JPH09106442A - オンライン文字認識装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 手書き文字入力部５から手書き入力され
た文字は文字認識部１０によって認識される。同一人が
入力しても筆記速度が速いときと遅いときとでは検出メ
カニズムの関係で検出される座標点列が異なってくる。
そこで、筆記速度が速い場合と遅い場合とで別々の辞書
を用意する。筆記速度検出部１２が筆記速度を検出して
適切な辞書を選択する。 【効果】 筆記速度が速い場合も遅い場合も精度の高い
認識処理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、手書き入力された
文字を認識して一定の情報を取り込むために使用される
オンライン文字認識装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】情報処理装置をより使い易いものにする
ために、マンマシンインタフェースの多様化がますます
進んでいる。従来、情報処理装置に対しデータや命令等
の情報を入力するにはキーボードやマウス等が広く使用
されてきた。これに対して更に手書き文字の入力によっ
て同様の情報を処理するシステムがワードプロセッサや
各種の情報処理端末装置に普及してきた。このようなオ
ンライン文字認識装置には手書き入力された文字のスト
ロークを座標点列として認識するように、デジタイザと
呼ばれるタブレット状の装置が使用されている。この座
標点列は予め用意された辞書を参照し、文字認識が行わ
れる。この場合人間の書く文字は各人各様の形状をして
いるので、認識率を高めるために特定の筆記者固有の辞
書を用意することもある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来のオンライン文字認識装置には次のような解決す
べき課題があった。文字のストロークを座標点列として
得るデジタイザ等の入力装置は、文字入力面に一定の密
度で分布した検出素子を周期的にスキャンしてこれらが
押圧されているかどうかを検出する。従って、例えば筆
記者が所定の筆記速度を超えて文字を入力したような場
合、検出できる座標点列の数が減少する。即ち、座標デ
ータの取りこぼしが生じることがある。その結果、筆記
した文字と入力装置によって検出された文字の形状が事
実上異なってしまうことになる。このように筆記速度が
速いと入力された文字を誤認識してしまう率が高まる。
この問題を解決するため、従来、筆記者の筆記速度を監
視して、その速度が所定の値を超えた場合に筆記速度が
速いことを筆記者に知らせ、注意を促すという方法が紹
介されている（特開平４−３３７８２６号公報）。

【０００４】ところが、これでは筆記者に筆記速度を下
げることを強要することになる。従って、せっかく文字
入力の操作に慣れて文字速度が速くなった筆記者に対し
て不適切な対応を迫ることになる。更に、筆記中に警告
が発せられると筆記者の思考の妨げになり、入力効率の
低下にもつながる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は以上の点を解決
するため次の構成を採用する。 〈構成１〉本発明のオンライン文字認識装置は、手書き
文字入力部と、この手書き文字入力部により入力された
文字のストロークを座標点列として認識して、予め用意
した辞書を参照し、入力された文字を認識する文字認識
部とを備え、この文字認識部は、手書き文字入力部によ
り入力される文字の筆記速度を検出する筆記速度検出部
と、筆記速度に対応させて、予め用意された複数の辞書
のいずれかを選択して参照する辞書選択部を有する。

【０００６】〈説明〉手書き文字入力部は、筆記動作時
のペン先の動きを検出してそれを位置座標を示す座標点
列として認識できるものであればよい。同一人が入力し
ても、筆記速度が速いときと遅いときとでは検出される
座標点列が異なってくる。そこで、筆記速度が速い場合
には遅い場合とは別の辞書を用意して認識精度の向上を
図った。

【０００７】〈構成２〉文字認識部は、検出した筆記速
度に対応させて、２以上の辞書を選択して認識処理す
る。 〈説明〉一つの文字を認識するために必ずしも１つの辞
書を参照するとは限らない。２以上の辞書を同時に参照
すれば、より適切な結果を得ることもできる。

【０００８】〈構成３〉また、文字認識部は、予め設定
した数文字ごとに筆記速度を検出して、その平均速度に
よって辞書の選択を切り換えることが好ましい。 〈説明〉筆記速度は１文字ごとに変わるわけではなく、
通常は入力作業が進むにつれて、次第に早くなる。従っ
て、数文字ごとに筆記速度の平均値を算出して、そこで
辞書の切り換えを検討するほうがより実情に合う。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を具体
例を用いて説明する。 〈具体例１〉図１は、本発明のオンライン文字認識装置
の具体例を示す概略図である。この装置は一般の情報処
理装置と同様、ディスプレイ１、キーボード２、制御部
３、記憶部４等を備えている。そして、オンライン文字
入力のために手書き文字入力部５を備えている。制御部
３にはオンライン文字認識処理のために文字認識部１０
が設けられ、この文字認識部１０には後で説明する辞書
選択部１１や筆記速度検出部１２が設けられている。ま
た、記憶部４には文字認識のための複数の辞書１３が格
納されている。

【００１０】上記手書き文字入力部５は、ペン６をタブ
レット上で操作することによってペン６の先によって押
された点の座標が取り込まれるような構成のものであ
る。これによって、座標点列がデータとして入力し、辞
書１３と照合して文字の認識が行われる。なお、このよ
うな手書き文字入力部５としてはこの他に、指で字を描
くタッチパネルや、ディスプレイ１上でカーソルを動か
して文字を描くマウス等が利用できる。

【００１１】この装置の具体的な動作を説明する前に、
まず辞書の具体的な内容や筆記速度と手書き文字入力部
５から入力される座標点列等の関係を説明する。図２
は、辞書の具体例説明図である。例えば、この図に示す
ように、手書き文字入力を行った場合に参照する辞書は
一画毎にそのストロークの主要な座標点がサンプリング
され記憶されている。実際の辞書はこの数倍あるいはそ
れ以上の座標点列等から構成されるが、ここでは例を簡
単にするため各ストロークについて３点としている。実
際の文字が入力されると、その入力された文字の座標点
列とこの辞書の座標点列との距離を求め、最も距離の短
いものが認識文字の候補としてピックアップされる。文
字認識の手法そのものは従来より知られており、ここで
はこれ以上の説明は省略する。

【００１２】ここで、本発明では、手書き文字の形状等
は筆記速度が上がるにつれて変化することに着目し、筆
記速度に対応する辞書を設けるようにしている。図３
は、その筆記速度と字形との関係を示す説明図で、
（ａ）と（ｂ）は同一人が記入した「山」という手書き
文字を示している。（ａ）は比較的遅い速度で書かれた
もので、（ｂ）は速い速度で書かれたものである。一般
に、筆記速度が速くなると文字の角の部分が丸くなる。
この図３の円Ｘに示した部分がこれに相当し、実際に取
得される座標点列が（ａ）の場合と（ｂ）の場合とで相
違してくるため、辞書によっては「山」と認識されない
場合が起きる。本発明では、この目的のために（ａ）と
（ｂ）で示す「山」を認識できる２種類の辞書を用意す
る。

【００１３】図４は、筆記速度の違いと座標点列の関係
説明図を示す。図に示すようなストローク２０が引かれ
たとき、手書き文字入力部５からは本来、例えば図の×
印に示すような一定の間隔で座標点列が抽出される。辞
書にはこのような座標点列から適当な数だけ間引いて登
録を行う。なお、これは辞書の記憶容量や認識部の処理
速度との関係で決められるもので、多くの座標点列を格
納すれば、それだけ文字の認識率が向上する。

【００１４】一方、このような座標点列のサンプリング
は、手書き文字入力部５の筆記面上をペン先が押圧して
いるとき、その押圧された検出素子の状態を電気信号に
変えることによって行われる。各検出素子はスキャンに
よって周期的に所定の順で状態が検出される。従って、
素子をスキャンする速度に比べて文字入力速度が十分に
遅ければ、このようなデータの連続取得は困難ではな
い。ところが、筆記速度が速くなると、予め設定された
間隔で座標点列をサンプリングするのが難しくなる。例
えば、この図に示すように×印よりも長いピッチで黒丸
印の座標点列が採集される。この場合には、辞書側では
本来のストロークを正確に再現することができず、文字
認識誤りを生じ易い。従って、このような装置の動作上
認識誤りを生じ易いようなケースについても複数の辞書
を採用する。

【００１５】図５には、実際に手書き文字入力があった
場合に、その筆記速度を検出し辞書を選択する場合の選
択動作説明図を示す。図に示すように、例えば速度が遅
い場合と速い場合とで選択する辞書をＡ，Ｂ，Ｃの３種
類用意しておく。選択速度が比較的はやいＰの場合に
は、辞書Ｃを選択する。また、この例では速度に応じて
３種類の辞書Ａ，Ｂ，Ｃを用意すると共に中間的な速度
では２種の辞書が選択されるようにクロスオーバー構成
となっている。即ち、選択速度がＱの場合には、辞書Ａ
と辞書Ｂが同時に参照される構成となっている。

【００１６】上記のように筆記速度が速い場合に、その
速い筆記速度に適合する辞書を予め用意しておき、その
辞書との照合を行うことによって文字の認識誤り等を防
止できる。また、必要に応じて２種以上の辞書を選択す
ることによって認識結果の候補として挙げた文字につい
てその中に正しい認識結果が含まれる正答率が向上する
という効果がある。

【００１７】次に、筆記速度の検出方法を具体的に説明
する。例えば、手書き文字入力部５から時間間隔Ｔで１
つずつ座標点を受け入れるとする。入力された文字の画
数をＫ、入力文字でｊ番目に入力されたストロークの座
標の数をＰｊとする。これは１画分の座標点列に相当す
る。この場合に、ｊ番目に筆記されたストロークの座標
点列は次の（１）式に示すように表すことができる。 （Ｘｊ（ｉ），Ｙｊ（ｉ））；ｉ＝１〜Ｐｊ（ただしｊ＝１〜Ｋ） …（１ ） この座標点列は図１に示す筆記速度検出部１２に入力す
る。筆記速度の算出を行うために得る値としては平均
値、標準偏差、最大値等が考えられる。また、１文字に
対して筆記速度を１つ算出する方法もあれば、１文字を
複数の部分に分割してそれぞれの部分について筆記速度
を算出する方法もある。

【００１８】例えば、１文字に対して筆記速度の平均値
を１つ算出する場合には、次の（２）式および（３）式
に示すような演算処理をする。なお、筆記速度Ｄｊ
（ｉ）は、ｊ番目のストロークのｉ番目の座標とｉ＋１
番目の座標の間の速度である。 Ｄｊ（ｉ）＝√（(Xj(i+1)-Xj(i))²+(Yj(i+1)-Yj(i))² ）÷Ｔ …（２） これは、各座標点のｘ座標とｙ座標を用いて座標点間の
距離をピタゴラスの定義により求めたものであり、単位
時間の移動距離を求めるために、時間Ｔで除算してい
る。

【００１９】 Ｓ＝（Σ_j=1 ^KΣ_i=1 ^Pj-1 Ｄｊ（ｉ））÷（Σ_j=1 ^K（Ｐｊ−１）） …（３） 入力された文字の筆記速度の平均値Ｓはこのようなスト
ローク各部の筆記速度をストローク全体に亘って累積
し、更に全てのストロークに亘って累積する。これが
（３）式の除算の分子側である。また、この（３）式の
分母は距離を求めた演算回数を示している。こうして、
１文字についての筆記速度の平均値Ｓが求められる。

【００２０】また、上記のような辞書は次のようにして
生成する。まず、辞書を作成するための文字データを複
数の人から収集する。そして、それらの筆記速度の平均
値を求める。その平均値の付近で適当な閾値を設定す
る。これは全体のデータの数をほぼ２等分するような閾
値とすればよい。そして、この閾値を超える平均速度で
筆記された文字によって１つの辞書を生成し、閾値以下
の筆記速度によって記入された文字を用いて別の辞書を
生成する。こうして、筆記速度の速い場合と遅い場合の
両辞書を生成する。また、辞書生成のためのデータ量が
十分得られない場合や入力されたデータから見て筆記速
度の違いがあまり見られないような場合には辞書生成の
ために「ゆっくり筆記して下さい」といった要求や「速
い速度で筆記して下さい」という要求を行い、各種の条
件のデータ収集を行う。

【００２１】以上のように生成された辞書を、先に説明
した要領で検出した筆記速度に応じて選択して使用する
ことにより、文字認識率の向上が図られる。なお、上記
の例では、１文字の入力によって筆記速度を検出した
が、通常筆記入力をするものは時間の経過と共に次第に
その操作に慣れて筆記速度が速くなる傾向にある。従っ
て、何文字かの筆記速度を平均して筆記速度が速くなっ
たことを検出し、これに応じて辞書を切り換えていくと
いった方法も可能である。

【００２２】以上により、筆記速度が原因で発生してい
た誤認識を軽減することができる。しかも、筆記者に対
し筆記速度が速過ぎるといった警告表示等も行わないで
済むため、筆記者の入力効率を低下させない。本発明
は、例えばペンコンピュータ、電子手帳、電子記帳台、
その他オンライン文字認識機能を有する各種の情報処理
装置に対して広く利用が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のオンライン文字認識装置具体例を示す
概略図である。

【図２】辞書の具体例説明図である。

【図３】筆記速度と字形との関係説明図である。

【図４】筆記速度の違いと座標点列の関係説明図であ
る。

【図５】辞書選択動作説明図である。

【符号の説明】

５ 手書き文字入力部 ６ ペン １０ 文字認識部 １１ 辞書選択部 １２ 筆記速度検出部 １３ 辞書

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 手書き文字入力部と、 この手書き文字入力部により入力された文字のストロー
   クを座標点列として認識して、予め用意した辞書を参照
   し、前記入力された文字を認識する文字認識部とを備
   え、 この文字認識部には、 前記手書き文字入力部により入力される文字の筆記速度
   を検出する筆記速度検出部と、 筆記速度に対応させて、予め用意された複数の辞書のい
   ずれかを選択して参照する辞書選択部とが含まれること
   を特徴とするオンライン文字認識装置。
2. 【請求項２】 前記文字認識部は、 検出した筆記速度に対応させて、２以上の辞書を選択し
   て認識処理することを特徴とする請求項１記載のオンラ
   イン文字認識装置。
3. 【請求項３】 前記文字認識部は、 予め設定した数文字ごとに筆記速度を検出して、その平
   均速度によって辞書の選択を切り換えることを特徴とす
   る請求項１記載のオンライン文字認識装置。