CN102654945A

CN102654945A - 颜色辨识的方法

Info

Publication number: CN102654945A
Application number: CN2011101047177A
Authority: CN
Inventors: 翁启培
Original assignee: YOUHUA MICROELECTRONICS CO Ltd
Current assignee: YOUHUA MICROELECTRONICS CO Ltd
Priority date: 2011-03-03
Filing date: 2011-04-22
Publication date: 2012-09-05
Also published as: JP2012185465A; TW201237821A; US20120224764A1

Abstract

本发明公开了一种颜色辨识的方法，包含一颜色学习阶段以及一颜色辨识阶段。此颜色学习阶段包括的步骤：准备多帧印刷在至少一张纸上的颜色图像，对此多帧颜色图像的每一颜色的图像，取得代表此颜色的红绿蓝成分的数字信号，连接此数字信号与此图像相关的一语音档案，并储存此具有语音档案的数字信号在此储存装置。此颜色辨识阶段还包括步骤：取得印刷在一纸张上的一颜色图像的红绿蓝成分的数字信号，将代表此颜色图像的此数字信号与在一储存装置内的一预存的数据库作比较，当找到匹配信号，播放此连接的语音档案。

Description

颜色辨识的方法

技术领域

本发明是关于颜色辨识技术，特别是有关于可应用在印刷教育材料的一种经济型的颜色辨识(color recognition)的方法。

背景技术

现今的电子教材使用多元化的技术来丰富教材的内容，所以孩童能够以更生动的方式学习不同的科目。例如，颜色辨识技术结合语音输出(audio output)能够正确地教导孩童辨识印刷在教材上物体的颜色。当一使用者将一读取装置(reading device)，例如像笔(pen-like)的装置，放置于印刷在一教材上的图像时，与图像相关的语音信息可以被播放出来，如此，此使用者能够听到此语音内容并且从中学习。甚且，此教材所使用的技术也能够被应用在视觉障碍者(vision-impaired user)使用的产品上。

实现在教材中颜色辨识的传统方式通常依赖具有微辨识码信息(micro-scale identification information)的特殊颜料(ink)来印刷图像，再使用电荷耦合元件(Charge-Coupled Device，CCD)、电子显微元件(electronic electron microscopy component)、或是光学辨识(OpticalIdentification，OID)元件，来读取印刷于图像中的此微辨识码信息。此颜色辨识技术有几个好处。举例来说，此技术允许多个相同颜色的对象(object)印刷在相同的纸张上，提供高辨识率(identification rate)，并且不易受到外部光源所影响。而且，微辨识码信息是无法用肉眼辨识，因此隐密性高。然而，这种技术的成本是昂贵的，因为需要特殊颜料来做印刷，此印刷过程更是复杂，并且此电子读取装置也是昂贵的。甚且，此电子读取装置无法使用在非特殊颜料所印刷的教材上。换句话说，此电子读取装置只能够使用在特别准备的材料上，而非一般印刷的纸张上。当购买更多的教材时，则会花费更多的金钱。因此，急需设计出一种经济型颜色辨识的方法，来降低生产成本以及符合客户与产业界的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种颜色辨识的方法。其能够让使用者将所有颜色印刷颜料转换成一种教材，而不是去购买特别印刷的材料。

为实现本发明的目的而提供一种颜色辨识的方法，其包含一颜色学习阶段(color learning phase)与一颜色辨识阶段(color recognition phase)。此颜色学习阶段的步骤还包括：准备多帧印刷在至少一张纸上的颜色图像；对于此多帧颜色图像的每一颜色图像，取得代表此颜色的红绿蓝(Red；Green；Blue，RGB)成分(component)的数字信号(digital signals)；连接此数字信号到与此颜色图像相关的一语音档案；以及储存此具有相关语音档案的数字信号到一储存装置的一数据库中。

此颜色辨识阶段的步骤还包括：取得印刷在一纸张上的一颜色图像所代表的红绿蓝成分的数字信号；将代表此颜色图像的数字信号与在一储存装置内的一预存(pre-stored)数据比较；如果找到一相同的匹配信号，则播放此相关的语音档案。

该方法还包括下列步骤：当找不到该匹配信号时，则播放一预设的语音档案。

取得印刷在一纸张的一颜色图像的代表红绿蓝成分的数字信号的该步骤，还包括下列步骤：

使用具有RGB颜色的一单芯片被控制的LED，发射红色光源至该颜色图像；

使用一光接收元件接收该颜色图像反射的光；

使用一模拟数字转换器将该接收的反射光信号转换成数字信号；以及

对绿色光和蓝色光分别地重复上述三个步骤。

备有印刷颜色图像的该纸张上还包括一颜色图像，该颜色图像具有一区分颜色，该区分颜色能够用来区分其它备有印刷颜色图像的纸张。

存储数字信号与语音档案连接的该数据库是以一阶层方式来结构化，并且依照该颜色图像来分类，而该颜色图像具有该区分颜色且用来区别其它纸张。

此相关的语音档案可以包括颜色、图像、或是所有与图像相关作为教育目的的说明。此语音档案可以采用已印刷的教材先做准备，或是依颜色学习阶段来录制。换句话说，本发明的学习能力能够让使用者将所有颜色印刷颜料转换成一种教材，而不是去购买特别印刷的材料。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1是本发明的颜色辨识方法的一流程示意图；

图2是一流程图，说明本发明取得代表一颜色图像的红绿蓝色成分的数字信号的运作；

图3是本发明的颜色印刷在纸本上的一实施范例的示意图；

图4是应用本发明颜色辨识方法的一颜色辨识装置的一示意图。

其中，附图标记

310 海滩 320 故事

330 图像 400 物件

410 语音单芯片 411 模拟数字转换器

412 声音与音乐合成器 413 微处理器

414 内存 415 I/O控制器

420 光源接收元件 430 RGB LED

440 喇叭

具体实施方式

图1是本发明的颜色辨识方法的一流程示意图。如图1中所示，本发明的一种颜色辨识的方法包含一颜色学习阶段与一颜色辨识阶段。此颜色学习阶段包括步骤110-140，颜色辨识阶段包括步骤150-170。此颜色学习阶段的步骤是用来准备颜色图像的一数据库，以及相关的语音档案，而此数据库之后会被使用于此颜色辨识阶段。

如图1中所示，在步骤110中，准备多帧印刷在至少一张纸上的颜色图像。每一印刷在一张纸上的颜色图像必须具有一区别颜色，来区分它和其它颜色图像。在步骤120中，取得代表每一颜色图像的区别颜色的红绿蓝色成份的数字信号。在步骤130中，连接此取得具有一语音档案的数字信号至相关的颜色图像。在步骤140中，将此连接的语音档案的数字信号储存在一数据库。此时，此颜色辨识方法的学习阶段已经完成，并且此颜色数据库已经备妥。换句话说，此颜色数据库会备有具有语音档案的此颜色图像的代表此数字信号的信息。此语音档案可用此印刷颜色图像来准备，或是由此使用者录制，因此个人化信息能够连接至每一颜色图像。

在步骤150中，取得印刷在一纸张上的一颜色图像的代表红绿蓝色成分的数字信号。在步骤160中，搜寻在步骤140中所准备的颜色数据库中代表此颜色图像的数字信号。最后，在步骤170中，如果在此数据库中找到匹配，就播放此相关的语音档案，否则，播放一预设的语音档案。此预设的语音档案可传送一标准信息(standard message)，例如，“找不到匹配的颜色”、“没有此图像的信息”、或是单纯的无声。

值得注意的是，有许多种方式来取得一颜色图像的红绿蓝色成分所代表的数字信号，如步骤120-150中所需要的。本发明提供下列实施范例来实现此运作。然而，此实施范例仅作说明用，而不是用来限制。本发明的颜色辨识方法也是可应用于其它同等的实现方式，来提供同样的功能。

图2是一流程图，说明本发明取得代表一颜色图像的红绿蓝色成分的数字信号的运作。如图2所示，在步骤210中，使用具有RGB颜色的一单芯片(single-chip)控制的(controlled)LED，来发送红色光源至颜色图像。在步骤220中，使用一光接收元件(light receiving element)来接收来自此颜色图像的反射光(reflected light)。在步骤230中，使用一模拟数字转换器(analog-to-digital converter，ADC)，将此接收的反射光信号转换成数字信号。此时，取得了此颜色图像的颜色中代表红色成分的数字信号。对每一光源颜色重复上述步骤210-230，亦即，分别地传送绿色光与蓝色光至此相同的颜色图像，此颜色图像的所有三个颜色成份的数字信号就可以被取得。取得代表此颜色图像的红绿蓝成分的数字信号后，此数字信号代表可用来连接一语音档案，并储存至此颜色数据库，例如在颜色学习阶段，或是被用来在此颜色数据库中寻找匹配，例如在颜色辨识阶段。

值得注意的是，可进一步加强此颜色数据库，以一阶层方式(hierarchicalmanner)来结构化(structure)此颜色与语音档案联结，如此，可扩展此区分颜色的能力，例如利用分类的方式。

图3是本发明的颜色印刷在纸本上的一实施范例的示意图。如图3所示，此颜色印刷的纸张包括一标示“海滩”的图像310，一标示“故事”的图像320，以及多帧未标示的图像330，例如一棵树、一只海星等。借由安排此颜色与语音档案连接于此数据库的类别(cateogry)下，例如，“海滩”类别用于“海滩”颜色纸张中图像的区分颜色(distinct colors)可以被用在其它颜色纸张中的其它图像。以此方式，只有标示类别的颜色，例如“海滩”需要被区分，如此不同颜色印刷的纸张会有区别的颜色标示，来与其它作区分。类似地，一个次类别(sub-category)，例如“故事”可以被用来扩展此数据库的颜色能力或是提供此颜色打印的纸张的内容的概要。值得注意的是，此实施范例仅作说明用，而不是用来限制。其它类似的加强也涵盖在本发明的范畴内。

图4是应用本发明颜色辨识方法的一颜色辨识装置的一示意图。如图4所示，此颜色辨识装置包括一可编程(programmable)的语音单芯片410、一光接收元件420、一RGB LED 430、以及一喇叭440。可编程的语音单芯片410还包括一模拟数字转换器411、一声音与音乐合成器(voice and melodysynthesizer)412、一微处理器(microprocessor，MCU)413、一内存414、以及一输出入(I/O)控制器415。借由将此颜色辨识装置指向一对象400，RGB LED430发出此光(依序红、绿、蓝色)至对象400，此光接收元件420接收对象400反射的光。单芯片410的模拟数字转换器411进一步将此反射光转换成一数字信号。微处理器413控制整体的运作，包括光发射、储存、寻找、以及匹配，播放语音档案等，而内存410用来储存前述的颜色数据库。

本发明提供一种便宜又经济的颜色辨识的另一方案，降低生产商与客户两者的成本，并且让客户来客制化任何印刷的颜色纸张，并且变成教育的材料。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims

1.一种颜色辨识的方法，其特征在于，包含一颜色学习阶段以及一颜色辨识阶段，其中该颜色学习阶段还包括下列步骤：

准备多帧印刷在至少一张纸上的颜色图像；

对于该多帧颜色图像的每一颜色图像，取得代表该颜色的红绿蓝色成份的数字信号；

连接该具有一语音档案的该数字信号至相关的该颜色图像；以及

储存该具有连接的语音档案的该数字信号在一数据库内；以及

其中该颜色辨识阶段还包括下列步骤：

取得印刷在一纸张上的一颜色图像所代表的红绿蓝成分的数字信号；

将代表该颜色图像的数字信号与该数据库比较；以及

当找到一匹配信号时，播放该连接的语音档案。

2.根据权利要求1所述的颜色辨识的方法，其特征在于，该方法还包括下列步骤：当找不到该匹配信号时，则播放一预设的语音档案。

3.根据权利要求1所述的颜色辨识的方法，其特征在于，取得印刷在一纸张的一颜色图像的代表红绿蓝成分的数字信号的该步骤，还包括下列步骤：

使用一光接收元件接收该颜色图像反射的光；

对绿色光和蓝色光分别地重复上述三个步骤。

4.根据权利要求1所述的颜色辨识的方法，其特征在于，备有印刷颜色图像的该纸张上还包括一颜色图像，该颜色图像具有一区分颜色，该区分颜色能够用来区分其它备有印刷颜色图像的纸张。

5.根据权利要求1所述的颜色辨识的方法，其特征在于，存储数字信号与语音档案连接的该数据库是以一阶层方式来结构化，并且依照该颜色图像来分类，而该颜色图像具有该区分颜色且用来区别其它纸张。