KR200488959Y1 - 시각장애인을 위한 그림-활자 점자 변환 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 촬영된 이미지로부터 문자-배경을 포함하는 문자 블록과 그림 등 비문자 블록을 분리하고, 이들 블록으로부터 문자와 이미지 검색어를 각각 추출하여 점자로 제공하는 시각장애인용 그림-활자 점자 변환에 관한 것이다.
본 고안은 컴팩트한 크기의 본체, 카메라, 프로세서 및 점자 출력부를 구비하여 1 내지 1/2 페이지의 이미지를 점자로 출력할 수 있다. 또한, 본 고안의 장치는 문자 블록과 비문자 블록을 구분하고, 이를 각각의 추출 모듈에 따라 문자와 검색어를 추출하므로 비문자에 대한 정보도 시각장애인에게 제공할 수 있다.

Description

시각장애인을 위한 그림-활자 점자 변환 장치{Conversion device from character and non-character to braille for blind person}

본 고안은 시각장애인을 위한 그림-활자 점자 변환 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 촬영된 이미지로부터 문자-배경을 포함하는 문자 블록과 그림 등 비문자 블록을 분리하고, 이들 블록으로부터 문자와 이미지 검색어를 각각 추출하여 점자로 제공하는 시각장애인용 그림-활자 점자 변환에 관한 것이다.

일반적으로 알려져 있는 점자는 눈으로 사물을 식별할 수 없는 시각장애인이 사물을 용이하게 식별할 수 있도록 지면에 일정한 형태의 점을 돌출시켜 이를 손가락 끝으로 만져서 문자 및 부호를 인식할 수 있도록 한 것이다.

점자는 특수 재질의 종이에 점필이나 프레스 기기를 이용하여 타공되지 않을 정도의 돌출부를 형성하는 것이 일반적이다. 이러한 점자는 시각 장애인에게 촉각에 의해 문자를 인식하게 하는 필수적 수단으로서 1824년 영국의 Braille에 의해 만들어졌다. 점자는 위에서 아래로 3점, 좌우 두줄, 총 6 점으로 구성된 것이 일반적이며 우리나라에서는 송암 박두성 선생이 훈민정음을 바탕으로 창안한 훈맹정음이 널리 쓰이고 있다.

점자가 만들어진 이후 점차 점자 보급률이 늘어나면서 점자는 시각장애인들의 굳건한 재활의 초석이 되어 왔다. 점자도서를 전문적으로 발간하는 점자도서관이나 복지관 등이 꾸준히 늘어왔으며 이들 기관에서는 다양한 종류의 책과 잡지들을 점자로 제작하고 있다. 도서의 제작 과정도 과거에는 수작업에 의존하던 것이 현재는 점자 프린터기, 고속자동제판기 등의 보급으로 도서의 대량출판도 가능해졌다. 또한 최근에는 지하철 난간이나 엘리베이터, 택시의 문 손잡이 등에서도 시각장애인을 위한 금속판에 새겨진 점자를 접할 수 있게 되었다.

이에 따라, 점자도서관이나 시각장애학교와 같은 공공기관에서는 최근 시각 장애인들의 도서 학습 증진을 위해 저시력인이 휴대하면서 문서를 확대하여 볼 수 있는 휴대용 도서 확대기나 도서나 문서에 있는 2차원 바코드를 인식하여 해당 페이지의 내용을 음성으로 들려주는 인쇄물 음성변환출력기와 같은 휴대용 기기 등이 보급되어 사용되고 있는데, 상기의 휴대용 도서 확대기와 같은 경우 저 시력을 위한 보조기기로 맹인이 사용할 수 없는 단점이 있었으며, 상기의 인쇄물 음성변환출력기의 경우 도서 출판물을 음성으로 재녹음한 파일이 필요하므로 도서가 음성파일로 변환되는 작업에 따른 시간과 비용이 추가로 발생하는 단점이 있었다.

한국등록특허 10-1752351호에는 일반 출판도서의 인쇄면을 촬영한 이미지를 이용하여 문자를 인식한 후, 문자를 점자로 변환하여 출력하는 점자모듈에 나타나도록 함과 동시에 도서의 각 페이지의 문장 또는 단어 등의 글자 순서를 앞뒤로 선택하여 읽을 수 있는 도서 내용 점자 출력장치가 개시되어 있다. 다만, 상기 등록특허는 문자만을 인식하여 점자로 출력하므로 도서 내용에 삽입되어 있는 그림이나 이미지 등 비문자에 대해서는 점자로 출력할 수 없다는 한계가 있었다.

본 고안은 문자뿐만 아니라 그림, 이미지 등 비문자에 대해서도 점자로 출력할 수 있는 장치를 제공하는 것이다.

본 고안은 2차 가공이나 텍스트 파일을 필요로 하지 않고 기존의 종이책위에 스캔(촬영)하는 것으로 점자를 출력할 수 있는 장치를 제공하는 것이다.

본 고안은 구조가 간단하여 경제적인 점자 출력장치를 제공하는 것이다.

하나의 양상에서 본 고안은

본체부 ;

상기 본체부 하단에 탑재되어 책의 인쇄면을 촬영하여 이미지를 생성하는 카메라부 ;

카메라부에서 생성된 이미지를 전송받고, 전송된 이미지에서 문자블록과 비문자 블록을 구분하고, 문자블록이면 배경으로부터 문자를 추출하여 저장하고, 비문자 블록이면 전송받은 이미지를 정보 검색 웹사이트에 질의하여 상기 이미지와 가장 가까운 검색어를 수신받아 저장하고, 상기 문자와 검색어를 점자 데이터로 변환하는 제어부 ; 및

상기 제어부로부터 전송받은 점자 데이터를 수신 받아 점자로 출력하는 점자 출력부를 포함하고,

상기 제어부는 전송된 이미지의 각 픽셀의 RGB 값을 읽고, 각 픽셀의 RBG 값이 흑색, 회색, 흰색 계통을 나타내는 RGB값의 범위에 있는지 판단하고, 흑색, 회색, 흰색 계통을 나타내는 RGB값 범위에 있는 픽셀 영역을 선정하여 상기 픽셀 영역이 소정 크기 범위이면 문자블록으로 선정하고 그렇지 않으면 비문자블록으로 선정하고,

상기 제어부는 문자블록에서 문자 추출이 실패하는 경우 상기 문자블록을 비문자 블록으로 재선정하여 이미지 검색을 수행하는 것을 특징으로 하는 그림-활자 점자 변환 장치에 관련된다.

본 고안은 컴팩트한 크기의 본체, 카메라, 프로세서 및 점자 출력부를 구비하여 1 내지 1/2 페이지의 이미지를 점자로 출력할 수 있다. 또한, 본 고안의 장치는 문자 블록과 비문자 블록을 구분하고, 이를 각각의 추출 모듈에 따라 문자와 검색어를 추출하므로 비문자에 대한 정보도 시각장애인에게 제공할 수 있다.

도 1은 본 고안에 따른 그림-활자 점자 변환 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 고안의 제어부에서 수행하는 그림-활자 점자 변환 프로세스를 나타내는 플로우차트이다.
도 3은 본 고안에 따른 그림-활자 점자 변환 장치의 개략도이다.

이하에서, 본 고안의 바람직한 실시 태양을 도면을 들어 설명한다. 그러나 본 고안의 범위는 하기 실시 태양에 대한 설명 또는 도면에 제한되지 아니한다. 즉, 본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 고안을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 기술되는 "포함 한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 명세서에 기재된 "부", "기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

도 1은 본 고안에 따른 그림-활자 점자 변환 장치의 구성을 나타내는 블록도이고, 도 2는 본 고안의 제어부에서 수행하는 그림-활자 점자 변환 프로세스를 나타내는 플로우차트이고, 도 3은 본 고안에 따른 그림-활자 점자 변환 장치의 개략도이다.

도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 고안의 그림-활자 점자 변환 장치는 본체부(10), 카메라부(20), 제어부(30) 및 점자모듈(40)를 포함한다.

상기 본체부(10)에 카메라부(20), 제어부(30) 및 점자모듈(40)이 설치된다.

상기 카메라부(20)는 상기 본체부 하단에 탑재되어 책의 인쇄면을 촬영하여 이미지를 생성할 수 있다. 상기 카메라부(20)로 스캐너를 사용할 수 있다.

상기 제어부(30)는 프로세서(31), 제어부(32), 통신부(33) 및 문자 블록 단어 추출 모듈(34) 및 비문자 블록 검색어 추출 모듈(35)을 포함한다.

상기 점자 출력부(40)는 상기 본체부 상면에 위치하여 상기 제어부(30)에서 변환된 점자 데이터를 수신받아 시각장애인에게 필요한 점자로 출력할 수 있다. 상기 점자출력부(40)는 점자가 디스플레이되는 다수의 단위셀이 일렬로 나열되게 설치된 공지된 점자 디스플레이일 수 있다. 예를 들면, 상기 점자 디스플레이는 다수의 단위셀 각각이 상면으로 돌출되는 점자유닛과, 상기 점자유닛과 일체로 부착된 영구자석과, 상기 영구자석의 하단부에 설치되는 전자석 모듈로 이루어져 상기 전자석모듈의 정역제어를 통해 상기 영구자석과 전자석 모듈간에 작용하는 인력 및 척력으로 점자 정보를 표시할 수 있다.

상기 제어부(30)는 카메라부(20)에서 생성된 이미지를 전송받고, 전송된 이미지에서 문자블록과 비문자 블록을 구분하고, 문자블록이면 배경으로부터 문자를 추출하여 저장하고, 비문자 블록이면 전송받은 이미지를 정보 검색 웹사이트에 질의하여 상기 이미지와 가장 가까운 검색어를 수신받아 저장하고, 상기 문자와 검색어를 점자 데이터로 변환한다.

먼저, 상기 제어부(30)는 카메라부로부터 전송받은 이미지에서 문자블록과 비문자 블록을 구분한다.

도 2를 참고하면, 상기 제어부(30)는 문자-비문자 블록 구분 모듈을 처리하여 전송받은 이미지에서 문자와 비문자를 분리할 수 있다. 여기서, 비문자는 문자 이외의 그림, 촬영된 이미지(하늘, 건물, 자동차 등), 도면 등을 모두 포함하는 것으로 이해할 수 있다.

문자-비문자 블록 구분 모듈은, 먼저 전송된 이미지의 각 픽셀 RGB 값을 읽고, 각 픽셀의 RBG 값이 흑색, 회색, 흰색 계통을 나타내는 범위에 있는지를 판단한다. 문자-비문자 블록 구분 모듈은 흑색, 회색, 흰색을 나타내는 RGB 범위를 임의로 선정할 수 있다. 예를 들면, 문자-비문자 블록 구분 모듈은 흰색 계통 RGB 값 범위를 (240~255, 240~255, 240~255)로 설정하고, 검정 계통 RGB 범위를 (0~50, 0~50, 0~50)로 설정하고, 회색 계통 RGB범위를 (105~192, 105~192, 105~192)로 설정할 수 있다.

문자-비문자 블록 구분 모듈은 흑색, 회색, 흰색 계통에 해당하지 않은 픽셀(이하, 컬러 픽셀)을 선정하고, 컬러 픽셀들이 인접하는지 판단하고, 인접하는 컬러픽셀의 면적이 소정 면적(5㎝×5㎝) 이상 연속하는 경우 비문자 블록으로 선정할 수 있다.

문자-비문자 블록 구분 모듈은 비문자 블록으로 선정된 픽셀을 제외한 나머지 픽셀들을 문자 블록으로 선정할 수 있다.

상기 제어부는 문자-비문자 블록 구분 모듈에서 비문자 블록으로 선정된 이미지 영역과 유사한 이미지를 외부 데이터 저장소에 질의한다. 상기 제어부는 외부 데이터 저장소로부터 이미지 영역과 가장 가까운 검색어를 수신받아 저장한다. 예를 들면, 상기 제어부는 상기 비문자 블록에 해당하는 이미지를 구글 등 정보 검색 웹사이트 등의 데이터 저장소에 질의하고, 상기 데이터 저장소로부터 상기 정보 검색결과를 수신할 수 있다.

상기 제어부는 문자-비문자 블록 구분 모듈에서 문자 블록으로 선정된 이미지 영역으로부터 문자를 추출한다. 본 고안은 공지된 방법으로 이미지에서 배경을 분리하고 문자만를 추출할 수 있다. 예를 들면, 상기 제어부는 문자블록의 이미지를 그레이 스케일로 변환하고, 그레이 스케일된 이미지 에 임계값을 주어 이진화를 수행할 수 있다. 상기 제어부는 이진화한 데이터에서 문자영역만을 추출하기 위해서 레이블링을 수행하고, 레이블링을 통해 새롭게 생성한 이미지에 문자영역만을 추출해온 이미지를 덧붙인 후 OCR(Optical Character Recognition) 기능을 통해 문자를 인식할 수 있다.

다만, 상기 제어부는 문자블록에서 문자 추출에 실패하는 경우 상기 문자블록을 비문자 블록으로 재선정하여 앞에서 상술한 바와 같이 이미지 검색을 수행할 수 있다.

이상에서 본 고안의 바람직한 구현예를 예로 들어 상세하게 설명하였으나, 이러한 설명은 단순히 본 고안의 예시적인 실시예를 설명 및 개시하는 것이다. 당업자는 본 고안의 범위 및 요지로부터 벗어남이 없이 상기 설명 및 첨부 도면으로부터 다양한 변경, 수정 및 변형예가 가능함을 용이하게 인식할 것이다.

Claims (1)

1. 본체부 ;
   상기 본체부 하단에 탑재되어 책의 인쇄면을 촬영하여 이미지를 생성하는 카메라부 ;
   카메라부에서 생성된 이미지를 전송받고, 전송된 이미지에서 문자블록과 비문자 블록을 구분하고, 문자블록이면 배경으로부터 문자를 추출하여 저장하고, 비문자 블록이면 전송받은 이미지를 정보 검색 웹사이트에 질의하여 상기 이미지와 가장 가까운 검색어를 수신받아 저장하고, 상기 문자와 검색어를 점자 데이터로 변환하는 제어부 ; 및
   상기 제어부로부터 전송받은 점자 데이터를 수신 받아 점자로 출력하는 점자 출력부를 포함하고,
   상기 제어부는 전송된 이미지의 각 픽셀의 RGB 값을 읽고, 각 픽셀의 RBG 값이 흑색, 회색, 흰색 계통을 나타내는 RGB값의 범위에 있는지 판단하고, 흑색, 회색, 흰색 계통을 나타내는 RGB값 범위에 있는 픽셀 영역을 선정하여 상기 픽셀 영역이 소정 크기 범위이면 문자블록으로 선정하고 그렇지 않으면 비문자블록으로 선정하고,
   상기 제어부는 문자블록에서 문자 추출이 실패하는 경우 상기 문자블록을 비문자 블록으로 재선정하여 이미지 검색을 수행하는 것을 특징으로 하는 그림-활자 점자 변환 장치.

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