CN109360455B - 智能读书装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能读书装置，属于读书装置领域。本发明包括置物平台，置物平台为长方体结构，置物平台四周每个侧壁的两侧均向外延伸设置有一侧安装块，置物平台每个侧壁上的两个侧安装块之间连接有一固定轴，每个固定轴上套有一旋转筒，旋转筒的外周面上缠绕有若干圈不透光的隔离布，隔离布自由端的两侧分别连接有一挂钩；置物平台上表面的四角处分别设有一可上下伸缩长度的伸缩杆，伸缩杆的顶部设有供挂钩挂住的圆环。本发明克服了现有读书装置对于图书具体页面识别精度相对较低的不足。

Description

智能读书装置

技术领域

本发明涉及读书装置，更具体地说，涉及一种智能读书装置。

背景技术

现有技术中关于无需点读即可实现图书内容语音播放功能的阅读装置已有相关专利方案公开，例如专利公开号：CN 103761892 A，公开日：2014年04月30日，发明创造名称为：一种语音播放纸质书籍内容的方法及装置，该申请案的方法包括：获取图像序列；判断图像序列是否与书籍摆放动作或书籍翻页动作相适配；如果判断图像序列与书籍摆放动作相适配，提取并识别图像序列中图像的封面特征信息，从数据库中查找与识别结果相匹配的书名内容；在书名内容查找成功的情况下，通过发音模块发出对应于书名内容的语音；如果判断图像序列与书籍翻页动作相适配，提取并识别图像序列中图像的页面特征信息，从数据库中查找与识别结果相匹配的页面内容；在页面内容查找成功的情况下，通过发音模块发出对应于页面内容的语音。该申请案提出的技术方案能够降低纸质书籍内容播放之时所需用户操作的复杂度，缩短启动播放的时间。但是，该申请案中对于图书具体页面的识别精度却相对较低。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明提供了一种智能读书装置，克服了现有读书装置对于图书具体页面识别精度相对较低的不足。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的智能读书装置，包括：

拍摄机构，所述拍摄机构包括摄像头、反光镜和竖直设置的支柱，所述摄像头安装于支柱上，反光镜固定于支架上，支架转动连接于支柱的顶端；

以及置物平台，所述支柱的底端固定于所述置物平台上，所述置物平台上安装有处理器单元以及与所述处理器单元分别连接的声音播放器、声音采集器；所述摄像头与所述处理器单元连接。

作为本发明更进一步的改进，所述置物平台上设有分别与处理器单元连接的显示屏以及二维码读取机构。

作为本发明更进一步的改进，所述摄像头远离反光镜的一侧设有补光灯，所述摄像头的上下两侧分别设有透镜；所述透镜包括半凹透镜和平透镜，所述半凹透镜为一完整凹透镜的一半，所述半凹透镜的端部与平透镜连接；每个透镜上的半凹透镜相对于平透镜更加靠近摄像头；所述补光灯用于发出沿水平方向平行的光线；摄像头上下两侧的半凹透镜将补光灯发出的平行光线分别对应向摄像头中心点所在水平面方向折射。

作为本发明更进一步的改进，经过半凹透镜折射后的光线与水平面的夹角为10-30°。

作为本发明更进一步的改进，所述置物平台为长方体结构，置物平台四周每个侧壁的两侧均向外延伸设置有一侧安装块，置物平台每个侧壁上的两个侧安装块之间连接有一固定轴，每个固定轴上套有一旋转筒，所述旋转筒的外周面上缠绕有若干圈不透光的隔离布，所述隔离布自由端的两侧分别连接有一挂钩；所述置物平台上表面的四角处分别设有一可上下伸缩长度的伸缩杆，所述伸缩杆的顶部设有供所述挂钩挂住的圆环。

作为本发明更进一步的改进，所述置物平台上设有与处理器单元连接的射频标签识读器。

作为本发明更进一步的改进，所述置物平台上设有与处理器单元连接的指纹识别器。

作为本发明更进一步的改进，所述支柱的顶端设有螺纹孔；所述支架的一端设有用于反光镜嵌入的卡槽，所述支架的另一端设有贯通槽，所述支柱的顶端穿过所述贯通槽，所述支架上螺纹配合有从支架外表面穿入到达所述贯通槽内并螺纹连接在支架顶端螺纹孔内的螺栓。

作为本发明更进一步的改进，所述支柱上设有限位柱，该限位柱位于支架的下方。

作为本发明更进一步的改进，当所述反光镜的反射面朝向支柱的底端且反光镜的反射面与水平面的夹角为45°时，所述支架被所述限位柱所抵住。

3.有益效果

本申请的智能读书装置及智能读书方法，把纸质版图书和有声阅读有效结合起来，其将纸质图书对应的页面内容精确采集并有效识别，然后将识别的信息通过语音的方式播送，使得读书趣味性大大增强，能够提升读者的阅读积极性，使得传统读书方式能够不被电子图书、音频图书等等现代方式所取代，同时可以有效提升青幼年阅读的趣味性，同时，本申请的智能读书装置也十分适合盲人，其使用时无需过多关注书籍拍摄方式，将任何平面书籍放置其中即可阅读，方便快捷。

附图说明

图1为实施例1中智能读书装置的结构示意图；

图2为实施例1中智能读书装置的使用状态示意图；

图3为实施例1中补光灯和摄像头的俯视结构示意图；

图4为实施例2中置物平台处的俯视结构示意图。

示意图中的标号说明：110、置物平台；1101、侧安装块；1102、固定轴；1103、旋转筒；1104、挂钩；1105、伸缩杆；111、图书；120、支柱；121、限位柱；130、摄像头；140、支架；141、螺栓；150、反光镜；160、补光灯；170、透镜；171、平透镜；172、半凹透镜；201、显示屏；202、声音播放器；203、二维码读取机构；204、射频标签识读器；205、声音采集器；206、指纹识别器。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。

实施例1

结合图1-3，本实施例的智能读书装置，包括：拍摄机构，拍摄机构包括摄像头130、反光镜150和竖直设置的支柱120，摄像头130安装于支柱120上，反光镜150固定于支架140上，支架140转动连接于支柱120的顶端；以及置物平台110，支柱120的底端固定于置物平台110上，置物平台110上安装有处理器单元以及与处理器单元连接的声音播放器202、声音采集器205；摄像头130与处理器单元连接。其中，当需要通过摄像头130对用户面部进行拍摄时，转动反光镜150使得反光镜150转动到摄像头130取景区域上方，此时反光镜150不对进入摄像头130的光线进行反射，摄像头130取景区域为正前方，对正前方用户面部进行拍摄；当需要调节拍摄区域时，转动反光镜150，通过反光镜150的反射使得摄像头130的拍摄区域调整至下方的置物平台110上，此时反光镜150用于反射进入摄像头130的光线，从而可以在摄像头130不动的情况下调节需要拍摄的区域，方便实用。

本实施例中，支柱120的顶端设有螺纹孔，支架140的一端设有用于反光镜150嵌入的卡槽，支架140的另一端设有贯通槽，支柱120的顶端穿过贯通槽，支架140上螺纹配合有从支架140外表面穿入到达贯通槽内并螺纹连接在支架140顶端螺纹孔内的螺栓141，其中，支架140与支柱120之间通过螺栓141连接，支架140以螺栓141为旋转轴在支柱120上转动，从而方便反光镜150安装角度的调整。

本实施例中，支柱120上设有限位柱121，该限位柱121位于支架140的下方，当反光镜150的反射面朝向支柱120的底端且反光镜150的反射面与水平面的夹角为45°时，支架140被限位柱121所抵住，即支架140旋转到与限位柱121接触时，反光镜150的倾角a＝45°，使得摄像头130通过反光镜150拍摄到的图像是图书111页面正向投影的图像，便于图书111页面上图像的准确采集。

本实施例中，摄像头130远离反光镜150的一侧设有补光灯160，摄像头130的上下两侧分别设有透镜170；透镜170包括半凹透镜172和平透镜171，半凹透镜172为一完整凹透镜的一半，半凹透镜172的端部与平透镜171连接；每个透镜170上的半凹透镜172相对于平透镜171更加靠近摄像头130；补光灯160用于发出沿水平方向平行的光线；摄像头130上下两侧的半凹透镜172将补光灯160发出的平行光线分别对应向摄像头130中心点所在水平面方向折射；经过半凹透镜172折射后的光线与水平面的夹角为10-30°。其中，当通过摄像头130对图书111页面进行拍摄时，打开补光灯160对图书111页面进行补光，可确保拍摄图像的清晰度与准确度显著提高；同时本实施例中，在摄像头130远离反光镜150的一侧设有补光灯160，且补光灯160发出沿水平方向平行的光线，使得投射在图书111页面上的光线是垂直于图书111页面的，其中，摄像头130通过反光镜150正向拍摄图书111页面图像的过程中，配合图书111页面受到正向光线补光的操作，可使得摄像头130拍摄图像的辨识度与清晰度显著提升，为图像后期的精确识别提供基础，显著提高了图书具体页面的识别精度；与此同时，摄像头130的上下两侧分别设有透镜170，透镜170包括半凹透镜172和平透镜171，每个透镜170上的半凹透镜172相对于平透镜171更加靠近摄像头130，摄像头130上下两侧的半凹透镜172将补光灯160发出的平行光线分别对应向摄像头130中心点所在水平面方向折射，避免因摄像头130的阻挡而在图书111页面上形成阴影区(该阴影区严重影响图书具体页面的识别精度)，需要说明的是，本实施例中，选择合适折射效果的半凹透镜172，使得经过半凹透镜172折射后的光线与水平面的夹角为10-30°，有利于将光线均匀分散在原来因摄像头130阻挡而形成的阴影区上，避免因光线过度集中而形成亮斑或避免因光线过度分散而无法消除阴影区。

实施例2

结合图4，本实施例的智能读书装置，其结构与实施例1基本相同，更进一步的：置物平台110为长方体结构，置物平台110四周每个侧壁的两侧均向外延伸设置有一侧安装块1101，置物平台110每个侧壁上的两个侧安装块1101之间连接有一固定轴1102，每个固定轴1102上套有一旋转筒1103(即旋转筒1103能够以固定轴1102为旋转中心轴自由旋转)，旋转筒1103的外周面上缠绕有若干圈不透光的隔离布(具体本实施例中可为黑色的隔离布)，隔离布自由端的两侧分别连接有一挂钩1104；置物平台110上表面的四角处分别设有一可上下伸缩长度的伸缩杆1105，伸缩杆1105的顶部设有供挂钩1104挂住的圆环。

本实施例的智能读书方法，包括以下步骤：

步骤A：准备智能读书装置；

步骤B：将图书111水平放置于置物平台110上，调整反光镜150使得反光镜150的反射面朝向置物平台110所在方向且反光镜150的反射面与水平面的夹角为45°；

步骤C：打开补光灯160，使得补光灯160发出的光线经过反光镜150反射面反射至置物平台110的图书111上；

步骤D：将置物平台110上表面四角处的四个伸缩杆1105伸长至同一高度，将置物平台110四周四个旋转筒1103上的隔离布从各自对应的旋转筒1103上旋转分离，最后将每个隔离布自由端上的挂钩1104分别挂在各自最靠近的伸缩杆1105顶部圆环上；

步骤E：通过摄像头130对图书111页面进行拍摄，并将拍摄的图像传送至处理器单元；

步骤F：处理器单元对摄像头130拍摄的图像进行图像识别；

步骤G：处理器单元将图像识别的结果转化为语音播报信息，同时控制声音播放器202播放出以上语音播报信息。

本实施例中，置物平台110上设有分别与处理器单元连接的显示屏201以及二维码读取机构203，置物平台110上设有与处理器单元连接的射频标签识读器204，置物平台110上设有与处理器单元连接的指纹识别器206，以上机构均用于用户个人账户的登录。

本实施例中，在使用本智能读书装置前需要进行用户登录，为了实现用户登录的功能，可使用人脸识别、二维码、RFID、指纹识别以及语音识别等技术，具体为：(1)调整反光镜150的位置使得摄像头130和用户面部之间无障碍物，通过摄像头130拍摄用户面部照片，并将面部照片传送至处理器单元进行人脸识别，根据人脸识别的结果登录对应的个人账户；(2)显示屏201上调出二维码图片，用户利用智能终端设备扫描以上二维码图片，然后登录对应的个人账户；或者通过二维码读取机构203读取用户在智能终端设备上调出的包含用户账户信息的二维码图片，然后登录对应的个人账户；(3)通过射频标签识读器204读取用户提供的电子标签，然后登录对应的个人账户；(4)通过指纹识别器206识别用户指纹，然后登录对应的个人账户；(5)通过声音采集器205采集用户提供的登陆语音信息，然后将登陆语音信息传送至处理器单元进行语音识别，根据语音识别的结果登录对应的个人账户。

专利申请：CN108710709 A主要作用是首先设别书籍标识，然后查找该书籍对应的语音朗读信息并播放出来，从而实现互动阅读，需要说明的是，现实生活中大部分书籍是没有对应的已准备好的语音朗读信息资源的，本实施例的智能读书装置及智能读书方法主要解决的是将书籍页面内容精确拍摄下来，然后将拍摄图像上的文字进行主动识别，最后将识别的文本信息转化为语音信息播放出来，这种读书方式可适应各种传统的纸质书籍及带有文字的页面，大大提高了读书的适用范围和便捷性。但是，这种读书方式对于书籍页面的识别精度要求极高，本实施例1中的智能读书装置虽然实现了摄像头130拍摄图像的辨识度与清晰度显著提升，但是实际使用时还存在的一个明显问题就是：大部分包装精致的书籍其页面较光滑(有的儿童读物的页面上还包裹有透明塑料薄膜)，在一般的光源环境下极容易出现反光、亮斑现象，这容易造成处理器单元对拍摄图像上反光、亮斑区域无法识别的问题，具体本实施例中，在摄像头130对图书111页面进行拍摄前，将置物平台110的四周通过不透光的隔离布隔离起来(需要说明的是，具体本实施例中，补光灯160是位于四周隔离布围成区域的内部的)，此时置物平台110上图书111的四周及上方分别被隔离布、反光镜150罩住，此时仅有补光灯160发出的光线定向到达图书111页面上，无其他方向干扰光源的照射，基本杜绝了图书111页面上出现反光的现象，从而有效确保装置对于图书具体页面的识别精度。

需要重点说明的是，本实施例中补光灯160、透镜170等机构的补光作用和隔离布等机构的隔离作用是相互配合的，二者具有协同作用，共同提高了图书具体页面的识别精度，其中补光灯160、透镜170等机构给图书111页面上投射的正向、无阴影光束为隔离布等机构的设置提供基础条件，二者协同作用使得摄像头130拍摄的图像既无阴影也无亮斑，同时图书111页面反射的光线也是基本正向投影在摄像头130的镜头上，从而大大提升了拍摄图像的质量，从源头上为图书具体页面的识别精度提供保证。

本实施例的智能读书装置及智能读书方法，把纸质版图书和有声阅读有效结合起来，其将纸质图书对应的页面内容精确采集并有效识别，然后将识别的信息通过语音的方式播送，使得读书趣味性大大增强，能够提升读者的阅读积极性，使得传统读书方式能够不被电子图书、音频图书等等现代方式所取代，同时可以有效提升青幼年阅读的趣味性，同时，本实施例的智能读书装置也十分适合盲人，其使用时无需过多关注书籍拍摄方式，将任何平面书籍放置其中即可阅读，方便快捷。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.智能读书装置，其特征在于包括：

拍摄机构，所述拍摄机构包括摄像头(130)、反光镜(150)和竖直设置的支柱(120)，所述摄像头(130)安装于支柱(120)上，反光镜(150)固定于支架(140)上，支架(140)转动连接于支柱(120)的顶端；

以及置物平台(110)，所述支柱(120)的底端固定于所述置物平台(110)上，所述置物平台(110)上安装有处理器单元以及与所述处理器单元分别连接的声音播放器(202)、声音采集器(205)；所述摄像头(130)与所述处理器单元连接；所述置物平台(110)上设有分别与处理器单元连接的显示屏(201)以及二维码读取机构(203)；

所述摄像头(130)远离反光镜(150)的一侧设有补光灯(160)，所述摄像头(130)的上下两侧分别设有透镜(170)；所述透镜(170)包括半凹透镜(172)和平透镜(171)，所述半凹透镜(172)为一完整凹透镜的一半，所述半凹透镜(172)的端部与平透镜(171)连接；每个透镜(170)上的半凹透镜(172)相对于平透镜(171)更加靠近摄像头(130)；所述补光灯(160)用于发出沿水平方向平行的光线；摄像头(130)上下两侧的半凹透镜(172)将补光灯(160)发出的平行光线分别对应向摄像头(130)中心点所在水平面方向折射；经过半凹透镜(172)折射后的光线与水平面的夹角为10-30°；

所述置物平台(110)为长方体结构，置物平台(110)四周每个侧壁的两侧均向外延伸设置有一侧安装块(1101)，置物平台(110)每个侧壁上的两个侧安装块(1101)之间连接有一固定轴(1102)，每个固定轴(1102)上套有一旋转筒(1103)，所述旋转筒(1103)的外周面上缠绕有若干圈不透光的隔离布，所述隔离布自由端的两侧分别连接有一挂钩(1104)；所述置物平台(110)上表面的四角处分别设有一可上下伸缩长度的伸缩杆(1105)，所述伸缩杆(1105)的顶部设有供所述挂钩(1104)挂住的圆环。

2.根据权利要求1所述的智能读书装置，其特征在于：所述置物平台(110)上设有与处理器单元连接的射频标签识读器(204)。

3.根据权利要求1所述的智能读书装置，其特征在于：所述置物平台(110)上设有与处理器单元连接的指纹识别器(206)。

4.根据权利要求1所述的智能读书装置，其特征在于：所述支柱(120)的顶端设有螺纹孔；所述支架(140)的一端设有用于反光镜(150)嵌入的卡槽，所述支架(140)的另一端设有贯通槽，所述支柱(120)的顶端穿过所述贯通槽，所述支架(140)上螺纹配合有从支架(140)外表面穿入到达所述贯通槽内并螺纹连接在支架(140)顶端螺纹孔内的螺栓(141)。

5.根据权利要求1所述的智能读书装置，其特征在于：所述支柱(120)上设有限位柱(121)，该限位柱(121)位于支架(140)的下方。

6.根据权利要求5所述的智能读书装置，其特征在于：当所述反光镜(150)的反射面朝向支柱(120)的底端且反光镜(150)的反射面与水平面的夹角为45°时，所述支架(140)被所述限位柱(121)所抵住。

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