JP2784185B2 - 画像処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は画像処理方法に関し、特に、画像情報を光学
的に読み取り、パターン情報に変換し、触知可能な触知
情報として出力するための画像処理方法に関するもので
ある。

［従来の技術］ 従来より、光学的に読み取った画像のパターン情報を
電気信号に変換し、マトリスク状に配置されたバイモル
フ・タクティル・アレイを振動させる触知情報表示器に
出力し、読み取ったパターンを表示する盲人用読書器が
実用化されている。このような構成によれば、視力障害
があっても点字訳されていない通常の文書を判読するこ
とが可能である。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、従来のこの種の装置は、読み取った画像の
パターン情報を記憶しておく手段を備えていないため、
単にリアルタイムの文書判読のみに用途が限定されてお
り、次のような問題があった。

たとえば、ある文書を途中まで読み取った後、既に読
み取った箇所を再度参照したい場合にはもう一度読み取
り作業を繰り返さなければならなかった。

既に読み取った情報をメモ、あるいは記録しておきた
い場合には、点字タイプライタなどを用いて記録を行わ
なければならないが、読み取り装置の他に点字タイプラ
イタなどを携帯しなければならないのは面倒であり、ま
た図書館など装置の動作音が問題となる場所ではこの方
法では記録を行えない。

また、通常、触知情報表示器は例えば人指し指など１
本の指に対して触知情報の表示を行うように構成されて
おり、読み取った画像のパターン情報をリアルタイムで
表示するだけの方法では、読み取る画像が触知情報とし
て一度に触知するには不適当な大きな画像である場合、
確実に画像を報知することはできなかった。

そこで本発明の課題は、画像情報を光学的に読み取
り、パターン情報に変換し、触知可能な触知情報として
出力するための画像処理方法であって、上述のような問
題を解決できる画像処理方法を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記の課題を解決するため、本発明の画像処理方法で
は、 光学的に読み取られる画像情報を触知可能な触知情報
として出力する為のパターン情報に変換する工程を、所
定の情報量からなる１フレーム分のパターン情報が得ら
れるまで繰り返し、 前記変換により得た１フレーム分のパターン情報に、
パターン情報を読み出す場合に利用可能なフレーム情報
を付加して記憶すると共に、 前記１フレーム分のパターン情報に従って触知情報を
出力するようにした。

［作用］ このような方法によれば、読み取った画像情報を変換
して得たパターン情報を１フレーム単位で記憶するの
で、必要に応じて、記憶したパターン情報に従って触知
情報を再生出力することができる。また、読み取った画
像を１フレーム分の情報に切り分けてパターン情報と
し、この１フレーム分のパターン情報に従って触知情報
を出力するので、読み取った画像が触知情報として一度
に触知するには不適当な大きな画像である場合でも、そ
の画像に対応した触知情報を一定サイズに分割されたパ
ターンとして出力して、触知情報として適当な態様で出
力できる。

［実施例］ 以下、図面に示す実施例に基づき、本発明を詳細に説
明する。

第１図は本発明に係る画像処理方法を適用したパター
ン情報読み取り装置の構成を示すブロック図である。

図において符号１は、文字を読み取るためある面積内
の２次元の濃度パターン情報を光学的に検出し電気信号
に変換するエリアフォトセンサである。エリアフォトセ
ンサ１はCPU3から与えられるクロックパルスにしたがっ
て動作し、読み取られた濃度パターンを表現する所定フ
ォーマットのパターン信号は変換器２に入力される。

変換器２はエリアフォトセンサ１および操作入力分６
の出力信号をデジタル信号に変換するのもでA/D変換器
などから構成される。

操作入力部６はキーボード、スイッチなどから構成さ
れるもので、装置の動作モードを設定するために用いら
れる。装置入力分６の出力信号は同様にデジタルデータ
に変換され、CPU3に入力される。操作入力分６によっ
て、少なくとも、入力データの記憶モードと読みだしモ
ードを設定できるものとする。

CPU3はマイクロプロセッサなどから構成されるもの
で、装置のデータ入出力動作を制御する。CPU3には後述
の制御プログラムを格納したROM3Aおよびシーケンス制
御のためのタイマー3Bが接続されている。

本実施例では、エリアフォトセンサ１により読み取ら
れたデータを触知情報表示器５で表示出力するのみなら
ず、RAMなどからなる記憶回路７に記憶し、必要に応じ
て記憶回路７から読み出して触知情報表示器５に出力で
きるようにする。

CPU3は触知情報表示器５によって触知表示できるフォ
ーマットの表示データと制御パルスをドライバ回路４に
出力し、ドライバ回路４は触知情報表示器５を駆動可能
な電圧、電流に変換した表示パルスを触知情報表示器５
に出力し、入力データあるいは記憶回路７に記憶された
データを触知表示させる。

触知情報表示器５は公知のバイモルフ・タクティル・
アレイなどから構成されるもので、マトリクス状に配列
された触知ピンを振動させ、指先などで触知可能なパタ
ーン情報を出力する。

次に以上の各部の動作につき説明する。

図示したCPU3は、エリアフォトセンサ１に対してクロ
ックパルスを出力する。このエリアフォトセンサ１はク
ロックパルスが入力されるたびに、１行ずつ情報を読み
取ってパターン信号として出力する。

変換器２は前記パターン信号をデジタル変換し、パタ
ーンデータをCPU3に対して出力する。ここでCPU3はあら
かじめ設定されている基準値THと前記パターンデータと
を比較し、パターンデータが基準値THよりも大きい場合
には暗レベルのパターン、小さい場合には明レベルのパ
ターンであると判断して、暗レベルまたは明レベルに相
当するデータを、制御パルスとともにドライバ回路４に
出力する。

ドライバ回路４にはCPU3より常時約230Hzのクロック
が入力されており、電源系より供給されている高電圧VH
を用いて電圧変換を行ない、表示用の高電圧パルスを生
成する。

触知情報表示器５はバイモルフ素子およびその先端部
に固定されたピンから成り、エリアフォトセンサ１のセ
ル配列と１対１に対応する表示解像度を有する。

バイモルフ素子は前記高電圧パルスによってエリアフ
ォトセンサ１で読み取ったパターン情報に対応した部分
のみが駆動され、バイモルフ素子の先端部に固定された
ピンが振動する。これによって、盲人は平面上のパター
ン情報を振動パターンとして触知することが可能とな
る。

ここで装置入力部６によって記憶モードが選択された
場合、エリアフォトセンサ１によりパターン情報を触知
情報表示器５にデジタル情報として出力するとともに、
CPU3において読み取ったパターンデータにフレーム情報
を付加して記憶データに変換した後、記憶回路７のメモ
リ内に順次データ格納する。

また、操作入力分６によって読出モードが選択された
場合は記憶回路７のメモリ内に格納されているデータを
順次表示データに変換し、触知情報表示器５に表示す
る。

また、エリアフォトセンサ１で読み取った情報を直接
触知情報表示器５で表示する従来どおりの読み取り処理
も可能なものとする。

第２図はCPU3のデータ入出力手順を示したフローチャ
ート図で、図示した手順はROM3AにCPU3のプログラムと
して格納されるものとする。

電源投入などにより本装置が起動されると、まずステ
ップS101において各部の初期化を行い、ステップS102に
おいて触知情報表示器５駆動用の約230Hzのクロック生
成を開示する。

次にステップS103では、操作入力部６で読出モードが
設定されているかどうかを判断する。ここで読出モード
が設定されている場合にはステップS120へ進む。他方、
読出モード以外が設定されている場合にはステップS104
に移行し、エリアフォトセンサ１駆動用のクロックパル
スを生成して出力する。

次に、ステップS105では、エリアフォトセンサ１で行
ごとに出力されるパターン信号を、変換器２によってパ
ターンデータに変換する処理に入る。まず、ステップS1
06では変換器２において前記パターンデータとあらかじ
め設定されている基準値THとの大小比較を行い、パター
ンデータが基準値THより小さい場合にはステップS107に
おいてＨレベルを、基準値よりも大きい場合にはステッ
プS108においてＬレベルを出力して１行分のデータを生
成する。

次にステップS109において、カウンタ計数値の参照な
どにより、所定の情報量からなる１フレーム分のパター
ン読み取りが終了したかどうかを判断し、読み取り途中
である場合にはステップS104に戻って再びエリアフォト
センサ１に対してクロックパルスを出力して次の読み取
り出力の変換を行い、以下、１フレーム分の表示データ
変換が終了するまでステップS104〜S109の処理を繰り返
して実行する。１フレーム分の表示データ変換が終了し
た場合には、ステップS110に進む。なお１フレームのデ
ータにはCRC符号などによる誤り訂正符号が同時に生成
されるものとする。

ステップS110では操作入力部６において記憶モードが
選択されているかどうかを判断し、記憶モードに設定さ
れていない場合にはステップS114に進むが、記憶モード
が設定されている場合にはステップS111において前記１
フレーム分の表示データのフレーム情報を付加して記憶
データに変換する。次にステップS112において前記デー
タを記憶回路７のメモリ内に書き込んだ後、ステップS1
13においてメモリ番地をインクリメントしてステップS1
14へ移行する。

一方、ステップS103において読出モードが設定されて
いる場合には、CPU3はエリアフォトセンサ１からのパタ
ーン読み取りを行なわず、ステップS120において記憶回
路７に対して記憶データの格納されているアドレスを出
力し、ステップS121においてメモリより１フレーム分に
相当する記憶データの読出を行なう。ステップS122は記
憶データの読出時に誤りが発生した場合、前記ステップ
S111において付加した誤り訂正符号などからなるフレー
ム情報をもとに誤りを補正するために設定されたもので
ある。

次にステップS123において前記記憶データより表示デ
ータを再生する。ステップS124ではパターン読み取り時
のフレーム周期に同期させるために一定の待ち時間をタ
イマ3Bの計時により形成する。ステップS124が終了する
とステップS114に移行する。

ステップS114においては表示データをドライバ回路４
に転送して表示用の高電圧パルスに変換し、ステップS1
15において触知情報表示器５に表示した後ステップS116
においてカウンタなどのリセットを行い、１フレーム分
のパターン情報の表示動作を終了してステップS103に戻
る。

以下、ステップS103〜S116の動作手順を繰り返すこと
によって、エリアフォトセンサ１により読み取ったパタ
ーン情報を順次記憶回路７に記憶するとともに触知情報
表示器５により連続的にスクロール出力することが可能
である。また、ステップS120〜S124、S114〜S116の処理
により、読み取り、記憶回路７に格納された情報を同様
に触知情報表示器５によって出力することができる。

第３図は、第２図と異なる読み出し処理手順を示すフ
ローチャート図で、第２図のステップS120〜S124に代る
ものである。第３図に示す手順により、第２図のステッ
プS124により固定値に制御されていた読出モード時の記
憶データの再生速度を可変とすることができる。

第３図ではステップS120からS123の後に、新たにステ
ップS201、S202、S203を設けている。ステップS123のデ
ータ変換の後、ステップS201においては操作入力部６に
設けたボリュームつまみによって設定される電圧値を読
み取ることなどにより、再生速度に対応する待ち時間の
設定値を読み取り、ステップS202では読み取った設定値
に対応する待ち時間をタイマー3Bに設定しステップS203
でタイマー3Bを起動してフレーム表示間の待ち時間を形
成する。

以上の動作手順を繰り返すことによって、操作入力部
６に設けたボリュームつまみを調整することにより、記
憶データ再生時のフレーム周期を最適な速度に設定する
ことが可能である。

以上の実施例によれば、読み取ったパターン情報を記
憶再生できる構成としてあるため、従来の盲人用読書器
などにおいて問題とされていた読み取ったパターン情報
の一時保存が可能となる。

このため、たとえばユーザが装置を持ち出し外出中な
どに読み取ったパターン情報を必要時に必要な場所で即
時に再読することができ、点字タイプライタなどの記録
装置を持ち歩く必要がなくなる。したがって、特に図書
館などのように記録装置の動作音が問題となるような場
所においても、本装置を用いれば周囲の人を気にするこ
となく、パターン情報の読み取り記憶を行なうことがで
きる。

また、第３図の構成によれば記憶データの再生速度を
自由に可変設定することができるので、パターン読み取
り時にはその認識性を意識する必要がなく高速度な読み
取りを行い、再生時に、認識の難しい箇所だけ再生速度
を遅くして表示するというように、柔軟な運用が可能で
ある。

また、学校などの集団教育の場において、ある原稿を
読み取り、多数の生徒に触知させる場合には、原稿を読
み取る作業は１度だけでよく、何度でも同じ原稿の情報
を触知出力させることができる。その場合、第３図の構
成により、各々生徒の学習レベルに合わせて再生速度を
調整することができるため、トレーニングの効率化を図
ることができる。また逆に生徒の学習の様子を記憶させ
ておくことによってトレーナーがその場に立ち会う必要
がなく、後に生徒の学習の様子を再生して適切なアドバ
イスを行なうことができるので、トレーナーの負担を軽
減することもできる、などの優れた効果がある。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明の画像処理方
法においては、光学的に読み取られる画像情報を触知可
能な触知情報として出力する為のパターン情報に変換す
る工程を、所定の情報量からなる１フレーム分のパター
ン情報が得られるまで繰り返し、前記変換により得た１
フレーム分のパターン情報に、パターン情報を読み出す
場合に利用可能なフレーム情報を付加して記憶すると共
に、前記１フレーム分のパターン情報に従って触知情報
を出力するようにしたので、必要に応じて、記憶したパ
ターン情報に従って触知情報を再生出力することがで
き、リアルタイムの読み取りのみならず、いったん読み
取った画像を再度読み取る必要がなく、何度でも触知情
報として出力させることができる。

また、読み取った画像が触知情報として一度に触知す
るには不適当な大きな画像である場合でも、その画像に
対応した触知情報を一定サイズに分割されたパターンと
して出力して、触知情報として適切な態様で出力でき、
読み取った画像を触知情報によって確実に報知すること
ができるという優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る画像処理方法を適用したパターン
情報読み取り装置の一実施例の構成を示すブロック図、
第２図は第１図のCPUの制御手順を示すフローチャート
図、第３図は第２図に示した手順の一部を変更したフロ
ーチャート図である。 １……エリアフォトセンサ、２……変換器 ３……CPU、４……ドライバ回路 ５……触知情報表示部、６……操作入力部 ７……記憶回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 兼本 孝 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 片山 宏彦 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭56−8180（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−91828（ＪＰ，Ａ) 特表 昭55−501035（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G09B 21/02 G06F 17/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光学的に読み取られる画像情報を触知可能
   な触知情報として出力する為のパターン情報に変換する
   工程を、所定の情報量からなる１フレーム分のパターン
   情報が得られるまで繰り返し、 前記変換により得た１フレーム分のパターン情報に、パ
   ターン情報を読み出す場合に利用可能なフレーム情報を
   付加して記憶すると共に、 前記１フレーム分のパターン情報に従って触知情報を出
   力することを特徴とする画像処理方法。
2. 【請求項２】前記１フレーム分の触知情報を出力する速
   度を指示される速度に調整することを特徴とする請求項
   １に記載の画像処理方法。