(57)【要約】【課題】デジタイザなどより得られた筆記時刻情報を伴う手書き文字を十分高い認識率で認識できる手書き文字認識装置を提供する。【解決手段】座標入力装置に入力された座標情報から筆記ストロークを取得するストローク取得部１と、ストロークテンプレートを登録したテンプレート記憶部２と、筆記ストロークを正規化するストローク正規化部３と、正規化時の座標変換の内容を記憶する座標変換一時記憶部４と、正規化済筆記ストロークとテンプレートとを比較して対応するテンプレートを選定するテンプレート判別部５と、テンプレートに対し、正規化時の座標変換の逆変換を行い、筆記ストロークに従った大きさ、位置に復元するテンプレート復元部６と、復元テンプレートにより構成されるテンプレート群を画像化するストローク画像化部７と、ストローク画像をＯＣＲ装置に送る通信部８と、から構成した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
座標入力装置に入力された座標情報から筆記ストロークを取得するストローク取得部と、
複数の筆記ストロークがテンプレートとして登録されたテンプレート記憶部と、
前記ストローク取得部により取得された筆記ストロークに座標変換を行って正規化するストローク正規化部と、
前記座標変換の処理内容を記憶する座標変換一時記憶部と、
前記正規化された筆記ストロークと前記テンプレート記憶部に記憶されるテンプレートとを比較して得る類似度に基づいて、当該筆記ストロークに対応するテンプレートを選定するテンプレート判別部と、
選定されたテンプレートに対し、前記座標変換一時記憶部に記憶された座標変換の逆変換を行い、前記筆記ストロークに従った大きさ、位置に復元するテンプレート復元部と、
復元されたテンプレートによって構成されるテンプレート群を画像化するストローク画像化部と、
画像化されたストローク画像をＯＣＲ装置に与える通信部と、
からなることを特徴とする手書き文字認識装置。  
【請求項２】
請求項１に記載の手書き文字認識装置において、
前記テンプレート判別部は、前記正規化された筆記ストロークと前記テンプレートを重ね合わせた時に、前記正規化された筆記ストロークと共に囲む領域面積の最も少ないテンプレートを選定することを特徴とする手書き文字認識装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタイザなどの装置によって実時間で取得され筆記を認識する文字認識装置に関わるものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、光学的文字認識（ＯＣＲ）装置は、もともとは特許文献１等に示されるような郵便番号認識装置として利用されていたものが多いが、デジカメやスキャナが広く使われるに従い、一般的となり低価格のものが供給されている。しかし、書き順に代表される筆記時刻情報を利用できないため、その認識率は低く、特に手書き文字の認識は５割以下と実用的ではなかった。
一方、デジタイザなどで取得された筆記データは、筆記時刻情報を利用できるため、スキャナなどで取得された画像情報から文字認識するＯＣＲ装置に比べ文字認識率が高い場合があったが、デジタイザなど特殊装置が必要なため一般性に乏しく、利用者も少ないために、少量しか生産されていない。そのため、価格も高価である。
こうした課題に対し従来は、デジタイザからの時系列の座標情報として得られる筆記軌跡を画像化し安価なＯＣＲ装置に与えるという文字認識装置がある。しかし、この装置では筆記時刻情報を利用できないため、従来のＯＣＲ装置と同程度の低い認識率しか得られず実用的ではなかった。
【特許文献１】特開平０９−０８１６６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、以上の問題点を解決し、安価なＯＣＲ装置を用いながら、デジタイザなどより得られた筆記時刻情報を伴う手書き文字を十分高い認識率で認識できる手書き文字認識装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の文字認識装置は前記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、座標入力装置に入力された座標情報から筆記ストロークを取得するストローク取得部と、複数の筆記ストロークがテンプレートとして登録されたテンプレート記憶部と、前記ストローク取得部により取得された筆記ストロークに座標変換を行って正規化するストローク正規化部と、前記座標変換の処理内容を記憶する座標変換一時記憶部と、前記正規化された筆記ストロークと前記テンプレート記憶部に記憶されるテンプレートとを比較して得る類似度に基づいて、当該筆記ストロークに対応するテンプレートを選定するテンプレート判別部と、選定されたテンプレートに対し、前記座標変換一時記憶部に記憶された座標変換の逆変換を行い、前記筆記ストロークに従った大きさ、位置に復元するテンプレート復元部と、復元されたテンプレートによって構成されるテンプレート群を画像化するストローク画像化部と、画像化されたストローク画像をＯＣＲ装置に与える通信部と、からなる手書き文字認識装置を特徴とする。
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の手書き文字認識装置において、前記テンプレート判別部は、前記正規化された筆記ストロークと前記テンプレートを重ね合わせた時に、前記正規化された筆記ストロークと共に囲む領域面積の最も少ないテンプレートを選定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
入力された筆記ストロークは、あらかじめ登録されているＯＣＲ処理を行いやすいストロークに変換された後、画像化される。このためＯＣＲ装置は、いわば清書された手書き文字を処理することが可能となり、安価なＯＣＲ装置でも、十分な認識率を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
次に図に従って本発明の実施例を説明する。
図１は本発明の実施例を示す文字認識装置のブロック図である。
本発明の文字認識装置は、デジタイザなどの座標入力装置１２に入力された座標情報から筆記ストロークを取得する筆記ストローク取得部１、あらかじめ複数の筆記ストロークがテンプレートとして登録されているストロークテンプレート記憶部２、入力された筆記ストロークに対して座標変換処理を行い、大きさ、長さを正規化するストローク正規化部３、筆記ストローク正規化部３によって行われた座標変換処理時の倍率等を記憶する座標変換一時記憶部４、正規化された筆記ストロークと登録されたストロークテンプレートとを比較（パターンマッチング）し、その類似度から、取得された筆記ストロークに対応するストロークテンプレートを選定するストロークテンプレート判別部５、選定されたストロークテンプレートに対し、座標変換一時記憶部４に記憶された座標変換の逆の変換を行い、筆記ストロークに従った大きさ、位置に復元するストロークテンプレート復元部６、復元されたストロークテンプレートによって構成された復元ストロークテンプレート群を画像化するストローク画像化部７、画像化されたストローク画像を外部のＯＣＲ装置１３に与えるストローク画像通信部８から構成されている。
これらの各構成部は、データバス１０によって相互に接続されており、適宜必要なデータをやり取りする。また、筆記ストローク取得部１は、装置インターフェイス１１を介してデータバス１０に接続される。
続いて、各構成部における処理についてさらに詳細に説明する。
筆記ストローク取得部１は、例えばデジタイザ１２において検出された座標情報を１００Ｈｚなどの一定時間ごとにサンプリングし、Ｘ座標とＹ座標とによって示される座標位置と、筆記が行われた時刻等からなるストローク情報を取得する。
【０００７】
取得したストローク情報の例を下記の表１に示す。表１に示すように、筆記ストロークは、時系列でサンプリングの順に取得される。
［表１］
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なお、デジタイザとは、位置を指示するためのペン型の装置と、ペンの検出するための板状の装置を組み合わせた装置であり、表１において、ペンＵ／Ｄの項目は、ペンの板状装置に対するＵｐ／Ｄｏｗｎを示す。
Ｄｏｗｎの状態からＵｐの状態にかわるまでの座標情報によって、１つの筆記ストロークが構成されるものである。
【０００８】
図２は、ストロークテンプレート記憶部２に登録されるストロークテンプレートの典型的な例を示す図である。
ストロークテンプレート記憶部２において、ストロークテンプレートは、筆記ストロークと同様にＸ座標と、Ｙ座標とによって表される。ストロークテンプレートは文字認識が容易なように、典型的なストロークが複数登録される。
図２に示すように、ストロークテンプレート記憶部２には、例えば、（ａ）直線、（ｂ）Ｌ字、（ｃ）Ｓ字など、文字を構成するストローク部品（テンプレート）が複数登録されている。また、これらのストロークテンプレートの、大きさ、あるいは長さは、後の筆記ストロークとの（比較）パターンマッチング処理が容易となるように、一定の範囲に収まるように、あらかじめ正規化されて登録されている。
なお、ストロークテンプレートは、活字や清書において得られるような、ＯＣＲに適した安定したストロークである。
【０００９】
筆記ストローク正規化部３には、筆記ストローク取得部１によって取得された筆記ストロークが送られ、長さ、大きさを、後のストロークテンプレートとのパターンマッチグ処理が容易なように正規化する。
なお、正規化処理は公知な手段を用いることで容易に行うことができる。
このとき、座標変換一時記憶部４は、正規化処理に伴う座標変換における倍率と、筆
記ストロークの始点座標を一時的に保持する。
ストロークテンプレート判別部５は、筆記ストローク正規化部３により正規化された筆記ストロークと、ストロークテンプレート記憶部２に登録されている複数のストロークテンプレートとを比較（パターンマッチング）し、入力された筆記ストロークにもっとも似ている（類似度の高い）ストロークテンプレートを選出する。
【００１０】
図３は、パターンマッチングの例を示す図である。
デジタイザ等から入力され、正規化された筆記ストロークとストロークテンプレート（ａ）〜（ｃ）があるとき、筆記ストロークと、ストロークテンプレートとの距離を考えると、それぞれを重ね合わせたときの、両者で囲む領域の面積で類似度をあらわすことができる。
この場合、両者で囲む領域面積が最も小さいストロークテンプレート（ｃ）がもっとも類似度が高いと言え、ストロークテンプレート（ｃ）が筆記ストロークに対応するテンプレートとして選出される。
また、ストロークテンプレート復元部６は、筆記ストローク正規化部３よる正規化において、例えば、筆記ストロークの大きさをＮ倍する座標変換がされており、その倍率の値が、座標変換一時記憶部４に記憶されている場合は、選別されたストロークテンプレートを１／Ｎ倍し、筆記ストロークの始点と同じ位置に始点を移動する。
すなわち、選定されたストロークテンプレートはストロークテンプレート復元部６に送られ、座標変換一時記憶部４に記憶された座標変換の逆変換を施され、最初に入力された筆記ストロークと同じ位置に、同じ大きさで復元される。
次に復元されたストロークテンプレートは、ストローク画像化部７に送られ、ＯＣＲ装置が処理可能な画像に変換される。
ストローク画像化部７は、画像化処理に公知の処理を用いることが可能であり、復元ストロークテンプレート群によって記述された座標列にしたがって、ストローク画像を構成する。画像データは公知のビットマップ画像、ＴＩＦＦ画像など適宜選択可能である。
清書された正規化ずみ筆記ストローク画像は、従来のＯＣＲ処理を実施することが可能なデータとして、ＯＣＲ装置に送られ、利用される。
【００１１】
図４は、本発明において取得された筆記ストロークを基に、ＯＣＲ装置においてテキスト情報が認識されるまで流れを例を示す図である。
（ａ）取得された筆記ストロークを基に、（ｂ）対応するストロークテンプレートを判別し、このストロークテンプレートを画像化してＯＣＲ装置１３に送って認識処理をさせることにより、テキストとして識別される。
以上、説明したように本実施例に示す文字認識装置によれば、手書きストローク情報を適切なストロークに変換、画像化することにより、既存の安価なＯＣＲ装置を用いても、十分高い認識率を持って手書き文字を認識する装置を提供することが可能となる。
【００１２】
図５は、本発明の手書き文字認識装置における処理を説明するフローチャートである。
まず、筆記ストローク取得部１が、デジタイザなどに入力された座標情報から、筆記ストロークを取得する（Ｓ１０１）。次に、ストローク正規化部３により、入力された筆記ストロークに対して座標変換処理を行い、大きさ、長さを正規化し（Ｓ１０２）、座標変換一時記憶部４に、筆記ストローク正規化部３によって行われた座標変換処理を記憶する（Ｓ１０３）。
次いで、ストロークテンプレート判別部５が、ストロークテンプレート記憶部２にあらかじめ登録されている複数のストロークと、正規化された筆記ストロークと登録されたテンプレートとを比較（パターンマッチング）し（Ｓ１０４）、その類似度から、筆記ストロークに対応するストロークテンプレートを選定する（Ｓ１０５）。
さらに、ストロークテンプレート復元部６が、判別されたストロークテンプレートに対し、座標変換一時記憶装置に記憶された座標変換の逆変換を行い、筆記ストロークに従った大きさ、位置に復元する（Ｓ１０６）。
そして、ストローク画像化部７により、復元されたストロークテンプレートによって構成された復元ストロークテンプレート群を画像化する（Ｓ１０７）。
最後に、ストローク画像通信部８によって、画像化されたストローク画像を外部のＯＣＲ装置に与える（Ｓ１０８）。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施例を示す文字認識装置のブロック図。
【図２】登録されるストロークテンプレートの典型的な例を示す図。
【図３】パターンマッチングの例を示す図。
【図４】本発明において取得された筆記ストロークを基に、ＯＣＲ装置においてテキスト情報が認識されるまで流れを例を示す図。
【図５】本発明の手書き文字認識装置における処理を説明するフローチャート。
【符号の説明】
【００１４】
１  筆記ストローク取得部、２  ストロークテンプレート記憶部、３  ストローク正規化部、４  座標変換一時記憶部、５  ストロークテンプレート判別部、６  ストロークテンプレート復元部、７  ストローク画像化部、８  ストローク画像通信部、１０  データバス、１１  装置インターフェイス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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