JPH07234632A

JPH07234632A - 点字書類読み取り装置

Info

Publication number: JPH07234632A
Application number: JP6335053A
Authority: JP
Inventors: Yoshifumi Koyama; 善文小山; Toshihisa Tajima; 敏久田島
Original assignee: KUMAMOTO TECHNO PORISU ZAIDAN; KUMAMOTO TECHNOPOLIS FOUND; NISHIDA HIGHTECH KK
Current assignee: KUMAMOTO TECHNO PORISU ZAIDAN; KUMAMOTO TECHNOPOLIS FOUND; NISHIDA HIGHTECH KK
Priority date: 1993-12-28
Filing date: 1994-12-20
Publication date: 1995-09-05

Abstract

(57)【要約】【目的】紙の両面に点字文章が記された点字書類か
ら、両面の点字文章を一度に読み取ることができるよう
にする。【構成】点字スキャナ部１１は、光センサ２０によっ
て、両面に点字が記された紙の片面に光を照射し、反射
光を１ライン毎に電気信号に変換し、信号処理部２１に
よって３値化し、データ転送部２２によって点字認識部
１２へ転送する。点字認識部１２は、転送されてきたデ
ータをデータ復元部２４によって復元し、データ解析部
２５によって凸点と凹点とを区別して認識し、この点の
配置に基づいてデータ変換部２６によって、凸点によっ
て構成される点字と凹点によって構成される点字とを区
別して認識し、点字のコードに変換し、仮名文字変換部
２７によって点字のコードを仮名文字のコードに変換す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、点字書類から点字文章
を読み取る点字書類読み取り装置に係り、特に、紙の両
面に点字文章が記された点字書類から点字文章を読み取
ることのできる点字書類読み取り装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、点字文章を良く触読すること
が困難な中途失明者および晴眼者が点字郵便等の点字文
章を判読したい場合に、これらの者に代わって点字文章
を読み取る点字書類読み取り装置が開発され、実用化さ
れている。この点字書類読み取り装置としては、紙の片
面のみに記された点字文章を光学式スキャナで読み取る
装置がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、点字書類に
は紙の両面に点字文章が記されたものがあり、このよう
な点字書類の場合、紙の片面に凸点と凹点が存在する。
このように紙の両面に点字文章が記された点字書類か
ら、凸点または凹点のみを抽出して、紙の片面ずつ点字
文章を読み取る技術が特公昭５９−２１０７５号公報に
示されている。この技術は、点字紙に斜め方向より光を
照射して順次走査し、点字上に生じる陰影およびハイラ
イトを時系列の電気信号に変換し、この電気信号の陰影
信号またはハイライト信号のいずれか一方を所定時間遅
延させて他方の信号との論理積を抽出し、この論理積の
中心から所定の走査数前の位置に遅延させない方の信号
がないときに論理積を点字情報として検出するものであ
る。

【０００４】しかしながら、この技術では、紙の両面に
点字文章が記された点字書類のうちの片面の点字文章の
みを読み取るため、両面の点字文章を読み取るために
は、紙の一方の面の点字文章を読み取った後に、紙を表
裏反転させて紙の他方の面の点字文章を読み取る必要が
あり、操作が煩雑であると共に読み取りに時間がかかる
という問題点がある。また、仮に、例えば凸点のみを抽
出して紙の一方の面の点字文章を読み取った後、紙を表
裏反転させずに今度は凹点のみを抽出して紙の他方の面
の点字文章を読み取るように動作させたとしても、紙の
片面ずつ同じ処理を行う必要があり、紙の片面の点字文
章を読み取る場合に比べて処理時間が２倍必要になると
共に、データを保存するメモリの容量も２倍必要にな
る。

【０００５】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、紙の両面に点字文章が記された点字
書類から、両面の点字文章を一度に読み取ることができ
るようにした点字書類読み取り装置を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の点字書類
読み取り装置は、点字書類に光を照射して得られる反射
光を電気信号に変換する光センサと、この光センサによ
って得られた信号に基づいて、点字書類における凸点と
凹点とを区別して認識する点認識手段と、この点認識手
段によって認識された凸点と凹点の配置に基づいて、凸
点によって構成される点字と凹点によって構成される点
字とを区別して認識する点字認識手段とを備えたもので
ある。

【０００７】この点字書類読み取り装置では、光センサ
によって、点字書類に光を照射して得られる反射光が電
気信号に変換され、この信号に基づいて、点認識手段に
よって、点字書類における凸点と凹点とが区別して認識
される。そして、この認識された凸点と凹点の配置に基
づいて、点字認識手段によって、凸点によって構成され
る点字と凹点によって構成される点字とが区別して認識
される。紙の両面に点字文章が記された点字書類では、
紙の片面に、紙の一方の面に記された点字を構成する凸
点と紙の他方の面に記された点字を構成する凹点とが現
れるが、本発明の点字書類読み取り装置では、凸点によ
って構成される点字と凹点によって構成される点字とを
区別して認識するので、紙の片面から、紙の両面に記さ
れた点字文章を同時に読み取ることが可能となる。

【０００８】請求項２記載の点字書類読み取り装置は、
請求項１記載の点字書類読み取り装置において、更に、
点字認識手段によって認識された点字を文字に変換する
変換手段を備えたものである。

【０００９】この点字書類読み取り装置では、点字認識
手段によって認識された点字が、変換手段によって文字
に変換される。

【００１０】請求項３記載の点字書類読み取り装置は、
請求項１または２記載の点字書類読み取り装置におい
て、光センサが、点字書類に光を照射して得られる反射
光を１ライン毎に電気信号に変換するライン状の受光素
子を有するように構成したものである。

【００１１】この点字書類読み取り装置では、ライン状
の光センサによって、点字書類に光を照射して得られる
反射光が１ライン毎に電気信号に変換される。

【００１２】請求項４記載の点字書類読み取り装置は、
請求項１ないし３のいずれか１に記載の点字書類読み取
り装置において、光センサは、点字書類に対して斜め方
向より光を照射する光源を有し、点認識手段は、光セン
サによって得られた信号のレベルを、点字書類上の平坦
な部分に対応するレベルと反射光の強度が強いハイライ
ト部分に対応するレベルと反射光の強度が弱いシャドウ
部分に対応するレベルを含む３つ以上の離散的なレベル
に量子化する量子化手段と、この量子化手段によって量
子化されたレベルの空間的な配置のパターンの特徴に基
づいて凸点と凹点とを認識するパターン認識手段とを有
するものである。

【００１３】この点字書類読み取り装置では、光センサ
の光源は点字書類に対して斜め方向より光を照射する。
これにより、凸点または凹点が存在する位置ではハイラ
イト部分とシャドウ部分が近接して発生し、且つ凸点と
凹点とではハイライト部分とシャドウ部分の空間的な配
置が異なる。点認識手段は、量子化手段によって、光セ
ンサによって得られた信号のレベルを、点字書類上の平
坦な部分に対応するレベルとハイライト部分に対応する
レベルとシャドウ部分に対応するレベルを含む３つ以上
の離散的なレベルに量子化し、この量子化されたレベル
の空間的な配置のパターンの特徴に基づいて、パターン
認識手段によって凸点と凹点とを認識する。

【００１４】請求項５記載の点字書類読み取り装置は、
請求項４記載の点字書類読み取り装置において、パター
ン認識手段が、量子化手段によって量子化されたレベル
の空間的な配置のパターンからハイライト部分とシャド
ウ部分とが近接して存在している部分を検出し、この検
出した部分におけるレベルの空間的な配置のパターンに
応じて凸点と凹点とを認識するようにしたものである。

【００１５】請求項６記載の点字書類読み取り装置は、
請求項４記載の点字書類読み取り装置において、パター
ン認識手段が、量子化手段の出力信号を所定時間遅延さ
せて量子化手段の原出力信号と比較することによって、
ハイライト部分に対応するレベルの部分とシャドウ部分
に対応するレベルの部分とが重なる部分を検出し、この
検出した部分の中心点を凸点または凹点が存在する可能
性のある候補点とし、且つ比較した２つの信号のレベル
の組み合わせに応じて、候補点を凸点と予想される凸点
候補点と凹点と予想される凹点候補点とに区別し、更に
両候補点の空間的な配置のパターンに基づいて不要な候
補点を除去して凸点と凹点とを認識するようにしたもの
である。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００１７】図１ないし図１４は本発明の第１の実施例
に係るものである。図１は本実施例に係る点字書類読み
取り装置の概略の構成を示す斜視図である。この図に示
すように、点字書類読み取り装置は、点字スキャナ部１
１と、点字認識部１２と、この両者間でデータの通信を
行うための通信線１３と、点字認識部１２に接続された
ディスプレイ１４とを備えている。

【００１８】点字スキャナ部１１は、片面または両面に
点字が記された紙１６を挿入するための紙挿入部１７
と、この紙挿入部１７から挿入された紙１６を搬送する
ピンチローラ１８と、このピンチローラ１８を回転させ
る図示しないモータと、ピンチローラ１８によって搬送
される紙１６の下面に光を照射し、得られた反射光を１
ライン毎に電気信号に変換する光センサ２０とを備えて
いる。

【００１９】図２は点字スキャナ部１１と点字認識部１
２の構成を示すブロック図である。この図に示すよう
に、点字スキャナ部１１は、更に、光センサ２０の出力
信号のレベルを３つの離散的なレベルに量子化する量子
化手段としての信号処理部２１と、この信号処理部２１
の出力データを点字認識部１２に転送するデータ転送部
２２と、点字スキャナ部１１内の各部の動作を制御する
コントローラ２３とを備えている。

【００２０】点字認識部１２は、点字スキャナ部１１か
ら転送されてきたデータを復元するデータ復元部２４
と、このデータ復元部２４によって復元されたデータに
基づいて、紙１６における凸点と凹点とを区別して認識
する点認識手段としてのデータ解析部２５と、このデー
タ解析部２５によって認識された凸点と凹点の配置に基
づいて、凸点によって構成される点字と凹点によって構
成される点字とを区別して認識し、点字のコードに変換
する点字認識手段としてのデータ変換部２６と、このデ
ータ変換部２６によって得られた点字のコードを仮名文
字のコードに変換する仮名文字変換部２７とを備えてい
る。

【００２１】点字認識部１２は、コンピュータによって
構成され、ＣＰＵ（中央処理装置）が、ＲＡＭ（ランダ
ム・アクセス・メモリ）をワーキングエリアとして、Ｒ
ＯＭ（リード・オンリ・メモリ）に格納されたプログラ
ムを実行することによって、点字認識部１２の各構成要
素を実現するようになっている。

【００２２】図３は光センサ２０の構成を示す説明図で
ある。なお、光センサ２０の上側には、ガラス板２９が
設けられ、このガラス板２９上を紙１６が矢印３０方向
に搬送されるようになっている。光センサ２０は、紙１
６の下面に光Ｌ₁を照射する光源３１と、紙１６で反射
した反射光Ｌ₂を１ライン毎に電気信号に変換する受光
素子３２とを備えている。受光素子３２は、多数の画素
毎の受光素子がライン状に配列されて構成されている。
光源３１は、光Ｌ₁が紙１６の搬送方向の手前側から紙
１６の面に対して斜めに入射するように配置され、光源
３１と受光素子３２は、光Ｌ₁と反射光Ｌ₂とが所定の
角度をなすように配置されている。

【００２３】図４は信号処理部２１の構成を示すブロッ
ク図である。この信号処理部２１は、光センサ２０の出
力信号を増幅する増幅器４１と、この増幅器４１の出力
信号に対して、ＲＯＭ４３に予め記憶しておいた受光素
子３２の光電変換感度のばらつきを補正するための補正
量に基づいてシェーディング補正を行うシェーディング
補正回路４２と、このシェーディング補正回路４２によ
って補正された出力信号を、２つのしきい値ＴＨ₁、Ｔ
Ｈ₂と比較して３値化する比較器４４とを備え、比較器
４４の出力信号がデータ転送部２２へ送られるようにな
っている。

【００２４】次に、図５ないし図１４を参照して、本実
施例の点字書類読み取り装置の動作について説明する。

【００２５】まず、片面または両面に点字文章が記され
た紙１６を、点字スキャナ部１１の紙挿入部１７に挿入
すると、ピンチローラ１８によって紙１６が搬送され、
光センサ２０上に来ると、光源３１によって紙１６の下
面に光Ｌ₁が照射され、得られた反射光Ｌ₂が１ライン
毎に電気信号に変換される。この光センサ２０の出力信
号は、信号処理部２１によって、２つのしきい値Ｔ
Ｈ₁、ＴＨ₂を用いて、レベル“１”、レベル“０”、
レベル“−１”の３つのレベルに３値化される。これを
図５を用いて更に詳しく説明する。

【００２６】図５は、時間すなわち紙１６の送り方向を
横軸にとったときの光センサ２０の出力信号のレベル
（電圧レベル）を破線で示し、信号処理部２１によって
３値化した後のレベルを点で示したものである。なお、
図の上部には、紙１６を示しており、この紙１６上の点
が光センサ２０によってサンプリングされた位置を示し
ている。紙１６の平坦な場所すなわち点字を構成する点
が存在しない場所の信号レベルを基準に考え、その信号
レベルをレベル“０”とおく。点字を構成する凸点４６
と凹点４７では、光源３１と受光素子３２の配置に起因
して、凸または凹の曲面により反射光Ｌ₂の強度が強い
ハイライト部分と反射光Ｌ₂の強度が弱いシャドウ部分
とが形成される。信号処理部２１では、図５に示すよう
に、あるしきい値ＴＨ₁、ＴＨ₂により、光センサ２０
の出力信号をハイライト部分に対応するレベル“１”
と、紙１６の平坦な場所に対応するレベル“０”と、シ
ャドウ部分に対応するレベル“−１”の３つのレベルに
３値化して、点字を構成する点を形作る特徴情報に変換
する。図６には、信号処理部２１によって３値化した後
のレベルを示す。このようにして、信号処理部２１で
は、光センサ２０の出力信号を、点字を構成する点の特
徴情報に変換すると共に、データを圧縮している。

【００２７】信号処理部２１の出力データはデータ転送
部２２によって点字認識部１２に転送され、データ復元
部２４によって復元される。

【００２８】図７は紙１６に記された点字の一例を表し
たもので、上部の４個の円が凸点４６を示し、下部の４
個の円が凹点４７を示している。縦横の枡目は光センサ
２０によるサンプリング点を表し、ここでは、紙の幅方
向５１について１５ポイント、紙の送り方向５２につい
て３１ポイント分を示している。

【００２９】図８は、図７に示す例において、データ復
元部２４によって復元されたデータを示したものであ
る。この図において、“−”はレベル“−１”を表し、
“＋”はレベル“１”を表し、無印はレベル“０”を表
している。このようにしてデータ復元部２４によって復
元されたデータは点字認識部１２を構成するコンピュー
タのＲＡＭに記憶される。

【００３０】次に、図９の流れ図を参照して、データ解
析部２５の動作について説明する。データ解析部２５
は、まず、所定の基準点を中心に点字ウインドゥを設定
する（ステップＳ１０１）。図１０は点字ウインドゥの
一例を示す。この点字ウインドゥは行方向６１に５画
素、列方向６２に５画素の５×５画素で構成され、図中
のａ₁〜ａ₅、ｂ₁〜ｂ₅、ｃ₁〜ｃ₅、ｄ₁〜ｄ₅、
ｅ₁〜ｅ₅の計２５画素のデータのみを抽出するために
用いられる。

【００３１】データ解析部２５は、次に、処理を終了す
るか否かを判断し（ステップＳ１０２）、処理を終了す
る場合（Ｙ）は動作を終了する。処理を終了する場合と
は、例えば図示しないセンサによって紙１６の後端を検
出したような場合である。処理を終了しない場合（Ｎ）
は、図８に示すようなデータ復元部２４によって復元さ
れたデータ上において、横方向（列方向）に点字ウイン
ドゥを移動する（ステップＳ１０３）。そして、点字ウ
インドゥが位置する行に点字を構成する点があるか否か
を判断する（ステップＳ１０４）。点がなければ
（Ｎ）、改行コードを記憶して（ステップＳ１０５）、
ステップＳ１０２へ戻る。点があれば（Ｙ）、縦方向
（行方向）に点字ウインドゥを移動し（ステップＳ１０
６）、点があるか否かを判断する（ステップＳ１０
７）。点がなければ（Ｎ）ステップＳ１０６へ戻る。点
があれば（Ｙ）、点の位置を認識する（ステップＳ１０
８）。なお、点の位置は、図８に示すように、レベル
“−１”の画素とレベル“１”の画素が多数近接して存
在する場所として容易に認識することができる。

【００３２】データ解析部２５は、次に、点字ウインド
ゥの中心と点字を構成する点の中心とが略一致するよう
に、点字ウインドゥの横方向および縦方向の位置を修正
する（ステップＳ１０９）。これは、例えば、レベル
“−１”またはレベル“１”の画素が多数近接して存在
する領域の中心を求め、これに点字ウインドゥの中心を
一致させることによって達成できるが、簡単には、点字
ウインドゥ内のレベル“−１”またはレベル“１”の画
素の総和が最大値をとるように点字ウインドゥを移動す
ることによっても達成できる。

【００３３】データ解析部２５は、次に、点字ウインド
ゥ内の画素のレベルの変化パターンに基づいて、点が凸
点か凹点かを判定するための凹凸判定処理を行う（ステ
ップＳ１１０）。この処理は、具体的には、点字ウイン
ドゥ内を行方向６１に見て、そのときのレベルの変化の
パターンに、図１１または図１２に示すようなパターン
が存在するときは凸点と判定し、図１３または図１４に
示すようなパターンが存在するときは凹点と判定するも
のである。図１１ないし図１４において、横軸の数字１
〜５は点字ウインドゥの１つの列における行方向の５つ
の画素（例えばａ₁〜ａ₅）の位置を示している。な
お、点字ウインドゥ内の５つの行に、図１１ないし図１
４に示すパターンが所定数以上存在する場合に、凸点あ
るいは凹点と判定するようにしても良い。また、図１１
ないし図１４に示すパターンは一例であり、これより多
くのパターンを設けても良いし、点字を構成する点の大
きさ等に応じてパターンを適宜変更するようにしても良
い。

【００３４】データ解析部２５は、次に、凹凸判定処理
の判定結果の情報を、凸点を示すコードあるいは凹点を
示すコードに変換する（ステップＳ１１１）。次に、凸
点あるいは凹点の座標とコードを、紙の表、裏の別すな
わち凸点と凹点の別に、ＲＯＭに記憶し（ステップＳ１
１２）、その点がその行における最後の点か否かを判断
する（ステップＳ１１３）。最後の点ではない場合
（Ｎ）はステップＳ１０６へ戻る。最後の点の場合
（Ｙ）は、改行コードを記憶して（ステップＳ１０
５）、ステップＳ１０２へ戻る。

【００３５】データ解析部２５は、以上の動作により、
紙１６の表、裏の別に、点字を構成する点の座標を認識
することになる。

【００３６】データ変換部２６は、データ解析部２５で
得られた情報に基づいて、凸点と凹点の配置に基づい
て、凸点によって構成される点字と凹点によって構成さ
れる点字とを区別して認識する。言い換えると、紙１６
の表、裏の別に、点字を認識する。なお、点字は横２、
縦３の計６点の点の有無により構成されるので、データ
変換部２６は点の配置から点字を認識する。そして、デ
ータ変換部２６は、認識した点字の情報を点字のコード
に変換する。なお、紙１６の裏側の点字を認識する場合
には、凹点の配置の鏡像に基づいて点字を認識する。

【００３７】仮名文字変換部２７は、紙１６の表、裏の
別に、データ変換部２６によって得られた点字のコード
を仮名文字のコードに変換する。このようにして得られ
た仮名文字は必要に応じてディスプレイ１４に表示する
ことかできる。

【００３８】以上説明したように本実施例によれば、紙
１６における凸点と凹点とを区別して認識するようにし
たので、紙１６の両面に点字文章が記された点字書類か
ら、紙１６を表裏反転することなく、両面の点字文章を
一度に読み取ることができる。しかも、点字文章を読み
取る処理を紙１６の両面について同時に行うようにした
ので、点字文章を読み取る処理を紙１６の片面ずつ２回
行う場合に比べて、作業用のメモリの容量が少なくて済
む。

【００３９】図１５ないし図２４は本発明の第２の実施
例に係るものである。図１５は本実施例に係る点字書類
読み取り装置の点字スキャナ部と点字認識部の構成を示
すブロック図である。この図に示すように、本実施例に
おける点字スキャナ部１１は、第１の実施例における点
字スキャナ部１１において、信号処理部２１とデータ転
送部２２の間に凸点凹点同時抽出部４５を設けた構成に
なっている。

【００４０】本実施例において、凸点凹点同時抽出部４
５とデータ解析部２５は、本発明におけるパターン認識
手段に対応し、以下に示す処理（１）から処理（４）の
４つの処理を行う。このうち、処理（１）および処理
（２）は凸点凹点同時抽出部４５の処理であり、処理
（３）および処理（４）はデータ解析部２５の処理であ
る。なお、以下の説明では、図７において符号５２で示
した紙１６の送り方向を走査方向と言う。

【００４１】処理（１）では、点字を構成する点の特徴
情報である３値化信号を時間軸方向でＮ走査線分だけ遅
延させる。点字書類に対して斜め方向より光を照射する
と、点字を構成する点が存在する部分ではハイライト部
分とシャドウ部分が近接して発生するため、レベル
“１”の部分とレベル“−１”の部分とが近接して存在
する。そのため、３値化信号を所定の走査線分だけ遅延
して、遅延させない原３値化信号と比較すると、点が存
在する部分では、近接して存在するレベル“１”の部分
とレベル“−１”の部分との重なりが生じる。Ｎはこの
ような重なりが生じる走査線数であり、以下の説明では
Ｎ＝４とする。

【００４２】処理（２）では、処理（１）で遅延させた
３値化信号と原３値化信号との条件付き論理積をとるこ
とによって、レベル“１”の部分とレベル“−１”の部
分が重なる部分を検出し、その部分を凸点または凹点が
存在する可能性のある候補点とする。図１６は、原３値
化信号をＳ１、遅延させた３値化信号をＳ２として、条
件付き論理積の関係を示したものである。この図に示す
ように、処理（２）では、信号Ｓ２がレベル“−１”で
信号Ｓ１がレベル“１”のとき、凸点と予想される凸点
候補点であることを示す情報（図では記号“＋”で示
す。）を生成し、信号Ｓ２がレベル“１”で信号Ｓ１が
レベル“−１”のとき、凹点と予想される凹点候補点で
あることを示す情報（図では記号“−”で示す。）を生
成し、その他の場合は特に意味のある情報を生成しない
（図では記号“×”で示す。）こととする。これは、図
３に示したように、光Ｌ₁が紙１６の搬送方向の手前側
から紙１６の面に対して斜めに入射するように光源３１
を配置した場合には、凸点ではシャドウ部分の後にハイ
ライト部分が生じ、凹点ではハイライト部分の後にシャ
ドウ部分が生じることを利用して、ハイライト部分とシ
ャドウ部分の並び方に基づいて凸点と凹点とを区別する
ということである。なお、光Ｌ₁が紙１６の搬送方向の
奥側から紙１６の面に対して斜めに入射するように光源
３１を配置した場合には、図１６における凸点候補点で
あることを示す情報（“＋”）と凹点候補点であること
を示す情報（“−”）は逆になるが、ハイライト部分と
シャドウ部分の並び方に基づいて凸点と凹点とを区別す
るという考え方は同様である。

【００４３】処理（３）では、処理（２）で生成した凸
点候補点であることを示す情報を有する領域と凹点候補
点であることを示す情報を有する領域について、それぞ
れ各領域の中心の点を抽出し、この点を凸点候補点ある
いは凹点候補点とする。これは、処理（２）で生成した
凸点候補点であることを示す情報を有する領域と凹点候
補点であることを示す情報を有する領域は、ある程度の
面積を有するので、以後の処理を簡単にするために、凸
点候補点と凹点候補点をそれぞれ１ドットで表すもので
ある。なお、各領域の中心の点を抽出する方法として
は、例えば、１ドットになるまで領域の外周から順に１
ドットずつ領域を消去していく方法を用いることができ
る。

【００４４】処理（４）では、凸点候補点と凹点候補点
の空間的な配置のパターンに基づいて不要な候補点を除
去して凸点と凹点とを認識する。

【００４５】次に、図１７ないし図２０を参照して、上
述の処理（１）ないし処理（４）について具体的に説明
する。図１７に示すように、点字１字は横２個、縦３個
の計６個の点６５の有無によって表される。従って、走
査方向について凸点または凹点が２個または３個並ぶこ
とがある。なお、図中、ｌ₀は横点間距離、ｌ₁は縦点
間距離である。また、紙１６の面に対して斜めに光を照
射すると、点字を構成する点が存在する部分では、ハイ
ライト部分とシャドウ部分が近接して発生し、且つ凸点
と凹点とではハイライト部分とシャドウ部分の空間的な
配置が異なる。

【００４６】図１８（ａ）には、走査方向５２につい
て、凸点６６が２個と、凹点６７が２個並んでいる例を
示している。なお、図中、符号７１，７３，７６，７８
はシャドウ部分に対応するレベル“−１”の領域を示
し、符号７２，７４，７５，７７はハイライト部分に対
応するレベル“１”の領域を示している。ここで、処理
（１）と処理（２）を行うと、図１８（ｂ）に示すよう
に、凸点候補点であることを示す情報（“＋”）を有す
る領域７９，８１，８３と、凹点候補点であることを示
す情報（“−”）を有する領域８０，８２，８４が生じ
る。更に、処理（３）を行うと、図１８（ｃ）に示すよ
うに、それぞれ１ドットの凸点候補点８５，８７，８９
と凹点候補点８６，８８，９０が抽出される。

【００４７】ところで、図１８（ａ）に示した２個の凸
点６６では、レベル“−１”の領域７１とレベル“１”
の領域７２の組み合わせと、レベル“−１”の領域７３
とレベル“１”の領域７４の組み合わせにより、凸点候
補点であることを示す情報（“＋”）を有する領域７
９，８１が生じ、凸点候補点８５，８７が生じる一方
で、異なる凸点間におけるレベル“１”の領域７２とレ
ベル“−１”の領域７３の組み合わせにより凹点候補点
であることを示す情報（“−”）を有する領域８０が生
じ、不要な凹点候補点８６が生じてしまう。同様に、２
個の凹点６７では、レベル“１”の領域７５とレベル
“−１”の領域７６の組み合わせと、レベル“１”の領
域７７とレベル“−１”の領域７８の組み合わせによ
り、凹点候補点であることを示す情報（“−”）を有す
る領域８２，８４が生じ、凹点候補点８８，９０が生じ
る一方で、異なる凹点間におけるレベル“−１”の領域
７６とレベル“１”の領域７７の組み合わせにより凸点
候補点であることを示す情報（“＋”）を有する領域８
３が生じ、不要な凸点候補点８９が生じてしまう。処理
（４）では、図１７に示した点字パターンを利用して、
不要な凹点候補点８６と凸点候補点８９を除去する。

【００４８】ここで、図１９および図２０を参照して、
処理（４）について説明する。図１９（ａ）ないし
（ｃ）および図２０（ａ）ないし（ｃ）は、それぞれ処
理（１）ないし（３）によって生成された凸点候補点９
１と凹点候補点９２を示しており、図１９（ａ）は走査
方向について凸点が１個の場合、図１９（ｂ）は同様に
凸点が２個の場合、図１９（ｃ）は同様に凸点が３個の
場合、図２０（ａ）は同様に凹点が１個の場合、図２０
（ｂ）は同様に凹点が２個の場合、図２０（ｃ）は同様
に凹点が３個の場合を示している。

【００４９】図１９（ａ）の場合は、凸点候補点９１か
ら距離ｌ₂の範囲内に候補点がない場合であり、この場
合は不要な候補点がないので除去する必要はない。図１
９（ｂ）の場合は、凸点候補点９１から距離ｌ₃の範囲
内に凹点候補点９２と凸点候補点９１がこの順番に並ぶ
場合であり、このパターンの場合には凹点候補点９２を
削除する。また、図１９（ｃ）の場合は、凸点候補点９
１から距離ｌ₄の範囲内に凹点候補点９２と凸点候補点
９１がこの順番で交互に並ぶ場合であり、このパターン
の場合には２個の凹点候補点９２を削除する。なお、ｌ
₁は図１７で示した縦点間距離であり、実際の値は約
２．０ｍｍである。ｌ₂はｌ₁の０．５倍、ｌ₃はｌ₁
の１．５倍、ｌ₄はｌ₁の２．５倍の値である。このよ
うにして不要な凹点候補点９２を削除して残った凸点候
補点９１が凸点として認識される。

【００５０】同様に、図２０（ａ）の場合は、凹点候補
点９２から距離ｌ₂の範囲内に候補点がない場合であ
り、この場合は不要な候補点がないので除去する必要は
ない。図２０（ｂ）の場合は、凹点候補点９２から距離
ｌ₃の範囲内に凸点候補点９１と凹点候補点９２がこの
順番に並ぶ場合であり、このパターンの場合には凸点候
補点９１を削除する。また、図２０（ｃ）の場合は、凹
点候補点９２から距離ｌ₄の範囲内に凸点候補点９１と
凹点候補点９２がこの順番で交互に並ぶ場合であり、こ
のパターンの場合には２個の凸点候補点９１を削除す
る。このようにして不要な凸点候補点９１を削除して残
った凹点候補点９２が凹点として認識される。

【００５１】なお、図１８（ａ）における凸点６６と凹
点６７の境界では、レベル“１”の領域７４，７５が並
ぶため不要な候補点は生じない。図示しないが、凹点と
凸点の境界でもレベル“−１”の領域が並ぶため不要な
候補点は生じない。

【００５２】次に、処理（１）と処理（２）を行う凸点
凹点同時抽出部４５の構成例について説明する。

【００５３】図２１は、アナログ信号を用いて処理
（１）と処理（２）を行う凸点凹点同時抽出部４５の構
成例を示すブロック図である。この図に示す凸点凹点同
時抽出部４５は、比較器４４の出力信号である３値化信
号Ｓ１を４走査線分遅延するための縦続接続された４つ
の遅延線１２１〜１２４を備えている。これらの遅延線
１２１〜１２４は、例えばＣＣＤメモリを用いて構成す
ることができる。各遅延線１２１〜１２４には、光セン
サ２０におけるサンプリングと同じタイミングのサンプ
リングクロックＣＬが供給され、各遅延線１２１〜１２
４は光センサ２０におけるサンプリングに同期して動作
するようになっている。最終段の遅延線１２４の出力信
号は４走査線分遅延された信号Ｓ２となる。

【００５４】凸点凹点同時抽出部４５は、更に、４つの
一致検出回路１２５〜１２８を備えている。一致検出回
路１２５は信号Ｓ２とレベル“−１”の信号である信号
Ｓ０１とを入力し、信号Ｓ２がレベル“−１”のときに
出力信号Ｓ３をアクティブにする。一致検出回路１２６
は信号Ｓ１とレベル“１”の信号である信号Ｓ１０とを
入力し、信号Ｓ１がレベル“１”のときに出力信号Ｓ４
をアクティブにする。一致検出回路１２７は信号Ｓ２と
レベル“１”の信号である信号Ｓ１０とを入力し、信号
Ｓ２がレベル“１”のときに出力信号Ｓ５をアクティブ
にする。一致検出回路１２８は信号Ｓ１とレベル“−
１”の信号である信号Ｓ０１とを入力し、信号Ｓ１がレ
ベル“−１”のときに出力信号Ｓ６をアクティブにす
る。一致検出回路１２５〜１２８は、例えば２つの入力
信号の差を求める減算器と、この減算器の出力信号が０
（零）近傍の場合にアクティブとなる信号を出力するウ
インドゥコンパレータを用いて構成することができる。

【００５５】凸点凹点同時抽出部４５は、更に、一致検
出回路１２５，１２６の出力信号Ｓ３，Ｓ４の論理積を
とる論理積回路１２９と、一致検出回路１２７，１２８
の出力信号Ｓ５，Ｓ６の論理積をとる論理積回路１３０
とを備えている。論理積回路１２９の出力信号Ｓ７は凸
点候補点であることを示す情報（“＋”）となり、論理
積回路１３０の出力信号Ｓ８は凹点候補点であることを
示す情報（“−”）となる。凸点凹点同時抽出部４５
は、更に、論理積回路１２９，１３０の出力信号Ｓ７，
Ｓ８を入力し、信号Ｓ７がアクティブのときは凸点候補
点であることを示し、信号Ｓ８がアクティブのときは凹
点候補点であることを示し、信号Ｓ７，Ｓ８が共にアク
ティブではないときには特に意味を成さない信号Ｓ９を
出力する切換出力回路１３１を備えている。この切換出
力回路１３１の出力信号Ｓ９が凸点凹点同時抽出部４５
の出力信号となる。切換出力回路１３１は、例えば信号
Ｓ７から信号Ｓ８を減算する減算器を用いて構成するこ
とができる。この場合、信号Ｓ７がアクティブのときは
信号Ｓ９は正の値となり凸点候補点であることを示し、
信号Ｓ８がアクティブのときは信号Ｓ９は負の値となり
凹点候補点であることを示し、信号Ｓ７，Ｓ８が共にア
クティブではないときには信号Ｓ９は０（零）となり特
に意味を成さないことを示す。

【００５６】この凸点凹点同時抽出部４５では、４つの
遅延線１２１〜１２４によって処理（１）の遅延処理を
行う。一致検出回路１２５，１２６と論理積回路１２９
は、信号Ｓ２がレベル“−１”で信号Ｓ１がレベル
“１”となる部分を抽出して、凸点候補点であることを
示す情報（信号Ｓ７）を生成する。一致検出回路１２
７，１２８と論理積回路１３０は、信号Ｓ２がレベル
“１”で信号Ｓ１がレベル“−１”となる部分を抽出し
て、凹点候補点であることを示す情報（信号Ｓ８）を生
成する。切換出力回路１３１は、凸点候補点であること
を示す情報と凹点候補点であることを示す情報を信号Ｓ
９として出力する。

【００５７】凸点凹点同時抽出部４５の出力信号Ｓ９は
データ転送部２２、データ復元部２４を介してデータ解
析部２５に送られ、このデータ解析部２５で前述の処理
（３）と処理（４）が行われ、凸点と凹点が正しく認識
される。

【００５８】図２２は、ディジタル信号を用いて処理
（１）と処理（２）を行う凸点凹点同時抽出部４５の構
成例を示すブロック図である。この図に示す凸点凹点同
時抽出部４５は、比較器４４の出力信号である３値化信
号Ｓ１を２ビットのディジタル信号からなる３値化信号
Ｓ１´に変換する符号化回路１４０を備えている。この
符号化回路１４０は、例えば、３値化信号Ｓ１のレベル
“−１”を２ビットのディジタル信号“０１”とし、３
値化信号Ｓ１のレベル“０”を２ビットのディジタル信
号“００”とし、３値化信号Ｓ１のレベル“１”を２ビ
ットのディジタル信号“１０”とする。

【００５９】図２２に示した凸点凹点同時抽出部４５
は、更に、符号化回路１４０の出力信号であるディジタ
ルの３値化信号Ｓ１´を４走査線分遅延するための縦続
接続された４つのシフトレジスタ１４１〜１４４を備え
ている。各シフトレジスタ１４１〜１４４には、光セン
サ２０におけるサンプリングと同じタイミングのサンプ
リングクロックＣＬが供給され、各シフトレジスタ１４
１〜１４４は光センサ２０におけるサンプリングに同期
して動作するようになっている。最終段のシフトレジス
タ１４４の出力信号は４走査線分遅延されたディジタル
の信号Ｓ２´となる。

【００６０】図２２に示した凸点凹点同時抽出部４５
は、更に、４つの一致検出回路１４５〜１４８を備えて
いる。一致検出回路１４５は信号Ｓ２´とレベル“−
１”を表す２ビットのディジタル信号“０１”である信
号Ｓ０１´とを入力し、信号Ｓ２´がレベル“−１”を
表す場合に出力信号Ｓ３´をアクティブにする。一致検
出回路１４６は信号Ｓ１´とレベル“１”を表す２ビッ
トのディジタル信号“１０”である信号Ｓ１０´とを入
力し、信号Ｓ１´がレベル“１”を表す場合に出力信号
Ｓ４´をアクティブにする。一致検出回路１４７は信号
Ｓ２´とレベル“１”を表す信号Ｓ１０´とを入力し、
信号Ｓ２´がレベル“１”を表す場合に出力信号Ｓ５´
をアクティブにする。一致検出回路１４８は信号Ｓ１´
とレベル“−１”を表す信号Ｓ０１´とを入力し、信号
Ｓ１´がレベル“−１”を表す場合に出力信号Ｓ６´を
アクティブにする。

【００６１】図２２に示した凸点凹点同時抽出部４５
は、更に、一致検出回路１４５，１４６の出力信号Ｓ３
´，Ｓ４´の論理積をとるアンドゲート１４９と、一致
検出回路１４７，１４８の出力信号Ｓ５´，Ｓ６´の論
理積をとるアンドゲート１５０とを備えている。アンド
ゲート１４９の出力信号Ｓ７´は凸点候補点であること
を示す情報（“＋”）となり、アンドゲート１５０の出
力信号Ｓ８´は凹点候補点であることを示す情報
（“−”）となる。図２２に示した凸点凹点同時抽出部
４５では、アンドゲート１４９の出力信号Ｓ７´を上位
ビットとし、アンドゲート１５０の出力信号Ｓ８´を下
位ビットとしたディジタル信号Ｓ９´が、凸点候補点で
あることを示す情報と凹点候補点であることを示す情報
を表す信号として出力される。すなわち、アンドゲート
１４９の出力信号Ｓ７´がアクティブのときには信号Ｓ
９´は“１０”となって凸点候補点であることを示し、
アンドゲート１５０の出力信号Ｓ８´がアクティブのと
きには信号Ｓ９´は“０１”となって凹点候補点である
ことを示し、信号Ｓ７´，Ｓ８´が共にアクティブでな
いときには信号Ｓ９´は“００”となって特に意味を成
さないことを示す。

【００６２】図２３は図２２における一致検出回路１４
５の一例を示すブロック図である。この一致検出回路１
４５は、２つの排他的論理和ゲートの出力を否定したゲ
ート（Ｅｘｃｌｕｓｉｖｅ−ＮＯＲゲート：以下、ＥＸ
−ＮＯＲゲートと記す。）１５１，１５２を備えてい
る。ＥＸ−ＮＯＲゲート１５１は、信号Ｓ０１´の上位
ビットと信号Ｓ２´の上位ビットを入力し、両者が一致
する場合に出力をアクティブにする。ＥＸ−ＮＯＲゲー
ト１５２は、信号Ｓ０１´の下位ビットと信号Ｓ２´の
下位ビットを入力し、両者が一致する場合に出力をアク
ティブにする。一致検出回路１４５は、更に、ＥＸ−Ｎ
ＯＲゲート１５１，１５２の出力の論理積をとるアンド
ゲート１５３を備えている。このアンドゲート１５３の
出力が一致検出回路１４５の出力信号Ｓ３´となる。こ
の一致検出回路１４５では、２つのＥＸ−ＮＯＲゲート
１５１，１５２によって、上位ビットと下位ビット毎に
信号Ｓ０１´と信号Ｓ２´の一致を検出し、上位ビッ
ト、下位ビット共に一致する場合にアンドゲート１５３
の出力信号Ｓ３´がアクティブになる。なお、図２２に
おける他の一致検出回路１４６〜１４８も同様に構成す
ることができる。

【００６３】図２４は図２２における一致検出回路１４
５〜１４８の他の例を示すブロック図である。この図に
示す例では、一致検出回路１４５は信号Ｓ２´の上位ビ
ットの否定と信号Ｓ２´の下位ビットとの論理積をとる
アンドゲート１５５で構成され、一致検出回路１４６は
信号Ｓ１´の上位ビットと信号Ｓ１´の下位ビットの否
定との論理積をとるアンドゲート１５６で構成され、一
致検出回路１４７は信号Ｓ２´の上位ビットと信号Ｓ２
´の下位ビットの否定との論理積をとるアンドゲート１
５７で構成され、一致検出回路１４８は信号Ｓ１´の上
位ビットの否定と信号Ｓ１´の下位ビットとの論理積を
とるアンドゲート１５８で構成されている。アンドゲー
ト１５５は信号Ｓ２´が“０１”のときに出力信号Ｓ３
´がアクティブとなり、アンドゲート１５６は信号Ｓ１
´が“１０”のときに出力信号Ｓ４´がアクティブとな
り、アンドゲート１５７は信号Ｓ２´が“１０”のとき
に出力信号Ｓ５´がアクティブとなり、アンドゲート１
５８は信号Ｓ１´が“０１”のときに出力信号Ｓ６´が
アクティブとなる。

【００６４】以上説明したように本実施例によれば、凸
点凹点同時抽出部４５で凸点候補点であることを示す情
報と凹点候補点であることを示す情報を生成し、データ
解析部２５では、この情報に基づいて凸点と凹点を認識
するようにしたので、第１の実施例に比べて、データ解
析部２５における処理の負担が軽減される。本実施例の
その他の構成、動作および効果は第１の実施例と同様で
ある。

【００６５】なお、本発明は上記各実施例に限定され
ず、例えば光センサはライン状のセンサに限らず、ＣＣ
Ｄ等を用いて面の情報を得るものでも良い。

【００６６】また、本発明の点字書類読み取り装置は、
紙の両面に点字文章が記された点字書類に限らず、紙の
片面に点字文章が記された点字書類の場合にも読み取る
ことができることは言うまでもない。

【００６７】

【発明の効果】以上説明したように本発明の点字書類読
み取り装置によれば、紙における凸点と凹点とを区別し
て認識し、この認識された凸点と凹点の配置に基づい
て、凸点によって構成される点字と凹点によって構成さ
れる点字とを区別して認識するようにしたので、紙の両
面に点字文章が記された点字書類から、両面の点字文章
を一度に読み取ることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係る点字書類読み取り
装置の概略の構成を示す斜視図である。

【図２】図１における点字スキャナ部と点字認識部の構
成を示すブロック図である。

【図３】図１における光センサの構成を示す説明図であ
る。

【図４】図２における信号処理部の構成を示すブロック
図である。

【図５】図２における光センサの出力信号と信号処理部
の出力信号を示す説明図である。

【図６】図２における信号処理部の出力信号を示す説明
図である。

【図７】紙に記された点字の一例を示す説明図である。

【図８】図２におけるデータ復元部によって復元された
データの一例を示す説明図である。

【図９】図２におけるデータ解析部の動作を示す流れ図
である。

【図１０】図２におけるデータ解析部で使用する点字ウ
インドゥの一例を示す説明図である。

【図１１】図２におけるデータ解析部で使用する凸点の
判定用のパターンを示す説明図である。

【図１２】図２におけるデータ解析部で使用する凸点の
判定用のパターンを示す説明図である。

【図１３】図２におけるデータ解析部で使用する凹点の
判定用のパターンを示す説明図である。

【図１４】図２におけるデータ解析部で使用する凹点の
判定用のパターンを示す説明図である。

【図１５】本発明の第２の実施例に係る点字書類読み取
り装置の点字スキャナ部と点字認識部の構成を示すブロ
ック図である。

【図１６】図１５における凸点凹点同時抽出部で行う条
件付き論理積の関係を示す説明図である。

【図１７】点字の構成を示す説明図である。

【図１８】図１５における凸点凹点同時抽出部の動作を
説明するための説明図である。

【図１９】図１５におけるデータ解析部の動作を説明す
るための説明図である。

【図２０】図１５におけるデータ解析部の動作を説明す
るための説明図である。

【図２１】図１５における凸点凹点同時抽出部の構成の
一例を示すブロック図である。

【図２２】図１５における凸点凹点同時抽出部の構成の
他の例を示すブロック図である。

【図２３】図２２における一致検出回路の構成の一例を
示すブロック図である。

【図２４】図２２における一致検出回路の構成の他の例
を示すブロック図である。

【符号の説明】

１１点字スキャナ部１２点字認識部１３通信線１６紙２０光センサ２１信号処理部２２データ転送部２４データ復元部２５データ解析部２６データ変換部２７仮名文字変換部３１光源３２受光素子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】点字書類に光を照射して得られる反射光
を電気信号に変換する光センサと、この光センサによって得られた信号に基づいて、点字書
類における凸点と凹点とを区別して認識する点認識手段
と、この点認識手段によって認識された凸点と凹点の配置に
基づいて、凸点によって構成される点字と凹点によって
構成される点字とを区別して認識する点字認識手段とを
備えたことを特徴とする点字書類読み取り装置。
【請求項２】前記点字認識手段によって認識された点
字を文字に変換する変換手段を更に備えたことを特徴と
する請求項１記載の点字書類読み取り装置。
【請求項３】前記光センサは、点字書類に光を照射し
て得られる反射光を１ライン毎に電気信号に変換するラ
イン状の受光素子を有することを特徴とする請求項１ま
たは２記載の点字書類読み取り装置。
【請求項４】前記光センサは、点字書類に対して斜め
方向より光を照射する光源を有し、前記点認識手段は、
光センサによって得られた信号のレベルを、点字書類上
の平坦な部分に対応するレベルと反射光の強度が強いハ
イライト部分に対応するレベルと反射光の強度が弱いシ
ャドウ部分に対応するレベルを含む３つ以上の離散的な
レベルに量子化する量子化手段と、この量子化手段によ
って量子化されたレベルの空間的な配置のパターンの特
徴に基づいて凸点と凹点とを認識するパターン認識手段
とを有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれ
か１に記載の点字書類読み取り装置。
【請求項５】前記パターン認識手段は、前記量子化手
段によって量子化されたレベルの空間的な配置のパター
ンからハイライト部分とシャドウ部分とが近接して存在
している部分を検出し、この検出した部分におけるレベ
ルの空間的な配置のパターンに応じて凸点と凹点とを認
識することを特徴とする請求項４記載の点字書類読み取
り装置。
【請求項６】前記パターン認識手段は、前記量子化手
段の出力信号を所定時間遅延させて量子化手段の原出力
信号と比較することによって、ハイライト部分に対応す
るレベルの部分とシャドウ部分に対応するレベルの部分
とが重なる部分を検出し、この検出した部分の中心点を
凸点または凹点が存在する可能性のある候補点とし、且
つ比較した２つの信号のレベルの組み合わせに応じて、
前記候補点を凸点と予想される凸点候補点と凹点と予想
される凹点候補点とに区別し、更に両候補点の空間的な
配置のパターンに基づいて不要な候補点を除去して凸点
と凹点とを認識することを特徴とする請求項４記載の点
字書類読み取り装置。