JPH0256689A - オンライン手書き文字認識装置 - 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】 以下の順序で説明する。

Ａ　産業上の利用分野 Ｂ　発明の概要 Ｃ従来の技術 Ｄ　発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手￥Ｉｔ（第１図）作用 実施例 発明の効果 Ａ　産業上の利用分野 この発明はオンライン手書き文字認識装置に関する。

Ｂ　発明の概要 この発明は、手書き文字認識装置において、人力された
筆跡から得られる直線要素データを、文字辞書に記述さ
れている追跡指示記号にしたがって、連路条件を満たす
筆跡の一部分（サブストローク）を選択したのち、文字
辞書に記述されている選択指示記号にしたがって、サブ
ストロークを選択し、筆跡をサブストロークの集合と見
なして文字辞書に記述されている形状記述記号によるサ
ブストロークの形状および配置記述記号によるサブスト
ローク間の配置関係から、判定を行ない、認識を行なう
ことにより、くずし字などを容易に認識できるようにし
たものである。

Ｃ従来の技術 これまでに筆跡の一筆の形状を数十種類の代表的な形（
基本ストローク）に分類し、文字の形状をこの代表的な
形の結合として記述する方法を用いる文字ｔｇ織法が存
在する。

文献＝「日経エレクトロニクスＪ　１０００年１２月５
日号及び「昭和６３年電子情報通信学会春季全国大会Ｊ
　１−２０５ページ Ｄ　発明が解決しようとする課題 しかし、上述のような文字認識方法においては、続は字
やくずし字などの文字の変形に対処するために、 より多種の基本ストロークの準備 辞書記述の並列化 などが必要であり、認識時間や辞書容量の増大を招くと
いう欠点がある。

また、初期のオンライン手書き文字認識では、画数及び
筆順の遵守という筆記条件を書き手に強いてきた。これ
らの条件は書き手にとって負担であり、筆記制限の緩和
が臨まれている。

この発明は、以上のような問題点を一掃しようとするも
のである。

Ｅａ！題を解決するための手段 このため、この発明においては、手書きの入力筆跡を本
来の、あるいは記述されうる文字の形状から見たときの
部分筆跡の持つ意味に着目し、筆跡というものがこれら
の部分筆跡の集合、かつ、筆跡の構成要素と考え、その
構成要素の本来の形状、及び構成要素間の配置関係から
文字を捕えることにより、認識を行うようにしたもので
ある。

ド　作用 文字の変形に対して強力で、しかも、高速度で文字認識
が行われる。

Ｇ　実施例 第１図はこの発明に使用される装置の一例牽示す、そし
て、第１図において、手書き文字入力回路（１）から得
られた人力筆跡点列データは、人力筆跡点列データ／直
線要素データ変換回路（２）によりサンプリング点の座
標値列である入力筆跡点列データから、長さ、方向、始
点座標などの要素を持った筆跡の時系列データである直
線要素データに変換されて直線要素データバッファ（３
）に送られる。

そして、人力された筆跡が直線要素データに変換されて
直線要素データバッファ（３）に保持されているものと
すると、まず、文字辞書記憶・送出回路（４）は、文字
辞書の内容を直線要素データ追跡回路（５）へ送出する
。この直線要素データ追跡回路（５）は、直線要素デー
タの有する要素の長さ、方向。

始点座標などの情報を利用して筆跡の中で文字辞書中の
追跡条件記号の記述する追跡条件を満たす直線要素を選
択し、１つ以上の直線要素から構成されるサブストロー
クデータを生成する。追跡条件を満たすサブストローク
が複数存在する場合には、複数個のサブストロークデー
タをサブストロークデータ選択回路（６）に送出する。

このサブストロークデータ選択回路（６）は、直線要素
データ追跡回路（５）から出力されたサブストロークデ
ータ群を入力とし、文字辞書中の選択指示記号の記述す
る選択条件を満たすサブストロークを選択し、サブスト
ロークデータをサブストロークバッファ（７）に送出す
る。

また、サブストロークデータ比較判定回路（８）は、サ
ブストロークデータバッファ（７）に保持されているサ
ブ七ストロークデータを入力とし、文字辞書記憶・送出
回路（４）から送出される比軟判定指示記号が記述する
内容にしたがって、サブストロークとの比較判定を行な
ったのち、全比較判定指示記号にしたがって、対象とな
る部分筆跡全体に対する全比較判定を行ない、判定結果
を文字認識判定回路（９）へ送出する。

＠２図に直線要素データ追跡回路（５）の動作の一例を
流れ図により示す、すなわち、ステップ（２１）におい
て、現在の辞書位置を記憶し、ステップ（２２）におい
て次の辞書記号を読み込み、ステップ（２３）において
読み込んだ辞書記号が追跡指示記号であるか否かを判断
し、追跡指示記号でない場合には処理を終了する。ここ
で、追跡指示記号には、追跡条件、追跡終了条件が記述
されているものとする。

そして、ステップ（２５）で追跡条件に一致しない場合
は、ステップ（２４）　、　　（２５）を繰り返し、追
跡条件に一致しないまま、読み取るべき直線要素データ
がなくなった場合は、遡切な終了処理により終了する。

そして、ステップ（２６）において、追跡条件に一致し
た最初の直線要素を追跡開始点として追跡開始点情報を
記憶する。さらに、ステップ（２７）（２８）において
、追跡条件に一致している間、次の直線要素データの読
み取りを繰り返し行なう。

そして、ステップ（２９）において、追跡終了点情報を
記憶するが、この場合、ステップ（２７）　。

（２８）・で構成されるループの中で、追跡条件に一致
した最後の直線要素の次の直線要素の情報が記憶される
。この追跡条件に一致した最後の直線要素の情報の記憶
が必要とされる場合には、ステップ（２７）の前に、現
在の直線要素データの情報を記憶させ、ステップ（２９
）でその情報を終了点情報として記憶させることで解決
される。

さらに、ステップ（３０）において、次の辞書を読み込
み、ステップ（３１）において、辞書記号が追跡指示記
号である場合には、ステップ（２９）で記憶した終了点
情報をステップ（３３）で破棄し、再びステップ（２８
）に移行する。また、追跡指示記号でない場合には、ス
テップ（３２）において追跡終了条件に一致しているか
を調べ、一致していない場合には、ステップ（３４）に
おいて辞書位置をステップ（２１）の状態にした後、ス
テップ（２２）に移行する。

また、ここでは追跡条件を多重にした追跡をβ■能にし
た処理の流れを示したが、多重の追跡を行なわない場合
は、ステップ（３１）及びステップ（３３）を省略する
ことで実現できる。

第３図は、サブストロークデータ選択回路（６）の動作
の一例の流れ図である。すなわち、ステップ（４１）に
おいて、次の辞書記号を読み込み、ステップ（４２）に
おいて読み込んだ辞書記号が選択指示記号であるか否か
を判断し、選択指示記号であった場合には、ステップ（
４３）に移行し、選択指示記号でない場合には、処理を
終了する。

ここで、選択指示記号には、選択の対象となる追跡開始
点・終了点情報を示す選択対象、前記情報の並べ変えを
指示したソート命令、ソートされた結果から選択する情
報を指示する選択命令が記述されているものとする。

そして、ステップ（４３）において、選択対象で指示さ
れる追跡開始点・終了点情報を読み込み、ステップ（４
４）において、読み込んだ情報をソート命令で指示され
るように並べ変え、ステップ（４５）において、選択命
令で指示される情報を選択し、第１図のサブストローク
バッファ（７）に選択された情報を保持し、処理を終了
する。

また、ここでは、処理の流れを明確に記すために、選択
対１１Ｌ読み込み、情報のソート、情報の選択を一意的
な流れで行なったが、３−１間の情報の流れを柔軟に行
なっても同じ処理を行なうことができる。

第４図は、サブストロークデータ比較判定回路（８）の
動作の流れ図である。すなわち、ステップ（５１）にお
いて、次の辞書記号を読み込み、ステップ（５２）にお
いて、読み込んだ辞書記号が比較判定記号であるか否か
を判断し、比較判定指示記号であった場合には、ステッ
プ（５３）においてサブストロークデータバッファ（７
）から、サブストロークデータを読み込み、比較判定指
示記号でない場合には、処理を終了する。この比較判定
指示記号には、比較判定処理内容が同時に記述されてい
るものとすると、ステップ（５４）の比較判定処理にお
いて、読み込んだサブストロークデータを比。

較判定処理内容にしたがって処理を行ない判定結果を記
憶する。

さらに、ステップ（５５）において、次の辞書記号を読
み込み、ステップ（５６）において、辞書記号が比較判
定指示記号かどうかを判断し、比較判定指示記号である
場合にはステップ（５３）へ移行する。比較判定指示記
号でない場合、その文字辞書の内容が、これまでにステ
ップ（５３）〜（５６）からなるループで比較判定を行
なった判定結果を総合的に判定する全比較判定処理の内
容を指示しているものとすると、ステップ（５７）にお
いて、ステップ（５４）で記憶された全判定結果から全
比較判定処理を行ない、ステップ（５８）で判定結果を
文字認識回路へ送出して終了する。また、辞書記号とし
て高級言語を用いることによりステップ（５５）　、　
　（５６）の処理は不要となる。

また、第１図においては、この発明の構成要件ではない
が、上記の認識回路と併用することにより、認識速度な
どの点で有利となるテンプレートデータを用いた認識回
路の構成要件（第１図鎖線′内）を示す。

すなわち、第１図において、手書き文字入力回路（１）
で入力された筆跡点列データは、入力筆跡点列データ／
直線要素データ変換回路（２）において直線データに変
換された後、直線要素データバッファ（３）に保持され
る。さらに、直線要素データバッファ（３）に保持され
ている直線要素データは、直線要素データ／テンプレー
トデータ変換回路（１１）により、筆跡の一筆（場合に
より二筆以上）に対応する直線要素列の形状を記述した
テンプレートデータへと変換され、テンプレートデータ
バッファ（１２）に送られて保持される。

そして、テンプレートバッファ（１２）に保持されてい
るテンプレートデータを入力すると判定回路（１３）は
文字辞書記憶・送出回路（４）から文字辞書を、テンプ
レートデータバッファ（１２）からテンプレートデータ
を受は取り、テンプレートデータと文字辞書の記述する
内容との比較を行ない、判定結果を文字線１刺定回路（
９）に送出する。この場合、一般に、テンプレートデー
タは、筆跡の一筆に対応する直線要素列の表す代表的な
形状を記述しており、直線要素データに比してそのデー
タ量が小さくなっている。このため、直線要素データを
入力とする認識回路群（５）〜（８）を用いる場合に比
べて、認識速度を大きくすることが容易であるという長
所を持つが、反面、続は字などの文字の変形に弱いとい
う短所を持つ０文字の変形に対処する方法としては、−
筆で書かれうるすべての筆跡の形状をテンプレートデー
タとして保持するか、続けて書かれた筆跡をある規則に
したがって切断し基本的なテンプレートデータの結合と
して続は筆跡などを記述する方法が考えられるが、両者
とも処理速度の点などで有利ではない、一方、直線要素
データを入力とする認識回路群（５）〜（８）では、テ
ンプレートデータより情報量の大きい直線要素データを
用いるため、ｖｇｍ速度の点で有利とは言えないが、続
は字やくずし字などに対して強いという長所をもつ。

このように、相補的な特長を持つ両認識回路を組み合わ
せて使用し、筆跡の中で比較的変形の少ない部分の認識
については、テンプレートデータを入力とする認識回路
を用い、変形の多い部分については、直線要素データを
入力とする認識回路を用いることで、認識能力を向上さ
せることができる。

第１１！ｌのように両認識回路を組み合わせた構成を考
えると、文字辞書記憶・送出回路（４）は文字辞書に記
述された制御信号により、テンプレートバッファ（１２
）に保持されているテンプレートデータを入力とする判
定回路（１３）を用いるか、直線要素データバッファ（
３）に保持されている直線要素データを入力とする判定
回路群（５）〜（８）を用いるかを判断し、文字辞書に
記述された制御記号により指示された判定回路（群）に
文字辞書の内容を送出し、処理がいずれかの回路に移行
する。

次に、Ｓ２図から第４図の処理について実施例を示して
説明する。ただし、第１図の入力筆跡点列データ／直線
要素データ変換回路（３）により、入力筆跡点列データ
から変換された直線要素データは、長さ、方向、始点の
座標及びペン状ｆｉ（ペンのアップダウン）の情報を持
つものとする。また、入力された筆跡に対しては、その
文字の外形サイズ、横方向縦方向最大最小座標値などの
情報をもつものとする。さらに、文字辞書の制御信号に
より第１図の直線要素データを入力とする回路（５）〜
（８）が選択されたとする。そして、第５図に示すよう
な筆跡“しんにゅう”が入力された場合の処理について
示す、すなわち、第５図の筆跡は、入力された文字を構
成する筆跡の一部であり、破線は、入力した文字の外形
・外角形を示すものである。

このようなｉｉ跡に対し、“しんにゅう”を認識するた
めの文字辞書の追跡指示、追跡条件、追跡終了条件記号
が次のように記述されているとする。

■、追跡指示記号 現在の直線要素を追跡開始点として以降の直線要素につ
いて追跡する。

■、追跡条件記号 直線要素の方向が右向きであるものについてペン状態に
かかわらず追跡する。

■、追跡終了条件記号 文字外形が構成する外角形の右端近くにあるか、または
ペン状態がアップであるものが２つ以上あった場合に終
了する。

追跡開始点が、第５図Ａの点Ｐ１にあったとすると、上
記追跡記号により追跡を行なった結果、条件を満たす（
複数個の）サブストロークが選択される（第５図Ｂの太
線部分）。

追跡処理により、選択されたく複数個の）サブストロー
クに対し、選択処理を行なうための文字辞書の選択指示
１選択対象、ソート命令９選択命令記号が次のように記
述されているとする。

ｉ０選択指示記号 以下の記号にしたがった処理を行ない、サブストローク
を選択し、仮りにＳ！と名付ける。

ｉｉ　、選択対象記号 直前の追跡処理で得られたサブストロークの中でサブス
トロークの始点が、文字外形が構成する多角形の左下は
し近くにあり、かつ、サブストロークの終点が文字外形
の右下はしにあるものを選択対象とする。

ｉｉｉ　、ソート命令記号 前記選択対象により選択対象となったサブストロークの
中で、長さの長い順にソートする。

ｉｖ　、選択命令記号 前記選択対象により選択対象となったサブストロークの
中で、最も長さの長いものを選択する。

上記の選択記号により選択を行なった結果、第５図Ｃに
太線で示したサブストロークｓ１が選択される。

さらに、繰り返し追跡及び選択を行なう、ここでは、同
様な処理によりｇｌＩＳ５図りに太線で示したサブスト
ロークｓ２が選択される。

以上の追跡及び選択処理で得られたサブストロークＳ　
１＊　３２は、第１図中のサブストロークデータバッフ
ァ（７）に順次保持され、文字辞書中の比較判定指示記
号により、サブストロークデータ比較判定回路（１１）
に処理が移行する。

そして、サブストロークＳｚ　、Ｓ２について、比較判
定処理を行なうが、比較判定記号として比較判定指示記
号、形状記述記号、配置記述記号が次のように記述され
ているものとする。

Ａ、比較判定指示記号 サブストロークＳＬ、Ｓ２について、以下の形状記述記
号及び配置記述記号の記述する内容にしたがって判定を
行なう。

Ｂ、形状記述記号 サブストロークＳ２は比較的縦長の外形四角形をもち、
その始点は、終点よりも上にあり、サブストロークＳ２
の十で作られる外形多角形の縦方向の長さに比して、サ
ブストロークの実長は比較的長くてもよい。

サブストロークＳ１はかなり横長の外形四角形をもち、
サブストロークｓ１のみで作られる外形多角形の横方向
の長さとサブストロークｓ１の実長はほぼ等しい。

Ｃ１配置記述記号 サブストロークＳ２の終点は、サブストロークＳＬの始
点の近くにある。

さらに、上記Ｂ、Ｃ項で判定した結果を総合して判定す
るための全判定記号として、全判定指示記号、全判定処
理記号が次のように記述されているものとする。

ａ、全判定指示記号 、直前の比較判定の結果について全判定処理を行なう。

ｂ、比較判定の結果の中で最も良い結果を全判定の結果
とする。

以上の処理により、第５図Ａの入力筆跡が“しんにゅう
”であるか否か、あるいは、どの程度“しんにゅう１ら
しさを持っているかなどの判定結果を第１図の文字ｔ３
！１ｖｌＡ判定回路（９）へ送出する。

以上、追跡、処理９選択処理、比較判定処理。

全比較判定処理において直線要素データの持つ情報を組
み合わせて用いることにより、追跡指示記号、追跡条件
記号、退跡終了条件記、号９選択指示記号９選択対象記
号、ソート命令記号１選択命令記号、比較判定指示記号
、形状記述記号、配置記述記号、全判定指示記号、全判
定処理記号を柔軟に記述することが可能となる。また、
ここで前記の各種記号は、各処理の流れ及び内容を明確
にするために用いられたものであり、異なった記号群に
よっても同様の処理を行なうことが可能である。

なお、以下に直線要素データの持つ情報の一例を示す。

（１）　　始点、終点、及び内外分点の座標値（２）全
筆跡あるいは部分筆跡の外形多角形の頂点の座標値 （３）　　直線要素の持つ長さ （４）直線要素列の実長および射影長（あるいは、比の
値） （５）ある領域内に存在する直線要素列の長さ（６）　
　直線要素列が作る形状の外形多角形の幅と直線要素列
の実長との比 （７）　　ペンのアンプダウン状態 Ｈ発明の効果 この発明によれば、手書き入力筆跡を本来の、あるいは
記述されうる文字の形状から見たときの部分筆跡の持つ
意味に着目し、ｌＩ跡というものがこれらの部分筆跡の
集合、かつ、筆跡の構成要素と考え、その構成要素の本
来の形状、及び構成要素間の配置関係から文字を捕えて
いるので、従来の方法では、困難であったり、膨大な計
算量を要する続は字やくずし字の認識を容易に行なうこ
とができる。

また、筆跡の一筆を代表的な形状に簡略化して表したテ
ンプレートデータを用いた認識処理を行なう場合、代表
的な形状の種類を多く保持することは、認識速度の点で
有利でなく、また、テンプレートデータ処理系のみでは
、処理速度は大となり、続は字への対応が困難であるが
、この発明においては、テンプレートデータ処理系と、
サブストローク分割処理系とを場合に応じて使い分ける
ことにより、文字の変形に対し、強力で、認識速度の大
きい文字認識を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一例の系統図、第２図〜第５図はそ
の説明のための図である。 （２）は入力筆跡点列データ／直線要素データ変換回路
、（４）は文字辞書記憶・送出回路、（５）は直線要素
データ追跡回路、（６）はサブストロークデータ選択回
路、（８）はサブストロークデータ比較判定回路、（９
）は文字認識判定回路、（１１）は直線要素データ／テ
ンプレートデータ変換回路、（１３）はテンプレートデ
ータ比較判定回路である。 同 松隈秀盛 ／ヨ ］ ］ 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 手書き文字の筆点座標および筆点の時系列情報を入力と
   し、これを長さ、方向、始点の座標などの情報を持つ直
   線要素データに変換する変換回路と、 文字の認識手法を記述した文字辞書の内容にしたがって
   上記直線要素データに基づき筆跡の一部分である部分筆
   跡の判定を行なう直線データ判定回路とを有し、 上記直線要素データ判定回路の判定結果に基づいて上記
   手書き文字を認識するようにしたオンライン手書き文字
   認識装置。