CN101051352A - 字符识别装置和方法 - Google Patents

Abstract

一种字符识别装置，包括：获取单元，其配置成获取以一种笔划顺序书写的笔迹；存储单元，其配置成存储多种字符类型、对应于每种字符类型的多种笔划顺序，以及指示所述笔划顺序被使用的频率的多个频率信息项；以及确定单元，其配置成基于所述多个频率信息项中的、对应于所述笔划顺序的一个，确定对应于所述笔迹的字符类型。

Description

字符识别装置和方法

技术领域

本发明涉及一种字符识别装置和方法，该装置和方法用于识别在坐标输入单元例如触摸板或输入板上输入的笔迹输入。

背景技术

当人们书写某一字符的时候，他们以不同方式来书写。可以设想普通大众都能够使用字符识别装置，字符识别装置能够执行识别处理，该识别处理能够处理以不同方式书写的字符(参见，例如，JP-A09-269974(特开)和JP-A 2003-196593(特开))。

如果假定普通大众都可以使用该字符识别装置，那么重要的是这些字符识别装置能够识别不同的笔划顺序。但是，如果使字符识别装置能够处理不同的笔划顺序，则错误识别的可能性将会大大增加。

例如，在重写字符识别中，假定以笔划顺序为“一”，“一”和“し”书写的日文符号“も”和以笔划顺序为“し”，“一”和“一”书写的日文符号“も”都被识别为相同的日文符号“も”。在这种情况下，如果将四个笔划“し”，“一”，“一”和“し”来进行识别，那么由于该四个笔划没有明确的间隔，所以它们是表示字符串“もし”还是另一个字符串“しも”就不明确。

此处假定该字符识别装置的使用限定于某个书写者。在这种情况下，实质上一种笔划顺序是用于一个字符(包括数字)的。如果字符识别装置预先存储了用户的每个字符的笔划顺序并且对其进行识别，那么这就足够了。在这种情况下，不会出现上述问题。安装了字符识别装置的多数装置，例如PDA和移动电话，是由单个用户使用的，并且如果限定特定的人使用该装置，就不会出现特殊问题。

但是，在上面的情况中，获取特定用户的所有字符的笔划顺序并不容易。用户必须在初始使用阶段就注册所有字符的笔划顺序，而这并不容易作到。此外，如果用户在注册了笔划顺序之后以不同方式进行书写，则该装置可能不能执行任何识别。

发明内容

根据本发明的第一个方面，提供了一种字符识别装置，包括：获取单元，其配置成获取以某种笔划顺序书写的笔迹；存储单元，其配置成存储多种字符类型、对应于每种字符类型的多种笔划顺序，以及指示所述笔划顺序被使用的频率的多个频率信息项；以及确定单元，其配置成基于所述多个频率信息项中的、对应于所述笔划顺序的一个，确定对应于所述笔迹的字符类型。

根据本发明的第二个方面，提供了一种字符识别装置，包括：获取单元，其配置成获取以某种笔划顺序书写的笔迹；存储单元，其配置成存储多种字符类型、对应于每种字符类型的多种笔划顺序，以及指示所述笔划顺序被使用的频率的多个频率信息项；检测单元，其配置成检测由所获取的笔迹表示的笔划顺序和字符类型；选择单元，其配置成从所述存储单元中选择所述频率信息项中的、与所检测到的笔划顺序和所检测到的字符类型相对应的一个频率信息项；以及确定单元，其配置成基于所选择的频率信息项和所获取的笔迹，确定对应于所获取的笔迹的字符类型。

根据本发明的第三个方面，提供了一种字符识别方法，包括：获取以某种笔划顺序书写的笔迹；配备存储单元，该存储单元配置成存储多种字符类型、对应于每种字符类型的多种笔划顺序，以及指示所述笔划顺序被使用的频率的多个频率信息项；以及基于所述多个频率信息项中的、对应于所述笔划顺序的一个，确定对应于所述笔迹的字符类型。

根据本发明的第四个方面，提供了一种字符识别方法，包括：获取以某种笔划顺序书写的笔迹；配备存储单元，该存储单元配置成存储多种字符类型、对应于每种字符类型的多种笔划顺序，以及指示所述笔划顺序被使用的频率的多个频率信息项；确定所获取的笔迹所表示的笔划顺序和字符类型；从所述存储单元中选择所述多个频率信息项中的、对应于所检测到的笔划顺序和所检测到的字符类型的一个频率信息项；以及基于所选择的频率信息项和所获取的笔迹，确定对应于所获取的笔迹的字符类型。

附图说明

图1为显示了根据第一个实施例的字符识别装置的方框图；

图2为一个表格，其显示了图1中出现的笔划顺序频率数据库(DB)的内容；

图3为显示了根据第二个实施例的字符识别装置的方框图；

图4为显示了出现在图1和3中的字符识别单元的方框图；以及

图5为显示了通过将笔划顺序确定单元加到图3的装置上所获得的字符识别装置的方框图。

具体实施方式

将参照附图，详细说明根据本发明实施例的字符识别装置和方法。

首先，将简要地说明实施例的实质内容。

考虑到可引起错误识别的每种字符类型的多种笔划顺序，为了执行精确的字符识别，根据实施例的字符识别装置预先存储了输入到该装置中的每种笔划顺序的频率。此后，该装置对每种字符类型检查最高输入频率的笔划顺序，并且将其认定为用户独有的笔划顺序(学习每种字符类型的笔划顺序)。基于与每种字符类型相关的最高输入频率的笔划顺序，该识别装置识别每个字符。

该实施例的字符识别装置的主要过程如下：

1.准备笔划顺序频率数据库(DB)，用于存储对应于每种字符类型的输入笔划顺序的频率。

2.执行字符识别处理，以确定字符输入的类型和字符类型的笔划顺序。这时，笔划顺序频率DB优先于较低输入频率的笔划顺序来输出较高输入频率的笔划顺序。

3.基于上述第2项的确定结果，更新该笔划顺序频率DB。

该实施例的字符识别装置、方法和程序能够对用户而言精确方便地执行字符识别。

(第一个实施例)

参考图1，将对根据第一个实施例的字符识别装置进行说明。

该字符识别装置包括笔迹输入单元101、字符识别单元102和笔划顺序频率DB 103。

笔迹输入单元101获取用户的笔迹。也就是说，其顺序地获取书写的轨迹。笔迹输入单元101向字符识别单元102提供例如，包括在笔迹中的每个点的坐标和时间。可选地，每当笔迹输入单元101检测到笔迹的时候，就向字符识别单元102提供笔迹的坐标。在这种情况下，当字符识别单元102从笔迹输入单元101接收到坐标时，字符识别单元102就记录下时间。字符识别单元102可以从坐标和时间中再现该笔迹。笔迹输入单元101结合有一个表格(未示出)。当用户使用例如专用笔，在输入板的笔迹输入区域上书写字符时，输入板检测对应于字符的笔迹数据(坐标值的时间序列数据)。从笔接触到输入板时到笔从输入板离开时的范围内的坐标数据序列，即，笔迹的坐标数据序列，被视为整块数据，称为笔划。这样，获取坐标数据序列作为笔划数据。

字符识别单元102对笔迹输入单元101输出的笔迹(笔划)执行字符识别处理，并且输出识别结果。在字符识别处理期间，字符识别单元102从笔划顺序频率DB 103获取笔划顺序频率数据，并且参照笔划顺序频率数据来执行字符识别。字符识别单元102检测从笔迹输入单元101输出的笔迹数据中的字符类型和笔划顺序，并且从笔划顺序频率DB 103中获取对应于所检测到的字符类型和笔划顺序的笔划顺序频率。基于所获取的笔划顺序频率和笔迹，字符识别单元102确定出对应于笔迹的字符类型。参照图4，在后面将详细说明由字符识别单元102执行的处理。

笔划顺序频率DB 103存储了多种字符类型、对应于每种字符类型的多种笔划顺序，以及每种笔划顺序的输入频率。笔划顺序频率DB 103从字符识别单元102中获取字符类型和笔划顺序，并向字符识别单元102提供对应于所述字符类型和笔划顺序的笔划顺序频率数据。字符类型例如为“あ”、“い”(日文符号)，“イ”、“ウ”(另一种类型的日文符号，用于拼写相对于日文来说的外文单词)，“C”、“D”、“4”和“5”。“笔划顺序”由“笔划顺序编号”来指定。“笔划顺序频率”表示用来书写某种字符类型的某种笔划顺序的频率。更具体而言，“频率”表示用来书写某种字符类型的某种笔划顺序所累积的数目。

参照图2，将对存储在笔划顺序频率DB 103中的数据进行说明。

在图2的例子中，字符类型“も”和“4”被用作不同的字符类型，并且由笔划顺序编号“1”和“2”来表示多种笔划顺序，其中这些字符类型是以这些笔划顺序来书写的。例如，对应于一种字符类型“+”的笔划顺序编号“1”表示首先书写两笔横的笔划“一”，然后书写另一笔划“丨”来书写这种字符类型。“频率”以例如‘f(“+”，1)’的形式来表示。‘f(“+”，2)’表示通过使用由笔划顺序编号“1”表示的笔划顺序来书写字符类型“+”的频率。

在上述字符识别装置中，可以通过使用笔划顺序频率来减少对一种字符类型使用了多种笔划顺序时出现的错误识别。特别地，第一个实施例的字符识别装置有利于克服“当使用多种笔划顺序来书写某个字符时，如果该字符是单独书写的，则可以正确地识别，然而如果该字符是与其它特定字符一同书写的话，则会被错误地识别。”的问题。这样，第一个实施例的字符识别装置实现了对用户而言准确方便的字符识别。

(第二个实施例)

参照图3，将对根据第二个实施例的字符识别装置进行说明。

除了第一个实施例的装置中所使用的元件之外，根据第二个实施例的字符识别装置还包括频率更新单元301。在第一个实施例中，笔划顺序频率DB 103的内容不改变，但是在第二个实施例中，每当执行了字符识别时都会更新笔划顺序频率DB 103的内容。在下面进行的说明中，与上面描述的元件相类似的元件由相应的附图标记来表示，并且因此将不给出详细的说明。

频率更新单元301更新存储在笔划顺序频率DB 103中的频率。更具体而言，为了更新笔划顺序频率，例如，每当频率更新单元301识别出用户书写所使用的笔划顺序时都增加该频率。可选地，频率更新单元301将用户当前书写某种字符类型所使用的笔划顺序的笔划顺序频率设置为1，并且将除了当前笔划顺序以外的任何笔划顺序的频率都设置为0。在第一种提到的情况下，记录了到目前为止所使用的笔划顺序的频率，而在第二种提到的情况下，仅记载了最后输入的笔划顺序。

参照图4，将对字符识别单元102进行说明。

如图所示，字符识别单元102包括标准模式DB 401、笔迹比较单元402、相似性校正单元403以及识别结果确定单元404。

标准模式DB 401存储了对应于各种类型的字符的笔划顺序的标准模式。更具体而言，每种标准模式都是表示相应的字符类型的笔迹轨迹的轨迹信息以及表示轨迹顺序的顺序信息的组合。可以由两个独立的坐标来表示轨迹信息。如果将字符类型分成数个部分，则笔迹轨迹的顺序就是书写这些部分的顺序。例如，在“+”的情况下，该顺序信息表示首先书写“+”的横笔划“一”，然后书写“+”的竖笔划“丨”。在“+”的情况下，存在其它顺序信息。例如在这种情况下，首先书写除了横笔划之外的竖笔划，即“丨”，最后书写“+”的横笔划“一”。这样，标准模式DB 401通常为每种字符类型存储多个标准模式。如上面所提到的，如果可以以不同的笔划顺序书写字符类型，那么可对一种字符类型赋予多个标准模式。

笔迹比较单元402将输入的笔迹与每个相应的标准模式进行比较，以计算它们之间的相似性。具体而言，笔迹比较单元402将输入的笔迹与存储在标准模式DB 401中的每个相应的标准模式进行比较。基于比较结果，笔迹比较单元402确定笔迹与对应字符类型和笔划顺序的组合之间的相似性程度。

基于从笔迹比较单元402所获取的相似性程度以及从笔划顺序频率DB 103所获取的笔划顺序频率，相似性校正单元403计算相似性的校正过的程度，其是笔迹和标准模式之间最终的相似性程度。

具体而言，将通过笔迹输入单元101输入的笔迹(书写的字符)的模式(由笔划信息构成的笔迹模式)的连续笔划按照它们的顺序不改变地进行组合。相似地，将存储在标准模式DB 401中的每个标准模式的连续笔划按照它们的顺序不改变地进行组合。将如此获得的连续笔划在笔迹模式和每个标准模式之间相对应，从而实现了笔划对笔划的对应。对由此获得的每对对应笔划之间的距离进行计算，并且获取计算后的距离之和，作为笔迹模式和每个标准模式之间的距离。接着，确定所获取之和中最小的一个。将对应于最小和的标准模式所表示的字符确定为识别结果。也就是说，确定了哪一对笔划具有最高的相似性。在这种情况下，提供最小和的笔划对被认为是具有最高的相似性。但是，也可以采用其它的字符识别方法和其它的相似性计算方法。

相似性校正单元403执行如下的计算。在此假定对于笔划顺序编号为i的字符C，从笔迹比较单元402获取的相似性程度为d1(C，i)，从笔划顺序频率DB 103获取的频率为f(C，i)，以及由相似性校正单元403计算的相似性校正程度为d2(C，i)。在这种情况下，d2(C，i)由下式给出：

d2(C，i)＝d1(C，i)+kf(C，i)  (k为比例因数)

如果在笔划顺序频率DB 103中存在不具有对应笔划顺序频率的字符，那么如果f(C，i)＝0就足够了。

也就是说，d2(C，i)＝d1(C，i)

识别结果确定单元404使相似性校正单元403对于存储在标准模式DB 401中的所有标准模式计算校正过的相似性程度，从而选择具有最高校正过的相似性程度的字符类型(以及笔划顺序)，并且将该字符类型(以及笔划顺序)作为最终识别结果输出。

参照图3和5，将说明由频率更新单元301更新笔划顺序频率的时间。

如图3所示，当基于字符识别单元102的识别结果更新笔划顺序频率DB 103时，每当执行字符识别处理的时候，就基于从字符识别单元102输出的字符类型和笔划顺序进行更新。

但是，从字符识别单元102输出的笔划顺序并不总是与由用户实际输入的笔划顺序相同。为了避免这种不一致性，字符识别装置可结合如图5中所示的笔划顺序确定单元501。

笔划顺序确定单元501接收从字符识别单元102输出的识别结果，并且将其提供给用户。按照来自用户的明确的或隐含的指令，笔划顺序确定单元501确定出将要被更新的频率的字符类型和笔划顺序。此外，笔划顺序确定单元501向频率更新单元301输出所确定的字符类型和笔划顺序。

如果用户接受了来自字符识别单元102的识别结果，则笔划顺序确定单元501就确定识别结果为正确的，确定笔划顺序并且向频率更新单元301输出字符类型以及所确定的笔划顺序。

相反，如果用户拒绝了来自字符识别单元102的识别结果，则笔划顺序确定单元501就确定识别结果为不正确的，并且既不输出字符类型也不输出笔划顺序。如果识别结果是由多个候选项组成的，则笔划顺序确定单元501确定对应于由用户选择的那些识别结果的笔划顺序，并且向频率更新单元301输出所确定的笔划顺序和字符类型。

在根据第二个实施例的字符识别装置中，即使书写者(用户)发生改变，由于笔划顺序频率DB是自动更新的，所以也能够处理这种情况。笔划顺序频率DB可以使得自动地学习每个用户的笔划顺序。此外，即使在学习了某种笔划顺序之后，笔划顺序频率DB也能够处理多种笔划顺序。因此，第二个实施例的字符识别装置能够对于用户准确方便地执行字符识别。

对于本领域技术人员来说可容易地想到其它的优点和改进。因此，本发明在其宽广的方面并不被局限于在此显示和说明的具体细节和代表性实施例。因此，可以在不脱离由所附权利要求及其等同体所定义的一般发明原理的精神或范围的基础上进行各种改进。

Claims (12)

1、一种字符识别装置，包括：

获取单元，其配置成获取以某种笔划顺序书写的笔迹；

存储单元，其配置成存储多种字符类型、对应于每种字符类型的多种笔划顺序，以及指示所述笔划顺序被使用的频率的多个频率信息项；以及

确定单元，其配置成基于所述多个频率信息项中的、对应于所述笔划顺序的一个，确定对应于所述笔迹的字符类型。

2、一种字符识别装置，包括：

获取单元，其配置成获取以某种笔划顺序书写的笔迹；

存储单元，其配置成存储多种字符类型、对应于每种字符类型的多种笔划顺序，以及指示所述笔划顺序被使用的频率的多个频率信息项；

检测单元，其配置成检测由所获取的笔迹表示的笔划顺序和字符类型；

选择单元，其配置成从所述存储单元中选择所述频率信息项中的、与所检测到的笔划顺序和所检测到的字符类型相对应的一个频率信息项；以及

确定单元，其配置成基于所选择的频率信息项和所获取的笔迹，确定对应于所获取的笔迹的字符类型。

3、根据权利要求2所述的装置，还包括：

确定单元，其配置成基于所选择的频率信息项和所获取的笔迹，确定对应于所获取的笔迹的笔划顺序；以及

更新单元，其配置成基于所确定的字符类型和所确定的笔划顺序更新所述频率信息项。

4、根据权利要求2所述的装置，还包括：

确定单元，其配置成基于所选择的频率信息项和所获取的笔迹，确定对应于所获取的笔迹的笔划顺序；

提供单元，其配置成提供所确定的字符类型和所确定的笔划顺序；

接收单元，其配置成接收指示所提供的字符类型和所提供的笔划顺序是否正确的确定结果；以及

更新单元，其配置成如果确定结果指示所提供的字符类型和所提供的笔划顺序正确，则更新所述频率信息项。

5、根据权利要求2所述的装置，其中所述检测单元包括：

存储单元，其配置成存储对应于所述字符类型和所述笔划顺序的轨迹信息项作为标准模式；以及

比较单元，其配置成对所获取的笔迹和每种标准模式进行比较，以计算由所获取的笔迹所表示的笔划顺序和字符类型的组合与每种标准模式中包含的对应的字符类型和对应的笔划顺序的组合之间的相似性程度。

6、根据权利要求5所述的装置，其中所述确定单元包括：

校正单元，其配置成基于所选择的频率信息项校正所述相似性程度，并且获取校正过的相似性程度；

计算单元，其配置成以所述标准模式中包含的字符类型和对应的笔划顺序的组合为单位来计算所述校正过的相似性程度；以及

选择单元，其配置成从以所述组合为单位的所计算的校正过的相似性程度中，选择包含在所述组合中的、具有最高的校正过的相似性程度的字符类型。

7、一种字符识别方法，包括：

获取以某种笔划顺序书写的笔迹；

配备存储单元，该存储单元配置成存储多种字符类型、对应于每种字符类型的多种笔划顺序，以及指示所述笔划顺序被使用的频率的多个频率信息项；以及

基于所述多个频率信息项中的、对应于所述笔划顺序的一个，确定对应于所述笔迹的字符类型。

8、一种字符识别方法，包括：

获取以某种笔划顺序书写的笔迹；

配备存储单元，该存储单元配置成存储多种字符类型、对应于每种字符类型的多种笔划顺序，以及指示所述笔划顺序被使用的频率的多个频率信息项；

确定所获取的笔迹所表示的笔划顺序和字符类型；

从所述存储单元中选择所述多个频率信息项中的、对应于所检测到的笔划顺序和所检测到的字符类型的一个频率信息项；以及

基于所选择的频率信息项和所获取的笔迹，确定对应于所获取的笔迹的字符类型。

9、根据权利要求8所述的方法，还包括：

基于所选择的频率信息项和所获取的笔迹，确定对应于所获取的笔迹的笔划顺序；以及

基于所确定的字符类型和所确定的笔划顺序，更新所述频率信息项。

10、根据权利要求8所述的方法，还包括：

基于所选择的频率信息项和所获取的笔迹，确定对应于所获取的笔迹的笔划顺序；

提供所确定的字符类型和所确定的笔划顺序；

接收指示所提供的字符类型和所提供的笔划顺序是否正确的确定结果；以及

如果所述确定结果指示所提供的字符类型和所提供的笔划顺序正确，则更新所述频率信息项。

11、根据权利要求8所述的方法，其中检测由所获取的笔迹所表示的笔划顺序和字符类型包括：

配备存储单元，该存储单元配置成存储对应于所述字符类型和所述笔划顺序的轨迹信息项作为标准模式；以及

对所获取的笔迹和每个标准模式进行比较，以计算由所获取的笔迹表示的笔划顺序和字符类型的组合，与包含在每个标准模式中的对应的字符类型和对应的笔划顺序的组合之间的相似性程度。

12、根据权利要求11所述的方法，其中确定所述字符类型包括：

基于所选择的频率信息项校正所述相似性程度，并获取校正过的相似性程度；

以所述标准模式中包含的字符类型和对应的笔划顺序的组合为单位，计算所述校正过的相似性程度；以及

从以所述组合为单位所计算的所述校正过的相似性程度中，选择在具有最高相似性程度的组合中所包含的字符类型。

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