[发明专利]一种便携式扫描学习装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种学习用具，具体是一种便携式扫描学习装置。

背景技术

已知的学习装置，一般都存在着一个问题，而且是一个瓶颈性的问题，那就是，这种装置只能依赖键盘或手写笔输入信息。使用这种装置时，由于只能按字母的排列顺序或笔划的先后输入信息，往往导致人机交互过程变得复杂，无法使大量的学习材料被快捷有效地得到利用。这样一来，使得学习装置所能完成的功能显得十分单调和有限。

而已知的传统的扫描仪虽然能够将印刷文字的图像通过扫描输入到计算机中去，然后再使用OCR(光学字符识别)软件将其转换成文字，但由于受到排版格式等因素的影响，识别的准确度非常有限。而且扫描仪的体积较大，不方便随身携带使用。但市售的扫描笔，无论是通过扫描条码来进行识别的扫描笔，还是通过滚轮将一维的扫描数据生成二维图像数据的扫描笔，使用效果均不理想。前者需要使用特制的包含隐型条码的书籍，使得成本偏高，推广困难；后者虽可扫描印刷文字，但速度受限，图像模糊。同时由于滚轮与纸面难免发生接触，由此产生的机械磨损就会严重地影响产品的使用寿命。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种便携式扫描学习装置。要求通过该装置能实现扫描、朗读、翻译、解释一体化，且即扫、即读、即译、即释，同时还能从纸质文件中快速提取任一词汇。

本发明所采用的技术方案是：所述便携式扫描学习装置，如附图1所示，由扫描笔1和学习机2组成。其中，所述扫描笔1如附图2所示，包括有笔帽11和如附图1所示电接方式串联在外壳12内的光学系统13、图像传感器14、控制电路15、微处理器16、存储器17、接口电路18及USB(通用串行总线)接口19。所述学习机2由显示屏21、触摸屏22和微处理器24、存储器25、音频放大器26、电源电路27及接口电路23如附图1所示电接方式串联组成。上述扫描笔1和学习机2之间由扫描笔1的接口电路18与学习机2的接口电路23通过扫描笔1的USB接口19连接。

由此构成的本发明的便携式扫描学习装置使用时，可先通过扫描笔1进行图像采集，采集的图像经处理后将数据通过USB接口19传输到学习机2中，由学习机2完成光学字符识别，在获得扫描对象的文本信息后，即可直接将所获信息予以存储，也可通过智能词汇提取与匹配技术实现英语单词的即扫、即读、即译、即释以及课文学习等其它功能。此外，由于学习机2的微处理器一般采用型号为S3C2410的高速微处理器，而存储器一般采用大容量FLASH存储器，因而使得该装置还具备电子词典、数码录音、播放MP3/MP4、手写输入等常规学习机的功能。

本装置使用时，其扫描笔1的工作主要是负责完成上述图像采集、图像处理和数据传输三个步骤，具体是：

步骤1，图像采集。即利用光学系统13和图像传感器14直接获取印刷文字的二维图像；

步骤2，图像处理。即利用动态降噪技术完成扫描图像的预处理。利用自适应阈值分割技术完成扫描图像的二值化处理，利用帧间图像的相关分析和行程编码技术完成扫描图像的高倍率压缩；

步骤3，数据传输。即将上述步骤所获处理后的数据经USB接口19传输到学习机2中。

本装置使用时，其学习机2的工作则主要是在嵌入式操作系统平台上展开数据通讯、图像处理、光学字符识别、扫描学习、常规学习和娱乐游戏。学习机2在接收到扫描笔传输来的图像数据后，首先第一步是完成图像解压处理；

第二步是采用印刷文字的结构分析技术实现扫描图像的自动除行处理，自动保留靠近扫描图像中央的一行字符作为有效输出，而将扫描图像中的其余字符自动消除；

第三步是采用高准确度的光学字符识别技术实现扫描对象由图像到文本的转换，并存储文本信息；

第四步是采用独创的智能匹配技术实现独特的即扫、即读、即译、即释功能。

此外，学习机2还具有电子词典、数码录音、手写输入等常规学习机的功能，并提供播放MP3/MP4、电子游戏、记事本、日历等娱乐工具。

本发明的操作过程可总结为：将扫描笔1直接触于纸面，从左至右作直线运动扫描印刷材料，扫描头离开纸面则停止扫描，进行图像处理，并将扫描数据通过扫描笔1的电路18传输到学习机2。