【手続補正書】
【提出日】平成19年12月11日(2007.12.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ペン先およびカメラを含むデジタルペンを較正し、カメラで捕捉された画像の中心の位置を前記ペン先の位置にマッピングする方法であって、
前記ペン先を位置的にエンコードされた面上の実質的な固定位置Ｌｐｅｎｔｉｐに保ちながら前記ペンを異なる複数の向きに配置することによって、前記デジタルペンのカメラによって捕捉された複数の画像に基づいて較正パラメータを生成するステップであって、前記較正パラメータは前記較正パラメータの繰り返し生成された複数の推定値に基づいて生成されるステップと、
位置的にエンコードされた面にユーザによって書かれたストロークを前記位置的にエンコードされた面の電子コピー内のある位置で復元できるように、前記較正パラメータを使用して前記カメラで捕捉された画像の前記中心の前記位置を前記ペン先の前記位置にマッピングするステップであって、前記電子コピー内の前記復元されたストロークの前記位置は前記ユーザが前記位置的にエンコードされた面に前記ストロークを書いていた間の前記ペン先の複数の位置に対応するステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記複数の捕捉画像ごとにｍ配列のデコーディングおよび画像照合を行うことによって変換Ｆｓ→ｐおよび逆変換
【数１】
2005202953.tif 000001
を算出し、次いで
【数２】
2005202953.tif 000002
ｉ＝１、２、・・・、Ｎ、および
【数３】
2005202953.tif 000003
ｉ＝１、２、・・・、Ｎを算出するステップであって、式中Ｎは前記較正パラメータの生成に使用される捕捉画像の数、およびΔＬｉはｉ番目のフレームにおける実ペン先の位置とＬｐｅｎｔｉｐとの間のオフセットであるステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
【数４】
2005202953.tif 000004
を（０，０）として初期設定するステップであって、式中
【数５】
2005202953.tif 000005
はＬｖｉｒｔｕａｌ−ｐｅｎｔｉｐの推定値であるステップをさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記式
【数６】
2005202953.tif 000006
ｉ＝１、２、・・・、Ｎにおいて、Ｌｖｉｒｔｕａｌ−ｐｅｎｔｉｐを
【数７】
2005202953.tif 000007
と設定して
【数８】
2005202953.tif 000008
ｉ＝１、２、・・・、Ｎを取得し、
【数９】
2005202953.tif 000009
を平均することによってＬｐｅｎｔｉｐを
【数１０】
2005202953.tif 000010
と推定するステップをさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記式
【数１１】
2005202953.tif 000011
ｉ＝１、２、・・・、Ｎにおいて、Ｌｐｅｎｔｉｐを
【数１２】
2005202953.tif 000012
と設定して
【数１３】
2005202953.tif 000013
ｉ＝１、２、・・・、Ｎを取得し、
【数１４】
2005202953.tif 000014
を平均することによってＬｖｉｒｔｕａｌ−ｐｅｎｔｉｐを
【数１５】
2005202953.tif 000015
と推定するステップをさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記Ｌｖｉｒｔｕａｌ−ｐｅｎｔｉｐの推定値が実質的により正確な結果
【数１６】
2005202953.tif 000016
に収束し、前記Ｌｐｅｎｔｉｐの推定値が実質的により正確な結果
【数１７】
2005202953.tif 000017
に収束するように請求項４および請求項５のステップを複数回繰り返すステップをさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
【数１８】
2005202953.tif 000018
を較正パラメータとして使用して前記カメラで捕捉された画像の前記中心の前記位置を前記ペン先の前記位置にマッピングするステップをさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
仮想ペン先を使用して、復元されたカメラ捕捉ストロークを復元されたペン先ストロークにマッピングするステップであって、前記デジタルペンの画像感知平面上の前記仮想ペン先の位置は、前記ペン先と前記ペンのカメラとの間のあらかじめ定義されている関係によって決まり、前記あらかじめ定義されている関係は前記ペンの構成に基づくステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
較正パラメータは前記較正パラメータの繰り返し生成された複数の推定値に基づいており、ペン先を位置的にエンコードされた面上の固定位置Ｌｐｅｎｔｉｐに保ちながらペンを異なる複数の向きに配置することによって、デジタルペンのカメラによって捕捉された複数の画像に基づいて前記較正パラメータを生成するステップを含むステップを行うことによって、前記ペン先および前記カメラを含む前記デジタルペンの前記較正パラメータを生成するコンピュータ実行可能命令であって、前記位置的にエンコードされた面上の前記ペン先の前記位置への前記画像の中心の前記位置のマッピングは前記較正パラメータによって決まるコンピュータ実行可能命令を含むことを特徴とするコンピュータ可読媒体。
【請求項１０】
Ｎが前記較正パラメータの生成に使用される捕捉画像の数、およびΔＬｉがｉ番目のフレームにおける実ペン先の位置とＬｐｅｎｔｉｐとの間のオフセットである場合、前記複数の捕捉画像の画像ごとに画像照合を行うことによって変換Ｆｓ→ｐおよび逆変換
【数１９】
2005202953.tif 000019
を算出し、
【数２０】
2005202953.tif 000020
ｉ＝１、２、・・・、Ｎ、および
【数２１】
2005202953.tif 000021
ｉ＝１、２、・・・、Ｎを算出するコンピュータ実行可能命令をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項１１】
【数２２】
2005202953.tif 000022
がＬｖｉｒｔｕａｌ−ｐｅｎｔｉｐの推定値である場合、
【数２３】
2005202953.tif 000023
を（０，０）として初期設定するコンピュータ実行可能命令をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項１２】
前記式
【数２４】
2005202953.tif 000024
ｉ＝１、２、・・・、Ｎにおいて、Ｌｖｉｒｔｕａｌ−ｐｅｎｔｉｐを
【数２５】
2005202953.tif 000025
と設定して
【数２６】
2005202953.tif 000026
ｉ＝１、２、・・・、Ｎを取得し、
【数２７】
2005202953.tif 000027
を平均することによってＬｐｅｎｔｉｐを
【数２８】
2005202953.tif 000028
と推定するコンピュータ実行可能命令さらに含むことを特徴とする請求項１１に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項１３】
前記式
【数２９】
2005202953.tif 000029
ｉ＝１、２、・・・、Ｎにおいて、Ｌｐｅｎｔｉｐを
【数３０】
2005202953.tif 000030
と設定して
【数３１】
2005202953.tif 000031
ｉ＝１、２、・・・、Ｎを取得し、
【数３２】
2005202953.tif 000032
を平均することによってＬｖｉｒｔｕａｌ−ｐｅｎｔｉｐを
【数３３】
2005202953.tif 000033
と推定するコンピュータ実行可能命令をさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項１４】
前記Ｌｖｉｒｔｕａｌ−ｐｅｎｔｉｐの推定値が実質的により正確な結果
【数３４】
2005202953.tif 000034
に収束し、前記Ｌｐｅｎｔｉｐの推定値が実質的により正確な結果
【数３５】
2005202953.tif 000035
に収束するように請求項１２および請求項１３の演算を複数回繰り返すコンピュータ実行可能命令をさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項１５】
【数３６】
2005202953.tif 000036
を較正パラメータＬｖｉｒｔｕａｌ−ｐｅｎｔｉｐとして使用して画像の前記中心の前記位置を前記ペン先の前記位置にマッピングするコンピュータ実行可能命令をさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項１６】
前記ペン先を位置的にエンコードされた面上の実質的な固定位置Ｌｐｅｎｔｉｐに保ちながら前記ペンを異なる複数の向きに配置することによって、前記デジタルペンのカメラによって捕捉された複数の画像に基づいて前記較正パラメータを生成するステップであって、前記較正パラメータは前記較正パラメータの繰り返し生成された複数の推定値に基づいて生成されるステップと、
位置的にエンコードされた面にユーザによって書かれたストロークを前記位置的にエンコードされた面の電子コピー内のある位置で復元できるように、前記較正パラメータを使用して前記カメラで捕捉された画像の前記中心の前記位置を前記ペン先の位置にマッピングするステップであって、前記電子コピー内の前記復元されたストロークの前記位置は前記ユーザが前記位置的にエンコードされた面に前記ストロークを書いていた間の前記ペン先の複数の位置に対応するステップと
を含むステップを行うことによってペン先およびカメラを含むデジタルペンを較正し、カメラで捕捉された画像の中心の位置を前記ペン先の前記位置にマッピングするコンピュータ実行可能命令を含むことを特徴とするコンピュータ可読媒体。
【請求項１７】
仮想ペン先を使用して、復元されたカメラ捕捉ストロークを復元されたペン先ストロークにマッピングするコンピュータ実行可能命令であって、前記デジタルペンの画像感知平面上の前記仮想ペン先の位置は、前記ペン先と前記ペンのカメラとの間のあらかじめ定義されている関係によって決まり、前記あらかじめ定義されている関係は前記ペンの構成に基づくコンピュータ実行可能命令をさらに含むことを特徴とする請求項１６に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項１８】
ペン先およびカメラを含むデジタルペンを較正し、カメラで捕捉された画像の中心の位置を前記ペン先の位置にマッピングするシステムであって、
前記ペン先を位置的にエンコードされた面上の実質的な固定位置Ｌｐｅｎｔｉｐに保ちながら異なる複数の向きの前記ペンに関して前記デジタルペンのカメラによって捕捉された複数の画像に基づいて較正パラメータを生成する較正モジュールであって、前記較正パラメータは前記較正パラメータの繰り返し生成された複数の推定値に基づいて生成される較正モジュールと、
位置的にエンコードされた面にユーザによって書かれたストロークを前記位置的にエンコードされた面の電子コピー内のある位置で復元できるように、前記較正パラメータを使用して前記カメラで捕捉された画像の前記中心の前記位置を前記ペン先の前記位置にマッピングするマッピングモジュールであって、前記電子コピー内の前記復元されたストロークの前記位置は前記ユーザが前記位置的にエンコードされた面に前記ストロークを書いていた間の前記ペン先の複数の位置に対応するマッピングモジュールと
を含むことを特徴とするシステム。
【請求項１９】
前記較正モジュールは、Ｎが前記較正パラメータの生成に使用される捕捉画像の数、およびΔＬｉがｉ番目のフレームにおける実ペン先の位置とＬｐｅｎｔｉｐとの間のオフセットである場合、前記複数の捕捉画像の画像ごとに画像照合を行うことによって変換Ｆｓ→ｐおよび逆変換
【数３７】
2005202953.tif 000037
を算出し、
【数３８】
2005202953.tif 000038
ｉ＝１、２、・・・、Ｎ、および
【数３９】
2005202953.tif 000039
ｉ＝１、２、・・・、Ｎを算出することを特徴とする請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記較正モジュールは、
【数４０】
2005202953.tif 000040
がＬｖｉｒｔｕａｌ−ｐｅｎｔｉｐの推定値である場合、
【数４１】
2005202953.tif 000041
を（０，０）として初期設定することを特徴とする請求項１９に記載のシステム。
【請求項２１】
前記式
【数４２】
2005202953.tif 000042
ｉ＝１、２、・・・、Ｎにおいて、Ｌｖｉｒｔｕａｌ−ｐｅｎｔｉｐは
【数４３】
2005202953.tif 000043
と設定されて
【数４４】
2005202953.tif 000044
ｉ＝１、２、・・・、Ｎを取得し、Ｌｐｅｎｔｉｐは
【数４５】
2005202953.tif 000045
を平均することによって
【数４６】
2005202953.tif 000046
と推定されることを特徴とする請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
前記式
【数４７】
2005202953.tif 000047
ｉ＝１、２、・・・、Ｎにおいて、Ｌｐｅｎｔｉｐは
【数４８】
2005202953.tif 000048
と設定されて
【数４９】
2005202953.tif 000049
ｉ＝１、２、・・・、Ｎを取得し、Ｌｖｉｒｔｕａｌ−ｐｅｎｔｉｐは
【数５０】
2005202953.tif 000050
を平均することによって
【数５１】
2005202953.tif 000051
と推定されることを特徴とする請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
前記較正モジュールは、前記Ｌｖｉｒｔｕａｌ−ｐｅｎｔｉｐの推定値が実質的により正確な結果
【数５２】
2005202953.tif 000052
に収束し、前記Ｌｐｅｎｔｉｐの推定値が実質的により正確な結果
【数５３】
2005202953.tif 000053
に収束するように請求項２１および請求項２２の演算を複数回繰り返すことを特徴とする請求項２２に記載のシステム。
【請求項２４】
前記較正モジュールは、前記較正モジュールから
【数５４】
2005202953.tif 000054
を、前記復元された画像中心ストロークを前記復元されたペン先ストロークにマップする前記マッピングモジュールによって使用するために前記較正パラメータとして出力することを特徴とする請求項２３に記載のシステム。
【請求項２５】
前記マッピングモジュールは、仮想ペン先を使用して、復元されたカメラ捕捉ストロークを復元されたペン先ストロークにマップし、前記デジタルペンの画像感知平面上の前記仮想ペン先の位置は前記ペン先と前記ペンのカメラとの間のあらかじめ定義されている関係によって決まり、前記あらかじめ定義されている関係は前記ペンの構成に基づくことを特徴とする請求項１８に記載のシステム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０８】
画像の中心の位置をペン先の位置にマッピングする１つの方法は、ペン先とペン本体との間の空間的な関係、ペン本体、レンズ、および画像センサーの間の空間的関係、レンズの焦点距離などの光学特性、画像センサーのピクセルの物理的サイズ、画像の中心とレンズの光軸との間の距離などを識別することである。これらの測定は一般に、特別な機器を必要とする。さらに、インクカートリッジが交換されたときなど、ペンの構成が変わるたびに、このプロセスを繰り返す必要がある可能性がある。仮想ペン先の概念は、これらの複雑なステップを不要にする。仮想ペン先の位置に射影変換（ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ  ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）が適用されてペン先の位置が取得される。すなわち、
Ｌｐｅｎｔｉｐ＝Ｆｓ→ｐ（Ｌｖｉｒｔｕａｌ−ｐｅｎｔｉｐ）            （５）
である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１９】
は、ｍ配列のデコーディングおよび画像照合を行うことによって算出され、次いで式６および式７が評価される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２０】
【数５５】
2005202953.tif 000055
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２２】
（ｅ）式（６）で、Ｌｖｉｒｔｕａｌ−ｐｅｎｔｉｐを
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２９】
【数５６】
2005202953.tif 000056
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３０】
（ｆ）式（７）で、Ｌｐｅｎｔｉｐを
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３７】
【数５７】
2005202953.tif 000057
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４６】
を式（５）で較正パラメータＬｖｉｒｔｕａｌ−ｐｅｎｔｉｐとして使用して、復元された画像中心ストローク１２０３を復元されたペン先ストローク１２０１にマッピングすることができる。