JP5009326B2 - 2次元配列における復号およびエラー訂正の方法 - Google Patents
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Description
ペン −−− インクを蓄積する能力を含むことも含まないこともある任意の筆記具。いくつかの例では、インク機能なしのスタイラスを本発明の実施形態によるペンとして使用することができる。
図1は、本発明の様々な態様を実現するのに使用できる従来型の汎用デジタルコンピューティング環境の例に関する機能ブロック図である。
本発明の実施の形態には、符号化済みデータストリームを表示形式中で位置付けることが含まれる。表示形式は、印刷された紙(または他の物理媒体)でもよく、符号化済みデータストリームを別の画像または画像セットと共に投影する表示装置でもよい。例えば、符号化済みデータストリームは、紙の上の物理的なグラフィカル画像として、または表示画像に重なるグラフィカル画像として表すこともでき、あるいは表示画面上の物理的な(修正不可能な)グラフィカル画像とすることもできる(したがって、ペンで取り込んだどんな画像部分も表示画面上で位置決めすることが可能である)。
Lpaper=FS→P(LSensor)
Lpentip=FS→P(Lvirtual-pentip)
Lvirtual-pentip=FP→S(Lpentip)
および
FP→S=1/FS→P
Lpentip=FS→P(Lvirtual-pentip)
1次元系列を折り畳むことにより、2次元配列を構築することができる。2次元配列の任意の部分を使用して、全2次元配列中におけるその位置を決定することができる。懸念の1つは、カメラで取り込まれる画像部分のサイズが限られていることである。したがって、取り込まれた1つまたは少数の画像から位置を決定できることが必要である。取り込まれた画像中にあるエラーが、取り込まれた画像中のいくつかの箇所を利用不可能にする場合があることから、厄介な問題がさらに生じる。取り込まれた画像部分が2次元配列中の2つ以上の位置に関連する可能性を最小限に抑えるために、非反復的な系列を使用して配列を生み出すことができる。生み出される系列の特性の1つは、系列が長さ(またはウィンドウ)nにわたって反復しないことである。以下に、1次元系列の生成について述べ、次いで系列を配列に折り畳むことについて述べる。
符号化システムの開始点として、数の系列を使用することができる。例えば、系列(m系列とも呼ぶ)は、体Fq中のq個の要素の集合として表すことができる。ここで、q=pnであり、n≧1で、pは素数である。系列またはm系列は、異なる様々な技法によって生成することができ、限定しないがこれらの技法には多項式除法が含まれる。多項式除法を用いると、系列は次のように定義することができる。
画像(その一部をカメラで取り込むことができる)を生み出すのに使用できる配列(またはm配列)は、1次元系列またはm系列の拡大である。周期(m1,m2)の配列をAとする。すなわちA(k+m1,l)=A(k,l+m2)=A(k,l)とする。n1×n2ウィンドウがAの周期を通してシフトする場合、Fqにわたる0でないすべてのn1×n2行列は、1度だけ現れる。この特性は、各ウィンドウが固有であるという点で「ウィンドウ特性」と呼ぶことができる。この場合、Aは周期(m1,m2)および次数(n1,n2)の配列として表現することができる(m1およびm2は、配列中にある水平および垂直のビット数)。
bkl=ai この式で、k=i mod(m1)であり、l=i mod(m2)であり、i=0,...,L−1である。 (1)
図2Aのペンで筆記するとき、または符号化済みパターンの近くでペンを動かすとき、カメラが画像を取り込む。次いで、画像を処理して、符号化済み画像の完全な表現に関する取り込まれた画像の配向を決定し、符号化済み画像を構成するビットを抽出する。
R=rtA (2)
上式で、Tは行列またはベクトルの変換を表す。
「element−typeCoreVector [rowsize][column−size]」
bにエラーがある場合は、rの解はより複雑になる。b中のエラーの数(neとして表す)がd/2未満の場合(dはMによって生成される符号の最小ハミング距離)は、bを訂正することができる。残念ながら、行列Mが種々のペン姿勢で変化し、行列Mの構造が規則的ではないので、エラー訂正を用いた従来の復号方法は容易に適用することができない。場合によっては、エラーがあるときにdを正確に決定するのは不可能であるとされてきた。(例えば、非特許文献2参照)。
図9に、ペンチップの位置を決定するプロセスを示す。入力は、カメラによって取り込まれた画像であり、出力は、全体的な画像と比較した場合の画像の位置座標とすることができる。また、出力は、取り込まれた画像の回転角度を含む場合がある(そうでない場合もある)。
101 キーボード
102 マウス
106 シリアルポートインタフェース
107 モニタ
108 ビデオアダプタ
109 リモートコンピュータ
110 処理ユニット
111 メモリ記憶デバイス
112 ローカルエリアネットワーク
113 広域ネットワーク
114 ネットワークインタフェース
115 モデム
120 システムメモリ
130 システムバス
140 ROM
150 RAM
160 BIOS
165 ディジタイザ
166 ペンまたはスタイラス
170 ハードディスクドライブ
180 磁気ディスクドライブ
190 取外し可能磁気ディスク
191 光ディスクドライブ
192 取外し可能光ディスク
192 ハードディスクインタフェース
193 磁気ディスクドライブインタフェース
194 光ドライブインタフェース
195 オペレーティングシステム
196 アプリケーションプログラム
197 その他のプログラムモジュール
198 プログラムデータ
201 ペン
202 ペンチップ
203 カメラ
204 画像
206 センサおよび/またはプロセッサ
207 対象面
208 レンズ
209 画像面
210 画像
211 画像取込みセンサ
212 仮想ペンチップ
Claims (12)
- 取り込まれた画像の系列の位置を決定するための方法であって、
電子ペンのカメラから画像を取り込むステップと、
前記取り込まれた画像に対応するデータストリームを受け取るステップと、
前記取り込まれた画像から複数の列を抽出するステップと、
前記複数の列から1つの行列を構築するステップと、
前記複数の列から抽出された符号を距離に基づいて分類するステップと、
所定の大きさの配列内で符号化するために、前記抽出された符号から、ベクトルとして該配列内の行列の大きさを決定するステップと、
前記抽出された符号の位置を決定するステップと、
前記決定された前記抽出された符号の位置に基づいて、前記電子ペンのチップの位置を決定するステップと
を具えたことを特徴とする方法。 - 前記複数の列から少なくとも別の1つの行列を構築するステップと、
前記抽出された符号から、前記ベクトルとして少なくとも第2の行列の大きさを決定するステップと
をさらに具えたことを特徴とする請求項1記載の方法。 - 前記抽出された符号についてエラー訂正を実行するステップをさらに具えたことを特徴とする請求項1記載の方法。
- 前記決定された前記電子ペンのチップの位置を、表示装置に出力するステップをさらに具えたことを特徴とする請求項1記載の方法。
- 事前定義済みグリッドに対応した領域の近くからカメラによって取り込まれた画像を処理して、ピクセルブロックからなる符号の列を抽出するステップと、
前記抽出された列を用いて、所定の既知の2進数系列の長さに対応した所定の大きさの配列を構築するステップと、
ここで、前記構築された所定の大きさの配列内において、前記2進数系列の個々の値は、複数のピクセルブロックを一単位とする配列に対応し、
前記構築された所定の大きさの配列内における前記抽出された列の符号の位置を、前記所定の既知の2進数系列に基づいて分類するステップと、
前記抽出された列の符号の位置を決定するステップと
ここで、前記決定するステップは、前記構築された所定の大きさの配列内において前記複数のピクセルブロックを一単位とするグラフィカルパターンを、前記事前定義済みグリッドと比較するステップを含み、
をさらに具えたことを特徴とする請求項1記載の方法。 - コンピュータにより、請求項1ないし5のいずれかに記載の方法を実行することが可能な命令を有するコンピュータプログラム。
- 請求項6記載のコンピュータプログラムを有するコンピュータ読取り可能な記録媒体。
- 所定の表面上における電子ペンのチップの位置を決定するために、所定の大きさの配列内において取り込まれた画像の位置を決定するためのシステムであって、
前記所定の大きさの配列に関する情報を記憶するように構成された記憶装置と、
ある画像を取り込むように構成された前記電子ペン内に設けられたカメラと、
前記取り込まれた画像を受け取るように構成された入力装置と、
プロセッサと
を具え、前記プロセッサは、
前記電子ペンの前記カメラから画像を取り込むことと、
前記取り込まれた画像に対応するデータストリームを前記入力装置によって受け取ることと、
前記取り込まれた画像から複数の列を抽出することと、
前記複数の列から1つの行列を構築することと、
前記複数の列から抽出された符号を距離に基づいて分類することと、
所定の大きさの配列内で符号化するために、前記抽出された符号から、ベクトルとして該配列内の行列の大きさを決定することと、
前記抽出された符号の位置を決定することと、
前記決定された前記抽出された符号の位置に基づいて、前記電子ペンのチップの位置を決定することと
を実行するように構成されたことを特徴とするシステム。 - 前記プロセッサは、
前記取り込まれた画像と前記所定の大きさの配列との間の距離を決定することと、
前記決定された距離に基づいて前記電子ペンのチップの位置を決定することと
をさらに実行するように構成されたことを特徴と請求項8記載のシステム。 - 前記プロセッサは、前記決定された前記電子ペンのチップの位置を、表示装置に出力するようにさらに構成されたことを特徴とする請求項8記載のシステム。
- 前記決定された前記取り込まれた画像と前記所定の大きさの配列との間の距離は、ハミング距離であることを特徴とする請求項9記載のシステム。
- 前記プロセッサは、
事前定義済みグリッドに対応した領域の近くからカメラによって取り込まれた画像を処理して、ピクセルブロックからなる符号の列を抽出することと、
前記抽出された列を用いて、所定の既知の2進数系列の長さに対応した所定の大きさの配列を構築することと、
ここで、前記構築された所定の大きさの配列内において、前記2進数系列の個々の値は、複数のピクセルブロックを一単位とする配列に対応し、
前記構築された所定の大きさの配列内における前記抽出された列の符号の位置を、前記所定の既知の2進数系列に基づいて分類することと、
前記抽出された列の符号の位置を決定することと
ここで、前記決定することは、前記構築された所定の大きさの配列内において前記複数のピクセルブロックを一単位とするグラフィカルパターンを、前記事前定義済みグリッドと比較することを含み、
をさらに実行するように構成されたことを特徴とする請求項8記載のシステム。
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