(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
手書き入力された文字の座標点列を認識して認識候補文字群を出力する文字認識手段と、
前記文字認識手段より出力される判定対象認識候補文字群の信頼度を算出するための特徴量として、前記手書き入力された文字の座標点列の平均筆記速度及び、前記判定対象認識候補文字群中の上位Ｎ文字（Ｎ≧１）の正規画数を算出する特徴抽出手段と、
前記特徴抽出手段からの特徴量と、サンプルデータの統計的傾向とに基づいて、前記判定対象認識候補文字群の信頼度を算出する信頼度算出手段と、
前記信頼度算出手段からの信頼度に基づいて前記判定対象認識候補文字群の後処理を制御する後処理制御手段とを有することを特徴とする文字認識装置。
【請求項２】
請求項１記載の発明において、前記特徴抽出手段は、前記平均筆記速度と、前記手書き入力された文字の座標点列の筆記画数とを、前記判定対象認識候補文字群の信頼度を算出するための特徴量として抽出することを特徴とする文字認識装置。
【請求項３】
請求項１ないし２の何れかに記載の発明において、前記特徴抽出手段は、さらに前記判定対象認識候補文字群中の上位Ｍ文字（Ｍ≧１）の確信度を、当該判定対象認識候補文字群の信頼度を算出するための特徴量として抽出することを特徴とする文字認識装置。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れかに記載の発明において、前記特徴抽出手段は、さらに前記判定対象認識候補文字群中の各認識候補文字とその直前の手書き入力に対する直前認識候補文字群との間の連接確率の値もしくはその直後の手書き入力に対する直後認識候補文字群との間の連接確率の値を、当該判定対象認識候補文字群の信頼度を算出するための特徴量として抽出することを特徴とする文字認識装置。
【請求項５】
請求項４記載の発明において、前記特徴抽出手段は、前記判定対象認識候補文字群中の各認識候補文字と前記直前認識候補文字群中の最上位確信度の認識候補文字との間の連接確率の値もしくは前記直後認識候補文字群中の最上位確信度の認識候補文字との間の連接確率の値を当該判定対象認識候補文字群の特徴量として抽出することを特徴とする文字認識装置。
【請求項６】
請求項５記載の発明において、前記特徴抽出手段は、前記判定対象認識候補文字群中の一の認識候補文字とその直前または直後認識候補文字群中の各認識候補文字との間の連接確率の内、最高の連接確率を当該一の認識候補文字と前記直前または直後認識候補文字群との間の連接確率とすることを特徴とする文字認識装置。
【請求項７】
請求項１ないし６の何れかに記載の発明において、前記信頼度算出手段は、前記特徴量から前記判定対象認識候補文字群中の一の認識候補文字の確からしさを判別得点として算出する判別得点算出手段を含み、当該判別得点に基づいて前記信頼度を算出することを特徴とする文字認識装置。
【請求項８】
請求項１ないし７の何れかに記載の発明において、前記後処理制御手段は、前記信頼度算出手段から算出された信頼度に基づいて、後処理の対象とする認識候補文字を制限することを特徴とする文字認識装置。
【請求項９】
手書き入力された文字を認識する装置で実行される文字認識方法であって、文字認識手段が、手書き入力された文字の座標点列を認識して認識候補文字群を出力する文字認識ステップと、
特徴抽出手段が、前記文字認識ステップより出力される判定対象認識候補文字群の信頼度を算出するための特徴量として、前記手書き入力された文字の座標点列の平均筆記速度及び、前記判定対象認識候補文字群中の上位Ｎ文字（Ｎ≧１）の正規画数を算出する特徴抽出ステップと、
信頼度算出手段が、前記特徴抽出ステップからの特徴量と、サンプルデータの統計的傾向とに基づいて、前記判定対象認識候補文字群の信頼度を算出する信頼度算出ステップと、
後処理制御手段が、前記信頼度算出ステップからの信頼度に基づいて前記判定対象認識候補文字群の後処理を制御する後処理制御ステップとを有することを特徴とする文字認識方法。
【請求項１０】
請求項９記載の発明において、前記特徴抽出ステップは、前記特徴抽出手段が、前記平均筆記速度と、前記手書き入力された文字の座標点列の筆記画数とを、前記判定対象認識候補文字群の信頼度を算出するための特徴量として抽出することを特徴とする文字認識方法。
【請求項１１】
請求項９ないし１０の何れかに記載の発明において、前記特徴抽出ステップは、前記特徴抽出手段が、さらに前記判定対象認識候補文字群中の上位Ｍ文字（Ｍ≧１）の確信度を、当該判定対象認識候補文字群の信頼度を算出するための特徴量として抽出することを特徴とする文字認識方法。
【請求項１２】
請求項９ないし１１の何れかに記載の発明において、前記特徴抽出ステップは、前記特徴抽出手段が、さらに前記判定対象認識候補文字群中の各認識候補文字とその直前の手書き入力に対する直前認識候補文字群との間の連接確率の値もしくはその直後の手書き入力に対する直後認識候補文字群との間の連接確率の値を、当該判定対象認識候補文字群の信頼度を算出するための特徴量として抽出することを特徴とする文字認識方法。
【請求項１３】
請求項１２記載の発明において、前記特徴抽出ステップは、前記特徴抽出手段が、前記判定対象認識候補文字群中の各認識候補文字と前記直前認識候補文字群中の最上位確信度の認識候補文字との間の連接確率の値もしくは前記直後認識候補文字群中の最上位確信度の認識候補文字との間の連接確率の値を当該判定対象認識候補文字群の特徴量として抽出することを特徴とする文字認識方法。
【請求項１４】
請求項１２記載の発明において、前記特徴抽出ステップは、前記特徴抽出手段が、前記判定対象認識候補文字群中の一の認識候補文字とその直前または直後認識候補文字群中の各認識候補文字との間の連接確率の内、最高の連接確率を当該一の認識候補文字と前記直前または直後認識候補文字群との間の連接確率とすることを特徴とする文字認識方法。
【請求項１５】
請求項９ないし１４の何れかに記載の発明において、前記信頼度算出ステップは、前記信頼度算出手段が、前記特徴量から前記判定対象認識候補文字群中の一の認識候補文字の確からしさを判別得点として算出する判別得点算出ステップを含み、当該判別得点に基づいて前記信頼度を算出することを特徴とする文字認識方法。
【請求項１６】
請求項９ないし１５の何れかに記載の発明において、前記後処理制御ステップは、前記後処理制御手段が、前記信頼度算出ステップから算出された信頼度に基づいて、後処理の対象とする認識候補文字を制限することを特徴とする文字認識方法。
【請求項１７】
コンピュータに請求項９ないし１６の何れかに記載の文字認識方法における各処理ステップを実行させるためのプログラム。
【請求項１８】
コンピュータに請求項９ないし１６の何れかに記載の文字認識方法における各処理ステップを実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、文字認識結果の信頼度（確からしさ）を判定することにより、手書き入力された文字を認識する文字認識装置、文字認識方法、その実行プログラムおよびそれを記録した記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の文字認識方法においては、たとえば筆記入力された文字の特徴量を抽出し、これを認識辞書中の特徴量と比較して、両者の類似度が高い、もしくは両者の距離値が小さい（これらをまとめて、便宜上、「確信度」が高いと称する）認識候補文字を出力するようにしていた。しかしながら、かかる一文字毎の文字認識では、筆記文字が認識辞書の特徴量に近接している場合には比較的精度の良い認識結果が得られるが、認識辞書の特徴量から離れた文字を筆記した場合には、適正な認識結果を簡単に得ることができない。
【０００３】
そこで、かかる一文字毎の文字認識に加え、前後の文字あるいは単語間・文節間の連接確率ないし共起確率を検出し、前記文字毎の確信度とこれらの確率とから文字列の整合度を算出し、かかる整合度に従って文字列全体の認識文字列候補を出力する、いわゆる後処理が実行されている。
ところが、かかる後処理の際に、あまりに多くの認識候補文字を対象とすると、後処理の計算処理時間が増大してしまう。また、確信度の低い認識候補文字を対象とすると、後処理の結果、却って誤った文字列候補を出力する恐れもある。
【０００４】
そこで、計算時間の増大を抑えながら後処理の精度を高めるために、後処理の対象とする候補文字を制限する種々の方式が提案されている。代表的なものとして例えば、（ａ）文字認識により得られる各候補文字の確信度を直接的に用いる方式、（ｂ）各候補文字の確信度から認識結果の信頼度を推定し、信頼度に応じて候補文字数を制御する方式、（ｃ）隣接する認識候補文字群相互の間の言語的な連接関係から認識結果の信頼度を推定する方式、などが挙げられる。
【０００５】
（ａ）はもっとも単純な方式である。即ち、各候補文字の確信度を所定のしきい値と比較し、このしきい値より確信度が高い候補文字のみを後処理の対象とする方式である。
また、（ｂ）の方式において認識結果の信頼度を求める方法の一例としては、特開平０９−２５９２２６号公報「認識結果の評価方法および認識装置」が挙げられる。これは１位候補文字の確信度と２位候補文字の確信度の差分値を求め、この差分値と１位候補文字の確信度の線形和を認識結果の正解らしさの尺度とする方法である。この方法は、認識結果が正解の場合１位候補文字の確信度が比較的高く、かつ、１位候補文字の確信度と２位候補文字の確信度の差が比較的大きい傾向に着目したものである。また、この方法以外にも、１位候補文字の確信度と２位以下の各候補文字の確信度との比を用いる方法、各候補文字の確信度を多次元の確率分布ととらえ、統計的に信頼度を求める方法など、種々の方法が提案されている。
【０００６】
更に（ｃ）の方式としては、判定対象の認識候補文字群とその直前または直後の認識候補文字群に含まれる各文字間の連接確率に着目して、認識結果の信頼度を統計的に推定する方式である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一般に文字認識の結果得られる各候補文字の確信度は、必ずしもその候補文字の正解らしさを適切に反映していない。例えば、比較的乱雑に書かれた文字の場合、たとえその候補文字が正解であったとしても確信度は低い傾向がある。一方、候補文字と正解文字が類似している場合は、不正解であってもその確信度は高い場合がある。したがって、前記（ａ）の方式で精度良く候補文字を制限することは困難である。
【０００８】
また、１位候補文字と２位候補文字の組み合わせが「つ」−「フ」、「之」−「え」など類似文字の場合には、認識結果が正解か否かに拘らず、これらの確信度の差分値は小さい傾向がある。ひらがな、カタカナ、漢字、英数字のすべてを認識対象とする場合には、このような類似文字の組み合わせが頻繁に発生するため、前記（ｂ）の方式でもやはり認識結果の信頼度を精度良く推定することは難しい。
【０００９】
一方、前記（ｃ）の方式では、方式（ａ）および（ｂ）に見られるような確信度の特性に起因する問題は回避される。しかし、この方式では文字間の連接確率が低い文字列（例えば使用頻度の低い専門用語や固有名詞等）の場合、認識結果の信頼度を精度良く求められない場合がある。
したがって、前記従来技術によれば、本来後処理の対象から除外すべき認識候補文字を信頼度の高いものとして後処理の対象として出力し、逆に、本来後処理の対象とすべき認識候補文字を信頼度の低いものとして後処理の対象から除外する結果が生じ、信頼度の判定によって却って認識精度を低下させる結果を招いていた。これら従来技術に共通する点は、信頼度判定の算出に用いる特徴量を文字認識結果からのみ抽出しているところにある。
【００１０】
ところで、スタイラス等により手書き入力された文字を認識するいわゆるオンライン手書き文字認識においては、入力データである時系列の座標点列が、認識結果の信頼度推定に有用な情報を含んでいる場合がある。例えば、乱雑に書かれれた文字は一般に筆記速度が速く、丁寧に書かれた文字では筆記速度が遅い傾向がある。乱雑に書かれた文字では誤認識が起こりやすいため、認識結果の信頼度は低下すると考えられる。また、一般に筆記画数が少ない場合には類似文字が多いためやはり誤認識が起こりやすくなる。
【００１１】
さらに、筆記画数が認識処理の結果得られる候補文字の正規画数と比較して著しく小さいような場合、例えば筆記画数が１画であるのに対して１位候補文字の正規画数が１０画であるような場合は、画数の多い文字を１画で筆記したような場合、すなわち極端なつづけ字である可能性が高い。このような場合もやはり誤認識が起こりやすくなる。したがって、筆記画数と候補文字の正規画数相互の関係もまた文字認識結果の信頼度を反映している。
【００１２】
そこで、本発明は、手書き入力データから得られる信頼度推定に有用な特徴に着目することにより従来技術が抱える問題を解消し、候補文字の確信度や候補文字間の連接確率など、文字認識結果から得られる特徴のみでは認識結果の信頼度を適切に推定できない場合でも比較的精度よく信頼度を算出でき、もって、認識精度を向上させ得る文字認識装置、文字認識方法、その実行プログラムおよびそれを記憶した記録媒体を提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本願請求項１に係る発明は、手書き入力された文字の座標点列を認識して認識候補文字群を出力する文字認識手段と、前記文字認識手段より出力される判定対象認識候補文字群の信頼度を算出するための特徴量として、前記手書き入力された文字の座標点列の平均筆記速度及び、前記判定対象認識候補文字群中の上位Ｎ文字（Ｎ≧１）の正規画数を算出する特徴抽出手段と、前記特徴抽出手段からの特徴量と、サンプルデータの統計的傾向とに基づいて、前記判定対象認識候補文字群の信頼度を算出する信頼度算出手段と、前記信頼度算出手段からの信頼度に基づいて前記判定対象認識候補文字群の後処理を制御する後処理制御手段とを有することを特徴とする
【００１４】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の発明において、前記特徴抽出手段は、前記平均筆記速度と、前記手書き入力された文字の座標点列の筆記画数とを、前記判定対象認識候補文字群の信頼度を算出するための特徴量として抽出することを特徴とする。
【００１５】
請求項３に係る発明は、請求項１ないし２の何れかに記載の発明において、前記特徴抽出手段は、さらに前記判定対象認識候補文字群中の上位Ｍ文字（Ｍ≧１）の確信度を、当該判定対象認識候補文字群の信頼度を算出するための特徴量として抽出することを特徴とする。
請求項４に係る発明は、請求項１ないし３の何れかに記載の発明において、前記特徴抽出手段は、さらに前記判定対象認識候補文字群中の各認識候補文字とその直前の手書き入力に対する直前認識候補文字群との間の連接確率の値もしくはその直後の手書き入力に対する直後認識候補文字群との間の連接確率の値を、当該判定対象認識候補文字群の信頼度を算出するための特徴量として抽出することを特徴とする
【００１６】
請求項５に係る発明は、請求項４記載の発明において、前記特徴抽出手段は、前記判定対象認識候補文字群中の各認識候補文字と前記直前認識候補文字群中の最上位確信度の認識候補文字との間の連接確率の値もしくは前記直後認識候補文字群中の最上位確信度の認識候補文字との間の連接確率の値を当該判定対象認識候補文字群の特徴量として抽出することを特徴とする
【００１７】
請求項６に係る発明は、請求項５記載の発明において、前記特徴抽出手段は、前記判定対象認識候補文字群中の一の認識候補文字とその直前または直後認識候補文字群中の各認識候補文字との間の連接確率の内、最高の連接確率を当該一の認識候補文字と前記直前または直後認識候補文字群との間の連接確率とすることを特徴とする
【００１８】
請求項７に係る発明は、請求項１ないし６の何れかに記載の発明において、前記信頼度算出手段は、前記特徴量から前記判定対象認識候補文字群中の一の認識候補文字の確からしさを判別得点として算出する判別得点算出手段を含み、当該判別得点に基づいて前記信頼度を算出することを特徴とする。
請求項８に係る発明は、請求項１ないし７の何れかに記載の発明において、前記後処理制御手段は、前記信頼度算出手段から算出された信頼度に基づいて、後処理の対象とする認識候補文字を制限することを特徴とする。
【００１９】
請求項９に係る発明は、手書き入力された文字を認識する装置で実行される文字認識方法であって、文字認識手段が、手書き入力された文字の座標点列を認識して認識候補文字群を出力する文字認識ステップと、特徴抽出手段が、前記文字認識ステップより出力される判定対象認識候補文字群の信頼度を算出するための特徴量として、前記手書き入力された文字の座標点列の平均筆記速度及び、前記判定対象認識候補文字群中の上位Ｎ文字（Ｎ≧１）の正規画数を算出する特徴抽出ステップと、信頼度算出手段が、前記特徴抽出ステップからの特徴量と、サンプルデータの統計的傾向とに基づいて、前記判定対象認識候補文字群の信頼度を算出する信頼度算出ステップと、後処理制御手段が、前記信頼度算出ステップからの信頼度に基づいて前記判定対象認識候補文字群の後処理を制御する後処理制御ステップとを有することを特徴とする。
【００２０】
請求項１０に係る発明は、請求項９記載の発明において、前記特徴抽出ステップは、前記特徴抽出手段が、前記平均筆記速度と、前記手書き入力された文字の座標点列の筆記画数とを、前記判定対象認識候補文字群の信頼度を算出するための特徴量として抽出することを特徴とする。
【００２１】
請求項１１に係る発明は、請求項９ないし１０の何れかに記載の発明において、前記特徴抽出ステップは、前記特徴抽出手段が、さらに前記判定対象認識候補文字群中の上位Ｍ文字（Ｍ≧１）の確信度を、当該判定対象認識候補文字群の信頼度を算出するための特徴量として抽出することを特徴とする。
請求項１２に係る発明は、請求項９ないし１１の何れかに記載の発明において、前記特徴抽出ステップは、前記特徴抽出手段が、さらに前記判定対象認識候補文字群中の各認識候補文字とその直前の手書き入力に対する直前認識候補文字群との間の連接確率の値もしくはその直後の手書き入力に対する直後認識候補文字群との間の連接確率の値を、当該判定対象認識候補文字群の信頼度を算出するための特徴量として抽出することを特徴とする。
【００２２】
請求項１３に係る発明は、請求項１２記載の発明において、前記特徴抽出ステップは、前記特徴抽出手段が、前記判定対象認識候補文字群中の各認識候補文字と前記直前認識候補文字群中の最上位確信度の認識候補文字との間の連接確率の値もしくは前記直後認識候補文字群中の最上位確信度の認識候補文字との間の連接確率の値を当該判定対象認識候補文字群の特徴量として抽出することを特徴とする。
【００２３】
請求項１４に係る発明は、請求項１２記載の発明において、前記特徴抽出ステップは、前記特徴抽出手段が、前記判定対象認識候補文字群中の一の認識候補文字とその直前または直後認識候補文字群中の各認識候補文字との間の連接確率の内、最高の連接確率を当該一の認識候補文字と前記直前または直後認識候補文字群との間の連接確率とすることを特徴とする。
【００２４】
請求項１５に係る発明は、請求項９ないし１４の何れかに記載の発明において、前記信頼度算出ステップは、前記信頼度算出手段が、前記特徴量から前記判定対象認識候補文字群中の一の認識候補文字の確からしさを判別得点として算出する判別得点算出ステップを含み、当該判別得点に基づいて前記信頼度を算出することを特徴とする。
請求項１６に係る発明は、請求項９ないし１５の何れかに記載の発明において、前記後処理制御ステップは、前記後処理制御手段が、前記信頼度算出ステップから算出された信頼度に基づいて、後処理の対象とする認識候補文字を制限することを特徴とする。
【００２５】
請求項１７に係る発明は、コンピュータに請求項９ないし１６の何れかに記載の文字認識方法における各処理ステップを実行させるためのプログラムである。
請求項１８に係る発明は、コンピュータに請求項９ないし１６の何れかに記載の文字認識方法における各処理ステップを実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
【００２６】
【発明の実施の形態】
＜第１の実施の形態＞
以下、本発明の第１の実施の形態につき図面を参照して説明する。
まず、図１は、第１の実施の形態に係る手書き文字認識装置の回路ブロック図である。
【００２７】
図１において、１は入力部で、タブレット等に手書き入力された筆跡から筆跡文字情報を生成し出力する。２は文字認識部で、入力部１から供給された筆跡文字情報を文字認識辞書３の文字特徴量と比較し、両者の近接度（確信度）が１位からＮ位までの認識辞書中の文字を当該筆跡文字の認識候補文字として出力する。３は文字認識辞書で、候補文字がその文字特徴量とともに記憶されている。
【００２８】
４は特徴抽出部で、入力部１で得られた筆跡文字情報から平均筆記速度を算出するとともに筆記画数を求める。さらに正規画数テーブル５を参照して、文字認識部２から供給される判定対象の認識候補文字群の内、上位Ｎ文字の正規画数を抽出する。５は正規画数テーブルで、認識対象文字の正規画数を各認識対象文字に対応づけて記憶している。
【００２９】
６は判別得点算出部で、特徴抽出部４で得られた特徴量を処理して、当該判定対象の認識候補文字群の正誤判別得点を算出する。
７は認識信頼度算出部で、判別得点算出部６からの判別得点と、判別得点−信頼度変換テーブル８とを比較して、当該判定対象の認識候補文字群の信頼度を出力する。８は判別得点−信頼度変換テーブルで、判別得点と信頼度の関係をテーブルとして記憶しておくものである。
【００３０】
９は認識候補数制御部で、認識信頼度算出部７からの信頼度と、信頼度−累積正読率テーブル１０とを比較して、当該判定対象文字の認識候補数を制限するものである。１０は信頼度−累積正読率テーブルで、信頼度と正読率の関係をテーブルとして記憶しておくものである。
２１は言語処理部で、認識候補数制御部９によって設定された個数の認識候補文字を対象として後処理を行い、文字列候補を出力する。
【００３１】
なお、請求項における「文字認識手段」は実施の形態における図１の文字認識部２および文字認識辞書３が対応する。請求項における「特徴抽出手段」は実施の形態における図１の特徴抽出部４および正規画数テーブル５が対応する。請求項における「信頼度算出手段」は実施の形態における図１の判別得点算出部６、認識信頼度算出部７および判別得点―信頼度変換テーブル８が対応する。請求項における「後処理制御手段」は実施の形態における図１の認識候補数制御部９および信頼度―累積正読率テーブル１０が対応する。
【００３２】
次に、前記回路ブロック図に示された各部の処理の詳細について説明する。
まず、図２を参照して、特徴抽出部４の処理について説明する。
図２は入力部１より文字「い」が筆記された時の座標点列を表している。かかる特徴抽出部４では、入力部１で得られた座標点列（ｘｉ，ｙｉ，ｔｉ，ｐｉ）（ｉ＝１〜Ｋ）から平均筆記速度を算出するとともに筆記画数を求める。ここでＫは座標点数であり、ｘｉおよびｙｉはそれぞれｉ番目の座標点のｘ座標およびｙ座標、ｔｉはｉ番目の座標点が発生した時刻である。またｐｉは時刻ｔｉにおける入力ペンの状態を示し、ペンがタブレットに接している時はｐｉ＝１，ペンがタブレットから離れている時はｐｉ＝０の値を持つ。
【００３３】
ｉ番目の座標点からｉ＋１番目の座標点へペンが移動した時の筆記速度ｖｉは数１で表される。
【００３４】
【数１】
0003970075.tif 000002
【００３５】
したがって、座標点列の平均筆記速度Ｖは数２により算出される。
【００３６】
【数２】
0003970075.tif 000003
【００３７】
また、入力ペン状態を示すｐｉの値が１から０に変化する回数を計数することにより、筆記画数Ｓｉｎｐが得られる。さらに、認識候補文字群の上位Ｎ文字に対して、正規画数テーブル５を参照することにより正規画数Ｓｎ１，Ｓｎ２，…，ＳｎＮが得られる。
次に、図３を参照して、判別得点算出部６における処理について説明する。
【００３８】
前記特徴抽出部４で抽出した平均筆記速度Ｖ、筆記画数Ｓｉｎｐ、正規画数Ｓｎ１，Ｓｎ２，…，ＳｎＮの組は、（２＋Ｎ）次元のベクトル空間において所定のベクトル（特徴ベクトル）として表現できる。判別得点算出部６では、予め第１位の認識候補文字が正読または誤読であるサンプルについて同様に特徴ベクトルを学習データとして抽出しておき、これと判定対象の認識候補文字群の特徴ベクトルとを比較して、当該認識候補文字群の判別得点を算出する。
【００３９】
たとえば、正読と誤読の特徴ベクトルの学習データと判定対象の認識候補文字群の特徴ベクトルが図３に示すような状態にあるとする。図３は簡略化のためにＮ＝１すなわち特徴ベクトルの次元数が３の場合を図示したものである。判別得点算出部６は、正読、誤読のそれぞれの集合（クラス）の特徴ベクトルの分布から、予め、両クラスの特徴ベクトルの平均値（重心ベクトル）および共分散行列を求め、これを記憶している。そして、これら各クラスの重心と判定対象文字群の特徴ベクトルとの間のマハラノビス距離ＤＭｃ、ＤＭｅを求め、これらの値の比、比の対数または差を判別得点とする。
【００４０】
ここで、前記マハラノビス距離ＤＭは次のようにして算出される。すなわち、クラスＣ１の重心ベクトルをｍ１、クラスＣ１の共分散行列をΣ１とすると、所定の特徴ベクトルｘからｍ１へのマハラノビス２乗距離ＤＭ１は、数３で定義される。
【００４１】
【数３】
0003970075.tif 000004
【００４２】
ここで、共分散行列Σ１はｎ×ｎの正方行列であり（ｎ：特徴空間の次元数）、その（ｉ,ｊ）要素はｉ番目の特徴量とｊ番目の特徴量の共分散、すなわちΣ１（ｉ,ｊ）＝σｉｊである。
なお、前記では、判別得点をマハラノビス距離ＤＭを用いて算出したが、これに替えて、正読、誤読の各クラスの特徴ベクトルの分布から線形判別分析により線形判別関数を求めておき、判定対象の認識候補文字群の特徴ベクトルに対してこの線形判別関数を当てはめて判別得点を求めるようにしても良い。
【００４３】
また、正読、誤読の学習サンプルから抽出した特徴ベクトルを学習データとして、対象の特徴ベクトルが正読か誤読かを判定できるように学習させたニューラルネットを用い、判定対象の特徴ベクトルに対する当該ニューラルネットの出力値を判別得点とするようにしてもよい。
次に、図４を参照して認識信頼度算出部７の処理について説明する。
【００４４】
たとえば、前記判別得点の算出において、マハラノビス距離ＤＭｃ、ＤＭｅの距離の比または比の対数を判別得点とした場合、正読および誤読の各学習サンプルから得られる判別得点と信頼度の関係は図４に示すようになる。ここで、信頼度は、学習サンプルからベイズの定理によって算出される。
すなわち、判別得点ｙを有する正読サンプル個数の全正読サンプル個数に対する比率をｐ（ｙ｜Ｘ１＝Ｃ）、判別得点ｙを有する誤読サンプル個数の全誤読サンプル個数に対する比率をｐ（ｙ｜Ｘ１＝Ｅ）、全サンプル数に対する正読サンプル数の総数の比率をＰ（Ｘ１＝Ｃ）、全サンプル数に対する誤読サンプル数の総数の比率をＰ（Ｘ１＝Ｅ）とすると、判別得点ｙを有する認識候補文字群の確信度１位の認識候補文字の信頼度は、次式によって算出できる。
【００４５】
Ｐ（Ｘ１＝Ｃ｜ｙ）＝ｐ（ｙ｜Ｘ１＝Ｃ）・Ｐ（Ｘ１＝Ｃ）／[ｐ（ｙ｜Ｘ１＝Ｃ）・Ｐ（Ｘ１＝Ｃ）＋ｐ（ｙ｜Ｘ１＝Ｅ）・Ｐ（Ｘ１＝Ｅ）]
ここで、Ｘ１は１位の認識候補文字を表し、Ｘ１＝Ｃ、Ｘ１＝Ｅはそれぞれ、１位認識候補文字が正解、不正解である事象を意味する。
かかる式から判別得点と信頼度の関係を示す判別得点―信頼度変換テーブルを予め作成しておき、これを判別得点―信頼度変換テーブル８に記憶させておく。認識信頼度算出部７は判別得点算出部６からの判別得点と、当該判別得点―信頼度変換テーブル８の得点を比較し、該当する信頼度を、当該認識候補文字群の第１位の認識候補文字の信頼度として出力する。
【００４６】
次に、図５を参照して、認識候補数制御部９の処理について説明する。
図５の上部に示す表は、判定対象の確信度１位の認識候補文字に対する信頼度と、当該判定対象のＮ位までの認識候補文字の中に正読の文字が含まれる累積確率との関係を示すものである。かかる表中の確率は、前記正読、誤読の学習サンプルを基に予め算出しておく。
【００４７】
信頼度―累積正読率テーブル１０には、かかる表を記憶させておく。そして、認識候補数制御部９は、判定対象の認識候補文字群の信頼度と当該テーブル中の信頼度レベルとを比較し、該当する信頼度レベルの累積確率を参照しながら何位までの認識候補文字を言語処理部２１に出力するかを決定する。ここで、何位までを出力するかは、例えば、該当する信頼度レベルの累積確率が所定のしきい値に達したか否かで決定する。この際、設定されるしきい値は、全ての信頼度レベルに対して一律としても良いし、あるいは、信頼度レベル毎に個別に設定するようにしても良い。
【００４８】
あるいは、図５の上部の表を基に、信頼度レベル毎の出力候補数を予め設定し、これを信頼度−累積正読率テーブル１０に記憶させておいても良い。図５の下部に示す表は、信頼度レベルと出力候補数とを予め設定した場合の一例である。信頼度―累積正読率テーブル１０に予めかかる表を記憶させた場合には、認識候補数制御部９は、該当する出力候補数を表から読み出し、それに従って、言語処理部２１に出力される認識候補文字を制限する。
【００４９】
以上の実施の形態においては、認識結果の信頼度推定に有用な特徴量を手書き入力データから抽出しているため、候補文字の確信度からは認識結果の信頼度を適切に推定できない場合にも比較的精度よく信頼度を算出でき、もって、正読率の高い認識候補文字を言語処理部に出力することができるようになる。
＜第２の実施の形態＞
次に、本発明に係る第２の実施形態について以下に説明する。
【００５０】
本実施の形態は前記特徴抽出部４における特徴抽出処理を変更するものである。
まず、図６に本実施の形態に係る手書き文字認識装置の回路ブロック図を示す。第１の実施の形態において示した図１との相違は、「文字間連接確率辞書１１」が追加されている点である。
【００５１】
本実施の形態においては、特徴抽出部４における特徴抽出処理として、第１の実施の形態において示した処理内容に加えて、文字間連接確率辞書１１を参照することにより判定対象認識候補文字群中の認識候補文字とその直前および直後の認識候補文字群との間の連接確率を抽出する処理が追加される。
すなわち、第１の実施の形態では信頼度算出に用いる特徴量として、平均筆記速度、筆記画数、判定対象認識候補文字群の上位Ｎ文字の正規画数を採用したが、第２の実施の形態では、これらに加えて判定対象認識候補文字群中の上位Ｌ位までの認識候補文字とその直前の認識候補文字群との間の連接確率の値Ｐｂｋ（ｋ＝１〜Ｌ）、および判定対象認識候補文字群中の上位Ｌ位までの認識候補文字とその直後の認識候補文字群との間の連接確率の値Ｐｆｋ（ｋ＝１〜Ｌ）を信頼度算出に用いる特徴量として採用する。
【００５２】
ここで、判定対象認識候補文字群中の第ｋ位候補文字とその直前の認識候補文字群との間の連接確率の値Ｐｂｋは、本実施の形態では、第ｋ位候補文字と直前の１位からＪ位までの候補文字との間の連接確率の最大値とする。Ｐｆｋも同様に、第ｋ位候補文字と直後の１位からＪ位までの候補文字との間の連接確率の最大値とする。
【００５３】
たとえば図７の例においては、判定対象の認識候補文字の１位文字「日」に対するＰｂ１は、当該「日」と直前の１位文字「朋」からＪ位文字「胡」までのそれぞれの連接確率Ｐ（Ｃ１｜Ｃｂｋ）の内、最大の連接確率を採用する。また、１位文字「日」に対するＰｆ１は、当該「日」と直後の１位文字「も」からＪ位文字「亡」までのそれぞれの連接確率Ｐ（Ｃｆｋ｜Ｃ１）の内、最大の連接確率を採用する。同様に、判定対象の認識候補文字の２位文字「月」に対するＰｂ２、Ｐｆ２は、直前、直後の文字群に対する連接確率の最大値をそれぞれ採用する。
【００５４】
ここで、Ｃ１は判定対象の認識候補１位の文字を表し、Ｃｂｋ、Ｃｆｋはそれぞれ、直前、直後の認識候補ｋ位の文字を表す。そして、Ｐ（Ｃｊ｜Ｃｉ）は、文字Ｃｉに続いて文字Ｃｊが現れる連接確率を表す。
第２の実施形態においては、図３に示す判別空間は（２＋Ｎ＋２Ｌ）次元となる。また、正読・誤読のサンプルも、平均筆記速度、筆記画数、当該サンプルの認識候補文字群の上位Ｎ文字の正規画数の他、当該サンプルの認識候補文字群の上位Ｌ文字に対する連接確率Ｐｂｋ、Ｐｆｋが特徴抽出要素とされ、かかるサンプルデータに従って判別得点―信頼度変換テーブル８と信頼度―累積正読率テーブル１０に記憶されるテーブルが設定される。
【００５５】
第２の実施形態においては、第１の実施形態で採用した特徴量に加えて、隣接する認識候補文字群に含まれる文字間の連接確率を信頼度判定の特徴量として採用するものであるから、前記第１の実施形態よりもさらに高精度の信頼度判定を行えるものである。
さらに他の実施形態として、前記連接確率Ｐｂｋ、Ｐｆｋの他、第Ｍ位までの認識候補文字の確信度（類似度もしくは距離値）を特徴要素として加え、（２＋Ｎ＋２Ｌ＋Ｍ）次元のベクトル空間にて当該認識候補文字群の特徴ベクトルを抽出するようにしてもよい。かかる場合には図３に示す判別空間も（２＋Ｎ＋２Ｌ＋Ｍ）次元となる。かかる第２の実施の形態では、連接関係のみならず確信度が加味されるものであるから、より高精度の信頼度判定が可能となる。
【００５６】
ところで、前記実施の形態では、図１におけるブロック毎に処理を分けて一連の処理フローを説明したが、制御プログラムに従ってＣＰＵによってかかる処理フローを実行することも可能である。かかる場合、前記処理フローは、ＲＯＭまたはＲＡＭに制御プログラムとして記憶される。また、文字認識辞書３、正規画数テーブル５、判別得点―信頼度変換テーブル８、信頼度―累積正読率テーブル１０および文字間連接確率辞書１１の参照データもＲＯＭまたはＲＡＭに記憶される。ＣＰＵは、かかる制御プログラムに従って、参照データを参照しながら、前記の処理を実行する。
【００５７】
図８に、かかる制御プログラムによるフローを示す。ここで、ステップＳ１０１は入力部１における処理、ステップＳ１０２は文字認識部２における処理、ステップＳ１０３は特徴抽出部４における処理、ステップＳ１０４は判別得点算出部６における処理、ステップＳ１０５は認識信頼度算出部７における処理、ステップＳ１０６は認識候補数制御部９における処理である。
【００５８】
なお、請求項における「文字認識ステップ」は実施の形態における図７のステップＳ１０２が対応する。請求項における「特徴抽出ステップ」は実施の形態における図７のステップＳ１０３が対応する。請求項における「信頼度算出ステップ」は実施の形態における図７のステップＳ１０４およびＳ１０５が対応する。
かかる制御プログラムおよび各種参照データは、フレキシブルディスク等の記録媒体またはインターネット等の伝送媒体を介して取引され得る。記録媒体または伝送媒体を介して取引されるデータのファイル構造の一例を図９に示す。記録媒体には、かかるファイル構造のデータが記録される。また、伝送媒体を介した取引では、かかるファイル構造のデータが伝送媒体を介して供給される。
【００５９】
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明はかかる実施の形態に制限されるものではなく、他に種々の変更が可能である。たとえば、前記実施の形態では、平均筆記速度、筆記画数、候補文字の正規画数、隣接する認識候補文字群相互間の連接確率、候補文字の確信度を特徴量として信頼度を算出する例を示したが、これら種々の特徴量の内、個々の実施装置において特に有用な特徴量のみを選択して採用することもできる。
【００６０】
また、図１の認識候補数制御部９における処理内容を、認識候補数の制限ではなく、信頼度に応じて当該認識結果をリジェクト（無効）とするようにしても良い。
更に、手書き入力の対象は、文字を一例として挙げたが、これには限られず、図形でも構わないことはいうまでもない。
【００６１】
その他、図１の判別得点算出部６における判別得点の算出方法や、図１の認識信頼度算出部７における認識信頼度の算出方法も、前記実施の形態にて示したマハラノビス距離ＤＭを用いる方法や、ベイズの定理を用いる方法以外の方法を採用することもできる。
本発明の実施形態は、本発明の技術的思想の範囲内において、適宜、様々な変更が可能である。
【００６２】
また、前述の実施の形態は、あくまでも、本発明の一つの実施形態であって、本発明ないし各構成要件の用語の意義は、実施の形態に記載されたものに制限されるものではない。
【００６３】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、手書き入力データから得られる信頼度推定に有用な特徴を用いることにより、候補文字の確信度や候補文字間の連接確率など文字認識結果から得られる情報のみでは当該認識結果の信頼度を適切に推定できない場合でも比較的精度よく信頼度を算出でき、もって、これを文字認識装置に採用した場合には、文字認識の精度を向上させることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  第１の実施の形態に係る回路ブロック図を示す図である。
【図２】  第１の実施の形態に係る特徴抽出部の処理を説明するための図である。
【図３】  第１の実施の形態に係る判別得点算出部の処理を説明するための図である。
【図４】  第１の実施の形態に係る認識信頼度算出部の処理を説明するための図である。
【図５】  第１の実施の形態に係る認識候補数制御部の処理を説明するための図である。
【図６】  第２の実施の形態に係る回路ブロック図を示す図である。
【図７】  第２の実施の形態に係る特徴抽出部の処理を説明するための図である。
【図８】  第１および第２の実施の形態に係る実行フローチャートである。
【図９】  第２の実施の形態に係る実行プログラムと参照データのファイル構造である。
【符号の説明】
１…入力部
２…文字認識部
３…文字認識辞書
４…特徴抽出部
５…正規画数テーブル
６…判別得点算出部
７…認識信頼度算出部
８…判別得点―信頼度変換テーブル
９…認識候補数制御部
１０…信頼度−累積正読率テーブル
１１…文字間連接確率辞書
【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６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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