JPH073670B2 - ストロ−ク間距離計算方式 - Google Patents

ストロ−ク間距離計算方式

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JPH073670B2
JPH073670B2 JP60039096A JP3909685A JPH073670B2 JP H073670 B2 JPH073670 B2 JP H073670B2 JP 60039096 A JP60039096 A JP 60039096A JP 3909685 A JP3909685 A JP 3909685A JP H073670 B2 JPH073670 B2 JP H073670B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は手書きパターンのストロークから抽出された屈
曲点情報を可能な限りストローク間距離の算定に反映さ
せ得るようにしたストローク間距離計算方式に関する。
手書き文字等の手書きパターンの認識方式として手書き
パターンを構成するストロークと辞書パターンのストロ
ークとの間の距離計算を行なってその手書きパターンの
認識を行なう方式がある。
その計算に用いられるストロークに含まれる特徴点はパ
ターン認識上重要な情報を含むものであるから、上述の
ような距離計算においてその情報が失われないようにす
ることが手書きパターンを高精度で認識する上で重要な
事項となる。
本明細書における用語「セグメント」とは、ストローク
内の任意の2つの特徴点を始点及び終点とする部分スト
ロークを指し、同じく用語「セグメント群」とは、先に
対応付いている特徴点を始点とし一定条件で求められた
後方の特徴点を終点とする複数のセグメントの集合を指
して区別するもるとする。
〔従来の技術〕
上述したようなストローク間距離を計算する従来の方式
としては、距離計算に供される2つのストロークを予め
与えられた個数の点間の間隔を等しくして近似しそれら
の点のうちの順番に対応づけられた点対間の距離の総和
を用いるものと(第5図参照)、距離計算に供される2
つのストロークを予め与えられる長さを単位として等間
隔で近似して得られる一般に数の異なる点列に対しDPマ
ッチングを適用して距離の計算を行なうものとがある
(第6図参照)。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上述のいずれの方式においても、ストロークの形状に十
分な注意を払うことなしに或る一定間隔で近似してしま
うため、屈曲点のような、本来、ストローク間距離計算
に加味されねばならない重要な要素点の情報がその計算
から欠落してしまう危険性が存在し(第7図参照)、パ
ターン認識精度の向上を阻む一要因となっている。
このような不具合を回避せんとして、単なる近似間隔の
狭間隔化を行なうと、データ処理量の増大を招くばかり
でなく、その距離計算で求められる値の中で屈曲点や端
点と言った重要な特徴点の占める比重が相対的に低下す
ることなどから、その手段も有効なものとは言い難い。
よって本発明の目的は、従来技術による上述のような難
点を除き、ストロークの近似において特徴点の占める比
重の高いストローク間距離計算方式を提供することにあ
る。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は前記目的を達成するため、 提供するもので、その構成は下記のとおりである。
すなわち特許請求の範囲第1項では、手書きパターンの
座標点の時系列データとして表現されるストロークと辞
書パターンのストロークとの間の距離を計算するとき、
ストロークから屈曲点を抽出し、抽出された屈曲点及び
ストローク端点を特徴点としてストロークの近似を行う
第1の手段と、その近似されたストロークの特徴点の対
応を決定して特徴点対応をとられたストローク間の距離
計算を行って、パターン認識を行う第2の手段とを備え
たストローク間計算方式において、前記第2の手段はス
トロークの始点同士を初めに対応付けてから先に対応付
いた特徴点対を基に次に対応する特徴点を順次に所定す
る手段であって、ストロークの任意の特徴点対を始点お
よび終点とするセグメント間の類似度を計算するセグメ
ント間類似度計算手段を有し、先に対応付いている特徴
点対をそれぞれ始点とし一定条件で求められた後方の特
徴点群を終点とする第1及び第2の2つのセグメント群
について、第1のセグメント群に属するセグメントと第
2のセグメント群に属するセグメントとの対の全ての組
合せについてセグメント間類似度を計算して類似度が最
大となるセグメント対を決定し、前記セグメント対の両
終点に対応する特徴点対を次に対応する特徴点対として
決定する。
また特許請求の範囲第2項では、第1項における前記第
2の手段による対応付けにおいて、対応付けられた特徴
点を始点とし、始点とされた特徴点の隣接特徴点を終点
とする2つのセグメントのうちの長いセグメントを固定
し、他方のセクプトンについてはその始点とされる特徴
点からの特徴点間の距離の総和が固定されたセグメント
の長さの定数倍を始めて超える特徴点までに制限してセ
グメント間の類似度を計算する。
〔作用〕
本発明方式によれば、ストロークの近似に特徴点を加味
して行ない、その近似ストロークの特徴点の対応付けを
距離計算に供されるストローク間で行なわれた後にすな
わち、本発明方式は2つのストローク例えばAとBを構
成する特徴点間の対応を決定するもので、対応付けは最
初にAとBの始点を対応付け、既に対応付いている特徴
点対を基に次の対応する特徴点対を決定する。
ストロークAの特徴点、例えばSとストロークBの特徴
点、例えばTが対応していると仮定すると、この場合セ
グメント間類似度が計算されるのは、第1のセグメント
群、すなわち特徴点Sを始点とするセグメント群の要素
であるセグメントと、第2のセグメント群、すなわち特
徴点Tを始点とするセグメント群の要素であるセグメン
トの全ての組合せである。
このようにして類似度が最大となるセグメント対を決定
し、前記セグメント対の両終点に対応する特徴点対を次
に対応する特徴点対として決定する。
従って、特徴点はいずれもストローク間距離計算の中で
考慮されており、パターン認識精度の向上に寄与すると
ころが大きい。
〔実施例〕
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施例を説明す
る。
先ず、本発明の基本概念を説明する。手書きパターン、
例えば漢字パターンの座標点の時系列データとして表示
されるストロークから抽出される屈曲点及び両端点を特
徴点として用いてそのストロークの近似を行なってその
近似ストロークについて辞書パターンのストロークとの
間で特徴点の対応づけを為し、その特徴点対応づけを施
されたストローク間の距離計算を行なってそのパターン
認識処理に供する。
上述の特徴点の対応づけは次のように行なわれる。先
ず、ストロークの始点(s1及びt1)の対応づけを行な
う。そして、それ以降の各対応づけは次のようにして行
なわれる。任意の特徴点si(例えば、辞書パターンの任
意のストロークの特徴点)及び任意の特徴点tj(例え
ば、入力パターンの任意のストロークの特徴点)の両特
徴点が対応しているとしたとき、次に対応すべき特徴点
sk,tl(i<k,j<l)は次のようにして決定される。
上述の如く対応づけられた特徴点si,tjに隣接する特徴
点si+1,tj+1を結ぶ線分(この線分が既述のセグメント
である。)sisi+1とtjtj+1の長さを比較する。この比較
において、 |sisi+1|≧|tjtj+1| ・・・(1) ならば、sk=si+1とし、 |sisi+1|<|tjtj+1| ・・・(2) ならば、tl=tj+1とする。
上記比較においては、sk又はtlの決定は行ない得ること
になるが、tl又はskの決定は行ない得ていないので、次
のようにしてその特徴点の決定を行なう。例えば、|sis
i+1|≧|tjtj+1|である場合には(第2図参照)、 l=|sisi+1| ・・・(3) 及び を定義し(但し、式(4)において、l1=|tjtj+1|,l2
=|tj+1tj+2|,・・・lm=|tj+m-1tj+m|,以上のような複
数のセグメントの集合が既述のセグメント群である。)
セグメントの総和Lmが初めてl=|sisi+1|を超えるよう
な点tj+n(n=1乃至m)まで特徴点tjと特徴点tj+nと
を結ぶ仮想的なセグメント群に属するセグメントの各々
とセグメントsisi+1との間の類似度を計算する。この類
似度は次式 による。但し、上式において、及びはその計算に供
される2つのセグメントの始点から終点へ向かうベクト
ルの各々である。式(5)の計算に用いられるセグメン
ト群のうち、最もセグメントsisi+1との類似度を高くす
る点tj+nをtl=tj+nとしてその点を特徴点skに対応すべ
き特徴点とする。
又、式(2)となる場合にも、上記と同様の処理を行な
って特徴点tlに対応すべき特徴点skを得る。
上述のような処理を求められたsk,tlを始点として次に
対応すべき特徴点の算定をそのストロークについて順次
に行う。
第1のセグメント群及び第2のセグメント群は、類似度
の計算に当たり、計算量を低減するため、ある条件によ
って範囲(例えばセグメント群に属するセグメントの個
数)を制限する場合がある。例えばこの実施例において
は、第1のセグメント群に属するセグメントの個数を1
としている。対応づけが行なわれた場合に、対応づけら
れない特徴点が残る。例えば、siとtjとの対応づけ並び
にsi+1とtj+nとの対応づけが行ない得たとしても、t
j+1,・・・tj+n-1の各特徴点が未対応の特徴点として残
る。これらの未対応特徴点に対しsisi+1をセグメントtj
tj+1,tj+1tj+2,・・・の長さの比で内分する点(仮想特
徴点)を設定し、これらの点に未対応特徴点を対応づけ
る(第3図参照)。
このようにして、ストローク内のすべての特徴点につい
ての対応づけを施す。
そして、上述の如くして対応づけられたストローク内の
仮想特徴点を含んだすべての特徴点について1対1で対
応する特徴点を両端とするセグメント間で距離の計算を
行ない、セグメントの長さで重みづけしたものの総和を
求めんとするストローク間距離とする。
上述したところは本発明の基本とするところであるが、
一方のストローク群の終点が他方のストローク群の終点
以外の特徴点と対応してしまい、その結果として未対応
特徴点が残ってしまう場合には(第4図参照)、未対応
のセグメントの長さの総和に係数を乗じた値をペナルテ
ィとして上述の如くして求められたストローク間距離に
加える。
上述した本発明概念を実施する一実施例を第1図に示
す。第1図において、1はタブレットのような文字入力
装置で、一定時間間隔で座標点をサンプリングし、サン
プリングされた座標点の時系列データが特徴点抽出装置
2へ送られる。特徴点抽出装置2はノイズ除去,正規化
などの処理と共に屈曲点の抽出処理を行ない、そのデー
タを特徴点対応決定装置3へ送る。
一方、辞書パターンメモリ4は文字入力装置1から送ら
れて来る画数情報(一文字当たりのペンのアップダウン
回数)に応答して同一の画数を有する文字の辞書パター
ンデータを順次に特徴点対応決定装置3へ送る。なお、
辞書パターンデータは入力パターンデータと同じような
特徴点抽出処理が前以って行なわれて辞書パターンメモ
リ4に記憶されている。
特徴点抽出装置2及び辞書パターンメモリ4からのデー
タを受け取る特徴点対応決定装置3では、上述したよう
なセグメント情報をセグメント間類似度計算装置5へ送
ってセグメント間類似度を計算し、その類似度を考慮し
つつ特徴点の対応づけ(その詳細は上述したところに従
う。)を行なう。
このようにして特徴点の対応づけ処理が為された後、そ
のデータがストローク間距離計算装置6へ送られ、その
データに基づいて未対応の特徴点に仮想特徴点を対応づ
ける処理を為して(第3図参照)すべての特徴点の対応
づけを行ない、対応づけられたストローク間の距離計算
を行なう。
このようなストローク間距離計算がパターンを構成する
すべてのストロークについて行なわれると、その合計を
入力文字パターンと距離計算に供されたその時の辞書パ
ターンとの距離として候補決定装置7へ送られる。
このような候補距離は画数情報で指定された範囲に含ま
れるすべての辞書パターンデータと入力文字パターンと
の間で求められてストローク間距離計算装置6から候補
決定装置7へ送られ、それら候補の中で最も距離の小さ
いものを選び出し、それに対応する辞書パターンの文字
コードを認識結果として出力する。
なお、上記実施例における特徴点の対応づけにセグメン
ト間類似度を用いる例について説明したが、セグメント
間の相関度を得る他の手段にてその対応づけを為すよう
にしてもよい。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、 原則的にすべての特徴点のストローク間距離計算への
組み入れを可能にし、 精度の高いパターン認識が直接的に行える、等の効果
が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す図、第2図は特徴点の
対応づけの説明に用いる図、第3図は第2図の対応づけ
で対応づけられなかった特徴点の対応づけの説明に用い
る図、第4図は本発明の対応づけ原則から外れて来る特
徴点の処理の説明に用いる図、第5図は固定点数近似に
よる距離計算の説明に用いる図、第6図は等距離間隔近
似による距離計算の説明に用いる図、第7図は定間隔近
似における屈曲点情報の欠落を示す図である。 図において、1は入力文字装置、2は特徴点抽出装置、
3は特徴点対応決定装置、4は辞書パターンメモリ、5
はセグメント間類似度計算装置、6はストローク間距離
計算装置、7は候補決定装置である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】手書きパターンの座標点の時系列データと
    して表現されるストロークと辞書パターンのストローク
    との間の距離を計算するとき、ストロークから屈曲点を
    抽出し、抽出された屈曲点及びストローク端点を特徴点
    としてストロークの近似を行う第1の手段と、その近似
    されたストロークの特徴点の対応を決定して特徴点対応
    をとられたストローク間の距離計算を行って、パターン
    認識を行う第2の手段とを備えたストローク間計算方式
    において、 前記第2の手段はストロークの始点同士を始めに対応付
    けてから先に対応付いた特徴点対を基に次に対応する特
    徴点を順次に所定する手段であって ストロークの任意の特徴点対を始点および終点とするセ
    グメント間の類似度を計算するセグメント間類似度計算
    手段を有し、 先に対応付いている特徴点対をそれぞれ始点とし一定条
    件で求められた後方の特徴点群を終点とする第1及び第
    2の2つのセグメント群について、第1のセグメント群
    に属するセグメントと第2のセグメント群に属するセグ
    メントとの対の全ての組合せについてセグメント間類似
    度を計算して類似度が最大となるセグメント対を決定し 前記セグメント対の両終点に対応する特徴点対を次に対
    応する特徴点対として決定すること を特徴とするストローク間距離計算方式。
  2. 【請求項2】前記第2の手段による対応付けにおいて、 対応付けられた特徴点を始点とし、 始点とされた特徴点の隣接特徴点を終点とする2つのセ
    グメントのうちの長いセグメントを固定し、 他方のセグメントについてはその始点とされる特徴点か
    らの特徴点間の距離の総和が固定されたセグメントの長
    さの定数倍を始めて超える特徴点までに制限してセグメ
    ント間の類似度を計算すること を特徴とする特許請求の範囲第1項に記載のストローク
    間距離計算方式。
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