JPH07239679A - 看板の作成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 大面積の看板を容易迅速に作成すること。と
くに図形や変形文字，手書き文字などを含むものを看板
にすること。 【構成】 看板にするべき文字や図形を光学的に読み取
り、輪郭点列を求め、輪郭点列の座標を独立変数ｔを用
いて記憶し、輪郭点列の接合点を求め、接合点間の区間
を直線、円弧、自由曲線で近似し、近似のパラメ−タと
接合点の座標とを記憶する。再生は、接合点の座標と隣
接接合点とを繋ぐ線のパラメ−タを出力し、これによっ
て輪郭点列を再生し、輪郭点列で囲まれる領域をそれ以
外の領域と区別して、大きい印刷面積を有するプリンタ
やカッテイングプロッタにより出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は看板や横断幕など面積
の広い表示の作成装置に関する。看板と言っても様々の
ものがある。大きさは数十ｃｍ〜数十ｍなど多様であ
る。立て長、横長の区別もある。内容も異なる。漢字や
仮名ばかりでなるものもある。英語のみのものもある。
さらに図形、ロゴ、イラストが入る場合もある。白黒の
場合だけでなくて色彩の付いたものもある。単色ではな
く多色の場合もある。表示の手段も多様である。紙の上
に墨で書いたものもある。横断幕の場合は布の上に墨や
絵の具で文字を書く場合もある。

【０００２】用途も様々である。ホテルの会議場で演題
の上に集会の名前を書いた看板が懸架されることもあ
る。街頭に縦型の広告として取り付けられるものもあ
る。飛行場や停車場に病院、医者、企業の宣伝広告のた
めの看板が多数林立している。短時間で撤去されるもの
もあるし、永年固定されるものもある。このように看板
の種類、用途、目的は極めて多様であり数量的にも極め
て大量に使われている。

【０００３】

【従来の技術】多くの場合漢字仮名を含む看板は手書き
で作成する。木の上にペンキや墨で手書きする。どのよ
うな文字でも書くことができるので自由度が高い。しか
しこの場合は文字の巧みな人が必要である。専門の看板
屋の場合はいくつかの文字の型をもっている。明朝体、
ゴシック体などの標準的な文字の原形である。寸法も幾
つかの種類ものがある。この型により、木の上にペンキ
や墨などで文字を書くことが出来る。あるいは型に従っ
てプラスチックの板を切り取り、これを平坦な板に貼り
付けて看板とすることもある。看板の場合は文字が大き
く遠方から見るものであるので、多少のばりや狂いがあ
っても分からないから正確に作る必要性は少ないかも知
れない。

【０００４】図形を含む場合は実際にその図形を適当な
寸法に拡大したものを作り貼り付ける必要がある。簡単
な図形であればよいが、複雑な図形の場合は手数が係
る。拡大コピ−をしてさらにこれの輪郭をなぞって奇麗
な拡大図を完成しなければならない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】手書きの看板の場合は
任意の書体の文字を描くことができるので自由度が高い
が、書道に巧みな職人が不可欠である。このような巧み
な腕を持つ職人は減少している。定形の看板は多くの場
合、ゴシック体や明朝体などの決まった字体を用いるの
で種類は多くない。決まり切った字体になる。特別の字
体にしたいとすれば、特別にデザインし、これを拡大し
て型を作成しなければならない。容易なことではなく看
板作成に多額の費用が要る。

【０００６】特に図形が入る場合は致命的である。複雑
な図形の場合は原画を拡大しさらに書き直す必要があ
る。寸法の異なる幾つもの看板を作成する場合は幾つか
のサイズの図形を複製しなければならない。この明細書
において看板というのは硬質の看板だけでなく横断幕の
ように不定形の大型表示をも含むものとする。

【０００７】多くの文字の原形を準備することなく、適
当な書体の文字により看板を作成できる装置を提供する
ことが本発明の第１の目的である。書画に巧みな職人が
居なくても毛筆書きの文字の看板を作成できる装置を提
供することが本発明の第２の目的である。文字だけでな
く、任意のロゴ・イラスト・図形を看板に入れることが
できる装置を提供することが本発明の第３の目的であ
る。任意の大きさの看板や横断幕を容易迅速に作成でき
る装置を提供することが本発明の第４の目的である。文
字や図形が大きくなってもノイズが増えず奇麗な外形線
を保証できる装置を提供することが本発明の第５の目的
である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の看板の作成装置
は、看板に描くべき所望の文字図形等の原画をイメ−ジ
スキャナで読み取り、これを画素毎に記憶して、輪郭線
を抽出し、輪郭線から接合点を求め隣接接合点の間の線
分を適当な関数で近似し、輪郭線と関数を記憶するよう
にし、さらに記憶された情報から、原図に対応する文字
図形デ−タを生成して、プリンタやカッティングプロッ
タに出力し、原図を拡大してできた文字、図形を看板媒
体に描くようにしたものである。

【０００９】看板媒体というのは紙、プラスチック、金
属、布、箔など任意の平面状の媒体である。この上にプ
リンタによって文字や図形を書く。カッティングプロッ
タの場合は紙、プラスチック、金属、箔などをその輪郭
線に沿って切り抜くことができる。プリンタはレ−ザプ
リンタ、サ−マルプリンタなど任意の大面積用のものを
用いる。

【００１０】本発明で中心的な役割をするのは接合点で
ある。接合点の抽出や関数近似は自動的に行われる。接
合点を求め関数近似をするために、イメ−ジスキャナに
よる読み取り誤差やノイズが除去され、きれいに画像が
修正される。ために看板媒体に描かれた文字図形は原画
の特徴を忠実に再現できる。また定形の文字や数字の場
合は、原画となる文字フォントをイメ−ジスキャナで読
み取り輪郭線抽出、接合点抽出、関数近似した後のデ−
タの形で記憶装置に記憶させておく。これは共通のデ−
タとして初めから準備されているようにする。

【００１１】すなわち、本発明の看板作成装置は、所望
の文字・図形を光学的に読み取り光学的に文字・図形デ
−タを読み取り、縦横に有限個並ぶ画素に対応させて記
憶する画像記憶装置と、縦横に並ぶ画素に対応付けて読
み取られた文字・図形の輪郭線を輪郭点列として抽出す
る輪郭線抽出装置と、抽出された輪郭点列の２次元座標
（Ｘ，Ｙ）を連続する群ごとにｔを独立変数、Ｘ、Ｙを
従属変数として記憶する輪郭点列記憶装置と、ｘ、ｙ空
間での群毎の点列の各点における曲率を求める曲率演算
機構と、群毎の曲率のデ−タから真円を抽出する真円抽
出機構と、点列の曲率のデ−タから空間微分不可能な点
を接合点として抽出する接合点位置抽出機構と、同一点
列群内の隣接接合点間を直線、円弧の順で近似しこれで
所定の近似精度が得られない時はｔを独立変数、ｘ、ｙ
を従属変数とした区分的多項式で近似し近似精度が所定
の値に収まるまで区分的多項式の次元数を増加させなが
ら最小二乗近似を繰り返して隣接接合点間を直線、円
弧、区分的多項式で近似するデ−タ近似機構と、点列の
群毎に前記の接合点の座標と隣接接合点間を近似する関
数のパラメ−タとを記憶する圧縮デ−タ記憶装置と、記
憶された圧縮デ−タを入力し点列の群毎の接合点の座標
と隣接接合点を近似する関数パラメ−タを得て輪郭線を
再生する輪郭再生機構と、再生された輪郭線の内部の画
素と外部の画素に異なる値を対応させ文字・図形を再生
する文字図形再生機構と、再生された文字・図形を出力
する再生デ−タ出力機構とよりなることを特徴とする。

【００１２】カッティングプロッタを使って媒体を切り
抜く場合は、輪郭再生機構の値を用いてカッティングプ
ロッタを作動させ文字・図形の輪郭線を切り抜くように
する。

【００１３】

【作用】図１は本発明の看板作成装置の一例の概要を示
す。これは原画を読み込むためのイメ−ジスキャナと、
前記の処理を行うためのコンピュ−タと、文字や図形を
描き出すためのプロッタを含む。このプロッタは輪郭線
にそって媒体を切断するためのカッティングプロッタで
ある。これは切断されたシ−トを平板に貼り付けること
によって看板とする場合である。サ−マルプリンタ、レ
−ザプリンタ等プリンタを用いると紙やプラスチックシ
−ト、金属箔の上に黒または色彩のある図形を再生でき
る。用途により任意の出力を採用する。両者の切り替え
は簡単である。

【００１４】どれほどの大きさの看板や横断幕を作成で
きるかというと、現在存在する出力装置の大きさに依存
する。現在サ−マルプリンタの場合幅が１ｍ以上のもの
をプリンタできるものが市販されている。これを使うと
１ｍ以上の幅のある看板を容易迅速に作成できる。しか
し大きさの制限は本発明に内在するものではない。本発
明はどのような大きさの文字・図形を再生するためにも
利用できる。大きさを限定するものはプリンタやカッテ
ィングプロッタの寸法である。寸法の大きいプリンタな
どができれば本発明によってどのように大きい看板でも
簡単に速やかに作成できるのである。本発明で重要なの
は文字図形を定義するデ−タを如何に抽出し記憶しこれ
を再生するかということである。

【００１５】本発明の全体の構成を図２に一覧表にして
示す。ここに全ての機構を予め記しひとつずつ説明す
る。 Ａ．画像記憶装置 Ｂ．輪郭点列抽出装置 Ｃ．輪郭点列記憶装置 Ｄ．デ−タ近似機構Ａ Ｅ．曲率演算機構 Ｅ′．近似曲率記憶装置 Ｆ．真円抽出機構 Ｇ．真円記憶装置 Ｈ．接合点位置抽出機構 Ｉ．接合点位置記憶装置 Ｎ．デ−タ近似機構Ｂ Ｏ．圧縮デ−タ出力機構 Ｐ．圧縮デ−タ記憶装置 Ｒ．輪郭再生機構 Ｓ．文字・図形再生機構 Ｔ．再生デ−タ出力機構

【００１６】看板に表したい文字・図形は目的、対象、
表示の主体等により様々である。定形の文字を使う場合
もあるし、特殊な文字を用いる場合もある。手書の文字
の場合もある。図形やイラストを含む時もある。本発明
はいかなる文字・図形でも扱うことができる。例えば図
３（ａ）に示すダイオ−ドの記号について手順を簡単に
説明する。

【００１７】まず紙に書いてあるダイオ−ドの図形をイ
メ−ジスキャナ（画像読取り装置）で読み取る。これが
文字・図形の光学的な読み取りである。輪郭線の集合で
ある輪郭点列抽出をすると白抜きの文字・図形になる。
これが（ｂ）に示すものである。横方向をＸ軸、縦方向
をＹ軸方向とする。輪郭線のそれぞれの点を２次元座標
で表現することが出来る。連続する輪郭点列は幾つも存
在する。これらは独立に取り扱われる。

【００１８】媒介変数表示を用いて輪郭点のＸ、Ｙ座標
をｔの関数とする。輪郭点列は連続しているので、Ｘ
（ｔ）、Ｙ（ｔ）はｔについてほぼ連続した函数にな
る。それぞれの輪郭点列群において全体に渡って区分的
多項式で近似する。第１回目の近似では一つの輪郭点列
は一つの区分的多項式で近似する。これは曲率を求める
ためである。近似の精度も低くて良い。区分的多項式で
連続関数になるから各輪郭点列において２階微分し曲率
を求める。曲率が一定である輪郭点列は真円である。こ
れは真円として分離される。曲率の大きいところが接合
点である。図３で輪郭点列の交点、曲点などに×の印が
付いている。これが接合点である。

【００１９】接合点によって輪郭点列を分割する。接合
点の間を直線、円弧、自由曲線によって近似する。近似
は直線、円弧、自由曲線の順で行う。始めに直線で近似
する。これは始点座標と直線であるということだけで表
現できる。次に円弧で近似する。これも始点、半径、中
心角により指定できる。これらを表現するためのデ−タ
は極めて僅かである。

【００２０】直線でも円弧でも近似できない場合は、自
由曲線近似する。この場合は接合点間をＭ個の細区間に
分割し区分的多項式で近似する。細区分の数を増やすと
近似を高めることができるので所望の精度の近似をする
ことができる。

【００２１】こうして接合点と、直線、円弧、自由曲線
のパラメ−タが得られるので、これを文字・図形のデ−
タとして記憶する。メモリ素子に記憶させるが、本発明
によればデ−タが大幅に圧縮されているので僅かなメモ
リ容量が必要なだけである。読み出しに必要な時間も短
い。画数や複雑さによるが１文字・図形当たり大体３０
０〜５００バイト程度のデ−タで済む。白黒画像のまま
であると画面を構成する全画素の数だけのデ−タがあ
る。たとえば縦横２５６画素とすると、８キロバイト
（ｋｂｙｔｅ）もあるが、本発明では大幅にデ−タを圧
縮できる。

【００２２】このデ−タは逆に読み出して接合点を基準
として直線、円弧、自由曲線を再生することができる。
計算によって任意の大きさ、任意の位置に再生すること
ができる。再生デ−タはカッティングプロッタにより出
力される。熱転写シ−トが輪郭に沿って切断される。

【００２３】

【実施例】

［Ａ．画像記憶装置］これは紙などに書かれた文字・図
形を光学的手段によって読み取り、画素毎に分解された
情報として記憶するものである。市販のイメ−ジスキャ
ナが用いられる。文字・図形部は黒となり、文字・図形
を構成しない部分を白として２値画像にし、これを画素
ごとに記憶させる。

【００２４】例えばイメ−ジスキャナを用いて２５６×
２５６ドットの精度で入力される。ドットの数はもちろ
ん任意であり、ドット数の多いほうが文字・図形として
記憶されるものは高品質になるはずであるが、ドットが
多いと計算時間、記憶容量が大きくなるので、適当なド
ット数の画像読み取り装置を用いれば良い。ドット数が
限られていて分解能もきまると読取りの寸法が限定され
る。この場合は全画面を幾つもの細領域に分割し、それ
ぞれの細領域で読み取ったデ−タを別々に処理し記憶す
るようにする。再生の時に、繋ぎ目について連続性を確
保できるように工夫する。

【００２５】ドット（画素）毎にこれが白画素か黒画素
かが区別されて一時的に記憶されるのである。以後一つ
の画素を点と言うことがある。また連続する一続きの黒
画素列を点列という。点を示すために画面上での画素の
横方向の番号ｘと、縦方向の番号ｙとからなる座標
（ｘ，ｙ）を用いる。座標変数には様々なサフィックス
を付けて区別する。

【００２６】［Ｂ．輪郭点列抽出装置］輪郭点列抽出装
置は読み取った文字・図形の輪郭線を求める操作を行う
ものである。全ての黒画素の座標が分かっているので、
黒画素と白画素の境界として輪郭点列を求めることが出
来る。

【００２７】○輪郭点列の表現 輪郭点列というは黒画素の固まりの外周に存する黒画素
の左右上下斜めに連続した点の列である。閉曲線要素の
場合は、外部だけでなく内部にも輪郭点列がある。閉じ
られた一つの点列を輪郭点列という。輪郭点列の総数を
Ｕとする。Ｕ個の輪郭点列には０からＵ−１の番号が付
けられる。ｕ番目の輪郭点列の輪郭点の総数をＮ（ｕ）
で表す。ひとつの輪郭点列において連続する点に番号ｋ
を付す。ｋは０〜Ｎ（ｕ）−１の整数である。

【００２８】ｕ番目の輪郭点列のｋ番目の輪郭点の座標
を（ｘ_k ^u ，ｙ_k ^u ）によって表現する。全輪郭点は ｛（ｘ_k ^u ，ｙ_k ^u ）｝_k=0 ^{N u -1} _u=0 ^U-1 （１） によって表現される。_k=0 ^{N u -1} というのは点列番号ｋ
が０からＮ（ｕ）−１までの値を取りうるということで
ある。Ｎ（ｕ）−１は括弧を含みこれは１／４角にでき
ないから変数のサフィックスとなるときは、括弧を除去
しＮ ｕ −１と書いている。Ｎ ｕ −１＝Ｎ（ｕ）
−１である。サフィックスであるので上下に書くべきで
あるがこれができないので左下と右上に分けて付す。
_u=0 ^U-1は輪郭点列群の番号ｕが０〜Ｕ−１の値を取ると
いうことである。また輪郭点列の番号ｕは変数の右肩に
括弧を付けて示すべきであるが括弧が１／４角にできな
いから括弧を省く。実際には図面に示すように括弧が付
いているのである。変数のｕ乗ではない。これは媒介変
数ｔ、独立変数ｘ、ｙなどに共通である。ｕは群番号で
あり変数の右肩にそのまま書くが本当は括弧が付いてい
るのである。

【００２９】［Ｃ．輪郭点列記憶装置］輪郭点列記憶装
置は前段で求めた輪郭点列を記憶する装置である。（ｘ
_k ^u ，ｙ_k ^u ）_k=0 ^{N u -1} _u=0 ^U-1 という形でこれを記憶
する。先述のように、Ｕが全点列の数であり、ｕが点列
に付けた番号である。点列ｕにおける点の数はＮ（ｕ）
であり、ｋがこれに付けた点番号である。このような事
を_k=0 ^{N u -1} _u=0 ^U-1 によって表現する。（ｘ_k ^u ，ｙ_k
^u ）はｕ番目の点列のｋ番目の点のｘ、ｙ座標である。
繰り返すが、Ｎ（ｕ）−１をサフィックスとしては、Ｎ
ｕ −１と書いている。

【００３０】［Ｄ．デ−タ近似機構Ａ］デ−タ近似機構
は二つある。これは最初のものであるが、区別するため
にＡと付記する。これは仮に輪郭点列の曲率の大きいと
ころを求め接合点を求めるために必要である。前記の連
続群毎の輪郭線点列のｘ、ｙ座標をｔを独立変数、ｘと
ｙを従属変数とする２次の区分的多項式で近似し、近似
精度が所定範囲になるまで最小二乗法近似を繰り返し輪
郭線点列の群毎の近似多項式を求めるものである。これ
は最終的なデ−タを得ようとするものではなく、接合点
を求めるものである。輪郭点列記憶装置から、各輪郭点
列についての座標を読み込む。

【００３１】これを媒介変数表示へ分解する。つまり各
点について、２つの（ｘ_k ^u ，ｙ_k ^u ）に共通の媒介変
数ｔを対応させる。これにも添え字を付けてｔ_k ^u とす
る。二次元情報であったがこれを一次元問題にするため
に媒介変数を用いるのである。ｕが輪郭点列の群番号、
ｋは一つの輪郭点列での点の番号である。

【００３２】媒介変数を用いることにより、（ｔ_k ^u ，
ｘ_k ^u ）と（ｔ_k ^u ，ｙ_k ^u ）の二つの座標の組み合わ
せが各輪郭点列の各点に対応する。以後は２変数につい
て同じ事をするので一つについて説明する。群ｕでの輪
郭点列（ｔ_k ^u ，ｘ_k ^u ）を近似するｔの関数Ｓ_x
（ｔ）を、２次のフル−エンシ−関数系｛ψ_m ｝を底と
する一次結合として与える。Ｓ_x （ｔ）によって群ｕで
のｔの関数としてのｘを近似するのである。同様にＳ_y
（ｔ）によって群ｕでのｙを近似する。近似関数として
適切であるかどうかの評価は最小二乗法で誤差が所定の
範囲内であるかどうかということで確かめる。

【００３３】注意すべきことは、Ｓ_x （ｔ）、Ｓ_y
（ｔ）によって輪郭点列群ｕの全体の閉曲線を一挙に近
似するということである。接合点を途中に持つのではな
く全体を一つの関数Ｓ_x （ｔ）で近似する。このように
するのは未だ接合点が決まっていないからである。先に
述べたように曲率を求めるにはこのように近似によるこ
となくもっと簡便な方法がある。それは輪郭点列のデ−
タを直接に用いて離散的曲率を求める方法である。本発
明を行うにはこのような離散曲率によっても良い。しか
しここではそれについては説明せず、近似関数Ｓ_x
（ｔ）、Ｓ_y （ｔ）の生成について説明する。

【００３４】Ｓ_x （ｔ）は非周期ｍ次のフル−エンシ−
関数ψ_k を基底として展開する。 Ｓ_x （ｔ）＝Σ_k=-m ^M+m Ｃ_k ^xψ_k （ｔ） （２）

【００３５】フル−エンシ−関数というのは本発明者が
命名した関数名である。次数ｍは多項式の次数に対応す
る。Ｍは次元数である。一般にｍ次のフル−エンシ−関
数は、定義域を［０，Ｔ］とし、パラメ−タをｋとし、
このパラメ−タをサフィックスとして付けて表す。Ｃ_k ^x
は線形一次結合の係数である。ψ_k 自体がｋの近傍で値
を持つ多項式である。

【００３６】 ψ_k （ｔ）＝３（Ｔ／Ｍ）^-mΣ_q=0 ^m+1（−１）^q ｛ｔ−（ｋ＋ｑ）（Ｔ／Ｍ）｝ ^m ₊ ／｛ｑ！（ｍ＋１−ｑ）！｝ （３）

【００３７】但し、ｋ＝−ｍ，−ｍ＋１，・・・，０，
１，２，・・・，ｍ＋Ｍ

【００３８】ここでｍ乗の下に付したプラスは、括弧内
が負のときは０で、正の時にはｍ乗であるということ
で、次のような定義である。

【００３９】 （ｔ−ａ）^m ₊＝（ｔ−ａ）^m ｔ＞ａ、 （４） ０ ｔ≦ａ （５）

【００４０】基底関数ψ_k は区分番号ｋ〜ｋ＋ｍ＋１ま
で有限の値を持ちその両側は０になる山形の関数であ
る。これは｛ｔ−（ｋ＋ｑ）（Ｔ／Ｍ）｝^m ₊のような０
から立ち上がるｍ次関数を一つずつ座標を横にずらせて
（ｑを一つずつ増やす）これを重ね合わせる形になって
いる。ｔ＞（ｋ＋ｍ＋１）（Ｔ／Ｍ）の時に恒等的に０
でなければならない。この条件によって重ね合わせの係
数が（−１）^q ／｛ｑ！（ｍ＋１−ｑ）！｝というふう
に決まる。

【００４１】領域の大きさＴは輪郭点列群の点の数Ｎ
（ｕ）に等しくするのが簡単であるが、比例するものと
して定義しても良い。このようにフル−エンシ−関数を
用いて、輪郭点列を近似するが、Ｔ／Ｍの間隔を持つ分
割点が多数あるので接合点がなくても近似することがで
きる。近似の度合いを高めるにはフル−エンシ−関数の
次数ｍを高めればよい。

【００４２】発明者の主張は、多くの自然界の物理量の
変動を表す関数が、１次、２次のフル−エンシ−関数の
線形結合として表されるということである。フル−エン
シ−関数は完備直交規格化関数ではない。もしもｍとし
て∞までの関数を採用し、これの一次結合とすれば任意
の関数を表現しうる。これは疑いがない。しかし本発明
者のいうのはそうではなく、僅かな次元数のフル−エン
シ−関数によって自然界の物理量の変動を書き下せると
いうことなのである。ここではｍ＝２のみを採用する。
これによって文字・図形などの輪郭線は過不足なく表現
できる。

【００４３】もっとも相応しい関数系を採用してこれの
一次結合によって物理量の変動を書き表すとすればもっ
とも数少ない関数で最適の近似を得ることができる。関
数系が良くないと多くの関数を底として一次結合の式を
展開しなければならない。これでは良い近似を得ること
ができないし、最終的なデ−タの数も多くなって記憶装
置の負担も大きい。またこれを読み出して利用するのも
容易でない。最適関数系を選ぶべきである。ｍ＝２が最
適と本発明者は思う。

【００４４】本発明者はここではｍ＝２のフル−エンシ
−関数を用いる。これは３つの区間にわたる２次曲線で
ある。両端での立ち上がり立ち下がりは２次関数であ
る。中央の点で最大であるがこの近傍でも２次関数であ
る。

【００４５】一般にｍ次フル−エンシ−関数は、（ｍ＋
１）区間に渡って存在し中央部で極大を持つ滑らかな
（ｍ≧２）関数である。両端ではｍ乗で立ち上がり立ち
下がる。中央部での関数形はやはりｍ乗である。基底ψ
_k のパラメ−タｋが一つ増えるともとのものを右へ一つ
平行移動したことになる。

【００４６】上の式はｍ＝２のとき、

【００４７】 Ｓ_x （ｔ）＝Σ_k=-2 ^M+2 Ｃ_k ^xψ_k （ｔ） （６）

【００４８】 ψ_k （ｔ）＝３（Ｔ／Ｍ）^-2Σ_q=0 ³（−１）^q ｛ｔ−（ｋ＋ｑ）（Ｔ／Ｍ）｝² ₊ ／｛ｑ！（３−ｑ）！｝ （７）

【００４９】となる。基底関数は｛ｔ−（ｋ＋ｑ）（Ｔ
／Ｍ）｝² ₊で示される横方向へＴ／Ｍずつずらせた４つ
の０から立ち上がる２次関数の重ね合わせである。細区
分の数がｋからｋ＋３まで値のある関数である。ｋ＋４
以上で恒等的に０であるために重ね合わせの係数が（−
１）^q ／｛ｑ！（３−ｑ）！｝となる。基底関数の数は
Ｍ＋５個である。Ｍは全区間の分割数でありこれを近似
の次元数と呼ぶ。これとフル−エンシ−関数の次数ｍと
を混同してはいけない。

【００５０】次元数Ｍを増やしてゆくと、どんな複雑な
変化でもそれなりに近似できる。次元数Ｍが大きいと計
算に時間がかかるし記憶させるべきデ−タの量も増え
る。必要な近似が得られる最小の次元数で近似するのが
望ましい。近似の程度はこれがどれほどもとの輪郭点列
（ｘ_k ^u ，ｙ_k ^u ）に近いかということで判断できる。
最小二乗法によりこれを評価するが、これは

【００５１】 Ｑ＝Σ｛Ｓ_x （ｔ_k ^u ）−ｘ_k ^u ｝² ＋｛Ｓ_y （ｔ_k ^u ）−ｙ_k ^u ｝² (８)

【００５２】を最小にするということである。積算の範
囲は輪郭点列群ｕの点全部である。ここでは曲率を求め
るだけであるから精度はそれ程高くなくても良い。係数
Ｃ_h を決めるのであるが、これの次元数がＭである。あ
るＭを規定すると、式（６）、（７）から係数Ｃ_h ^xは一
義的に決まる。しかしこの係数が最小二乗法による制限
を満たすとは限らない。この場合は次元数Ｍを一つ増加
させる。そして所望の近似範囲まで達するとこれで次元
数Ｍでの係数Ｃ_h を確定する。

【００５３】［Ｅ．曲率演算機構］全ての輪郭点列群に
対して近似関数が求まったのでこれを２階微分すること
により各輪郭点列群、各点での曲率を求める。輪郭点列
群ｕのｋ番目の点（ｘ_k ^u，ｙ_k ^u ）での曲率Ｋ（ｔ_k ^u
）は、

【００５４】 Ｋ（ｔ_k ^u ）＝｛Ｓ_x ′（ｔ_k ^u ）Ｓ_y ′′（ｔ_k ^u ）−Ｓ_x ′′（ｔ_k ^u ）Ｓ _y ′（ｔ_k ^u ）｝／｛Ｓ_x ′（ｔ_k ^u ）² ＋Ｓ_y ′（ｔ_k ^u ）² ｝^3/2 （９）

【００５５】によって計算することができる。最初ｕ＝
０の輪郭点列群のｋ＝０の点からこの計算を始める。こ
の計算は点毎に行う。つまりｋ番目の点について計算で
きると次にはｋ＋１番目の点について同様の計算をす
る。ひとつの輪郭点列群での計算が終わると次の輪郭点
列に移る。そして全ての輪郭点列の全ての点について曲
率を求める。

【００５６】［Ｅ′．近似曲率記憶装置］前段で求めた
曲率Ｋ（ｔ_k ^u ）を点（輪郭点列群ｕ、点番号ｋ）毎に
記憶する装置である。

【００５７】［Ｆ．真円抽出機構］これは近似曲率に基
づいてある輪郭点列が真円であるかそうでないかを判別
し真円を抽出するものである。真円というのはその輪郭
点列での各点での曲率が全て等しいというものである。
実際にはノイズがあるので、曲率がある値からある小さ
い誤差範囲にあるという条件で抽出する。文字・図形に
は真円である部分がかなりある。しかしここで言う真円
は輪郭線についてのものであるから、孤立した真円を指
している。真円の部分が他の直線、曲線と交差接触して
いる場合は真円として抽出されない。真円を抽出すると
次の利点がある。ひとつは本来真円であるものがノイズ
のために少し歪んでいても真円としてデ−タ化するので
ノイズが落ちてしまい形状をより正確に決定できる。ま
た円は半径と中心の座標だけで指定できるのでデ−タ圧
縮の点で極めて有効である。

【００５８】［Ｇ．真円記憶装置］前段階において求め
た真円の中心座標と半径ｒを記憶するものである。これ
により群ｕのデ−タが３つの値で記述できる。文字・図
形を対象とするので全ての輪郭点列は閉曲線である。一
重の真円の場合これは内部全体が黒画素で塗り潰された
円であるので、孤立した円点である。２重の真円の場合
は、２重円の間が黒画素で塗り潰された丸などに対応す
る。

【００５９】［Ｈ．接合点位置抽出機構］接合点という
のは直線と直線の継ぎ目、曲線と曲線の継ぎ目、直線と
曲線の継ぎ目などである。異なる勾配の線が接触するの
でこれを接合点というのである。文字・図形を関数近似
する時接合点は極めて重要な役割を果たす。本発明の骨
子はここにある。本発明は接合点の正確適切な決定を通
じて文字・図形を高品質に維持しながら、デ−タ量を最
小にすることができる。

【００６０】前回の区分的多項式の近似式が与える曲率
から接合点を求める。これは曲率が大きい点として求め
る。全ての輪郭点列について接合点を求める。図３のダ
イオ−ドの略図において、接合点を×でしめす。輪郭線
は外側の円状の輪郭線ヨと、内側の輪郭線レ、ソがあり
合計３本である。外輪郭線ヨの接合点は８個あるが、上
半分についてのみ符号を付けた。ツ〜ネは短い線分、ネ
〜ナは半円弧、ナ〜ラは短い線分、ツ〜フは短い円弧ま
たは自由曲線である。内輪郭線レ、ソは対称であるか
ら、レについて説明する。ム〜ウは線分、ウ〜ヰは線
分、ヰ〜ノも線分のようであるがノの近傍で曲がってお
り自由曲線である。ノ〜オは線分、オ〜クも線分、ク〜
ヤは線分、ヤ〜マは線分、マ〜ムは半円弧である。これ
も直線の部分が多い。ついで円弧が多い。幾何学的には
線分は両端が決まっており、直線は両端がない図形であ
るが、この明細書では線分や半直線も直線と呼んでい
る。

【００６１】［Ｉ．接合点位置記憶装置］これは前述の
操作で求めた接合点の番号と座標｛ｄ_i （ｘ_i ^u ，ｙ_i
^u ）｝を記憶するものである。

【００６２】［Ｎ．デ−タ近似機構Ｂ］そして接合点が
求まると、輪郭点列は接合点によって幾つかの区間に分
けられる。接合点によって分けられる区間を区分的多項
式によって近似する。この区分的多項式の近似は先にデ
−タ近似機構Ａで述べたものと同じであるが前回のもの
は近似区間が全輪郭点列群に渡っていた。今度はそうで
なく接合点ごとに区分的多項式近似を行う。デ−タ近似
機構Ｂはこれまでに得た輪郭点列、最終接合点、真円な
どのデ−タからデ−タを近似する機構である。本発明の
中心的な部分である。それぞれの記憶装置から入力され
るものは 輪郭点列記憶装置……輪郭点列｛（ｘ_k ^u ，ｙ_k ^u ）｝
_k=0 ^{N u -1} ₌₀ ^U-1 接合点位置記憶装置……接合点｛（ｘ_i ^u ，ｙ_i ^u ）
_i=0 ^I-1 真円記憶装置・・・・・円Ｃｉｒｃｌｅ（ｕ）

【００６３】である。隣接する二つの接合点の間（接合
点間）を直線、円弧、自由曲線近似する。先程の近似と
同じように、媒介変数ｔを用いて、ｘ成分をｓ_x （ｔ）
により、ｙ成分をｓ_y （ｔ）によって表現する。

【００６４】これは最初に輪郭点列の全体を媒介変数ｔ
で表現したのと同じ手法である。しかし今度は領域が接
合点の間になっているから、ｔの範囲やｔとｓ_x
（ｔ）、ｓ_x （ｔ）の対応は前回のものとは異なってい
る。またある接合点から始まる区間が直線の区間である
か、円弧の区間であるか、あるいは自由曲線の区間であ
るかということは、曲率を各点において求めるときに分
かっている。

【００６５】このように区間の性質を区別できるので近
似計算のパラメ−タを決定するのは簡単である。［直線
区間の近似］ 直線の接合点から始まる区間の近似につ
いて説明する。接合点の抽出段階において直線と判断さ
れている。

【００６６】媒介変数ｔとｓ_x （ｔ）、ｓ_y （ｔ）の比
例定数がパラメ−タになる。しかしこの比例定数は記憶
する必要がない。直線区間であると始点（ｘ₁ ，ｙ₁ ）
と終点（ｘ_n3，ｙ_n3）が分かればこの間に直線を引けば
良いからである。また終点の（ｘ_n3，ｙ_n3）は次の区間
の始点として与えられるので、ここでは記憶する必要が
ない。始点座標と直線であるフラグを立てるだけで良
い。

【００６７】［円弧区間の近似］ 円弧の接合点から始
まる区間の近似について説明する。この区間は接合点抽
出の段階において円弧と判断されている。円弧を表す近
似曲線ｓ_x （ｔ）、ｓ_y （ｔ）は、次の三角関数の線形
結合で表される。観測区間をｔ∈［０，Ｔ］とすると、
ｓ_x （ｔ）、ｓ_y （ｔ）は、

【００６８】 ｓ_x （ｔ）＝Ａ_xcos（２πｔ／（Ｔ／ｎ_arc ））＋Ｂ_x sin （２πＴ／（Ｔ／ｎ _arc ））＋Ｃ_x （１０）

【００６９】 ｓ_y （ｔ）＝Ａ_ycos（２πｔ／（Ｔ／ｎ_arc ））＋Ｂ_y sin （２πＴ／（Ｔ／ｎ _arc ））＋Ｃ_y （１１）

【００７０】によって表現される。ｎ_arc は円弧の全円
に対する比である。つまり円弧の中心角を３６０度で割
った値である。例えば４分円の場合は、ｎ_arc は１／４
である。であるから２πｎ_arc がこの円弧の中心角であ
る。変数２πｔ／（Ｔ／ｎ_arc）は円弧の始点からパラ
メ−タｔに対応する点までの中心角である。（Ｃ_x 、Ｃ
_y ）は円弧の中心の座標である。この時、

【００７１】 Ａ_x ²＋Ｂ_x ²＝Ａ_y ²＋Ｂ_y ² （１２）

【００７２】 Ｂ_y ／Ａ_y ＝Ｂ_x ／Ａ_x （１３）

【００７３】が成立すれば近似関数は円弧となる。この
場合、円弧を規定するパラメ−タは関数のそれぞれの係
数Ａ_x 、Ｂ_x 、Ｃ_x 、Ａ_y 、Ｂ_y 、Ｃ_y 、ｎ_arc であ
る。もしも始めからこの区間が円弧であることが分かっ
ていれば、始点、終点の座標と、曲率と中間の一点の座
標とからこのようなパラメ−タを一義的に決定できる。

【００７４】［自由曲線の近似］ 直線の接合点でも、
円弧の接合点でもない接合点から始まる区間を自由曲線
近似する。媒介変数ｔで表現するが、輪郭点列は（ｘ_i3
^u ，ｙ_i3 ^u ）で表され、これにｔを対応させて、
（ｔ_i3 ^u ，ｘ_i3 ^u ）、（ｔ_i3 ^u ，ｙ_i3 ^u ）とい
う媒介変数表示とする。これまで輪郭点列のサフィック
スはｋであったが、ここで区間の区分の番号としてｋを
用いるからｋの代わりに、ｉ３を輪郭点列の番号とする
のである。そして輪郭点列の総数をｎ３とする。

【００７５】そして、二次のフル−エンシ−関数ψ_k3を
底としてｓ_x （ｔ）、ｓ_y （ｔ）を展開する。これは３
つの細区分にのみ値を持つ関数である。区間を［０，
Ｔ］として、二次フル−エンシ−関数ψ_k3は、Ｍ次元の
関数系

【００７６】 ψ_k3（ｔ）＝３（Ｔ／Ｍ）^-2Σ_q=0 ³（−１）^q （ｔ−ξ_k+q ）² ₊／｛（ｑ！（３ −ｑ）！）｝ （１４） ｋ＝−２，−１，０，１，２，・・・Ｍ＋２

【００７７】である。これを底としてｓ_x （ｔ_i3）、ｓ
_y （ｔ_i3）は、係数ｃ_k ^x、ｃ_k ^yを用いて、

【００７８】 ｓ_x （ｔ_i3）＝Σ_k=-2 ^M+2 ｃ_k ^xψ_k3（ｔ_i3） （１５）

【００７９】 ｓ_y （ｔ_i3）＝Σ_k=-2 ^M+2 ｃ_k ^yψ_k3（ｔ_i3） （１６）

【００８０】と表現される。ここで、

【００８１】 ｔ＞ξ_k+q の時 （ｔ−ξ_k+q ）² ₊ ＝（ｔ−ξ_k+q ）² （１７）

【００８２】 ｔ≦ξ_k+q の時 （ｔ−ξ_k+q ）² ₊ ＝ ０ （１８）

【００８３】と定義されている。ξ_k+q は、区間ＴをＭ
等分したときの細区分である。

【００８４】 ξ_k+q ＝（ｋ＋ｑ）Ｔ／Ｍ （１９）

【００８５】係数ｃ_k ^x、ｃ_k ^yは、各輪郭点列の値（ｘ_i3
^u ，ｙ_i3 ^u ）と、ｓ_x （ｔ_i3）、ｓ_y （ｔ_i3）の値
１近似するように決定する。最小二乗法で係数の値を決
める。２乗誤差Ｑは

【００８６】 Ｑ＝Σ_i3=1 ⁿ³｜ｘ_i3 ^u −ｓ_x （ｔ_i3）｜² −Σ_i3=1 ⁿ³｜ｙ_i3 ^u −ｓ_y （ｔ_i3 ）｜² （２０）

【００８７】によって定義される。（１５）、（１６）
を逆に解くことにより、係数を決定出来る。この係数を
入れて二乗誤差を求める。これが所定の閾値以下になら
ないと次元数を増やす。同様のことを繰り返して、二乗
誤差が所定の閾値以下になるようにする。これにより次
元数と、係数が確定する。

【００８８】［Ｏ．圧縮デ−タ出力機構］文字・図形の
輪郭線がこれまでの手順によって、直線（線分）、真
円、円弧、自由曲線に分離された。これらは始点、終点
を持ち、傾き、中心、半径などのパラメ−タを持ってい
る。それぞれの種類によって格納すべきデ−タも異なっ
ている。

【００８９】直線デ−タの場合は、直線である事を示す
フラグ、直線の始点座標をデ−タとして格納する。終点
座標は次の区間の始点として与えられるのでここでは格
納する必要がない。

【００９０】真円デ−タの場合は、真円記憶装置Ｇから
直接にデ−タを得る事ができる。これは１回目のデ−タ
近似機構Ａによって既に選び出されている。真円の場
合、真円を示すフラグ、円の中心座標、円の半径をデ−
タとして格納する。

【００９１】円弧デ−タとして、円弧である事を示すフ
ラグ、円弧の始点座標、円弧分割長（円弧長／周長）、
輪郭点数、関数の係数を格納する。自由曲線のデ−タと
しては、関数の次元数、輪郭点数、輪郭点列の変動の中
点（μ_x 、μ_y ）及び関数の係数ｃ^x 、ｃ^y を格納す
る。

【００９２】［Ｐ．圧縮デ−タ記憶装置］圧縮デ−タ出
力機構から出力された、直線、真円、円弧、自由曲線な
どのデ−タを記憶する。これは記憶した後適当な時期に
出力する。ここまではデ−タを圧縮生成し記憶する装置
である。これ以後が蓄積されたデ−タから文字・図形を
再生する装置を説明する。圧縮デ−タ記憶装置Ｐに格納
されるデ−タ構造を表１に示す。

【００９３】

【表１】

【００９４】デ−タの大きさについて説明する。接合点
間が直線の場合は、直線を示すフラグのために１バイ
ト、線分の始点を示すのに２バイト（ｘ座標とｙ座標）
で計３バイト要る。接合点間が円弧の場合は、円弧を示
すフラグで１バイト、円弧の始点を示すのに２バイト、
円弧中心角を表すのに４バイト、輪郭点列の数を表すの
に１バイト、近似関数の係数（６個ある）を表すのに１
２バイトで合計２０バイト必要である。接合点間が自由
曲線の場合は、関数の次元数Ｍを表すのに１バイト、輪
郭点数で１バイト、輪郭点の変動の中心を表すのに２バ
イト、近似関数の係数を表すのに２Ｍバイト、合計で４
＋２Ｍバイトとなる。

【００９５】以下に説明する輪郭再生機構Ｒ、文字・図
形再生機構Ｓ、再生デ−タ出力機構Ｔは文字・図形を任
意の大きさに再生しカッティングプロッタに出力するた
めの機構である。

【００９６】［Ｒ．輪郭再生機構］これは記憶されてい
る圧縮デ−タから文字・図形の骨格となるべき輪郭線を
再生する機構である。輪郭線は直線、真円、円弧、自由
曲線の場合がある。

【００９７】［直線の再生］ 直線の再生は、始点の座
標から、次の区間の接合点の座標までを直線で結ぶこと
によって行われる。直線の傾きに関するデ−タは不要で
ある。［真円の再生］ 真円の再生は、中心の座標と半
径のデ−タから、中心座標を中心として与えられた半径
の円を描く事によって行われる。［円弧の再生］ 円弧
の再生は格納されている各デ−タ（Ａ_x ，Ｂ_x ，・・
・）を次の式に代入する事によって行われる。

【００９８】 S_x(t) ＝ A_xcos｛2πt/(T/n_arc)｝ ＋B_xsin｛2πt/(T/n_arc)｝ ＋Ｃ_x （２ １）

【００９９】 S_y(t) ＝ A_ycos｛2πt/(T/n_arc)｝ ＋B_ysin｛2πt/(T/n_arc)｝ ＋Ｃ_y （２ ２）

【０１００】パラメ−タｔを［０〜Ｔ］の区間で変動さ
せる事により、Ｓ_x （ｔ）、Ｓ_y （ｔ）からｘ、ｙ座標
を得る。

【０１０１】［自由曲線の再生］ 各標本点ｔ_i に於け
る近似関数の基底ψ_K3の値は、標本点ｔ_i が区間［（Ｌ
−１）（Ｔ／Ｍ），Ｌ（Ｔ／Ｍ）］内にある時（１≦Ｌ
≦Ｍ）、ｐ＝Ｌ−ｔ_i ×Ｍ／Ｔを用いて、

【０１０２】 ψ_k3（ｔ_i ）＝０．５ｐ² ｋ＝Ｌ （２３） ψ_k3（ｔ_i ）＝ｐ（１−ｐ）＋０．５ ｋ＝Ｌ＋１ （２４） ψ_k3（ｔ_i ）＝１−ψ_L3（ｔ_i ）−ψ_L+13（ｔ_i ） ｋ＝Ｌ＋２ （２５） ψ_k3（ｔ_i ）＝０ ｋ≦Ｌ−１，Ｌ＋３≦ｋ （２６） によって表される。ただしＬは次元数Ｍ以下の自然数で
ある。同一の性質の数であるからＭ′と書くべきである
が、′が１／４角にならないので、Ｌで表現している。

【０１０３】このような基底ψ_K3を用いて各標本点に於
ける近似関数値Ｓ（ｔ_i ）は

【０１０４】 Ｓ（ｔ_i ）＝Σ_k=L ^L+2 Ｃ_k ψ_k3（ｔ_i ） （２７）

【０１０５】によって求められる。

【０１０６】［Ｓ．文字・図形再生機構］輪郭線が得ら
れたので輪郭線で囲まれた部分を黒画素として、白黒の
２値画像にして文字・図形形状に再生する。あるいは反
対に輪郭線で囲まれた部分を白画素とし、残りを黒画素
とすることもできる。さらに輪郭線で囲まれた部分をあ
る色彩とし、他の部分を他の色彩とすることもできる。
要するに輪郭線の内外が区別できるようにすれば良い。
アウトライン出力しカッテイングプロッタでシ−トを切
断する場合はこの工程を省く。

【０１０７】［Ｔ．再生デ−タ出力機構］これは大別し
て二つの場合がある。一つはプリンタである。文字・図
形が再生デ−タとして得られたのでこれを印刷するもの
である。これは元の文字・図形の拡大再生である。この
場合は前段の文字・図形再生機構Ｓからデ−タにより、
紙、プラスチックシ−ト、金属板、布などに文字・図形
を再生する。現存する幾つかのプリンタを利用できる。
例えばリコ−ＳＰ８、リコ−イマジオＭＦ５３０等を使
うことができる。さらに大きい紙やシ−トに出力できる
プリンタが出現すれば本発明の効用はさらに増大する。

【０１０８】もう一つは輪郭線を切り抜くようなデ−タ
出力機構である。カッティングプロッタがこれに当た
る。例えば台紙に貼り付けてあるプラスチックシ−トの
部分だけを精度良く切り抜く。不要な部分を除き文字・
図形の形状のシ−ト部分を得る。これを適当な台板に貼
り付けて剥離紙を除き、看板とするのである。シ−トに
限らず金属板や金属箔も切り抜くことができる。これは
輪郭再生機構Ｒのデ−タによって輪郭線を切り抜く。こ
れは例えば、ＲＯＬＡＮＤ社のＣＡＭＭ−１シリ−ズの
カッティングプロッタや、ＭＵＴＯＨ社のカッティング
プロッタＨＳ４６０、ＧＳ４６０、ＳＰ−９２０などを
用いることができる。

【０１０９】図１の本発明の実際の機構を示す図におい
て、イメ−ジスキャナ、パソコンとカッティングプロッ
タが図示されている。上述のデ−タ処理のための機構は
プリント基板に固定したカスタムＩＣに収納してある。
単にソフトウエアとしてパソコンにインスト−ルしてい
るのではない。本発明は原画を、接合点の座標と係数の
形で記憶しているので任意の倍率に拡大することができ
る。また座標もその中心を任意に指定する事ができる。
このため、任意のデザイン文字・図形を任意の大きさで
出力する事ができる。つまり原画の大きさに制限されず
所望の大きさのシ−トを切り取ることができる。

【０１１０】図４は「看板名人」という漢字とこれに対
応するアルフベットを看板に表したものである。これは
シ−トをカッティングプロッタによって切り抜くことに
よっても作成できるし、プリンタにより連続する紙やプ
ラスチックに描くことによって作成することもできる。
大きさを制限するものはカッティングプロッタやプリン
タの寸法である。大きいプリンタやカッティングプロッ
タがあればいくらでも大きい看板を作ることが出来る。

【０１１１】図５は「○○株式会社記念式典」という文
字の看板を本発明の装置で作成したものをしめす。これ
もカッティングプロッタで切り抜くことによっても、長
いシ−トにプリンタで印刷したものによっても作成でき
る。ホテルなどの大会議室における式典の看板に利用で
きる。一日限りで捨てられる寿命の短い看板である。字
体は決まっていることが多い。このようなものでも現在
はかなりの製作費が必要である。本発明の装置はこのよ
うな安直な看板は極めて簡単に作成してしまう。需要が
多いので本発明は有効である。

【０１１２】図６は本発明の装置で作成した「中央銀
行」の漢字からなる看板の例である。これはビルの壁の
側方に懸架される。プラスチックシ−トをカッティング
プロッタによって切り出して貼り付けることにより作成
できる。硬質のプラスチックを切断できるカッティング
プロッタは既に幾らも作られている。文字部分を薄い金
属板とすることも可能である。

【０１１３】図７は「ちゅうぎんキャッシュサ−ビス」
という文字を表した看板である。現金自動払出装置の近
くに取り付ける表示である。これも簡単に作ることがで
きる。これは標準的な文字フォントを使っているが、任
意の手書き文字でも容易に表すことができる。

【０１１４】図８は「タクシ−乗場」の表示である。文
字だけではなく自動車の図形がある。これも簡単に本発
明の装置によって入力し出力することができる。図形を
含む看板の場合本発明の利点が遺憾なく発揮される。

【０１１５】図９は会社の入口近くの卓上に置かれる受
付ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮの表示である。これはプラス
チックシ−トを切り抜き貼り付けたものである。特殊な
カッティングプロッタを使いプラスチックの台板を彫刻
することもできる。

【０１１６】図１０は「ご卒業おめでとうセ−ル」の看
板を本発明の装置によって作成したものである。これは
デパ−ト、商店などの売場に貼り付けられる看板であ
る。文字に工夫がある。これは手書きの文字をそのまま
画像処理したものである。拡大しても外形線が乱れな
い。シャ−プな稜線を維持することができる。このよう
な任意の図形を自由に再生できるので看板にできる図形
文字などの内容が極めて豊富になる。顧客の購買意欲を
高揚する上で効果的な看板、広告を迅速、簡便に作成で
きる。

【０１１７】図１１は智慧システムＣＨＩＥ」という看
板を本発明の装置で作ったものである。これはプラスチ
ックシ−トをカッティングプロッタによって切り抜いた
ものである。漢字は手書きである。ＣＨＩＥも特別にデ
ザインされたものである。これもひとつだけ原画があれ
ばこれを本発明の方法でデ−タ圧縮して記憶させること
が出来る。これを本発明の方法で出力してこのような表
示を作成するのは簡単である。

【０１１８】上記のような硬質の看板ばかりではなく、
本発明によれば１０ｍにもわたる横断幕をも簡単につく
ることができる。極めて便利で有用な発明である。

【０１１９】

【発明の効果】本発明は、多様な文字フォント、手書き
などの原画である文字・図形等を光学的に読み取り、少
ないデ−タにして記憶し、プリンタやカッティングプロ
ッタに出力する。望み通りの書体の文字や図形を大きい
看板に表すことができる。書道に巧みな熟練の職人が不
要になる。このような職人の手に頼らず手書き文字や図
形を含む看板を作ることができる。

【０１２０】それよりも重要なのは多様な文字フォント
を多数記憶させておくことができるということである。
圧縮デ−タにより記憶するので文字当たりに要する記憶
容量は極めて僅かである。実際に原型などを持つ必要が
ない。コンピュ−タの記憶装置の中に圧縮したデ−タの
形で収容されており、寸法の拡大は任意迅速にできるか
ら異なるサイズの型を幾つも準備しておく必要がない。
本発明が特に有効なの図形を含む看板や横断幕の作成の
場合である。小さい図形を一つ書くだけで良い。これが
圧縮デ−タとして記憶装置に記憶されるのでこれから任
意の大きさの図形を自動的に作成することができる。

【０１２１】現在普及しているコピ−機でも拡大コピ−
をすることができる。これによって何回も拡大すれば看
板に貼り付ける位の大きさにすることは容易であると考
えられるであろう。しかし本発明は単に拡大コピ−では
ない。拡大コピ−を何回も繰り返すと稜線に多数のぎざ
ぎざが現れる。また画面の汚れなどがあるとこれが拡が
ってゆく。もとの図面に線の乱れがあると、これが何倍
にも拡大されて図面を汚す。ノイズが増えて使い物には
ならない。しかも拡大コピ−のために多大の時間と紙が
消費される。本発明は接合点の間を直線、円弧で近似す
るし、完全な円は始めに抽出する。このために本来的に
直線、円弧であったがノイズのために歪んでいたものが
正しく修正される。幾何学的な定義通りの図形要素とし
て記憶されるのである。幾ら拡大しても線が乱れない。
くっきりとした線を再生することができる。従来全く類
例のないものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実際の機構を示す斜視図。

【図２】本発明の機構の全体を示す構成図。

【図３】ダイオ−ドの図形を例として輪郭点列抽出と接
合点抽出を説明する図。

【図４】本発明の装置を使って「看板名人」という漢字
とアルファベットを看板に表した例を示す斜視図。

【図５】本発明の装置を使って「○○株式会社記念式
典」という文字を打ち出し看板にした例を示す図。

【図６】本発明の装置を使って「中央銀行」という縦型
漢字の看板を作った例を示す図。

【図７】本発明の装置を使って「ちゅうぎんキャッシュ
サ−ビス」という文字の看板を作成した例を示す図。

【図８】本発明の装置を使い「タクシ−乗り場」という
看板を作成した例を示す図。

【図９】本発明の装置を使い「受付ＩＮＦＯＲＭＡＴＩ
ＯＮ」という卓上札を作成した例を示す図。

【図１０】本発明の装置を用い「システム智慧ＣＨＩ
Ｅ」という看板を作成した例を示す図。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成６年７月１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１０】本発明の装置を用い「ご卒業おめでとうセー
ル」という看板を作成した例を示す図。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図１１

【補正方法】追加

【補正内容】

【図１１】本発明の装置を使って「システム智慧ＣＨＩ
Ｅ」という看板を作成した例を示す図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０６Ｔ 5/00 9/20 Ｇ０９Ｆ 15/00 Ｚ Ｇ０６Ｆ 15/66 ４１０ 7459−5Ｌ 15/70 ３３５ Ｚ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所望の文字・図形等よりなる任意の大き
   さの看板を作成するための装置であって、看板に記載す
   べき所望の文字・図形を光学的に読み取り光学的に文字
   ・図形デ−タを読み取り、縦横に有限個並ぶ画素に対応
   させて記憶する画像記憶装置と、縦横に並ぶ画素に対応
   付けて読み取られた文字・図形の輪郭線を点列として抽
   出する輪郭点列抽出装置と、抽出された輪郭線の２次元
   座標（Ｘ，Ｙ）を連続する群ごとにｔを独立変数、Ｘ、
   Ｙを従属変数として記憶する輪郭点列記憶装置と、輪郭
   点列群の全体を区分的多項式によって近似するデ−タ近
   似機構Ａと、ｘ、ｙ空間での群毎の点列の各点における
   曲率を求める曲率演算機構と、群毎の曲率のデ−タから
   真円を抽出する真円抽出機構と、点列の曲率のデ−タか
   ら空間微分不可能な点を接合点として抽出する接合点位
   置抽出機構と、同一点列群内の隣接接合点間を直線、円
   弧の順で近似しこれで所定の近似精度が得られない時は
   ｔを独立変数、ｘ、ｙを従属変数とした区分的多項式で
   近似し近似精度が所定の値に収まるまで区分的多項式の
   次元数を増加させながら最小二乗近似を繰り返して隣接
   接合点間を直線、円弧、区分的多項式で近似するデ−タ
   近似機構Ｂと、点列の群毎に前記の接合点の座標と隣接
   接合点間を近似する関数のパラメ−タとを記憶する圧縮
   デ−タ記憶装置と、記憶された圧縮デ−タを入力し点列
   の群毎の接合点の座標と隣接接合点を近似する関数パラ
   メ−タを得て輪郭線を再生する輪郭再生機構と、再生さ
   れた輪郭線の内部の画素と、外部の画素に異なる値を対
   応させる文字・図形再生機構と、再生された文字・図形
   のとおりに媒体の上に文字・図形を出力する再生デ−タ
   出力機構とを含むことを特徴とする看板の作成装置。
2. 【請求項２】 所望の文字・図形等よりなる任意の大き
   さの看板を作成するための装置であって、看板に記載す
   べき所望の文字・図形を光学的に読み取り光学的に文字
   ・図形デ−タを読み取り、縦横に有限個並ぶ画素に対応
   させて記憶する画像記憶装置と、縦横に並ぶ画素に対応
   付けて読み取られた文字・図形の輪郭線を輪郭点列とし
   て抽出する輪郭点列抽出装置と、抽出された輪郭線の２
   次元座標（Ｘ，Ｙ）を連続する群ごとにｔを独立変数、
   Ｘ、Ｙを従属変数として記憶する輪郭点列記憶装置と、
   輪郭点列群の全体を区分的多項式によって近似するデ−
   タ近似機構Ａと、ｘ、ｙ空間での群毎の点列の各点にお
   ける曲率を求める曲率演算機構と、群毎の曲率のデ−タ
   から真円を抽出する真円抽出機構と、点列の曲率のデ−
   タから空間微分不可能な点を接合点として抽出する接合
   点位置抽出機構と、同一点列群内の隣接接合点間を直
   線、円弧の順で近似しこれで所定の近似精度が得られな
   い時はｔを独立変数、ｘ、ｙを従属変数とした区分的多
   項式で近似し近似精度が所定の値に収まるまで区分的多
   項式の次元数を増加させながら最小二乗近似を繰り返し
   て隣接接合点間を直線、円弧、区分的多項式で近似する
   デ−タ近似機構と、点列の群毎に前記の接合点の座標と
   隣接接合点間を近似する関数のパラメ−タとを記憶する
   圧縮デ−タ記憶装置と、記憶された圧縮デ−タを入力し
   点列の群毎の接合点の座標と隣接接合点を近似する関数
   パラメ−タを得て輪郭線を再生する輪郭再生機構と、再
   生された文字・図形の輪郭線に沿って看板にするべきシ
   −トを切断する再生デ−タ出力機構とを含むことを特徴
   とする看板の作成装置。