CN1141666C - 利用标准笔划识别输入字符的在线字符识别系统 - Google Patents

Abstract

一种在线字符识别系统包括标准笔划存储单元；标准笔划数存储单元；字符字典；标准笔划控制单元；笔划间距离计算单元；和选配单元。

Description

利用标准笔划识别输入字符的在线字符识别系统

技术领域

本发明涉及一种在可以笔写输入的电子设备中使用的，通过利用事先量化要识别的字符笔划获得的标准笔划以在线识别字符的在线字符识别系统。

背景技术

像电子笔记本，描笔式计算机一类的可以笔写输入的电子设备包括一个用于实施通过一个手写字符输入设备输入的字符的在线识别的在线字符识别系统。在题目为“在线字符识别系统”的93-38351号日本专利申请中公开了一种现有的这类在线字符识别系统(参考文献1)。

在这个文献描述的在线字符识别系统中，量化一个要识别字符的笔划(从落笔至提笔划出的笔划的线段)以产生存储在标准笔划存储器件中的有代表性的笔划(此后称为标准笔划)。在识别字符中使用的一个字符字典存储着一个要识别的范畴和分配给组成该范畴中的一个字符的标准笔划的一串号码(此后称为标准笔划号码串)。在字符字典中，当一个字符中的组成笔划的顺序确定后，分配给标准笔划的标准笔划号码串的号码按组成笔划的顺序排列。

在上述的这样一种在线字符识别系统中，当通过一个描笔输入设备输入时，首先计算出输入字符的每一笔划与存储在标准笔划存储器件中的每个标准笔划之间的笔划间距离，并存储在一个笔划间距离表中。这里笔划间距离是把一个输入字符的笔划与一个预定的标准笔划相互重叠时的位移表示为一个距离的值。

其次，对于一个出自存储在字符字典中的范畴的具有与输入字符相同笔划数的一个范畴，从距离表中取出第n个(n＝1，...，N；N：一个字符的笔划数)标准笔划与输入字符的第n个笔划之间的笔划间距离。利用从n＝1到n＝N的全部笔划间距离的和作为一个字符间距离，把一个提供了最小字符间距离的范畴作为识别结果输出。

这样的利用标准笔划的字符识别方法在大多数情况下可以减少字符识别所需的操作量。例如，要识别10笔划的200个字符，如果不利用标准笔划需要进行2000次(＝10笔划×200字符)的所有字符中的笔划间距离的计算。另一方面，在上述文献所述的字符识别方法中，假设有20种标准笔划，那么只要进行200次(＝10笔划×20种)笔划间距离的计算。

发明内容

但是，上述的现有的利用标准笔划的字符识别方法存在下述缺陷。

第一个缺陷是操作的量不可能总是比不使用标准笔划的方法的少，并且在标准笔划有许多种和要识别的字符种类很少的特殊情况下操作量增加了。这是因为笔划间距离是在一个输入的字符的每一笔划与每个标准笔划之间获得的。

例如，假设标准笔划有200种，上述文献中提出的字符识别方法需要2000次(＝10笔划×200种)的笔划间距离计算，这并没有使操作量减少。此外，对于100个5笔划的字符，和200种标准笔划，当不使用标准笔划时，笔划间距离的计算需要500次(＝5笔划×100字符)。当使用标准字符时，需要1000次(＝5笔划×200种)的笔划间距离计算，增加了操作量。

第二个缺陷是因为要把每个计算出的笔划间距离存储在一个工作存储器上的笔划间距离表中，因此需要很大的工作存储器容量。

本发明的一个目的是提供一种利用一个输入笔划与一个标准笔划之间的笔划间距离的在线字符识别系统，其中通过减少操作量提高了处理效率。

本发明的另一个目的是提供一种可以减少存储笔划间距离的工作存储器容量的在线字符识别系统。

根据本发明的一个方面，计算通过量化一个要识别的字符的笔划事先产生的每个标准笔划与一个输入字符的每一笔划之间的笔划间距离以利用笔划间距离在线识别输入字符的在线字符识别系统，包括：

字符输入设备；

存储设备，包括：

第一存储器件，用于存储标准笔划和与其相关的说明这个标准笔划的标准笔划号码；

第二存储器件，用于存储关于标准笔划的，不依赖于字符形式的预定结构信息；

第三存储器件，用于存储要识别的一个范畴和与它有关的组成对应于该范畴的构成一个字符的依顺序排列的标准笔划的标准笔划号码串；

数据处理器，用于接收字符输入设备的输出，所述数据处理器包括：

笔划数和笔划构成顺序检验单元，读取所述字符输入设备传送的笔划图案；

预处理单元，接收所述笔划数和笔划构成顺序检验单元的输出；

标准笔划控制器件，检测输入字符的笔划图案的不依赖于字符形式的预定结构信息，和参考输入笔划图案的不依赖于字符形式的结构信息以及存储在第二存储器件中的不依赖于字符形式的结构信息以便从第一存储器件中选择并读取一个要获得其笔划图案和笔划间距离的标准笔划；

笔划间距离计算器件，用于计算标准笔划控制器件读取的标准笔划与输入笔划之间的笔划间距离；

笔划间距离表存储单元，接收笔划间距离计算器件的输出并将其存储；

选配器件，用于根据笔划间距离计算器件计算的笔划间距离识别输入字符；

输出单元，接收选配器件的输出并输出识别结果的字符。

在本优选构造中，第二存储器件可以把指示标准笔划出现在多少笔划的字符中的笔划数信息作为结构信息存储，和标准笔划控制器件可以参考存储在第二存储器件中的笔划数信息以便有选择地从第一存储器件中读取一个其笔划数信息包括输入字符的笔划数的标准笔划。

在本优选构造中，第二存储器件可以把指示标准笔划出现在一个预定字符的哪个笔划上的笔划顺序信息作为结构信息存储；和

标准笔划控制器件参考存储在第二存储器件中的笔划顺序信息以便有选择地从第一存储器件中读取一个其笔划顺序信息包括输入笔划的笔划顺序信息的标准笔划。

本优选构造中，标准笔划控制器件，对于一个字符的输入笔划图案，可以参考存储在第二存储器件中的笔划顺序信息以便从第一存储器件中有选择地读取一个其笔划顺序信息包括输入字符中的输入笔划的笔划顺序信息的标准笔划；和

笔划间距离计算器件可以计算标准笔划控制器件读取的一个字符的标准笔划与输入的一个字符的每一笔划之间的笔划间距离。

在另一个优选构造中，标准笔划控制器件，对于每个输入笔划图案，可以参考存储在第二存储器件中的笔划顺序信息以便有选择地从第一存储器件中读取一个其笔划顺序信息包括输入字符中的输入笔划的笔划顺序信息的标准笔划；和

笔划间距离计算器件可以对于每个输入笔划图案计算一个由标准笔划控制器件读取的标准笔划与输入笔划之间的笔划间距离。

第二存储器件可以把指示标准笔划出现在多少笔划的字符中的笔划数信息和指示标准笔划出现在一个预定的字符的哪个笔划上的它的相关笔划顺序信息作为结构信息存储；和

标准笔划控制器件可以参考存储在第二存储器件中的笔划数信息和笔划顺序信息以便有选择地从第一存储器件中读取一个其笔划数信息包括输入字符的笔划数的并且其笔划顺序信息包括输入字符中的输入笔划的笔划顺序信息的标准笔划。

根据与来自存储在第三存储器件中的范畴的输入字符相同笔划数的范畴，选配器件可以计算输入笔划和具有对应于所述范畴的标准笔划号码串顺序的标准笔划之间的笔划间距离的和，并把一个笔划间距离的和是最小的范畴作为一个识别结果。

根据与来自存储在第三存储器件中的范畴的输入字符相同笔划数的范畴，选配器件可以通过改变范畴的一个标准笔划号码串的顺序产生多个标准笔划号码串，计算输入笔划和具有包括产生的笔划号码串在内的所有笔划号码串顺序的标准笔划之间的笔划间距离的和，并把一个笔划间距离和最小的范畴作为一个识别结果。

从下面给出的详细说明中可以清楚地了解本发明的其它的目的，特征和优点。

从以下的详细说明和本发明的优选实施例的附图中将更充分地了解本发明，但是不应当把它们作为对本发明的限制，而仅仅是为了解释和帮助理解。

附图说明

图1是显示根据本发明的第一实施例的一个在线字符识别系统的结构的框图。

图2是显示存储在第一实施例的一个标准笔划存储单元中的数据映象的图表。

图3是显示存储在第一实施例的一个标准笔划数存储单元中的数据映象的图表。

图4是显示存储在第一实施例的一个字符字典存储单元中的数据映象的图表。

图5是显示第一实施例的操作的流程图。

图6是显示在第一实施例的特定操作中存储在标准笔划存储单元中的数据映象的图表。

图7是显示在第一实施例的特定操作中存储在标准笔划数存储单元中的数据映象的图表。

图8是显示在第一实施例的特定操作中的一个笔划间距离表的映象的图表。

图9是显示在第一实施例的特定操作中存储在字符字典存储单元中的数据映象的图表。

图10是显示根据本发明的第二实施例的一个在线字符识别系统的结构的框图。

图11是显示存储在第二实施例的一个标准笔划顺序存储单元中的数据映象的图表。

图12是显示第二实施例的操作的流程图。

图13是显示在第二实施例的特定操作中存储在标准笔划顺序存储单元中的数据映象的图表。

图14是显示在第二实施例的特定操作中的一个笔划间距离表的映象的图表。

图15是显示第二实施例的各种操作的流程图。

图16是显示根据本发明的第三实施例的一个在线字符识别系统的结构的框图。

图17是显示存储在第三实施例的一个标准笔划的笔划数和笔划顺序存储单元中的数据映象的图表。

图18是显示第三实施例的操作的流程图。

图19是显示在第三实施例的特定操作中存储在标准笔划顺序存储单元中的数据映象的图表。

图20显示在第三实施例的特定操作中的一个笔划间距离表的映象的图表。

具体实施方式

以下将参考附图对本发明的优选实施例进行详细的说明。在以下的说明中，提出了专门的细节，以便提供对本发明的透彻了解。但是，熟悉本领域的技术人员应当理解，可以不用这些专门的细节而实施本发明。在其它的场合中，没有详细地显示众所周知的结构，以便不冲淡本发明。

图1是显示根据本发明的第一实施例的一种在线字符识别系统的结构的框图。

如图1所示，本发明的在线字符识别系统包括一个支持描笔输入的字符输入设备10，一个实施在线字符识别处理的数据处理器20，一个存储有关一个字典和标准笔划信息的存储设备30，和一个输出从字符输入设备10输入的字符以及识别结果的输出设备40。

由一个描笔输入板或触压输入板这样的手写字符输入设备构成的字符输入设备10把笔划图案S产生为一系列的在一个输入字符的每一输入笔划的固定时间间隔的坐标点，并把图案S输送到数据处理器20。

如附图中所示，由——例如——一种像磁盘装置，光磁盘装置这类的外存储设备，或一种像RAM一类的内存储器构成的存储设备30包括一个标准笔划存储单元31，一个标准笔划数存储单元32，和一个字符字典存储单元33。

标准笔划存储单元31存储由量化要识别的字符的笔划产生的标准笔划。图2显示了存储在标准笔划存储单元31中的数据的映象。图中显示的是一个要识别的字符——假设为一个日本语假名——的标准笔划的例子。

标准笔划数存储单元32存储指示每一标准笔划出现在多少笔划的字符中的笔划数信息。图3显示了存储在标准笔划数存储单元32中的数据的映象。参考图3，存储的是指出一个具有标准笔划号码“1”的标准笔划出现在一笔划，三笔划，四笔划和五笔划的字符中的笔划数信息，和指出一个具有标准笔划号码“2”的标准笔划出现在一笔划，两笔划和三笔划的字符中的笔划数信息。

字符字典存储单元33存储了一个要识别的范畴，和一个对应于该范畴的标准笔划号码串。标准笔划号码串是构成一个涉及的范畴的标准笔划按照构成笔划的通用顺序的排列，此后表示为“t₁-t₂-...-T_N”(N：笔划数)。图4显示了存储在字符字典存储单元33中的数据的映象。参考图4，范畴“あ”的标准笔划号码串是1-4-5，其表示该字符是由作为第一笔划的具有标准笔划号码“1”的标准笔划，作为第二笔划的具有标准笔划号码“4”的标准笔划，和作为第三笔划的具有标准笔划号码“5”的标准笔划构成的。

由——例如——程序控制CPU和RAM或其它存储器构成的数据处理器20包括一个笔划数和笔划构成顺序检验单元21，一个预处理单元22，一个标准笔划控制单元23，一个笔划间距离计算单元24，一个笔划间距离表存储单元25和一个选配单元26。

笔划数和笔划构成顺序检验单元21读取从字符输入设备10传送的一个字符的笔划图案S，和把在按照输入字符的构成笔划顺序和笔划数K排列的一个笔划图案串S₁，S₂，...，S_K输出并传送到标准笔划控制单元23和选配单元26。

预处理单元22接收从笔划数和笔划构成顺序检验单元21传送的笔划图案串的输入数据，并在对笔划图案串进行了例如噪声抑制和滤除一类的预处理后，把处理后的笔划图案串传送到笔划间距离计算单元24。

标准笔划控制单元23根据输入字符的笔划数参考存储在存储设备30中的标准笔划数存储单元32中的标准笔划数信息，基于笔划数信息有选择地从标准笔划存储单元31读取一个要获得其笔划图案和笔划间距离的标准笔划R(t)，并把读取的标准笔划R(t)传送到笔划间距离计算单元24。

笔划间距离计算单元24计算从标准笔划控制单元23接收的标准笔划R(t)与从预处理单元22接收的笔划图案串中的每一笔划图案S′_k(k＝1，2，...，K)之间的笔划间距离。然后单元24把笔划间距离D(k，t)作为计算结果传送到笔划间距离表存储单元25。

笔划间距离表存储单元25接收在笔划间距离计算单元24计算出的笔划间距离D(k，t)，并将其存储在笔划间距离表中。

选配单元26利用存储在笔划间距离表存储单元25中的笔划间距离D(k，t)，对于一个出自存储在字符字典存储单元33中的范畴的具有与从笔划数和笔划构成检验单元21接收的笔划数K相同笔划数的范畴进行字符识别，并把识别结果传送到输出单元40。

输出设备40——例如由显示装置或打印装置构成的——显示并打印出作为从数据处理器20的选配单元26接收的识别结果的一个字符(范畴)。

以下参考图5的流程对本发明的在线字符识别系统的操作进行说明。

首先，把一个笔划图案S——它是一个笔划的坐标点序列——从字符输入设备10传送到数据处理器20中的笔划数和笔划构成顺序检验单元21。每次接收一个笔划图案的输入时，笔划数和笔划构成顺序检验单元21辨认该笔划图案是一个包括上述这个笔划图案在内的字符的哪一笔划图案。单元21还计算达到该笔划图案的笔划数(步骤510和502)。然后，当接收完一个字符的所有笔划图案的输入时，单元21输出输入字符的笔划数K和以构成笔划顺序排列的一个笔划图案串S₁，S₂，...，S_K(步骤503)。笔划数K被传送到标准笔划控制单元23和选配单元26。

接着，预处理单元22一个接一个地读取包括在从笔划数和笔划构成顺序检验单元21输出的笔划图案串S₁，S₂，...，S_K中的笔划图案S_k(k＝1，2，...K)，以便进行噪声抑制和滤除这样的预处理。然后，单元22把处理后的笔划图案作为笔划图案S′_k(k＝1，2，...，K)传送到笔划间距离计算单元24(步骤504)。这里预处理单元22进行的处理可以是一般的噪声抑制，滤除和其它处理，例如在“利用笔划的单点近似值的手写字符在线识别”(″Proceedings of Institute ofElectronics and Communication Engineers of Japan(IECE)″，Vol.J63-DNo.2(February 1980)，pp.153-160)一文中引述的(此后称为“参考文献2”)。

接下来，标准笔划控制单元23顺序地搜索一个标准笔划号码t(t＝1，2，...，T；T：标准笔划的数目)，这个标准笔划号码t的存储在标准笔划数存储单元32中的笔划数信息Lt包括笔划数K(步骤505，506，511，512)。当检测上述标准笔划号码“t”时，单元23从标准笔划存储单元31取出一个对应于上述标准笔划号码“t”的标准笔划R(t)，并将其传送到笔划间距离计算单元24(步骤506)。

笔划间距离计算单元24计算标准笔划R(t)与笔划图案S′_k(k＝1，2，...，K)之间的笔划间距离D(k，t)(步骤507-510)。这里计算笔划间距离D(k，t)的可能方法是，例如，在“不受笔划构成顺序限制的在线手写字符识别算法”中所述的方法(″Proceedings ofInstitute of Electronics and Communication Engineers of Japan(IECE)，Vol.J65-D No.6(June 1982)，pp.679-686)(此后称为“参考文献3”)。该文献引述了一种利用计算一个由Mahalanobis距离给出的距离获得笔划间距离的方法，其中笔划图案S′_k和标准笔划R(t)是一个矢量。在这个文献中引述的方法只是笔划间距离计算方法的一个例子，可以用各种通常使用的方法来计算。

把计算出的笔划间距离D(k，t)顺序地存储在笔划间距离表存储单元25中。当完成对于所有的标准笔划号码“t”(t＝1，2，...，T)搜索时，选配单元26根据获得的笔划间距离D(k，t)计算字符间距离(步骤513)。字符间距离的计算将通过以下的方法进行，该方法利用一个对应于一个范畴Am(m＝1，2，...，M；M：是笔划数是K的范畴的数目)的标准笔划号码串t^m ₁-t^m ₂-...-t^m _k，该范畴Am出自存储在字符字典存储单元33中的范畴，并具有与笔划数K相同的笔划数。

取笔划图案S′_k(k＝1，2，...，K)与对应于标准笔划号码t_m ^k的标准笔划R(t^m _k)之间的笔划间距离D(k，t^m _k)的和作为Am的字符间距离DM(Am)。然后，把具有字符间距离DM(Am)的最小值的范畴Am作为识别结果。此处，笔划间距离D(k，t^m _k)是通过从笔划间距离表中读取而获得的。把这样得到的识别结果通过输出设备40输出(步骤514)。

接下来将说明当输入一个特定字符时，根据本实施例的在线字符识别系统所进行的操作。作为在这个实施例中使用的数据，图6显示了存储在标准笔划存储单元31中的数据，图7显示了存储在标准笔划数存储单元32中的数据，图8显示了一个笔划间距离表的例子，图9显示了存储在字符字典存储单元33中的数据。

例如，假设以正确的笔划数(三笔划)和正确的构成笔划顺序输入日本语假名“あ”。在这种场合，首先，在图5的步骤501至503所示的操作中，笔划数和笔划构成顺序检验单元21检测一个按照构成笔划顺序排列的，并且笔划数K＝3的笔划图案串S_k(k＝1，2，3)。然后，步骤504所示的操作中，预处理单元22对笔划数和笔划构成顺序检验单元21输出的笔划图案串S_k进行预处理，以便输出一个笔划图案串S′_k(k＝1，2，3)。

接着，在步骤505至512所示的操作中，标准笔划控制单元23首先参考图7所示的标准笔划数存储单元32以便从图6所示的标准笔划存储单元31读取对应于笔划数信息包括笔划数K＝3的标准笔划号码“1，3，4，5，6，7”的标准笔划R(1)，R(3)，R(4)，R(5)，R(6)和R(7)，并把读取的标准笔划传送到笔划间距离计算单元24。笔划间距离计算单元24获得从标准笔划控制单元23接收的标准笔划R(1)，R(3)，R(4)，R(5)，R(6)和R(7)与从预处理单元22接收的每一笔划图案S′_k(k＝1，2，3)之间的笔划间距离，并把得到的笔划间距离存储在图8所示的笔划间距离表存储单元25的笔划间距离表中。虽然图8把笔划间距离表显示为在二维数组中管理数据，但通过关闭一个其中没有存储笔划间距离的区域在一维数组中管理数据将导致笔划间距离表的容量的减少。这种情况对于下面将说明的其它实施例的笔划间距离表也是一样的。

接着，在步骤513所示的操作中，选配单元26参考图9所示的字符字典存储单元33，以获得关于笔划数与输入字符笔划数K＝3相同的范畴“あ”“お”和“か”的笔划间距离。由于对于范畴“あ”的标准笔划号码串是1-4-5，从笔划间距离表读取笔划间距离的和，笔划间距离“5”对应于标准笔划号码“1”，笔划间距离“8”对应于标准笔划号码“4”，和笔划间距离“7”对应于标准笔划号码“5”，所以值“20”将是“あ”的字符间距离。以同样的方式，“お”的字符间距离将是“160(＝5+69+86)”和“か”的字符间距离将是“137(＝43+8+86)”。选配单元26把具有最小字符间距离值的范畴“あ”作为识别结果输入。然后，在步骤514所示的操作中，输出设备40把选配单元26的识别结果范畴“あ”输出。

如上所述，本实施例的在线字符识别系统使用了提供给每一标准笔划的笔划数信息，以限制要计算笔划间距离的标准笔划。由于将只进行必要的笔划间距离的计算，因此可以减少用于计算笔划间距离的操作量，同时保持了现有的识别率。

作为本实施例的在线字符识别系统的一种变化，可以通过改变存储在字符字典存储单元33中的标准笔划号码串t^m ₁-t^m ₂-...-t^m _k的顺序在选配单元26产生多个标准笔划号码串，并在对每个标准笔划号码串获得的字符间距离DM(Am)中把一个具有最小字符间距离值的范畴Am作为一个识别结果。作为另一种变化，可以对选配单元26使用一个笔划间距离矩阵，以便处理以不固定构成笔划顺序输入的字符。使用笔划间距离矩阵的方法引述在，例如，参考文献3中。在这些变化中，可以根据笔划数与一个和构成笔划顺序无关的笔划图案之间的关系来进行字符识别。因此，可以正确定识别以错误的构成笔划输入的字符。

图10是显示根据本发明的第二实施例的在线字符识别系统的结构的框图。

如图10中所示，本实施例的在线字符识别系统包括一个支持描笔输入的字符输入设备10，一个执行在线字符识别处理的数据处理器50，一个存储关于一个字典和标准笔划信息的存储设备60，和一个输出通过字符输入设备10输入的字符以及识别结果的输出设备40。如图中所示，数据处理器50——例如由程序控制CPU和RAM或其它存储器执行的——包括一个笔划数和笔划构成顺序检验单元21，一个预处理单元22，一个标准笔划控制单元27，一个笔划间距离计算单元24，一个笔划间距离表存储单元25和一个选配单元26。如图中所示，存储设备60——例如由一个磁盘设备，一个光磁盘设备或其它外存储设备，或一个像RAM这样的内存储器执行的——包括一个标准笔划存储单元31，一个标准笔划的笔划顺序存储单元34和一个字符字典存储单元33。

在上述的结构中，除了数据处理器50的标准笔划控制单元27和存储设备60的标准笔划的笔划顺序存储单元34以外的其它组件与在图1所示的第一实施例中的它们的对等物是一样的，对它们赋予了相同的参考号，以省略对它们的说明。

标准笔划的笔划顺序存储单元34存储每一标准笔划的笔划顺序信息(指示涉及的标准笔划出现在一个预定字符的哪个笔划的信息)。图11显示了存储在标准笔划的笔划顺序存储单元34中的数据的映象。参考图11，存储的是这样的笔划信息，例如，具有标准笔划号码“1”的标准笔划作为第一，第二和第三笔划出现，和具有标准笔划号码“2”的标准笔划作为第一和第三笔划出现。

根据每一笔划出现在涉及的输入字符的哪个笔划，标准笔划控制单元27参考存储在表笔化的笔划顺序存储单元34中的笔划顺序信息，以有选择地从标准笔划存储单元31读取一个欲获得它的笔划图案和笔划间距离的标准笔划，并将读取的标准笔划传送到笔划间距离计算单元24。

接着，参考图12的流程图，对本实施例的在线字符识别系统的操作进行说明。

在图12中所示的本实施例的操作中，从一个笔划图案的输入(步骤1201)至预处理(步骤1204)的操作与图5中所示的步骤501至504的那些操作相同。

在预处理单元22进行的预处理完成之后，把笔划图案S′_k(k＝1，2，...，K)传送到笔划间距离计算单元24。然后，把笔划顺序k设置在1(步骤1205)，标准笔划控制单元27顺序地搜索一个其存储在标准笔划的笔划顺序存储单元34中的笔划顺序信息H_t包括笔划顺序k的标准笔划号码“t(t＝1，2，...，T；T：标准笔划的数目)”(步骤1206，1207，1209，1210)。当检测上述的标准笔划号码“t”时，标准笔划控制单元27从标准笔划存储单元31取出一个对应于标准笔划号码“t”的标准笔划R(t)，并把它输送到笔划间距离计算单元24(步骤1207)。

笔划间距离计算单元24计算标准笔划R(t)与笔划图案S′_k之间一个笔划间距离D(k，t)  (步骤1208)。计算出的笔划间距离D(k，t)按顺序存储在笔划间距离表存储单元25。当完成对所有的标准笔划号码“t(t＝1，2，...，T)”的搜索后，把笔划顺序增加1，返回到步骤1206(步骤1211和1212)。

在步骤1211，当笔划顺序k等于K时，选配单元26通过与图5的步骤513同样的处理计算一个字符间距离。然后，把获得的识别结果用输出设备40输出(步骤1214)。

以下将对在把特定字符输入到本实施例的在线字符识别系统中时所进行的操作加以说明。作为在这个操作中使用的数据，图13显示了存储在标准笔划的笔划顺序存储单元34中的数据，图14则显示了一个笔划间距离表的例子。假设存储在标准笔划存储单元31中的数据与图6中所示的相同，并假设字符字典存储单元33的数据与图9中所示的相同。

例如，假设以正确的笔划数(三笔划)和正确的构成笔划顺序输入日本语假名“あ”。在这种场合，首先在图12的步骤1201至1203所示的操作中，笔划数和笔划构成顺序检验单元21检测按照构成笔划的顺序以及笔划数K＝3的次序排列的一个笔划图案串S_k(k＝1，2，3)。然后，步骤1204所示的操作中，预处理单元22进行对于从笔划数和笔划构成顺序检验单元21输出的笔划图案串S_k的预处理，以便输出一个笔划图案串S′_k(k＝1，2，3)。直到这个阶段的操作与图5中所示的第一实施例中的到达预处理阶段(步骤501至504)的那些操作相同。

随后，在步骤1205至1212的操作中，首先标准笔划控制单元27把笔划顺序k设置为1，参考图13中所示的标准笔划的笔划顺序存储单元34，以便从图6所示的标准笔划存储单元31读取具有标准笔划号码“1，2，5，7”的，并且它们的笔划顺序信息包括笔划顺序k＝1的标准笔划R(1)，R(2)，R(5)和R(7)，并把读取的标准笔划传送到笔划间距离计算单元24。笔划间距离计算单元24计算出从标准笔划控制单元27接收的标准笔划R(1)，R(2)，R(5)和R(7)与从预处理单元22接收的笔划图案S′₁之间的笔划间距离，并把获得的笔划间距离存储在图14中所示的笔划间距离表存储单元25的笔划间距离表中。

接下来标准笔划控制单元27把笔划顺序k增加1，使k设置为2，参考图13中所示的标准笔划的笔划顺序存储单元34，以便从图6中所示的标准笔划存储单元31中读取对应于标准笔划号码“3，4，5，6”的，并且它们的笔划顺序信息包括笔划顺序k＝2的标准笔划R(3)，R(4)，R(5)和R(6)，并把读取的标准笔划传送到笔划间距离计算单元24。笔划间距离计算单元24计算出从标准笔划控制单元27接收的标准笔划R(3)，R(4)，R(5)和R(6)与从预处理单元22接收的笔划图案S′₂之间的笔划间距离，并且把获得的笔划间距离存储在笔划间距离表存储单元25的笔划间距离表中。

其后，标准笔划控制单元27把笔划顺序k增加1，使k设置为3，参考图13中所示的标准笔划的笔划顺序存储单元34，以便从图6中所示的标准笔划存储单元31中读取对应于标准笔划号码“3，5”的，并且它们的笔划顺序信息包括笔划顺序k＝3的标准笔划R(3)和R(5)，并把读取的标准笔划传送到笔划间距离计算单元24。笔划间距离计算单元24计算出从标准笔划控制单元27接收的标准笔划R(3)和R(5)与从预处理单元22接收的笔划图案S′₃之间的笔划间距离，并且把获得的笔划间距离存储在笔划间距离表存储单元25的笔划间距离表中。

接着，在步骤1213所示的操作中，选配单元26参考图9中所示的字符字典存储单元33，以便获得关于其笔划数与输入字符笔划数K＝3相同的范畴“あ”“お”和“か”的字符间距离。然后，在步骤1214所示的操作中，输出设备40把范畴“あ”作为选配单元26的识别结果输出。在步骤1213和1214的操作与图5中所示的第一实施例的步骤513和514的相同。

如上所述，由于本实施例的在线字符识别系统使用了提供给每一标准笔划的笔划顺序信息以限制要进行笔划间距离计算的标准笔划，所以只进行必要的笔划间距离的计算。因此可以减少计算笔划间距离的操作量，同时保持了现有的识别率。

作为本实施例的在线字符识别系统的一种变化，可以在一个笔划基础上，而不是在一个字符的基础上进行笔划数和笔划构成顺序检验单元21，预处理单元22，标准笔划控制单元27和笔划间距离计算单元24的处理操作。

图15是显示本实施例的变化中进行的操作的流程图。在这个变化中，在输入一个笔划图案后，立即计算一个笔划间距离。更详细地讲，在步骤1501把笔划顺序k设置为1之后，输入一个笔划图案S₁以计算到达上述笔划图案的笔划数(步骤1502和1503)。此后进行的操作与图12中所示的第二实施例的操作相同，并且直到一个字符的笔划图案输入完成之前，一个接一个地增加笔划顺序k的值，以重复这个处理过程。

由于当增加笔划顺序k时，这样的笔划间距离的计算是对每一笔划进行的，所以可以更严格地限制作为计算目标的标准笔划。与在一个字符的笔划图案输入之后再进行所有的笔划间距离计算相比，这种计算方法可以更快地输出识别结果。

图16是显示根据本发明的第三实施例的一种在线字符识别系统的结构的框图。

如图16中所示，本实施例的在线字符识别系统包括一个支持描笔输入的字符输入设备10，一个进行在线字符识别处理的数据处理器70，一个存储有关一个字典和标准笔划信息的存储设备80，和一个输出通过字符输入设备10输入的字符以及识别结果的输出设备40。如图中所示，数据处理器70——例如，它是由程序控制CPU和RAM或其它存储器提供的——包括一个笔划数和笔划构成顺序检验单元21，一个预处理单元22，一个标准笔划控制单元28，一个笔划间距离计算单元24，一个笔划间距离表存储单元25，和一个选配单元26。如图中所示，存储设备80——例如，一个磁盘设备，一个光磁盘设备或其它外存储设备，或是一个RAM之类的内存储器提供的——包括一个标准笔划存储单元31，一个标准笔划和笔划顺序存储单元35，和一个字符字典存储单元33。

在上述的结构中，除了数据处理器70的标准笔划控制单元28，以及存储设备80的标准笔划数和笔划顺序存储单元35之外，其它的组件与图1所示的第一实施例中的对应的组件相同，对它们赋予了相同的参考号以省略对它们的说明。

具有一个用于存储每一标准笔划的笔划数信息的笔划数存储区和一个用于存储每一标准笔划的笔划顺序信息的笔划顺序存储区的标准笔划数和笔划顺序存储单元35存储每一标准笔划的彼此相关的笔划数信息和笔划顺序信息。图17显示了存储在标准笔划数和笔划顺序存储单元35中的数据的图像。参考图17，存储的是具有标准笔划号码“1”的标准笔划，例如，出现在一个一笔划字符，一个三笔划字符，一个四笔划字符和一个五笔划字符的笔划数信息，和具有标准笔划号码“1”的标准笔划作为第一，第二和第三笔划出现的笔划顺序信息，以及具有标准笔划号码“2”的标准笔划出现在一个一笔划字符，一个二笔划字符和一个三笔划字符中的笔划数信息，和具有标准笔划号码“2”的标准笔划作为第一和第三笔划出现的笔划顺序信息。

标准笔划控制单元28根据一个输入字符的笔划数和根据每一笔划相当于输入字符的那一笔划参考存储在标准笔划数和笔划顺序存储单元35中的笔划数信息和笔划顺序信息，以便有选择地从标准笔划存储单元31读取一个要获得其笔划图案和笔划间距离的标准笔划，并把读取的标准笔划传送到笔划间距离计算单元24。

接下来参考图18的流程，对本实施例的在线字符识别系统的操作进行说明。

在图18所示的本实施例的操作中，从一个笔划图案输入(步骤1801)至预处理(步骤1804)的操作与图5中所示的步骤501至504的操作相同。

当预处理单元22进行的预处理完成之后，标准笔划控制单元27把笔划顺序k设置为1(步骤1805)，并连续地搜索一个标准笔划号码“t(t＝1，2，...，T；T：标准笔划数目)”，这个标准笔划号码的存储在标准笔划数和笔划顺序存储单元35中的笔划顺序信息H_t包括笔划顺序k(步骤1806，1807，1809，1810)。当检测上述标准笔划号码“t”时，标准笔划控制单元27从标准笔划存储单元31中取出一个对应于标准笔划号码“t”的标准笔划R(t)，并将其传送到笔划间距离计算单元24(步骤1807)。

此后，有关的处理的操作与图12中所示的第二实施例中的它们的相应操作相同，它们是笔划间距离的计算(步骤1808)，笔划顺序k的增加(步骤1812)，选配单元26进行的字符间距离的计算(步骤1813)，和输出设备40的输出操作(步骤1814)。

以下将对当把一个特定的字符输入到本实施例的在线字符识别系统时进行的操作加以说明。作为在本操作中使用的数据，图19显示了存储在标准笔划的笔划顺序存储单元34中的数据，图20显示了一个笔划间距离表的例子。假设存储在标准笔划存储单元31中的数据与图6中所示的相同，并假设字符字典存储单元33的数据与图9中所示的相同。

例如，假设以正确的笔划数(三笔划)和正确的构成笔划顺序输入日本语假名“あ”。在这种场合，首先在图18的步骤1801至1803所示的操作中，笔划数和笔划构成顺序检验单元21检测按照构成笔划的顺序以及笔划数K＝3的次序排列的一个笔划图案串S_k(k＝1，2，3)。然后，步骤1804所示的操作中，预处理单元22进行对于从笔划数和笔划构成顺序检验单元21输出的笔划图案串S_k的预处理，以便输出一个笔划图案串S′_k(k＝1，2，3)。直到这个阶段的操作与图5中所示的第一实施例中的到达预处理阶段(步骤501至504)的那些操作相同。

随后，在步骤1805至1812的操作中，首先标准笔划控制单元28把笔划顺序k设置为1，参考图19中所示的标准笔划的笔划顺序存储单元34，以便从图6所示的标准笔划存储单元31读取具有标准笔划号码“1，5，7”的，并且这些标准笔划号码的笔划数信息包括笔划数K＝3，以及它们的笔划顺序信息包括笔划顺序k＝1的标准笔划R(1)，R(5)和R(7)，并把读取的标准笔划传送到笔划间距离计算单元24。笔划间距离计算单元24计算出从标准笔划控制单元28接收的标准笔划R(1)，R(5)和R(7)与从预处理单元22接收的笔划图案S′₁之间的笔划间距离，并把获得的笔划间距离存储在图20中所示的笔划间距离表存储单元25的笔划间距离表中。

接下来标准笔划控制单元28把笔划顺序k增加1，使k设置为2，参考图19中所示的标准笔划的笔划顺序存储单元34，以便从图6中所示的标准笔划存储单元31中读取对应于标准笔划号码“3，4，5，6”的，并且它们的笔划数信息包括笔划数K＝3，以及它们的笔划顺序信息包括笔划顺序k＝2的标准笔划R(3)，R(4)，R(5)和R(6)，并把读取的标准笔划传送到笔划间距离计算单元24。笔划间距离计算单元24计算出从标准笔划控制单元28接收的标准笔划R(3)，R(4)，R(5)和R(6)与笔划图案S′₂之间的笔划间距离，并且把获得的笔划间距离存储在笔划间距离表存储单元25的笔划间距离表中。

其后，标准笔划控制单元28把笔划顺序k增加1，使k设置为3，参考图19中所示的标准笔划的笔划顺序存储单元34，以便从图6中所示的标准笔划存储单元31中读取对应于标准笔划号码“3，5”的，并且它们的笔划数信息包括笔划数K＝3，以及它们的笔划顺序信息包括笔划顺序k＝3的标准笔划R(3)和R(5)，并把读取的标准笔划传送到笔划间距离计算单元24。笔划间距离计算单元24计算出从标准笔划控制单元28接收的标准笔划R(3)和R(5)与笔划图案S′₃之间的笔划间距离，并且把获得的笔划间距离存储在笔划间距离表存储单元25的笔划间距离表中。

接着，在步骤1213所示的操作中，选配单元26参考图9中所示的字符字典存储单元33，以便获得关于其笔划数与输入字符笔划数K＝3相同的范畴“あ”“お”和“か”的字符间距离。然后，在步骤1214所示的操作中，输出发备40把范畴“あ”作为选配单元26的识别结果输出。在步骤1213和1214的操作与图5中所示的第一实施例的步骤513和514的相同。

如上所述，由于本实施例的在线字符识别系统使用了提供给每一标准笔划的笔划数信息和笔划顺序信息以限制要进行笔划间距离计算的标准笔划，所以只进行必要的笔划间距离的计算。因此可以减少计算笔划间距离的操作量，同时保持了现有的识别率。

由于基于像笔划数信息和笔划顺序信息这样的不依赖于字符形式的结构信息，上述的本发明的在线字符识别系统限制了要计算笔划间距离的标准笔划，因此本发明具有减少计算笔划间距离操作的量的效果，这种操作占据了大部分识别处理，同时保持了对所有标准笔划的现有的识别率。通过上述字符结构信息的任意设置，可以控制要计算笔划间距离的标准笔划的限制，因而可以调节操作量的减少程度。

此外，由于仅把对于这些有限的标准笔划的计算过的笔划间距离存储在笔划间距离表中，因此可以减少笔划间距离表的数据大小以减少相应的工作存储器的容量。

尽管在上述第一至第三实施例中是针对日本语假名的识别进行说明的，本发明的在线字符识别系统显然同样适用于各种语言的其它字符的识别，例如中国字，英语字母和韩围语字母的识别。

另外，在上述的第一至第三实施例中进行的预定处理过程并不总是必要的。

此外，上述的笔划间距离并不局限于参考文献3中定义的笔划间距离。可以使用在“利用不依赖笔划数和笔划顺序的选择笔划连接的在线字符识别”一文的“2.1笔划间距离计算”一节中所述的那种笔划间距离(″Proceedings of Instituteof Electronics and Communication Engineersof Japan″，Vol.J66-D No.5(May 1983)，pp.593-600)。

也可以在字符字典存储单元33中使一个范畴与多个标准笔划号码串相关。

尽管是针对实施例来显示和说明本发明的，熟悉本领域的技术人员应当理解可以对本发明进行上述的和其它各种改变，省略和增加，而不脱离本发明的精神和范围。因此，本发明并不局限于以上提出的特定实施例，而是包括具有权利要求提出的特征的范围中的所有可能的实施例和它们的等同物。

Claims (8)

1.一种在线字符识别系统，用于对通过量化一个要识别的字符的笔划事先产生的每一标准笔划与一个输入字符的每一笔划之间的笔划间距离加以计算以利用该笔划间距离在线识别所述输入字符，包括：

字符输入设备(10)；

存储设备(30)，包括：

第一存储器件(31)，用于存储所述标准笔划和与其相关的标识标准笔划的标准笔划号码；

第二存储器件(32)，用于存储一个有关所述标准笔划的，不依赖于字符形式的预定结构信息；

第三存储器件(33)，用于存储一个要识别的范畴和与它有关的对应于该范畴的构成一个字符的按顺序排列的标准笔划的标准笔划号码串；

数据处理器(20)，用于接收字符输入设备的输出，所述数据处理器包括：

笔划数和笔划构成顺序检验单元(21)，读取所述字符输入设备(10)传送的笔划图案；

预处理单元(22)，接收所述笔划数和笔划构成顺序检验单元(21)的输出；

标准笔划控制器件(23)，检测输入字符的笔划图案的所述不依赖于字符形式的预定结构信息和参考输入的笔划图案的不依赖于字符形式的结构信息及存储在所述第二存储器件中的不依赖于字符形式的结构信息以便从所述第一存储器件中选择并读取一个要获得其笔划图案和笔划间距离的标准笔划；

笔划间距离计算器件(24)，用于计算所述标准笔划控制器件读取的标准笔划与输入笔划之间的笔划间距离；

笔划间距离表存储单元(25)，接收笔划间距离计算器件(24)的输出并将其存储；

选配器件(26)，用于根据所述笔划间距离计算器件计算出的笔划间距离识别所述输入字符；

输出单元(40)，接收选配器件的输出并输出识别结果的字符。

2.如权利要求1所述的在线字符识别系统，其中

所述第二存储器件把指示所述标准笔划出现在多少笔划的字符中的笔划数信息作为结构信息存储，和

所述标准笔划控制器件参考存储在所述第二存储器件中的所述笔划数信息以有选择地从所述第一存储器件中读取一个其所述笔划数信息包括所述输入字符的笔划数的标准笔划。

3.如权利要求1所述的在线字符识别系统，其中

所述第二存储器件把指示所述标准笔划出现在一个预定字符的哪一笔划的笔划顺序信息作为结构信息存储，和

所述标准笔划控制器件参考存储在所述第二存储器件中的所述笔划顺序信息，以便有选择地从所述第一存储器件中读取一个其所述笔划顺序信息包括所述输入字符中的所述输入笔划的笔划顺序信息的标准笔划。

4.如权利要求1所述的在线字符识别系统，其中

所述标准笔划控制器件，对于一个字符的所述笔划图案，参考存储在所述第二存储器件中的所述笔划顺序信息，以便有选择地从所述第一存储器件中读取一个其所述笔划顺序信息包括所述输入字符中的所述输入笔划的笔划顺序信息的标准笔划，和

所述笔划间距离计算器件计算所述标准笔划控制器件读取的一个字符的标准笔划与所述输入的一个字符的每一笔划之间的笔划间距离。

5.如权利要求1所述的在线字符识别系统，其中

所述标准笔划控制器件，对于每一个所述输入笔划图案，参考存储在所述第二存储器件中的所述笔划顺序信息，以便有选择地从所述第一存储器件中读取一个其所述笔划顺序信息包括所述输入字符中的所述输入笔划的笔划顺序信息的标准笔划，和

所述笔划间距离计算器件，对于每一个所述输入笔划图案，计算一个所述标准笔划控制器件读取的一个标准笔划与所述输入笔划之间的一个笔划间距离。

6.如权利要求1所述的在线字符识别系统，其中

所述第二存储器件把指示所述标准笔划出现在多少笔划的字符中的笔划数信息，以及指示所述标准笔划出现在一个预定字符的哪个笔划上的笔划顺序信息作为结构信息存储，和

所述标准笔划控制器件参考存储在所述第二存储器件中的所述笔划数信息和所述笔划顺序信息，以便有选择地从所述第一存储器件中读取一个其所述笔划数信息包括所述输入字符的笔划数，并且其所述笔划顺序信息包括所述输入字符中的所述输入笔划的笔划顺序信息的标准笔划。

7.如权利要求1所述的在线字符识别系统，其中

根据与来自存储在所述第三存储器件中的范畴的所述输入字符相同笔划数的范畴，所述选配器件计算所述输入笔划和具有对应于所述范畴的标准笔划号码串顺序的所述标准笔划之间的笔划间距离的和，并且把一个其笔划间距离的和是最小的范畴作为识别结果。

8.如权利要求1所述的在线字符识别系统，其中

根据与来自存储在所述第三存储器件中的范畴的所述输入字符相同笔划数的范畴，所述选配器件通过改变范畴的一个标准笔划号码串的顺序产生多个笔划号码串，计算出所述输入笔划和具有包括产生的笔划号码串在内的所有笔划号码串顺序的所述标准笔划之间的笔划间距离的和，并且把一个其笔划间距离的和是最小的范畴作为识别结果。

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