JP2005301652A - Coordinate input correction method for handwritten character input device - Google Patents
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Description
本発明は、超音波発信器と赤外線発信器とを備えた筆記可能なペンと、該筆記具により発せられる超音波と赤外線とを該ペンの筆跡位置を計測し、座標データとして生成する受信装置からなる手書き筆跡入力装置に関する。 The present invention relates to a pen that can be written with an ultrasonic transmitter and an infrared transmitter, and a receiving device that measures the handwriting position of the pen and the ultrasonic waves and infrared rays emitted by the writing tool and generates the coordinate data. It is related with the handwritten handwriting input device which becomes.
従来、超音波と赤外線を発信する発信器を備えた筆記ペンと、筆記ペンから発信される超音波信号と赤外線とを受信する複数の受信器を組み込んだ受信装置を有する手書き筆跡入力装置が開発されている。この手書き筆跡入力装置は、普通用紙上に筆記ペンで筆記すると受信装置が筆記ペンから発信された超音波信号と赤外線とを複数の受信器により受信し、筆記ペンの位置座標を計測し座標位置を検出する。前記座標位置データを連続的に検出することにより、書いた文字や図形等を手書き筆跡データとして認識する。これらの筆跡入力装置と用紙との位置をずれなく入力できるよう工夫された従来技術が知られている。
しかしながら上記従来の手書き筆跡入力装置においては、手書き筆跡入力装置用受信機と専用ペン、および用紙との位置関係によってペン入力座標が決定される事から、構造上、用紙と筆跡入力装置用受信機とが用紙替え等でその設置位置がずれてしまうと、計測される座標もずれ、手書きされた実筆跡と、計測された座標とが同一にならないという課題があった。 However, in the conventional handwritten handwriting input device, since the pen input coordinates are determined by the positional relationship between the handwritten handwriting input device receiver, the dedicated pen, and the paper, the paper and the handwriting input device receiver are structurally used. When the installation position is shifted due to paper change or the like, the measured coordinates are also shifted, and there is a problem that the handwritten actual handwriting and the measured coordinates are not the same.
また手書き筆跡入力装置用専用ペンにおいては、その構造上、ペン先と同一箇所に超音波や赤外線の発生器とが設置できず、つまり、ペン先とペン位置を計測させる発信器とが数ミリメートルの設置差があり、ペンに傾きがあると、手書き筆跡入力装置で検出される入力座標(発生器の位置座標)と、筆跡位置と同等なペン先座標とが同一にならず、ずれてしまうという課題があった。 In addition, due to the structure of the dedicated pen for handwritten handwriting input devices, an ultrasonic or infrared generator cannot be installed at the same location as the pen tip, that is, the pen tip and the transmitter for measuring the pen position are several millimeters. If the pen is tilted, the input coordinates (generator position coordinates) detected by the handwriting handwriting input device and the pen tip coordinates equivalent to the handwriting position will not be the same and will be shifted. There was a problem.
特に、用紙上に手書き入力領域枠を備えた用紙上に手書き入力させると、当該入力枠と同様な画像をパーソナルコンピュータ上に表示させ、当該画像と手書き筆跡入力装置から入力された筆跡座標とを重ね合わせながら表示すると、パーソナルコンピュータで表示させた筆跡が、実際の用紙に記入した筆跡では枠とのずれはないが、パーソナルコンピュータ上の表示では、ずれてしまうという課題があった。 In particular, when handwriting input is performed on a paper having a handwriting input area frame on the paper, an image similar to the input frame is displayed on a personal computer, and the image and handwriting coordinates input from the handwriting input device are displayed. When displayed while being superimposed, the handwriting displayed on the personal computer does not deviate from the frame in the handwriting entered on the actual paper, but there is a problem that the handwriting on the personal computer is deviated.
筆記可能な用紙と筆記可能なペンと、該ペンにより筆記された手書き位置を、前記ペンから発せられる超音波と赤外線とを使用して受信装置が座標位置計測し、接続したパーソナルコンピュータの表示装置に座標位置を表示する入力装置であって、当該手書き筆跡入力装置の計測座標を表示するパーソナルコンピュータが用紙設置ずれやペンの傾きに起因する座標入力ずれを検出し、補正量を求め、実筆記と画像表示筆記がずれないように補正する方法を提案するものである。 Writable paper, writable pen, and handwritten position written by the pen, the receiving device measures the coordinate position using ultrasonic waves and infrared rays emitted from the pen, and the connected personal computer display device An input device that displays the coordinate position on the personal computer, and a personal computer that displays the measurement coordinates of the handwritten handwriting input device detects a coordinate input shift caused by a paper placement shift or a pen tilt, obtains a correction amount, And a method of correcting so that the image display writing does not shift.
手書き筆跡入力装置を用いて、手書き領域枠が印刷された用紙に手書きされた筆跡データを、コンピュータ上に準備された画像データの手書き領域枠に表示させ、補正機構により実筆跡と同様な筆跡画像を得ることができれば、当該画像データは手書き用紙の複写と同様に扱う事ができ、イメージスキャナー装置など用いることなく記入用紙イメージをコンピュータ上に記録できる。 Using the handwriting handwriting input device, handwriting data handwritten on the paper on which the handwriting area frame is printed is displayed on the handwriting area frame of the image data prepared on the computer, and the handwriting image similar to the actual handwriting is displayed by the correction mechanism. If the image data can be obtained, the image data can be handled in the same manner as a copy of handwritten paper, and an image of an entry paper can be recorded on a computer without using an image scanner device or the like.
筆記データ表示を行うパーソナルコンピュータ上の表示プログラムを用意し、当該プログラムで用紙に印刷された手書き入力枠の中心座標を予め記憶し、実際の手書き入力された筆跡座標の中心座標を求め、座標のずれ量を計算し、ずれに相当する値を補正量とし、他の入力座標値に加算し座標ずれを相殺し筆跡データを表示させる。 Prepare a display program on a personal computer that displays handwritten data, store in advance the center coordinates of the handwriting input frame printed on paper with the program, determine the center coordinates of the handwritten coordinates actually input by handwriting, A deviation amount is calculated, a value corresponding to the deviation is set as a correction amount, and added to other input coordinate values to cancel the coordinate deviation and display handwriting data.
図1は本発明に係わる座標補正処理プログラムによって動作する装置構成図である。参照符号1はパーソナルコンピュータ(以下、PCと記載する)の本体であり、本発明の処理プログラムが実行される。参照符号2は表示装置であり、画面表示部(スクリーン)に記入用紙の画像と本願発明の処理プログラムによって制御される補正された筆跡データを重ね合せ表示する。参照符号3は手書き筆跡入力装置である。参照符号4は手書き筆跡入力装置用専用ペンである。この手書き筆跡入力装置用専用ペンの内部には、筆記用のボールペン(図示せず)や超音波発生器(図示せず)、赤外線発生器(図示せず)が組み込まれている。上記、超音波発生器(図示せず)、赤外線発生器(図示せず)は手書き筆跡入力装置用専用ペン4に内蔵されている電池(図示せず)で駆動される。参照符号5は用紙である。予め定められた位置に入力枠(図示せず)が印刷されており枠内に手書き文字を書き込む。
FIG. 1 is a block diagram of an apparatus operated by a coordinate correction processing program according to the present invention.
手書き筆跡入力装置3をPC本体1に接続し、本願発明プログラムをPC本体1で実行させる。本願発明プログラムは用紙5と同等の用紙イメージを画面に表示する。当該構成で手書き筆跡入力装置用専用ペン4を使用して用紙5の手書き枠内にペン入力すると、手書き筆跡入力装置用専用ペン4は赤外線と超音波を発生させる。すると手書き筆跡入力装置3は複数の受信部(図示せず)で当該赤外線と超音波を受信し、手書き位置を計算し、手書き座標としてPC本体1に手書き位置の計算結果を送出する。PC本体1で実行中の本願発明プログラムは当該座標データを受信し、表示装置2に用紙5に記述された手書きの実筆跡と同等のイメージ画像を表示させる。
The handwritten
図2は入力領域が予め印刷された記入用紙である。図3は当該用紙5のイメージを表示装置2に表示させた例である。
FIG. 2 shows an entry form on which an input area is printed in advance. FIG. 3 shows an example in which the image of the
図4は「コード□□□□」(参照符号6)や「番号□□□□」(参照符号8)と印刷された用紙5の入力枠に記入された筆跡データを表示装置2に画面表示した例である。”1234”(参照符号7)や”5678”(参照符号9)と手書き入力されているが、表示装置2(図1、3参照)にはずれて表示されている。なお、ずれは手書き筆跡入力装置3から送られてきた座標データを表示し、ずれているのであり、手書き用紙5上ではこのようなズレはなく、入力された数字”1234”や”5678”は枠内に収まっている。
FIG. 4 shows on the
図5は入力枠6(図4参照)の最初の入力枠10を拡大したものである。特にこの入力枠10は基準枠と呼ばれ、ずれ量計測用に利用される。参照符号11は入力された文字”1”であり、参照符号12は文字の中心位置の座標を示している。参照符号13は入力枠10の中心座標である。dx(参照符号14)は文字中心座標12と枠中心座標13とのX軸側のずれを示している。dy(参照符号15)は同様にY軸側のずれを示している。
FIG. 5 is an enlarged view of the first input frame 10 of the input frame 6 (see FIG. 4). In particular, the input frame 10 is called a reference frame and is used for measuring a deviation amount.
図6は求められた差分(dx、dy)を”1”の文字入力に相当する座標の筆跡データに加算し、基準枠(参照符号16)の中心座標(参照符号17)とに入力文字(参照符号18)の中心が合わさって表示装置2に表示された図である。
In FIG. 6, the obtained difference (dx, dy) is added to the handwriting data of the coordinates corresponding to the character input of “1”, and the input character (reference character 17) is input to the center coordinate (reference character 17). It is the figure displayed on the
図7は同様の差分(dx、dy)を残りの入力文字”234”や”5678”に加算し再表示した例である。 FIG. 7 shows an example in which the same difference (dx, dy) is added to the remaining input characters “234” and “5678” and displayed again.
本発明を実施するための最良の形態を図面を参照して説明する。既に示したように図1の構成装置上で本発明の手書き筆跡入力装置用座標入力補正処理プログラムが実行される。参照符号1はPC本体であり、市販されている一般的なPC本体1のメモリ(図示せず)に本発明のプログラムが読み込まれ、PC本体1のCPU(図示せず)で実行される。参照符号2はPC本体1に接続された表示装置であり、当該装置上に、用紙5の画像や、本発明プログラムにより制御された筆跡入力が表示される。参照符号3は手書き筆跡入力装置で、用紙5に専用ペン4(図1参照)で筆跡入力された座標の位置を計測し、計測位置を2次元座標に変換し本体1に当該データを送出する。
The best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. As already shown, the coordinate input correction processing program for handwritten handwriting input device of the present invention is executed on the configuration device of FIG.
図8は基準枠の構成を図示したものである。参照符号19は基準枠であり、参照符号20は基準枠の用紙座標の基準点である。基準点座標は(x0,y0)で示されている。参照符号21は基準枠の高さであり、参照符号22は基準枠の幅である。各値は画面表示される際の表示装置2用の画面座標値やドット数である。
FIG. 8 illustrates the configuration of the reference frame.
図11は本発明のプログラムフローである。以下、本発明の詳細を図示実施例に基づいて説明する。プログラムが開始すると、各種変数に初期値が設定される。(S1) 図9に設定される変数が示されている。基準座標23は、図8の参照符号20(x0,y0)の値が設定される。Xサイズ(参照符号24)は図8の参照符号21の値が設定される。同様にYサイズ(参照符号25)は図8の参照符号22の値が設定される。中心座標(参照符号26)は以下の値が設定される。
xc = x0 + (a/2)
yc = y0 + (b/2)
つまり参照符号23の(x0,y0)に参照符号24と参照符号25の各値の(1/2)の値が加算された値が参照符号26の変数に格納される。
FIG. 11 is a program flow of the present invention. Hereinafter, the details of the present invention will be described based on illustrated embodiments. When the program starts, initial values are set for various variables. (S1) The variables set in FIG. 9 are shown. The reference coordinate 23 is set to the value of reference numeral 20 (x0, y0) in FIG. The value of reference numeral 21 in FIG. 8 is set for the X size (reference numeral 24). Similarly, the Y size (reference numeral 25) is set to the value of reference numeral 22 in FIG. The following values are set for the center coordinates (reference numeral 26).
xc = x0 + (a / 2)
yc = y0 + (b / 2)
That is, a value obtained by adding (1/2) of each value of the reference symbol 24 and the reference symbol 25 to (x0, y0) of the reference symbol 23 is stored in the variable of the reference symbol 26.
次に空白の(記入前の)記入用紙イメージを表示装置2に表示する。(S2)
Next, a blank entry form image (before entry) is displayed on the
手書き筆跡入力装置3よりの座標データを入力する。(S3)手書き筆跡入力装置3から送られてくるペンデータは参照符号27の形をしている。フラグは入力されたペンの状態を示す値であり、次の意味を持っている。
フラグ値 意 味
0 ペンが押された。(書き始めた)
1 ペンが移動した。(書き続けている)
2 ペンが離された。(書き終わった)
3 ペン入力処理終了。
フロー(S3)は、ペンデータ(参照符号27)を待ち受け、ペン入力終了まで(フラグが3になるまで)受け取ったデータを手書きデータ(参照符号28)へ順番に格納する。
Coordinate data from the handwritten
Flag value Meaning
0 Pen was pressed. (I started writing)
1 The pen has moved. (Continue to write)
2 The pen was released. (Finished writing)
3 End of pen input processing.
The flow (S3) waits for pen data (reference numeral 27), and stores the received data in order in handwritten data (reference numeral 28) until the end of pen input (until the flag becomes 3).
次に受け取った手書きデータ28を表示装置2に表示する。(S4)これはフラグ0の座標を基点とし、フラグ2が見つかるまで座標値を次々に直線で結ぶ処理である。このフラグ0の座標値からフラグ1の座標が続き、フラグ2で終了する座標の組は1ストロークの手書きデータであり、一筆書きの手書きデータに相当する。フラグ値と1ストロークの図示例を図10に示した。
Next, the received
次にストロークの中心座標を求める。(S5)これは手書きデータ28のフラグ0の座標から、フラグ2の座標までの座標組で、フラグ2を除くx座標とy座標の中心座標を求める。方法としては、1ストロークの手書きデータ(例えば図10の1〜9)を手書きデータ28の中から拾い上げる。有効なXY座標x1〜x8、およびy1〜y8の中で次の座標を見つける。
(1)xの最大値
(2)xの最小値
(3)yの最大値
(4)yの最小値
(1)〜(4)が求まったら図9に図示している参照符号29のストローク領域に当該値を代入する。中心ストローク(参照符号30)を次の計算式で求める。
(5) xs = (xmax + xmin) / 2
(6) ys = (ymax + ymin) / 2
Next, the center coordinates of the stroke are obtained. (S5) This is a coordinate set from the coordinates of
(1) Maximum value of x (2) Minimum value of x (3) Maximum value of y (4) Once the minimum values (1) to (4) of y are obtained, the stroke of reference numeral 29 shown in FIG. Assign the value to the area. The center stroke (reference numeral 30) is obtained by the following calculation formula.
(5) xs = (xmax + xmin) / 2
(6) ys = (ymax + ymin) / 2
ストロークの中心座標値が基準座標内にあるか調べる。(S6)これは基準座標23のx0,y0を基点とし、xサイズ24とyサイズ25の領域内にxs、ysが含まれるか調べればよい。これは以下の条件式が両方とも満たされるか調べれば良い。
(7) x0 ≦ xs ≦ x0 + a
(8) y0 ≦ ys ≦ y0 + b
条件式(7)と(8)を同時に満たすストロークデータを見つけたら、その時の最大最小値を作業領域(参照符号31)に格納する。当該処理を手書きデータ28全値について実施する。つまり基準座標領域に含まれる筆跡ストロークは1組のみではないので、当該領域に含まれる全ストロークを見つけ出し、見つけるたびにその時のXY座標の最大最小を作業領域31に順番に格納していく。
Check if the center coordinate value of the stroke is within the standard coordinates. (S6) This can be done by checking whether xs and ys are included in the region of x size 24 and y size 25 with x0 and y0 of reference coordinates 23 as the base point. This can be done by checking whether both of the following conditional expressions are satisfied.
(7) x0 ≦ xs ≦ x0 + a
(8) y0 ≦ ys ≦ y0 + b
When the stroke data satisfying the conditional expressions (7) and (8) is found at the same time, the maximum and minimum values at that time are stored in the work area (reference number 31). The said process is implemented about the
次に文字の中心座標を求める。(S7)これは作業領域31の格納データ
xmax1〜xmaxn
xmin1〜xminn
ymax1〜ymaxn
ymin1〜yminn
の中から次の数値を探してくる。
(9) xmaxの最大値
(10)xminの最小値
(11)ymaxの最大値
(12)yminの最小値
(9)〜(12)が求まったら次の計算式で文字の中心座標を求める。
(13) xcc = (xmax最大値 + xmin最小値) / 2
(14) ycc = (ymax最大値 + ymin最小値) / 2
xcc、yccは参照符号32の文字座標変数に格納する。
Next, the center coordinates of the character are obtained. (S7) This is the storage data xmax1 to xmaxn in the work area 31.
xmin1 to xminn
ymax1-ymaxn
ymin1-yminn
Searches for the next number from within.
(9) Maximum value of xmax (10) Minimum value of xmin (11) Maximum value of ymax (12) Minimum value of ymin
When (9) to (12) are obtained, the center coordinates of the character are obtained by the following calculation formula.
(13) xcc = (xmax maximum value + xmin minimum value) / 2
(14) ycc = (ymax maximum value + ymin minimum value) / 2
xcc and ycc are stored in the character coordinate variable of reference numeral 32.
次にずれ量を求める。(S8)これは次の計算をすれば良い。
(15) dx = xc − xcc
(16) dy = yc − ycc
dx、dyは参照符号33のずれ量変数に格納する。
Next, the amount of deviation is obtained. (S8) This may be calculated as follows.
(15) dx = xc−xcc
(16) dy = yc-ycc
dx and dy are stored in the shift amount variable of reference numeral 33.
次に全入力データにずれ量を加算する。(S9)これはずれ量変数dx、dyを手書きデータ28のx、yに加算する。
x1 = x1 + dx
x2 = x2 + dx
...
xn = xn + dx
y1 = y1 + dy
y2 = y2 + dy
...
yn = yn + dy
Next, the shift amount is added to all input data. (S9) This adds the shift amount variables dx and dy to x and y of the
x1 = x1 + dx
x2 = x2 + dx
. . .
xn = xn + dx
y1 = y1 + dy
y2 = y2 + dy
. . .
yn = yn + dy
最後に空白の記入用紙イメージを表示装置2に表示し、加算された手書きデータ28の座標を図10に示した要領で表示装置2に表示する。
Finally, a blank form image is displayed on the
1 パーソナルコンピュータ本体
2 表示装置
3 手書き筆跡入力装置
4 手書き筆跡装置用専用ペン
5 用紙
6 記入枠
7 記入文字
8 記入枠
9 記入文字
10 基準枠
11 基準枠への記入文字
12 文字中心
13 基準枠中心
14 X軸ずれ
15 Y軸ずれ
16 基準枠
17 中心座標
18 入力文字
19 基準枠
20 用紙座標基準点
21 基準枠の高さ
22 基準枠の幅
23 基準座標
24 xサイズ
25 yサイズ
26 中心座標
27 ペンデータ
28 手書きデータ
29 ストローク領域
30 中心ストローク
31 作業領域
32 文字座標
33 ずれ量
DESCRIPTION OF
11 Reference character 12 Reference character center 13
Claims (2)
2. The coordinate input correction method for a handwritten handwriting input device according to claim 1, wherein the personal computer uses a commercially available product.
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