專利名稱：一種書籍或檔案的缺頁檢測系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種書籍或檔案的缺頁檢測系統(tǒng)。
背景技術：
目前，國內(nèi)外大部分圖書館都配備了先進的圖書館管理設備，讀者到圖書館借閱讀書，只要憑借書證就可以刷卡進入自助借書處，選中書籍或檔案后，通過自助借還書機掃書籍或檔案的條碼，為書籍或檔案“消磁”和“充磁”，就可以順利通過圖書防盜儀，借閱成功了。如果您沒給書籍或檔案“充磁”就出門，圖書防盜儀將鳴笛，門禁會自動關閉，將人鎖在屋內(nèi)，保安人員也會通過連線儀器發(fā)現(xiàn)這種情況，并及時趕到這里。還書時也是一樣要“消磁”，并在這同一臺儀器上完成。但是，這樣一個先進的管理方法卻無法防止圖書的撕頁問題，因為整個系統(tǒng)只對進行書籍或檔案中磁性體進行操作，只要磁性體完好，就能順利完成書籍或檔案還書操作。這種現(xiàn)象不僅存在于自助圖書館，同時存在于人為的管理系統(tǒng)之中。此類事件的頻繁發(fā)生有多方面的原因，主要表現(xiàn)在a.圖書價格很高，而對一本完整的書，最吸引人或者說最有價值的部分，可能僅僅就在整本書的幾頁之中。為避免因此去購買，便有人選擇撕毀圖書館借閱的書籍或檔案。b.圖書中，大量的精美插頁是吸引借閱者的一個重要因素，因而也成為圖書被毀壞的主要原因。而對于圖書撕頁檢測，目前國內(nèi)外仍無令人滿意的研究成果。原因就在于圖書種類繁多，紙張的厚薄差異也較大，故而圖書撕頁不易被察覺。同時，圖書撕頁現(xiàn)象仍沒有引起足夠的重視，也是圖書撕頁檢測沒有令人滿意的研究成果的原因之一。目前國內(nèi)已有的圖書撕頁檢測系統(tǒng)主要是針對圖書重量進行檢測，該檢測方法存在多種缺點。首先它需要采用高精密天平，設備成本較高；同時，該設備對檢測環(huán)境的要求較為苛刻，不適合快速的圖書檢測；另外，采用重量原理檢測的圖書受溫度、濕度等環(huán)境因素影響十分明顯，該系統(tǒng)的檢測穩(wěn)定性并不令人樂觀。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種檢測時間短、準確率高、不受環(huán)境影響、能精確定位的一種書籍或檔案的缺頁檢測系統(tǒng)。本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種書籍或檔案的缺頁檢測系統(tǒng)，至少包括控制單元、夾緊機構、相機、計算單元，控制單元通過接口連接計算單元、夾緊機構和相機，夾緊機構包括電機、前夾板、后夾板，前夾板和后夾板之間放置書籍或檔案，書籍上有標記信息，標記信息是在書籍上建立的斜線，標記信息在相機的成像范圍之內(nèi)，計算單元向夾緊機構和控制單元發(fā)出夾緊和獲取圖像的信號；夾緊機構通過移動電機伸縮桿端部連接的前夾板對需要檢測的書籍或檔案進行夾緊，使書籍的標記信息檢測面形成一平面；計算單元用于控制相機讀取標記信息成像信息，通過對標記信息圖像進行特征提取、判斷，獲取書籍完整度信息，計算單元向夾緊機構和控制單元發(fā)出夾緊和檔案的厚度信號，通過夾緊機構對檔案的厚度變化進行檢測，給出檔案缺頁信息。所述的夾緊機構包括電機、碼盤、第一光脈沖檢測電路和第二光脈沖檢測電路，碼盤固定在電機伸縮桿上，繞碼盤一周有占空比1:1的圓孔，在圓孔中心線圓周上分布有第一光脈沖檢測電路和第二光脈沖檢測電路，電機伸縮桿前后轉(zhuǎn)動，通過第一光脈沖檢測電路和第二光脈沖檢測電路得到的二路光脈沖信號的編碼，檢測電機伸縮桿的伸縮量，通過伸縮量檢測書籍或檔案的厚度變化，檢測書籍或檔案的缺頁。本實用新型的優(yōu)點是由于在在書籍或檔案的翻頁側面建立頁與頁之間的跨度標記信息，當中間頁被撕，其中被撕的頁對應的行斜線之間跨度發(fā)生變化，通過檢測跨度獲取中間被撕頁，給出提示信息。設計時，線條的不規(guī)則尺寸小于書頁的厚度。檢測通過圖像傳感器獲取書籍或檔案的翻頁側面頁與頁之間的跨度標記圖像，通過圖像識別。現(xiàn)有的CCD圖像傳感器幾百萬到上千萬對分辯頁之間的跨度標記變化是非常容易的。更重要的是，通過計算機獲取圖像和對圖像處理有著非常高的速度。同時，本實用新型幾乎不受環(huán)境溫度、濕度等因素的影響，具有較好的適用性。并由于設備結構簡單，成本低，檢測精度高，穩(wěn)定性好，適合大范圍推廣。

下面結合實施例對本實用新型做進一步的說明圖1本實用新型的實施例圖書防撕頁檢測系統(tǒng)組成圖；圖2圖書防撕頁檢測系統(tǒng)工作原理示意圖；圖3手動模式流程框圖；圖4自動模式流程框圖；圖5管理模式流程框圖；圖6是夾緊機構示意圖；圖7是碼盤結構示意圖；圖8單片機模塊系統(tǒng)功能示意圖；圖9單片機與上位機協(xié)同自動控制流程圖；圖10上位機檢測功能模塊示意圖；圖11圖書撕頁檢測過程算法流程圖。圖中，1、殼體；2、控制單元；3、夾緊機構；4、標記信息；5、相機；6、書籍或檔案；7、顯示設備；8、報警器；9、控制按鍵；10、照明；11、條形碼掃描設備；12、靠板；13、接口 ；14、
計算單元。
具體實施方式
實施例1 :本實施例針對單跨度標記信息。如圖1所示，一種書籍或檔案的缺頁檢測系統(tǒng)，至少包括控制單元2、夾緊機構3、相機5、計算單元14，控制單元2通過接口連接計算單元14、夾緊機構3和相機5，夾緊機構3包括電機、前夾板、后夾板，前夾板和后夾板之間放置書籍或檔案6,書籍上有標記信息4,標記信息4是在書籍上建立的斜線,標記信息4在相機5的成像范圍之內(nèi)，計算單元14向夾緊機構3和控制單元2發(fā)出夾緊和獲取圖像的信號；夾緊機構3通過移動電機伸縮桿端部連接的前夾板對需要檢測的書籍或檔案6進行夾緊，使書籍的標記信息4檢測面形成一平面；計算單元14用于控制相機5讀取標記信息4成像信息，通過對標記信息4圖像進行特征提取、判斷，獲取書籍完整度信息，計算單元14向夾緊機構3和控制單元2發(fā)出夾緊和檔案的厚度信號，通過夾緊機構3對檔案的厚度變化進行檢測，給出檔案缺頁信息。如圖6和圖7所示，夾緊機構3包括電機、碼盤304、第一光脈沖檢測電路303和第二光脈沖檢測電路305，碼盤304固定在電機伸縮桿306上，繞碼盤304 —周有占空比1:1的圓孔302，在圓孔302中心線圓周上分布有第一光脈沖檢測電路303和第二光脈沖檢測電路305,電機伸縮桿306前后轉(zhuǎn)動,通過第一光脈沖檢測電路303和第二光脈沖檢測電路305得到的二路光脈沖信號的編碼，檢測電機伸縮桿306的伸縮量，通過伸縮量檢測書籍或檔案的厚度變化，檢測書籍或檔案的缺頁。工作時，將待檢測書籍或檔案6放好，跨度標記信息4所在的側面向下，垂直于相機5的光軸。然后由上位機控制處理軟件和下位機MCU攜帶控制系統(tǒng)協(xié)同工作，啟動夾緊機構3將書籍或檔案6夾緊。待檢測書籍或檔案6被夾持緊后，啟動相機5，獲取書籍或檔案6側面的跨度標記信息4的圖像信息，并對此圖像進行獲取灰度信息、檢測特征點等處理，以得到書籍或檔案6的完整度彳目息。標記信息4是在書籍或檔案6上噴涂的斜線，建立書頁與書頁間單跨度標記信息4，可以得到許多數(shù)據(jù)。如書的厚度實際頁為180頁，整書的厚度為12mm，則書頁單頁厚度為 12mm/180 0. 066mm當斜線與水平線為30度時，根據(jù)三角形對比斜可知斜線長度是整書的厚度的2倍，等于24mm，則在書頁與書頁之間建立了約2*0. 066um=0. 133mm的均勻斜向跨度，對這本書來講，只要是整書緊合，書頁與書頁之間的斜向跨度均勻，則斜向跨度均是0. 133mm,按現(xiàn)有的高精度噴涂設備控制精度指標，建立書頁與書頁之間的跨度誤差應在±25um以內(nèi)，噴涂線條產(chǎn)生的誤差不會影響書頁與書頁之間的總體跨度。當書籍或檔案6中間的一頁被撕頁，如第90頁被撕頁，則89頁和91頁在整書緊合情況下，其斜向跨度產(chǎn)生變化跨度，變化跨度是0. 133mm*2=0. 266mm當通過圖像傳感器5獲取到變化跨度這一明顯變化量時，計算機14或處理設備會迅速檢測出這一變化并通過報警器8報報警，同時斜向跨度局部區(qū)域被放大，圖像顯示在顯示器上，供工作人員進一步處理。通過實施例1的說明我們不難發(fā)現(xiàn)，斜線與水平線的角度越小，建立的斜向跨度信息越大，越容易分辯，因此通過合理選取斜線與水平線的角度使系統(tǒng)能達到較佳的性能指標。實施例2:本實施例針對雙跨度標記信息。[0043]類似于實施例1，在一本書籍或檔案的正側面通過噴涂二條斜線條建立書頁與書頁間的雙跨度標記信息4。在書籍或檔案首頁和末頁之間噴涂二條斜線條，當書籍或檔案6中間的一頁被撕頁，如第90頁被撕頁，則89頁和91頁在整書緊合情況下，二條斜線條同時一同一頁將會同時出現(xiàn)變化較大的斜向跨度，當通過圖像傳感器5獲取到二條0. 266mm斜向跨度這一明顯變化量時，計算機或處理設備會迅速檢測出這一變化并通過報警器8報報警，同時斜向跨度局部區(qū)域被放大，圖像顯示在計算單元的顯示器上，供工作人員進一步處理。這種實施方式與實施例1比較其可靠性和準確性都會更高，有利于高分辯率的提取跨度標記信息4。為了使圖像識別更容易，建立的跨度標記信息兩端有起始位或結束位信息，以使跨度標記信息圖像的讀取和處理更方便。實施例3 本實施例針對條形碼掃描設備11。條形碼掃描設備11的增加，可以使本實用新型在檢測書籍或檔案完整性的同時，檢測到更多關于待檢書籍或檔案的信息。但是同時條形碼掃描設備11也會造成檢測過程的延長，即耗時增加。故而在不是特別需要的場合，可以考慮去掉條形碼掃描設備11，以減少檢測耗時。若不想添加條形碼掃描設備11，為獲取更多書籍或檔案信息，也可考慮在側面噴涂多跨度標記信息4。此處的多跨度標記信息4即多處斜線條呈特殊的類似于條碼的排列方式，即將條碼作為跨度標記信息噴涂在書籍或檔案側面。為節(jié)約時間，可針對整個跨度標記信息4提取書籍或檔案6的信息，而只對前兩條或一條跨度標記信息進行跨度差額檢測，來判斷書籍或檔案6的完整度信息。本實用新型中通過對標記信息4圖像進行特征提取、判斷，獲取書籍或檔案6完整度信息包括三種工作模式，A、手控模式；B、自動模式；C、管理模式。A、手動模式手動模式流程圖如圖3所示。a)按步驟301選擇“檢測”模式，隨后通過步驟302進入手動模式，左按鍵上端指示燈亮。在手動模式下，將書籍或檔案有跨度標記信息的側面向下放進下位機書籍或檔案放置凹槽，向里靠實。b)按步驟305，啟動電機開始書籍或檔案撕頁與否的檢測。手動模式為本實用新型的默認模式，故而不需要首先在上位機界面上按下“手動”按鈕。顯示器上如步驟304所示顯示“當前模式手動”。此時由步驟306，電機將書夾緊，上位機程序界面編輯框內(nèi)顯示“請等待，檢測中 ”。按步驟307對待檢書籍或檔案進行撕頁識別。若發(fā)現(xiàn)書籍或檔案有撕頁，計算機按步驟309給出提示音嘀、嘀、嘀；嘀、嘀、嘀；。。。。，顯示器上上位機程序界面編輯框顯示“書已被損壞！ ”。若沒有撕頁，計算機按步驟310給出提示音嘀、達，顯示器上上位機程序界面編輯框顯示“書是完好的！ ”。同時在相對路徑下的目錄里生成文檔，來記錄書籍或檔案被撕頁的位置信息。c)按步驟311、312，復位電機，將書放松，取出資料，結束識別過程，等待下次檢測。B、自動模式[0056]自動模式流程圖如圖4所示。a)按步驟401選擇“檢測”，隨后按步驟402，使面板左按鍵在抬起位置，左按鍵上端指示燈閃動，，將書或檔案帶線條里下側向里，向左靠實。b)由403開始自動模式，由步驟404，編輯框顯示“當前模式自動”。由步驟405、406，機內(nèi)電機移動，將書夾緊，上位機程序界面編輯框內(nèi)顯示“請等待，檢測中 ”。并由步驟406進行撕頁識別。有撕頁現(xiàn)象，計算機按步驟408給出提示音嘀、嘀、嘀；嘀、嘀、嘀；。。。。，顯示器上上位機程序界面編輯框顯示“書已被損壞！”。若沒有撕頁，計算機按步驟409給出提示音嘀、達，顯示器上上位機程序界面編輯框顯示“書是完好的！ ”。同時在相對路徑下的目錄里生成文檔記錄書籍或檔案被撕頁的位置信息。c)由步驟410電機復位，將書放松，取出資料。結束識別過程，并復位系統(tǒng)，等待下次檢測。C、管理模式管理模式流程圖如圖5所示。a)按步驟501、502，啟動計算機前臺和后臺程序，使其處在數(shù)據(jù)管理狀態(tài)，左按鍵上端指示燈閃動，b)按步驟503讀取資料條碼。c)將書或檔案帶線條里下側向里，向左靠實。d)由步驟504，在計算機界面上選擇“自動”或“手動”，機內(nèi)電機移動，將書夾緊，按步驟506對待檢書籍或檔案進行撕頁識別，檢測完成，步驟507判斷，書籍或檔案有撕頁，步驟508給出提示音嘀、嘀、嘀；嘀、嘀、嘀；。。。。，若沒有撕頁，步驟509給出提示音嘀、達。同時上位機界面編輯框給出書籍或檔案的結果信息“書是完整的！ ”或“書已被損壞！ ”。e)步驟510記錄檢測到的如書籍或檔案厚度等信息在數(shù)據(jù)庫內(nèi)。f)記錄完成后，步驟511、512使電機移動，將書放松，取出資料，結束識別過程，等待下次檢測。控制單元2包括單片機及運動控制部分軟件。( I)單片機運動控制軟件算法單片機是硬件的主控模塊，主要負責電機夾持運動的控制和串口通信，其組成如圖8所示。MCU采用STC89C51系列單片機，其功耗低，性能穩(wěn)定，滿足大部分工業(yè)應用的控制需求。本實用新型中，單片機主要負責和上位機的串口通信，主要實現(xiàn)和上位機的協(xié)同工作，根據(jù)上位機的控制指令實現(xiàn)對電機運動的控制。其主要控制算法流程如圖9。其中，自動檢測由上位機和單片機進行協(xié)同自動控制，當檢測進行時，單片機先進行步驟901，隨后給電機發(fā)送一個前進的指令，電機執(zhí)行步驟902。電機在遇到書本產(chǎn)生阻力過程中，其電流不斷發(fā)生變化，單片機通過AD采集這個電流信號。當電流值超過預先設定的某個閾值時，單片機認為書本已經(jīng)夾緊，發(fā)出信號使電機執(zhí)行步驟903，此時可以對書籍或檔案進行檢測。單片機先停止電機的運動，再向上位機發(fā)送一個電機夾緊的信號。由于電機的機械式運動，可能產(chǎn)生一定的震動，因此，在軟件上，單片機停止電機的運動后，步驟904延時0. 5s后再向上位機發(fā)送電機夾緊的信號。上位機接收到這一信號后，則依據(jù)步驟906開始啟動相機進行圖像采集，同時開始對圖像進行進行步驟907。當上位機對圖像處理完畢后，通過串口向單片機發(fā)送一個檢測完畢的信號，單片機接收這一信號后，進行步驟908，完成一次檢測。流程框圖如圖9所示。( 2 )上位機軟件主要算法上位機軟件主要進行圖像的采集和圖像的處理，以及執(zhí)行一套圖書撕頁檢測算法。目前已搭建的上位機檢測軟件的功能模塊如圖10所示。其中，串口通信模塊主要負責上位機和單片機之間的串口通信，實現(xiàn)兩者之間的協(xié)同通信；相機控制模塊主要實現(xiàn)相機的初始化、相關參數(shù)設定和相機的邏輯控制等功能；圖書撕頁檢測模塊主要針對采集到的圖像，對圖像進行預處理和灰度圖像變換，再根據(jù)前述的撕頁檢測算法，對圖像進行撕頁檢測用戶界面交互模塊則實現(xiàn)上位機與用戶的交互操作，達到系統(tǒng)可控制的效果。點擊“自動”按鈕或者點擊“手動”按鈕，既可以實現(xiàn)圖書的撕頁檢測。依據(jù)本系統(tǒng)設計的撕頁檢測算法，不僅能檢測書本有撕頁，同時還能準確的定位撕頁的位置。圖書撕頁檢測過程是本實用新型的核心，其算法流程如圖11。其中，為保證所獲取圖像的清晰度，電機停止運動后，延時0. 5s后向上位機發(fā)送電機夾緊的信號。同時，上位機采集圖像的過程中，摒棄第一次采集的圖像，從采集的第二幅圖像進行相應處理。并接連處理三幅圖像，綜合三次檢測結果來確定本次所檢測書籍或檔案的完整度情況。因為下位機中相機的位置固定，故而書籍或檔案的大體位置可以得知，故而可獲得書籍或檔案側面的平均像素值。以此為基礎，可以獲取跨度標記信息即線條的具體位置。通過線條可得到書籍或檔案的上邊緣、下邊緣，書厚，以及書籍或檔案是否有損壞等信息。算法中，圖書側面平均像素值的獲取環(huán)節(jié)可以使得檢測過程能夠依據(jù)書本自身的紙張顏色和新舊程度進行自適應地設定標簽邊緣的閾值，能夠使得該系統(tǒng)具有較大的適用范圍和較高的檢測準確性。在前述幾項功能均已經(jīng)實現(xiàn)的情況下，本實用新型將進一步實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，即將管理模式進一步完善。擬實現(xiàn)的目標如下圖書入庫時進行書本的首次檢測，作為書本的完整性標準，同時根據(jù)書的厚度和紙張厚度、書本類型建立書本檔案，并保存在數(shù)據(jù)庫中，每次圖書借閱歸還時，均要進行圖書的完整性檢測，若發(fā)現(xiàn)圖書有撕頁的現(xiàn)象發(fā)生，則可以準確快速的定位到相關責任人。本實用新型的工作過程及步驟是步驟201 :首先對硬件進行初始化操作；步驟202 :判斷串口是否有數(shù)據(jù)的交流接收，若有數(shù)據(jù)的接收則進行步驟203，沒有則繼續(xù)串口的連接；步驟203 :硬件軟件都連通完成，準備選擇模式；步驟204 :選擇所需要的檢測模式；步驟205 :選擇模式1，即手動模式；步驟206 :選擇模式2，即自動模式；步驟207 :選擇模式3，即管理模式；步驟208 :在手動模式下，開始自動檢測書籍或檔案的完整性；步驟209 :在自動模式下，手動檢測書籍或檔案完整性；[0091]步驟210 :在管理狀態(tài)下，檢測書籍或檔案完整性，并將相應的信息記錄到數(shù)據(jù)庫；步驟211 :系統(tǒng)完成對待檢書籍或檔案的檢測；步驟212 :完成檢測任務的系統(tǒng)恢復原本的設置。所述步驟208手動檢測，包括如下步驟，其特征是步驟301 :在顯示器顯示的運行界面上選擇單選按鈕“檢測”，進入檢測狀態(tài)；步驟302 :顯示器上位機應用界面上會顯示“歡迎使用！ ”的字樣；步驟303 :在下位機的面板上按下左鍵，選擇手動模式；步驟304 :上位機應用界面的編輯框顯示字體變換為“當前模式手動”；步驟305 :按下下位機面板上右鍵，啟動電機前進；步驟306 電機前進到書籍或檔案的位置，將書籍或檔案夾緊；步驟307 :上位機應用程序界面顯示“請等待，檢測中 ”，并在后臺檢測書籍或檔案的完整性情況；步驟308:依據(jù)檢測結果，判斷書籍或檔案是否被撕頁，若是，進行步驟309，否則進行步驟310 ；步驟309 :撕頁損壞的書籍或檔案被檢測出來，上位機發(fā)出損壞提示音，并在應用程序界面上顯示“書已被損壞！ ”，生成文檔記錄信息；步驟310 :完整的書籍或檔案被檢測是完好的，上位機發(fā)出相應提示音，并在應用程序界面顯示“書是完整的！ ”，生成文檔記錄信息；步驟311 :彈起下位機面板上的右按鍵，以便使電機退回復位；步驟312 :彈起下位機面板上左按鍵，使系統(tǒng)復位。所述步驟209自動檢測，包括如下步驟，其特征是步驟401 :在上位機應用界面選擇單選按鈕“檢測”，進入檢測模式；步驟402 :確保下位機面板上左按鍵是彈起狀態(tài)，以保證可以進入自動模式；步驟403 :在上位機應用界面上選擇“自動”按鈕；步驟404 :上位機應用界面編輯框顯示內(nèi)容從“歡迎使用！”變化為“當前模式自動”；步驟405 :電機向前運行，直至夾緊待檢測書籍或檔案；步驟406 :上位機應用界面編輯框顯示“請等待，檢測中 ”，并在后臺檢測書籍或檔案的完整性情況；步驟407 :判斷書籍或檔案是否被撕頁，若是進行步驟408，否則進行步驟409 ；步驟408 :撕頁損壞的書籍或檔案被檢測出來，上位機發(fā)出損壞提示音，并在應用程序界面上顯示“書已被損壞！ ”，生成文檔記錄信息；步驟409 :完整的書籍或檔案被檢測是完好的，上位機發(fā)出相應提示音，并在應用程序界面顯示“書是完整的！ ”，生成文檔記錄信息；步驟410 :檢測完成后，電機自動退回，并復位；步驟411 :系統(tǒng)復位，恢復到可以重新啟動的狀態(tài)。所述步驟210管理模式，包括如下步驟，其特征是步驟501 :在上位機應用界面上選擇單選按鈕“錄入”，進入管理模式；[0121]步驟502 :保證下位機面板上的左按鍵是彈起狀態(tài)，即系統(tǒng)是初始狀態(tài)；步驟503 :啟動條形碼掃描設備，獲取待測書籍或檔案的條形碼；步驟504 :選擇手動或自動模式,啟動電機；步驟505 電機夾緊書籍或檔案，開始對待檢書籍或檔案的檢測；步驟506 :上位機應用界面編輯框顯示“請等待，檢測中 ”，并檢測書籍或檔案的完整程度；步驟507 :依據(jù)檢測結果判斷書籍或檔案是否完整，若有撕頁現(xiàn)象進行步驟508，若沒有則進行步驟509 ；步驟508 :撕頁損壞的書籍或檔案被檢測出來，上位機發(fā)出損壞提示音，并在應用程序界面上顯示“書已被損壞！ ”，生成文檔記錄信息；步驟509 :完整的書籍或檔案被檢測是完好的，上位機發(fā)出相應提示音，并在應用程序界面顯示“書是完整的！ ”，生成文檔記錄信息；步驟510 :將記錄的信息統(tǒng)計到數(shù)據(jù)庫中；步驟511 :根據(jù)手動或自動模式該有的步驟，使電機復位；步驟512 :系統(tǒng)復位，恢復到可以重新啟動的狀態(tài)。所述單片機與上位機協(xié)同控制，如圖9所示，包括如下步驟，其特征如下步驟901 :單片機收到“手動”模式或“自動”模式或“管理”模式發(fā)送的信號，開始向電機發(fā)送信號；步驟902 電機收到信號，開始前進；步驟903 :壓緊書籍或檔案后，電機停止運動；步驟904 :為保證書籍或檔案被壓緊后，電機完全停止，做適當延時；步驟905 :單片機給上位機發(fā)送信號；步驟906 :相機開啟，采集書籍或檔案側面跨度標記信息的圖像信息；步驟907 :對圖像提取特征，檢測書籍或檔案側面跨度標記信息的完整性；步驟908 圖像處理完成，上位機給單片機發(fā)送消息，單片機撤回電機，復原系統(tǒng)。所述圖書撕頁檢測過程中，上位機算法的主流程框圖如圖11所示，包括如下步驟，其特征是步驟1101 :電機將待檢書籍或檔案夾緊后，上位機開始檢測過程；步驟1102 :相機拍照，獲取跨度標記信息的彩色位圖，并將其灰度化；步驟1103 :為防止相機剛開啟焦距不準，或因電機運行震動下位機導致的相機不穩(wěn)，將第一幅圖片丟棄，從第二幅開始進行步驟1104 ；步驟1104 :在灰度位圖上依據(jù)像素值信息特征，辨別出線條和書的不同；步驟1105 :依據(jù)步驟1104所獲取的線條和書籍或檔案側面的差異性，得到跨度標記信息的準確位置；步驟1106 :由步驟1105所得跨度標記信息，沿線條向上，找到線條的上端點處，SP書籍或檔案上邊緣；步驟1107 :沿線條向下，找到線條的下端點處，即書籍或檔案下邊緣；步驟1108 :根據(jù)書籍或檔案上下邊緣的位置信息，獲取書籍或檔案的厚度信息；步驟1109 :對獲取到的跨度標記信息，檢測線條的完整性，即得到書籍或檔案是否有撕頁的信息；步驟1110 :將得到的書籍或檔案完整度信息記錄下來；步驟1111 :為保證檢測的準確性，對書籍或檔案拍四張圖片，連續(xù)檢測三次；步驟1112 :由三次檢測的結果分析，書籍或檔案是否有被撕頁；步驟1113 :檢測結束，將系統(tǒng)復位。所述步驟1104，包括以下步驟，其特征是步驟1201 :在灰度位圖上的書籍或檔案側面部分，選取一處區(qū)域，獲取到書籍或檔案側面的平均像素值sum，作為書籍或檔案的標識；步驟1202 :在書籍或檔案上有跨度標記信息的區(qū)域獲得線條上的最小像素值點min，并記錄其所在的位置；步驟1203 :判斷步驟1202是否得到了 min，如果找到，進行步驟1204，如果沒有，進行步驟1205 ；步驟1204 :由步驟1201和步驟1202所獲取的sum和min，得到所需要的閾值，此閾值作為邊界值，用來區(qū)分跨度標記信息和書籍或檔案側面；步驟1205 :確定書籍或檔案的擺放是否正確，以及跨度標記信息的標記是否清晰可用，并修正人為失誤；步驟1206 :重新檢測書籍或檔案的完整性。所述步驟1106，包括以下步驟，其特征是步驟1301 :書籍或檔案上下邊緣的尋找，依賴于跨度標記信息，故而在尋找書籍或檔案上邊緣之前，需要確定跨度標記信息已經(jīng)找到；步驟1302 :尋找在跨度標記信息中即線條上一點，此點需確定存在線條中，以下步驟將以此點作為起點；步驟1303 :從步驟1302所確定的起點處，沿線條向上尋找線條的終止點，即獲取到線條上端點；步驟1304 :判斷是否找到線條上端點，如果找到，進行步驟1305，否則進行步驟1306 ；步驟1305 :以此端點所在位置作為書籍或檔案的上邊緣start ；步驟1306 :在起點所在位置沿線條向下間隔一定位置，重新確定一個起點，重復步驟1303，以便找到正確的跨度標記信息的起始點；步驟1307 :如果連續(xù)三次都沒有找到，則認為線條的標記有問題；步驟1308 :返回1101，重新開始檢測。所述步驟1107，包括以下步驟，其特征是步驟1401 :以線條上start處，開始沿線條向下一行一行檢測；步驟1402 :記錄當前行線條左右邊緣的位置信息；步驟1403 ;將下一行作為當前行；步驟1404 :判斷當前行的線條信息是否結束，若結束進行步驟1405，否則繼續(xù)進行步驟1402，直到找到線條的末端點；步驟1405 :以找到的線條末端點位置end作為書籍或檔案的下邊緣，得到書籍或
檔案信息。[0177]所述步驟1109，是本實用新型的核心算法所在，包括以下步驟，其特征是步驟1501 :從跨度標記信息的起點開始，每幾行作為一次檢測跨度，本方法采用三行；步驟1502 :從第一行開始向下檢測；步驟1503 :計算當前檢測跨度間首行和末行間，左邊緣位置的差額，并以此作為判斷點；步驟1504 :判斷步驟1503所得到的差額值是否過大，本方法的判斷標準采用左邊緣三行間邊緣位置差額的平均值的1. 5倍，若所判斷差額值過大，進行步驟1505，否則進行步驟1507 ；步驟1505 :同步驟1503，計算線條右邊緣三行間的跨度差額；步驟1506 :以步驟1504所采用的標準，判斷右邊緣差額是否過大，如果是，進行步驟1508，否則進行步驟1507 ；步驟1507 :將下一行作為當前行，進行新一輪的計算；步驟1508 :左右邊緣差額值都較大，則判斷書籍或檔案被撕頁，當前行處即為書籍或檔案被撕頁處。
權利要求1.一種書籍或檔案的缺頁檢測系統(tǒng)，至少包括控制單元、夾緊機構、相機、計算單元，控制單元通過接口連接計算單元、夾緊機構和相機，夾緊機構包括電機、前夾板、后夾板，前夾板和后夾板之間放置書籍或檔案，書籍上有標記信息，標記信息是在書籍上建立的斜線，標記信息在相機的成像范圍之內(nèi)，計算單元向夾緊機構和控制單元發(fā)出夾緊和獲取圖像的信號；夾緊機構通過移動電機伸縮桿端部連接的前夾板對需要檢測的書籍或檔案進行夾緊，使書籍的標記信息檢測面形成一平面；計算單元用于控制相機讀取標記信息成像信息，通過對標記信息圖像進行特征提取、判斷，獲取書籍完整度信息，計算單元向夾緊機構和控制單元發(fā)出夾緊和檔案的厚度信號，通過夾緊機構對檔案的厚度變化進行檢測，給出檔案缺頁信息。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種書籍或檔案的缺頁檢測系統(tǒng)，其特征是所述的夾緊機構包括電機、碼盤、第一光脈沖檢測電路和第二光脈沖檢測電路，碼盤固定在電機伸縮桿上，繞碼盤一周有占空比1:1的圓孔，在圓孔中心線圓周上分布有第一光脈沖檢測電路和第二光脈沖檢測電路，電機伸縮桿前后轉(zhuǎn)動，通過第一光脈沖檢測電路和第二光脈沖檢測電路得到的二路光脈沖信號的編碼，檢測電機伸縮桿的伸縮量，通過伸縮量檢測書籍或檔案的厚度變化，檢測書籍或檔案的缺頁。
專利摘要本實用新型涉及一種書籍或檔案的缺頁檢測系統(tǒng)，至少包括控制單元、夾緊機構、相機、計算單元，控制單元通過接口連接計算單元、夾緊機構和相機，夾緊機構包括電機、前夾板、后夾板，前夾板和后夾板之間放置書籍或檔案，書籍上有標記信息，標記信息是在書籍上建立的斜線，標記信息在相機的成像范圍之內(nèi)，計算單元向夾緊機構和控制單元發(fā)出夾緊和獲取圖像的信號；夾緊機構通過移動電機伸縮桿端部連接的前夾板對需要檢測的書籍或檔案進行夾緊。它提供了一種檢測時間短、準確率高、不受環(huán)境影響、能精確定位的一種書籍或檔案的缺頁檢測系統(tǒng)。
文檔編號G07C9/00GK202904705SQ20122050908
公開日2013年4月24日 申請日期2012年10月7日 優(yōu)先權日2012年10月7日
發(fā)明者劉珉愷 申請人:西安信唯信息科技有限公司