JPH09251517A - 文字認識方法及び文字認識装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基本辞書への誤認識弊害を抑え、学習辞書を
優先的に用いる。 【解決手段】 Ｓ１で教師コードが与えられ、Ｓ２で学
習すべき文字を基本辞書のみで認識処理し、Ｓ３で学習
すべき文字と異なるカテゴリの走査を行い、Ｓ４で最近
傍の異種カテゴリとの距離から確定距離を求め、Ｓ５で
学習辞書を作成し、Ｓ６で学習辞書に対応の確定距離を
格納し、確定距離に基づいて文字認識用の基本辞書を優
先的に使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ユーザーが作成し
た認識用学習辞書を優先的に使用して認識を行うための
認識方法及び認識装置に関し、特に、文字認識方法及び
文字認識装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の文字認識では、高認識率追求のた
めの研究開発が行われ、例えば活字ＯＣＲでは、既に、
シングルフォントからマルチフォントまでの装置は実現
され、今後はオムニフォントへの発展が期待されてい
る。また、オンライン文字認識装置では、楷書から続け
字レベルの装置が開発され、今後は崩し字への発展が期
待されている。

【０００３】しかし、認識性能が向上してきたにもかか
わらず、基本辞書のみではユーザーの固有パターン（手
書き文字でのくせ字や略字）を高精度に認識することは
困難であり、この問題を解決するため、従来から固有パ
ターン（学習パターン）を学習させてユーザー固有の学
習辞書を用いた文字認識が用いられてきている。

【０００４】ところが、学習という行為を文字認識装置
に対して行なったのであるから、以降は必ずそれが（正
確にはそれに近いパターンが）正しく認識されるものと
ユーザーは期待するため、学習以前よりも認識し易くな
る程度では、実用的な方式とは言い難い。すなわち、会
話的な認識システムの場合は、ユーザーが学習パターン
に対しては１００％の正解を期待するからである。従っ
て、学習辞書に対しては何らかの優先度を持たせる必要
があり、例えば、特開平１−１４５７８９号公報は、学
習辞書に登録してあるユーザーの固有パターンを優先的
に出力する技術が開示されている（従来技術１）。

【０００５】しかしながら、学習辞書に学習パターンを
追加登録していくと同じような学習辞書パターンが次々
と作成され、かえって文字認識率を低下させるという問
題があり、これを解決するために、例えば、特開平１−
４４５８６号公報は、登録する文字パターンが、既登録
のパターンと比較してどの程度安定に認識できるかの安
定度指標を算出、表示出力し、ユーザーの判断により登
録の有無を判断する技術が開示されている（従来技術
２）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術１のように単に学習辞書の優先度を上げるだけでは、
誤認識弊害が発生する。

【０００７】以下、具体的に、「王」と「玉」の文字を
例にして誤認識弊害について説明する。前提として、基
本辞書の「王」の標準パターンと「玉」の標準パターン
とは文字単位のカテゴリで類似パターン（特徴点の距離
が近い）であるとします。まず、ユーザーが「王」とい
う手書き文字を入力したけれども、基本辞書では認識し
にくいので、学習辞書に学習パターンとして登録したと
する。つまり、「王」という手書き文字は、基本辞書の
「王」の標準パターンから離れているパターンです。ま
た、「王」という手書き文字は、基本辞書の「玉」の標
準パターンからも離れています。

【０００８】従って、手書き文字「王」は学習させてい
るので、認識し易くなるのですが、手書き文字「王」に
類似する「玉」を手書き入力すると、基本辞書の「玉」
からは離れており、かつ学習辞書で類似の「王」が存在
するため、手書き文字「玉」を「王」と誤認識してしま
うという誤認識弊害が発生します。つまり、学習した文
字が基本辞書から離れていて、学習した文字の近辺で類
似文字が入力されると、誤認識弊害が発生し学習辞書に
何らかの優先順位が施してあると、より顕著になりま
す。

【０００９】一方、誤認識弊害は、従来技術２では学習
すべきかどうかの判断をユーザーが行うため、ある程度
解消できるが、画一的に認識率を向上させることができ
ず、オペレーションが複雑になるという問題点がある。

【００１０】本発明の目的は、ユーザーに学習の有無を
判断させることなく、認識時の誤認識弊害を最小にしつ
つ、学習辞書を優先的に使用して認識できる文字認識方
法及び文字認識装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の文字認
識方法は、基本辞書及び学習辞書を用いて入力文字をカ
テゴリ単位で文字認識を行う文字認識方法において、学
習すべき文字の学習カテゴリに最も近い異種カテゴリと
の距離より短い距離を、学習すべき文字の学習辞書の確
定距離として予め設定し、文字認識時に、基本辞書及び
学習辞書を参照して入力文字からマッチング処理により
認識候補の距離を求め、該距離が上記確定距離より小さ
い時に、上記認識候補の距離を短くなるように再設定
し、再設定された距離に基づいて認識候補の順序を変更
して文字認識を行うことを特徴とする。

【００１２】請求項２に記載の文字認識装置は、請求項
１に記載の文字認識方法を用いたことを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１に、基本辞書または学習辞書
に格納されたパターンと手書き入力文字の入力パターン
とのマッチング処理で、入力文字単位で文字認識を行う
手書き文字認識装置を示す。ここで、１は既存の認識シ
ステム、２はタブレット等の入力デバイス、３は標準パ
ターンが１文字単位で格納されている基本辞書、４はユ
ーザーが登録を行う学習パターンが１文字単位で格納さ
れている学習辞書、５は本発明の特徴である確定距離を
格納する確定距離バッファ、６は認識候補を格納する認
識候補バッファ、７は、入力文字の特徴抽出、文字認
識、及び確定距離計算や学習辞書の優先処理を後述の処
理で行うＣＰＵ等で構成される制御部、８は学習辞書を
優先する後述の処理に使用する汎用レジスタである。

【００１４】既存の認識システム１は、辞書のパターン
と入力パターンとをパターンマッチング等のマッチング
処理を行って入力文字単位で文字認識を行うための認識
処理装置や処理プログラムである。

【００１５】入力デバイス２のタブレットにペンで手書
き入力を行うと、ペン先端が接している座標から一定時
間間隔でサンプリングされ、その座標値から入力パター
ンを生成し、制御部７の働きにより、１文字単位で特徴
データが抽出される。ここで、入力デバイス２は表示一
体型のタブレットを用いることができる。

【００１６】基本辞書３は標準パターンに対応した特徴
データ、学習辞書４は学習パターンに対応した特徴デー
タが格納されており、認識方式に依存するものの、例え
ば、ストローク単位に固定長分割したセグメントの方向
と長さ、部首単位の可変長分割した特徴点の座標と方
向、あるいは、翻訳ＯＣＲでは、文字の外接枠を縦横８
分割し６４分割した各メッシュ内の黒画素濃度値を特徴
データとして有している。なお、基本辞書３、学習辞書
４は、それぞれパターンに対応した特徴データとその文
字コードとが組で格納されている。

【００１７】入力デバイス２からの手書き入力文字の入
力パターンの特徴データは、基本辞書３または学習辞書
４に格納してある特徴データとのパターンマッチングに
より、文字認識を行い、正解コードに対応した文字を出
力する。

【００１８】また、上記文字認識装置では文字単位で認
識するので、カテゴリは文字となるが、カテゴリは認識
方法の認識単位によるので、他のカテゴリでもよく、オ
ンライン文字認識では、文字をストロークや部首に分割
して認識してもよく、その場合は、カテゴリはストロー
クまたは部首となる。さらに、欧文認識では単語単位で
認識してもよく、その場合は、カテゴリは単語となりま
す。いずれにしても、認識対象の辞書と距離計算する単
位がカテゴリとなります。

【００１９】次に、学習辞書４の確定距離計算方法につ
いて、図２乃至図４を用いて説明する。図２は確定距離
計算のフローチャートであり、図３は確定距離を求める
様子を示す模式図である。学習辞書４の確定距離は、ユ
ーザーが入力デバイス２から学習データが与えられた時
に求められ、学習辞書４に格納する学習データは、文字
認識装置に学習させたい学習パターンに対応した特徴デ
ータとその正解コード（正しく認識してもらいたい文字
コード）である。

【００２０】まず、学習データが与えられると、教師コ
ードが与えられる（ステップＳ１）。教師コードの入力
は、ユーザーが会話的に正解コードを入力する場合は、
これが教師コードとなり、自動学習システムのような場
合は、システムが自動的に教師コードを生成する。

【００２１】次に、学習データの特徴データに対して、
既存の認識システム１により、基本辞書４のみを用いて
マッチング処理をして認識を行い、認識候補を得る（ス
テップＳ２）。

【００２２】次に、ステップＳ２で得られた認識候補を
マッチング処理により得られた距離に基づいて走査し、
教師コードと異なるカテゴリで最小距離のもの（最近傍
異種カテゴリ）を探し出し（ステップＳ３）、その距離
の１／ｎ（ｎ＞１）を確定距離とする（ステップＳ
４）。ここで、ｎは任意に設定しうる値で、本実施の形
態ではｎ＝２とした。その様子を模式的に図３に示す。

【００２３】次に、学習辞書作成（ステップＳ５）のた
めに、学習辞書４のバッファに学習パターンの特徴デー
タとその正解コードを格納すると共に、この学習パター
ンに対する確定距離を確定距離バッファ５に格納する
（ステップＳ６）。確定距離バッファ５は学習辞書数分
ある距離値バッファで、その数と容量は文字認識装置に
よる。本実施の形態では、学習辞書数が１２８、１学習
辞書当たり１バイトであるから１２８バイトのバッファ
である。以上で、学習データを与えた時に作成される学
習辞書の確定距離の計算を終了する。

【００２４】図４は、基本辞書を白丸、学習辞書を黒丸
として、カテゴリごとに２次元に模式的にプロットした
様子を示す。本発明の確定距離は、基本辞書が密集して
いる領域では小さく、基本辞書が遠くにある領域では大
きくなる。また、個々の学習辞書の確定距離は、それぞ
れの最近傍異種カテゴリとの距離を下回る値であるた
め、この確定距離内には異種カテゴリ辞書の混入がな
く、基本辞書への弊害が発生しない領域が学習辞書毎に
設定される。

【００２５】次に、誤認識弊害を防止するために、確定
距離が設定された学習辞書４の優先使用方法について図
５及び図６を用いて説明する。図５に、学習辞書の優先
使用方法のフローチャートを示す。

【００２６】まず、未知の入力文字に対して、基本辞書
３及び学習辞書４を用いて認識処理を行い、認識候補バ
ッファ６に認識候補を得る（ステップＳ１１）。図６に
示すように、認識候補ごとに、各候補の文字コード、辞
書番号、未知の入力文字と基本辞書３または学習辞書４
とのマッチング計算の結果求めた距離、基本辞書３か学
習辞書４かの辞書の区別フラグの情報を含み、距離が短
い順に、認識候補が並べられる。認識候補バッファ６
は、通常、基本辞書３と学習辞書４が混在した構成であ
る。

【００２７】次に、得られた認識候補を走査して、区別
フラグにより学習辞書にヒットした候補かどうか判定
（基本辞書か学習辞書かの区別）する（ステップＳ１
２）。基本辞書の場合、区別フラグにより、次の認識候
補にスキップする。学習辞書の場合、認識候補バッファ
６の距離が対応する学習辞書の確定距離未満か否か判定
する（ステップＳ１３）。

【００２８】次に、認識候補バッファ６の距離が確定距
離以上の場合は、次の認識候補へスキップする。認識候
補バッファ６の距離が確定距離未満の場合は、その距離
にある重み（ｗ）を乗じた値（ステップＳ１４）を新距
離として認識候補バッファ６に格納して次の認識候補へ
移る。この重み（ｗ）は学習辞書を優先するための重み
で、任意に設定しうる値であり、本実施の形態ではｗ＝
０．５である。

【００２９】全ての認識候補に対して同様の処理を行っ
た後、再度、認識候補バッファ６の距離により、基本辞
書及び学習辞書を含めて認識候補のソーティングを行な
い（ステップ１５）、距離の短い順に並びかえられる。

【００３０】以上の処理により、学習辞書に対応した認
識候補を優先的に得ることができる。

【００３１】なお、以上の説明では認識尺度として距離
を用いたが、距離の他にも類似度を用いる認識手法を用
いることもできる。また、ＯＣＲ、オンライン、音声な
どを入力として用いることができ、これらの入力に対し
て学習機能を有する認識装置であれば、本発明を適用で
きる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ユーザーが個別に判断するのでなく、自動的に基本辞書
への弊害を最小にしつつ、学習辞書を優先的に文字認識
に使用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る文字認識装置を示す図である。

【図２】本発明に係る確定距離計算のフローチャートで
ある。

【図３】学習辞書の確定距離計算の様子を説明するため
の図である。

【図４】学習辞書の確定距離の概念を説明するための図
である。

【図５】学習辞書を優先的に認識候補とするためのフロ
ーチャートである。

【図６】認識候補バッファの構造を示す図である。

【符号の説明】

１ 既存の認識システム ２ 入力デバイス ３ 基本辞書 ４ 学習辞書 ５ 確定距離バッファ ６ 認識候補バッファ ７ 制御部 ８ 汎用レジスタ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基本辞書及び学習辞書を用いて入力文字
   を所定のカテゴリ単位で文字認識を行う文字認識方法に
   おいて、 学習すべき文字の学習カテゴリに最も近い異種カテゴリ
   との距離より短い距離を、学習すべき文字の学習辞書の
   確定距離として予め設定し、 文字認識時に、基本辞書及び学習辞書を参照して入力文
   字からマッチング処理により認識候補の距離を求め、該
   距離が上記確定距離より小さい時に、上記認識候補の距
   離を短くなるように再設定し、再設定された距離に基づ
   いて認識候補の順序を変更して文字認識を行うことを特
   徴とする文字認識方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の文字認識方法を用いた
   ことを特徴とする文字認識装置。