JPH1049631A - オンライン手書き文字認識方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 筆順誤りや画数の違いがあっても認識可能と
し、しかも、少ない計算量で高速に文字認識する必要が
ある。 【解決手段】 辞書には認識対象の文字を構成するに最
低限必要でしかも他の文字と明確に区別できる特徴量の
みを登録しておく。そして、辞書に登録された或る文字
を構成する前記特徴量を１つずつ読み出して、読み出さ
れた特徴量と入力文字を構成するそれぞれの特徴量とを
照合して類似度を求め、求められた類似度を基に、辞書
の特徴量と入力された文字の特徴量とを対応付けし（ス
テップＳ２〜Ｓ６）、対応付けされずに余った辞書の特
徴量または入力文字の特徴量からその特徴量に応じたエ
ラー値を得て（ステップＳ７〜Ｓ９）、そのエラー値を
考慮して、前記辞書から読み出された文字と入力文字と
の間の合計の類似度を求めて、その類似度をもとに認識
結果を出力する（ステップＳ１０〜Ｓ１２）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、入力文字の特徴量
と辞書に登録されている特徴量とを対応付けして、文字
認識を行うオンライン手書き文字認識において、筆順の
誤りやストロークの続け、省略があっても認識可能とし
たオンライン手書き文字認識方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】オンライン手書き文字認識は、入力筆跡
情報と辞書に登録された筆跡情報とのマッチングを取
り、類似度の高い辞書パターンを認識結果とすることが
一般に行われている。このようなオンライン手書き文字
認識においては、筆跡の情報として、一般に文字の画数
に対応したストロークや、そのストロークを分割した部
分ストロークの特徴を用い、入力された文字を構成する
ストローク（入力ストロークと呼ぶ）と辞書に登録され
たストローク（辞書ストロークと呼ぶ）との類似度を求
めることで認識することが従来より普通に行われてい
る。

【０００３】このような認識方法において、認識を行う
際、筆順情報や入力ストロークがその文字において何画
目かという画数情報を用いて認識を行う方法がある。

【０００４】このような筆順や画数の情報を用いた文字
認識は、類似度を計算する際、入力ストロークと辞書ス
トロークを対応付けて同じ画に絞ってマッチングを行う
ので、類似度の計算量が少なく認識処理を高速に行える
という利点があるが、入力文字の筆順や画数が誤ってい
ると認識できないため、筆順違いに対応するためには、
規則に従って、入力ストロークを並べ替えたり、入力ス
トロークと辞書ストロークを１つ１つ照合して対応づけ
ていく必要がある。さらに、画数間違いに対応するため
には、規則に従って入力ストロークを並べ替えるだけで
は、入力ストロークの過不足により、辞書ストロークと
の対応がずれて正確な対応付けが行えないので、入力ス
トロークと辞書ストロークとを１つ１つ照合して対応付
けするのが一般的である。

【０００５】ここで、前記画数違いとは、入力ストロー
クに続けがあって、入力ストロークが省略されているよ
うな場合や、ノイズストロークが入力されている場合な
どが考えられる。このような画数違いが有ると、入力ス
トロークと辞書ストロークとを１つ１つ照合したときに
過不足が生じる。この過不足に対応する従来の方法とし
て、 （イ）入力ストロークまたは辞書ストロークのどちらか
多い方を余らせる方法（特公昭６３−６２７８４：以
下、第１の従来技術という）。

【０００６】（ロ）余ったストロークを直前の筆順のス
トロークに結合させる方法（特公平２−１１９５０：以
下、第２の従来技術という）。

【０００７】（ハ）余ったストロークを前または後の筆
順のいずれかのストロークに結合させる方法（特公平３
−６６７０３：以下、第３の従来技術という）。

【０００８】（ニ）余ったストロークを辞書に記されて
いるストロークと照合し、ストローク間の結合し易さに
したがって結合させる方法（特公平４−４６３３：以
下、第４の従来技術という）。

【０００９】がある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】前記第１の従来技術
は、入力パターンと辞書パターンとの間に包含関係があ
ると、一方が他方に埋め込まれて誤認識の原因となるこ
と、少ない方の画数分のみのストロークの重ね合わせで
は、誤画数で筆記した際に生ずる特有の手書き変形に対
処できないなどの問題があり、これらの問題点が前記第
２の従来技術で指摘されている。

【００１１】たとえば、図８（ａ）に示されるように、
「日」という文字の辞書パターンと「目」という文字の
入力パターンを考えると、「日」という文字の辞書パタ
ーンが「目」という文字の入力パターンに包含される関
係にある。このような包含関係にある文字のストローク
同士を第１の従来技術を用いて対応づけようとすると、
同図（ｂ）に示されるように、入力ストロークの方に余
りが生じるが（この例では、３画目の入力ストロークが
余っている）、この場合、他のストローク間の対応付け
の状態により、入力された文字を「日」と誤認識する可
能性がある。

【００１２】また、前記第２〜第４の従来技術は、余っ
たストロークをそれぞれの方法で結合する技術である
が、いずれも計算量が多く、処理速度の点で問題があっ
た。

【００１３】そこで、本発明は、筆順や画数が間違って
いても認識可能で、包含関係にある文字間の認識をも可
能とし、また、楷書、続け字の両方に対応でき、しか
も、マッチングの計算量を少なくし認識速度の高速化を
図れるオンライン手書き文字認識方法および装置を実現
することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明のオンライン手書
き文字認識方法は、ある文字が入力されることによりそ
の文字を構成する特徴量を抽出し、その抽出された特徴
量と、辞書に登録されている特徴量とを照合して対応付
けすることにより、入力文字の認識を行うオンライン手
書き文字認識方法において、前記辞書に登録される認識
対象文字の１つずつの文字を構成するそれぞれの特徴量
は、その文字を構成するに最低限必要でしかも他の文字
と明確に区別できる特徴量とし、入力文字の特徴量との
対応付けを行う際、辞書に登録された或る文字を構成す
る前記特徴量を１つずつ読み出して、読み出された特徴
量と入力文字を構成するそれぞれの特徴量とを照合して
類似度を求め、求められた類似度を基に、辞書の特徴量
と入力された文字の特徴量とを対応付けし、対応付けさ
れずに余った辞書の特徴量（辞書残特徴量）または対応
付けされずに余った入力文字の特徴量（入力残特徴量）
からその特徴量に応じたエラー値を得て、そのエラー値
を考慮して、前記辞書から読み出された文字と入力文字
との間の合計の類似度を求めるものである。

【００１５】そして、前記辞書残特徴量に対して設定さ
れるエラー値と入力残特徴量に対して設定されるエラー
値とで、それぞれのエラー値に対する重みを変え、辞書
残特徴量に対して設定されるエラー値を入力残特徴量に
対して設定されるエラー値より大きくするような重み付
けを行うようにする。

【００１６】また、前記辞書残特徴量に対して設定され
るエラー値は、辞書作成時における各文字を構成する特
徴量の出現頻度の大きい特徴量に対してはエラー値を大
きくするような重み付けを行うようにする。

【００１７】また、前記入力残特徴量に対して設定され
るエラー値は、入力文字の特徴量を分割し幾つかの部分
特徴量に分けて照合する場合には、入力残特徴量に関し
ては、孤立した特徴量の場合と、ある特徴量の一部が残
っている部分特徴量の場合とで重みを変え、孤立特徴量
のエラー値を部分特徴量のエラー値より大きくするよう
な重み付けを行うようにする。

【００１８】そして、前記特徴量は、ストロークとす
る。

【００１９】また、本発明のオンライン手書き文字認識
装置は、ある文字が入力されることによりその文字を構
成する特徴量を抽出し、その抽出された特徴量と、辞書
に登録されている特徴量とを照合して対応付けすること
により、入力文字の認識を行うオンライン手書き文字認
識装置において、入力された文字からその文字を構成す
るそれぞれの特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、認識
対象の各文字毎にその文字を構成するそれぞれの特徴量
のうち、その文字を構成するに最低限必要でしかも他の
文字と明確に区別できる特徴量が登録される辞書と、こ
の辞書に登録された特徴量と前記特徴量抽出手段により
抽出された入力文字の特徴量との間の類似度を求める類
似度計算部と、前記類似度計算部で求められた類似度を
基に特徴量同士の対応付けを行うとともに、その対応付
け処理により対応付けされずに余った辞書の特徴量（辞
書残特徴量）または対応付けされずに余った入力文字の
特徴量（入力残特徴量）から、その特徴量に応じたエラ
ー値を得て、そのエラー値を考慮して前記辞書から読み
出された文字と入力文字との間の合計の類似度を求める
対応付け処理部とを有したことを特徴としている。

【００２０】そして、前記辞書残特徴量に対して設定さ
れるエラー値と入力残特徴量に対して設定されるエラー
値とで、それぞれのエラー値に対する重みを変え、辞書
残特徴量に対して設定されるエラー値を入力残特徴量に
対して設定されるエラー値より大きくするような重み付
けを行うようにしている。

【００２１】また、前記辞書残特徴量に対して設定され
るエラー値は、辞書作成時における各文字を構成する特
徴量の出現頻度の大きい特徴量に対してはエラー値を大
きくするような重み付けを行うようにする。

【００２２】また、前記入力残特徴量に対して設定され
るエラー値は、入力文字の特徴量を分割し幾つかの部分
特徴量に分けて照合する場合には、入力残特徴量に関し
ては、孤立した特徴量の場合と、ある特徴量の一部が残
っている部分特徴量の場合とで重みを変え、孤立特徴量
のエラー値を部分特徴量のエラー値より大きくするよう
な重み付けを行うようにする。

【００２３】そして、前記特徴量は、ストロークとす
る。

【００２４】このような手段を用いることにより、本発
明は、対応付けされない余った特徴量に対してエラー値
を与え、このエラー値を考慮して合計の類似度を求める
ことにより、筆順や画数が間違って入力された文字に対
しても認識可能となり、入力文字パターンと辞書パター
ンとに包含関係のある場合でも誤認識することなく高い
認識率での認識が可能となる。しかも、余った特徴量同
士を結合するといった処理が不要であるので、処理速度
の高速化が図れる。

【００２５】また、本発明では、エラー値に対して種々
の条件に応じて重み付けを行っている。まず、辞書残特
徴量に対して設定されるエラー値を入力残特徴量に対し
て設定されるエラー値より大きくするような重み付けを
行うようにする。また、辞書残特徴量に対して設定され
るエラー値は、辞書作成時における各文字を構成する特
徴量の出現頻度の大きい特徴量に対してはエラー値を大
きくするような重み付けを行う。これは、文字を構成す
る上で重要な特徴量が余った場合には、入力文字との対
応が付けにくいということであり、このような場合には
エラー値を大きくして誤認識を防止するようにしてい
る。さらに、前記入力残特徴量に対して設定されるエラ
ー値は、入力文字の特徴量を分割し幾つかの部分特徴量
に分けて照合する場合には、入力残特徴量に関しては、
孤立特徴量のエラー値を部分特徴量のエラー値より大き
くする。これは、孤立特徴量は、本来、書かれるべき入
力特徴量であり、書かれるべき入力特徴量が余る場合
は、エラー値を大きくした方がより正確な対応付けが行
えるからである。

【００２６】このように、それぞれの条件によりエラー
値に重み付けを行うことことで、種々の条件に対応した
的確な認識が可能となる。

【００２７】また、特徴量をストロークとすることで、
特徴量の抽出が容易で、類似度の計算がしやすく、高精
度な認識が可能となる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を説明す
る。

【００２９】図１は本発明の実施の形態を説明するブロ
ック図であり、タブレット上にペンなどで入力された文
字に対する座標データを時系列データとして出力する文
字入力部１、この文字入力部１から送られてくる時系列
の座標データをもとに、その文字を構成する特徴量とし
てのストロークを抽出するストローク抽出部２、認識対
象の各文字毎にその文字を構成するそれぞれの特徴量と
して、その文字を構成するに最低限必要でしかも他の文
字と明確に区別できるストロークデータが登録される辞
書３、この辞書３から読み出された或る１つの文字を構
成するストロークのうちの１本の辞書ストロークと、入
力された文字を構成するそれぞれの入力ストロークとを
照合し、類似度を計算する類似度計算部４、この類似度
計算部４により求められた類似度に基づいて、辞書から
読み出された辞書ストロークとの対応付けを行うととも
に、その対応付け処理により対応付けされずに余った辞
書のストロークまたは対応付けされずに余った入力文字
のストロークから、そのストロークの特徴量に応じたエ
ラー値、たとえば、始点・終点の位置データから長さを
求めてその長さに応じたエラー値を求めて、そのエラー
値を考慮して前記辞書から読み出された文字と入力文字
との間の合計の類似度を求める対応付け処理部５、この
対応付け処理部５で得られた結果をもとに入力文字の認
識結果を出力する認識結果出力部６などから構成されて
いる。

【００３０】前記辞書３は、前記したように、認識対象
の各文字毎にその文字を構成するそれぞれのストローク
として、その文字を構成するに最低限必要でしかも他の
文字と明確に区別できるストロークデータが登録される
が、そのストロークの一例を図２に示す。

【００３１】図２は「海」という文字を構成するに最低
限必要でしかも他の文字と明確に区別できるストローク
Ｌ１，Ｌ２，・・・，Ｌ７を示すもので、「海」という
文字に対してはこのようなストロークＬ１，Ｌ２，・・
・，Ｌ７のデータが辞書ストロークとして登録される。
前記文字を構成するに最低限必要なストロークとは、あ
る文字を多数の筆者に筆記させた場合、省略されること
の少ないストロークを指している。そして、さらに、他
の文字との区別を行うに必要なストロークがそれぞれの
文字毎に登録されている。

【００３２】なお、入力された文字を構成するそれぞれ
の入力ストロークとの照合を行う際、或る１つの文字を
構成する何本かの辞書ストロークの照合順序は、種々考
えられるが、登録された辞書ストロークの中で正しい筆
順に従って１本ずつ読み出すようにしてもよく、また、
照合しやすい順を予め決めておいてもよい。

【００３３】たとえば、入力ストロークとの照合を行う
際、それぞれの入力ストロークとの間での対応付け誤り
の少ないと思われる順番に照合を行うように照合順を設
定するようにしてもよい。この対応付けの誤りの少ない
順とは、具体的には、 （１）１つの文字を構成するストロークのうち特徴的な
ストローク（たとえば、長さの長いストローク）から順
に照合を行うように順序を記述しておく。

【００３４】（２）１つの文字を構成するストロークの
うち文字の外縁に位置するストロークから順に照合を行
うように順序を記述しておく。

【００３５】（３）１つの文字を構成するストロークの
うち特定の方向に位置するストロークから順に照合を行
うように順序を記述しておく。

【００３６】（４）前記（１）〜（３）を任意に組み合
わせた順序、たとえば前記（１）と（２）を組み合わ
せ、外縁に位置し、しかも特徴的なストローク（たとえ
ば、長さの長いストローク）から順に照合を行うように
順序を記述しておく。

【００３７】などが考えられる。

【００３８】ただし、この実施の形態における照合の順
番は、登録された辞書ストロークの中で正しい筆順に従
って１本ずつ読み出されるような順番を辞書に記述して
おくものとする。

【００３９】今、図３に示すような入力ストロークｉ
１，ｉ２，・・・，ｉ７が入って来たとする（その時点
で入力されたストロークを太線で示す）。

【００４０】辞書３には認識対象の文字すべてについ
て、それぞれの文字毎の辞書ストロークが登録されてい
るが、図３は認識対象文字のなかの１つの文字として
「海」という文字の辞書ストロークＬ１，Ｌ２，・・
・，Ｌ７が予め記述された順番（この場合、正しい筆順
に従った順番）で読み出された例を示している（読み出
された辞書ストロークを太線で示す）。そして、登録さ
れている辞書ストロークＬ１，Ｌ２，・・・，Ｌ７は、
前記したように、それぞれの文字毎に、その文字を構成
するに最低限必要でしかも他の文字と明確に区別できる
ストロークが登録されるが、「海」の場合、図２に示す
ようなストロークが辞書ストロークＬ１，Ｌ２，・・
・，Ｌ７として登録されている。

【００４１】まず、辞書３から１番目の順番に設定され
た辞書ストロークＬ１が読み出され、類似度計算部４に
より、読み出された１番目の辞書ストロークＬ１と、入
力ストロークｉ１，ｉ２，・・・，ｉ７を、入力ストロ
ークｉ１から順に照合し、それぞれの類似度を計算す
る。これにより、辞書ストロークＬ１に対する入力スト
ロークｉ１，ｉ２，・・・，ｉ７の類似度がそれぞれ求
められるが、ここでは、図を簡略化するために、辞書ス
トロークＬ１と入力ストロークｉ１，ｉ２，・・・，ｉ
７の間の類似度のうち、最大の類似度のみを示してい
る。つまり、図３では、辞書ストロークＬ１に対して
は、入力ストロークｉ１との間で求められた類似度ｄ１
１が最大類似度であり、辞書ストロークＬ１と入力スト
ロークｉ１が対応付けられたことを示している。

【００４２】次に、辞書３から２番目の順番に設定され
た辞書ストロークＬ２が読み出され、類似度計算部４に
より、読み出された２番目の辞書ストロークＬ２と、入
力ストロークｉ１，ｉ２，・・・，ｉ７を、入力ストロ
ークｉ１から順に照合し、それぞれの類似度を計算す
る。これにより、辞書ストロークＬ２に対する入力スト
ロークｉ１，ｉ２，・・・，ｉ７の類似度がそれぞれ求
められ、この場合、辞書ストロークＬ２に対しては、入
力ストロークｉ２との間で求められた類似度ｄ２２が最
大類似度であり、辞書ストロークＬ２に対して入力スト
ロークｉ２が対応づけられる。

【００４３】このようにして、辞書３から辞書ストロー
クを順番に読み出して、読み出された辞書ストローク
と、入力ストロークｉ１，ｉ２，・・・，ｉ７を照合
し、それぞれの類似度を計算し、求められた類似度を基
に、対応付け処理部５により、辞書ストロークと入力ス
トロークとを対応づける。これにより、１番目の辞書ス
トロークＬ１に対しては１番目の入力ストロークｉ１が
対応付けされ、２番目の辞書ストロークＬ２に対しては
２番目の入力ストロークｉ２が対応付けされ、３番目の
辞書ストロークＬ３に対しては３番目の入力ストローク
ｉ３が対応付けされるというようにして、それぞれの辞
書ストロークＬ１，Ｌ２，・・・，Ｌ７に対して入力ス
トロークが対応付けられる。

【００４４】この例は、辞書ストロークと入力ストロー
クとの間の過不足なく対応付けられた例であるが、以下
に、辞書ストロークあるいは入力ストロークのいずれか
が余る場合について説明する。

【００４５】まず、辞書ストロークが余る場合につい
て、図４を参照しながら説明する。この図４の例は、
「毎」という文字が入力された場合、その「毎」という
文字の入力ストロークと、辞書３に登録されている認識
可能な文字のうち、「海」の辞書ストロークとの照合を
行う例について説明するものである。この場合、「海」
という文字の辞書ストロークは、前記したように、
「海」を構成するに最低限必要でしかも他の文字と明確
に区別できるストロークとして、辞書ストロークＬ１，
Ｌ２，・・・，Ｌ７が登録されている。

【００４６】まず、辞書３から１番目の順番に設定され
た辞書ストロークＬ１が読み出され、類似度計算部４に
より、読み出された１番目の辞書ストロークＬ１と、
「毎」を構成する入力ストロークｉ１１，ｉ１２，・・
・，ｉ１６を、入力ストロークｉ１１から順に照合し、
類似度計算部４によりそれぞれの類似度を計算する。こ
れにより、辞書ストロークＬ１に対する入力ストローク
ｉ１１，ｉ１２，・・・，ｉ１６の類似度がそれぞれ求
められるが、前記同様、図を簡略化するために、辞書ス
トロークＬ１に対応づけることのできる最大類似度のみ
を示している。つまり、図４では、辞書ストロークＬ１
に対しては、入力ストロークｉ１１との間で求められた
類似度ｄ１１が最大類似度であり、辞書ストロークＬ１
と入力ストロークｉ１１が対応付けられたことを示して
いる。

【００４７】次に、辞書３から２番目の順番に設定され
た辞書ストロークＬ２が読み出され、類似度計算部４に
より、読み出された２番目の辞書ストロークＬ２と、入
力ストロークｉ１１，ｉ１２，・・・，ｉ１６を、入力
ストロークｉ１１から順に照合し、それぞれの類似度を
計算する。これにより、辞書ストロークＬ２に対する入
力ストロークｉ１１，ｉ１２，・・・，ｉ１６の類似度
がそれぞれ求められるが、この場合、どの入力ストロー
クｉ１１，ｉ１２，・・・，ｉ１６との間においても大
きな値の類似度が得られず、辞書ストロークＬ２と対応
付けされない。

【００４８】次に、辞書３から３番目の順番に設定され
た辞書ストロークＬ３が読み出され、類似度計算部４に
より、読み出された３番目の辞書ストロークＬ３と、入
力ストロークｉ１１，ｉ１２，・・・，ｉ１６を、入力
ストロークｉ１１から順に照合し、類似度計算部４によ
りそれぞれの類似度を計算する。これにより、辞書スト
ロークＬ３に対する入力ストロークｉ１１，ｉ１２，・
・・，ｉ１６の類似度がそれぞれ求められ、この場合、
辞書ストロークＬ３に対しては、入力ストロークｉ１２
との間で求められた類似度ｄ３２が最大類似度であり、
辞書ストロークＬ３に対して入力ストロークｉ１２が対
応づけられる。

【００４９】このようにして、辞書３から辞書ストロー
クを順番に読み出して、読み出された辞書ストローク
と、入力ストロークｉ１１，ｉ１２，・・・，ｉ１６を
照合し、それぞれの類似度を計算する。これにより、辞
書ストロークＬ１に対しては、入力ストロークｉ１１が
類似度ｄ１１で対応付けられ、辞書ストロークＬ３に対
しては、入力ストロークｉ１２が類似度ｄ３２で対応付
けられ、辞書ストロークＬ４に対しては、入力ストロー
クｉ１３が類似度ｄ４３で対応付けられ、辞書ストロー
クＬ５に対しては、入力ストロークｉ１４が類似度ｄ５
４で対応付けられ、辞書ストロークＬ６に対しては、入
力ストロークｉ１５が類似度ｄ６５で対応付けられ、辞
書ストロークＬ７に対しては、入力ストロークｉ１６が
類似度ｄ７６で対応付けられる。

【００５０】図４からもわかるように、この例では、辞
書ストロークＬ２がどの入力ストロークとも対応付けら
れずに余ることになる。このように、ストロークが余る
場合には、余ったストロークをエラー値として考慮した
合計の類似度Ｄを求める。この合計の類似度Ｄは、辞書
ストロークが余る場合は Ｄ＝d11＋d32＋d43＋d54＋d65＋d76−（a×Ld2）・・・
（１）により求められる。この（１）式において、Ｌｄ
２は、余った辞書ストロークに対して求められたエラー
値であり、ａは重み係数である。このように、対応付け
られた辞書ストロークと入力ストローク間の類似度の和
（前述の例では、d11＋d32＋d43＋d54＋d65＋d76）から
余った辞書ストロークに対して求められたエラー値（前
述の例では、ａ×Ｌｄ２）を引いたものを、入力文字と
辞書から読み出された文字との間の合計の類似度として
いる。

【００５１】この図４の例では、合計の類似度Ｄは、余
った辞書ストロークＬ２に対して設定されたエラー値に
或る重みを掛けたものを、他のストローク間の類似度の
和から差し引いて求められることになる。このとき、余
った辞書ストロークに対するエラー値が大きければ、合
計の類似度は小さな値となり、「毎」を「海」と誤認識
することはない。なお、このエラー値の設定および重み
の設定については後述する。

【００５２】次に、入力ストロークが余る場合につい
て、図５を参照しながら説明する。この図５の例は、
「海」という文字が９画（ストローク数が９）で入力さ
れた場合、その「海」という文字の９個の入力ストロー
クと、辞書３に登録されている認識可能な文字のうち、
「海」の辞書ストロークとの照合を行う例について説明
するものである。なお、この場合も、「海」という文字
の辞書ストロークは、前記したように、「海」を構成す
るに最低限必要でしかも他の文字と明確に区別できるス
トロークとして、辞書ストロークＬ１，Ｌ２，・・・，
Ｌ７が登録されているものとする。

【００５３】まず、辞書３から１番目の順番に設定され
た辞書ストロークＬ１が読み出され、類似度計算部４に
より、読み出された１番目の辞書ストロークＬ１と、
「海」を構成する入力ストロークｉ２１，ｉ２２，・・
・，ｉ２９を、入力ストロークｉ２１から順に照合し、
類似度計算部４によりそれぞれの類似度を計算する。こ
れにより、辞書ストロークＬ１に対する入力ストローク
ｉ２１，ｉ２２，・・・，ｉ２９の類似度がそれぞれ求
められるが、前記同様、図を簡略化するために、辞書ス
トロークＬ１に対応づけることのできる最大類似度のみ
を示している。つまり、図５では、辞書ストロークＬ１
に対しては、入力ストロークｉ２１との間で求められた
類似度ｄ１１が最大類似度であり、辞書ストロークＬ１
と入力ストロークｉ２１が対応付けられたることを示し
ている。

【００５４】次に、辞書３から２番目の順番に設定され
た辞書ストロークＬ２が読み出され、類似度計算部４に
より、読み出された２番目の辞書ストロークＬ２と、入
力ストロークｉ２１，ｉ２２，・・・，ｉ２９を、入力
ストロークｉ２１から順に照合し、それぞれの類似度を
計算する。これにより、辞書ストロークＬ２に対する入
力ストロークｉ２１，ｉ２２，・・・，ｉ２９の類似度
がそれぞれ求められ、この場合、辞書ストロークＬ２に
対しては、入力ストロークｉ２３との間で求められた類
似度ｄ２３が最大類似度であり、辞書ストロークＬ２に
対して入力ストロークｉ２３が対応づけられる。

【００５５】次に、辞書３から３番目の順番に設定され
た辞書ストロークＬ３が読み出され、類似度計算部４に
より、読み出された３番目の辞書ストロークＬ３と、入
力ストロークｉ２１，ｉ２２，・・・，ｉ２９を、入力
ストロークｉ２１から順に照合し、それぞれの類似度を
計算する。これにより、辞書ストロークＬ３に対する入
力ストロークｉ２１，ｉ２２，・・・，ｉ２９の類似度
がそれぞれ求められ、この場合、辞書ストロークＬ３に
対しては、入力ストロークｉ２５との間で求められた類
似度ｄ３５が最大類似度であり、辞書ストロークＬ３に
対して入力ストロークｉ２５が対応づけられる。

【００５６】このようにして、辞書３から、辞書ストロ
ークを順番に読み出して、読み出された辞書ストローク
と、入力ストロークｉ２１，ｉ２２，・・・，ｉ２９を
照合し、それぞれの類似度を計算する。これにより、辞
書ストロークＬ１に対しては、入力ストロークｉ２１が
類似度ｄ１１で対応付けられ、辞書ストロークＬ２に対
しては、入力ストロークｉ２３が類似度ｄ２３で対応付
けられ、辞書ストロークＬ３に対しては、入力ストロー
クｉ２５が類似度ｄ３５で対応付けられ、辞書ストロー
クＬ４に対しては、入力ストロークｉ２６が類似度ｄ４
６で対応付けられ、辞書ストロークＬ５に対しては、入
力ストロークｉ２７が類似度ｄ５７で対応付けられ、辞
書ストロークＬ６に対しては、入力ストロークｉ２８が
類似度ｄ６８で対応付けられ、辞書ストロークＬ７に対
しては、入力ストロークｉ２９が類似度ｄ７９で対応付
けられる。

【００５７】図５からもわかるように、この例では、入
力ストロークｉ２２，ｉ２４が余ることになる。このよ
うに、入力ストローク側が余る場合には、対応付けを行
うための合計の類似度Ｄを以下のようにして求める。

【００５８】Ｄ＝d11＋d23＋d35＋d46＋d57＋d68＋d79
−b×（id2＋id4）・・・（２）この（２）式におい
て、ｉｄ２，ｉｄ４は、余った入力ストロークｉ２２，
ｉ２４に対してそれぞれ求められたエラー値であり、ｂ
は重み係数である。このように、対応付けられた辞書ス
トロークと入力ストローク間の類似度の和（前述の例で
は、d11＋d23＋d35＋d46＋d57＋d68＋d79）から余った
入力ストロークに対してそれぞれ求められたエラー値
（前述の例では、b×（id2＋id4））を引いたものを、
入力文字と辞書から読み出された文字との間の類似度と
している。

【００５９】ところで、前記した余ったストロークに対
応したエラー値、および、その重み係数は次のようにし
て設定する。

【００６０】（ａ）余った辞書ストローク（辞書残スト
ロークと呼ぶ）あるいは入力ストローク（入力残ストロ
ークと呼ぶ）に対応したそれぞれのエラー値は、辞書残
ストローク、入力残ストロークの長さを基にエラー値を
決める。具体的には、余ったストロークの始点・終点の
位置データからストロークの長さを求めて、その長さを
もとにエラー値を決定する。したがって、ストロークの
長さが長いほど大きなエラー値となる。

【００６１】（ｂ）辞書残ストロークと入力残ストロー
クは、それらのエラー値に対する重みを変え、辞書残ス
トロークのエラー値に対する重みは、入力残ストローク
のエラー値に対する重みより大きな値とする。つまり、
前記した（１）式における重み係数ａおよび（２）式に
おける重み係数ｂは、ａ＞ｂとする。

【００６２】（ｃ）省略されやすい辞書残ストロークの
重みは小さくする。

【００６３】（ｄ）前記辞書残ストロークの重みは、辞
書作成時におけるストロークの出現頻度を基に決定す
る。つまり、辞書を作成する際に、ある文字を多数の筆
者が筆記したときに、その文字を構成するそれぞれのス
トロークがどの程度の割合で筆記されるかによって決定
する。具体的には、１００人の筆者が或る同じ文字を書
いたとき、１００人の筆者すべてが筆記するストローク
は、重みを大きく（たとえば、重みを1.0）とし、１０
０人のうち、８０人程度しか筆記しないストロークに対
しては、重みを小さく（たとえば、重みを0.8）とする
というようにストロークの出現頻度を基に決定する。

【００６４】（ｅ）入力ストロークを分割して（１つの
ストロークを幾つかの部分ストロークに分けて）照合す
る場合には、入力残ストロークに関しては、孤立ストロ
ークの場合と、ストロークの一部が残ったストローク
（部分ストローク）の場合で重みを変える。

【００６５】前記（ｅ）において、孤立ストロークの場
合と、ストロークの一部が残っている場合で重みを変え
るというのは、たとえば、さんずいを例にとって考える
と、図６（ａ）に示すストロークｆ１，ｆ２，ｆ３はそ
れぞれ孤立ストロークであり、このような孤立ストロー
クが入力残ストロークとして余った場合と、図６（ｂ）
に示すように続けて筆記されたストロークを幾つかの部
分ストロークｆ１１，ｆ１２，・・・，ｆ１４に分割し
て、これら部分ストロークｆ１１，ｆ１２，・・・，ｆ
１４と辞書ストロークとを照合したとき、部分ストロー
クが入力残ストロークとして余った場合とで重みを変え
るということである。

【００６６】つまり、入力残ストロークに関しては、孤
立ストロークを、孤立ストロークではない入力残ストロ
ークよりも重みを大きくする。この孤立ストロークでは
ない入力残ストロークというのは、たとえば、１つのス
トロークを分割して得られる部分ストロークが余った場
合、その余った部分ストロークを指す。

【００６７】具体的には、図６（ａ），（ｂ）のような
入力ストロークにおいて、照合の結果、たとえば、スト
ローク（孤立ストローク）ｆ２が余った場合と、ストロ
ークｆ１３（孤立ストロークではない部分ストローク）
が余った場合には、ストローク１３は孤立ストロークで
はないので、孤立ストロークであるストロークｆ２に対
して重みを大きくする。これは、孤立ストロークは、本
来、書かれるべき入力ストロークであり、書かれるべき
入力ストロークが余る場合は、エラー値を大きくした方
がより正確な対応付けが行えるからである。

【００６８】以上のように、ストロークの特徴量に応じ
たエラー値を設定するとともに、そのエラー値に対し、
種々の条件によって重み付けを行い、この重み付けを行
ったエラー値を考慮した類似度を求めることにより、辞
書ストロークが余った場合、あるいは、入力ストローク
が余った場合の処理を簡単に行うことができる。

【００６９】たとえば、図４は、辞書ストロークが余っ
た例であり、辞書ストロークの余りであること、余った
辞書ストロークＬ２は出現頻度が高い（省略されること
が少ない）ストロークであることという条件から重みａ
を大きい値とすることで、（１）式におけるａ×Ｌｄ２
は大きな値となり、これにより、合計の類似度Ｄは小さ
な値となって、「毎」を「海」と誤認識されることがな
くなる。

【００７０】一方、図５は、入力ストロークが余った例
であり、この場合、入力ストロークｉ２２，ｉ２４の２
つの入力ストロークが余ることになるが、入力ストロー
クの余りであるから重みｂは小さく、しかも、入力スト
ロークｉ２２，ｉ２４の長さは短いため、（２）式にお
けるｂ×（ｉｄ２＋ｉｄ４）はあまり大きな値とはなら
ない。また、たとえ、ｂ×（ｉｄ２＋ｉｄ４）が差し引
かれても、他のストローク間で得られた類似度（d11＋d
23＋d35＋d46＋d57＋d68＋d79）が大きい値となってい
るので、合計の類似度Ｄには余り影響を与えることがな
く、入力文字を「海」と認識できる。

【００７１】以上説明したように、余ったストロークの
長さをエラー値とし、前記したような条件でエラー値の
重みを変えることにより、辞書ストロークが余った場
合、入力ストロークが余った場合にも、正確な認識が可
能となり、包含関係にある文字に対しても誤認識するこ
とがなくなる。また、余った入力ストロークに対するエ
ラー値の重み付けを変えることにより、楷書、崩し字の
どちらにも対応できる。すなわち、余った入力ストロー
クに対するエラー値の重みを大きくすれば、楷書に合わ
せた認識エンジンとなり、余った入力ストロークの重み
を小さくすれば、崩し字に合わせた認識エンジンとな
る。これは、入力ストロークを分割して、幾つかの部分
ストロークに分けて照合する場合、崩し字の場合は、部
分ストロークが余る可能性が高く、楷書の場合は、余る
ことが少ないことによるものである。

【００７２】図７は以上説明した実施の形態の全体的な
処理を説明するフローチャートである。図７において、
入力された文字のストロークが抽出されると（ステップ
Ｓ１）、登録された認識対象文字の中から、或る１つの
文字を読み出し（ステップＳ２）、読み出された文字を
構成するストロークのうちの１つの辞書ストロークを読
み出す（ステップＳ３）。

【００７３】次に、読み出された１つの辞書ストローク
と入力文字を構成するストロークのうちの１つのストロ
ークとを照合し（ステップＳ４）、類似度を計算して
（ステップＳ５）、求められた類似度を基に対応付け処
理を行う（ステップＳ６）。

【００７４】そして、入力文字を構成するストロークの
すべてについて処理が終了したか否かを判断して（ステ
ップＳ７）、終了していなければ、ステップＳ４に戻
り、ステップＳ４〜Ｓ７を繰り返す。読み出された１つ
の辞書ストロークと入力された文字を構成するすべての
入力ストロークとの照合処理が終了すると、前記読み出
された文字を構成するすべての辞書ストロークについて
処理が終了したか否かを判定し（ステップＳ８）、終了
していなければ、ステップＳ３に戻り、次の（この場
合、２番目の）辞書ストロークを読み出し、ステップＳ
３〜Ｓ８を行う。

【００７５】そして、読み出された文字を構成するすべ
ての辞書ストロークについて照合処理が終了（図３、図
４、図５の状態）すると、それまでの処理により余った
辞書ストロークまたは入力ストロークのエラー値を前記
した重みを考慮して求め（ステップＳ９）、求められた
エラー値を用いて、前記（１）式または（２）式のよう
にエラー値が考慮された合計の類似度を求める（ステッ
プＳ１０）。

【００７６】次に、認識対象文字すべてについて処理が
終了したか否かを判断して（ステップＳ１１）、終了し
ていなければ、ステップＳ２に戻り、次の文字について
の辞書ストロークのうち、辞書ストロークを１つ１つ読
み出して、前記したと同様の処理を行う。このような処
理を繰り返すことにより、入力された文字とすべての認
識対象文字との間の類似度を求め、求められた類似度を
基に、認識結果を出力する（ステップＳ１２）。

【００７７】なお、以上説明した実施の形態では、余っ
た辞書ストロークまたは入力ストロークに対し、対応付
け処理部５により、その余ったストロークの始点・終点
位置データから長さを求めて、それをエラー値とするよ
うにしたが、その都度計算で求めるのではなく、それぞ
れのストロークに対するエラー値を予め設定しておき、
それを記憶部に記憶させておくようにしてもよい。要
は、余ったストロークに対して適切なエラー値を得られ
るようにすればよい。

【００７８】また、前述の実施の形態では、それぞれの
ストローク間で求めた類似度の和からエラー値を引いて
合計の類似度を求めたが、これに限られるものではな
く、たとえば、ストローク間で求めたエラー値の和に、
余ったストロークに設定されたエラー値を足して合計の
エラー値を求めて、その値から類似度を求めるようにし
てもよい。

【００７９】また、辞書から或る１つの文字の辞書スト
ロークを読み出す際、その順序は、この実施の形態で
は、登録された辞書ストロークの中で正しい筆順に従っ
て読み出すようにしたが、これに限られるものではな
く、たとえば、前述したような照合を行うに都合の良い
順を予め決めておき、その順番にしたがって読み出すよ
うにしてもよい。

【００８０】また、辞書との対応付けを行う特徴量とし
て文字の画数に対応するストロークを用いたが、この特
徴量は、１本のストロークを幾つかに分割した部分スト
ロークでもよく、さらには、他の特徴量を用いても良
い。要は、辞書に登録された内容とのマッチングが行
え、類似度が求められる特徴量であればよい。

【００８１】また、本発明の処理を行うプログラムはフ
ロッピィディスクなどの記憶媒体に記憶させておくこと
ができ、本発明は、その記憶媒体をも含むものである。

【００８２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
辞書には、認識対象文字毎に１つ１つの文字を構成する
に最低限必要でしかも他の文字と明確に区別できる特徴
量のみを登録しておき、ある文字が入力されると、前記
認識対象文字のうちの１つの文字ごとに、その文字につ
いて登録された特徴量と入力された文字の特徴量とを１
つ１つ照合し対応づけて行き、余った特徴量（辞書に登
録された特徴量または入力文字の特徴量）に対応して得
られたエラー値に種々の条件により設定された重み付け
を行い、この重み付けされたエラー値を考慮した類似度
を求めるようにしたので、筆順や画数が間違って入力さ
れた文字に対しても認識可能となり、入力文字パターン
と辞書パターンとに包含関係のある場合でも誤認識する
ことなく高い認識率での認識が可能となる。しかも、余
ったストローク同士を結合するといった処理が不要であ
るので、処理速度の高速化がはかれる。さらに、余った
入力ストロークのエラー値に対して重みを大きくすれ
ば、楷書に合わせた認識処理とすることができ、余った
入力ストロークのエラー値に対して重みを小さくすれ
ば、崩し字に合わせた認識処理とすることができ、楷
書、崩し字のいずれにも対応することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の構成を説明するブロック
図。

【図２】同実施の形態において辞書に登録される文字の
ストロークの一例を示す図。

【図３】同実施の形態における処理の具体例（その１）
を説明する図。

【図４】同実施の形態における処理の具体例（その２）
を説明する図。

【図５】同実施の形態における処理の具体例（その３）
を説明する図。

【図６】同実施の形態における孤立ストロークとストロ
ークの一部が残っているストロークについて説明する
図。

【図７】同実施の形態における処理の流れを説明するフ
ローチャート。

【図８】従来技術の処理を説明する図。

【符号の説明】

１ 文字入力部 ２ ストローク抽出部 ３ 辞書 ４ 類似度計算部 ５ 対応付け処理部 ６ 認識結果出力部 ｄ１１，ｄ１２，・・・ 対応づけられた類似度 Ｌ１，Ｌ２，・・・，Ｌ７ 辞書ストローク ｉ１，ｉ２，・・・，ｉ７ 入力ストローク ｉ１１，ｉ１２，・・・，ｉ１６ 入力ストローク ｉ２１，ｉ２２，・・・，ｉ２９ 入力ストローク ｆ１，ｆ２，・・・，ｆ１４ ストローク

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ある文字が入力されることによりその文
   字を構成する特徴量を抽出し、その抽出された特徴量
   と、辞書に登録されている特徴量とを照合して対応付け
   することにより、入力文字の認識を行うオンライン手書
   き文字認識方法において、 前記辞書に登録される認識対象文字の１つずつの文字を
   構成するそれぞれの特徴量は、その文字を構成するに最
   低限必要でしかも他の文字と明確に区別できる特徴量と
   し、入力文字の特徴量との対応付けを行う際、辞書に登
   録された或る文字を構成する前記特徴量を１つずつ読み
   出して、読み出された特徴量と入力文字を構成するそれ
   ぞれの特徴量とを照合して類似度を求め、求められた類
   似度を基に、辞書の特徴量と入力された文字の特徴量と
   を対応付けし、対応付けされずに余った辞書の特徴量
   （辞書残特徴量）または対応付けされずに余った入力文
   字の特徴量（入力残特徴量）からその特徴量に応じたエ
   ラー値を得て、そのエラー値を考慮して、前記辞書から
   読み出された文字と入力文字との間の合計の類似度を求
   めることを特徴とするオンライン手書き文字認識方法。
2. 【請求項２】 前記辞書残特徴量に対して設定されるエ
   ラー値と入力残特徴量に対して設定されるエラー値と
   で、それぞれのエラー値に対する重みを変え、辞書残特
   徴量に対して設定されるエラー値を入力残特徴量に対し
   て設定されるエラー値より大きくするような重み付けを
   行うことを特徴とする請求項１記載のオンライン手書き
   文字認識方法。
3. 【請求項３】 前記辞書残特徴量に対して設定されるエ
   ラー値は、辞書作成時における各文字を構成する特徴量
   の出現頻度の大きい特徴量に対してはエラー値を大きく
   するような重み付けを行うことを特徴とする請求項１記
   載のオンライン手書き文字認識方法。
4. 【請求項４】 前記入力残特徴量に対して設定されるエ
   ラー値は、入力文字の特徴量を分割して幾つかの部分特
   徴量に分けて照合する場合には、入力残特徴量に関して
   は、孤立した特徴量の場合と、ある特徴量の一部が残っ
   た部分特徴量の場合とで重みを変え、孤立特徴量のエラ
   ー値を部分特徴量のエラー値より大きくするような重み
   付けを行うことを特徴とする請求項１記載のオンライン
   手書き文字認識方法。
5. 【請求項５】 前記特徴量は、ストロークであることを
   特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のオンライン
   手書き文字認識方法。
6. 【請求項６】 ある文字が入力されることによりその文
   字を構成する特徴量を抽出し、その抽出された特徴量
   と、辞書に登録されている特徴量とを照合して対応付け
   することにより、入力文字の認識を行うオンライン手書
   き文字認識装置において、 入力された文字からその文字を構成するそれぞれの特徴
   量を抽出する特徴量抽出手段と、 認識対象の各文字毎にその文字を構成するそれぞれの特
   徴量のうち、その文字を構成するに最低限必要でしかも
   他の文字と明確に区別できる特徴量が登録される辞書
   と、 この辞書に登録された特徴量と前記特徴量抽出手段によ
   り抽出された入力文字の特徴量との間の類似度を求める
   類似度計算部と、 この類似度計算部で求められた類似度を基に特徴量同士
   の対応付けを行うとともに、その対応付け処理により対
   応付けされずに余った辞書の特徴量（辞書残特徴量）ま
   たは対応付けされずに余った入力文字の特徴量（入力残
   特徴量）から、その特徴量に応じたエラー値を得て、そ
   のエラー値を考慮して前記辞書から読み出された文字と
   入力文字との間の合計の類似度を求める対応付け処理部
   と、 を有することを特徴とするオンライン手書き文字認識装
   置。
7. 【請求項７】 前記辞書残特徴量に対して設定されるエ
   ラー値と入力残特徴量に対して設定されるエラー値と
   で、それぞれのエラー値に対する重みを変え、辞書残特
   徴量に対して設定されるエラー値を入力残特徴量に対し
   て設定されるエラー値より大きくするような重み付けを
   行うことを特徴とする請求項６記載のオンライン手書き
   文字認識装置。
8. 【請求項８】 前記辞書残特徴量に対して設定されるエ
   ラー値は、辞書作成時における各文字を構成する特徴量
   の出現頻度の大きい特徴量に対してはエラー値を大きく
   するような重み付けを行うことを特徴とする請求項６記
   載のオンライン手書き文字認識装置。
9. 【請求項９】 前記入力残特徴量に対して設定されるエ
   ラー値は、入力文字の特徴量を分割して幾つかの部分特
   徴量に分けて照合する場合には、入力残特徴量に関して
   は、孤立した特徴量の場合と、ある特徴量の一部が残っ
   た部分特徴量の場合とで重みを変え、孤立特徴量のエラ
   ー値を部分特徴量のエラー値より大きくするような重み
   付けを行うことを特徴とする請求項６記載のオンライン
   手書き文字認識装置。
10. 【請求項１０】 前記特徴量は、ストロークであること
    を特徴とする請求項６〜９のいずれかに記載のオンライ
    ン手書き文字認識装置。