JPH0646419B2 - 手書き文字認識における大文字と小文字の識別方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜技術分野＞ 本発明は手書き文字認識における大文字と小文字の識別
方法に関する。

＜従来技術＞ 手書き文字認識装置は、入力ペンにより記入された文字
の軌跡の座標値を検出するタブレットを用いて文字認識
を行なう。この手書き文字認識装置においては、タブレ
ット上の予め決められた枠内に記入された文字のストロ
ークと文字の標準パターンを照合することにより、手書
き文字認識を行なうのであるが、記入された文字のスト
ロークは必ずしも標準パターンと同じ大きさであるとは
限らない。そこで、標準パターンと同じ大きさにするた
めに、入力文字ストロークの拡大または縮小を行ない、
その後に標準パターンと照合して手書き文字を認識して
いる。然し乍ら、このように全ての文字を所定の大きさ
に拡大または縮小して照合を行なうと、〔や，ゃ〕、
〔ゆ，ゅ〕、〔つ，っ〕といった大文字と小文字の識別
が全くできなくなる。そのため、従来では、小文字モー
ドキーを設け、小文字を入力する毎にこの小文字モード
キーを押して識別を行なうという煩雑な操作が必要であ
った。

＜発明の目的＞ 本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目
的は、全ての手書き文字を標準パターンに対応する所定
の大きさに拡大または縮小して正確に文字認識しながら
も、キー入力を行なうことなく大文字と小文字とを確実
に識別でき、しかも、文字認識した後の文字サイズの大
文字から小文字または小文字から大文字への変換を文字
を再記入することなく所定のキー操作のみにより任意に
行なえる手書き文字認識における大文字と小文字の識別
方法を提供することである。

＜発明の構成＞ 本発明は、上記目的を達成するために、入力ペンにより
記入された文字の軌跡の座標値を検出するタブレットに
対して入力された手書き文字のパターンを予め定めた所
定の大きさに拡大又は縮小して、当該拡大倍率又は縮小
率を求めた上で予め定められた文字の標準パターンと照
合して前記手書き文字の認識を行ない、前記拡大倍率又
は縮小率が所定値に対し大きいか小さいかの比較結果に
よって前記手書き文字が大文字か小文字かの識別を行な
い、その後に、大文字又は小文字への変換を指示するキ
ーの入力があるか否かの判別を行ない、前記大文字又は
小文字への変換を指示するキーの入力がある場合におい
てのみ、前記比較による識別結果が大文字の時に小文字
に変換し、または識別結果が小文字の時に大文字に変換
して出力することを特徴とする手書き文字認識における
大文字と小文字の識別方法である。

＜実施例＞ 以下、本発明の一実施例を説明する。

第１図は本発明を適用した手書き文字認識装置の外観を
示している。

タブレット装置１のタブレット面１ａには、フォーマッ
トシート１０の厚み相当の凹部が形成され、この凹部に
フォーマットシート１０がはめこまれている。このフォ
ーマットシート１０の表面及びタブレット面１ａは略平
面である。このフォーマットシート１０上には記入用紙
１２が置かれ、この記入用紙１２に入力しようとする文
字などが記入される。

入力ペン２がカールコード３によってタブレット装置１
に接続され、この入力ペン２の先端には筆記具４が取付
けられる。入力ペン２には、この筆記具４をタブレット
面１ａに押し下げるかあるいは離すことによってオンオ
フするストロークスイッチが内蔵されている。そして、
入力ペン２によりタブレット面１ａ上に置かれた記入用
紙１２に文字等を記入すると、タブレット装置１はこの
ストロークスイッチのオン信号に応じて記入した文字等
の軌跡を表わす座標データＸ_i ，Ｙ_i を例えば１０ポイ
ント／mmの密度で出力する。タブレット装置１は、例え
ば、電磁誘導型の入力装置などとして一般に知られてい
る。

上記フォーマットシート１０には、予め決められた座標
値を有する文字記入枠群１１，１１，…がマトリックス
状に配置され、この記入枠群１１，１１，…の上方には
文字入力時すなわち、編集処理時には使用頻度の低いフ
ァンクションキー枠１４が横方向に配置されている。ま
た、記入枠群１１，１１，…の右側（左側でも良いが、
操作性からは右側の方が良い）には、編集処理時には使
用頻度の高いファンクションキー枠１３が縦方向に配置
されている。このファンクションキー枠１３を用いて後
述する大文字／小文字変換キーのキー入力が行われる。
このフォーマットシート１０の文字記入枠群１１，１
１，…の幅に相当する長さの記入用紙１２が置かれ、入
力ペン２の筆記具４にて、上記文字枠内に入力する文字
が記入される。タブレット装置１では、この記入された
文字枠毎に、その軌跡を座標データとして取り出し、文
字認識される。

制御ユニット５はカールコード６によってタブレット装
置１に接続され、さらに、制御ユニット５には、カール
コード７によって認識された文字情報を出力する出力装
置例えばＣＲＴ表示装置（不図示）が接続される。

第２図は上述の手書き文字認識装置の制御ユニット５の
構成を示している。

ＣＰＵ２０は、タブレットより入力される手書き文字の
ストロークデータに基づいて対応する文字を認識してこ
の文字情報を出力するまでの過程のシーケンス制御を、
ＲＯＭ２１に記憶するシステムプログラムに従って実行
する。

ＲＯＭ２１には、５つの大分類されたシステムプログラ
ムが記憶される。

前処理プログラム３１は、タブレットより時系列的に順
次入力されるストロークデータの軌跡の階段状やスパイ
ク状の軌跡歪を除く平滑化処理、タブレットより入力さ
れ取込まれた軌跡の座標点間の補間を行う補間処理、タ
ブレットより入力される各座標データの必要分を取込む
ためのサンプリング処理、入力されたストロークの位置
および大きさを、縮小／拡大を行なって正規化する正規
化処理、更に、入力文字の入力完了処理などを行なうプ
ログラムで構成される。

ストローク特徴点抽出処理プログラム３２は、上述の処
理によって得られたストロークデータより、そのストロ
ークの開始点，終了点，中点等を演算処理によって算出
しストロークの特徴点として抽出する処理プログラムで
ある。

距離計算プログラム３３は、後述する標準パターン２３
と上記特徴点との照合を行い、両者間の距離を計算し距
離データを算出するためのプログラムである。

認識処理プログラム３４は、上記距離データに基づいて
最も適合する文字を選出して認識文字とする処理プログ
ラムである。

出力処理プログラム３５は、上述の各処理より、複数の
候補文字の少なくとも１つの文字（ＪＩＳコード）を出
力装置、例えばＣＲＴ表示装置へ送出する処理プログラ
ムである。

倍率計算処理プログラム３６は、後述するように、１つ
の記入枠１１内に記入された各文字ストロークの重心点
を算出し、更に、各文字ストロークの重心点を中心点と
して文字半径の平均値ｒを算出するとともに、予め決め
られた半径定数ｒｓとの比較によって、大文字／小文字
の判定を行う処理プログラムである。また、大／小変換
処理プログラム３７は、認識処理の結果、その文字コー
ドに変換する処理，および，文字ストローク全体が小さ
く記入された為に本来大文字であるのに小文字として出
力された場合またはこの逆の場合に、ファンクションキ
ーによる大文字／小文字の切換え操作によって対応する
文字コードに変換する処理のためのプログラムである。

データメモリ２２はＲＡＭで構成され、以下の各種バッ
ファが設けられる。

座標データバッファ４１は、タブレットより入力される
座標データを一時的に記憶し、そのデータより前処理を
行う。特徴点バッファ４３は、上述の前処理によって得
られたストロークデータより、そのストロークの開始
点，終了点，中点等の特徴点を記憶する。結果バッファ
４４は、上記特徴点バッファ４３のデータに基づいて、
標準パターンと照合し、その対応する認識文字のＪＩＳ
コードを、距離計算の結果、最も小さい順位で記憶し、
更に、その距離データと共に記憶する。データメモリ２
２には、また、上記各バッファの他に、上述の各処理の
ための各種バッファで構成するエリア４２及び上記大／
小変換処理プログラム３７において大文字／小文字の文
字コード変換に用いる変換テーブル４５が設けられる。
この変換テーブル４５は、大文字から小文字に変換する
変換テーブル(1)と小文字から大文字に変換する変換テ
ーブル(2)とを有する。

標準パターンメモリ２３は、文字等の標準パターンを記
憶し、各文字のＪＩＳコードとともに、各文字の開始
点，中点，終了点の標準となる特徴点を各文字のストロ
ーク毎に記憶する。

タブレット装置１及びＣＲＴ表示装置等の出力装置２６
は、インターフェース装置２４を介してＣＰＵ２０に接
続される。

以下、上述のように構成した手書き文字認識装置におけ
る動作について、第３図のフローチャートを参照して説
明する。

先づ、タブレット１上で手書きされた文字の座標データ
を取り込み（ステップＳ１，Ｓ２）、前処理プログラム
３１による上述の平滑化処理，サンプリング処理，補間
処理などの前処理が行なわれる（ステップＳ３）。

次に、ステップＳ４〜Ｓ６の倍率計算処理を行なう。こ
の倍率計算処理では、入力文字の標準パターンに対する
倍率を求める。すなわち、入力文字ストロークの全座標
値数をＮとし、各座標値をｘ_i ，ｙ_i （ｉ＝１，…，
Ｎ）として、入力文字の中心点となる重心の座標値，
を式(1)及び式(2)によって求める。

次に重心と各座標値と距離の平均値ｒを式(3)によって
求める。

ここでｒは文字の大きさを表す関数であり、重心点，
を中心とした半径ｒの円が文字の大きさを示すことに
なる。手書き文字認識の制御ユニット５に予め記憶させ
てある標準パターンの半径をｒｓとすると、倍率ｋは式
(4)によって求められる。

ここで、ｋ＝１ならば標準パターンと入力文字が同じ大
きさ、 ｋ＜１ならば標準パターンより入力文字が大きい、 ｋ＞１ならば標準パターンより入力文字が小さい、 となる。

入力文字が小文字であると判定するための倍率ｋの値
は、標準パターンの大きさｒｓ及び使用するタブレット
の座標の密度によって異なることは云うまでもない。例
えば、座標密度１０ポイント／mm（ 0.1mm単位）で文字
記入枠１０mm角の標準パターンの半径ｒｓ＝３５（ 3.5
mm）とした場合では、ｋ≧1.25を小文字、ｋ＜1.25を大
文字とすれば、入力文字ストロークのｒ≦２８（ 2.8mm
以下）であれば小文字と判定し、ｒ＞２８（ 2.8mmより
大）であれば大文字と判定する（ステップＳ７〜Ｓ
９）。

次に、求まった倍率ｋに応じて入力文字を一定の大きさ
に拡大または縮小する（ステップＳ１０）。そして、拡
大または縮小した入力文字と標準パターンとを照合し、
入力文字の認識を行なう（ステップＳ１１）。このよう
に、入力された手書き文字のパターンを予め定めた所定
の大きさに拡大又は縮小して、当該拡大又は縮小された
文字と予め定められた文字の標準パターンとを照合する
ので、入力された文字の大きさが標準パターンの文字の
大きさとなるので、入力された文字と標準パターンとの
比較照合が容易に行える。このとき、小文字フラッグが
オンであり、且つ、認識結果の大文字／小文字変換に該
当する文字であると（ステップＳ１２，Ｓ１３）、デー
タメモリ２２の変換テーブル(1)を参照して認識結果を
小文字に変更する（ステップＳ１４，Ｓ１５）。そし
て、認識結果を出力装置２６に出力する（ステップＳ１
６）。

次に、ファンクションキー枠１３に認識文字の編集機能
として設けられている大文字／小文字変換キーのキー入
力を判定し（ステップＳ１７）、さらに、認識結果が小
文字かどうかを判定する（ステップＳ１８）。そして、
大文字／小文字変換キーのキー入力が有り、且つ、認識
結果が小文字であると、データメモリ２２の変換テーブ
ル(2)を参照して、認識結果である小文字を大文字に変
更する（ステップＳ１９，Ｓ２０）。また、大文字／小
文字変換キーのキー入力が有り、且つ、認識結果が大文
字であると、データメモリ２２の変換テーブル(1)を参
照して、認識結果の大文字を小文字に変更する（ステッ
プＳ２１，Ｓ２２）。

このように、大文字／小文字変換キーの操作を行なうの
みで、文字認識した後の文字サイズを、大文字から小文
字に、または小文字から大文字に任意に変換することが
できるため、文字を再記入する必要がない。

なお、手書き文字の大きさを定義する方法として、第４
図に示す如く、入力文字に接し全ての頂点が入力文字の
１つの座標値を持つ多角形を構成したとき、その多角形
の面積を文字の大きさとし、標準パターンの面積との比
（倍率）により、大文字，小文字を判定することもでき
る。

＜発明の効果＞ 以上説明したように、本発明においては、手書き文字を
一定の大きさに拡大又は縮小するときの倍率が、予め定
められた値以上であるときに手書き文字が小文字である
ことを識別するようにしたから、小文字を入力する毎に
キー操作を行なう必要がなく、手書き文字認識装置の操
作を簡略化することができる。しかも、認識文字の編集
機能として設けた所定のキーの操作を行なうのみで、文
字認識した後の文字サイズを、大文字から小文字に、ま
たは小文字から大文字に任意に変換することができるた
め、文字を再記入する必要がない。

【図面の簡単な説明】

第１図は手書き文字認識装置の外観を示す斜視図、第２
図は手書き文字認識装置の制御装置の構成を示すブロッ
ク図、第３図は第２図の装置の動作を示すフローチャー
ト、第４図は手書き文字認識の他の実施例を示す図であ
る。 １……タブレット装置、２……入力ペン １３……ファンクションキー枠

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力ペンにより記入された文字の軌跡の座
   標値を検出するタブレットに対して入力された手書き文
   字のパターンを予め定めた所定の大きさに拡大又は縮小
   して、 当該拡大倍率又は縮小率を求めた上で予め定められた文
   字の標準パターンと照合して前記手書き文字の認識を行
   ない、 前記拡大倍率又は縮小率が所定値に対し大きいか小さい
   かの比較結果によって前記手書き文字が大文字か小文字
   かの識別を行ない、 その後に、大文字又は小文字への変換を指示するキーの
   入力があるか否かの判別を行ない、 前記大文字又は小文字への変換を指示するキーの入力が
   ある場合においてのみ、 前記比較による識別結果が大文字の時に小文字に変換
   し、または識別結果が小文字の時に大文字に変換して出
   力することを特徴とする手書き文字認識における大文字
   と小文字の識別方法。