專利名稱：一種無(wú)筆畫順序的手寫字符辨識(shí)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種手寫字符辨識(shí)系統(tǒng)，尤其涉及一種無(wú)筆畫順序的手寫字符辨識(shí)系統(tǒng)。
按，傳統(tǒng)的電子式手寫辨識(shí)系統(tǒng)，尤其是英文字符辨識(shí)系統(tǒng)，一般均將手寫字符(英文字母或其它符號(hào)等，以下簡(jiǎn)稱字符)的寫法予以簡(jiǎn)化，并歸納出相應(yīng)的寫法，以作為該手寫辨識(shí)系統(tǒng)的使用者可資遵循的規(guī)則，如某些傳統(tǒng)的電子式手寫辨識(shí)系統(tǒng)將英文字母的寫法簡(jiǎn)化為一筆，并予以規(guī)格化，如將a和f的寫法簡(jiǎn)化如下
而日常人們則經(jīng)常將其寫成
等等。因此，在這些傳統(tǒng)的電子式手寫辨識(shí)系統(tǒng)中，其字符的寫法規(guī)則與一般人日常書寫的習(xí)慣顯然有極大的差異，尤其在華人地區(qū)，其差異更為顯著。
實(shí)際上，一般人在書寫字符時(shí)，每一字符往往由一筆或幾筆所組成，而每一筆畫在其書寫過(guò)程中，其軌跡又往往構(gòu)成一條曲線，故對(duì)于多筆畫的字符而言，若不同人在書寫同一字符時(shí)，其所運(yùn)用的筆畫順序不盡相同，則其間所造成的差異必相當(dāng)大，因此，傳統(tǒng)電子式手寫辨識(shí)系統(tǒng)對(duì)于處理這種自然書寫的多筆畫字符的辨識(shí)工作，自然無(wú)法勝任，難以獲得良好的辨識(shí)結(jié)果。
有鑒于前述電子式手寫辨識(shí)系統(tǒng)所衍生的諸多缺點(diǎn)，發(fā)明人乃研究發(fā)明出一種無(wú)筆畫順序的手寫辨識(shí)系統(tǒng)，以期通過(guò)本發(fā)明提供一種對(duì)多筆畫曲線型的手寫字符進(jìn)行無(wú)筆畫順序的辨識(shí)系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)于手寫字符進(jìn)行自動(dòng)辨識(shí)的目的，有效提高手寫字符辨識(shí)的正確性和實(shí)用性。
為實(shí)現(xiàn)這一目，本發(fā)明的辨識(shí)方法主要是將人們通過(guò)信號(hào)數(shù)字化裝置(如數(shù)字板、觸動(dòng)按鍵手寫板)以手寫方式輸入的字符(如英文字母、記號(hào)、假名、漢字等)，順序記錄每一筆畫的書寫軌跡，即(X，Y)坐標(biāo)，并針對(duì)輸入的字符進(jìn)行消除書寫快慢影響的預(yù)處理及筆畫的平滑處理，再藉抽取該手寫輸入的待辨識(shí)字符的筆畫的這些表達(dá)特征，進(jìn)行筆畫的排序處理，且與預(yù)先存儲(chǔ)在電腦字典中的字符規(guī)則庫(kù)中標(biāo)準(zhǔn)模式的各種表達(dá)特征逐一進(jìn)行匹配判別，以自電腦字典中，找出最接近該待辨識(shí)手寫字符的標(biāo)準(zhǔn)表達(dá)模式，該字典中的標(biāo)準(zhǔn)表達(dá)模式所對(duì)應(yīng)的字符即為本發(fā)明辨識(shí)的結(jié)果，如此，即可在無(wú)需參考手寫字符的筆畫順序的情形下，實(shí)現(xiàn)對(duì)于手寫字符進(jìn)行自動(dòng)辨識(shí)的目的，有效提高手寫字符辨識(shí)的正確性和實(shí)用性。


圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2-1、2-2、2-3、2-4及2-5為本發(fā)明的系統(tǒng)流程示意圖；圖3為本發(fā)明中待辨識(shí)字符在直角坐標(biāo)系上，以坐標(biāo)原點(diǎn)為中心，依一定的間隔角度，將字符分隔成不同方向碼的編碼示意圖；圖4為本發(fā)明中待辨識(shí)字符的每一筆畫的坐標(biāo)值在X、Y軸坐標(biāo)的局部極小、極大點(diǎn)的個(gè)數(shù)，以及這些局部極小、極大點(diǎn)對(duì)應(yīng)于X、Y軸坐標(biāo)的示意圖；圖5為本發(fā)明中將字符在X-Y軸坐標(biāo)平面所占區(qū)域劃分成M×N個(gè)子區(qū)域，以判定特征點(diǎn)在整個(gè)字符中的相對(duì)位置示意圖；圖6為本發(fā)明以大寫字母G為例的實(shí)施例示意圖；圖7為本發(fā)明以小寫字母a為例的實(shí)施例示意圖。
參閱圖1所示，本發(fā)明的無(wú)筆畫順序的手寫字符辨識(shí)系統(tǒng)主要針對(duì)使用者通過(guò)一手寫筆在一觸動(dòng)按鍵手寫板上所書寫的字符筆跡進(jìn)行辨識(shí)，由于在書寫過(guò)程中，書寫速度可能因人而異，且用以記錄字符筆跡的輸入裝置(如信號(hào)數(shù)字化裝置)的采樣速度亦各不相同，因此，為消除書寫快慢的影響，本發(fā)明在對(duì)手寫的字符筆跡上任意二連續(xù)點(diǎn)(X1，Y1)、(X2，Y2)進(jìn)行采樣時(shí)，必須先進(jìn)行預(yù)處理，參閱圖2-1、2-2、2-3、2-4及2-5所示，以藉判斷該二連續(xù)點(diǎn)間的距離D是否滿足下列條件L1＜D＜L2或第二點(diǎn)為該筆畫的最后一點(diǎn)，其中，L1、L2為距離的常范圍值，若滿足該條件，第二點(diǎn)有效，否則，去掉第二點(diǎn)，并繼續(xù)采樣。另，本發(fā)明在實(shí)際實(shí)施時(shí)，為計(jì)算的方便，其距離D可定義為D＝|X2-X1|+|Y2-Y1|其中常數(shù)范圍值L1、L2在一定范圍內(nèi)。
又本發(fā)明在對(duì)手寫的字符筆跡進(jìn)行前述采樣時(shí)，尚需進(jìn)行平滑處理，去除每一筆畫的毛邊，再參閱圖2-1、2-2、2-3、2-4及2-5所示，以得到經(jīng)平滑處理后的采樣點(diǎn)坐標(biāo)值Xn＝C0*Xn+C1*X(n-1)+………Yn＝C0*Yn+C1*Y(n-1)+………其中，1＝C0+C1+………，在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，平滑處理是采用相鄰的二連續(xù)點(diǎn)加以計(jì)算，得到經(jīng)平滑處理后的采樣點(diǎn)坐標(biāo)值，即Xn＝a*Xn+b*X(n-1)Yn＝a*Yn+b*Y(n-1)
其中a、b在0至1的范圍內(nèi)。
本發(fā)明針對(duì)手寫的字符筆跡完成采樣及預(yù)處理后，再參閱圖2-1、2-2、2-3、2-4及2-5所示，將再針對(duì)字符及其筆畫抽取出特征值，再參閱圖1所示，而所抽取的特征值必須能充分表達(dá)出字符及其筆畫的形狀，以令本發(fā)明在進(jìn)行識(shí)別時(shí)，無(wú)需參考筆畫的書寫順序，即可獲得良好的辨識(shí)結(jié)果，其中這些特征值包括1、字符的筆畫數(shù)；2、字符的每一筆畫的起始點(diǎn)、終結(jié)點(diǎn)在X、Y軸坐標(biāo)平面上的坐標(biāo)值及其方向碼；其中方向碼是指在直角坐標(biāo)系統(tǒng)上，以坐標(biāo)原點(diǎn)為中心，依一定的間隔角度，將字符分隔成不同方向的分區(qū)，并逐一予以編碼。如圖3所示，該方向碼是用以定義字符筆畫中任意二連續(xù)點(diǎn)所形成的向量編碼，如筆畫起始點(diǎn)、終結(jié)點(diǎn)的方向碼是用以定義依筆畫的前后兩點(diǎn)所計(jì)算出的向量編碼；3、字符的每一筆畫的坐標(biāo)值在X、Y軸坐標(biāo)的局部極小、極大點(diǎn)的個(gè)數(shù)及這些局部極小、極大點(diǎn)對(duì)于X、Y軸坐標(biāo)的坐標(biāo)值以及這些局部極小、極大點(diǎn)位置處的角度變化值，如圖4所示。
本發(fā)明在實(shí)際實(shí)施時(shí)，所采樣的筆畫能以下列符號(hào)表示HXMAX……是指筆畫始點(diǎn)在X上具最大值的筆畫HYMAX……是指筆畫始點(diǎn)在Y上具最大值的筆畫HXMIN……是指筆畫始點(diǎn)在X上具最小值的筆畫HYMIN……是指筆畫始點(diǎn)在Y上具最小值的筆畫TXMAX……是指筆畫終結(jié)點(diǎn)在X坐標(biāo)具有最大值的筆畫TYMAX……是指筆畫終結(jié)點(diǎn)在Y坐標(biāo)具有最大值的筆畫UP…………是指筆畫采樣點(diǎn)中Y坐標(biāo)具最大值的筆畫LEFT………是指筆畫采樣點(diǎn)中X坐標(biāo)具最小值的筆畫DOWN………是指筆畫采樣點(diǎn)中Y坐標(biāo)具最小值的筆畫RIGHT………是指筆畫采樣點(diǎn)中X坐標(biāo)具最大值的筆畫4、字符的每一筆畫本身或不同筆畫間的交點(diǎn)在X、Y軸坐標(biāo)的坐標(biāo)值及這些交點(diǎn)位置處的角度變化值。
另，本發(fā)明基本手寫字符的變形量很大，故必須考慮手寫字符特征的模糊性。按，一般統(tǒng)計(jì)分類和結(jié)構(gòu)分析方法，是對(duì)所有字符采用統(tǒng)一的判定步驟，此種判定方式對(duì)辨識(shí)系統(tǒng)的辨識(shí)率將造成較大的負(fù)面影響。因此，本發(fā)明對(duì)字符判定方式是采用模糊數(shù)學(xué)理論，但由于模糊量的程序是很難有一確定的表達(dá)方式，尤其是針對(duì)上述的特征值，故本發(fā)明對(duì)字符特征值的判別是以決策表方式進(jìn)行的，并對(duì)字符特征的模糊性以權(quán)值形式表示，該權(quán)值大小是在設(shè)計(jì)字典時(shí)即予以確定。
本發(fā)明在手寫字符特征的判定過(guò)程中，再參閱圖2-1所示，除依上述特征值予以判別外，還包括所采樣的特征點(diǎn)間關(guān)系的判別1、特征點(diǎn)的位置判別是用以描述特征點(diǎn)在整個(gè)字符中的相對(duì)位置，本發(fā)明中可將字符在X-Y平面所占區(qū)域劃分成M×N個(gè)子區(qū)域，然后判定特征點(diǎn)所屬的子區(qū)域。在實(shí)際實(shí)施時(shí)，有鑒于西文字符的特征性，可采用￥×4劃分，如圖5所示。
2、特征點(diǎn)的相對(duì)關(guān)系判別該相對(duì)關(guān)系包括位置相對(duì)關(guān)系及時(shí)間相對(duì)關(guān)系，其中位置相對(duì)關(guān)系是描述兩個(gè)特征點(diǎn)間的左上、左下、右上、右下的位置關(guān)系，而時(shí)間相對(duì)關(guān)系則是描述同一筆畫中兩個(gè)特征值間書寫時(shí)間的先后順序。
3、特征值的角度變化判別特征點(diǎn)的角度變化是指特征點(diǎn)前一點(diǎn)與特征點(diǎn)所形成的向量，及特征點(diǎn)與特征點(diǎn)后一點(diǎn)所形成的向量間的夾角，其判別方式可為大于或小于某一常數(shù)范圍值。
本發(fā)明在針對(duì)手寫的字符筆跡進(jìn)行辨識(shí)時(shí)，需先針對(duì)每一標(biāo)準(zhǔn)字符確定各筆畫中的這些特征值，并將這些特征值依所屬的字符筆畫進(jìn)行排序，令每一標(biāo)準(zhǔn)字符的所有筆畫的這些特征值構(gòu)成一個(gè)筆畫特征規(guī)則表，再將所有標(biāo)準(zhǔn)字符的筆畫特征規(guī)則表存儲(chǔ)于一字典的字符規(guī)則庫(kù)中，參立圖2-1所示，使本發(fā)明在針對(duì)手寫的字符筆跡進(jìn)行辨識(shí)判定時(shí)，可自該字符規(guī)則庫(kù)中，取出一字符所代表的筆畫特征規(guī)則表，并依該特征規(guī)則表的各特征值逐一與所采樣的手寫字符筆跡的特征值進(jìn)行識(shí)別與匹配，如果反復(fù)進(jìn)行，即可實(shí)現(xiàn)無(wú)筆畫順序的字符辨識(shí)。
再請(qǐng)參閱圖2-1所示，本發(fā)明對(duì)手寫字符的特征進(jìn)行辨識(shí)時(shí)，是先自所采樣的手寫字符筆跡特征值中，提取整個(gè)字的特征值(如筆畫數(shù)目及所占范圍等)，以根據(jù)所提取的這些特征值，與存儲(chǔ)于該字符規(guī)則庫(kù)中的字符進(jìn)行循環(huán)匹配，找出匹配成功的字符，使后續(xù)針對(duì)各種筆畫的特征值進(jìn)行辨識(shí)與匹配；然后，本發(fā)明再根據(jù)存儲(chǔ)于該字符規(guī)則庫(kù)中各字符每一筆畫的特征值，針對(duì)所采樣的手寫字符筆跡中每一筆畫的前述特征值進(jìn)行細(xì)部辨識(shí)，循環(huán)匹配該手寫字符與該字符規(guī)則庫(kù)中的標(biāo)準(zhǔn)字符，參閱圖2-2、2-3及2-4所示，當(dāng)本發(fā)明發(fā)現(xiàn)待辨識(shí)的手寫字符未通過(guò)該字典的字符規(guī)則庫(kù)辨識(shí)時(shí)，即表示手寫輸入的待辨識(shí)字符非該字典所得的辨識(shí)字符；反之，若通過(guò)該字典的辨識(shí)匹配，則本發(fā)明可藉由將所有完成辨識(shí)后所得的各特征值預(yù)以匯總，使通過(guò)該匯總的權(quán)值表示待辨識(shí)手寫字符與該字典中所存儲(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)字符的相似度，亦即其模糊性，該匯總權(quán)值越大，其相似度越小。
茲為能更清楚表達(dá)本發(fā)明的技術(shù)特征及設(shè)計(jì)原理，特列舉具體實(shí)施例，詳細(xì)說(shuō)明字符規(guī)則庫(kù)的表示方法。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，以大寫字母G為例，如圖6所示，其字符在字典的字符規(guī)則庫(kù)的筆畫特征規(guī)則表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如下1、 字符---------------------- G2、 筆畫數(shù) ---------------------- 33、 特征點(diǎn)的位置 特征點(diǎn)的相對(duì)關(guān)系 特征點(diǎn)的角度變化0 0 04、筆畫交叉點(diǎn) ＞ ＝ ＜ Count10 10 10 05-1 HYMAXCount ＞ ＝ ＜ DicCountXLlaclMinCount.. 10 .. 1XLlaclMaxCount.. 10 .. 0YLlaclMinCount10 10 10 0YLlaclMaxCount10 10 10 0SegmentCount 10 10 .. 3DirectionCode 0 123 4 5 6 7Head .. .. 1210 10 10....
Tail 10 10 10.. .. ......5-2 TYMAXCount ＞ ＝＜ DicCountXlocalMinCount.. 10..0XLocalMaxCount.. 10..0YLocalMinCount10 10100YLocalMaxCount10 10100SegmentCount 10 10104
DirectionCode 0 1 2345 6 7Head 1010 .. .. .. ....10Tail 1010 .. .. .. ....105-3HYMAINCount ＞ ＝ ＜DicCountXlocalMinCount 10 10 10 0XLocalMaxCount 10 10 10 0YLocalMinCount .. 10 .. 0YLocalMaxCount .. 10 .. 0SegmentCount.. 10 10 4DirectionCode 0123 4 56 7Head .. .. .. .. ..10 10 10Tail .. .. .. .. ..10 10 105-4HYMAXCount ＞ ＝ ＜ DicCountXlocalMinCount .. 10 .. 1XLocalMaxCount .. 10 .. 0YLocalMinCount 10 10 10 0YLocalMaxCount 10 10 10 0SegmentCount10 10 .. 3DirectionCode 0 12 345 6 7Head .... 12 10 10 10 .. ..
Tail 1010 10 .. .. .. .. ..
6、Position LimitHEAD TAIL XMIN XMAX YMIN YAMX IX IY7、Position Relatiion Limit8、Angle Change Limit
在該字符規(guī)則庫(kù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中各項(xiàng)次所代表的意義如下1、第1項(xiàng)表示該規(guī)則庫(kù)所代表的字符，故若本發(fā)明針對(duì)使用者在一觸動(dòng)按鍵手寫板上所書寫的字符筆跡，與字典中該筆畫特征規(guī)則表所記錄的規(guī)則進(jìn)行辨識(shí)，且匹配成功時(shí)，則該字符即為所輸出的辨識(shí)結(jié)果。
2、第2項(xiàng)表示字符的筆畫數(shù)，若待辨識(shí)的字符筆跡的筆畫與此不符，則該字符即無(wú)法通過(guò)辨識(shí)匹配。
3、第3表示字典的規(guī)則庫(kù)中第6、7、8項(xiàng)中的特征點(diǎn)的位置、相對(duì)關(guān)系及角度變化等項(xiàng)目為零。
4、第4項(xiàng)表示字符的筆畫交點(diǎn)數(shù)，若待辨識(shí)字符的筆畫交點(diǎn)數(shù)與此不符，則該字符無(wú)法通過(guò)辨識(shí)匹配。
5、第5項(xiàng)表示字符中筆畫的特征值。本發(fā)明在進(jìn)行辨識(shí)時(shí)，可根據(jù)系統(tǒng)要求，先針對(duì)待辨識(shí)字符的筆畫起始點(diǎn)在Y坐標(biāo)具有最大值的筆畫進(jìn)行采樣，然后再對(duì)其進(jìn)行屬性判別，其中當(dāng)該筆畫在X坐標(biāo)的局部極小點(diǎn)的個(gè)數(shù)等于1時(shí)，其權(quán)值是10-10＝0；當(dāng)該筆畫在X坐標(biāo)的局部極小點(diǎn)的個(gè)數(shù)大于或小于1時(shí)，其權(quán)值是無(wú)限大，即表示該筆畫無(wú)法通過(guò)字典的辨識(shí)匹配，然后繼續(xù)依序判別該筆畫在X坐標(biāo)的局部極大點(diǎn)的個(gè)數(shù)及筆畫段數(shù)等特征值。最后，再判別該筆畫的起始點(diǎn)(Head)、終結(jié)點(diǎn)(Tail)的方向，其中當(dāng)該筆畫的起始點(diǎn)的方向碼為0，1，6，7時(shí)，其權(quán)值為無(wú)限大，表示該筆畫無(wú)法通過(guò)字典中筆畫特征規(guī)則表內(nèi)這些特征值的辨識(shí)匹配；當(dāng)該筆畫的起始點(diǎn)的方碼為3，4，5時(shí)，其權(quán)值為10-10＝0；當(dāng)該筆畫的起始點(diǎn)的方向碼為2時(shí)，其權(quán)值為112-10＝2；同樣地，再判別該筆畫的終結(jié)點(diǎn)的方向碼。當(dāng)本發(fā)明對(duì)待辨識(shí)字符在Y坐標(biāo)上具最大值的筆畫完成判別后，可將該筆畫編號(hào)為第一筆，并重復(fù)前述過(guò)程，依序?qū)Υ孀R(shí)字符的其它保個(gè)筆畫(TYMAX、HYMIN、TYMIN、HXMAX、TXMAX、HXMIN、TXMIN、UP、LEFT、DOWN、RIGHT)進(jìn)行采樣及判別，并逐一予以編號(hào)。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，是以小寫字母a為例，如圖7所示，其字符的規(guī)則庫(kù)在字典中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表示如下1、 字符 ------------------------- a2、 筆畫數(shù)------------------------- 13、 特征點(diǎn)的位置 特征點(diǎn)的相對(duì)關(guān)系 特征點(diǎn)的角度變化6 1 14、 筆畫交叉點(diǎn) ＞ ＝ ＜ Count
10 10 10 05-1 HXMAXCount ＞ ＝ ＜ DicCountXLlaclMinCount.. 10 10 2XLlaclMaxCount.. 10 10 2YLlaclMinCount.. 10 10 2YLlaclMaxCount.. 10 . 2SegmentCount 10 10 10 4DirectionCode 0 123 4 5 67Head..10 10 10 10 .. .. ..
Tail1010 .. .. .. .. 10 106、Position LimitHEAD TAIL XMIN XMAX YMIN YMAX IX IY點(diǎn) 筆畫號(hào) 號(hào) 類型 權(quán)值1 1HEAD ..
位置111010 10121010 10..1211 11...... ..
...... ..
...... ..
點(diǎn) 筆畫號(hào) 號(hào) 類型 權(quán)值1 2HEAD 10位置...... ..
....13 13....12 12....11 11....10 10
....10 10點(diǎn)筆畫號(hào) 號(hào) 類型 權(quán)值1 1 YMIN ..
位置 .... .. ..
.... .. ..
.... .. ..
.... .. ..
1010 10 111010 10 11點(diǎn) 筆畫號(hào) 號(hào) 類型 權(quán)值1 2 YMIN 10位置 .. .. .. ..
.. .. .. ..
.. .. .. ..
.. .. .. ..
10 10 10 1010 10 10 10點(diǎn) 筆畫號(hào) 號(hào) 類型 權(quán)值1 1 YMAX ..
位置 10 10 10 1010 10 10 10.. .. .. ..
.. .. .. ..
.. .. .. ..
.. .. .. ..
點(diǎn) 筆畫號(hào) 號(hào) 類型 權(quán)值1 2 YMAX ..
位置 ..10 10 10..10 10 10..10 10 10..10 10 10
.. .. ....
.. .. ....
7、特征點(diǎn)位置點(diǎn)1筆畫號(hào) 號(hào) 類型 權(quán)值1 1 XMIN ..
點(diǎn)2筆畫號(hào) 號(hào) 類型 權(quán)值1 2 XMIN 10關(guān)系 左上 右上 左下右下前 后.. 10 .. 10 10 ..
8、特征點(diǎn)角度變化點(diǎn)2筆畫號(hào)號(hào)類型權(quán)值1 1XMIN ..
條件 ＞ ＜ 值(角度).. 1090該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中各項(xiàng)次代表的意義如下1、第1項(xiàng)表示該規(guī)則庫(kù)所代表的字符，故若本發(fā)明針對(duì)使用者在一觸動(dòng)按鍵手寫板上所書寫的字符筆跡，與字典中該筆畫特征規(guī)則表所記錄的規(guī)則進(jìn)行辨識(shí)，且匹配成功時(shí)，則該字符即為輸出的辨識(shí)結(jié)果。
2、第2項(xiàng)表示字符的筆畫數(shù)，若待辨識(shí)的字符筆跡的筆畫與此不符，則該字符即無(wú)法通過(guò)辨識(shí)匹配。
3、第3表示字典的規(guī)則庫(kù)中第6、7、8項(xiàng)中的特征點(diǎn)的位置、相對(duì)關(guān)系及角度變化等項(xiàng)目的測(cè)試條件分別為6個(gè)、1個(gè)、2個(gè)。
4、第4項(xiàng)表示字符的筆畫交點(diǎn)數(shù)，若待辨識(shí)字符的筆畫交點(diǎn)數(shù)與此不符，則該字符無(wú)法通過(guò)辨識(shí)匹配。
5、第5項(xiàng)表示字符中筆畫的特征值。本發(fā)明在進(jìn)行辨識(shí)時(shí)，可根據(jù)系統(tǒng)要求，先針對(duì)待辨識(shí)字符的筆畫起始點(diǎn)在Y坐標(biāo)具有最大值的筆畫進(jìn)行采樣。然后再對(duì)其進(jìn)行屬性判別，并于完成在Y坐標(biāo)具有最大值的筆畫進(jìn)行判別后，將該筆畫編號(hào)為第一筆，并重復(fù)上述過(guò)程，依序?qū)Υ孀R(shí)字符的其它筆畫(TYMAX、HYMIN、TYMIN、HXMAX、TXMAX、HXMIN、TXMIN、UP、LEFT、DOWN、RIGHT)進(jìn)行采樣及判別，并逐一予以編號(hào)。
6、第6項(xiàng)表示特征點(diǎn)的位置。特征點(diǎn)是對(duì)待辨識(shí)字符的第一筆畫中的起始點(diǎn)進(jìn)行采樣，而該字符所在區(qū)域則以6×4劃分成24個(gè)子區(qū)域，當(dāng)該點(diǎn)位置標(biāo)記為“..”的子區(qū)域時(shí)，其權(quán)值為無(wú)限大，表示該字符無(wú)法通過(guò)字典的辨識(shí)匹配；當(dāng)該點(diǎn)位于標(biāo)記為10的子區(qū)域時(shí)，其權(quán)值是10-10＝0；當(dāng)該點(diǎn)位于標(biāo)記為11的子區(qū)域時(shí)，其權(quán)值是11-10＝1；當(dāng)該點(diǎn)位于標(biāo)記為12的子區(qū)域時(shí)，其權(quán)值是12-10＝2；如此依序?qū)?個(gè)條件進(jìn)行判別。
7、第7項(xiàng)表示兩個(gè)特征點(diǎn)的相對(duì)關(guān)系。第一個(gè)特征點(diǎn)為抽取第一筆畫在X坐標(biāo)的第一個(gè)極小點(diǎn)。第二個(gè)特征點(diǎn)是抽取第一筆畫在X坐標(biāo)的第二個(gè)極小點(diǎn)；當(dāng)?shù)诙€(gè)特征點(diǎn)在第一個(gè)特征點(diǎn)的左上方或左下方時(shí)，其權(quán)值是無(wú)限大，表示該字符未通過(guò)字典的辨識(shí)匹配；當(dāng)?shù)诙€(gè)特征點(diǎn)在第一個(gè)特征點(diǎn)的右上方或右下方時(shí)，其權(quán)值是10-10＝0。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)特征點(diǎn)先書寫出來(lái)時(shí)，其權(quán)值是10-10＝0；當(dāng)?shù)谝粋€(gè)特征點(diǎn)后書寫出來(lái)時(shí)，其權(quán)值為無(wú)限大，表示該字符未通過(guò)字典的辨識(shí)。
8、第8項(xiàng)表示特征點(diǎn)的角度變化。其特點(diǎn)是第一筆畫在X坐標(biāo)的第一個(gè)極小點(diǎn)，當(dāng)該點(diǎn)處的角度變化量大于90度時(shí)，其權(quán)值是無(wú)限大，表示該字符未通過(guò)字典的字符；當(dāng)該點(diǎn)處的角度變化量大于90度時(shí)，其權(quán)值是10-10＝0。
以上所述，均為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，但，本發(fā)明所主張的權(quán)利范圍，并不局限于此，但凡熟悉該技術(shù)之人士，依據(jù)本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容，可輕易得到的等效變化，均應(yīng)屬不脫離本發(fā)明的保持范圍。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)筆畫順序的手寫字符辨識(shí)系統(tǒng)，主要是通過(guò)一輸入裝置，將手寫方式輸入的字符，以X、Y軸坐標(biāo)的形式記錄其每一筆畫的各種表達(dá)特征，再藉抽取該手寫輸入的等辨識(shí)字符的每一筆畫的這些表達(dá)特征，進(jìn)行筆畫的排序處理，并與預(yù)先存儲(chǔ)在電腦中的字典的字符規(guī)則庫(kù)中標(biāo)準(zhǔn)字符的各筆畫的表達(dá)特征逐一進(jìn)行匹配判別，以自該字典中找出最接接近該待辨識(shí)手寫字符的標(biāo)準(zhǔn)字符，如此，即可以無(wú)需手寫字符的筆畫順序的情形下，實(shí)現(xiàn)對(duì)于手寫字符進(jìn)行自動(dòng)辨識(shí)的目的，有效提高手寫字符辨識(shí)的正確性的實(shí)用性。
2.如權(quán)利要求1所述的無(wú)筆畫順序的手寫字符辨識(shí)系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)通過(guò)輸入裝置，在以X，Y軸坐標(biāo)的形式記錄其每一筆畫的各種表達(dá)特征前，可先針對(duì)該輸入的手寫字符進(jìn)行消除書寫快慢影響的預(yù)處理及筆畫的平滑處理。
3.如權(quán)利要求1所述的無(wú)筆畫順序的手寫字符辨識(shí)系統(tǒng)，其特征在于，該輸入裝置可為一數(shù)字板的信號(hào)處理化裝置。
4.如權(quán)利要求2所述的無(wú)筆畫順序的手寫字符辨識(shí)系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)針對(duì)輸入的字符進(jìn)行消除書寫快慢影響的預(yù)處理時(shí)，是先對(duì)該手寫的字符筆跡上任意二連續(xù)點(diǎn)(X1，Y1，)、(X2，Y2)進(jìn)行采樣，并判斷該二連續(xù)點(diǎn)間的距離D是否滿足下列條件L1＜D＜L2或第二點(diǎn)是該筆畫的最后一點(diǎn)，其中，L1、L2是距離的常范圍值，若滿足該條件，第二點(diǎn)有效，否則，去掉該第二點(diǎn)，并繼續(xù)采樣。
5.如權(quán)利要求4所述的無(wú)筆畫順序的手寫字符辨識(shí)系統(tǒng)，其特征在于，該距離D定義為D＝|X2-X1|+|Y2-Y1|，其中常數(shù)范圍值L1、L2在一定范圍內(nèi)。
6.如權(quán)利要求2所述的無(wú)筆畫順序的手寫字符辨識(shí)系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)在對(duì)該手寫的字符筆跡上任意二連續(xù)點(diǎn)(X1，Y1)、(X2，Y2)進(jìn)行采樣時(shí)，尚需進(jìn)行平滑處理，去除每一筆畫的毛邊，以得到經(jīng)平滑處理后的采樣點(diǎn)坐標(biāo)值Xn＝C0*Xn+C1*X(n-1)+…………………Yn＝C0*Yn+C1*Y(n-1)……………其中，1＝C0+C1+………。
7.如權(quán)利要求6所述的無(wú)筆畫順序的手寫字符辨識(shí)系統(tǒng)，其特征在于，該平滑處理可藉采樣相鄰的二連續(xù)點(diǎn)加以計(jì)算，得到經(jīng)平滑處理后的采樣點(diǎn)坐標(biāo)值，即Xn＝a*Xn+b*X(n-1)Yn＝a*Yn+b*Y(n-1)其中，a、b在0至1的范圍內(nèi)。
8.如權(quán)利要求1所述的無(wú)筆畫順序的手寫字符辨識(shí)系統(tǒng)，其特征在于，該特征值包括(1)字符的筆畫數(shù)；(2)字符的每一筆畫的起始點(diǎn)、終結(jié)點(diǎn)在X、Y軸坐標(biāo)平面上的坐標(biāo)值及其方向碼；其中方向碼是指在直角坐標(biāo)系統(tǒng)上，以坐標(biāo)原點(diǎn)為中心，依一定的間隔角度，將字符分隔成不同方向的分區(qū)，并逐一預(yù)以編碼；(3)字符的每一筆畫的坐標(biāo)值在X、Y軸坐標(biāo)的局部極小、極大點(diǎn)的個(gè)數(shù)及這些局部極小、極大點(diǎn)對(duì)應(yīng)于X、Y軸坐標(biāo)的坐標(biāo)值，以及這些局部極小、極大點(diǎn)位置處的角度變化值；(4)字符的每一筆畫本身或不同筆畫間的交點(diǎn)在X、Y軸坐標(biāo)的坐標(biāo)值及這些交點(diǎn)位置處的角度變化值。
9.如權(quán)利要求8所述的無(wú)筆畫順序的手寫字符辨識(shí)系統(tǒng)，其特征在于，該方向碼用以定義字符筆畫中任意二連續(xù)點(diǎn)所形成的向量編碼。
10.如權(quán)利要求1所述的無(wú)筆畫順序的手寫字符辨識(shí)系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)在手寫字符特征的判定過(guò)程中，還包括所采樣的特征點(diǎn)間關(guān)系的判別，如下(1)特征點(diǎn)位置判別用以描述特征點(diǎn)在整個(gè)字符中的相對(duì)位置，藉將字符在X-Y平面所占區(qū)域劃分成M×N個(gè)子區(qū)域，然后判定特征點(diǎn)所屬的子區(qū)域；(2)特征點(diǎn)的相對(duì)關(guān)系判別該相對(duì)關(guān)系包括位置相對(duì)關(guān)系及時(shí)間相對(duì)關(guān)系；(3)特征點(diǎn)的角度變化判別特征點(diǎn)的角度變化是指特征點(diǎn)前一點(diǎn)與特征點(diǎn)所形成的向量，及特征點(diǎn)與特征點(diǎn)后一點(diǎn)所形成的向量間的夾角，其判別方式可為大于或小于某一常數(shù)范圍值。
11.如權(quán)利要求10所述的無(wú)筆畫順序的手寫字符辨識(shí)系統(tǒng)，其特征在于，該手寫字符在X-Y平面所占區(qū)域劃分成M×N個(gè)子區(qū)域時(shí)，可因西文字符的特征性，而采用6×4劃分。
12.如權(quán)利要求10所述的無(wú)筆畫順序的手寫字符辨識(shí)系統(tǒng)，其特征在于，該位置相對(duì)關(guān)系是指兩個(gè)特征點(diǎn)間的左上、左下、右上、右下的位置關(guān)系，而該時(shí)間相對(duì)關(guān)系則指同一筆畫中兩個(gè)特征點(diǎn)間書寫時(shí)間的先后順序。
13.如權(quán)利要求1所述的無(wú)筆畫順序的手寫字符辨識(shí)系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)在進(jìn)行辨識(shí)前，需先針對(duì)每一標(biāo)準(zhǔn)字符確定各筆畫中的這些特征值，并將這些特征值依所屬的字符筆畫進(jìn)行排序，令每一標(biāo)準(zhǔn)字符的所有筆畫的這些特征值構(gòu)成一個(gè)筆畫特征規(guī)則表，再將其存儲(chǔ)于一字典的字符規(guī)則庫(kù)中，使該系統(tǒng)在對(duì)手寫字符進(jìn)行辨識(shí)判定時(shí)，可自該字符規(guī)則庫(kù)中，取出一字符所代表的筆畫特征規(guī)則表，并依該特征規(guī)則表的各種特征逐一與所采樣的手寫字符筆跡的特征值進(jìn)行識(shí)別與匹配，如此反復(fù)進(jìn)行，即可實(shí)現(xiàn)無(wú)筆畫順序的字符辨識(shí)。
14.如權(quán)利要求13所述的無(wú)筆畫順序的手寫字符辨識(shí)系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)該系梳發(fā)現(xiàn)待辨識(shí)的手寫字符未通過(guò)該字典的字符規(guī)則庫(kù)辨識(shí)時(shí)，即表示手寫輸入的待辨識(shí)字符非該字典所辨識(shí)的字符；反之，若通過(guò)該字典的辨識(shí)匹配，則可藉由將所有完成辨識(shí)后所得的各特征值的權(quán)值予以加總，以通過(guò)該加總的權(quán)值表示待辨識(shí)手寫字符與該字典中所存儲(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)字符的相似度，該加總權(quán)值越大，其相似度越小。
全文摘要
本發(fā)明是一種無(wú)筆畫順序的手寫字符辨識(shí)系統(tǒng),主要是將手寫方式輸入的字符順序記錄每一筆畫的書寫軌跡,即(X,Y)坐標(biāo),再藉本發(fā)明提取該手寫輸入的待辨識(shí)字符的各種表達(dá)特征,與預(yù)先存儲(chǔ)在電腦字典中的字符標(biāo)準(zhǔn)模式的各種表達(dá)特征逐一進(jìn)行匹配判別,以便從電腦字典中,找出最接近該待辨識(shí)手寫字符的標(biāo)準(zhǔn)表達(dá)模式,該字典中的標(biāo)準(zhǔn)表達(dá)模式所對(duì)應(yīng)的字符即本發(fā)明的辨識(shí)結(jié)果。
文檔編號(hào)G06K9/00GK1255685SQ98122949
公開(kāi)日2000年6月7日 申請(qǐng)日期1998年11月27日 優(yōu)先權(quán)日1998年11月27日
發(fā)明者陳淮琰, 李玲 申請(qǐng)人:英業(yè)達(dá)集團(tuán)(西安)電子技術(shù)有限公司