JPS60201485A - 手書文字認識装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は高速で精度のよい手書文字認識装置に関するも
のである。

（背景技術） 従来の手書文字認識装置においては、筆記者の違いによ
る文字線の傾斜等のばらつきによる特徴のばらつきを吸
収するため、辞書マスクの複数化により前記特徴のばら
つきを吸収していた。しかしながらこの装置は識別を行
う際の抽出した特徴と辞書との照合の時間が辞書マスク
の数に比例して増大し装置の処理速度の低下を招いてい
た。

この欠点を除去する為に、あらかじめ筆記者の文字サン
プルから抽出した、水平サブ・母ターン、及び垂直サブ
・ぐターンより筆記者の文字線の傾斜を抽出して、メモ
リの所定の番地に登録する機能をもち、通常の文字読取
りの際には、登録された傾斜量を呼び出し、この傾斜に
従って、文字枠の分割領域を定めることにより筆記者に
よる特徴のばらつきを吸収する手書文字認識装置が提案
されている。

しかしながらこの方式では文字線の傾斜の登録、呼び出
しのための操作を必要とし、文字読取りの手順が面倒で
あるばかりでなく、筆記者の異々る帳票が連続して読め
ないという欠点があった。

（発明の目的および概要） 本発明は、このような従来の欠点を除去し、高速高精度
の文字認識を提供することを目的とし、その特徴は、帳
票の文字サンプルの記入枠に記入された筆記者の文字サ
ンプルから、文字線の傾斜を帳票毎に抽出して、保存し
、通常の文字読取りの際は、文字枠分割決定部により決
定された分割点座標と、文字・母ターンの重心座標、及
び上記保存された傾斜量から、文字枠内を部分領域に分
割し、特徴要素の計算を行うことにより、該帳票上の文
字認識を行うことにある。

（発明の実施例〕 第１図は、本発明の手書文字認識装置における一実施例
を示す構成図で、図において１は光電変換部、２は・ぐ
ターンレジスタ、３は線幅計算部、４は文字枠検出部、
５は文字枠分割決定部、６はザブパターン抽出部、７は
特徴マトリクス抽出部、８は識別部、９は制御部、１ｏ
はメモリ部、１１は文字出力、１２はストＣＩ−り抽出
部、１３は傾斜抽出部を示す。

第４図の例に示されるような帳票を読取機構に七ッ卜す
ると先づ筆記者の文字サンプル、次に通常の文字の順に
読取を行うがこの順序に従って（イ）筆記者の文字サン
プルによる文字線の傾斜量の抽出、次に←）通常文字の
認識動作の順に動作説明を行う。

（イ）の筆記者の文字サンプルによる傾斜量の抽出は以
下の手順で行う。

帳票上の所定の記入枠に記入された筆記者の文字サンプ
ルは光電変換部ｌにおいて２値の量子化されたディノタ
ル信号に変換され、・クターンレジスタ２に格納される
。それと同時に、線幅計算部３において入力・ぐターン
の線幅が計算される。本実施例においては文字サンプル
を漢字の「木」とシタ。サブ・ぐターン抽出部６は、・
ぐターンレノスタ２について垂直スキャンを全血行なっ
て、黒ビットの連続の長さと、線幅計算部３において計
算された線幅どの関係より垂直サブ・ぐターン（ｖｓｐ
）を抽出する。同様に、水平スキャンによる水平ザブ・
ｅターン（）（ＳＰ　）を、右斜め４５°スキヤンによ
り右斜めサブ・やターン（Ｈ８Ｆ　）を、左斜め４５°
スキヤンにより左斜めザブパターン（ＬＳＰ　）を抽出
する。第２図は原パターンと各サブ・ぐターンの例で（
ａ）は原パターン、（ｂ）は垂直ザブノやターン（ｖｓ
ｐ）、（ｃ）は水平サブ・母ターン（Ｈ４Ｆ　）　、（
ｄ）は右斜めザブノぐターン（ＲＡＰ　）、（ｅ）は左
斜めサブパターン（ＬＳＰ）である。

ストローク抽出部１２は各サブ・ぐターンレノスタに対
し水平又は垂直スキャンを全血行ない、白（５） 点から黒点（文字勝部を黒点とする）、黒点から白点へ
の変化点を検出し、１列（又は行）前のスキャンにおけ
る変化点個数と変化点座標と現列（又は行）の変化点個
数と変化点座標の関係よりスト口−りを抽出し、抽出し
た各サブパターンレジスタ内のストロークの両端点のｉ
９ターンレジスタで定義される２次元座標系における座
標（パターンレジスタの左下を原点とする。）を傾斜抽
出部１３へ送出する。

傾斜抽出部１３はストローク抽出部１２において抽出し
たサブパターンレジスタ内 トロークの両端点座標を参照し、傾斜を計算する。

即ち水平サブ・ぐターンＨ８Ｐより抽出したストローク
の両端点座標を（ＨＸＳ　、　ＨＹ８　）　（ＨＸＥｎ
、　ＨＹＥｎ）但しｎ−１，・・・、Ｎ、Ｎはストロー
ク数として、（１）式により傾斜θ□を計算する。（但
しＨＸＥ　＞ΣＨＬＧ　ｎ （６） （１）式中のＨＬＧｎは当該ストロークの長さを表わし
近似式（２）によりめる。

ＨＩ、Ｇｎ二ＭＡＸ　（ｌ　ＨＸＥｎ−Ｔ（ＸＳｎｌ　
、　ｌ　ＨＹＥｎ−ＨＹＳｎｌ　）＋［ＭＩＮ（ＩＨＸ
Ｅｎ−ＨＸＳｎｌ　、　ＩＨＹＥｎ−）ｆｆＳｎ１１］
／２（２） （２）式は２点間の距離を、２点間の水平及び垂直座標
の差のうちで小さい方の捧と他の一方との和とする近似
式である。同様に０７を（３）式により計算する。但し
ｖＹＥｍ＞ｖＹＳｍとする。

なお、上記中Ｍは垂直ザブ・ぐターンよシ抽出したスト
ローク数である。壕だストローク数が０のときは傾斜も
０とする。またストロークの長さＶＬＧｍは（２）式と
同様の近似式により算出する。

傾斜抽出部１３において、上記（１）〜（３）式により
計算されたサブノｅターンＨ８Ｐ　、　ＶＳＰの傾斜θ
、１゜θ７は制御部９を介して特徴マトリクス抽出部７
へ送られ保存される。

次に（ロ）の通常文字の認識動作は以下の手順で行う。

通常の読ｅｂ文字は、光電変換部ｌにおいて２値の量子
化されたディジタル電気信号に変換され、・ぐターンレ
ジスタ２に格納される。それと同時に、線幅計算部３に
おいて入力・やターンの線幅が計算される。

ザブｉ？ターン抽出部６は、ノやターンレジスタ２につ
いて垂直スキャンを全血行なって、黒ビットの連続の長
さと線幅計算部３において計算された線幅との関係より
垂直ザブ・ぐターン（ｖｓｐ　）を抽出する。同様に、
水平スキャンにより水平サブパターン（Ｈ４Ｆ　）を、
右斜め４５°スキヤンにより右斜めザブ・やターン（Ｈ
８Ｆ　）を、左斜め４５°スキヤンにより左斜めザブ・
やターン（ＬＳＰ　）を抽出スる。

文字枠検出部４は・ぞターンレジスタ２内の文字・母タ
ーンに外接する文字枠を検出し、その結果を文字枠分割
決定部５へ送る。文字枠分割決定部５は検出された文字
枠内をＪＸＩの領域（Ｊ、Ｉは整数、本実施例ではＪ＝
１＝５）に分割するためのＸ軸、Ｙ軸上の分割点座標を
決定する。ここでＸ軸は文字枠の水平方向を、Ｙ軸は垂
直方向をそれぞれ示す。

分割点の決定は次のように行う。まず文字・ぐターンを
Ｘ軸及びＹ軸上に投影してそれぞれ黒ビット数の分布を
めそれら分布の一次モーメント値を総点ビット数で除算
することにより該分布の重心座標ｘ　、ｙ　をめる。さ
らに請求めた重心で分布を２分し、分割されたそれぞれ
の領域の重心座標を計算する。以後それまでにめた重心
で前記分布を複数の領域に分割して、それぞれの領域の
重心をめる処理をくり返すことにより複数の重心座標を
得る。この重心座標系列から目的とする分割数に必要な
分割座標を選択し、これと最初にめた文字パターンの重
心座標Ｘｃ、　Ｙｏを特徴マトリクス抽出部７へ出力す
る。

特徴マトリクス抽出部７は、文字枠分割決定部５により
決定された分割点座標Ｘ、　、　Ｘ２．・・・ＸＪ−４
（９） 及びＹｌ、　Ｙ２．・・・Ｙｌ−１及び文字パターンの
重心座標Ｘｃ、Ｙｃと、傾斜レジスタに保存された傾斜
量θ□。

θ７により、ＶＳＰ　、　Ｈ４Ｆ　、　Ｈ８Ｆ　、　Ｌ
ＳＰの各サプノやターンレジスタ上の文字枠領域をＪＸ
Ｉの部分領域に分割する。

以下分割領域の決定方法を説明する。

１ず、分割点座標Ｘ１．Ｘ２・・・Ｘ、−１及びＹｌ、
　Ｙ２゜・・・Ｙｌ、、、１、及びＸｃ、Ｙｃ、傾斜量
θ□、θ７とにより、文字枠の左下を原点とする２次元
平面上に（４）式で示される（Ｊ＋ｌ−２）本の直線を
定義する。（但し、Ｙ、〈Ｙ２・・・〈Ｙｌ−１，Ｘ、
〈Ｘ２・・・＜Ｘ、　、　）文字枠内の任意の点Ａ（ｘ
ｏ、ｙｅ）が（５）式の不等式を満たすときＡ点は部分
領域（ｊ、ｊ）に含まれる。

θＨ（Ｘｅ−Ｘｃ）＋Ｙ、−４〈ｙｅ≦θｎ　（ｘ　ｅ
　Ｘ　ｃ　）　十Ｙ　ｔかっθｖ（ｙｅ−Ｙｃ）十Ｘ−
１〈Ｘｅ≦θｖ（ｙ８−Ｙｏ）十Ｘｊ（５）すなわち（
４）式の直線を境界として文字枠内を複（１０） 数個の部分領域に分割する。第３図はｌ　＝Ｊ＝５の場
合の分割例である。

特徴マ）　ＩＪクス抽出部７は上記の方法で文字枠内を
部分領域に分割された各ザブ・Ｐターンレジスタの各領
域の黒点数Ｂｉｊを計数し、線幅計算部３で計算した線
幅Ｗを用いて、（６）により文字線長をあられす特徴を
訓算しＪ　Ｘ　Ｉ　Ｘ　４次元の特徴マトリクスを作成
する。

Ｌｉ　ｊ　＝　Ｂｉｊ／Ｗ　（６） ソノ後、ＶＳＰ特徴マトリクスは文字枠のＹ軸方向の長
さΔＹで、Ｈ８Ｐ特徴マｌ−ＩＪクスはＸ軸方向の長さ
ΔＸで、Ｒ８Ｐ及びＬＳＰ特徴マ）　ＩＪクスは（Δχ
十ΔＹ）／２でそれぞれ正規化を行ない最終的にＪＸＩ
Ｘ４次元の特徴マトリクスを作成する。

識別部８は、辞書メモリ部１０より読出された辞書マス
ク（ｆ、）と前記抽出された特徴マトリクス（ｆ　）と
の間に式（７）で定義される距離（Ｄ）ｆｆｉ適用し、
Ｄが最小の値となるような辞書マスクのカテゴリ名を制
御部９へ送出する。制御部９は送られてきたカテゴリ名
を文字出力１１に出力するようにしたものである。

Ｄ＝ｌｉ〒〒百コア（７） （発明の効果） この発明は以上説明したように、帳票の所定の枠内に記
入された筆記者の文字サンプルから、当該筆記者の文字
線の傾斜量を抽出して帳票単位に保存するようにしたこ
とにより、１文字毎に文字線の傾斜を抽出することなく
、筆記者による文字線の傾斜に起因する特徴要素のばら
つきを効率よく吸収することが出来る。更に本発明は、
抽出した文字線の傾斜量を、登録、又は呼出す操作を行
うことなく、帳票単位に、自動的に抽出し保存する方式
であるため、筆記者の異なる帳票を連続して処理する場
合でも、最適な文字枠内の分割領域の決定を短時間で行
うことが出来、高速で、精度のよい手書文字認識装置に
利用することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の手書文字認識装置における一実施例を
示す構成図、第２図（ａ）〜（ｅ）は原パターンと各サ
ブパターンの例を示す図、第３図は文字枠内の領域分割
の一例を示す図、第４図は本発明において使用する帳票
の例を示す図である。 ■・・・光電変換部、２・・・・やターンレジスタ、３
・・・線幅計算部、４・・・文字枠検出部、５・・・文
字枠分割決定部、６・・・ザブ・ぐターン抽出部、７・
・・特徴マトリクス抽出部、８・・・識別部、９・・・
制御部、１０・・・辞書メモリ、１２・・・ストローク
抽出部、１３・・・傾斜抽出部。 特許出願人 沖電気工業株式会社 特許出願代理人 弁理士　山　本　恵　− （１３） ト特Ｖ鱈イ動 手続補正書（自発） 昭和５９年８月７日 特許庁長官　志　賀　学　殿 １、事件の表示 昭和５９年　特許願第５７／ｌ　１９号２、発明の名称 手書文字認識装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 名　称　（０２９）沖電気工業株式会社明細書の特許請
求の範囲の欄、発明の詳細な説明の欄及び図面の簡単な
説明の欄並びに図面６、補正の内容 （１１＊許請求の範囲を別紙のとおり補正する。 （２）明細書第４頁第９行の「９は・・・１１」を「９
は辞書メモリ部、１０」と補正する。 （３）同第４頁第１０行の「１２」を「１１」と補正し
、「１３」を「１２」と補正する。 （４）同第５頁第１９行の「１２は各」を１１１は水平
。 及び垂直」と補正する。 （５）　同第６頁第５行の「各」を１水平、及び垂直」
と補正する。 （６）同第６頁第９行の「１３」を「】２」と補正する
。 （力　同第６頁第１０行の「１３」を「１２」と補正し
、「１２」を「１１」と補正する。 （８）同第７頁第１９行の「１３」を「１２」と補正す
る。 （９）同第８頁第１行の「制御部９を介して」を削除す
る。 （１０）同第８頁第２行の「送られ保存される。」を「
送られ傾斜レジスタに保存される。」と補正する。 旧）同第１１頁第１５行の「１０」を１９」と補正する
。 （１２）同第１１頁第１９行の「制御部９へ送出する。 」を「文字出力１０へ出力する。」と補正する。 （１３）同第１１頁第１９行ないし同第１２頁第１行の
「制御部・・・である。」を削除する。 （１４）同第１３頁第６行ないし同頁第７行の１９・・
・制御部・・・］３・・・傾」を１９・・・辞書メモリ
、１０・・・文字出力、１１・・・ストローク抽出部、
１２・・・傾」と補正する。 （１５１図面の第１図を別紙のとおり補正する。 以　上 （２、 特許請求の範囲 帳票に記入された手書文字パターンを光電変換し、量子
化して得られるディジタル信号を原パターンとしてパタ
ーンレジスタに格納し、原パターンより抽出された各方
向のサブパターンについて文字枠内（分割して得られる
部分領域毎に、該部分領域内の黒ビット数を文字線幅と
ストローク方向に対応する文字枠の大きさを特徴要素と
して特徴マトリクスを作成し、標準文字マスクが該特徴
マトリクスと同形式で記述される辞書を参照して前記手
書文字パターンを認識する手書文字認識装置において、
前記帳票９所定位置にサンプル文字記入枠を有し、該記
入枠に書かれた筆記者の文字サンプルを光電変換し量子
化して得られるディジタル信号を原パターンとしてパタ
ーンレジスタに格納し、前記パターンより所望の方向の
ストロークをあられすサブパターンを抽出し、水平及び
垂直サブパターンより得られるストロークの傾斜をスト
ロークの長さを重みとして加重平均して得られる値を該
筆記者に特有の文字線の傾斜として帳票毎に抽出して保
存する手段を有し、該傾斜に従って前記部分領域の分割
を決定することを特徴とする手書文字認識装置。 （２）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 帳票に記入された手書文字ノｆターンを光電変換し、量
   子化して得られるディジタル信号を原・やターフとして
   ・母ターンレジスタに格納し、原・母ターンより抽出さ
   れた各方向のザブ・ぐターンを文字枠内で分割して得ら
   れる部分領域毎に、該部分領域内の黒ビット数を文字線
   幅とストローク方向に対応する文字枠の大きさを特徴要
   素として特徴マトリクスを作成し、標準文字マスクが該
   特徴マトリクスと同形式で記述される辞書を参照して前
   記手書文字パターンを認識する手書文字認識装置におい
   て、前記帳票が所定位置にサンプル文字記入枠を有し、
   該記入枠に書かれた筆記者の文字サンプルを光電変換し
   量子化して得られるディジタル信号を原パターンとして
   ノｅターンレノスタに格納シ、前記パターンより所望の
   方向のストロークをあられすサブパターンを抽出し、水
   平及び垂直サブ・ぐターンより得られるストロークの傾
   斜をストロークの長さを重みとして加重平均して得られ
   る値を該筆記者に特有の文字線の傾斜として帳票毎に抽
   出して保存する手段を有し、該傾斜に従って前記部分領
   域の分割を決定することを特徴とする手書文字認識装置
   ０