JP6409764B2 - 画像形成装置及び漢字問題作成システム - Google Patents

Description

本発明は、教科書等の学習教材の画像データから情報を抽出し、抽出した情報に基づいて問題を作成する画像形成装置及び漢字問題作成システムに関する。

学校等の学習現場において、補助教材として教材出版社等から出版されたドリルや問題集が用いられているが、使用する問題集によっては、教科書の内容に即していないことがある。そこで、教科書等の学習教材から簡単に問題を生成する技術が提案されている。例えば特許文献１には、問題の解答となる文字列がマーキングされた問題原稿の画像を読み取り、マーキングで指定された文字列を用いて作成した解答集の電子データと、マーキングの位置の文字列を消去した問題文の電子データとを生成する技術が提案されている。

特開2007-004523号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、問題となる文字列が消去された穴埋め問題文を作成するので、例えば漢字の書き取りテストのように、読み仮名に対応して漢字を書かせる問題文を作成することができないという問題があった。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、上記課題を解決することができる技術を提供することを目的とする。

本発明の画像形成装置は、印刷用紙に画像を形成する画像形成装置であって、文書データを記憶した文書データ記憶部と、漢字を解答として受け付ける解答取得部と、前記文書データ記憶部に記憶された前記文書データから前記解答が含まれるセンテンスを文例として抽出する文例抽出部と、抽出された前記文例中の前記解答の読み仮名を前記印刷用紙上で目視可能な色で作成し、前記読み仮名の隣に前記文例中の前記解答と同じ漢字を前記印刷用紙上で目視不可能な色で作成して、問題と解答を１セットにした問題解答セットを作成する問題解答セット作成部と、抽出された前記文例から前記解答を削除して、前記解答の削除位置に前記問題解答セットを挿入して、前記文例を問題文に変換する問題文変換部と、変換された前記問題文を出力する出力部とを備えたことを特徴とする。
また、学習指導要領で指定された学年別の漢字を記憶した漢字配当表記憶部と、出題対象者の学年の入力を受け付ける操作部と、前記漢字配当表記憶部を参照して、入力された前記学年までに未学習の漢字が前記問題文に含まれる場合に、前記問題文中の前記未学習の漢字を平仮名に変換する未学習漢字変換部とを備えてもよい。
また、前記印刷用紙の背景色を読み取る画像読み取り部を備え、前記問題解答セット作成部は、前記目視不可能な色を前記印刷用紙の背景色としてもよい。
本発明の漢字問題作成システムは、上記に記載の画像形成装置と、該画像形成装置にネットワークを介して接続された情報処理装置とを備えた漢字問題作成システムであって、前記情報処理装置は、前記ネットワークを介して前記画像形成装置から前記問題文を受信する通信部と、受信された前記問題文から選択された前記問題文を貼り付けて問題用紙データを作成する文書編集部を備えたことを特徴とする。
また、前記文書編集部は、前記問題用紙データの背景色を変えて解答用紙データを作成してもよい。

本発明によれば、出題する漢字の読み仮名が記載された漢字問題文を作成することができる技術を提供できる。

本発明に係る実施形態の漢字問題作成システムのシステム構成図である。 図１に示す漢字配当表記憶部に記憶された学年別漢字配当表の一例である。 図１に示す画像形成装置の問題文作成動作の流れを示すフローチャートである。 図１に示す画像形成装置により作成された問題文を一覧表示した一覧画面例である。 図４に示す一覧画面の問題文に基づいて作成された問題用紙データの一例である。 図５に示す問題用紙データの背景色を変えて作成された解答用紙データの一例である。

以下、図を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、以下の実施形態において、同様の機能を示す構成には、同一の符号を付してある。

本発明の漢字問題作成システムは、漢字の書き取り問題を作成するシステムであり、複合機である画像形成装置１と、画像形成装置１にネットワーク２を介して接続された出題者端末３とを備えている。

画像形成装置１は、操作部１１と、画像読み取り部１２と、画像処理部１３と、印字部１４と、通信部１５と、記憶部１７と、問題文作成制御部１８とがシステムバス１６によって接続されている。

操作部１１は、液晶表示部と操作ボタンとが設けられている。出題者は操作部１１を操作して指示を入力することで、画像形成装置１の各種の設定を行い、画像形成等の各種機能を実行させる。液晶表示部は、画像形成装置１の状態を示したり、画像形成状況や印刷部数を表示したり、タッチパネルとして、両面印刷や白黒反転等の機能や倍率設定、濃度設定などの各種設定を受け付ける。操作ボタンとしては、画像形成を開始するように出題者が指示するスタートボタン、画像形成を中止する際等に使用するストップ／クリアボタン、画像形成装置１の各種設定をデフォルト状態にする際に使用するリセットボタン、テンキー等が設けられている。

画像読み取り部１２は、原稿をスキャンして画像データを取得するスキャナー装置である。画像読み取り部１２によって取得された画像データは、操作部１１を介した出題者の指示に応じて、文書データとして文書データ記憶部７２に記憶させることができる。文書データの文章は、後述する問題文として利用される。例えば、児童等に読み聞かせた本等を画像読み取り部１２により文書データとして読み取らせることで、本の内容を問題文として利用することができる。

画像処理部１３は、画像データに対して所定の画像処理を行う手段であり、例えば、拡大縮小処理や、濃度調整、階調調整等の画像改善処理を行う。

印字部１４は、カラー画像を印刷する機能を備え、画像データを文書画像として印刷する印刷手段である。印字部１４は、例えば、記憶部１７から読み出した画像データに基づき感光体ドラムの表面に潜像を形成し、トナーによってその潜像をトナー像とする画像形成を行い、その感光体ドラムから記録紙にトナー像を転写させ、そのトナー像を記録紙に定着させて排紙する。

通信部１５は、ＬＡＮ（Local Area Network）等のネットワーク２を介して出題者端末３との間で各種データを送受信する機能を有する。なお、通信部１５は、インターネット網を介して出題者端末３との間で各種データを送受信してもよい。

記憶部１７は、半導体メモリーやＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の記憶手段であり、文書データ記憶部７２と、漢字配当表記憶部７１として機能する。文書データ記憶部７２は、画像読み取り部１２によって取得された文書データを記憶している。なお、文書データは、インターネットを介してダウンロードされて文書データ記憶部７２に記憶されてもよいし、フラッシュメモリーやコンパクトディスク等の各種記録媒体経由で文書データ記憶部７２に記憶されてもよい。漢字配当表記憶部７１は、図２に示すように、文部科学省の学習指導要領で指定された学年別の漢字（学年別漢字配当表）を記憶している。なお、図２では、小学校の学年別漢字配当表に基づく漢字を示したが、中学校や高校の学年別漢字配当表に基づく漢字が漢字配当表記憶部７１に記憶されてもよいことは言うまでもない。

問題文作成制御部１８は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えたマイクロコンピュータ等の情報処理部である。ＲＯＭには画像形成装置１の動作制御を行うための制御プログラムが記憶されている。問題文作成制御部１８は、ＲＯＭに記憶されている制御プログラムを読み出し、制御プログラムをＲＡＭに展開させることで、操作部１１から入力された所定の指示情報に応じて、問題文作成動作を実行する。

問題文作成制御部１８は、ＯＣＲ処理部８１と、解答取得部８２と、文例抽出部８３と、形態素解析部８４と、問題解答セット作成部８５と、問題文変換部８６と、未学習漢字変換部８７と、出力部８８とを有する。

ＯＣＲ処理部８１は、画像データにＯＣＲ（Optical Character Reader）処理を実行して、画像データからテキストデータを取得する機能を有する。

解答取得部８２は、画像読み取り部１２により読み取られた蛍光ペン等のマーキング付きの原稿と、ＯＣＲ処理部８１によって取得されたテキストデータとに基づいて、原稿でマーキングされた文字（例えば漢字や英単語）を解答として受け付ける機能を有する。

文例抽出部８３は、文書データ記憶部７２に記憶された文書データの文章から、解答取得部８２により取得された解答が含まれるセンテンスを文例として抽出する機能を有する。漢字の書き取り問題の場合、同音異義語の漢字があるため、文例がなければ解答となる漢字を特定できないからである。なお、文書データ記憶部７２に記憶された文書データはテキストデータであってもよいし、画像データであってもよい。ただし、文書データが画像データである場合には、文例抽出部８３は、ＯＣＲ処理部８１により画像データにＯＣＲ処理を実行して、テキストデータに基づいて文例を抽出する。

形態素解析部８４は、文例抽出部８３により抽出された文例を形態素解析する機能を有する。これにより、例えば文例中の漢字の位置やその読み仮名が特定される。

問題解答セット作成部８５は、印刷されたときに印刷紙面上で目視可能な色（例えば黒）で文例中の解答の読み仮名を作成し、作成した読み仮名の隣に、印刷されたときに印刷紙面と同色で目視不可能な色（例えば白）で文例中の解答と同じ漢字を作成して、問題と解答を１セットにした問題解答セットを作成する機能を有する。

問題文変換部８６は、文例中の解答を削除して、削除位置に問題解答セット作成部８５により作成された問題解答セットを挿入して、文例を問題文に変換する機能を有する。

未学習漢字変換部８７は、漢字配当表記憶部７１に記憶された学年別の漢字に基づいて、文例に含まれる漢字毎にその漢字が操作部１１を介して指定された学年までに学習済みであるか否かを判定し、未学習の漢字である場合には問題文中の漢字を平仮名に変換する機能を有する。

出力部８８は、通信部１５を介して、問題文の一覧を出題者端末３に出力する機能を有する。なお、出力部８８は、各問題文のそれぞれを背景が透明色の画像データ（例えばＧＩＦやＪＰＥＧなど）に変換してから、出題者端末３に出力してもよい。

出題者端末３は、出題者である教職員等が有するパーソナルコンピューター等の情報処理装置である。出題者端末３は、表示部３１と、入力部３２と、通信部３３と、記憶部３４と、制御部３５とを有している。

表示部３１は、ディスプレイ等の表示装置である。

入力部３２は、キーボード等の入力装置である。

通信部３３は、ネットワーク２を介して通信部１５との間で各種データの送受信をする機能を有する。

記憶部３４は、ＨＤＤ等の記憶手段である。記憶部３４には、文書編集部３６により作成された問題用紙データが記憶される。

制御部３５は、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたマイクロコンピュータ等の情報処理部である。ＲＯＭには出題者端末３の動作制御を行うための制御プログラムが記憶されている。制御部３５は、ＲＯＭに記憶されている制御プログラムを読み出し、制御プログラムをＲＡＭに展開させることで、入力部３２から入力された所定の指示情報に応じて装置全体の制御を行う。また、制御部３５は、入力部３２を介した出題者の指示に基づいて問題用紙データを作成する文書編集部３６として機能する。記憶部３４には、文書編集機能を実現するための文書編集ソフトが記憶されている。制御部３５は、文書編集ソフトを読み出して実行することにより、文書編集部３６として機能する。

文書編集部３６は、出力部８８から送信された問題文の一覧を表示部３１に表示して、入力部３２を介して出題者から指定された問題文をコピー（カット）アンドペーストして問題用紙データを作成する機能を有する。

次に、図３を参照して上記の漢字問題作成システム１００の動作について具体的に説明する。

まず、出題者は、解答とする漢字をマーカー等でマーキングした原稿を画像読み取り部１２に読み取り可能にセットして、操作部１１を介して画像形成装置１に問題文作成指示を出す。原稿は、教科書や童話等の本でもよいし、手書きの文章でもよい。マーキングは、漢字全体が塗りつぶされていてもよいし、アンダーラインであってもよい。

問題文作成制御部１８は、問題文の作成指示がされるまで待機しており（ステップｓ１１、ステップｓ１１でＮｏ）、問題文の作成指示がされると（ステップｓ１１でＹｅｓ）、操作部１１に出題対象者の学年を入力させるメッセージを表示して、操作部１１を介して出題対象者の学年の入力を受け付ける（ステップｓ１２）。つづいて、問題文作成制御部１８は、画像読み取り部１２を介して解答となる漢字がマーキングされた原稿を読み取って画像データを取得する（ステップｓ１３）。

つづいて、ＯＣＲ処理部８１は、画像読み取り部１２を介して取得された画像データをＯＣＲ処理する（ステップｓ１４）。これにより原稿のテキストデータが取得される。ＯＣＲ処理部８１がＯＣＲ処理した原稿のテキストデータは、文書データとして文書データ記憶部７２に記憶されてもよい。つづいて、解答取得部８２は、ＯＣＲ処理部８１により取得されたテキストデータに基づいて、原稿上でマーキングされた漢字を解答として取得する（ステップｓ１５）。

つづいて、文例抽出部８３は、文書データ記憶部７２に記憶された文書データから解答が含まれるセンテンスを文例として抽出する（ステップｓ１６）。文例抽出部８３は、文書データ記憶部７２に記憶された文書データが画像データである場合には、ＯＣＲ処理部８１を介してＯＣＲ処理を実行させ、文書データをテキストデータにしてから文例を抽出する。

つづいて、形態素解析部８４は、文例抽出部８３により抽出された文例を形態素解析する（ステップｓ１７）。形態素解析により、文例中の漢字の位置や漢字の読み仮名等が特定される。

つづいて、問題解答セット作成部８５は、問題となる文例中の解答の漢字の読み仮名を印刷時に目視可能な色で作成し、その読み仮名の隣に解答の漢字を印刷時に目視不可能な色で作成して、問題と解答が１セットになった問題解答セットを作成する（ステップｓ１８）。問題となっている箇所を分かりやすく示すため、問題解答セットは、例えば（がっこう学校）のように括弧で読み仮名と解答の漢字とがくくられている。

つづいて、問題文変換部８６は、文例から解答を削除し、削除位置に問題解答セット作成部８５により作成された問題解答セットを挿入して、文例を問題文に変換する（ステップｓ１９）。

つづいて、未学習漢字変換部８７は、漢字配当表記憶部７１を参照して、操作部１１を介して入力された学年で未学習の漢字が問題文中にあるか判定する（ステップｓ２０）。例えば、出題対象者の学年として「３年」が入力された場合、学年別漢字配当表において「４年」で学習することが指定されている漢字は未学習漢字である。

未学習の漢字がある場合は（ステップｓ２０でＹｅｓ）、未学習漢字変換部８７は、問題文中の未学習漢字を平仮名に変換し（ステップｓ２１）、未学習の漢字がない場合は（ステップｓ２０でＮｏ）、ステップｓ２２に処理を進める。これにより、出題対象者の学年に適した問題に変換することができる。

つづいて、問題文作成制御部１８は、次の文例があるか判定し（ステップｓ２２）、次の文例があれば（ステップｓ２２でＹｅｓ）、ステップｓ１７に処理を戻す。次の文例がなければ（ステップｓ２２でＮｏ）、つまり、抽出された全ての文例が問題文に変換されると、問題文作成制御部１８は、解答取得部８２により取得した次の解答があるか判定する（ステップｓ２３）。

次の解答がある場合には（ステップｓ２３でＹｅｓ）、ステップｓ１６に処理が戻る。つまり、マーキングされた漢字が複数ある場合には、その漢字毎に文書データから文例が抽出され、抽出された文例が問題文に変換される。次の解答がなければ（ステップｓ２３でＮｏ）、出力部８８は、問題文の一覧を出題者端末３に出力し（ステップｓ２４）、本処理を終了する。

図４は、出力部８８から送信された問題文４４の一覧を示した一覧画面Ｇ４０の表示例である。出力部８８から出力された問題文４４の一覧は、出題者端末３の表示部３１に例えばダイアログボックス形式で表示される。一覧画面Ｇ４０では、解答４３が一覧表示された解答リスト４１と、解答リスト４１から選択された解答４３の問題文４４が一覧表示される問題文リスト４２とが表示される。それぞれの問題文４４には、問題解答セット４５が含まれている。問題文４４ａはクリックアンドドラッグによりハイライトされた状態を示している。問題文４４ａがハイライトされた状態では、背景が白でなくなるので解答４５ｂの白字が目視可能になっている。ここでは、分かりやすく示すため、解答４５ｂを白抜き文字で示している。また、読み仮名４５ａは平仮名で示しているが、カタカナでもよい。各問題文４４のそれぞれは、コピー（カット）アンドペースト可能に構成されており、出題者が所望の問題用紙データに貼り付けて使用できるように構成されている。

図５は、問題文リスト４２から貼り付けた問題文４４で構成された問題用紙データ５０の作成例である。図５に示すように、出題者は予め用意された問題用紙データ５０を表示部３１に表示させ、文書の所望の位置に、所望の問題文４４をコピー（カット）アンドペーストするだけで簡単に漢字の書き取り問題を作成することができる。ここでは、問題用紙データ５０の背景は白であるため、解答４５ｂは目視不可能になっている。印刷した際には、この解答４５ｂの位置（空白箇所）に解答を書かせることができる。

出題者端末３には、画像形成装置１を遠隔制御するためのプリンタードライバーがインストールされている。出題者によってプリンタードライバーを介して問題用紙データ５０の印刷が指示されると、問題用紙データ５０と出題者によって設定された印刷指示とが画像形成装置１に送信され、印字部１４を介して問題用紙として印刷される。

また、出題者は、文書編集部３６を介して問題用紙データ５０の背景をグレーや黒に変えるだけで、図６に示すように解答４５ｂが目視可能となり、簡単に問題用紙データ５０を模範解答用紙データ６０として使用することができる。なお、ここでも解答４５ｂは見やすくするため白抜き文字で示している。

このように、本実施形態の画像形成装置１は、文書データを記憶した文書データ記憶部７２と、漢字を解答として受け付ける解答取得部８２と、文書データ記憶部７２に記憶された文書データから解答が含まれるセンテンスを文例として抽出する文例抽出部８３と、抽出された文例中の解答の読み仮名を印刷用紙上で目視可能な色で作成し、読み仮名の隣に文例中の解答と同じ漢字を印刷用紙上で目視不可能な色で作成して、問題と解答を１セットにした問題解答セットを作成する問題解答セット作成部８５と、抽出された文例から解答を削除して、解答の削除位置に問題解答セットを挿入して、文例を問題文４４に変換する問題文変換部８６と、変換された問題文４４を出力する出力部８８とを備えている。本実施形態によれば、出題する漢字の読み仮名が記載された漢字問題文を作成することができる。

また、問題文作成制御部１８は、予め画像読み取り部１２に印字部１４で使用する印刷用紙を読み取らせ、印刷用紙の背景色を抽出して印刷用紙背景色として記憶部１７に記憶させてもよい。そして、問題解答セット作成部８５が問題解答セットを作成する場合には、解答４５ｂの文字色を記憶部１７に記憶された印刷用紙背景色にしてもよい。これによれば、ユーザー環境の印刷紙面上で目視不可能な色で解答４５ｂを作成することができる。

出力部８８から出力された問題文４４は、出題者端末３に送信される。出題者は、出題者端末３の文書編集部３６を介して、所望の問題文４４を問題用紙データ５０に貼り付けて使用することができる。また、出題者は、文書編集部３６を介して問題用紙データ５０の背景色を変えるだけで、問題文４４の解答４５ｂを確認することができ、問題用紙データ５０に対する解答を別途管理しなくてよい。

なお、上記実施形態では、解答となる漢字がマーキングされた原稿を画像読み取り部１２に読み取らせ、ＯＣＲ処理部８１によりＯＣＲ処理して、マーキングされた漢字を解答として解答取得部８２に取得させたが、解答取得部８２は、操作部１１を介して指定された漢字を解答として取得するようにしてもよい。例えば、問題文作成制御部１８は、出題対象者の学年が入力されると、学年別漢字配当表に基づいて、入力された学年で学習する漢字の一覧を操作部１１に表示する。解答取得部８２は、操作部１１に表示された漢字一覧から選択された漢字を解答として取得してもよい。この場合、図３に示すステップｓ１３からステップｓ１５の処理は不要になる。

本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々様々に変更が可能であることは言うまでもない。

１ 画像形成装置
２ ネットワーク
３ 出題者端末
１１ 操作部
１２ 画像読み取り部
１３ 画像処理部
１４ 印字部
１５ 通信部
１６ システムバス
１７ 記憶部
１８ 問題文作成制御部
３１ 表示部
３２ 入力部
３３ 通信部
３４ 記憶部
３５ 制御部
３６ 文書編集部
４１ 解答リスト
４２ 問題文リスト
４３ 解答
４４、４４ａ 問題文
４５ 問題解答セット
４５ａ 読み仮名
４５ｂ 解答
５０ 問題用紙データ
６０ 解答用紙データ
７１ 漢字配当表記憶部
７２ 文書データ記憶部
８１ ＯＣＲ処理部
８２ 解答取得部
８３ 文例抽出部
８４ 形態素解析部
８５ 問題解答セット作成部
８６ 問題文変換部
８７ 未学習漢字変換部
８８ 出力部
１００ 漢字問題作成システム
Ｇ４０ 一覧画面

Claims (5)

1. 印刷用紙に画像を形成する画像形成装置であって、
   文書データを記憶した文書データ記憶部と、
   漢字を解答として受け付ける解答取得部と、
   前記文書データ記憶部に記憶された前記文書データから前記解答が含まれるセンテンスを文例として抽出する文例抽出部と、
   抽出された前記文例中の前記解答の読み仮名を前記印刷用紙上で目視可能な色で作成し、前記読み仮名の隣に前記文例中の前記解答と同じ漢字を前記印刷用紙上で目視不可能な色で作成して、問題と解答を１セットにした問題解答セットを作成する問題解答セット作成部と、
   抽出された前記文例から前記解答を削除して、前記解答の削除位置に前記問題解答セットを挿入して、前記文例を問題文に変換する問題文変換部と、
   変換された前記問題文を出力する出力部と
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 学習指導要領で指定された学年別の漢字を記憶した漢字配当表記憶部と、
   出題対象者の学年の入力を受け付ける操作部と、
   前記漢字配当表記憶部を参照して、入力された前記学年までに未学習の漢字が前記問題文に含まれる場合に、前記問題文中の前記未学習の漢字を平仮名に変換する未学習漢字変換部と
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記印刷用紙の背景色を読み取る画像読み取り部を備え、
   前記問題解答セット作成部は、
   前記目視不可能な色を前記印刷用紙の背景色とする
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 請求項１から３までのいずれか１項に記載の画像形成装置と、該画像形成装置にネットワークを介して接続された情報処理装置とを備えた漢字問題作成システムであって、
   前記情報処理装置は、
   前記ネットワークを介して前記画像形成装置から前記問題文を受信する通信部と、
   受信された前記問題文から選択された前記問題文を貼り付けて問題用紙データを作成する文書編集部を
   備えたことを特徴とする漢字問題作成システム。
5. 前記文書編集部は、
   前記問題用紙データの背景色を変えて解答用紙データを作成する
   ことを特徴とする請求項４に記載の漢字問題作成システム。

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