專利名稱：攝影式智能閱讀裝置及其操作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種資料輸入裝置，特別涉及一種攝影式智能閱讀裝置及其操作方法。
按現(xiàn)今的開放社會(huì)，媒體資訊日益發(fā)達(dá)，尤以報(bào)紙、雜志、書刊為最，大量的新資訊時(shí)常給閱讀者造成理解上的困難，如此，查詢相關(guān)字匯的資料或解釋已迫在眉睫。按以往常見的方法，一般是搬來沉重的字典進(jìn)行手工查閱，以達(dá)理解的目的。此方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力，如遇一篇資訊材料有多處生僻字匯，則勢(shì)必降低閱讀速度，且分散閱讀者的注意力。
于是，近來出現(xiàn)了許多電腦字匯翻譯軟件，來取代部分或全部字匯解釋的功能。但目前開發(fā)出來的字匯翻譯軟件，在解釋印刷體字匯時(shí)，均需將其經(jīng)由鍵盤或筆式鍵入的動(dòng)作來達(dá)到輸入的目的，雖省卻人為查閱字典的步驟，但增加了鍵入字匯的動(dòng)作，如遇較長(zhǎng)的字匯，速度反不及手工查閱，且鍵入過程中難免發(fā)生拼寫錯(cuò)誤，使用者常需修改，異常頻繁，極易擾亂閱讀思路，影響閱讀效果，實(shí)為得不償失。
有鑒于此，本發(fā)明的目的即在于克服印刷體字匯翻譯快速性與便利性的矛盾，結(jié)合電子技術(shù)及程序設(shè)計(jì)，提供一攝影式閱讀裝置。此種攝影式閱讀裝置包含有一個(gè)二維電荷耦合(CCD)或CMOS光影像感應(yīng)裝置(CMOS imge sensormodule)，其操作步驟及內(nèi)部控制流程為(1)首先使用者將攝影式閱讀裝置與主電腦裝置經(jīng)由高速傳輸纜線連接，再將攝影式閱讀裝置的前端透鏡對(duì)準(zhǔn)待查詢的印刷體文字或片語(yǔ)，按動(dòng)采集開關(guān)，經(jīng)由光攝影透鏡擷取該文字影像的光信號(hào)，同時(shí)并傳送至攝影式閱讀裝置內(nèi)的影像感應(yīng)裝置(CCD或CMOS影像感應(yīng)裝置)；(2)在前述影像感應(yīng)裝置內(nèi)部，攝像驅(qū)動(dòng)器(image driver)經(jīng)由數(shù)字信號(hào)處理器控制，以驅(qū)動(dòng)影像感應(yīng)器將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬電信號(hào)，再通過模/數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字影像信號(hào)，然后再傳送至數(shù)字信號(hào)處理器中，經(jīng)濾波處理后，將可以辨識(shí)的信號(hào)傳送至攝影式閱讀裝置的通訊控制接口卡(communication interface controller)；(3)信號(hào)自攝影式閱讀裝置的通訊控制接口卡經(jīng)高速數(shù)據(jù)傳輸纜線與主電腦裝置的通訊控制接口卡相連接，連接的通訊端可為串行端、并行端、個(gè)人計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器卡國(guó)際組件(PC Memiry cardInternational Association)；(PCMCIA)或USB；(4)接著，主電腦裝置將數(shù)字影像信號(hào)轉(zhuǎn)換成影像陣列(digital image data matrix)文件，利用光學(xué)字符識(shí)別(OCR)技術(shù)對(duì)此影像陣列辨識(shí)，得出文本關(guān)鍵詞(Text Headword)，輸入資料庫(kù)查詢系統(tǒng)(Database Searching System)查詢得到所需的相關(guān)資料(如解釋文字、聲音、影像等)，并同時(shí)將之顯示于主電腦裝置的顯示器上。
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于利用攝影透鏡結(jié)合影像感應(yīng)裝置制成的攝影式閱讀裝置，具有體積小、使用靈活等特點(diǎn)，將其應(yīng)用于印刷體文字的影像輸入，便于操作。
本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于本裝置提供了印刷體文字的線上即時(shí)辨識(shí)、即時(shí)查詢、即時(shí)顯示的功能，實(shí)現(xiàn)閱讀與理解同步的過程，大幅地提高閱讀者的閱讀速度。
本發(fā)明的再一優(yōu)點(diǎn)為利用此裝置的軟、硬件，可方便而且即時(shí)地完成在個(gè)人電腦、手持式個(gè)人電腦(Handheld Personal Computer)或電子字典上對(duì)印刷體文字的自動(dòng)輸入。
為了進(jìn)一步說明本發(fā)明的架構(gòu)、操作方式及特點(diǎn)，下面就配合


本發(fā)明的較佳實(shí)施例，其中圖1示出了本發(fā)明攝影式智能閱讀裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖2示出了本發(fā)明攝影式智能閱讀裝置的閱讀裝置的方塊圖；圖3示出了應(yīng)用于圖2攝影式閱讀裝置的影像感測(cè)器電路圖；圖4示出了本發(fā)明攝影式智能閱讀裝置的主電腦裝置結(jié)構(gòu)方塊圖；圖5示出了本發(fā)明中攝影式閱讀裝置擷取文字影像的流程圖；圖6示出了本發(fā)明中主電腦裝置處理文字影像的流程圖；圖7示出了本發(fā)明中主電腦裝置進(jìn)行文字影像辨識(shí)的流程圖；圖8示出了本發(fā)明中對(duì)文字影像進(jìn)行框架處理的示意圖；圖9示出了在本發(fā)明的字元辨識(shí)程序中特征像素選取方式的示意圖；圖10示出了本發(fā)明的循環(huán)辨識(shí)程序中進(jìn)行匹配判別的流程圖；圖11示出了對(duì)資料庫(kù)進(jìn)行關(guān)鍵詞查詢動(dòng)作的流程圖。
本發(fā)明利用攝影式閱讀裝置(內(nèi)含一個(gè)二維CCD或CMOS制程元件的光影像感測(cè)裝置)，將書本、雜志上的印刷體文字影像通過攝影式裝置前端的透鏡傳入攝影式閱讀裝置內(nèi)影像感測(cè)裝置，經(jīng)模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換后，利用數(shù)字信號(hào)處理(DSP)技術(shù)將影像濾波，并同時(shí)通過高速傳輸線路傳至主電腦裝置，利用OCR技術(shù)辨識(shí)出文本關(guān)鍵詞，輸入資料庫(kù)查詢系統(tǒng)查詢得到所需相關(guān)資料(如解釋文字、聲音、影像等)，并同時(shí)將之顯示于主電腦裝置的顯示器上。
本發(fā)明的攝影式智能閱讀裝置的硬件結(jié)構(gòu)說明如下。首先，請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明的攝影式智能閱讀裝置包括一攝影式閱讀裝置10，作為影像攝入裝置，用以攝入文數(shù)字、條碼、影像；一主電腦裝置12，作為整個(gè)系統(tǒng)的控制核心；及一高速數(shù)據(jù)傳輸纜線14，連接前述攝影式閱讀裝置10及主電腦裝置12，用以傳輸影像資料。當(dāng)攝影式閱讀裝置10攝入影像后，經(jīng)由高速數(shù)據(jù)傳輸纜線14將影像資料傳輸給主電腦裝置12，藉以提供不同應(yīng)用所需。例如，當(dāng)主電腦裝置12為一電子字典，則在攝影式閱讀裝置10經(jīng)高速數(shù)據(jù)傳輸纜線14輸入字元、單字或片語(yǔ)的影像資料后，主電腦裝置12會(huì)顯示出該字元、單字或片語(yǔ)的相關(guān)資料。
請(qǐng)參閱圖2，本發(fā)明攝影式智能閱讀裝置的攝影式閱讀裝置10系經(jīng)由高速數(shù)據(jù)傳輸纜線14連接至通訊控制接口30，再經(jīng)由通訊控制接口30將資料輸入給主電腦裝置12。前述攝影式閱讀裝置10包括一光攝影透鏡16，作為文字影像的成像裝置；一開關(guān)18；一二維影像感應(yīng)器20，例如一CCD或CMOS影像感測(cè)器，用以接收經(jīng)前述光攝影透鏡16成像的文字影像的光信號(hào)，并將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬電信號(hào)；一模擬數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器22，用以將由前述影像感應(yīng)器獲得的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；一數(shù)字信號(hào)處理器24，用以受前述開關(guān)18控制，可接收經(jīng)前述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器22輸出的數(shù)字影像訊號(hào)，對(duì)該數(shù)字影像訊號(hào)進(jìn)行濾波處理；一存儲(chǔ)裝置26，可為隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RMA)及只讀存儲(chǔ)器(ROM)，其中，只讀存儲(chǔ)器是用以儲(chǔ)存控制數(shù)字信號(hào)處理器24操作所需的程序，而隨機(jī)存取存儲(chǔ)器則是用于影像感應(yīng)器20及數(shù)字信號(hào)處理器24的一般操作中。
前述攝影式閱讀裝置10可自印刷品28上擷取影像。前述攝影式閱讀裝置10的透鏡16置于其前端，且透鏡16的設(shè)計(jì)最好能配合使用者使用的方式，同時(shí)提供給物端(即印刷品28)較長(zhǎng)的景深。
前述高速數(shù)據(jù)傳輸纜線14可為一并行端傳輸纜線，用以連接至主電腦裝置的并行端。或可為一串行端傳輸纜線，用以連接至主電腦裝置的串行端?；蛘?，亦可為符合通用串行總線(universal serial bus，簡(jiǎn)稱(USB)協(xié)定，或PCMCIA或PC卡標(biāo)準(zhǔn)的通訊方式的纜線。當(dāng)然，傳輸?shù)姆绞饺羰菫榱艘苊馐褂美|線，也可以采用無線或是紅外線的方式。
前述開關(guān)18可為一即時(shí)開關(guān)，也就是當(dāng)使用者按著開關(guān)18時(shí)，攝影式閱讀裝置10便持續(xù)地讀入影像，而在使用者放開開關(guān)18時(shí)，攝取一靜態(tài)影像?；蛘?，開關(guān)18亦可為一般的按鍵開關(guān)，當(dāng)開并18開啟時(shí)，便攝取影像，當(dāng)開關(guān)18關(guān)閉時(shí)，便停止攝取影像。
前述影像感應(yīng)器20受一影像感測(cè)驅(qū)動(dòng)裝置控制，以將擷取到的影像轉(zhuǎn)換成模擬影像訊號(hào)。而在本實(shí)施例中，前述影像感測(cè)驅(qū)動(dòng)裝置系儲(chǔ)存于存儲(chǔ)裝置26中的程序指令，此程序指令同時(shí)亦控制前述數(shù)字信號(hào)處理器24的運(yùn)作。
前述數(shù)字信號(hào)處理器24為整個(gè)攝影式閱讀裝置的控制核心，在本實(shí)施例中可為微處理器、微電腦、微控制器或RISC處理器等，其主要?jiǎng)幼魅缦?1)受開關(guān)18控制接收影像訊號(hào)；(2)對(duì)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器22輸出的數(shù)字影像信號(hào)進(jìn)行濾波處理，即去除信號(hào)的失真部分，同時(shí)進(jìn)行影像信號(hào)的邊緣定位，結(jié)構(gòu)加強(qiáng)及平滑處理，藉以得到較為理想的數(shù)字影像信號(hào)；(3)將數(shù)字影像信號(hào)轉(zhuǎn)換為主電腦裝置可識(shí)別的圖像數(shù)字信號(hào)，傳至通信控制接口30。
請(qǐng)參閱圖3，前述影像感應(yīng)器包括一影像感測(cè)電路34；及一移位暫存器(CCD analog shift register)44，經(jīng)由一移位閘42(Shift gate)與前述影像感測(cè)電路34連接。前述影像感測(cè)電路34包括排列成二維矩陣型式的多個(gè)光感測(cè)元件，且每一個(gè)光感測(cè)元件包括并聯(lián)的一光電二極管36及一電容器38，且其一端接地40。其具體動(dòng)作方式為交影像信號(hào)傳入光電二極管36后，經(jīng)其光電感應(yīng)過程轉(zhuǎn)變?yōu)橐恍盘?hào)電荷(signal charge)，并將之存于電容器38中，再經(jīng)移位閘42傳至移位暫存器44中，轉(zhuǎn)換為模擬影像信號(hào)。前述光電二極管36可用一光敏電阻器取代，而移位暫存器44亦可采用CMOS制程的模擬移位暫存器。
請(qǐng)參閱圖4，本發(fā)明的攝影式智能閱讀裝置的主電腦裝置12包括一處理單元46，為整個(gè)系統(tǒng)的控制核心，可為CISC或RISC處理器，用以執(zhí)行OCR文字辨識(shí)命令及字匯查詢命令；一顯示裝置48，受前述處理單元46控制，藉以顯示自該處理單元46輸出的資訊。前述處理單元46經(jīng)由總線50連接至至少一存儲(chǔ)裝置52，至少一儲(chǔ)存裝置54，及通訊控制接口30。
前述存儲(chǔ)裝置52可包括隨機(jī)存取存儲(chǔ)器及只讀存儲(chǔ)器。而前述儲(chǔ)存裝置54則依據(jù)主電腦裝置的不同形式，而可為軟盤、硬盤、光盤、存儲(chǔ)器或PCMCIA存儲(chǔ)卡等。例如，在一電子字典中，單字及片語(yǔ)的定義及相關(guān)資訊便可儲(chǔ)存于儲(chǔ)存裝置54中。在本發(fā)明中，影像辨識(shí)及資訊庫(kù)查詢的應(yīng)用程序也可儲(chǔ)存在儲(chǔ)存裝置54中。前述通訊控制接口30，可經(jīng)由并行端、串行端或通用串行總線連接于前述高速數(shù)據(jù)傳輸纜線14。
請(qǐng)參閱圖5，其示出了攝影式閱讀裝置擷取影像的流程，包括下列步驟(1)步驟60，決定使用者是否將攝影式閱讀裝置對(duì)準(zhǔn)等辨識(shí)的印刷體文字或片語(yǔ)，按動(dòng)采集開關(guān)，若無則回到開始，否則進(jìn)行下一步驟；(2)步驟62，經(jīng)由光攝影透鏡16擷取影像的光信號(hào)，同時(shí)經(jīng)由影像感應(yīng)器20產(chǎn)生矩陣格式的模擬影像信號(hào)；(3)步驟64，前述模擬影像信號(hào)通過模/數(shù)轉(zhuǎn)換器22轉(zhuǎn)換成數(shù)字影像信號(hào)，然后再傳送至數(shù)字信號(hào)處理器24中；(4)步驟66，經(jīng)數(shù)字信號(hào)處理器對(duì)數(shù)字影像信號(hào)進(jìn)行濾波處理及對(duì)應(yīng)的信號(hào)轉(zhuǎn)換，并將處理后的影像資料陣列傳送至攝影式閱讀裝置的通訊控制接口；(5)步驟68，攝影式閱讀裝置的通訊控制接口將影像資料陣列經(jīng)高速數(shù)據(jù)傳輸纜線傳輸至主電腦裝置的通訊控制接口，連接通訊控制界面的通訊端可為串行端、平行端、PCMCIA或USB等，然后再回到啟始，決定是否再擷取影像。
請(qǐng)參閱圖6，其示出了主電腦裝置的操作流程，包括下列步驟(1)步驟70，決定主電腦裝置是否自攝影式閱讀裝置讀取影像資料陣列，若無則回到開始，否則進(jìn)行下一步驟；(2)步驟72，處理單元開始進(jìn)行字元辨識(shí)程序；(3)步驟74，進(jìn)行資料庫(kù)查詢程序；(4)步驟76，依據(jù)查詢結(jié)果，自資料庫(kù)中擷取相關(guān)資訊；(5)步驟78，將查詢得到所需的相關(guān)資訊(如解釋文字、聲音、影像等)顯示于主電腦裝置的顯示器上。
請(qǐng)參閱圖7，前述字元辨識(shí)程序的流程主要是包括下列步驟(1)步驟80，經(jīng)由攝影式閱讀裝置讀取影像資料，并將其以陣列的形式儲(chǔ)存于主電腦裝置的RAM中；(2)步驟82，將影像資料陣列的多級(jí)灰度格式(multi-gray format)或彩色格式(color image format)轉(zhuǎn)化成二級(jí)灰度格式(binary-gray format)，即以0與1表示像素的有無，藉以區(qū)分文字與背景影像，以便于影像辨識(shí)；(3)步驟84，根據(jù)各像素的稀疏稠密特征，進(jìn)行二值化的影像陣列所具有的雜訊過濾，去除一些特別稀疏的雜點(diǎn)，使待辨識(shí)的影像點(diǎn)陣整齊、清晰；(4)步驟86，將點(diǎn)陣影像依據(jù)其點(diǎn)陣疏密(point density)，將其區(qū)分為多塊片語(yǔ)影像(wordimage blocks)和多塊字元影像(character image blocks)，以便于單元個(gè)字元的辨識(shí)；(5)步驟88，進(jìn)行字元或片語(yǔ)影像循環(huán)辨識(shí)程序；(6)步驟90，決定是否辨識(shí)下一個(gè)字元或片語(yǔ)，若是則回到啟始，否則結(jié)束辨識(shí)。
在前述步驟80中，由攝影式閱讀裝置輸入主電腦裝置的影像資料陣列，格式函數(shù)為Pmn(Xm，Yn)，其中(Xm，Yn)為像素的座標(biāo)位置，Pmn(Xm，Yn)為該像素的影像多階灰度值。
在前述步驟86中，經(jīng)過濾波處理過的影像資料陣列，利用影像分離與連續(xù)的特征，切割成各個(gè)獨(dú)立字元的影像，此即為“框架處理”(framing process)。
各個(gè)獨(dú)立的字元影像陣列分別以g1，g2，……gt表示，請(qǐng)參閱圖8，以“BIZ”為例，其經(jīng)切分后，“B”的影像區(qū)塊以g1表示，“I”的影像區(qū)塊以g2表示，而“Z”的影像區(qū)塊以g3表示。函數(shù)R(G)為影像循環(huán)辨識(shí)函數(shù)，將m個(gè)獨(dú)立影像塊g1，g2，g3……gt代入R(G)得R(g1，g2，g3……gt)，可辨識(shí)得相對(duì)應(yīng)的字元e1，e2，e3……et，循序儲(chǔ)存于數(shù)組E中，數(shù)組E即為辨識(shí)所得的關(guān)鍵詞。
前述影像循環(huán)辨識(shí)函數(shù)R(G)所采用的字元辨識(shí)方法基本上為匹配判別。請(qǐng)參閱圖9，以印刷體的“Z”為例，其具有的筆劃(stroke)為S-1 92、S-2 94及S-3 96，首先決定每一筆劃的相對(duì)長(zhǎng)度，在本例中，S-2 94較長(zhǎng)，而S-1 92及S-3 96則等長(zhǎng)；接著決定字元影像的筆劃數(shù)目，以本例而言，共有三個(gè)筆劃；決定第一筆劃的方向，在本例中，S-1 92及S-3 96均為水平方向，S-2 94為右上至左下的方向；最后再?zèng)Q定字元影像的連接點(diǎn)數(shù)目，在本例中為二。然后，根據(jù)上述步驟所得到的特征資訊，于資料庫(kù)查詢的程序中，再與字元特征庫(kù)中的每一個(gè)字元的特征相比較。前述字元特征庫(kù)為預(yù)先內(nèi)建于資料庫(kù)中，所以本發(fā)明的字元辨識(shí)，依據(jù)內(nèi)建范本不同，除了可辨識(shí)各種不同的文字、數(shù)字外，尚可應(yīng)用于辨識(shí)影像。
為了更進(jìn)一步說明影像循環(huán)辨識(shí)，請(qǐng)參閱圖10，其示出了在步驟88中的字元或片語(yǔ)影像循環(huán)辨識(shí)程序的流程，包括下列步驟(1)步驟100，識(shí)別字元影像的筆劃；(2)步驟102，決定字元影像的筆劃數(shù)目；(3)步驟103，決定每一筆劃的相對(duì)長(zhǎng)度；(4)步驟104，決定相連接筆劃間的角度；(5)步驟105，決定每一筆劃的方向；(6)步驟106，根據(jù)上述步驟取得字元的特征資訊；(7)步驟108，將每一個(gè)字元像素的特征與字元特征庫(kù)中的每一個(gè)字元影像的特征相比；(8)步驟110，是否找到特征相匹配的字元，若是則進(jìn)行至步驟112，否則進(jìn)行至步驟114；(9)步驟112，使用在字元特征庫(kù)中找到的字元作為參考字元碼；(10)步驟114，使用在字元特征庫(kù)中找到特征最接近的字元作為參考字元碼。
請(qǐng)參閱圖11，其示出了對(duì)關(guān)鍵詞進(jìn)行查詢動(dòng)作的流程，包括下列步驟(1)步驟116，自存儲(chǔ)器中讀取經(jīng)辨識(shí)轉(zhuǎn)換后的文本關(guān)鍵詞；(2)步驟118，查詢資料庫(kù)，將文本關(guān)鍵詞與資料庫(kù)中既有的資料進(jìn)行比較；(3)步驟120，決定是否找到相符的資料，若是，則進(jìn)行至步驟124，否則進(jìn)行至步驟126；(4)步驟124，從資料庫(kù)中獲取此關(guān)鍵詞的相關(guān)資訊；(5)步驟126，獲取與此關(guān)鍵詞最接近的相關(guān)資訊；(6)步驟250，將獲取的相關(guān)資訊顯示于液晶顯示器上。
前述步驟250中，在查詢資料庫(kù)后，所獲取的相關(guān)資訊，除了字元、單字或片語(yǔ)的定義與說明外，并不僅局限于文字的資料，而是可包括文字、影像。聲音等多媒體資料。
在上述的實(shí)施例中，主電腦裝置可為任何包含有微處理器的裝置，如個(gè)人電腦、手持式個(gè)人電腦，或電子字典，例如英業(yè)達(dá)股份有限公司生產(chǎn)的無敵CD的電腦閱讀辭典等。
權(quán)利要求
1.一種攝影式智能閱讀裝置，其特征在于，包括一攝影式閱讀裝置，用以輸入影像信號(hào)；一主電腦裝置，用以接收前述攝影式閱讀裝置輸入的影像信號(hào)，對(duì)該影像加以辨識(shí)，并根據(jù)辨識(shí)結(jié)果查詢資料庫(kù)，然后自資料庫(kù)中擷取并輸出與該辨識(shí)結(jié)果相關(guān)的資料；一高速數(shù)據(jù)傳輸纜線，連接前述攝影式閱讀裝置及主電腦裝置，用以傳輸影像信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的攝影式智能閱讀裝置，其特征在于，前述攝影式閱讀裝置包括一光攝影透鏡，作為影像的成像裝置；一開關(guān)；一二維影像感應(yīng)器，用以接收經(jīng)前述光攝影透鏡成像的影像的光信號(hào)，并將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬電信號(hào)；一模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用以將前述影像感應(yīng)器獲得的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；一數(shù)字信號(hào)處理器，用以受前述開關(guān)控制，可接收經(jīng)前述模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字影像訊號(hào)，對(duì)該數(shù)字影像訊號(hào)進(jìn)行濾波處理；一存儲(chǔ)裝置，用以儲(chǔ)存控制數(shù)字信號(hào)處理器操作所需的程序，及用于影像感應(yīng)器及數(shù)字信號(hào)處理器的一般操作中。
3.如權(quán)利要求1所述的攝影式智能閱讀裝置，其特征在于，前述主電腦裝置包括一處理單元，用以執(zhí)行影像辨識(shí)及資料庫(kù)查詢動(dòng)作，同時(shí)經(jīng)由總線連接至至少一存儲(chǔ)裝置，至少一儲(chǔ)存裝置，及通訊控制接口；一顯示裝置，受前述處理單元控制，藉以顯示自該處理單元輸出的資訊。
4.如權(quán)利要求1所述的攝影式智能閱讀裝置，其特征在于，前述高速數(shù)據(jù)傳輸纜線與前述主電腦裝置間的連接埠可為并行端、串行端、符合通用串列總線協(xié)定，或PCMCIA或PC卡標(biāo)準(zhǔn)的通訊端。
5.如權(quán)利要求2所述的攝影式智能閱讀裝置，其特征在于，前述影像感應(yīng)器包括一影像感測(cè)電路；及一移位暫存器、經(jīng)由一移位閘與前述影像感測(cè)電路連接。
6.如權(quán)利要求2所述的攝影式智能閱讀裝置，其特征在于，前述影像感應(yīng)裝置包括CCD及利用CMOS技術(shù)制作的電路元件。
7.如權(quán)利要求3所述的攝影式智能閱讀裝置，其特征在于，前述處理單元可為CISC或RISC處理器。
8.如權(quán)利要求3所述的攝影式智能閱讀裝置，其特征在于，前述存儲(chǔ)裝置可為隨機(jī)存取存儲(chǔ)器及只讀存儲(chǔ)器。
9.如權(quán)利要求3所述的攝影式智能閱讀裝置，其特征在于，前述儲(chǔ)存裝置可為軟盤、硬盤、光盤、存儲(chǔ)器或PCMCIA記憶卡。
10.如權(quán)利要求5所述的攝影式智能閱讀裝置，其特征在于，前述影像感測(cè)電路包括排列成二維矩陣形式的多個(gè)光感測(cè)元件，且每一個(gè)光感測(cè)元件包括并聯(lián)的一光電二極管及一電容器，且其一端接地。
11.如權(quán)利要求5所述的攝影式智能閱讀裝置，其特征在于，前述移位暫存器可為一CCD模擬移位暫存器或CMOS制程的模擬移位暫存器。
12.如權(quán)利要求7所述的攝影式智能閱讀裝置，其特征在于，前述主電腦裝置可為個(gè)人電腦、手持式個(gè)人電腦、或電子字典。
13.一種攝影式智能閱讀裝置的操作方法，其特征在于，包括下列步驟(i)當(dāng)使用者按動(dòng)采集開關(guān)時(shí)，經(jīng)由攝影式閱讀裝置擷取物體影像并產(chǎn)生數(shù)字影像訊號(hào)；(ii)將該影像訊號(hào)傳送至主電腦裝置；(iii)由主電腦裝置對(duì)該影像訊號(hào)進(jìn)行辨識(shí)，同時(shí)根據(jù)辨識(shí)結(jié)果進(jìn)行資料庫(kù)查詢；(iv)自資料庫(kù)中擷取與辨識(shí)結(jié)果最接近的相關(guān)資訊，并加以顯示。
14.如權(quán)利要求13的操作方法，其特征在于，在前述步驟(i)，當(dāng)使用者按動(dòng)采集開關(guān)，攝影式閱讀裝置會(huì)連續(xù)地?cái)X取物體影像并產(chǎn)生影像訊號(hào)，而當(dāng)使用者放開開關(guān)時(shí)，才擷取一靜態(tài)影像進(jìn)行辨識(shí)。
15.如權(quán)利要求13的操作方法，其特征在于，在前述步驟(i)，當(dāng)使用者按動(dòng)采集開關(guān)，攝影式閱讀裝置會(huì)擷取物體影像并產(chǎn)生影像訊號(hào)。
16.如權(quán)利要求13的操作方法，其特征在于，在前述步驟(iii)，主電腦裝置進(jìn)行影像辨識(shí)的程序包括下列步驟(i)經(jīng)由閱讀裝置讀取影像資料，并將其以陣列的形式儲(chǔ)存于主電腦裝置的RAM中；(ii)將影像資料陣列的多級(jí)灰度格式或彩色格式轉(zhuǎn)化成二級(jí)灰度格式，藉以區(qū)分圖案與背景影像，以便于影像辨識(shí)；(iii)根據(jù)各像素的稀疏稠密特征，進(jìn)行二值化的影像陣列所具有的雜訊過濾，使待辨識(shí)的影像點(diǎn)陣整齊清晰；(iv)將點(diǎn)陣影像依據(jù)其點(diǎn)陣疏密，進(jìn)行切分，以便于辨識(shí)；(v)進(jìn)行影像循環(huán)辨識(shí)程序、
17.如權(quán)利要求13的操作方法，其特征在于，在前述步驟(iii)，主電腦裝置產(chǎn)資料庫(kù)查詢的程序包括下列步驟(i)自存儲(chǔ)器中讀取經(jīng)辨識(shí)轉(zhuǎn)換后的圖案的特征像素；(ii)查詢資料庫(kù)，將特征像素與資料庫(kù)中既有的資料進(jìn)行比較；(iii)決定是否找到相符的資料，若是，則從資料庫(kù)中獲取此相關(guān)資訊，否則獲取最接近的相關(guān)資訊。
18.如權(quán)利要求13的操作方法，其特征在于，前述影像可為文數(shù)字、條碼及影像等。
19.如權(quán)利要求13的操作方法，其特征在于，前述與辨識(shí)結(jié)果最接近的相關(guān)資訊可包括文字、影像、聲音等多媒體資料。
20.一種攝影式智能閱讀裝置的操作方法，其特征在于，包括下列步驟(i)使用者將一攝影式閱讀裝置對(duì)準(zhǔn)待辨識(shí)的印刷體文字或片語(yǔ)，按動(dòng)采集開關(guān)，文字影像經(jīng)由攝影透鏡擷取，同時(shí)并傳送至一影像感應(yīng)器；(ii)前述影像感應(yīng)器將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬電信號(hào)，再經(jīng)由一模/數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，然后再傳送至前述數(shù)字信號(hào)處理器中，經(jīng)濾波處理后，將可辨識(shí)的信號(hào)送至攝影式閱讀裝置端的通訊控制接口；(iii)信號(hào)自攝影式閱讀裝置端的通訊控制接口經(jīng)一高速數(shù)據(jù)傳輸纜線與主電腦裝置的通訊控制接口連接；(iv)影像數(shù)據(jù)經(jīng)由主電腦裝置讀取，并存入存儲(chǔ)裝置中，主電腦裝置對(duì)儲(chǔ)存于存儲(chǔ)裝置中的影像資料進(jìn)行影像辨識(shí)轉(zhuǎn)換運(yùn)算，并將辨識(shí)轉(zhuǎn)換后的文本關(guān)鍵詞存回至存儲(chǔ)裝置中，然后主電腦裝置自前述存儲(chǔ)裝置中擷取由前述辨識(shí)結(jié)果，接著再對(duì)該辨識(shí)結(jié)果進(jìn)行查詢的動(dòng)作，同時(shí)將所獲得的相關(guān)資訊顯示于顯示裝置上。
21.如權(quán)利要求20的操作方法，其特征在于，在前述步驟(iv)，主電腦裝置進(jìn)行影像辨識(shí)的程序包括下列步驟(i)經(jīng)由攝影式閱讀裝置讀取影像資料，并將其以陣列的形式儲(chǔ)存于主電腦裝置的存儲(chǔ)器中；(ii)將影像資料陣列的多級(jí)灰度格式或彩色格式轉(zhuǎn)化成二級(jí)灰度格式，藉以區(qū)分文字與背景影像，以便于影像辨識(shí)；(iii)根據(jù)各像素的稀疏稠密特征，進(jìn)行二值化的影像陣列所具有的雜訊過濾，去除一些特別稀疏的雜點(diǎn)，使待辨識(shí)的影像點(diǎn)陣整齊、清晰；(iv)將點(diǎn)陣影像依據(jù)其點(diǎn)陣疏密，將其區(qū)分為多塊影像，以便于單個(gè)字元的辨識(shí)；(v)進(jìn)行字元或片衙影像循環(huán)辨識(shí)程序、
22.如權(quán)利要求20的操作方法，其特征在于，在前述步驟(iv)，主電腦裝置進(jìn)行資料庫(kù)查詢的程序包括下列步驟(i)自存儲(chǔ)器中讀取經(jīng)辨識(shí)轉(zhuǎn)換后的文本關(guān)鍵詞；(ii)查詢資料庫(kù)，將文本關(guān)鍵詞與資料庫(kù)中既有的資料進(jìn)行比較；(iii)決定是否找到相符的資料，若是，則從資料庫(kù)中獲取此關(guān)鍵詞的相關(guān)資訊，否則獲取與此關(guān)鍵詞最接近的相關(guān)資訊；(iv)將獲取的相關(guān)資訊顯示于液晶顯示器上。
23.如權(quán)利要求21的操作方法，其特征在于，前述影像循環(huán)辨識(shí)程序包括下列步驟(i)識(shí)別字元影像的筆劃；(ii)決定字元影像的筆劃數(shù)目；(iii)決定每一筆劃的相對(duì)長(zhǎng)度；(iv)決定相連接筆劃間的角度；(v)決定每一筆劃的方向；(vi)根據(jù)上述步驟取得字元的特征資訊；(vii)將每一個(gè)字元像素的特征與字元特征庫(kù)中的每一個(gè)字元影像的特征相比；(viii)判斷是否找互特征相匹配的字元，若是則使用在字元特征庫(kù)中找到的字元作為參考字元碼，否則使用在字元特征庫(kù)中找到最接近的字元作為參考字元碼。
全文摘要
一種攝影式智能閱讀裝置,包括:一攝影式閱讀裝置,用以輸入文字影像信號(hào);一主電腦裝置,以用以接收前述攝影式閱讀裝置輸入之文字影像信號(hào),對(duì)該文字影像加以辨識(shí),并根據(jù)辨識(shí)結(jié)果查詢資料庫(kù),然后將所獲得的產(chǎn)資料輸出;一高速數(shù)據(jù)傳輸纜線,連接前述攝影式閱讀裝置及主電腦裝置,用以傳輸文字影像信號(hào)。還提供了一種操作方法。
文檔編號(hào)G06T1/00GK1178957SQ9711754
公開日1998年4月15日 申請(qǐng)日期1997年8月28日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月28日
發(fā)明者張景嵩, 何代水, 陳淮琰, 王曉松, 李玲 申請(qǐng)人:英業(yè)達(dá)股份有限公司