CN207586958U - 扫描笔 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种扫描笔，该扫描笔通过将曝光灯的位置设于楔形区域之外，楔形区域是由拍摄区进入摄像头的最外侧第一光线和第二光线，相对于通过扫描窗口的侧边且平行于摄像头光轴的第一平面和第二平面镜像反射后形成的，使拍摄的图像中不出现高亮反光点，图像更清晰、易识别。本实用新型的扫描笔的扫描窗口内壁开设有第一缺口和第二缺口，第一缺口和第二缺口的位置，分别在两个所述曝光灯与所述拍摄区中点的连线上，使两个所述曝光灯通过第一缺口和第二缺口的光线，在所述拍摄区形成指示标。该指示标形成在被扫描纸面上打出的光亮区前部，正好指向被扫描纸面上被扫描文字行的中线，扫描时易于将指示标对准文字行中央。

Description

扫描笔

技术领域

本实用新型涉及信息输入技术，尤其是涉及一种基于拍照拼图技术的扫描笔。

背景技术

在当今知识爆炸、信息泛滥的社会里，每个人都必须阅读大量纸质资料。技术人员要阅读大量外文资料进行产品研发，职业白领要阅读大量新知识书籍提高职业技能，学生要阅读大量课内外读物完成功课，即便是退休的老人也通常会阅读大量古今中外的图书来丰富自己的生活。然而，所有阅读活动都无一例外会遇到不认识的生僻字、外文字，于是，方便快捷地查词翻译就显得非常重要。

近几年，出现一种借助高速拍照拼图技术的扫描笔，大大方便了人们阅读中的查词翻译。遇到生僻词时，阅读者拿着扫描笔对着生僻词轻轻一扫，立即可以得到该生僻词的文字信息编码并得到其翻译或解释内容。有时，希望摘抄部分文稿时，也可用扫描笔快速地一行一行扫描录入，非常方便。

扫描笔在扫描过程中高速地连续拍摄纸面文字的图像，由于拍摄速度比扫描移动速度快得多，所以相邻图像中必定有一部分是相同的。这样，通过图像识别算法就可将相邻图像逐一相连拼接在一起，最终形成包含被扫描文字行的长条图像，再由OCR软件识别出其中的文字编码，进而由词典软件得到对应的解释。然而，现有扫描笔中某些技术问题仍然存在不足之处。比如，由于扫描窗口的一侧要设置触发扫描开关的触杆，所以只有另一侧可以设置曝光灯，这必然导致曝光的均匀度不尽人意。而且由于曝光灯的位置设置受限，通常在扫描光亮纸面时图像中会出现反光形成的高亮反光点。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种可以使拍摄的图像中不出现高亮反光点、同时在拍摄区前部形成指示光标的扫描笔。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为：

一种扫描笔，包括外壳和设于外壳一端的触板，所述外壳靠近触板的一端开设有扫描窗口，所述外壳内设有摄像头和至少一个曝光灯，所述摄像头设置在扫描窗口上方，所述曝光灯的位置设于楔形区域之外，所述楔形区域是由拍摄区进入摄像头的最外侧第一光线和第二光线，相对于通过扫描窗口的侧边且平行于摄像头光轴的第一平面和第二平面镜像反射后形成的。

进一步地，还包括由所述触板触发的扫描开关，所述曝光灯的数量有两个，对称设置在所述摄像头的两侧，扫描开关通过CPU间接地分别与两个所述曝光灯电连接。

进一步地，所述扫描窗口内壁开设有第一缺口和第二缺口，第一缺口和第二缺口的位置，分别在两个所述曝光灯与所述拍摄区中点的连线上，使两个所述曝光灯通过第一缺口和第二缺口的光线，在所述拍摄区形成指示标。

进一步地，所述扫描开关包括光电断续器和光线遮板，光电断续器与所述CPU电连接，所述光线遮板与所述触板连接，触板运动时带动所述光线遮板伸入所述光电断续器中。

进一步地，所述触板与所述外壳滑动连接。

进一步地，所述外壳内固定有电路板，电路板上设置有所述光电断续器、CPU和存储器，所述光电断续器与CPU电连接。

进一步地，所述存储器包括存储系统程序的程序存储器和存储图像及动态数据的数据存储器。

进一步地，还包括光学字符识别软件和词典翻译软件，并设置有显示屏。

进一步地，所述电路板上还设置有无线发射模块。

进一步地，还包括光学字符识别软件。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的扫描笔通过将曝光灯的位置设于楔形区域之外，楔形区域是由拍摄区进入摄像头的最外侧第一光线和第二光线，相对于通过扫描窗口的侧边且平行于摄像头光轴的第一平面和第二平面镜像反射后形成的，使拍摄的图像中不出现高亮反光点，图像更清晰、易识别。本实用新型的扫描笔的扫描窗口内壁开设有第一缺口和第二缺口，第一缺口和第二缺口的位置，分别在两个所述曝光灯与所述拍摄区中点的连线上，使两个所述曝光灯通过第一缺口和第二缺口的光线，在所述拍摄区形成指示标。该指示标形成在被扫描纸面上打出的光亮区前部，正好指向被扫描纸面上被扫描文字行的中线，扫描时易于将指示标对准文字行中央。

附图说明

图1是本实用新型扫描笔一个优选实施例的整体结构示意图；

图2是本实用新型扫描笔一个优选实施例的扫描灯罩和触板的结构示意图；

图3是本实用新型扫描笔一个优选实施例的内部结构示意剖视图；

图4是本实用新型扫描笔一个优选实施例的扫描开关结构示意图；

图5是本实用新型扫描笔一个优选实施例的光线断续器示意图；

图6是本实用新型扫描笔一个优选实施例扫描时的示意图；

图7是本实用新型扫描笔一个优选实施例为避免图像中高亮反光点的曝光灯设置位置示意图；

图8是本实用新型扫描笔一个优选实施例形成指示标时曝光灯位置及第一缺口和第二缺口示意图；

图9是本实用新型扫描笔一个优选实施例第一缺口和第二缺口在底视方向的示意图；

图10是本实用新型扫描笔一个优选实施例指示标示意图；

图11是本实用新型扫描笔触板不是紧贴被扫描纸面时示意图；

图12是本实用新型扫描笔触板一个优选实施例指示标自动扩散为两个模糊的尖角示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参照图1、图2、图3及图7，为本实用新型的一较佳实施例，该扫描笔包括外壳101和设于外壳101一端的触板102，所述外壳101靠近触板102的一端开设有扫描窗口104，所述外壳101内设有摄像头108和至少一个曝光灯106，所述摄像头108设置在扫描窗口104上方，所述曝光灯106的位置设于楔形区域410之外，所述楔形区域410是由拍摄区进入摄像头108的光心401的最外侧第一光线402和第二光线403，相对于通过扫描窗口104的侧边且平行于摄像头108光轴411的第一平面406和第二平面407镜像反射后形成的。本实用新型通过将曝光灯106的位置设于楔形区域410之外，可以避免所拍摄的图像中，产生由曝光灯106在纸面115上反光形成的高亮反光点。以下对上述个组成部分分别作进一步详细介绍。

本实施例中，扫描笔整体大致呈长条状，包括外壳101和突出地设置在外壳101一端的触板102，触板102与外壳101滑动连接。在本实施例中，按压触板102时，触板102向外壳101内滑动1～2mm。优选地，如图2所示，外壳101靠近触板102一端的内壁上，设置有限位结构107，限制触板102的滑动距离。外壳101上靠近触板102的一端开设有扫描窗口104，被扫描纸面115折射的光线可以通过扫描窗口104进入外壳101内。触板102有两块，对称地设置在扫描窗口104两侧。

在本申请的另一个优选实施例中，触板102与曝光灯罩105固定连接，曝光灯罩105上设有和外壳101配合的滑道(图中未示出)。按下触板102，可使曝光灯罩105向外壳101内部平稳滑动，直到触板102抵触到限位结构107，或触板102和外壳101的前端面103平齐。

如图2表示，触板102和曝光灯罩105可以分开制造，再固定在一起。这样做的好处是，触板102可以和随意改变颜色的外壳101保持相同的颜色，不影响外观。当然，为简化结构，也可以把曝光灯罩105和触板102一体成型。

曝光灯罩105详见图3，图3为扫描笔的侧剖视图，外壳101内设有曝光灯罩105、曝光灯106、摄像头108、扫描开关、电路板111、CPU 112、存储器113。

曝光灯罩105整体大致呈Y形，内部为空腔结构。摄像头108设置在曝光灯罩105的上方，与扫描窗口104相对应，并且与外壳101固定连接。摄像头108通过扫描窗口104，拍摄记录被扫描纸面115上的文字。曝光灯罩105优选采用适于光线散射传输的颜色，并且内部表面粗糙。

曝光灯罩105上开设有通孔(图中未示出)，曝光灯106设置在通孔处，使曝光灯106发出的光在曝光灯罩105的引导下，照亮被扫描纸面115。曝光灯106通过CPU 112间接地与扫描开关电连接，扫描开关由触板102运动时触发。曝光灯106优选采用LED灯珠，数量优选为两个，并且对称设置。

在本申请的一个优选实施例中，如图4所示，扫描开关包括光电断续器109和光线遮板110，光电断续器109通过CPU 112间接地与曝光灯106电连接，光线遮板110与触板102连接，触板102运动时带动光线遮板110伸入光电断续器109中。在本申请的另一个优选实施例中，光线遮板110固定在曝光灯罩105上，触板102运动时带动曝光灯罩105运动，进而带动光线遮板110伸入光电断续器109中。

本申请中，曝光灯罩105与复位弹性件(图中未示出)连接，松开触板102，曝光灯罩105、触板102和光线遮板110将在内部设置的复位弹性件的作用下自动弹出，稳定后触板102的伸出量接近2mm。

如图3所示，外壳101内固定有电路板111，CPU 112、存储器113和光电断续器109均设置在电路板111上，光电断续器109与CPU 112电连接。存储器113包括存储系统程序的程序存储器和存储图像及动态数据的数据存储器。

参见图5，光电断续器109包括位于一侧的红外发射灯501和位于另一侧的红外接收灯502。平时，红外接收灯502可接收到红外发射灯501发出的红外光，激发出的感应电流流经图5中电阻R，使光电断续器109输出低电平。开始扫描时，触板102缩进外壳101，曝光灯罩105和光线遮板110一起向外壳101内部滑动，使光线遮板110伸入到光电断续器109的内部，遮断红外发射灯501发射向红外接收灯502的光线。红外接收灯502由于失去红外光线照射而不再激发感应电流，因而光电断续器109输出高电平。光电断续器109输出电平的变化通知CPU 112当前是否处于扫描状态。

当然，红外接收灯502外部的电路可以有多种配置方法，也可以让光电断续器109平时输出高电平，扫描时输出低电平。必要时还可以增加一级放大或整形电路，使电平变化更加稳定可靠。

扫描时，如图6所示，触板102和被扫描纸面115贴合，压下外壳101让触板102缩进外壳101，使被扫描纸面115和外壳101的前端面103贴合，同时光线遮板110伸入到光电断续器109中，遮断光线使光电断续器109输出电平跳变，通知CPU 112扫描开始。CPU 112得知扫描开始后，立即点亮曝光灯106，启动摄像头108连续拍摄扫掠过被扫描纸面115上的图像，并将每幅相邻的单幅图像拼接在一起，形成一幅包含被扫描文字的长条图像，并存储在存储器113中。

本实用新型通过调节曝光灯106位置的设置，使拍摄的图像中不出现高亮反光点。避免曝光灯106在图像中形成高亮反光点的曝光灯106位置设置方法参见剖视图7。假设第一平面406和第二平面407是通过扫描窗口104的第一侧边404和第二侧边405且平行于摄像头108的光轴411的两个平面。那么，拍摄区(即扫描窗口104投影到被扫描纸面115上的区域)中进入摄像头108的光心401的最外侧第一光线402和第二光线403，经第一平面406和第二平面407的镜像反射后，将形成一个由第三平面408和第四平面409所界定的、如图7中阴影部分所示的楔形区域410。而第三平面408和第四平面409是分别由第一光线402和第二光线403，经第一平面406和第二平面407镜像反射所形成的。本申请中，第一光线402和第二光线403是由摄像头108的光心401分别和第一侧边404、第二侧边405确定的。为避免视觉混乱，图7中将第一平面406、第二平面407、第三平面408和第四平面409均绘制为虚直线，实际均应视为垂直于画面的平面。

扫描笔使用时，需将扫描窗口104中线对准文字行中线，目前通常在扫描窗口104的外壁上绘制一个箭头作为指示。但由于箭头与文字有一定距离，用户还是无法将扫描窗口104中线和文字中线对准。为解决上述问题，本申请曝光灯106的位置配合扫描窗口104内壁的第一缺口303和第二缺口304，第一缺口303和第二缺口304优选为尖角形，由灯光在被扫描纸面115上打出的光亮区前部形成一个箭头，正好指向被扫描纸面115上被扫描文字行的中线。

如图8和图9所示，在扫描窗口104的内壁上开出两个尖形缺口，第一缺口303和第二缺口304。图8是拆掉部分外壳并将曝光灯罩105从第一剖切线310、第二剖切线311、第三剖切线312切除一部分后看到的视图，图9是从扫描窗口114向外壳101内部看到的视图。

曝光灯106发出的光线被扫描窗口104遮挡后在被扫描纸面115上形成一个矩形光亮区域。在本实施例中，曝光灯106有两个，分别与第一缺口303和第二缺口304相对应。第一缺口303和第二缺口304的设置，应使两个曝光灯106分别发出的第一光线301和第二光线302，通过第一缺口303和第二缺口304在被扫描纸面115上的中点305处交汇，在拍摄区前部中间形成一个尖角指示标306，如图10。由于指示标306和文字都在纸面上，所以扫描时让这个指示标306对准文字行中央非常容易。相比于目前扫描笔通常都丝印在扫描窗上沿的指示标而言，显得方便容易很多。

如此形成的指示标306还有一个优点，如图11所示，就是当扫描笔的触板102不是紧贴被扫描纸面115时，指示标306将自动扩散为如图12所示的两个模糊的尖角，形不成清晰聚焦的指示标306，以此告诉使用者扫描笔的倾斜角度不是最佳的。

为了与上位机(手机或平板电脑)配合使用，电路板111上还设有用于发送信号的无线发射模块114。

本实用新型的扫描笔可以有多种配置：

1)系统程序中不包含光学字符识别(OCR)软件和词典翻译软件，但包含无线发射模块114。系统程序将拼接好的长条图像进行二值化处理并压缩后，由无线发射模块114传输给配对的上位机，由上位机进行OCR识别和翻译。压缩后的长条图像一般不超过20K字节，用WiFi或蓝牙3.0方式进行无线传输完全可以胜任。

2)系统程序中包含OCR软件，笔内设有无线发射模块114。OCR软件对拼接的图像进行OCR识别后，得到其中的文字信息编码，由无线发射模块114传输给配对的上位机，由上位机进行翻译等后续处理。这种情况下，由于发送的数据量较小，只是识别得到的字符串，可以采用低功耗的蓝牙4.0BLE模块。

3)系统程序中包含OCR软件和词典翻译软件，并且外壳101上设有显示屏。这是独立的扫描翻译笔，系统程序对拼接好的图像进行OCR识别并翻译后直接在显示屏上显示出来。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上可以作出许多变化，只要这些变化未脱离本实用新型的构思，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种扫描笔，其特征在于：包括外壳(101)和设于外壳(101)一端的触板(102)，所述外壳(101)靠近触板(102)的一端开设有扫描窗口(104)，所述外壳(101)内设有摄像头(108)和至少一个曝光灯(106)，所述摄像头(108)设置在扫描窗口(104)上方，所述曝光灯(106)的位置设于楔形区域(410)之外，所述楔形区域(410)是由拍摄区进入摄像头(108)的最外侧第一光线(402)和第二光线(403)，相对于通过扫描窗口(104)的侧边且平行于摄像头(108)光轴(411)的第一平面(406)和第二平面(407)镜像反射后形成的。

2.根据权利要求1所述的扫描笔，其特征在于：还包括由所述触板(102)触发的扫描开关，所述曝光灯(106)的数量有两个，对称设置在所述摄像头(108)的两侧，扫描开关通过CPU(112)间接地分别与两个所述曝光灯(106)电连接。

3.根据权利要求2所述的扫描笔，其特征在于：所述扫描窗口(104)内壁开设有第一缺口(303)和第二缺口(304)，第一缺口(303)和第二缺口(304)的位置，分别在两个所述曝光灯(106)与所述拍摄区中点(305)的连线上，使两个所述曝光灯(106)通过第一缺口(303)和第二缺口(304)的光线，在所述拍摄区形成指示标(306)。

4.根据权利要求2或3所述的扫描笔，其特征在于：所述扫描开关包括光电断续器(109)和光线遮板(110)，光电断续器(109)与所述CPU(112)电连接，所述光线遮板(110)与所述触板(102)刚性连接，触板(102)运动时带动所述光线遮板(110)伸入所述光电断续器(109)中。

5.根据权利要求4所述的扫描笔，其特征在于：所述触板(102)与所述外壳(101)滑动连接。

6.根据权利要求5所述的扫描笔，其特征在于：所述外壳(101)内固定有电路板(111)，电路板(111)上设置有所述光电断续器(109)、CPU(112)和存储器(113)，所述光电断续器(109)与CPU(112)电连接。

7.根据权利要求6所述的扫描笔，其特征在于：所述存储器(113)包括存储系统程序的程序存储器和存储图像及动态数据的数据存储器。

8.根据权利要求7所述的扫描笔，其特征在于：还包括光学字符识别软件和词典翻译软件，并设置有显示屏。

9.根据权利要求7所述的扫描笔，其特征在于：所述电路板(111)上还设置有无线发射模块(114)。

10.根据权利要求9所述的扫描笔，其特征在于：还包括光学字符识别软件。