JP2882742B2 - 画像データ表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、漢字、かな等の画像デ
ータを圧縮して記憶し、表示装置上に復元して表示する
画像データ表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】パーソナルコンピュータ等のディスプレ
ーに漢字、かな等の文字を表示して、その文字の書き方
や筆順を児童、生徒に教える装置が従来から知られてい
る（例えば、特公昭５９−２１０３７号公報、特公昭６
２−５２８３１号公報等）。このディスプレーに表示さ
れる文字の表示パターンは、一般にマトリックス状に配
列されたドットの内この表示パターンに対応するドット
情報に基づいて表現されている。

【０００３】そしてこの様なドット情報で表現された文
字（例えば前記特公昭６２−５２８３１号公報では漢字
１文字が３０×３０のドットマトリックスで表示され
る）の様な画像データを記憶装置に記憶させるには、１
文字に付き多くの記憶容量を必要とするので（この場合
９００ビット必要になる）、漢字学習装置の様なある程
度の数の漢字が必要な場合、全体の漢字では膨大な記憶
容量が必要となってコスト高となってしまう。そこでこ
の従来技術では、その漢字を構成する各字画線分の曲線
部分はドット表示の直線で近似させて、その近似させた
直線の始点の座標と終点の座標のみを記憶させること
で、各字画線分の傾きや長さを全て再現出来る様に、デ
ータを圧縮して記憶させている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の技術の場合、デ
ィスプレーに表示される漢字は比較的小さなものなので
（上記の様に３０×３０のドットマトリックス）、１つ
の漢字の各字画線分は、そのドット情報に基づき夫々１
つの近似直線で表示すれば足りるが、例えば漢字の筆順
だけでなく習字の練習をする場合、その漢字全体のバラ
ンスや、はねる箇所、力を入れる箇所、止める箇所等漢
字の筆勢が分る様にする必要が有り、そのためには毛筆
体の漢字をディスプレー上に大きく（例えば６４０×４
００ドット程度）表示する必要がある。この様にディス
プレー上に毛筆体の漢字を大きく表示する場合、各字画
線分は輪郭の曲線とその輪郭内の領域とから成るので、
各字画線分はドット情報からなる１つの直線だけでは表
示することが出来ず、この字画線分の輪郭を含む領域内
の全てのドット情報が正しく表示される様に記憶装置に
記憶しておかなければならない。

【０００５】しかしながらこの様な大きさ（６４０×４
００ドット）で１漢字を表示する場合、その漢字の各字
画線分の輪郭を含む領域内の全てのドット情報をそのま
ま記憶させたなら、１漢字に付き２５６，０００ビット
（３２Ｋバイト）のメモリが必要となり、その漢字を構
成する各字画線分の曲線部分をドット表示の直線で近似
させて、その近似させた直線の始点の座標と終点の座標
のみを記憶させる従来のデータ圧縮法では対応すること
が出来ない。

【０００６】そこで本発明は上記の課題を解決し、表示
手段に大きく表示され表示並びに記憶のために大量のメ
モリを必要とする毛筆体の漢字等の画像データを、限ら
れた容量の記憶手段の中に圧縮して効率的に記憶させ、
表示手段に復元して表示する表示装置を提供することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、画像データを表示する表示手段、この表示
手段に画像データの表示等を指示する入力手段、画像デ
ータをこの画像データを構成するマトリックス状に配列
されたドットのオン情報ビットに基づいて記憶させる外
部記憶手段等を備えた画像データ表示装置において、画
像データの字画線分を含む領域と方向情報を入力し、各
領域内のオン情報ビットを指定して輪郭を発見し、この
輪郭を構成する各線分の始点と終点の座標からこの線分
を関数で近似し、各線分の始点と終点の座標及び関数の
近似情報を外部記憶手段に記憶することで画像データを
圧縮し、表示手段に、この圧縮して記憶された画像デー
タを位置情報、方向情報、及び近似情報とから復元して
表示するようにした。

【０００８】

【作用】上記手段によれば、輪郭を構成する各線分の始
点と終点の座標からこの線分を関数で近似するので、画
像データの輪郭内のオン情報ビットが省略して記憶され
るから、表示される画像データの大きさが大きくなる程
圧縮されるデータ量も大きくなり、比較的小さな記憶手
段の中にも大量の画像データが効率的に記憶される。
又、データを圧縮する前に画像データの輪郭を構成する
各線分の始点と終点の座標を読み取っているので、圧縮
の過程で失う情報が少ないから、位置情報、方向情報、
及び近似情報とから、圧縮した画像データを元通り復元
することができる。

【０００９】

【実施例】次に本発明の実施例を添付した図面により説
明する。図１は本発明の画像データ表示装置のハード構
成と画像データの圧縮から復元までの流れを示す図で、
画像データ表示装置１は後述する毛筆体の漢字の筆順、
書体等の画像データを表示するパーソナルコンピュータ
等の表示手段２、この表示手段２に画像データの表示等
を指示するキーボード等の入力手段３、画像データをこ
の画像データを構成するマトリックス状に配列されたド
ットのオン情報ビットで記憶させるフロッピーディスク
４等の外部記憶手段等を備えている。

【００１０】本実施例ではこの画像データとして、フロ
ッピーディスク４に図２に示す様な漢字の筆順辞典、毛
筆書写辞典、及び国語辞典の３種類の情報を記憶してい
る。フロッピーディスク４に記憶されたこれらの毛筆体
の漢字の筆順、書体、及び国語辞典情報は、図３に示す
流れに従って表示手段２上に表示される。

【００１１】画面Ｉでは「かんじくん」なるこの学習漢
字ソフトの名称が表示される。次の画面ＩＩでは筆順表
示のスピードが「１．高速、２．中速、３．低速」と出
るので、学習の度合いに合わせて選択する様になってい
る。画面ＩＩＩでは漢字の調べ方が「１．読み、２．画
数、３．学年順表示」と表示されるので、この何れかを
選択する。画面ＩＶは画面ＩＩＩで選択した項目に対応
しており、画面ＩＶ−１では入力した調べたい漢字の読
み、例えば「き」を入力する。画面ＩＶ−２では入力し
た調べたい漢字の画数、例えば「７」を入力する。画面
ＩＶ−３では調べたい漢字の学習年度を学年で表示す
る。この場合２年次なので、「２」を入力する。

【００１２】画面Ｖは画面ＩＩＩ及び画面ＩＶに対応し
ており、画面Ｖ−１では読み「き」の漢字として「１．
己、２．気、３．危、４．紀、５．汽、６．起、…」が
表示されるので、調べたい漢字をこの中から選択する。
画面Ｖ−２では７画の漢字が「１．汽、２．男、３．
赤、４．花、５．貝、６．村、…」と表示されるので、
調べたい漢字をこの中から選択する。画面Ｖ−３では第
２学年で学習する漢字として「１．弟、２．形、３．
近、４．来、５．汽、６．社、…」が表示されるので、
調べたい漢字をこの中から選択する。

【００１３】画面ＶＩでは画面ＩＩＩの漢字の調べ方で
どの項目を選択しても、調べたい漢字「汽」が表示され
る。画面ＶＩＩではこの漢字「汽」が画面ＩＩで選択し
た筆順表示のスピードに従って順々に表示されて行く。
この時例えば「さんずい」を書く上での注意「ここでは
ねます」が画面の下部に表示される。同様に画面ＶＩＩ
Ｉではこの漢字「汽」について、次の筆順の注意「右上
がりに、大きく右にはねる」等の注意が表示される。漢
字「汽」がこうして筆順に従って表示されると、画面Ｉ
Ｘではこの漢字「汽」の「いみ、ことばの例、つかいか
た」等が同時に表示される。尚、筆順に従って漢字
「汽」が表示される過程で画面ＩＸに示す様に、右上に
現在の画数が表示される。

【００１４】これらの漢字の筆順、書体、及び国語辞典
情報は、特に習字の練習のために、画面ＩＸで表示され
る漢字「汽」を、図４に示す様に例えば６４０×４００
ドット（３２Ｋバイト）の大きさで表示手段２上に表示
し、漢字全体のバランスや、はねる箇所、力を入れる箇
所、止める箇所等その漢字の筆勢が明確に分る様になっ
ている。この様に１画面に表示される１漢字に付き、そ
の漢字を含む３２Ｋバイトの全画像データをそのままの
形でフロッピーディスク４に記憶させたのでは、図４に
示す様に膨大なメモリが必要となって、コスト高になっ
てしまうので、本発明では次の様にデータ圧縮を行なっ
て、効率良くフロッピーディスク４内に必要な全ての漢
字の筆順、書体、及び国語辞典情報を記憶させている。

【００１５】次にこのデータ圧縮法の原理を図４〜図８
に基づいて説明する。本発明のデータ圧縮法では、図４
に示す漢字「汽」５のデータを表示手段２上に再現する
のに必要な部分を選択して記憶させる。最初にマウス等
の入力手段を使って図４に示す漢字「汽」５の領域の指
定により、例えば漢字「汽」５の「さんずい」の最初の
字画線分６を例に上げると、この字画線分６を含む領域
７を指定する。

【００１６】字画線分６は表示手段２上では、図５に示
す様なドットマトリックスにより画面に表示されている
部分がデータのオン状態（１）のビットで、黒点になっ
ている。他の空白部はオフ状態（０）のビットで白点に
なっている。データはビット情報としては、オンとオフ
しかないので、このオン状態（１）のビット情報をフロ
ッピーディスク４に記憶しておき、他の部分をオフ状態
（０）とすれば、この記憶させたデータを復元して元の
画像を正確にパーソナルコンピュータ等の表示手段２上
に再現することが出来る。

【００１７】通常の状態では図５の領域７を含む方形の
外枠８（１１×１７ドット＝１８７ビット）を全て記憶
しなければならないが、本発明では図６に示す様にこの
領域７内の黒点のオン状態（１）のビット情報だけを記
憶させる対象にすれば良い。これによって方形の外枠８
のビット情報を機械的に記憶させる場合よりも、遥かに
効率的に画像データを記憶させることが出来る。

【００１８】領域７内のオン情報ビットの内、図７に示
す輪郭９のオン情報ビットで囲まれている部分１０は全
てオン情報ビットであるので、この輪郭９で囲まれた部
分１０のオン情報ビットを省略し、この領域７内の全て
のオン情報ビットを再現するには、この輪郭９のオン情
報ビットを記憶させるだけで良いことになる。輪郭９で
囲まれた部分１０は、オン状態のビットが詰っている訳
であるから、データを再現する時には、この部分９にオ
ン状態のビットを詰込んでゆけば良いことになる。輪郭
９のオン情報ビットは、輪郭９を構成する各ビットの座
標（ｘ，ｙ）を位置情報として保持してゆく。この座標
（ｘ，ｙ）の情報を記憶させるには、２バイト必要にな
る。

【００１９】次にこの輪郭９を記憶させる場合、図８に
示す様に更にＡ，Ｂ，……，Ｋのデータを省略して、黒
点のオン情報ビット１１〜１６のみを記憶の対象とすれ
ば良い。そして省略するＡ，Ｂ，……，Ｋのデータは、
近似曲線化してデータを保持する。近似曲線化の方法
は、マウスを使ってＡ，Ｂ，……，Ｋと、Ａから順番に
時計廻りの方向にデータを読むことで、図８に示す様に
データが延びている矢印Ｐの方向が指定され、同時に
Ａ，Ｂ，……，Ｋの各座標（ｘ，ｙ）のデータが分る。
次いで例えばＡ〜ＤについてＡ〜Ｄを含む線分（１１、
Ａ〜Ｄ、１２）の始点（オン情報ビット１１）の座標
と、終点（オン情報ビット１２）の座標に基づいて近似
曲線を計算し、数式化する。同様にしてＥ〜Ｆ，Ｇ〜
Ｊ，及びＫの各線分に付いても近似曲線を求める。この
様にして輪郭９を構成する各線分を近似曲線化して、記
憶すべきデータを更に圧縮させ、漢字「汽」５の字画線
分全体に付いても同様にしてデータを圧縮し、筆順に従
って順番に記憶させる。

【００２０】以上説明した本発明のデータ圧縮の原理に
基づく１画面分の画像データの圧縮のプロセスに付い
て、図９により具体的に説明する。始めに書家等が書い
た毛筆体の漢字をイメージスキャナ１７を使って読み込
み、仮のファイルを作成する（ＳＴＥＰ１）。読み込ん
だデータをパーソナルコンピュータの表示手段２に表示
し、マウス１８を使って上述の様に例えば時計廻りにク
リックすることで記憶の対象となる領域（例えば領域
７）を指定し（ＳＴＥＰ２）、記憶すべき領域を圧縮す
る。

【００２１】次いでこの領域内のオン情報ビット（１）
を指定し（ＳＴＥＰ３）、輪郭を発見する（ＳＴＥＰ
４）。又、ＳＴＥＰ２でマウス１８を時計廻りの方向に
クリックしたことで、輪郭の各方向の線分の始点座標及
び終点座標を読み、各方向の線分を関数で近似させ（Ｓ
ＴＥＰ５）、始点座標及び終点座標データのみを記憶さ
せる（ＳＴＥＰ６）。１画面分の画像データを記憶させ
たら（ＳＴＥＰ７）、終了となる。

【００２２】次に圧縮させてフロッピーディスク４に記
憶させた漢字の表示手段２への表示のプロセスに付い
て、図１０により具体的に説明する。最初に図３の画面
Ｉ〜画面Ｖに従って表示したい漢字を指定すると、その
漢字を構成する各字画線分に付いて夫々位置情報の解析
（１）を行ない（ＳＴＥＰ１０）、次に夫々の字画線分
の方向情報の解析（２）を行なう（ＳＴＥＰ１１）。最
後に字画線分の輪郭を表わす各方向の近似曲線の近似情
報の解析（３）を行なう（ＳＴＥＰ１２）。

【００２３】そしてこれらの（１）、（２）、（３）の
解析データを統合して圧縮データの復元を行なう（ＳＴ
ＥＰ１３）。復元する際その漢字の筆順に従ってその文
字の字画線分が順番に表示される。この復元したデータ
を元に図３の画面ＩＸに示す様な例えば漢字「汽」５の
表示と、「いみ」、「ことばのれい」等の関連するデー
タの表示を行なう（ＳＴＥＰ１４）。

【００２４】以上の様に本発明のデータ圧縮法では、 位置情報：データ圧縮のポイントとなる各字画線分の
輪郭の始点座標及び終点座標の位置 方向情報：画像データ（各字画線分）がどの方向に延
びているか？ 又、この方向情報によって上下左右の方
向だけでなく右下、左上、右上、左下方向のドット表示
を行なうことが出来る。尚、通常の方法では水平の方向
にしかドットを表示して行くことが出来ない。 圧縮領域情報：どの範囲のデータを対象とするか 近似曲線情報：近似曲線で表示できるのはどの領域か の４つの情報に基づいて、大量のメモリを必要とする画
像データ（１画面分当りの画像データは約３２Ｋバイ
ト）を平均７２０バイトに圧縮出来るので、比較的小さ
な記憶手段の中に記憶させることが出来る。

【００２５】又、これら、、、の情報を解析し
統合することで、元のデータを復元し、パーソナルコン
ピュータ等の表示手段２上に画像データを表示すること
が出来る。これらのデータを保持しているので、本発明
のデータ圧縮法ではデータの画面への表示が極めて弾力
性に富んだものとなる。これらのデータ圧縮の技術は、
毛筆体の漢字の筆順を表示する場合に欠くことが出来な
い技術であるが、筆順以外にも各種ＣＡＩ用ソフトの画
像表示等に広く応用することが出来る。

【００２６】

【発明の効果】以上詳述した様に本発明によれば、表示
手段に大きく表示され、表示並びに記憶のために大量の
メモリを必要とする毛筆体の漢字等の画像データを、限
られた容量の記憶手段の中に圧縮して効率的に記憶さ
せ、表示手段に復元して表示することが出来る。又、画
像データの輪郭内のオン情報ビットが省略して記憶され
るので、表示される画像データの大きさが大きくなり、
各字画線分の輪郭で囲まれる面積が大きくなる程、圧縮
されるデータ量も大きくなり、比較的小さな記憶手段の
中にも大量の画像データが効率的に記憶することが出来
る。更にデータを圧縮する前に画像データの輪郭を構成
する各線分の始点と終点の座標を読み取っているので、
圧縮の過程で失う情報が少ないから、位置情報、方向情
報、及び近似情報とから、圧縮した画像データを元通り
復元することができるから、画面への表示が極めて弾力
性に富んだものとなり、特に毛筆体の漢字の筆順を表示
する場合に欠くことができない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像データ表示装置のハード構成と画
像データの圧縮から復元までの流れを示す図

【図２】記憶手段に記憶された漢字に関する３種類の情
報を示す図

【図３】漢字の筆順、書体、国語辞典情報等の表示の流
れを示す図

【図４】本発明のデータ圧縮の原理を説明する図（表示
する漢字の各字画線分の記憶対象領域の指定）

【図５】本発明のデータ圧縮の原理を説明する図（字画
線分のドット情報による表示）

【図６】本発明のデータ圧縮の原理を説明する図（記憶
対象となる領域のオン情報ビットの指定）

【図７】本発明のデータ圧縮の原理を説明する図（輪郭
のオン情報ビットの指定）

【図８】本発明のデータ圧縮の原理を説明する図（輪郭
を近似曲線化）

【図９】本発明の画像データの圧縮のプロセスを示す流
れ図

【図１０】画像データの復元と画面への表示のプロセス
を示す流れ図

【符号の説明】

１：画像データ表示装置 ２：表示手段 ３：入力手段 ４：フロッピーディスク ９：輪郭

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G09B 5/02 G06T 11/60 G09B 11/00 G09G 5/24

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像データを表示する表示手段、この表
   示手段に画像データの表示等を指示する入力手段、画像
   データをこの画像データを構成するマトリックス状に配
   列されたドットのオン情報ビットに基づいて記憶させる
   外部記憶手段を備えた画像データ表示装置において、 前記画像データの字画線分を含む領域と方向情報を入力
   し、 各領域内のオン情報ビットを指定して輪郭を発見し、 この輪郭を構成する各線分の始点と終点の座標からこの
   線分を関数で近似し、 各線分の始点と終点の座標及び前
   記関数の近似情報を外部記憶手段に記憶することで前記
   画像データを圧縮し、 前記表示手段に、この圧縮して記憶された画像データを
   位置情報、方向情報、及び近似情報とから復元して表示
   することを特徴とする画像データ表示装置。
2. 【請求項２】 前記画像データは毛筆体の漢字、かな等
   の文字から成ることを特徴とする請求項１の画像データ
   表示装置。