KR20010033610A - 기록 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

펜으로 선택된 문자들의 시퀀스를 기록하기 위한 방법에 있어서, 상기 펜은 상기 문자들의 시퀀스위로 통과하고 내용이 부분적으로 오버랩된 다수의 이미지들은 2 차원 센서 표면을 구비한 감광 센서부[8]에 의해 동시에 기록된다. 상기 기록된 이미지들은 수평적 및 수직적으로 합성되어 한 이미지가 된다. 따라서, 상기 합성 이미지내의 문자들은 사전 지정된 문자 코드 포맷으로 상기 펜내에 식별되고 저장된다. 상기 합성, 문자 식별, 및 저장은 신호 처리 장치[20∼24]에 의해 실행된다. 상기 방법으로 상기 펜의 회전의 다른 각도들 및 다른 이동 속도들에 대한 보상이 얻어진다.

Description

기록 방법 및 장치{RECORDING METHOD AND APPARATUS}

턱스트(text)를 읽는 독자는 다음에 텍스트를 읽을때 쉽게 발견하기 위해 텍스트의 가장 중요한 부분을 표시하여 텍스트의 불필요한 부분을 읽을 필요 없기를 자주 원하게 된다. 상기의 목적을 위해 소위 하이라이터 펜(higlighter pen)을 사용하는 것이 공지되어 있다.

독자는 또한 텍스트의 선택된 부분들을 컴퓨터내의 워드프로세서 프로그램으로 편집될수 있는 새로운 문서로 구성할 필요가 있을 것이다. 컴퓨터로 텍스트를 공급하는 공지된 방법은 스캐너(scanner)를 사용하는 것이다. 스캐너에는 고정 스캐너와 포터블(portable) 스캐너가 있다. 고정 스캐너는 스캐너가 일정한 속도로 텍스트를 자동적으로 지나가며 텍스트의 전체 페이지를 스캔닝하는데 사용된다. 상기 형태의 스캐너는 페이지의 텍스트의 선택된 부분들을 스캐닝하는데 적합하지 않다. 한편, 포터블 스캐너는 상기 목적에 사용될수 있다.

US 5,301,243 에 기판상의 문자 스트링으로부터 문자들을 판독하는 휴대용 스캐너가 나타나 있다. 상기 기판과 접촉하는 판독될 문자들위로 지나가는 상기 스캐너는 상기 기판의 작은 부분을 "보는" 광학 시스템을 구비한다. 상기 광학 시스템은 열로 배치된 다수의 감광(light-sensitive) 엘리먼트들을 가진 CCD 형태 라인 센서부(line sensor)를 포함한다. 상기 스캐너가 기판상의 상기 문자들을 통과할때, 문자들의 수직 "조각들(slices)" 및 문자들 사이의 공간들의 시퀀스(sequence)가 기록된다. 상기 "조각들"은 디지털 비트맵(digital bitmap)으로 스캐너에 저장된다. 따라서, 광학 문자 인식(optical character recognition;OCR) 소프트웨어가 스캐닝된 문자들을 식별하고 문자-코드된 포맷, 예를 들면 ASCII 코드로 메모리에 저장하는데 사용된다. 상기 문자 인식은 상기 비트맵된 문자들이 전송된 스캐너내에서 또는 외부 컴퓨터내에서 수행된다.

포터블 스캐너의 사용에 있어 문제점은 상기 스캐너는 상기 문자들을 정확히 식별하기 위해 상기 스캐닝된 ""조각들"간의 거리를 알아야 한다는 것이다. 이것은 상기 스캐너가 손으로 하기에는 매우 어려운 일정한 속도로 상기 문자들을 통과시키거나, 매우 정확한 거리 미터를 포함하여야 함을 의미한다.

상기의 US 5,301,243에서, 상기 거리 문제는 휠(wheel) 형태의 기계적 거리 미터로 해결된다. 그러나, 기계적 거리 미터는 내구성 및 제조상에 관한 결점이 있는 이동부를 포함한다. 더우기, 신문및 이와 유사한 것은 딱딱한 표면에 위치되지 않기 때문에 상기 거리 미터는 신문 또는 그와 유사한 것에서 정보를 기록하는 것을 어렵게 한다. 덧붙여, 상기 휠이 정보가 기록되어야할 표면에 접해야하므로 표면과 접하는 상기 스캐너의 단부(end)를 더 크게 만들기 때문에, 상기 거리 미터는 기록될 상기 정보를 살펴볼 가능성을 손상시킨다.

공지된 포터블 스캐너와 관련된 더 큰 문제는 한 방향으로 유지되어야하고 전시간에 걸쳐 선지정된 같은 방향으로 유지되어야 한다는 것이다. 특히, 상기 센서부(sensor)는 상기 펜이 이동하는 방향에 수직 방향, 문자 시퀀스에 수직 방향이어야 한다. 만일 문자들의 시퀀스가 기록되는 동안, 스캐너가 다른 방향으로 유지되거나 세로축 주위로 회전한다면, 스캐닝된 "조각들"에 대한 방향 정보가 없으므로 상기 스캐너는 기록된 문자들을 인식하는데 어려울 것이다. 다른 사용자들은 자주 스캐너를 다른 방식으로 사용하므로 이것은 종래 기술의 중요한 단점이다. 특히, 오른손 잡이와 왼손 잡이가 스캐너를 사용하는 방법은 다르다. 더우기, 사용자는 상기 스캐너가 라인을 따라 이동함에 따라 손의 위치를 자주 바꾼다. 이것은 사용자가 책 또는 유사한 것을 잡고 텍스트를 기록하고자 할때 특히 문제가 된다.

US 4,949,391은 거리 미터를 구비하지 않는 광학 스캐너에 관한 것이다. 특히, 상기 광학 스캐너는 스캐너가 통과되는 텍스트의 내용들을 부분적으로 오버랩시키면서 이미지들을 기록하는 2 차원적인 센서를 포함한다. 그러나, 상기 휴대용 스캐너는 문자들의 번역없이 문자들을 기록하는 "뒤떨어지는" 기록 장치에 불과하다. 대신 상기 OCR 처리는 상기 스캐너가 연결되는 컴퓨터내에서 실행된다. 상기 스캐너는 적은 저장 공간을 필요로 하기 위해 이미지들에서 여분의 정보의 행들을 제거할 목적으로 차례로 기록된 각 다른 이미지들을 상관시킨다. 상기 스캐너는 휠에 의해 정해진 사전 지정된 방향으로만 이동할수 있다.

(발명의 개요)

본 발명의 목적은 상기의 포터블 스캐너들에 관한 종래 기술의 문제들을 제거, 적어도 감소시키는 것이고, 특히 거리 미터 및 일정한 이동 속도의 필요 없이 선택된 문자들의 시퀀스를 기록하기 위해 사용될수 있는 방법 및 펜을 제공하는 것이다.

이에 관련해, 다른 목적은 기록된 문자들의 식별에 대한 신뢰성이 감소되지 않으면서, 자신의 세로축 주위로 다른 방식으로 회전할수 있고 특히 선택된 문자들의 시퀀스가 기록되는 동안 자신의 세로축 주위로 펜이 회전할수 있도록 하는 방법 및 펜을 제공하는 것이다.

상기 목적들은 청구항 1 및 7에 각각 언급된 특징들을 가지는 선택된 문자 시퀀스를 기록하는 펜 및 방법들에 의해 달성된다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 펜 및 방법은 문자 시퀀스위로 상기 펜을 통과시켜 선택된 문자들의 시퀀스를 기록하는데 사용될수 있다. 선택된 상기 시퀀스는 예를 들면, 긴 텍스트에서 선택된 1 이상의 단어들이나 1 이상의 문장들로 구성된다. 상기 문자들은 글자, 숫자 및/또는 다른 쓰여진 문자들 또는 심볼들일 것이다. 상기 문자들은 광학적으로 스캐닝될수 있는 종이나 다른 매체들로부터 스캐닝될수 있다.

상기 펜은 2 차원 센서 표면을 가지는 감광 센서를 포함한다. 본 명세서에서, 2 차원 센서 표면은 서로 수직인 두방향으로 1 이상의 픽셀(pixel)을 기록할수 있는 센서 표면을 지칭한다. 상기 센서는 바람직하게는 CCD 형태이다. 이것은 흑백 또는 컬러로 2 차원 이미지들을 기록할수 있다. 상기 이미지들은 각각이 명암값(intensity value)으로 정의된 다수의 픽셀들로 구성된다. 상기 이미지들의 높이는 기록되어야할 가장 높은 문자에 대한 상기 이미지내의 공간에 따라 결정된다. 상기 이미지들의 폭은 소망의 이미지-기록 주파수 및 사용 센서에 따라 선택된다.

더우기, 상기 펜은, 본 발명에 따른 방법의 실현을 위해 적어도 중앙 처리 장치, 메모리, 입/출력 회로들, 및 프로그램 명령을 포함하는 신호 처리 장치(signal processing unit)를 포함한다. 상기 신호 처리 장치는 적절히 프로그램된 마이크로프로세서를 바람직하게 포함한다. 상기 신호 처리 장치는 이미지들의 부분적으로 오버랩된 내용들을 사용해 기록된 이미지들을 한 이미지로 합성한다. 상기 합성(putting-together)은 이미지들내의 수직 및 수평 방향 정보가 사용되기 위해 수직적 및 수평적으로 행해진다. 이 결과, 합성 이미지내의 내용에서 중복은 없다.

이미지가 합성되었을때, 신호 처리 장치는 상기 이미지내의 문자들을 식별하고 상기 펜내의 메모리내에 문자-코드된 포맷(character-coded format)으로 저장한다. 이것은 상기 펜이 독립형임을 의미한다. 그러나, 정보가 전송되기 위해 외부 컴퓨터와 적절히 연결될수 있다. 합성 이미지는 바람직하게 사전 지정된 최고 길이를 가진다. 합성되지 않고 기록된 이미지들에 대한 메모리 필요성을 감소시키고 속도를 증가시키기 위해, 상기 합성은 상기 이미지들이 기록되면서 연속적으로 적절히 실행된다. 따라서, 상기 합성이 실시간으로 수행될수 있다는 사실은 기록된 이미지들에 대한 메모리 필요성을 감소시킨다. 상기 합성은 모든 기록된 이미지들이 합성될때까지 정상적으로 계속된다. 그러나, 상기 합성 이미지의 사전 지정된 최고 길이에 이르면 인터럽트된다. 별법으로, 상기 합성은 상기 기록이 끝난후 수행될수 있다. 상기의 경우 이미지들의 사전 지정된 최고 숫자가 기록될수 있으며, 이것은 그후 한 이미지로 합성된다. 상기 펜은 기록을 재시작할 준비가 된 것을 지시하기 위한 지시 장치를 구비할수 있다.

2 차원 센서 표면을 구비한 센서의 사용, 내용들을 부분적으로 중복시켜 이미지를 기록하는 방법, 및 이미지들을 한 이미지로 합성하는 방법들에 의해 거리 미터의 설비 및 일정한 이동 속도의 필요성이 제거된다. 이미지들의 부분적으로 오버랩시킨 내용들에 의해, 상기 이미지들은 그들의 상대적인 위치에 대한 정보, 즉 거리 정보를 스스로 포함하고 그 결과 거리 미터를 사용해 상기 정보를 기록할 필요가 없다. 더우기, 상기 오버랩핑(overlapping) 이미지는 상대적인 위치를 지시하는 방향 정보를 포함하므로, 사용자는 텍스트에 관하여 회전의 어떤 각에서도 상기 펜을 사용할수 있고 이미지를 기록하는 동안 문자 식별을 손상시키지 않고 상기 펜을 회전시킬수 있다. 이것은 사용자와 친숙하게 만든다.

바람직하게 , 상기 펜은 보통의 컴퓨터로 먼저 전송하지 않고도 기록된 문자 시퀀스를 사용자가 읽을수 있도록 전시부를 가진다.

전술한 바와 같이, 합성이 가능하기 위해, 기록된 이미지들의 내용들을 오버랩하는 것이 필요하다. 오버랩핑의 정도는 바람직하게는 20 % 이상, 더욱 바람직하게는 50 % 이상이다.

기록된 이미지들의 대비(contrast)를 충분히 크게 만들고 문자 시퀀스에 대해 이동중인 펜에 의해 야기된 흐릿함(blurriness)을 피하기 위해 펜이 문자 시퀀스를 통과중일때 기록할 문자들은 바람직하게 광펄스에 의해 조명된다. 상기 조명은 조명 수단에 의해 적절히 이루어지는데 예를 들면, 상기 장치에 구비된 LED이다. 상기 광펄스의 주파수는 이미지들을 기록하는 주파수, 즉 감광 센서의 내용 기록을 위한 주파수와 반드시 동기되어야 한다. 예를들면, 고속 기계적 셔터(shutter)는 상기 펄스된 조명대신 사용될수 있다. 그러나, 이것은 더욱 복잡한 장치가 되도록 한다.

이미지들이 합성될때, 바람직하게 각 쌍의 내용사이의 최고의 일치를 제공하는 오버랩 위치를 결정하기 위해 가능한 오버랩 위치에 관해 차례로 기록된 이미지들은 쌍으로 조사된다. 상기 방식으로 결정된 오버랩 위치는 이미지들의 쌍을 합성할때 사용된다.

최고의 오버랩 위치가 결정되면, 픽셀 명암값은 바람직하게 각 오버랩된 픽셀에 대해 결정된다. 상기 픽셀 명암값은 이미지들의 쌍의 문제의 픽셀의 명암값에 따른다. 상기 방식으로 결정된 픽셀 명암값은 최종 합성 이미지에 사용된다.

전체 이미지가 합성된후, 상기 이미지는 바람직하게 문자를 구성하는 다수의 부이미지(sub-image)들로 분할된다. 반드시 물리적 분할일 필요는 없고 전체 이미지에서 수행될수 있는 상기 분할은 실제 문자 인식을 위한 작성물을 구성하고 각 문자는 바람직하게 별도로 변역된다. 별법으로, 전체 단어들 또는 부분들은 작성물로인해 번역될수 있다.

이미지의 부이미지들로의 분할은 다수의 행의 합들 및 다수의 열의 합들을 얻기위해 합성 이미지내의 행들 및 열들이 합산된 픽셀들의 명암, 및 얻어진 열의 합들 및 행의 합들간에 식별된 로컬 최소치들(local minima)에 의해 이루어 질수 있다.

합성된 이미지내의 문자들의 식별은 신경 네트웍(neural network)의 도움으로 편리하게 이루어진다.

이런 관계에서 적절히, 부이미지내의 각 픽셀의 명암값이 결정되고, 입력 신호로 상기 부이미지내의 문자를 식별하도록 개조된 신경 네트웍에 입력 신호로 이 명암값이 공급된다.

문자들의 식별에 앞서, 이미지내의 문자가 수평 행을 형성하기 위해 상기 합성 이미지는 필요하다면 회전될수 있다. 상기는 식별을 용이하게 한다.

본 발명에 따른 상기 펜은 예를 들면, 공부하면서 텍스트를 기록할때, 숫자를 스캐닝할때, 문서형태로만 존재하는 오래된 문서들로 새로운 문서를 구성할때, 및 여러 다른 적용예에 사용될수 있을 것이다.

본 발명은 청구항 7에 따른 기록을 하는 방법뿐만 아니라 청구항 1에 따른 문자의 선택된 시퀀스를 기록하는 펜에 관한 것이다.

본 발명은 본 발명이 실현되고 사용되는 방법을 도시한 하기의 실시예에 기술되어 있다. 도면을 참조해 설명한다.

도 1 은 본 발명에 따른 하이라이터 펜의 실시예를 도시한 것이다.

도 2 는 본 발명에 따른 하이라이터 펜의 실시예내의 전기 회로부의 블록 다이어그램이다.

도 3 은 본 발명에 따른 방법의 실행을 도시하는 플로우차트이다.

도 4a ∼ 4e 는 본 발명에 따른 방법의 실행의 예를 도시한 것이다.

도 5a ∼ 5c 는 본 발명에 따른 방법의 실행의 다른 예를 도시한 것이다.

도 6a ∼ 6c 는 본 발명에 따른 방법의 실행의 또다른 예를 도시한 것이다.

도 1 에 도시된 발명에 따른 펜의 실시예는, 통상의 하이라이트 펜과 동일한 형상의 캐이싱(casing)[1]을 구비한다. 상기 캐이싱[1]의 한 짧은 단부(end)는 문자들이 기록되어 있는 저장 매체, 일반적으로 종이로부터 짧은 거리를 유지하거나 접하도록 의도된 윈도우(window)[2]를 구비한다. 상기 윈도우[2]의 폭은 소망의 이미지-기록 주파수, 소망의 최고 견인 속도, 및 사용 센서에 따라 선택된다. 상기 윈도우[2]의 높이는 기록되는 가장 큰 문자보다 좀더 크다. 상기 윈도우[2]는 사용자가 종이에 사전 지정된 각도로 상기 펜을 유지하도록 만들기 위해 상기 펜의 세로축과 예리한 각도를 형성한다. 더우기, 종이에 마모되지 않기위해 상기 윈도우는 캐이싱안으로 좀 함몰되어 있다.

상기 캐이싱[1]은 광학부[3], 전자부[4], 및 전력 공급부[5]를 포함한다.

광학부[3]은 LED[6], 렌즈 시스템[7], 및 전자부[4]와 인터페이스를 구성하는 감광 센서부[8]를 포함한다.

상기 LED[6]는 현재 윈도우아래 존재하는 저장 매체 부분을 조명하는 역할을 한다. 확산부(diffuser)[9]는 빛을 확산하기 위해 LED[6]의 앞에 설치된다.

상기 렌즈 시스템[7]의 역할은 감광 센서부[8]의 윈도우[2]아래에 위치되는 저장매체 부분의 이미지를 가능한 정확하게 투영하는 것이다. 만약 센서부[8]가 윈도우[2]보다 작은 감광 지역을 가지면, 상기 렌즈 시스템[7]은 반드시 이미지를 감소시켜야 한다. 당업자는 상기 목적을 달성하기 위해 다른 많은 렌즈 시스템들을 구성할수 있을 것이다.

상기 예에서, 감광 센서[8]는 내장(built-in) A/D 변환부(converter)를 구비한 2 차원의 사각 CCD(charge coupled device;CCD) 장치로 구성된다. 상기 센서들은 상업적으로 구입가능하다. 여기서, 상기 센서부[8]는 상기 윈도우[2]에 작은 각도로 설치되고 인쇄 회로 보드(printed circuit board)[11]상에 설치된다.

상기 펜의 전력 공급은 상기 캐이싱내의 별도 구획부(compartment)[13]내에 설치되는 배터리[12]에서 이루어진다.

도 2의 블록 다이어그램은 전자부[4]를 도시한다. 전자부는 버스[21]의 중계로 프로세서의 프로그램이 저장된 ROM[22], 프로세서의 작업 메모리를 구성하고 식별 및 번역된 문자들과 센서부로부터의 이미지를 저장하는 읽기/쓰기 메모리[23], 제어 로직 유닛[24], 센서부[8], 및 LED[6]와 연결된 프로세서부[20]를 포함한다. 상기 제어 로직 유닛[24]는 캐이싱내에 설치된 전시부[25], 외부 컴퓨터로/부터 정보를 전송하기 위한 IR 송수신부(transceiver)[26], 사용자의 제어 수단인 버턴부[27], 사용자가 텍스트를 눈으로 쉽게 좇을수 있게 만드는 빛을 방사하는 추적 LED부[28], 및 지시부[29],즉 상기 펜이 문자들을 기록할 준비가 된것을 지시하는 LED를 포함하는 수많은 주변 장치와 연결된다. 상기 메모리들, 센서부, 및 주변 장치들에 대한 제어 신호들은 제어 로직 유닛[24]에서 발생된다. 상기 제어 로직 유닛은 또한 발생 및 프로세서에 대한 인터럽트의 우선권의 결정을 조정한다. 상기 버턴부[27], IR 송수신부[26], 전시부[25], 추적 LED[28], LED부[6]은 제어 로직 유닛내의 레지스터에 읽기와 쓰기를 하는 프로세서에 의해 액세스된다. 상기 버턴부[27]는 활성화될때 프로세서부[20]에 인터럽트를 발생시킨다.

상기 펜은 다음과 같이 작동한다. 사용자가 상기 펜을 문자 시퀀스의 기록을 시작하는 위치내에, 텍스트가 있는 종이에 위치시킨다. 사용자는 버턴부[27]를 눌러 상기 펜을 활성화시키고 텍스트를 읽을때와 같은 방식으로 상기 텍스트를 따라가며 사용자가 기록하기 원하는 텍스트위로 펜을 통과시킨다. 상기 추적 LED부[28]는 라인을 따라가는 것을 용이하게 하는 빛을 방출한다. 사용자가 상기 펜을 활성화시킬때, 상기 프로세서부[20]는 LED부[6]가 사전 지정된 주파수 25Hz로 스트로브(strobe) 펄스들을 발생시키도록 명령한다. 센서부에 기록된 상기 이미지들은 읽기/쓰기 메모리부[23]에 같은 주파수로 저장된다. 그러나, 이미지들의 형태로 저장된 텍스트는 많은 양의 메모리 공간을 필요로 하고 컴퓨터에 의해 예를 들면, 워드 프로세서 프로그램에서 즉시 사용될수 없다. 결과적으로, 이미지들내의 문자들은 식별되고 ASCII 코드로 저장된다. 사용자가 문자들의 선택된 시퀀스위로 상기 펜을 통과시키거나 라인의 끝에 도달하면, 사용자는 종이에서 펜을 들어 올리고 활성 버턴을 해제시키고 프로세서부[20]는 LED[6]를 소등시킨다. 선택된 문자 시퀀스들이 기록되면, 사용자는 펜을 제어하여 전시부[25]에 기록된 텍스트를 전시하거나 IR 송수신부[12]를 통해 외부 컴퓨터로 상기 텍스트를 전송한다. 전시부에 직접 스캐닝된 문자 정보를 전시하는 가능성은 사용자가 가끔 정확한 문자가 스캐닝되었는지를 확인하기를 원하므로 매우 필수적인 것이다.

도 3의 플로우차트는 본 발명에 따른 방법의 실행을 도시한다. 단계[301]에서, 내용이 오버랩된 이미지들은 상기 펜으로 스캐닝되고 읽기/쓰기 메모리[23]의 현재 이미지 지역에 저장된다. 상기 이미지들은 이미지들, 즉 흰색과 검정색의 범위내의 회색율 값을 가지는 다수의 픽셀들로 저장된다.

전체 화상(picture)이 현재 이미지 지역에 저장되자마자, 이미지가 유용하다면 단계[302]에서 이전 이미지와의 이미지 합성이 적절하게 시작된다. 만일 이전 이미지가 없다면, 현재 이미지는 읽기/쓰기 메모리내의 라인 이미지(line image) 지역으로 직접 입력된다.

이미지들의 내용사이에 최고의 일치가 달성되기 위해 상기 이전 이미지와 현재 이미지가 합성되는 방법을 결정할 목적으로, 이미지들간의 모든 가능한 오버랩 위치가 픽셀 레벨에서 조사되고 오버랩 측정은 하기와 같이 결정된다.

1) 각 오버랩되는 픽셀 위치에 대해, 포함된 두 픽셀의 회색율 값은 후자가 흰색이 아니면 합산된다. 어떤 픽셀들도 흰색이 아닌 픽셀 위치는 플러스 위치로 지정된다.

2) 모든 플러스 위치들에 대한 회색율 합들은 합산된다.

3) 각 픽셀 위치에 이웃한 것들이 조사된다. 만일 오버랩되는 픽셀 위치가 플러스 위치와 이웃하지 않고 흰색인 한 픽셀 및 흰색이 아닌 한 픽셀 위치로 구성되면, 비-흰색 픽셀의 회색율 값은 2)의 합에서 감산되고 상수로 곱해진다.

4) 전술한 바와 같이 가장 높은 오버랩 값을 제공하는 오버랩 위치가 선택된다. 결과인 합성 이미지에서 오러랩된 픽셀들의 회색율 값의 평균이 사용된다. 상기 방식으로, 잡음이 상기 오버랩 지역내로 억제된다. 상기 합성은 따라서 수직적 및 수평적으로 모두 실행된다. 합성시, 상기 이미지들이 수평선상에서 끝나지 않는다는 것이 발견되면, 상기 합성 이미지는 수평적이 되기 위해 적절히, 예를 들면 합성 이미지를 회전하여 조정된다.

합성 이미지는 읽기/쓰기 메모리내의 라인 이미지 지역내에 점차 현상된다. 상기 라인 이미지 지역은 통상의 타이핑된 텍스트의 A4 라인을 저장하기에 충분할 정도로 큰것이 바람직하다.

단계[303]에서, 프로세서부[20]의 소프트웨어는 상기 라인 이미지 메모리 지역내의 상기 합성 이미지를 각각 단지 한 문자만을 포함하는 부이미지들로 분할한다. 상기의 목적은 상기 문자들을 번역하는 신경 네트웍 소프트웨어에 입력 신호들을 생성하기 위함이다. 상기 분할은 합성 이미지내의 각 픽셀 행과 각 픽셀 열에 대한 회색율 값들을 합산함으로써 이루어진다. 얻어진 행 합들 및 열 합들에 대한 로컬 명암값 최소치들을 검토함으로써, 상기 이미지내의 각 문자들의 범위의 경계가 결정될수 있다.

만일 합성 이미지가 텍스트의 1 이상의 라인을 포함하면(이것은 상기 텍스트가 작은 경우일수 있다), 텍스트의 라인들은 반드시 분리되어야 하고 문제의 상기 라인은 부이미지로의 분할이 실행되기 전에 반드시 선택되어야 한다. 상기 분리는 부이미지로의 분할에 사용되는 것과 유사한 기술을 사용해 달성될수 있다.

단계[304]에서, 각 부이미지들은, 그룹에 포함되는 픽셀들의 회색율 값들의 평균 값에 해당하는 회색율 값을 가지는 픽셀로 각각 대체된 픽셀들의 그룹들로 분할된 부이미지에 의해 사전 지정된 픽셀 포맷으로 축소된다. 필요하다면, 유사 축소가 본 발명에 따른 방법의 다른 단계들사이에서 실행될수 있다. 더우기, 각 픽셀의 회색율 값의 제곱의 합이 주어진 고정 값이기 위해, 상기 문자는 균형의 관점에서 중심으로 조정되고 상기 회색율 값들은 표준화된다.

결과적으로, 단계[306]에서, 그려진 문자 스퀀스의 합성 이미지내의 각 문자는 번역된다. 단지 한 문자만을 포함하는 부이미지를 함께 구성하는 상기 픽셀들의 회색율 값들은 신경 네트웍에 입력 신호들로 공급된다. 상기 신경 네트웍으로부터의 각 출력은 상기 네트웍이 식별할수 있는 문자를 나타낸다. 가장 높은 출력 신호를 가지는 네트웍으로부터의 상기 출력이 선택되고 따라서 선택된 문자는 사전 지정된 문자 코드 포맷, 예를 들면 ASCII 코드를 사용해 단계[306]에서 번역된 문자들을 위한 메모리 지역내의 읽기/쓰기 메모리[23]에 저장된다. 문자 식별 및 문자-코드된 포맷으로 저장이 완료될때, 상기 프로세서는 지시 장치[29]를 활성화시켜 사용자에게 단계[307]과 같이 새로운 문자 시퀀스를 기록할 준비가 되었음을 알리도록 한다. 따라서, 단계[301]로 다시 돌아간다.

상기 단계들은 관련 유닛들과 적절한 소프트웨어와 함께 프로세서부[20]에 의해 실행된다. 상기 소프트웨어는 상기의 설명을 참고해 당업자에 의해 만들어질수 있다. 문자 인식은 적절한 방식으로 훈련된 신경 네트웍 소프트웨어로 수행된다. 신경 네트웍 소프트웨어는 예를 들면, 미국 01760 메사추세츠 내트릭, 프라임 파트 웨이 24 의 The MathWorks Inc.의 MATLAB Neural Network Toolbox 로부터 상업적으로 유용하다.

도 4a ∼ 4e 는 문자 시퀀스 "Flygande bckasiner"가 스캐닝될때 본 발명에 따른 방법이 작용하는 방법을 도시한다. 도 4a는 작은 검은색 반점 형태의 상당량의 "점 잡음"을 가지는 종이의 텍스트를 도시한다. 도 4b는 센서로 기록되는 이미지들을 도시한다. 상기 형상에서 볼수 있는 바와 같이, 이미지들의 내용들은 부분적으로 오버랩되어 있다. 글자 l 은 이미지 1 번에 완벽하게 나타나 있고 이미지 2번에 부분적으로 나타나 있다. 오버랩의 정도는 견인 속도 즉, 센서의 내용들이 읽혀지는 주파수에 관한 텍스트위로 장치를 사용자가 당기는 속도에 좌우된다. 도 4c 는 전체 합성 이미지가 어떻게 보이는지를 도시한다. 상기 이미지는 여전히 픽셀의 형태로 저장된다. 도 4d 는 전체 이미지가 부이미지들로 분할된 것을 도시한다. 도 4e 는 신경 네트웍에 입력 신호들로 사용되는 측정되고 표준화된 글자들을 도시한다. 상기 방법이 실행되었을때, 상기 텍스트 "Flygande bckasiner"는 ASCII 코드로서 상기 펜의 읽기/쓰기 메모리에 저장된다.

도시된 예에서, 상기 펜은 문자 시퀀스가 기록되는 동안 전혀 회전하지 않고 직선으로 유지되었다. 만일 상기 펜이 세로축 주위로 일정한 각도로 회전하였다면, 상기 이미지들은 도 5a 의 것들과 같이 보였을 것이다. 상기의 경우에, 상기 이미지들이 합성되어 기울어진 이미지가 얻어질때, 도 5b 참조, 도 5c 에서 문자 시퀀스가 수평이기위해 반드시 이미지는 회전해야 한다. 수행할 회전의 정도를 결정하기 위해, 상기 합성 이미지내의 문자들의 위치는 위치들의 쌍으로 탐지된다.

상기 펜이 기록시 세로축 주위로 회전한다면, 상기 이미지들의 경사각은 달라질 것이다. 상기의 예는 도 6a 에 도시되어 있다. 이미지들이 합성될때, 도 6b 를 보면, 파형 모양의 문자 시퀀스가 얻어진다. 다수의 위치들에서 탐지된 합성 이미지내의 문자들의 위치 및 다른 범위로 회전된 다른 세그먼트(segment)들에 의해 수평선상에 직선으로 될수 있다.

Claims (15)

1. 문자들의 시퀀스위로 펜을 통과시켜 선택된 문자들의 시퀀스를 기록하기 위한 펜에 있어서,

   상기 문자들을 이미지화하기 위한 감광 센서부[8] 및 상기 이미지화된 문자들을 식별하고 상기 펜에 문자 코드된 포맷으로 저장하기 위한 신호 처리 장치[20 ∼ 24]를 포함하며, 상기 감광 센서부[8]는, 2 차원 센서 표면을 가지고, 부분적으로 오버랩된 내용들이 있는 다수의 이미지들로 상기 선택된 문자 시퀀스를 이미지화할수 있으며,

   상기 신호 처리 장치[20 ∼ 24]는, 상기 다수의 이미지들을 수직적 및 수평적으로 한 합성 이미지로 합성할수 있어 상기 펜의 다른 이동 속도들 및 회전의 다른 각도들에 대한 보상이 얻어지며,

   상기 이미지화된 문자들의 식별은 상기 합성 이미지를 근거로 수행되는 것을 특징으로 하는 기록용 펜.
2. 제 1 항에 있어서, 기록될 문자들을 조명하기 위해 빛 펄스를 방출하는 조명 수단[6]을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기록용 펜.
3. 상기 어느 한항에 있어서, 상기 신호 처리 장치[20 ∼ 24]는 상기 문자들의 식별을 위해 신경 네트웍을 포함하는 것을 특징으로 하는 기록용 펜.
4. 상기 어느 한항에 있어서, 상기 신호 처리 장치는 상기 합성 이미지를 각각 한 문자만을 포함하는 다수의 이미지들로 분할하는 것을 특징으로 하는 기록용 펜.
5. 상기 어느 한항에 있어서, 상기 펜이 문자 시퀀스를 스캐닝할 준비가 된것을 지시하기 위해 지시 장치[29]를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기록용 펜.
6. 상기 어느 한항에 있어서, 상기 식별된 문자들을 전시하기 위한 전시부[25]를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기록용 펜.
7. 선택된 문자들의 시퀀스를 펜으로 기록하기 위한 방법에 있어서,

   상기 선택된 문자 시퀀스위로 상기 펜을 통과시키는 단계 및

   동시에 부분적으로 내용이 오버랩된 다수의 이미지들로 상기 선택된 문자 시퀀스를 이미지화하는 단계;

   상기 펜내의 신호 처리 장치에 의해 상기 다수의 이미지들을 한 합성 이미지로 수직적 및 수평적으로 합성하는 단계인데, 이로 인해 다른 이동 속도들 및 상기 펜의 회전의 다른 각도들에 대한 보상이 얻어지며;

   상기 합성 이미지내의 상기 문자들을 식별하는 단계; 및

   사전 지정된 문자 코드 포맷으로 상기 펜내에 상기 식별된 문자들을 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 선택된 문자들의 시퀀스를 펜으로 기록하기 위한 방법.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 펜이 기록될 문자들을 지나갈때 빛 펄스로 기록될 문자들을 조명하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선택된 문자들의 시퀀스를 펜으로 기록하기 위한 방법.
9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, 상기 다수의 이미지들을 합성하는 단계는,

   차례로 기록된 이미지들의 각 쌍의 내용들사이의 최고의 일치를 제공하는 오버랩 위치를 결정하기 위해 가능한 오버랩 위치들에 대해 차례로 기록된 이미지들의 쌍을 조사하는 단계를 포함하며, 상기 오버랩 위치들은 상기 이미지들의 쌍을 합성하는데 사용된 방식으로 결정되는 것을 특징으로 하는 선택된 문자들의 시퀀스를 펜으로 기록하기 위한 방법.
10. 제 7 항 내지 제 9 항중 어느 한항에 있어서, 상기 기록된 이미지들의 합성 단계는 실시간으로 수행되는 것을 특징으로 하는 선택된 문자들의 시퀀스를 펜으로 기록하기 위한 방법.
11. 제 9 항에 있어서, 상기 기록된 이미지들은 명암값으로 각각 정의된 다수의 픽셀들로 구성되며,

    상기 최고의 오버랩 위치가 결정된후 상기 이미지들의 쌍을 합성할때 각 오버랩되는 픽셀에 대한 픽셀 명암값, 바람직하기로는 평균값을 결정하는 단계; 및

    상기 합성 이미지에서의 상기 방식으로 결정된 상기 픽셀 명암값을 사용하는 단계를 더 포함하며, 상기 픽셀 명암값은 상기 이미지들의 쌍에서 오버랩된 픽셀의 명암값에 따르는 것을 특징으로 하는 선택된 문자들의 시퀀스를 펜으로 기록하기 위한 방법.
12. 제 7 항 내지 제 11 항중 어느 한항에 있어서, 상기 문자들을 식별하는 단계는 상기 합성 이미지를 각각 한 문자만을 포함하는 다수의 부이미지들로 분할하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 선택된 문자들의 시퀀스를 펜으로 기록하기 위한 방법.
13. 제 12 항에 있어서, 상기 합성 이미지는 명암값으로 각각 정의된 다수의 픽셀들로 구성되며, 상기 합성 이미지를 다수의 부이미지로 분할하는 단계는, 다수의 열의 합들 및 행의 합들을 얻고, 상기 합성 이미지를 부이미지로 분할하기 위해 얻어진 상기 열의 합들 및 행의 합들사이의 로컬 최소치를 식별하기 위해 상기 합성 이미지내의 픽셀들의 명암을 행과 행 및 열과 열로 합산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 선택된 문자들의 시퀀스를 펜으로 기록하기 위한 방법.
14. 제 12 항 및 제 13 항에 있어서, 상기 합성 이미지는 명암값으로 각각 정의된 다수의 픽셀들로 구성되며, 상기 기록된 이미지들에서 문자들을 식별하는 단계는, 한 부이미지내의 각 픽셀의 명암값을 결정하는 단계; 및 상기 부이미지내의 문자를 식별하는 신경 네트웍으로 상기 명암값을 입력 신호로 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 선택된 문자들의 시퀀스를 펜으로 기록하기 위한 방법.
15. 제 7 항 내지 제 14 항에 있어서, 상기 문자들의 인식에 선행하여 상기 이미지내의 상기 문자들이 수평적으로 되기 위해 상기 합성된 이미지를 회전하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선택된 문자들의 시퀀스를 펜으로 기록하기 위한 방법.