[发明专利]手写字符识别方法以及设备

说明书

技术领域

本发明总体涉及用于手写字符识别的方法和设备。特别地，本发明涉及用于手写字符的离线识别的方法和设备，以及用于手写字符的在线识别和离线识别的组合(integration)的方法和设备。

背景技术

近年来，具有通过手写来输入指令、信息等的功能的设备或系统已得到广泛应用，并且这样的设备或系统通常可包括用于接收来自用户的手写输入的接口。这样的设备可表现为多种形式，例如手机、控制台、打印机、复印机、扫描仪等。对于这样的设备或系统，手写输入(例如字符)的识别是关键。

人们已经开发出了多种手写字符识别技术，其中两类主要的技术是在线识别和离线识别。

在线识别通常是基于手写字符的在线信息(还可被称为在线特征)，诸如字符的手写轨迹(handwritten trace)中的笔划的数量/顺序以及轨迹点(trajectory point)等。基于在线信息，可获得一组候选字符作为在线识别结果，用户将从该在线识别结果中选择可能适当的一个字符。在线识别通常较快。但是，当手写字符轨迹模糊、不流畅时，笔划顺序以及笔划数量不能被精确地确定，并且在这样的情况下，在线识别的识别结果通常不精确，甚至是错误的。

离线识别方法通常基于从手写字符的图像获得的离线信息(还可被称为离线特征)，诸如字符形状(笔划区段的空间分布以及方向)等，并且从离线候选字符源中选择预定数量的候选字符作为识别结果，该离线候选字符源通常根据要被识别的字符的语言被设定，并且通常包含非常大量的字符。更具体而言，离线识别类似于手写字符与非常 大的识别候选字符源中的每个字符的图像匹配，这意味着离线识别将对该源中的每个字符进行选择和处理。

离线识别的精度通常受模糊的手写轨迹影响较小。但是，离线识别通常由于对于非常大量的候选字符中的每一个进行选择和处理而慢得多，并且具有大的计算成本。

人们已经提出了一些用于改进手写字符的离线识别的技术。

一种技术通过多层分类来加速手写字符的离线识别，如图1A所示。一般来说，离线识别的过程被分成多个层，并且通过利用先前层中的粗略分类，用于末级的离线识别的候选的数量将被减小，以便加速识别速度。首先，在用于获得离线识别结果的末级之前的每一层中，从手写字符轨迹的图像中提取粗略特征，并且然后将该粗略特征用于粗略分类以便减少用于进一步处理的候选字符的数量。最后，从手写字符轨迹的图像提取详细特征，并且然后将该详细特征用于详细分类以获得最终识别结果。在此上下文中，分类也等同于过滤。

但是，在这样的技术中，粗略特征提取和分类仍是针对手写字符轨迹的图像进行的，而这样的图像处理仍需要高计算成本。由于在详细分类之前必须对于每一层执行粗略特征提取和分类，因此处理速度和计算成本仍不能显著改进。

作为另一种技术，在线识别和离线识别可相组合以形成手写字符的混合识别，使得在线识别和离线识别的识别结果可互补地相互影响以便提高手写字符、尤其是其中笔划顺序或笔划数量难以确定的模糊字符的识别精度。

离线识别和在线识别的组合通常以串行方式实施(下文将被称为级联式混合识别)或者以并行方式实施(下文将被称为并联式混合识别)。

级联式混合识别意味着离线识别和在线识别被依次执行，并且离线识别和在线识别中的一个的识别结果将作为离线识别和在线识别中的另一个的候选，并且离线识别和在线识别的结果不组合。

在一种情况下，由于在线识别相对快速，因此在线识别的识别结 果通常作为离线识别的基础，并且离线识别的结果通常被从在线识别结果中选出。但是，由于在线识别为离线识别提供了较少的候选，并且对于模糊手写字符，在线识别精度受限，因此基于在线识别的结果的离线识别通常不能精确地获得最终识别结果，甚至当在线识别结果不包括正确的结果时可能不能获得正确的结果。

日本专利申请特开No.H9-179938A公开了一种手写字符的级联式混合识别，其中离线识别被用作“粗略分类”以生成作为在线识别(“详细分类”)的输入的识别候选。更具体来说，离线识别仅被用作粗略分类以限制在线识别的识别候选。因此，由于离线识别仅仅被部分地且粗略地执行，因此该混合方法的识别速度提高。

尽管级联式混合的计算速度可提高识别速度，但是这样的混合识别的识别精度可能不能被提高，这是因为这两种识别结果没有被组合，因此这两种识别的互补性没有被用于提高识别精度。

并联式混合识别通常利用在线识别和离线识别的结果的组合，以便利用这两类识别的互补性。