(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筆記手段の位置している座標値を筆記動作にしたがって順次検出する座標検出手段を備えた平面入力媒体と、当該領域に対して所定時間以内に筆記された座標値系列を順に蓄積する蓄積手段と、上記平面入力媒体と上記筆記手段との接触状態を通知する接触状態通知手段と、上記接触通知手段からペンアップ（平面入力媒体から上記筆記手段が離れる）状態が通知される毎にそれまでに蓄積された全ての座標値系列をもとに上記平面入力媒体に記入された筆記軌跡を認識する認識手段と、ペンアップ毎に得られる上記認識手段での認識結果の中から最も確度が高い認識結果を採用する確度比較手段とを備え、採用した認識結果が最後のペンアップの時点までに蓄積された全ての座標値系列から得られている場合は上記認識結果を１個の文字として出力し、採用した認識結果が途中のペンアップの時点までに蓄積された全ての座標値系列から得られている場合は、上記認識結果を２個の文字の１文字目として出力するとともに、採用された認識結果に対応しない残りの座標値系列を２個の文字の２文字目として認識して出力することを特徴とする文字認識装置。
【請求項２】
上記認識手段は、入力される座標値系列から特徴量を抽出する特徴抽出手段と、所定の文字の特徴量を記憶している文字辞書記憶手段と、上記特徴抽出手段から出力された特徴量と上記文字辞書記憶手段に記憶されている文字の特徴量とを順に比較して特徴量間の差を求める比較手段と、上記比較手段で求めた特徴量間の差が最も小さい上記文字辞書記憶手段に記憶されている文字を認識結果とする識別手段とから構成されることを特徴とする請求項１記載の文字認識装置。
【請求項３】
上記文字辞書記憶手段は、１桁の数字の特徴量だけを記憶している数字辞書記憶手段であることを特徴とする請求項２記載の文字認識装置。
【請求項４】
平面入力媒体上の筆記手段が位置している座標値を筆記動作にしたがって順次検出するステップと、当該領域に対して所定時間以内に筆記された座標値系列を順に蓄積するステップと、上記平面入力媒体と上記筆記手段との接触状態を通知するステップと、ペンアップ（平面入力媒体から上記筆記手段が離れる）状態が通知される毎にそれまでに蓄積された全ての座標値系列をもとに上記平面入力媒体に記入された筆記軌跡を認識するステップと、ペンアップ毎に得られる認識結果の中から最も確度が高い認識結果を採用するステップと、採用した認識結果が最後のペンアップの時点までに蓄積された全ての座標値系列から得られている場合は上記認識結果を１個の文字として出力するステップと、採用した認識結果が途中のペンアップの時点までに蓄積された全ての座標値系列から得られている場合は、上記認識結果を２個の文字の１文字目として出力するとともに、採用された認識結果に対応しない残りの座標値系列を２個の文字の２文字目として認識して出力するステップとを含むことを特徴とする文字認識法方法。
【請求項５】
ペンアップ毎に得られる認識結果の中から最も確度が高い認識結果を採用するステップは、入力される座標値系列から特徴量を抽出するステップと、入力される座標値系列から抽出した特徴量と文字辞書に記憶されている文字の特徴量とを順に比較して特徴量間の差を求めるステップと、特徴量間の差が最も小さい上記文字辞書に記憶されている文字を認識結果とするステップとから構成されることを特徴とする請求項４記載の文字認識方法。
【請求項６】
上記文字辞書は、１桁の数字の特徴量だけを記憶している数字辞書であることを特徴とする請求項５記載の文字認識方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、オンラインで入力された文字を認識する文字認識装置に関し、特にＶＴＲの録画予約の予約情報の設定を手書き文字入力によって行う装置において、手書き文字を認識する文字認識装置、および文字認識方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７は従来の文字認識装置の一例を示すブロック回路図である。図において、１は入力媒体、２は座標値検出手段、３はペン情報抽出手段、４は座標値蓄積手段、７は認識手段、１４は表示手段、１５は領域識別手段、１６は計時手段、１７は入力終了検出手段である。
【０００３】
次に動作について説明する。入力媒体１は、ペンと同様な感覚で筆記動作のできる棒形状をしたもの（以下、「ペン」と記す）による筆記動作の座標位置を検出するタブレット、あるいはタッチパネル、あるいはデジタイザと呼ばれる平面板形状の座標入力装置である。ここで、筆記動作を行なう手段としては、ペンと同様な感覚で筆記動作のできる棒形状をしたものに限定するものではなく、指などであっても良い。このような入力媒体の座標位置を検出する原理には、例えば、抵抗感圧方式、静電容量方式、電磁誘導方式、電磁授受作用方式等がある。この筆記動作を検出する原理によってペンおよびタブレットの構造や、入力精度、消費電力、価格等が異なり、ワイヤレスかワイヤードか、透明か不透明か、押圧検出か接触検出（近接検出）か等の違いがあるが、いかなる原理による座標入力装置であっても良い。
【０００４】
座標値検出手段２はペンによる筆記動作で接触（座標検出原理により、押圧の場合も非接触の場合もあるが簡単のため単に「接触」と記す）した入力媒体１の座標値を逐次検出する。座標値は、一定周期で検出してもよいし、事象の発生毎に検出してもよい。一定周期の場合、固定周期に設定してもよいが、入力媒体の使用形態に応じて変えることが出来るように構成してもよい。事象の発生毎に検出する場合は、ペンによる入力に変化が生じる点、例えば、筆記軌跡が曲った点の座標を検出するように構成してもよい。入力媒体１は、例えば横方向１０２４点、縦方向１０２４点の精度で座標を検出できる場合、横方向の座標をＸ（Ｘ＝０〜１０２３）とし、縦方向の座標をＹ（Ｙ＝０〜１０２３）として、座標値（Ｘ，Ｙ）を出力する。座標値検出手段２は座標値を座標値蓄積手段４に供給すると同時に領域識別手段１５にも供給する。
【０００５】
領域識別手段１５は座標値検出手段２から順次供給される座標値が、入力媒体１の表面に形成されたいくつかの選択領域、記入枠領域のいずれに属するかを識別して、その領域を示す識別信号を入力終了検出手段１７に供給する。
【０００６】
ペン情報検出手段３はペンが入力媒体に接触している（ペンダウン）か、接触していない（ペンアップ）かを検出して計時手段１６に供給する。計時手段１６はペンアップしてからの経過時間を計測して、その経過時間を入力終了検出手段１７に供給する。ペンダウンによって計測は停止し、計測した経過時間はリセットされる。
【０００７】
入力終了検出手段１７は領域識別手段１５から出力された識別信号が変化した時、すなわち直前まで接触していた領域とは異なる領域に接触した時、入力終了信号を座標値蓄積手段４に供給する。あるいは、計時手段１６から出力された経過時間が所定の時間を超過した時、入力終了信号を座標値蓄積手段４に供給する。
【０００８】
座標値蓄積手段４は、座標値検出手段２から順次供給される座標値系列から、座標値を順番に取り込み、蓄積する。入力終了検出手段１７から入力終了信号が供給された段階で蓄積されている座標値を１文字分の座標値系列として認識手段７に供給する。ここで、１文字分の座標値系列は、一つの記入枠の領域範囲に含まれる座標値系列としてもよいが、ペンアップ状態からペンダウン状態に変化した時の座標値が記入枠の領域に含まれていれば、以降の入力座標値が記入枠の範囲外であっても一連の１文字分の座標値系列と判断するようにしてもよい。
【０００９】
認識手段７は、１文字分の座標値系列データから認識した文字を表示手段１４に供給する。表示手段１４は認識した文字を記入枠に相当する領域に入力筆記軌跡に変えて表示する。認識手段７は例えば図８のブロック回路図のように構成される。図８において２１は特徴抽出手段、２２は文字辞書記憶手段、２３は比較手段、２４は識別手段である。
【００１０】
特徴抽出手段２１は座標値群の特徴量を抽出して比較手段２３に供給する。文字辞書記憶手段２２は、各文字における特徴量をあらかじめ記憶している辞書に相当する記憶回路で、順番に比較手段２３から検索される。各文字における特徴量は、あらかじめ上記特徴抽出手段２１の特徴抽出動作と同様な手順で抽出され記憶させてある。比較手段２３は、入力された文字の特徴量を、文字辞書記憶手段２２に格納されている各文字毎の特徴量と順番に比較を行い、特徴抽出手段２１から入力された特徴量と文字辞書記憶手段２２に格納されている各文字の特徴量との距離を順番に求めて識別手段２４に供給する。識別手段２４は特徴量間の距離の最も短い文字辞書記憶手段２２の文字を認識文字と判断して、その文字を表示手段１４に供給する。
【００１１】
特徴抽出は例えば次のように行う。筆記された文字が複数の画数を持つ文字であっても一筆で筆記したような連続した筆記軌跡になるように、ｎ画目の筆記軌跡とｎ＋１画目の筆記軌跡の間を補間する。つまり、１文字分の座標値系列の途中でペンアップ、ペンダウンが行われていても、そこで座標値系列を区切らずに、一つの座標値系列として扱う。次に、その筆記軌跡を形成する標本点の数が、全ての入力文字に対して一定になるように標本点を設定し直す。この標本点の再標本化は、各標本点間の距離の総和をとって筆記軌跡全体の長さを求めて、この筆記軌跡長を所定の標本点数で割って標本点間の平均距離を求めて、筆記軌跡の始点からこの平均距離ごとの標本点を順番に計算して求め、これを新しい標本点として再標本化した座標値系列を得る。次に、入力平面を複素平面と考えて、各標本点間のベクトルを平均距離で割って位相成分だけを得る。この位相成分を離散フーリエ変換して得た変換係数を、筆記された文字の特徴として利用する。この変換係数は、特徴量として全部を認識動作に使用する場合もあるが、認識率を低下させない範囲であれば高次成分を除いて計算時間を短縮する場合もある。
【００１２】
特徴抽出手法には、周波数領域の特徴抽出手法だけでなく、基本ストロークによる構造解析法、パターンマッチングによる方法等多くの手法が用いられる。
【００１３】
次に、従来の文字認識装置を、時刻設定に応用した例について説明する。時刻設定の具体例としてはＶＴＲの録画予約がある。日付、時間に関する月、日、時、分、秒の情報は、最大２桁の数字で表現される。そこで、この応用例の入力面は、１文字単位の記入枠を２個設けて、２個の記入枠に各々１文字ずつの入力を促すように構成される。この入力形態では、２個の枠に対して１桁の数字を記入する場合もあれば、２桁の数字を記入する場合もある。この２個の枠に対して１桁の数字を記入する場合の記入例を図９に示す。図９（ａ）に示す２個の記入枠に、１桁数字「２」を記入する場合、（ｂ）のように右側の記入枠に記入する例、（ｃ）のように左側の記入枠に記入する例がある。この記入例では記入枠の片方だけにしか記入されず、片方は未記入のままである。また、（ｄ）のように左側の空欄に「０」を埋める記入例もある。（ｅ）のように右側の空欄に「０」を埋める記入例では「２０」となり明かに誤りである。この（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の記入パターンのいずれでも「２」と認識できるが、ユーザが記入するときにどう記入するか迷うことになる。
【００１４】
また、修正を既記入文字を消去して再記入する方法によらず上書きによる場合において、既に２桁の数字が記入された状態を１桁の数字に修正する場合の記入例を図１０に示す。図１０（ａ）に示す既に２桁数字「１１」が記入されている２個の記入枠に、１桁数字「２」を記入する場合、右側の記入枠に記入すると（ｂ）のように左側の記入枠の「１」が残って「１２」になってしまうので、（ｄ）のように左側の記入枠に「０」を埋める必要が有る。また、左側の記入枠に記入すると（ｃ）のように右側の記入枠の「１」が残って「２１」になってしまうので、（ｅ）のように右側の記入枠に「０」を埋めると「２０」となり明かに誤りである。この場合（ｄ）の記入例だけが正しい修正手順であり、ユーザが正しい修正方法を見いだすまでに試行錯誤が必要になる。
【００１５】
従来の文字認識装置の他の例として、所定の記入枠１つに１文字ずつ記入しないでも、複数の文字を認識できる方式として特公平６−１０８２９号公報がある。これは、文字として自然なストロークの組合せの全てについて認識処理を行い、その認識距離（認識時の入力と辞書との特徴の差）を各々得て、複数の文字列として自然な文字の組み合せについて各文字の認識距離の総和を計算して、認識距離の総和が最小となる文字の組み合わせを複数文字の認識結果とする。ストロークの組合せはペンアップ毎に、その時点を終点とする１ストロークの筆記軌跡から、認識対象文字の最大の画数を満足するストローク数となる筆記軌跡までストロークを順番にさかのぼって認識を行う。
【００１６】
次に、この従来の文字認識装置の他の例を、時刻設定に応用した例について説明する。この従来の文字認識装置の他の例は、いかなる文字数の文字列にでも対応できるように構成されているが、時刻設定への応用例であるので最大２文字の文字の入力に限定した場合について説明する。
【００１７】
例えば、「４５」（各々、一般に２画で筆記されることが多い）のような２画の数字の組み合せによる２桁の数字の入力が行われた場合、認識対象文字の画数を最大２画に設定した時、４ストロークの入力であるので、
最初のペンアップで
ストローク１の筆記軌跡の認識（認識結果１）、
第２のペンアップで
ストローク２の筆記軌跡の認識（認識結果２）、
ストローク１と２の筆記軌跡の組み合わせの認識（認識結果１２）、
第３のペンアップで
ストローク３の筆記軌跡の認識（認識結果３）、
ストローク２と３の筆記軌跡の組み合わせの認識（認識結果２３）、
第４のペンアップで
ストローク４の筆記軌跡の認識（認識結果４）、
ストローク３と４の筆記軌跡の組み合わせの認識（認識結果３４）、
と７回の認識が行われ、各々認識結果と認識距離が得られる。
【００１８】
これを、４ストローク全てを使用して、なおかつ重複しないように組み合わせて、
認識結果１＋認識結果２＋認識結果３＋認識結果４
認識結果１＋認識結果２３＋認識結果４
認識結果１＋認識結果２＋認識結果３４
認識結果１２＋認識結果３＋認識結果４
認識結果１２＋認識結果３４
この５通りの組み合わせの認識距離の総和が最小となる組み合せを最適組合せとして最終的な認識結果を得る。
【００１９】
上記従来の文字認識装置の他の例では、認識対象文字の画数を最大２画と設定して説明したが、数字は最大２画で表現することが可能であるものの、２画以上で記述した数字でも認識する必要がある。筆記の画数をユーザに指定して、それ以外は受け付けない文字認識装置はユーザにとって使いにくいものである。
【００２０】
例えば、ここで３画で記述してしまうと、実際の認識動作では２ストロークの組み合わせまでしか行われないので正常な認識は不可能になる。そこで、認識対象文字を例えば最大３画と設定した時を考えると、
最初のペンアップで
ストローク１の筆記軌跡の認識（認識結果１）、
第２のペンアップで
ストローク２の筆記軌跡の認識（認識結果２）、
ストローク１と２の筆記軌跡の組み合わせの認識（認識結果１２）、
第３のペンアップで
ストローク３の筆記軌跡の認識（認識結果３）、
ストローク２と３の筆記軌跡の組み合わせの認識（認識結果２３）、
ストローク１と２と３の筆記軌跡の組み合わせの認識（認識結果１２３）、
第４のペンアップで
ストローク４の筆記軌跡の認識（認識結果４）、
ストローク３と４の筆記軌跡の組み合わせの認識（認識結果３４）、
ストローク２と３と４の筆記軌跡の組み合わせの認識（認識結果２３４）、
と９回の認識が行われ、各々認識結果と認識距離が得られる。
【００２１】
これを、４ストローク全てを使用して、なおかつ重複しないように組み合わせて、
認識結果１＋認識結果２＋認識結果３＋認識結果４
認識結果１＋認識結果２３＋認識結果４
認識結果１＋認識結果２３４
認識結果１＋認識結果２＋認識結果３４
認識結果１２＋認識結果３＋認識結果４
認識結果１２＋認識結果３４
認識結果１２３＋認識結果４
この７通りの組み合わせの認識距離の総和が最小となる組み合せを最適組合せとして最終的な認識結果を得る。このように、設定する認識対象文字の画数を多く取ると、それに応じて認識の回数と認識距離の総和計算の回数が多くなる。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
従来の文字認識装置は、所定の記入枠１つに１文字だけを記入するように構成されており、また記入する文字数と記入枠の数が対応しない場合があり、ユーザーに記入方法がわからないという印象を与えたり、試行錯誤をさせてしまう問題点があった。また、例えば月、日、時、分、秒のような人間の意識の上では１つの情報を、システムとのインタフェースのために数字単位に分解した２つの情報として扱うなど、人間の思考過程として不自然であった。
【００２３】
他の従来の文字認識装置は、何文字の文字列でも認識するように構成されており、わずか２文字を認識するのに、処理手順がハードウェアで実現するにしても、ソフトウェアで実現するにしても複雑で大規模であり、認識速度が遅い問題点があった。また、設定した画数以上で筆記すると正常な認識が行われず、画数を多めに設定すると認識時間が遅くなる問題点があった。
【００２４】
本発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、ユーザーが記入方法に戸惑ったり、試行錯誤することなく自然な入力ができる、人間の思考過程にそったヒューマンインタフェースに優れた文字認識装置を得ることを目的とする。また、入力に違和感を感じない認識速度で、ハードウェアでもソフトウェアでもより小規模に実現できる文字認識装置を得ることを目的とする。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る文字認識装置は、筆記手段の位置している座標値を筆記動作にしたがって順次検出する座標検出手段を備えた平面入力媒体と、当該領域に対して所定時間以内に筆記された座標値系列を順に蓄積する蓄積手段と、上記平面入力媒体と上記筆記手段との接触状態を通知する接触状態通知手段と、上記接触通知手段からペンアップ（平面入力媒体から上記筆記手段が離れる）状態が通知される毎にそれまでに蓄積された全ての座標値系列をもとに上記平面入力媒体に記入された筆記軌跡を認識する認識手段と、ペンアップ毎に得られる上記認識手段での認識結果の中から最も確度が高い認識結果を採用する確度比較手段とを備え、採用した認識結果が最後のペンアップの時点までに蓄積された全ての座標値系列から得られている場合は上記認識結果を１個の文字として出力し、採用した認識結果が途中のペンアップの時点までに蓄積された全ての座標値系列から得られている場合は、上記認識結果を２個の文字の１文字目として出力するとともに、採用された認識結果に対応しない残りの座標値系列を２個の文字の２文字目として認識して出力することを特徴とするものである。
【００２６】
本発明に係る文字認識方法は、平面入力媒体上の筆記手段の位置している座標値を筆記動作にしたがって順次検出するステップと、当該領域に対して所定時間以内に筆記された座標値系列を順に蓄積するステップと、上記平面入力媒体と上記筆記手段との接触状態を通知するステップと、ペンアップ（平面入力媒体から上記筆記手段が離れる）状態が通知される毎にそれまでに蓄積された全ての座標値系列をもとに上記平面入力媒体に記入された筆記軌跡を認識するステップと、ペンアップ毎に得られる認識結果の中から最も確度が高い認識結果を採用するステップと、採用した認識結果が最後のペンアップの時点までに蓄積された全ての座標値系列から得られている場合は上記認識結果を１個の文字として出力するステップと、採用した認識結果が途中のペンアップの時点までに蓄積された全ての座標値系列から得られている場合は、上記認識結果を２個の文字の１文字目として出力するとともに、採用された認識結果に対応しない残りの座標値系列を２個の文字の２文字目として認識して出力するステップとを含むことを特徴とするものである。
【００３１】
【実施例】
実施例１．
図１は本発明の一実施例による文字認識装置を示すブロック回路図である。図において、図７と同一符号はそれぞれ同一部分を示しているので説明を省略する。５は座標値抽出手段、６は第１の切換手段、８は第２の切換手段、９は確度比較手段、１０は記憶手段、１１は第３の切換手段、１２は第４の切換手段、１３は１０の位表示手段、１４は１の位表示手段、１８は計数手段、１９は桁数判断手段である。
【００３２】
次に動作を時刻設定に応用した場合を例に説明する。日付、時間に関する月、日、時、分、秒の情報は、最大２桁の数字で表現される。図７と共通部分の動作は、図７に示した従来例の動作と同じであるから、ここではその動作説明は省略する。座標値検出手段２はペンによる筆記動作で接触した入力媒体１の座標値を逐次検出し、座標値を座標値蓄積手段４に供給すると同時に領域識別手段１５にも供給する。
【００３３】
ペン情報検出手段３は、ペンが入力媒体に接触している（ペンダウン）か、接触していない（ペンアップ）かを検出して座標値蓄積手段４に供給すると同時に計時手段１６にも供給する。
【００３４】
領域識別手段１５は、座標値検出手段２から順次供給される座標値が、入力媒体１の表面に形成されたいくつかの選択領域、記入枠領域のいずれに属するかを識別して、その領域を示す識別信号を入力終了検出手段１７に供給する。計時手段１６は、ペンアップしてからの経過時間を計測して、その経過時間を入力終了検出手段１７に供給する。ペンダウンによって計測は停止し、計測した経過時間はリセットされる。
【００３５】
入力終了検出手段１７は、領域識別手段１５から出力された識別信号が変化した時、すなわち、直前まで接触していた領域とは異なる領域に接触した時、入力終了信号を出力する。あるいは、計時手段１６から出力された経過時間が所定の時間を超過した時、入力終了信号を出力する。入力終了検出手段１７から出力された入力終了信号は記憶手段１０、計数手段１８、桁数判断手段１９に供給される。
【００３６】
座標値蓄積手段４は、座標値検出手段２から順次供給される座標値系列から、座標値を順番に取り込み、蓄積する。ペン情報抽出手段３から供給されるペン情報がペンダウンからペンアップに変化した段階で蓄積されている座標値を認識対象の座標値系列として第１の切換手段６を経て認識手段７に供給する。
【００３７】
認識手段７は、例えば、従来の技術において説明した図８のブロック回路図のように構成される。図８において比較手段２３は、入力された文字の特徴量を、文字辞書記憶手段２２に格納されている各文字毎の特徴量と順番に比較を行い、特徴抽出手段２１から入力された特徴量と文字辞書記憶手段２２に格納されている各文字の特徴量との距離を順番に求めて識別手段２４に供給する。識別手段２４は特徴量間の距離が最も短くなる文字辞書記憶手段２２の文字を認識文字と判断する。識別手段２４において認識文字を判断したときの特徴量間の距離が短ければ認識結果の確度は高く、距離が長ければ認識結果の確度は低いといえる。認識手段７は、認識対象の座標値系列データから認識した文字Ｃ１と確度Ｅ１を第２の切換手段８を経て確度比較手段９に供給する。
【００３８】
確度比較手段９は、第２の切換回路８から文字Ｃ１、確度Ｅ１が入力される毎に計数手段１８に入力があったことを通知する。計数手段１８は、入力の回数を順に計数する。この入力の回数は、座標値蓄積手段４の動作からペンアップの回数に依存しているので、当該記入枠に対する筆記軌跡のストローク数に相当する。計数手段１８は、入力終了検出手段１７から供給される入力終了信号によってリセットされる。
【００３９】
記憶手段１０は、確度比較手段９における比較で、最も確度が高かった文字Ｃ０と確度Ｅ０とストローク数Ｓ０を記憶している。確度比較手段９は、第２の切換回路８から供給される確度Ｅ１を、記憶手段１０に記憶されている確度Ｅ０と比較する。確度Ｅ１が確度Ｅ０より高ければその確度Ｅ１、およびそれに対応する文字Ｃ１、ストローク数Ｓ１を、各々確度Ｃ０、文字Ｅ０、ストローク数Ｓ０として記憶手段１０に書き込んで内容を更新する。確度Ｅ１が確度Ｅ０より低ければ更新は行わない。記憶手段１０は、入力終了検出手段１７から供給される入力終了信号によってリセットされる。記憶手段１０がリセットされた状態で確度比較手段９に文字Ｃ１、確度Ｅ１が入力された場合は、１ストローク目として、文字Ｃ１、確度Ｅ１、ストロークＳ１を、各々確度Ｃ０、文字Ｅ０、ストローク数Ｓ０として記憶手段１０に書き込む。記憶手段１０は、確度比較手段９における比較で、最も確度が高かった文字Ｃ０を第３の切換回路１１に供給する。
【００４０】
桁数判断手段１９には、計数手段１８から現在の筆記軌跡のストローク数Ｓ１が供給されると同時に、記憶手段１０から最高の確度となった時のストローク数Ｓ０が供給される。桁数判断手段１９は、入力終了検出手段１７から入力終了信号が供給された時にストローク数Ｓ１とＳ０を比較する。ストローク数Ｓ１とＳ０が等しい場合、入力終了時点で得られている筆記軌跡全体を認識した時の確度が最も高いことを意味している。すなわち入力された筆記軌跡は１桁の数字である。ストローク数Ｓ０がＳ１より小さい場合、最も確度の高い認識が行える筆記軌跡は入力途中のストロークまでに留めた軌跡で得られることを意味している。すなわち入力された筆記軌跡は２桁の数字である。桁数判断手段１９は、１桁か２桁か桁数を判断して、座標値蓄積手段４、第１の切換手段６、第２の切換手段８、第３の切換手段１１、第４の切換手段１２に１桁制御信号、あるいは２桁制御信号を供給する。
【００４１】
座標値蓄積手段４は、桁数判断手段１９から２桁制御信号が供給された時、蓄積されている座標値を認識対象の座標値系列として第１の切換手段６に供給すると同時に、座標値抽出手段５に供給する。座標値抽出手段５は、記憶手段１０から供給されるストローク数Ｓ０が対応する座標値系列を除いた残りの座標値系列を第１の切換手段６に供給する。
【００４２】
第１の切換手段６は、一方の入力端子に座標値蓄積手段４から供給された座標値系列が、他方の入力端子に座標値抽出手段５から供給された残りの座標値系列が加えられる。制御端子に２桁制御信号が加えられている時は座標値抽出手段５から供給された座標値系列を、２桁制御信号が加えられていない時は座標値蓄積手段４から供給された座標値系列を選択するように切り換え制御して認識手段７に供給する。
【００４３】
認識手段７は、１文字分の座標値系列データから認識した文字Ｃ１と確度Ｅ１を第２の切換手段８に供給する。第２の切換手段８は制御端子に２桁制御信号が加えられている時は文字Ｃ１を一方の出力端子から第４の切換手段１２に供給するように切り換え制御する。制御端子に２桁制御信号が加えられていない時は文字Ｃ１と確度Ｅ１を確度比較手段９に供給するように切り換え制御する。
【００４４】
第３の切換手段１１は、制御端子に２桁制御信号が加えられている時は文字Ｃ０を一方の出力端子から１０の位表示手段１３に供給するように切り換え制御する。制御端子に１桁制御信号が加えられている時は文字Ｃ０を第４の切換手段１２に供給するように切り換え制御する。制御端子に１桁制御信号も２桁制御信号も加えられていない時はいずれの出力端子も選択しない。１０の位表示手段１３は当該記入枠の左寄りの位置に文字Ｃ０を表示する。
【００４５】
第４の切換手段１２は、一方の入力端子に第３の切換手段１１から供給された文字Ｃ０が、他方の入力端子に第２の切換手段８から供給された文字Ｃ１が加えられる。制御端子に２桁制御信号が加えられている時は第２の切換手段８から供給された文字Ｃ１を、１桁制御信号が加えられている時は第３の切換手段１１から供給された文字Ｃ０を選択するように切り換え制御して１の位表示手段１４に供給する。１の位表示手段１４は当該記入枠の右寄りの位置に文字Ｃ０あるいはＣ１を表示する。
【００４６】
上記実施例では、最終的に最大２桁の入力数字の認識結果を１の位表示手段１４、１０の位表示手段１３で表示しているだけであるが、認識結果を利用して制御を行うタイマー装置等を構成してもよい。
【００４７】
次に、図１の文字認識装置の処理の流れを図２のフローチャートにしたがって説明する。ペンがアップしている状態（ペンがタブレットと非接触）の時（１０２）、ペンがダウンするまでペンの状態を検出しながら待機する。ペンがダウンしている状態（ペンがタブレットと接触）の時（１０２）、座標値を検出して（１０３）、その座標値を記憶する（１０４）。そのままペンがダウンしている状態（１０５）であれば、次の座標値を検出して（１０３）、その座標値を記憶する（１０４）ループを繰り返し、順に座標値を蓄積する。
【００４８】
ペンがアップした状態（１０５）になれば、１ストロークの終了として、そのストロークの筆記軌跡の特徴を抽出し（１０６）、抽出した特徴からその筆記軌跡の文字を認識し（１０７）、その認識結果と確度を記憶する（１０８）。１ストローク目は比較する確度がないので（１０９）、１０８で記憶した認識結果を暫定認識結果、確度を最高確度として記憶する（１１０）。同一記入枠に所定時間以内に再びペンダウンが行われ、筆記動作が継続していると判断できる時（１１１）、１０３のステップに戻る。
【００４９】
上記ステップと同様に筆記に従って順に座標値を蓄積し２ストローク目（２ストローク目だけの筆記軌跡ではなく、２ストローク目までの筆記軌跡）の認識結果と確度を記憶する（１０８）。記憶した確度が先に記憶している最高確度より高い時（１０９）、新たに１０８で記憶した認識結果を暫定認識結果として、確度を最高確度として記憶する（１１０）。記憶した確度が先に記憶している最高確度より低い時（１０９）、暫定認識結果、最高確度は変更しない。同一記入枠に所定時間以内に再びペンダウンが行われ筆記動作が継続していると判断できる時は（１１１）、再び１０３のステップに戻り同様な処理（上記２ストローク目との表現はｎストローク目と一般化する）を繰り返す。
【００５０】
例えばペンが異なる記入枠に移ったり、別に設けられた選択領域を指示したり、ペンアップしてから所定時間経過しても入力操作が行われない等の状態となり筆記動作が終了したと判断できる時（１１１）、次の処理に移る。最高確度である暫定認識結果が最終ストロークまでの筆記軌跡から得られる時（１１２）、暫定認識結果を１桁数字として出力する（１１３）。
【００５１】
最高確度である暫定認識結果が途中のストロークまでの筆記軌跡から得られる時（１１２）、暫定認識結果を２桁数字の１０の位として出力する（１１５）。暫定認識結果を得たストロークまでの筆記軌跡を除いた残りの筆記軌跡を構成する座標値を抽出し（１１６）、残りの筆記軌跡の特徴を抽出し（１１７）、抽出した特徴からその筆記軌跡の文字を認識し（１１８）、認識結果を２桁数字の１の位として出力する（１１９）。
【００５２】
次に、図１の文字認識装置の動作を実際の数値入力の具体例で図３〜６にしたがって説明する。図３は記入枠に１桁で１画の数字として例えば「２」（一般に１画で筆記されることが多い）を入力した場合の記入例で、この場合は１ストロークで入力終了となり、確度を比較するまでもなく１桁数字「２」として認識される。
【００５３】
図４は記入枠に１桁で２画の数字として例えば「４」（一般に２画で筆記されることが多い）を入力した場合の記入例で、この場合は２ストロークで入力終了となる。ストロークごとに分解して、ストローク１の筆記軌跡を認識するとなんらかの文字として判断されるが、その確度はかなり低いものとなる。（あまりに確度が低い場合はいずれの文字も割り当てずに棄却してもよい。）ストローク２の筆記軌跡を認識すると、おそらく高い確度で「４」として認識される。ストローク１とストローク２の筆記軌跡の認識結果の確度を比較するとストローク２の筆記軌跡の認識結果の確度の方が高いことから、ストローク２の認識結果を採用する。ストローク２の筆記軌跡はこの入力における筆記軌跡の全てであるので、最終的な認識結果として１桁数字「４」を得る。
【００５４】
図５は記入枠に１画の数字の組み合わせによる２桁の数字として、例えば「２３」（各々、一般に１画で筆記されることが多い）を入力した場合の記入例で、この場合は２ストロークで入力終了となる。ストロークごとに分解して、ストローク１の筆記軌跡を認識すると、おそらく高い確度で「２」として認識される。ストローク２の筆記軌跡を認識するとなんらかの文字として判断されるが、その確度はかなり低いものとなる。（あまりに確度が低い場合はいずれの文字も割り当てずに棄却してもよい。）ストローク１とストローク２の筆記軌跡の認識結果の確度を比較するとストローク１の筆記軌跡の認識結果の確度の方が高いことから、ストローク１の認識結果を採用する。ストローク１の筆記軌跡はこの入力における筆記軌跡の一部であるので、ストローク１の認識結果「２」は２桁数字の１０の位となる。残りの筆記軌跡だけを取り出して認識して２桁数字の１の位として「３」を得る。これより、最終的な認識結果として２桁数字「２３」を得る。
【００５５】
図６は記入枠に２画の数字の組み合わせによる２桁の数字として例えば「４５」（各々、一般に２画で筆記されることが多い）を入力した場合の記入例で、この場合は４ストロークで入力終了となる。ストロークごとに分解して、ストローク１の筆記軌跡を認識するとなんらかの文字として判断されるが、その確度はかなり低いものとなる。（あまりに確度が低い場合はいずれの文字も割り当てずに棄却してもよい。）ストローク２の筆記軌跡を認識すると、おそらく高い確度で「４」として認識される。ストローク３の筆記軌跡を認識するとなんらかの文字として判断されるが、その確度はかなり低いものとなる。ストローク４の筆記軌跡を認識するとなんらかの文字として判断されるが、その確度はかなり低いものとなる。ストローク１、ストローク２、ストローク３、ストローク４の筆記軌跡の認識結果の確度を比較するとストローク２の筆記軌跡の認識結果の確度が一番高いことから、ストローク２の認識結果を採用する。ストローク２の筆記軌跡はこの入力における筆記軌跡の一部であるので、ストローク２の認識結果「４」は２桁数字の１０の位となる。残りの筆記軌跡だけを取り出して認識して２桁数字の１の位として「５」を得る。これより、最終的な認識結果として２桁数字「４５」を得る。
【００５６】
ここで、この「４５」を例とする２画の数字の組み合わせによる２桁の数字の入力が行われた場合の処理手順を、別の書き方で説明する。
最初のペンアップで
ストローク１の筆記軌跡の認識（認識結果１）、
第２のペンアップで
ストローク１と２の筆記軌跡の組み合わせの認識（認識結果１２）、
第３のペンアップで
ストローク１〜３の筆記軌跡の組み合わせの認識（認識結果１２３）、
第４のペンアップで
ストローク１〜４の筆記軌跡の組み合わせの認識（認識結果１２３４）
と４回の認識が行われ、各々認識結果と確度（確度は認識距離が小さくなれば高くなり、大きくなれば低くなる）が得られる。この確度の中で最高の確度の認識結果を採用する。この場合は（認識結果１２）を採用する。１文字目の認識結果が確定すれば、一意に２文字目部分の筆記軌跡は確定するので残りの
ストローク３と４の筆記軌跡の組み合わせの認識（認識結果３４）
を行う。認識処理は合計５回で最終的な認識結果が得られる。
【００５７】
上記実施例では、２文字の認識において課題となる文字の切り出しにおいて、１文字目の開始点は筆記軌跡全体の開始点であり、２文字目の終点は筆記軌跡全体の終点であり既知の情報であるが、１文字目の終点と２文字目の開始点、すなわち１文字目と２文字目の境界だけが未知の情報となる。この未知の情報を得るために１文字目の開始点はわかっているので、終点の探索を１ストローク目の終点から最終ストロークの終点まで順に仮定して認識を行い、その認識の確度を比較して、最も高い確度が得られた認識で仮定したストロークの終点を１文字目の終点と判断している。この１文字目の終点から自動的に２文字目の開始点は決定でき、１文字目の終点となるストロークの次のストロークの開始点が２文字目の開始点である。これで２文字目は開始点も終了点もわかっているので、探索を行う必要がなく通常の１文字の認識ですむ。
【００５８】
また、入力が２文字であるか１文字だけであるかの識別も、２文字の文字の切り出しの処理手順の特殊な場合として考えることができる。これは、１文字目の終点の探索で、最終ストロークの終点までの認識が最も高い確度となる場合で、この場合は、当然２文字目の認識を行う必要はない。
【００５９】
また、１文字目と２文字目の境界を探索するのに、上記手順とは逆に２文字目の開始点を最終ストロークから順に仮定して認識して探索する方法もあり、筆記動作と並行しての処理ができないので全体の認識時間が遅くなる短所があるものの、その他の点では、上記実施例と同様な効果が得られる。
【００６０】
上記実施例では、認識手段に例えば従来の技術でも説明した全筆記軌跡を統合して特徴を抽出する特徴抽出手法を採用していれば、筆記者は通常の筆記に要する画数よりも多い画数で筆記しても少ない画数で筆記しても何の問題もなく最大２文字の認識を行う。すなわち、１文字の文字認識において画数フリーの文字認識手法を採用すれば、この最大２文字の文字認識においても画数フリーの特徴は維持できる。また、平面入力媒体（タブレット）と筆記手段（ペン）の接触状態等によって生じるかすれ等は、結果的に筆記者の意図しないペンアップとなる場合があり、実際よりストローク数が多い筆記軌跡となるが、この場合でも同様に何の問題もなく最大２文字の認識を行う。
【００６１】
上記実施例では最大２桁で表現する数字として、日付、時間等の月、日、時、分、秒を対象に説明したが、年も西暦は４桁ではあるが慣用的に下２桁で表現する形式は広く用いられており、元号による暦においても明治、大正、昭和、また現時点での平成も含めて適用可能である。また、ＴＶチャンネル等も国内においては、ＣＡＴＶを考慮しても一般に最大２桁の数字で表現でき適用可能である。また、これらに限らず、意味のない数字の組み合せであっても適用でき全く同様に動作する。
【００６２】
上記実施例は、主に２桁数字を対象に説明したが、特に数字に限定されるものではなく、２文字の熟語をはじめ、ひらがな、かたかな、漢字、アルファベット文字、記号等どのような文字の２つの組み合せに対しても文字辞書記憶手段に記憶させる文字範囲を対応させることにより適用でき全く同様に動作する。
【００６３】
【発明の効果】
以上のように、本発明の文字認識装置及び文字認識方法では、ペンアップ毎に得られる認識結果の中から最も確度が高い認識結果を採用し、採用した認識結果が最後のペンアップの時点までに蓄積された全ての座標値系列から得られている場合は上記認識結果を１個の文字として出力し、採用した認識結果が途中のペンアップの時点までに蓄積された全ての座標値系列から得られている場合は、上記認識結果を２個の文字の１文字目として出力するとともに、採用された認識結果に対応しない残りの座標値系列を２個の文字の２文字目として認識して出力するので、最大２文字の情報が１文字であっても２文字であっても単一の情報として記入でき、ユーザーが記入方法に戸惑ったり、試行錯誤することなく自然な、人間の思考過程にそった入力が行える効果がある。
【００６４】
また、２つの文字間の切り出しを、ペンアップ毎に行う認識の確度に基づいて行うように構成したので、ペンアップの時間、ペンアップ時のペンの移動方向、ペンアップ時のペンの移動距離等のパラメータに基づいて行う方式に較べて、ユーザの書き方の違い等によって誤動作する可能性が低くなる効果がある。
【００６５】
また、１つの情報を最大２文字に限定して、１文字目の終点の探索にだけストロークの組み合せを検証して、以降については探索が不要になるように構成したので、複数の文字の認識をストロークの全組み合せを検証して最適な文字の組み合わせを探索して認識結果とする方式を最大２文字に限定した場合に較べて、個別の認識処理の回数が少なく、文字組合せの認識距離の総和計算を行う必要がなく、処理手順をハードウェアでもソフトウェアでもより小規模に実現しやすく、全体の認識速度が速くなる効果がある。
【００６６】
また、文字の切り出しに認識対象文字の最大画数の情報を使用しないので、通常の筆記に要する画数より多い画数で筆記しても、かすれ等でストローク数が多くなっても、何の問題もなく認識できる効果がある。
【００６７】
また、文字種を数字に限定すれば、文字辞書記憶手段の構成が容易で、認識速度が速く、誤認識が少なくなる効果がある。
【００６８】
また、最大２桁の数字の情報が１桁数字であっても２桁数字であっても単一の情報として記入できるように構成したので、日付、時間等の年、月、日、時、分、秒、ＴＶチャンネル等の最大２桁の情報を設定するユーザーが記入方法に戸惑ったり、試行錯誤することなく自然な、人間の思考過程にそった入力が行える効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例１の文字認識装置のブロック回路図である。
【図２】実施例１の文字認識装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】実施例１の文字認識装置の動作を説明するための図である。
【図４】実施例１の文字認識装置の動作を説明するための図である。
【図５】実施例１の文字認識装置の動作を説明するための図である。
【図６】実施例１の文字認識装置の動作を説明するための図である。
【図７】従来の文字認識装置の一例を示すブロック回路図である。
【図８】従来の文字認識装置の認識手段の動作を説明するためのブロック回路図である。
【図９】従来の文字認識装置の動作を説明するための記入例を示す図である。
【図１０】従来の文字認識装置の動作を説明するための記入例を示す図である。
【符号の説明】
１  入力媒体、２  座標値検出手段、３  ペン情報抽出手段、４  座標値蓄積手段、５  座標値抽出手段、６  第１の切換手段、７  認識手段、８  第２の切換手段、９  確度比較手段、１０  記憶手段、１１  第３の切換手段、１２  第４の切換手段、１３  １０の位表示手段、１４  １の位表示手段、１５  領域識別手段、１６  計時手段、１７  入力終了検出手段、１８  計数手段、１９  桁数判断手段。
【図１】
0003560361.tif 000002
【図２】
0003560361.tif 000003
【図３】
0003560361.tif 000004
【図４】
0003560361.tif 000005
【図５】
0003560361.tif 000006
【図６】
0003560361.tif 000007
【図７】
0003560361.tif 000008
【図８】
0003560361.tif 000009
【図９】
0003560361.tif 000010
【図１０】
0003560361.tif 000011