JPH08227455A

JPH08227455A - 点字読取装置

Info

Publication number: JPH08227455A
Application number: JP7055239A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Senboku; 和宏千北
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1995-02-21
Filing date: 1995-02-21
Publication date: 1996-09-03

Abstract

(57)【要約】【目的】点字本から直接点字読み取りできるととも
に、読取精度を向上できる点字読取装置を提供すること
を目的としている。【効果】点字を構成する凸点の陰影を２方向に付いて
形成し、おのおのの陰影を読取入力したときの信号の差
分を画素毎に算出し、その差分を二値化しているので、
陰影に基づかない濃度変化、例えば、用紙の落書きや墨
字の印刷部分などが除去され、凸点の陰影を適切に抽出
することができ、その結果、適切に点字を判別すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、透明材質からなる平板
状原稿台に、読取面が接触する態様に載置された点字原
稿の画像を、上記原稿台を隔てて上記点字原稿と対向す
る位置に配設された画像入力手段により画素単位に読取
入力し、その読取入力した画信号に基づいて上記点字原
稿の点字を判別する点字読取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、点字用紙に打たれた点字を読取入
力するための点字読取装置としては、例えば、昭和５５
年１月に工業技術院技術振興課から提出された医療福祉
機器技術研究成果報告書（抄）で報告されたような装置
が提案されている。

【０００３】この従来装置は、読み取り対象の点字用紙
を円筒状のガラス板の上に載置し、光源により照明され
て形成される点字の凸点（あるいは凹点）の陰影の長さ
が一定になるようにして、点字の凸点の位置を確実に認
識できるようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来装置には、次のような不都合を生じていた。

【０００５】すなわち、読取対象の用紙は、１枚ずつガ
ラス板に載置する必要があるため、用紙としては、シー
ト状の用紙しか用いることができず、そのために、製本
された点字本を直接読み取ることができないという不都
合を生じる。

【０００６】また、読取面に落書きなどが付されていた
り、あるいは、青眼者用の墨字の印刷などが付されてい
る場合には、それらの落書きあるいは墨字の部分で濃度
変化を生じるため、読取入力した信号にあらわれる濃度
変化が、凸点の陰影なのか、あるいは、落書きや墨字な
どによるものなのかを判定することが困難であり、適切
な読取を行えないという不都合を生じていた。

【０００７】本発明は、かかる実情に鑑みてなされたも
のであり、点字本から直接点字読み取りできるととも
に、読取精度を向上できる点字読取装置を提供すること
を目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、透明材質から
なる平板状の原稿台に、読取面が接触する態様に載置さ
れた点字原稿の画像を、上記原稿台を隔てて上記点字原
稿と対向する位置に配設された画像入力手段により画素
単位に読取入力し、その読取入力した画信号に基づいて
上記点字原稿の点字を判別する点字読取装置において、
略対向する所定の２方向からそれぞれ上記点字原稿の読
取面を照明する一対の照明手段と、上記一対の照明手段
をそれぞれ単独で点灯したときに、上記画像入力手段よ
りそれぞれ得られた画信号にあらわれる上記照明手段の
光量分布に基づく濃度むらを補正する第１および第２の
シェーディング補正手段と、上記第１および第２のシェ
ーディング補正手段の出力信号の差分を、同一画素位置
毎に算出する差分演算手段と、上記差分演算手段の出力
信号を、所定の閾値で二値化する二値化手段と、上記二
値化手段から出力される信号に基づいて点字を構成する
凸点の位置情報を判別し、その位置情報に基づき、点字
を判別する点字認識処理手段を備えたものである。

【０００９】また、透明材質からなる平板状の原稿台
に、読取面が接触する態様に載置された点字原稿の画像
を、上記原稿台を隔てて上記点字原稿と対向する位置に
配設された画像入力手段により画素単位に読取入力し、
その読取入力した画信号に基づいて上記点字原稿の点字
を判別する点字読取装置において、略対向する所定の２
方向からそれぞれ上記点字原稿の読取面を照明する一対
の照明手段と、上記一対の照明手段をそれぞれ単独で点
灯したときに、上記画像入力手段よりそれぞれ得られた
画信号にあらわれる上記照明手段の光量分布に基づく濃
度むらを補正する第１および第２のシェーディング補正
手段と、上記第１および第２のシェーディング補正手段
の出力信号の微分値をそれぞれ算出する第１および第２
の微分演算手段と、上記第１および第２の微分演算手段
の出力信号の差分を、同一画素位置毎に算出する差分演
算手段と、上記差分演算手段の出力信号を、所定の閾値
で二値化する二値化手段と、上記二値化手段から出力さ
れる信号に基づいて点字を構成する凸点の位置情報を判
別し、その位置情報に基づき、点字を判別する点字認識
処理手段を備えたものである。

【００１０】

【作用】したがって、点字を構成する凸点の陰影を２方
向に付いて形成し、おのおのの陰影を読取入力したとき
の信号の差分を画素毎に算出し、その差分を二値化して
いるので、陰影に基づかない濃度変化、例えば、用紙の
落書きや墨字の印刷部分などが除去され、凸点の陰影を
適切に抽出することができ、その結果、適切に点字を判
別することができる。

【００１１】また、点字を構成する凸点の陰影を２方向
に付いて形成し、おのおのの陰影を読取入力したときの
信号の微分値を算出し、その微分値の差分を画素毎に算
出し、その差分を二値化しているので、陰影に基づかな
い濃度変化、例えば、用紙の落書きや墨字の印刷部分な
どが除去され、凸点の陰影を適切に抽出することがで
き、その結果、適切に点字を判別することができる。

【００１２】

【実施例】以下、添付図面を参照しながら、本発明の実
施例を詳細に説明する。

【００１３】図１は、本発明の一実施例にかかる点字処
理装置を示している。

【００１４】同図において、システム制御部１は、この
点字処理装置の各部の制御、点字読取処理、点字記録処
理などの各種の処理制御を行うものであり、システムメ
モリ２は、システム制御部１が実行する制御プログラム
やアプリケーションプログラム、および、それらのプロ
グラムを実行するときに参照する各種データを記憶する
とともに、必要なワーク領域を構成するものである。

【００１５】点字スキャナ３は、点字用紙の画像を入力
して、点字を構成する点の位置情報を入力するためのも
のであり、点字プリンタ４は、点字用紙に点字を打点す
るものであり、点字認識処理部５は、点字スキャナ３か
ら入力された読取情報に基づいて、点字を構成する凸点
の位置情報を判別し、その判別した位置情報に基づい
て、おのおのの点字の種類を判別するものである。ここ
で、周知のように、点字は、例えば、３点×２列の凸点
の集合で６３種類のコード（例えば、カナ文字）を表現
するように構成されており、したがって、点字を構成す
る凸点の座標位置を判定できれば、おのおのの点字を構
成する凸点のまとまりの抽出、および、その凸点のまと
まりの中での凸点の有無を判別することができ、その判
別結果から、点字の種類を認識することができる。

【００１６】操作入力装置６は、この点字処理装置に種
々の情報を入力するためのものであり、キーボード入力
装置や、画面指示装置、および、その他の種々の操作キ
ーからなる。画面表示装置７は、ユーザに対して種々の
情報を表示するためのものである。

【００１７】磁気ディスク装置８は、システム制御部１
が実行するシステムプログラム、アプリケーションプロ
グラム、および、種々のユーザデータ等を保存するため
のものである。光ディスク装置９は、記憶媒体として光
ディスク（追記型光ディスク、光磁気ディスク等）を用
いる外部記憶装置であって、主として、データの保存
（ファイリング）に用いられる。フロッピーディスク装
置１０は、記憶媒体としていわゆるフロッピーディスク
を用いる外部記憶装置であって、主として、他の装置と
の間でのデータの交換に用いられる。

【００１８】これらのシステム制御部１、システムメモ
リ２、点字スキャナ３、点字プリンタ４、点字認識処理
部５、操作入力装置６、画面表示装置７、磁気ディスク
装置８、光ディスク装置９、および、フロッピーディス
ク装置１０は、内部バス１１に接続されており、これら
の要素間のデータのやりとりは、主としてこの内部バス
１１を介して行われる。

【００１９】図２（ａ），（ｂ）は、点字スキャナ３の
読取光学系の一例を示している。

【００２０】同図において、平板状のガラス板からなる
原稿台１５には、点字用紙１６が載置されており、原稿
台１５の下側には、原稿台１５の読取有効範囲の全面を
読取可能なＣＣＤ撮影装置１７が配設されている。ここ
で、原稿台１５の短辺方向がＣＣＤ撮影装置１７の主走
査方向に一致し、また、原稿台１５の長辺方向がＣＣＤ
撮影装置１７の副走査方向に一致している。

【００２１】原稿台１５の長辺側端部の下側には、原稿
台１５の長辺と平行に置かれた長尺なランプ１８，１９
が配設されている。これらのランプ１８，１９は、それ
ぞれ斜め方向から、原稿台１５に載置された点字用紙１
６の読取面を照明する。

【００２２】ここで、ランプ１８，１９からの距離に従
って、点字原稿１６の読取面の照度が二次関数的に変化
し、さらに、輝度も照度からさらにＣＣＤ撮影装置１７
までの距離に従って二次元的に変化するので、ランプ１
８を点灯したときに、ＣＣＤ撮影装置１７から得られる
画像信号の主走査方向の濃度データは、図３（ａ）に示
すような態様で変化し、また、ランプ１９を点灯したと
きに、ＣＣＤ撮影装置１７から得られる画像信号の主走
査方向の濃度データは、同図（ｂ）に示すような態様で
変化する。

【００２３】また、ランプ１８またはランプ１９を点灯
したとき、ＣＣＤ撮影装置１７から得られる画像信号の
副走査方向の濃度データは、同図（ｃ）に示すような態
様で変化する。

【００２４】このようにして、ランプ１８，１９をそれ
ぞれ点灯したとき、バックグラウンド（背景）濃度の値
が、ＣＣＤ撮影装置１７の主走査方向および副走査方向
の有効読取範囲において均一でないので（図３（ａ），
（ｂ），（ｃ）参照）、点字用紙１６に打点された点字
の凸点の陰影をＣＣＤ撮影装置１７から出力される画像
信号に基づいて判断するとき、その判断処理の前処理と
して、画像信号のレベルのばらつきを解消する、いわゆ
るシェーディング補正処理を適用する。

【００２５】このシェーディング補正処理では、まず、
実際の点字用紙１６の読取面の読取処理に先立って、基
準の白画像を読み取り、そのときに読取入力した１画面
分の画像信号を、基準信号として保存しておく。

【００２６】そして、実際の点字用紙１６の読取面の画
像を読み取るとき、読み取って得た画像信号を、保存し
ておいた基準信号のレベルを白レベルの基準値として、
画素毎にレベル変換する。

【００２７】これにより、おのおのの画素について、画
像信号が白レベルを基準とした値に正規化されるので、
ランプ１８，１９の光量分布の影響を除去することがで
き、その結果、後段の処理においては、各画素の濃度レ
ベル等の差を考慮する必要がなくなる。

【００２８】さて、例えば、ランプ１８のみを点灯する
と、点字用紙１６に形成されている凸点１６ａは、図４
（ａ）に示した矢印Ｒ１８の方向から照明されるので、
このときに形成される凸点１６ａの陰影Ｇ１８は、同図
（ｃ）に示すように、主走査方向の開始側にあらわれ
る。また、凸点１６ａの直接照明されている側の部分
は、ハイライト強調されて反射光のレベルが大きくな
る。

【００２９】したがって、この凸点１６ａの陰影Ｇ１８
を撮影する主走査線に対応してＣＣＤ撮影装置１７から
得られる画像信号にあらわれる濃度レベルの変化は、同
図（ｅ）に示すように、陰影Ｇ１８の部分で大きくな
り、それ以外の凸点１６ａの部分で小さくなる（すなわ
ち、輝度レベルが大きくなる）ように変化する。

【００３０】また、ランプ１９のみを点灯すると、凸点
１６ａは、同図（ａ）の矢印Ｒ１９の方向から照明され
るので、このときに形成される凸点１６ａの陰影Ｇ１９
は、同図（ｂ）に示すように、主走査方向の終了側にあ
らわれる。この場合も、凸点１６ａの直接照明されてい
る側の部分は、ハイライト強調されて反射光のレベルが
大きくなる。

【００３１】したがって、この凸点１６ａの陰影Ｇ１９
を撮影する主走査線に対応してＣＣＤ撮影装置１７から
得られる画像信号にあらわれる濃度レベルの変化は、同
図（ｄ）に示すように、陰影Ｇ１９の部分で大きくな
り、それ以外の凸点１６ａの部分で小さくなる（すなわ
ち、輝度レベルが大きくなる）ように変化する。

【００３２】このようにして、ランプ１８のみを点灯し
た場合と、ランプ１９のみを点灯した場合とで、凸点１
６ａの回りに形成される陰影は、主走査方向の反対側に
それぞれあらわれる。

【００３３】図５は、本発明の一実施例にかかる点字ス
キャナ３の処理系の一例を示している。

【００３４】同図において、ＣＣＤエリアセンサ２１
は、ＣＣＤ撮影装置１７のセンサをなすものであり、撮
影画面の受光面を主走査方向および副走査方向にそれぞ
れ所定数ずつ分割するとともに、主走査方向の１ライン
単位に、副走査方向に順次画像信号を出力するものであ
り、このＣＣＤエリアセンサ２１から出力される画像信
号ＡＶは、アナログ／デジタル変換器２２により対応す
る所定ビット数のデジタル画信号ＤＶに変換される。ま
た、センサ駆動制御部２３は、ＣＣＤエリアセンサ２１
を読取駆動するものである。

【００３５】アナログ／デジタル変換器２２から出力さ
れるデジタル画信号ＤＶは、切換器２４を介し、ライン
バッファ２５またはラインバッファ２６のいずれか一方
に入力される。ラインバッファ２５およびラインバッフ
ァ２６は、それぞれ、１ライン単位のデジタル画信号Ｄ
Ｖを、ＣＣＤエリアセンサ２１の１画面分記憶するもの
であり、ラインバッファ２５およびラインバッファ２６
から読み出されたデジタル画信号ＤＶａおよびデジタル
画信号ＤＶｂは、それぞれシェーディング補正部２７お
よびシェーディング補正部２８に加えられる。

【００３６】シェーディング補正部２７は、基準の白画
像（図示略）を読み取ったときには、デジタル画信号Ｄ
Ｖａを基準の白画像データとして、バッファメモリ２９
に保存するとともに、点字原稿１６の画像を読み取った
ときには、入力しているデジタル画信号ＤＶａの画素位
置似対応した基準の白画像データをバッファメモリ２９
から読み出し、その読み出した白画像データを白レベル
の１００％値として、入力したデジタル画信号ＤＶａの
レベル（白レベル）を正規化するものであり、その処理
後の信号は、補正デジタル画信号ＣＶａとして、差分演
算部３０の一方の入力端に加えられる。また、バッファ
メモリ２９は、ＣＣＤエリアセンサ２１の１画面分の白
画像データを保存可能な容量を備えている。

【００３７】シェーディング補正部２８は、基準の白画
像（図示略）を読み取ったときには、デジタル画信号Ｄ
Ｖｂを基準の白画像データとして、バッファメモリ３１
に保存するとともに、点字原稿１６の画像を読み取った
ときには、入力しているデジタル画信号ＤＶｂの画素位
置似対応した基準の白画像データをバッファメモリ３１
から読み出し、その読み出した白画像データを白レベル
の１００％値として、入力したデジタル画信号ＤＶｂの
レベル（白レベル）を正規化するものであり、その処理
後の信号は、補正デジタル画信号ＣＶｂとして、差分演
算部３０の他方の入力端に加えられる。また、バッファ
メモリ３１は、ＣＣＤエリアセンサ２１の１画面分の白
画像データを保存可能な容量を備えている。

【００３８】差分演算部３０は、補正デジタル画信号Ｃ
Ｖａと補正デジタル画信号ＣＶｂの差分値を、それぞれ
の画素位置に応じて算出するものであり、その演算出力
は、差分信号ＤＦとして二値化回路３２に出力される。

【００３９】二値化回路３２は、差分信号ＤＦを、所定
の閾値ＴＨ１で二値化処理するものであり、その処理結
果は、二値化信号ＢＷとしてデータバッファ３３に加え
られる。データバッファ３３は、二値化画信号ＢＷを所
定ビット幅の読取データＤＤに変換し、外部装置に出力
するものである。

【００４０】また、制御部３５は、センサ駆動制御部２
３の駆動タイミングの制御、切換器２４の切換動作、お
よび、シェーディング補正部２７，２８の動作モードの
制御を適宜に行うとともに、ランプ１８，１９をそれぞ
れ点灯するランプ駆動部３６，３７を制御するものであ
る。また、制御部３５は、上位制御部（システム制御部
１など）との間で種々のデータをやりとりして、ＣＣＤ
撮影装置１７の動作を制御する。

【００４１】以上の構成で、制御部３５は、点字用紙１
６の画像の読み取りに先立って、まず、シェーディング
補正部２７，２８に基準の白画像データを保存させる。
すなわち、切換器２４によってラインバッファ２５を選
択するとともに、シェーディング補正部２７を白画像デ
ータ保存モードに設定し、ランプ駆動部３６によってラ
ンプ１８を点灯し、その状態で、センサ駆動制御部２３
の駆動動作を行わせて、基準の白画像の読み取りを行わ
せる。なお、この基準の白画像は、例えば、原稿台１５
と点字用紙１６を挟んで対向する圧板（図示略）の表面
を白色に構成することで設けられる。

【００４２】これにより、ＣＣＤエリアセンサ２１から
出力される画像信号ＡＶは、アナログ／デジタル変換器
２２により対応するデジタル画信号ＤＶに変換され、そ
のデジタル画信号ＤＶは、切換器２４を介してラインバ
ッファ２５に保存され、このラインバッファ２５から読
み出されたデジタル画信号ＤＶａは、シェーディング補
正部２７により、バッファメモリ２９に保存される。そ
れによって、ランプ１８で照明したときの１画面分の基
準の白画像データが、バッファメモリ２９に保存され
る。

【００４３】次いで、制御部３５は、切換器２４によっ
てラインバッファ２６を選択するとともに、シェーディ
ング補正部２８を白画像データ保存モードに設定し、ラ
ンプ駆動部３６によってランプ１８を消灯するとともに
ランプ駆動部３７によってランプ１９を点灯し、その状
態で、センサ駆動制御部２３の駆動動作を行わせて、基
準の白画像の読み取りを行わせる。

【００４４】これにより、ＣＣＤエリアセンサ２１から
出力される画像信号ＡＶは、アナログ／デジタル変換器
２２により対応するデジタル画信号ＤＶに変換され、そ
のデジタル画信号ＤＶは、切換器２４を介してラインバ
ッファ２６に保存され、このラインバッファ２６から読
み出されたデジタル画信号ＤＶｂは、シェーディング補
正部２８により、バッファメモリ３１に保存される。そ
れによって、ランプ１９で照明したときの１画面分の基
準の白画像データが、バッファメモリ３１に保存され
る。

【００４５】このようにして、シェーディング補正部２
７，２８に必要な基準の白画像データの保存が終了する
と、点字用紙１６の原稿の読み取りを行うことができ
る。なお、このような基準の白画像データの保存動作
は、この点字スキャナ３に電源が投入された時点で行う
初期処理の一部として行うことができ、少なくとも、実
際に点字用紙１６の原稿の読取動作を行う前の段階で行
っておけばよい。

【００４６】そして、点字用紙１６の原稿を読み取ると
きには、制御部３５は、切換器２４によってラインバッ
ファ２５を選択するとともに、シェーディング補正部２
７をシェーディング補正モードに設定し、ランプ駆動部
３６によってランプ１８を点灯し、その状態で、センサ
駆動制御部２３の駆動動作を行わせて、点字用紙１６の
画像の読み取りを行わせる。

【００４７】これにより、ＣＣＤエリアセンサ２１から
出力される画像信号ＡＶは、アナログ／デジタル変換器
２２により対応するデジタル画信号ＤＶに変換され、そ
のデジタル画信号ＤＶは、切換器２４を介してラインバ
ッファ２５に保存される。

【００４８】次いで、制御部３５は、切換器２４によっ
てラインバッファ２６を選択するとともに、シェーディ
ング補正部２８をシェーディング補正モードに設定し、
ランプ駆動部３６によってランプ１８を消灯するととも
にランプ駆動部３７によってランプ１９を点灯し、その
状態で、センサ駆動制御部２３の駆動動作を行わせて、
点字用紙１６の白画像の読み取りを行わせる。

【００４９】これにより、ＣＣＤエリアセンサ２１から
出力される画像信号ＡＶは、アナログ／デジタル変換器
２２により対応するデジタル画信号ＤＶに変換され、そ
のデジタル画信号ＤＶは、切換器２４を介してラインバ
ッファ２６に保存される。

【００５０】このようにして、ラインバッファ２５，２
６にそれぞれ１ページ分の点字用紙１６のデジタル画信
号ＤＶが保存されると、制御部３５は、それぞれシェー
ディング補正部２７，２８に指令して、シェーディング
補正動作を行わせる。

【００５１】それにより、シェーディング補正部２７
は、ラインバッファ２５から所定の画素順序でデジタル
画信号ＤＶａを読み出すとともに、その読み出した画素
位置に対応した白画像データをバッファメモリ２９より
読み出し、その読み出した白画像データによりラインバ
ッファ２５から読み出したデジタル画信号ＤＶａのレベ
ルを正規化処理し、その補正後の補正デジタル画信号Ｃ
Ｖａは、差分演算部３０の一方の入力端に加えられる。

【００５２】また、同時に、シェーディング補正部２８
は、ラインバッファ２６から所定の画素順序でデジタル
画信号ＤＶｂを読み出すとともに、その読み出した画素
位置に対応した白画像データをバッファメモリ３１より
読み出し、その読み出した白画像データによりラインバ
ッファ２６から読み出したデジタル画信号ＤＶｂのレベ
ルを正規化処理し、その補正後の補正デジタル画信号Ｃ
Ｖｂは、差分演算部３０の他方の入力端に加えられる。

【００５３】これにより、差分演算部３０は、同じ画素
位置の補正デジタル画信号ＣＶａと補正デジタル画信号
ＣＶｂの差分を算出し、その処理結果の差分信号ＤＦが
二値化回路３２に加えられる。

【００５４】ここで、例えば、図６（ａ）〜（ｅ）に示
すように、ある主走査位置で墨字の印刷があった場合、
その墨字の印刷位置では、デジタル画信号ＤＶａ（図６
（ａ）参照）とデジタル画信号ＤＶｂ（図６（ｂ）参
照）とで、同じ画素位置に墨字に対応した濃度信号があ
らわれる。また、おのおのの点字の凸点の位置に応じ
て、その前後位置で、デジタル画信号ＤＶａとデジタル
画信号ＤＶｂには、それぞれ凸点に対応した陰影の濃度
に応じた濃度信号があらわれる。

【００５５】そして、デジタル画信号ＤＶａおよびデジ
タル画信号ＤＶｂをそれぞれ正規化した後の補正デジタ
ル画信号ＣＶａ（図６（ｂ）参照）および補正デジタル
画信号ＣＶｂ（図６（ｃ）参照）には、墨字の印刷に対
応した濃度信号が、同じ画素位置で同じ濃度値としてあ
らわれるので、差分演算部３０から出力される差分信号
ＤＦ（図６（ｄ）参照）には、この墨字の印刷に対応し
た濃度信号が除去され、補正デジタル画信号ＣＶａにあ
らわれる凸点の陰影濃度および補正デジタル画信号ＣＶ
ｂにあらわれる凸点の陰影濃度に応じた濃度信号のみが
あらわれる。

【００５６】それにより、二値化回路３２により、この
差分信号ＤＦが、所定の閾値ＴＨ１で二値化され（図６
（ｄ）参照）、その二値化結果が、二値化画信号ＢＷ
（図６（ｅ）参照）として、データバッファ３３に出力
され、データバッファ３３を介し、読取データＤＤとし
て、内部バス１１を介し、点字認識処理部５に出力され
る。

【００５７】点字認識処理部５では、読取データＤＤに
あらわれるデータ「１」の位置を凸点の両端の位置とし
て認識して、１つの主走査線上の凸点の位置を判別し、
全ての走査線についての凸点の判別位置に基づいて、そ
れぞれの凸点の座標を認識する。そして、その認識した
凸点の座標に基づいて、点字を構成する凸点のグループ
を抽出し、その抽出したグループ毎に、点字の種類を判
別する。

【００５８】このようにして、本実施例では、点字用紙
１６の左右方向からランプ１８，１９によって独立して
照明し、そのときに得られる２組の画信号の画素毎の差
分を形成することで、点字用紙１６に印刷されている墨
字や、汚れなどの影響を除去するようにしているので、
適切な点字読取を行うことができ、その結果、点字認識
の誤り率を大幅に低減することができる。

【００５９】また、本実施例では、フラットベッド型の
点字スキャナ３を構成しているので、点字本などの綴じ
た原稿の点字画像も適切に読み取ることができる。

【００６０】図７は、本発明の他の実施例に係る点字ス
キャナ３の処理系の他の例を示している。なお、同図に
おいて、図５と同一部分および想到する部分には、同一
符号を付している。

【００６１】同図において、ＣＣＤエリアセンサ２１
は、ＣＣＤ撮影装置１７のセンサをなすものであり、撮
影画面の受光面を主走査方向および副走査方向にそれぞ
れ所定数ずつ分割するとともに、主走査方向の１ライン
単位に、副走査方向に順次画像信号を出力するものであ
り、このＣＣＤエリアセンサ２１から出力される画像信
号ＡＶは、アナログ／デジタル変換器２２により対応す
る所定ビット数のデジタル画信号ＤＶに変換される。ま
た、センサ駆動制御部２３は、ＣＣＤエリアセンサ２１
を読取駆動するものである。

【００６２】アナログ／デジタル変換器２２から出力さ
れるデジタル画信号ＤＶは、切換器２４を介し、ライン
バッファ２５またはラインバッファ２６のいずれか一方
に入力される。ラインバッファ２５およびラインバッフ
ァ２６は、それぞれ、１ライン単位のデジタル画信号Ｄ
Ｖを、ＣＣＤエリアセンサ２１の１画面分記憶するもの
であり、ラインバッファ２５およびラインバッファ２６
から読み出されたデジタル画信号ＤＶａおよびデジタル
画信号ＤＶｂは、それぞれシェーディング補正部２７お
よびシェーディング補正部２８に加えられる。

【００６３】シェーディング補正部２７は、基準の白画
像（図示略）を読み取ったときには、デジタル画信号Ｄ
Ｖａを基準の白画像データとして、バッファメモリ２９
に保存するとともに、点字原稿１６の画像を読み取った
ときには、入力しているデジタル画信号ＤＶａの画素位
置似対応した基準の白画像データをバッファメモリ２９
から読み出し、その読み出した白画像データを白レベル
の１００％値として、入力したデジタル画信号ＤＶａの
レベル（白レベル）を正規化するものであり、その処理
後の信号は、補正デジタル画信号ＣＶａとして、微分演
算部４１に加えられている。また、バッファメモリ２９
は、ＣＣＤエリアセンサ２１の１画面分の白画像データ
を保存可能な容量を備えている。

【００６４】微分演算部４１は、補正デジタル画信号Ｃ
Ｖａに所定の微分演算処理を適用するものであり、その
演算結果は、微分処理信号ＣＤａとして、差分演算部３
０の一方の入力端に加えられる。

【００６５】シェーディング補正部２８は、基準の白画
像（図示略）を読み取ったときには、デジタル画信号Ｄ
Ｖｂを基準の白画像データとして、バッファメモリ３１
に保存するとともに、点字原稿１６の画像を読み取った
ときには、入力しているデジタル画信号ＤＶｂの画素位
置似対応した基準の白画像データをバッファメモリ３１
から読み出し、その読み出した白画像データを白レベル
の１００％値として、入力したデジタル画信号ＤＶｂの
レベル（白レベル）を正規化するものであり、その処理
後の信号は、補正デジタル画信号ＣＶｂとして、微分演
算部４２に加えられている。また、バッファメモリ３１
は、ＣＣＤエリアセンサ２１の１画面分の白画像データ
を保存可能な容量を備えている。

【００６６】微分演算部４２は、補正デジタル画信号Ｃ
Ｖｂに所定の微分演算処理を適用するものであり、その
演算結果は、微分処理信号ＣＤａとして、差分演算部３
０の他方の入力端に加えられる。

【００６７】差分演算部３０は、微分処理信号ＣＤａと
微分処理信号ＣＤｂの差分値を、それぞれの画素位置に
応じて算出するものであり、その演算出力は、差分信号
ＤＦとして二値化回路３２に出力される。

【００６８】二値化回路３２は、差分信号ＤＦを、所定
の閾値ＴＨ２で二値化処理するものであり、その処理結
果は、二値化信号ＢＷとしてデータバッファ３３に加え
られる。データバッファ３３は、二値化画信号ＢＷを所
定ビット幅の読取データＤＤに変換し、外部装置に出力
するものである。

【００６９】また、制御部３５は、センサ駆動制御部２
３の駆動タイミングの制御、切換器２４の切換動作、お
よび、シェーディング補正部２７，２８の動作モードの
制御を適宜に行うとともに、ランプ１８，１９をそれぞ
れ点灯するランプ駆動部３６，３７を制御するものであ
る。また、制御部３５は、上位制御部（システム制御部
１など）との間で種々のデータをやりとりして、ＣＣＤ
撮影装置１７の動作を制御する。

【００７０】以上の構成で、制御部３５は、点字用紙１
６の画像の読み取りに先立って、まず、シェーディング
補正部２７，２８に基準の白画像データを保存させる。
すなわち、切換器２４によってラインバッファ２５を選
択するとともに、シェーディング補正部２７を白画像デ
ータ保存モードに設定し、ランプ駆動部３６によってラ
ンプ１８を点灯し、その状態で、センサ駆動制御部２３
の駆動動作を行わせて、基準の白画像の読み取りを行わ
せる。なお、この基準の白画像は、例えば、原稿台１５
と点字用紙１６を挟んで対向する圧板（図示略）の表面
を白色に構成することで設けられる。

【００７１】これにより、ＣＣＤエリアセンサ２１から
出力される画像信号ＡＶは、アナログ／デジタル変換器
２２により対応するデジタル画信号ＤＶに変換され、そ
のデジタル画信号ＤＶは、切換器２４を介してラインバ
ッファ２５に保存され、このラインバッファ２５から読
み出されたデジタル画信号ＤＶａは、シェーディング補
正部２７により、バッファメモリ２９に保存される。そ
れによって、ランプ１８で照明したときの１画面分の基
準の白画像データが、バッファメモリ２９に保存され
る。

【００７２】次いで、制御部３５は、切換器２４によっ
てラインバッファ２６を選択するとともに、シェーディ
ング補正部２８を白画像データ保存モードに設定し、ラ
ンプ駆動部３６によってランプ１８を消灯するとともに
ランプ駆動部３７によってランプ１９を点灯し、その状
態で、センサ駆動制御部２３の駆動動作を行わせて、基
準の白画像の読み取りを行わせる。

【００７３】これにより、ＣＣＤエリアセンサ２１から
出力される画像信号ＡＶは、アナログ／デジタル変換器
２２により対応するデジタル画信号ＤＶに変換され、そ
のデジタル画信号ＤＶは、切換器２４を介してラインバ
ッファ２６に保存され、このラインバッファ２６から読
み出されたデジタル画信号ＤＶｂは、シェーディング補
正部２８により、バッファメモリ３１に保存される。そ
れによって、ランプ１９で照明したときの１画面分の基
準の白画像データが、バッファメモリ３１に保存され
る。

【００７４】このようにして、シェーディング補正部２
７，２８に必要な基準の白画像データの保存が終了する
と、点字用紙１６の原稿の読み取りを行うことができ
る。なお、このような基準の白画像データの保存動作
は、この点字スキャナ３に電源が投入された時点で行う
初期処理の一部として行うことができ、少なくとも、実
際に点字用紙１６の原稿の読取動作を行う前の段階で行
っておけばよい。

【００７５】そして、点字用紙１６の原稿を読み取ると
きには、制御部３５は、切換器２４によってラインバッ
ファ２５を選択するとともに、シェーディング補正部２
７をシェーディング補正モードに設定し、ランプ駆動部
３６によってランプ１８を点灯し、その状態で、センサ
駆動制御部２３の駆動動作を行わせて、点字用紙１６の
画像の読み取りを行わせる。

【００７６】これにより、ＣＣＤエリアセンサ２１から
出力される画像信号ＡＶは、アナログ／デジタル変換器
２２により対応するデジタル画信号ＤＶに変換され、そ
のデジタル画信号ＤＶは、切換器２４を介してラインバ
ッファ２５に保存される。

【００７７】次いで、制御部３５は、切換器２４によっ
てラインバッファ２６を選択するとともに、シェーディ
ング補正部２８をシェーディング補正モードに設定し、
ランプ駆動部３６によってランプ１８を消灯するととも
にランプ駆動部３７によってランプ１９を点灯し、その
状態で、センサ駆動制御部２３の駆動動作を行わせて、
点字用紙１６の白画像の読み取りを行わせる。

【００７８】これにより、ＣＣＤエリアセンサ２１から
出力される画像信号ＡＶは、アナログ／デジタル変換器
２２により対応するデジタル画信号ＤＶに変換され、そ
のデジタル画信号ＤＶは、切換器２４を介してラインバ
ッファ２６に保存される。

【００７９】このようにして、ラインバッファ２５，２
６にそれぞれ１ページ分の点字用紙１６のデジタル画信
号ＤＶが保存されると、制御部３５は、それぞれシェー
ディング補正部２７，２８に指令して、シェーディング
補正動作を行わせる。

【００８０】それにより、シェーディング補正部２７
は、ラインバッファ２５から所定の画素順序でデジタル
画信号ＤＶａを読み出すとともに、その読み出した画素
位置に対応した白画像データをバッファメモリ２９より
読み出し、その読み出した白画像データによりラインバ
ッファ２５から読み出したデジタル画信号ＤＶａのレベ
ルを正規化処理し、その補正後の補正デジタル画信号Ｃ
Ｖａは、微分演算部４１によって微分演算され、その微
分演算後の微分処理信号ＣＤａは、差分演算部３０の一
方の入力端に加えられる。

【００８１】また、同時に、シェーディング補正部２８
は、ラインバッファ２６から所定の画素順序でデジタル
画信号ＤＶｂを読み出すとともに、その読み出した画素
位置に対応した白画像データをバッファメモリ３１より
読み出し、その読み出した白画像データによりラインバ
ッファ２６から読み出したデジタル画信号ＤＶｂのレベ
ルを正規化処理し、その補正後の補正デジタル画信号Ｃ
Ｖｂは、微分演算部４２によって微分演算され、その微
分演算後の微分処理信号ＣＤｂは、差分演算部３０の他
方の入力端に加えられる。

【００８２】これにより、差分演算部３０は、同じ画素
位置の微分処理信号ＣＤａと微分処理信号ＣＤｂの差分
を算出し、その処理結果の差分信号ＤＦが二値化回路３
２に加えられる。

【００８３】ここで、例えば、図８（ａ）〜（ｇ）に示
すように、ある主走査位置で墨字の印刷があった場合、
その墨字の印刷位置では、デジタル画信号ＤＶａ（図８
（ａ）参照）とデジタル画信号ＤＶｂ（図８（ｂ）参
照）とで、同じ画素位置に墨字に対応した濃度信号があ
らわれる。また、おのおのの点字の凸点の位置に応じ
て、その前後位置で、デジタル画信号ＤＶａとデジタル
画信号ＤＶｂには、それぞれ凸点に対応した陰影の濃度
に応じた濃度信号があらわれる。

【００８４】そして、デジタル画信号ＤＶａおよびデジ
タル画信号ＤＶｂをそれぞれ正規化した後の補正デジタ
ル画信号ＣＶａ（図８（ｂ）参照）および補正デジタル
画信号ＣＶｂ（図８（ｄ）参照）には、墨字の印刷に対
応した濃度信号が、同じ画素位置で同じ濃度値としてあ
らわれるので、微分演算部４１，４２から出力される微
分処理信号ＣＤａ，ＣＤｂ（図８（ｃ），（ｅ）参照）
には、墨字の濃度信号の微分値が同じ態様で、同じ位置
にあらわれる。

【００８５】その結果、差分演算部３０から出力される
差分信号ＤＦ（図８（ｆ）参照）には、この墨字の印刷
に対応した濃度信号に基づく微分信号が除去され、補正
デジタル画信号ＣＶａ，ＣＶｂにあらわれる凸点の陰影
濃度変化に応じた微分信号のみがあらわれる。

【００８６】それにより、二値化回路３２により、この
差分信号ＤＦが、所定の閾値ＴＨ２で二値化され（図８
（ｆ）参照）、その二値化結果が、二値化画信号ＢＷ
（図８（ｇ）参照）として、データバッファ３３に出力
され、データバッファ３３を介し、読取データＤＤとし
て、内部バス１１を介し、点字認識処理部５に出力され
る。

【００８７】点字認識処理部５では、読取データＤＤに
あらわれるデータ「１」の位置を凸点の中央位置として
認識して、１つの主走査線上の凸点の位置を判別し、全
ての走査線についての凸点の判別位置に基づいて、それ
ぞれの凸点の座標を認識する。そして、その認識した凸
点の座標に基づいて、点字を構成する凸点のグループを
抽出し、その抽出したグループ毎に、点字の種類を判別
する。

【００８８】このようにして、本実施例では、点字用紙
１６の左右方向からランプ１８，１９によって独立して
照明し、そのときに得られる２組の画信号の画素毎の微
分値の差分を形成することで、点字用紙１６に印刷され
ている墨字や、汚れなどの影響を除去するようにしてい
るので、適切な点字読取を行うことができ、その結果、
点字認識の誤り率を大幅に低減することができる。

【００８９】なお、上述した実施例では、ランプを用紙
の長手方向に平行に配設したが、短手方向に平行に配設
した場合にも、本発明を同様にして適用することができ
る。また、上述した実施例では、２つのランプを交互に
点灯しているが、ランプの前にシャッタを配設すれば、
シャッタの開閉によりいずれか一方のランプの光のみで
照明することができるので、上述した実施例と同等の作
用効果を得る。

【００９０】また、上述した実施例では、ＣＣＤ撮影装
置を用いて、１ページ分の画像を一度に撮影している
が、例えば、１ページを複数の部分に分割し、ＣＣＤ撮
影装置の撮影位置を切り換えて、それぞれの分割部分の
画像を順次撮影するようにすることもできる。この場
合、比較的粗い解像度のＣＣＤ撮影装置を用いて、より
大きな解像度を得ることができる。また、ラインイメー
ジセンサを用い、原稿とラインイメージセンサを相対的
に移動させることで１ページ分の画像を読み取るように
することもできる。

【００９１】また、原稿台に自動原稿送り装置を付設す
れば、多数のシート状の点字原稿の画像を連続して読み
取ることも可能である。

【００９２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
点字を構成する凸点の陰影を２方向に付いて形成し、お
のおのの陰影を読取入力したときの信号の差分を画素毎
に算出し、その差分を二値化しているので、陰影に基づ
かない濃度変化、例えば、用紙の落書きや墨字の印刷部
分などが除去され、凸点の陰影を適切に抽出することが
でき、その結果、適切に点字を判別することができると
いう効果を得る。

【００９３】また、点字を構成する凸点の陰影を２方向
に付いて形成し、おのおのの陰影を読取入力したときの
信号の微分値を算出し、その微分値の差分を画素毎に算
出し、その差分を二値化しているので、陰影に基づかな
い濃度変化、例えば、用紙の落書きや墨字の印刷部分な
どが除去され、凸点の陰影を適切に抽出することがで
き、その結果、適切に点字を判別することができるとい
う効果も得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例にかかる点字処理装置を示し
たブロック図。

【図２】点字スキャナの読取光学系の一例を示した概略
図。

【図３】ＣＣＤ撮影装置から出力される信号の濃度むら
について説明するための波形図。

【図４】点字の凸点の陰影について説明するための概略
図およびグラフ図。

【図５】本発明の一実施例にかかる点字スキャナの一例
を示したブロック図。

【図６】図５の装置の動作を説明するための動作波形
図。

【図７】本発明の他の実施例にかかる点字スキャナの一
例を示したブロック図。

【図８】図７の装置の動作を説明するための動作波形
図。

【符号の説明】

１システム制御部２システムメモリ３点字スキャナ１５原稿台１６点字用紙１６ａ凸点１７ＣＣＤ撮影装置１８，１９ランプ２１ＣＣＤエリアセンサ２２アナログ／デジタル変換器２３センサ駆動制御部２４切換器２５，２６ラインバッファ２７，２８シェーディング補正部３９，３１バッファメモリ３０差分演算部３２二値化回路３３データバッファ３５制御部３６，３７ランプ駆動部４１，４２微分演算部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０４Ｎ 1/40 １０３Ａ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明材質からなる平板状の原稿台に、読
取面が接触する態様に載置された点字原稿の画像を、上
記原稿台を隔てて上記点字原稿と対向する位置に配設さ
れた画像入力手段により画素単位に読取入力し、その読
取入力した画信号に基づいて上記点字原稿の点字を判別
する点字読取装置において、略対向する所定の２方向からそれぞれ上記点字原稿の読
取面を照明する一対の照明手段と、上記一対の照明手段をそれぞれ単独で点灯したときに、
上記画像入力手段よりそれぞれ得られた画信号にあらわ
れる上記照明手段の光量分布に基づく濃度むらを補正す
る第１および第２のシェーディング補正手段と、上記第１および第２のシェーディング補正手段の出力信
号の差分を、同一画素位置毎に算出する差分演算手段
と、上記差分演算手段の出力信号を、所定の閾値で二値化す
る二値化手段と、上記二値化手段から出力される信号に基づいて点字を構
成する凸点の位置情報を判別し、その位置情報に基づ
き、点字を判別する点字認識処理手段を備えたことを特
徴とする点字読取装置。
【請求項２】透明材質からなる平板状の原稿台に、読
取面が接触する態様に載置された点字原稿の画像を、上
記原稿台を隔てて上記点字原稿と対向する位置に配設さ
れた画像入力手段により画素単位に読取入力し、その読
取入力した画信号に基づいて上記点字原稿の点字を判別
する点字読取装置において、略対向する所定の２方向からそれぞれ上記点字原稿の読
取面を照明する一対の照明手段と、上記一対の照明手段をそれぞれ単独で点灯したときに、
上記画像入力手段よりそれぞれ得られた画信号にあらわ
れる上記照明手段の光量分布に基づく濃度むらを補正す
る第１および第２のシェーディング補正手段と、上記第１および第２のシェーディング補正手段の出力信
号の微分値をそれぞれ算出する第１および第２の微分演
算手段と、上記第１および第２の微分演算手段の出力信号の差分
を、同一画素位置毎に算出する差分演算手段と、上記差分演算手段の出力信号を、所定の閾値で二値化す
る二値化手段と、上記二値化手段から出力される信号に基づいて点字を構
成する凸点の位置情報を判別し、その位置情報に基づ
き、点字を判別する点字認識処理手段を備えたことを特
徴とする点字読取装置。