CN111783768B - 一种扫描笔 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种扫描笔，其包括笔体结构、摄像头和光束定位结构，其中摄像头用于采集待扫描界面的图像，光束定位结构用于发出光束以在待扫描界面上形成定位光标记，并且沿扫描笔的扫描方向，定位光标记位于摄像头的扫描视窗的左侧。使用本申请的扫描笔，通过光束定位结构可以形成定位光标记，在扫描前可以控制定位光标记位于待扫描文字的左侧，也即向用户提示扫描起始位置，则摄像头的扫描视窗可以对准待扫描文字，基于此可以实现完整信息的扫描，不会出现遗漏文字等情况，最终扫描得到的电子信息更加完整、准确，且翻译结果也更准确。

Description

一种扫描笔

技术领域

本申请涉及智能设备技术领域，更具体的说，是涉及一种扫描笔。

背景技术

扫描笔是通过图像识别技术，实现纸质文本或图像的读取，扫描笔可以将读取的信息进行翻译或转换为电子信息。其作为一种较新颖的能提供翻译等功能的产品类型，因其结构紧凑，大小适中，方便携带等特点，越来越受广大消费者的喜爱。

通过对现有扫描笔的研究发现，用户手持扫描笔对纸质上的文字或图像滑动扫描时，由于缺乏参照，经常会出现首个文字没有被扫到，或首个文字扫的不全的情况，导致遗漏出现扫描的电子信息不准确、翻译不准的问题。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本申请以便提供一种扫描笔，用于解决现有扫描笔使用时容易出现扫描遗漏信息的问题。具体方案如下：

一种扫描笔，包括：

笔体结构、摄像头和光束定位结构；

所述摄像头用于采集待扫描界面的图像；

所述光束定位结构用于发出光束以在所述待扫描界面上形成定位光标记，且沿扫描笔的扫描方向，所述定位光标记位于所述摄像头的扫描视窗的左侧。

优选地，所述光束定位结构包括：光源；或，

所述光束定位结构包括：光源和设置于光路径上的棱镜，所述棱镜用于将所述光源发出的光束进行汇聚，或平行处理。

优选地，所述光束定位结构位于所述笔体结构内部，且在所述笔体结构底部外壳上开设有第一窗口，所述光束定位结构发出的光束能够通过所述第一窗口。

优选地，所述光束定位结构位于所述笔体结构底部外壳表面。

优选地，所述笔体结构内部环绕所述光束定位结构设置有隔离腔体，所述隔离腔体用于在所述笔体结构内部将所述光束定位结构发出的光束与所述摄像头隔离。

优选地，所述摄像头位于所述笔体结构内部，且在所述笔体结构底部外壳上开设有第二窗口，所述第二窗口作为所述摄像头的扫描视窗。

优选地，在所述第二窗口上丝印有中轴线，所述中轴线与扫描笔的扫描方向平行。

优选地，所述笔体结构上设置有定位光开关按键，用于控制所述光束定位结构发出光束或停止发出光束。

优选地，所述笔体结构底部设置有触杆，在所述触杆被按压后通过电路触发所述摄像头的开关打开，摄像头启动工作。

优选地，所述笔体结构的底部倾斜设置。

优选地，所述光束定位结构和所述摄像头的安装角度平行于所述笔体结构的中轴。

优选地，所述光束定位结构和所述摄像头之间的安装距离，根据所述笔体结构底部倾斜角度、所述定位光标记与所述扫描视窗间距离，及所述扫描视窗的宽度所确定。

优选地，根据所述笔体结构底部倾斜角度、所述定位光标记与所述扫描视窗间距离，及所述扫描视窗的宽度，确定光束定位结构和所述摄像头之间的安装距离的过程，包括：

建立直角三角形，直角三角形的斜边长度等于所述定位光标记与所述扫描视窗间距离，直角三角形的第一直角边长度等于所述光束定位结构和所述摄像头之间的安装距离，直角三角形的第一直角边与斜边夹角等于所述笔体结构底部倾斜角度；

根据直角三角函数关系，利用所述夹角角度、所述斜边长度，计算所述第一直角边长度，计算结果作为所述光束定位结构和所述摄像头之间的安装距离。

借由上述技术方案，本申请公开的扫描笔，其包括笔体结构、摄像头和光束定位结构，其中摄像头用于采集待扫描界面的图像，光束定位结构用于发出光束以在待扫描界面上形成定位光标记，并且沿扫描笔的扫描方向，定位光标记位于摄像头的扫描视窗的左侧。使用本申请的扫描笔，通过光束定位结构可以形成定位光标记，在扫描前可以控制定位光标记位于待扫描文字的左侧，也即向用户提示扫描起始位置，则摄像头的扫描视窗可以对准待扫描文字，基于此可以实现完整信息的扫描，不会出现遗漏文字等情况，最终扫描得到的电子信息更加完整、准确，且翻译结果也更准确。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示例了使用现有扫描笔开始扫描时的三种情况效果示意图；

图2为本申请实施例公开的一种扫描笔剖视图；

图3为本申请实施例示例的一种扫描场景示意图；

图4为本申请实施例示例的另一种扫描场景示意图；

图5为本申请实施例公开的一种扫描笔俯视图；

图6为本申请实施例公开的一种扫描笔局部示意图；

图7为本申请实施例公开的一种扫描笔结构示意图；

图8为本申请实施例示例的一种摄像头和光束定位结构安装方式示意图；

图9为本申请实施例示例的一种摄像头和光束定位结构安装方式局部放大图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

现有的扫描笔由于缺乏参考物，用户手持扫描笔开始对准待扫描界面时可能会出现偏差，导致首个文字没有扫到，或扫描不全的问题。参照图1，其示例了使用现有扫描笔开始扫描时的效果示意图。图1中示例了三组情况，第一种情况下，扫描窗口恰好能够包含首个字母。第二种情况下，扫描窗口仅包含了首个字母的一部分，没有扫描到全部的首个字母。第三种情况下，扫描窗口完全没有包含首个字母，导致首个字母完全遗漏。

当出现上述第二和第三种情况时，会导致最终扫描的电子信息不全，翻译结果不准确的问题。

为了解决上述扫描笔使用过程所存在的上述问题，本申请实施例公开了一种扫描笔，参照图2，扫描笔可以包括：

笔体结构1、摄像头2和光束定位结构3。其中：

摄像头2用于采集待扫描界面的图像。

光束定位结构3用于发出光束以在待扫描界面上形成定位光标记，且沿扫描笔的扫描方向，定位光标记位于摄像头2的扫描视窗的左侧。

通过设置定位光标记位于摄像头2的扫描视窗的左侧，保证光束定位结构3发出的光束所形成的定位光标记始终位于扫描视窗左侧，也即给用户初始扫描时提供定位参考，保证扫描视窗能够完整扫描到首个字符。

本申请实施例公开的扫描笔，其包括笔体结构、摄像头和光束定位结构，其中摄像头用于采集待扫描界面的图像，光束定位结构用于发出光束以在待扫描界面上形成定位光标记，并且沿扫描笔的扫描方向，定位光标记位于摄像头的扫描视窗的左侧。使用本申请的扫描笔，通过光束定位结构可以形成定位光标记，在扫描前可以控制定位光标记位于待扫描文字的左侧，也即向用户提示扫描起始位置，则摄像头的扫描视窗可以对准待扫描文字，基于此可以实现完整信息的扫描，不会出现遗漏文字等情况，最终扫描得到的电子信息更加完整、准确，且翻译结果也更准确。

参照图3，其示例了使用本申请的扫描笔进行扫描的示意图。

由图3可知，对于待扫描的界面上存在一串字母“ABCDEF”需要进行扫描。用户沿从左到右顺序使用本申请的扫描笔进行扫描时，可以控制扫描笔中的光束定位结构3发出光束，在界面上形成定位光标记，用户调整扫描笔可以使得定位光标记位于首个字母“A”的左侧，则扫描笔的扫描视窗即可完整包含首个字母“A”，因此扫描过程不会出现首字母“A”遗漏或扫不全的问题。

在本申请的一个实施例中，对上述扫描笔中的光束定位结构3进行介绍。

可选的，光束定位结构3可以包括光源31。

光源31可以是LED光源或激光体等多种形式的光源。以光源31为激光体二极体为例，其功率较大，发出的光能量高，可以弥补外射时的能量衰减。

其中，光源31在选用时可以选择红色、蓝色等辨识度较高的颜色的光源，使得在界面上形成的定位光标记更加便于用户识别。

进一步可选的，光束定位结构3还可以包括光源31和棱镜32。其中，棱镜32设置在光源31的光路径上，用于将光源31发出的光束进行汇聚，或平行处理。

一种可选的方式下，棱镜32可以是凸透镜，其能够将光源31发出的光束聚焦形成一串串平行的光束，且光束能量均匀，外射到界面时形成的光束亮度均匀，便于用户清楚看到定位光标记。

由图2可见，可以在扫描笔内部设置主板4，光束定位结构3和摄像头2均可连接于主板4，实现数据传输、供电等功能。

可以理解的是，对于光束定位结构3的设置位置其可以存着多种方式，一种可选的设置方式如图2所示：

光束定位结构3可以设置于笔体结构内部，则为了保证发出的光束可以外射到界面上，可以进一步在笔体结构底部外壳上开设第一窗口11，光束定位结构3发出的光束能够通过第一窗口11。

第一窗口11的高度H可以根据需要而设定，如考虑到一般情况下字体高度为3.5mm左右，则为了使得形成的定位光标记高度与字体高度相仿，可以设置第一窗口11的高度H为3.5mm左右，如H＝3mm，或其它数值。

可以理解的是，第一窗口11的形状与最终在界面上形成的定位光标记的形状相关，如第一窗口11为矩形时，则最终形成的定位光标记也是一个矩形，且矩形宽度与第一窗口11的宽度相关。为此，可以根据所需的定位光标记的形状，来设计对应形状的第一窗口11。图2、3仅仅示例了一种矩形形状的定位光标记，除此之外其还可以是圆点、三角形等其他形状。

进一步参照图5所示，为了防止光束定位结构3发出的光束对摄像头2造成光干扰，可以进一步在笔体结构内部环绕光束定位结构3设置有隔离腔体5。

隔离腔体5用于在笔体结构内部，将光束定位结构3发出的光束与摄像头2隔离，从而避免光束定位结构3发出的光束对周围的影响出现串光的问题。

可以理解的是，隔离腔体5可以是密闭腔体，且在底部开设有通孔用于供光束定位结构3发出的光束通过。

对于光束定位结构3的设置位置，除了图2示例的设置方式之外，其还可以设置于笔体结构1底部外壳表面。

则光束定位结构3发出的光束可以不受笔体结构1外壳的遮挡，在待扫描界面上形成定位光标记。

上述介绍了光束定位结构3的两种不同设置方式。在此基础上，对于摄像头2，其也可以存在多种设置方式。

以图2示例的情况为例，摄像头2可以设置于笔体结构1内部，并且在笔体结构1底部外壳上可以开设第二窗口12，第二窗口12作为摄像头2的扫描视窗。

在此基础上，本申请实施例中还可以进一步在第二窗口12上丝印中轴线，该中轴线与扫描笔的扫描方向平行。

通过在第二窗口12上设置中轴线，方便用户扫描时借助该中轴线放在待扫描文字的中间位置，这样可以完整覆盖到待扫描文字的上下区间，即在上下方向能够覆盖文字高度。

如图4所示，其示例了在第二窗口12上丝印有中轴线的情况下，用户可以将中轴线放置在待扫描文字的中间，使得扫描视窗能够在上下方向上覆盖文字高度。

除了图2示例的摄像头2的设置方式之外，摄像头2还可以设置于笔体结构1底部外壳上。

在本申请的另一个实施例中，进一步对扫描笔的结构进行介绍。

可选的，本申请实施例中还可以进一步在笔体结构1上设置定位光开关按键6，如图2所示。

定位光开关按键6用于控制光束定位结构3发出光束或者停止发出光束，也即可以控制光束定位结构3的工作状态。

基于此在使用本实施例的扫描笔时，可以在扫描之前先通过定位光开关按键6启动光束定位结构3，也即控制光束定位结构3发出光束，并将光束对准需要扫描文字的左侧。则在正式扫描时，扫描视窗可以包含首个待扫描的字符。

在扫描结束或暂停时，可以通过定位光开关按键6关闭光束定位结构3，也即控制光束定位结构3停止发出光束。

进一步的，本申请实施例中还可以在笔体结构1上设置电源按键7，如图2所示。

电源按键7用于控制扫描笔整体的启动。在扫描前可以先通过电源按键7控制扫描笔接通电源。进而可以通过定位光开关按键6启动光束定位结构3。在扫描完毕之后，可以通过电源按键7关闭扫描笔，即控制扫描笔断开电源。

进一步的，本申请实施例中还可以在笔体结构1上设置屏幕8，如图2所示。

屏幕8可以供信息展示，以及与用户的交互。示例如，对于扫描笔扫描的信息，可以进行翻译，则翻译结果可以通过屏幕8进行显示。

进一步的，本申请实施例中还可以在笔体结构1底部设置有触杆9，如图7所示。

在所述触杆9被按压后通过电路触发所述摄像头2的开关打开，摄像头2启动工作。

当抬起扫描笔后，摄像头2的开关断开，摄像头2停止工作。

可选的，考虑到用户手持扫描笔扫描时的握持姿态，本申请实施例中可以将扫描笔的笔体结构1的底部倾斜设置，如图7所示。

通过设置笔体结构1的底部倾斜，更加方便用户的握持，也即方便了用户使用扫描笔进行扫描。

接下来，以图7示例的底部倾斜设置的扫描笔为例，在光束定位结构3和摄像头2均设置于笔体结构1内部时，对光束定位结构3和摄像头2的设置方式进行介绍。

结合图8和图9所示：

光束定位结构3发出的光束在待扫描界面上形成定位光标记，假设该定位光标记为一条线段，长度为j，中心点为Q1。摄像头的视场角照射形成的扫描窗口为矩形框，定义矩形框沿扫描方向的边长为宽度D，垂直于扫描方向的边长为长度C，C/D值与摄像头的视场角相关，如可以设置其为C/D＝4/3。宽度D值可以由用户设定，则长度C值可以计算出。定位光标记到矩形框的距离(即定位光标记到矩形框最左侧一条边的距离)为A，A值可以由用户设定。

以光束定位结构发出的光束的最外侧两个端点作L4和L5的射线，射线平行于笔体结构1中轴线L3方向，且L4和L5平行。基于此可知，若要光束定位结构3发出的光束与L4和L5重合，则光束定位结构3的安装角度也需要平行于笔体结构1的中轴L3，且光束定位结构3的中心线P2与L4和L5平行且等间距。光束定位结构3的中心线与水平线的夹角M等于笔体结构1底部倾斜角度。

当光束定位结构3包括光源31和棱镜32时，则光源31和棱镜32的中心线P2与L4和L5平行且等间距。

利用扫描视窗矩形框的对角线的两个顶点，作L6和L7的线段，由于摄像头2的视场角FOV是以对角线的夹角标定的，因此L6和L7最终相交且这个角度就是摄像头2的固定参数视场角FOV。根据视场角的交点作视场角的中心线P3，基于此可知，摄像头2的中心线需要与P3重合，即摄像头2的安装角度平行于笔体结构1的中轴L3。

由于摄像头2和光束定位结构3的中心线均平行于笔体结构1的中轴L3，因此做摄像头2的中心线P3，与光束定位结构3的中心线P2的垂直线，垂直线的长度就是摄像头2和光束定位结构3的安装距离E。

根据几何学原理可知，光束定位结构3和摄像头2间的安装距离E，是根据上述笔体结构底部倾斜角度M、定位光标记与扫描视窗间距离A，及扫描视窗的宽度D所确定的。

接下来，详细介绍E与M、A和D之间的关系。

光束定位结构3的中心线P2与定位光标记相交于中点Q1。

以Q1为垂足，做垂直于定位光标记的中心线P1，P与矩形框两个边的交点分别为H和G，线段HG为矩形框的中心线。HG的中点为Q2。摄像头2的中心线P3与线段HG相交于Q2。

进一步，以Q1为垂足，做垂直于中心线P2的线段，该线段与中心线P3相交于K点。

由此可知，K点、Q1点形成的线段L1垂直于P2、P3。线段L1的长度即为光束定位结构3和摄像头2间的安装距离E。

以K点、Q1点、Q2点建立直角三角形。斜边Q1Q2的长度为L2，可知L2等于线段Q1H的长度加上线段HQ2的长度，即L2＝A+1/2D。

线段L1和L2组成的夹角为W。由于W+N＝90度，N+M＝90度，因此W＝M。

根据直角三角函数关系，利用上述夹角W和斜边长度L2，即可计算出直角边L1长度，即得到光束定位结构3和摄像头2间的安装距离E：

cosW＝cosM＝L1/L2＝E/L2＝E/(A+1/2D)

则，E＝cosM*(A+1/2D)

其中，A和D均是前述介绍的用户设定参数，M为笔体结构底部倾斜角度，也是用户设定参数。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间可以根据需要进行组合，且相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种扫描笔，其特征在于，包括：

笔体结构、摄像头和光束定位结构；

所述摄像头用于采集待扫描界面的图像；

所述光束定位结构用于发出光束以在所述待扫描界面上形成定位光标记，且沿扫描笔的扫描方向，所述定位光标记位于所述摄像头的扫描视窗的左侧；

所述光束定位结构位于所述笔体结构内部，且在所述笔体结构底部外壳上开设有第一窗口，所述光束定位结构发出的光束能够通过所述第一窗口；所述笔体结构内部环绕所述光束定位结构设置有隔离腔体，所述隔离腔体用于在所述笔体结构内部将所述光束定位结构发出的光束与所述摄像头隔离。

2.根据权利要求1所述的扫描笔，其特征在于，所述光束定位结构包括：光源；或，

所述光束定位结构包括：光源和设置于光路径上的棱镜，所述棱镜用于将所述光源发出的光束进行汇聚，或平行处理。

3.根据权利要求1所述的扫描笔，其特征在于，所述光束定位结构位于所述笔体结构底部外壳表面。

4.根据权利要求1所述的扫描笔，其特征在于，所述摄像头位于所述笔体结构内部，且在所述笔体结构底部外壳上开设有第二窗口，所述第二窗口作为所述摄像头的扫描视窗。

5.根据权利要求1所述的扫描笔，其特征在于，所述笔体结构上设置有定位光开关按键，用于控制所述光束定位结构发出光束或停止发出光束。

6.根据权利要求4所述的扫描笔，其特征在于，所述笔体结构的底部倾斜设置。

7.根据权利要求6所述的扫描笔，其特征在于，所述光束定位结构和所述摄像头的安装角度平行于所述笔体结构的中轴。

8.根据权利要求7所述的扫描笔，其特征在于，所述光束定位结构和所述摄像头之间的安装距离，根据所述笔体结构的底部倾斜角度、所述定位光标记与所述扫描视窗间的距离，及所述扫描视窗的宽度所确定。

9.根据权利要求8所述的扫描笔，其特征在于，根据所述笔体结构的底部倾斜角度、所述定位光标记与所述扫描视窗间的距离，及所述扫描视窗的宽度，确定光束定位结构和所述摄像头之间的安装距离的过程，包括：

建立直角三角形，直角三角形的斜边长度等于所述扫描视窗的宽度的一半，及所述定位光标记与所述扫描视窗间的距离的和值，直角三角形的第一直角边长度等于所述光束定位结构和所述摄像头之间的安装距离，直角三角形的第一直角边与斜边夹角等于所述笔体结构的底部倾斜角度；

根据直角三角函数关系，利用所述夹角的角度、所述斜边长度，计算所述第一直角边长度，计算结果作为所述光束定位结构和所述摄像头之间的安装距离。