd av punkter genom kantdetektering. Det är dock också en modifiering inom ramen för uppfinningen. Förbehandlingen innefattar i 1998-07-02 13:53 G: \PAT\AB\ANS\P298\P2980162.DOC 10 15 20 25 30 . \- 11: w 13 denna utföringsform att från tecknet bildas någon eller några karaktäristiska kurvor, till exempel tecknets rand- kurva eller randkurvor, med utgångspunkt i nämnda kant- detektering. När randkurvorna på detta sätt har defini- erats är de följande stegen samma som i den ovan beskriv-- na, föredragna utföringsformen.

Beslutsregeln kan väljas på flera olika sätt. En va- riant till ovan nämnda är att samtliga mallsymboler för vilka värdet av närhetsmåttet ligger under acceptansgrän- sen väljs. Därefter kan dessa behandlas vidare enligt någon förfinad bestämning av ovan beskrivet slag. Tänk- bart är även en kombination med någon annan selekterings- metod som pekar ut det troligaste alternativet. Exempel på en sådan metod är teckenstatistik som anger sannolik- heter för närvaro av enskilda bokstäver eller sammansätt- ningar av bokstäver i texter.

Vidare är ett alternativ för bestämning av acceptans- gränser att mallsymbolerna grupperas, varvid samma gräns gäller inom en grupp. A I Metoden enligt uppfinningen är robust såtillvida att den klarar av att känna igen tämligen deformerade tecken och klarar av löpande text. Innehållet i databasen är inte kritiskt utan en uppsättning med enskilda tecken är i princip tillräcklig. För igenkänning av många olika teckensnitt och handstilar med god precision kan det dock vara en fördel att lagra flera olika varianter av varje tecken, vilka varianter fångar upp deformationer som ligger utanför den vid jämförelsen aktuella, tillåtna klassen av transformationer. Det kan även vara fördel- aktigt att lagra vissa teckensammansättningar, exempelvis för att säkrare kunna skilja två l ”ll”, som är samman- H bundna, från ”u 1998-07-02 13: 53 G: \PAT\AB\ANS\P298\P2980162 . DOC

Claims (14)

10 15 20 25 30 35 V14 '_ “PATENTKRAV

1. l. Metod för teckenigenkänning, innefattande stegen att: - detektera en teckenmängd, - förbehandla teckenmängden, - jämföra den förbehandlade teckenmängden med en eller flera mallsymboler och - applicera en beslutsregel för att antingen för- kasta en mallsymbol eller besluta att mallsymbolen ingår i teckenmängden, k ä n n e_t e c k n a d av att steget att förbehandla teckenmängden innefattar stegen att: - representera teckenmängden som en eller flera kurvor; _ - parametrisera nämnda kurva eller kurvor och, med avseende på olika transformationsklasser, bilda en eller flera former för nämnda parametriserade kurva eller kurvor, varvid formen utgör ett linjärt rum av nämnda parametriserade kurva eller kurvor; och att steget att jämföra innefattar stegen att: - konstruera ett eller flera närhetsmàtt; - för varje form bestämma värden på nämnda närhetsmàtt mellan nämnda form och på motsvarande sätt bestämda former för mallsymbolerna; och att steget att applicera en beslutsregel innefattar ste- get att: din - välja ut en eller flera mallsymboler med hänsyn tagen till nämnda värden:

2. Metod enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k - n a d av att steget att detektera en teckenmängd innefat- tar steget att representera teckenmängden som en mängd av punkter; och att steget att representera teckenmängden som en eller flera kurvor innefattar stegen att: - generera en ordnad följd av punkter ur nämnda mängd av punkter; och I Ad - interpolera mellan punkterna för att generera nämnda en eller flera kurvor. ._ m w I »_ I .1 V) !- | Pa 1 K »- O I I C } x 1 I: (_. I f! H 1 f K Va Q. (I: f! f l h) L ') (ß / ( N) x (Û C »A 'H I\) p (ä 10 15 20 25 30 35 « . . 4 . .

3. Metod enligt patentkrav 1 eller 2, k ä n n e - t e c k n a d av att steget att parametrisera innefattar stegen att: Jill, - ordna enligt en lämplig parametriseringsregel en funktion som följer kurvan; och - sampla funktionen i ett flertal ekvidistanta punkter. 8

4. Metod enligt patentkrav 3, k ä n n e t e c k - n a d av att parametriseringsregeln är båglängdsmått.

5. Metod enligt något av föregående patentkrav, varvid teckenmängden detekteras på en skärm på vilken den skrivs direkt, k ä njn e-t e c k n a d av att steget att detektera utförs under pågående skrivning.

6. Metod enligt något av patentkraven l-4, k ä n n e t e c k n a.d av att teckenmängden detekteras i en datamängd som härrör från en scanner.

7. Metod enligt patentkrav 6, k ä n n e t e c k - n a d av att steget att förbehandla teckenmängden inne- fattar att kantdetektera teckenmängden.

8. Metod enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k nga d av att steget att applicera en beslutsregel innefattar att bestämma acceptansgränser för värdena på nämnda närhetsmàtt och att enbart välja en mallsymbol om åtminstone något till mallsymbolen relate- rat värde ligger inom nämnda acceptansgränser.

9. Metod enligt patentkrav 8, k ä n n e t e c k - n a d av att varje mallsymbol tilldelas individuella ac- ceptansgränser. Ai_

10. Metod enligt patentkrav 8, k ä n n e t e c k - n a d av att åtminstone två mallsymboler har samma accep- tansgränser. _:l in

11. ll. Metod enligt något av patentkraven 8-10, k ä n - n e t e c k n a d av steget att omparametrisera en para- metriserad kurva om samtliga värden av nämnda närhetsmàtt mellan den parametriserade kurvans form och mallsymboler- na ligger utanför acceptansgränserna, så att ett eller flera värden av motsvarande närhetsmàtt mellan mall- 1999-11-18 l-'àzlš g:Äpafi-.safxansVliïfersè = .- ~. " * 10 15 V16 symbolerna och formen för den omparametriserade kurvan minskas. 'A

12. Metod enligt något av patentkraven 8-ll, k ä n - n e t e c k n a d av att acceptansgränserna bestäms med utgångspunkt i att enbart likformighetstransformationer tillåts. " '"

13. Metod enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d av att steget att applicera en beslutsregel innefattar att utföra en rimlighetstest på de mallsymboler som väljs.

14. Metod enligt patentkrav 13, k ä n n e t e c k - n a d av att rimlighetstesten baseras på konfidensmäng- der. líäíšê-ll-IS l='::1é'- g:Xpatflat\ans\<íiverse ::ur1der“~.ï998ïpâäâülëâ.dec