(57)【要約】  ジェスチャ信号を前処理する方法は、無限インパルス応答（ＩＩＲ）フィルタを適用することにより一つ又は複数の信号セグメントを時間的順方向及び逆方向においてフィルタリングして、それにより、帯域制限されたジェスチャ信号を生成するステップを含んでいる。また、当該方法は、ＩＩＲフィルタの順方向初期状態と逆方向初期状態とを一致させて過渡現象を回避するステップを更に含んでいる。不均一に又は散在してサンプリングされたジェスチャ信号は、サンプリングされた信号を補間する予備ステップと、補間された信号を比較的高いリサンプリング周波数においてリサンプリングする予備ステップと、リサンプリングされた信号をフィルタリングする予備ステップと、選択的に、フィルタリングされた信号をダウンサンプリングする予備ステップとを適用され、それにより、明確なサンプリングレートを有するジェスチャ信号が生成され得る。更なる圧縮ステップが実行されてもよい。当該方法は、手書き認識方法と共に使用されてもよい。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つ又は複数のセグメントを含むジェスチャ信号の処理方法であって、前記各セグメントが一つ又は複数のサンプルを含む方法において、無限インパルス応答フィルタを適用することにより一つ又は複数の前記セグメントを時間的順方向及び逆方向においてフィルタリングして、それにより、帯域制限されたジェスチャ信号を生成するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
時間的順方向において適用される前記無限インパルス応答フィルタは順方向初期状態を有し、時間的逆方向において適用される前記無限インパルス応答フィルタは逆方向初期状態を有するとともに、前記順方向初期状態と前記逆方向初期状態とを一致させるステップを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
−サンプリングされた信号を補間する予備ステップと、
−補間された信号を比較的高い周波数においてリサンプリングする予備ステップと、
を更に含み、
それにより、後に適切にフィルタリングすることができる明確なサンプリングレートを有するジェスチャ信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
サンプリングされた信号を補間する前記ステップは、線形補間を含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
フィルタリングされた信号をダウンサンプリングするステップを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
信号を圧縮するステップを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
信号を圧縮する前記ステップは、差分エンコーディング及び／又はエントロピエンコーディングを含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
補間され、リサンプリングされ、フィルタリングされた信号に基づいて、手書きを認識するステップを更に含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項９】
請求項１に記載の方法を実行するためのソフトウェアプログラム。
【請求項１０】
請求項９に記載のソフトウェアプログラムを含むことを特徴とするデータキャリア。
【請求項１１】
ジェスチャ信号の処理装置であって、請求項１０に記載のソフトウェアプログラムを含むことを特徴とする装置。
【請求項１２】
一つ又は複数のセグメントを含むジェスチャ信号の処理装置であって、前記各セグメントが一つ又は複数のサンプルを含む装置において、無限インパルス応答フィルタを適用することにより一つ又は複数の前記セグメントを時間的順方向及び逆方向においてフィルタリングし、それにより、帯域制限されたジェスチャ信号を生成する手段を備えていることを特徴とする装置。
【請求項１３】
時間的順方向において適用される前記無限インパルス応答フィルタは順方向初期状態を有し、時間的逆方向において適用される前記無限インパルス応答フィルタは逆方向初期状態を有するとともに、前記順方向初期状態と前記逆方向初期状態とを一致させるための手段を更に備えていることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
−サンプリングされた信号を補間するための手段と、
−フィルタリングの前に、補間された信号を比較的高い周波数においてリサンプリングし、それにより、後に適切にフィルタリングすることができる明確なサンプリングレートを有するジェスチャ信号を生成する手段と、
を更に備えていることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１５】
サンプリングされた信号を補間するための前記手段は、線形補間を行うように構成されていることを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
フィルタリングされた信号をダウンサンプリングするための手段を更に備えていることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１７】
信号を圧縮するための手段を更に備えていることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１８】
信号を圧縮するための前記手段は、差分エンコーディング及び／又はエントロピエンコーディングを行うように構成されていることを特徴とする請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
補間され、リサンプリングされ、フィルタリングされた信号に基づいて、手書きを認識するための手段を更に備えていることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項２０】
手書き信号を入力するための入力装置と、前記手書き信号を認識するための認識装置とを備えるとともに、請求項１１乃至１９のいずれか一項に記載の処理装置を更に備えていることを特徴とする手書き認識システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ジェスチャ（意思表示）信号を処理する方法に関する。また、本発明は、当該方法を実行するためのソフトウェアプログラム、及び、そのようなプログラムを含むデータキャリアに関する。更に、本発明は、ジェスチャ信号を処理するための装置及び手書き認識システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、ＰＣマウス、タッチスクリーン上の指若しくはペン、又は、壁上のライトポインタ等の低品質な取得装置から得られるジェスチャ信号を処理するために使用することができる。ジェスチャ信号を処理するための方法は、マーク・グリーン（Ｍａｒｋ  Ｇｒｅｅｎ）及びクリス・ショー（Ｃｈｒｉｓ  Ｓｈａｗ）による「ザ・データペーパー：仮想世界での生活（Ｔｈｅ  ＤａｔａＰａｐｅｒ：ｌｉｖｉｎｇ  ｉｎ  ｔｈｅ  Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｗｏｒｌｄ）」（カナダヒューマンコンピュータ通信協会（学会）のグラフィックスインタフェース‘９０の議事録（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ‘９０）、第１２３頁乃至第１３０頁、ハリファクス（Ｈａｌｉｆａｘ）、ノバスコシア州（Ｎｏｖａ−Ｓｃｏｔｉａ）、１９９０年５月）（非特許文献１）に示されている。グリーン（Ｇｒｅｅｎ）及びショー（Ｓｈａｗ）は、データグローブから得られたジェスチャ信号をＦＩＲフィルタによってフィルタ処理することにより望ましくない信号成分を抑制する方法を開示している。
【非特許文献１】マーク・グリーン（Ｍａｒｋ  Ｇｒｅｅｎ）及びクリス・ショー（Ｃｈｒｉｓ  Ｓｈａｗ）による「ザ・データペーパー：仮想世界での生活（Ｔｈｅ  ＤａｔａＰａｐｅｒ：ｌｉｖｉｎｇ  ｉｎ  ｔｈｅ  Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｗｏｒｌｄ）」（カナダヒューマンコンピュータ通信協会（学会）のグラフィックスインタフェース‘９０の議事録（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ‘９０）、第１２３頁乃至第１３０頁、ハリファクス（Ｈａｌｉｆａｘ）、ノバスコシア州（Ｎｏｖａ−Ｓｃｏｔｉａ）、１９９０年５月）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題、及び、課題を解決するための手段】
【０００３】
本発明の目的は、ジェスチャ信号を処理するための改良された方法を提供することである。この目的は、本発明においては、一つ又は複数のセグメントを有しているジェスチャ信号を処理する方法が、無限インパルス応答フィルタを適用することにより一つ又は複数のセグメントを時間的順方向及び逆方向においてフィルタリングして、それにより、帯域制限されたジェスチャ信号を生成するステップを含んでいるという点において実現される。
【０００４】
本発明は、ＩＩＲフィルタの計算の複雑度がＦＩＲフィルタよりも低いという見識に基づいている。従って、ＦＩＲフィルタと比較してかなり少ないタップで、必要とされる阻止帯域減衰及び遷移帯域要件を満たすことができる。本発明は、更に、処理されたジェスチャ信号に対してＩＩＲフィルタが非線形位相エラーをもたらす場合があるという見識に基づいている。本発明において、この非線形位相エラーは、時間領域のジェスチャ信号を順方向及び逆方向においてＩＩＲフィルタリングすることにより相殺することができる。
【０００５】
本発明に係る他の実施の形態において、方法は、
−ジェスチャ信号を補間する予備ステップと、
−ジェスチャ信号をリサンプリングする予備ステップと、
を更に含み、
それにより、明確なサンプリングレートを有するジェスチャ信号を生成する。ジェスチャ信号は、散在して且つ不均一にサンプリングされた信号であってもよい。不均一にサンプリングされた信号があたかもそれらが均一にサンプリングされたかのように処理された場合、これらのサンプルから得られるどのような結果も大きく歪められる。一方、散在してサンプリングされたジェスチャ信号は、一般に、更なる処理に適していないとみなされる。散在してサンプリングされた信号を補間することにより、リサンプリングステップにおいて更なる信号値を得ることができる。これらの更なるサンプルは、当初のサンプルが均一に離間されていなかった場合であっても、均一に離間させることができる。リサンプリングが比較的高い周波数において行われる場合には、当初のサンプルが散在してサンプリングされた場合であっても、十分な数のサンプルを得ることができる。
【０００６】
本発明に係る実施の一形態においては、ジェスチャ信号を補間する上記ステップが線形補間を含んでいる。線形補間は、比較的簡単で且つ数的に安定した方法であり、これにより、リサンプリングステップ中に更なるサンプルを容易に得ることができる。
【０００７】
本発明に係る他の実施の形態において、方法は、フィルタリングされた信号をダウンサンプリングすることによりシャノンの基準を満たし、それにより、エイリアシングを防止することを更に含んでいる。
【０００８】
本発明に係る実施の形態において、方法は、ジェスチャ信号の記憶及び送信に有利である信号を圧縮するステップを更に含む。信号を圧縮するステップは、差分コーディングやエントロピエンコーディング等の様々なソースコーディング技術を用いて行うことができる。
【０００９】
また、本発明は、任意の先行する請求項に係る方法を実行するためのソフトウェアプログラム、及び、当該ソフトウェアプログラムを含むデータキャリアを提供する。更に、本発明は、ジェスチャ信号を処理するための装置及びシステムを提供する。装置は、前述したソフトウェアプログラムを組み込んでいてもよい。これに代えて又はこれに加えて、本発明に係る装置は、一つ又は複数のセグメントを含むジェスチャ信号を処理するようになっていてもよい。この場合、各セグメントは、一つ又は複数のサンプルを含んでおり、装置は、無限インパルス応答フィルタを適用することにより一つ又は複数のセグメントを時間的な順方向及び逆方向においてフィルタリングして、それにより、帯域制限されたジェスチャ信号を生成するための手段を備えている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、添付図面に示された典型的な実施の形態を参照しながら、本発明について説明する。
【００１１】
本発明に係るジェスチャ（意思表示）信号フィルタリング方法が単なる非限定的な実施の形態として図１に示されている。図１に示されるフィルタリング方法は、更なるステップを含む信号処理方法の一部であってもよい。特に、図１のフィルタリング方法は、図２乃至図４のフィルタリングステップ３を構成していてもよい。
【００１２】
図１に示されるフィルタリング方法は、ステップ３１乃至３５を含んでいる。ステップ３２は、それ自体既知のＩＩＲフィルタを使用してジェスチャ信号をフォワード（順方向）フィルタリングすることを含んでいる。ステップ３４において、ジェスチャ信号は、ＩＩＲフィルタを使用してバックワード（逆方向）フィルタリングされる。フォワードＩＩＲフィルタ及びバックワードＩＩＲフィルタは、同一であってもよい。しかしながら、別個のフォワードＩＩＲフィルタ及びバックワードＩＩＲフィルタが使用されてもよい。ステップ３３及びステップ３５では、サンプルの時間的な順序が逆にされる。サンプル順序を逆にして一つのフォワードフィルタリング動作と一つのバックワードフィルタリング動作とを有することにより、ゼロ位相フィルタリング動作が得られる。当業者であれば分かるように、ジェスチャ信号のフィルタリングは、ジェスチャセグメントの長さと同じ程度の長さを維持しなければならない。これは、特に、ジェスチャセグメントの始点及び終点が多量の情報を含んでいるからである。フィルタを誤って適用すると、情報が失われ、ジェスチャセグメントの終点に「ギャップ」が生じる。当業者であれば分かるように、これらのギャップは、良く知られた「終点喪失問題（ｍｉｓｓｉｎｇ  ｅｎｄ  ｐｏｉｎｔ  ｐｒｏｂｌｅｍ）」を引き起こす場合があり、従って、ギャップを回避しなければならない。
【００１３】
本発明において、フォワードフィルタ及びバックワードフィルタの初期状態は、ステップ３１において一致させられる。尚、この一致ステップは、フィルタリングステップに先行する。当業者であれば分かるように、再帰フィルタ又はＩＩＲフィルタは、フィルタリングの結果に影響を及ぼす初期状態を有している。いかなる過渡現象をも回避するため、本発明は、フィルタを適用する前にこれらの初期状態を設定することを提案する。第１の実施の形態においては、初期状態がゼロに設定される。第２の実施の形態においては、初期状態が一致させられる。即ち、バックワードフィルタの初期状態をフォワードフィルタの初期状態に一致させることが試みられる。これは、例えばフレデリック・グスタフソン（Ｆｒｅｄｒｉｃ  Ｇｕｓｔａｆｓｓｏｎ）による論文「フォワード−バックワード・フィルタリングにおける初期状態の決定（Ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ  ｔｈｅ  Ｉｎｉｔｉａｌ  Ｓｔａｔｅｓ  ｉｎ  Ｆｏｒｗａｒｄ−Ｂａｃｋｗａｒｄ  Ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ）」、信号処理に関するＩＥＥＥ報告書（ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  ｏｎ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）、第４４巻（Ｖｏｌ．４４）、Ｎｏ．４、１９９６年４月、に記載されているような良く知られた最小二乗技術（最小二乗法）を使用して行われることが好ましい。
【００１４】
ステップ３１乃至３５は、ソフトウェアにおいて、即ち、適当なコンピュータにより実行可能なソフトウェアプログラムにおいて実施されることが好ましい。又は、ステップ３１乃至３５の一部又は総てが専用のハードウェアにより実施されてもよい。当業者であれば分かるように、図１に示されるフィルタリングステップの順序は、変更されてもよく、また、必ずしも図示の順序に対応している必要はない。各ＩＩＲフィルタリングステップの前にサンプルを逆にするため、例えばステップ３１−３３−３２−３５−３４を含む順序も可能である。又は、逆転ステップ３３，３５がフィルタリングステップ３２，３４の一部を形成することもできる。
【００１５】
単なる非限定的な実施の形態として図２に示される本発明に係る信号処理方法は、多くのステップを含んでいる。ジェスチャ信号を一連のデジタルサンプルの形態において利用できるものと仮定する。この場合、各サンプルは、例えば一対の座標ｘ，ｙと時間基準ｔとを含んでいる。当初のサンプル、即ち、未処理のジェスチャサンプルをオリジナルサンプルと称する。また、オリジナルサンプル信号が不均一に及び／又は散在してサンプリングされると仮定する。しかしながら、ジェスチャ信号の処理を成功させるため、６０Ｈｚを上回るサンプリングレートにおいて信号がサンプリングされることが好ましい。
【００１６】
しかしながら、前述した方法は、不均一及び／又は散在してサンプリングされない信号に対して適用されてもよい。
【００１７】
補間ステップ１では、オリジナルサンプルが補間される。これは、一次関数によって行うことができるが、これに限定されない。
【００１８】
リサンプリングステップ２では、ステップ１の補間に基づいてサンプルを加えることによりサンプルの数が増加させられ、それにより、サンプルの拡大セットが形成される。ステップ１の数学関数を使用して、選択された時間ｔにおいて座標ｘ，ｙを計算することにより、新たなサンプルが生成される。選択された時間点同士の間の時間間隔は、サンプルの拡大セットのサンプリング周波数（又はリサンプリング周波数）を決定する。均一な（リ）サンプリングを行うため、これらの時間間隔は総て同じ持続時間であることが好ましい。特に適した時間間隔は５０ｍｓであり、これは、２００Ｈｚの（リ）サンプリング周波数に対応している。他の時間間隔及び対応するサンプリング周波数が使用されてもよく、例えば、１００Ｈｚ、３００Ｈｚ、５００Ｈｚ、１ｋＨｚ又はそれ以上の高い周波数が使用されてもよい。
【００１９】
一般に、オリジナルサンプルは新たなサンプルと組み合わせられ、それにより、サンプルの拡大セットが形成される。しかしながら、拡大セットを形成する際には、オリジナルサンプルの一部又は総てが無視されてもよい。この場合、オリジナルサンプルは、ステップ１において数学関数を決定するのに役立つだけである。
【００２０】
補間ステップ１及びリサンプリングステップ２は協働して「アップサンプリング」を構成し、これにより、フィルタリングステップ、及び、任意的には他の処理ステップを可能にする高く且つ一定したサンプリング周波数を有するサンプルの拡大セットが得られる。
【００２１】
フィルタリングステップ３においては、信号がローパスフィルタリングされる。このフィルタリングステップは、図１に示されるステップ３１乃至３５を含んでいることが好ましい。フィルタリングステップは、高周波ノイズを除去するとともに、サンプリングステップによって生じる任意のアーチファクトを除去する機能を果たす。本発明者らは、手の動き（ｈａｎｄ  ｍｏｖｅｍｅｎｔ）が一般に１０Ｈｚを超えない周波数を有していることを見出した。約１０Ｈｚのカットオフ周波数（一般的には、−３ｄＢ周波数）を有するローパスフィルタを適用することにより、当初のジェスチャ信号の劣化を実質的に伴うことなく、ノイズを除去することができる。無論、他のカットオフ周波数も同様に使用することができ、また、当業者であれば分かるように、ノイズ抑制と信号歪みとの間にはトレードオフが存在する。カットオフ周波数は、約６Ｈｚ程度まで低くなる可能性があるとともに、約１４Ｈｚ以上に高くなる可能性があるが、８乃至１２Ｈｚの範囲であることが好ましい。
【００２２】
フィルタリングステップ２は、前述したように、ジェスチャ信号をデジタルフィルタリングするのに特に適したＩＩＲ（無限インパルス応答）フィルタを用いて行われることが好ましい。好ましい実施の形態において、再帰フィルタは、２回順方向に適用され、１回順方向に適用されて、１回逆方向に適用される。これにより、ゼロ位相フィルタ、即ち、位相歪みを全く引き起こさないフィルタが得られる。その結果、いかなる信号歪みも除去される。
【００２３】
図２の方法によって生成されるジェスチャ信号は、一定で且つ比較的高いサンプリング周波数を有するサンプルのセットからなる。そのような信号は、例えば手書き文字認識装置（図示せず）による更なる処理に適している。
【００２４】
図３に概略的に示される実施の形態は、更なるダウンサンプリングステップ４を除き、図２に示されるそれと大部分が同じである。この更なるステップは、信号のサンプルの数を減少させ、従って、信号を記憶するために必要なメモリ容量及び／又は信号を送信するために必要な帯域幅の大きさを減少させる。サンプルの数は、例えば総てのｎ個のサンプルから一つを選択することにより減少させられる。ここで、ｎは、ステップ２において使用されるリサンプリング周波数及びステップ３において使用されるカットオフ周波数に応じて、２，３，４，．．．，８，９，１０，．．．，２０，．．．．に等しくてもよい。例えば、２００Ｈｚのリサンプリング周波数が使用される場合には、ｎを８（８：１のダウンサンプリングレート）にして、それにより、２５Ｈｚのサンプリング周波数を得ることが好ましい。１０Ｈｚのフィルタカットオフ周波数では、総ての信号成分がサンプリング周波数の半分即ち１２．５Ｈｚを下回り、エイリアシングが回避される。更に低いフィルタカットオフ周波数では、ダウンサンプリングから生じるサンプリング周波数も同様に更に低くなる場合があることは言うまでもない。
【００２５】
ダウンサンプリングステップ中に選択された最初のサンプルは、ダウンサプリングされたサンプルのセットの中のサンプル数が最大となり且つタイミングエラーが両端でほぼ等しくなるように選択される。これが図５に示されている。図５には、６個のサンプル１０ａ乃至１０ｆの典型的なセットが図示されている。このセットは、３：１の比率でダウンサンプリングされる。このことは、三つのサンプルから一つが選択されることを意味している。明らかな選択は、サンプル１０ａ，１０ｄ、即ち、Ｘで示される１番目のサンプル及び４番目のサンプルである。しかしながら、これに伴ってセットの最後に「ギャップ」が生じる。この場合、最後の二つのサンプル１０ｅ，１０ｆが選択されない。本発明に係る方法においては、選択されたサンプルをセットに亘って分散させることにより、セットの最初及び／又は最後の「ギャップ」を最小限に抑制することが好ましい。従って、サンプル１０ｂ，１０ｅが選択され、これにより、セットのそれぞれの最後に一つの選択されないサンプルを残す。当業者であれば分かるように、ジェスチャ信号の始点及び終点における「ギャップ」は、良く知られた「終点喪失問題」を引き起こす場合があり、従って、可能であれば回避しなければならない。
【００２６】
図４に概略的に示された実施の形態は、更なる圧縮ステップを除き、図３に示される実施の形態と大部分が同じである。圧縮ステップは、送信され及び／又は記憶されるべきデータの量を更に減少させるのに役立つ。様々なデータ圧縮技術が知られており、これらの技術の多くを、本発明に従って生成された手書き信号サンプルに適用することができる。しかしながら、好ましい技術は、差分コーディングに基づく技術、即ち、基準サンプルに対する違いに関する情報のみを含む圧縮サンプルを生成する技術である。基準サンプルは、その前のサンプル又はセットの最初のサンプルであってもよい。例えば、特定のサンプルが空間座標ｘ＝２２３及びｙ＝３１５を有し且つその前のサンプルが空間座標ｘ＝２１０及びｙ＝３０１を有していた場合には、非常にわずかな差分値Δｘ＝１３及びΔｙ＝１４が送信される。あるいは、更に低いビット数を使用することにより頻繁に生じるデータをエンコードする損失が無い圧縮技術であるエントロピエンコーディグによって信号を圧縮することができる。これらのコードは、一般に、コードブック内に記憶されるとともに、ジェスチャ信号から得られる統計値を使用することにより推測的に構成されてもよい。前述したように、圧縮ステップ５は、任意であり、必要に応じて省略してもよい。
【００２７】
本発明に係る方法に従って処理されるジェスチャ信号の一例が図６ａ乃至図６ｄに示されている。図６ａにおいて、オリジナルサンプルは、文字「ａ」を構成している。この文字は、グラフィックス・タブレット上のマウスカーソルの位置を読み取るプログラムによって生成されてもよく、約１０Ｈｚで不均一に且つ散在してサンプリングされる。これらのサンプルは、手書き信号の認識に使用される認識器を用いた更なる処理に適していない。一般に、これらの種類の認識器は、６０Ｈｚを大きく上回るサンプリングレートを有する均一にサンプリングされた信号を必要とする。しかしながら、本発明によれば、これらのサンプルを、そのような種類の認識器を用いた更なる処理に適するようにすることができる。本発明に係る補間ステップ、リサンプリングステップ、フィルタリングステップを適用することにより、図６ｂに示される文字が得られる。図示のように、図６ｂの文字は、非常に滑らかであるが、先端が尖っている。
【００２８】
図６ｂの文字をダウンサンプリングすると、結果として、わずか１０個のサンプル点からなる図６ｃの文字が得られる。しかしながら、これらのサンプル点は、本発明に従って生成されると、当初の手書き信号の総ての情報を含むようになる。その結果、ジェスチャ信号を認識することができる。認識された信号は、図６ｄに示されるような尖った先端を含む総ての特徴を保持している。
【００２９】
図７に示される典型的なシステム２０は、入力装置２１と、前処理装置２２と、手書き認識装置２３とを備えている。図示の入力装置２１は、スクリーン２５と、キーボード２６と、ポインティング装置（マウス）２７とを有するコンピュータである。ポインティング装置２７は、スクリーン２５上のカーソル２８の動きをコントロールする。ユーザは、ポインティング装置２７を使用してスクリーン上に文字を「書き込む」ことができる。コンピュータは、手書き信号のサンプルを取得し、即ち、スクリーン２５上のカーソル位置に関連付けられたｘ，ｙ座標と特定のスクリーン位置（ｘ，ｙ）が決定された瞬間である時間基準ｔとを有する一連のサンプル（ｘ，ｙ，ｔ）を生成する。これらのサンプル（ｘ，ｙ，ｔ）は、時間的に等距離であること、即ち、等しい時間間隔によって分離されていることが好ましい。しかしながら、前述したように、これは、コンピュータの動作システムがマルチタスクに起因してサンプル取得を遅延させ、それにより、信号が不均一にサンプリングされるような場合であるとは必ずしも限らないかもしれない。また、コンピュータは、１０Ｈｚよりも高い周波数で信号をサンプリングすることができないかもしれず、それにより、信号が散在してサンプリングされるかもしれない。本発明によれば、そのような不均一に及び／又は散在してサンプリングされた信号であってもこれを使用して手書き認識を行うことができる。
【００３０】
この目的のため、本発明は、入力装置２１及び手書き認識装置２３に対して接続された前処理装置２２を提供する。前処理装置は、図１乃至図４の方法を実行するようにプログラムされた汎用コンピュータであってもよい。この目的に適したソフトウェアプログラムは、例えばＣＤやフロッピディスク等のデータキャリアから前処理装置２２へ転送されてもよい。あるいは、前処理装置２２は、入力装置２１が図７の実施の形態のようにコンピュータである場合には、入力装置２１内に組み込まれていてもよい。その場合、コンピュータ２１は、本発明に係る方法を実行するための適切なソフトウェアプログラムを実行する。
【００３１】
手書き認識装置２３は、従来の手書き認識装置であってもよく、又は、従来の手書き認識ソフトウェアを実行するコンピュータであってもよい。
【００３２】
図７に示されるコンピュータの代わりに、ＰＤＡ（携帯端末）、３Ｇ携帯電話等の移動体通信装置、ラップトップコンピュータ、ノートパソコン、他の装置等の本発明に関連する他の入力装置が使用されてもよい。マウスの代わりに、他のポインティング装置、例えばトラックボール、タッチパッド等を使用することができる。また、本発明は、タッチスクリーンと共に使用することが有益である。
【００３３】
本発明は、散在して又は不均一にサンプリングされた手書き信号であっても一般的には更なる処理に適した信号を生成するための十分な情報を含んでいるという見識に基づいている。また、本発明は、手書き動作信号が一般に１０Ｈｚを超えない周波数に限定され、それにより、オリジナルサンプルが（平均して）約１００ｍｓ又はそれ以外であっても手書き信号を再構成することができるという更なる見識によって利益を得ている。
【００３４】
尚、この明細書において使用される任意の用語は、本発明の範囲を限定するように解釈されるべきではない。特に、用語「備える、含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ（ｓ））」及び「備えている、含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、具体的に言及されていない任意の構成要素を排除することを意味していない。一つの（回路）要素は、複数の（回路）要素又はそれらの等価物に取って代えられてもよい。無論、請求項中の任意の参照符号は、本請求項の範囲を限定するように解釈されるべきではない。
【００３５】
当業者であれば分かるように、本発明は前述した実施の形態に限定されず、また、添付の請求項に規定された本発明の範囲から逸脱することなく多くの変更及び追加がなされ得る。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係るフィルタリング方法の好ましい実施の形態を概略的に示している。
【図２】フィルタリング方法を組み入れた本発明に係る信号処理方法の第１の実施の形態を概略的に示している。
【図３】本発明に係る信号処理方法の第２の実施の形態を概略的に示している。
【図４】本発明に係る信号処理方法の第３の実施の形態を概略的に示している。
【図５】本発明において使用され得るダウンサンプリングプロセスを概略的に示している。
【図６ａ】本発明に従って処理される手書きの実施例を概略的に示している。
【図６ｂ】本発明に従って処理される手書きの実施例を概略的に示している。
【図６ｃ】本発明に従って処理される手書きの実施例を概略的に示している。
【図６ｄ】本発明に従って処理される手書きの実施例を概略的に示している。
【図７】本発明に係るジェスチャ信号処理システムを概略的に示している。
【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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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図６ｃ】
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【図６ｄ】
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【図７】
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【国際調査報告】
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