JP3126597B2 - 筆記具判別装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、文書、帳票等の被読取
媒体に文字を書く際に使用した筆記具の種類を光学的に
判別する筆記具判別装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、このような分野の技術としては、
例えば次のような文献に記載されるものがあった。 文献；特開昭６２−１１２１２４号公報 一般に、文書、帳票等の被読取媒体に文字や図形等を記
入する場合、それに使用する筆記具には、黒色の鉛筆や
ボールペン等が多く用いられている。ところが、同じ黒
色であっても、鉛筆とボールペンでは、記入部分の濃度
等が異なるために、同一条件下で光学的に画像の取り込
みを行う際には、かすれや、つぶれ等といった不具合が
生じる場合がある。そのため、例えば従来の光学文字読
取装置では、記入筆記具が鉛筆であるのか、ボールペン
であるのかを、該光学文字読取装置のオペレータが指示
を行い、筆記具別の条件によって画像の取り込みを行う
といった工夫が行われていた。しかし、このような方法
では、オペレータが筆記具の種類を光学文字読取装置に
入力しなければならないので、オペレータに過度の負担
をかけるばかりでなく、高速処理が困難になったり、オ
ペレータの指示誤りによる操作ミスが発生するといった
問題があった。そこで、このような問題を解決するた
め、前記文献の技術では、光学文字読取装置における筆
記具判別手段を次のように提案している。この文献の技
術では、ある筆記具を用いて被読取媒体上に記入された
文字等を読み取る場合に、その被読取媒体の所定の箇所
に、使用された筆記具と同一の筆記具を用いてマークを
記入させる。そして、被読取媒体の所定の箇所に記入さ
れたマークの画像イメージを光学センサで読み取り、こ
のセンサの光電変換出力を筆記具の種類別に用意された
基準値と比較手段で比較する。その後、比較手段の比較
結果から、被読取媒体の記入用に使用された筆記具を判
別し、これに対応した適切な光学フィルタをセットして
被読取媒体上の文字等を読み取るようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
光学文字読取装置における筆記具判別方法では、被読取
媒体の所定位置のマーク記入用の枠内を、被読取媒体記
入時に使用した筆記具で塗りつぶさなければならないた
め、被読取媒体記入時の作業効率の面では大変不利であ
るという問題があり、それを解決することが困難であっ
た。本発明は、前記従来技術が持っていた課題を解決
し、被判別媒体上のマーク記入用の枠及び使用筆記具に
よる塗りつぶし作業の必要がなく、作業効率の高い筆記
具判別装置を提供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、前記課題
を解決するために、被判別媒体上に文字等を書くために
使用した筆記具を判別する筆記具判別装置において、前
記被判別媒体のカラー画像イメージを記憶する記憶手段
と、前記記憶手段に記憶されているカラー画像イメージ
から、画素単位に、この画素の色情報を所定閾値と比較
してこの比較結果に基づき、前記筆記具により書かれた
部分に該当する画素のみを抽出する筆記具画素抽出手段
と、前記筆記具画素抽出手段により抽出された画素の色
情報の分布状況の違いにより、前記筆記具の判別を行う
筆記具判別手段とを、備えている。第２の発明では、被
判別媒体のカラー画像イメージから、画素単位に、この
画素の色情報を所定閾値と比較してこの比較結果に基づ
き、筆記具により書かれた部分に該当する画素のみを抽
出する筆記具画素抽出手段と、前記筆記具画素抽出手段
により抽出された画素の色情報の分布状況の違いによ
り、前記筆記具の判別を行う筆記具判別手段とを、備え
ている。第３の発明では、被判別媒体のカラー画像イメ
ージを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶されて
いるカラー画像イメージから、前記被判別媒体１枚毎
に、画素単位に、この画素の色情報を所定閾値と比較し
てこの比較結果に基づき、筆記具により書かれた部分に
該当する画素のみを抽出する筆記具画素抽出手段と、前
記筆記具画素抽出手段により抽出された被判別媒体１枚
毎の画素の色情報の分布状況の違いにより、前記筆記具
の判別を行う筆記具判別手段とを、備えている。

【０００５】第４の発明では、被判別媒体のカラー画像
イメージを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶さ
れているカラー画像イメージから、１文字あるいは１図
形を切り出す文字・図形切出手段と、前記文字・図形切
出手段により切り出されたカラー画像イメージから、画
素単位に、この画素の色情報を所定閾値と比較してこの
比較結果に基づき、筆記具により書かれた部分に該当す
る画素のみを抽出する筆記具画素抽出手段と、前記筆記
具画素抽出手段により抽出された画素の色情報の分布状
況の違いにより、前記筆記具の判別を行う筆記具判別手
段とを、備えている。第５の発明では、被判別媒体のカ
ラー画像イメージを記憶する記憶手段と、前記記憶手段
に記憶されているカラー画像イメージから、文字あるい
は図形を行単位に切り出す行切出手段と、前記行切出手
段により切り出されたカラー画像イメージから、画素単
位に、この画素の色情報を所定閾値と比較してこの比較
結果に基づき、筆記具により書かれた部分に該当する画
素のみを抽出する筆記具画素抽出手段と、前記筆記具画
素抽出手段により抽出された画素の色情報の分布状況の
違いにより、前記筆記具の判別を行う筆記具判別手段と
を、備えている。第６の発明では、第１、第２、第３、
第４又は第５の発明の筆記具判別手段が、前記筆記具に
より書かれた部分に該当する画素の色情報の分布状況の
違いにより、前記筆記具の判別を行ってその判別結果を
外部に出力する手段を具備している。

【０００６】第７の発明では、第１、第２、第３、第
４、第５又は第６の発明の筆記具判別手段における前記
色情報が、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の画像イメー
ジ信号となっている。第８の発明では、第１、第２、第
３、第４、第５又は第６の発明の筆記具判別手段におけ
る前記色情報が、色相（Ｈ）、彩度（Ｓ）、あるいは明
度（Ｖ）のいずれか一つあるいは複数の組み合せとなっ
ている。第９の発明では、第７の発明の筆記具判別手段
において、判別対象筆記具を黒の鉛筆とボールペンと
し、これらの筆記具により書かれた部分に該当する画素
の赤（Ｒ）の濃度値の緑（Ｇ）の濃度値あるいは青
（Ｂ）の濃度値に対する大小関係を用いて筆記具の判別
を行う構成にしている。

【０００７】

【作用】第１の発明によれば、以上のように筆記具判別
装置を構成したので、被判別媒体のカラー画像イメージ
が入力されると、それが記憶手段に格納される。記憶手
段に格納されたカラー画像イメージのうち、筆記具によ
り書かれた部分に該当する画素のみが筆記具画素抽出手
段で抽出され、筆記具判別手段へ送られる。筆記具判別
手段では、筆記具画素抽出手段により抽出された、筆記
具により書かれた部分に該当する画素の色情報の分布状
況の違いに基づき、使用筆記具の判別を行う。第２の発
明によれば、被判別媒体のカラー画像イメージが入力さ
れると、そのカラー画像イメージから、筆記具画素抽出
手段により、筆記具により書かれた部分に該当する画素
のみが抽出され、筆記具判別手段へ送られる。筆記具判
別手段では、筆記具画素抽出手段により抽出された、筆
記具により書かれた部分に該当する画素の色情報の分布
状況の違いに基づき、使用筆記具の判別を行う。第３の
発明によれば、被判別媒体のカラー画像イメージが入力
されると、それが記憶手段に格納される。記憶手段に格
納されたカラー画像イメージから、筆記具画素抽出手段
により、被判別媒体１枚毎に、筆記具により書かれた部
分に該当する画素のみが抽出されて筆記具判別手段へ送
られる。筆記具判別手段では、筆記具画素抽出手段によ
って抽出された被判別媒体１枚毎の、筆記具により書か
れた部分に該当する画素の色情報の分布状況の違いに基
づき、使用筆記具の判別を行う。

【０００８】第４の発明によれば、被判別媒体のカラー
画像イメージが入力されると、それが記憶手段に格納さ
れる。記憶手段に格納されたカラー画像イメージから、
文字・図形切出手段により、１文字あるいは１図形が切
り出される。この切り出されたカラー画像イメージか
ら、筆記具画素抽出手段により、筆記具により書かれた
部分に該当する画素のみが抽出され、筆記具判別手段へ
送られる。筆記具判別手段では、筆記具画素抽出手段に
よって抽出された、筆記具により書かれた部分に該当す
る画素の色情報の分布状況の違いに基づき、使用筆記具
の判別を行う。第５の発明によれば、被判別媒体のカラ
ー画像イメージが入力されると、それが記憶手段に格納
される。記憶手段に格納されたカラー画像イメージか
ら、行切出手段により、文字あるいは図形が行単位に切
り出される。この切り出されたカラー画像イメージか
ら、筆記具画素抽出手段により、筆記具により書かれた
部分に該当する画素のみが抽出され、筆記具判別手段へ
送られる。筆記具判別手段では、筆記具画素抽出手段に
よって抽出された、筆記具により書かれた部分に該当す
る画素の色情報の分布状況の違いに基づき、使用筆記具
の判別を行う。第６の発明によれば、筆記具判別手段
は、筆記具により書かれた部分に該当する画素の色情報
の分布状況の違いに基づき、使用筆記具の判別を行って
その判別結果を外部へ出力する。

【０００９】第７の発明によれば、筆記具判別手段は、
筆記具により書かれた部分に該当する画素のＲ、Ｇ、Ｂ
の画像イメージ信号の違いに基づき、使用筆記具の判別
を行う。第８の発明によれば、筆記具判別手段は、筆記
具により書かれた部分に該当する画素のＨ、Ｓ、あるい
はＶのいずれか一つあるいは複数の組み合せの違いによ
り、筆記具の判別を行う。第９の発明によれば、筆記具
判別手段は、黒の鉛筆とボールペンで書かれた部分に該
当する画素のＲの濃度値のＧの濃度値あるいはＢの濃度
値に対する大小関係を用いてそれらの筆記具の判別を行
う。従って、前記課題を解決できるのである。

【００１０】

【実施例】第１の実施例 図１は、本発明の第１の実施例を示す筆記具判別装置の
機能ブロック図である。この筆記具判別装置は、集積回
路等を用いた個別回路、あるいはプログラム制御される
プロセッサ等で構成されるもので、被判別媒体からＲ、
Ｇ、Ｂの３色のカラー画像イメージを取り込む走査部１
０を有している。走査部１０は、光電変換素子等で構成
され、被判別媒体上を走査してその被判別媒体のカラー
画像イメージを電気信号の形で取り込む機能を有し、そ
の出力側にカラーイメージ記憶部２０が接続されてい
る。カラーイメージ記憶部２０は、走査部１０により取
り込まれたカラー画像イメージを記憶する記憶手段とし
ての機能を有し、その出力側に筆記具画素抽出部３０が
接続されている。筆記具画素抽出部３０は、カラーイメ
ージ記憶部２０に記憶されているカラー画像イメージか
ら使用筆記具にて書かれた部分に該当する画素のみを抽
出する筆記具画素抽出手段としての機能を有し、その出
力側に筆記具判別部４０が接続されている。筆記具判別
部４０は、筆記具画素抽出部３０により抽出された画素
（使用筆記具により書かれた部分に該当する画素）の
Ｒ、Ｇ、Ｂ値の分布状況の違いにより、筆記具の判別を
行ってその判別結果を外部に出力する筆記具判別手段と
しての機能を有している。この筆記具判別部４０は、筆
記具画素抽出部３０により抽出された使用筆記具による
画素のＲ、Ｇ、Ｂ値を用いて筆記具判別のための評価値
を算出する評価値算出部４１と、該評価値算出部４１に
おいて得られる評価値に対する例えば鉛筆及びボールペ
ンの基準となる値を記憶する基準値記憶部４２と、該評
価値算出部４１により得られる評価値と該基準値記憶部
４２に記憶されている基準値とを比較して筆記具の判別
を行う比較部４３とで、構成されている。以上のように
構成される筆記具判別装置の動作を図２、図３及び図４
（ａ），（ｂ）を参照しつつ説明する。

【００１１】図２は、図１の筆記具判別装置で使用する
被判別媒体５０を示す図である。この被判別媒体５０
は、例えば、地色が白色であり、被判別筆記具として黒
色の鉛筆あるいはボールペンを用いて「ＡＢＣ」の文字
５１が書かれている。図３は、被判別媒体５０のカラー
画像イメージを走査部１０で取り込む際の走査の方向
（主走査方向６１及び副走査方向６２）を示す図であ
る。図１の筆記具判別装置で筆記具を判別する場合、走
査部１０により、図２の被判別媒体５０上を図３に示す
主走査方向６１及び副走査方向６２に光学的に走査し、
Ｒ、Ｇ、Ｂの３色のカラー画像イメージを順次取り込
み、カラーイメージ記憶部２０に格納する。カラー画像
イメージは、例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれ８ビット（０
〜２５５）多値にて取り込まれ、カラーイメージ記憶部
２０に格納される。走査部１０により、被判別媒体５０
のカラー画像イメージがカラーイメージ記憶部２０に格
納されると、筆記具画素抽出部３０では、カラーイメー
ジ記憶部２０に格納されたカラー画像イメージより、所
定領域内部の部分のイメージを取り出し、画素単位に、
一般に黒色はＲ、Ｇ、Ｂ値がすべて小さく、白色は逆に
Ｒ、Ｇ、Ｂ値がすべて大きいことを利用して次の条件
（１）を満たすとき、文字５１を構成する画素であると
判定する。

【００１２】 Ｒ＜ＴＨｒ かつ Ｇ＜ＴＨｇ かつ Ｂ＜ＴＨｂ ・・・（１） 但し、ＴＨｒ、ＴＨｇ及びＴＨｂ；それぞれＲ、Ｇ及び
Ｂ値に対する所定閾値条件（１）の所定領域は、記入文
字５１を構成する画素を含む領域であるとする。筆記具
画素抽出部３０によって文字５１を構成する画素が抽出
されると、筆記具判別部４０内の評価値算出部４１で
は、次式（２）により、筆記具判別のための評価値Ａｒ
ｇｂを算出する。

【数１】 この評価値Ａｒｇｂの計算は、筆記具画素抽出部３０に
よる文字５１を構成する画素の抽出と同時に行う。即
ち、筆記具画素抽出部３０により、文字５１を構成する
画素Ｒｎ，Ｇｎ，Ｂｎが抽出されるたびに、評価値算出
部４１では、 （Ｒｎ−Ｇｎ）＋（Ｒｎ−Ｂｎ） ・・・（３） を逐次計算し、その計算結果を累積していくと同時に、
文字５１を構成する画素数Ｎをカウントアップし、すべ
ての所定領域内部の画素について筆記具画素抽出部３０
による文字５１を構成する画素の抽出動作が終了したと
き、累積された（３）式の計算結果を、文字５１を構成
する画素数Ｎで割る。評価値算出部４１によって評価値
Ａｒｇｂが算出されると、比較部４３では、評価値Ａｒ
ｇｂと、基準値記憶部４２に予め記憶されている筆記具
判別のための基準閾値とを比較し、鉛筆であるのか、ボ
ールペンであるのか、あるいはどちらでもないのかを判
別し、その判別結果を外部へ出力する。

【００１３】次に、筆記具判別のための評価値Ａｒｇｂ
を、（２）式とした根拠を図４（ａ），（ｂ）を参照し
つつ説明する。図４（ａ），（ｂ）は図１の筆記具判別
装置で判別される筆記具により書かれた文字を構成する
画素のＲ、Ｇ、Ｂ値の濃度ヒストグラムを示す図であ
り、同図（ａ）は黒色の鉛筆のＲ、Ｇ、Ｂ値の濃度ヒス
トグラムの例を示し、同図（ｂ）は黒色のボールペンの
Ｒ、Ｇ、Ｂ値の濃度ヒストグラムの例を示している。図
４（ａ）に示す如く、黒色の鉛筆では、Ｒ値が、Ｇ値あ
るいはＢ値に比べ、小さい値を示す場合が多い。また、
図４（ｂ）に示す如く、黒色のボールペンでは、Ｒ値
が、Ｇ値あるいはＢ値に比べ、大きいか、同程度の値を
示す場合が多い。つまり、Ｒ値のＧ値あるいはＢ値に対
する大小関係が、黒色の鉛筆とボールペンでは異なって
いるのである。従って、（２）式は文字５１を構成する
各画素の（Ｒ−Ｇ）及び（Ｒ−Ｂ）の合計の平均値であ
り、この値が小さければ鉛筆書きであり、大きければボ
ールペン書きである可能性が高いことになる。

【００１４】以上のように、この第１の実施例では、次
のような利点がある。 （１） 筆記具の判別にカラー画像イメージを用いてい
るので、従来のようなモノクロ画像イメージを用いた方
法に比べ、色情報を判別に用いることができる。そのた
め、色の異なる筆記具同士については勿論、さらに一見
ほぼ同色と感じる筆記具同士の色の微妙な違いについて
も、高精度に判別を行うことができる。 （２） 筆記具判別を行う文字５１を構成する画素の色
情報を直接用いて筆記具判別を行っているので、従来の
ように被判別媒体５０上の所定位置にマーク記入枠を設
ける必要がなく、それと同時に、筆記者によるマーク記
入枠を塗りつぶす必要もないため、作業効率の面で大変
有利となる。 （３） 筆記具の判別のための評価値が（２）式に示す
ようなＲ、Ｇ、Ｂ値をそのまま使った簡単な式で算出さ
れるため、高速な判別が可能となる。

【００１５】第２の実施例 図５は、本発明の第２の実施例を示す筆記具判別装置の
機能ブロック図であり、第１の実施例を示す図１中の要
素と共通の要素には共通の符号が付されている。この筆
記具判別装置では、第１の実施例のカラーイメージ記憶
部２０を省略し、走査部１０の出力側を筆記具画素抽出
部３０Ａの入力側に接続した構成になっている。即ち、
被判別媒体からＲ、Ｇ、Ｂの３色のカラー画像イメージ
を取り込む走査部１０の出力側には、筆記具画素抽出部
３０Ａが接続されている。筆記具画素抽出部３０Ａは、
走査部１０により取り込まれたカラー画像イメージから
使用筆記具にて書かれた部分に該当する画素のみを抽出
する筆記具画素抽出手段としての機能を有し、その出力
側に筆記具判別部４０Ａが接続されている。筆記具判別
部４０Ａは、筆記具画素抽出部３０Ａにより抽出された
画素（使用筆記具により書かれた部分に該当する画素）
のＲ、Ｇ、Ｂ値の分布状況の違いにより、筆記具の判別
を行ってその判別結果を出力する筆記具判別手段として
の機能を有し、第１の実施例とほぼ同様の評価値算出部
４１Ａ、基準値記憶部４２Ａ、及び比較部４３Ａで構成
されている。

【００１６】以上のように構成される筆記具判別装置の
動作を説明する。第１の実施例と同様に、図２に示す被
判別媒体５０には、黒色の鉛筆あるいはボールペンで
「ＡＢＣ」の文字５１が書かれている。この文字５１を
書くために使用された筆記具を判別する場合、図５の走
査部１０では、被判別媒体５０上を図３に示す主走査方
向６１及び副走査方向６２に光学的に走査してＲ、Ｇ、
Ｂの３色のカラー画像イメージを順次取り込む。なお、
ここでは、第１の実施例と同様に、カラー画像イメージ
はＲ、Ｇ、Ｂそれぞれ８ビット（０〜２５５）多値にて
取り込むこととし、また被判別筆記具は黒色の鉛筆及び
ボールペンであるとし、被判別媒体５０の地色が白色で
あるとする。走査部１０による、被判別媒体５０のカラ
ー画像イメージの取り込みが開始すると、筆記具画素抽
出部３０Ａでは、該走査部１０から受け取った画素につ
いて、画素単位に、一般に黒色はＲ、Ｇ、Ｂ値がすべて
小さく、白色は逆にＲ、Ｇ、Ｂ値がすべて大きいことを
利用して前記条件（１）を満たすとき、文字５１を構成
する画素であると逐次判定する。筆記具画素抽出部３０
Ａによって文字５１を構成する画素が抽出されると、筆
記具判別部４０Ａ内の評価値算出部４１Ａでは、前記
（２）式により、筆記具判別のための評価値Ａｒｇｂの
算出を開始する。この評価値Ａｒｇｂの計算は、筆記具
画素抽出部３０Ａによる文字５１を構成する画素の抽出
と同時に行う。

【００１７】即ち、筆記具画素抽出部３０Ａによって文
字５１を構成する画素Ｒ、Ｇ、Ｂが抽出されるたびに、
評価値算出部４１Ａでは、第１の実施例と同様に、前記
（３）式を逐次計算し、その計算結果を累積していくと
同時に、文字５１を構成する画素数Ｎをカウントアップ
し、すべての被判別媒体５０の画素について筆記具画素
抽出部３０Ａによる文字５１を構成する画素の抽出動作
が終了したとき、累積された（３）式の計算結果を、文
字５１を構成する画素数Ｎで割る。従って、走査部１０
による被判別媒体５０の走査が終了した直後に、評価値
Ａｒｇｂの算出が終了する。評価値算出部４１Ａによっ
て評価値Ａｒｇｂが算出されると、第１の実施例と同様
に、比較部４３Ａでは、該評価値Ａｒｇｂと、基準値記
憶部４２Ａに予め記憶されている筆記具判別のための基
準閾値とを比較し、鉛筆であるのか、ボールペンである
のか、あるいはどちらでもないのかを判別し、その判別
結果を外部へ出力する。この第２の実施例では、次のよ
うな利点がある。 （ａ） 第１の実施例の利点（１），（２），（３）と
同様の利点がある。 （ｂ） 本実施例では、走査部１０による被判別媒体５
０の走査と同時に、評価値算出部４１Ａによって筆記具
判別のための評価値の算出を行うので、この面において
も筆記具判別が高速に行える。

【００１８】第３の実施例 図６は、本発明の第３の実施例を示す筆記具判別装置の
機能ブロック図であり、第１の実施例を示す図１中の要
素と共通の要素には共通の符号が付されている。この筆
記具判別装置では、図１の筆記具画素抽出部３０及び筆
記具判別部４０と異なる構成の筆記具画素抽出部３０Ｂ
及び筆記具判別部４０Ｂが設けられている。即ち、この
筆記具判別装置では、第１の実施例と同様に、被判別媒
体からＲ、Ｇ、Ｂの３色のカラー画像イメージを取り込
む走査部１０と、該走査部１０により取り込まれたカラ
ー画像イメージを記憶するカラーイメージ記憶部２０と
が設けられている。カラーイメージ記憶部２０の出力側
には、筆記具画素抽出部３０Ｂが接続されている。筆記
具画素抽出部３０Ｂは、カラーイメージ記憶部２０に記
憶されているカラー画像イメージから、被判別媒体１枚
毎に、使用筆記具にて書かれた部分に該当する画素のみ
を抽出する筆記具画素抽出手段としての機能を有し、そ
の出力側に筆記具判別部４０Ｂが接続されている。筆記
具判別部４０Ｂは、筆記具画素抽出部３０Ｂにより抽出
された画素（被判別媒体１枚毎の、使用筆記具によって
書かれた部分に該当する画素）のＲ、Ｇ、Ｂ値の分布状
況の違いによって筆記具の判別を行い、その判別結果を
外部に出力する筆記具判別手段としての機能を有し、第
１の実施例とほぼ同様に、評価値算出部４１Ｂ、基準値
記憶部４２Ｂ、及び比較部４３Ｂで構成されている。

【００１９】図７は、図６の筆記具判別装置で使用する
被判別媒体５０を示す図であり、それには黒色の鉛筆あ
るいはボールペンによって「ＡＢＣ」の文字５１と「Ｘ
ＹＺ」の文字５２とが書かれている。図８は、走査部１
０によって被判別媒体５０のカラー画像イメージを取り
込む際の走査の方向（主走査方向６１及び副走査方向６
２）を示す図である。これらの図７及び図８を参照しつ
つ、図６に示す筆記具判別装置の動作を説明する。走査
部１０は、図７の被判別媒体５０上を図８に示す主走査
方向６１及び副走査方向６２に光学的に走査して、その
被判別媒体１枚分のＲ、Ｇ、Ｂの３色のカラー画像イメ
ージを順次取り込み、カラーイメージ記憶部２０に格納
する。なお、ここでは、第１の実施例と同様に、カラー
画像イメージはＲ、Ｇ、Ｂそれぞれ８ビット（０〜２５
５）多値にて取り込むこととし、また被判別筆記具は黒
色の鉛筆及びボールペンであるとし、被判別媒体５０の
地色は白色であるとする。走査部１０により、被判別媒
体５０のカラー画像イメージがカラーイメージ記憶部２
０に格納されると、筆記具画素抽出部３０Ｂでは、該カ
ラーイメージ記憶部２０に格納された被判別媒体１枚分
のカラー画像イメージより、画素単位に、一般に黒色は
Ｒ、Ｇ、Ｂ値がすべて小さく、白色は逆にＲ、Ｇ、Ｂ値
がすべて大きいことを利用して前記条件（１）を満たす
とき、文字５１，５２を構成する画素であると判定す
る。

【００２０】筆記具画素抽出部３０Ｂによる文字５１，
５２を構成する画素の抽出が開始されると、筆記具判別
部４０Ｂ内の評価値算出部４１Ｂでは、前記（２）式に
より、筆記具判別のための評価値Ａｒｇｂの算出を開始
する。この評価値Ａｒｇｂの計算は、筆記具画素抽出部
３０Ｂによる文字５１，５２を構成する画素の抽出と同
時に行う。即ち、筆記具画素抽出部３０Ｂにより、文字
５１，５２を構成する画素Ｒｎ，Ｇｎ，Ｂｎが抽出され
るたびに、評価値算出部４１Ｂでは、前記（３）式を逐
次計算し、その計算結果を累積していくと同時に、文字
５１，５２を構成する画素数Ｎをカウントアップし、被
判別媒体５０のすべての画素について筆記具画素抽出部
３０Ｂによる文字５１，５２を構成する画素の抽出動作
が終了したとき、累積された（３）式の計算結果を、文
字５１，５２を構成する画素数Ｎで割る。評価値算出部
４１Ｂによって評価値Ａｒｇｂが算出されると、第１の
実施例とほぼ同様に、比較部４３Ｂでは、評価値Ａｒｇ
ｂと、基準値記憶部４２Ｂに予め記憶されている筆記具
判別のための基準閾値とを比較し、鉛筆であるのか、ボ
ールペンであるのか、あるいはどちらでもないのかを判
別し、その判別結果を被判別媒体１枚毎に外部へ出力す
る。この第３の実施例では、第１の実施例の利点
（１），（２），（３）と同一の利点を有する上に、さ
らに次のような利点（ｃ）がある。（ｃ） 本実施例で
は、筆記具画素抽出部３０Ｂにより抽出された被判別媒
体１枚全体について、筆記具判別部４０Ｂで一括して筆
記具の判別を行うため、高速かつ正確な判別が行える。
そのため、被判別媒体毎に筆記者が異なっており、それ
ぞれの筆記者毎に筆記具が一定であるような場合に有効
である。

【００２１】第４の実施例 図９は、本発明の第４の実施例を示す筆記具判別装置の
機能ブロック図であり、第１の実施例を示す図１中の要
素と共通の要素には共通の符号が付されている。この筆
記具判別装置では、図１のカラーイメージ記憶部２０と
筆記具画素抽出部３０との間に、新たに文字切出部２１
が設けられている。即ち、この筆記具判別装置では、第
１の実施例と同様に、被判別媒体からＲ、Ｇ、Ｂの３色
のカラー画像イメージを取り込む走査部１０と、該走査
部１０によって取り込まれたカラー画像イメージを記憶
するカラーイメージ記憶部２０とを、備えている。カラ
ーイメージ記憶部２０の出力側には、文字切出部２１が
接続されている。文字切出部２１は、カラーイメージ記
憶部２０に記憶されているカラー画像イメージから、１
文字単位（あるいは１図形単位）に文字（あるいは図
形）を切り出す文字・図形切出手段としての機能を有
し、その出力側に筆記具画素抽出部３０Ｃが接続されて
いる。筆記具画素抽出部３０Ｃは、文字切出部２１によ
って切り出された１文字分（あるいは１図形分）のカラ
ー画像イメージから、使用筆記具にて書かれた部分に該
当する画素のみを抽出する筆記具画素抽出手段としての
機能を有し、その出力側に筆記具判別部４０Ｃが接続さ
れている。筆記具判別部４０Ｃは、筆記具画素抽出部３
０Ｃによって抽出された画素（使用筆記具により書かれ
た部分に該当する画素）のＲ、Ｇ、Ｂ値の分布状況の違
いにより、筆記具の判別を行ってその判別結果を外部に
出力する筆記具判別手段としての機能を有し、第１の実
施例とほぼ同様に、評価値算出部４１Ｃ、基準値記憶部
４２Ｃ、及び比較部４３Ｃで構成されている。

【００２２】以上のように構成される筆記具判別装置の
動作を説明する。走査部１０は、図２の被判別媒体５０
上を図３に示す主走査方向６１及び副走査方向６２に光
学的に走査して、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色のカラー画像イメー
ジを順次取り込み、カラーイメージ記憶部２０に格納す
る。ここでは、第１の実施例と同様に、カラー画像イメ
ージはＲ、Ｇ、Ｂそれぞれ８ビット（０〜２５５）多値
にて取り込むこととする。走査部１０により、被判別媒
体５０のカラー画像イメージがカラーイメージ記憶部２
０に格納されると、文字切出部２１では、該カラーイメ
ージ記憶部２０に格納されているカラー画像イメージよ
り、文字画像に該当するカラー画像イメージを、１文字
分づつ切り出す。文字切出部２１による、１文字毎の文
字画像の切り出しが終了すると、筆記具画素抽出部３０
Ｃでは、切り出されたカラー画像イメージから、画素単
位に、一般に黒色はＲ、Ｇ、Ｂ値がすべて小さく、白色
は逆にＲ、Ｇ、Ｂ値がすべて大きいことを利用して前記
条件（１）を満たすとき、文字を構成する画素であると
判定する。筆記具画素抽出部３０Ｃにより、１文字毎に
文字を構成する画素の抽出が開始されると、筆記具判定
部４０Ｃ内の評価値算出部４１Ｃでは、前記（２）式に
より、１文字毎に筆記具判別のための評価値Ａｒｇｂの
算出を開始する。この評価値Ａｒｇｂの計算は、筆記具
画素抽出部３０Ｃによる文字を構成する画素の抽出と同
時に行う。

【００２３】即ち、筆記具画素抽出部３０Ｃにより、文
字を構成する画素Ｒｎ，Ｇｎ，Ｂｎが抽出されるたび
に、評価値算出部４１Ｃでは、前記（３）式を逐次計算
し、その計算結果を累積していくと同時に、文字を構成
する画素数Ｎをカウントアップし、すべての文字単位の
画素について筆記具画素抽出部３０Ｃによる文字を構成
する画素の抽出動作が終了したとき、累積された（３）
式の計算結果を、文字を構成する画素数Ｎで割る。評価
値算出部４１Ｃによって評価値Ａｒｇｂが算出される
と、比較部４３Ｃでは、第１の実施例とほぼ同様に、評
価値Ａｒｇｂと、基準値記憶部４２Ｃに予め記憶されて
いる筆記具判別のための基準閾値とを比較し、鉛筆であ
るのか、ボールペンであるのか、あるいはどちらでもな
いのかを判別し、その判別結果を文字毎に外部へ出力す
る。以上の一連の筆記具判別処理を、被判別媒体５０上
のすべての文字５１について行う。この第４の実施例で
は、第１の実施例の利点（１），（２），（３）と同一
の利点を有する上に、次のような利点（ｄ）がある。 （ｄ） 本実施例では、文字切出部２１で切り出した１
文字毎に筆記具判別部４０Ｃで使用筆記具の種類を判別
し、外部へ出力しているので、文字毎に筆記具の種類を
換えることが可能となる。

【００２４】第５の実施例 図１０は、本発明の第５の実施例を示す筆記具判別装置
の機能ブロック図であり、第１の実施例を示す図１中の
要素と共通の要素には共通の符号が付されている。この
筆記具判別装置では、第１の実施例のカラーイメージ記
憶部２０と筆記具画素抽出部３０との間に、新たに行切
出部２２が設けられている。即ち、この筆記具判別装置
では、第１の実施例と同様に、被判別媒体からＲ、Ｇ、
Ｂの３色のカラー画像イメージを取り込む走査部１０
と、該走査部１０によって取り込まれたカラー画像イメ
ージを記憶するカラーイメージ記憶部２０とを、備えて
いる。カラーイメージ記憶部２０の出力側には、行切出
部２２が接続されている。行切出部２２は、カラーイメ
ージ記憶部２０に記憶されているカラー画像イメージか
ら、１行単位に文字列を切り出す行切出手段としての機
能を有し、その出力側に筆記具画素抽出部３０Ｄが接続
されている。筆記具画素抽出部３０Ｄは、行切出部２２
によって切り出された１行分のカラー画像イメージか
ら、使用筆記具にて書かれた部分に該当する画素のみを
抽出する筆記具画素抽出手段としての機能を有し、その
出力側に筆記具判別部４０Ｄが接続されている。筆記具
判別部４０Ｄは、筆記具画素抽出部３０Ｄによって抽出
された画素（使用筆記具によって書かれた部分に該当す
る画素）のＲ、Ｇ、Ｂ値の分布状況の違いにより、筆記
具の判別を行ってその判別結果を外部へ出力する筆記具
判別手段としての機能を有し、第１の実施例とほぼ同様
に、評価値算出部４１Ｄ、基準値記憶部４２Ｄ、及び比
較部４３Ｄで構成されている。

【００２５】図１１は、図１０に示す筆記具判別装置で
使用する被判別媒体５０を示す図である。この被判別媒
体５０には、文字の記入領域を示す文字記入枠５３，５
４が予め印刷されており、その文字記入枠５３，５４内
部に、黒色の鉛筆あるいはボールペンで「ＡＢＣ」の文
字５１と「ＸＹＺ」の文字５２が書き込まれている。図
１２は、被判別媒体５０のカラー画像イメージを取り込
む際の走査部１０の走査の方向（主走査方向６１及び副
走査方向６２）を示す図である。これらの図１１及び図
１２を参照しつつ、図１０に示す筆記具判別装置の動作
を説明する。走査部１０は、図１１の被判別媒体５０上
を図１２に示す主走査方向６１及び副走査方向６２に光
学的に走査し、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色のカラー画像イメージ
を順次取り込み、カラーイメージ記憶部２０に格納す
る。ここでは、第１の実施例と同様に、カラー画像イメ
ージはＲ、Ｇ、Ｂそれぞれ８ビット（０〜２５５）多値
にて取り込むこととし、また被判別筆記具は黒色の鉛筆
及びボールペンであるとし、被判別媒体５０の地色は白
色であるとする。走査部１０によって被判別媒体５０の
カラー画像イメージがカラーイメージ記憶部２０に格納
されると、行切出部２２では、該カラーイメージ記憶部
２０に格納されているカラー画像イメージより、行単位
に文字画像に該当する部分のカラー画像イメージを切り
出す。ここでは、各行の切り出し領域は、文字記入枠５
３及び５４それぞれの内部とし、予め与えられているも
のとする。

【００２６】行切出部２２によって行単位のカラー画像
イメージの切り出しが終了すると、筆記具画素抽出部３
０Ｄでは、切り出されたカラー画像イメージから、画素
単位に、一般に黒色はＲ、Ｇ、Ｂ値がすべて小さく、白
色は逆にＲ、Ｇ、Ｂ値がすべて大きいことを利用して前
記条件（１）を満たすとき、文字５１，５２を構成する
画素であると判定する。筆記具画素抽出部３０Ｄによる
行単位の文字５１，５２を構成する画素の抽出が開始さ
れると、筆記具判別部４０Ｄ内の評価値算出部４１Ｄで
は、前記（２）式により、行単位に筆記具判別のための
評価値Ａｒｇｂの算出を開始する。この評価値Ａｒｇｂ
の計算は、筆記具画素抽出部３０Ｄによる文字５１，５
２を構成する画素の抽出と同時に行う。即ち、筆記具画
素抽出部３０Ｄによって文字を構成する画素Ｒｎ，Ｇ
ｎ，Ｂｎが抽出されるたびに、評価値算出部４１Ｄで
は、前記（３）式を逐次計算し、その計算結果を累積し
ていくと同時に、文字を構成する画素数Ｎをカウントア
ップし、すべての行単位の画素について筆記具画素抽出
部３０Ｄによる文字を構成する画素の抽出動作が終了し
たとき、累積された（３）式の計算結果を、文字を構成
する画素数Ｎで割る。評価値算出部４１Ｄによって評価
値Ａｒｇｂが算出されると、第１の実施例とほぼ同様
に、比較部４３Ｄでは、評価値Ａｒｇｂと、基準値記憶
部４２Ｄに予め記憶されている筆記具判別のための基準
閾値とを比較し、鉛筆であるのか、ボールペンであるの
か、あるいはどちらでもないのかを判別し、その判別結
果を行単位に外部へ出力する。

【００２７】以上の一連の筆記具判別処理を被判別媒体
５０上のすべての文字行について行う。この第５の実施
例では、第１の実施例の利点（１），（２），（３）と
同一の利点を有する上に、次のような利点（ｅ）があ
る。 （ｅ） 本実施例では、行切出部２２で切り出した行単
位に筆記具判別部４０Ｄによって使用筆記具の種類を判
別し、その判別結果を外部へ出力しているので、例え
ば、文字５１は鉛筆書きで、文字５２はボールペン書き
といったように、１枚の被判別媒体５０に複数の筆記具
による記入文字列の行単位の混在が可能となる。なお、
本発明は上記第１〜第５の実施例に限定されず、種々の
変形が可能である。その変形例としては、例えば次のよ
うなものがある。 （ｉ） 上記実施例では、判別対象を鉛筆及びボールペ
ンで書いた文字の場合について説明したが、例えば各筆
記具による図形等を判別対象としても、上記実施例と同
様の作用、効果が得られる。 （ii） 上記実施例では、文字５１，５２を構成する画
素を抽出する方法として、Ｒ、Ｇ、Ｂ値がすべて所定閾
値より小さい画素を抽出する場合について説明したが、
これにかかわらず、これ以外のいずれかの好適な方法を
用いてもよい。 (iii） 上記実施例では、筆記具を判別するための評価
値を（２）式により求める場合について説明したが、
Ｒ、Ｇ、Ｂ値の分布状況を考慮した、例えば次式（４）
あるいは（５）式を用いてもよい。

【００２８】

【数２】 （iv） 上記実施例では、筆記具判別にＲ、Ｇ、Ｂ値の
分布状況の違いを利用する場合について説明したが、こ
れ以外の例えば、Ｈ（色相）、Ｓ（彩度）、Ｖ（明度）
等の値の違いを利用してもよい。 （ｖ） 上記実施例では、走査部１０によってカラー画
像イメージを取り込むようにしたが、この走査部１０を
省略し、イメージファイル等からカラー画像イメージを
入力する構成にしてもよい。

【００２９】

【発明の効果】第１、第６、第７及び第９の発明によれ
ば、記憶手段、筆記具画素抽出手段、及び筆記具判別手
段を備えており、次のような効果がある。 （１） 筆記具の判別にカラー画像イメージを用いてい
るので、従来のモノクロ画像イメージを用いた方法に比
べ、色情報を判別に用いることができる。そのため、色
の異なる筆記具同士については勿論、さらに一見ほぼ同
色と感じる筆記具同士の色の微妙な違いについても高精
度に判別を行うことができる。 （２） 筆記具判別を行う文字を構成する画素の色情報
を直接用いて筆記具判別を行っているので、従来のよう
に被判別媒体上の所定位置にマーク記入枠を設ける必要
がなく、それと同時に、筆記者によるマーク記入枠を塗
りつぶす必要もないため、作業効率の面で大変有利とな
る。 （３） 筆記具の判別のための評価値が、例えばＲ、
Ｇ、Ｂ値をそのまま使った簡単な式で算出できるので、
高速な判別が可能となる。第２の発明によれば、筆記具
画素抽出手段、及び筆記具判別手段を備えており、次の
ような効果がある。 （ａ） 第１の発明の効果（１），（２），（３）と同
様の効果がある。 （ｂ） 被判別媒体の画像イメージの入力と同時に、筆
記具判別のための評価値の算出を行うことにより、筆記
具判別を高速に行える。

【００３０】第３の発明によれば、記憶手段、筆記具画
素抽出手段、及び筆記具判別手段を備えており、第１の
発明の効果（１），（２），（３）と同様の効果を有す
る上に、さらに次のような効果がある。被判別媒体１枚
全体について一括して筆記具の判別を行うため、高速か
つ正確な判別が行える。そのため、被判別媒体毎に筆記
者が異なっており、それぞれの筆記者毎に筆記具は一定
であるような場合に有効である。第４の発明によれば、
記憶手段、文字・図形切出手段、筆記具画素抽出手段、
及び筆記具判別手段を備えており、第１の発明の効果
（１），（２），（３）と同様の効果を有する上に、さ
らに次のような効果がある。１文字あるいは１図形など
毎に使用筆記具の種類を判別し、その判別結果を外部へ
出力しているので、文字毎あるいは図形毎などに筆記具
の種類を換えることが可能となる。第５の発明によれ
ば、記憶手段、行切出手段、筆記具画素抽出手段、及び
筆記具判別手段を備えており、第１の発明の効果
（１），（２），（３）と同様の効果を有する上に、さ
らに次のような効果がある。行切出手段によって切り出
した行単位に使用筆記具の種類を判別し、その判別結果
を外部へ出力しているので、例えば、ある行の文字は鉛
筆書きで、他の行の文字はボールペン書きといったよう
に、１枚の被判別媒体に複数の筆記具による記入文字列
あるいは記入図形列等の行単位の混在が可能となる。第
８の発明によれば、色情報としてＨ、ＳあるいはＶのい
ずれか一つあるいは複数の組み合せを用いているので、
相関性の強いＲ、Ｇ、Ｂに比べて判別精度をより向上で
きる場合がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す筆記具判別装置の
機能ブロック図である。

【図２】図１で使用する被判別媒体を示す図である。

【図３】図１の走査部の走査方向を示す図である。

【図４】図１で判別される筆記具の濃度ヒストグラムを
示す図である。

【図５】本発明の第２の実施例を示す筆記具判別装置の
機能ブロック図である。

【図６】本発明の第３の実施例を示す筆記具判別装置の
機能ブロック図である。

【図７】図６で使用する被判別媒体を示す図である。

【図８】図６の走査部の走査方向を示す図である。

【図９】本発明の第４の実施例を示す筆記具判別装置の
機能ブロック図である。

【図１０】本発明の第５の実施例を示す筆記具判別装置
の機能ブロック図である。

【図１１】図１０で使用する被判別媒体を示す図であ
る。

【図１２】図１０の走査部の走査方向を示す図である。

【符号の説明】

１０ 走査部 ２０ カラーイメ
ージ記憶部 ２１ 文字切出部 ２２ 行切出部 ３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ 筆記具画素
抽出部 ４０，４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄ 筆記具判別
部 ４１，４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，４１Ｄ 評価値算出
部 ４２，４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ，４２Ｄ 基準値記憶
部 ４３，４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃ，４３Ｄ 比較部 ５０ 被判別媒体 ５１，５２ 文字 ５３，５４ 文字記入枠 ６１ 主走査方向 ６２ 副走査方向

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山下 義征 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電 気工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−112124（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−5655（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01J 3/50 G06K 9/20 350 G06K 9/20 360

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被判別媒体のカラー画像イメージを記憶
   する記憶手段と、 前記記憶手段に記憶されているカラー画像イメージか
   ら、画素単位に、この画素の色情報を所定閾値と比較し
   てこの比較結果に基づき、筆記具により書かれた部分に
   該当する画素のみを抽出する筆記具画素抽出手段と、 前記筆記具画素抽出手段により抽出された画素の色情報
   の分布状況の違いにより、前記筆記具の判別を行う筆記
   具判別手段とを、 備えたことを特徴とする筆記具判別装置。
2. 【請求項２】 被判別媒体のカラー画像イメージから、
   画素単位に、この画素の色情報を所定閾値と比較してこ
   の比較結果に基づき、筆記具により書かれた部分に該当
   する画素のみを抽出する筆記具画素抽出手段と、 前記筆記具画素抽出手段により抽出された画素の色情報
   の分布状況の違いにより、前記筆記具の判別を行う筆記
   具判別手段とを、 備えたことを特徴とする筆記具判別装置。
3. 【請求項３】 被判別媒体のカラー画像イメージを記憶
   する記憶手段と、 前記記憶手段に記憶されているカラー画像イメージか
   ら、前記被判別媒体１枚毎に、画素単位に、この画素の
   色情報を所定閾値と比較してこの比較結果に基づき、筆
   記具により書かれた部分に該当する画素のみを抽出する
   筆記具画素抽出手段と、 前記筆記具画素抽出手段により抽出された被判別媒体１
   枚毎の画素の色情報の分布状況の違いにより、前記筆記
   具の判別を行う筆記具判別手段とを、 備えたことを特徴とする筆記具判別装置。
4. 【請求項４】 被判別媒体のカラー画像イメージを記憶
   する記憶手段と、 前記記憶手段に記憶されているカラー画像イメージか
   ら、１文字あるいは１図形を切り出す文字・図形切出手
   段と、 前記文字・図形切出手段により切り出されたカラー画像
   イメージから、画素単位に、この画素の色情報を所定閾
   値と比較してこの比較結果に基づき、筆記具により書か
   れた部分に該当する画素のみを抽出する筆記具画素抽出
   手段と、 前記筆記具画素抽出手段により抽出された画素の色情報
   の分布状況の違いにより、前記筆記具の判別を行う筆記
   具判別手段とを、 備えたことを特徴とする筆記具判別装置。
5. 【請求項５】 被判別媒体のカラー画像イメージを記憶
   する記憶手段と、 前記記憶手段に記憶されているカラー画像イメージか
   ら、文字あるいは図形を行単位に切り出す行切出手段
   と、 前記行切出手段により切り出されたカラー画像イメージ
   から、画素単位に、この画素の色情報を所定閾値と比較
   してこの比較結果に基づき、筆記具により書かれた部分
   に該当する画素のみを抽出する筆記具画素抽出手段と、 前記筆記具画素抽出手段により抽出された画素の色情報
   の分布状況の違いにより、前記筆記具の判別を行う筆記
   具判別手段とを、 備えたことを特徴とする筆記具判別装置。
6. 【請求項６】 請求項１、２、３、４又は５記載の筆記
   具判別装置において、前記筆記具判別手段は、前記筆記
   具により書かれた部分に該当する画素の色情報の分布状
   況の違いにより、前記筆記具の判別を行ってその判別結
   果を外部に出力する手段を具備することを特徴とする筆
   記具判別装置。
7. 【請求項７】 請求項１、２、３、４、５又は６記載の
   筆記具判別装置において、前記筆記具判別手段における
   前記色情報は、赤、緑、青の画像イメージ信号であるこ
   とを特徴とする筆記具判別装置。
8. 【請求項８】 請求項１、２、３、４、５又は６記載の
   筆記具判別装置において、前記筆記具判別手段における
   前記色情報は、色相、彩度、あるいは明度のいずれか一
   つあるいは複数の組み合せであることを特徴とする筆記
   具判別装置。
9. 【請求項９】 請求項７記載の筆記具判別装置におい
   て、前記筆記具判別手段は、判別対象筆記具を黒色の鉛
   筆とボールペンとし、使用筆記具により書かれた部分に
   該当する画素の赤の濃度値の緑の濃度値あるいは青の濃
   度値に対する大小関係を用いて筆記具の判別を行う構成
   にしたことを特徴とする筆記具判別装置。