專利名稱：具有翻譯功能的攝像頭裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子技術(shù)產(chǎn)品，特別是具有翻譯功能的攝像頭裝置及使用方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在人們閱讀外文資料，當(dāng)有電腦時(shí)，已經(jīng)不再需要翻閱大部頭的字典，而只需使 用電腦中的翻譯字典軟件，將需要翻譯的單詞或句子輸入電腦中，軟件會(huì)自動(dòng)給予翻譯。但 是在使用這些軟件的時(shí)候，還需要一個(gè)輸入的過程，同時(shí)，輸入的單詞必須是閱讀者熟悉的 或能夠用電腦鍵盤輸入的，比如在閱讀者并不知道日語如何輸入的情況下，翻譯軟件使用 的效果就要大打折扣了。因此人們需要有這樣的裝置，能夠直接將資料上的文字翻譯為需要的語種并展示 給使用者，現(xiàn)有的產(chǎn)品是翻譯筆，它采用的是線形的感光器件，將翻譯筆對(duì)準(zhǔn)要翻譯的單詞 從左向右掃描一遍，得單詞的圖片，再連線電腦進(jìn)行翻譯或者翻譯筆自帶CPU和相應(yīng)軟件、 詞庫等對(duì)單詞進(jìn)行翻譯。在掃描過程中，用戶必須手動(dòng)移動(dòng)掃描筆，并且必須保留勻速的運(yùn) 動(dòng)才能達(dá)到比較好的掃描識(shí)別效果，否則就無法得到準(zhǔn)確的翻譯結(jié)果；另外，此產(chǎn)品的信息 錄入速度比較慢，而且對(duì)用戶的掃描速度有較嚴(yán)格的要求，用戶手動(dòng)掃描移動(dòng)的速度太快 或太慢都會(huì)直接影響產(chǎn)品的識(shí)別率，第三，無論是連接電腦或直接脫機(jī)使用的翻譯筆都要 求一定的照明條件、都有較多的機(jī)械裝置，成本比較高，功能也較單一，難以推廣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能快速識(shí)別資料上的文字并進(jìn)行翻譯 的攝像頭裝置及使用該裝置進(jìn)行翻譯的方法。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種具有翻譯功能的攝像頭裝置，包括文字輸入設(shè)備，文字 識(shí)別模塊和文字翻譯模塊，其中文字輸入設(shè)備是基于CMOS感光芯片的USB攝像頭；文字識(shí) 別模塊包括圖像抓取單元、圖像版面分析單元、文字匹配分析單元和文字詞庫，文字識(shí)別模 塊和文字翻譯模塊設(shè)置在PC電腦主機(jī)內(nèi)，所述攝像頭通過USB連接線與PC電腦主機(jī)相連。所述的攝像頭包括具備近焦模式的鏡頭、CMOS感光芯片和USB圖像處理芯片， CMOS感光芯片和USB傳輸芯片整合為一塊集成芯片或分開為兩塊芯片并連接。USB圖像處 理芯片對(duì)感光芯片采集的圖像信息進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理并通過USB連接線傳送給PC電腦主 機(jī)。所述的鏡頭能夠?qū)π∮贗Ocm內(nèi)的物體進(jìn)行對(duì)焦。所述的鏡頭為手動(dòng)變焦鏡頭或兩段式手動(dòng)變焦鏡頭或兩段式自動(dòng)變焦鏡頭(Auto Macro lens)或全自動(dòng)對(duì)焦鏡頭(Auto Focus Lens)或EDOF鏡頭。所述的CMOS感光芯片的像素為30萬-200萬像素。保證成像的清晰度。所述的攝像頭還包括攝像頭支架，攝像頭支架由底架和立支架組成，底架和立支 架呈一定角度地固定結(jié)合，立支架為凹形，攝像頭可旋轉(zhuǎn)地固定在凹形立支架凹槽里，底架 是中空的。所述的角度應(yīng)能保證攝像頭的鏡頭可以調(diào)整為垂直向下對(duì)準(zhǔn)底架下的書面。攝像頭支架和書面之間直接接觸，保證在進(jìn)行文字翻譯時(shí)，可以進(jìn)行固定和對(duì)焦，并使鏡頭能 垂直向下對(duì)準(zhǔn)需要翻譯的文字。 所述攝像頭的USB圖像處理芯片還可連接AF鏡頭控制單元和/或AM鏡頭控制單 元和/或控制按鍵。所述攝像頭還包括LED補(bǔ)光燈、狀態(tài)顯示燈和麥克風(fēng)，LED補(bǔ)光燈、狀態(tài)顯示燈和 麥克風(fēng)分別與USB圖像處理芯片連接。本發(fā)明還提供一種使用上述裝置進(jìn)行翻譯的方法，包括以下步驟(1)用戶操作攝像頭，將攝像頭支架的底架與書面文字直接接觸，調(diào)整攝像頭，使 攝像頭對(duì)準(zhǔn)需要翻譯的書面文字；(2)攝像頭采集書面文字，書面文字的光學(xué)圖像經(jīng)過所述鏡頭，后續(xù)芯片接收光學(xué) 信號(hào)，并將信號(hào)進(jìn)行圖像數(shù)模(ADC)轉(zhuǎn)換和圖像信號(hào)處理(Image SignalProcessing)，形 成視頻流數(shù)據(jù)；(3)文字識(shí)別，USB連接線將視頻流數(shù)據(jù)傳輸?shù)降絇C電腦主機(jī)的文字識(shí)別模塊中， 文字識(shí)別模塊中的圖像抓取單元抓取視頻流數(shù)據(jù)中單獨(dú)的整張圖像，圖像版面分析單元對(duì) 圖像進(jìn)行版面分析，獲得字串框，并與文字詞庫進(jìn)行信息匹配，識(shí)別正確的文字信息并顯示 在PC電腦的顯示屏上，同時(shí)將所述文字信息傳輸?shù)轿淖址g模塊；(4)文字翻譯并顯示，文字翻譯模塊將文字信息翻譯為用戶需要的語言并顯示在 PC電腦的顯示屏上。所述攝像頭采集的書面文字的面積等于或小于64x48mm。本發(fā)明的具有翻譯功能的攝像頭裝置采用的是攝像頭拍攝模式，成像速度快，分 辨率高，傳輸速度快，通過USB連接線能將數(shù)據(jù)快速傳輸?shù)絇C電腦中，以30萬像素的攝像 頭為例，利用USB2. 0傳輸速度可以在一秒內(nèi)獲得最多30張圖像，大大提高了數(shù)據(jù)采集的速 度。而基于CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物導(dǎo)體)感光芯片的USB攝像頭技術(shù)已經(jīng)非常成熟，在數(shù) 據(jù)采集質(zhì)量有充分保證的前提下，產(chǎn)品的成本很低。而文字識(shí)別模塊和文字翻譯模塊設(shè)置 在PC電腦主機(jī)中，其運(yùn)行速度快，因此文字識(shí)別速度和翻譯速度很快。因此本發(fā)明的產(chǎn)品 具有成本低、使用方便、翻譯速度快、易于推廣的優(yōu)點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例1裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例2裝置的結(jié)構(gòu)示意3是本發(fā)明方法的工作流程示意圖；圖4是本發(fā)明裝置中的攝像頭支架的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1本發(fā)明的具有翻譯功能的攝像頭裝置包括文字輸入設(shè)備，文字識(shí)別模塊和文字翻 譯模塊，其中文字輸入設(shè)備是基于CMOS感光芯片的USB攝像頭1 ；文字識(shí)別模塊包括圖像 抓取單元、圖像版面分析單元、文字匹配分析單元和文字詞庫，文字識(shí)別模塊和文字翻譯模 塊設(shè)置在PC電腦主機(jī)內(nèi)，所述攝像頭通過USB連接線與PC電腦主機(jī)相連，文字識(shí)別模塊與文字翻譯模塊相連。攝像頭1包括鏡頭、CMOS感光芯片和USB圖像處理芯片，鏡頭能夠?qū)π∮贗Ocm內(nèi) 的物體進(jìn)行準(zhǔn)確對(duì)焦，為手動(dòng)變焦鏡頭；CMOS感光芯片和USB傳輸芯片為兩片芯片。CMOS 感光芯片的像素為30萬像素。攝像頭1外側(cè)還包括攝像頭支架，攝像頭支架由底架3和立支架2組成，底架3和 立支架2呈一定角度固定結(jié)合，立支架2為凹形，攝像頭1可旋轉(zhuǎn)地固定在凹形立支架2的 凹槽里，底架3是中空的。攝像頭支架優(yōu)選透明材料制成。攝像頭的USB圖像處理芯片還可連接AF鏡頭控制單元、AM鏡頭控制單元和控制 按鍵。攝像頭還可連接LED補(bǔ)光燈、狀態(tài)顯示燈和麥克風(fēng)，它們分別與USB圖像處理芯片 連接。使用具有翻譯功能的攝像頭裝置進(jìn)行翻譯的方法，包括以下步驟 (1)用戶操作攝像頭，將攝像頭支架的底架3與書面文字直接接觸，調(diào)整攝像頭1， 使攝像頭對(duì)準(zhǔn)需要翻譯的書面文字；(2)攝像頭采集書面文字，書面文字的光學(xué)圖像經(jīng)過所述鏡頭，折射到感光芯片， 感光芯片接收光學(xué)信號(hào)，并將信號(hào)傳輸給USB圖像處理芯片，USB圖像處理芯片進(jìn)行圖像數(shù) 模轉(zhuǎn)換和圖像信號(hào)處理，形成視頻流數(shù)據(jù)；使攝像頭采集的書面文字的面積為64x48mm。(3)文字識(shí)別，USB連接線將視頻流數(shù)據(jù)傳輸?shù)降絇C電腦主機(jī)的文字識(shí)別模塊中， 文字識(shí)別模塊中的圖像抓取單元抓取視頻流數(shù)據(jù)中單獨(dú)的整張圖像，圖像版面分析單元對(duì) 圖像進(jìn)行版面分析，獲得字串框，并與文字詞庫進(jìn)行信息匹配，識(shí)別正確的文字信息并顯示 在PC電腦的顯示屏上，同時(shí)將所述文字信息傳輸?shù)轿淖址g模塊；(4)文字翻譯并顯示，文字翻譯模塊將文字信息翻譯為用戶需要的語言并顯示在 PC電腦的顯示屏上。實(shí)施例2本實(shí)施例的裝置與實(shí)施例1基本相同，不同在于攝像頭1使用的鏡頭是全自動(dòng)對(duì) 焦鏡頭；同時(shí)CMOS感光芯片和USB圖像處理芯片整合為一片芯片，即CMOS感光及USB圖像 處理集成芯片，CMOS感光感光的像素為200萬像素。使用具有翻譯功能的攝像頭裝置進(jìn)行翻譯的方法，包括以下步驟(1)用戶操作攝像頭，將攝像頭支架的底架3與書面文字直接接觸，調(diào)整攝像頭1， 使攝像頭對(duì)準(zhǔn)需要翻譯的書面文字；(2)攝像頭采集書面文字，書面文字的光學(xué)圖像經(jīng)過所述鏡頭，折射到感光及USB 圖像處理集成芯片，即感光芯片與USB圖像處理芯片集成為一塊芯片，該芯片接收光學(xué)信 號(hào)，并將信號(hào)進(jìn)行圖像數(shù)模轉(zhuǎn)換和圖像信號(hào)處理，形成視頻流數(shù)據(jù)；使攝像頭采集的書面文 字的面積為35x26mm左右。(3)文字識(shí)別，USB連接線將視頻流數(shù)據(jù)傳輸?shù)降絇C電腦主機(jī)的文字識(shí)別模塊中， 文字識(shí)別模塊中的圖像抓取單元抓取視頻流數(shù)據(jù)中單獨(dú)的整張圖像，圖像版面分析單元對(duì) 圖像進(jìn)行版面分析，獲得字串框，并與文字詞庫進(jìn)行信息匹配，得到正確的文字信息并顯示 在PC電腦的顯示屏上，同時(shí)將所述文字信息傳輸?shù)轿淖址g模塊；(4)文字翻譯并顯示，文字翻譯模塊將文字信息翻譯為用戶需要的語言并顯示在PC電腦的顯示 屏上。
權(quán)利要求
一種具有翻譯功能的攝像頭裝置，包括文字輸入設(shè)備，文字識(shí)別模塊和文字翻譯模塊，其特征在于文字輸入設(shè)備是基于CMOS感光芯片的USB攝像頭；文字識(shí)別模塊包括圖像抓取單元、圖像版面分析單元、文字匹配分析單元和文字詞庫，文字識(shí)別模塊和文字翻譯模塊設(shè)置在PC電腦主機(jī)內(nèi)，所述攝像頭通過USB連接線與PC電腦主機(jī)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有翻譯功能的攝像頭裝置，其特征在于所述的攝像頭包括 具備近焦模式的鏡頭、CMOS感光芯片和USB圖像處理芯片，CMOS感光芯片和USB傳輸芯片 整合為一塊集成芯片或分開為兩塊芯片并連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有翻譯功能的攝像頭裝置，其特征在于所述的鏡頭能夠?qū)?小于IOcm內(nèi)的物體進(jìn)行對(duì)焦。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有翻譯功能的攝像頭裝置，其特征在于所述的鏡頭為手動(dòng) 變焦鏡頭或兩段式手動(dòng)變焦鏡頭或兩段式自動(dòng)變焦鏡頭或全自動(dòng)對(duì)焦鏡頭或EDOF鏡頭。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有翻譯功能的攝像頭裝置，其特征在于所述的CMOS感光芯 片的像素為30萬-200萬像素。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的具有翻譯功能的攝像頭裝置，其特征在于所述的攝 像頭還包括攝像頭支架，攝像頭支架由底架和立支架組成，底架和立支架呈一定角度地固 定結(jié)合，立支架為凹形，攝像頭可旋轉(zhuǎn)地固定在凹形立支架凹形槽里，底架是中空的。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有翻譯功能的攝像頭裝置，其特征在于所述攝像頭的USB 圖像處理芯片還可連接AF鏡頭控制單元和/或AM鏡頭控制單元和/或控制按鍵。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有翻譯功能的攝像頭裝置，其特征在于所述攝像頭還包括 LED補(bǔ)光燈、狀態(tài)顯示燈和麥克風(fēng)，LED補(bǔ)光燈、狀態(tài)顯示燈和麥克風(fēng)分別與USB圖像處理芯 片連接。
9.一種使用所述具有翻譯功能的攝像頭裝置進(jìn)行翻譯的方法，其特征在于包括以下步驟(1)用戶操作攝像頭，將攝像頭支架的底架與書面文字直接接觸，調(diào)整攝像頭，使攝像 頭對(duì)準(zhǔn)需要翻譯的書面文字；(2)攝像頭采集書面文字，書面文字的光學(xué)圖像經(jīng)過所述鏡頭，后續(xù)芯片接收光學(xué)信 號(hào)，并將信號(hào)進(jìn)行圖像數(shù)模轉(zhuǎn)換和圖像信號(hào)處理，形成視頻流數(shù)據(jù)；(3)文字識(shí)別，USB連接線將視頻流數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇C電腦主機(jī)的文字識(shí)別模塊中，文字 識(shí)別模塊中的圖像抓取單元抓取視頻流數(shù)據(jù)中單獨(dú)的整張圖像，圖像版面分析單元對(duì)圖像 進(jìn)行版面分析，獲得字串框，并與文字詞庫進(jìn)行信息匹配，識(shí)別正確的文字信息并顯示在PC 電腦的顯示屏上，同時(shí)將所述文字信息傳輸?shù)轿淖址g模塊；(4)文字翻譯并顯示，文字翻譯模塊將文字信息翻譯為用戶需要的語言并顯示在PC電 腦的顯示屏上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于攝像頭采集書面文字的面積等于或小于 64x48mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有翻譯功能的攝像頭裝置及方法，該裝置包括文字輸入設(shè)備，文字識(shí)別模塊和文字翻譯模塊，文字輸入設(shè)備是基于CMOS感光芯片的USB攝像頭；文字識(shí)別模塊包括圖像抓取單元、圖像版面分析單元、文字匹配分析單元和文字詞庫，文字識(shí)別模塊和文字翻譯模塊設(shè)置在PC電腦主機(jī)內(nèi)，攝像頭通過USB連接線與PC電腦主機(jī)相連。使用該裝置進(jìn)行翻譯時(shí)只需用戶操作攝像頭、攝像頭采集書面文字、文字識(shí)別、文字翻譯并顯示即可。本發(fā)明的產(chǎn)品具有成本低、使用方便、翻譯速度快、易于推廣的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G06K9/00GK101873415SQ20091008226
公開日2010年10月27日 申請(qǐng)日期2009年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月22日
發(fā)明者何佳文, 范國強(qiáng) 申請(qǐng)人:北京麥哲科技有限公司