구조적 특징기반 자유필기체 숫자인식 알고리즘

A Recognition Algorithm of Handwritten Numerals based on Structure Features

Abstract

필기체 숫자인식은 일반적으로 높은 인식률과 문맥 독립이 요구되고 있고, 쓰는 사람에 따라서 많은 차이점이 있어서 자유 필기체 숫자는 인식이나 알고리즘작성에 아직도 어려운 문제점이 있다. 본 연구에서는, 필기체 숫자의 특성을 분석하고, 구조적 특징기반 자유 필기체 숫자인식 알고리즘을 새롭게 제안한다. 주어진 필기 숫자에 대하여, 끝점과 분기점, 수평선과 함께 숫자의 구조적 특징을 연구한다. 이 방법은 확장된 구조적 특징 알고리즘으로 제안되어 강인하며, 그리고 본 연구에서 제안한 구조적 특징에 기반 한 결정 트리(decision tree)는 필기체 숫자 자동인식방법에 구조적으로 기여한다. 본 알고리즘이 다른 방법과 비교하여 인식률과 강인성이 우수함을 실험결과로 보여주었다.

Because of its large differences in writing style, context-independency and high recognition accuracy requirement, free handwritten digital identification is still a very difficult problem. Analyzing the characteristic of handwritten digits, this paper proposes a new handwritten digital identification method based on combining structural features. Given a handwritten digit, a variety of structural features of the digit including end points, bifurcation points, horizontal lines and so on are identified automatically and robustly by a proposed extended structural features identification algorithm and a decision tree based on those structural features are constructed to support automatic recognition of the handwritten digit. Experimental result demonstrates that the proposed method is superior to other general methods in recognition rate and robustness.

그림 1. 끝점 Fig. 1. 9 Neighborhoods of endpoints

그림 2. 3개 교차점 Fig. 2. 9 Neighborhoods of three-crossing point

그림 3. 4개 교차점 Fig. 3. 9 Neighborhoods of four-crossing point

그림 4. 끝점구조의 8가지 분류 Fig. 4. 8 Probes for Recognition of Endpoint Structure

그림 5. 숫자 “2”의 끝점 결과 Fig. 5. Drawing of Endpoint Structure in Numeral Characters

그림 6. 3교차점의 16가지 분류 Fig. 6. 16 Probes for Recognition of Three-crossing Point Structure

그림 7. 숫자 “2”의 3교차점 결과 Fig. 7. Drawing of Three-crossing Structure in Numeral Characters

그림 8. 4교차점의 2가지 분류 Fig. 8. 2 Probes for Recognition of Four-crossing Point Structure

그림 9. 4교차점 결과 Fig. 9. Drawing of Four-crossing Structure in Numeral Characters

그림 10. 결정 트리 Fig. 10. Decision Tree

표 1. 필기 숫자의 예 Table 1. Some examples adopted in handwritten numeral test