JPH117525A - 画像歪補正方法及びペン - Google Patents
画像歪補正方法及びペンInfo
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- JPH117525A JPH117525A JP15832197A JP15832197A JPH117525A JP H117525 A JPH117525 A JP H117525A JP 15832197 A JP15832197 A JP 15832197A JP 15832197 A JP15832197 A JP 15832197A JP H117525 A JPH117525 A JP H117525A
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- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
- G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
- G06F3/0354—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 2D relative movements between the device, or an operating part thereof, and a plane or surface, e.g. 2D mice, trackballs, pens or pucks
- G06F3/03545—Pens or stylus
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 小型化、軽量化、低コスト化を実現しつつ、
撮像した画像の歪みを補正する機能を有するペンを提供
する。 【解決手段】 記憶ペン１は、ペン本体２と、ペン本体
２に保持された筆記具と、筆記具の先端３と共に紙面１
０の筆跡情報を含む所定視野Ｒを撮像する撮像手段と、
所定視野Ｒの画像を撮像手段に導く凸レンズ４とを備
え、ペン本体２に、撮像視野Ｒにマーカー・ポイントと
してのレーザ光Ｌを照射するレーザ投光器５が設けられ
ている。撮像された画像におけるマーカー・ポイントＰ
の位置に基づいて画像の歪みが補正される。
撮像した画像の歪みを補正する機能を有するペンを提供
する。 【解決手段】 記憶ペン１は、ペン本体２と、ペン本体
２に保持された筆記具と、筆記具の先端３と共に紙面１
０の筆跡情報を含む所定視野Ｒを撮像する撮像手段と、
所定視野Ｒの画像を撮像手段に導く凸レンズ４とを備
え、ペン本体２に、撮像視野Ｒにマーカー・ポイントと
してのレーザ光Ｌを照射するレーザ投光器５が設けられ
ている。撮像された画像におけるマーカー・ポイントＰ
の位置に基づいて画像の歪みが補正される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、紙面等に筆記具で
書いた筆跡情報を撮像した画像の歪みを補正する方法、
並びにその補正機能を有するペンに関する。
書いた筆跡情報を撮像した画像の歪みを補正する方法、
並びにその補正機能を有するペンに関する。
【０００２】
【従来の技術】被記録媒体（紙面等）に筆記する筆記具
（ボールペン等）と、この筆記具の先端と共に被記録媒
体の筆跡情報を含む所定視野を撮像する撮像手段（ＣＣ
Ｄ等の撮像素子）とを備える記憶ペンと称する入力デバ
イスが知られている（特公平５−２７８３９０号、特願
平６−２０１６３２号、特願平６−１９０２２０号、特
願平６−１９６７９７号、特願平７−１７３３６６号等
参照）。このような記憶ペンは、筆記具の筆跡を時系列
に撮像し、得られた小画像データ群より全体筆跡を外部
装置（例えばコンピュータ）で再現するものである。
（ボールペン等）と、この筆記具の先端と共に被記録媒
体の筆跡情報を含む所定視野を撮像する撮像手段（ＣＣ
Ｄ等の撮像素子）とを備える記憶ペンと称する入力デバ
イスが知られている（特公平５−２７８３９０号、特願
平６−２０１６３２号、特願平６−１９０２２０号、特
願平６−１９６７９７号、特願平７−１７３３６６号等
参照）。このような記憶ペンは、筆記具の筆跡を時系列
に撮像し、得られた小画像データ群より全体筆跡を外部
装置（例えばコンピュータ）で再現するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の記憶
ペンで筆記する場合、紙面に垂直に筆記具を当てて筆記
することは稀であり、通常は紙面に対し或る程度の傾斜
角を保持して筆記する。その場合に、通常の光学レンズ
やＣＣＤを用いて撮像した小画像では、筆記具先端の手
前側と向こう側とでは対物距離の相違に起因する撮像倍
率の違いにより、画像に歪みが生じる。このため、均一
な撮像倍率の画像を得るには、撮像した小画像を紙面に
垂直な視点から見た画像に補正する必要がある。
ペンで筆記する場合、紙面に垂直に筆記具を当てて筆記
することは稀であり、通常は紙面に対し或る程度の傾斜
角を保持して筆記する。その場合に、通常の光学レンズ
やＣＣＤを用いて撮像した小画像では、筆記具先端の手
前側と向こう側とでは対物距離の相違に起因する撮像倍
率の違いにより、画像に歪みが生じる。このため、均一
な撮像倍率の画像を得るには、撮像した小画像を紙面に
垂直な視点から見た画像に補正する必要がある。
【０００４】そのために、紙面に対する筆記具の傾斜角
を、別途設けた傾斜センサ等を用いて検出し、検出した
傾斜角に基づいて画像の歪みを補正するようにした記憶
ペンがある。しかしながら、このような記憶ペンは、複
雑で重い構造になるばかりか、大型且つ高価になり、傾
斜センサ等を用いて画像を補正する機能を記憶ペンに小
型軽量化して設けることは困難である。
を、別途設けた傾斜センサ等を用いて検出し、検出した
傾斜角に基づいて画像の歪みを補正するようにした記憶
ペンがある。しかしながら、このような記憶ペンは、複
雑で重い構造になるばかりか、大型且つ高価になり、傾
斜センサ等を用いて画像を補正する機能を記憶ペンに小
型軽量化して設けることは困難である。
【０００５】従って、本発明は、そのような問題点に着
目してなされたもので、小型化、軽量化、低コスト化を
実現しつつ、撮像した画像の歪みを補正する新規な方
法、及びその補正機能を有するペンを提供することを目
的とする。
目してなされたもので、小型化、軽量化、低コスト化を
実現しつつ、撮像した画像の歪みを補正する新規な方
法、及びその補正機能を有するペンを提供することを目
的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の請求項１の画像歪補正方法は、筆跡情報を
含む所定視野を撮像した画像の歪みを補正する方法であ
って、前記撮像視野にマーカー・ポイントを付与し、こ
のマーカー・ポイントを含む所定視野を撮像し、撮像し
た画像中に現れるマーカー・ポイントの位置に基づいて
画像の歪みを補正することを特徴とする。
に、本発明の請求項１の画像歪補正方法は、筆跡情報を
含む所定視野を撮像した画像の歪みを補正する方法であ
って、前記撮像視野にマーカー・ポイントを付与し、こ
のマーカー・ポイントを含む所定視野を撮像し、撮像し
た画像中に現れるマーカー・ポイントの位置に基づいて
画像の歪みを補正することを特徴とする。
【０００７】この方法では、画像の歪みを補正するのに
撮像視野にマーカー・ポイントが現れるようにすればよ
いので、傾斜センサ等を用いて被記録媒体に対するペン
の傾斜角を検出する必要はなく、この方法を筆跡情報を
撮像するペンに採用することで、撮像した画像の歪みを
補正する機能を低コストでコンパクトにしてペンに設け
ることができる。
撮像視野にマーカー・ポイントが現れるようにすればよ
いので、傾斜センサ等を用いて被記録媒体に対するペン
の傾斜角を検出する必要はなく、この方法を筆跡情報を
撮像するペンに採用することで、撮像した画像の歪みを
補正する機能を低コストでコンパクトにしてペンに設け
ることができる。
【０００８】請求項３のペンは、被記録媒体に筆記する
筆記具と、この筆記具の先端と共に被記録媒体の筆跡情
報を含む所定視野を撮像する撮像手段とを備えるペンに
おいて、前記撮像視野にビーム光を照射するビーム光照
射手段と、前記撮像手段によって撮像された画像中に現
れるビーム光の位置に基づいて画像の歪みを補正する画
像歪補正手段とを備えることを特徴とする。
筆記具と、この筆記具の先端と共に被記録媒体の筆跡情
報を含む所定視野を撮像する撮像手段とを備えるペンに
おいて、前記撮像視野にビーム光を照射するビーム光照
射手段と、前記撮像手段によって撮像された画像中に現
れるビーム光の位置に基づいて画像の歪みを補正する画
像歪補正手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】このペンは、上記補正方法を実施する手段
を備えることにより、小型化、軽量化、低コスト化を図
ると共に、画像の歪みを補正することができる。
を備えることにより、小型化、軽量化、低コスト化を図
ると共に、画像の歪みを補正することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施の形態に基づ
いて説明する。但し、本発明は、撮像した画像の歪みを
補正する点に特徴があり、それ以外は従来のものと変わ
らないので、特徴点を中心に説明する。実施形態に係る
ペン（記憶ペン）の概略構成を図１〔上面図（ａ）、正
面図（ｂ）〕に示す。この記憶ペン１は、円柱状のペン
本体２と、ペン本体２に保持された筆記具（例えばボー
ルペン、先端３のみ示す）と、筆記具の先端３と共に被
記録媒体（例えば紙面）１０の筆跡情報を含む所定視野
Ｒを撮像する撮像手段（ＣＣＤ等の撮像素子、図示せ
ず）と、所定視野Ｒの画像を撮像手段に導くレンズ系
（主に凸レンズ４で構成される）とを備える。又、ペン
本体２には、撮像手段で撮像された画像情報を記憶する
記憶手段（記憶素子）と、撮像手段及び記憶手段を駆動
する電源（電池）とが内蔵されている。
いて説明する。但し、本発明は、撮像した画像の歪みを
補正する点に特徴があり、それ以外は従来のものと変わ
らないので、特徴点を中心に説明する。実施形態に係る
ペン（記憶ペン）の概略構成を図１〔上面図（ａ）、正
面図（ｂ）〕に示す。この記憶ペン１は、円柱状のペン
本体２と、ペン本体２に保持された筆記具（例えばボー
ルペン、先端３のみ示す）と、筆記具の先端３と共に被
記録媒体（例えば紙面）１０の筆跡情報を含む所定視野
Ｒを撮像する撮像手段（ＣＣＤ等の撮像素子、図示せ
ず）と、所定視野Ｒの画像を撮像手段に導くレンズ系
（主に凸レンズ４で構成される）とを備える。又、ペン
本体２には、撮像手段で撮像された画像情報を記憶する
記憶手段（記憶素子）と、撮像手段及び記憶手段を駆動
する電源（電池）とが内蔵されている。
【００１１】但し、筆記具は、ボールペン等のように実
際に筆跡を目視可能なものの他に、筆跡は目視できなく
てもパソコン等の入力デバイスとして使用されるライト
ペンのようなものや、感圧により筆跡を入力するプロー
ブ状のようなものなどを含む。又、電源は必ずしも内蔵
する必要はなく、外部電源から接続線で供給してもよ
く、或いは記憶ペンがライトペンのようなものの場合に
は、装置本体（パソコン等）から接続線で供給してもよ
い。又、記憶手段をペン外部に備えたもの、つまり記憶
手段をペンに備えないものであってもよい。この場合、
撮像された画像は接続線を介して、或いは無線送信によ
り外部で記憶される。
際に筆跡を目視可能なものの他に、筆跡は目視できなく
てもパソコン等の入力デバイスとして使用されるライト
ペンのようなものや、感圧により筆跡を入力するプロー
ブ状のようなものなどを含む。又、電源は必ずしも内蔵
する必要はなく、外部電源から接続線で供給してもよ
く、或いは記憶ペンがライトペンのようなものの場合に
は、装置本体（パソコン等）から接続線で供給してもよ
い。又、記憶手段をペン外部に備えたもの、つまり記憶
手段をペンに備えないものであってもよい。この場合、
撮像された画像は接続線を介して、或いは無線送信によ
り外部で記憶される。
【００１２】この実施形態の記憶ペン１では、円柱状の
ペン本体２の外周面に、撮像視野Ｒにビーム光を照射す
るビーム光照射手段としてのレーザ投光器５が設けら
れ、ペン本体２に、撮像された画像におけるビーム光の
位置に基づいて画像の歪みを補正する画像歪補正手段
（図示せず）が内蔵されていることが特徴である。レー
ザ投光器５は、ペン本体２の中心軸と平行にレーザ光Ｌ
を照射するようにペン本体２に取付けられている。但
し、レーザ光Ｌは必ずしもペン本体２の中心軸と平行で
ある必要はなく、撮像視野Ｒ内に照射されるのであれ
ば、レーザ投光器５の取付位置や照射方向に限定はな
い。
ペン本体２の外周面に、撮像視野Ｒにビーム光を照射す
るビーム光照射手段としてのレーザ投光器５が設けら
れ、ペン本体２に、撮像された画像におけるビーム光の
位置に基づいて画像の歪みを補正する画像歪補正手段
（図示せず）が内蔵されていることが特徴である。レー
ザ投光器５は、ペン本体２の中心軸と平行にレーザ光Ｌ
を照射するようにペン本体２に取付けられている。但
し、レーザ光Ｌは必ずしもペン本体２の中心軸と平行で
ある必要はなく、撮像視野Ｒ内に照射されるのであれ
ば、レーザ投光器５の取付位置や照射方向に限定はな
い。
【００１３】この記憶ペン１で紙面１０に筆記する場
合、図１の（ｂ），（ｃ）に示すように記憶ペン１を紙
面１０に対して垂直に立てて筆記する場合、筆記具先端
３と共に紙面１０の筆跡情報を含む所定視野Ｒの像が凸
レンズ４で集光され、内部のＣＣＤで撮像される。この
とき、撮像視野Ｒの境界付近には、レーザ投光器５から
のレーザ光Ｌによるスポット（マーカー・ポイント）Ｐ
が現れ、このマーカー・ポイントＰを含む撮像視野Ｒが
ＣＣＤで撮像される。
合、図１の（ｂ），（ｃ）に示すように記憶ペン１を紙
面１０に対して垂直に立てて筆記する場合、筆記具先端
３と共に紙面１０の筆跡情報を含む所定視野Ｒの像が凸
レンズ４で集光され、内部のＣＣＤで撮像される。この
とき、撮像視野Ｒの境界付近には、レーザ投光器５から
のレーザ光Ｌによるスポット（マーカー・ポイント）Ｐ
が現れ、このマーカー・ポイントＰを含む撮像視野Ｒが
ＣＣＤで撮像される。
【００１４】図１において、筆記具先端３の位置から撮
像視野Ｒの境界までの距離をＡ、撮像した画像の中心
（筆記具先端３の位置）Ｏからマーカー・ポイントＰま
での距離をＢとすると、記憶ペン１を紙面１０に対して
傾斜させて筆記した場合は、図２のようになる。図２に
おいて、ペン本体２の中心軸Ｃを紙面１０に対して角度
θだけ傾けて筆記する場合、撮像視野Ｒは紙面１０に対
して斜めになるので、筆記具先端３の向こう側（左側）
で拡大し、筆記具先端３から撮像視野Ｒの向こう側の境
界までの距離Ａ’は、前記距離Ａよりも長くなる。この
ときに撮像した画像の中心（筆記具先端３の位置）Ｏか
らマーカー・ポイントＰ’までの距離Ｂ’は、前記距離
Ｂよりも短くなる。即ち、記憶ペン１を傾けて筆記する
ことで、マーカー・ポイントの位置がＰからＰ’に変化
し、画像の中心Ｏに近づくことになる。このマーカー・
ポイントと画像の中心Ｏとの距離は、記憶ペン１の傾斜
角θで定まるものであるため、マーカー・ポイントの位
置の変化量を検出し、マーカー・ポイントの絶対位置か
ら傾斜角θを容易に算出することができる。
像視野Ｒの境界までの距離をＡ、撮像した画像の中心
（筆記具先端３の位置）Ｏからマーカー・ポイントＰま
での距離をＢとすると、記憶ペン１を紙面１０に対して
傾斜させて筆記した場合は、図２のようになる。図２に
おいて、ペン本体２の中心軸Ｃを紙面１０に対して角度
θだけ傾けて筆記する場合、撮像視野Ｒは紙面１０に対
して斜めになるので、筆記具先端３の向こう側（左側）
で拡大し、筆記具先端３から撮像視野Ｒの向こう側の境
界までの距離Ａ’は、前記距離Ａよりも長くなる。この
ときに撮像した画像の中心（筆記具先端３の位置）Ｏか
らマーカー・ポイントＰ’までの距離Ｂ’は、前記距離
Ｂよりも短くなる。即ち、記憶ペン１を傾けて筆記する
ことで、マーカー・ポイントの位置がＰからＰ’に変化
し、画像の中心Ｏに近づくことになる。このマーカー・
ポイントと画像の中心Ｏとの距離は、記憶ペン１の傾斜
角θで定まるものであるため、マーカー・ポイントの位
置の変化量を検出し、マーカー・ポイントの絶対位置か
ら傾斜角θを容易に算出することができる。
【００１５】図３は、記憶ペンの傾斜角度と、マーカー
・ポイントと画像の中心Ｏとの距離（ｄｏｔ）との関係
を示す実験データ（ａ）、及びそのデータをプロットし
たグラフ（ｂ）を示す。図３において、傾斜角度におけ
る９０度は、記憶ペンを紙面に対して垂直にした場合
で、その状態から５度ずつ傾斜させ、３０度（記憶ペン
の中心軸と紙面とのなす角度が６０度）まで傾斜させた
場合の画像の中心からマーカー・ポイントまでの距離を
示す。それによると、Ｎｏ．１とＮｏ．２の２つの記憶
ペンで若干の違いはあるものの、記憶ペンを傾けるほど
中心からの距離が短くなり、傾斜角度と中心からの距離
との間には相関関係があることが分かる。
・ポイントと画像の中心Ｏとの距離（ｄｏｔ）との関係
を示す実験データ（ａ）、及びそのデータをプロットし
たグラフ（ｂ）を示す。図３において、傾斜角度におけ
る９０度は、記憶ペンを紙面に対して垂直にした場合
で、その状態から５度ずつ傾斜させ、３０度（記憶ペン
の中心軸と紙面とのなす角度が６０度）まで傾斜させた
場合の画像の中心からマーカー・ポイントまでの距離を
示す。それによると、Ｎｏ．１とＮｏ．２の２つの記憶
ペンで若干の違いはあるものの、記憶ペンを傾けるほど
中心からの距離が短くなり、傾斜角度と中心からの距離
との間には相関関係があることが分かる。
【００１６】このことをもう少し詳しく説明する。図４
は、記憶ペンを紙面に対して垂直にした場合（記憶ペン
の中心軸と紙面とのなす角度が９０度の場合）から、１
０度ずつ傾け、４０度（記憶ペンの中心軸と紙面とのな
す角度が５０度）まで傾けた場合の各画像と、各画像中
のマーカー・ポイントＰ1 〜Ｐ5 の位置座標とを示す。
は、記憶ペンを紙面に対して垂直にした場合（記憶ペン
の中心軸と紙面とのなす角度が９０度の場合）から、１
０度ずつ傾け、４０度（記憶ペンの中心軸と紙面とのな
す角度が５０度）まで傾けた場合の各画像と、各画像中
のマーカー・ポイントＰ1 〜Ｐ5 の位置座標とを示す。
【００１７】図４の（ｅ）が９０度の場合で、その状態
から１０度ずつ傾けていくと、マーカー・ポイントの位
置がＰ5 からＰ1 まで変化し、徐々に画像の中心Ｏに近
づく。因みに、各傾斜角度でのマーカー・ポイントの位
置座標の具体的な実験データを示すと、次の通りであ
る。 傾斜角４０度：Ｘ1 ＝５２，Ｙ1 ＝１９ 傾斜角３０度：Ｘ2 ＝５４，Ｙ2 ＝１６ 傾斜角２０度：Ｘ3 ＝５４，Ｙ3 ＝１４ 傾斜角１０度：Ｘ4 ＝５３，Ｙ4 ＝１３ 傾斜角 ０度：Ｘ5 ＝５３，Ｙ5 ＝１０ この位置座標によると、Ｘ座標に多少の変化はあるが、
Ｙ座標が傾斜角度の変化に伴って変わっている。
から１０度ずつ傾けていくと、マーカー・ポイントの位
置がＰ5 からＰ1 まで変化し、徐々に画像の中心Ｏに近
づく。因みに、各傾斜角度でのマーカー・ポイントの位
置座標の具体的な実験データを示すと、次の通りであ
る。 傾斜角４０度：Ｘ1 ＝５２，Ｙ1 ＝１９ 傾斜角３０度：Ｘ2 ＝５４，Ｙ2 ＝１６ 傾斜角２０度：Ｘ3 ＝５４，Ｙ3 ＝１４ 傾斜角１０度：Ｘ4 ＝５３，Ｙ4 ＝１３ 傾斜角 ０度：Ｘ5 ＝５３，Ｙ5 ＝１０ この位置座標によると、Ｘ座標に多少の変化はあるが、
Ｙ座標が傾斜角度の変化に伴って変わっている。
【００１８】このように、記憶ペンの傾斜角度に応じて
画像中のマーカー・ポイントの位置が変化するので、マ
ーカー・ポイントと画像の中心との距離から記憶ペンの
傾斜角度を求めることができ、更に求めた傾斜角度に基
づいて画像の歪みを補正することができる。この補正は
画像歪補正手段によりソフト的に行われる。なお、上記
実施形態の記憶ペン１では、ペン本体２にレーザ投光器
５が１つのみ設けられているが、図５の（ａ）のよう
に、記憶ペン１（ペン本体２）の中心軸に対して互いに
９０度の角度間隔を置いて２つのレーザ投光器５ａ，５
ｂを設け、Ｘ座標とＹ座標の両方向の傾斜角度を別々に
検出するようにしてもよい。或いは図５の（ｂ）のよう
に、ペン本体２の中心軸に対して等角度（１２０度）間
隔を置いて３つのレーザ投光器５ａ，５ｂ，５ｃを設
け、全方位の傾斜角度を検出するようにしてもよく、様
々な形態が考えられる。
画像中のマーカー・ポイントの位置が変化するので、マ
ーカー・ポイントと画像の中心との距離から記憶ペンの
傾斜角度を求めることができ、更に求めた傾斜角度に基
づいて画像の歪みを補正することができる。この補正は
画像歪補正手段によりソフト的に行われる。なお、上記
実施形態の記憶ペン１では、ペン本体２にレーザ投光器
５が１つのみ設けられているが、図５の（ａ）のよう
に、記憶ペン１（ペン本体２）の中心軸に対して互いに
９０度の角度間隔を置いて２つのレーザ投光器５ａ，５
ｂを設け、Ｘ座標とＹ座標の両方向の傾斜角度を別々に
検出するようにしてもよい。或いは図５の（ｂ）のよう
に、ペン本体２の中心軸に対して等角度（１２０度）間
隔を置いて３つのレーザ投光器５ａ，５ｂ，５ｃを設
け、全方位の傾斜角度を検出するようにしてもよく、様
々な形態が考えられる。
【００１９】ところで、記憶ペン１を紙面１０に垂直に
している場合（図１参照）、画像中のマーカー・ポイン
トの直径は変化しないが、図２のように記憶ペン１の傾
斜角度が大きくなるに従って（記憶ペン１の中心軸Ｃと
紙面１０とのなす角度が小さくなるに従って）、マーカ
ー・ポイントの直径が小さくなる。この現象を図６につ
いて説明する。仮にレーザ投光器からのレーザ光Ｌの光
束幅をａとすると、記憶ペン１を紙面に垂直にしている
場合は、画像のマーカー・ポイントの直径も変化しない
〔図６の（ａ）参照〕。
している場合（図１参照）、画像中のマーカー・ポイン
トの直径は変化しないが、図２のように記憶ペン１の傾
斜角度が大きくなるに従って（記憶ペン１の中心軸Ｃと
紙面１０とのなす角度が小さくなるに従って）、マーカ
ー・ポイントの直径が小さくなる。この現象を図６につ
いて説明する。仮にレーザ投光器からのレーザ光Ｌの光
束幅をａとすると、記憶ペン１を紙面に垂直にしている
場合は、画像のマーカー・ポイントの直径も変化しない
〔図６の（ａ）参照〕。
【００２０】しかし、図６の（ｂ）のように、例えば記
憶ペン１の中心軸Ｃと紙面１０とのなす角度が６０度に
なるまで記憶ペン１を傾けた場合、前記したように対物
距離の相違に起因する撮像倍率の違いにより画像に歪み
が生じるため、レーザ光Ｌの光束幅ａはａ’に変化し、
ａ’＜ａとなる結果、画像中のマーカー・ポイントの直
径が小さくなる。このマーカー・ポイントの縮小変化
は、記憶ペン１の傾斜角度が大きくなるほど顕著にな
る。従って、画像の歪みをより精度良く補正するために
は、マーカー・ポイントの直径変化についても、予め記
憶ペンの傾斜角度との相関関係を求め、記憶ペンの傾斜
角度に応じたマーカー・ポイントの直径を算定し、マー
カー・ポイントの位置座標を高精度で得るようにするこ
とが好ましい。
憶ペン１の中心軸Ｃと紙面１０とのなす角度が６０度に
なるまで記憶ペン１を傾けた場合、前記したように対物
距離の相違に起因する撮像倍率の違いにより画像に歪み
が生じるため、レーザ光Ｌの光束幅ａはａ’に変化し、
ａ’＜ａとなる結果、画像中のマーカー・ポイントの直
径が小さくなる。このマーカー・ポイントの縮小変化
は、記憶ペン１の傾斜角度が大きくなるほど顕著にな
る。従って、画像の歪みをより精度良く補正するために
は、マーカー・ポイントの直径変化についても、予め記
憶ペンの傾斜角度との相関関係を求め、記憶ペンの傾斜
角度に応じたマーカー・ポイントの直径を算定し、マー
カー・ポイントの位置座標を高精度で得るようにするこ
とが好ましい。
【００２１】なお、通常、大多数の右利きの人は、ペン
先の左前方に約４５度傾けて筆記する場合が多いので、
レーザ投光器を１つのみ使用する場合は、レーザ投光器
をペン本体の中心軸に対して左下方に約４５度傾けた状
態で取付けることで、通常の右利きの人が筆記する場合
の記憶ペンの傾斜角度を精度良く検出するのに、１つの
レーザ投光器で十分に対応できる。勿論、左利きの人の
場合は、同様に対応すればよい。
先の左前方に約４５度傾けて筆記する場合が多いので、
レーザ投光器を１つのみ使用する場合は、レーザ投光器
をペン本体の中心軸に対して左下方に約４５度傾けた状
態で取付けることで、通常の右利きの人が筆記する場合
の記憶ペンの傾斜角度を精度良く検出するのに、１つの
レーザ投光器で十分に対応できる。勿論、左利きの人の
場合は、同様に対応すればよい。
【００２２】又、レーザ光によるマーカー・ポイントが
撮像視野に現れるのが目障りであるならば、人間は目視
できないが、ＣＣＤは感知できる赤外線や紫外線等の不
可視光を照射するようにしてもよい。更に、上記実施形
態は、記憶ペンについて記載しているが、上記のような
画像の歪みを補正する機能は、通常のカメラ、特に最近
急速に普及しつつあるデジタル記録方式のカメラに付加
すれば、被写体の真っ正面からではなく、斜め前方から
撮影した画像を、あたかも真っ正面から撮影したかのよ
うに補正したり、或いはその逆に真っ正面から撮影した
画像を、斜め前方から撮影したように補正したりするこ
とも可能となる。従って、撮像機能を有する各種機器に
応用展開することができる。
撮像視野に現れるのが目障りであるならば、人間は目視
できないが、ＣＣＤは感知できる赤外線や紫外線等の不
可視光を照射するようにしてもよい。更に、上記実施形
態は、記憶ペンについて記載しているが、上記のような
画像の歪みを補正する機能は、通常のカメラ、特に最近
急速に普及しつつあるデジタル記録方式のカメラに付加
すれば、被写体の真っ正面からではなく、斜め前方から
撮影した画像を、あたかも真っ正面から撮影したかのよ
うに補正したり、或いはその逆に真っ正面から撮影した
画像を、斜め前方から撮影したように補正したりするこ
とも可能となる。従って、撮像機能を有する各種機器に
応用展開することができる。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像歪補
正方法によれば、画像の歪みを補正するのに撮像視野に
マーカー・ポイントが現れるようにすればよいので、傾
斜センサ等を用いて被記録媒体に対するペンの傾斜角を
検出する必要はなく、この方法を筆跡情報を撮像するペ
ンに採用することで、撮像した画像の歪みを補正する機
能を低コストでコンパクトにしてペンに設けることがで
きる。又、デジタル記録方式のカメラに適用すれば、真
っ正面からの撮影と斜め前方からの撮影とを任意に切り
換えて補正することができるなど、撮像機能を有する各
種機器に応用できる。
正方法によれば、画像の歪みを補正するのに撮像視野に
マーカー・ポイントが現れるようにすればよいので、傾
斜センサ等を用いて被記録媒体に対するペンの傾斜角を
検出する必要はなく、この方法を筆跡情報を撮像するペ
ンに採用することで、撮像した画像の歪みを補正する機
能を低コストでコンパクトにしてペンに設けることがで
きる。又、デジタル記録方式のカメラに適用すれば、真
っ正面からの撮影と斜め前方からの撮影とを任意に切り
換えて補正することができるなど、撮像機能を有する各
種機器に応用できる。
【００２４】本発明のペンによれば、上記補正方法を実
施する手段を備えることにより、小型化、軽量化、低コ
スト化を実現しつつ画像の歪みを補正することができ
る。又、撮像された画像内に傾斜角情報を写し込むこと
ができるので、記憶素子（メモリ量）を削減できる。更
に、どのような傾斜角度で筆記しても、撮像された画像
データから、被記録媒体の筆跡と全く同一の画像を例え
ばコンピュータで高精度に再現したり記録したりするこ
とが可能となる。
施する手段を備えることにより、小型化、軽量化、低コ
スト化を実現しつつ画像の歪みを補正することができ
る。又、撮像された画像内に傾斜角情報を写し込むこと
ができるので、記憶素子（メモリ量）を削減できる。更
に、どのような傾斜角度で筆記しても、撮像された画像
データから、被記録媒体の筆跡と全く同一の画像を例え
ばコンピュータで高精度に再現したり記録したりするこ
とが可能となる。
【図１】実施形態に係るペン（記憶ペン）の概略構成を
示す上面図（ａ）、正面図（ｂ）、及び記憶ペンを紙面
に垂直にして筆記する状態で撮像された画像図（ｃ）で
ある。
示す上面図（ａ）、正面図（ｂ）、及び記憶ペンを紙面
に垂直にして筆記する状態で撮像された画像図（ｃ）で
ある。
【図２】図１の記憶ペンを紙面に対して傾けて筆記する
状態を示す図（ａ）、及びその状態で撮像された画像図
（ｂ）である。
状態を示す図（ａ）、及びその状態で撮像された画像図
（ｂ）である。
【図３】記憶ペンの傾斜角度と画像中心から画像中のマ
ーカー・ポイントまでの距離との関係を示す表（ａ）、
及びその関係を示すグラフ（ｂ）である。
ーカー・ポイントまでの距離との関係を示す表（ａ）、
及びその関係を示すグラフ（ｂ）である。
【図４】記憶ペンの各傾斜角度における画像中のマーカ
ー・ポイントの位置とその位置座標を示す図（ａ）〜
（ｅ）である。
ー・ポイントの位置とその位置座標を示す図（ａ）〜
（ｅ）である。
【図５】記憶ペンのペン本体に２つのレーザ投光器を設
ける場合の上面図（ａ）、及び３つのレーザ投光器を設
ける場合の上面図（ｂ）である。
ける場合の上面図（ａ）、及び３つのレーザ投光器を設
ける場合の上面図（ｂ）である。
【図６】記憶ペンの傾斜角度によって画像中のマーカー
・ポイントの直径が変化することを説明するための図で
あって、記憶ペンを紙面に垂直にした場合の図（ａ）、
及び傾斜させた場合の図（ｂ）である。
・ポイントの直径が変化することを説明するための図で
あって、記憶ペンを紙面に垂直にした場合の図（ａ）、
及び傾斜させた場合の図（ｂ）である。
１ 記憶ペン（ペン） ２ ペン本体 ３ 筆記具先端 ４ 凸レンズ ５ レーザ投光器（ビーム光照射手段） １０ 紙面（被記録媒体） Ｌ レーザ光 Ｒ 撮像視野 Ｐ マーカー・ポイント Ｏ 画像の中心
Claims (6)
- 【請求項１】筆跡情報を含む所定視野を撮像した画像の
歪みを補正する方法であって、 前記撮像視野にマーカー・ポイントを付与し、このマー
カー・ポイントを含む所定視野を撮像し、撮像した画像
中に現れるマーカー・ポイントの位置に基づいて画像の
歪みを補正することを特徴とする画像歪補正方法。 - 【請求項２】前記画像中のマーカー・ポイントと画像の
中心との距離に基づいて画像の歪みを補正することを特
徴とする請求項１記載の画像歪補正方法。 - 【請求項３】被記録媒体に筆記する筆記具と、この筆記
具の先端と共に被記録媒体の筆跡情報を含む所定視野を
撮像する撮像手段とを備えるペンにおいて、 前記撮像視野にビーム光を照射するビーム光照射手段
と、前記撮像手段によって撮像された画像中に現れるビ
ーム光の位置に基づいて画像の歪みを補正する画像歪補
正手段とを備えることを特徴とするペン。 - 【請求項４】前記画像歪補正手段は、画像中のビーム光
と画像の中心との距離に基づいて画像の歪みを補正する
ことを特徴とする請求項３記載のペン。 - 【請求項５】前記画像歪補正手段は、画像中のビーム光
と画像の中心との距離から被記録媒体に対する筆記具の
傾斜角度を求め、得られた傾斜角度に基づいて画像の歪
みを補正することを特徴とする請求項３記載のペン。 - 【請求項６】前記ビーム光照射手段は、レーザ投光器で
あることを特徴とする請求項３、請求項４又は請求項５
記載のペン。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15832197A JP2942215B2 (ja) | 1997-06-16 | 1997-06-16 | ペ ン |
| EP98111046A EP0886234A1 (en) | 1997-06-16 | 1998-06-16 | Method for correcting deformation of an image and apparatus thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15832197A JP2942215B2 (ja) | 1997-06-16 | 1997-06-16 | ペ ン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH117525A true JPH117525A (ja) | 1999-01-12 |
| JP2942215B2 JP2942215B2 (ja) | 1999-08-30 |
Family
ID=15669091
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15832197A Expired - Fee Related JP2942215B2 (ja) | 1997-06-16 | 1997-06-16 | ペ ン |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0886234A1 (ja) |
| JP (1) | JP2942215B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US7023536B2 (en) * | 2004-03-08 | 2006-04-04 | Electronic Scripting Products, Inc. | Apparatus and method for determining orientation parameters of an elongate object |
| GB2440921A (en) * | 2006-07-31 | 2008-02-20 | Hewlett Packard Development Co | A digital pen incorporating an orientation and position sensor and a display projector |
| WO2009096886A1 (en) * | 2008-01-28 | 2009-08-06 | Anoto Ab | Digital pens and a method for digital recording of information |
| CN109968876B (zh) * | 2019-04-22 | 2020-12-25 | 重庆三峡学院 | 一种高等数学教学用具 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5748808A (en) * | 1994-07-13 | 1998-05-05 | Yashima Electric Co., Ltd. | Image reproducing method and apparatus capable of storing and reproducing handwriting |
| JP3382045B2 (ja) * | 1995-01-24 | 2003-03-04 | 富士通株式会社 | イメージ投影システム |
| JPH09146691A (ja) * | 1995-11-17 | 1997-06-06 | Hitachi Ltd | 情報処理装置 |
-
1997
- 1997-06-16 JP JP15832197A patent/JP2942215B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-06-16 EP EP98111046A patent/EP0886234A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2942215B2 (ja) | 1999-08-30 |
| EP0886234A1 (en) | 1998-12-23 |
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