JPH06290301A - 文字／図形認識装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 専用のタブレット等を必要としないで、任意
の場所に描画される文字や図形を入力して認識すること
ができ、かつ構成が単純で安価にできる文字／図形認識
装置を提供すること。 【構成】 文字／図形の描画を行う入力ペン２と、この
入力ペン２に一体的に設けられる撮像手段と、前記入力
ペン２による文字／図形の描画中における文字／図形の
認識処理を２値化処理部３、入力図形格納メモリ４を介
してパターンマッチング処理部５によって、登録図形格
納メモリ６に格納された文字／図形を参照してパターン
マッチングにより認識を行い、認識した文字／図形を表
示部７で表示する構成となっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、入力ペンにより文字／
図形を描画している時にも、描画中の文字／図形の認識
処理を行う文字／図形認識装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】手書きの文字や図形が、予め登録してあ
る文字や図形のどれであるかを判別、認識する装置とし
て、特開平４ー１０５１８５号公報に開示された第１の
従来例がある。

【０００３】また、テレビカメラを用いて文字や図形を
認識する装置として、特公平４ー１７７４８３号公報に
開示された第２の従来例があり、これも手書きの文字や
図形の認識に用いることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記第１の従来例で
は、例えば抵抗体検知方式等による専用の透明タブレッ
トの上で、専用のペンを用いて手書きを行うことによ
り、文字や図形が入力される。従って、ノート等の任意
の紙に文字や図形を書き、それを認識することはできな
いという欠点がある。

【０００５】一方、第２の従来例では、どこに書かれた
文字や図形でも認識の対象にすることができる。しかし
ながら、テレビカメラによって入力された画像から１つ
１つの文字を区別して切り出すための切り出し処理部を
必要とし、装置が高価になるという欠点がある。

【０００６】本発明は、上述した点にかんがみてなされ
たもので、専用のタブレット等を必要としないで、任意
の場所に文字や図形を描きながら、それを入力して認識
することができ、かつ構成が単純で安価にできる文字／
図形認識装置を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段及び作用】入力ペンと、パ
ターンマッチング処理部と、前記入力ペンに一体的な又
は着脱自在の固体撮像素子と、前記入力ペンによって文
字／図形を描画している時にも、描画中の文字／図形の
認識処理を行う認識処理手段とを設けることにより、専
用のタブレット等を必要としないで、任意の場所に文字
や図形を描きながら、それを入力して認識することがで
きるようにしている。

【０００８】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１ないし図４は本発明の第１実施例に係り、図
１は第１実施例の文字／図形認識装置の構成を示し、図
２は入力ペンの構造を示し、図３は入力ペンにより文字
を入力している様子を示し、図４は認識動作の説明図を
示す。

【０００９】図１に示すように第１実施例の文字／図形
認識装置１は、文字や図形を描く機能と、描画された文
字や図形を電気信号に変換する撮像機能とを備えた入力
ペン２を有する。

【００１０】この入力ペン２に内蔵された撮像手段で撮
像された画像情報は２値化処理部３に入力され、２値化
された後、入力図形格納メモリ４に記憶される。この入
力図形格納メモリ４に記憶された画像データはパターン
マッチング処理部５に転送される。

【００１１】このパターンマッチング処理部５は登録図
形格納メモリ６に登録された登録済みデータを用いてパ
ターンマッチング処理を行う。パターンマッチング処理
された結果は表示部７に表示されると共に、データメモ
リ８に格納され、他の処理に利用される。

【００１２】このパターンマッチング処理部５における
パターンマッチング処理は第２の従来例のように１つの
文字とか図形の完全な形のものを対象にして認識を行う
のではなく、後述するように文字等を書いている途中に
おいて連続的に認識する処理を行う。

【００１３】このパターンマッチング処理部５は、入力
ペン２の移動により、パターンマッチング処理される画
像が大きく変化した場合には、その移動の前において文
字等の描画が終了したものと判断し、最後に認識した文
字等に対する認識を確定し、移動された次の画像に対し
て文字／図形の認識処理に移る。

【００１４】このように文字などが描画されていく過程
の比較的長い時間を利用して、パターンマッチング処理
による１つの文字／図形の認識処理を行うので、超高速
の文字／図形の認識処理機能を有しないでも実用上は問
題にならない。従って、この実施例におけるパターンマ
ッチング処理部５には、低速の処理機能のＣＰＵ等で構
成することができ、この文字／図形認識装置１を低コス
トで実現できる特徴を有する。

【００１５】上記入力ペン２は例えば図２に示すような
構造となっている。この入力ペン２は文字や図形を紙に
描く通常の描画機能を有している。ここでは、円筒状ケ
ース１１内部にシャープペンシル機構１２を収納し、こ
のシャープペンシル機構１２の先端から突出する芯１３
を紙等に押し付けることによって文字や図形を描くこと
ができる。

【００１６】また、この円筒状ケース１１内の先端側付
近には、撮像手段を形成する対物レンズ１４及びＣＣＤ
１５とが収納され、固定部材１６でケース１１内壁に固
定されている。

【００１７】この対物レンズ１４の光軸Ｏはケース１１
の中心軸と平行であり、その焦点面にはＣＣＤ１５が配
置され、結像された光学像を光電変換する。この対物レ
ンズ１４の光軸Ｏ上の前方位置のテーパ状ケース部分
は、ほぼ円形部分が薄い透明カバー部１１ａになってお
り、光軸Ｏの前方側から入射される光を乱さずにほぼ真
っ直ぐに通す。

【００１８】上記対物レンズ１４及びＣＣＤ１５で形成
される撮像手段は、ケース１１の中心軸上で前方に突出
する芯１３に近接して配置され、かつその光軸方向も中
心軸に近い距離となるように設定されているので、その
撮像範囲は芯１３で描画している位置をほぼ中心とする
狭い範囲となる。

【００１９】図３は入力ペン２でノート１７に文字を入
力している様子を示す。例えば、入力ペン２でＢを描い
ている場合、点線で示す範囲が撮像範囲１８となる。。
この撮像範囲１８は入力ペン２の移動と共に、変化す
る。なお、上記透明カバー部１１ａ以外は不透明な部材
で形成されている。

【００２０】上記ＣＣＤ１５は例えばケース１１内に設
けたＣＣＤ駆動部１９からＣＣＤ駆動信号が印加され、
ＣＣＤ１５で光電変換された画像信号は信号線２０を介
して２値化処理部３に入力されるようになっている。次
にこの第１実施例の動作を説明する。

【００２１】入力ペン２により、例えば図３のように文
字Ａ，Ｃ，Ｂを描いていくものとする。例えば、Ｂを描
いている場合には入力ペン２に内蔵された撮像手段によ
り撮像される撮像範囲１８は、Ｂを描いている部分付近
のみとなる。

【００２２】この撮像範囲１８の画像は２値化処理部３
に入力され、各画素毎に０か１に２値化された後、入力
図形格納メモリ４に記憶される。この入力図形格納メモ
リ４に記憶された画像データはパターンマッチング処理
部５に転送される。

【００２３】このパターンマッチング処理部５は登録図
形格納メモリ６に登録された登録済みデータを用いて、
描いている文字／図形（この場合Ｂ）に対するパターン
マッチング処理を連続的に行い、描いている文字／図形
を認識する。

【００２４】このように、パターンマッチング処理部５
は、現在入力ペン２が位置している部分付近の文字／図
形だけを対象として描いている文字／図形を認識するの
で、第２の従来例のような複雑な切り出し処理を行う必
要がなく、この装置１の構成を単純化でき、低コストで
実現できる特徴を有する。

【００２５】図４はＢを描いている間におけるパターン
マッチング処理部５による認識動作を示す。図４（ａ）
の描画段階における連続的な認識動作では、パターンマ
ッチング処理部５は登録図形格納メモリ６に登録された
登録済みデータを用いて描かれている文字／図形がＩ
（アイ）又は１（いち）又はｌ（エル）であると認識す
る。

【００２６】図４（ａ）の描画段階の後に引き続く図４
（ｂ）の描画段階では、パターンマッチング処理部５は
登録済みデータを用いて描かれている文字／図形がＰで
あると認識する。さらに図４（ｂ）の描画段階の後に引
き続く図４（ｃ）の描画段階では、パターンマッチング
処理部５は登録済みデータを用いて描かれている文字／
図形がＢであると認識する。

【００２７】この認識の後に、入力ペン２はＢの描画位
置から大きく移動し、次の文字等の描画に移る。パター
ンマッチング処理部５は、転送されてくる画像の位置が
大きく変化したことから、その文字の描画が終了したも
のと判断し、この描画が終了した文字はＢ，つまり最後
に認識したもので確定する。そして、認識したＢを表示
部７で表示すると共に、データメモリ８にも格納する。

【００２８】表示部７はＬＣＤ等で構成され、入力ペン
２で描画している最中に認識した文字／図形を、データ
メモリ８に格納した認識が確定した文字と共に、例えば
図１のように表示する。また、認識が確定すると、次の
描画の文字／図形の認識動作に移る。

【００２９】この第１実施例によれば、入力ペン２で描
画している最中の比較的長い時間を利用して文字／図形
を認識するので、低速の認識処理機能を有するもので十
分的に使用でき、低コストで実現できる。また、複雑な
切り出し処理を必要としないので、やはり装置の構成を
単純化でき、低コスト化することが可能になる。

【００３０】図５は本発明の第２実施例の文字／図形認
識装置３１を示す。この実施例では入力ペン３２は例え
ば通常のシャープペンシルなどの筆記具３３に着脱自在
で装着される撮像ユニット３４とから構成される。この
撮像ユニット３４には対物レンズとＣＣＤとが収納さ
れ、撮像ユニット３４に設けた例えばＣリング状の固定
枠３５のネジ３６によって筆記具３３に固定することが
できる。ＣＣＤと接続された信号線３７は筆記具３３の
頂部側で一旦、固定バンド３８等で固定された後、ＣＣ
Ｄ駆動部１９と２値化処理部３と接続される。

【００３１】上記ネジ３６によって筆記具３３の先端か
ら軸方向に沿って大きな距離の位置に撮像ユニット３４
を固定すると、撮像範囲を広く設定でき、小さな距離の
位置に撮像ユニット３４を固定すると、撮像範囲を狭く
設定でき、入力する人が撮像範囲を可変設定することが
できる。

【００３２】この撮像範囲は極端に大きすぎたり、極端
に小さすぎたりすると、文字／図形の認識の機能が低下
したり、文字／図形の認識の処理速度が低下するので、
１つの文字／図形のサイズ程度となるように設定すれ
ば、十分認識できるので、このような大きさ程度に設定
する。

【００３３】また、この実施例ではパターンマッチング
処理部５は入力図形格納メモリ４に記憶された画像デー
タから文字／図形の認識を行っている最中の画像データ
を表示部７の画像データ表示エリア４１に転送して表示
すると共に、画像データ表示エリア４１の画像データに
対し、登録図形格納メモリ６に登録された登録済みデー
タを用いて認識した文字／図形を表示部７の認識文字／
図形表示エリア４２に表示する。

【００３４】そして、入力ペン３２で例えばＢという文
字を描画し終えて大きく移動すると、パターンマッチン
グ処理部５は、転送されてくる画像の位置が大きく変化
したことから、その文字の描画が終了したものと判断
し、この描画が終了した文字を最後に認識した文字Ｂと
確定する。そして、認識したＢを表示部７の認識済み文
字／図形表示エリア４３で表示すると共に、データメモ
リ８にも格納する。その他は第１実施例と同様の構成で
あり、その説明を省略する。

【００３５】この実施例によれば、第１実施例の効果を
有する他に、通常の筆記具３３に撮像ユニット３４を着
脱自在で取り付けられるので、適用範囲を広げることが
できる。

【００３６】なお、文字／図形の認識確定の時に、ユー
ザに文字／図形の認識確定を告知するように、例えば、
ＬＥＤをパルス的に発光させたり、パルス的に音を出す
ような告知手段を設けても良い。また、入力ペンで文字
等を描画し終えて大きく移動した場合、パターンマッチ
ング処理部５は、文字／図形を一時的に認識確定するよ
うにして、誤った認識に対してはユーザからパターンマ
ッチング処理部５に対して訂正処理を行えるようにして
も良い。

【００３７】この場合には入力図形も記憶できるように
する。そしてメモリの記憶容量に達した場合に、最も古
い入力図形の記憶エリアから順次上書きするようにして
も良い。また、この場合、メモリの記憶容量に達したこ
とをユーザに告知するようにしても良い。

【００３８】また、図６に示すように例えば横線５１等
が予め書いてあるノート１７に文字／図形を描画する場
合には、パターンマッチング処理部は、この横線５１等
が予め書いて図形を初期図形として、この初期図形に描
かれる文字／図形を認識する。この初期図形に重畳して
描かれる文字／図形の画像データの分離抽出は、初期図
形に重畳して文字／図形が描かれる画像データから初期
図形の画像データを減算する処理で簡単にできる。

【００３９】また、初期図形を利用して、入力ペンの移
動を検出し、文字／図形の描画の終了か否かを判断する
ようにしても良い。また、文字／図形を認識するための
文字／図形認識範囲の設定に利用しても良い。

【００４０】また、撮像ユニットに変調手段を設け、認
識処理手段側に復調手段を設けて、入力ペンとワイヤレ
スで認識処理できるようにする等しても良い。なお、上
述した文字／図形認識装置により、内視鏡装置における
患者データの入力に使用しても良い。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、文
字／図形の描画を行う入力ペンと、前記入力ペンに設け
られる撮像手段と、前記入力ペンによる文字／図形の描
画中における文字／図形の認識処理を行う認識処理手段
とを設けているので、専用のタブレットを必要とせず、
任意の場所に文字や図形を描くことができ、かつその描
画中の文字や図形を認識できる。従って、簡単な構成で
実現できると共に、高速の認識処理手段を必要としな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の第１実施例の文字／図形認識装
置の構成を示す図。

【図２】図２は入力ペンの構造を示す概略断面図。

【図３】図３は入力ペンにより文字を入力している様子
及び撮像範囲を示す説明図。

【図４】図４は認識動作の説明図。

【図５】図５は本発明の第２実施例の文字／図形認識装
置の構成を示す図。

【図６】図６は横線が書いてあるノートに文字／図形を
描画している様子を示す説明図。

【符号の説明】

１…文字／図形認識装置 ２…入力ペン ３…２値化処理部 ４…入力図形格納メモリ ５…パターンマッチング処理部 ６…登録図形格納メモリ ７…表示部 ８…データメモリ １１…ケース １２…シャープペンシル機構 １３…芯 １４…対物レンズ １５…ＣＣＤ １７…ノート １８…撮像範囲 １９…ＣＣＤ駆動部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 文字／図形の描画を行う入力ペンと、前
   記入力ペンに設けられる撮像手段と、前記入力ペンによ
   る文字／図形の描画中における文字／図形の認識処理を
   行う認識処理手段とを有することを特徴とする文字／図
   形認識装置。