JPH0816781A - 画像認識装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 読取り対象が固定用紙に記入した文字に限定
されることなく、人間の指の形状なども認識でき、しか
も複雑な搬送機構部や複雑な辞書を不要とした画像認識
装置を提供する。 【構成】 登録モードでは、例えば指の形状を画像情報
として受光部１３で取り込み、所定の処理を行った後、
登録ＮＯ入力部１４から入力された出力情報と共に、対
応関係を持って画像格納部１８に格納する。運用モード
では、あらかじめ登録された形状と同じ指の形状を示す
と、装置内では、その指の形状を画像情報として受光部
１３で取り込み、画像照合部１９において、画像格納部
１８にあらかじめ格納されている画像情報と照合を行
う。そして、一致する画像情報と対応関係をもって格納
されている出力情報を読み出し、数値変換部２０で数値
データに変換して上位装置２１へ出力する構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像認識装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】図９に、画像認識装置の基本であるＯＣ
Ｒ(Optical Character Reader)装置の構成の一例を示
す。図９において、ホッパ部１０１には、読取り対象と
なる文字が記入されている用紙１０２が蓄えられてい
る。このホッパ部１０１に蓄えられている用紙１０２
は、読取り開始指令によって紙送り機構部１０３が駆動
されると、紙送り機構部１０３のローラによって１枚ず
つ読取り位置まで搬送される。

【０００３】また、読取り開始指令に応答して光源部１
０４が発光し、読取り位置に到来した用紙１０２に対し
てレンズ部１０５を通して光を照射する。この照射光に
基づく用紙１０２からの反射光は、レンズ部１０５を通
してＣＣＤセンサ部１０６に入射する。ＣＣＤセンサ部
１０６は、用紙１０２からの反射光を受光することによ
って読取り対象の文字情報を読み取る。このＣＣＤセン
サ部１０６から出力される文字データは認識論理部１０
７に供給される。

【０００４】認識論理部１０７は、位相構造化法やパタ
ーンマッチング法等の周知の認識法に従って文字の認識
処理を行う。この認識論理部１０７で認識された文字
は、読取り結果処理部１０８に供給されて例えばディス
プレイ上に表示される。そして、文字認識の処理が終了
した用紙１０２は、紙送り機構部１０３のローラによっ
てさらに搬送され、スタッカ部１０９に蓄えられる。

【０００５】次に、上記構成のＯＣＲ装置の動作につい
て説明する。先ず、ユーザによって読取り開始キーが押
下され、これに応答して紙送り機構部１０３が動作され
ると、ホッパ部１０１に予めセットされている用紙１０
２が紙送り機構部１０３によって１枚ずつ読取り位置ま
で搬送される。用紙１０２の搬送が開始されると同時
に、光源部１０４が発光を開始し、読取り位置に到来し
た用紙１０２の文字面を照射する。

【０００６】この照射光に基づく用紙１０２の文字面か
らの反射光は、レンズ部１０５を経由してＣＣＤセンサ
１０６に入射する。ＣＣＤセンサ１０６は、画素単位で
入射光を光電変換して文字データを出力する。この文字
データは、認識論理部１０７に供給されて先述した如き
周知の認識法に従って文字認識の処理が行われる。そし
て、認識された文字は、読取り結果処理部１０８に供給
されて表示等の処理が行われる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
如きＯＣＲ装置に代表される従来の画像認識装置では、
読取り対象が固定用紙に記された文字などの情報に限ら
れるため、数値のような簡易のデータでも紙に書いて読
み取らせる必要があり、当該装置の用途が限られるとい
う問題があった。また、読取り対象物を読取り位置まで
搬送させなくてはならないため複雑な搬送機構部が必要
となり、さらには認識処理のための複雑な辞書を保有し
なくてはならないという問題もあった。

【０００８】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、読取り対象が固定用
紙に記入した文字に限定されることなく、人間の指の形
状なども認識でき、しかも複雑な搬送機構部や複雑な辞
書を不要とした画像認識装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明による画像認識装
置は、読取り対象物の画像を取り込む画像取込部と、こ
の画像取込部から出力される画像データを一時保管する
ビデオメモリと、その画像データに対応する出力情報を
登録する情報登録部と、ビデオメモリに保管されている
画像データのうちの特定の部分の画像データのみを切り
出して出力する画像切出部と、この画像切出部によって
切り出された画像データを上記出力情報と共に対応関係
をもって格納する画像格納部と、画像認識すべき入力画
像データをこの画像格納部に格納されている画像データ
と照合する画像照合部と、この画像照合部による照合結
果が一致する画像データと対応関係をもって画像格納部
に格納されている出力情報を所定の情報に変換して出力
する出力部とを具備した構成となっている。

【００１０】

【作用】上記構成の画像認識装置において、画像データ
登録モードでは、例えば手の指の形状を画像情報として
取り込み、情報登録部から入力する出力情報と共に、対
応関係をもって画像格納部に格納する。これにより、例
えば、指の形状で示す数字の“０”〜“１”までの画像
データと、登録された数値データとが対応関係をもって
あらかじめ登録される。運用モードでは、あらかじめ登
録された人が指の形状で数値を示す。すると、装置内で
は、その指の形状を画像情報として取り込み、あらかじ
め格納されている画像情報と照合を行い、一致する画像
情報と対応関係をもって格納されている出力情報を所定
の情報に変換して出力する。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図１は、本発明による画像認識装置の第１
実施例を示すブロック図である。この第１実施例では、
人間の手の形状、特に指の形状を認識し、これを目的の
数値データや音声データ等の情報に変換して出力する画
像認識装置として構成している。図１において、投光部
１１は赤外線等を発光する発光素子を光源として構成さ
れ、読取り対象物に対して赤外光を投光する。この投光
部１１の起動／停止の制御は、装置全体の電源のＯＮ／
ＯＦＦ制御を行う撮影開始部１２の出力によって行われ
る。

【００１２】受光部１３は、カメラ相当の用品によって
構成され、投光部１１によって投光された読取り対象物
からの反射光を受光することにより、読取り対象物の画
像を取り込む。すなわち、この受光部１３は投光部１１
と共に読取り対象物の画像を取り込む画像取込部として
機能する。投光部１１を設けることで、読取り対象物を
明確にできるため、鮮明な画像を取り込める。登録ＮＯ
入力部１４は、入力する画像データの出力ＮＯを登録す
るためのもので、画像データに対応する出力情報を登録
する情報登録部として機能する。

【００１３】受光部１３から出力されるアナログ画像情
報は、Ａ／Ｄ変換部１５でディジタル画像情報に変換さ
れる。このディジタル画像データは、ビデオメモリ１６
に一時保管される。画像切出部１７は、ビデオメモリ１
６に保管されている画像データのうち、投光部１１によ
って赤外光が投射されている部分の画像データのみを切
り出して出力する。

【００１４】画像格納部１８は、画像切出部１７で切り
出された画像データを、登録ＮＯ入力部１４から入力さ
れた登録ＮＯデータと共に対応関係をもって格納する。
画像照合部１９は、画像切出部１７からの画像データの
サンプリング集計を行い、画像認識すべき入力画像デー
タを画像格納部１８に格納されている画像データと照合
する。

【００１５】画像照合部１９による照合結果が一致する
と、その旨を示す情報が画像照合部１９から画像格納部
１８へ供給される。画像格納部１８は、画像照合部１９
から照合一致情報が供給されると、その画像データと対
応関係をもって格納している登録ＮＯデータを出力す
る。この登録ＮＯ情報は、数値変換部２０で例えば数値
データに変換されて上位装置２１に供給される。

【００１６】上記構成の画像認識装置において、装置全
体の制御は、マイクロコンピュータによって構成される
主制御部２２によって行われる。また、本装置は、運用
モードと画像データ登録モードの２種類のモードを装備
しており、運用前にあらかじめ、本装置を使用する人の
手や指の形状を登録しておく必要がある。運用モードと
画像データ登録モードの切替えは、モード切替えスイッ
チ２３によって行われる。

【００１７】次に、上記第１実施例に係る画像認識装置
の動作について説明する。運用に先立って、モード切替
えスイッチ２３を登録モードにし、撮影開始部１２の電
源スイッチをＯＮにする。すると、投光部１１から赤外
光が発光される。この状態において、オペレータはその
赤外光中に、手を差し出して目的の数を指の形状を示
す。

【００１８】装置内では、投光した赤外光に基づく読取
り対象物からの反射光を受光部１３で受光することによ
って画像を取り込む処理が行われる。このとき、受光部
１３においては、読取り対象物を明確にするために、当
該対象物に対する焦点合わせにオートフォーカス機構を
働かせ、焦点が合うと、発信音を発生してその旨をオペ
レータに知らせると同時に、読取り対象物の画像を取り
込む。

【００１９】この画像取込みに伴って受光部１３から出
力されるアナログ画像情報は、Ａ／Ｄ変換部１５でディ
ジタル化されてビデオメモリ１６に格納される。ビデオ
メモリ１６に格納された画像データは、画像切出部１７
に送られる。画像切出部１７では、目的である指の形状
（輪郭）を鮮明にするために、余分な画像データを削除
する処理が行われる。この削除の方法としては、投光し
た赤外光を反射する反射物のみを取り込み、それ以外の
画像データは切り捨てる方法を用いる。

【００２０】このようにして鮮明に切り出された画像デ
ータは、画像照合部１９に送られてデータのサンプリン
グが行われる。その後、画像格納部１８に、以下に説明
する方法で入力された登録ＮＯデータと共に対応関係を
もって格納される。登録ＮＯの入力方法としては、画像
の取込みの際に受光部１３から発信音が発せられると、
その後オペレータが登録ＮＯ入力部１４において登録Ｎ
Ｏキーを使用して登録ＮＯを入力する。この登録ＮＯキ
ーは、１度押下すると数字の“１”を示し、２度押下す
ると数字の“２”を示すことになる。

【００２１】以上の処理を繰り返して実行することによ
り、指の形状で示す数字の“０”〜“９”までの画像デ
ータと、登録ＮＯキーで入力された数値データとを対応
関係をもってあらかじめ登録しておく。基本的に本装置
は、登録された人のみ使用可能であるが、アプリケーシ
ョンレベルで複数の人間で使用する場合は、複数の人の
手文字情報を登録するようにすることも可能である。

【００２２】続いて、運用モードでの動作について説明
する。モード切替えスイッチ２３を運用モードに切り替
え、撮影開始部１２の電源スイッチをＯＮにする。する
と、投光部１１から赤外光が発光される。この状態にお
いて、オペレータはその赤外光中に、手を差し出してあ
らかじめ登録している指形と同一の指形を示す。

【００２３】装置内では、受光部１３において、焦点調
整のためオートフォーカス機構を働かせて焦点を合わ
せ、指形の画像を取り込む。この画像情報は、Ａ／Ｄ変
換部１５でディジタル情報に変換されて画像切出部１７
に送られる。この画像切出部１７では、赤外光の照射さ
れている指形の形状を鮮明にする処理が行われる。鮮明
にされた画像データは、画像照合部１９に送られる。画
像照合部１９では、画像認識すべき入力画像データをサ
ンプリングし、画像格納部１８にあらかじめ格納されて
いる画像データとの比較照合を行う。比較照合の結果、
一致する画像データと対応関係をもって画像格納部１８
に格納されている登録ＮＯ情報を出力する。

【００２４】この登録ＮＯ情報は、数値変換部２０で数
値データに変換されて上位装置２１に供給される。数値
変換部２０は、目的に応じて柔軟に数値変換できるよう
に、汎用インタフェース構成となっている。そして、例
えば、電話のダイヤル発信機能を組み込むことにより、
手文字情報によって電話をかけることができる、手文字
ダイヤリング装置の実現が可能となる。また、音声発生
装置を組み込むことにより、手話用手文字入力音声発生
装置の実現が可能となる。

【００２５】次に、第１実施例に係る画像切出部１７及
び画像照合部１９における画像切出し及び画像照合の原
理につき、図２に基づいて説明する。なお、図２におい
て、（Ａ）はビデオメモリ１６の格納データを、（Ｂ）
はその格納データの切出し状態を、（Ｃ）はＸ軸方向の
データサンプリングを、（Ｄ）はＸ軸方向のデータサン
プリングをそれぞれ示している。ビデオメモリ１６に格
納されている画像データを取り出し、先ず、水平方向の
ライン数によって読取り対象物の縦方向の大きさを認識
する。続いて、垂直方向のライン数によって読取り対象
物の横方向の大きさを認識する。

【００２６】次に、枠内の画像データに対し、Ｘ軸方向
の白（データ無し），黒（データ有り）の数を走査し、
データをサンプリングする。例えば、図中での黒の数を
Ｘ＝９８とする。さらに、Ｙ軸方向のデータの数をサン
プリングする。ここでは、Ｙ＝１２１とする。このＸ＝
９８，Ｙ＝１２１のデータが認識された数値データであ
る。このデータを基に、同様の方法にてデータサンプリ
ングを行って画像格納部１８にあらかじめ格納している
画像データとの比較照合を行うことにより、目的の数値
データを出力する。

【００２７】図３に、画像照合部１９の構成の一例を示
す。同図において、Ｘラインデータ集計部３１は、画像
切出部１７でビデオメモリ１６に格納されている画像デ
ータを取り出して水平方向及び垂直方向の枠内にとらえ
られた読取り対象物に対し、Ｘ軸方向に走査して読取り
対象物とそうでない部分との切り分けを行うために、赤
外光の照射されている部分を“１”、その他を“０”と
して読み込んでデータサンプリングを行う。Ｘラインデ
ータ値は、Ｘラインデータ格納部３２に一時格納され
る。

【００２８】Ｙラインデータ集計部３３は、Ｘラインデ
ータ集計部３１と同様の方法で、Ｙ軸方向のデータをサ
ンプリングする。Ｙラインデータ値は、Ｙラインデータ
格納部３４に一時格納される。データ数分布特性照合部
３５は、Ｘラインデータ格納部３２に格納されているＸ
ラインデータ値と、Ｙラインデータ格納部３４に格納さ
れているＹラインデータ値を基に、画像格納部１８に格
納しているデータ値とを比較照合する。

【００２９】図４は、上記画像照合部１９の回路構成を
より具体化したブロック図である。画像照合部１９は、
ＤＭＡＣ（ＤＭＡ(Direct Memory Access)コントロー
ラ）４１、ＶＲＡＭ（ビデオメモリ）４２、Ｘ軸集計用
メモリ４３、Ｙ軸集計用メモリ４４及びデータ数分布特
性照合用ＲＯＭ４５から構成されている。ＤＭＡＣ４１
は、画像切出部１７からの１ライン分の画像データをＶ
ＲＡＭ４２に直接格納するように制御する。ＶＲＡＭ４
２は、画像切出部１７からの画像データを、１文字分だ
け格納できるメモリ容量を有している。

【００３０】主制御部２２による命令により、ＶＲＡＭ
４２のメモリ領域が読取り対象物の１キャラクタの領域
に分割される。その分割された領域に対し、メモリ上の
Ｘ軸方向の数値データ（画像データ有りの場合は
“１”，無しの場合は“０”）を集計し、その集計デー
タをＸ軸集計用メモリ４３に格納する。次に、Ｙ軸方向
のサンプリングを行い、Ｙ軸方向の数値データを集計
し、その集計データをＹ軸集計用メモリ４４に格納す
る。

【００３１】このＸ軸，Ｙ軸の集計データを基に、デー
タ数分布特性照合用ＲＯＭ４５にあらかじめ格納してい
る数値データとの照合を行う。図１の数値変換部１９を
構成する数値変換用ＲＯＭには、データ数分布特性照合
用ＲＯＭ４５からの認識データを数値データに変換する
ための変換テーブルが格納されている。

【００３２】上述したように、第１実施例の構成によれ
ば、本画像認識装置を運用する前に照合対象となる画像
データを、目的とする出力情報と対応関係をもってあら
かじめ登録しておき、運用モードにおいては、画像認識
すべき入力画像データをあらかじめ登録している画像デ
ータと比較照合し、一致する画像データと対応関係をも
って格納されている出力情報を変換して上位装置に出力
するようにしたので、読取り対象は固定用紙に記入した
文字に限定されることはなく、人間の指の形状なども認
識できることになる。

【００３３】これにより、人間の手の形状は個人によっ
て多少異なるものであることから、それを認識処理する
ことでセキュリティの高い装置の開発及びシステムの構
築が可能となる。しかも、画像認識された画像データに
対応した情報が出力されるようになっているため、電話
機のダイヤル発信機能を組み込むことにより、手文字入
力によるダイヤリングが可能になり、また音声発生装置
を組み込むことにより、手文字入力によって目的の音声
を発生することが可能となる。

【００３４】図５は、本発明による画像認識装置の第２
実施例を示すブロック図であり、図中、図１と同等部分
には同一符号を付して示してある。この第２実施例で
は、人間の身体の動作を認識し、これを目的の音声等の
情報に変換して出力する画像認識装置として構成してい
る。図５において、投光部１１は赤外線等を発光する発
光素子を光源として構成され、読取り対象物に対して赤
外線等を投光し、読取り対象物を明確にする。この投光
部１１の起動／停止の制御は、装置全体の電源のＯＮ／
ＯＦＦ制御を行う撮影開始部１２の出力によって行われ
る。

【００３５】一対の受光部１３ａ，１３ｂは、互いに異
なる感応レベルを有し、投光部１１と共に読取り対象物
の画像を取り込む画像取込部として機能する。一方の受
光部１３ａは、カメラ相当の用品によって構成され、投
光部１１によって投光された赤外光に対する読取り対象
物の反射率の高い画像を取り込む。また、他方の受光部
１３Ｂは、カメラ相当の用品によって構成され、投光部
１１によって投光された赤外光に対する読取り対象物の
反射率の低い画像を取り込む。

【００３６】音声入力部２４は、入力画像データに関す
る説明として出力される音声情報を登録するためのもの
で、画像データに対応する出力情報を登録する情報登録
部として機能する。動画収録部２５は、ビデオテープレ
コーダの如きアナログデータ記録装置により構成され、
一対の受光部１３ａ，１３ｂによって読み込まれた読取
り対象部の動作情報、即ち動画情報を格納する。

【００３７】動作分割処理部２６は、動画収録部２５に
格納されている動画情報を、動作判別可能な程度に各コ
マ単位に分割し、Ａ／Ｄ変換部１５に１画面のアナログ
画像情報として供給する。このアナログ画像情報は、Ａ
／Ｄ変換部１５でディジタル情報に変換されてビデオメ
モリ１６に一時保管される。画像高速処理部２７は、例
えばマイクロコンピュータによって構成され、先述した
連続する画像情報の分割やＡ／Ｄ変換、さらには後述す
る画像の切出しや照合を高速で処理するためのものであ
る。

【００３８】画像切出部１７は、ビデオメモリ１６に保
管されている画像データのうち、投光部１１によって赤
外光が投射されている部分の画像データのみを切り出し
て出力する。画像格納部１８は、画像切出部１７で切り
出された画像データを、音声入力部２４から入力された
音声情報と共に対応関係をもって格納する。画像照合部
１９は、画像切出部１７からの画像データのサンプリン
グ集計を行い、画像認識すべき入力画像データを画像格
納部１８に格納されている画像データと照合する。

【００３９】画像照合部１９による照合結果が一致する
と、その旨を示す情報が画像照合部１９から画像格納部
１８へ供給される。画像格納部１８は、画像照合部１９
から照合一致情報が供給されると、その画像データと対
応関係をもって格納している音声データを出力する。照
合格納部２８は、画像格納部１８から出力される１動作
分の画像データを格納し、１単語単位で音声出力部２９
へ音声データを送る。

【００４０】上記構成の画像認識装置において、装置全
体の制御は、マイクロコンピュータによって構成される
主制御部２２によって行われる。また、本装置は、運用
モードと画像データ登録モードの２種類のモードを装備
しており、運用前にあらかじめ、本装置を使用する人の
手や指の形状を登録しておく必要がある。運用モードと
画像データ登録モードの切替えは、モード切替えスイッ
チ２３によって行われる。

【００４１】次に、上記第２実施例に係る画像認識装置
の動作について説明する。運用に先立って、モード切替
えスイッチ２３を登録モードにし、撮影開始部１２の電
源スイッチをＯＮにする。すると、投光部１１から赤外
光が発光される。この状態において、オペレータはその
赤外光の投射範囲内で、目的に応じた身体の動きを示
す。

【００４２】装置内では、投光した赤外光に基づく読取
り対象物からの反射光を受光部１３ａ，１３ｂで受光す
ることによって画像を取り込む処理が行われる。なお、
受光部１３ａには読取り対象物の反射率の高い部分の画
像が、受光部１３ｂには読取り対象物の反射率の低い部
分の画像がそれぞれ取り込まれる。このとき、受光部１
３ａ，１３ｂにおいては、読取り対象物を明確にするた
めに、当該対象物に対する焦点合わせにオートフォーカ
ス機構を働かせ、焦点が合うと、発信音を発生してその
旨をオペレータに知らせると同時に、動画情報を取り込
む。

【００４３】この動画取込みに伴って受光部１３ａ，１
３ｂから出力されるアナログ動画情報は、動画収録部２
５を経て動画分割処理部２６にて、画像認識の対象物の
動作が分かるレベルに分割された後、Ａ／Ｄ変換部１５
でディジタル化されてビデオメモリ１６に格納される。
ビデオメモリ１６は、画像データを高速で処理するた
め、複数画面分のメモリ容量を有している。このビデオ
メモリ１６に格納された画像データは、画像切出部１７
に送られる。

【００４４】画像切出部１７では、目的である人間の身
体の動作を鮮明にするために、余分な画像データを削除
する処理が行われる。この削除の方法としては、第１実
施例の場合と同様に、投光した赤外光を反射する反射物
のみを取り込み、それ以外の画像データは切り捨てる方
法を用いる。

【００４５】このようにして鮮明に切り出された画像デ
ータは１つの単語単位に画像格納部１８に格納される。
画像格納部１８には同時に、音声入力部２４から入力さ
れた動画の動作に対応する音声データも、その画像デー
タと対応関係をもって格納される。登録音声の入力方法
としては、１つの画像データを入力した後、登録キーを
押下し、その後オペレータは登録音声データを入力す
る。

【００４６】なお、一連の身体の動作は、連続する数十
個の画像として取り扱われるため、画像データを高速に
処理する必要がある。その制御を行うのが、画像高速処
理部２７である。以上の処理を繰り返して実行すること
により、目的の動画及びこれに関連する出力音声の登録
を行う。

【００４７】続いて、運用モードでの動作について説明
する。モード切替えスイッチ２３を運用モードに切り替
え、撮影開始部１２の電源スイッチをＯＮにする。する
と、投光部１１から赤外光が発光される。この状態にお
いて、オペレータはその赤外光の照射範囲内で、あらか
じめ登録している身体の動作と同一の動作を行う。

【００４８】装置内では、受光部１３ａ，１３ｂにおい
て、焦点調整のためオートフォーカス機構を働かせて焦
点を合わせ、画像情報を取り込む。この画像情報は、動
画収録部２５に格納される。動画分割処理部２６では、
身体の動作の形状を数画面に分割する。この分割された
画像情報は、Ａ／Ｄ変換部１５でディジタル情報に変換
されてビデオメモリ１６に一時保管される。

【００４９】ビデオメモリ１６に格納された画像データ
は画像切出部１７に送られる。この画像切出部１７で
は、赤外光の照射されている身体の形状部分のみを切り
出す処理が行われる。切り出された画像データは画像照
合部１９に送られる。画像照合部１９では、画像認識す
べき入力画像データのサンプリングし、画像格納部１８
にあらかじめ格納されている画像データとの比較照合を
行う。

【００５０】照合された画像データは、１単語の動作の
照合が済むまで一時的に照合格納部２８に格納される。
１単語の動作の終結を知ると、照合格納部２８に格納さ
れたデータは音声出力部２９を通して音声として出力さ
れる。順次、上述した動作を繰り返すことにより、人間
の身体の動作を、あらかじめ登録されている音声に変換
し、出力することが可能となる。

【００５１】次に、第２実施例に係る画像切出部１７及
び画像照合部１９における画像切出し及び画像照合の原
理につき、図６に基づいて説明する。なお、図６におい
て、（Ａ）はビデオメモリ１６の格納データを、（Ｂ）
はその格納データの切出し状態を、（Ｃ）はＸ軸方向の
データサンプリングを、（Ｄ）はＸ軸方向のデータサン
プリングをそれぞれ示している。ビデオメモリ１６に格
納されている画像データを取り出し、先ず、水平方向の
ライン数によって読取り対象物の縦方向の大きさを認識
する。さらに、垂直方向のライン数によって読取り対象
物の横方向の大きさを認識する。

【００５２】投射される赤外光に対する読取り対象物の
反射率は反射部分によって異なるため、反射率の高い部
分のデータサンプリングと反射率の低いデータサンプリ
ングとを行い、画像データとして記憶する。そして、枠
内の画像データに対し、Ｘ軸方向に反射率の高い部分の
数と低い部分の数を走査し、データをサンプリングす
る。例えば、図中での反射率の高い部分の数Ｘ１＝７
２、低い部分の数Ｘ２＝２１６とする。さらに、Ｙ軸方
向のデータの数をサンプリングする。ここでは、Ｙ１＝
８６、Ｙ２＝３０９とする。

【００５３】Ｘ１＝７２，Ｘ２＝２１６，Ｙ１＝８６，
Ｙ２＝３０９のデータが認識された数値データである。
このデータを基に、同様の方法にてデータサンプリング
を行って画像格納部１８にあらかじめ格納している画像
データとの比較照合を行うことにより、目的の数値デー
タを出力する。認識率を高める方法として、同一動作を
得返して登録することにより、幅広い集合体を作り出す
ことが可能となる。比較照合されたデータは、１画面単
位に照合格納部２８に格納され、１単語の動作の照合が
終了後、登録されている音声を発生する。

【００５４】図７は、画像照合部１９の構成の一例を示
すブロック図であり、図中、図５と同等部分には同一符
号を付して示している。なお、画像切出部１７では、ビ
デオメモリ１６に格納されている画像データを取り出し
て水平方向及び垂直方向の枠内に読取り対象物をとらえ
る。

【００５５】図７において、Ｘ１ラインデータ集計部７
１は、枠内の読取り対象物に対し、Ｘ軸方向に走査して
反射率の高い赤外光の照射されている部分を“１”、そ
の他を“０”として読み込んでデータサンプリングを行
う。Ｘ１ラインデータ値は、Ｘ１ラインデータ格納部７
２に一時格納される。また、Ｘ２ラインデータ集計部７
３は、枠内の読取り対象物に対し、Ｘ軸方向に走査して
反射率の低い赤外光の照射されている部分を“１”、そ
の他を“０”として読み込んでデータサンプリングを行
う。Ｘ２ラインデータ値は、Ｘ２ラインデータ格納部７
４に一時格納される。

【００５６】Ｙ１ラインデータ集計部７５は、枠内の読
取り対象物に対し、Ｙ軸方向に走査して反射率の高い赤
外光の照射されている部分を“１”、その他を“０”と
して読み込んでデータサンプリングを行う。Ｙ１ライン
データ値は、Ｙ１ラインデータ格納部７６に一時格納さ
れる。また、Ｙ２ラインデータ集計部７７は、枠内の読
取り対象物に対し、Ｙ軸方向に走査して反射率の低い赤
外光の照射されている部分を“１”、その他を“０”と
して読み込んでデータサンプリングを行う。Ｙ２ライン
データ値は、Ｙ２ラインデータ格納部７８に一時格納さ
れる。

【００５７】データ数分布格納部７９は、サンプリング
した Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２の各ラインデータ値を一
時格納する。一方、画像格納部１８には、あらかじめ登
録されている画像データが格納されている。集合体分布
特性部８０は、あらかじめ登録されて画像格納部１８に
格納されている画像データを分析し、各動作単位にデー
タ集計を行う。そして、画像照合部１９は、データ数分
布格納部７９に格納されたデータと、画像格納部１８に
格納されているデータとを比較照合する。

【００５８】図８は、上記画像照合部１９の回路構成を
より具体化したブロック図であり、図中、図４と同等部
分には同一符号を付して示してある。画像照合部１９
は、ＤＭＡＣ４１、ＶＲＡＭ４２、Ｘ軸集計用メモリ４
３、Ｙ軸集計用メモリ４４、Ｘ軸Ｙ軸集計用メモリ４
６、集合体分布特性用ＲＯＭ４７及び音声変換用ＲＯＭ
４８とから構成されている。ＤＭＡＣ４１は、画像切出
部１７からの１ライン分の画像データをＶＲＡＭ４２に
直接格納するように制御する。ＶＲＡＭ４２は、画像切
出部１７からの画像データを、１文字分だけ格納できる
メモリ容量を有している。

【００５９】主制御部２２による命令により、読取り対
象物の１キャラクタの領域に分割される。その分割され
た領域に対し、メモリ上のＸ軸方向の数値データを、反
射率の高い部分と低い部分に分けて集計し、その集計デ
ータをＸ軸集計用メモリ４３に格納する。次に、Ｙ軸方
向のサンプリングを行い、Ｙ軸方向の数値データを集計
し、その集計データをＹ軸集計用メモリ４４に格納す
る。

【００６０】このＸ軸，Ｙ軸の集計データを、Ｘ軸Ｙ軸
集計用メモリ４６に同時に格納し、あらかじめ集合体分
布特性用ＲＯＭ４７に格納されている数値データとの照
合を行う。音声変換用ＲＯＭ４８には、集合体分布特性
用ＲＯＭ４７からの認識データを音声データに変換する
ための変換テーブルが格納されている。

【００６１】上述したように、第２実施例の構成によれ
ば、取り込んだ動画情報を動画収録部２５に一旦収録
し、この動画情報を動画分割処理部２６によって動作判
別可能程度に各コマ単位に分割し後画像認識処理を行う
ようにしたので、第１実施例の場合には指の形状など、
静止画の画像を認識対象としていたのに対し、人間の身
体の動きなどの動画の画像についても画像認識できるこ
とになる。

【００６２】したがって、人間の身体の動きを音声とし
て出力するようにすることで、手話用音声変換装置とし
て有用なものとなる。また、第１実施例の場合には、受
光部１３が１個であったのに対し、第２実施例では、一
対の受光部１３ａ，１３ｂを持つ構成としたことによ
り、２倍の情報量が得られるので、１個の場合よりも画
像認識率を向上できることになる。

【００６３】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、人間の手の形状や身体の動作などを画像情報とし
て取り込んで、入力された出力情報と共に対応関係を持
ってあらかじめ登録しておき、あらかじめ登録されてい
る画像情報を入力することで、画像照合を行って一致す
る画像情報と対応する出力情報を所定の情報に変換して
出力するようにしたので、読取り対象が固定用紙に記入
した文字に限定されることはなく、しかも複雑な搬送機
構部や複雑な辞書が不要となる。

【００６４】このように、本発明による画像認識装置
は、人間の手の形状や身体の動作などによる画像入力が
可能であるため、電話のダイヤル発信機能を組み込むこ
とにより、手文字入力によって電話をかけることが可能
な手文字ダイヤリング装置の実現が可能となり、さらに
は音声発生装置を組み込むことにより、手文字入力によ
る音声を発生させることが可能な手話用手文字入力音声
発生装置の実現が可能となる。特に、人間の手の形状や
身体の形状は、個人によって多少ことなるものであるこ
とから、それを画像認識することによってセキュリティ
の高い装置の開発及びシステムの構築が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による画像認識装置の第１実施例を示す
ブロック図である。

【図２】第１実施例における画像切出し及び画像照合の
原理説明図である。

【図３】第１実施例における画像照合部の構成の一例を
示すブロック図である。

【図４】第１実施例における画像照合部の回路構成をよ
り具体化して示したブロック図である。

【図５】本発明による画像認識装置の第２実施例を示す
ブロック図である。

【図６】第２実施例における画像切出し及び画像照合の
原理説明図である。

【図７】第２実施例における画像照合部の構成の一例を
示すブロック図である。

【図８】第２実施例における画像照合部の回路構成をよ
り具体化して示したブロック図である。

【図９】ＯＣＲ装置の一例を示す概略構成図である。

【符号の説明】

１１ 投光部 １３，１３ａ，１３ｂ 受光部 １４ 登録ＮＯ入力部 １６ ビデオメモリ １７ 画像切出部 １８ 画像格納部 １９ 画像照合部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 読取り対象物の画像を取り込む画像取込
   部と、 前記画像取込部から出力される画像データを一時保管す
   るビデオメモリと、 前記画像データに対応する出力情報を登録する情報登録
   部と、 前記ビデオメモリに保管されている画像データのうちの
   特定の部分の画像データのみを切り出して出力する画像
   切出部と、 前記画像切出部によって切り出された画像データを前記
   出力情報と共に対応関係をもって格納する画像格納部
   と、 画像認識すべき入力画像データを前記画像格納部に格納
   されている画像データと照合する画像照合部と、 前記画像照合部による照合結果が一致する画像データと
   対応関係をもって前記画像格納部に格納されている前記
   出力情報を所定の情報に変換して出力する出力部とを具
   備したことを特徴とする画像認識装置。
2. 【請求項２】 前記画像取込部は、読取り対象物に対し
   て光を照射する投光部と、読取り対象物からの反射光を
   受光する受光部とからなることを特徴とする請求項１記
   載の画像認識装置。
3. 【請求項３】 前記画像取込部は、読取り対象物に対し
   て光を照射する投光部と、互いに異なる感応レベルを有
   して読取り対象物からの反射光を受光する一対の受光部
   とからなることを特徴とする請求項１記載の画像認識装
   置。
4. 【請求項４】 前記画像取込部から連続して出力される
   動画情報を一時的に収録する動画収録部と、 前記動画収録部に収録された動画情報を動作判別可能程
   度に分割する動作分割処理部とを備え、 前記動作分割処理部から出力される画像データを前記ビ
   デオメモリに一時保管することを特徴とする請求項１記
   載の画像認識装置。