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JP6437208B2 - Handwritten music symbol recognition apparatus and handwritten music symbol recognition program - Google Patents
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JP6437208B2 - Handwritten music symbol recognition apparatus and handwritten music symbol recognition program - Google Patents

Handwritten music symbol recognition apparatus and handwritten music symbol recognition program Download PDF

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Description

本発明は手書き音楽記号認識装置及び手書き音楽記号認識プログラムに関し、特に、タブレット端末(タッチ対応PCを含む)などで、手書き(ペン使用を含む)で楽譜を作成する場合に、手書きした記号を認識するために用いて好適な技術に関する。   The present invention relates to a handwritten music symbol recognition apparatus and a handwritten music symbol recognition program, and in particular, recognizes a handwritten symbol when creating a score by handwriting (including using a pen) on a tablet terminal (including a touch-compatible PC). The present invention relates to a technique suitable for use.

手書き入力に対応するタブレット端末は、指などの入力手段がタッチパネルを走査した軌跡情報を検出し、検出した情報に基づいて記号あるいは図形などを認識するようにしている。   A tablet terminal corresponding to handwriting input detects trajectory information obtained by scanning a touch panel by an input means such as a finger, and recognizes a symbol or a figure based on the detected information.

手書き入力された文字や記号の認識方法として、文字のストローク座標を辞書情報と比較するものや、文字の筆記方向を辞書と比較するもの等がある。
しかし、前述の方法では、大きな記憶容量を必要としたり、書き順が正規のものと相違したりすると、誤認識となってしまう問題点があった。
As a method for recognizing handwritten input characters and symbols, there are a method for comparing stroke coordinates of characters with dictionary information, a method for comparing the writing direction of characters with a dictionary, and the like.
However, the above-described method has a problem that erroneous recognition is required if a large storage capacity is required or the writing order is different from the normal one.

また、手書き入力された文字が続け字で書かれたような場合に、続け字の書かれ方に応じて不規則な屈曲点が発生するため、文字の屈曲位置を正しく検出できなくなってしまい、文字認識の精度が低下するといった問題があった。   In addition, when a handwritten character is written in a continuous character, an irregular bending point occurs depending on how the continuous character is written, and the bending position of the character cannot be detected correctly. There was a problem that the accuracy of character recognition was lowered.

前述のような問題点を解決するために、特許文献1には、筆記ストロークの始点と終点とを仮想線分で連結し、その場合に発生する屈曲箇所の特徴量を検出し、これを辞書情報と比較して、文字認識を行う文字認識方法が提案されている。   In order to solve the above-described problems, Patent Document 1 discloses that a starting point and an ending point of a writing stroke are connected with a virtual line segment, a feature amount of a bent portion generated in that case is detected, and this is stored in a dictionary. A character recognition method that performs character recognition in comparison with information has been proposed.

特開2004−133951号公報JP 2004-133951 A

特許文献1で提案された文字認識方法は、筆記文字の屈曲個所と認識候補文字の屈曲個所が相応するようになり、ユーザーが続け字で筆記しても精度良く文字認識できる。しかし、文字を変換するための特定の記号あるいは図形をあらかじめ辞書に登録しておく必要がある。このため、認識可能な文字、記号あるいは図形の個数分だけデータを保持しておく必要があるので、大きな記憶容量の記憶媒体が必要であった。   In the character recognition method proposed in Patent Document 1, the bent portion of the written character corresponds to the bent portion of the recognition candidate character, and the character can be recognized with high accuracy even if the user continuously writes the character. However, it is necessary to register in advance a specific symbol or figure for converting characters. For this reason, since it is necessary to retain data for the number of recognizable characters, symbols, or figures, a storage medium having a large storage capacity is required.

また、入力された文字と、記憶媒体に大量に記憶されている文字候補とを1対1に対応付ける必要があるので、複雑で大掛かりなプログラムを必要とする問題点があった。
本発明は前述の問題点に鑑み、膨大なデータを保持することなく、より単純な形の認識処理を行うだけで正確に認識できるようにすることを目的とする。
In addition, since it is necessary to correlate the input characters with the character candidates stored in a large amount in the storage medium on a one-to-one basis, there is a problem that a complicated and large program is required.
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-described problems, an object of the present invention is to enable accurate recognition only by performing a simpler form of recognition processing without holding a huge amount of data.

本発明の手書き音楽記号認識装置は、入力手段が画面に触れてから離れるまで、前記入力手段が移動するごとにその位置情報を取得するタッチ情報取得手段と、前記タッチ情報取得手段から得た位置情報から前記入力手段の移動を示すために、点、下→上、左下→右上、左→右、左上→右下、上→下、右上→左下、右→左、右下→左上、の9種類に分類されるベクトル情報を作成し、前記入力手段が画面に触れてから完全に離れるまでの一連のベクトルを1つのストローク情報として記憶するストローク情報記憶手段と、前記ストローク情報記憶手段により作成される9種類の分類のベクトル情報から、隣り合うベクトルどうしの接続タイプが、鋭角、直角、鈍角、その他のいずれであるのかを求め、接続タイプ配列に記憶する接続タイプ記憶手段と、前記接続タイプ記憶手段により求められた接続タイプにおける鋭角点の前後でベクトルを分割する分割手段と、前記分割手段により分割されたベクトル配列のストロークの形状を認識するストローク形状認識手段と、ストローク形状認識手段により認識されたストロークの形状と、その位置関係に基づいて、記号を判定する記号判定手段とを有することを特徴とする。
本発明の手書き音楽記号認識プログラムは、入力手段が画面に触れてから離れるまで、前記入力手段が移動するごとにその位置情報を取得するタッチ情報取得処理と、前記タッチ情報取得処理から得た位置情報から前記入力手段の移動を示すために、点、下→上、左下→右上、左→右、左上→右下、上→下、右上→左下、右→左、右下→左上、の9種類に分類されるベクトル情報を作成し、前記入力手段が画面に触れてから完全に離れるまでの一連のベクトルを1つのストローク情報として記憶するストローク情報記憶処理と、前記ストローク情報記憶処理により作成される9種類の分類のベクトル情報から、隣り合うベクトルどうしの接続タイプが、鋭角、直角、鈍角、その他のいずれであるのかを求め、接続タイプ配列に記憶する接続タイプ記憶処理と、前記接続タイプ記憶処理により求められた接続タイプにおける鋭角点の前後でベクトルを分割する分割処理と、前記分割処理により分割されたベクトル配列のストロークの形状を認識するストローク形状認識処理と、ストローク形状認識処理により認識されたストロークの形状と、その位置関係に基づいて、記号を判定する記号判定処理とをコンピュータに実行させることを特徴とする。
The handwritten music symbol recognition apparatus according to the present invention includes a touch information acquisition unit that acquires position information every time the input unit moves until the input unit touches the screen and leaves, and a position obtained from the touch information acquisition unit. From the information , to indicate the movement of the input means , point, down → up, bottom left → top right, left → right, top left → bottom right, top → bottom, top right → bottom left, right → left, bottom right → top left, Vector information classified into nine types is created, and stroke information storage means for storing a series of vectors as one stroke information from when the input means touches the screen until it completely leaves, and created by the stroke information storage means from nine vector information classification that is, connected connection types each other adjacent vector, determined acute angle, a right angle, an obtuse angle, or other of which one is stored in the connection type sequence type Storing means, dividing means for dividing the vector before and after the acute angle point in the connection type obtained by the connection type storage means, and stroke shape recognition means for recognizing the shape of the stroke of the vector array divided by the dividing means And a symbol determination means for determining a symbol based on the stroke shape recognized by the stroke shape recognition means and its positional relationship.
The handwritten music symbol recognition program according to the present invention includes a touch information acquisition process for acquiring position information every time the input unit moves until the input unit touches the screen and then leaves, and a position obtained from the touch information acquisition process. From the information , to indicate the movement of the input means , point, down → up, bottom left → top right, left → right, top left → bottom right, top → bottom, top right → bottom left, right → left, bottom right → top left, Creates vector information classified into nine types, stroke information storage processing for storing a series of vectors from the time when the input means touches the screen until it completely leaves as one stroke information, and the stroke information storage processing connections from nine vector information classification that is, the connection type of each other adjacent vector, determined acute angle, a right angle, an obtuse angle, or other of which one is stored in the connection type sequence Type storage processing, division processing for dividing a vector before and after an acute angle point in the connection type obtained by the connection type storage processing, and stroke shape recognition processing for recognizing the stroke shape of the vector array divided by the division processing And a symbol determination process for determining a symbol based on the stroke shape recognized by the stroke shape recognition process and its positional relationship.

本発明によれば、手書き入力された文字や記号のベクトル角度が鋭角的に変化する点でストロークを分割し、分割されたそれぞれを認識するようにしたので、手書き入力された記号が複雑であっても、膨大なデータを保持することなく、より単純な形の認識処理と、その位置関係とを関連付ける処理を行うことによって、正確に認識することができる。   According to the present invention, the stroke is divided at the point where the vector angle of the handwritten character or symbol changes acutely, and each divided portion is recognized, so that the handwritten input symbol is complicated. However, it is possible to accurately recognize by performing a simpler form of recognition processing and processing for associating the positional relationship without holding enormous data.

本発明の実施形態における手書き音楽記号認識装置の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the handwritten music symbol recognition apparatus in embodiment of this invention. 1つのストロークを複数のストロークに分割して認識する例を示す図である。It is a figure which shows the example which divides | segments and recognizes one stroke into several strokes. 音楽記号認識処理の手順を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the procedure of a music symbol recognition process. ベクトルを9つの種類に分類する例を示す図である。It is a figure which shows the example which classify | categorizes a vector into nine types. S字ベクトルの内接矩形と中心座標の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the inscribed rectangle of S character vector, and a center coordinate. 当該ベクトルから次のベクトルへの回転角度の変化例を示す図である。It is a figure which shows the example of a change of the rotation angle from the said vector to the following vector. 接続タイプの決め方を示し、当該ベクトルのIDと次のベクトルのIDとの関係を示す図である。It is a figure which shows how to determine a connection type and shows the relationship between the ID of the vector and the ID of the next vector. 回転方向の決め方を示し、当該ベクトルのIDと次のベクトルのIDとの関係を示す図である。It is a figure which shows how to determine a rotation direction, and shows the relationship between ID of the said vector, and ID of the next vector.

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態における手書き音楽記号認識装置の全体を説明する。
図1は、手書き音楽記号認識装置10の概略構成を示すブロック図であり、手書き音楽記号認識装置10はタブレット端末(タッチ対応PCを含む)により構成されている。
Hereinafter, an entire handwritten music symbol recognition apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a handwritten music symbol recognition apparatus 10, and the handwritten music symbol recognition apparatus 10 includes a tablet terminal (including a touch-compatible PC).

図1において、11はバス、12はROM、13はRAM、14はCPU、15はフラッシュメモリ、16はネットワークインターフェイス、17はタッチディスプレイ、18はオーディオ出力装置、19はMIDI出力装置である。   In FIG. 1, 11 is a bus, 12 is ROM, 13 is RAM, 14 is CPU, 15 is flash memory, 16 is a network interface, 17 is a touch display, 18 is an audio output device, and 19 is a MIDI output device.

手書き音楽記号認識装置10の全体動作を制御するプログラムはフラッシュメモリ15に記憶されており、これを読み出してRAM13に展開し、CPU14が実行することにより動作する。
タッチ情報取得手段は、タッチディスプレイ17、RAM13、CPU14、フラッシュメモリ15などにより構成され、タッチ位置が移動するごとにその位置情報を取得する。
A program for controlling the overall operation of the handwritten music symbol recognition apparatus 10 is stored in the flash memory 15, and is read out, expanded in the RAM 13, and executed by the CPU 14.
The touch information acquisition unit includes the touch display 17, the RAM 13, the CPU 14, the flash memory 15, and the like, and acquires the position information every time the touch position moves.

ストローク情報記憶手段、オブジェクト情報記憶手段は、RAM13で構成される。
ストローク特徴量算出手段、ストローク認識手段、オブジェクト認識手段は、RAM13、CPU14、フラッシュメモリ15、で構成される。ストローク情報記憶手段は、タッチ情報取得手段から得た位置情報から、指やタッチペンなどの入力手段の移動を示すベクトル情報を作成し、入力手段が画面に触れてから完全に離れるまでの一連のベクトルを1つのストローク情報として記憶する。
ストローク認識手段は、ストローク特徴量と、記号の特徴とを比較し、そのストロークが何の記号なのか認識する。
The stroke information storage means and the object information storage means are constituted by the RAM 13.
The stroke feature amount calculating means, stroke recognizing means, and object recognizing means are composed of a RAM 13, a CPU 14, and a flash memory 15. The stroke information storage means creates vector information indicating the movement of the input means such as a finger and a touch pen from the position information obtained from the touch information acquisition means, and a series of vectors from when the input means touches the screen until it completely leaves Is stored as one stroke information.
The stroke recognizing means compares the stroke feature quantity with the feature of the symbol and recognizes what symbol the stroke is.

ネットワークインターフェイス16は、認識した音楽記号情報をファイルとして他のハードウェアに保存、または保存済の音楽記号情報ファイルを読み込むためのものである。
オーディオ出力装置18は、認識した音楽記号から音楽演奏情報を作成し、音響出力できるようにするために設けられている。
MIDI出力装置19は、認識した音楽記号からMIDI情報を作成し、MIDI出力できるようにするために設けられている。
The network interface 16 stores the recognized music symbol information as a file in other hardware, or reads a stored music symbol information file.
The audio output device 18 is provided in order to create music performance information from the recognized music symbols and output the sound.
The MIDI output device 19 is provided in order to create MIDI information from the recognized music symbols and output the MIDI information.

本実施形態におけるベクトルIDのつけ方を説明する。
本実施形態においては、処理を簡略化するために、ベクトルを下→上、左下→右上、左→右、左上→右下、上→下、右上→左下、右→左、右下→左上、点の9種類に分類する。
図4に示すように、ベクトルの始点(x1,y1)、終点(x2,y2)から傾きaを式(1)より求める。
そして、x1,y1,x2,y2の位置関係を考慮してベクトルIDを決める。y軸は下側が「+」である。
A method for assigning a vector ID in this embodiment will be described.
In this embodiment, in order to simplify the processing, the vector is down → up, bottom left → top right, left → right, top left → bottom right, top → bottom, top right → bottom left, right → left, bottom right → top left, Classify into 9 types of points.
As shown in FIG. 4, the slope a is obtained from the starting point (x1, y1) and the ending point (x2, y2) of the vector using the equation (1).
Then, the vector ID is determined in consideration of the positional relationship of x1, y1, x2, and y2. The lower side of the y-axis is “+”.

Figure 0006437208
Figure 0006437208

|a|>2
y2<y1:下→上
y2>y1:下→上
−2≦a<−0.5
x2<x1:左下→右上
x2>x1:右上→左下
|a|≦0.5
x2>x1:左→右
x2<x1:右→左
0.5<a≦2
x2>x1:左上→右下
x2<x1:右下→左上
x1=x2
y2<y1:下→上
y2>y1:下→上
x1=x2 かつ y1=y2

となる。
| a |> 2
y2 <y1: Lower → Up y2> y1: Lower → Up-2 ≦ a <−0.5
x2 <x1: lower left → upper right x2> x1: upper right → lower left
| a | ≦ 0.5
x2> x1: Left → Right x2 <x1: Right → Left 0.5 <a ≦ 2
x2> x1: upper left → lower right x2 <x1: lower right → upper left x1 = x2
y2 <y1: Bottom → Up y2> y1: Bottom → Up x1 = x2 and y1 = y2
It becomes a point.

各特徴量の説明をする。
(始点終点距離)
この距離が規定値よりも小さい場合は、円のように閉じた図形と考えられ、大きい場合は弧線のように閉じていない図形と考えられる。
先頭ベクトルの始点座標を(x1,y1)、最終ベクトルの終点座標を(x2,y2)とすると、始点終点距離Dseは、次の式(2)で求める。
Each feature amount will be described.
(Start point end point distance)
When this distance is smaller than the specified value, it is considered as a closed figure like a circle, and when it is larger, it is considered as a figure not closed like an arc line.
If the start point coordinates of the first vector are (x1, y1) and the end point coordinates of the final vector are (x2, y2), the start point / end point distance D se is obtained by the following equation (2).

Figure 0006437208
Figure 0006437208

(ストロークが内接矩形の4点の座標と中心座標)
この値は、互いのストロークの位置関係を得るために使用される。
図5に、S字ベクトルの内接矩形と中心座標の例を示す。
矩形座標左は、全ベクトルの始点または終点の中で最も左のX座標。
矩形座標右は、全ベクトルの始点または終点の中で最も右のX座標。
矩形座標上は、全ベクトルの始点または終点の中で最も上のY座標。
矩形座標下は、全ベクトルの始点または終点の中で最も下のY座標。
中心座標は、矩形座標左と矩形座標右の中間のX座標、矩形座標上と矩形座標下の中間のY座標で表される。
(The coordinates of the four points of the inscribed rectangle and the center coordinates)
This value is used to obtain the positional relationship between the strokes.
FIG. 5 shows an example of the inscribed rectangle and center coordinates of the S-shaped vector.
Rectangular coordinate left is the leftmost X coordinate of the start or end points of all vectors.
Rectangular coordinate right is the rightmost X coordinate of the start or end points of all vectors.
On the rectangular coordinates, it is the highest Y coordinate among the start points or end points of all vectors.
Below the rectangular coordinates is the lowest Y coordinate of the start or end points of all vectors.
The center coordinate is represented by an X coordinate intermediate between the rectangular coordinate left and the rectangular coordinate right, and an intermediate Y coordinate above the rectangular coordinate and below the rectangular coordinate.

(接続タイプ)
記号が滑らかどうか、角はあるかどうか、などを判断するために用いる。
当該ベクトルのIDと次のベクトルのIDから決める(図7を参照)。本実施形態においては、鈍角か、直角か、鋭角か、いずれでもない場合、として決めている。
(Connection type)
It is used to judge whether the symbol is smooth or has corners.
It is determined from the ID of the vector and the ID of the next vector (see FIG. 7). In the present embodiment, it is determined that the angle is not an obtuse angle, a right angle, or an acute angle.

(回転方向)
回転方向が変わった点は、記号を特定する手がかりとして重要である。
例えば、「f」の1画目は、「S」のように滑らかにベクトルが連続しており、始点と終点が離れているが、「S」には回転方向が変わる点が1か所あるので、区別することができる。これも、当該ベクトルのIDと、次のベクトルのIDより決定する(図8を参照)。回転方向変化数が0の場合、回転角度の合計を求め、それにより記号判定を行う。
(Direction of rotation)
The point where the rotation direction has changed is important as a clue for identifying the symbol.
For example, in the first stroke of “f”, vectors are smoothly continuous like “S”, the start point and the end point are separated, but “S” has one point where the rotation direction changes. So you can distinguish. This is also determined from the ID of the vector and the ID of the next vector (see FIG. 8). When the number of changes in the rotation direction is 0, the total rotation angle is obtained, and symbol determination is performed thereby.

回転角度≦180°
弧線の判定を以下の条件で行う。
・左右移動方向に「右」が有り、「左」が無い。
・最上点が始点および終点以外→上弧線
・最上点が始点または終点→下弧線
Rotation angle ≤ 180 °
The arc line is determined under the following conditions.
・ There is “right” in the left / right movement direction and there is no “left”.
・ The highest point is other than the start point and end point → upper arc line ・ The highest point is the start point or end point → lower arc line

・左右移動方向に「右」が無く、「左」が或る。
・最上点が始点および終点以外→上弧線
・最上点が始点または終点→下弧線
-There is no "right" in the left / right movement direction and there is "left".
・ The highest point is other than the start point and end point → upper arc line ・ The highest point is the start point or end point → lower arc line

・上下移動方向に「下」が有り、「上」が無い。
・最左点が始点および終点以外→左弧線
・最左点が始点または終点→右弧線
・ There is “Down” in the vertical movement direction, and there is no “Up”.
・ Leftmost point is other than start point and end point → left arc line ・ Leftmost point is start point or end point → right arc line

・上下移動方向に「下」が無く、「上」が有る。
・最左点が始点および終点以外→左弧線
・最左点が始点または終点→右弧線
・上記以外→該当記号なし。
・ There is no “down” in the vertical movement direction and “up”.
・ Left-most point is other than start point and end point → Left arc line ・ Left-most point is start point or end point → Right arc line ・ Other than above → No applicable symbol.

回転角度>360°→多重円 Rotation angle> 360 ° → multiple circles

それ以外
円、楕円の判定を以下の手順で行う。
1.最左点―最右点を結ぶ直線(長径とする)の方程式を求める。
2.各点から前記直線に下した垂線の足を求める。
3.各点とその垂線の足の長さが最も大きいものを楕円の半短径とする。
4.半短径×2(短径とする)の長径の比を求める。
・前記求めた比がほぼ1:1→円
・それ以外→楕円
The determination of other circles and ellipses is performed according to the following procedure.
1. Find the equation of the straight line (the major axis) connecting the leftmost point and the rightmost point.
2. From each point, the perpendicular foot drawn on the straight line is obtained.
3. The point where the length of each point and the leg of the perpendicular is the longest is defined as the half minor axis of the ellipse.
4). The ratio of the major axis of the semi-minor axis × 2 (assuming the minor axis) is obtained.
・ The calculated ratio is almost 1: 1 → circle ・ others → ellipse

(回転角度)
図6に、当該ベクトルから次のベクトルへの回転角度の変化例を示す。この累計で、記号が円であるか多重円であるかを判別できる。
当該ベクトルの始点を(x11,y11)、終点を(x12,y12)とし、次のベクトルの始点を(x21,y21)、終点を(x22,y22)とすると、2つのベクトルのなす角Deg(°)は、以下の式で求まる。
(rotation angle)
FIG. 6 shows a change example of the rotation angle from the vector to the next vector. From this total, it can be determined whether the symbol is a circle or a multiple circle.
If the start point of the vector is (x11, y11), the end point is (x12, y12), the start point of the next vector is (x21, y21), and the end point is (x22, y22), the angle Deg ( °) is obtained by the following formula.

Figure 0006437208
Figure 0006437208

(左右移動方向及び上下移動方向)
単純に上から下、左から右にかかれた線分のような記号かどうかを判定する。
ベクトルIDより求める。ベクトルIDが下→上であれば、左右移動方向はなし、上下移動方向は上である。また、ベクトルIDが右下→左上であれば、左右移動方向は左、上下移動方向は上となる。
(Left / Right direction and Up / Down direction)
It is determined whether the symbol is simply a line segment drawn from top to bottom and from left to right.
Obtained from the vector ID. If the vector ID is down → up, there is no left / right movement direction, and the up / down movement direction is up. If the vector ID is lower right → upper left, the left / right moving direction is left and the up / down moving direction is up.

(最左点、最右点、最上点、最下点のインデックス)
例えば、最左点Indexが0(最初のベクトルの始点)、最右点IndexがN(最終のベクトルの始点)とした場合、最上点IndexがN/2付近であれば、下が開いた山形の記号と判断できる。
(Leftmost point, rightmost point, topmost point, lowest point index)
For example, if the leftmost point Index is 0 (start point of the first vector) and the rightmost point Index is N (start point of the final vector), if the highest point Index is near N / 2, the bottom is an open mountain Can be determined.

<第1の実施形態>
以下、本発明の手書き音楽記号認識装置の第1の実施形態を説明する。
手書きに対応したタブレット端末は、指が画面に触れてから離れるまで、指の移動がある度にその位置情報を取得するAPIを備えている。一連の位置情報の変化を複数のベクトルとして記憶し、そのベクトルから指の動きの特徴を抽出し、描かれた記号を認識する。
<First Embodiment>
Hereinafter, a first embodiment of the handwritten music symbol recognition apparatus of the present invention will be described.
A tablet terminal that supports handwriting has an API that acquires position information whenever a finger moves until the finger touches the screen and then leaves. A series of changes in position information is stored as a plurality of vectors, the features of finger movement are extracted from the vectors, and the drawn symbols are recognized.

指の動きの特徴の1つとして、ベクトルと次のベクトルの接続タイプがある。前述の特徴量の接続タイプで説明したとおり、接続タイプは、鋭角、直角、鈍角に分けられる。
本実施形態では鋭角の所で、1つのストロークを複数のストロークに分割し、分割したそれぞれを認識することで、より単純な形の認識と、その位置関係によって記号を簡単に、かつ正確に認識できる。
One of the features of finger movement is a connection type of a vector and the next vector. As described in the connection type of the feature amount described above, the connection type is divided into an acute angle, a right angle, and an obtuse angle.
In this embodiment, one stroke is divided into a plurality of strokes at an acute angle, and by recognizing each of the divided strokes, symbols can be recognized easily and accurately by recognizing simpler shapes and their positional relationships. it can.

図2に具体例を示す。
図2(a)に示す文字「2」においては、1番目のベクトルa1から5番目のベクトルa5までの接続タイプは鈍角であり、5番目のベクトルa5と6番目のベクトルa6の接続タイプは鋭角である。
そこで、1〜5番目のベクトルa1〜a5と6番目のベクトルa6を別のストロークとして認識すると、図2(b)に示すように、弧線b1と直線b2となり、単純な形の認識のみを行えばよいことが分かる。
A specific example is shown in FIG.
In the character “2” shown in FIG. 2A, the connection type from the first vector a1 to the fifth vector a5 is an obtuse angle, and the connection type of the fifth vector a5 and the sixth vector a6 is an acute angle. It is.
Therefore, if the first to fifth vectors a1 to a5 and the sixth vector a6 are recognized as separate strokes, as shown in FIG. 2B, arc lines b1 and straight lines b2 are obtained, and only simple shapes are recognized. I understand that

次に、図3のフローチャートを参照しながら本実施形態の処理手順を説明する。
S31では、隣り合うベクトルどうしの接続タイプを求め、接続タイプ配列に記憶する接続タイプ記憶処理を行う。文字「2」の場合は、鈍角、鈍角、鈍角、鈍角、鋭角と順番に記憶される。
Next, the processing procedure of this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
In S31, a connection type storage process is performed in which connection types between adjacent vectors are obtained and stored in a connection type array. In the case of the character “2”, an obtuse angle, an obtuse angle, an obtuse angle, an obtuse angle, and an acute angle are stored in order.

S32では、接続タイプ配列を基に、鋭角点の前後でベクトル配列を新しく作成する。ベクトル配列は、鋭角点+1個作成される。文字「2」の場合は、ベクトル配列は2個作成される。
ベクトル配列1には、ベクトルa1〜a5までが記憶され、ベクトル配列2にはベクトルa6が記憶される。
In S32, a vector array is newly created before and after the acute angle point based on the connection type array. A vector array is created by +1 acute angle point. In the case of the character “2”, two vector arrays are created.
Vector array 1 stores vectors a1 to a5, and vector array 2 stores vector a6.

S33では、各ベクトル配列(=ストローク)の形状を認識するストローク形状認識処理を行う。
ベクトル配列1について
・回転方向の変化が時計回りか反時計回りかどちらでもないかを調べる。この場合、回転方向は時計回り一定である。
・また回転角の合計を調べる。この場合、180°未満であり、回転方向が一定であることから弧線と判断できる。
In S33, a stroke shape recognition process for recognizing the shape of each vector array (= stroke) is performed.
About vector array 1 ・ Check whether the change in the rotation direction is either clockwise or counterclockwise. In this case, the rotation direction is constant clockwise.
・ Check the total rotation angle. In this case, since it is less than 180 ° and the rotation direction is constant, it can be determined as an arc line.

さらに
・右へ向かうベクトルの数
・左へ向かうベクトルの数
・下へ向かうベクトルの数
・上へ向かうベクトルの数
・および
・最も上のポイントのインデックス
・最も下のポイントのインデックス
・最も左のポイントのインデックス
・最も右のポイントのインデックス
を求め、それらからどのような弧線か判断する。
In addition:-Number of vectors going to the right-Number of vectors going to the left-Number of vectors going down-Number of vectors going up-And-Index of the top point-Index of the bottom point-Leftmost point The index of the rightmost point is obtained and the arc line is determined from them.

この場合
・上から下へ向かうベクトルの数が1以上、かつ、下から上へ向かうベクトルの数が0
・最も左のポイントのインデックスが0ではない、かつ、最も左のポイントのインデックスが最後のポイントではない
以上の条件より、左に開いた弧線であることがわかる。
In this case ・ The number of vectors from top to bottom is 1 or more and the number of vectors from bottom to top is 0
・ The index of the leftmost point is not 0, and the index of the leftmost point is not the last point. From the above conditions, it can be seen that the arc is open to the left.

ベクトル配列2について
・ベクトル数が1であること
・ベクトルの傾きと始点、終点の関係より得られるベクトルIDが左→右であることにより、横の直線であることがわかる。
Regarding vector array 2-The number of vectors is 1.-The vector ID obtained from the relationship between the slope of the vector, the start point, and the end point is from left to right.

S34では、各ベクトルの形状とその位置関係より、1つのオブジェクトを生成するオブジェクト生成処理を行う。図2(b)の場合には、右に開いた弧線b1の下に、横直線b2があるので、文字「2」を生成する。   In S34, object generation processing for generating one object is performed from the shape of each vector and its positional relationship. In the case of FIG. 2B, since the horizontal straight line b2 is below the arc line b1 opened to the right, the character “2” is generated.

前述した実施形態においては、文字「2」を認識する例を示したが、1つのストロークを鋭角的な変化点で分割し、それぞれを認識することが可能な種々の文字や記号を認識することが可能である。   In the above-described embodiment, an example of recognizing the character “2” has been described. However, one stroke is divided at an acute change point, and various characters and symbols that can be recognized are recognized. Is possible.

(その他の実施形態)
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(コンピュータプログラム)を、ネットワーク又は各種のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給する。そして、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
(Other embodiments)
The present invention can also be realized by executing the following processing. That is, software (computer program) that implements the functions of the above-described embodiments is supplied to a system or apparatus via a network or various computer-readable storage media. Then, the computer (or CPU, MPU, etc.) of the system or apparatus reads out and executes the program.

10 手書き音楽記号認識装置
11 バス
12 ROM
13 RAM
14 CPU
15 フラッシュメモリ
16 ネットワークインターフェイス
17 タッチディスプレイ
18 オーディオ出力装置
19 MIDI出力装置
10 Handwritten Music Symbol Recognition Device 11 Bus 12 ROM
13 RAM
14 CPU
15 Flash memory 16 Network interface 17 Touch display 18 Audio output device 19 MIDI output device

Claims (6)

入力手段が画面に触れてから離れるまで、前記入力手段が移動するごとにその位置情報を取得するタッチ情報取得手段と、
前記タッチ情報取得手段から得た位置情報から前記入力手段の移動を示すために、点、下→上、左下→右上、左→右、左上→右下、上→下、右上→左下、右→左、右下→左上、の9種類に分類されるベクトル情報を作成し、前記入力手段が画面に触れてから完全に離れるまでの一連のベクトルを1つのストローク情報として記憶するストローク情報記憶手段と、
前記ストローク情報記憶手段により作成される9種類の分類のベクトル情報から、隣り合うベクトルどうしの接続タイプが、鋭角、直角、鈍角、その他のいずれであるのかを求め、接続タイプ配列に記憶する接続タイプ記憶手段と、
前記接続タイプ記憶手段により求められた接続タイプにおける鋭角点の前後でベクトルを分割する分割手段と、
前記分割手段により分割されたベクトル配列のストロークの形状を認識するストローク形状認識手段と、
ストローク形状認識手段により認識されたストロークの形状と、その位置関係に基づいて、記号を判定する記号判定手段とを有することを特徴とする手書き音楽記号認識装置。
Touch information acquisition means for acquiring position information each time the input means moves until the input means touches the screen and then leaves,
The position information obtained from the touch information acquiring means, to indicate the movement of the input means, the points, the lower → upper, lower left → upper right, left → right, upper left → lower right, upper → lower, upper right → lower left, right Stroke information storage means that creates vector information classified into nine types of left, lower right, and upper left, and stores a series of vectors as one stroke information from when the input means touches the screen until it completely leaves When,
A connection type that determines whether the connection type between adjacent vectors is an acute angle, a right angle, an obtuse angle, or the like, from the nine types of vector information created by the stroke information storage means, and stores it in the connection type array Storage means;
Dividing means for dividing the vector before and after the acute angle point in the connection type determined by the connection type storage means;
Stroke shape recognition means for recognizing the shape of the stroke of the vector array divided by the dividing means;
A handwritten music symbol recognition apparatus, comprising: a stroke shape recognized by the stroke shape recognition means; and a symbol determination means for determining a symbol based on the positional relationship.
前記ストローク情報記憶手段により作成される9種類の分類のベクトル情報から、当該ベクトルから次のベクトルへの回転方向が、時計回りか、反時計回りか、どちらでもないかを決定する回転方向決定手段をさらに有し、Rotation direction determination means for determining whether the rotation direction from the vector to the next vector is clockwise or counterclockwise based on nine types of vector information created by the stroke information storage means. Further comprising
前記ストローク形状認識手段は、前記回転方向を基に、前記分割手段により分割されたベクトル配列のストロークの形状を認識することを特徴とする請求項1に記載の手書き音楽記号認識装置。2. The handwritten music symbol recognition apparatus according to claim 1, wherein the stroke shape recognition unit recognizes the shape of a stroke of the vector array divided by the division unit based on the rotation direction.
始点から終点までの距離を算出する第1の算出手段と、First calculating means for calculating a distance from the start point to the end point;
ストロークが内接する矩形の4点の座標と中心座標を算出する第2の算出手段と、Second calculation means for calculating the coordinates and center coordinates of four points of a rectangle inscribed by the stroke;
当該ベクトルから次のベクトルへの回転角を算出する第3の算出手段と、Third calculating means for calculating a rotation angle from the vector to the next vector;
前記ベクトル情報を基に、左右への移動方向及び上下への移動方向を算出する第4の算出手段と、Based on the vector information, a fourth calculating means for calculating a moving direction to the left and right and a moving direction to the up and down;
最左点、最右点、最上点、最下点にあたるインデックスを算出する第5の算出手段とを有し、A fifth calculating means for calculating an index corresponding to the leftmost point, rightmost point, uppermost point, and lowermost point;
前記ストローク形状認識手段は、前記第1〜第5の算出手段の算出結果を基に、前記分割手段により分割されたベクトル配列のストロークの形状を認識することを特徴とする請求項2に記載の手書き音楽記号認識装置。The stroke shape recognizing unit recognizes the shape of the stroke of the vector array divided by the dividing unit based on the calculation results of the first to fifth calculating units. Handwritten music symbol recognition device.
前記ストローク形状認識手段は、The stroke shape recognition means includes
前記回転方向の変化数が0の場合、When the number of changes in the rotation direction is 0,
前記ベクトルの回転角の合計が180°以下である場合には、前記左右への移動方向及び最上点のインデックスに応じて、上弧線又は下弧線を認識し、前記上下への移動方向及び最左点のインデックスに応じて、左弧線又は右弧線を認識し、When the total rotation angle of the vector is 180 ° or less, the upper arc line or the lower arc line is recognized according to the left / right moving direction and the index of the uppermost point, and the upper / lower moving direction and the leftmost line are recognized. Depending on the index of the point, recognize the left or right arc,
前記ベクトルの回転角の合計が360°より大きい場合には、多重円を認識し、If the sum of the rotation angles of the vectors is greater than 360 °, a multiple circle is recognized,
前記ベクトルの回転角の合計が180°より大きくかつ360°以下である場合には、最左点と最右点を結ぶ直線の方程式を求め、各点から前記直線に下した垂線の足を求め、各点から前記垂線の足までの長さが最も大きいものを半短径とし、前記半短径×2と前記直線の比がほぼ1:1である場合には円を認識し、前記比がほぼ1:1でない場合には楕円を認識することを特徴とする請求項3に記載の手書き音楽記号認識装置。If the total rotation angle of the vector is greater than 180 ° and less than or equal to 360 °, an equation of a straight line connecting the leftmost point and the rightmost point is obtained, and a perpendicular foot drawn from each point to the straight line is obtained. The longest length from each point to the foot of the perpendicular is the semi-minor axis, and when the ratio of the semi-minor axis × 2 and the straight line is approximately 1: 1, a circle is recognized, and the ratio 4. An apparatus for recognizing handwritten music symbols according to claim 3, wherein an ellipse is recognized when is not approximately 1: 1.
前記ストローク形状認識手段は、The stroke shape recognition means includes
前記分割手段により分割された第1のベクトル配列のストロークにおいて、上→下のベクトル情報の数が1以上、かつ、下→上のベクトル情報の数が0であり、かつ、最左点のインデックスが0ではなく、かつ、最左点のインデックスが最後のポイントではない場合には、左弧線を認識し、In the stroke of the first vector array divided by the dividing means, the number of upper → lower vector information is 1 or more, the number of lower → upper vector information is 0, and the index of the leftmost point If is not 0 and the leftmost index is not the last point, it recognizes the left arc,
前記分割手段により分割された第2のベクトル配列のストロークにおいて、ベクトル情報の数が1であり、かつ、前記ベクトル情報が左→右である場合には、横の直線を認識し、In the stroke of the second vector array divided by the dividing means, when the number of vector information is 1 and the vector information is from left to right, a horizontal straight line is recognized,
前記記号判定手段は、前記第1のベクトル配列のストロークが左弧線であり、前記第2のベクトル配列のストロークが横の直線である場合には、文字「2」を認識することを特徴とする請求項4に記載の手書き音楽記号認識装置。The symbol determination means recognizes the character “2” when the stroke of the first vector array is a left arc line and the stroke of the second vector array is a horizontal straight line. The handwritten music symbol recognition apparatus according to claim 4.
入力手段が画面に触れてから離れるまで、前記入力手段が移動するごとにその位置情報を取得するタッチ情報取得処理と、
前記タッチ情報取得処理から得た位置情報から前記入力手段の移動を示すために、点、下→上、左下→右上、左→右、左上→右下、上→下、右上→左下、右→左、右下→左上、の9種類に分類されるベクトル情報を作成し、前記入力手段が画面に触れてから完全に離れるまでの一連のベクトルを1つのストローク情報として記憶するストローク情報記憶処理と、
前記ストローク情報記憶処理により作成される9種類の分類のベクトル情報から、隣り合うベクトルどうしの接続タイプが、鋭角、直角、鈍角、その他のいずれであるのかを求め、接続タイプ配列に記憶する接続タイプ記憶処理と、
前記接続タイプ記憶処理により求められた接続タイプにおける鋭角点の前後でベクトルを分割する分割処理と、
前記分割処理により分割されたベクトル配列のストロークの形状を認識するストローク形状認識処理と、
ストローク形状認識処理により認識されたストロークの形状と、その位置関係に基づいて、記号を判定する記号判定処理とをコンピュータに実行させることを特徴とする手書き音楽記号認識プログラム。
Touch information acquisition processing for acquiring the position information every time the input means moves until the input means touches the screen and then leaves,
The position information obtained from the touch information acquisition process, in order to show the movement of the input means, the points, the lower → upper, lower left → upper right, left → right, upper left → lower right, upper → lower, upper right → lower left, right Stroke information storage processing for creating vector information classified into nine types of left, lower right, upper left, and storing a series of vectors as one stroke information from when the input means touches the screen until it completely leaves When,
A connection type that determines whether the connection type between adjacent vectors is an acute angle, a right angle, an obtuse angle, or the like from the nine types of vector information created by the stroke information storage process, and stores it in the connection type array Amnestics,
A dividing process of dividing the vector before and after the acute angle point in the connection type obtained by the connection type storing process;
Stroke shape recognition processing for recognizing the shape of the stroke of the vector array divided by the division processing;
A handwritten music symbol recognition program that causes a computer to execute a symbol determination process for determining a symbol based on a stroke shape recognized by the stroke shape recognition process and its positional relationship.
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