TWI395562B - Automatic book page image capture device - Google Patents

Description

自動書本翻頁影像擷取器

本發明是有關於一種書本翻頁影像擷取器，特別是有關於一種自動對書本進行翻頁並進行書頁影像擷取之自動書本翻頁影像擷取器。

近年來，隨著時代進步琳瑯滿目的書籍，使得圖書館內許多重要書籍、文獻或典藏均有不易保存之問題。因台灣的海島型氣候，圖書館常常會發生書籍受潮、或過度使用等，讓許多重要的書籍、歷史文獻、重要的著作受到時間空間的限制而受潮破壞。

此外，許多的肢體障礙者，有著就學需求及吸收新知的渴望。在所有肢體殘障者中(包含腦性麻痺小孩、脊髓損傷及肌肉萎縮)約有20%左右為較嚴重的四肢癱瘓者，這些患者往往年輕，有著就學的需求及吸收新資訊的渴望。

因而如何在肢體障礙下完成閱讀的活動，是臨床迫切需要解決的問題。關於電動翻書機的沿革，國內目前尚無相關機構對此方面進行研發，然在國外翻書機之應用已行之多年，國外早期電動翻書機大多結合機械手臂(robotics)之研發，然因其硬體系統體積龐大、操作不便及在使用功能上之限制，使得此類翻書機無法廣為應用。Officer雖於1991年提出另一種不同的控制書頁方法-自動遙控操作式電動翻書機(Page-A-R.A.M.A.)，其設計原理為經由微處理機控制翻書臂及吸盤設計(如第1圖所示)。惟此種設計仍有一些限制，如書頁的靜電造成吸盤裝置無法一次只控制一張書頁 ，另一限制則是此設計無法返覆翻書，並且因吸盤裝置產生較大的噪音。

再者，教師教學時，若可將教材轉成電子書，更可方便達到教學效果。

有鑑於上述先前技術之問題，本發明之目的就是在提供一種，以解決書本保存不易及肢障人士不易閱讀書本之問題，更可提高教學之便利性。

根據本發明之目的，提出一種自動書本翻頁影像擷取器，其包含一殼體、一控制系統、一風扇系統、一翻頁裝置及一影像擷取系統。殼體提供一書本放置空間，控制系統則設置於殼體之底部，此控制系統至少輸出一第一驅動訊號、一第二驅動訊號及一第三驅動訊號。風扇系統與控制系統電性連接並接收第一驅動訊號，風扇系統更包含一吹氣風扇及一吸氣裝置，吹氣風扇及吸氣裝置設置於殼體之一側，其藉以提供風力吹離一書頁。翻頁裝置則接收第二驅動訊號，並藉由一驅動器帶動一桿體，將吹離之書頁利用桿體翻動，且桿體藉由驅動器之帶動於殼體兩側之間移動。影像擷取系統設有一影像擷取器且置於殼體正面之上方，影像擷取系統接收第三驅動訊號後，則啟動影像擷取器以擷取一影像並將所擷取之影像傳送至一顯示器顯示。

承上所述，依本發明之自動書本翻頁影像擷取器，其可具有一或多個下述優點：

(1)此自動書本翻頁影像擷取器可藉由將書籍電子化，以達到節省紙張之效果。

(2)此自動書本翻頁影像擷取器可藉由將書籍電子化，以達到保存文獻之效果。

(3)此自動書本翻頁影像擷取器可藉由將書籍電子化，以方便肢障人士閱 讀電子化之書籍。

(4)此自動書本翻頁影像擷取器可藉由將書籍電子化，以提高教師教學之便利性。

200‧‧‧殼體

201‧‧‧塊體

210‧‧‧懸吊元件

220‧‧‧控制系統

230‧‧‧風扇系統

231‧‧‧吹氣風扇

232‧‧‧吸氣裝置

240‧‧‧翻頁裝置

241‧‧‧驅動器

242‧‧‧桿體

250‧‧‧影像擷取系統

251‧‧‧影像擷取器

252‧‧‧顯示器

300‧‧‧殼體

301‧‧‧感測元件

302‧‧‧塊體

260、310‧‧‧書本

311‧‧‧書頁

312‧‧‧吹氣風扇

320‧‧‧吸氣裝置

321‧‧‧吸氣管

322‧‧‧吸氣風扇

330‧‧‧桿體

340‧‧‧影像擷取系統

341‧‧‧顯示器

342‧‧‧影像擷取器

350‧‧‧桿體

400‧‧‧平衡裝置

401‧‧‧第一電磁系統

402‧‧‧第二電磁系統

410‧‧‧U型固定器

420‧‧‧書本

421‧‧‧書頁

430‧‧‧桿體

第1圖係為先前技術之外觀示意圖；第2圖係為本發明之自動書本翻頁影像擷取器之實施例示意圖；第3A至3H圖係為本發明之自動書本翻頁影像擷取器之操作流程示意圖；第4A至4C圖係為本發明之自動書本翻頁影像擷取器之書本翻頁側視圖；以及第4D至4G圖係為本發明之自動書本翻頁影像擷取器之書本翻頁上視圖。

請參閱第2圖，其係為本發明之自動書本翻頁影像擷取器之實施例示意圖。圖中，自動書本翻頁影像擷取器包含一殼體200、一控制系統220、一風扇系統230、一翻頁裝置240及一影像擷取系統250。殼體200由至少二固定部201組成，此二固定部201相對設置，藉以形成一書本放置空間以容置一書本260。控制系統220則設置於殼體200之底部，其至少輸出一第一驅動訊號、一第二驅動訊號及一第三驅動訊號。其中，控制系統220可為一嵌入式系統。風扇系統230與控制系統220相連並接收控制系統220輸出之第一驅動訊號，風扇系統230包含至少一吹氣風扇231及至少一吸氣裝置232，且設置於殼體200之一側，藉以提供風力吹離一書頁。翻頁裝置240包含一驅動器241及一桿體242，驅動器241可透過至少一馬達與桿體241連接。翻頁裝置240接收控制系統220輸出之第二驅動訊號，並藉由驅動器241驅動馬達以帶動桿體242，透過桿體242將吹離之書頁翻動，且桿體242藉由驅動器241之帶動於殼體200兩側之間移動。此外，驅動器241亦可利用馬達帶 動固定部201以固定書本260。

影像擷取系統250包含一影像擷取器251及一顯示器252。影像擷取器251設置於一懸吊元件210上，且藉由懸吊元件210懸吊於殼體200正面之上方，當影像擷取系統250係接收第三驅動訊號後，啟動影像擷取器251以擷取書頁，藉以產生一影像並將此影像傳送至一顯示器252。

請參閱第3A圖至第3H圖，其係為本發明之自動書本翻頁影像擷取器之操作流程示意圖。第3A圖及第3B圖中，殼體300包含一感測元件301及一塊體302。感測元件301感測置放於殼體300中之書本310厚度後，塊體302則將書本310夾緊固定於殼體300中(如第3A圖所示)。吹氣風扇312則將書本310吹散，使一書頁311翻起(如第3B圖所示)。請續參閱第3C圖，當書頁311被吹起後，吸氣裝置320則吸附吹起之書頁311。此吸氣裝置320包含一吸氣管321及一吸氣風扇322。吸氣風扇322抽出空氣以使吸氣管321產生吸力，藉以吸附由吹氣風扇312(如3B圖所示)吹起之書頁311。第3D圖中，當吸器管321吸附書頁311後，桿體330即移動至預設位置。當桿體330移動至預設位置，則吸器管321轉向。請參閱第3E圖至第3G圖，藉由桿體330之移動，可使自書本310翻起之書頁311向左進行翻頁之動作。請參閱第3H圖，當書本310完成翻頁後，則由影像擷取系統340擷取已翻頁之頁面影像。進一步說明，影像擷取器342由一懸吊元件350懸吊於書本310上方，並對書本310之內容進行影像擷取，再將擷取之影像傳輸予一顯示器341。在此實施例中，風扇系統包含設置於殼體300(如第3C圖所示)兩側之一第一吹氣風扇、一第二吹氣風扇、一第一吸氣裝置以及一第二吸氣裝置。其中，第一吹氣風扇與該第一吸氣裝置設置於殼體300之一側，而第二吹氣風扇與第二吸氣裝置係設置於殼體300之另一側。如此，藉由不同側之風扇連動，可使書本310(如第3F圖所示)向左翻頁或向右翻頁。

請參閱第4A圖至第4C圖，其係為本發明之自動書本翻頁影像擷取器之書本翻頁側視圖。自動書本翻頁影像擷取器更可於書本420底部設置一平衡裝置400，平衡裝置400包含一第一電磁系統401與一第二電磁系統402，此第一電磁系統401設置於殼體之一側，第二電磁系統402設置於殼體之另一側，各電磁系統係藉由電磁線圈充放電調整殼體高度，進而使放置於殼體上之書本420保持平衡，以提升書本420翻頁時之穩定度。另，書本420底部更可設置一U型固定器410，此U型固定器410具有一可彎關節。當書本420進行翻頁時，U型固定器410則直立於書本420底部，避免妨礙書本420翻起一書頁421(如第4B圖所示)。當書本420翻頁完畢後(如第4C圖所示)，U型固定器410則可藉由此可彎關節彎曲後，對放置於殼體上之書本420進行固定(如第4A圖所示)。

請續參閱第4D圖至第4G圖，其係為本發明之自動書本翻頁影像擷取器之書本翻頁上視圖。翻頁裝置利用多個步進馬達驅動桿體430，以令桿體430推動書頁421翻動。翻頁裝置包括有：第一步進馬達、第二步進馬達、第三步進馬達、第四步進馬達及第五步進馬達。第一步進馬達則帶動組成殼體之二塊體以夾緊書脊，固定書本420。第二步進馬達帶動桿體430推動一書頁421以將書本翻頁。第三步進馬達帶動一U型固定器410放置於書本二頁面上(如第4G圖所示)。第四步進馬達帶動該第一吸氣裝置轉向。第五步進馬達帶動第二吸氣裝置轉向。

綜上所述，本發明所提出之自動翻頁影像擷取器，可讓圖書館中許多重要的館內珍藏，不受到時間空間的限制而受潮破壞，並可以電子資料之形式加以保存，讓後人可以閱讀到前人的資訊，讓文化、歷史、經驗、古書及文字加以電子化，讓重要的書籍可以廣為流傳和保存。此外，電子化後的書籍，可提高書本閱讀之便利性借閱，而且能讓殘障者能方便閱讀，讓肢 障人士享受無障礙的看書環境。

此外，在教師教學上用電子書式轉換機做上課之用，有助於提升學生上課的吸收能力，以及學習能力與閱讀能力，並且加以改善四肢癱瘓學生之學習障礙及生活品質。經由本發明所提出之自動翻書影像擷取器，肢障人士不需要攜帶笨重的翻書機方可對書本進行閱讀，肢障人士僅需將普通書本轉換為電子書之模式，即可輕鬆方便的閱讀書籍，加以改善肢障人士的看書環境與方式。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

200‧‧‧殼體

201‧‧‧塊體

210‧‧‧懸吊元件

220‧‧‧控制系統

230‧‧‧風扇系統

231‧‧‧吹氣風扇

232‧‧‧吸氣裝置

240‧‧‧翻頁裝置

241‧‧‧驅動器

242‧‧‧桿體

250‧‧‧影像擷取系統

251‧‧‧影像擷取器

252‧‧‧顯示器

260‧‧‧書本

Claims (4)

1. 一種自動書本翻頁影像擷取器，其包含：一殼體，係提供一書本放置空間，該殼體由至少二固定部組成，該二固定部係形成該書本放置空間；一控制系統，設置於該殼體之底部，係至少輸出一第一驅動訊號、一第二驅動訊號及一第三驅動訊號；一風扇系統，係與該控制系統相連並接收該第一驅動訊號，包含至少一吹氣風扇及至少一吸氣裝置設置於該殼體之一側，藉以提供風力吹離一書頁，其中該風扇系統包含一第一吹氣風扇、一第二吹氣風扇、一第一吸氣裝置以及一第二吸氣裝置，該第一吹氣風扇與該第一吸氣裝置係設置於該殼體之一側，而該第二吹氣風扇與該第二吸氣裝置係設置於該殼體之另一側；一翻頁裝置，係接收該第二驅動訊號，並藉由一驅動器帶動一桿體，將吹離之該書頁利用該桿體翻動，且該桿體藉由該驅動器之帶動於該殼體兩側之間移動，其中該翻頁裝置包括有：一第一步進馬達，係帶動二塊體夾緊書脊以固定書本；一第二步進馬達，係帶動該桿體將書本翻頁；一第三步進馬達，係帶動一固定器放置於書本二頁面上；一第四步進馬達，係帶動該第一吸氣裝置轉向；以及一第五步進馬達，係帶動該第二吸氣裝置轉向；一影像擷取系統，係設有一影像擷取器且置於該殼體正面之上方，係接收該第三驅動訊號後，啟動該影像擷取器以擷取一影像並將該影像傳送至一顯示器；以及 一平衡裝置，其設置於該書本底部，該平衡裝置包含一第一電磁系統與一第二電磁系統，該第一電磁系統設置於該殼體之一側，該第二電磁系統設置於該殼體之另一側，各該電磁系統係藉由電磁線圈充放電保持該殼體平衡，以提供書本翻頁時保持平衡。
2. 如申請專利範圍第1項所述之自動書本翻頁影像擷取器，其中該控制系統係為一嵌入式系統。
3. 如申請專利範圍第1項所述之自動書本翻頁影像擷取器，其中各該吹氣風扇係將書頁吹散。
4. 如申請專利範圍第1項所述之自動書本翻頁影像擷取器，其中各該吸氣裝置係吸住所吹散之書頁。