JP3338575B2 - Online handwritten character recognition device - Google Patents
Online handwritten character recognition deviceInfo
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- JP3338575B2 JP3338575B2 JP30756194A JP30756194A JP3338575B2 JP 3338575 B2 JP3338575 B2 JP 3338575B2 JP 30756194 A JP30756194 A JP 30756194A JP 30756194 A JP30756194 A JP 30756194A JP 3338575 B2 JP3338575 B2 JP 3338575B2
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、空間的に非対称な方向
コードを用いて手書き文字を認識するオンライン手書き
文字認識装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an online handwritten character recognition apparatus for recognizing handwritten characters using spatially asymmetric direction codes.
【0002】[0002]
【従来の技術】オンライン手書き文字認識装置は、例え
ば、タブレット上での電子ペンの移動方向情報を直接用
いることによって、文字をリアルタイムに認識するもの
であり、その認識方法としては、入力文字の各ストロー
クの方向(8方向、あるいは16方向)コード列を生成
して、その特徴を調べる方法と、各ストロークの座標位
置すなわち端点、屈折点等を特徴とする方法等が知られ
ている。2. Description of the Related Art An online handwritten character recognition device recognizes a character in real time by directly using, for example, information on a moving direction of an electronic pen on a tablet. There are known a method of generating a code sequence of stroke directions (8 directions or 16 directions) and examining its characteristics, a method of characterizing the coordinate position of each stroke, that is, an end point, a refraction point, and the like.
【0003】前者の認識方法としては、例えば特開昭5
8−101377号公報に記載されたオンライン手書き
文字入力装置がある。この装置においては、タブレット
から入力された手書き文字を8方向の成分に分解した文
字ストローク要素に変換し、この文字ストローク要素を
組み合わせたものに対応する文字ストロークコードを作
成し、作成された文字ストロークコードと辞書内の文字
ストロークコードとを比較することによって手書き文字
を認識する。The former recognition method is disclosed in, for example,
There is an online handwritten character input device described in JP-A-8-101377. In this device, a handwritten character input from a tablet is converted into a character stroke element decomposed into eight-direction components, and a character stroke code corresponding to a combination of the character stroke elements is created. The handwritten character is recognized by comparing the code with the character stroke code in the dictionary.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、手書き
文字のストロークの方向は、主に左から右、上から下に
向かうものが多いことから、上記した従来技術のよう
に、ストロークの方向コードを等方的に設定すると、方
向コードの出現頻度に差が出る。また、出現頻度の低い
方向は、筆記者ごとに変動が大きくなる傾向があり、そ
のような入力文字の変形への対応が難しく、そのために
辞書のサイズが大きくなったり、あるいは辞書との照合
のアルゴリズムが煩雑になるという問題がある。However, since the direction of the stroke of the handwritten character is mainly from left to right and from top to bottom, the direction code of the stroke is different from the prior art. If the direction is set, there is a difference in the appearance frequency of the direction code. In addition, in the direction of low appearance frequency, there is a tendency for the writer to fluctuate greatly, and it is difficult to cope with such deformation of input characters. There is a problem that the algorithm becomes complicated.
【0005】本発明の目的は、ストローク方向の出現頻
度を考慮して、方向コードを空間的に非対称に設定し、
コードの種類を削減してメモリや辞書サイズの増大を防
ぎ、文字の変形に対して強いオンライン手書き文字認識
装置を提供することにある。An object of the present invention is to set a direction code to be spatially asymmetric in consideration of an appearance frequency in a stroke direction,
It is an object of the present invention to provide an online handwritten character recognition device that can reduce the types of codes to prevent an increase in the size of a memory or dictionary and that is resistant to character deformation.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項1記載の発明では、手書き文字が時系列座標
点群として直接入力される手書き文字入力部と、該入力
された文字の大きさを正規化し、文字を構成する各スト
ロークを折線近似して筆記順に結んだベクトル列に変換
する前処理部と、ストロークの各ベクトルの方向を、空
間的に非対称な方向コードに置き換え、該方向コードの
列をストロークの特徴量として抽出する特徴抽出部と、
予め文字毎のストロークの特徴量を登録した辞書と、前
記入力文字のストロークの特徴量と該辞書内の文字のス
トロークの特徴量とを比較することにより、前記入力さ
れた文字を認識する文字認識部とを備えたことを特徴と
している。In order to achieve the above object, according to the present invention, a handwritten character input unit for directly inputting a handwritten character as a time-series coordinate point group is provided. A preprocessing unit that normalizes the size, converts each stroke constituting the character to a vector sequence connected in the writing order by approximating each of the strokes constituting the character, and replacing the direction of each vector of the stroke with a spatially asymmetric direction code, A feature extraction unit that extracts a sequence of direction codes as a feature amount of a stroke;
Character recognition for recognizing the input character by comparing a dictionary in which the stroke characteristic amount of each character is registered in advance with the stroke characteristic amount of the input character and the stroke characteristic amount of the character in the dictionary. And a part.
【0007】請求項2記載の発明では、手書き文字が時
系列座標点群として直接入力される手書き文字入力部
と、該入力された文字の大きさを正規化し、文字を構成
する各ストロークを折線近似して筆記順に結んだベクト
ル列に変換する前処理部と、ストロークの各ベクトルの
方向を、空間的に非対称な方向コードに置き換え、該方
向コードの列をストロークの第1の特徴量として抽出す
る第1の特徴抽出部と、ストロークの各ベクトルの長さ
を、所定の基準値を基に量子化した値の列をストローク
の第2の特徴量として抽出する第2の特徴抽出部と、予
め文字毎のストロークの特徴量を登録した辞書と、前記
入力文字のストロークの特徴量と該辞書内の文字のスト
ロークの特徴量とを比較することにより、前記入力され
た文字を認識する文字認識部とを備えたことを特徴とし
ている。According to the second aspect of the present invention, a handwritten character input unit for directly inputting a handwritten character as a time-series coordinate point group, and normalizing the size of the input character so that each stroke constituting the character is broken. A preprocessing unit that approximates and converts the vector sequence into a vector sequence connected in writing order, and replaces the direction of each vector of the stroke with a spatially asymmetrical direction code and extracts the direction code sequence as a first feature value of the stroke. A second feature extraction unit that extracts a sequence of values obtained by quantizing the length of each stroke vector based on a predetermined reference value as a second feature amount of the stroke; A sentence for recognizing the input character by comparing a dictionary in which the stroke characteristic amount of each character is registered in advance with the stroke characteristic amount of the input character and the stroke characteristic amount of the character in the dictionary. It is characterized in that a recognition unit.
【0008】請求項3記載の発明では、前記所定の基準
値は、文字を構成するベクトルの長さの和を基に算出す
ることを特徴としている。According to a third aspect of the present invention, the predetermined reference value is calculated based on a sum of lengths of vectors constituting a character.
【0009】請求項4記載の発明では、複数のストロー
クからなる文字について、各ストロークの始点を筆記順
に結んだ第1のベクトル列を求める第1のストローク列
計算部を設け、前記第1、第2の特徴抽出部は、該第1
のベクトル列から前記第1、第2の特徴量を抽出するこ
とを特徴としている。According to a fourth aspect of the present invention, for a character composed of a plurality of strokes, there is provided a first stroke sequence calculating section for obtaining a first vector sequence connecting the starting points of the strokes in the writing order. The second feature extraction unit performs the first feature extraction.
The first and second feature amounts are extracted from the vector sequence.
【0010】請求項5記載の発明では、複数のストロー
クからなる文字について、各ストロークの始点を筆記順
に結んだ第1のベクトル列を求める第1のストローク列
計算部と、各ストロークの外接矩形の中心を筆記順に結
んだ第2のベクトル列を求める第2のストローク列計算
部とを設け、前記第1、第2の特徴抽出部は、該第1、
2のベクトル列から前記第1、第2の特徴量を抽出する
ことを特徴としている。According to the fifth aspect of the present invention, for a character composed of a plurality of strokes, a first stroke sequence calculating unit for obtaining a first vector sequence connecting the starting points of each stroke in writing order, and a circumscribed rectangle of each stroke. A second stroke sequence calculating unit for obtaining a second vector sequence connecting the centers in the writing order, wherein the first and second feature extracting units include:
It is characterized in that the first and second feature amounts are extracted from two vector sequences.
【0011】請求項6記載の発明では、予め筆記者の筆
記癖を前記辞書の文字と比較、解析して、筆記者毎の最
適な方向コードを作成する方向コード最適化部を設け、
前記特徴抽出部は、該作成された方向コードに基づいて
ストロークの特徴量を抽出することを特徴としている。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a direction code optimizing section for comparing and analyzing the writing habits of the writer with the characters in the dictionary in advance and creating an optimum directional code for each writer.
The feature extraction unit is characterized in that a feature amount of a stroke is extracted based on the created direction code.
【0012】[0012]
【作用】本発明の方向コードは、空間的に非対称に設定
されている。すなわち、中心から垂直に上方と水平に左
方を境界とした90度の範囲を一つの方向コードとし、
それ以外の領域を5等分して作成された、6方向のコー
ドを用いる。これにより、辞書サイズを増大させること
なく、歪みの大きい文字を認識することができる。The direction code according to the present invention is spatially asymmetric. That is, one direction code is a range of 90 degrees with a boundary vertically upward and horizontally leftward from the center,
A code in six directions created by dividing the other area into five equal parts is used. As a result, characters with large distortion can be recognized without increasing the dictionary size.
【0013】[0013]
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて具体
的に説明する。 〈実施例1〉図1は、本発明の実施例1の構成を示す。
手書きの文字を直接書き、筆跡を時系列座標点群として
入力する手書き文字入力部1と、入力された文字の正規
化およびストロークの折線近似とベクトル化を行う前処
理部2と、ベクトルの方向をストロークの特徴量として
抽出する特徴抽出部3と、文字ごとにストロークの特徴
量を登録した辞書4と、入力文字と辞書の文字の特徴量
を比較して、入力文字が辞書内のどの文字かを判定する
文字認識部5と、認識文字出力部6から構成されてい
る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. <Embodiment 1> FIG. 1 shows the structure of Embodiment 1 of the present invention.
A handwritten character input unit 1 for directly writing handwritten characters and inputting a handwriting as a time-series coordinate point group, a preprocessing unit 2 for normalizing the input characters, and approximating and vectorizing strokes, and a vector direction A feature extraction unit 3 that extracts a stroke as a feature amount, a dictionary 4 in which stroke feature amounts are registered for each character, and a feature amount of an input character and a character in the dictionary are compared. It comprises a character recognition unit 5 for judging whether or not, and a recognized character output unit 6.
【0014】タブレットなどの手書き文字入力部1によ
って、文字はストロークごとに時系列の座標点列に変換
され、前処理部2において、まず、入力された文字の大
きさを、外接矩形の長辺が所定の定数値rになるように
正規化される。次に、従来から公知の方法によって折線
近似を行う。続いて、筆記順に隣接点を結びストローク
をベクトルの列に変換して前処理が終了する。図7は、
入力された手書き文字と(a)、その前処理の結果を示
す(b)。A handwritten character input unit 1 such as a tablet converts a character into a time-series coordinate point sequence for each stroke, and a preprocessing unit 2 first determines the size of the input character by using the long side of a circumscribed rectangle. Is normalized to be a predetermined constant value r. Next, a polygonal line approximation is performed by a conventionally known method. Subsequently, the adjacent points are connected in the writing order, and the stroke is converted into a vector sequence, and the preprocessing ends. FIG.
The input handwritten character, (a), and the result of the preprocessing are shown (b).
【0015】特徴抽出部3は、ベクトルの列で表される
ストロークの特徴として、ベクトルの方向コードを算出
する。従来の手法では、図8に示すような等方的な8方
向のものを用いることが多いが、本発明では、図9に示
すような非対称な方向コードを用いる。すなわち、本発
明の方向コードは、中心から垂直に上方と水平に左方を
境界とした90度の範囲を一つの方向コード(コード2
を割り当てる)とし、それ以外の領域(270度分)を
5等分して、各54度分の領域に対してそれぞれ、コー
ド1、0、5、4、3を割り当てて作成したものであ
る。これにより、従来の方向コードに比べて方向コード
の数が6個に減少しているので、その分メモリを削減す
ることができる。The feature extraction unit 3 calculates a direction code of a vector as a feature of a stroke represented by a vector sequence. In a conventional method, an isotropic eight-direction code as shown in FIG. 8 is often used. In the present invention, an asymmetric direction code as shown in FIG. 9 is used. In other words, the direction code according to the present invention has one direction code (code 2) that covers a range of 90 degrees vertically upward and horizontally leftward from the center.
Is assigned), and the other areas (for 270 degrees) are divided into five equal parts, and codes 1, 0, 5, 4, and 3 are respectively assigned to the areas for 54 degrees. . As a result, the number of direction codes is reduced to six as compared with the conventional direction code, so that the memory can be reduced accordingly.
【0016】図10(a)は、「ループ」の第1の例を
示し、図10(b)は、「ループ」の第2の例を示す。
また、図11(a)は、「はね」の第1の例を示し、図
11(b)は、「はね」の第2の例を示す。図10、1
1に示すように、従来の方向コードでは変形が生じたこ
とによりストロークの特徴量は異なった値となる。図1
0(a)では、ストローク(A,B,C,D)のコード
は「5317」であり、(b)では、コード「521
0」と異なる。そのため、照合時に、どちらも認識しよ
うとすれば、両方共に方向コードを辞書に登録するか、
照合のアルゴリズムにおいて複雑な処理を行うことが必
要になる。FIG. 10A shows a first example of a "loop", and FIG. 10B shows a second example of a "loop".
FIG. 11A shows a first example of “splash”, and FIG. 11B shows a second example of “splash”. FIG. 10, 1
As shown in FIG. 1, in the conventional direction code, the stroke has different values due to the deformation. FIG.
In 0 (a), the code of the stroke (A, B, C, D) is “5317”, and in (b), the code of “521”
0 ”. Therefore, at the time of collation, if both try to recognize, either register the direction code in the dictionary,
It is necessary to perform complicated processing in the matching algorithm.
【0017】これに対して、図9に示す本発明のコード
を用いれば、図10、11に示す程度の変形による特徴
量の差異は生じず(図10(a)、(b)では、共に方
向コード「4205」、図11(a)、(b)は共に方
向コード「42」となる)、辞書のサイズの増加や照合
アルゴリズムの複雑化を防止することができる。On the other hand, if the code of the present invention shown in FIG. 9 is used, there is no difference in the characteristic amount due to the degree of deformation shown in FIGS. 10 and 11 (both in FIGS. 10 (a) and 10 (b)). The direction code “4205”, and FIGS. 11A and 11B both become the direction code “42”), increase in the size of the dictionary and complexity of the matching algorithm can be prevented.
【0018】特徴抽出部3により抽出された特徴量を用
い、文字認識部4において、辞書5に登録されている文
字の特徴量とストローク毎にマッチングを行う。まず、
入力された文字のストロークと辞書の文字のストローク
の方向コードの数の差を調べ、差が2以内のもののみ、
コード毎のマッチングを行う。マッチングは、入力され
たストロークの最初のコードと辞書のストロークのコー
ドとを照合し、適合すれば、マッチングを行うコードを
更新して繰り返す。このとき、コードの順序が入れ替わ
るような組み合わせは行わない。Using the characteristic amount extracted by the characteristic extracting unit 3, the character recognizing unit 4 matches the characteristic amount of the character registered in the dictionary 5 for each stroke. First,
Examine the difference in the number of direction codes between the stroke of the input character and the stroke of the character in the dictionary.
Perform matching for each code. The matching is performed by comparing the first code of the input stroke with the code of the stroke in the dictionary, and if the codes match, the code for matching is updated and repeated. At this time, a combination that changes the order of the codes is not performed.
【0019】図12は、マッチングの例を示す。(a)
は、入力文字の例を示し、(b)は、辞書の文字の例を
示す。入力文字は、第1ストロークと第2ストロークか
らなり、第2ストロークは7個のベクトルからなってい
る。また、辞書の文字は、第1ストロークと第2ストロ
ークからなり、第2ストロークは5個のベクトルからな
っている。(c)は、入力文字と辞書の文字の方向コー
ドの対応を示し、第1ストロークについてはコードが対
応し、第2ストロークについては、コード「0310」
が対応している。FIG. 12 shows an example of matching. (A)
Shows an example of an input character, and (b) shows an example of a character in a dictionary. The input character is composed of a first stroke and a second stroke, and the second stroke is composed of seven vectors. The characters in the dictionary are composed of a first stroke and a second stroke, and the second stroke is composed of five vectors. (C) shows the correspondence between the input character and the direction code of the character in the dictionary. The code corresponds to the first stroke, and the code “0310” for the second stroke.
Is supported.
【0020】すべてのストロークにおいて、適合したコ
ードが全く存在しなければ、辞書の文字を取替えて同様
の照合を行う。適合したコードが存在すればマッチング
スコアを計算する。適合したコードの組の数をa、入力
した文字のストロークのコードの内、適合しなかったコ
ードの数をb、辞書の文字認識時のストロークのコード
の内、適合しなかったコードの数をcとしたとき、マッ
チングスコアsを s=(b+c−2×a)/(b+c+2×a) とする。(d)は、文字認識部4におけるマッチングス
コアsの算出例を示し、この例では、−0.4286が
得られる。このマッチングスコアを、適合したコードが
存在した辞書の文字について計算し、最も小さい値とな
る文字を文字認識結果として、認識文字出力部6に出力
する。辞書の中の文字と全く適合しなかった場合は、入
力文字については認識不可能とする。If there is no suitable code in all strokes, the characters in the dictionary are replaced and the same collation is performed. If a matching code exists, a matching score is calculated. The number of matched code sets is a, the number of non-matched codes of stroke codes of the input characters is b, and the number of mismatched codes of stroke codes at the time of character recognition in the dictionary is b. When c is set, the matching score s is set as s = (b + c−2 × a) / (b + c + 2 × a). (D) shows a calculation example of the matching score s in the character recognition unit 4, and in this example, -0.4286 is obtained. The matching score is calculated for characters in the dictionary in which the matched code exists, and the character having the smallest value is output to the recognized character output unit 6 as a character recognition result. If the character does not match any character in the dictionary, the input character is not recognized.
【0021】〈実施例2〉図2は、本発明の実施例2の
構成を示す。この実施例2では、実施例1の構成に、ベ
クトルの長さを所定定数を基準に整数倍になるように量
子化した値をストロークの特徴量として抽出する特徴抽
出部7を付加して構成されている。従って、実施例1に
比べてマッチングに用いられるストロークの特徴量が一
つ増加することになる。他の構成要素は実施例1のもの
と同様である。<Embodiment 2> FIG. 2 shows the configuration of Embodiment 2 of the present invention. In the second embodiment, a feature extraction unit 7 is added to the configuration of the first embodiment, which extracts a value obtained by quantizing the length of a vector to be an integral multiple of a predetermined constant as a stroke feature amount. Have been. Therefore, compared to the first embodiment, the feature amount of the stroke used for matching is increased by one. Other components are the same as those of the first embodiment.
【0022】特徴抽出部7において、ベクトルの長さを
計算し、求めたベクトルの長さを、前処理部2で用いた
正規化の定数rの10分の1を基準値として、その値で
割り、小数第1位を四捨五入して量子化したものを、ベ
クトルの特徴量とする。図13は、実施例1と同じ文字
のマッチング例を示す。(c)において、特徴抽出部7
で量子化長さが抽出され、また辞書には文字毎の量子化
長さが、前述した方向コードとともに登録されている。The feature extraction unit 7 calculates the length of the vector, and calculates the length of the vector by using the value of 1/10 of the normalization constant r used in the preprocessing unit 2 as a reference value. A value obtained by dividing and quantizing the first decimal place is rounded to a vector feature value. FIG. 13 shows a matching example of the same characters as in the first embodiment. In (c), the feature extraction unit 7
Then, the quantization length is extracted, and the quantization length for each character is registered in the dictionary together with the above-described direction code.
【0023】マッチングスコアの計算式を次のように変
更する。まず、実施例1と同様に、方向コードに対する
マッチングスコアsを求める。次に、図13の(d)に
示すように、方向コードが適合したベクトルの組「5、
0、3、1、0」のみを抽出し、入力した文字のストロ
ークのベクトルの量子化長さ「2、4、10、4、2」
と辞書の文字のストロークのベクトルの量子化長さ
「2、6、11、5、3」との差の絶対値、および、そ
れぞれの量子化長さの和を求める。量子化長さの差の絶
対値を全て加えたものをd、量子化長さの和を全て加え
たものをeとする。このとき、マッチングスコアtを t=s+d/e とする。実施例1と同様に、マッチングスコアが最も小
さい文字を認識結果として出力する。ベクトルの長さに
関する特徴量を用いることによって、「土」と「士」の
ように、ストロークの方向が同じで長さの違いにより文
字を識別する場合に有効となる。The formula for calculating the matching score is changed as follows. First, as in the first embodiment, a matching score s for the direction code is obtained. Next, as shown in FIG. 13D, a set of vectors “5,
0, 3, 1, 0 "is extracted, and the quantization length of the stroke vector of the input character is" 2, 4, 10, 4, 2 "
The absolute value of the difference between the value and the quantization length of the vector of the stroke of the character in the dictionary “2, 6, 11, 5, 3”, and the sum of the respective quantization lengths are obtained. Let d be the sum of the absolute values of the differences in quantization length, and e be the sum of all the sums of the quantization lengths. At this time, the matching score t is set to t = s + d / e. As in the first embodiment, a character having the smallest matching score is output as a recognition result. The use of the feature amount relating to the length of the vector is effective when characters such as “earth” and “shi” have the same stroke direction but different lengths.
【0024】〈実施例3〉図3は、実施例3の構成を示
し、実施例2の構成に、長さ基準値計算部8を付加して
構成される。長さ基準値計算部8は、入力文字を構成す
るすべてのベクトルの長さを計算し、その10分の1の
値を基準値として算出し、特徴抽出部7に渡す。手書き
文字では、とくに長さの短いストロークにおいて、長さ
の変動が大きくなることが多い。本実施例では、上記し
た実施例2と異なり、ベクトルの長さの量子化の基準値
を文字を構成するすべてのベクトルの長さの総和の10
分の1を用い、量子化の基準値を大きくすることによっ
て、長さの変動の影響を小さくすることができる。<Embodiment 3> FIG. 3 shows the configuration of Embodiment 3, which is configured by adding a length reference value calculation unit 8 to the configuration of Embodiment 2. The length reference value calculation unit 8 calculates the lengths of all the vectors constituting the input character, calculates one tenth of the length as a reference value, and passes the value to the feature extraction unit 7. In handwritten characters, the variation in length often increases, especially in short strokes. In this embodiment, unlike the above-described second embodiment, the reference value for quantization of the length of a vector is set to 10% of the sum of the lengths of all vectors constituting a character.
By using one-half and increasing the reference value for quantization, the effect of length variations can be reduced.
【0025】〈実施例4〉図4は、実施例4の構成を示
す。この実施例4では、実施例2の構成に、ストローク
列計算部9を付加して構成される。このストローク列計
算部9は、複数のストロークを持つ文字の場合に、各ス
トロークの始点を筆記順に結んだベクトル列を作成す
る。図14(a)は、文字「太」における始点間のベク
トル列(21、22、23)を示し、(b)は、文字
「犬」における始点間のベクトル列(31、32、3
3)を示す。そして、特徴抽出部3、7は、始点を結ん
だベクトル列の特徴量を求め、マッチングに利用する。<Embodiment 4> FIG. 4 shows the configuration of Embodiment 4. In the fourth embodiment, a stroke sequence calculator 9 is added to the configuration of the second embodiment. In the case of a character having a plurality of strokes, the stroke sequence calculator 9 creates a vector sequence in which the starting points of the strokes are connected in the writing order. FIG. 14A shows a vector sequence (21, 22, 23) between the starting points of the character "Bold", and FIG. 14B shows a vector sequence (31, 32, 3) between the starting points of the character "Dog".
3) is shown. Then, the feature extraction units 3 and 7 obtain the feature amount of the vector sequence connecting the starting points, and use it for matching.
【0026】すなわち、文字認識部4は、始点を結んだ
ベクトル列をストロークとみなして、該ストロークに対
して、実施例2で説明したマッチングスコアtと同様に
計算したマッチングスコアt’を算出する。そして、マ
ッチングスコアuとして、ストロークに関するスコアで
あるtと、始点を結んだベクトル列をストロークとみな
して計算したスコアt’の和 u=t+t’ を算出し、この値が最も小さい文字を認識結果として出
力する。このように、本実施例では、文字のストローク
の位置関係に関する特徴量を利用しているので、「太」
と「犬」のように、方向と長さだけでは識別できない文
字の組を認識する場合に有効である。That is, the character recognizing unit 4 regards a vector string connecting the starting points as a stroke, and calculates a matching score t 'calculated for the stroke in the same manner as the matching score t described in the second embodiment. . Then, as a matching score u, a sum u = t + t ′ of a score t ′ related to the stroke and a score t ′ calculated by regarding a vector string connecting the starting points as a stroke is calculated, and the character having the smallest value is recognized as a recognition result. Output as As described above, in the present embodiment, since the feature amount related to the positional relationship between the strokes of the character is used, “thick”
This is effective when recognizing a set of characters that cannot be identified only by the direction and length, such as “and“ dog ”.
【0027】〈実施例5〉図5は、実施例5の構成を示
す。本実施例は、実施例4の構成に、ストローク列計算
部10を付加して構成されている。ストローク列計算部
10は、複数のストロークを持つ文字の場合に、ストロ
ークの筆記順に各ストロークの外接矩形の中心を結んだ
ベクトル列を作成し、実施例4における始点を結んだベ
クトル列と同様にマッチングに利用する。<Embodiment 5> FIG. 5 shows the structure of a fifth embodiment. The present embodiment is configured by adding a stroke sequence calculator 10 to the configuration of the fourth embodiment. In the case of a character having a plurality of strokes, the stroke sequence calculation unit 10 creates a vector sequence connecting the centers of the circumscribed rectangles of the strokes in the stroke writing order, in the same manner as the vector sequence connecting the starting points in the fourth embodiment. Use for matching.
【0028】図15(a)は、「川」の文字の第1の例
を示し、(b)は「川」の文字の第1の例を示す。
「川」の第2ストロークのように、始点位置の変動が大
きいストロークを含む文字において、実施例4の始点を
結んだベクトル列を導入すると、始点の位置がずれた場
合にストロークの始点のベクトル列の照合の結果、正し
く認識されなくなる可能性がある。すなわち、図15
(a)において、ストロークの始点のベクトル列は(4
1、42)となり、その方向コードは、「0、0」であ
り、(b)においてはベクトル列は(51、52)とな
り、その方向コードは「5、0」なる。FIG. 15A shows a first example of the character "kawa", and FIG. 15B shows a first example of the character "kawa".
In the case of a character including a stroke having a large variation of the starting point position, such as the second stroke of “river”, a vector sequence connecting the starting points of the fourth embodiment is introduced. Column matching may result in incorrect recognition. That is, FIG.
In (a), the vector sequence at the starting point of the stroke is (4)
1, 42), and its direction code is “0, 0”. In FIG. 3B, the vector sequence is (51, 52), and its direction code is “5, 0”.
【0029】そこで、本実施例では、文字のストローク
の外接矩形の中心の位置関係に関する特徴量を付加し、
ストローク間の位置関係に関するベクトル列を複数にす
るこによって、上記したような悪影響を緩和することが
できる。(a)において、43は、第1ストロークの外
接矩形であり、44は、外接矩形の中心であり、45
は、第2ストロークの外接矩形の中心であり、46、4
7はそれら中心を結んだベクトル列である。(b)につ
いても同様であり、(a)、(b)の方向コードは、共
に「0、5」となる。Therefore, in this embodiment, a feature quantity relating to the positional relationship of the center of the circumscribed rectangle of the character stroke is added.
By using a plurality of vector sequences related to the positional relationship between strokes, the above-described adverse effects can be reduced. In (a), 43 is the circumscribed rectangle of the first stroke, 44 is the center of the circumscribed rectangle, 45
Are the centers of the circumscribed rectangles of the second stroke;
7 is a vector sequence connecting the centers. The same applies to (b), and the direction codes of (a) and (b) are both “0, 5”.
【0030】〈実施例6〉本発明で用いる空間的に非対
称な方向コードは、自由に設定できることを特徴として
いる。従って、筆記者別に固有の方向コードを作成する
ことも可能である。図6は、実施例6の構成を示す。実
施例5の構成に、方向コード最適化部11を付加して構
成されている。方向コード最適化部11は、筆記者別の
方向コードを作成するために、予め筆記者に書かせた文
字から筆記癖を辞書の文字と比較、解析して最適な方向
コードを決定する。<Embodiment 6> It is characterized in that a spatially asymmetric direction code used in the present invention can be freely set. Therefore, it is also possible to create a unique direction code for each scribe. FIG. 6 shows a configuration of the sixth embodiment. It is configured by adding a direction code optimizing unit 11 to the configuration of the fifth embodiment. The direction code optimizing unit 11 determines the optimal direction code by comparing and analyzing the writing habit with the characters in the dictionary from the characters written by the writer in advance in order to create the direction code for each writer.
【0031】図6において、筆記者別の方向コードを作
成する時点での辞書5と方向コード最適化部11に係る
データの流れは破線の側になる。筆記者別の方向コード
を作成するために、まず筆記者に一定数の文字を提示し
て筆記してもらう。そのストロークの方向コードを特徴
量抽出部3で抽出し、方向コード最適化部11において
方向コードの平均を求め、辞書5に登録されている標準
的な方向コードと比較する。In FIG. 6, the flow of data relating to the dictionary 5 and the direction code optimizing unit 11 at the time of creating a directional code for each writer is indicated by a broken line. To create a writer-specific directional code, a writer is first presented with a certain number of characters to be written. The direction code of the stroke is extracted by the feature amount extracting unit 3, the direction code optimizing unit 11 calculates the average of the direction codes, and compares the average with the standard direction code registered in the dictionary 5.
【0032】図16の右上がりの文字例に示すように、
筆記した文字が著しく歪んでいた場合、標準的な方向コ
ードでは辞書の標準的な文字とのずれが生じる。方向コ
ード最適化部11での比較により、このようなずれを検
出したとき、図17のように、方向コードの境界線を矢
印方向に徐々に変化させ、入力した文字のコードが辞書
の標準的な文字コードとほぼ等しくなるまで繰り返す。
その結果得られた方向コードをその筆記者に特有の方向
コードとして辞書5に登録する。実際に文字認識を行う
時点では、辞書5と方向コード最適化部11に係るデー
タの流れは図6の実線の側に変更され、方向コード最適
化部11に登録された方向コードに基づいて特徴量抽出
部3での特徴量抽出を実行する。As shown in the character example of the upper right of FIG.
If the written character is significantly distorted, the standard direction code will deviate from the standard character in the dictionary. When such a deviation is detected by the comparison in the direction code optimizing unit 11, the boundary of the direction code is gradually changed in the direction of the arrow as shown in FIG. Repeat until the character code is almost equal.
The direction code obtained as a result is registered in the dictionary 5 as a direction code unique to the writer. At the time of actually performing the character recognition, the data flow relating to the dictionary 5 and the direction code optimizing unit 11 is changed to the solid line side in FIG. The feature quantity extraction in the quantity extraction unit 3 is executed.
【0033】このように、本実施例では、筆記者別の方
向コードを作成しているので、標準的な文字に比べて大
幅に変形した文字を認識するこができ、辞書に登録する
モデル数を増加させる必要がない。また筆記者の癖に適
応するので、認識率も向上する。As described above, in this embodiment, since the directional code for each writer is created, it is possible to recognize a character which is significantly deformed as compared with a standard character, and the number of models registered in the dictionary. There is no need to increase. In addition, since it adapts to the writer's habit, the recognition rate is also improved.
【0034】[0034]
【発明の効果】以上、説明したように、請求項1記載の
発明によれば、オンライン手書き文字の認識において、
文字を構成するストロークの各ベクトルの方向を、空間
的に非対称な方向コードに置き換え、方向コードの列を
ストロークの特徴量として抽出しているので、辞書のサ
イズを増大させることなく、歪みの大きい文字を認識す
ることができる。As described above, according to the first aspect of the present invention, in the recognition of online handwritten characters,
Since the direction of each vector of a stroke constituting a character is replaced with a spatially asymmetric direction code and a row of direction codes is extracted as a feature amount of the stroke, the distortion is large without increasing the dictionary size. Characters can be recognized.
【0035】請求項2記載の発明によれば、ストローク
の特徴量として、各ストロークを構成するベクトルの方
向コードとベクトルの長さを併用することによって、方
向コードが同一となる文字同志の識別が可能となる。According to the second aspect of the present invention, the character code having the same direction code can be identified by using the direction code of the vector constituting each stroke and the length of the vector together as the feature amount of the stroke. It becomes possible.
【0036】請求項3記載の発明によれば、ベクトルの
長さの量子化の基準値を、文字のベクトルの総和にして
いるので、比較的短いストロークによく現われる長さの
変動を吸収することができる。According to the third aspect of the present invention, since the reference value for the quantization of the length of the vector is the sum of the character vectors, it is possible to absorb the variation in the length that often appears in a relatively short stroke. Can be.
【0037】請求項4記載の発明によれば、複数のスト
ロークからなる文字において、ストロークの始点の位置
関係に関する特徴量を導入しているので、方向と長さだ
けでは区別できない文字同志を識別することができる。According to the fourth aspect of the present invention, in a character composed of a plurality of strokes, a characteristic quantity relating to the positional relationship of the starting point of the stroke is introduced, so that characters which cannot be distinguished only by the direction and the length are identified. be able to.
【0038】請求項5記載の発明によれば、複数のスト
ロークからなる文字において、ストロークの外接矩形の
中心の位置関係に関する特徴量を導入しているので、始
点の位置関係に関する特徴量を導入することによる悪影
響を緩和することができる。According to the fifth aspect of the present invention, in a character composed of a plurality of strokes, a characteristic quantity relating to a positional relation of a center of a circumscribed rectangle of a stroke is introduced, so a characteristic quantity relating to a positional relation of a starting point is introduced. The adverse effects of this can be mitigated.
【0039】請求項6記載の発明によれば、ストローク
の特徴量を抽出するための方向コードを筆記者ごとに作
成することによって、筆記者の文字の癖による変形した
文字を、辞書のサイズを増大させることなく認識するこ
とができる。According to the sixth aspect of the present invention, by creating a directional code for extracting a stroke feature amount for each writer, a character deformed due to the writer's character habit can be converted into a dictionary size. It can be recognized without increasing.
【図1】本発明の実施例1の構成を示す。FIG. 1 shows a configuration of a first exemplary embodiment of the present invention.
【図2】本発明の実施例2の構成を示す。FIG. 2 shows a configuration of a second exemplary embodiment of the present invention.
【図3】本発明の実施例3の構成を示す。FIG. 3 shows a configuration of a third embodiment of the present invention.
【図4】本発明の実施例4の構成を示す。FIG. 4 shows a configuration of a fourth embodiment of the present invention.
【図5】本発明の実施例5の構成を示す。FIG. 5 shows a configuration of a fifth embodiment of the present invention.
【図6】本発明の実施例6の構成を示す。FIG. 6 shows a configuration of a sixth embodiment of the present invention.
【図7】(a)は入力された手書き文字を示し、(b)
は前処理の結果を示す。FIG. 7A shows an input handwritten character, and FIG.
Indicates the result of preprocessing.
【図8】等方的な8方向のコードを示す。FIG. 8 shows an isotropic eight-way code.
【図9】本発明の非対称な方向コードを示す。FIG. 9 illustrates an asymmetric directional code of the present invention.
【図10】(a)は、「ループ」の第1の例を示し、
(b)は、「ループ」の第2の例を示す。FIG. 10A shows a first example of a “loop”,
(B) shows a second example of “loop”.
【図11】(a)は、「はね」の第1の例を示し、
(b)は、「はね」の第2の例を示す。FIG. 11A shows a first example of “splash”,
(B) shows a second example of “splash”.
【図12】マッチングの例を説明する図である。FIG. 12 is a diagram illustrating an example of matching.
【図13】マッチングの他の例を説明する図である。FIG. 13 is a diagram illustrating another example of matching.
【図14】(a)は、文字「太」における始点間のベク
トル列を示し、(b)は、文字「犬」における始点間の
ベクトル列を示す。14A illustrates a vector sequence between start points of a character “fat”, and FIG. 14B illustrates a vector sequence between start points of a character “dog”.
【図15】(a)は、「川」の文字の第1の例を示し、
(b)は「川」の文字の第1の例を示す。FIG. 15A shows a first example of a character “kawa”.
(B) shows a first example of the character “kawa”.
【図16】右上がりの文字例を示す。FIG. 16 shows an example of a character rising to the right.
【図17】方向コードの変形を説明する図である。FIG. 17 is a diagram illustrating a modification of a direction code.
1 文字入力部 2 前処理部 3 特徴抽出部 4 文字認識部 5 辞書 6 認識文字出力部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Character input part 2 Preprocessing part 3 Feature extraction part 4 Character recognition part 5 Dictionary 6 Recognized character output part
Claims (6)
入力される手書き文字入力部と、該入力された文字の大
きさを正規化し、文字を構成する各ストロークを折線近
似して筆記順に結んだベクトル列に変換する前処理部
と、ストロークの各ベクトルの方向を、空間的に非対称
な方向コードに置き換え、該方向コードの列をストロー
クの特徴量として抽出する特徴抽出部と、予め文字毎の
ストロークの特徴量を登録した辞書と、前記入力文字の
ストロークの特徴量と該辞書内の文字のストロークの特
徴量とを比較することにより、前記入力された文字を認
識する文字認識部とを備えたことを特徴とするオンライ
ン手書き文字認識装置。1. A handwritten character input unit in which handwritten characters are directly input as a time-series coordinate point group, a size of the input characters is normalized, and each stroke constituting the characters is approximated by a broken line and connected in writing order. A pre-processing unit that converts the direction of each vector of the stroke into a spatially asymmetric direction code, and a feature extracting unit that extracts the sequence of the direction code as a feature amount of the stroke; And a character recognition unit that recognizes the input character by comparing a dictionary in which the characteristic amount of the stroke is registered with a characteristic amount of the stroke of the input character and a characteristic amount of the stroke of the character in the dictionary. An online handwritten character recognition device, comprising:
入力される手書き文字入力部と、該入力された文字の大
きさを正規化し、文字を構成する各ストロークを折線近
似して筆記順に結んだベクトル列に変換する前処理部
と、ストロークの各ベクトルの方向を、空間的に非対称
な方向コードに置き換え、該方向コードの列をストロー
クの第1の特徴量として抽出する第1の特徴抽出部と、
ストロークの各ベクトルの長さを、所定の基準値を基に
量子化した値の列をストロークの第2の特徴量として抽
出する第2の特徴抽出部と、予め文字毎のストロークの
特徴量を登録した辞書と、前記入力文字のストロークの
特徴量と該辞書内の文字のストロークの特徴量とを比較
することにより、前記入力された文字を認識する文字認
識部とを備えたことを特徴とするオンライン手書き文字
認識装置。2. A handwritten character input unit in which a handwritten character is directly input as a time-series coordinate point group, a size of the input character is normalized, and each stroke constituting the character is approximated by a broken line and connected in writing order. A first processing unit for converting the direction of each vector of the stroke into a spatially asymmetric direction code and extracting the direction code sequence as a first feature amount of the stroke; Department and
A second feature extraction unit that extracts a sequence of values obtained by quantizing the length of each vector of the stroke based on a predetermined reference value as a second feature amount of the stroke; A registered dictionary, and a character recognition unit that recognizes the input character by comparing the feature amount of the stroke of the input character with the feature amount of the stroke of the character in the dictionary. Online handwritten character recognition device.
クトルの長さの和を基に算出することを特徴とする請求
項2記載のオンライン手書き文字認識装置。3. The online handwritten character recognition device according to claim 2, wherein the predetermined reference value is calculated based on a sum of lengths of vectors constituting the character.
て、各ストロークの始点を筆記順に結んだ第1のベクト
ル列を求める第1のストローク列計算部を設け、前記第
1、第2の特徴抽出部は、該第1のベクトル列から前記
第1、第2の特徴量を抽出することを特徴とする請求項
2記載のオンライン手書き文字認識装置。4. A first stroke sequence calculation unit for obtaining a first vector sequence connecting a starting point of each stroke in writing order with respect to a character composed of a plurality of strokes, wherein the first and second feature extraction units are provided. 3. The online handwritten character recognition device according to claim 2, wherein the first and second feature amounts are extracted from the first vector sequence.
て、各ストロークの始点を筆記順に結んだ第1のベクト
ル列を求める第1のストローク列計算部と、各ストロー
クの外接矩形の中心を筆記順に結んだ第2のベクトル列
を求める第2のストローク列計算部とを設け、前記第
1、第2の特徴抽出部は、該第1、2のベクトル列から
前記第1、第2の特徴量を抽出することを特徴とする請
求項2記載のオンライン手書き文字認識装置。5. A first stroke sequence calculation unit for obtaining a first vector sequence in which the starting points of each stroke are connected in writing order for a character composed of a plurality of strokes, and the center of a circumscribed rectangle of each stroke is connected in writing order. A second stroke sequence calculating unit for obtaining a second vector sequence; wherein the first and second feature extracting units extract the first and second feature amounts from the first and second vector sequences; 3. The online handwritten character recognition device according to claim 2, wherein:
比較、解析して、筆記者毎の最適な方向コードを作成す
る方向コード最適化部を設け、前記特徴抽出部は、該作
成された方向コードに基づいてストロークの特徴量を抽
出することを特徴とする請求項1または2記載のオンラ
イン手書き文字認識装置。6. A direction code optimizing unit for comparing and analyzing a writing habit of a writer with characters in the dictionary in advance to create an optimum directional code for each writer, and wherein the feature extracting unit 3. The online handwritten character recognition device according to claim 1, wherein a stroke feature amount is extracted based on the obtained direction code.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30756194A JP3338575B2 (en) | 1994-12-12 | 1994-12-12 | Online handwritten character recognition device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30756194A JP3338575B2 (en) | 1994-12-12 | 1994-12-12 | Online handwritten character recognition device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08166999A JPH08166999A (en) | 1996-06-25 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| Country | Link |
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|---|---|---|---|---|
| WO2002091288A1 (en) * | 2001-05-10 | 2002-11-14 | Bijitec Pte Ltd | System and method for compressing stroke-based handwriting and line drawing |
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- 1994-12-12 JP JP30756194A patent/JP3338575B2/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH08166999A (en) | 1996-06-25 |
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