JP2013235343A - 画像認識用具 - Google Patents

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岳史 松山
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朋子 浦上
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Abstract

【課題】汎用性があって使い勝手が良い画像認識用具を提供する。
【解決手段】画像認識用具1は、所望の記載部分に重ねた状態で撮像される透明な板状本体10と、前記撮像によって作成される画像データ上で前記記載部分を含む処理対象範囲を認識させる認識用マーク2と保存先判別マークが備えられ、認識用マークに基づいて記載部分を含む処理対象範囲が認識される。また、前記保存先判別マークが取り着けられている指定枠に割り当てられた保存先の情報に基づいて、前記処理対象範囲を含む処理対象データの保存先を確定するように構成されることも可能である。
【選択図】図1

Description

本発明は、手書きの文字や図形などの記載部分を画像データとして認識する際に用いられる画像認識用具に関する。
従来、この種の画像認識用具として、四隅に認識用マークが付された用紙(例えば、ノートやメモ帳など)が知られている(例えば非特許文献1)。
この用紙は、適宜メモなどの記載を施した後に、前記認識用マークが写るように、例えば携帯電話機のカメラ機能で撮像すると、作成された画像データ上において、前記認識用マークに基づいて処理対象範囲が認識される。そして、認識された前記処理対象範囲を含む処理対象データは、所定の保存先に保存される。
従って、かかる用紙によれば、用紙上に手書きのメモなどをとった場合、用紙を例えば携帯電話機のカメラ機能で撮像することで、用紙上の記載部分(手書きのメモなど)を処理対象範囲として適切に認識して処理(保存)することができる。
ところが、上記従来の画像認識用具は、認識用マークが用紙専用に設けられて構成されているので、上記のように記載部分(手書きのメモなど)を処理対象範囲として認識する際に、上記の認識用マークを備えた用紙しか対象にならない。即ち、例えば、認識用マークが設けられていない用紙上に記載した手書きのメモなどの記載部分は、処理対象範囲として認識されない。従って、上記従来の画像認識用具は、汎用性に乏しく使い勝手があまり良くなく、この点で改善の余地があった。
「アスクルカタログ2012春・夏号」、アスクル株式会社、2012年、P249
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、汎用性があって使い勝手が良い画像認識用具を提供することを課題とする。
本発明に係る画像認識用具は、上記課題を解決するためになされたもので、所望の記載部分に重ねた状態で撮像される透明な板状本体と、前記撮像によって作成される画像データ上で前記記載部分を含む処理対象範囲を認識させる認識用マークとを備えることを特徴としている。
かかる構成からなる画像認識用具によれば、例えばノートや雑誌、ホワイトボードなど種々の対象に記載された所望の記載部分に板状本体を重ねた状態で撮影すると、記載部分は透明な板状本体を介して撮像され、該撮像によって取得した画像データ上で、認識用マークに基づいて記載部分を含む処理対象範囲が認識される。よって、かかる画像認識用具によれば、種々の対象に用いることができるので、汎用性があって使い勝手が良い。
また、本発明の画像認識用具では、前記画像データ上の相対位置に基づいて、前記処理対象範囲を含む処理対象データを保存する記憶手段内の複数の保存先から1つの保存先を確定する保存先判別手段を備えるように構成することも可能である。
かかる構成からなる画像認識用具によれば、保存先判別手段によって処理対象データの保存先を確定できるので、処理対象データを記憶手段の所定の保存先に確実に保存することができる。
また、本発明の画像認識用具では、前記保存先判別手段は、前記各保存先に関する情報が割り当てられるよう、前記板状本体に複数設けられる指定枠と、前記各指定枠に着脱可能に構成される保存先判別マークとを備え、前記保存先判別マークが取り着けられている指定枠に割り当てられた保存先の情報に基づいて、前記処理対象範囲を含む処理対象データを保存する保存先を確定するように構成されることも可能である。
かかる構成からなる画像認識用具によれば、保存先判別マークを板状本体の指定枠に着脱することで、保存先を確定できるので、保存先を容易かつ円滑に選択できる。
本発明の画像認識用具によれば、例えばノートや雑誌、ホワイトボードなど種々の対象に記載された所望の記載部分に板状本体を重ねた状態で撮影すると、記載部分は透明な板状本体を介して撮像され、該撮像によって取得した画像データ上で、認識用マークに基づいて記載部分を含む処理対象範囲が認識される。よって、かかる画像認識用具によれば、種々の対象に用いることができるので、汎用性があって使い勝手が良いという効果を奏する。
本実施形態に係るクリアシートの正面図を示す。 同クリアシートのA−A断面図を示す。 同クリアシートのB−B断面図を示す。 同クリアシートの保存先判別マークの斜視図を示す。 同クリアシートを用いて、記載部分を画像データとして読み取り保存する方法のフローチャートを示す。 保存先振分け処理のフローチャートを示す。 同クリアシートの指定枠の概念図を示す。
以下、本発明に係る画像認識用具の一実施形態について、図1から図4を参照しつつ説明する。
本実施形態にかかる画像認識用具は、図1に示すようなクリアシート1である。クリアシート1は、正面視矩形の板状をなす板状本体10と、該板状本体10に設けられる認識用マーク2及び保存先判別手段3とを備えてなる。尚、クリアシート1の短辺方向を左右方向とし、クリアシート1の長辺方向を上下方向(又は天地方向)とし、クリアシート1の表裏方向を前後方向とする。
板状本体10は、正面視略長方形に形成され、厚さ一定の板状をなす。また、板状本体10は、表面10a側から裏面10b側、又は、裏面10b側から表面10a側が視認可能な透明体で構成される。この板状本体10は、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリカーボネート(PC)、ポリオレフィン(PO)等のシートで構成され、一枚のシート又は複数枚を積層したシートで構成される。また、シートの表面10a及び裏面10bには、マット加工、光沢加工、防指紋加工、AR加工、ハードコート加工などのいずれか少なくとも一つの加工処理がなされている。尚、シートの表面10a及び裏面10bに、上記加工処理を施さないことも可能である。
本実施形態では、板状本体10は、左右方向の長さが略210mm、上下方向の長さが略297mm、厚さが略1mmであるA4サイズの矩形状をなす。この板状本体10は、図2に示すように、前側(表側)にPETシート10Aが配置され、後側(裏側)にPETシート又はPVCシート又はPCシートのいずれか一つのシート(基材)10Bが配置される2層構造をなす。また、前側のシート10Aの表面10aには、マット加工、光沢加工、防指紋加工、AR加工がなされている。後側のシート10Bの裏面10bには、ハードコート加工がなされている。
かかる板状本体10の角部(詳細には、四隅)には、認識用マーク2が設けられている。また、板状本体10の左上部には、保存先判別手段3が設けられている。
認識用マーク2は、記載部分(手書きや印刷された文字や図形など)の処理対象範囲を示す範囲用マーク21と、前記記載部分の天地方向に関する情報を有する天地用マーク22とからなる(図1参照)。
範囲用マーク21は、正面視略四角形(詳細には、正方形)をなしている。この四角形の内側には、目印21a,22aが付されている。また、この目印21a,22aは、設けられる板状本体10の角部に対応しており、角部を示すように構成されている。具体的には、左下角部の範囲用マーク21は、略F形状の目印22aを有する。左上角部以外の範囲用マーク21は、各々の角の形状に対応する略L形状の目印21aを有する。かかる範囲用マーク21は、四つの角部(即ち、左上角部、左下角部、右上角部、右下角部)に各々設けられている。具体的には、各範囲用マーク21は、各角部の外縁から5mm程度離間した位置(具体的には、長辺から5mm、短辺から5mmの位置)に設けられている。
天地用マーク22は、範囲用マーク21として構成、又は、範囲用マーク21とは別に構成される。本実施形態では、天地用マーク22は、範囲用マーク21の一部として構成されており、左上角部に位置する範囲用マーク21である。この天地用マーク22(即ち、左上角部の範囲用マーク21)は、左上角部以外(即ち、左下角部、右上角部、右下角部)の範囲用マーク21とは異なる目印を有してなる。具体的には、天地用マーク22は、正面視略四角形(詳細には、正方形)をなしており、その内側には、左上角の形状に対応する目印であって、略F形状の目印22aを有する。この略F形状の目印22aが正面視でF字に見える状態にあるときの上下方向が記載部分の天地方向を示す。
かかる認識用マーク2(範囲用マーク21及び天地用マーク22)は、板状本体10の表面10a又は裏面10b又は後側のシートの表面(即ち、前側のシートの裏面と密着する面)に設けられている。また、認識用マーク2は、UV硬化インク又は溶剤インクを用いて、シルク印刷、オンデマンド印刷、オフセット印刷などの方法でシートに印刷されている。インクに使用する色の数は、単数又は複数であり、本実施形態では、1色から4色の色が用いられる。この色の濃淡は、一定となるように構成してもよいし、変化するように構成してもよい。また、認識用マーク2のサイズは、例えば10mm×10mm程度で構成される。尚、この認識用マーク2のサイズは、シートのサイズに応じて設定され、上記に限定されない。
保存先判別手段3は、保存先判別マーク31と指定部32とを備えてなる。保存先判別マーク31は、板状本体10に着脱可能に構成されている。本実施形態では、保存先判別マーク31は、図3,4に示すようなクリップである。具体的には、保存先判別マーク31は、対向する一対のクリップ片で構成されている。保存先判別マーク31は、この一対のクリップ片の一方と他方とで、板状本体10を挟持することで(図1,3参照)、板状本体10に取り付け可能に構成される。また、保存先判別マーク31は、板状本体10に取り付けた状態で、板状本体10に対してスライド移動可能に(即ち、可動するように)構成されている。この保存先判別マーク31は、合成樹脂で構成されており、透明ではない有色に構成されている。即ち、保存先判別マーク31は、素材となる樹脂の固有色、又は、印刷を施すことで着色されてなる。本実施形態では、保存先判別マーク31は、表面の中央部に三角形状の目印31aを有するように、三角形状の部分31aを除く部分が着色されてなる。
指定部32は、後述の保存先振分け処理(図5のS4、図6参照)に基づいて構成される。指定部32は、複数の指定枠(領域)で構成されており、各指定枠(領域)は、所定のマークを備えることができる。本実施形態では、指定部32は、5つの指定枠(領域)32a,32b,32c,32d,32e(以下、32a−32e)で構成されており、各指定枠(領域)32a−32eには、識別のために「0,1,2,3,4」の数字のマークが各々付されている(図1、図7参照)。
かかる保存先判別手段3では、指定部32が板状本体10の上部中央の左寄りに印刷されて設けられると共に、保存先判別マーク31が指定部32の「0」のマークを付した指定枠(領域)32a内において、板状本体10を挟持して設けられている(図1、図7参照)。
ここで、保存先判別マーク31は、指定部32に着脱可能に構成されている。具体的には、保存先判別マーク31は、板状本体10に着脱させることで、各指定枠32a−32eに着脱可能になっている。また、保存先判別マーク31は、板状本体10に取り付けて、各指定枠32a−32eに対して可動するようになっている。具体的には、保存先判別マーク31は、板状本体10を挟持した状態で、板状本体10に対してスライド移動させることで、各指定枠32a−32eに移動可能、即ち、各指定枠32a−32eを選択可能になっている。尚、保存先判別マーク31は、一指定枠から他指定枠への移動に際し、板状本体10に対してスライド移動させなくともよい。例えば、保存先判別マーク31は、板状本体10の一指定枠から一旦完全に取り外されて、他指定枠に取り付けるように構成することもできる。
以上の構成からなる画像認識用具を用いて、ノートや雑誌、ホワイトボードなど種々の対象に記載された所望の記載部分(手書きや印刷された文字や図形など)を画像データとして読み取り、所定の処理(保存や転送など)をする方法について図5,6を参照しつつ説明する。
本実施形態では、汎用のノートに手書きの記載をした場合に、クリアシート1を用いて、この記載部分を画像データとして読み取り保存する。尚、この一連の処理には、撮像手段(例えば、撮像素子、レンズ)、表示手段(例えば、液晶画面)、画像処理手段(例えば、CPU又はMPU)、記憶手段(例えば、メモリ)を備える多機能一体型装置であって、例えばカメラ機能付きの携帯電話機が用いられる。
まず、汎用のノート上の手書きの記載部分の上に、クリアシート1を重ね置く。このとき、記載部分が板状本体10の認識用マーク2(詳細には、範囲用マーク21)によって囲まれるようにクリアシート1をノートの記載部分上に配置(載置)する。クリアシート1の板状本体10は透明なので、ノートの記載部分は板状本体10から透けて視認できるようになっている。
このように記載部分の上にクリアシート1を重ねた状態で、記載部分とクリアシート1とを携帯電話機のカメラ機能で撮像し、画像データを取得する(図5のS1)。尚、以下の処理工程(図5のS2からS5)は、携帯電話機内で実行される。
取得した画像データ上で認識用マーク2を検出する(図5のS2)。具体的には、マーク画像の学習を行い、マーク範囲の特定をし、学習データを用いて認識用マーク2を検出する。
詳細には、上記のマーク画像の学習では、認識用マーク2のパターン認識による機械学習を行う。詳細には、OpenCVなどの外部ライブラリを用いたマークパターン(詳細には、Haar−like特徴による特徴量)の学習を行う(詳細には、Adaboostによる学習アルゴリズム)。
また、マーク範囲の特定では、画像から認識用マーク2のある範囲を絞り込む。例えば、画像上の左上、左下、右上、右下から画像の左右方向幅の30%、上下方向幅の20%の領域を絞り込む。この絞り込みによって、画像全域を対象にしてマーク検出をする場合と比較して、認識用マーク2を検出する速度が極めて向上する。
また、学習データを用いた認識用マーク2の検出では、上記の絞り込んだ範囲に対して、マーク画像の学習による学習データに基づいて認識用マーク2を検出する。
そして、認識用マーク2を検出後、天地方向(上下方向)を示す天地用マーク22に基づいて、天地用マーク22による天地方向と画像の上下方向とを一致させる。具体的には、天地用マーク22の略F形状の目印22aが正面視でF字に見える状態で天地用マーク22を画像上の左上に検出するように画像を回転させる。このとき、画像上の左下、右上、右下には、範囲用マーク21が検出される。
続いて、認識用マーク2に基づいて幾何補正を行う(図5のS3)。具体的には、画像の左上を原点として、下方にy軸正方向、右方にx軸正方向とする左手系座標を用いて、射影変換(透視変換)を行う。これにより、認識用マーク2の四つの範囲用マーク21に囲まれる領域が矩形状となるように補正される。
ここで、上記の矩形状領域、又は、上記の矩形状領域とその周縁部を含んだ領域が処理対象範囲である。この処理対象範囲は、記載部分を含んで構成される。即ち、認識用マーク2は、撮像による画像データ上で記載部分を含む処理対象範囲を確定(認識)させている。尚、処理対象範囲が矩形状領域とその周縁部を含んだ領域である場合、周縁部の画定に際しては、例えば、実際のクリアシート1の板状本体10のサイズ(上下寸法、左右寸法)及び認識用マーク2の離間距離のデータと、画像上の認識用マーク2による矩形状領域のサイズ(上下寸法、左右寸法)のデータとを用いて、矩形状領域の外縁(各辺)から所定長までの領域を周縁部として確定することができる。
幾何補正(図5のS3)後、画像データ上の保存先判別手段3(詳細には、保存先判別マーク31)の相対位置に基づいて、前記処理対象範囲を含む処理対象データを保存する記憶手段内の複数の保存先(振り分け先)から1つの保存先を確定する(図5のS4の保存先振分け処理)。そして、この確定した保存先(即ち、メモリ上の所定フォルダ)に処理対象データが保存される(図5のS5)。尚、処理対象データとは、幾何補正後の全範囲又は処理対象範囲のみの画像データである。
ここで、処理対象データの保存先の確定(図5のS4)では、保存先判別手段3に基づいて、即ち、保存先判別マーク31が取り着けられている指定枠32a−32eに割り当てられた保存先の情報に基づいて、処理対象データを保存する保存先を確定している。具体的には、処理対象データの保存先の確定(図5のS4)では、図6に示すように、各指定枠32a−32eの範囲を計算し(S41)、各指定枠32a−32e内の閾値以下の画素数割合を計算し(S42)、保存先を決定する(S43)。
より詳細には、指定枠の範囲計算(S41)では、保存先に関する情報が割り当てられた各指定枠の範囲が計算される。本実施形態では、図7に示すように、左上の天地用マーク22と右上の範囲用マーク21との間において、x軸方向に沿ってn個の枠範囲が計算され、このn個の枠のうちk番目からk+4番目までの5つの枠に対して、5つの互いに異なる保存先(フォルダ)の情報を割り当てる(リンクさせる)ことで、指定枠32a−32eを作成している。この指定枠の計算について具体的に説明しておくと、左上と右上の認識用マーク2の中心座標x(0),x(n)を各々計算する。次に、その中心座標間x(0),x(n)のx座標をn等分する。n等分したk番目とk+1番目とを枠kの左端x(k)と右端x(k+1)とにする。続いて左上と右上の認識用マーク2のy座標の中心座標の平均値y(0)を計算する。各枠の上端y(1)と下端y(2)とを、y座標の平均値y(0)から所定の値として外部から指定する。そして、左端x(k)と右端x(k+1)と上端y(1)と下端y(2)とに囲まれた範囲(領域)を枠k(指定枠32a)として指定する。枠k+1,k+2,k+3,k+4(指定枠32b,32c,32d,32e)の範囲は、上記枠k(指定枠32a)と同様に指定される。
また、各指定枠内の閾値以下の画素数割合の計算(S42)では、閾値以上の画素値を白、閾値以下の画素値を黒に変換して画像を二値化する。そして、各指定枠内における閾値以下の黒色画素の割合を計算する。本実施形態では、透明な板状本体10(各指定枠)の画素が白に変換され、有色な保存先判別マーク31の画素が黒に変換され、各指定枠32a−32e内の黒の画素割合を計算する。
また、保存先の決定(S43)では、各指定枠のうち、最も黒色画素の割合の高い指定枠を決定(選択)する。そして黒色画素の割合が閾値以上であればその指定枠に割り当てられた保存先(フォルダ)を指定したとみなし、閾値以下であれば指定なしとする。本実施形態では、「0」を付した指定枠32aに保存先判別マーク31が取り着けられているので、保存先の決定(S43)によって、5つの指定枠32a−32eのうち、指定枠32aが指定(選択)され、その指定枠32aに割り当てられた保存先(フォルダ)に処理対象データが保存される。
以上、本実施形態に係る画像認識用具によれば、例えばノートや雑誌、ホワイトボードなど種々の対象に記載された所望の記載部分に板状本体10を重ねた状態で撮影すると、記載部分は透明な板状本体10を介して撮像され、該撮像によって取得した画像データ上で、認識用マーク2に基づいて記載部分を含む処理対象範囲が認識される。よって、かかる画像認識用具によれば、種々の対象に用いることができるので、汎用性があって使い勝手が良い。
また、かかる画像認識用具によれば、保存先判別手段3によって処理対象データの保存先を確定できるので、処理対象データを記憶手段(メモリ)の所定の保存先(所定のフォルダ内)に確実に保存することができる。
また、かかる画像認識用具によれば、保存先判別マーク31を板状本体10の指定枠32に着脱することで、保存先を確定できるので、保存先を容易かつ円滑に選択できる。
尚、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
前記本実施形態では、画像認識用具を用いて、所望の記載部分を画像データとして読み取り、所定の処理として保存する場合について説明したが、「処理」とは、保存に限らず、転送、画像処理(画像表示を含む)も含む。従って、例えば、処理対象範囲は、処理内容に応じて、保存対象範囲、転送対象範囲、解析対象範囲、表示対象範囲として構成可能である。
また、前記本実施形態では、画像認識用具は、クリアシート1で構成される場合について説明したが、これに限らず、画像認識用具は、透明な板状本体と認識用マークとを備えるクリアファイルや下敷きなどで構成することも可能である。
また、前記本実施形態では、板状本体10は、左右方向の長さが略210mm、上下方向の長さが略297mm、厚さが略1mmのA4サイズの矩形状をなす場合について説明したが、板状本体10のサイズ(上下寸法、左右寸法、前後寸法)は特に限定されない。従って、板状本体10は、例えば、A3、A5,A6サイズ、B1からB6サイズなど種々のサイズ(上下寸法、左右寸法)に設定することができる。
また、前記本実施形態では、認識用マーク2は、4つの範囲用マーク21と1つの天地用マーク22とを備えて構成される場合について説明したが、これに限らず、認識用マーク2は、少なくとも3つ以上の範囲用マーク21を備えていればよい。従って、認識用マーク2は、例えば、天地用マーク22を有さず、3つ又は4つの範囲用マーク21のみから構成されることができる。また、認識用マーク2は、1つ以上の天地用マーク22を備えることも可能である。
また、前記本実施形態では、保存先判別マーク31は、クリップで構成される場合について説明したが、これに限らず、保存先判別マーク31は、板状本体10に着脱可能に構成されるシールや磁石などであってもよい。また、保存先判別マーク31は、板状本体10の指定部32(詳細には、各指定枠32a−32e)に係止手段や保持手段を設けて、この係止手段や保持手段に係止又は保持される被係止部又は被保持部として構成することもできる。また、保存先判別マーク31は、板状本体10の上下方向や左右方向に沿う長孔や溝状などの位置決め手段を板状本体10に設けて、この位置決め手段に沿って各指定枠32a−32eに対して移動可能に構成することもできる。
また、前記本実施形態では、指定部32は、5つの指定枠(領域)32a−32eで構成されており、各指定枠(領域)32a−32eには、「0,1,2,3,4」の数字のマークが各々付される場合について説明したが、これに限らず、指定部32は、1つ以上の指定枠で構成することができる。また、各指定枠には、数字のほか、文字、記号、図形(例えば、各指定枠に対応した枠状の図形(枠線など))のいずれか一つ又はこれらの組み合わせを付すことが可能である。尚、各指定枠に付される上記数字、文字、記号、図形は、保存先の情報に基づいて、各指定枠同士を識別可能に構成することができる。
また、前記本実施形態では、記載部分を画像データとして読み取り保存する際に、多機能一体型装置であるカメラ機能付きの携帯電話機を用いる場合について説明したが、これに限らず、撮像手段及び表示手段及び画像処理手段及び記憶手段のうち少なくとも一つの手段を備える複数の装置であって、装置間でデータの受け取り・受け渡し可能な複数の装置を用いることもできる。この場合、例えば、撮像手段を有するデジタルカメラと、表示手段及び画像処理手段及び記憶手段を備える汎用PCとを用いて、デジタルカメラで撮像した画像データをメモリカードを介して汎用PCに受け渡すことが可能である。
1…クリアシート(画像認識用具)、2…認識用マーク、3…保存先判別手段、10…板状本体、10a…表面、10b…裏面、21…範囲用マーク、22…天地用マーク、31…保存先判別マーク、32…指定部

Claims (3)

  1. 所望の記載部分に重ねた状態で撮像される透明な板状本体と、
    前記撮像によって作成される画像データ上で前記記載部分を含む処理対象範囲を認識させる認識用マークとを備える画像認識用具。
  2. 前記画像データ上の相対位置に基づいて、前記処理対象範囲を含む処理対象データを保存する記憶手段内の複数の保存先から1つの保存先を確定する保存先判別手段を備えることを特徴とする請求項1記載の画像認識用具。
  3. 前記保存先判別手段は、前記各保存先に関する情報が割り当てられるよう、前記板状本体に複数設けられる指定枠と、前記各指定枠に着脱可能に構成される保存先判別マークとを備え、
    前記保存先判別マークが取り着けられている指定枠に割り当てられた保存先の情報に基づいて、前記処理対象範囲を含む処理対象データを保存する保存先を確定するように構成されていることを特徴とする請求項2記載の画像認識用具。
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