JPS62175885A - 光学式画像情報補正入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【発明の属する技術分野】

本発明は一次元の光電式画像センサを備えたハンドスキ
ャナを用いて文字面を走行走査しその画像情報を読取る
装置において、この走行走査中におけるスキャナの位置
、速度の変化に基づく読取情報の歪みを補正しつつ入力
する装置に関する。 なお以下各図の説明において同一の符号は同一または相
当部分を示す。また論理１，０及びＨ９Ｌは単に１，０
及びＨ，Ｌと略す。

【従来技術とその問題点】

この種のハンドスキャナを用いた光学式文字読取装置（
ＯＣＲ）としては、数字やアルファベットなどを読取る
ものが知られている。ところがこのようなＯＣＲは、特
定の文字を対象とすることにより、スキャナの走行走査
の位置、速度の変化をある程度容認しているため、日本
語のような字種の多い文字を対象とすることは困難であ
る。

【発明の目的】 本発明は前記の問題点を除去し、ハンドスキャナの走行
走査の位置、速度の変化を補正しつつ文字情報を入力す
ることにより、日本語文字を歪みなく読取ることができ
る光学式画像情報補正入力装置を提供することを目的と
する。

【発明の要点】

本発明の要点は文字を書込む用紙面に予め文字列と平行
して文字と異なる特定色のマークを印刷して置き、他方
、ハンドスキャナの一次元光電式画像センサ内の一列の
多数の光電変換素子のうち少なくともマーク読取領域に
位置するものには例えば１つ置きに文字色と特定色とを
分別できる色フィルタを付加し、スキャナの文字面走行
走査中の刻々のマーク検出信号からスキャナの位置、速
度を判別して文字情報の記憶時点を可変選択できるよう
にした点にある。 換言すれば本発明の要点は、（ハンドスキャナなどに組
込まれ）所定間隔で直線に並んだ多数の光電変換素子（
ＣＯＤなど）からなる１次元画像センサを介して前記の
全素子の走査を所定周期（以下素子走査周期という）で
繰返しつつ、文字列（以下この文字列方向をＸ方向、ま
た文字列との直角方向をｙ方向という）を走行走査し、
この間前記画像センサからの出力画像信号を（２値化サ
ンプリング回路等を介して）２値化信号に変換し、この
２値化信号のうち所定の条件（走行走査速度の変化を補
正できる条件）で選択された前記素子走査周期内の所定
の２値化信号（文字に対応する信号）を画像情報として
記憶装置に入力する装置において、 文字記入用紙上に、文字列より前記素子走査の先行する
領域の所定位置（文字列の下側など）に文字色と異なる
所定色（青色など）、所定幅（４素子分の幅など）の文
字列方向の直線としてのｙ方向位置検出マークと、同じ
く文字列方向の所定のピッチ間隔の破線としてのＸ方向
速度検出マークとを予め印刷すると共に、 前記画像センサ内の素子中受くとも前記の各マークを検
出すべき位置範囲にあるもの（マーク検出センサなど）
には所定の素子間隔（１つ置きなど）で、前記所定マー
ク色の色フィルタを付設し、全ての素子走査周期内の２
値化信号を被検出対象信号として前記の２種のマークに
対応する検出信号（マーク信号Ａ、　Ｂなど）を抽出す
るマーク検出信号抽出手段（ホールド回路、ＥＸＯＲゲ
ート。 ＡＮＤゲート、マーク信号Ｂ検出回路など）と、前記抽
出手段から出力されるＸ方向速度検出マーク検出信号（
マーク信号Ｂなど）がほぼ所定間隔ごとに連続して出力
される期間（マーク２０走行期間など）の始点と終点の
相互の時間間隔から画像センサのＸ方向のその時々の走
行走査速度を求め、前記素子走査周期のうちの所定のも
のを選択指定し、この指定周期中に画像情報を前記記憶
装置に入力すべき旨の指令（有効走査同期信号など）を
出力する手段（有効走査同期信号発生回路など）と、 当該指定周期内の２値化信号のうち、前記マーク検出信
号抽出手段から出力されるｙ方向位置検出マーク検出信
号（マーク信号Ａなど）の出力時点から所定時間を経た
時点からの２値化信号を前記記憶装置に入力させる手段
（画像情報有効信号発生回路、アドレス発生回路など）
とを備えるようにした点にある。

【発明の実施例】

以下第１図〜第８図に基づいて本発明の詳細な説明する
。第１図は本発明装置の一実施例としての要部構成を示
すブロック回路図、第２図は同じく、文字記入用紙とハ
ンドスキャナの走行走査の関係の説明図、第３図は同じ
く、ハンドスキャナ内の光電式１次元画像センサの説明
図、第４図は同じく１次元画像センサとマークの詳細の
説明図、第５図は同じくマーク読取りの原理図、第６図
〜第８図は同じく第１図回路の動作を説明するタイムチ
ャート、第９図は同じく、本発明による文字読取補正効
果を説明する図である。 第２図においてＦは日本語などの文字記入用紙、ＣＨＡ
はその文字の記入領域、１９．２０は後述の特定色（例
えば青色）のマークである。３はハンドスキャナでこの
文字記入領域ＣＨＡ内の文字列とマーク１９．２０との
画像信号をＸ方向への走行走査により人力し図外の後述
の回路に与える。 このハンドスキャナ３には第３図のように光電式１次元
画像センサＬＳが組込まれており、この画像センサＬＳ
は第４図（ａｌのように直線に並んだ多数のＣＣＤ素子
素子（Ｄｉ、Ｄ２）から構成されている。この画像セン
サＬＳは文字情報を入力する画像情報人力センサ２１の
部分とマーク１９．２０を検出するマーク検出センサ２
２の部分とに区分されている。ここで画像情報人力セン
サ２１は色フィルタ無しＣＯＤ素子Ｄ（Ｄｉ）から構成
され、マーク検出センサ２２はこの例では交互に配列さ
れた色フィルタ無しＣＣＤ素子素子Ｄｉ）と色フィルタ
付ＣＣＤ素子Ｄ　（Ｄ２）とから構成されている。 なおこの色フィルタは例えば青色で、マーク１９．２０
をマスクするためのものであるが、文字の識別を妨げる
ものではない。従って画像情報人力センサ２１の構成を
マーク検出センサ２２の構成と同様としても、色フィル
タを余分に追加するためにコスト増を招くものの、本発
明の本質には影響がない。 第４図（ｂ）は文字記入用紙Ｆに印刷されたマークの詳
細を示し、この図のようにマークはこの例ではそれぞれ
ＣＣＤ素子りの４素子分の幅（Ｘ方向の長さ）をもつＸ
方向位置検出マーク１９とＸ方向速度検出マーク２０と
からなっている。なおＸ方向は走行走査方向、Ｘ方向は
Ｘ方向と直角な方向（１次元画像センサＬＳ上のＣＣＤ
素子りの並びの方向で、素子走査方向という）であり、
Ｘ方向位置検出マークはハンドスキャナ３の走行走査中
における画像センサＬＳのＸ方向における位置（及びそ
の変化）を検出するために、またＸ方向速度検出マーク
は画像センサＬＳの走行走査速度（及びその変化）を検
出するために設けられている。 センサＬＳ内の各素子りは順次所定のブロック周期で、
この例では下端から上端に向けて素子走査が行われて画
像信号が読出され（この全素子についての１回分の走査
周期を素子走査周期という）この素子走査周期が連続し
て繰返される。 次にあらかじめマーク１９または２０の検出の原理を第
５図を用いて説明する。第５図の横軸は走行走査方向Ｘ
の座標、縦軸は互いに隣接する色フイルタ無素子Ｄ１及
び色フイルタ付素子Ｄ２のそれぞれから読出されるアナ
ログの画像信号■であり、この図は走行走査中素子ＤＩ
、Ｄ２からの画像信号■が走査方向座標Ｘの位置に応じ
て瞬時に読出されるものとして画かれている。また位置
ｘ１部には特定色（青色）のマークがあり、位置Ｘ２部
には黒色の文字があるものとする。素子Ｄ２の色フィル
タとしてマークをマスクするために青色のフィルタを用
いるとする。第５図において位ｉｘ１で青色の入力信号
を得たとすると、色フイルタ無素子Ｄ１からの画像信号
■は青のレベルまで下がるが、色フィルタ付き素子Ｄ２
からの画像信号Ｖは、青のレベルから下にあまり下がら
ない。また、位置ｘ２で文字等の前取外の色の画像信号
を得た場合、２種類の素子ＤＩ、Ｄ２からの画像信号は
共に下がる。よって、フィルタを付けた素子Ｄ２と付け
ない素子Ｄ１それぞれについて、適当な２値化レベルＶ
、　、Ｖ２を選べば、青色信号つまりマークの検出（”
及び必要に応じ青色以外の色信号つまり文字の検出）を
デジタルで行なえることになる。 次に第６図〜第９図を参照しつつ第１図の構成と動作を
説明する。第１図において、３が前記の光電式１次元画
像センサＬＳを備えたハンドスキャナであってここから
、基本クロック発生装置４からのクロック信号ＣＬＫに
同期して前記のように１次元画像センサＬＳ内の各素子
りからの画像信号ＶＳが下端のものから順番に読出され
、この１回ごとの順次出力動作が所定周期（素子走査周
Ｍ）で高速に繰返される。従ってマーク１９又は２０上
にあるＣＣＤ素子りからは色フイルタ付素子Ｄ２と色フ
ィルタ無し素子ＤＩからの信号が交互に出てくることに
なる。これを２値化レベル発生回路６からのそれぞれの
２値化レベルで２値化サンプリング回路５を介し２値化
サンプリングする。 この出力信号（２値化信号）Ｃを第６図（１）に示す。 なお第６図はハンドスキャナ３の走行走査中、例えば１
次元画像センサＬＳが第４図（ｂ）における点線部（座
標位置ｘ３）にあるときに、センサＬＳから得られた２
値化信号Ｃを時間り軸上で拡大して示したものである。 第６図の２値化信号Ｃ上の１９．２０はそれぞれ第４図
（ｂ）の各検出マーク１９゜２０の上に来たＣＣＤ素子
素子（Ｄｉ、Ｄ２）からの画像信号Ｖに基づく２値化信
号であり、Ｎはノイズによる信号、ＣＨは第４図（ｂ）
には図示されていない文字ＣＨ上のＣＣＤ素子に基づく
２値化信号である。 第１図に戻り回路７．８はシフトレジスタのようなホー
ルド回路であって、それぞれ１クロック周期前、２クロ
ック周期前の２値化信号Ｃをホールドしている。これに
現在の２値化信号Ｃを加えた３つの２値化信号を、ＸＯ
Ｒゲート９とＡＮＤゲート１０で比較し、１クロック周
期前、２クロック周期前、現在の３つの２値化信号が“
１，０．１”または”０，１．０”のときだけ１″を出
力するようにする。この出力（特定色検出信号）ｄを第
６図（２）に示す。ここまででマーク１９．２０に基づ
く特定色の画像信号を検出できることになるが、この場
合特定のマーク１９．２０だけを検出するため、雑音除
去用の回路（即ち１クロック周期前の信号を保持するホ
ールド回路１１とＡＮＤゲート１２）を付加した。 この場合マーク１９及び２０の幅は前記のように４素子
分であり、このマークの検出信号ｄは少なくとも３クロ
ック周期続くことに着目し、信号ｄが２クロック周期続
いた時点でマーク検出信号ｅを出すことにする。これに
より、第６図（３）のマーク検出信号ｅのように同図（
２）の特定色検出信号ｄに示されたノイズｄｎを取り除
くことができる。なお第６図（３）のマーク検出信号ｅ
におけるＡ、Ｂはそれぞれマーク１９．２０に対応する
検出信号であり以下これを便宜上それぞれマーク信号Ａ
、Ｂと呼ぶ。 なお画像センサＬＳの位置（Ｘ座標）がＸ方向検出マー
ク２０上にない場合には第６図の各信号Ｃ９ｄ、ｅ中の
検出マーク２０に基づく信号部分は同各図点線のように
消失するのは勿論である。 第１図において文字情報を記憶する記憶装置１８の入力
部には画像信号ＶＳを２値化サンプリング回路１５を介
し所定の２値化レベルで２値化した２値化信号Ｃ１が常
に来ているが、その記憶を行うには画像センサＬＳ内の
全ＣＣＤ素子りについての１回分の走査（なおこの走査
は第１図の下端のＣＣＤ素子から上端の素子に向けて行
われる）を開始するたびに（即ち素子走査周期毎に）ハ
ンドスキャナ３から出力される走査同期信号ＳＳのうち
、有効走査同期信号発生回路１４を介して後述のように
選択された所定のもの（有効走査同期信号）ｈに同期し
て行われる。 即ち第７図（１）のように有効走査同期信号りが立上が
ったのち、同図（２）のようにマーク検出信号ｅ内のマ
ーク信号Ａが出力されると、第１図の画像情報有効信号
発生回路１６は前記の信号ｅ、ｈを入力し、マーク信号
Ａの出力時点から所定の遅れ時間ｒｍ＋を経て画像情報
記憶信号ｉを記憶装置１８及びアドレス発生回路１７に
与える。これによりアドレス発生回路１７から記憶装置
１８に与えられるアドレス信号ＡＤにより第４図文字領
域ＣＨＡ内の文字情報に対応する２値化信号Ｃ１が順次
記憶される。この記憶期間が第７図（３）の画像情報記
憶信号ｉ中のＴＲである。このようにＸ方向位置検出マ
ーク１９の検出に基づくマーク信号Ａを基準にして文字
情報が記憶されることになるので第９図（イ）のように
スキャナ３のＸ方向の位置が走査中に変化しても、Ｘ方
向での歪みなく文字情報を読取ることができる。 また第１図のマーク信号Ｂ検出回路はマーク信号ｅ（第
８図（３））内のマーク信号Ｂ（ｘ方向速度検出マーク
２０の検出に基づく信号）の有無を検出する回路であり
、第８図（１）のようにマーク信号Ｂがほぼ所定周期ご
とに８！！続して出力される期間（これはマーク２０上
をスキャナ３がＸ方向に走行走査する期間に相当し便宜
上マーク２０走行期間という）を“Ｈ”、無い走査期間
（これはマーク２０同士の隙間となる部分を前記と同様
に走行走査する期間に相当し、便宜上マーク２０隙間走
行期間という）を“Ｌ”とするマーク信号Ｂ検出期間信
号ｇを出力する。 第１図の有効走査同期信号発生回路１４は、第８図のよ
うにこの信号ｇのパルス幅（つまりマーク２０走行期間
）（Ｔ＝　　Ｔｔ＝−ｎ　）よりこの期間内におけるス
キャナ３のＸ方向の走行走査速度を求め、次のマーク２
０隙間走行期間（Ｔ、８゜＋＋　　−Ｔｌ内における有
効走査同期信号りの出力周期ｔｈ、ｉを求める。つまり ｔ　ｈ　ｒ　＝　ｆ（Ｔ；　　Ｔ＜＝−ｕ　）、　　但
しｆは関数記号、 の関係にある。従ってマーク２０走行期間（Ｔ。 Ｔ＋＝−＋１）における信号りの出力用ｐＪ］ｔｈ（ｉ
−１）は前回のマーク２０隙間走行期間Ｔｔ＝−１１−
ＴＢ−２＋を基に定められる。さらに具体的に言えば所
定周期で繰返し入力される前記走査同期信号ＳＳをその
何周期目ごとに選択して有効走査同期信号りとして出力
するかをマーク２０走行期間又はマーク２０隙間走行期
間から定めて、次のマーク２０隙間走行期間又はマーク
２０走行期間においてその対応する信号りを出力するも
のである。この場合、マーク２０走行期間（マーク２０
隙間走行期間）が大きい場合には、スキャナ３の走行走
査速度が遅い訳であり、有効走査同期信号りの出力周期
ｔｈもそれに比例して大とするものとする。 これにより第９図（ロ）に示すように走行走査方向Ｘに
おけるスキャナ３の走査速度が変化してもこれを補正す
る形で文字情報を記憶装置１８に読込ませることができ
る。

【発明の効果】

以上の説明から明らかなように本発明によれば、光学式
１次元画像センサを用いて文字列を走行走査しその画像
情報を読込む装置において文字記入用紙上の文字列の下
側で文字列と平行に予め文字色と異なる特定色のＸ方向
検出マーク（但しＸ方向は走行走査方向で文字列の方向
）とＸ方向位置検出マーク（但しＸ方向はＸ方向と直角
の方向で１次元画像センサ上の素子の並びの方向であり
、素子走査方向である）とを印刷して置き、画像センサ
中、少なくとも前記マークの検出領域にある光電変換素
子には所定の素子間隔ごとに色フィルタを付して特定色
の前記マークを識別するようにし、画像センサの下端か
ら上端に向う素子走査を所定の素子素子走査周期で繰返
しつつ文字列の走行走査を行い、スキャナの走行走査中
前記２種のマークの検出信号から画像センサのＸ方向の
位置変化と、Ｘ方向の走行走査速度の変化を検出してこ
の変化を修正しつつ所定の素子走査周期内の文字情報を
記憶装置に入力するようにしたので、日本語の文字情報
をも歪みなく読取り記憶できる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例としての要部構成を示す
ブロック回路図、第２図は同じく文字記入用紙とハンド
スキャナの走行走査の関係の説明図、第３図は同じくハ
ンドスキャナ内の光電式１次元画像センサの説明図、第
４図は同じく１次元画像センサとマークの詳細の説明図
、第５図は同じくマーク読をりの原理図、第６図〜第８
図は同じく第１図回路の動作を説明するタイムチャート
、第９図は同じく、本発明による文字読取補正効果を説
明する図である。 Ｆ：文字記入用紙、ＣＨＡ：文字記入領域、ＬＳ：光学
式１次元画像センサ、Ｘ；走行走査方向、ｙ：素子走査
方向、’Ｄ：ＣＣＤ素子、Ｄに色フイルタ付素子、Ｄ２
：色フイルタ付素子、３：ハンドスキャナ、４：基本ク
ロック発生装置、５゜１５：２値化サンプリング回路、
６：２値化レベル発生回路、７．８．１１：ホールド回
路、９：ＸＯＲゲート、１０，１２　：　ＡＮＤゲート
、１３：マーク信号Ｂ検出回路、１４：有効走査同期信
号発生回路、１６：画像情報有効信号発生回路、１７：
アドレス発生回路、１８：記憶回路、１９：ｙ方向位置
検出マーク、２０：Ｘ方向速度検出マーク、２１：画像
情報入第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）所定間隔で直線に並んだ多数の光電変換素子からな
   る１次元画像センサを介して前記の全素子の走査を所定
   周期（以下素子走査周期という）で繰返しつつ、文字列
   （以下この文字列方向をｘ方向、また文字列との直角方
   向をｙ方向という）を走行走査し、この間前記画像セン
   サからの出力画像信号を２値化信号に変換し、この２値
   化信号のうち所定の条件で選択された前記素子走査周期
   内の所定の２値化信号を画像情報として記憶装置に入力
   する装置において、 文字記入用紙上に、文字列より前記素子走査の先行する
   領域の所定位置に文字色と異なる所定色、所定幅の文字
   列方向の直線としてのｙ方向位置検出マークと、同じく
   文字列方向の所定のピッチ間隔の破線としてのｘ方向速
   度検出マークとを予め印刷すると共に、 前記画像センサ内の素子中少くとも前記の各マークを検
   出すべき位置範囲にあるものには所定の素子間隔で、前
   記所定マーク色の色フィルタを付設し、全ての素子走査
   周期内の２値化信号を被検出対象信号として前記の２種
   のマークに対応する検出信号を抽出するマーク検出信号
   抽出手段と、前記抽出手段から出力されるｘ方向速度検
   出マーク検出信号がほぼ所定間隔ごとに連続して出力さ
   れる期間の始点と終点の相互の時間間隔から画像センサ
   のｘ方向のその時々の走行走査速度を求め、前記素子走
   査周期のうちの所定のものを選択指定し、この指定周期
   中に画像情報を前記記憶装置に入力すべき旨の指令を出
   力する手段と、当該指定周期内の２値化信号のうち、前
   記マーク検出信号抽出手段から出力されるｙ方向位置検
   出マーク検出信号の出力時点から所定時間を経た時点か
   らの２値化信号を前記記憶装置に入力させる手段とを備
   えたことを特徴とする光学式画像情報補正入力装置。