(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の点字が形成されている点字面に対して光を照射する第１照射手段と、
前記点字面に対して前記第１照射手段とは異なる波長の光を照射する第２照射手段と、
前記第１照射手段および前記第２照射手段により照射された前記点字面を撮像し、前記点字面の映像信号を出力する撮像手段と、
前記撮像手段から出力された映像信号を処理する映像信号処理手段と、
前記映像信号処理手段にて処理された映像信号から点字を認識する点字認識手段とを備え、
前記第１照射手段と前記第２照射手段とは、前記点字の外面に、前記第１照射手段のみにより照射される第１領域、前記第２照射手段のみにより照射される第２領域、並びに前記第１照射手段および前記第２照射手段により照射される第３領域が形成され、前記第３領域が前記第１領域と前記第２領域とに囲まれるように、前記点字面を斜め上方から照射し、
前記映像信号処理手段は、前記撮像手段から出力された映像信号に対して、前記第３領域を抽出するためのフィルタ処理を行い、
前記点字認識手段は、前記映像信号処理手段にて抽出された前記第３領域を点字の位置として認識することを特徴とする点字認識装置。
【請求項２】
複数の点字が形成されている点字面に対して光を照射する第１照射手段と、
前記点字面に対して前記第１照射手段とは異なる波長の光を照射する第２照射手段と、
前記第１照射手段および前記第２照射手段により照射された前記点字面を撮像し、前記点字面の映像信号を出力する撮像手段と、
前記撮像手段から出力された映像信号を処理する映像信号処理手段と、
前記映像信号処理手段にて処理された映像信号から点字を認識する点字認識手段とを備え、
前記第１照射手段と前記第２照射手段とは、前記点字の外面に、前記第１照射手段のみにより照射される第１領域、前記第２照射手段のみにより照射される第２領域、並びに前記第１照射手段および前記第２照射手段により照射される第３領域が形成され、前記第３領域が前記第１領域と前記第２領域とに囲まれるように、前記点字面を斜め上方から照射し、
前記映像信号処理手段は、前記撮像手段から出力された映像信号に対して、前記第１領域および前記第２領域を抽出するためのフィルタ処理を行い、
前記点字認識手段は、前記映像信号処理手段にて抽出された前記第１領域、前記第２領域および前記第３領域を点字の位置として認識することを特徴とする点字認識装置。
【請求項３】
前記点字認識手段にて認識された点字を翻訳する点字翻訳手段を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の点字認識装置。
【請求項４】
前記第1照射手段および前記第２照射手段は、平行光を前記点字面に対して照射することを特徴とする請求項１または２に記載の点字認識装置。
【請求項５】
前記第１照射手段および前記第２照射手段における光源から照射される光は互いに補色の関係にあることを特徴とする請求項１または２に記載の点字認識装置。
【請求項６】
前記点字認識手段は、前記点字の外面における、前記第１照射手段と同じ方向側の部分に前記第１領域が形成され、前記第２照射手段と同じ方向側の部分に前記第２領域が形成された場合に、前記点字を凸部の点字として認識することを特徴とする請求項２に記載の点字認識装置。
【請求項７】
前記点字認識手段は、前記点字の外面における、前記第１照射手段と同じ方向側の部分に前記第２領域が形成され、前記第２照射手段と同じ方向側の部分に前記第１領域が形成された場合に、前記点字を凹部の点字として認識することを特徴とする請求項２に記載の点字認識装置。
【請求項８】
前記点字認識手段は、前記第１領域、前記第２領域および前記第３領域を加えた面積が、相対的に大きいグループの点字と相対的に小さいグループの点字とが存在する場合に、相対的に大きいグループの点字と凸部の点字として認識する一方、相対的に小さいグループの点字を凹部の点字として認識することを特徴とする請求項２に記載の点字認識装置。
【請求項９】
前記点字認識手段にて認識された点字を翻訳する点字翻訳手段を備え、
前記点字認識手段により当該点字が凹部であると判別された場合に、前記点字翻訳手段は、前記点字認識手段にて認識された点字を左右反転させて翻訳することを特徴とする請求項７または８に記載の点字認識装置。
【請求項１０】
複数の点字が形成されている点字面に対し、第１照射手段およびこの第１照射手段とは異なる波長の光を照射する第２照射手段にて、光を照射する照射ステップと、
前記照射ステップにより照射された前記点字面を撮像し、前記点字面の映像信号を出力する撮像ステップと、
前記撮像ステップにて得られた映像信号を処理する映像信号処理ステップと、
前記映像信号処理ステップにて処理された映像信号から点字を認識する点字認識ステップとを備え、
前記照射ステップでは、前記点字の外面に、第１照射手段のみにより照射される第１領域、第２照射手段のみにより照射される第２領域、並びに第１照射手段および第２照射手段により照射される第３領域が形成され、前記第３領域が前記第１領域と前記第２領域とに囲まれるように、前記点字面を斜め上方から照射し、
前記映像信号処理ステップでは、前記撮像ステップにて得られた映像信号に対して、前記第３領域を抽出するためのフィルタ処理を行い、
前記点字認識ステップでは、前記映像信号処理ステップにて抽出された前記第３領域を点字の位置として認識することを特徴とする点字認識方法。
【請求項１１】
複数の点字が形成されている点字面に対し、第１照射手段およびこの第１照射手段とは異なる波長の光を照射する第２照射手段にて、光を照射する照射ステップと、
前記照射ステップにより照射された前記点字面を撮像し、前記点字面の映像信号を出力する撮像ステップと、
前記撮像ステップにて得られた映像信号を処理する映像信号処理ステップと、
前記映像信号処理ステップにて処理された映像信号から点字を認識する点字認識ステップとを備え、
前記照射ステップでは、前記点字の外面に、前記第１照射手段のみにより照射される第１領域、前記第２照射手段のみにより照射される第２領域、並びに前記第１照射手段および前記第２照射手段により照射される第３領域が形成され、前記第３領域が前記第１領域と前記第２領域とに囲まれるように、前記点字面を斜め上方から照射し、
前記映像信号処理ステップでは、前記撮像ステップにて得られた映像信号に対して、前記第１領域および前記第２領域を抽出するためのフィルタ処理を行い、
前記点字認識ステップでは、前記映像信号処理ステップにて抽出された前記第１領域、前記第２領域および前記第３領域を点字の位置として認識することを特徴とする点字認識方法。
【請求項１２】
請求項１から９の何れか１項に記載の点字認識装置を動作させるためのプログラムであって、コンピュータを上記の映像信号処理手段および点字認識手段として機能させるための点字認識プログラム。
【請求項１３】
請求項１２に記載の点字認識プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、点字文字が含まれる点字面から点字を認識する点字認識装置、点字認識方法、点字認識プログラム及びこれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
点字は、健常者と視覚障害者をつなぐ上で、非常に重要な文字である。ここで、現在一般的に使用されている点字は、図２４に示すように、縦３点、横２点の６つの凸点の組み合わせで構成されている。この単位は「マス」と呼ばれている。各マス内の左列の最上段の凸点は１の点、左列の中段の凸点は２の点、左列の最下段の凸点は３の点、右列の最上段は４の点、右列の中段の凸点は５の点、そして右列の最下段の凸点は６の点とそれぞれ呼ばれている。
【０００３】
点字は、横書きで、左から右方向へ凸面を読んでいく。点字は、６つの点の組み合わせで表現されるため、６３通り表現することができる。しかし、６３通りの表現では、かな文字、アルファベット、及び数字の全てを表現することができない。そこで、アルファベットや数字を表現するときは、前置点を付けることで、アルファベット体系や数字体系を区別する。
【０００４】
このような点字は、エレベータでの階ボタン、レストランでのメニュー表示、または案内板など、街中のあらゆる所で使用されている。
【０００５】
しかし、点字で表記するための文法は難しく、健常者にとっては理解しがたいものである。そこで、点字で記されたものが正しく表されているのかを検査することができる装置が開発されている。
【０００６】
例えば、特許文献１には、点字の突起物を照明ランプで照らしてできる影により突起物の有無を検出する画像認識装置が開示されている（以降、従来技術１と称する）。この装置では、点字に対して斜め方向から光を照射して、上方に設置したカメラにより点字の陰影を取り込んだ後、画像処理して点字部分を検出する。
【０００７】
一方、特許文献２には、エンボスカードのエンボス文字の読取方法が開示されている（以降、従来技術２と称する）。従来技術２では、エンボスカードに対し２方向から光を照射して、２つのイメージをとり、その２つのイメージを差分することで、エンボス文字の陰影だけをとらえるものである。この方法を点字に応用すると、点字の突起物による陰影だけをとらえて、点字を抽出することができる。
【特許文献１】特開平８−１２２０３３号公報（平成８年５月１７日公開）
【特許文献２】特開昭６３−１２９４８６号公報（昭和６３年６月１日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来技術１では、一方向から光を照射し、その反射光を受光して撮影した画像に対して画像処理を行って点字部分を検出しているため、点字と共に黒色で文字が併記されていると、当該文字と点字の凸文字により生じた陰影とを区別することができない。これにより、黒色で記載された文字の部分を点字の凸文字により生じた陰影と判断してしまい、正しく点字を検出することができない。
【０００９】
一方、従来技術２を点字に応用したものでは、点字の凹凸がない部分に記載された文字は２つのイメージを差分することで、除去することができる点で、従来技術１と比べて好ましい。
【００１０】
しかしながら、従来技術２では、点字の凹凸の部分に重なるように黒色で文字が記載されている場合は、当該点字と点字の陰影とが重なってしまうために、当該文字なのか、または点字の陰影なのかを区別し難い。特に、黒色で記載された文字の太さが点字の直径よりも大きい場合、照射された光で生じる点字の陰影が黒色で記載された文字で完全に隠れてしまい、当該文字と点字の陰影を区別することができない。
【００１１】
さらに、従来技術２では、異なる方向から光を照射して撮影したイメージが２つ必要であるため、処理装置の負荷が大きくなる。
【００１２】
したがって、本発明の目的は、点字と文字が重なり合っている場合であっても、処理装置の負荷を抑制しながら点字を容易に認識することができる点字認識装置、点字認識方法、点字認識プログラム及びこれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の点字認識装置は、点字が形成されている点字面に対して光を照射する第１照射手段と、点字面に対して第１照射手段とは異なる波長の光を照射する第２照射手段と、第1照射手段及び第２照射手段により照射された点字面を撮像し、点字面の映像信号を出力する撮像手段と、映像信号から、少なくとも点字面における第１照射手段のみによる照射領域および第２照射手段のみによる照射領域を認識することにより点字を認識する点字認識手段とを備えている。
【００１４】
本発明の点字認識方法は、点字が形成されている点字面に対して光を照射する第１照射ステップと、点字面に対して第１照射ステップとは異なる波長の光を照射する第２照射ステップと、第1照射ステップ及び第２照射ステップにより照射された点字面を撮像し、点字面の映像信号を出力する撮像ステップと、映像信号から、少なくとも点字面における第１照射ステップのみによる照射領域および第２照射ステップのみによる照射領域を認識することにより点字を認識する点字認識ステップとを備えている。
【００１５】
上記の構成によれば、第１照射手段（第１照射ステップ）及び第２照射手段（第２照射ステップ）は点字面に対して異なる波長の光を照射し、撮像手段（撮像ステップ）は２つの光で照らされた点字面を撮影し、点字認識手段（点字認識ステップ）は撮像手段（撮像ステップ）により撮影された映像信号から点字部分を認識する。
【００１６】
これにより、点字認識手段は、撮像手段から得られた映像信号に対して例えば画像処理を行うことで、処理装置の負荷を抑制しながら点字部分を容易に認識することができる。例えば、点字面に対して２方向から異なる種類の光を照射した場合、点字面の凹凸の影響で、一方向からの光が遮断されて、もう一方からの光のみで照らされている部分が存在する。そこで、撮像手段（カメラ）から得られた映像信号に対して例えば周知の画像処理を行い、一方の光のみで照らされている部分を抽出することで、その部分が点字文字であると認識することができる。
【００１７】
上記の点字認識装置において、好ましくは、点字認識手段は、映像信号から、点字面における第１照射手段のみによる照射領域および第２照射手段のみによる照射領域を認識することに加えて、第１および第２照射手段の両者による重複した照射領域を認識することにより、点字を認識する。
【００１８】
これにより、点字認識手段は、第１照射手段のみによる照射領域、または第２照射手段のみによる照射領域だけから点字を認識するよりも、第１照射手段及び第２照射手段両者による重複した照射領域も併せて認識することで、点字を認識する精度を高めることができる。
【００１９】
上記の点字認識装置において、好ましくは、第１照射手段と第２照射手段とは点字面に対して互いに異なる色の光を照射するものであり、点字認識手段は、点字面における第１照射手段および第２照射手段による各照射領域をそれら照射領域の色の違いにより認識する。
【００２０】
これにより、第１照射手段と第２照射手段とは互いに異なる色の光を点字面に対して照射するため、点字認識手段は色の違いから点字を認識することができる。なお、点字認識手段としては、例えば、色の違いを検出することができるカラーCCDセンサを備えている。
【００２１】
上記の点字認識装置において、好ましくは、点字認識手段は、点字面における第１照射手段からの照射光の色を有する第１照射手段側の領域と第２照射手段からの照射光の色を有する第２照射手段側の領域とに囲まれる領域を点字の存在位置として認識する。
【００２２】
これにより、点字認識手段は、第１照射手段と第２照射手段とは互いに異なる色の光を点字面に対して照射するため、第１照射手段からの照射光の色と第２照射手段からの照射光の色とで囲まれた領域を点字と認識することができる。
【００２３】
上記の点字認識装置において、好ましくは、点字認識手段は、点字面における第１照射手段および第２照射手段による各照射領域の濃度の違いにより点字を認識する。
【００２４】
これにより、点字認識手段として、カラーCCDセンサのように色を認識することができない、例えば白黒センサであっても、第１照射手段及び第２照射手段による各照射領域の濃度の違いにより点字を認識できる。
【００２５】
上記の点字認識装置において、好ましくは、点字認識手段にて認識された点字を翻訳する点字翻訳手段を備えている。
【００２６】
上記の構成によれば、点字翻訳手段は点字認識手段にて認識された点字を翻訳する。
【００２７】
これにより、点字翻訳手段は点字を翻訳することができるので、点字の文法を知らない人であっても当該点字の内容を把握することができる。この結果、本点字認識装置を使用すると、例えば街中の点字案内板作成業者が街中に存在する点字案内板に示された点字の内容が正しいか否かを容易に検査することができる。
【００２８】
上記の点字認識装置において、好ましくは、第1照射手段及び第２照射手段は、平行光を点字面に対して照射する。
【００２９】
点字面に照射する光が平行光でない場合には、光を点字面に照らしても光が拡散してしまうため、カメラで撮影した映像信号に対しての画像処理が困難になり、点字を抽出しづらくなる。そこで、第１照射手段及び第２照射手段から照射される光を平行光にすることで、点字面に対して方向性のある光を照射することができ、カメラで撮影した映像信号からの点字の抽出が容易になる。なお、第１照射手段及び第２照射手段から照射する光を平行光にする方法として、例えば、コリメートレンズを用いる。ただし、必ずしもこれに限定されるものではなく、平行光を照射することができる仕組みであれば構わない。
【００３０】
上記の点字認識装置において、好ましくは、第１照射手段及び第２照射手段における光源から照射される光は互いに補色の関係にある。
【００３１】
これは、補色の関係にある２つの光を混合すると、混合した光は白色になることを利用している。これにより、カメラで撮影した映像信号から白色で光っている部分を除くと、点字の部分が抽出されるため、撮影信号に対して行う画像処理を容易に行うことができる。
【００３２】
上記の点字認識装置において、好ましくは、点字認識手段は、第１照射手段と同じ方向側の点字部分が第１照射手段により照射された光のみで照らされた領域と、第２照射手段と同じ方向側の点字部分が第２照射手段により照射された光のみで照らされた領域とに囲まれる領域を凸部の点字の存在位置として認識する。
【００３３】
上記の点字認識装置において、さらに好ましくは、点字認識手段は、第１照射手段と同じ方向側の点字部分が第２照射手段により照射された光のみで照らされた領域と、第２照射手段と同じ方向側の点字部分が第１照射手段により照射された光のみで照らされた領域とに囲まれる領域を凹部の点字の存在位置として認識する。
【００３４】
上記の構成によれば、点字認識手段は、点字部分の光の照らされ方と第１照射手段及び第２照射手段の位置との関係から、凸部による点字（以降、凸文字と称する）なのか、または凹部による点字（以降、凹文字と称する）なのかを認識することができる。
【００３５】
上記の点字認識装置において、好ましくは、点字認識手段にて認識された点字を翻訳する点字翻訳手段を備え、点字認識手段により当該点字が凹部であると判別された場合に、点字翻訳手段は、点字認識手段にて認識された点字を左右反転させて翻訳する。
【００３６】
通常、点字は凸部で構成され、左から右の方向に読むことが普通である。しかし、両面点字のように、凹部で構成された点字は、逆面から見ると通常の凸部で構成される点字であるため、凹部で構成された点字を翻訳するためには、左右反転させる必要がある。
【００３７】
これにより、点字認識手段により凹部で構成された点字であると判別された場合は、当該点字を左右反転させることで、通常の凸部で構成された点字データに変換することができ、点字翻訳手段は点字を正確に翻訳することができる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明の点字認識装置は、点字が形成されている点字面に対して光を照射する第１照射手段と、点字面に対して第１照射手段とは異なる波長の光を照射する第２照射手段と、第1照射手段及び第２照射手段により照射された点字面を撮像し、点字面の映像信号を出力する撮像手段と、映像信号から、少なくとも点字面における第１照射手段のみによる照射領域および第２照射手段のみによる照射領域を認識することにより点字を認識する点字認識手段とを備えている構成である。
【００３９】
これにより、第１照射手段から照射された光と第２照射手段から照射された光により照らされた点字面をカメラにて撮影し、撮影された映像信号に対して画像処理を行うことで、点字部分を抽出することができる。
【００４０】
さらに、凸部で構成された点字と凹部で構成された点字との光の照らされ方の違いから、凸部で構成された点字と凹部で構成された点字とを判別することができるため、凸部と凹部が混同した点字面であっても、点字部分を抽出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下、図面を参照しつつ本発明の一実施の形態について説明する。なお、以下の説明に用いる図面では、同一の部品に同一の符号を付してある。それらの名称及び機能も同一である。従って、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
【００４２】
（点字認識装置の機能的構成）
図１には、本実施の形態に係る点字認識装置１００の機能的構成のブロック図を示す。図１に示すように、点字認識装置１００は、指示入力部１０１、第１照射部１０２、第２照射部１０３、及び撮像部１０４を備えている。さらに、点字認識装置１００は、映像信号読み込み部１０５、映像信号処理部１０６、点字認識部１０７、点字コード記憶部１０８、点字翻訳部１０９、及び出力処理部１１０を備えている。
【００４３】
点字面１０とは、点字による凹凸がある面のことである。点字を読むことができる人であれば、点字面１０にある点字を触覚により読むことができる。なお、点字面１０は点字書籍のような、自由に移動可能な面であっても構わないし、エレベータの階表示ボタンや階段の手すり等に据えつけられたもののような、固定された面であっても構わない。即ち、点字面１０は、点字により表現された種々の面を指すものとする。
【００４４】
指示入力部１０１は、例えば情報を入力するためのインタフェースであり、ユーザから点字認識装置１００に与える指示を入力するためのものである。指示入力部１０１を介してユーザから入力される指示は、例えば第１照射部１０２及び第２照射部１０３に対しての光の照射指示、または撮像部１０４に対しての点字面１０の撮影指示などが含まれる。
【００４５】
第１照射部１０２は、例えば点字面１０を照らす光源であり、指示入力部１０１を介して入力された指示に基づいて、点字面１０に対して光を照射する。第１照射部１０２は、点字面１０に対して照射する光の種類を調整する機能を備えていても構わない。例えば、照射する光の色を赤色、または青色などに調整する。
【００４６】
第２照射部１０３は、例えば点字面１０を照らす光源であり、指示入力部１０１を介して入力された指示に基づいて、点字面１０に対して光を照射する。第２照射部１０３は、点字面１０に対して照射する光の種類を調整する機能を備えていても構わない。例えば、照射する光の色を赤色、または青色などに調整する。
【００４７】
なお、第１照射部１０２及び第２照射部１０３として、例えば波長可変レーザー光源を用いると、出力するレーザーの波長を変えることで、点字面１０に対して照射する光の色を調整することができる。
【００４８】
ここで、第１照射部１０２と第２照射部１０３とが照射する光の種類は互いに異なるものとする。すなわち、第１照射部１０２と第２照射部１０３とが照射する光の波長は互いに異なる。また、第１照射部１０２と第２照射部１０３とは、点字面１０に対して互いに異なる方向から、また共に斜め上方向から光を照射する。
【００４９】
撮像部１０４は、例えば点字面１０を撮影するカメラであり、指示入力部１０１を介して入力された指示に基づいて、点字面１０の撮影を行う。なお、撮像部１０４が点字面１０を撮影して得られたものが映像信号１１である。
【００５０】
撮像部１０４は、第１照射部１０２及び第２照射部１０３により照らされた点字面１０を撮影している。したがって、映像信号１１は、点字が第１照射部１０２及び第２照射部１０３に照射されている場合の映像を示すものとなる。この映像において、点字の凸文字に対して第１照射部１０２と同じ側の面は第１照射部１０２から照射された光のみで照らされており、点字の凸文字に対して第２照射部１０３と同じ側の面は第２照射部１０３から照射された光のみで照らされている。逆に、点字面１０に凹文字が存在する場合は、点字の凹文字に対して第１照射部１０２と同じ側の面は第２照射部１０３から照射された光のみで照らされており、点字の凹文字に対して第２照射部１０３と同じ側の面は第１照射部１０２から照射された光のみで照らされている。また、第１照射部１０２から照射された光と第２照射部１０３から照射された光の両方の光が重なり合っている部分は、両方の光が混ざった光により照らされている。
【００５１】
映像信号読み込み部１０５は、撮像部１０４にて撮影された映像信号１１を読み込む。映像信号処理部１０６は、映像信号読み込み部１０５にて読み込まれた映像信号１１に対して画像処理を行う。この画像処理は、フィルタ処理及び２値化処理などである。なお、映像信号処理部１０６の詳細については後述する。
【００５２】
点字認識部１０７は、映像信号処理部１０６にて画像処理された処理画像に基づいて、点字を認識する。
【００５３】
点字コード記憶部１０８には、点字による５０音表などの点字コードが記憶されている。
【００５４】
点字翻訳部１０９は、点字コード記憶部１０８にて記憶されている点字コードを用いることで、点字認識部１０７にて認識された点字の翻訳を行う。
【００５５】
出力処理部１１０は、点字認識部１０７にて認識された点字を外部機器１３に出力する。外部機器１３に例えば表示装置が備わっている場合、出力処理部１１０は認識された点字を当該表示装置に表示する。または、出力処理部１１０は点字翻訳部１０９にて翻訳された点字を表示する。
【００５６】
図２には、第１光源、第２光源、及びカメラを用いた場合の点字認識装置１００の様子を示している。図２では、点字面１０に対して右側（一方向）の斜め上方から第１光源により点字面１０を照らし、点字面１０に対して左側（一方向とは反対の方向）の斜め上方から第２光源により点字面１０を照らしており、点字面１０の真上方向からカメラにより点字面１０を撮影する。
【００５７】
図３には、図２に示したカメラで点字面１０を撮影したときの映像（画像）を示す。点字面において点字の右部分の第１領域１５１は、第１光源からの光により照らされており、点字面において点字の左部分の第２領域１５２は、第２光源からの光により照らされており、第１領域１５１と第２領域１５２以外の第３領域１５３は、第１光源からの光と第２光源からの光が混合した光により照らされている。
【００５８】
（映像信号処理部１０６の機能的構成）
図２５には、映像信号処理部１０６の機能的構成のブロック図を示す。映像信号処理部１０６は、フィルタ処理部１２０と２値化処理部１２１とを備えている。
【００５９】
フィルタ処理部１２０は、入力された映像信号１１に対して、フィルタ処理を行う。フィルタ処理部１２０は、図７（ｄ）に示すように例えば３×３画素のフィルタ４００を用いてフィルタ処理を行う。このフィルタ処理は、処理後の注目画素の濃度値をフィルタ処理前の注目画素に隣り合う画素の濃度値を引き算したものにするためのものである。
【００６０】
２値化処理部１２１は、フィルタ処理部１２０にて処理された処理画像に対して２値化の処理を行う。ここで、２値化処理とは、ある明るさ以上の濃度値の画素を白にし、それ以外の画素を黒くする処理のことである。
【００６１】
（点字認識装置１００を実現するコンピュータシステムの構成）
本実施の形態に係る点字認識装置１００は、実質的には、コンピュータハードウェアと、そのコンピュータハードウェアにより実行されるプログラムと、コンピュータハードウェアに格納されるデータとにより実現される。図４に、このコンピュータシステム２００の内部構成を示す。
【００６２】
図４を参照して、このコンピュータシステム２００は、光ディスクドライブ２０１及び磁気ディスクドライブ２０２を有するコンピュータ２２０と、モニタ２０３と、リモートコントローラ（以下、「リモコン」と呼ぶ）２０４とを含む。
【００６３】
コンピュータ２２０は、光ディスクドライブ２０１及び磁気ディスクドライブ２０２に加えて、リモコン２０４からの信号を受信するリモコンインタフェース（Ｉ／Ｆ）２０５と、ＣＰＵ（中央処理装置）２０６と、リモコンインタフェース２０５、ＣＰＵ２０６、光ディスクドライブ２０１及び磁気ディスクドライブ２０２に接続されたバス２０７と、バス２０７に接続され、ブートアッププログラム等を記憶する読出専用メモリ（ＲＯＭ）２０８と、同じくバス２０７に接続され、プログラム命令、システムプログラム、及び作業データ等を記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０９とを含む。
【００６４】
ここでは示さないが、コンピュータ２２０はさらにローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）への接続を提供するネットワークアダプタボードを含んでいてもよい。
【００６５】
コンピュータシステム２００に点字認識装置１００の機能を実現させるためのプログラム、及び映像信号１１（図１参照）はいずれも、光ディスクドライブ２０１又は磁気ディスクドライブ２０２に挿入される光ディスク２１０又は磁気ディスク２１１に記憶され、さらにハードディスク２１２に転送される。又は、プログラム、及び映像信号１１（図１参照）は図示しないネットワークを通じてコンピュータ２２０に送信されハードディスク２１２に記憶されてもよい。プログラムは実行の際にＲＡＭ２０９にロードされる。光ディスク２１０から、磁気ディスク２１１から、又はネットワークを介して、直接にＲＡＭ２０９にプログラムをロードしてもよい。
【００６６】
このプログラムは、コンピュータ２２０に本実施の形態に係る点字認識装置１００の機能を実現させる複数の命令を含む。これら機能を実現させるのに必要な基本的機能のいくつかはコンピュータ２２０上で動作するオペレーティングシステム（ＯＳ）又はサードパーティのプログラム、若しくはコンピュータ２２０にインストールされる各種ツールキットのモジュールにより提供される。したがって、このプログラムはこの実施の形態に係る点字認識装置１００の機能を実現するのに必要な機能全てを必ずしも含まなくてよい。このプログラムは、命令のうち、所望の結果が得られるように制御されたやり方で適切な機能又は「ツール」を呼出すことにより、上記した点字認識装置１００の制御を実行する命令のみを含んでいればよい。コンピュータシステム２００の動作は周知であるので、ここでは繰り返さない。
【００６７】
なお、点字認識装置１００の機能を実現するためのプログラム、及び映像信号１１（図１参照）が記録される記録媒体は、ＣＤ−ＲＯＭ（コンパクトディスク読取専用メモリ）、ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｏｐｔｉｃａｌ  ｄｉｓｃ）、ＭＤ（Ｍｉｎｉ  Ｄｉｓｃ）、及びＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）等の光ディスク２１０、ＦＤ（フレキシブルディスク）及びハードディスク等の磁気ディスク２１１に限らない。磁気テープ及びカセットテープ等のテープ、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）カード及び光カード等のカード型記録媒体、並びにマスクＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍａｂｌｅ  ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍａｂｌｅ  ＲＯＭ）、及びフラッシュＲＯＭ等の半導体メモリのいずれかでもよい。ただし、コンピュータシステム２００は、これら記録媒体からの読出を行なうための読出装置を実装する必要がある。
【００６８】
（主要動作の概要）
図５は、点字認識装置１００の主要動作の概要を示すフローチャートである。図５を参照して、点字認識装置１００の電源が入れられると、プログラム３００が起動し、ステップＳ３０１へ進む。
【００６９】
ステップＳ３０１では、指示入力部１０１はユーザからの点字面撮影に対する指示が入力されるのを待ち、ユーザからの指示が入力されると、ステップＳ３０２へ進む。
【００７０】
ステップＳ３０２では、第１照射部１０２は光源１から点字面に対して光を照射し、ステップＳ３０３へ進む。
【００７１】
ステップＳ３０３では、第２照射部１０３は光源２から点字面に対して光を照射し、ステップＳ３０４へ進む。なお、ステップＳ３０２において第１照射部１０２が照射する光とステップＳ３０３において第２照射部１０３が照射する光の種類は互いに異なるものである。
【００７２】
ステップＳ３０４では、撮像部１０４、例えばカメラは光源１と光源２から照射された光により照らされた点字面を撮影し、ステップＳ３０５へ進む。なお、撮像部１０４が点字面を撮影するタイミングは、ユーザにより撮影の指示が行われたときに撮影を行うものであっても構わないし、点字認識装置１００が自動で撮影を行うものであっても構わない。
【００７３】
ステップＳ３０５では、映像信号処理部１０６はステップＳ３０４にてカメラ出力された映像信号１１に対して画像処理を行い、ステップＳ３０６へ進む。なお、画像処理の詳細については後述する。
【００７４】
ステップＳ３０６では、点字認識部１０７はステップＳ３０５にて画像処理された処理画像に基づいて、点字部分を抽出して、ステップＳ３０７へ進む。
【００７５】
ステップＳ３０７では、点字認識装置１００はステップＳ３０６にて抽出した点字を翻訳するか否かを判定する。点字の翻訳を行う場合はステップＳ３０９へ進み、点字の翻訳を行わない場合はステップＳ３０８へ進む。なお、この判定はユーザ自ら行うものであっても構わないし、点字認識装置１００が予め設定された情報に基づいて判定を行うものであっても構わない。
【００７６】
ステップＳ３０８では、出力処理部１１０はステップＳ３０６にて抽出された点字を外部機器１３に出力して、処理を終了する。外部機器１３は、例えば表示装置を備えている場合は、ステップＳ３０６にて抽出された点字を表示装置に表示する。
【００７７】
ステップＳ３０９では、点字翻訳部１０９はステップＳ３０６にて抽出された点字の翻訳を行い、ステップＳ３１０へ進む。点字翻訳部１０９が点字を翻訳する場合は、点字コード記憶部１０８にて記憶されている点字コードを用いて翻訳を行う。
【００７８】
ステップＳ３１０では、出力処理部１１０はステップＳ３０９にて翻訳された点字の文章を外部機器１３に出力して、処理を終了する。外部機器１３は、例えば表示装置を備えている場合は、ステップＳ３０９にて翻訳された点字の文章を表示装置に表示する。
【００７９】
（画像処理）
図６は、図５に示すステップＳ３０５で実行される画像処理を示すフローチャートである。図６を参照して、画像処理３５０が開始されると、ステップＳ３５１では、映像信号処理部１０６が映像信号読み込み部１０５にて読み込まれた映像信号に対してフィルタ処理を行い、ステップＳ３５２へ進む。ステップＳ３５２では、映像信号処理部１０６がフィルタ処理された画像に対して、２値化処理を行い、画像処理を終了する。以下に、上記フィルタ処理および２値化処理について説明する。
【００８０】
例えば、図７（ａ）に示すような映像信号を映像信号読み込み部１０５が読み込んだものとする。なお、図７（ａ）では、便宜上、映像信号そのものではなく、映像信号によって示される映像を記載している。点字面は、図２に示したように、右側から光源１にて、さらに左側から光源２にて照らされている。したがって、図７（ａ）の映像信号（映像）では、点字の凸文字の右側の領域１は光源１からの光により照らされており、点字の凸文字の左側の領域２は光源２からの光により照らされており、点字の凸文字の頂点部の領域３と背景部の領域４は光源１からの光と光源２からの光が混合した光により照らされている。また、点字の凸文字により光源２からの光が遮られた領域５は光源１からの光により照らされており、点字の凸文字により光源１からの光が遮られた領域６は光源２からの光により照らされている。なお、点字の凸文字の大きさは３×３画素程度であるものとする。
【００８１】
ステップＳ３５１では、図７（ａ）に示す映像信号に対して、図７（ｄ）に示すように例えば３×３画素のフィルタ４００を用いてフィルタ処理を行う。具体的には、処理後の注目画素の濃度値を処理前の注目画素に隣り合う画素の濃度値を引き算したものにする。全ての画素に対してフィルタ処理を行うと、図７（ｂ）に示すようになる。なお、図７（ｂ）の濃度の薄い領域は、図７（ａ）の領域３に相当する領域である。
【００８２】
そして、図７（ｂ）に対して、２値化の処理を行う。ここでは、光源１からの光と光源２からの光が混合された光の濃度値よりも明るいものを白くする。２値化処理された処理画像の様子を図７（ｃ）に示す。
【００８３】
このような画像処理を行うことで、白で抽出された箇所を点字の部分であると認識することができる。
【００８４】
以下、点字認識装置１００の具体的な動作として、実施例１及び実施例２を例示する。
【００８５】
（実施例１）
以下に示す実施例１では、点字の凸文字がある点字面を撮影して点字部分を読み取る点字認識装置１００の動作を例示する。
【００８６】
図８（ａ）には、点字面４２１を撮影する点字認識装置１００の様子を示している。図８（ａ）に示す点字認識装置１００は、点字面４２１に対して右斜め上方向から光源１にて赤色の光を照射し、さらに点字面４２１に対して左斜め上方向から光源２にて緑色の光を照射することで点字面４２１を照らし、点字面４２１の真上方向からカメラ１０４にて点字面４２１を撮影する。
【００８７】
図８（ｂ）は点字面４２１の平面図である。図８（ｂ）では、点字の凸文字である点を黒丸で表しており、飛び出していない点を白丸で表している。
【００８８】
ここでは、図８（ｂ）に示す点字面に書かれている点字を図８（ａ）に示す点字認識装置１００で読み取る場合について、図５に示すフローチャート３００及び図６に示すフローチャート３５０に従って説明する。
【００８９】
ステップＳ３０１からステップＳ３０３では、ユーザが撮影したい点字面４２１に対して光源１及び光源２から光を照射する。この場合、第１照射部１０２は光源１から赤色の光を照射し、第２照射部１０３は光源２から緑色の光を照射する。ここで、赤色の光とは波長が７００ｎｍの光であり、緑色の光とは波長が５４６．１ｎｍの光をさす。
【００９０】
ステップＳ３０４では、光源１からの赤色の光と光源２からの緑色の光により照らされた点字面４２１をカメラにて撮影する。図９に、カメラで撮影された点字面４２１の映像信号を示す。図９では、点字の凸文字の右側部は光源１から照射された赤色の光のみしか当たっていないので赤色で光っている。また、点字の凸文字の左側部は光源２から照射された緑色の光のみしか当たっていないので緑色で光っている。さらに、点字の凸文字の上部及び背景部は赤色と緑色が混ざった黄色で光っている。また、背景部のうち、点字の凸文字により光源２から照射された緑色の光が遮られた所は光源１から照射された赤色のみしか当たっていないので赤色で光っており、点字の凸文字により光源１から照射された赤色の光が遮られた所は光源２から照射された緑色の光のみしか当たっていないので緑色で光っている。
【００９１】
このとき、図６に示すステップＳ３５１では、映像信号処理部１０６が図９に示す映像信号に対してフィルタ処理を行う。ここで、映像信号処理部１０６が行うフィルタ処理は必ずしも限定されないが、例えば図７（ｄ）に示す３×３のフィルタ４００を用いてフィルタ処理を行うものであっても構わない。図１０に、フィルタ処理された処理画像の様子を示す。図１０では、点字の凸文字の上部以外は黒色に近い値（濃度値が０に近い値）になる。
【００９２】
ステップＳ３５２では、映像信号処理部１０６が図１０に示す処理画像に対して、例えば図７（ｂ）及び図７（ｃ）で説明したような２値化処理を行う。図１１に、２値化処理された処理画像の様子を示す。図１１では、点字の凸文字の頂点の部分は白色（濃度値が２５５）になり、それ以外の部分は黒色（濃度値が０）になる。
【００９３】
ステップＳ３０６では、点字認識部１０７は点字部分を抽出するために、図１１に示す処理画像から白色（濃度値が０）の部分を抽出する。
【００９４】
ステップＳ３０７において、点字認識装置１００が点字の翻訳を行わないと判定した場合、ステップＳ３０８では、出力処理部１１０はステップＳ３０６にて抽出した点字を外部機器に出力する。ここで、外部機器が表示装置を備えている場合、出力処理部１１０は表示装置に抽出した点字を出力する。表示装置４４０に出力された様子を図１２（ａ）に示す。
【００９５】
一方、ステップＳ３０７において、点字認識装置１００が点字の翻訳を行うと判定した場合、ステップＳ３０９では、点字翻訳部１０９は、点字コード記憶部１０８にて記憶されている点字コードを用いて、ステップＳ３０６にて抽出した点字の翻訳を行う。そして、ステップＳ３１０では、出力処理部１１０はステップＳ３０９にて翻訳した点字を外部機器に出力する。ここで、外部機器が表示装置を備えている場合、出力処理部１１０は表示装置に翻訳した点字の文章を出力する。表示装置４４１に出力された様子を図１２（ｂ）に示す。また、図１２（ｃ）に示すように、出力処理部１１０は表示装置４４２にステップＳ３０６にて抽出した点字とステップＳ３０９にて翻訳した文章の両方を出力するものであっても構わない。
【００９６】
これにより、２方向から種類の異なる光を点字面に当てて撮影した映像信号から点字を読み取ることができる。また、図１２（ａ）に示すように、認識した点字を表示装置に表示させることで、ユーザが表示装置に表示された点字と実際の点字面を見比べることで、点字認識装置１００が正しく点字を読み取ることができたか否かを確認することができる。さらに、図１２（ｂ）及び図１２（ｃ）に示すように、認識した点字を翻訳した文章を表示装置に表示させることで、ユーザは点字面に凸点で示された点字の内容を認識することができる。さらに、点字面に凸点で示された点字を読み取って翻訳することで、例えば街中の点字案内板作成業者が街中に存在する点字案内板に示された点字の内容が正しいか否かを容易に検査することができる。
【００９７】
次に、図１３に示すように、文字の上に点字の凸文字が存在するような、文字と点字が重なり合っている点字面４６０から点字部分を抽出する場合について説明する。
【００９８】
ここでは、図８（ａ）に示した点字認識装置１００を用いて、点字面４６０に対して右斜め上方向から光源１にて赤色の光を照射し、さらに点字面４６０に対して左斜め上方向側から光源２にて緑色の光を照射することで点字面４６０を照らし、点字面４６０の真上方向からカメラ１０４にて点字面４６０を撮影する。
【００９９】
このとき、ステップＳ３０４において、カメラ１０４で撮影された点字面４６０の映像信号を図１４に示す。図１４では、点字の凸文字の右側部、及び背景部のうちで点字の凸文字により光源２から照射された緑色の光が遮られた所は赤色で光っており、また点字の凸文字の左側部、及び背景部のうちで点字の凸文字により光源１から照射された赤色の光が遮られた所は緑色で光っており、それ以外の所は赤色と緑色が混ざった黄色で光っている。ただし、文字が記載された部分は、元の文字の色の影響により、文字がない所よりも暗い色で光っている。
【０１００】
ここで、映像信号処理部１０６は、図１４に示す映像信号４６１に対して画像処理を行う場合、映像信号４６１の各画素のＲＧＢ値を調べ、赤色（Ｒ＝２５５、Ｇ＝０、Ｂ＝０）と緑色（Ｒ＝０、Ｇ＝２５５、Ｂ＝０）の画素のみを抽出するような処理を行う。すなわち、画素のＲＧＢ値が“Ｒ＝２５５、Ｇ＝０、Ｂ＝０”である画素は赤色とし、画素のＲＧＢ値が“Ｒ＝０、Ｇ＝２５５、Ｂ＝０”である画素は緑色とし、それ以外のＲＧＢ値である画素は白色とするような画像処理を行う。この結果、黄色で光っている部分及び文字の色の影響で黄色より暗い色で光っている部分を除去することができる。
【０１０１】
上記の処理を行った結果を図１５に示す。図１５に示すように、点字の凸文字の右側部が赤色で、点字の凸文字の左側部が緑色で、それ以外は白色になるように処理される。さらに、図１５に示す処理画像４６２に対して、２値化処理を行った場合の結果を図１６に示す。
【０１０２】
点字認識部１０７は図１６に示す処理画像４６３から点字の部分を抽出し、認識することができる。
【０１０３】
これにより、文字の上に点字の凸文字が存在するような、文字と点字が重なり合っている場合であっても、点字の部分を抽出し、認識することができる。
【０１０４】
図１３では、文字の上に点字の凸文字が存在するような場合について説明したが、次に図１７に示すように、点字の凸文字の上に文字が存在するような点字面４８０から点字部分を抽出する場合について説明する。
【０１０５】
上述した方法と同様に、点字面４８０に対して右斜め上方向から光源１にて赤色の光を照射し、さらに点字面４８０に対して左斜め上方向から光源２にて緑色の光を照射することで点字面４８０を照らし、点字面４８０の真上方向からカメラ１０４にて点字面４８０を撮影する。
【０１０６】
映像信号処理部１０６が、カメラ１０４で撮影された点字面４８０の映像信号における各画素のＲＧＢ値を調べ、赤色（Ｒ＝２５５、Ｇ＝０、Ｂ＝０）と緑色（Ｒ＝０、Ｇ＝２５５、Ｂ＝０）の画素のみを抽出するような処理を行う。そして、映像信号処理部１０６が２値化処理を行う。2値化処理された処理画像を図１８に示す。
【０１０７】
図１８に示すように、2値化処理された処理画像４８１において、点字の凸文字の右側部または左側部の一部が白色の画素になっている所がある。これは、点字の凸文字の上に文字が重なり、文字の色の影響で２値化処理されたときに白色に変換されたものである。このとき、映像信号処理部１０６は、処理画像４８１に対して黒色画素の膨張処理を行えば、図１６に示す処理画像４６３のように、白色で抜かれた画素を消すことができる。ここで、映像信号処理部１０６が行う膨張処理とは、例えば注目画素の近傍８画素内に黒色の画素が存在すれば、注目画素を黒色にするものである。
【０１０８】
これにより、点字の凸文字の上に文字が存在するような、文字と点字が重なり合っている場合であっても、点字の部分を抽出し、認識することができる。
【０１０９】
次に、図１９（ａ）に示すように、文字の上に点字の凸文字が存在し、かつ点字の直径よりも文字の方が太いために、文字に点字の凸文字が含まれてしまうような点字面５００から点字部分を抽出する場合について説明する。
【０１１０】
上述した方法と同様に、点字面５００に対して右斜め上方向から光源１にて赤色の光を照射し、さらに点字面５００に対して左斜め上方向から光源２にて緑色の光を照射することで点字面５００を照らし、点字面５００に真上方向からカメラ１０４にて点字面５００を撮影する。
【０１１１】
図１９（ｂ）に、カメラ１０４で撮影された点字面５００の映像信号の一部を示す。図１９（ｂ）に示すように、点字の下にある文字に点字の凸文字が含まれてしまうような場合であっても、当該点字の凸文字の右側部、及び背景部のうちで点字の凸文字により光源２から照射された緑色の光が遮られた所は赤色で光っており、また点字の凸文字の左側部、及び背景部のうちで点字の凸文字により光源１から照射された赤色の光が遮られた所は緑色で光っており、それ以外の所は赤色と緑色が混ざった黄色で光っている。ただし、文字が記載された部分は文字の色の影響により、文字がない所よりも暗い色で光っている。
【０１１２】
そして、上述した方法と同様に、映像信号処理部１０６が、カメラ１０４で撮影された点字面５０１の映像信号の各画素のＲＧＢ値を調べ、赤色（Ｒ＝２５５、Ｇ＝０、Ｂ＝０）と緑色（Ｒ＝０、Ｇ＝２５５、Ｂ＝０）の画素のみを抽出するような処理を行う。処理された処理画像の様子を図１９（ｃ）に示す。そして、図１９（ｃ）に示す処理画像５０２に対して、映像信号処理部１０６は２値化処理を行うことで、図１６に示すような処理画像４６３を得ることができる。
【０１１３】
点字認識部１０７は、２値化処理された処理画像を使用して、点字の部分を抽出し、認識することができる。
【０１１４】
これにより、文字の上に点字の凸文字が存在し、かつ点字の直径よりも文字の方が太いために、文字に点字の凸文字が含まれてしまうような場合であっても、点字の部分を抽出し、認識することができる。
【０１１５】
次に、図２０（ａ）に示すように、点字の凸文字の上に文字が存在し、かつ点字の直径よりも文字の方が太いために、文字に点字の凸文字が含まれてしまうような点字面５２０から点字部分を抽出する場合について説明する。
【０１１６】
上述した方法と同様に、点字面５２０に対して右斜め上方向から光源１にて赤色の光を照射し、さらに点字面５２０に対して左斜め上方向から光源２にて緑色の光を照射することで点字面５２０を照らし、点字面５２０に真上方向からカメラ１０４にて点字面５２０を撮影する。
【０１１７】
図２０（ｂ）に、カメラで撮影された点字面５２０の映像信号の一部を示す。図２０（ｂ）に示すように、点字の凸文字の右側部、及び背景部のうちで点字の凸文字により光源２から照射された緑色の光が遮られた所は暗い赤色で光っており、また点字の凸文字の左側部、及び背景部のうちで点字の凸文字により光源１から照射された赤色の光が遮られた所は暗い緑色で光っており、それ以外の所は暗い黄色で光っている。これは、点字の上にある文字の色の影響によるためである。
【０１１８】
そして、上述した方法と同様に、映像信号処理部１０６が、カメラ１０４で撮影された点字面５２１の映像信号の各画素のＲＧＢ値を調べて処理された処理画像の様子を図２０（ｃ）に示す。さらに、図２０（ｃ）に示す処理画像５２２に対して、映像信号処理部１０６は２値化処理を行うことで、図１６に示すような処理画像４６３を得ることができる。
【０１１９】
点字認識部１０７は、２値化処理された処理画像を使用して、点字の部分を抽出し、認識することができる。
【０１２０】
これにより、文字の上に点字の凸文字が存在し、かつ点字の直径よりも文字の方が太いために、文字に点字の凸文字が含まれてしまうような場合であっても、点字の部分を抽出し、認識することができる。
【０１２１】
なお、実施例１では、光源１から赤色の光が照射され、かつ光源２から緑色の光が照射される場合について説明したが、必ずしもこれに限定されるものではない。例えば、光源１からは緑色の光が照射され、かつ光源２から青色の光が照射されるものでも構わない。この場合、光源１からの緑色の光と光源２からの青色の光の両方で照らされる点字面は、シアン色で光っている。すなわち、光源１から照射される光と光源２から照射される光の種類が互いに異なるものであれば構わない。
【０１２２】
さらに、光源１から照射される光の色と光源２から照射される光の色が互いに補色の関係にあるものであっても構わない。ここで、補色とは色相環で互いに反対の位置にある色のことであり、例えば赤色とシアン色は互いに補色の関係にあり、青色と黄色は互いに補色の関係にある。互いに補色の関係にある２色の光を重ねると、白色の光になる。
【０１２３】
そこで、例えば、光源１から青色の光を照射し、光源２からは青色の補色の関係にある黄色の光を照射した場合、点字の凸文字の光源１側、及び背景部のうちで点字の凸文字により光源２から照射された黄色の光が遮られた所は青色で光っており、また点字の凸文字の光源２側、及び背景部のうちで点字の凸文字により光源１から照射された青色の光が遮られた所は黄色で光っており、それ以外の所は白色で光っている。これにより、この状態を点字面の真上方向に設けられたカメラで撮影した映像信号では、背景部や点字の凸文字の頂点は白色になっているため、例えば図１５に示す処理画像４６２のような映像信号を得ることができる。すなわち、図１４に示す映像信号４６１から図１５に示す処理画像４６２にするために行った画像処理を省くことができる。
【０１２４】
実施例１では、点字面に対して異なる種類の光を照射して当該点字面の真上方向からカメラにて撮影した映像信号に対して画像処理を加えることで、点字部分を抽出することができる。これは、点字の凸文字のみ存在する点字面だけに限定されず、文字が点字に重なるように記載されたような点字面であっても、点字部分を抽出することができる。また、点字の上に文字が記載されていても、点字の下に文字が記載されていても、点字の直径よりも文字の方が太く、点字の凸文字が文字に含まれるような場合であっても、点字部分を抽出することができる。
【０１２５】
さらに、抽出した点字を翻訳する機能を備えている場合は、当該点字を翻訳し、それを例えば表示装置に表示することで、ユーザは抽出した点字の内容を把握することができる。これを利用すれば、点字面に凸文字で示された点字を読み取って翻訳することで、例えば街中の点字案内板作成業者が街中に存在する点字案内板に示された点字の内容が正しいか否かを容易に検査することができる。
【０１２６】
（実施例２）
以下に示す実施例２では、例えば両面に点字が打たれた点字原稿など、凸文字と凹文字がある点字面を撮影して点字部分を読み取る点字認識装置１００の動作を例示する。
【０１２７】
図２１（ａ）に、点字面５４１を撮影する点字認識装置１００の様子を示す。図２１（ａ）に示す点字認識装置１００は、点字面５４１に対して右斜め上方向から光源１にて赤色の光を照射し、さらに点字面５４１に対して左斜め上方向から光源２にて緑色の光を照射することで点字面５４１を照らし、点字面５４１の真上方向からカメラ１０４にて点字面５４１を撮影する。
【０１２８】
図２１（ｂ）は点字面５４１の平面図である。図２１（ｂ）では、点字の凸文字である点を黒丸で、点字の凹文字である点を2重丸で表しており、飛び出していない点を白丸で表している。なお、点字の凹文字とは、点字原稿の表面と裏面の両方に点字が打たれているような場合に存在し得るものである。
【０１２９】
ここでは、図２１（ａ）に示した点字認識装置１００を用いて、点字面５４１に対して右斜め上方向から光源１にて赤色の光を照射し、さらに点字面５４１に対して左斜め上方向から光源２にて緑色の光を照射することで点字面５４１を照らし、点字面５４１の真上方向からカメラ１０４にて点字面５４１を撮影する。
【０１３０】
図２２に、カメラで撮影された点字面５４１の映像信号５４２を示す。実施例１で説明したように、図２２に示す映像信号５４２は、光源１から照射された光のみで照らされている部分は赤色で光っており、光源２から照射された光のみで照らされている部分は緑色で光っており、光源１から照射された光と光源２から照射された光の両方で照らされた部分は黄色で光っている。
【０１３１】
次に、映像信号処理部１０６は、図２２に示す映像信号５４２の各画素のＲＧＢ値を調べ、赤色（Ｒ＝２５５、Ｇ＝０、Ｂ＝０）と緑色（Ｒ＝０、Ｇ＝２５５、Ｂ＝０）の画素のみを抽出するような処理を行う。処理の詳細は実施例１で説明したとおりである。この処理の結果を図２３に示す。
【０１３２】
点字認識部１０７は、図２３の処理画像５４３を用いて、点字が凸文字であるか、または凹文字であるかを認識する。点字認識部１０７は、点字部分の右側部と左側部の色によって、それが点字の凸文字であるか、または凹文字であるかを認識する。すなわち、図２３に示すように、処理画像５４３の上側の４つの点字では、点字の右側部は右側に位置する光源１から照射された光により照らされており、点字の左側部は左側に位置する光源２から照射された光により照らされているため、当該点字は凸文字であると認識する。一方、処理画像５４３の下側の４つの点字では、点字の右側部は左側に位置する光源２から照射された光により照らされており、点字の左側部は右側に位置する光源１から照射された光により照らされているため、当該点字は凹文字であると認識する。
【０１３３】
このように、点字の右側部及び左側部の色と、２つの光源の位置との関係から、当該文字が凸文字であるか、または凹文字であるかを認識することができる。
【０１３４】
また、図２３に示すように、処理画像５４３の上側の４つの点字では、処理画像５４３の下側の４つの点字と比較して、赤色の部分、または緑色の部分の面積が大きい。すなわち、赤色の部分、または緑色の部分の面積が大きい方の点字は凸文字であると認識し、逆に赤色の部分、または緑色の部分の面積が小さい方の点字は凹文字であると認識するものであっても構わない。これは、点字の凸文字により一方からの光を遮られるために、結果として、もう一方からの光により照らされる部分の面積が大きくなるためである。
【０１３５】
このような方法により、点字認識部１０７は、点字が凸文字であるか、または凹文字であるかを認識することができる。ただし、点字認識部１０７が点字の凸文字であるか、または凹文字であるかを認識する方法は必ずしもこれらに限定されない。
【０１３６】
なお、凸文字からなる点字を墨字に翻訳する場合は、左から右方向に読んでいくが、凹文字からなる点字を墨字に翻訳する場合は、右から左方向に読んでいけばよい。この場合、凹文字からなる点字を左右反転すれば、凸文字からなる点字と同じものが得られるため、左右反転させた点字を左から右に読んでいけば、墨字に翻訳することができる。
【０１３７】
実施例２では、点字の凸文字と凹文字が混同した点字面であっても、当該点字面に対して異なる種類の光を照射して当該点字面の真上方向からカメラにて撮影した映像信号に対して、点字部分の右側部と左側部で光っている色によって、当該点字が凸文字であるか、または凹文字であるかを認識することができる。
【０１３８】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１３９】
本発明は、点字面から点字部分を抽出して点字を認識する点字認識装置、認識した点字を翻訳する点字翻訳装置、または点字の検査を行う点字検査装置などの用途にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１４０】
【図１】本発明の一実施の形態に係る点字認識装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る点字認識装置を示す説明図である。
【図３】図２に示した点字認識装置を用いて点字部分を撮影した場合の点字の様子を示す説明図である。
【図４】本実施の形態に係る点字認識装置の各機能部を実現するコンピュータシステムの構成を示すブロック図である。
【図５】図１に示した点字認識装置の主要動作を示すフローチャートである。
【図６】図５のステップＳ３０５で実行される画像処理を示すフローチャートである。
【図７】図７（ａ）は図１で示した点字認識装置の一実施例に関し、ある点字部分を撮影したときの映像信号を示す説明図、図７（ｂ）は同映像信号に対してフィルタ処理を行ったときの処理画像を示す説明図、図７（ｃ）は同処理画像に対して２値化処理を行ったときの処理画像を示す説明図、及び図７（ｄ）は３×３画素のフィルタを示す説明図である。
【図８】図８（ａ）は図１で示した点字認識装置の一実施例に関し、点字面に対する光源１、光源２及びカメラの位置関係を示す説明図、及び図８（ｂ）は同点字面を上方から見た様子を示す説明図である。
【図９】図１で示した点字認識装置の一実施例に関し、図８（ｂ）で示した点字面をカメラにて撮影した場合の映像信号を示す説明図である。
【図１０】図１で示した点字認識装置の一実施例に関し、図９で示した映像信号に対してフィルタ処理を行った処理画像を示す説明図である。
【図１１】図１で示した点字認識装置の一実施例に関し、図１０で示した処理画像に対して２値化処理を行った処理画像を示す説明図である。
【図１２】図１２（ａ）は図１で示した点字認識装置の一実施例に関し、認識した点字を表示装置に表示した場合の様子を示す説明図、図１２（ｂ）は同認識した点字を翻訳した結果を表示装置に表示した場合の様子を示す説明図、及び図１２（ｃ）は同認識した点字及び当該点字を翻訳した結果の両方を表示装置に表示した場合の様子を示す説明図である。
【図１３】図１で示した点字認識装置の一実施例に関し、点字面を上方から見た様子を示す説明図である。
【図１４】図１で示した点字認識装置の一実施例に関し、図１３で示した点字面をカメラにて撮影した場合の映像信号を示す説明図である。
【図１５】図１で示した点字認識装置の一実施例に関し、図１４で示した映像信号に対して画像処理を行った処理画像を示す説明図である。
【図１６】図１で示した点字認識装置の一実施例に関し、図１５で示した処理画像に対して２値化処理を行った処理画像を示す説明図である。
【図１７】図１で示した点字認識装置の一実施例に関し、点字面を上方から見た様子を示す説明図である。
【図１８】図１で示した点字認識装置の一実施例に関し、２値化処理を行った処理画像を示す説明図である。
【図１９】図１９（ａ）は図１で示した点字認識装置の一実施例に関し、点字面の一部を上方から見た様子を示す説明図、図１９（ｂ）は同図１９（ａ）で示した点字面をカメラにて撮影した場合の映像信号の一部を示す説明図、及び図１９（ｃ）は同図１９（ｂ）で示した映像信号に対して画像処理を行った処理画像を示す説明図である。
【図２０】図２０（ａ）は図１で示した点字認識装置の一実施例に関し、点字面の一部を上方から見た様子を示す説明図、図２０（ｂ）は同図２０（ａ）で示した点字面をカメラにて撮影した映像信号の一部を示す説明図、及び図２０（ｃ）は同図２０（ｂ）で示した映像信号に対して画像処理を行った処理画像を示す説明図である。
【図２１】図２１（ａ）は図１で示した点字認識装置の他の実施例に関し、点字面に対する光源１、光源２及びカメラの位置関係を示す説明図、及び図２１（ｂ）は同点字面を上方から見た様子を示す説明図である。
【図２２】図１で示した点字認識装置の他の実施例に関し、図２１（ｂ）で示した点字面をカメラにて撮影した場合の映像信号を示す説明図である。
【図２３】図１で示した点字認識装置の他の実施例に関し、図２２で示した映像信号に対して画像処理を行った処理画像を示す説明図である。
【図２４】点字を説明するための説明図である。
【図２５】本発明の一実施の形態に係る映像信号処理部の機能的構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１４１】
１０  点字面
１１  映像信号
１３  外部機器
１００  点字認識装置
１０２  第１照射部（第１照射手段）
１０３  第２照射部（第２照射手段）
１０４  撮像部（撮像手段）
１０７  点字認識部（点字認識手段）
１０９  点字翻訳部（点字翻訳手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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