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2012 年度 実績報告書

部分は全体を語る―断片化による手書き文字認識ブレイクスルー

研究課題

研究課題/領域番号 23300072
研究機関九州大学

研究代表者

内田 誠一  九州大学, システム情報科学研究科(研究院, 教授 (70315125)

研究分担者 馮 尭楷  九州大学, システム情報科学研究科(研究院, 助教 (60363389)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
キーワード手書き文字列認識 / 局所特徴 / セグメンテーション / パターン認識
研究概要

本年度は,年度当初の予定通りの進捗を得た.すなわち,これまでに培ってきたpart-based 認識の基本特性に関するノウハウを基に,文字列の認識への拡張ついて主に取り組んだ.また並行して,タブレット等を介して入力される文字パターンをpart-based認識する方式(part-basedオンライン文字認識)の検討を行った.
まず,part-based文字列認識については,昨年度後半から取り組みにより,文字列を単文字に分割する処理,いわゆるセグメテーション処理が非常に困難な場合に対する頑健性がわかっている.例えば,隣接文字が強く接触していたり,各文字が大きく傾いているような場合に対する頑健性である.これは,part-based文字認識が,セグメンテーション以前に,文字を局所領域単位に細分割していることからくる特性であり,大きな利点であるといえる.郵便番号数字列を対象とした文字列認識実験により,この頑健性を確認した.なお,この結果の一部についてはICPR2012(パターン認識に関する世界最大の国際会議)にて発表された.なお,現在part-based文字列認識について,情景内の多様なフォントによる文字列への適用を開始した.
part-basedオンライン文字認識は,上記の文字列画像を対象とした場合よりもさらに困難な状況である.すなわち,オンラインの場合,文字の局所領域は単純な線分になるために,文字の特徴が失われ,認識率の低下が起こる一方で,筆順変動などの大局的な変動について著しく頑健と考えられる.英字および漢字を対象とした実験により,この頑健性を確認した.なお,この結果の一部についてはIGS2013(手書き全般に関する歴史ある国際会議)にて発表予定である.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

上述の通り,H24年度当初に計画されていたことは遂行し,成果として国際会議および学術雑誌にて発表するに至っている.さらに,既に情景内文字列認識に着手していることから,当初の計画以上と考える.

今後の研究の推進方策

本年度は、これまで検討を重ねてきたpart-based文字認識技術による単文字認識および文字列認識応用についてさらなる展開を行う.具体的には,これまでの手書きによる文字に加え,昨今ニーズが高まっている情景内の文字および文字列を対象としたpart-based認識を試みる.
part-based文字認識とは,上述の通り,文字画像を多数の部分画像に分解し,各部分画像での認識を行い,得られる複数の部分画像での認識結果を統合することによる,画期的な文字認識手法である.文字の大局的構造を用いずに認識を行うので,大局的構造が壊れてしまうような大きな変形にも頑健な認識が実現する.
こうした大きな変形は,情景内の文字にも多く発生する.看板上の文字に見られる様々な装飾もこうした変形である.また部分的な影による輝度変化や,オクルージョン,射影変換などによっても,大局的構造を破壊する変形は生じる.こうした情景内文字の認識について,従来の研究では何とか通常のOCR技術で認識できるように,前処理で正規化を行う(すなわち通常の文字と極力類似するように画像変換を施す)ことが多かった.これに対し,我々の本年度の研究では文字を部分画像に断片化するというpart-based認識のアプローチを適用することで,この難問に取り組む.

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Part-Based Methods for Handwritten Digit Recognition2013

    • 著者名/発表者名
      Song Wang
    • 雑誌名

      Frontiers of Computer Science

      巻: 7 ページ: 未定

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Skew Estimation by Parts2013

    • 著者名/発表者名
      Soma Shiraishi
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Information & Systems

      巻: E96-D ページ: 未定

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Exploring the Ability of Parts on Recognizing Handwriting Characters2013

    • 著者名/発表者名
      Takafumi Matsuo
    • 雑誌名

      Proceedings of the 16th International Graphonomics Society Conference

      巻: 1 ページ: 未定

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Part-Based Method on Handwritten Texts2012

    • 著者名/発表者名
      Song Wang
    • 雑誌名

      Proceedings of the 21st International Conference on Pattern Recognition

      巻: 1 ページ: 339-342

    • 査読あり
  • [学会発表] part-basedオンライン文字認識における特徴表現に関する検討2013

    • 著者名/発表者名
      松尾崇史
    • 学会等名
      電子情報通信学会パターン認識・メディア理解研究会
    • 発表場所
      電気通信大学,東京都
    • 年月日
      20130314-20130315
  • [学会発表] 位置同定における局所特徴の選択に関する考察2013

    • 著者名/発表者名
      村山修一
    • 学会等名
      電子情報通信学会パターン認識・メディア理解研究会
    • 発表場所
      電気通信大学,東京都
    • 年月日
      20130314-20130315
  • [学会発表] 細胞画像に対するpart-based認識2012

    • 著者名/発表者名
      島田祐輝
    • 学会等名
      画像の認識・理解シンポジウム
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      20120806-20120808
  • [学会発表] 構造学習による情景内文字検出2012

    • 著者名/発表者名
      寺田有吾
    • 学会等名
      画像の認識・理解シンポジウム
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      20120806-20120808
  • [備考] 九州大学ヒューマンインタフェース研究室ホームページ

    • URL

      http://human.ait.kyushu-u.ac.jp/~uchida/mybib.html

URL: 

公開日: 2014-07-24  

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