JPH0562392B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は座標入力装置を介して筆記入力される
手書き文字を、その筆順に係りなく簡易に認識す
ることのできる手書き文字認識装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

近時、タブレツト装置等の座標入力装置を介し
て筆記入力される手書き文字を、そのストローク
情報を利用して認識し、上記手書き文字が示す文
字データをコード化して計算機等に入力する手書
き文字認識装置が種々提唱されている。

第１図はその一例を示すものである。

タブレツト等の座標入力装置からなる文字入力
部１を介して筆記入力された文字パターンは、前
処理部２にて入力ノイズの除去、文字の大きさの
正規化等の前処理が施された後、特徴抽出部３に
与えられる。この特徴抽出部３にて上記入力文字
パターンのストローク情報の特徴が抽出される。
認識処理部５は、この入力文字パターンのストロ
ーク情報と、標準パターン辞書４に予め登録され
た認識対象カテゴリの各標準パターンのストロー
ク情報とをマツチング処理するものである。この
マツチング処理は、例えば上記入力パターンと各
標準パターンとの間の類似度や距離等を計算して
行われる。

このようにして各標準パターン毎に求められた
上記類似度や距離の情報が認識部６にて評価さ
れ、前記入力文字パターンに対する認識結果（認
識対象カテゴリ）が求められる。

ところで上記入力文字パターンは、例えば第２
図に示すようにタブレツト面上に筆記されるスト
ロークの系列として与えられる。これ故、筆記者
によつては、その筆記ストロークの順序（筆順）
が正規の筆順と異なることがある。

このような場合、入力ストロークをその入力順
に標準パターンの全ての標準ストロークと照合す
るようにすると、非常に膨大な照合計算を行うこ
とが必要となる。

そこで従来では、例えば第３図に示すように、
「正」なる文字の標準ストロークと筆記入力され
たストロークとをテーブル上に対応付けし、その
対応関係にあるストローク間で照合処理するよう
にしている。然し乍ら、入力パターンの画数が多
い場合等にはストローク間の対応関係を見出だす
こと自体が非常に困難である。従つて、その認識
処理率が悪いと云う問題があつた。

〔発明の目的〕 本発明はこのような事情を考慮してなされたも
ので、その目的とするところは、筆記入力される
文字パターンのストローク入力順序に関係なく、
その入力文字パターンを簡易に、且つ効率良く認
識することのできる手書き文字認識装置を提供す
ることにある。

〔発明の概要〕

本発明は、標準パターン辞書に標準パターンの
各標準ストロークの筆記方向および位置座標に関
する特徴情報を標準筆記ストローク順序で記憶し
ておき、筆記入力より得られた入力文字パターン
の各ストロークの筆記方向および位置座標に関す
る特徴情報に合致するストロークを標準筆記順で
検出するとともに、この合致検出されたストロー
クを入力文字パターンのストローク中から取除い
て、入力ストロークの筆記方向および位置座標に
関する特徴情報の全てが標準ストロークの筆記方
向および位置座標に関する特徴情報に合致する標
準パターンを検出し、この検出された標準パター
ンを標準パターン辞書から読出し標準筆記ストロ
ーク順序に各ストロークが並べられた入力文字パ
ターンと照合し、入力文字パターンを認識処理す
るようにしたものである。

〔発明の効果〕

かくして本発明によれば、入力ストロークの順
序に係りなく、その入力文字パターンを簡易に、
且つ効率良く認識することが可能になる。また、
筆記入力より得られた入力文字パターンと標準パ
ターン辞書に標準筆記ストローク順序で記憶され
た標準パターンの各標準ストロークとの合致検出
を、ストロークの筆記方向および位置座標に関す
る特徴情報を用いて行うようにしているので、つ
まり、合致検出を、ストロークの位置座標に止ま
らず筆記方向の要素も加味して行うようにしたの
で、かかるストロークの合致検出から適正な標準
パターンを検出することができ、この結果として
精度の高い手書き文字の認識を実現することがで
きる。また、合致検出された入力ストロークを入
力パターンのストローク中から除去しながら、次
に合致する入力ストロークを検出し、入力ストロ
ークの全てに合致する標準ストロークを検出する
ので、ストローク数の多い入力文字パターンであ
つても、そのストロークの並べ換え処理を簡易
に、確実に行うことができる。その後、ストロー
クの合致した標準パターンと入力文字パターンと
の照合処理を行うので、その計算処理量を少なく
して認識処理の効率向上を図ることができる等の
効果が奏せられる。

〔発明の実施例〕

以下、図面を参照して本発明の実施例につき説
明する。

第４図は実施例装置の概略構成図であり、第１
図に示す従来装置と同一部分には同一符号を付し
て示してある。

この実施例装置が特徴とするところは、前記標
準パターン辞書４に登録された認識対象カテゴリ
の各標準パターンに対応して、標準パターン辞書
の一部をなす標準パターンストローク特徴記憶部
７に前記各ストロークの順序情報を登録してお
く。

そして入力パターン再構成部８では、上記スト
ロークの順序情報に従つて、入力パターンの入力
ストロークの入力順序を再構成し、その入力スト
ロークの順序を前記ストローク標準パターンのス
トローク順序に合せる。その後、全てのストロー
クについて対応がとれた標準パターンを見出だ
し、この標準パターンと上記ストロークの並べ換
えが行われた入力パターンとの間で文字認識処理
を行うようにした点である。

先ず、本装置の基本的な動作につき説明する。

文字入力部１から入力された入力文字パターン
は特徴抽出部３にてその特徴が抽出される。この
特徴抽出部３で抽出される入力文字パターンの特
徴は、例えば筆記ストロークの方向、各筆記スト
ロークの始点、中点、および終点の位置座標から
なる。この場合、入力文字パターンのストローク
数、つまり入力文字の画数も特徴情報として抽出
するようにしても良い。

上記筆記ストロークの方向は、例えば各筆記ス
トロークの始点と終点とを結ぶ直線の傾きによつ
て定義され、具体的には第５図に示すように筆記
ストロークの傾斜角θを（π／４）毎に区画分類
する等して表される。ここでは上記傾斜角θに応
じて筆記ストロークを４つのタイプＡ，Ｂ，Ｃ，
Ｄに分類している。そして、これらの分類タイプ
と前記筆記ストロークの始点、中点、終点の位置
座標の情報により前記各筆記ストロークを表現す
るようにしている。

第６図および第７図は筆記入力された文字
「析」および「明」の入力パターンについて求め
られた筆記ストロークの情報を示すもので、これ
らの各筆記ストロークは筆記順序に従つて番号付
されている。そして各筆記ストローク毎に、その
ストロークが求められた始点、中点、終点の各座
標データを、その入力パターンの全体について表
記したものとなつている。この例では、座標デー
タをＸ軸方向およびＹ軸方向に順位付けしてその
特徴を表記している。

これに対して前記標準パターン辞書４には、例
えば第８図に示すように各認識対象カテゴリを示
す文字コード毎に、その標準パターンの情報が登
録されている。この標準パターンの情報は従来の
認識処理で用いられたものと同様に、各標準パタ
ーンをそれぞれ構成するストロークの始点、中
点、終点の座標データ（Ｘ，Ｙ）を記述したもの
となつている。

また本装置が特徴とする各標準ストロークの特
徴情報は、標準パターンストローク特徴記憶部７
に登録されている。この標準ストロークの特徴情
報は、そのストロークが取り得る筆記方向の情報
として記述される。例えばそのストロークの特徴
情報がＡ，Ｂとして与えられる場合、そのストロ
ークの方向が前述した筆記方向ＡまたはＢとなる
ことを示している。またストロークの特徴情報が
NAとして与えられる場合には、そのストローク
の方向が筆記方向Ａ以外であることを示してい
る。

しかしてこのようにして表記される標準ストロ
ークの特徴情報は、その標準パターンの標準筆記
ストローク順序に従つて、そのストロークに対応
して前記標準パターンストローク特徴記憶部７に
格納されている。

このようにして標準パターンストローク記憶部
７に格納された標準ストロークの特徴情報が、そ
の格納順序に従つて順に読出される。

入力パターン再構成部８では、このようにして
順序制御されるストロークの特徴情報に従つて、
力文字パターン中の上記各標準ストロークに該当
する入力ストロークを順に検出している。この
際、一致検出したストロークを入力文字パターン
を構成するストローク中から除去し、順次、その
残されたストローク中の次の次の標準ストローク
に該当する入力ストロークを検出することが行わ
れる。

尚、標準ストロークに該当する入力ストローク
が検出されない場合には、その標準パターンと入
力パターンとが異なるとして、その標準パターン
に対するストロークの照合処理が中止される。そ
して次の標準パターンに対するストローク検出
が、上述したストローク検出処理と同様にして行
われる。

第９図は入力パターン再構成部８による入力文
字「正」の処理の様子を示すものである。

特徴抽出部３で抽出された入力文字のストロー
クに関する情報は、入力パターン再構成部８で処
理されて認識処理部５に送られる。

即ち、特徴抽出部３で抽出された入力パターン
のストロークに関する情報は、先ず再構成部８の
入力バツフアに供給され、記憶される。再構成部
８では、例えば第９図に示される「正」なる文字
のストローク特徴に基いて、それに該当するスト
ロークを入力文字パターンが持つているか否か調
べる。

即ち、照合部は先ず第１の標準ストローク特徴
に該当するストロークを入力バツフアに格納され
た入力ストローク中から検索する。この場合、
「正」なる入力ストローク中に、第９図ａの一転
鎖線で示されるストロークがあるので、上記照合
部はこのストロークのデータを第１順序のストロ
ークデータとして再構成部８の出力バツフアに書
き込む。一方、照合部は上記入力バツフアから当
該ストロークデータを消去する。

次に照合部は第２の特徴に該当するストローク
について、再び入力バツフアの検索を行う。この
場合、入力バツフアに残されているストロークの
中から、第９図ｂの一転鎖線で示されるストロー
クが検出されるので、このストロークデータを前
記出力バツフアへ第２順序のストロークデータと
して書込むと共に、当該ストロークデータを入力
バツフアから消去する。

更に照合部は、同様に検索を続ける。即ち、第
３の特徴に該当するストロークを調べる。このと
き、残つているストロークの中では第９図ｃの一
転鎖線で示されるストロークが検出される。そこ
で照合部はこのストロークのデータを出力バツフ
ア第３順序のストロークデータとして書込むと共
に、当該ストロークのデータを入力バツフアから
消去する。

このようにして、この例では入力文字パターン
が５つのストロークからなる（５画）であること
がわかつているので、第１乃至第５の標準ストロ
ークの特徴についての該当ストロークが順次検出
される。この結果、出力バツフアには標準ストロ
ーク順序に従つて並び換えられた入力ストローク
のデータが形成される。

以上が入力パターン再構成部８の基本的な動作
である。

認識処理部５は、このようにして標準パターン
のストローク順序に対応付けられた前記入力スト
ロークと前記標準パターンのストロークとの照合
を行うことになる。

この照合は、前記始点、中点、終点の各座標位
置で示されるストロークの形状およびその文字に
対するストロークの位置関係等を入力ストローク
と標準ストロークとの間でそれぞれ対比し、その
間の類似度や距離を計算することによつて行われ
る。この類似度や上記距離から入力パターンの標
準パターンに対する類似性を評価する等して前記
入力パターンが認識される。

尚、前記標準ストロークと入力ストロークとの
照合処理は、例えば入力パターンのストローク数
情報を利用して標準パターンのストローク数を限
定した上で行うようにすれば良い。このようにす
れば、画数の異なる標準パターンについて照合処
理することがなくなるので、処理プロセスの無駄
を省いて認識処理効率の向上を図ることが可能と
なる。

以上のように本装置によれば、入力ストローク
の順序を並べ換えると共に、その入力ストローク
に合致する標準ストロークを有する標準パターン
のみを選択して上記入力パターンとの照合を行う
ので、入力パターンの筆記ストローク順序に関係
なく、しかもそのストローク数の多少に拘らず、
入力文字パターンを効率良く認識することができ
る。

また、筆記入力より得られた入力文字パターン
と標準パターン辞書に標準筆記ストローク順序で
記憶された標準パターンの各標準ストロークとの
合致検出を、ストロークの筆記方向および位置座
標に関する特徴情報を用いて行うようになるの
で、つまり、合致検出を、ストロークの位置座標
に止まらず筆記方向の要素も加味して行うように
したので、かかるストロークの合致検出から適正
な標準パターンを検出することができ、この結果
として精度の高い手書き文字の認識を実現するこ
とができる。

従つて、入力ストローク順序に関する余分な負
担を筆記者に与えることがなく、その入力形式の
簡略化を図ることが可能となる。換言すれば、誤
つた筆順で入力文字パターンを筆記入力しても、
その入力文字パターンを認識することが可能とな
り、入力ミスを少なくして入力効率の向上を図る
ことが可能となる。

更には、標準ストローク該当する入力ストロー
クがない場合には、その標準ストロークに対する
認識処理をその時点で中止して次の標準パターン
に対する処理に移るので、認識処理の無駄がな
い。これ故、短時間に効率良く入力パターンを認
識することができ、処理効率の向上を図り得る等
の実用上絶大なる効果が奏せられる。

尚、本発明は上述した実施例に限定されるもの
ではない。例えば標準パターンの標準ストローク
の特徴情報を更に詳細な特徴として与えるように
しても良い。即ち、ストロークの方向を更に細か
く分類するようにしても良く、その位置情報も加
えてストローク検出を行うようにしても良い。ま
たストロークの特徴を座標原点からの位置やスト
ロークの筆記の向きの情報として与えるようにし
ても良い。要するに本発明はその要旨を逸脱しな
い範囲で種々変形して実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の文字認識装置の概略構成図、第
２図は筆記入力される入力パターンの例を示す
図、第３図は従来のストローク照合の例を示す
図、第４図は本発明の一実施例装置の概略構成
図、第５図はストロークの特徴を示すストローク
方向の分類例を示す図、第６図および第７図はそ
れぞれ入力パターンとその入力ストロークの特徴
情報を示す図、第８図は標準パターン辞書の構成
を示す図、第９図は本装置によるストローク検出
の流れを示す図である。 １…文字入力部、２…前処理部、３…特徴抽出
部、４…標準パターン辞書、５…認識処理部、６
…識別部、７…標準パターンストローク特徴記憶
部、８…入力パターン再構成部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 認識対象文字カテゴリの標準パターンと共
   に、この標準パターンの各標準ストロークの筆記
   方向および位置座標に関する特徴情報を標準筆記
   ストローク順序で記憶した標準パターン辞書と、 筆記入力された文字パターンの各ストロークの
   筆記方向および位置座標に関する特徴情報を検出
   する手段と、 前記標準パターン辞書に記憶された標準ストロ
   ークの筆記方向および位置座標に関する特徴情報
   を順に読出し、前記筆記入力された文字パターン
   の各ストローク中の上記標準ストロークに筆記方
   向および位置座標に関する特徴情報が合致するス
   トロークを前記標準筆記順に検出するとともに、
   合致検出されたストロークを前記入力文字パター
   ンのストローク中から取除いて、入力ストローク
   の筆記方向および位置座標に関する特徴情報の全
   てが標準ストロークの筆記方向および位置座標に
   関する特徴情報に合致する標準パターンを検出す
   る手段と、 この検出された標準パターンを前記標準パター
   ン辞書から読出し前記標準筆記ストローク順序に
   各ストロークが並べられた前記入力文字パターン
   と照合し、該入力文字パターンを認識処理する手
   段とを具備したことを特徴とする手書き文字認識
   装置。 ２ 標準パターンの検出手段は、標準パターン中
   の１つの標準ストロークに対応する入力パターン
   のストロークが見出だせない場合には、その標準
   パターンに対する処理を中止するものである特許
   請求の範囲第１項記載の手書き文字認識装置。 ３ 標準パターンと入力パターンとの照合による
   認識処理は、上記標準パターンと入力パターンと
   マツチング処理して求められるものである特許請
   求の範囲第１項記載の手書き文字認識装置。