JPH09102013A - Handwriting character/graphic reader - Google Patents

Handwriting character/graphic reader

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JPH09102013A
JPH09102013A JP7257711A JP25771195A JPH09102013A JP H09102013 A JPH09102013 A JP H09102013A JP 7257711 A JP7257711 A JP 7257711A JP 25771195 A JP25771195 A JP 25771195A JP H09102013 A JPH09102013 A JP H09102013A
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handwriting
image
unit
extraction unit
output
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勝彦 高橋
Takeshi Kamimura
健 上村
Noboru Nakajima
昇 中島
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NEC Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To highly precisely read handwriting characters/graphics mentioned in various objects by extracting a handwriting mark from an obtained time- sequential picture, recognizing the characters/graphics from the information and outputting the codes and position information. SOLUTION: A picture input part 101 image-picks up an action for writing the characters and the graphics and outputs a time-sequential picture signal. A handwriting extraction part 102 extracts only the picture elements of the handwriting marks from the respective frames of the time sequential picture signal at every moment and outputs handwriting mark information. The handwriting mark information includes position information and time information and expresses them as a coordinate string or as the group of handwriting pictures extracted at prescribed time. A character/graphic recognition part 103 recognizes the characters/graphics based on handwriting mark information from the handwriting extraction part 102 and exchanges them into code information. A code information storage part 104 stores the code information.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、手書文字・図形読
取装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a handwritten character / graphic reading device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の文字・図形読取装置は、スキャナ
やタブレットといった入力装置を用い、入力された情報
に基づいて文字・図形の認識を行っている。即ち、スキ
ャナを有するOCR(光学式文字読取装置)の場合は、
原稿の表面をスキャナでスキャンして原稿の表面に書か
れた文字・図形等をコード化し、その後、文字・図形等
の認識を行う。また、タブレットを備えた文字・図形読
取装置では、タブレット上に筆記される文字を時系列情
報として取り込み、文字認識を行っている。
2. Description of the Related Art A conventional character / graphic reading device uses an input device such as a scanner or a tablet to recognize characters / graphics based on input information. That is, in the case of an OCR (optical character reader) having a scanner,
The front surface of the original is scanned with a scanner to encode the characters and figures written on the surface of the original, and then the characters and figures are recognized. Further, in a character / graphic reading device equipped with a tablet, characters written on the tablet are fetched as time-series information to perform character recognition.

【0003】また、ビデオカメラを用いて文字・図形を
読み取る装置もある。例えば、特開昭61−17577
6号公報には、ビデオカメラを用いて画像を取り込みコ
ード化する装置が開示されている。
There is also a device for reading characters and figures using a video camera. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 61-17577
Japanese Patent Publication No. 6 discloses a device for capturing and coding an image using a video camera.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】入力装置としてスキャ
ナを備えた文字・図形読取装置では、読取の対象が限定
される。即ち、スキャナの読み取り面に載置できる物体
の平面に記述された文字・図形や、紙等のシート状の物
体に書かれた文字・図形等しか読み取ることができなと
いう問題点がある。また、この装置では、互いに近接し
て筆記された文字・図形等の認識が難しいという問題点
もある。さらに、この装置では、装置が比較的大型で可
変性に劣るという問題点もある。
In a character / graphics reading device having a scanner as an input device, the reading target is limited. That is, there is a problem that only characters / graphics written on the plane of an object that can be placed on the reading surface of the scanner or characters / graphics written on a sheet-shaped object such as paper can be read. In addition, this device has a problem that it is difficult to recognize characters and figures written in close proximity to each other. Further, this device has a problem that the device is relatively large and inferior in variability.

【0005】また、タブレットを入力装置として有する
文字・図形読取装置では、紙などに比べ、文字・図形が
書きづらく、また、書かれた文字・図形も見にくいとい
う問題点がある。また、この装置では、タブレット上に
筆記されたものしか、読み取れないという問題点もあ
る。
Further, in a character / graphic reading device having a tablet as an input device, it is more difficult to write characters / graphics than paper and the written characters / graphics are difficult to see. In addition, this device has a problem that only what is written on the tablet can be read.

【0006】一方、ビデオカメラなどの撮像装置を用い
た文字・図形読取装置では、黒板等を含めどの様な物体
に記述された文字・図形であっても読み取ることが可能
であるが、依然として、近接した文字・図形を分離、認
識することが困難であるという問題点がある。
On the other hand, in characters and graphics reading apparatus using an image pickup device such as a video camera, it is possible to read even characters and graphics written on what kind of object, including the blackboard or the like, still There is a problem that it is difficult to separate and recognize adjacent characters and figures.

【0007】本発明は、どの様な物体に記述された文字
・図形であっても読み取ることが可能で、しかも、手書
の文字・図形を高精度出認識できる手書文字・図形読取
装置を提供することを目的とする。
The present invention provides a handwritten character / figure reading device capable of reading characters / figures described on any object, and capable of highly accurately recognizing handwritten characters / figures. The purpose is to provide.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、時系列
画像を取得するための画像入力手段と、前記時系列画像
から筆記跡を抽出し筆跡情報を出力する筆跡抽出手段
と、前記筆跡情報から文字・図形を認識し、文字・図形
コード及び位置情報を出力する文字・図形認識手段と、
前記文字・図形コード及び位置情報を格納する文字・図
形記憶手段とを有することを特徴とする手書文字・図形
読取装置が得られる。
According to the present invention, an image input means for acquiring a time series image, a handwriting extraction means for extracting a handwriting from the time series image and outputting handwriting information, and the handwriting Character / figure recognition means for recognizing characters / figures from information and outputting character / figure codes and position information,
There is provided a handwritten character / graphic reading device having a character / graphic storage means for storing the character / graphic code and position information.

【0009】より具体的には、本発明によれば、前記筆
跡抽出手段が、前記時系列画像の画素値を監視して、画
素値が変化してから所定時間その値を維持する画素を抽
出する筆跡候補画素抽出部と、前記時系列画像の画素値
を監視して、画素値が変化してから所定時間内に再び変
化する画素を抽出する筆記者候補画素抽出部と、前記筆
跡候補画素抽出部と前記筆記者候補画素抽出部との出力
に基づいて、真の筆記跡を決定し前記筆跡情報として出
力する筆記跡出力部とを有することを特徴とする手書文
字・図形読取装置がえられる。
More specifically, according to the present invention, the handwriting extraction means monitors a pixel value of the time-series image and extracts a pixel which maintains the value for a predetermined time after the pixel value changes. A handwriting candidate pixel extraction unit that monitors the pixel value of the time-series image and extracts a pixel that changes again within a predetermined time after the pixel value changes, and the handwriting candidate pixel A handwritten character / figure reading device having a handwriting output unit that determines a true handwriting based on the outputs of the extraction unit and the writer candidate pixel extraction unit and outputs the handwriting information as the handwriting information. available.

【0010】あるいは、前記筆跡抽出手段が、1時刻前
までに抽出された前記筆記情報を累積し累積筆記画像と
して記憶する累積筆跡画像記憶部と、前記時系列画像の
内最新のものから順に所定フレーム数だけ蓄積する画像
メモリと、該画像メモリに蓄積された全ての画像におい
て値に変化がない黒画素位置を抽出する安定黒画素抽出
部と、該安定黒画素抽出部の出力から得られる画像と、
前記累積筆跡画像との差分を求め、前記筆跡情報として
出力する手書文字・図形読取装置が得られる。
Alternatively, the handwriting extraction means accumulates the handwriting information extracted up to one hour before and stores it as a cumulative handwritten image, and a predetermined one in order from the latest one of the time series images. An image memory that stores only the number of frames, a stable black pixel extraction unit that extracts black pixel positions whose values do not change in all images stored in the image memory, and an image obtained from the output of the stable black pixel extraction unit When,
A handwritten character / graphic reading device that obtains a difference from the cumulative handwriting image and outputs it as the handwriting information is obtained.

【0011】または、前記筆跡抽出手段が、1時刻前ま
でに抽出された前記筆記情報を累積し累積筆記画像とし
て記憶する累積筆記画像記憶部と、前記時系列画像と前
記累積筆記画像とを比較して画素値が異なる領域を抽出
する変化領域抽出部と、該変化領域抽出部の出力から筆
記具と筆記者の身体を表わす領域を抽出する筆記者抽出
部と、前記変化領域抽出部の出力と前記筆記者抽出部の
出力とに基づいて新たな筆記跡を抽出して前記筆記情報
として出力する新規筆跡抽出部とを有することを特徴と
する手書文字・図形読取装置が得られる。
Alternatively, the handwriting extraction means compares the time-series image and the cumulative handwritten image with a cumulative handwritten image storage unit for accumulating the handwriting information extracted up to one hour before and storing it as a cumulative handwritten image. A change area extracting section for extracting areas having different pixel values, a writer extracting section for extracting an area representing the writing instrument and the body of the writer from the output of the change area extracting section, and an output of the change area extracting section. A handwritten character / graphic reading device is provided, which has a new handwriting extraction unit that extracts a new handwriting based on the output of the writer extraction unit and outputs it as the handwriting information.

【0012】さらには、前記筆跡抽出手段が、1時刻前
までに確定された前記筆記情報を累積し累積筆記画像と
して記憶する累積筆記画像記憶部と、1時刻前に生成さ
れた筆跡候補画像を記憶する筆跡候補画像記憶部と、前
記時系列画像と前記累積筆記画像とを比較して画素値が
異なる領域を抽出する変化領域抽出部と、該変化領域抽
出部の出力から筆記具と筆記者の身体を表わす領域を抽
出する筆記者抽出部と、前記変化領域抽出部の出力と前
記筆記者抽出部の出力とに基づいて未確定の筆記跡を抽
出する未確定筆跡抽出部と、該未確定筆跡抽出部の出力
と前記筆跡候補画像とに基づいて新たな筆跡箇所を確定
し、前記筆記情報として出力する筆跡確定部と、前記筆
記者抽出部の出力と前記筆跡候補画像都に基づいて、前
記筆記者及び前記筆記具によって隠蔽された未確定筆跡
を抽出する被隠蔽筆跡抽出部と、該被隠蔽筆跡抽出部の
出力と前記未確定筆跡抽出部の出力とに基づいて前記筆
跡候補画像を生成する筆跡候補画像生成部とを有するこ
とを特徴とする手書文字・図形読取装置が得られる。
Further, the handwriting extraction means stores a handwriting candidate image generated one hour before and a cumulative handwriting image storage unit for accumulating the handwriting information determined one hour before and storing it as a cumulative handwriting image. A handwriting candidate image storage unit to be stored, a change region extraction unit that extracts a region having different pixel values by comparing the time-series image and the cumulative writing image, and a writing instrument and a writer's output from the output of the change region extraction unit. A writer extraction unit that extracts a region representing a body, an unconfirmed handwriting extraction unit that extracts an unconfirmed handwriting trace based on the output of the change region extraction unit and the output of the writer extraction unit, and the unconfirmed Based on the output of the handwriting extraction unit and the handwriting candidate image based on the handwriting candidate image, the handwriting determination unit that outputs as the writing information, based on the output of the handwriting extraction unit and the handwriting candidate image, The writer and the A concealed handwriting extraction unit that extracts unconfirmed handwriting concealed by a writing instrument, and a handwriting candidate image that generates the handwriting candidate image based on the output of the concealed handwriting extraction unit and the output of the unconfirmed handwriting extraction unit. It is possible to obtain a handwritten character / graphic reading device characterized by having a generation unit.

【0013】さらにまた、本発明によれば、前記筆跡抽
出部が、前記筆跡情報を累積して累積筆跡画像として記
憶する累積筆跡画像記憶部と、前記時系列画像から筆記
具の先端の2次元位置を抽出する筆記具追跡部と、該筆
記具追跡部が抽出した前記筆記具の位置に対応する画素
の変化を、前記累積筆跡画像と前記時系列画像とに基づ
いて検出する画素変化検出部と、該画素変化検出部の出
力に基づいて筆記が行われたか否かの判定を行い、筆記
が行われた場合は前記筆記部の位置を前記筆跡情報とし
て出力するモード判定部とを有することを特徴とする手
書文字・図形読取装置が得られる。
Further, according to the present invention, the handwriting extraction unit accumulates the handwriting information and stores it as a cumulative handwriting image, and a two-dimensional position of the tip of the writing instrument from the time series image. A writing instrument tracking unit that extracts a change in the pixel corresponding to the position of the writing instrument extracted by the writing instrument tracking unit, a pixel change detection unit that detects based on the cumulative handwriting image and the time-series image, and the pixel It is characterized by having a mode determination unit that determines whether or not writing is performed based on the output of the change detection unit, and outputs the position of the writing unit as the handwriting information when writing is performed. A handwritten character / graphic reader can be obtained.

【0014】[0014]

【作用】図1の手書文字・図形読取装置によれば、紙
面、黒板等どの様なものに筆記した文字・図形を認識す
ることができるので、タブレットを有する手書文字・図
形読取装置に比べ使いやすい。特に、ビデオカメラを用
いて時系列画像を得るので、筆記位置及び筆記時間とい
う2種類の情報を獲得できるので、筆記者の書いた文字
や図形が互いに近接している場合であっても高精度に文
字・図形を分離・認識できる。
According to the handwritten character / graphic reading device of FIG. 1, it is possible to recognize characters / graphics written on a paper surface, a blackboard, etc., so that the handwritten character / graphic reading device having a tablet can be used. Easy to use. In particular, since a time-series image is obtained using a video camera, two types of information, the writing position and the writing time, can be acquired, so even if the characters and figures written by the writer are close to each other, high accuracy is achieved. Characters and figures can be separated and recognized.

【0015】図4の筆跡抽出部では、ビデオカメラから
得られる時系列画像において、時間軸方向での画素値の
変化に着目する。証明条件が一定であれば、時間軸方向
の画素値の変化は、筆記具による筆記跡、あるいは筆記
者の身体や筆記具の動きによってもたらされたと考えら
れる。そこで、これら画素値が変化した画素のうち、所
定時間を経過しても画素値が再び変化することのない線
分状の画素群を抽出することにより、筆記跡のみを得る
ことができる。
In the handwriting extraction unit of FIG. 4, attention is paid to changes in pixel values in the time axis direction in a time series image obtained from a video camera. If the proof condition is constant, it is considered that the change of the pixel value in the time axis direction is caused by the handwriting of the writing instrument or the movement of the writing instrument's body or writing instrument. Therefore, among the pixels whose pixel values have changed, a line segment pixel group whose pixel values do not change again even after a lapse of a predetermined time is extracted, so that only the handwriting trace can be obtained.

【0016】図5の筆跡抽出部では、1時刻前までに抽
出した筆記跡画像と、現時刻の入力画像とを比較して画
素値が変化した領域を求める。この領域には、新たに筆
記された筆記跡と筆記者の身体等が含まれている筈なの
で、この領域から筆記者に対応する部分を取り除く(差
分を求める)ことによって、新たに筆記された筆記跡の
みを抽出することができる。ここで、変化領域を求める
には、時系列画像と累積筆跡画像との差分を求めれば良
い。また、筆記者の部分は、画素値が変化した領域に対
して筆記跡が消滅する程度の収縮処理と同数の膨脹処理
とを行うことにより、筆記者及び筆記具を抽出すること
ができる。
The handwriting extractor in FIG. 5 compares the handwriting image extracted up to one time before with the input image at the current time to obtain the area where the pixel value has changed. Since this area should include the newly written handwriting and the writer's body, etc., it is newly written by removing the portion corresponding to the writer (obtaining the difference) from this area. Only handwriting traces can be extracted. Here, in order to obtain the change area, the difference between the time series image and the cumulative handwriting image may be obtained. Further, the writer's part can extract the writer and the writing implement by performing the contraction processing to the extent that the writing trace disappears and the expansion processing of the same number on the area where the pixel value has changed.

【0017】図8の筆跡抽出部では、1時刻前までに抽
出した筆記跡画像と、現時刻の入力画像とを比較して画
素値が変化した領域を求め、この領域中から新たな筆記
箇所の候補を抽出する。この処理を毎時刻行い、連続す
る2時刻において発見された筆記候補箇所を抽出する
(論理積を求める)ことによって、真の筆記箇所を得る
ことができる。ここで、変化領域を求めるには、図5の
場合と同様に、時系列画像と累積筆跡画像との差分を求
めれば良い。また、筆記者の部分は、画素値が変化した
領域に対して筆記跡が消滅する程度の収縮処理と同数の
膨脹処理とを行うことにより、筆記者及び筆記具を抽出
することができる。
The handwriting extraction unit of FIG. 8 compares the handwriting image extracted up to one hour before and the input image at the current time to obtain a region in which the pixel value has changed, and a new writing location is extracted from this region. To extract candidates. By performing this processing every time and extracting the writing candidate portions found at two consecutive times (calculating the logical product), the true writing portions can be obtained. Here, in order to obtain the change area, the difference between the time-series image and the accumulated handwriting image may be obtained, as in the case of FIG. Further, the writer's part can extract the writer and the writing implement by performing the contraction processing to the extent that the writing trace disappears and the expansion processing of the same number on the area where the pixel value has changed.

【0018】図9の筆跡抽出部では、所定時間の間、筆
記跡に等しい画素値を保ち続ける画素を抽出することに
より、筆跡のみを獲得できる。これは図5の筆跡抽出部
に比べ、比較的太い筆記跡でも抽出できる。
In the handwriting extraction unit of FIG. 9, only the handwriting can be acquired by extracting the pixels that keep the pixel value equal to the handwriting for a predetermined time. This can extract even a relatively thick handwriting trace as compared with the handwriting extraction unit of FIG.

【0019】図11の筆跡抽出部では、筆記具先端の2
次元的位置を求めた後、筆記具通過に伴う画素値の変化
の仕方から筆記中か否かを判別することができる。よっ
て、筆記中と判断したときの筆記具位置を抽出すれば筆
記跡を得ることができる。
In the handwriting extraction section of FIG.
After obtaining the three-dimensional position, whether or not writing is in progress can be determined from the manner in which the pixel values change as the writing implement passes. Therefore, a handwriting trace can be obtained by extracting the position of the writing tool when it is determined that writing is in progress.

【0020】図14の筆跡抽出部では、連続した時刻に
おいて抽出された2点の筆記画素について、2画素間を
結ぶ線分上にある点も筆記画素として扱うことにより、
筆記速度が速い場合でも認識に必要な筆跡画素を抽出で
きる。
In the handwriting extractor of FIG. 14, regarding the two writing pixels extracted at consecutive times, points on the line segment connecting the two pixels are also treated as writing pixels.
Even if the writing speed is high, the handwriting pixels necessary for recognition can be extracted.

【0021】図15の手書文字・図形読取装置では、筆
記中でない筆記具の動きはジェスチャを示していると判
定することにより原稿描写モードとジェスチャ入力モー
ドとを自在に切り替えることができる。
In the handwritten character / graphic reading apparatus of FIG. 15, it is possible to freely switch between the original drawing mode and the gesture input mode by determining that the movement of the writing instrument which is not writing indicates a gesture.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図1に本発明の手書文字・
図形読取装置の一実施形態を示す。図1の手書文字・図
形読取装置は、ビデオカメラ等の時系列画像を取得する
画像入力部101と、時系列画像から筆軌跡の画素のみ
を抽出し、筆跡情報を出力する筆跡抽出部102と、筆
跡情報に基づいて文字・図形を認識して文字・図形コー
ド情報を作成する文字・図形認識部103と、文字・図
形コード情報を記憶するコード情報記憶部104とを有
している。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Fig. 1 shows the handwritten characters of the present invention.
1 shows an embodiment of a figure reading device. The handwritten character / graphic reading apparatus of FIG. 1 includes an image input unit 101 that acquires a time-series image of a video camera or the like, and a handwriting extraction unit 102 that extracts only pixels of a brush trajectory from the time-series image and outputs handwriting information. And a character / graphic recognition unit 103 for recognizing characters / graphics based on handwriting information to create character / graphic code information, and a code information storage unit 104 for storing character / graphic code information.

【0023】画像入力部101は、筆記者が文字・図形
等を筆記している動作を撮像し、時系列画像信号を出力
する。ここでは、文字・図形が、紙面や黒板(白板)に
記述される場合を想定しており、画像入力部は、これら
紙面や黒板に向かい、筆記跡を撮像できる位置に固定さ
れているものとする。
The image input unit 101 captures a motion of a writer writing a character, a graphic or the like, and outputs a time-series image signal. Here, it is assumed that the characters / figures are written on a paper surface or a blackboard (white board), and the image input unit is fixed toward the paper surface or the blackboard so that the handwriting can be captured. To do.

【0024】筆跡抽出部102は、画像入力部101よ
り入力される時系列画像信号の各フレームから筆記跡の
画素のみを時々刻々と抽出し、筆記跡情報を出力する。
この筆記跡情報は、位置情報及び時間情報を含み、座標
列として表現されたり、ある時刻に抽出された筆跡画像
の系列として表現される。
The handwriting extraction unit 102 extracts only the handwriting pixels from each frame of the time-series image signal input from the image input unit 101, and outputs handwriting information.
The handwriting information includes position information and time information, and is expressed as a coordinate sequence or a series of handwriting images extracted at a certain time.

【0025】コード情報記憶部104は、メモリを有し
ており、文字・図形認識部103からのコード情報を記
憶する。
The code information storage unit 104 has a memory and stores the code information from the character / graphic recognition unit 103.

【0026】文字・図形認識部103は、筆跡抽出部1
02からの筆記跡情報に基づいて文字や図形を認識す
る。そして、認識した文字・図形をコード情報に変換し
て出力する。筆跡抽出部102からの筆記跡情報は、文
字・図形が筆記された画素の位置及び時刻情報を含んで
いるので、例えば、図2に示すように2つの文字が接触
しており、位置情報のみでは分離が困難な場合であって
も、時刻情報を併用することによって容易に図3の様に
セグメンテーションすることができる。即ち、筆記跡情
報が、文字「接」301は、例えば、時刻t=1からt
=2の間に筆記され、文字「触」302が、例えば、時
刻t=2からt=3の間に筆記されたという情報を含ん
でいるので、これらの文字を分離、認識できる。なお、
ここでの認識は、時々刻々と行ってもよいし、全ての筆
記情報が得られたあとレイアウト解析を行ってから行っ
てもよい。
The character / graphics recognizing unit 103 is a handwriting extracting unit 1.
Characters and figures are recognized based on handwriting information from 02. Then, the recognized character / graphic is converted into code information and output. Since the handwriting information from the handwriting extracting unit 102 includes the position and time information of the pixel on which the character / graphic is written, for example, two characters are in contact as shown in FIG. Then, even if it is difficult to separate them, it is possible to easily perform segmentation as shown in FIG. 3 by using time information together. That is, the handwriting information indicates that the character “contact” 301 is, for example, from time t = 1 to t.
= 2, and the character "touch" 302 includes, for example, information that the character was touched between times t = 2 and t = 3, so that these characters can be separated and recognized. In addition,
The recognition here may be performed every moment, or may be performed after the layout analysis is performed after all the writing information is obtained.

【0027】次に、筆跡抽出部102のより詳細な実施
の形態について説明する。図4に筆跡抽出部102の第
1の実施の形態を示す。この筆跡抽出部102は、筆跡
候補画素抽出部401、筆記者候補画素抽出部402、
及び筆記跡出力部403を有している。
Next, a more detailed embodiment of the handwriting extraction unit 102 will be described. FIG. 4 shows a first embodiment of the handwriting extraction unit 102. The handwriting extraction unit 102 includes a handwriting candidate pixel extraction unit 401, a writer candidate pixel extraction unit 402,
And a handwriting output unit 403.

【0028】筆跡候補画素抽出部401は、入力される
時系列画像信号から、時間経過と共に画素値が変化した
画素のうち、所定時間、変化直後の画素値を保ち続ける
線分状画素群を筆記跡の候補箇所として抽出する。
The handwriting candidate pixel extraction unit 401 writes, from the input time-series image signal, a line segment pixel group that keeps the pixel value immediately after the change for a predetermined time among the pixels whose pixel values have changed over time. It is extracted as a candidate site for traces.

【0029】また、筆記者候補画素抽出部402は、入
力された時系列画像信号から、時間経過と共に画素値が
変化した画素のうち、所定時間内に再び画素値が変化す
る画素を筆記者もしくは筆記具に対応する画素の候補と
して抽出する。
Further, the writer candidate pixel extraction unit 402 selects, from the input time-series image signal, a writer or a pixel whose pixel value has changed within a predetermined time, among pixels whose pixel value has changed with time. It is extracted as a pixel candidate corresponding to the writing instrument.

【0030】筆記跡出力部403は、筆跡候補画素抽出
部401が出力する情報と、筆記者候補画素抽出部40
2が出力する情報とを統合して、真の筆記跡のみを抽出
する。抽出された真の筆記跡は、文字・図形認識部10
3に出力されると共に、筆跡候補画素抽出部401へ出
力される。
The handwriting output unit 403 outputs the information output by the handwriting candidate pixel extraction unit 401 and the handwriting candidate pixel extraction unit 40.
The information output by 2 is integrated to extract only the true handwriting. The extracted true handwriting trace is the character / figure recognition unit 10
3 and the handwriting candidate pixel extraction unit 401.

【0031】なお、筆跡抽出部102は、精度の低下が
許されるならば、筆跡候補画素抽出部401のみで構成
することにより、小型化を図ることもできる。
If the accuracy of the handwriting extraction unit 102 is allowed to decrease, the handwriting extraction unit 102 can be downsized by only including the handwriting candidate pixel extraction unit 401.

【0032】次に、図5を参照して、筆跡抽出部102
の第2の実施の形態を説明する。この筆跡抽出部102
は、変化領域抽出部501、筆記者抽出部502、新規
筆跡抽出部503、及び累積筆跡画像記憶部504を有
している。
Next, referring to FIG. 5, the handwriting extraction unit 102
The second embodiment will be described. This handwriting extraction unit 102
Includes a changed area extraction unit 501, a writer extraction unit 502, a new handwriting extraction unit 503, and a cumulative handwriting image storage unit 504.

【0033】変化領域抽出部501は、画像入力部10
1からの時系列画像と累積筆跡画像記憶部504に記憶
されている累積筆跡画像との差分を求め、これを2値化
して新たに筆記された箇所と筆記者の身体部分などを含
む画像を出力する。
The change area extracting section 501 is provided with the image input section 10.
The difference between the time-series image from 1 and the cumulative handwriting image stored in the cumulative handwriting image storage unit 504 is obtained, and the difference is binarized to obtain an image including a newly written portion and a writer's body part. Output.

【0034】筆記者抽出部502は、筆記具の筆記跡に
対応する画素群が身体に対応する画素群に比べて細かい
という仮定に基づき、変化領域抽出部501の出力画像
に対して筆記跡が消滅する程度の回数だけ収縮処理を施
す。その後、同じ回数の膨脹処理を行い、筆記者の身体
部分(筆記具)に対応する画素を抽出する。
The writer extractor 502 eliminates the handwriting trace from the output image of the change region extractor 501 based on the assumption that the pixel group corresponding to the handwriting of the writing instrument is finer than the pixel group corresponding to the body. Shrink treatment is performed as many times as necessary. After that, the expansion process is performed the same number of times to extract pixels corresponding to the body part (writing tool) of the writer.

【0035】新規筆跡抽出部503は、変化領域抽出部
501の出力画像と、筆記者抽出部501の出力画像と
の差分を求めることにより新たな筆跡のみを抽出し、こ
れを文字・図形認識部103と累積筆跡画像記憶部50
4に出力する。
The new handwriting extraction unit 503 extracts only new handwriting by obtaining the difference between the output image of the changed area extraction unit 501 and the output image of the writer extraction unit 501, and extracts this new handwriting. 103 and cumulative handwriting image storage unit 50
4 is output.

【0036】累積筆跡画像記憶部504は、新規筆跡跡
抽出部503の出力と、時系列画像の画素値から筆記跡
を累積した累積筆記画像を生成する。
The cumulative handwriting image storage unit 504 generates a cumulative handwriting image in which handwritings are accumulated from the output of the new handwriting handwriting extraction unit 503 and the pixel value of the time-series image.

【0037】図6及び図7を参照すると、図5の筆跡抽
出部102の動作を容易に理解することができる。即
ち、筆跡抽出部102に入力される入力画像(画像入力
部101の出力画像)が、図6(a)及び図7(a)に
示すように、ひらがな「あ」を筆記している動作を、所
定のサンプリング時間間隔で撮像したものとすると、各
時刻(t=0〜t=9)に対応する変化領域抽出部50
1の出力画像は、図6(b)及び図7(b)に示す様に
なる。つまり、累積筆跡画像記憶部504に記憶されて
いる前時刻の累積筆跡画像との差分を表わす画像が得ら
れる。筆記者抽出部502は、その画像に収縮、膨脹処
理を施し、図6(c)及び図7(c)に示すように、筆
記具のみの画像を取り出す。そして、新規筆跡抽出部5
03は、変化領域抽出部501の出力画像と、筆記者抽
出部501の出力画像との差分を求めることにより、図
6(d)及び図7(d)に示すように、新たな筆跡のみ
の画像を出力する。最後に累積筆跡画像記憶部は、図6
(e)及び図7(e)に示すような累積筆跡画像を生成
し、時刻情報と共に記憶する。
The operation of the handwriting extractor 102 of FIG. 5 can be easily understood with reference to FIGS. 6 and 7. That is, as shown in FIGS. 6 (a) and 7 (a), the input image input to the handwriting extraction unit 102 (output image of the image input unit 101) shows the operation of writing the hiragana “a”. Assuming that images are taken at a predetermined sampling time interval, the change area extraction unit 50 corresponding to each time (t = 0 to t = 9)
The output image of No. 1 is as shown in FIGS. 6B and 7B. That is, an image representing a difference from the accumulated handwriting image at the previous time stored in the accumulated handwriting image storage unit 504 is obtained. The writer extraction unit 502 performs contraction / expansion processing on the image and extracts an image of only the writing instrument as shown in FIGS. 6C and 7C. Then, the new handwriting extraction unit 5
03 obtains the difference between the output image of the change area extraction unit 501 and the output image of the writer extraction unit 501, and as shown in FIGS. 6D and 7D, only new handwriting Output the image. Finally, the cumulative handwriting image storage unit is shown in FIG.
An accumulated handwriting image as shown in (e) and FIG. 7 (e) is generated and stored together with the time information.

【0038】図6及び図7では、説明の都合上、サンプ
リング時間間隔を大きく設定しているので、各時刻にお
いて新たに出現する筆記跡箇所が多量に抽出されるが、
実際には、サンプリング時間間隔をさらに細かくし、よ
り緻密な筆跡情報を得るようにする。これは、サンプリ
ング間隔が広いと、筆記した文字が筆記者の身体などで
隠れてしまう可能性が大きくなり、図7の時刻t=7に
おける画像のように、筆跡に飛びが生じやすくなるから
である。なお、このような現象の発生頻度を抑制するに
は、サンプリング時間間隔を細かくすることのほかに、
画像入力部101のカメラ位置に注意し、筆記跡が筆記
者の影に隠れないようすることも重要である。また、仮
に筆跡に飛びが生じても、図7の時刻t=8の画像から
の分かるように、時間が経過すれば飛んでいた画素が発
見されるので、飛びがなくなるように筆跡情報を修正し
たり、オフライン文字認識手法を用いて文字・図形を認
識することができる。
In FIG. 6 and FIG. 7, the sampling time interval is set large for the sake of convenience of explanation, so that a large number of handwriting marks newly appearing at each time are extracted.
In practice, the sampling time interval is made finer to obtain more precise handwriting information. This is because if the sampling interval is wide, the written characters are more likely to be hidden by the writer's body or the like, and the handwriting is likely to jump, as in the image at time t = 7 in FIG. 7. is there. In addition, in order to suppress the occurrence frequency of such a phenomenon, in addition to making the sampling time interval fine,
It is also important to pay attention to the camera position of the image input unit 101 so that the handwriting trace is not hidden by the writer's shadow. Even if the handwriting is skipped, as can be seen from the image at time t = 8 in FIG. 7, the pixels that have been skipped are found over time, so the handwriting information is corrected so that the jump does not occur. It is also possible to recognize characters / figures using an off-line character recognition method.

【0039】また、一旦筆記された筆跡が消去された
り、ノイズを筆跡として誤認識した場合には、筆跡が消
去された時刻及びノイズが消滅した時刻において、新規
筆跡抽出部503から再び筆跡が抽出されることになる
が、累積筆跡画像中の画素値と、入力時系列画像の画素
値とを参照すれば、画素が筆記されたのか否かを判定す
ることができる。もし、画素が消滅した場合には、累積
筆跡画像記憶部504では、対応する画素を消去し、文
字・図形認識部103では、対応する文字・図形認識結
果を破棄する様にすればよい。
If the handwriting once written is erased or noise is erroneously recognized as handwriting, the handwriting is extracted again from the new handwriting extraction unit 503 at the time when the handwriting is deleted and the time when the noise disappears. However, by referring to the pixel value in the cumulative handwriting image and the pixel value in the input time-series image, it is possible to determine whether or not the pixel is written. If the pixel disappears, the cumulative handwriting image storage unit 504 may erase the corresponding pixel, and the character / graphic recognition unit 103 may discard the corresponding character / graphic recognition result.

【0040】次に図8を参照して、筆跡抽出部102の
第3の実施の形態について説明する。この筆跡抽出部1
02は、図5のものより正確に筆記跡を抽出できるよう
にしたものであって、変化領域抽出部801、筆記者抽
出部802、未確定筆跡抽出部803、筆跡確定部80
4、被隠蔽筆跡抽出部805、筆跡候補画像生成部80
6、累積筆跡画像記憶部807、及び筆跡候補画像記憶
部808を有している。以下、この筆跡抽出部102の
動作を説明する。
Next, a third embodiment of the handwriting extractor 102 will be described with reference to FIG. This handwriting extractor 1
Reference numeral 02 designates a handwriting extract more accurately than that shown in FIG. 5. The change region extracting unit 801, the writer extracting unit 802, the unconfirmed handwriting extracting unit 803, and the handwriting determining unit 80.
4, concealed handwriting extraction unit 805, handwriting candidate image generation unit 80
6, a cumulative handwriting image storage unit 807 and a handwriting candidate image storage unit 808. The operation of the handwriting extractor 102 will be described below.

【0041】まず、変化領域抽出部801は、画像入力
部101から入力される時系列画像と、累積筆跡画像記
憶部807からの1時刻前に抽出された累積筆跡画像と
から、新たに筆記された箇所、及び筆記者の身体等を含
む画像を出力する。
First, the change area extraction unit 801 newly writes from the time series image input from the image input unit 101 and the cumulative handwriting image extracted from the cumulative handwriting image storage unit 807 one hour before. Outputs an image that includes the selected part and the body of the writer.

【0042】筆記者抽出部802は、変化領域抽出部8
01の出力画像に対して、筆記跡が消滅する程度の回数
の収縮処理を施した後、同じ回数の膨脹処理を実行し
て、身体部分に対応する画素のみを抽出する。
The writer extraction unit 802 is a change area extraction unit 8
The output image of 01 is subjected to the contraction processing for the number of times such that the handwriting disappears, and then the expansion processing is performed for the same number of times to extract only the pixels corresponding to the body part.

【0043】未確定筆跡抽出部803は、筆記者抽出部
802の出力画像と、変化領域抽出部701の出力画像
との差分を求め新たな筆記跡のみを抽出する。
The undecided handwriting extraction unit 803 obtains the difference between the output image of the writer extraction unit 802 and the output image of the changed area extraction unit 701 and extracts only new writing handwriting.

【0044】筆跡確定部804は、未確定筆跡抽出部8
03から画像が若干のノイズ成分を含むことを前提と
し、筆記跡のみをより正確に抽出するために、1時刻前
に抽出され筆跡候補画像記憶部808に記憶された筆跡
候補画像と、未確定筆跡抽出部803から出力画像との
論理積を求め、その結果得られる画像をこの時刻におけ
る新たな筆記跡として、文字・図形認識部103及び累
積筆跡画像記憶部807へ出力する。
The handwriting confirmation unit 804 is an unconfirmed handwriting extraction unit 8
From 03, it is assumed that the image contains a slight noise component, and in order to extract only the handwriting more accurately, the handwriting candidate image extracted one time ago and stored in the handwriting candidate image storage unit 808 and the undetermined A logical product with the output image is obtained from the handwriting extraction unit 803, and the resulting image is output to the character / graphic recognition unit 103 and the cumulative handwriting image storage unit 807 as a new handwriting at this time.

【0045】このように、筆跡確定部804は、連続す
る2つの時刻において抽出された筆記跡を真の筆記跡と
して確定する。このため、先の時刻において抽出された
筆記跡が現時刻において筆記者等の影に隠れている場合
には、真の筆記跡として確定されないことになる。そこ
で、被隠蔽筆跡抽出部805は、筆跡候補画像記憶部8
08に記憶されている筆跡候補画像と筆記者抽出部から
の画像とに基づいて、現時刻において筆記者等によって
隠蔽されている筆跡の画素を抽出する。そして、筆跡候
補画像生成部806は、被隠蔽筆跡抽出部805からの
画像と、未確定筆跡抽出部803からの画像の和を求
め、現時刻の(次時刻に使用される)筆跡候補画像とし
て、筆跡候補画像記憶部808へ出力する。こうして、
筆記者の影に隠れてしまった筆跡画素が存在しても、そ
の確定処理を順次、次の時刻に延期していくことができ
るので、再び画素が出現した時点で真の筆跡として確定
することができる。
As described above, the handwriting determination unit 804 determines the handwriting extracted at two consecutive times as the true handwriting. For this reason, if the handwriting extracted at the previous time is hidden behind the writer or the like at the current time, it will not be determined as a true handwriting. Therefore, the concealed handwriting extraction unit 805 uses the handwriting candidate image storage unit 8
Based on the handwriting candidate image stored in 08 and the image from the writer extraction unit, the pixels of the handwriting hidden by the writer at the current time are extracted. Then, the handwriting candidate image generation unit 806 obtains the sum of the image from the concealed handwriting extraction unit 805 and the image from the unconfirmed handwriting extraction unit 803, and determines it as the handwriting candidate image at the current time (used at the next time). , To the handwriting candidate image storage unit 808. Thus,
Even if there are handwriting pixels hidden in the shadow of the writer, the confirmation process can be postponed to the next time in sequence, so it should be confirmed as a true handwriting when the pixels appear again. You can

【0046】図9及び図10を参照すると、図8の筆跡
抽出部102の動作を容易に理解することができる。こ
こで、図9(a)及び図10(a)は変化領域抽出部8
01への入力画像、図9(b)及び図10(b)は変化
領域抽出部801の出力画像、図9(c)及び図10
(c)は筆記者抽出部802の出力画像、図9(d)及
び図10(d)は未確定筆跡抽出部803の出力画像、
図9(e)及び図10(e)は筆跡確定部804の出力
画像、図9(f)及び図10(f)は被隠蔽筆跡抽出部
805の出力画像、図9(g)及び図10(g)は、筆
跡候補画像生成部806の出力画像、及び図9(h)及
び図10(h)は累積筆跡画像記憶部808に記憶され
る累積筆跡画像を、それぞれ表わしている。
The operation of the handwriting extractor 102 of FIG. 8 can be easily understood with reference to FIGS. 9 and 10. Here, FIG. 9A and FIG.
01 is an input image, FIGS. 9B and 10B are output images of the changed area extracting unit 801, FIGS. 9C and 10B.
9C is an output image of the writer extraction unit 802, FIGS. 9D and 10D are output images of the undetermined handwriting extraction unit 803,
9 (e) and 10 (e) are output images of the handwriting determination unit 804, FIGS. 9 (f) and 10 (f) are output images of the concealed handwriting extraction unit 805, FIGS. 9G shows the output image of the handwriting candidate image generation unit 806, and FIGS. 9H and 10H show the cumulative handwriting image stored in the cumulative handwriting image storage unit 808, respectively.

【0047】時刻の経過と共に、図9(a)及び図10
(a)に示される画像が入力されると、変化領域抽出部
801は1時刻前の累積筆跡画像との差を求めて図9
(b)及び図10(b)に示す画像を出力する。筆記者
抽出部802は、図9(b)及び図10(b)の各画像
に収縮、膨脹処理を行い、筆記具のみの画像、即ち、図
9(c)及び図10(c)に示す画像を得る。未確定筆
跡抽出部803は、各時刻において、図9(b)及び図
10(b)と図9(c)及び図10(c)との差分を表
わす画像、即ち、図9(d)及び図10(d)に示す画
像を出力する。筆跡確定部804は、現時刻の図9
(d)及び図10(d)に示す画像と、その1時刻前の
図9(g)及び図10(g)に示す画像との論理積を求
め、図9(e)及び図10(e)に示す画像を出力す
る。被隠蔽筆跡抽出部805は、現時刻の図9(b)及
び図10(b)に示す画像と、その1時刻前の図9
(g)及び図10(g)に示す画像との論理積を求め、
図9(f)及び図10(f)に示す画像を出力する。筆
跡候補画像生成部806は、図9(d)及び図10
(d)の画像と図9(f)及び図10(f)の画像との
和を求め、図9(g)及び図10(g)に示す画像を出
力する。累積筆跡画像記憶部807は、図9(e)及び
図10(e)の画像を順次累積して図9(h)及び図1
0(h)の画像を出力する。
With the passage of time, FIG. 9A and FIG.
When the image shown in FIG. 9A is input, the changed area extraction unit 801 obtains the difference from the accumulated handwritten image one time before, and the change area extraction unit 801 shown in FIG.
The images shown in (b) and FIG. 10 (b) are output. The writer extraction unit 802 performs contraction / expansion processing on each of the images in FIGS. 9B and 10B, and an image of only the writing instrument, that is, the images shown in FIGS. 9C and 10C. To get The undetermined handwriting extraction unit 803 displays an image showing the difference between FIGS. 9B and 10B and FIGS. 9C and 10C at each time, that is, FIG. The image shown in FIG. 10D is output. The handwriting determination unit 804 displays the current time of FIG.
The logical product of the images shown in (d) and FIG. 10 (d) and the images shown in FIG. 9 (g) and FIG. ) Output the image shown in. The concealed handwriting extraction unit 805 displays the images shown in FIGS. 9B and 10B at the current time and the image one time before that.
(G) and the image shown in FIG.
The images shown in FIGS. 9F and 10F are output. The handwriting candidate image generation unit 806 is shown in FIGS.
The sum of the image of (d) and the images of FIGS. 9 (f) and 10 (f) is obtained, and the images shown in FIGS. 9 (g) and 10 (g) are output. The cumulative handwriting image storage unit 807 sequentially accumulates the images of FIGS. 9E and 10E to obtain the images of FIGS.
The image of 0 (h) is output.

【0048】このように、図8の筆跡抽出部102で
は、筆跡を確定するのに2時刻を要するので、実際に筆
記された時刻よりも1時刻遅れて筆記跡が確定される。
As described above, in the handwriting extraction unit 102 of FIG. 8, it takes two hours to set the handwriting, and therefore the handwriting is set one hour later than the actual writing time.

【0049】なお、この筆跡抽出部102においても、
ノイズを筆跡として誤確定してしまったり、筆記跡が消
去された場合の処理は、図5の筆跡抽出部と同様の方法
で実現できる。
In the handwriting extraction unit 102 as well,
The process when noise is erroneously determined as handwriting or the handwriting is deleted can be realized by the same method as the handwriting extracting unit in FIG.

【0050】次に図11を参照して筆跡抽出部102の
第4の実施の形態について説明する。この筆跡抽出部1
02は、画像メモリ1001、安定黒画素抽出部100
2、差分画像生成部1003、及び累積筆跡画像記憶部
1004を有している。
Next, a fourth embodiment of the handwriting extraction unit 102 will be described with reference to FIG. This handwriting extractor 1
02 is an image memory 1001 and a stable black pixel extraction unit 100.
2, a difference image generation unit 1003, and a cumulative handwriting image storage unit 1004.

【0051】画像メモリ1001は、画像入力部101
からの画像を順次受け取る。受け取った画像は、所定数
に達するまでは、全て記憶するが、その後は、新たな画
像が入力される度に最も古い画像を消去する。
The image memory 1001 has an image input section 101.
Sequentially receives images from. The received images are all stored until a predetermined number is reached, and thereafter, the oldest image is erased each time a new image is input.

【0052】安定黒画素抽出部1002は、画像メモリ
1001に蓄積された全画像において値が変化しない黒
画素を抽出する。ここで、値が変化しない黒画素とは、
値の変化がしきい値を越えないものを指す。この様に値
が変化しない黒画素のみを抽出することにより、筆記者
の腕や筆記具など時間の経過と共に移動する物体は除去
され、時間の経過によっても移動しない物体、即ち、文
字・図形等の画像を得ることができる。ただし、ここで
は、筆記具による筆記跡が黒っぽい画素として観察され
る様に、画像入力部101を設定している。例えば、黒
板に白墨で書かれた文字を読み取る場合には、画像入力
部101において、白黒反転の処理を行っておく。
The stable black pixel extraction unit 1002 extracts black pixels whose values do not change in all the images stored in the image memory 1001. Here, a black pixel whose value does not change means
A change in value does not exceed the threshold. By extracting only black pixels whose values do not change in this way, objects that move over time such as the writer's arm or writing instrument are removed, and objects that do not move over time, that is, characters, figures, etc. Images can be obtained. However, here, the image input unit 101 is set so that the writing trace by the writing tool is observed as a dark pixel. For example, when reading characters written in black on a blackboard, the image input unit 101 performs black-and-white inversion processing.

【0053】差分画像生成部1003は、安定黒画素抽
出部1002からの画像と累積筆跡画像記憶部に記憶さ
れた累積筆跡画像との差分を求め、新たな筆跡箇所を抽
出する。そして、抽出した画像を累積筆跡画像記憶部9
04と、文字・図形認識部103へ出力する。
The difference image generation unit 1003 obtains the difference between the image from the stable black pixel extraction unit 1002 and the cumulative handwriting image stored in the cumulative handwriting image storage unit, and extracts a new handwriting portion. Then, the extracted handwriting image storage unit 9 stores the extracted images.
04 to the character / figure recognition unit 103.

【0054】図12に、画像メモリ1001が、4フレ
ーム分の画像を蓄積できるものとした場合の、入力画像
と累積筆跡画像記憶部1004に記憶される画像とを示
しておく。
FIG. 12 shows an input image and an image stored in the cumulative handwriting image storage unit 1004 when the image memory 1001 can store images for four frames.

【0055】この筆跡抽出部102は、筆記跡に対応す
る画素の値が、移動する身体部分に対応する画素とは異
なり、安定していることを利用するものである。このた
め、サンプリング時間間隔を長くとりすぎると筆記跡が
筆記者に隠されてしまう、短すぎると筆記者を筆記跡と
して誤抽出してしますという可能性がある。したがっ
て、ビデオカメラの設置位置にもよるが、サンプリング
時間間隔は、1秒から10秒程度が適当である。
The handwriting extraction unit 102 utilizes that the value of the pixel corresponding to the handwriting is stable, unlike the pixel corresponding to the moving body part. Therefore, if the sampling time interval is set too long, the handwriting may be hidden by the writer, and if it is too short, the handwriting may be erroneously extracted as the handwriting. Therefore, depending on the installation position of the video camera, a sampling time interval of 1 second to 10 seconds is appropriate.

【0056】次に、図13を参照して筆跡抽出部102
の第5の実施の形態について説明する。この筆跡抽出部
102は、筆記具追跡部1301、画素変化検出部13
02、モード判定部1303、及び累積筆跡画像記憶部
1304を有している。
Next, referring to FIG. 13, the handwriting extraction unit 102
The fifth embodiment will be described. The handwriting extraction unit 102 includes a writing instrument tracking unit 1301 and a pixel change detection unit 13
02, a mode determination unit 1303, and a cumulative handwriting image storage unit 1304.

【0057】筆記具追跡部1301は、筆記具の形状や
色などの特徴に基づいて、入力画像の中の筆記具の2次
元的な位置を同定し、その位置座標を出力する。
The writing implement tracking unit 1301 identifies the two-dimensional position of the writing implement in the input image based on the characteristics such as the shape and color of the writing implement, and outputs the position coordinates.

【0058】画素変化検出部1302は、画像中の筆記
具先端位置に対応する画素値の変化を検出する。このと
き、画素変化検出部1302は、筆記具が通過する以前
の画素として、累積筆跡画像記憶部1304に記憶され
ている累積筆跡画像を参照する。また、筆記具が通過し
た後の画素としては、1時刻後に、筆記具追跡部130
1を介して得られる画像を参照する。そして、画素変化
検出部1302は、筆記部先端位置の画素値の変化を下
記の4つのパターンに分類し、筆記具先端位置の座標値
と、画素値変化を示すパターン番号とを対にして出力す
る。なお、4つのパターンとは、未筆記と判断される
画素から未筆記と判断される画素への変化(変化な
し)、未筆記と判断される画素から筆記済みと判断さ
れる画素への変化、筆記済みと判断される画素から筆
記済みと判断される画素への変化(変化なし)、及び
筆記済みと判断される画素から未筆記と判断される画素
への変化、である。
The pixel change detection unit 1302 detects a change in pixel value corresponding to the writing tool tip position in the image. At this time, the pixel change detection unit 1302 refers to the cumulative handwriting image stored in the cumulative handwriting image storage unit 1304 as the pixel before the writing tool passes. In addition, as the pixel after the writing instrument passes, one hour later, the writing instrument tracking unit 130
Reference the image obtained via 1. Then, the pixel change detection unit 1302 classifies the change in the pixel value at the tip position of the writing section into the following four patterns, and outputs the coordinate value of the tip position of the writing tool and the pattern number indicating the pixel value change as a pair. . Note that the four patterns are a change from a pixel determined to be unwritten to a pixel determined to be unwritten (no change), a change from a pixel determined to be unwritten to a pixel determined to be written, A change from a pixel determined to be written to a pixel determined to be written (no change), and a change from a pixel determined to be written to a pixel determined to be unwritten.

【0059】モード判定部1303は、画素変化検出部
1302の出力に基づき、現時刻における筆記モードを
判定する。ここで、上記は筆記中ではない状態、は
筆記中、及びは消去中であると特定できるが、につ
いては特定することができない。の状況は、すでに描
かれた線上に筆記具が横切る場合等を表わしており、現
在筆記具が筆記を行っているのか、単に上方を移動して
いるのにすぎないのかを、画素値から判断することがで
きないからである。そこで、モード判定部1303は、
現時刻の画素変化パターンがの場合には、1時刻前に
おける画素変化パターンを継承する。即ち、前時刻の画
素変化パターンがの場合には、現在も筆記中ではない
と判定する。また、前時刻の画素変化パターンがの場
合は、現在も筆記中であると判定する。なお、このと
き、判定誤りが生じたとしても、筆記される線分は画像
全体からみれば非常に細く、また、1サンプリング時間
に筆記される線分の長さも限られているので、その影響
を受ける画素は、非常に少ないと考えられる。また、筆
記具がすでに書かれた線分上を横切るだけならば、直ぐ
に、筆記具は未筆記の画素上に移動するので、また、正
しく判定できるようになるので、文字・図形の認識に影
響を与えるようなことはない。ただし、本実施の形態で
は、筆記具の先端が筆記具自体や身体等に隠蔽されない
ように、ビデオカメラの位置に注意する必要がある。
The mode determination unit 1303 determines the writing mode at the current time based on the output of the pixel change detection unit 1302. Here, the above can be specified as being in the state of not being written, being being written, and being being erased, but cannot be specified. The situation of 1 represents the case where the writing instrument crosses the line already drawn, etc., and it is necessary to judge from the pixel value whether the writing instrument is currently writing or is simply moving upward. Because you can't. Therefore, the mode determination unit 1303
When the pixel change pattern at the current time is, the pixel change pattern one time before is inherited. That is, when the pixel change pattern at the previous time is, it is determined that the writing is not in progress. If the pixel change pattern at the previous time is, it is determined that writing is still in progress. At this time, even if a judgment error occurs, the written line segment is very thin when viewed from the entire image, and the length of the line segment written in one sampling time is also limited. It is considered that very few pixels receive. Also, if the writing tool only crosses over the line segment that has already been written, the writing tool immediately moves to an unwritten pixel, and the correct judgment can be made, which affects the recognition of characters and figures. There is no such thing. However, in this embodiment, it is necessary to pay attention to the position of the video camera so that the tip of the writing instrument is not hidden by the writing instrument itself or the body.

【0060】こうして、モード判定部1303は、の
場合及びかつ前時刻がの場合のみ、筆記中である判
定して、筆記具の先端位置座標を文字・図形認識部10
3及び累積筆跡画像記憶部1304に出力する。
In this way, the mode determination unit 1303 determines that writing is in progress only in the case of and and when the previous time is, and the tip position coordinate of the writing tool is determined by the character / graphic recognition unit 10.
3 and the accumulated handwriting image storage unit 1304.

【0061】累積筆跡画像記憶部1304は、入力され
た筆記具の先端位置を新たな筆記位置として、記憶する
累積筆跡画像に追加し、新たな累積筆跡画像を生成して
記憶する。
The cumulative handwriting image storage unit 1304 adds the input tip position of the writing tool as a new writing position to the cumulative handwriting image to be stored, and generates and stores a new cumulative handwriting image.

【0062】次に、図14を参照して筆跡抽出部102
の第6の実施の形態について説明する。この筆跡抽出部
102は、図13の筆跡抽出部に、筆跡補間部1401
を接続した構成をとる。
Next, referring to FIG. 14, the handwriting extraction unit 102
A sixth embodiment will be described. This handwriting extraction unit 102 is similar to the handwriting extraction unit of FIG.
Take the configuration that is connected.

【0063】筆跡補間部1401は、モード判定部13
03から出力される筆記具の先端位置情報にもとづい
て、2つの連続する時刻における筆記具の先端位置を結
ぶ直線分上に位置する画素も筆記画素とする情報を生成
し、文字・図形認識部103及び累積筆跡画像記憶部1
304に出力する。この構成によれば、筆記具が高速に
動き(あるは、サンプリング時間間隔が長く)、検出さ
れた筆記具の先端位置が連続していない場合でもその間
の筆跡を近似でき、文字・図形の認識を容易にする。
The handwriting interpolation unit 1401 has a mode decision unit 13
Based on the tip position information of the writing instrument output from 03, information is generated in which the pixels located on the straight line connecting the tip positions of the writing instrument at two consecutive times are also the writing pixels. Cumulative handwriting image storage unit 1
Output to 304. According to this configuration, the writing implement moves at high speed (there is a long sampling time interval), and even if the detected tip position of the writing implement is not continuous, it is possible to approximate the handwriting during that time, making it easy to recognize characters and figures. To

【0064】次に、本発明の他の実施の形態について図
15を参照して説明する。この手書文字・図形読取装置
は、ビデオカメラを有する画像入力部1501と、画像
入力部1501から入力される自系列画像から筆記具の
先端位置を抽出する筆跡抽出部1502と、筆跡抽出部
1502が出力する筆跡情報から文字・図形を認識する
文字・図形認識部1503と、筆跡抽出部1502が出
力する筆跡情報からゼスチャを認識するジェスチャ認識
部1504と、文字・図形コード情報を記憶するコード
情報記憶部1505とを備えている。
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This handwritten character / graphic reading apparatus includes an image input unit 1501 having a video camera, a handwriting extraction unit 1502 for extracting the tip position of a writing instrument from a self-series image input from the image input unit 1501, and a handwriting extraction unit 1502. A character / figure recognition unit 1503 that recognizes a character / figure from the output handwriting information, a gesture recognition unit 1504 that recognizes a gesture from the handwriting information output by the handwriting extraction unit 1502, and code information storage that stores character / graphic code information. Section 1505.

【0065】筆跡抽出部1502は、筆記具先端位置を
抽出したあと、筆記中であると認識した場合は、筆記具
先端位置を文字・図形認識部1503へ出力し、筆記中
ではないと認識した場合は、筆記具の位置をジェスチャ
認識部1504へ出力する。これにより、筆記者は、モ
ード切り替え等の操作を行うことなく、筆記とジェスチ
ャとを自在に行うことができる。また、ジェスチャによ
り、図16に示すようなコマンド入力を行うことも可能
である。但し、筆記中の無意識の動作が、ジェスチャコ
マンドとして認識されることがないように、ジェスチャ
コマンドを設定する必要がある。
After extracting the writing tool tip position, the handwriting extraction unit 1502 outputs the writing tool tip position to the character / graphic recognition unit 1503 when it recognizes that writing is in progress, and when it recognizes that writing is not in progress. , And outputs the position of the writing instrument to the gesture recognition unit 1504. This allows the writer to freely perform writing and gestures without performing operations such as mode switching. It is also possible to input a command as shown in FIG. 16 by a gesture. However, it is necessary to set the gesture command so that the unconscious motion during writing is not recognized as the gesture command.

【0066】[0066]

【発明の効果】本発明によれば、時系列画像から画素値
の変化点を抽出したり、筆記具の動きを時々刻々抽出し
たりすることにより、高精度に文字や図形の切り出し認
識をすることができる。これにより、紙や黒板などに筆
記された文字等を、時刻情報を利用して読み取ることが
できる。
According to the present invention, it is possible to highly accurately recognize a cutout of a character or a figure by extracting a change point of a pixel value from a time-series image or extracting a movement of a writing instrument every moment. You can As a result, characters written on paper, a blackboard, or the like can be read using the time information.

【0067】また、筆記具先端部が上部を通過した画素
の画素値が、筆記具の通過の前後で変化したか否かを調
べることにより筆記中か否かを自動判定できるので、ゼ
スチャによるコマンドの入力ができる。
Further, it is possible to automatically judge whether or not writing is in progress by checking whether or not the pixel value of the pixel where the tip of the writing utensil has passed above has changed before and after passing through the writing utensil. You can

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施の形態を示すブロック図であ
る。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】図1の筆跡抽出部の動作を説明するための原稿
図である。
FIG. 2 is a manuscript diagram for explaining the operation of the handwriting extractor in FIG.

【図3】図2の原稿を読み取ったときの図1の筆跡抽出
部の出力概念図である。
FIG. 3 is an output conceptual diagram of the handwriting extraction unit of FIG. 1 when the document of FIG. 2 is read.

【図4】図1の筆跡抽出部の詳細な第1の実施の形態を
示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a detailed first embodiment of a handwriting extraction unit in FIG.

【図5】図1の筆跡抽出部の詳細な第2の実施の形態を
示すブロック図である。
5 is a block diagram showing a detailed second embodiment of the handwriting extraction unit in FIG. 1. FIG.

【図6】図5の筆跡抽出部の動作を説明するための各部
の出力画像と時刻との関係を示す概念図である。
6 is a conceptual diagram showing a relationship between an output image of each unit and time for explaining the operation of the handwriting extraction unit of FIG.

【図7】図5の筆跡抽出部の動作を説明するための各部
の出力画像と時刻との関係を示す概念図である。
FIG. 7 is a conceptual diagram showing the relationship between the output image of each unit and time for explaining the operation of the handwriting extraction unit of FIG.

【図8】図1の筆跡抽出部の詳細な第3の実施の形態を
示すブロック図である。
8 is a block diagram showing a detailed third embodiment of the handwriting extraction unit in FIG. 1. FIG.

【図9】図8の筆跡抽出部の動作を説明するための各部
の出力画像と時刻との関係を示す概念図である。
9 is a conceptual diagram showing a relationship between an output image of each unit and time for explaining the operation of the handwriting extraction unit of FIG.

【図10】図8の筆跡抽出部の動作を説明するための各
部の出力画像と時刻との関係を示す概念図である。
FIG. 10 is a conceptual diagram showing a relationship between an output image of each unit and time for explaining the operation of the handwriting extraction unit of FIG.

【図11】図1の筆跡抽出部の詳細な第4の実施の形態
を示すブロック図である。
11 is a block diagram showing a detailed fourth embodiment of the handwriting extraction unit in FIG. 1. FIG.

【図12】図11の筆跡抽出部の動作を説明するための
入力画像と出力画像との関係を示す概念図である。
FIG. 12 is a conceptual diagram showing the relationship between an input image and an output image for explaining the operation of the handwriting extraction unit in FIG.

【図13】図1の筆跡抽出部の詳細な第5の実施の形態
を示すブロック図である。
13 is a block diagram showing a detailed fifth embodiment of the handwriting extraction unit in FIG. 1. FIG.

【図14】図1の筆跡抽出部の詳細な第6の実施の形態
を示すブロック図である。
FIG. 14 is a block diagram showing a detailed sixth embodiment of the handwriting extraction unit in FIG.

【図15】本発明の他の実施の形態を示すブロック図で
ある。
FIG. 15 is a block diagram showing another embodiment of the present invention.

【図16】図15の手書文字・図形読取装置において使
用されるジェスチャコマンドの例を示す図である。
16 is a diagram showing an example of a gesture command used in the handwritten character / graphic reading device of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 画像入力部 102 筆跡抽出部 103 文字・図形認識部 104 コード情報記憶部 401 筆跡候補画素抽出部 402 筆記者候補画素抽出部 403 筆記跡出力部 501 変化領域抽出部 502 筆記者抽出部 503 新規筆跡抽出部 504 累積筆跡画像記憶部 801 変化領域抽出部 802 筆記者抽出部 803 未確定筆跡抽出部 804 筆跡確定部 805 被隠蔽筆跡抽出部 806 筆跡候補画像生成部 807 累積筆跡画像記憶部 808 筆跡候補画像記憶部 1001 画像メモリ 1002 安定黒画素抽出部 1003 差分画像生成部 1004 累積筆跡画像記憶部 1301 筆記具追跡部 1302 画素変化検出部 1303 モード判定部 1304 累積筆跡画像記憶部 1401 筆跡補間部 1501 画像入力部 1502 筆跡抽出部 1503 文字・図形認識部 1504 ジェスチャ認識部 1505 コード情報記憶部 101 Image Input Unit 102 Handwriting Extraction Unit 103 Character / Graphic Recognition Unit 104 Code Information Storage Unit 401 Handwriting Candidate Pixel Extracting Unit 402 Writing Candidate Pixel Extracting Unit 403 Writing Hand Output Unit 501 Change Area Extracting Unit 502 Writing Hand Extracting Unit 503 New Handwriting Extraction unit 504 Cumulative handwriting image storage unit 801 Change area extraction unit 802 Written person extraction unit 803 Undetermined handwriting extraction unit 804 Handwriting confirmation unit 805 Concealed handwriting extraction unit 806 Handwriting candidate image generation unit 807 Cumulative handwriting image storage unit 808 Handwriting candidate image Storage unit 1001 Image memory 1002 Stable black pixel extraction unit 1003 Difference image generation unit 1004 Cumulative handwriting image storage unit 1301 Writing instrument tracking unit 1302 Pixel change detection unit 1303 Mode determination unit 1304 Cumulative handwriting image storage unit 1401 Handwriting interpolation unit 1501 Image input unit 1502 Handwriting extraction 1503 characters and graphics recognition unit 1504 gesture recognition unit 1505 code information storage unit

Claims (20)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 時系列画像を取得するための画像入力手
段と、前記時系列画像から筆記跡を抽出し筆跡情報を出
力する筆跡抽出手段と、前記筆跡情報から文字・図形を
認識し、文字・図形コード及び位置情報を出力する文字
・図形認識手段と、前記文字・図形コード及び位置情報
を格納する文字・図形記憶手段とを有することを特徴と
する手書文字・図形読取装置。
1. An image inputting means for acquiring a time-series image, a handwriting extracting means for extracting a handwriting from the time-series image and outputting handwriting information, and a character / figure for recognizing a character / figure from the handwriting information. A handwritten character / graphic reading device comprising a character / graphic recognition means for outputting a graphic code and position information, and a character / graphic storage means for storing the character / graphic code and position information.
【請求項2】 前記筆跡抽出手段が、前記時系列画像の
画素値を監視して、画素値が変化してから所定時間その
値を維持する画素を筆跡に対応する画素と判定すること
を特徴とする請求項1の手書文字・図形読取装置。
2. The handwriting extracting means monitors a pixel value of the time-series image and determines a pixel which maintains the value for a predetermined time after the pixel value changes as a pixel corresponding to the handwriting. The handwritten character / graphic reading device according to claim 1.
【請求項3】 前記筆跡抽出手段が、前記時系列画像の
画素値を監視して、画素値が変化してから所定時間その
値を維持する画素を抽出する筆跡候補画素抽出部と、前
記時系列画像の画素値を監視して、画素値が変化してか
ら所定時間内に再び変化する画素を抽出する筆記者候補
画素抽出部と、前記筆跡候補画素抽出部と前記筆記者候
補画素抽出部との出力に基づいて、真の筆記跡を決定し
前記筆跡情報として出力する筆記跡出力部とを有するこ
とを特徴とする請求項1または2の手書文字・図形読取
装置。
3. A handwriting candidate pixel extraction unit, wherein the handwriting extraction means monitors a pixel value of the time-series image and extracts a pixel that maintains the value for a predetermined time after the pixel value changes; A writer candidate pixel extraction unit that monitors the pixel value of the series image and extracts a pixel that changes again within a predetermined time after the pixel value changes, the handwriting candidate pixel extraction unit, and the writer candidate pixel extraction unit The handwritten character / graphic reading apparatus according to claim 1 or 2, further comprising: a handwriting output unit that determines a true handwriting based on the output of the handwriting and outputs the handwriting information as the handwriting information.
【請求項4】 前記筆跡抽出手段が、1時刻前までに抽
出された前記筆記情報を累積し累積筆記画像として記憶
する累積筆跡画像記憶部と、前記時系列画像の内最新の
ものから順に所定フレーム数だけ蓄積する画像メモリ
と、該画像メモリに蓄積された全ての画像において値に
変化がない黒画素位置を抽出する安定黒画素抽出部と、
該安定黒画素抽出部の出力から得られる画像と、前記累
積筆跡画像との差分を求め、前記筆跡情報として出力す
る請求項1、または2の手書文字・図形読取装置。
4. A cumulative handwriting image storage unit for accumulating the handwriting information extracted up to one hour before and storing the handwriting information as a cumulative handwriting image, and a predetermined one in order from the latest one of the time series images. An image memory that stores only the number of frames, and a stable black pixel extraction unit that extracts black pixel positions whose values do not change in all images stored in the image memory,
3. The handwritten character / graphic reading device according to claim 1, wherein a difference between an image obtained from the output of the stable black pixel extraction unit and the cumulative handwriting image is obtained and is output as the handwriting information.
【請求項5】 前記筆跡抽出手段が、1時刻前までに抽
出された前記筆記情報を累積し累積筆記画像として記憶
する累積筆記画像記憶部と、前記時系列画像と前記累積
筆記画像とを比較して画素値が異なる領域を抽出する変
化領域抽出部と、該変化領域抽出部の出力から筆記具と
筆記者の身体を表わす領域を抽出する筆記者抽出部と、
前記変化領域抽出部の出力と前記筆記者抽出部の出力と
に基づいて新たな筆記跡を抽出して前記筆記情報として
出力する新規筆跡抽出部とを有することを特徴とする請
求項1の手書文字・図形読取装置。
5. The cumulative handwriting image storage unit that the handwriting extraction means accumulates the handwriting information extracted up to one hour before and stores it as a cumulative handwritten image, and compares the time series image and the cumulative handwritten image. A change area extraction unit that extracts areas having different pixel values, and a writer extraction unit that extracts an area representing the writing instrument and the writer's body from the output of the change area extraction unit,
The handwriting extractor according to claim 1, further comprising: a new handwriting extracting unit that extracts a new handwriting based on the output of the change area extracting unit and the output of the writer extracting unit and outputs the new handwriting as the writing information. Character / graphic reader.
【請求項6】 前記変化領域抽出部が、前記時系列画像
と前記累積筆跡値画像との比較を行う際、互いに対応す
る画素間の画素値の差が、予め定められたしきい値未満
ならば「0」を、しきい値以上ならば「1」を与え、差
分画像として出力ようにしたことを特徴とする請求項5
の手書文字・図形読取装置。
6. When the change area extracting unit compares the time-series image with the cumulative handwriting value image, if the difference in pixel value between corresponding pixels is less than a predetermined threshold value. 6. If the value is “0”, the value is “1” if it is equal to or more than the threshold value, and the difference image is output.
Handwritten character / graphic reader
【請求項7】 前記筆記者抽出部が、前記変化領域抽出
部からの出力画像または出力から得られる画像に対して
所定回数の収縮処理と、同回数の膨脹処理を施して前記
筆記具と前記筆記者の身体を表わす領域を抽出するよう
にしたことを特徴とする請求項5の手書文字・図形読取
装置。
7. The writing instrument and the writing instrument, wherein the writer extraction unit performs a predetermined number of contraction processes and an equal number of expansion processes on an output image from the change region extraction unit or an image obtained from the output. The handwritten character / graphic reading device according to claim 5, wherein an area representing a person's body is extracted.
【請求項8】 前記新規筆跡情報部が、前記変化領域抽
出部の出力から得られる画像と前記筆記者抽出部からの
出力から得られる画像との差分画像を生成し、値が所定
の範囲内の画素の位置情報を前記筆記情報として出力す
ることを特徴とする請求項5の手書文字・図形読取装
置。
8. The new handwriting information section generates a difference image between an image obtained from the output of the change area extraction section and an image obtained from the output of the writer extraction section, and the value is within a predetermined range. 6. The handwritten character / graphics reading apparatus according to claim 5, wherein the position information of the pixel is output as the writing information.
【請求項9】 前記累積筆跡画像記憶部が、前記新規筆
跡抽出部からの前記筆跡情報から、新しい筆跡箇所の位
置情報を獲得するともに、前記時系列画像から前記位置
情報が示す画素の画素値を獲得し、前記累積画像に順次
追加していくことを特徴とする請求項5の手書文字・図
形読取装置。
9. The accumulated handwriting image storage unit acquires position information of a new handwriting portion from the handwriting information from the new handwriting extraction unit, and a pixel value of a pixel indicated by the position information from the time series image. 6. The handwritten character / graphics reading device according to claim 5, wherein the handwritten character / graphic reading device acquires the characters and sequentially adds them to the cumulative image.
【請求項10】 前記筆跡抽出手段が、1時刻前までに
確定された前記筆記情報を累積し累積筆記画像として記
憶する累積筆記画像記憶部と、1時刻前に生成された筆
跡候補画像を記憶する筆跡候補画像記憶部と、前記時系
列画像と前記累積筆記画像とを比較して画素値が異なる
領域を抽出する変化領域抽出部と、該変化領域抽出部の
出力から筆記具と筆記者の身体を表わす領域を抽出する
筆記者抽出部と、前記変化領域抽出部の出力と前記筆記
者抽出部の出力とに基づいて未確定の筆記跡を抽出する
未確定筆跡抽出部と、該未確定筆跡抽出部の出力と前記
筆跡候補画像とに基づいて新たな筆跡箇所を確定し、前
記筆記情報として出力する筆跡確定部と、前記筆記者抽
出部の出力と前記筆跡候補画像都に基づいて、前記筆記
者及び前記筆記具によって隠蔽された未確定筆跡を抽出
する被隠蔽筆跡抽出部と、該被隠蔽筆跡抽出部の出力と
前記未確定筆跡抽出部の出力とに基づいて前記筆跡候補
画像を生成する筆跡候補画像生成部とを有することを特
徴とする請求項1の手書文字・図形読取装置。
10. A cumulative handwriting image storage unit that the handwriting extraction means accumulates the handwriting information determined up to one hour before and stores it as a cumulative handwritten image, and stores a handwriting candidate image generated one time ago. A handwriting candidate image storage unit, a change region extraction unit that extracts a region having different pixel values by comparing the time-series image and the cumulative writing image, and a writing instrument and a writer's body from the output of the change region extraction unit. And an unconfirmed handwriting extraction unit that extracts an unconfirmed handwriting trace based on the output of the change region extraction unit and the output of the writer extraction unit, and the unconfirmed handwriting. Based on the output of the extraction unit and the handwriting candidate image based on the handwriting determination unit that determines a new handwriting location based on the handwriting candidate image, the handwriting determination unit that outputs the handwriting information, and the handwriting extraction unit For the writer and the writing instrument Therefore, the concealed handwriting extraction unit that extracts the concealed unconfirmed handwriting, and the handwriting candidate image generation unit that generates the handwriting candidate image based on the output of the concealed handwriting extraction unit and the output of the unconfirmed handwriting extraction unit. The handwritten character / graphic reading device according to claim 1, further comprising:
【請求項11】 前記変化領域抽出部が、前記時系列画
像と前記累積筆跡値画像との比較を行う際、互いに対応
する画素間の画素値の差が、予め定められたしきい値未
満ならば「0」を、しきい値以上ならば「1」を与え、
差分画像として出力ようにしたことを特徴とする請求項
10の手書文字・図形読取装置。
11. When the change area extracting unit compares the time-series image with the cumulative handwriting value image, if the difference in pixel value between corresponding pixels is less than a predetermined threshold value. If "0" is given, if it is above the threshold value, "1" is given,
11. The handwritten character / graphic reading device according to claim 10, wherein the handwritten character / graphic reading device outputs the difference image.
【請求項12】 前記筆記者抽出部が、前記変化領域抽
出部からの出力画像または出力から得られる画像に対し
て所定回数の収縮処理と、同回数の膨脹処理を施して前
記筆記具と前記筆記者の身体を表わす領域を抽出するよ
うにしたことを特徴とする請求項10の手書文字・図形
読取装置。
12. The writing instrument and the writing instrument, wherein the writer extraction unit performs a predetermined number of contraction processes and an equal number of expansion processes on an output image from the change region extraction unit or an image obtained from the output. 11. The handwritten character / graphic reading device according to claim 10, wherein an area representing a person's body is extracted.
【請求項13】 前記未確定筆跡抽出部が、前記変化領
域抽出部の出力から得られる画像と前記筆記者抽出部の
出力から得られる画像との差分画像を出力することを特
徴とする請求項10の手書文字・図形読取装置。
13. The undetermined handwriting extraction unit outputs a difference image between an image obtained from the output of the change region extraction unit and an image obtained from the output of the writer extraction unit. 10 handwritten character / graphic reading devices.
【請求項14】 前記筆跡確定部が、前記未確定筆跡抽
出部の出力から得られる画像と、前記筆跡候補画像と
の、互いに対応する画素同士の論理積を求め、その値が
「1」の画素の位置を示す情報を前記筆跡情報として出
力することを特徴とする請求項10の手書文字・図形読
取装置。
14. The handwriting determination unit obtains a logical product of pixels corresponding to each other between the image obtained from the output of the undetermined handwriting extraction unit and the handwriting candidate image, and the value is “1”. 11. The handwritten character / graphic reading device according to claim 10, wherein information indicating a pixel position is output as the handwriting information.
【請求項15】 前記被隠蔽筆跡抽出部が、前記筆跡候
補画像と、前記筆記者抽出部の出力から得られる画像と
の、互いに対応する画素毎に論理積を求めることを特徴
とする請求項10の手書文字・図形読取装置。
15. The concealed handwriting extraction unit obtains a logical product of pixels corresponding to each other between the handwriting candidate image and the image obtained from the output of the writer extraction unit. 10 handwritten character / graphic reading devices.
【請求項16】 前記筆跡候補画像生成部が、前記未確
定筆跡抽出部の出力から得られる画像と、前記被隠蔽筆
跡抽出部の出力から得られる画像との、互いに対応する
画素毎の論理和を求めることを特徴とする請求項10の
手書文字・図形読取装置。
16. The handwriting candidate image generation unit is a logical sum of pixels corresponding to each other between an image obtained from the output of the undetermined handwriting extraction unit and an image obtained from the output of the concealed handwriting extraction unit. 11. The handwritten character / graphic reading device according to claim 10, wherein:
【請求項17】 前記累積筆跡画像記憶部が、前記筆跡
確定部からの前記筆跡情報から、確定した筆跡箇所の位
置情報を獲得するともに、前記時系列画像から前記位置
情報が示す画素の画素値を獲得し、前記累積画像に順次
追加していくことを特徴とする請求項10の手書文字・
図形読取装置。
17. The cumulative handwriting image storage unit acquires position information of a fixed handwriting portion from the handwriting information from the handwriting fixing unit, and a pixel value of a pixel indicated by the position information from the time series image. 11. The handwritten character according to claim 10, characterized in that
Graphic reader.
【請求項18】 前記筆跡抽出部が、前記筆跡情報を累
積して累積筆跡画像として記憶する累積筆跡画像記憶部
と、前記時系列画像から筆記具の先端の2次元位置を抽
出する筆記具追跡部と、該筆記具追跡部が抽出した前記
筆記具の位置に対応する画素の変化を、前記累積筆跡画
像と前記時系列画像とに基づいて検出する画素変化検出
部と、該画素変化検出部の出力に基づいて筆記が行われ
たか否かの判定を行い、筆記が行われた場合は前記筆記
部の位置を前記筆跡情報として出力するモード判定部と
を有することを特徴とする請求項1の手書文字・図形読
取装置。
18. A handwriting extracting unit, wherein the handwriting extracting unit accumulates the handwriting information and stores it as a cumulative handwriting image, and a writing implement tracking unit that extracts the two-dimensional position of the tip of the writing implement from the time-series image. A pixel change detection unit that detects a change in a pixel corresponding to the position of the writing implement extracted by the writing implement tracking unit based on the cumulative handwriting image and the time-series image; and based on the output of the pixel change detection unit. The handwritten character according to claim 1, further comprising: a mode determination unit that determines whether or not writing has been performed and outputs the position of the writing unit as the handwriting information when writing is performed. -Figure reader.
【請求項19】 前記筆跡抽出部が、前記モード判定部
から連続する2時刻に出力された2つの位置を結ぶ直線
上の画素も筆跡として補間し、新たな前記筆跡情報とし
て出力する筆跡補間部を有することを特徴とする請求項
18の手書文字・図形読取装置。
19. The handwriting interpolation unit, wherein the handwriting extraction unit interpolates pixels on a straight line connecting two positions output at two consecutive times from the mode determination unit as handwriting and outputs the new handwriting information. The handwritten character / graphic reading device according to claim 18, further comprising:
【請求項20】 前記筆跡情報に基づいて、前記筆記者
のゼスチャによる制御コマンドの入力を検知するジェス
チャ認識部を備え、前記筆跡抽出部が、筆跡画素を検出
したときに前記筆記具の先端位置情報を前記文字・図形
認識部へ出力し、前記筆跡画素を検出しなかったときに
前記筆記部の先端位置情報を前記ジェスチャ認識部へ出
力するようにしたことを特徴とする請求項18または1
9の手書文字・図形読取装置。
20. A gesture recognition unit that detects an input of a control command by the gesture of the writer based on the handwriting information, and the handwriting extraction unit detects tip position information of the writing instrument when the handwriting pixel is detected. 19. The character / figure recognition unit is output to the gesture / recognition unit, and tip position information of the writing unit is output to the gesture recognition unit when the handwriting pixel is not detected.
9 handwritten character / graphic reading device.
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