JPH0935004A - パターン認識装置 - Google Patents

パターン認識装置

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JPH0935004A
JPH0935004A JP7188824A JP18882495A JPH0935004A JP H0935004 A JPH0935004 A JP H0935004A JP 7188824 A JP7188824 A JP 7188824A JP 18882495 A JP18882495 A JP 18882495A JP H0935004 A JPH0935004 A JP H0935004A
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JP
Japan
Prior art keywords
pattern
approximation
original
approximate
recognition apparatus
Prior art date
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Pending
Application number
JP7188824A
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English (en)
Inventor
Keiko Gunji
圭子 郡司
Toshimi Yokota
登志美 横田
Masaki Miura
雅樹 三浦
壮四郎 ▲葛▼貫
Soshiro Kuzunuki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Priority to JP7188824A priority Critical patent/JPH0935004A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】パターンの形状に合った近似点数で近似でき、
手ブレによるノイズも除去できるパターン認識装置の提
供。 【構成】近似部6−Aは、入力されたストロークを近似
し、入力ストロークと近似パターンを近似精度判定部1
に転送する。近似精度判定部1は、ストロークの長さに
応じて近似判定に用いる近似精度パラメータ(パターン
の直線度等)を最適化し、パターンの形状に合った近似
点数で近似し、この近似された入力パターンと辞書パタ
ーンとを比較し候補を決定する。 【効果】パターンの形状に合った近似点数で近似でき、
手ブレによるノイズも除去できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、パターン認識装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】文字パターンの形状に応じて近似する方
式として、パターンの直線度((パターンの始終点間の長
さ)/(パターンの長さ))により近似点数を決定し、近
似する方法が特開昭58−163080号公報に開示されてい
る。これによると相似形のパターンならパターンの長さ
にかかわらず同じ点数に近似してしまう。ところが、実
際に手書き入力する場合には、手ブレによりノイズが入
ることは避けられない問題で、同じギザギザした形状で
あっても、短いストロークのギザギザは、手ブレによる
ノイズなので、ノイズを除去するために少ない点数で近
似しなければならない。逆に、長いストロークでは、手
ブレの範囲を越えたギザギザはパターンの特徴であるた
め、この特徴を残すように多い点数で近似する必要があ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
では、パターンの直線度((パターンの始終点間の長さ)
/(パターンの長さ))により近似点数を決定するもので
あるため、上記のような短いストローク及び長いストロ
ークの場合においても相似形のパターンであれば、これ
らは一律に同じ近似点数で近似されてしまうという問題
があった。
【0004】本発明の目的は、パターンの形状に合った
近似点数で近似でき、手ブレによるノイズも除去できる
パターン認識装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、ストロークの
長さに応じて近似判定に用いる近似精度パラメータ(パ
ターンの直線度等)を最適化し、パターンの形状に合っ
た近似点数で近似し、この近似された入力パターンと辞
書パターンとを比較し候補を決定するようにしたことに
特徴がある。具体的には、同じギザギザした形状であっ
ても、短いストロークのギザギザは、手ブレによるノイ
ズなので、ノイズを除去するために少ない点数で近似
し、逆に、長いストロークでは、手ブレの範囲を越えた
ギザギザはパターンの特徴であるため、この特徴を残す
ように多い点数で近似するものである。
【0006】
【作用】本発明によれば、入力されたストロークのうち
短いストロークについては少ない点数で近似され、長い
ストロークについては、多い点数で近似される。従って
パターン毎の長さなどの特性により、最適な近似精度あ
るいは近似方法で近似することが可能となる。
【0007】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例であ
る、オンライン手書き文字認識の例を説明する。
【0008】図1に、本発明の一実施例である可変点近
似パターン認識装置の機能ブロック図を示す。動作を簡
単に説明する。座標入力装置(タブレット)a3上にス
タイラスペンa2を滑らせることで、手書きストローク
を入力する。タブレットa3は、当入力ストロークを認
識管理部8に送る。認識管理部8は、近似管理部5によ
り入力ストロークを近似し、マッチング部9により近似
した入力を辞書eとマッチングする。マッチングにより
得られた距離値を距離値正規化部7に送って正規化す
る。そして認識管理部8は、正規化した距離値が小さい
ものを正解候補とし、正解候補のキャラクタを表示メモ
りcに格納する。LCDコントローラbは、表示メモリ
cから上記キャラクタを読みだし、上記キャラクタを表
示装置(ここではLCDa1)に表示する。特に、動作
が複雑な認識管理部8と近似管理部5の動作について
は、後にフロー図を用いて詳細に説明する。また、ここ
で示す距離値正規化部7は特願平6−219817 号のように
構成すればよい。
【0009】図2は、本発明の一実施例である可変点近
似パターン認識装置のシステム構成図である。パターン
を近似する機能,パターンマッチングして距離値を算出
する機能,距離値を正規化する機能は、例えば、ROM
hに記憶してあるプログラムをCPUfが読みだし、実
行することにより実現される。なお、各機能について
は、後にフロー図を用いて詳細に説明する。
【0010】次に、認識管理部8と近似管理部5の動作
を説明する。
【0011】図3に、認識管理部8の動作フローを示
す。認識管理部8は、タブレットa3からの手書き入力
ストロークをサンプリングする(8−1)。つぎに、入
力ストロークを近似管理部5に転送して、近似パターン
を得る(8−2)。得られた近似パターンをマッチング
部9に転送し、辞書eとマッチングし、距離値を得る
(8−3)。得られた距離値と近似点数(N)を距離値
正規化部7に転送し、距離値を正規化する(8−4)。
正規化した距離値が最も小さいものを正解候補として選
択し、LCDa1上に表示する(8−5)。
【0012】次に、図4を用いて近似管理部5の動作フ
ローを説明する。近似管理部5は、まず、近似点数
(N)を初期化する(5−1)。次に、近似点数Nを
(N=6)に増加し(5−2)、近似部A(6−A)に
より、((N−1)=5)等分割近似する(5−3)。近
似管理部5は、入力ストロークと近似パターンを近似精
度判定部1に転送し、近似精度が最適であるか判定する
(5−4)。近似精度が最適ならば、その近似パターン
を出力する(5−5)。もし、最適でないならば、処理
5−2に戻り、再び近似点数Nを(N=9)に増加し、
近似部B(6−B)により、((N−1)=8)等分割近
似する。同様の処理を近似精度が最適になるまで繰り返
す。
【0013】上記の処理により、近似精度が最適な近似
パターンを得るが、そのためには、近似精度判定部1が
近似精度判定の方法をどのようにするかが非常に重要で
ある。形状の複雑さに応じた近似点数にするために、近
似判定に用いる近似精度として、ストローク長測定部2
により得られる入力のストローク長(L)と、近似パタ
ーン長測定部3より得られる近似パターン長(L′)を
用いる判定方法について示す。まずは、従来の近似精度
判定式による近似の例を示し、続いて、本発明による最
適化した近似精度判定式による近似の例を示し、本発明
の効果を明らかにする。
【0014】図5に、1つの近似精度判定式の例を示
す。形状の複雑さに応じた近似点数にするための近似精
度として、近似パターン長L′のストローク長Lに対す
る割合 (近似精度)=L′/L …(1) を採用している。グラフは、近似パターン長L′とスト
ローク長Lの関係を示し、図の斜線の範囲(1≧(L′
/L)≧a)ならば近似精度が十分であることを表す。
つまり、 (L′/L)≧a …(2) となるまで近似点を増加する。ここで、aは近似精度パ
ラメータで、0≦a≦1の範囲で定められ、aを大きく
するほど近似精度が高く、たくさんの点数で近似するこ
とになる。
【0015】図6に、この従来の近似精度パラメータを
用いて近似したパターンの例とその問題点を示す。図6
(a)のパターン「7」の1画目の短いストロークと、
図6(b)のパターン「1」の長いストロークは相似形
で、同じ近似点数で近似されている。
【0016】図6(a),(b)のパターンが最適に近似
された状態では、図6(a)の場合は図6(b)の場合
より近似点数を少なくする必要がある。すなわち、図6
(a)(「7」)の1画目のような短いストロークのギザ
ギザは、手ブレによるノイズで、ノイズを除去するため
に少ない点数で近似しなければならない。しかし、図6
(b)のパターンのような長いストロークでは、手ブレ
の範囲を越えたギザギザはパターンの特徴であるため、
この特徴を残すように多い点数で近似する必要がある。
【0017】ところが、(2)式の近似精度(L′/
L)≧a(a:定数)を近似判定に用いると、相似形の
パターンは大きさにかかわらず同じ近似点数に近似して
しまうという問題がある。この問題点に対し、ストロー
クの長さに応じて近似判定に用いる近似精度パラメータ
を最適化することにより、解決できる。以下、本発明に
よる最適化された近似精度判定式による近似方式を説明
する。
【0018】各ストローク長で近似精度を最適化するた
めの手法として、様々なストローク長のパターンから、
類似文字を識別するために必要な近似精度を調べ、その
値を近似判定パラメータとして用いた。
【0019】図7は、類似文字を識別できるような形状
で、かつ、近似点数が冗長でなく近似したパターンの例
を示す。横の直線は、これらのパターン長を示し、様々
なパターン長のものがあることがわかる。
【0020】さて、図7で縦に並べられた文字同士は、
類似している文字パターンで、識別がかなり難しい。し
かし、これらが識別できる近似精度ならば、他の文字に
も十分なはずである。そこで、これらのパターンの近似
精度(近似パターン長L′とストローク長Lの関係)
を、近似判定の基準として用いていることにした。
【0021】図8のグラフは、図7のパターン例を始め
として、類似文字の近似パターン長L′とストローク長
Lの関係を示したものである。予想したように、ストロ
ーク長Lが長いものと短いものとではL′とLの関係で
傾きが違っており、従来の近似判定方式の近似精度パラ
メータを修正しなければならないことがわかる。
【0022】ストローク長L=150を境にして、次の
ように近似精度パラメータを修正できる。
【0023】 0<L≦150のとき ((L′+5)/L)≧1.0 …(3) L>150のとき ((L′−5)/L)≧0.9 …(4) 図8のグラフで、近似した線よりも上側の斜線の領域内
ならば、近似精度が十分なことを表している。
【0024】図9に、図8の最適化した近似判定方式を
用いて図6と同じパターンを近似した場合の例を示す。
図9(a)のパターン「7」の1画目の短いストローク
は6点に近似され、図6で見られた手ブレによるノイズ
がなくなっている。一方、図9(b)の長いストローク
は17点に近似され、パターンの特徴と考えられるギザ
ギザがうまく保持されている。つまり、入力ストローク
の長さに応じて近似精度を最適化することにより、短い
ストロークのノイズが除去され、かつ、長いストローク
の形状の特徴はうまく保存されていることがわかる。
【0025】上記の実施例では、形状の複雑さに応じた
近似点数にするための近似精度として、入力のストロー
ク長(L)と近似パターン長(L′)の関係を用いた
が、他の例として入力パターンと近似パターンの間にで
きる面積や、入力パターンと近似パターンの距離値など
を用いてもよい。
【0026】また、上記実施例では、ストローク長に応
じて近似精度を変化させる手段として、近似点数に合わ
せてストロークを等分割した点に近似点を置く、等分割
近似の近似点数(N)を変化させたが、他の例として、
角度変化の一定値以上のところに近似点を置く変化点近
似の角度変化量を変化させたり、等間隔に近似点を置く
等ピッチ近似の間隔を変化させたりしてもよい。
【0027】図10に、本発明の実施例の機能ブロック
図を示す。これは、複数の異なる近似部13,14,1
5(例えば、文字近似部と記号近似部と図形近似部)、
近似部選択部11,距離値正規化部16を有するパター
ン認識装置の機能ブロック図である。動作を説明する。
スタイラスペンをタブレット上に転がして入力した座標
列データ(ストローク)が、タブレットコントローラを
経由して認識管理部に送られる。認識管理部は、入力ス
トロークを近似するために、近似管理部12に転送す
る。近似管理部12は、入力ストロークを、近似部選択
部11に転送する。近似部選択部11は、入力ストロー
クの情報(例えば、ストローク長や面積など)により、
複数ある近似部13,14,15(文字近似部,記号近
似部,図形近似部)のうち、どの近似部により近似する
かを決定する。近似管理部17は、近似部選択部11の
決定にしたがって、複数ある近似部13,14,15
(文字近似部,記号近似部,図形近似部)から、実際に
使用する近似部を選択し、その近似部にストロークを転
送し、近似パターンを得る。認識管理部12は、入力の
近似パターンと辞書パターンのマッチングをマッチング
部18により行い、算出した距離値を距離値正規化部1
6により正規化する。認識管理部17は、正規化した距
離値が小さいものを正解候補として選択表示する。
【0028】このようにすることで、文字,記号,図形
混在のストロークを入力の段階で区別しなくても、適当
な近似方法で認識できる。ここで、距離値正規化部は、
本願の発明者による特願平6−219817 号のように構成す
ればよい。
【0029】
【発明の効果】本発明によれば、入力ストロークの長さ
に応じて近似精度判定に用いるパラメータを最適化する
ことにより、短いストロークのノイズは除去され、か
つ、長いストロークの形状の特徴はうまく保存されて近
似することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例である可変点近似パターン認
識装置の機能ブロック図である。
【図2】本発明の一実施例である可変点近似パターン認
識装置のシステム構成図である。
【図3】図1に示す認識管理部の動作フロー図である。
【図4】図1に示す近似管理部の動作フロー図である。
【図5】従来の近似精度判定式の説明図である。
【図6】従来の近似精度パラメータを用いて近似したパ
ターン例を示す図である。
【図7】最適に近似したパターンとストローク長と近似
パターン長の例を示す図である。
【図8】本発明における最適化した近似精度判定式の説
明図である。
【図9】最適化した近似精度判定式による近似パターン
の例を示す図である。
【図10】本発明の他の実施例である可変点近似パター
ン認識装置の機能ブロック図。
【符号の説明】
1…近似精度判定部、2…ストローク長測定部、3…近
似パターン長測定部、4…近似精度判定式、5…近似管
理部、6−A…近似部A、6−B…近似部B、6−C…
近似部C、7…距離値正規化部、8…認識管理部、9…
マッチング部、a…入力表示一体型装置、a1…LC
D、a2…スタイラスペン、a3…タブレット、b…L
CDコントローラ、c…表示メモり、d…タブレットコ
ントローラ、e…辞書、f…CPU、g…RAM、h…
ROM。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ▲葛▼貫 壮四郎 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力パターンと、予め辞書に格納してある
    パターンとを比較して、候補を決定するパターン認識装
    置において、複数のパターン特徴抽出手段と、前記複数
    のパターン特徴抽出手段より得られた情報の中から入力
    と辞書の比較に用いる情報を決定する手段を具備するこ
    とを特徴とするパターン認識装置。
  2. 【請求項2】請求項1のパターン認識装置において、複
    数のパターン特徴抽出手段より得られた情報の中から入
    力と辞書の比較に用いる情報を決定する手段は、前記パ
    ターン特徴抽出手段より得られた情報の元のパターンと
    の類似度合い又は差分により決定することを特徴とする
    パターン認識装置。
  3. 【請求項3】請求項2のパターン認識装置において、複
    数のパターン特徴抽出手段より得られた情報の中から入
    力と辞書の比較に用いる情報を決定する手段は、複数設
    けられた、パターン特徴抽出手段より得られた情報の元
    のパターンとの類似度合い又は差分の基準によって決定
    することを特徴とするパターン認識装置。
  4. 【請求項4】請求項3のパターン認識装置において、複
    数設けられた、パターン特徴抽出手段より得られた情報
    の元のパターンとの類似度合い又は差分の基準の内どれ
    を用いるかを、元のパターンの情報に基づいて決定する
    ことを特徴とするパターン認識装置。
  5. 【請求項5】請求項3のパターン認識装置において、複
    数設けられた、パターン特徴抽出手段より得られた情報
    の元のパターンとの類似度合い又は差分の基準の内どれ
    を用いるかを、パターン特徴抽出手段より得られた情報
    により決定することを特徴とするパターン認識装置。
  6. 【請求項6】請求項2,3,4又は5のパターン認識装
    置において、パターン特徴抽出手段より得られた情報の
    元のパターンとの類似度合い又は差分は、パターン特徴
    抽出手段より得られた近似パターンの長さと元のパター
    ンの長さより測定することを特徴とするパターン認識装
    置。
  7. 【請求項7】請求項2,3,4又は5のパターン認識装
    置において、パターン特徴抽出手段より得られた情報の
    元のパターンとの類似度合い又は差分は、パターン特徴
    抽出手段より得られた近似パターンと元のパターンの間
    にできる面積より測定することを特徴とするパターン認
    識装置。
  8. 【請求項8】請求項2,3,4又は5のパターン認識装
    置において、パターン特徴抽出手段より得られた情報の
    元のパターンとの類似度合い又は差分は、パターン特徴
    抽出手段より得られた近似パターンと元のパターンの距
    離より測定することを特徴とするパターン認識装置。
  9. 【請求項9】請求項4,5,6,7又は8のパターン認
    識装置において、複数設けてあるパターン特徴抽出手段
    より得られた情報の元のパターンとの類似度合いの内ど
    れを用いるかを、元のパターン又は前記パターン特徴抽
    出手段より得られた近似パターンの長さにより決定する
    ことを特徴とするパターン認識装置。
  10. 【請求項10】請求項4,5,6,7又は8のパターン
    認識装置において、複数設けてあるパターン特徴抽出手
    段より得られた情報の元のパターンとの類似度合いの内
    どれを用いるかを、元のパターン又は前記パターン特徴
    抽出手段より得られた近似パターンの面積により決定す
    ることを特徴とするパターン認識装置。
  11. 【請求項11】請求項4,5,6,7又は8のパターン
    認識装置において、複数設けてあるパターン特徴抽出手
    段より得られた情報の元のパターンとの類似度合いの内
    どれを用いるかを、元のパターンの長さにより決定する
    ことを特徴とするパターン認識装置。
JP7188824A 1995-07-25 1995-07-25 パターン認識装置 Pending JPH0935004A (ja)

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