DE69802295T2 - Seitenidentifizierung durch bestimmung von optischen eigenschaften - Google Patents

Seitenidentifizierung durch bestimmung von optischen eigenschaften

Info

Publication number
DE69802295T2
DE69802295T2 DE69802295T DE69802295T DE69802295T2 DE 69802295 T2 DE69802295 T2 DE 69802295T2 DE 69802295 T DE69802295 T DE 69802295T DE 69802295 T DE69802295 T DE 69802295T DE 69802295 T2 DE69802295 T2 DE 69802295T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
page
light
color
identification system
pages
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE69802295T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69802295D1 (de
Inventor
Geraint Owen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HP Inc
Original Assignee
Hewlett Packard Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hewlett Packard Co filed Critical Hewlett Packard Co
Publication of DE69802295D1 publication Critical patent/DE69802295D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69802295T2 publication Critical patent/DE69802295T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V30/00Character recognition; Recognising digital ink; Document-oriented image-based pattern recognition
    • G06V30/10Character recognition
    • G06V30/14Image acquisition
    • G06V30/1444Selective acquisition, locating or processing of specific regions, e.g. highlighted text, fiducial marks or predetermined fields
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V30/00Character recognition; Recognising digital ink; Document-oriented image-based pattern recognition
    • G06V30/10Character recognition

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)
  • Spectrometry And Color Measurement (AREA)
  • Inspection Of Paper Currency And Valuable Securities (AREA)
  • Image Input (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft die Identifikation und die Differenzierung bzw. Unterscheidung einzelner aus einer Menge von mehreren Seiten, insbesondere ein System, welches mehrere Seiten auf der Basis der Messung optischer Eigenschaften, beispielsweise der Farbe, identifiziert und unterscheidet.
  • Ein Problem bei Seitenverarbeitungssystemen, wie Kopierern, Druckern, Scannern, Datenerfassungssystemen oder anderen Systemen, besteht in der Identifikation einzelner Seiten und der Unterscheidung zwischen verschiedenen Seiten, die mit Hilfe der Systeme behandelt werden. Beispielsweise würde es nützlich sein, wenn diese Systeme die Fähigkeit zur eindeutigen Identifikation von verarbeitetem Papier als eine spezielle Seite oder einen speziellen Formulartyp aufweisen. Mit einer solchen Fähigkeit könnten die Datenverarbeitungssysteme mit Hilfe der optischen Zeichenerkennung Informationen auf Unterlagen bzw. Formularen verarbeiten, beispielsweise um automatisch viele verschiedene Arten von Formularen trotz unterschiedlicher Anordnungen von Datenfeldern in Abhängigkeit vom Typ des Formulars zu identifizieren und zu verarbeiten. Alternativ könnten Seiten, die einem Papiertransportweg folgen, an verschiedenen Orten entlang des Weges eindeutig identifiziert werden. In Kopierern und anderen Verarbeitungssystemen könnte die Identifizierung des Formulars genutzt werden, um beispielsweise Originale zu erkennen, sogenannte "Wasserzeichen- Verifikationen", oder verbesserte Datenverarbeitungsfähigkeiten zu liefern.
  • Eine spezielle Vorrichtung, die für die automatische Seitenidentifikation geeignet ist, ist in dem US-Patent 5,629,499 offenbart. Das US-Patent 5,629,499 betrifft eine Mehrfachseiten- oder Mehrfachformular-Digitalisierungszwischenablage. Mit Hilfe der Zwischenablage kann ein Nutzer tatsächlich auf mehrere gestapelten Seiten oder Formulare schreiben, wobei ein Digitalisierer unter den Seiten- oder den Formularen Stiftstrich- bzw. Stiftanschlag- Information erfaßt. Bei einem solchen System ist das Zuordnen der Stiftstrich-Information zu der richtigen der gestapelten Seiten oder Formulare von Bedeutung. In einem solchen System würde es nützlich sein, einen Mechanismus zum automatischen Erfassen einer laufenden Seite oder eines laufenden Formulars, welche(s) beschrieben wird, beispielsweise mittels eines Mechanismus, der auf der Seite oder dem Formular elektronische "Fingerabdrücke" hinterläßt, und zum anschließenden automatischen Unterscheiden zwischen verschiedenen genutzten Seiten oder Formularen zu schaffen.
  • Einige bekannte Systeme schlagen zum Identifizieren von Seiten automatische Systeme vor, die beispielsweise speziell positionierte Codes oder Markierungen zum Identifizieren der Formulare oder der Seiten nutzen, welche von den Systemen selbst manuell gescannt werden können. Systeme dieser Art verlangen jedoch sowohl die Nutzung spezieller Unterlagen bzw. Formulare (mit Codes oder Markierung, die auf der Seite oder der Unterlage vorgedruckt sind) als auch ein Ausrichtungs- oder Scanverfahren zum Messen der Codes oder der Muster. Andere Systeme verlangen im Gegensatz dazu spezialisierte Erkennungssysteme, die gemessene Zeichen verwenden, einschließlich der Farbe, um Blätter zu unterscheiden. Ein System dieser Art ist in der japanischen Patentzusammenfassung 07272041 beschrieben. Allgemein sind solche Systeme jedoch auf spezialisierte Anwendungen gerichtet und können mit einer großen Vielzahl von Anwendungen nicht ohne weiteres genutzt werden. Es würde nützlich sein, ein System zu haben, das eine Seite oder ein Formular auf der Basis ihr/ihm eigener Eigenschaften automatisch identifizieren kann und welches keine speziell formatierten Formulare oder Codeausrichtungsverfahren verlangt. Leider sind die Systeme für die Seitenidentifizierung auf der Basis von ihnen eigenen Merkmalen typischerweise durch Schwierigkeiten bei Normalisierungsmessungen, beispielsweise zum Anpassen von Unterschieden im Umgebungslicht, und Abweichungen der Meßentfernung und des Meßwinkels begrenzt.
  • Es besteht Bedarf an einem Seitenidentifikationssystem, das Seiten auf der Basis ihrer optischen Eigenschaften erkennen und unterscheiden kann. Idealerweise sollte ein solches System kostengünstig sein, an eine große Vielfalt von Seitenverarbeitungssystemen (beispielsweise Kopierer, Scanner, Drucker oder anderen Datenverarbeitungssysteme) anpaßbar sein und einen hohen Grad an Zuverlässigkeit liefern. Die Erfindung löst diese Anforderungen und schafft weitere Vorteile.
  • Die Erfindung beschäftigt sich mit den vorgenannten Bedürfnissen und liefert ein System zur Seitenidentifizierung mit Hilfe optischer Eigenschaften bzw. Merkmale. Mit Hilfe des direkten Messens der optischen Eigenschaften von Seiten liefert die vorliegende Erfindung ein relativ kostengünstiges Verfahren zum eindeutigen Identifizieren jeder Seite. Die Erfindung verlangt keine genauen Ausrichtungsverfahren oder nicht die Anwesenheit spezieller Codes auf einer Seite. Im Ergebnis ist die vorliegende Erfindung bei einer großen Vielfalt von Seitenverarbeitungssystemen anwendbar, bei denen eine Seitenidentifizierung oder -unterscheidung zwischen unterschiedlichen Seiten nützlich ist.
  • Ein Aspekt der Erfindung ist ein Identifikationssystem gemäß dem unabhängigen Anspruch 1.
  • Eine Ausbildungsform der Erfindung umfaßt einen Sensor, der optische Eigenschaften einer Seite erfaßt, und ein Verfahren zum Nachschlagen von optischen Eigenschaften, die einer bekannten Seite entsprechen, um eine Übereinstimmung zu erkennen. Wenn die abgetastete Seite erkannt wird, kann ein Ausgangssignal erzeugt werden, das die Seite eindeutig identifiziert, beispielsweise ein eine spezielle Seiten- oder Unterlagenart identifizierender digitaler Code. Vorzugsweise mißt der Sensor tatsächlich optische Seiteneigenschaften in wenigstens zwei verschiedenen Farben (beispielsweise in wenigstens zwei verschiedenen Wellenlängen, wobei irgendeine Art von Strahlung genutzt wird, beispielsweise sichtbares Licht oder Infrarotlicht), wobei eine vorgegebene Lichtquelle genutzt wird, so daß die Wirkungen irgendeines Umgebungslichts reduziert oder eliminiert werden können. Des weiteren führt ein digitaler Prozessor ein Nachschlagen mittels eines Vergleichs gemessener optischer Eigenschaften mit solchen, die einer bekannten Seite entsprechen, aus, um festzustellen, ob die Eigenschaften gut übereinstimmen. Wie gut die Überlappung der gemessenen Eigenschaften mit den Kriterien einer bekannten Seite sein sollte, hängt von der Anwendung ab. Die Auflösung kann mittels des Messens einer größeren Anzahl von Wellenlängen oder mit Hilfe einer Mittelung von Messungen einer vorgegebenen Seite verbessert werden.
  • Mit Hilfe eines Systems dieser Art ermöglicht die vorliegende Erfindung die Zuordnung von Daten zu einer speziellen Seite auf der Basis des Verfolgens der Seite. Bei der oben erwähnten Zwischenablage zum Digitalisieren mehrerer Seiten oder Unterlagen ermöglicht es die Erfindung einem Nutzer, aktiv zwischen Seiten zu wechseln, während gleichzeitig digitale Daten für eine Hardcopyseite anderen digitalen Daten, die für diese Seite eingegeben wurden, korrekt zugeordnet werden.
  • Die Erfindung wird vorzugsweise als Handgerät implementiert, welches auf eine zu messende Seite Licht sendet und für eine Messung roter, grüner und blauer Intensitäten reflektiertes Licht einfängt. Wenigstens drei Farben werden genutzt, um eine Messung des gesamten reflektierten Lichts zu erhalten, wobei jede Farbe bei einer unterschiedlichen Frequenz intensitätsmoduliert wird. Die reflektierten Farbkomponenten werden erfaßt und genutzt, um die Messungen von wenigstens zwei der Farben zu normieren. Normierte Messungen werden dann zum Vergleichen mit einer digitalen Nachschlagetabelle genutzt. Wenn das Gerät ein Schreiber bzw. Taster ist, können Farbmessung und Seitenidentifikation zu jeder Zeit ausgeführt werden, zu der das Gerät neu genutzt wird, beispielsweise jedes Mal, wenn die Spitze des Schreibers neu gegen eine Seite gedrückt wird.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf Zeichnungen näher erläutert. Die detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen soll dazu in die Lage versetzen, spezielle Implementierungen der Erfindung zu bauen und zu nutzen, begrenzt die Ansprüche jedoch nicht, sondern dient als spezielles Beispiel hierfür.
  • Fig. 1 zeigt eine digitale elektronische Zwischenablage bzw. Schreibunterlage, welche mit Hilfe einer Erfassung optischer Eigenschaften eine Seitenidentifikation implementiert. Ein Schreiber wird genutzt, sowohl um auf den Seiten Markierungen auszubilden als auch um optische Eigenschaften der beschriebenen Seite abzutasten.
  • Fig. 2 ist ein Systemdiagramm, welches funktionelle Hauptelemente der Zwischenablage bzw. Schreibunterlage nach Fig. 1 zeigt, einschließlich der Nutzung eines Schreibers zum Abtasten optischer Seiteneigenschaften.
  • Fig. 3 ist eine schematische Darstellung des Schreibers nach den Fig. 1 und 2 und zeigt die Nutzung von zwei optischen Fasern zum Transportieren von Quellicht zu einer Schreibspitze des Schreibers und zum Transportieren reflektierten Lichts (welches Seiteneigenschaften anzeigt) von der Schreibspitze weg. Ein elektrischer Weg zum Liefern eines "Spitze-ab"- Signals, welches eine Messung der optischen Eigenschaften triggert, ist ebenfalls angedeutet. Die optischen Fasern sind angeordnet, um natürliche Neigungswinkel des Schreibers bezüglich einer Schreiboberfläche (bezüglich der Seite) zu berücksichtigen.
  • Fig. 4 ist ein Blockdiagramm, welches eine analoge Hardwareimplementierung einer Farbdetektion zeigt.
  • Fig. 5 ist ein Blockdiagramm, das das Verfahren zum Ausführen einer erfindungsgemäßen Messung optischer Seiten Eigenschaften zeigt.
  • Fig. 6 ist eine graphische Darstellung von typischen gemessenen optischen Eigenschaften für Seiten verschiedener Farben mit Variationen, die für eine typische Abweichung sowohl hinsichtlich des Abstands der Schreibspitze nach Fig. 3 von der Seitenoberfläche als auch hinsichtlich unterschiedlicher Neigungswinkel des gemessenen Lichts bezüglich der Schreiboberfläche stehen.
  • Fig. 7 zeigt 16 Bit-Wertbeispiele einer Nachschlagetabelle, die erwartete Farbwerte für "bekannte" Seiten nach Fig. 6 repräsentiert.
  • Die oben zusammengefaßte und in den Ansprüchen definierte Erfindung wird unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen betrachtet werden sollte, besser verstanden. Die detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele soll dazu in die Lage versetzen, spezielle Implementierungen der Erfindung zu bauen und zu nutzen, begrenzt die Ansprüche jedoch nicht, sondern soll spezielle Beispiele hierfür liefern.
  • 1. Einführung zu den Hauptteilen
  • Die Erfindung ist in einer digitalen elektronischen Zwischenablage bzw. Schreibunterlage 11 ausgeführt, welche spezielle Anwendungen für Seiten- und Formularverarbeitungssysteme aufweist. Aus dem US-Patent 5,629,499 (das "'499-Patent") beschreibt den Hintergrund bezüglich einer Zwischenablage, die in der bevorzugten Ausführungsform genutzt wird, und wird hier mittels Referenz vollständig integriert, soweit darauf Bezug genommen wird.
  • Gemäß Fig. 1 umfaßt eine digitale elektronische Zwischenablage bzw. Schreibunterlage 11 ein Digitalisierungsteil 13, welches eine obere Seite 14 stützt, (beispielsweise leeres Papier oder ein vorgedrucktes Dokument mit Dateneintragsfeldern), einen Schreiber 15 zum Schreiben auf Seiten und zum Erzeugen elektronischer Stiftdaten und ein Halteseil 17, welches den Schreiber mit der Zwischenablage physisch und elektronisch verbindet. Eine Ecke 18 der oberen Seite ist "angehoben", um das Vorhandensein einer zweiten, unteren Seite 20 zu zeigen, die sich unter der oberen Seite befindet. Im Zusammenhang mit der Erfindung ist gewünscht, einem Nutzer einen Mechanismus zum automatischen Identifizieren einer Seite zur Verfügung zu stellen, die beschrieben wird, so daß Daten, die tatsächlich auf eine Seite 14 oder 20 geschrieben und dann mittels des Digitalisierers eingefangen werden, der richtigen Seite elektronisch zugeordnet werden. Bei der bevorzugten Ausführungsform wird dieser Mechanismus mit Hilfe des Schreibers und der Verarbeitungselektronik (nicht dargestellt in Fig. 1) implementiert, die innerhalb des Digitalisierungsteils 13 angeordnet ist.
  • Der Schreiber 15 ist mit einer Tintenspitze 19 zusammengebaut, welche den Nutzer in die Lage versetzt, auf die Seiten 14 und 20 tatsächlich zu schreiben, so daß eine Hardcopy der Seiten erzeugt werden kann, was mit vielen herkömmlichen Unterlagen- bzw. Formularanwendungen in Übereinstimmung steht. Gleichzeitig mit dem Erzeugen beschriebener Hardcopyseiten erzeugen Komponenten innerhalb des Stifts und des Digitalisiererteils 13 elektronische Positionsdaten, so daß eine elektronische Aufzeichnung von Schreiber-"Stiftstrich"- Daten erzeugt und genutzt wird, um die komplettierten Seiten zu reproduzieren. Ein Haltemechanismus 21 befestigt die Seiten an einer Papierstützfläche der Zwischenablage bzw. Schreibunterlage, und ein Nutzerschnittstellenteil 25 wird von dem Nutzer genutzt, um Seitenverarbeitungsbefehle einzugeben. Beispielsweise kann der Nutzer elektronische Datensätze zurückgewinnen, die in einem Speicher innerhalb der Zwischenablage gespeichert sind und vorhergehenden Ereignissen entsprechen, in denen die Zwischenablage genutzt wurde, und neue Daten zu solchen existierenden Datensätzen hinzufügen. Der Haltemechanismus 21 erlaubt es, mehrere Dokumente oder Seiten übereinander oben auf dem Digitalisiererteil 13 anzuordnen, wobei der Nutzer zwischen mehreren überlappenden Seiten hin und her springt, um zu den Daten auf jeder von ihnen zu gelangen.
  • Das oben genannte '499-Patent offenbart eine Ausführungsform, bei der ein Nutzer eine aktive Seitendefinition manuell umschaltet, um Daten einer speziellen der mehreren auf der Zwischenablage 11 angebrachten Seiten elektronisch zuzuordnen. Bei einer solchen Ausführungsform kann ein Fehler beim Nutzen der Nutzerschnittstelle zum Umschalten der Definition der aktiven Seite oder des aktiven Dokuments potentiell dazu führen, daß die Zwischenablage des '499-Patents die Daten der falschen Seite oder dem falschen Dokument zuordnet.
  • Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beschäftigt sich mit diesem potentiellen Problem, indem der vorgenannte automatische Identifikationsmechanismus genutzt wird, um die aktive Seitendefinition auf der Basis einer Erfassung einer Seitenfarbe automatisch zu identifizieren und umzuschalten. Die bevorzugte Implementierung dieses Mechanismus in einer Zwischenablageumgebung ist in Fig. 2 gezeigt.
  • Gemäß Fig. 2 ist der Schreiber 15 der bevorzugten Ausführungsform um einen optischen Kanal 32 ausgebildet, welcher auch durch das Halteseil 17 gelangt, um Licht zwischen dem Digitalisiererteil 13 und einem Anschluß 31 zu transportieren, der neben der Schreibspitze 19 des Schreibers montiert ist. Bei der bevorzugten Ausführungsform wird Licht genutzt, um reflektierte optische Eigenschaften jeder Seite periodisch zu messen, um für jede Seite einen "Fingerabdruck" zu liefern oder zwischen Seiten zu unterscheiden. Dieses bedeutet, daß die bevorzugte Ausführungsform die Farbe jeder Seite mißt und die gemessene Farbe zum automatischen Zuordnen elektronischer Stiftdaten zu der passenden Seite nutzt. Die Nutzung der Worte "Farbe", "Licht" und "optische Eigenschaften" in dieser Beschreibung ist so zu verstehen, daß Messungen reflektierter Wellenlängen einer Strahlung umfaßt sind, und keine Begrenzung auf sichtbares Licht besteht. Eine Nutzung von Infrarotwellenlängen könnte beispielsweise in Abhängigkeit von der speziellen Anwendung implementiert werden. Bei der bevorzugten Ausführungsform werden jedoch rote, grüne und blaue Schatten des sichtbaren Lichts genutzt. Der optische Kanal ist ein doppelt verseiltes optisches Glasfaserkabel (oder zwei optische Glasfasern 33 und 35), welches solches Licht von und zu dem Stift transportiert, wobei die Messung von optischen Seiteneigenschaften jedes mal neu ausgeführt wird, wenn der Nutzer den Schreiber auf die Seite auflegt.
  • Gemäß Fig. 2 wird Licht, das von der Seite zurückkehrt, von dem Halteseil 17 weiter zu einer Gruppe roter, grüner und blauer ("RGB") Detektoren 39 geliefert, welche digitale Ausgänge 41 an eine zentrale Verarbeitungseinheit 43 liefern. Die Zentrale Verarbeitungseinheit, die unten näher beschrieben wird, wird mittels Firmware gesteuert, um Farbinformation zu normieren und bestimmte Fehlerquellen zu entfernen, um eine Seitennachschlagefunktion auszuführen und einen Ausgang zurückzugeben, welcher die spezielle Seite, welche gegenwärtig beschrieben wird, eindeutig zu identifizieren. Vorzugsweise werden diese Funktionen über eine Unterbrechungsroutine implementiert, die gleichzeitig mit der Beleuchtung der Lichtquelle 45 durch das Anwenden der Schreibspitze 19 auf einer Seite 14 oder 20 getriggert wird.
  • Wenn die CPU 43 die Farbe der gemessenen Seite mit der Nachschlagetabelle 49 verglichen hat, formatiert die CPU einen Code, welcher die spezielle beschriebene Seite identifiziert. Die CPU führt diesen Code in eine Folge von Stiftdaten ein. Die Schreibspitze 19 erzeugt hierbei vorzugsweise fortlaufend Positionsinformation, die die relative Position der Schreibspitze bezüglich der Oberfläche des Digitalisiererteils 13 repräsentiert. Diese Daten werden als sequentielle analoge Schreiberdaten durch das Halteseil 17 zusammen mit einem Signal rückgekoppelt, welches den Zustand eines "Spitze-ab"-Schalters anzeigt.
  • Innerhalb des Digitalisiererteils 13 werden die analogen Schreiberdaten digitalisiert und formatiert, um eine Positionsinformation des Schreibers relativ zu dem Digitalisiererteil 13 als auch ein Bit zu repräsentieren, das anzeigt, ob die Schreibspitze 19, "unten" ist, was bedeutet, daß der Nutzer auf eine Seite tatsächlich schreibt. Die Formatierung wird entweder automatisch ausgeführt oder über interne Datenleitungen 51 zu der CPU 43 geliefert oder direkt durch die CPU formatiert. Welches Schema auch genutzt wird, die CPU überträgt vorzugsweise nur "Schreiben" (beispielsweise Daten, die mit der Schreibspitze 19 in dem "ab"- Zustand erzeugt werden) zu einem seriellen Datenspeicher 55. Unterbrechungsroutinen werden auch genutzt, um die CPU zu veranlassen, Befehlscodes an signifikanten Plätzen innerhalb der Folge einzufügen, beispielsweise Seitenidentifikations- oder andere Seitenverarbeitungsbefehle.
  • Nach dem Übergang des "Spitze-ab"-Schalters (innerhalb des Schreibers) in einen Zustand, der anzeigt, daß die Schreibspitze 19 auf die Seite gedrückt wird, formatiert die CPU einen Seitenidentifikationscode, welcher in jede Stiftstrich-Folge als das erste Datum eingefügt wird. Solange die Schreibspitze weiter aufgedrückt wird, werden alle folgenden Daten einer Seite zugeordnet, nämlich der Seite, welche durch den Seitenidentifikationscode identifiziert wird, mit dem die Folge beginnt.
  • Nach dem Erfassen einer neuen Seite erzeugt die Zwischenablage beispielsweise einen Seitenidentifikationscode, welchen sie als das erste Datum in einer Folge von Stiftdaten einfügt. Die Folge wird für eine nachfolgende Fernübertragung an einen Personalcomputer 57 in einen seriellen Datenspeicher 55 innerhalb des Digitalisierungsteils 13 oder eine andere Speichereinrichtung eingegeben.
  • Somit wurden nun die Hauptteile der bevorzugten Ausführungsform eingeführt. Die Konfiguration des Stifts und des Seitendetektionssystems werden nun zusätzlich im Detail beschrieben.
  • II. Schreiberkonfiguration und Stiftdaten
  • Die bevorzugte Schreiberkonfiguration ist in Fig. 3 gezeigt. Der Schreiber 15 umfaßt einen stiftförmigen Körper, der aufgesetzt ist oder um einen optischen Kanal 32 gebildet ist. Vorzugsweise umfaßt der optische Kanal zwei optische Glasfaserkabel 33 und 35, welche Licht von der Lichtquelle des Systems (nicht dargestellt in Fig. 3), das auf eine Seite oder eine Papierstützoberfläche 61 gesendet werden soll, und reflektiertes Licht von der Papierstützoberfläche zurück von der Seite zu den RGB-Detektoren (nicht dargestellt in Figur) transportiert. Ein Kanal, welcher für eine Nutzung akzeptabel ist, ist ein 1/8-Inch Modell E836 Kabel von "Dolan-Jenner Industries" in Lawrence, Massechusetts. Das Halteseil 17 koppelt den Schreiber 15 an den Digitalisiererabschnitt (in Fig. 3 auch nicht dargestellt), um den Schreiber mit dem Digitalisierteil physisch zu koppeln, und transportiert hierzwischen elektrische und optischen Signale.
  • In Bezug auf elektrische Signale erhält der Schreiber 15 drei Signale von der Zwischenablage, und der Schreiber 15 liefert zwei Signale zurück an die Zwischenablage, obwohl nur eines der letzteren, ein "Spitze-ab"-Signal 63, in Fig. 3 angedeutet ist. Die Signale von dem Digitalisiererteil umfassen ein 5 V-Gleichstrom-Signal ("VDC"), ein "Vcc"-Signal, ein Erde-Signal und ein Daten-ok-Signal. Dieses Daten-ok-Signal seinerseits beleuchtet eine lichtemitierende Diode ("LED") an dem Schreiber, um anzuzeigen, wenn gültige Daten auf das Digitalisiererteil elektronisch geschrieben werden, beispielsweise wenn die Schreibspitze 19 in der "Spitzeab"-Position ist (was mittels eines "Spitze-ab"-Durchgangskontakschalters 65 angezeigt wird), und der Schreiber ist in ausreichender Nähe zu der Zwischenablage, um die Position zu registrieren.
  • Der optische Kanal 32 erfährt eine Krümmung nahe der Schreibspitze 19, wodurch Licht in einem Winkel von etwa 30º relativ zu der Längsachse 69 des Schreibers gerichtet und empfangen wird. Die Drehorientierung der Krümmung 67 wird als ein Drehwinkel relativ zu einer natürlichen "Haltposition" des Schreibers ausgewählt, beispielsweise relativ zu der Form des Körpers und dem Ort der Daten-ok-LED auf dem Körper, so daß Licht von der Lichtquelle im wesentlichen in einer normalen Richtung auf die Seiten- oder Papierstützoberfläche 61 gerichtet wird, oder von dieser empfangen wird, beispielsweise gerade auf und ab relativ zu der Papierstützoberfläche, um die Sammlung reflektierten Lichts zu maximieren.
  • In dem Digitalisiererteil, welches dem US-Patent 4,806,918 (das "'918-Patent") entspricht, wird ein Digitalisiererkodierungsschema genutzt. Das '918-Patent beschreibt ein Kodierungsschema, bei dem einzelne Spuren Spannungssignale tragen, die zeitlich unterschiedlich charakterisiert sind, Stärke und relative Zeitabstände von Spannungsimpulsen, die mittels des Schreibers erfaßt werden. Die relativen Zeitabstände und die Stärken dieser Signale gemäß der Erfassung an der Schreibspitze bestimmen eine einzigartige Position des Schreibers bezüglich der Zwischenablage. In dieser Hinsicht sind die Spuren in dem Digitalisiererteil einmalig geordnet, so daß jedes relative Muster von Zeitabständen und erfaßten Impulsstärken nur eine einzigartige Position auf der Digitalisiereroberfläche repräsentiert. Die Schreibspitze 19 des Schreibers erfaßt die Impulse und liefert ein analoges (Impuls-) Datensignal an das Digitalisiererteil zusammen mit dem vorher genannten "Spitze-ab"-Signal 63. Als Konsequenz erzeugt der Schreiber immer elektronische Positionsdaten, wenn die Zwischenablage eingeschaltet und der Schreiber 15 in der Nähe der Seiten- oder der Papierstützoberfläche 61 ist. Es ist jedoch der Zustand des "Spitze-ab"-Signals 63, welcher der Zwischenlage anzeigt, ob Daten tatsächlich auf die Seiten- oder die Papierstützoberfläche 61 geschrieben werden.
  • Gemäß Fig. 1 erzeugt der Schreiber analoge Schreiberdaten, die die Schreiberposition relativ zu dem Digitalisiererteil repräsentieren und angeben, ob Tinte auf die Seite aufgebracht wird, wobei solche elektronische Informationen nicht selbst identifizieren, ob die obere Seite 14 oder die untere Seite 20 gegenwärtig genutzt wird.
  • Tatsächlich schreibt die Schreibspitze 19 des Schreibers vorzugsweise auf die Seiten 14 und 20 mit schwarzer Tinte, während für die Implementierung der Erfindung Mitteilungen in schwarzer Tinte mit einem Reflexionsfaktor nahe Null nicht notwendig sind, und folglich die Papierfahrbemessung nicht signifikant verschlechtern sollten.
  • III. Verarbeiten von Farbdaten
  • Gemäß Fig. 2 sind die RGB-Detektoren 39 und die Lichtquelle 45 vorzugsweise innerhalb des Digitalisiererteils 13 angeordnet und arbeiten mit Hilfe analoger Elektronik mittels der CPU 43 zum Abtasten und Steuern. Vorzugsweise ist die Lichtquelle eine Einzel-LED, welche gleichzeitig drei Farbkomponenten erzeugt, beispielsweise rot, grün und blau. Andere Lichtquellen oder zugehörige Farben- oder Wellenlängendetektionsschemata könnten äquivalent genutzt werden, beispielsweise eine Infrarotmessung von Seiteneigenschaften. Die Auswahl sichtbarer Farben rot, grün und blau ist jedoch bequem, beispielsweise sind Baugruppen, wie die bevorzugte "NSTM515S"-Vollfarben-LED von "Nichia", Japan ohne weiteres und kostengünstig verfügbar. Diese LED erzeugt drei dominante Wellenlängen bei 640, 525 und 470 nm. Die Halbwärtsbreite der zugehörigen Spektren beträgt etwa 30 nm. In ähnlicher Weise kann eine einzelne Baugruppe eines Dreifarben-Fotodetektors genutzt werden, welcher in jedem der Rot-, Grün- und Blaufarbkanäle analoge Signale von 0-10 V erzeugt. Die Auswahl eines speziellen Farbschemas, einer Anzahl von Wellenlängen für die Messung optischer Eigenschaften und der Detektorkonfiguration ist bekannt und liegt im Können des Fachmanns.
  • Zum Sparen von Energie werden die RGB-Detektoren 39 und die Lichtquelle 45 nicht fortlaufend angeregt. Sie werden eher zu den Übergängen des "Spitze-ab"-Schalters in einen Zustand auf "Ein" geschaltet, welcher anzeigt, daß der Nutzer einen Schreiber-Stiftstrich bzw. - Stiftanschlag beginnt. Zu dieser Zeit wir die CPU 43 auch unterbrochen und beginnt eine Farbabtast- und Nachschlagroutine.
  • A. Modulation von Farbsignalen
  • Es wird erwartet, daß die bevorzugte Zwischenablageanwendung des vorliegenden Seitenidentifikationssystems bei der Anwesenheit von sichtbaren, variierenden Umgebungslicht genutzt wird, was die Messung der optischen Seiteneigenschaften beeinflussen könnte. Um den Einfluß von Umgebungslicht auf die Farbmessung zu vermindern, werden die verschiedenen Farbkanäle der LED vorzugsweise intensitätsmoduliert, so daß die optischen Eigenschaften jeder Seite vorzugsweise bei verschiedenen Farben gemessen werden.
  • In diesem Zusammenhang zeigt Fig. 4 ein bevorzugtes Farberfassungsschema, welches in einer elektronischen Zwischenablageanwendung implementiert ist.
  • Gemäß Fig. 4 wird eine 15 VDC-Versorgungsspannung an die genannte Dreikanal-LED angelegt (in Fig. 4 mit dem Bezugszeichen 71 bezeichnet). Ein Rotkanal-Strahler 73 ist intensitätsmoduliert mit Hilfe eines Rotkanal-Treibers 75 bei einer Frequenz von 13 kHz. In ähnlicher Weise werden Grün- und Blaukanal-Strahler 77 und 79 mittels zugehöriger Grün- und Blaukanal-Treiber 81 und 83 bei 10 kHz bzw. 17 kHz moduliert. Die drei Treiber produzieren jeweils ein entsprechendes Referenzsignal 85, 87, 89, welches auf einen Rot-, Grün- und Blaukanal-Lock-in-Verstärker 91, 93, 95 gekoppelt wird. Jeder Lock-in-Verstärker weist eine interne Abtastschaltung, einen internen Puffer und Digital-Analog-Wandler (in Fig. 4 nicht dargestellt) auf, die Farbmessungen über eine kleine Zeitperiode zum CPU-Abtasten effektiv mitteln. Der Rotkanal-Lock-in-Verstärker wird auf 13 kHz abgestimmt. Der Grünkanal-Lock-in-Verstärker wird auf 10 kHz abgestimmt, und der Blaukanal-Lock-in-Verstärker wird auf 7 kHz abgestimmt. Die Lock-in-Verstärker messen automatisch die Intensitätsmodulation bei den Frequenzen, auf welche sie abgestimmt sind, und vermindern hierdurch die Wirkung jeglichen Umgebungslichts zur Verschlechterung der Seitenfarberfassung deutlich. Die Nutzung einer sinusoidalen Intensitätsmodulation und der Lock-in-Verstärker sind einfach ein Modulationsschema, welches zum Filtern von Umgebungslicht genutzt werden kann. Eine große Anzahl anderer Schemata, beispielsweise eine Impuls-Codemodulation, können auch wirksam zum Filtern von Umgebungslicht genutzt werden.
  • Die RGB-Erfassung von reflektiertem Licht von einer Seite wird durch einen Fotodetektor 97 beeinflußt. Eine Folge von Vorverstärkern und Puffern 99 verarbeitet das erfaßte Signal zum Übertragen an die Lock-in-Verstärker 91, 93 und 95. Gleichzeitig mit der Bestrahlung der LED 71 empfängt die CPU ein Unterbrechungssignal, welches bei der Verarbeitung die CPU veranlaßt, die drei Lock-in-Verstärker 91, 93 und 95 zum Erhalten von drei digitalen Ausgängen 101, 103 und 105 abzutasten.
  • 8. Übereinstimmung der Farbeigenschaften
  • Wie bereits erwähnt, werden detektierte Farbeigenschaften, die einer Seite entsprechen, auf welche geschrieben wird, mittels der CPU mit einer Nachschlagtabelle verglichen, um zu bestimmen, ob die wahrgenommene Seite der CPU schon "bekannt ist". Wenn eine Nichtübereinstimmung erfaßt wird, nachdem die CPU die wahrgenommene Seite mit "k" bekannten Seiten verglichen hat, geht die CPU in einen Lernmodus über und plaziert einen neuen Eintrag in der Nachschlagetabelle, und ein interner Zeiger wird auf "k+1" inkrementiert, so daß ein folgender Vergleich auch die neu gelernte Seite als Teil des von der CPU ausgeführten Versuchs zum Erfassen einer Übereinstimmung einschließt.
  • In den Fig. 5-7 ist eine Übereinstimmung von Farbeigenschaften einer wahrgenommenen Seite mit einer bekannten Seite dargestellt. Wie bereits dargelegt, erfaßt Logik innerhalb der Zwischenablage eine Aktivierung des "Spitze-ab"-Schalters, wie dies mittels des Blocks 111 in Fig. 5 angezeigt wird. Wenn dieses Ereignis eintritt (beispielsweise beim Abwärtsübergang eines Signals, daß normalerweise auf +SVDC fest ist), bewirkt die Logik innerhalb des Digitalisiererteils ein Aufwachen der Lichtquelle und der RGB-Detektoren, wie dies mittels Block 113 in Fig. 5 angezeigt ist, und auch ein Unterbrechen die CPU (bezeichnet mittels 115). Die CPU tastet jeden Farbkanal der RGB-Detektoren ab und normiert die roten und grünen Signale, die die abgetastete Seite repräsentieren.
  • 1. Anpassung für Meßabweichung
  • Eine Normierung wird mittels des Dividierens des roten und des grünen Farbkanalsignals durch die Summe aller drei Farbkanalsignale (R, G und B) erreicht, um zwei normierte Farbwerte R' und G' zu erzeugen (ein normierter Wert des blauen Farbkanals B' ist nicht notwendig, weil dieser vollständig von R' und G' abhängig ist, beispielsweise 1-R'-G'=B'). Die Nutzung einer größeren Anzahl von Wellenlängen sollte die Auflösung beim Unterscheiden zwischen zwei Seiten ähnlicher Farbe verbessern. Die Anzahl normierter Werte in einem solchen Fall ist immer um eins niedriger als die Anzahl der genutzten Wellenlängen.
  • Eine Kompensation für Meßabweichungen wird vorzugsweise dadurch implementiert, daß eine ausgewählte Abweichung zwischen bekannter und wahrgenommener Farbe erlaubt wird, wobei eine Schwellwertfunktion genutzt wird, um die Nähe zwischen der gemessenen Farbe und jedem Eintrag in der Nachschlagetabelle zu bestimmen. Dieses bedeutet mit anderen Worten, daß eine Übereinstimmung noch festgestellt wird, wenn die wahrgenommene Farbe und eine spezielle "bekannte" Farbe "eng genug" beieinander liegen. Solche Meßabweichungen können durch eine Veränderung des Abstands zwischen der Schreibspitze und einer Seite und eine natürliche Abweichung des Winkels verursacht sein, in welchem unterschiedliche Nutzer den Schreiber halten. Durch das Ausbilden einer Abweichung, welche ausreichend groß ist, um solche Abweichungen aufzunehmen, die jedoch nicht zu groß ist, kann ein großer Bereich von Farben erfaßt und unterschieden werden, während Unterschiede dahingehend, wie in der Nutzer den Schreiber hält, berücksichtigt werden.
  • Wie dieses mit Hilfe des Blocks 117 in Fig. 5 angezeigt wird, ist die CPU für normierte Farbwerte,
  • und,
  • mit Hilfe von Firmware instruiert, jede (bekannte Seite) Farbe in der Nachschlagetabelle zurück zu holen und zu bestimmen, ob die tatsächlich gemessene Farbe innerhalb eines vorgegebenen Abstands zur bekannten Seitenfarbe liegt. Die bei der bevorzugten Ausführungsform genutzte Beziehung wird durch die folgende Funktion definiert:
  • T&sub0; ≥ d = [( - r&sub0;)² + ( - g&sub0;)²]1/&sub2;,
  • wobei "r&sub0;, g&sub0;" der vorher gemessene Farbort auf einer bekannten Seite in der Rot/Grün- Farbebene und "d" der Abstand zwischen der gemessenen Farbe und der speziellen bekannten Farbe sind, wie er der Nachschlagetabelle entnommen wird. Wenn "d" nicht größer als ein Schwellwert "T&sub0;" (der in Relation zu einer gewünschten, durch die Anwendung vorgegebene Genauigkeit bestimmt wird) ist, erfaßt die CPU eine Übereinstimmung zwischen der gemessenen Seite und einer bekannten Seite. Die CPU führt die Analyse für die nächste Farbe in der Nachschlagetabelle aus. Wenn in der gesamten Nachschlagetabelle keine Übereinstimmungen erfaßt werden, geht die Maschine in den Lernmodus über.
  • Es existiert vorzugsweise auch ein Mechanismus zum Auflösen von Konflikten in dem vorher beschriebenen Schema. Wenn der Vergleich einer wahrgenommenen Farbe mit bekannten Seiten mehr als eine "Übereinstimmung" liefert, beispielsweise wenn die wahrgenommene Farbe innerhalb des Schwellwerts für die Abweichung von zwei bekannten Seiten liegt, ermittelt die Software, welcher bekannten Seite der wahrgenommenen Seite am nächsten kommt und vermutet, daß diese Seite gegenwärtig genutzt wird. Bei der bevorzugten Ausführungsform wird die nächstliegende Übereinstimmung durch den kleinsten Wert von "d" aus der oben genannten Formel bestimmt.
  • Fig. 6 zeigt beispielsweise eine Graphik, die farbigen Papieren entspricht, wobei die "x"- Achse 118 eine analoge Rotkanal-Stärke in V und die "y"-Achse 119 eine analoge Grünkanal-Stärke in V repräsentiert. Die Werte entlang der "x"-Achse sind proportional zu R', und die Werte entlang der "y"-Achse sind proportional zu G'. Jeder von acht Punkten ist angezeigt entsprechend Seiten, welches spezielle Farbtöne von Blau 121, Grün 123, Hellgrün 125, Grau 127, Weiß 129, Gelb 131, Rosa 133 und Rot 135 sind. Eine Anwendung der oben genannten Schwellwertfunktion zum Bestimmen, ob die wahrgenommene Farbe sich von jeder bekannten Farbe um weniger als "T&sub0;" unterscheidet, führt zu einer Suche innerhalb einer kreisrunden Fläche 137 der Rot-Grün-Farbebene. Wenn eine wahrgenommene Seite innerhalb dieses Kreises (mit dem Radius "T&sub0;") liegt, wird eine Übereinstimmung erfaßt. Während es leicht ist, dieses Suchschema zu implementieren, handelt es sich hierbei nicht notwendigerweise um das genaueste oder schnellste für die bevorzugte Zwischenablageumgebung.
  • Fig. 6 zeigt beispielsweise auch eine polygonale Suchfläche 139, welche typische Meßabweichungen für eine gegebene Seite genau repräsentiert. Für eine hypothetische Farbe Blau, die durch einen Punkt 121 in Fig. 6 repräsentiert wird, weist ein Ausdruck der wahrgenommenen Farbe für eine Meßneigung von 30º und eine typische Abweichung des Meßabstands (zwischen dem optischen Anschluß des Schreibers und einer Seite) von 5 bis 9 mm die Form einer in Fig. 6 gezeigten Linie 141 auf. In ähnlicher Weise weist ein entsprechender Ausdruck für eine relative Neigung von 0º und eine Meßabweichung von 5 bis 9 mm die Form einer Linie 143 in Fig. 6 auf. Deshalb sollte ein Polygon, beispielsweise ein Parallelogramm 139, das über der "bekannten" Farbe Blau gebildet ist, die Meßabweichungen exakt berücksichtigen.
  • Es wird darauf hingewiesen, daß die in Fig. 6 gezeigten Suchbereiche zum Zweck der Erklärung hinsichtlich der Größe übertrieben sind. In der Praxis nimmt der Suchbereich eine viel kleinere Fläche in der Rot-Grün- oder anderen ausgewählten Farbebenen ein als dies in Fig. 6 gezeigt ist, so daß im allgemeinen eine Unterscheidung zwischen zwei ähnlichen Farben leicht gemacht werden kann. Darüber hinaus sollte eine Analyse von mehr als drei Wellenlängen zum Erfassen der optischen Seiteneigenschaften die Auflösung weiter verbessern, wenn eine höhere Auflösung gewünscht ist.
  • In Fig. 6 sind die R'- und G'-Werte durch analoge Spannungen repräsentiert. Beispielsweise entspricht die blaue Farbe 121 einem "x"-Wert von 1,55 VDC und einem "y"-Wert von 2,1 VDC. Für die folgende Signalverarbeitung ist es bequemer, diese analogen Spannungen in digitale Form zu wandeln. Beispielsweise werden die "x"- und "y"-Werte 1,55 · 65,536 ÷ 10 oder 10,158 und 2,1 · 65,536 ÷ 10 oder 13,762, wenn 10 V VDC als äquivalent zu einem maximalen Wert angenommen wird, der durch 16 Bits (beispielsweise 65, 536) repräsentierbar ist.
  • In Fig. 7 ist ein hypothetische Nachschlagetabelle 49 dargestellt. Jeder Eintrag ist durch einen Zeiger 145, eine Folge digitalisierter Farbkoordinaten 147 und einen digitalen ID-Code 149 zum Einführen in den Schreiberdatenstrom definiert. Wenn man beispielsweise annimmt, daß der Zwischenablage vier Seiten "bekannt sind", die 16 Bit (Rot, Grün)-Koordinatenwerte von (10158, 13762)und (11403, 14745), (11993, 14024) und (11730, 12780) (bzw. entsprechend den Punkten 121, 123, 125 und 127 in Fig. 6) aufweisen, testet die CPU einen ersten Punkt (10158, 13762), um zu bestimmen, ob die gemessene Farbe innerhalb eines definierten Bereichs dieses Punkts liegt. Wenn eine Übereinstimmung erfaßt wird, greift die CPU auf einen Form-ID-Befehl 149 zu, der der speziellen Seite entspricht. Wenn keine Übereinstimmung erfaßt wird, führt die CPU die selbe Analyse für den zweiten Punkt (10158, 13762) aus. Wenn nach vier solchen Versuchen immer noch keine Übereinstimmung erfaßt wird, öffnet die CPU einen neuen Speicherplatz und läd die neu gemessene Farbe in den Speicher zusammen mit einem neuen Seiten-ID-Code. Gleichzeitig inkrementiert die CPU einen internen Punkt (beispielsweise auf "S"), welcher die Anzahl der bekannten Seiten definiert.
  • C. Einfügen von Daten in den Datenstrom.
  • Gemäß Fig. 5 bestimmt die CPU, ob eine wahrgenommene Farbe der CPU (bezeichnet mit Block 150) "bekannt ist". Wenn dies nicht der Fall ist, geht die CPU in eine Lernfunktion über (Block, welcher mit dem Bezugszeichen 153 bezeichnet ist). In jedem Fall beendet die CPU jedoch ihre Unterbrechungsroutine durch das Auswählen eines Seiten-ID-Codes, welchen sie in den seriellen Datenstrom von dem Schreiber integriert, wie dieses mittels des Bezugszeichens 155 in Fig. 5 angezeigt ist. Nach dem Einführen des Codes setzt die CPU ihre Unterbrechung zurück und geht in den normalen Programmodus über, in welchem sie entweder Schreiberdaten verarbeitet oder bestimmte Nutzerbefehle ausführt, die über die Nutzerschnittstelle eingegeben wurden. Solche Befehle können darin bestehen, ein bekanntes Formular aus dem Speicher auszuwählen, beispielsweise eine bestimmte Klasse von Schiffsrechnungen mit einer speziellen Farbe. Solche Befehle könnten auch das Übertragen gespeicherter Daten zu einem entfernten Computer betreffen. In einer solchen Anwendung kann der Nutzer die Nutzerschnittstelle betreiben, um eine halb beendete Seite von dem Speicher zurückzuholen, und die CPU speichert nach dem neuen Schreiben auf das Formular im internen Speicher der Zwischenablage Schreiber-"Stiftstrich"-Daten, welchen ein digitaler ID-Code vorausgeht, der den Typ des Formulars oder der Seite identifiziert.
  • Der Fachmann wird viele Verfahren zum Verbessern der Auflösung der gemessenen Farbe finden. Mit "Verbessern der Auflösung" ist gemeint, das Verfahren zum Reduzieren der Abweichung der detektierten Farbe existieren, so daß die gemessene Farbe nahezu mit einem der Einträge in der Nachschlagetabelle übereinstimmen wird. Beispielsweise könnte die Farbe dadurch gemessen werden, daß mehrere Messungen zusammen gemittelt werden. Alternativ könnte der Schreiber einen Anschluß aufweisen, der die Oberfläche der Seite direkt berührt, beispielsweise um Messabweichungen oder den Abstand zum Papier oder den Schreiberneigungswinkel zu eliminieren. Andere zusätzliche Techniken zum Verarbeiten der Farbe zum Erhalten eines exakten Ergebnisses ergeben sich für den Fachmann ebenfalls. Solche Techniken sind von dem Schutzbereich nicht ausgeschlossen und können in Abhängigkeit von der speziellen Anwendung mehr oder weniger wünschenswert sein.
  • IV. Nutzung von speziellen Mehrseiten-Formularen in einer Zwischenablage bzw. Schreibunterlage
  • Bei der bevorzugten, elektronischen Zwischenablageanwendung wird die Seitenidentifikation vorzugsweise dadurch einfach gestaltet, daß vorgegebene mehrfarbige Formulare genutzt werden, um die Genauigkeit zu erhöhen. Als Beispiel könnte ein vierseitiges Formular so gestaltet werden, daß die erste Seite stets blau, die zweite Seite stets grau, die dritte Seite stets rot und die vierte Seite stets orange ist. Bei einer solchen Anwendung erlaubt das erfindungsgemäße Seitenidentifikationsschema eine automatische Erfassung jeder Seite wenn ein Nutzer auf jeder Seite schreibt, und das erfindungsgemäße Seitenidentifikationsschema trennt Schreiberinformation in ein elektronisches Äquivalent jeder Seite. Im Ergebnis kann ein Datensatz mit all dieser Information gespeichert werden. Das exakt vervollständigte Formular kann später mit einer Bildinformation kombiniert werden, die die Originale vorgedruckter Formulare repräsentiert und genau reproduziert werden.
  • Die vorliegende Erfindung ist weder auf die Umgebung einer digitalisierenden elektronischen Zwischenablage bzw. Schreibunterlage noch auf eine Nutzung von mehrteiligen Formulare mit verschiedenen Farben begrenzt. Mittels der Nutzung der Prinzipien der Erfindung sollte es möglich sein, Farben zu identifizieren, welche dem Auge als nahezu identisch erscheinen, und Seitenidentifikation mit großem Vertrauen bezüglich der Genauigkeit sollte erreicht werden.

Claims (12)

1. Identifikationssystem (39, 43, 45, 49), das zum Verfolgen und Unterscheiden wenigstens einer Seite (18) von anderen Seiten (20), welche von einem Seitenhandhabungssystem (11) empfangen werden, verwendet wird, wobei das Identifikationssystem eine Lichtquelle (32, 45) und einen Lichtdetektor (32, 39) verwendet, welcher Licht von wenigstens einer der mehreren Seiten erfaßt, wobei der Lichtdetektor ein elektronisches Ausgangssignal (41) erzeugt, welches dem erfaßten Licht entspricht, gekennzeichnet durch
- Einrichten der Beziehung von Lichtquelle (32, 45) und Lichtdetektor (32, 39) derart, daß die Papierfarbe wenigstens einer (18) der mehreren Seiten unter Verwendung von Licht von der Lichtquelle erfaßt wird;
- eine Nachschlagetabelle (49), welche Farbeigenschaften wenigstens einer bekannten Seite (18, 20) speichern kann; und
- einen Prozessor (43), welcher das erfaßte Licht, welches durch das elektronische Ausgangssignal dargestellt wird, mit den Farbeigenschaften vergleicht, um eine Übereinstimmung zwischen dem erfaßten Licht und den Farbeigenschaften einer bekannten Seite zu erkennen, und wenn eine Übereinstimmung erkannt wird, ein elektronisches Ausgangssignal vorsieht, das anzeigt, das die Übereinstimmung aufgetreten ist;
- wobei das Seitenverarbeitungssystem (11) dadurch wenigstens eine (18) der mehreren Seiten (18, 20) basierend auf der Farbe unterscheiden und nachfolgend verfolgen kann.
2. Identifikationssystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel (43, 151, 153, 155) zum Lernen neuer Seiten, wenn keine Übereinstimmung erfaßt wird, und zum Speichern von Farbeigenschaften der neuen Seite in der Nachschlagetabelle (49), so daß die neue Seite nachfolgend als eine bekannte Seite identifiziert werden kann.
3. Identifikationssystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Identifikationssystem in einer Einrichtung (11) verkörpert ist, die einem Benutzer erlaubt, wechselnd direkt auf mehrere Seiten (18, 20) zu schreiben, während auf jeder Seite digitalisierte Dateneinträge vorgenommen werden, gekennzeichnet durch:
- einen Handleser (19) für das manuelle Scannen einer Seitenoberfläche durch einen Benutzer, wobei der Handleser Licht von der Lichtquelle (45) auf eine Seite, welche gescannt wird, richtet und reflektiertes Licht von der Seite zu dem Lichtdetektor (39) leitet;
- wobei das Identifikationssystem von der Einrichtung (11) genutzt wird, um digitalisierte Daten der Seite (18) zuzuordnen, auf welche tatsächlich geschrieben wurde, indem die digitalisierten Daten der erfaßten Seitenfarbe zugeordnet werden.
4. Identifikationssystem nach Anspruch 3, wobei
- der Handleser (15) eine Schreibspitze (19) aufweist, welche eine Seitenoberfläche und einen Preßschalter kontaktieren kann, der eine elektronische Anzeige vorsieht, wenn die Schreibspitze mit der Seitenoberfläche in Kontakt ist, und
- das Seitenidentifikationssystem auf die elektronische Anzeige anspricht; um Farbe von der Seitenoberfläche zur erfassen.
5. Identifikationssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Toleranzbereichs (137, 139), der im wesentlichen kreisförmig oder polygonförmig in einer Farbebene ist, wobei der Prozessor durch Software oder Firmware gesteuert wird, um eine Übereinstimmung gestützt auf die Differenz zwischen der erfaßten Farbe und Farbeigenschaften, welche in der Nachschlagetabelle (49) gespeichert sind, die in den Toleranzbereich (137, 139) fällt, erfaßt.
6. Identifikationssystem nach Anspruch 1, wobei die Lichtquelle (45) licht mit wenigstens zwei verschiedenen Wellenlängen erzeugt.
7. Identifikationssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit Mitteln (43, 117) zum Berücksichtigen von Schwankungen im Meßabstand zwischen den mehreren Seiten und der wenigstens einen Lichtquelle und dem Lichtdetektor.
8. Identifikationssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Licht von der Lichtquelle (45) auf eine vorgegebene Seite der mehreren Seiten gestrahlt wird und der Lichtdetektor Licht empfängt, das von der vorgegebenen Seite reflektiert wurde.
9. Identifikationssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche mit Mitteln (43, 117) zum Berücksichtigen von Schwankungen des Einfallwinkels des Lichtes, das von der vorgegebenen Seite reflektiert wurde.
10. Identifikationssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Lichtquelle eine modulierte Lichtquelle (45) ist, die gemäß einem vorgegebenen Muster intensitätsmoduliertes Licht vorsieht.
11. Identifikationssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Lichtquelle (45) Licht mit mehreren Wellenlängen erzeugt, wobei jede Wellenlänge mit einem anderen Muster intensitätsmoduliert ist.
12. Identifikationssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche mit Mitteln (43, 117) zum Normieren der Lichtintensität bei einer gemessenen Wellenlänge abhängig von dem Gesamtlicht.
DE69802295T 1997-08-29 1998-08-28 Seitenidentifizierung durch bestimmung von optischen eigenschaften Expired - Fee Related DE69802295T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/921,396 US5900943A (en) 1997-08-29 1997-08-29 Page identification by detection of optical characteristics
PCT/US1998/017875 WO1999010800A1 (en) 1997-08-29 1998-08-28 Page identification by detection of optical characteristics

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69802295D1 DE69802295D1 (de) 2001-12-06
DE69802295T2 true DE69802295T2 (de) 2002-07-11

Family

ID=25445367

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69802295T Expired - Fee Related DE69802295T2 (de) 1997-08-29 1998-08-28 Seitenidentifizierung durch bestimmung von optischen eigenschaften

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5900943A (de)
EP (1) EP1010058B1 (de)
JP (1) JP2001514413A (de)
DE (1) DE69802295T2 (de)
WO (1) WO1999010800A1 (de)

Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999023479A1 (en) * 1997-10-31 1999-05-14 Technical Chemicals & Products, Inc. Reflectometer
US20100008551A9 (en) * 1998-08-18 2010-01-14 Ilya Schiller Using handwritten information
US7268774B2 (en) * 1998-08-18 2007-09-11 Candledragon, Inc. Tracking motion of a writing instrument
US7091959B1 (en) * 1999-03-31 2006-08-15 Advanced Digital Systems, Inc. System, computer program product, computing device, and associated methods for form identification and information manipulation
US7019822B1 (en) 1999-04-29 2006-03-28 Mss, Inc. Multi-grade object sorting system and method
US6369882B1 (en) 1999-04-29 2002-04-09 Advanced Sorting Technologies Llc System and method for sensing white paper
AUPQ363299A0 (en) * 1999-10-25 1999-11-18 Silverbrook Research Pty Ltd Paper based information inter face
US6737591B1 (en) * 1999-05-25 2004-05-18 Silverbrook Research Pty Ltd Orientation sensing device
US6816274B1 (en) * 1999-05-25 2004-11-09 Silverbrook Research Pty Ltd Method and system for composition and delivery of electronic mail
US6789194B1 (en) * 1999-05-25 2004-09-07 Silverbrook Research Pty Ltd Network publishing authorization protocol
US6456740B1 (en) * 1999-07-26 2002-09-24 International Business Machines Corporation System and method for identifying form type in a handwriting recognition based form completion system
JP3670896B2 (ja) * 1999-08-06 2005-07-13 日立ソフトウエアエンジニアリング株式会社 電子ボードシステム
AU1351001A (en) * 1999-10-27 2001-05-08 Digital Ink, Inc. Tracking motion of a writing instrument
US6697056B1 (en) * 2000-01-11 2004-02-24 Workonce Wireless Corporation Method and system for form recognition
US6950980B1 (en) 2000-05-31 2005-09-27 International Business Machines Corporation System, method, and program product for saving a submitted form of a web page
US6867765B2 (en) * 2000-10-06 2005-03-15 International Business Machines Corporation Use of a paper pad with uniquely identified pages in a digitizer system
US6798907B1 (en) * 2001-01-24 2004-09-28 Advanced Digital Systems, Inc. System, computer software product and method for transmitting and processing handwritten data
US20020107885A1 (en) * 2001-02-01 2002-08-08 Advanced Digital Systems, Inc. System, computer program product, and method for capturing and processing form data
US7175095B2 (en) * 2001-09-13 2007-02-13 Anoto Ab Coding pattern
US7257255B2 (en) * 2001-11-21 2007-08-14 Candledragon, Inc. Capturing hand motion
US7184033B2 (en) * 2002-08-28 2007-02-27 Motorola Inc. Fuel gauge stylus
CN1581131B (zh) * 2003-10-07 2010-05-12 赵舜培 一种可自动识别内容之读物
SE0401647D0 (sv) * 2004-06-28 2004-06-28 Anoto Ab Coding and decoding of data
JP2006071589A (ja) * 2004-09-06 2006-03-16 Univ Kansai 色測定装置及び光源装置
KR20070085366A (ko) * 2004-10-12 2007-08-27 아노토 아베 전자펜으로부터의 정보의 보안 관리 방법 및 시스템
US7639876B2 (en) * 2005-01-14 2009-12-29 Advanced Digital Systems, Inc. System and method for associating handwritten information with one or more objects
US7720286B2 (en) * 2005-05-25 2010-05-18 Advanced Digital Systems, Inc. System and method for associating handwritten information with one or more objects via discontinuous regions of a printed pattern
CN101198968B (zh) * 2005-06-17 2010-05-19 阿诺托股份公司 用于组合位置和信息码的方法和系统
US20070065796A1 (en) * 2005-09-19 2007-03-22 Li-Hung Lai Optical module for recognizing page of electronic book
US20090204821A1 (en) * 2006-04-12 2009-08-13 Bjoern Fransson Data protection mechanism
US7755026B2 (en) * 2006-05-04 2010-07-13 CandleDragon Inc. Generating signals representative of sensed light that is associated with writing being done by a user
US20080166175A1 (en) * 2007-01-05 2008-07-10 Candledragon, Inc. Holding and Using an Electronic Pen and Paper
WO2008118079A1 (en) * 2007-03-23 2008-10-02 Anoto Ab Printing of a position-coding pattern
US20100195902A1 (en) * 2007-07-10 2010-08-05 Ronen Horovitz System and method for calibration of image colors
CN101720178B (zh) * 2009-11-20 2012-03-14 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 电子书
CN102208155A (zh) * 2010-03-30 2011-10-05 康准电子科技(昆山)有限公司 电子书
US20120314200A1 (en) * 2011-06-09 2012-12-13 Ophir Eyal Coupled multi-wavelength confocal systems for distance measurements
US20120316830A1 (en) * 2011-06-09 2012-12-13 Ophir Eyal Coupled multi-wavelength confocal systems for distance measurements
US8555065B2 (en) * 2011-08-24 2013-10-08 Jeffrey Thomas CESNIK Method and apparatus for transmitting, receiving and decoding data using encoded patterns of changing colors
US11055552B2 (en) * 2016-01-12 2021-07-06 Disney Enterprises, Inc. Systems and methods for detecting light signatures and performing actions in response thereto
CN112543906A (zh) * 2018-06-07 2021-03-23 深圳市柔宇科技股份有限公司 手写笔、手写输入装置及页面定位方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60263642A (ja) * 1984-06-12 1985-12-27 Nippon Seiko Kk パタ−ン原図自動読取り装置
JPS625485A (ja) * 1985-06-29 1987-01-12 Toshiba Corp 光学的文字認識装置
JPS6320956A (ja) * 1986-07-15 1988-01-28 Oki Electric Ind Co Ltd カラ−センサ
JPH0683516A (ja) * 1992-08-31 1994-03-25 Shimadzu Corp 手書入力装置
JPH06139364A (ja) * 1992-10-27 1994-05-20 Fuji Xerox Co Ltd ページ記述言語処理装置
JPH06215171A (ja) * 1993-01-13 1994-08-05 Wacom Co Ltd コードレス情報記録画像読取り装置およびこのコードレス情報記録画像読取り装置を備える情報処理装置
JP3548196B2 (ja) * 1993-06-21 2004-07-28 キヤノン株式会社 画像形成装置
DE69423296T2 (de) * 1993-11-30 2000-11-30 Hewlett Packard Co Anordnung zur Dateneingabe
JPH07272041A (ja) * 1994-03-31 1995-10-20 Toshiba Corp 紙葉類検知判別方法及びその装置
JPH08272893A (ja) * 1995-03-31 1996-10-18 Pentel Kk バーコード読み取り及び座標信号検出兼用ペン

Also Published As

Publication number Publication date
WO1999010800A1 (en) 1999-03-04
DE69802295D1 (de) 2001-12-06
US5900943A (en) 1999-05-04
EP1010058B1 (de) 2001-10-31
JP2001514413A (ja) 2001-09-11
EP1010058A1 (de) 2000-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69802295T2 (de) Seitenidentifizierung durch bestimmung von optischen eigenschaften
DE3785440T2 (de) Optische abtastvorrichtung mit ortungsfuehlern.
DE3815375C5 (de) Vorrichtung zum Erkennen eines Dokuments
DE69826022T2 (de) Tragbare schreibvorrichtung und entsprechendes dateneingabesystem
DE4202579C2 (de) System zur Bearbeitung von Dokumenten
DE69532978T2 (de) Vorrichtung und ein Verfahren für einen Digitalisier-Stylus
US7573616B2 (en) Enhanced data capture from imaged documents
DE69517564T2 (de) Verfahren und Gerät zur Erzeugung einer hybriden Datenstruktur zur Anzeige eines Rasterbildes
DE69709480T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bilderkennung und Kopier- und Abtastgerät hierfür
DE69713949T2 (de) System und Verfahren zur Bestimmung der Anwesenheit von Tinten die unsichtbar sind für optischen Fühler
DE69118753T2 (de) Verfahren und Gerät zur Speicherung und Mischung von mehreren optisch abgetasteten Bildern
DE69610586T2 (de) Bildverarbeitungsverfahren und damit ausgerüstete Scanner und Drucker
DE69116280T2 (de) Vorrichtung zum Prüfen von Banknoten
DE69610230T2 (de) Verfahren und Gerät zur Bildverarbeitung
DE69632108T2 (de) Informationsauslesegerät
DE2400334A1 (de) Tragbares lesegeraet
DE10105941A1 (de) System und Verfahren zum automatischen Zuweisen eines Dateinamens zu einem gescannten Dokument
DE3818659A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur verbesserung der bilderkennung von informationen auf schriftstuecken
DE2740105A1 (de) Optische zeichenerkennungseinrichtung
DE2850117A1 (de) Daten-eingabetablett-steuerung
DE3221336A1 (de) Optische messanordnung
DE69318885T2 (de) Automatische Verschiebung und Verstärkungssteuerung für einen Dokumentenabtaster
DE69705403T2 (de) Faksimilewarteschlangen- und -übertragungssystem
DE29924323U1 (de) Träger für Muster und Lesegerät zur Positionsbestimmung
DE69835739T2 (de) Bestimmung der Lage und Orientierung einer Vielzahl von Objekten mittels einer intelligenten Bildeingangsplatte

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee