JP2003101754A - イメージスキャナ，光学式文字読取装置及びラベル作成機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置を大形化することなしに、より大きな領
域に記録されている画像データを撮像することができる
イメージスキャナを提供する。 【解決手段】 ＯＣＲを構成するＣＰＵは、シャッタス
イッチによってトリガ信号が与えられると、エリアセン
サに周期的に画像データを撮像させてメモリに記憶させ
（ステップＡ１〜Ａ３）、記憶された複数枚の画像の夫
々について輪郭が明瞭な部分から複数の特徴点を抽出す
ると（ステップＡ８〜Ａ１０）、１つの画像とその次に
読み取られた画像との間で複数の特徴点を含む画像の部
分が共通する場合は、それらの特徴点が重なる位置関係
で画像を重ね合わせることで１つの画像に合成する（ス
テップＡ１１）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、２次元画像センサ
によって撮像された画像データを外部に出力するイメー
ジスキャナ、及びそのイメージスキャナより出力される
画像データを文字に変換する光学式文字読取装置、並び
に、その光学式文字読取装置により変換された文字をラ
ベルに印刷するラベル作成機に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】光学式文字読取装置
（Optical Character Reader：ＯＣＲと称す）では、例
えば紙面等に手書きで記載された文字を光学的なセンサ
を用いて走査する（イメージスキャン）ことで読取り、
読み取った画像のパターンに基づいて文字に変換するよ
うになっている。光学的センサの種類には、素子がライ
ン状に配置されている１次元センサや、素子がマトリク
ス状に配置されている２次元センサなどがある。

【０００３】１次元センサを用いてイメージスキャンを
行う場合は、センサ側若しくは紙面側を移動させること
により、紙面の幅方向について主走査を行うと共に紙面
長さ方向について副走査を行うことで、比較的大きな面
積の紙面等に記録された文字を読み取ることが可能とな
る。しかしながら、斯様な構成では、主走査，副走査を
行う範囲に合わせて装置全体が大形化することになる。
また、２次元センサを用いてイメージスキャンを行う場
合は装置を小形に構成することができるが、その一方
で、読取り可能範囲が２次元センサの読み取り領域に限
定されるため、自由度が小さく用途が制約されてしま
う。

【０００４】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、装置を大形化することなしに、より
大きな領域に記録されている画像データを撮像すること
ができるイメージスキャナ、及びそのイメージスキャナ
より出力される画像データを文字に変換する光学式文字
読取装置、並びに、その光学式文字読取装置により変換
された文字をラベルに印刷するラベル作成機を提供する
ことにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のイメージ
スキャナによれば、制御部は、記憶部に記憶させれた複
数枚の画像の夫々について輪郭が明瞭な部分から複数の
特徴点を抽出する。そして、１つの画像とその次に読み
取られた画像との間においてそれらの特徴点が重なる位
置関係で画像を重ね合わせることで、１つの画像に合成
して外部に出力する。

【０００６】例えば、ユーザが、２次元画像センサの撮
像領域よりも広い範囲にわたって紙面に記録されている
文字列などの画像を撮像しようとする場合は、スキャナ
本体を撮像対象の文字列が記録されている方向に沿って
移動させる。その間において、２次元画像センサが間欠
的に画像データを撮像すると、記憶部にはスキャナ本体
の移動軌跡に応じて得られた複数枚の画像データが時系
列的に順次記憶される。尚、この場合、少なくとも、あ
る時点で撮像された画像の内容の一部が、その１つ前に
撮像された画像の内容の一部と重複するようにして画像
データの撮像及び記憶を行うようにする。

【０００７】そして、各画像データについて輪郭が明瞭
な部分から複数の特徴点を抽出すると、特徴点のパター
ンが、時系列的に隣接する２つの画像間で共通している
部分が検出されることになるので、それらの特徴点が重
なる位置関係で２つの画像を重ね合わせれば、隣接する
画像は１つの画像に合成される。斯様な合成処理を夫々
隣接する２つの画像について順次行えば、記憶部に記憶
された複数の画像を全て連結して１つの画像に合成する
ことができる。従って、２次元画像センサを用いて装置
全体を小形に構成した場合であっても、その撮像領域よ
りも広い範囲にわたり紙面に記録されている対象を撮像
して１つの画像データに合成することが可能となる。

【０００８】請求項２記載のイメージスキャナによれ
ば、制御部は、トリガ信号が与えられる毎に２次元画像
センサに画像データを撮像させて記憶部に記憶させる。
従って、ユーザの操作に基づいて制御部にトリガ信号を
与えるようにすれば、ユーザは、各画像の撮像タイミン
グが最適となるように自ら設定することができる。

【０００９】請求項３記載のイメージスキャナによれ
ば、制御部は、トリガ信号が与えられると、２次元画像
センサに所定時間間隔で周期的に画像データを撮像させ
て記憶部に記憶させる。即ち、ユーザが上述のように複
数枚の画像データを撮像及び記憶させようとする場合、
制御部にトリガ信号を与えてスキャナ本体を移動させれ
ば２次元画像センサは周期的に画像データを撮像するの
で、それに伴って、記憶部にはスキャナ本体の移動軌跡
に応じて得られた画像データが順次記憶されるようにな
る。従って、操作性を向上させることができる。

【００１０】請求項４記載のイメージスキャナによれ
ば、制御部は、トリガ信号が与えられた時点と、その時
の位置を起点として移動距離センサによってスキャナ本
体が一定距離だけ移動したことを検出する毎に２次元画
像センサに画像データを撮像させて記憶部に記憶させ
る。即ち、複数枚の画像を、スキャナ本体の移動距離に
基づいて等間隔毎に得ることができるようになるので、
ある時点で撮像された画像の内容の一部を、その１つ前
に撮像された画像の内容の一部と確実に重複させること
ができる。従って、画像データの撮像を常に安定した状
態で行うことができるようになる。

【００１１】請求項５記載のイメージスキャナによれ
ば、制御部は、記憶部に記憶されている画像データを２
値化して、２値化された画像における明暗領域の境界に
引いた外接線が鋭角で交わる点を特徴点として抽出す
る。即ち、撮像した画像データにおいて中間的な色調と
して捉えられた部分があった場合でも（例えば、撮像対
象が手書き文字である場合などに顕著である）、所定の
しきい値レベルによって“明（白）”，“暗（黒）”に
全て分類する。すると、撮像した対象は明領域と暗領域
とに完全に分けられ、両者の領域の境界によって画像の
パターンが把握されることになる。そして、上述のよう
に、明暗領域の境界に引いた外接線が鋭角で交わる点を
特徴点とすれば、画像の輪郭をなす点（画素）の内、画
像パターンの外形に明確な特徴を示している端点を特徴
点として抽出することができる。

【００１２】請求項６記載のイメージスキャナによれ
ば、制御部は、トリガ信号が与えられた場合に、２次元
画像センサによる各撮像位置間の距離を移動距離センサ
によって測定する。そして、測定した距離に基づき１つ
の画像について抽出された特徴点がその次の画像におい
て現れる位置を予測すると、その予測位置の周辺におい
て前記次の画像の特徴点を抽出する。

【００１３】即ち、基準となる撮像位置Ａから次の撮像
位置Ｂまでの移動距離が分かれば、撮像位置Ａにおける
画像データより抽出した特徴点の一部は、撮像位置Ｂに
おける画像データ中ではどの辺りに位置するかを予測す
ることができる。従って、撮像位置Ｂにおける画像デー
タについて特徴点を抽出する前の段階で、撮像位置Ａに
ついて抽出した特徴点に基づき位置予測を行えば、撮像
位置Ｂにおける特徴点の抽出をより簡単に行うことがで
きる。

【００１４】請求項７記載のイメージスキャナによれ
ば、移動距離を２軸方向について測定可能な移動距離セ
ンサを、スキャナ本体における２次元画像センサの読取
り開口部を挟む位置に夫々配置し、制御部は、それら２
つの移動距離センサを用いて２次元画像センサによる各
撮像位置間の距離を測定する。

【００１５】例えば、撮像位置ＡからＢまでのスキャナ
本体の移動が直線的に行われる場合だけを想定すれば、
移動距離センサは１つで十分である。しかしながら、撮
像位置ＡからＢまでの移動が弧を描くような軌跡で行わ
れると、読取り対象に対するスキャナ本体の角度が変化
している場合がある。そのような状態を、１つの移動距
離センサによって測定された移動距離に基づいて把握す
ることはできない。

【００１６】そこで、請求項７のように構成すれば、制
御部は、２つの移動距離センサを用いて、スキャナ本体
の外周側の移動距離と内周側の移動距離とを夫々測定す
ることができるので、移動中に読取り対象に対するスキ
ャナ本体の角度が変化した場合でもその角度の変化を把
握することが可能となり、画像の合成処理を正確に行う
ことができる。

【００１７】請求項８記載の光学式文字読取装置によれ
ば、文字変換部は、請求項１乃至７の何れかに記載のイ
メージスキャナによって１つの画像に合成されたデータ
から文字パターン等を抽出し、対応する文字に変換を行
うので、２次元画像センサを用いて装置全体を小形に構
成した場合でも、その撮像領域よりも広い範囲にわたり
紙面に記録されている文字を撮像して１つの画像データ
に合成し、その画像に基づいて文字に変換することがで
きる。尚、ここで言う、「文字」や「文字列」には、数
字や記号なども含むものとする。

【００１８】請求項９記載の光学式文字読取装置によれ
ば、文字変換部は、トリガ信号が与えられると、２次元
画像センサに周期的に画像データを撮像させて記憶部に
記憶させ、その記憶部に記憶されている複数枚の画像の
夫々について文字パターン等を抽出して対応する文字に
変換を行う。そして、時系列的に隣接する画像間におい
て共通する文字列部分を重ね合わせることで一連の文字
列を生成する。斯様に構成した場合も、請求項８と同様
の効果を得ることができる。

【００１９】請求項１０記載のラベル作成機によれば、
印刷制御部は、請求項８または９記載の光学式文字読取
装置の文字変換部により変換された文字を、印刷部に出
力してラベルに印刷させるので、小形でありながらもよ
り多くの文字をラベルに印刷することが可能となる。

【００２０】請求項１１記載のラベル作成機によれば、
印刷制御部は、文字変換部によって変換された文字列を
２次元コード画像に変換して、当該２次元コード画像を
印刷部に出力するので、ラベルには、文字列と共にその
内容を表した２次元コード画像をも印刷することができ
る。従って、印刷したラベルを、例えば書類整理用のフ
ァイルの見出しに使用すれば、そのような複数のファイ
ルを管理する場合に、２次元コードリーダを用いて各フ
ァイルに添付されたラベルの２次元コード画像を順次読
み取れば、どのような種類のファイルが存在している
か、などを簡単に把握して管理することができるように
なる。

【００２１】請求項１２記載のラベル作成機によれば、
印刷制御部は、文字変換部によって変換された文字列
を、先頭から所定文字数だけ，または先頭から所定記号
の前まで、或いは所定記号で挟まれた文字のみを印刷部
に出力するので、例えば、印刷部における印刷が可能な
範囲に制限がある場合などには、実際に印刷させる文字
数を制限することができる。

【００２２】また、例えば、一連の文字列を撮像する場
合に、通常の日本語文書では殆ど使われることがない記
号、例えば、“＃”，“＄”，“＊”などを所定記号と
して定めておき、ラベルに印刷したい文字列の末尾の
次、或いは、その末尾と前記文字列の冒頭の前とに配置
しておけば、印刷制御部は撮像された画像データよりそ
の所定記号を認識して、ラベルに印刷させる文字列をそ
の所定記号の前まで、或いは、所定記号に挟まれている
間に存在する文字列までとする。従って、イメージスキ
ャナによって読み込ませた文字列の内、実際にラベルに
印刷させる部分を所定記号の配置によって制御すること
が可能となる。

【００２３】

【発明の実施の形態】（第１実施例）以下、本発明をＯ
ＣＲ（光学式文字読取装置）に適用した場合の第１実施
例について図１乃至図１３を参照して説明する。図１０
は、ＯＣＲの一部を構成するスキャナ本体１の概観を示
す斜視図である。スキャナ本体１は、角柱状の把持部２
と、その把持部２の先端に設けられた撮像部３とで構成
されている。把持部２の撮像部３側には、後述するよう
に撮像を開始するためのトリガ信号を出力するシャッタ
スイッチ４が設けられており、また、把持部２の逆方向
端部には、ＯＣＲ本体に接続される信号ケーブル５が内
部から延びている。

【００２４】図１１乃至図１３は、主に撮像部３の内部
構成を示すものである。撮像部３の内部には、図示しな
い読取対象に記録された文字を撮像するための２次元用
光学ユニット６が配置されている。撮像部３の先端側の
面には、開口部及び防塵プレートよりなる読取口（読取
窓）７が形成されている。２次元用光学ユニット６は、
図１２及び図１３にも示すように、前面（図１１で下方
側）が開口した矩形箱状をなすケース８内に、２次元画
像センサたるエリアセンサ９及び光学系１０、並びに照
明光源たる多数個の照明用ＬＥＤ１１等を組付けて構成
されている。

【００２５】このとき、図１２に示すように、ケース８
内の奥壁側部分に基板１４が配設され、前記エリアセン
サ９はこの基板１４に実装されている。光学系１０は、
結像レンズ１５及び鏡筒１６からなり、エリアセンサ９
の前部に設けられている。これにて、エリアセンサ９は
２次元の視野Ｖ（図１１参照）により撮像を行うように
なっている。多数個の照明用ＬＥＤ１１は、ケース８内
の前部側（開口部側）に位置しており、図１３にも示す
ように、結像レンズ１５の上下左右部位に並んで設けら
れている。

【００２６】斯様な光学ユニット６を内蔵したスキャナ
本体１により画像データを読取るにあたっては、まず、
その読取口７を読取対象に近接させ、スキャナ本体１の
中心を読取り対象の中心に合わせる。そして、その状態
でシャッタスイッチ４をオン操作することにより、照明
用ＬＥＤ１１により読取対象に照明がなされ、その反射
光が読取口７から入射され、光学系１０を介してエリア
センサ９により撮像され、画像データが読取られる。

【００２７】また、図１１，図１３に示すように、読取
口７を挟んだ両側には、移動距離センサ１８（Ａ，Ｂ）
が配置されている。これらの移動距離センサ１８は、例
えば、パーソナルコンピュータで使用されるポインティ
ングデバイスであるマウス等に使用されているものと同
様の構成である。即ち、移動距離センサ１８は、接地面
に接触して撮像部３の移動に伴って回転するボール１
９、そのボール１９の外周部に２軸方向で接し、ボール
１９の回転に伴って回転する接触回転部２０Ｘ，２０
Ｙ、接触回転部２０Ｘ，２０Ｙと同軸に配置されて回転
するスリット円板２１Ｘ，２１Ｙ、スリット円板２１
Ｘ，２１Ｙの一部分を挟むようにして配置され、投受光
素子の組み合わせで構成される光学センサ２２Ｘ，２２
Ｙなどで構成されている。

【００２８】そして、ユーザがスキャナ本体１の撮像部
３を移動させると移動距離センサ１８のボール１９が読
取り面に接触して回転し、光学センサ２２が、スリット
円板２１の回転に伴いそのスリットを介して断続的に受
光した光信号に応じてパルス信号を外部に出力するよう
になっている。

【００２９】図９は、ＯＣＲ全体の電気的構成を示す機
能ブロック図である。増幅部２３は、スキャナ本体１の
エリアセンサ９が出力した画像データ信号を増幅してＡ
Ｄ変換部２４に出力する。ＡＤ変換部２４は、入力され
るアナログの画像データ信号をＡＤ変換するが、変換さ
れたデジタル信号はＤＭＡＣ(Direct Memory AccessCon
troller) ２５を介してメモリ（記憶部）２６に転送さ
れるようになっている。尚、２次元的な広がりを有して
いるエリアセンサ９の各画素により出力されるデータ
は、順次シリアルに転送される。

【００３０】ＣＰＵ（制御部，文字変換部）２７は、ク
ロック発生部２８に制御信号を出力してエリアセンサ
９，ＡＤ変換部２４などに画像データ読取り用のクロッ
ク信号を供給させると共に、ＤＭＡＣ２５に対してＤＭ
Ａ転送に必要なレジスタ設定を行ったり、メモリ２６に
アクセスしてデータの読出し／書込みを行うようになっ
ている。また、ＣＰＵ２７は、照明用ＬＥＤ１１の点消
灯を制御する。

【００３１】前述した、スキャナ本体１のシャッタスイ
ッチ４の出力信号や、移動距離センサ１８（Ａ，Ｂ）の
光学センサ２２（Ａ，Ｂ）Ｘ，２２（Ａ，Ｂ）Ｙの出力
信号は、ＣＰＵ２７に与えられるようになっている。そ
して、ＣＰＵ２７は、後述するように、エリアセンサ９
により読取られた画像データに基づいて画像の合成処理
や文字変換処理等を行うと共に、文字変換処理の結果を
通信インターフェイス２９を介して外部（例えば、パー
ソナルコンピュータ等の装置）に出力するようになって
いる。

【００３２】次に、本実施例の作用について図１乃至図
８をも参照して説明する。図１は、ＣＰＵ２７の制御内
容を示すフローチャートである。ＣＰＵ２７は、起動す
ると、先ず初期設定処理を行う（ステップＡ１）。ここ
での初期設定とは、例えば、ＤＭＡＣ２５のレジスタに
必要な設定を行う（ソースアドレス，デスティネーショ
ンアドレス，転送サイズ，転送量や転送開始条件等）こ
となどである。

【００３３】それから、スキャナ本体１のシャッタスイ
ッチ４がオン操作されると（ステップＡ２，「ＹＥ
Ｓ」）撮像処理を開始する（ステップＡ３）。ここで、
図３に示すように、ユーザがスキャナ本体１によって読
取りを行う対象は、「特許公開公報ファイル （平成１
３年度発行分） 永久保存」という文字列であるとす
る。この文字列は図３中左右方向において、スキャナ本
体１の撮像部３におけるエリアセンサ９の読取り可能範
囲９Ａのサイズを超える長さとなっている。

【００３４】ユーザは、マーカ光Ｍに従ってスキャナ本
体１の撮像部３を、読取り可能範囲９Ａが図３に示す位
置となるように配置し、シャッタスイッチ４をオン操作
すると同時に、撮像部３を図３中右方向に所定の速度で
移動させるようにする。すると、ＣＰＵ２７は、ステッ
プＡ３において照明用ＬＥＤ１１を点灯させると共に、
クロック発生部２８に制御信号を出力して撮像処理を開
始させる。この場合、クロック発生部２８はクロック信
号をエリアセンサ９，ＡＤ変換部２４に出力して、撮像
部３の移動中に適当な時間間隔で所定回数撮像を行わせ
る。また、エリアセンサ９が撮像した画像データは、前
述したようにＤＭＡＣ２５によってメモリ２６に転送さ
れるため、ＣＰＵ２７は直接関与しない。

【００３５】次に、ＣＰＵ２７は、クロック発生部２８
によって出力されるクロック信号に基づきエリアセンサ
９が撮像を行うタイミングにおいて（ステップＡ４，
「ＹＥＳ」）、光学センサ２２（Ａ，Ｂ）Ｘ，２２
（Ａ，Ｂ）Ｙの出力信号を読み込む（ステップＡ５）。
これは、エリアセンサ９が撮像を行った位置を測定する
ためである。そして、ステップＡ６において撮像処理が
終了でなければ（「ＮＯ」）ステップＡ４に移行し、所
定回数の撮像を行うことで撮像処理が終了した場合は
（「ＹＥＳ」）ステップＡ７に移行する。

【００３６】撮像部３が図３中右方向に移動されながら
適当な間隔で撮像が行われた結果、撮像処理が終了した
時点で、メモリ２６には、図４（ａ）〜（ｇ）に示すよ
うに、画像（１）〜画像（７）の７枚分の画像データが
別個に記憶されているものとする。読取り対象文字列で
ある「特許公開公報ファイル （平成１３年度発行分）
永久保存」は、各画像において夫々一部ずつ撮像され
ている。

【００３７】ステップＡ７において、ＣＰＵ２７は、メ
モリ２６に記憶されている画像データの２値化処理を行
う。即ち、エリアセンサ９によって撮像された結果出力
される画像データ値は、撮像対象が白に近いほど受光量
が多くなりデータ値は高く、逆に、撮像対象が黒に近い
ほど受光量は少なくなりデータ値は低い。斯様にして、
画像データには、夫々ばらつきを有する中間的な値を示
すものがあることから（特に、読取り対象文字が手書き
である場合には多くなる）、文字パターンの認識を容易
にするために、各データ値を所定のしきい値によって明
（白），暗（黒）の２値何れかに切り分ける。

【００３８】次に、ＣＰＵ２７は、最初の画像（１）に
ついて特徴点の抽出を行う（ステップＡ８）。図５
（ａ）に示すように、画像（１）では、文字列の一部
「特許公開公」までが撮像されているが、図中に丸で囲
んで示すように、各文字の外形を特徴付けている端点を
特徴点とする。ここで、図２は、ステップＡ８における
特徴点の抽出処理の内容を示すサブルーチンのフローチ
ャートである。ＣＰＵ２７は、先ず、画面内の文字につ
いて１つの端点を検出する（ステップＢ１）。端点と
は、文字を構成している暗領域の各画素（正方形である
とする）について、少なくとも２辺が文字の背景を示す
明領域に接しているものを言う。

【００３９】続いて、検出した端点を通る外接線を２本
引き（ステップＢ２）、それらの外接線のなす角度θが
鋭角であるか否かを判断する（ステップＢ３）。ここで
いう外接線とは、図６に示すように、端点からその文字
を構成する暗領域の再外部に位置している画素を通るよ
うにして引いた線である。尚、図６は、文字「特」の偏
の上端部を拡大して示すものである。そして、角度θが
鋭角であれば（ステップＢ３，「ＹＥＳ」）、その端点
を含む所定領域に他の暗データが存在するか否かを判断
する（ステップＢ４）。

【００４０】即ち、図６に破線で示すように、端点を中
心として、明領域が広がる方向に所定面積を有する領域
を設定する。そして、その領域内に文字を構成する他の
暗データがなく明データのみが存在する場合（「Ｎ
Ｏ」）、その端点は孤立している点であるから文字の外
形を特徴付けている点であると判断できるため、特徴点
として抽出する（ステップＢ５）。

【００４１】以上の処理を、画面内に含まれている文字
の各端点について行うと（ステップＢ６，「ＹＥＳ」）
処理を終了する。尚、特徴点の抽出は、必ずしも画面内
に含まれている全ての文字について行う必要はなく、例
えば、画数が多い複雑な漢字（例えば「開」）などは抽
出処理に時間を要するため省いても良い。また、ステッ
プＢ３において角度θが直角又は鈍角である場合（「Ｎ
Ｏ」）、ステップＢ４において所定領域に他の暗データ
が存在する場合（「ＹＥＳ」）は、何れもその端点を特
徴点として抽出することなくステップＢ６に移行する。

【００４２】再び、図１を参照する。以上のようにし
て、ステップＡ８で画像（１）における特徴点を抽出す
ると、ＣＰＵ２７は、次にステップＡ１０で画像（２）
の特徴点を抽出するが、その前に、ステップＡ９におい
て、ステップＡ５で得た画像（１）の撮像位置から画像
（２）の撮像位置までの移動距離に基づいて、画像
（１）について抽出した特徴点が画像（２）の領域内で
はどの辺りに位置することになるのかを予測する。

【００４３】即ち、画像（１）の撮像位置から画像
（２）の撮像位置までの移動距離がＬであるとすれば、
画像（１）に含まれていた文字列の一部「特許公開公」
は、画像（２）においては、画像（１）の撮像領域内に
おける相対座標に、距離Ｌを加えた座標に位置している
はずである。そして、ステップＡ１０では、画像（２）
の撮像領域内に収まると判定される画像（１）の特徴点
（文字列「許公開公」）については、ステップＡ９で位
置予測した付近の端点を優先的に検索し、該当する端点
があればその点を特徴点として抽出する。その他の端
点、即ち、画像（１）では撮像されなかった文字列「報
ファ」については、ステップＡ８と同様にして特徴点を
抽出する。

【００４４】以上のようにして、２つの画像（１），
（２）について夫々特徴点を抽出すると、これらの画像
（１），（２）を合成する処理を行う（ステップＡ１
１）。画像合成処理は、画像（１）について抽出した特
徴点と（図５（ａ）参照）、画像（２）について抽出し
た特徴点と（図５（ｂ）参照）の間で、共通する点の座
標位置を重ね合わせることで行う。尚、重ね合わせた結
果ずれを生じている場合は、微調整を行うようにする。
すると、画像（１）に含まれている文字列「特許公開
公」と、画像（２）に含まれている文字列「許公開公報
ファ」との共通する部分が重ねられて、文字列「特許公
開公報ファ」を含む１枚の画像が合成される（図５
（ｃ）参照）。尚、図５（ｃ）では、画像（１）の文字
を白抜きで図示している。

【００４５】そして、メモリ２６に記憶された全ての画
像について処理を行っていなければ（ステップＡ１２，
「ＮＯ」）ステップＡ９に移行する。この場合は、次の
画像（３）が処理対象となり、ステップＡ９では、画像
（２）の撮像位置から画像（３）の撮像位置までの移動
距離に基づいて、画像（２）について抽出した特徴点が
画像（３）の領域内ではどの辺りに位置することになる
のかを予測することになる。そして、ステップＡ１０で
は、前回の画像（２）の場合と同様に、画像（３）につ
いて特徴点を抽出する。

【００４６】以上の処理を繰り返し、画像（７）まで処
理すると（ステップＡ１２，「ＹＥＳ」）次のステップ
Ａ１３に移行する。この時点では、図７に示すように、
画像（１）〜画像（７）までの全ての画像が連結された
１枚の画像データが形成されてメモリ２６に記憶されて
いる。ステップＡ１３では、図７に示す１枚の合成画像
について文字パターンの認識処理を行う。即ち、文字の
形なしている画像の明暗データパターンに基づいて、各
データパターンが実際に何れの文字に該当するのかを判
別する処理を行う。

【００４７】そして、ステップＡ１３でパターン認識し
た結果に基づいて、文字変換、即ち、各文字パターンを
対応するＪＩＳコードやＡＳＣＩＩコードなどの１６ビ
ットデータに変換すると（ステップＡ１４）、ＣＰＵ２
７は、変換したデータを通信インターフェイス２９を介
して外部に出力する（ステップＡ１５）。以上で一連の
処理が終了する。

【００４８】ここで、本実施例のスキャナ本体１に、２
つの移動距離センサ１８Ａ，１８Ｂを配置して理由につ
いて図８をも参照して説明する。図８は、スキャナ本体
１によって２枚の画像α，βが連続して撮像される場合
に、スキャナ本体１の移動軌跡が弧を描いた状態を示し
ている。即ち、スキャナ本体１が斯様な軌跡を描いて移
動した場合は、外周側に位置する移動距離センサ１８Ａ
によって測定される移動距離Ｌ１は長く，内周側に位置
する移動距離センサ１８Ｂによって測定される移動距離
Ｌ２は短くなる。

【００４９】斯様な場合、移動距離センサが１つだけだ
と、スキャナ本体１が、画像βにおける撮像位置では画
像αにおける撮像位置からどの位傾いたのかを正確に知
ることはできない。これに対して、本実施例では、２つ
の移動距離センサ１８Ａ，１８Ｂを備えることで、２つ
の移動距離Ｌ１，Ｌ２に基づいてスキャナ本体１の傾き
角θx を知ることができる。従って、スキャナ本体１が
弧を描く軌跡で移動された場合でも、傾き角θx を把握
することで２つの画像の合成処理を正確に行うことが可
能となっている。

【００５０】以上のように本実施例によれば、ＯＣＲを
構成するＣＰＵ２７は、シャッタスイッチ４によってト
リガ信号が与えられると、エリアセンサ９に所定時間間
隔で周期的に画像データを撮像させてメモリ２６に記憶
させ、記憶された複数枚の画像の夫々について輪郭が明
瞭な部分から複数の特徴点を抽出すると、１つの画像と
その次に読み取られた画像との間で複数の特徴点を含む
画像の部分が共通する場合は、それらの特徴点が重なる
位置関係で画像を重ね合わせることで１つの画像に合成
するようにした。

【００５１】従って、エリアセンサ９を用いてスキャナ
本体１を小形に構成した場合であっても、その撮像領域
９Ａよりも広い範囲にわたり紙面等に記録されている対
象を撮像して１つの画像データに合成することが可能と
なる。そして、ＣＰＵ２７は、１つの画像に合成された
データから文字パターン等を抽出し対応する文字に変換
を行うので、合成した画像に基づいて認識した文字のデ
ータ（ＪＩＳコードやＡＳＣＩＩコードなど）を得るこ
とができる。加えて、ユーザは、シャッタスイッチ４を
一度操作してスキャナ本体１を移動させれば、複数枚の
画像データが自動的に順次撮像されて得られるので、操
作性を良好にすることができる。

【００５２】また、ＣＰＵ２７は、メモリ２６に記憶さ
れている画像データを２値化して、２値化された画像に
おける明暗領域の境界に引いた外接線が鋭角で交わる点
を特徴点として抽出するので、撮像対象が手書き文字な
どである場合でも、画像データは明領域と暗領域とに完
全に分けられるようになり、両者の領域の境界によって
画像のパターン把握を容易に行うことができる。そし
て、画像の輪郭をなす点（画素）の内、画像パターンの
外形に明確な特徴を示している端点を特徴点として抽出
することができる。

【００５３】更に、ＣＰＵ２７は、トリガ信号が与えら
れると、エリアセンサ９による各撮像位置間の距離を移
動距離センサ１８Ａ，１８Ｂによって測定し、測定した
距離に基づき１つの画像について抽出された特徴点がそ
の次の画像において現れる位置を予測して、その予測位
置の周辺において前記次の画像の特徴点を抽出するよう
にした。従って、次の撮像位置において得られた画像デ
ータの特徴点の抽出をより簡単に行うことができる。

【００５４】そして、移動距離を２軸方向について測定
可能な移動距離センサ１８Ａ，１８Ｂを、スキャナ本体
１におけるエリアセンサ９の読取り開口部を挟む位置に
夫々配置し、ＣＰＵ２７は、それら２つの移動距離セン
サを用いてエリアセンサ９による各撮像位置間の距離を
測定するようにした。従って、ＣＰＵ２７は、スキャナ
本体１が例えば弧を描くような軌跡で移動され、その移
動中に読取り対象に対するスキャナ本体１の角度が変化
した場合でもその角度の変化を把握することが可能とな
り、画像の合成処理を正確に行うことができる。

【００５５】（第２実施例）図１４乃至図１６は本発明
の第２実施例を示すものであり、第１実施例と同一部分
には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分に
ついてのみ説明する。電気的構成を示す図１４におい
て、第２実施例の構成では、スキャナ本体１Ａには、移
動距離センサ１８Ａ，１８Ｂは設けられていない。そし
て、ＣＰＵ２７に代わるＣＰＵ（制御部，文字変換部）
３０を備えている。

【００５６】図１相当図である図１５において、ステッ
プＡ４，Ａ５は削除されている。そして、ＣＰＵ３０
は、ステップＡ６では撮像処理が終了するまで待機す
る。また、ステップＡ８〜Ａ１２は削除されており、Ｃ
ＰＵ３０は、ステップＡ７において画像データの２値化
処理を行うと、撮像した各画像についてパターン認識処
理を行い（ステップＡ１６）、ステップＡ１４で各画像
毎に文字変換を行う。

【００５７】それから、ＣＰＵ３０は、時系列的に隣接
する画像間（画像（１）／（２），画像（２）／
（３），画像（３）／（４），…）において、共通する
文字列部分を夫々重ね合わせることで文字列を合成する
（ステップＡ１７）。即ち、図１６は第１実施例の図５
相当図であるが、図１６（ａ）〜（ｃ）は、何れも文字
変換後のデータである。従って、完全な文字パターンの
外形を捉えることができなかった画像（１）末尾の
「公」，画像（２）冒頭の「許」は文字変換の段階で削
除されている。

【００５８】そして、図１６（ａ），（ｂ）における画
像（１），（２）間において、完全に一致している文字
列は「公開」の部分であるから、その文字列部分を重ね
合わせることで、図１６（ｃ）に示すように「特許公開
公報ファ」のように文字列が合成されている。

【００５９】以上のように第２実施例によれば、ＣＰＵ
３０は、メモリ２６に記憶されている複数枚の画像の夫
々について文字パターンを抽出して対応する文字に変換
を行い、時系列的に隣接する画像間において共通する文
字列部分を重ね合わせることで一連の文字列を生成する
ようにした。従って、第１実施例と同様の効果を得るこ
とができると共に、文字列の合成をより簡単に短時間で
行うことが可能となる。

【００６０】（第３実施例）図１７乃至図１９は本発明
をラベル作成機に適用した場合の第３実施例を示すもの
であり、第１実施例と同一部分には同一符号を付して説
明を省略し、以下異なる部分についてのみ説明する。電
気的構成を示す図１７において、ラベル作成機の構成
は、第１実施例のＯＣＲの構成より通信インターフェイ
ス２９を削除して、代わりに、プリンタ部（印刷部）３
１を配置したものである。プリンタ部３１は、ＣＰＵ２
７に代わるＣＰＵ（制御部，印刷制御部）３２により出
力される文字データやＱＲコード（２次元コード）のパ
ターンデータを例えば短冊状のラベルに印刷して出力す
るようになっている。

【００６１】次に、第３実施例の作用について図１８及
び図１９をも参照して説明する。図１８は、ＣＰＵ３２
の制御内容を示すフローチャートであるが、ステップＡ
１〜Ａ１４までは、第１実施例と同様の処理内容であ
る。そして、ステップＡ１４の実行後、ＣＰＵ３２はス
テップＡ２０に移行して、ステップＡ１４で変換した文
字列について先頭から所定文字数だけを切り出すとステ
ップＡ１４に移行する。そして、ステップＡ２０におい
て切り出した文字列だけを文字変換する。

【００６２】例えば、プリンタ部３１において１回で印
刷可能なラベルの長さには制約があるため、その印刷し
ようとする文字列がラベルの長さを超えることがないよ
うに、ステップＡ２０で変換する文字数を指定する。こ
の場合、所定文字数の指定はデフォルトで設定されてい
るものでも良いが、ユーザが指定可能としても良い（印
刷可能なラベルの長さが変更可能である場合など）。

【００６３】そして、ＣＰＵ３２は、ステップＡ１４に
おいて変換された文字列をＱＲコードに変換すると（ス
テップＡ２１）、そのＱＲコード並びに文字列のデータ
をプリンタ部３１に出力する（ステップＡ２２）。する
と、プリンタ部３１は、例えば図１９に示すように、ラ
ベル３３に印刷を行ったものを出力する。ラベル３２
は、例えば書類整理用のファイルの見出しにするため、
その背表紙などに張り付けて使用する。

【００６４】その場合、ラベル３３にはＱＲコードが印
刷されているので、そのような書類ファイルを多数管理
する際に、ＱＲコードリーダを用いて各ファイルに添付
されたラベルのＱＲコード画像を順次読み取れば、どの
ような種類のファイルが存在しているか、などをＱＲコ
ードリーダで読み取ったデータにより把握して容易に管
理することができる。

【００６５】以上のように第３実施例によれば、ラベル
作成機のＣＰＵ３２は、第１実施例と同様にスキャナ本
体１により撮像した画像に基づいて変換した文字列デー
タを、プリンタ部３１に出力してラベル３３に印刷させ
るので、スキャナ本体１を小形に構成してもより多くの
文字をラベルに印刷することが可能となる。

【００６６】また、ＣＰＵ３２は、変換した文字列をＱ
Ｒコード画像に変換し、そのＱＲコード画像をもプリン
タ部３１に出力するので、ラベル３３には、文字列と共
にＱＲコードをも印刷することができる。従って、その
ラベル３３を書類整理用のファイルに添付した場合は、
多数のファイルの管理を容易に行うことができるように
なる。更に、ＣＰＵ３２は、変換した文字列を、先頭か
ら所定文字数だけ指定してプリンタ部３１に出力するの
で、ラベル３３の長さに収まる範囲でプリンタ部３１に
印刷させることができる。

【００６７】本発明は上記し且つ図面に記載した実施例
にのみ限定されるものではなく、次のような変形または
拡張が可能である。第１実施例において、ＣＰＵ２７が
有する文字変換部としての機能を削除することでイメー
ジスキャナとして構成しても良い。その場合は、スキャ
ナ本体１で撮像した画像データを合成処理したものを、
パターン認識処理や文字変換を行うことなく外部に出力
するように構成すれば良い。スキャナ本体の移動方向を
予め厳密に指定しておく場合は、移動距離センサは１つ
のみであっても良い。また、その場合、移動距離センサ
は１軸方向の移動距離だけを測定するものでも良い。更
にまた、移動距離センサは必ずしも必要ではなく、ステ
ップＡ４，Ａ５，Ａ９を削除し、ステップＡ１２で「Ｎ
Ｏ」と判断した場合はステップＡ１０に移行するように
しても良い。ステップＡ１５において、文字データをメ
モリ２６から通信インターフェイス２９を介して外部に
出力する場合にも、ＤＭＡＣ２５を用いるように構成し
ても良い。

【００６８】また、トリガ信号が与えられた時点から撮
像タイミングを周期的に与えることに代えて、トリガ信
号が与えられた時点と、その時の位置を起点として移動
距離センサによってスキャナ本体が一定距離だけ移動し
たことを検出する毎に画像データを撮像し記憶させるよ
うに構成しても良い。斯様に構成すれば、複数枚の画像
を、スキャナ本体の移動距離に基づいて等間隔毎に得る
ことができるようになるので、一定距離を２次元画像セ
ンサの撮像領域のサイズに応じて適宜設定すれば、ある
時点で撮像された画像の内容の一部をその１つ前に撮像
された画像の内容の一部と確実に重複させることができ
る。従って、画像データの撮像を常に安定した状態で行
うことができるようになる。画像の撮像タイミングは、
ユーザが毎回シャッタスイッチ４を操作することで与え
るようにしても良い。即ち、ＣＰＵ２７は、トリガ信号
が与えられる毎に、エリアセンサ９によって画像を撮像
させる。従って、撮像タイミングはユーザによって決定
されることになる。ステップＢ４を省略して、ステップ
Ｂ３において「ＹＥＳ」と判断したものを特徴点として
抽出するようにしても良い。第１または第２実施例にお
いて、ＯＣＲにディスプレイなどの表示部、ユーザが入
力操作を行うためのキーを有する入力部などを備えて、
変換対象とする画像若しくは変換後の文字データを表示
部に表示させ、ユーザが入力部により入力操作を行うこ
とで、変換対象とする画像若しくは変換した文字データ
の内外部に出力する対象を指定させるように構成しても
良い。

【００６９】第３実施例のラベル作成機を、第２実施例
のＯＣＲを用いて構成しても良い。２次元コードはＱＲ
コードに限ることなく、その他、ＰＤＦ４１７，Data M
atrix やMaxi Code などでも良い。また、第３実施例に
おいて、文字列を２次元コードに変換する処理は、必要
に応じて行えば良い。第３実施例において、変換前の画
像データについて、変換を行う文字列を指定しても良
い。第３実施例において、例えば、“＃”，“＄”，
“＊”などのように、通常の日本語文書では殆ど使われ
ることがない記号を所定記号として予め定めておき、ラ
ベルに印刷したい文字列の末尾の次、或いは、その末尾
と前記文字列の冒頭の前とに配置しておく。そして、Ｃ
ＰＵ３２は、ステップＡ２０において先頭から所定文字
数を切り出す処理に代えて、変換した文字列の内、先頭
から所定記号の前まで、或いは所定記号で挟まれた部分
のみを切り出して印刷部に出力するように制御しても良
い。また、印刷する文字の指定は、スキャナ本体１によ
り対象を撮像する時点で印刷対象が確定していれば、必
ずしも行わなくても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明をＯＣＲに適用した場合の第１実施例で
あり、ＯＣＲを構成するＣＰＵの制御内容を示すフロー
チャート

【図２】図１のステップＡ８における特徴点の抽出処理
の内容を示すサブルーチンのフローチャート

【図３】ユーザがスキャナ本体によって読取りを行う対
象の一例を示す図

【図４】ＯＣＲのメモリに記憶された各画像のイメージ
を示す図

【図５】（ａ）は画像（１）の画像データを拡大して示
す図、（ｂ）は画像（２）の画像データを拡大して示す
図、（ｃ）は画像（１），（２）の画像データを合成し
た状態を示す図

【図６】画像データ中の特徴点を抽出する方式を説明す
る図

【図７】画像（１）〜画像（７）までの全ての画像が合
成された１枚の画像のイメージを示す図

【図８】スキャナ本体の移動軌跡が弧を描いた場合を示
す図

【図９】ＯＣＲの電気的構成を示す機能ブロック図

【図１０】ＯＣＲの一部を構成するスキャナ本体１の概
観を示す斜視図

【図１１】スキャナ本体の概略的縦断面図

【図１２】２次元用光学ユニットの横断平面図

【図１３】２次元用光学ユニットの正面図

【図１４】本発明の第２実施例を示す図９相当図

【図１５】図１相当図

【図１６】（ａ）は画像（１）について変換した文字，
（ｂ）は画像（２）について変換した文字，（ｃ）は
（ａ），（ｂ）を合成した状態を示す図

【図１７】本発明をラベル作成機に適用した場合の第３
実施例を示す図９相当図

【図１８】図１相当図

【図１９】ラベル作成機によって印刷されたラベルの一
例を示す図

【符号の説明】

１はスキャナ本体、９はエリアセンサ（２次元画像セン
サ）、１８Ａ，１８Ｂは移動距離センサ、２６はメモリ
（記憶部）、２７，３０はＣＰＵ（制御部，文字変換
部）、３１はプリンタ部（印刷部）、３２はＣＰＵ（制
御部，文字変換部）、３３はラベルを示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０６Ｔ 1/00 ４５０ Ｇ０６Ｔ 1/00 ４５０Ｂ ５Ｂ０６４ 3/00 ３００ 3/00 ３００ ５Ｃ０７２ 11/60 １００ 11/60 １００Ｃ ５Ｃ０７６ Ｇ０９Ｆ 3/00 Ｇ０９Ｆ 3/00 Ｇ Ｈ０４Ｎ 1/107 Ｈ０４Ｎ 1/04 Ａ (72)発明者 藤岡 浩美 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 小林 大司 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 Ｆターム(参考） 2C087 AA07 AB01 BA01 BA03 BA05 BB10 BD09 BD14 CB20 5B029 BB02 BB15 CC30 5B047 AA01 BA03 BB04 5B050 BA16 BA20 DA02 DA06 EA02 EA04 EA05 EA06 EA13 EA19 FA03 5B057 AA11 BA11 CA08 CA12 CA16 CB06 CB12 CB16 CE08 CE12 CG09 DA07 DB02 DB08 DC05 DC17 5B064 AA01 BA02 CA07 5C072 AA01 BA01 CA05 DA02 EA08 FB23 PA04 PA08 PA10 UA20 5C076 AA11 AA36 BA01 BA03 BA06

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２次元画像センサと、 この２次元画像センサによって撮像された画像データが
   記憶される記憶部と、 この記憶部に記憶されている複数枚の画像の夫々につい
   て輪郭が明瞭な部分から複数の特徴点を抽出し、１つの
   画像とその次に読み取られた画像との間においてそれら
   の特徴点が重なる位置関係で画像を重ね合わせ、１つの
   画像に合成して外部に出力するように制御する制御部と
   を備えたことを特徴とするイメージスキャナ。
2. 【請求項２】 前記制御部は、トリガ信号が与えられる
   毎に、前記２次元画像センサに画像データを撮像させて
   前記記憶部に記憶させることを特徴とする請求項１記載
   のイメージスキャナ。
3. 【請求項３】 前記制御部は、トリガ信号が与えられる
   と、前記２次元画像センサに所定時間間隔で周期的に画
   像データを撮像させて前記記憶部に記憶させることを特
   徴とする請求項１記載のイメージスキャナ。
4. 【請求項４】 スキャナ本体の移動距離を測定するため
   の移動距離センサを備え、 前記制御部は、トリガ信号が与えられた時点と、その時
   の位置を起点として前記移動距離センサによってスキャ
   ナ本体が一定距離だけ移動したことを検出する毎に、前
   記２次元画像センサに画像データを撮像させて前記記憶
   部に記憶させることを特徴とする請求項１記載のイメー
   ジスキャナ。
5. 【請求項５】 前記制御部は、前記記憶部に記憶されて
   いる画像データを２値化して、２値化された画像におけ
   る明暗領域の境界に引いた外接線が鋭角で交わる点を、
   前記特徴点として抽出することを特徴とする請求項１乃
   至４の何れかに記載のイメージスキャナ。
6. 【請求項６】 スキャナ本体の移動距離を測定するため
   の移動距離センサを備え、 前記制御部は、前記トリガ信号が与えられた場合に、前
   記２次元画像センサによる各撮像位置間の距離を前記移
   動距離センサによって測定し、測定した距離に基づき１
   つの画像について抽出された特徴点がその次の画像にお
   いて現れる位置を予測し、その予測位置の周辺において
   前記次の画像の特徴点を抽出することを特徴とする請求
   項１乃至５の何れかに記載のイメージスキャナ。
7. 【請求項７】 前記移動距離センサは、移動距離を２軸
   方向について測定可能となるように構成されており、 前記移動距離センサを、スキャナ本体における前記２次
   元画像センサの読取り開口部を挟む位置に夫々配置し、 前記制御部は、それら２つの移動距離センサを用いて前
   記２次元画像センサによる各撮像位置間の距離を測定す
   ることを特徴とする請求項６記載のイメージスキャナ。
8. 【請求項８】 請求項１乃至７の何れかに記載のイメー
   ジスキャナと、 前記イメージスキャナによって１つの画像に合成された
   データから文字パターン等を抽出し、対応する文字に変
   換を行う文字変換部とを備えて構成されることを特徴と
   する光学式文字読取装置。
9. 【請求項９】 ２次元画像センサと、 この２次元画像センサによって撮像された画像データが
   記憶される記憶部と、 トリガ信号が与えられると、前記２次元画像センサに周
   期的に画像データを撮像させて前記記憶部に記憶させ、
   前記記憶部に記憶されている複数枚の画像の夫々につい
   て文字パターン等を抽出して対応する文字に変換を行う
   と共に、時系列的に隣接する画像間において共通する文
   字列部分を重ね合わせることで、一連の文字列を生成す
   る文字変換部とを備えたことを特徴とする光学式文字読
   取装置。
10. 【請求項１０】 請求項８または９記載の光学式文字読
    取装置と、 文字をラベルに印刷する印刷部と、 前記文字変換部によって変換された文字を前記印刷部に
    出力するように制御する印刷制御部を備えたことを特徴
    とするラベル作成機。
11. 【請求項１１】 前記印刷制御部は、前記文字変換部に
    よって変換された文字列を２次元コード画像に変換し
    て、当該２次元コード画像を前記印刷部に出力可能に構
    成されていることを特徴とする請求項１０記載のラベル
    作成機。
12. 【請求項１２】 前記印刷制御部は、前記文字変換部に
    よって変換された文字列を、先頭から所定文字数だけ，
    または先頭から所定記号の前まで、或いは所定記号で挟
    まれた文字のみを前記印刷部に出力するように制御する
    ことを特徴とする請求項１０または１１記載のラベル作
    成機。