一種基於OCR識別技術的新型手持雷射讀取裝置的製作方法
2023-10-09 11:43:24 2
本發明涉及圖像識別技術領域，具體涉及到一種基於ocr識別技術的新型手持雷射讀取裝置。
背景技術：
目前多數需要進行人員身份或者貨物核驗的場所，一般採用人工核對的方法確認人員身份或者貨物的類型等，這樣效率不高，也會給核驗結果帶來不確定性；雖然有採用人像比對進行核驗的，而單純人像比對的精度偏低，無法滿足目前有關部門需要查驗持證人身份的需要。
掃碼器是一種讀取條形碼信息的機器，是一種常見的信息讀取裝置，其利用發射出紅外線光源，然後根據反射的結果，利用晶片來解碼，最後再返回條形碼所代表的正確字符。條形碼掃描儀分為掌上型和桌上型，掌上型又分為光罩型和雷射型。光罩型的雷射的光束約有1-2條，而桌上型大多為雷射型，雷射光束為1-20條不等，採用網狀分布，條數越多掃描速度越快，因此像超市等場所因為要求速度快而大多使用桌上型掃描儀，掌上型掃描儀的掃描原理，光罩型：在前端發出數個光源，再接收由條形碼中白色線條反射的位置及大小來判斷數據；雷射型：在前端發出直線型紅外線，左右來回掃描條形碼，再接收由條形碼中白色線條反射的位置及大小來判斷數據，但目前的手持式掃碼器功能性單一，滿足不了現代人的生活，需要更多的服務性功能來拓展掃碼器的用。
然而，現有技術中的掃碼器或者信息讀取裝置的功能單一，不能夠適用於多種場合的運用，例如不能夠同時用於對人員身份和貨物的掃描，使其適用範圍受到一定影響。
技術實現要素：
本發明的目的是提供一種基於ocr識別技術的新型手持雷射讀取裝置。
為達上述目的，本發明的一個實施例中提供了一種基於ocr識別技術的新型手持雷射讀取裝置，包括手持的讀取器以及安裝底座；讀取器包括外殼以及安裝在外殼內的ocr識別裝置以及雷射掃碼裝置，外殼包括頭部、手柄以及尾部；
底座的前端帶有容納外殼頭部的前容納槽，後端設置有容納外殼尾部的後容納槽，後容納槽內配置有充電插頭；
ocr識別裝置包括：
圖像採集單元，用於掃描物體形成圖像；
存儲器，用於存儲採集到的圖像以及預存信息；
ocr文字識別單元，用於識別圖像中的文字信息，並將該文字信息存儲在存儲器內；
控制器，將ocr文字識別單元識別出的文字信息與存儲器內的預存信息進行對比匹配；
文字語音轉換單元；將控制器匹配的預存信息轉換音頻文件，並通過播放器播放該預存信息。
優選的，雷射掃碼裝置為雷射條形碼掃碼器，雷射條形碼掃描器包括雷射源、光學掃描器、光學接收器、光電轉換器、信號放大器和解碼器。
優選的，外殼內設置有電源模塊，電源模塊包括蓄電池、充電接口以及電源控制單元；電源控制單元包括電磁鐵、與電磁鐵串聯的電流控制器、與電流控制器連接的單片機、接入蓄電池充電電路的充電控制組件以及與單片機連接的充電按鍵和時鐘模塊；
充電控制組件包括絕緣板，安裝在絕緣板上的容置座，設置在容置座內且外表絕緣的磁感片以及設置在磁感片下方的弧形的金屬彈片，金屬彈片的下端設置有電觸片；
電磁鐵的伸縮杆外周套接有彈簧，頂端安裝有連動槓桿，連動槓桿安裝在轉軸上，連動槓桿的另一端安裝有磁鐵；
蓄電池為電磁鐵提供電能，當單片機接收到充電按鍵的信號時電磁鐵與蓄電池的電路接通，電磁鐵接通後伸縮杆回縮擠壓彈簧並驅動連動槓桿擺動，使得磁鐵移動至磁感片的正下方，磁感片在磁鐵的吸引下壓迫金屬彈片，進而使得電觸片與絕緣板的電路連接，使得充電電路接通；
單片機接收時鐘模塊的信號後，控制電磁鐵斷電，此時電磁鐵的伸縮杆在彈簧的回覆力下外伸，金屬彈片受到磁感片的壓力減小進而回復至初始位置，電觸片離開充電電路，充電電路斷開後停止充電。
優選的，外殼的尾部設置有擋手把；
擋手把包括外連接體和內連接體；外連接體包括潤滑腔以及第一空腔；潤滑腔內設置有第一彈簧、帶油的攜油墊以及帶有細孔的孔板；第一空腔內設置有第一限位凸起以及第二限位凸起，孔板限制在第一限位凸起外側；
內連接體設置在第一空腔內，內連接體設置有與第一限位凸起配合的左滑槽以及與第二限位凸起配合的右滑槽；右滑槽與第二限位凸起配合用於限定內連接體伸出第一空腔的最大長度；
內連接體的內部具有第二空腔，第二空腔內安裝有安裝板以及第二彈簧；內連接體的外端設置有手孔；
潤滑腔內設置有驅動組件，驅動組件包括施力板，施力板的尾端設置有下端為楔形的主動板，主動板的右側設置有上端為楔形的從動板；從動板的右端為活動板，從動板和活動板均安裝在滑軌上；第一彈簧與活動板連接；
施力板的頂端延伸至外連接體外，施力板的上端具有上臺階，該上臺階與外連接體的內壁之間設置有第三彈簧；施力板的下端具有下臺階，下臺階與主動板連接；
施力板擠壓主動板向下移動時驅動從動板朝向活動板移動，從動板驅動活動板向右使得攜油墊與孔板接觸；當施力板受第三彈簧的回覆力作用向上移動時，帶動主動板向上移動，從動板在第一彈簧的作用下向左移動回位。
優選的，外連接體上設置有加油孔，並配置有封閉加油孔的密封塞。
優選的，電流控制器為pmw脈衝寬度調製器。
優選的，殼體上設置有led燈，該led燈安裝在外殼的頭部。
優選的，容置座的內部具有導向滑槽，磁感片的兩端配置有與導向滑槽配合的導向腳。
優選的，殼體上還設置有與控制器連接的觸控螢幕，觸控螢幕也可以作為顯示器或者顯示屏，觸控螢幕用於顯示圖像信息的註解，顯示註解的方法為：
a.定位採集到的圖像中需要識別的註解區域，操作人員指定需要識別的項目的粗略位置，得到一個或者兩個坐標點；對一個或者兩個坐標點求邊緣圖像，進行膨脹後，以一個或者兩個坐標點為初始點進行上下左右條件擴展，以距離初始點在一定範圍內的邊緣點為有效邊緣點，進行擴展，否則不進行擴展，得到一個僅包含需要識別的項目的外接矩形區域；
b.通過ocr文字識別單元識別需要識別的項目，得到需要識別的項目的文字編碼流，需要識別的項目位於需要識別的註解區域內；
c.根據文字編碼流，獲取與需要識別的項目相關的信息；通過文字編碼流在註解資料庫中檢索與需要識別的項目相關的信息；包括身份編號、入庫時間、備註信息等；
d．在採集到的圖像的下方分別顯示與識別的項目相關的步驟c中檢索出的信息。
綜上所述，本發明具有以下優點：
本發明的信息讀取裝置，能夠同時對圖形和二維碼等進行識別，可以根據用戶需要自由選擇；同時本裝置還對充電系統和顯示方式進行了優化，使得用戶可以靈活選擇所顯示的信息，更加方便智能。
附圖說明
圖1為本發明一個實施例的示意圖；
圖2為本發明一個實施例中電源控制單元的原理框圖；
圖3為本發明一個實施例中充電控制組件的示意圖；
圖4為本發明一個實施例中擋手把的示意圖。
其中，1、讀取器；2、安裝底座；3、頭部；4、手柄；5、尾部；6、前容納槽；7、後容納槽；8、充電接口；9、充電按鍵；10、絕緣板；11、容置座；12、磁感片；13、金屬彈片；14、電觸片；15、彈簧；16、連動槓桿；17、磁鐵；18、觸控螢幕；19、加油孔；20、充電電路；21、外連接體；22、內連接體；23、潤滑腔；24、第一空腔；25、攜油墊；26、孔板；27、第一限位凸起；28、第二限位凸起；29、左滑槽；30、右滑槽；31、第二空腔；32、安裝板；33、手孔；34、第一彈簧；35、第二彈簧；36、第三彈簧；38、施力板；39、主動板；40、從動板；41、活動板；42、滑軌；43、上臺階。
具體實施方式
本發明提供了一種基於ocr識別技術的新型手持雷射讀取裝置，包括手持的讀取器1以及安裝底座2；讀取器1相當於掃碼或者掃描裝置，安裝底座是用於在非使用狀態時存放讀取器並在適當情況下對讀取器內蓄電池進行充電的裝置。安裝底座上可以設置螺釘孔，配合螺釘可以將其安裝在牆壁或者任意地方，當然也可以直接平放在桌面上。讀取器具有兩套獨立的掃描或者識別系統，其中一套是ocr識別裝置，另一套是雷射掃描裝置，這兩種識別裝置可以單獨的運行，也可以共同使用同一個處理器或者單片機。ocr識別裝置可以適用於對圖形的掃描，即對不含有條形碼或者二維碼這類特定的圖像進行文字的識別，通過文字識別後進一步處理獲得用戶所需的信息，例如根據識別的文字內容調用資料庫內信息進行顯示或者語音播放。雷射掃描裝置與現有的二維碼掃碼槍或者條形碼掃碼器工作原理相同，本發明是將現有技術的雷射掃描裝置融合到讀取器內實現雷射掃碼器本身的功能。
讀取器是手持的工作部分，讀取器包括外殼以及安裝在外殼內的ocr識別裝置以及雷射掃碼裝置。雷射掃碼裝置為雷射條形碼掃碼器，雷射條形碼掃描器包括雷射源、光學掃描器、光學接收器、光電轉換器、信號放大器和解碼器。
外殼包括頭部3、手柄4以及尾部5，殼體上設置有led燈，該led燈安裝在外殼的頭部；ocr識別裝置的圖像採集單元可以是一個攝像頭或者照相機，其與雷射掃碼裝置的雷射源和光學掃面器、光學接收器均設置在外殼的頭部，這樣便於將所需識別的信號在頭部位置進行掃描或者抓取圖像。
底座下端是齊平的，這樣便於安裝和平放，底座上端的構造與外殼的形狀對應，使外殼放置在底座對應位置能夠穩定。例如，底座的前端帶有容納外殼頭部的前容納槽6，後端設置有容納外殼尾部的後容納槽7，後容納槽內配置有充電插頭，通過充電插頭進行充電。
本發明的ocr識別裝置包括：
圖像採集單元，用於掃描物體形成圖像；
存儲器，用於存儲採集到的圖像以及預存信息；
ocr文字識別單元，用於識別圖像中的文字信息，並將該文字信息存儲在存儲器內；
控制器，將ocr文字識別單元識別出的文字信息與存儲器內的預存信息進行對比匹配；
文字語音轉換單元；將控制器匹配的預存信息轉換音頻文件，並通過播放器播放該預存信息。
本發明通過圖像採集單元獲得被掃描對象的圖像信息，例如對員工證件或者貨物標牌進行掃描，獲得對應的圖像和圖片，這些圖片中是包括了含有用戶預先設計的文字內容，這些文字內容包括員工的名稱或者貨物的名稱等，也可以包括其他項目，例如產地、保鮮期、保存方法等。因此，在匹配過程中可以通過識別出的員工姓名或者代碼，貨物的名稱或者代碼進行調用存儲器內預存信息，進而進行語言播放。
在獲得圖像後通過ocr文字識別單元識別出圖像上的文字內容，並根據文字內容來識別該內容代表或者對應的其他信息。例如當從圖像中識別到員工的姓名時，該姓名對應的預存信息例如出生日，進入公司時間，工作職務等相關信息能夠被調出匹配，匹配完成後這些對應的預存信息轉換成語音進行播放；這樣能夠讓用戶直接了解到員工的情況。
由於語音的播放速度優先，效率較低，不適合播放大量的信息，因此為了讓用戶可以手動選擇需要查看的更多信息，可以先將員工的詳細信息或者貨物的註解信息預先存儲在存儲器內，也成為另一種預存信息，這類預存信息的可以不通過語音進行播放，而是用戶根據實際需要進行顯示，這需要在殼體上配置觸控螢幕18，使用顯示器來顯示該圖像信息中文字內容對應的註解。
因此，本發明的殼體上還設置有與控制器連接的觸控螢幕，觸控螢幕用於顯示圖像信息對應的註解，顯示註解的方法為：
a.定位採集到的圖像中需要識別的註解區域，圖像中包括了多個可以識別的項目；每個項目可以單獨成行；例如當掃描的是貨物標誌牌時，在顯示器上顯示掃描的圖像，圖像上的項目可以是標誌牌上的文字內容，這些項目包括產地、保鮮期、保存方法等，項目可以預先印製標誌牌上。
操作人員指定需要識別的項目的粗略位置，得到一個或者兩個坐標點；對一個或者兩個坐標點求邊緣圖像，進行膨脹後，以一個或者兩個坐標點為初始點進行上下左右條件擴展，以距離初始點在一定範圍內的邊緣點為有效邊緣點，進行擴展，否則不進行擴展，得到一個僅包含需要識別的項目的外接矩形區域；
具體的，當拍攝的圖像顯示在觸控螢幕界面上，用戶通過交互操作，指定需要識別的項目的粗略位置，通過這一步我們得到圖像中的下一坐標信息。交互方式如：可以用手指點擊矩形內的任何一點，我們可以得到用戶點擊區域內的一個坐標點；也可以畫一個包含項目的矩形框，我們可以得到用戶指定區域內的兩個坐標點。
用戶交互的時候，可能不會直接定位到需要處理項目的精確位置，大部分時候是給出一個或者兩個坐標點。我們通過這些坐標點，智能地定位到需要處理的項目字符區域。以用戶給定一個坐標點為例，先求邊緣圖像，而後進行膨脹，然後以該坐標為初始點進行上下左右條件擴展，也就是距離在一定範圍內的邊緣點為有效邊緣點，進行擴展，否則不進行擴展，得到一個僅包含需要識別的項目的外接矩形區域，即為需要識別的項目區域內。
b.通過ocr文字識別單元識別需要識別的項目，得到需要識別的項目的文字編碼流，需要識別的項目位於需要識別的註解區域內；
c.根據文字編碼流，獲取與需要識別的項目相關的信息；通過文字編碼流在註解資料庫中檢索與需要識別的項目相關的信息；包括身份編號、入庫時間、備註信息等；
d．在採集到的圖像的下方分別顯示與識別的項目相關的步驟c中檢索出的信息。
本發明通過語音播放和顯示屏顯示的信息是不同類型的，具體的：語音播放的內容是預存信息的一部分內容，在顯示屏上顯示的註解信息是預存信息中的另一部分內容。以貨物標識卡為例：貨物標識卡或者標識牌上印製有貨物名稱、編碼、產地、保鮮期、保存方法等信息，這些類別可以作為本發明中的項目。
其中在語音播放時通過貨物編碼來查詢匹配檢索該貨物對應的信息，並將對應的這部分預存信息通過語音進行播放。播放的內容也可以包括標誌牌上各個項目的簡介，播放內容是預先定製的。
其中在顯示屏上進行顯示時是直接顯示標誌牌上拍攝到的所有項目，當用戶指定選擇某一個項目後，則從存儲器內調出該項目對應的註解信息，這些註解信息在顯示器上進行顯示，註解信息即步驟c中檢索出的信息。
本發明還採用了一種新的充電方式，這種方式可以避免蓄電池在充滿後仍然與市電連接，造成蓄電池本身的傷害。本發明通過優化充電電路，使其在充電時間得到控制，不會因為工作人員忘記而造成長時間充電的問題。
具體的，本發明的外殼內設置有電源模塊，電源模塊包括蓄電池、充電接口8以及電源控制單元；蓄電池可以為整個讀取裝置供電，充電接口與安裝底座上的充電插頭配合。
電源控制單元包括電磁鐵、與電磁鐵串聯的電流控制器、與電流控制器連接的單片機、接入蓄電池充電電路的充電控制組件以及與單片機連接的充電按鍵9和時鐘模塊。電流控制器為pmw脈衝寬度調製器，能夠與單片機配合實現輸入電磁鐵電流大小的控制。
充電控制組件包括絕緣板10，安裝在絕緣板上的容置座11，設置在容置座內且外表絕緣的磁感片12以及設置在磁感片下方的弧形的金屬彈片13，金屬彈片的下端設置有電觸片14。蓄電池的充電電路20串接絕緣板，充電線路連接在絕緣板上具有一定寬度的間隙，這樣使得充電線路形成斷路。當電觸片下移到這個間歇時，電路則形成通路。
電磁鐵的伸縮杆外周套接有彈簧15，頂端安裝有連動槓桿16，連動槓桿安裝在轉軸上，連動槓桿的另一端安裝有磁鐵17。為了使電磁鐵的伸縮杆能夠自由帶動連動槓桿轉動，可以在兩者之間配置一個活動杆，活動杆的兩端分別與伸縮杆和連動槓桿可轉動的連接；也可以使用一個彈筋連接，伸縮杆在伸縮時拉長彈筋。
蓄電池為電磁鐵提供電能，當單片機接收到充電按鍵的信號時電磁鐵與蓄電池的電路接通，電磁鐵接通後伸縮杆回縮擠壓彈簧並驅動連動槓桿擺動，使得磁鐵移動至磁感片的正下方，磁感片在磁鐵的吸引下壓迫金屬彈片，進而使得電觸片與絕緣板的電路連接，使得充電電路接通；
單片機接收時鐘模塊的信號後，控制電磁鐵斷電，此時電磁鐵的伸縮杆在彈簧的回覆力下外伸，金屬彈片受到磁感片的壓力減小進而回復至初始位置，電觸片離開充電電路，充電電路斷開後停止充電。
由此可見，用戶在充電時首先按下充電按鍵後，充電電路形成通路，在充電一定時間後，電磁鐵斷電導致充電電路斷開，進而充電結束；這樣就能夠避免蓄電池一直與市電連接。充電的時間可以預先設計，一般設定3個小時以內較為合適。當充電時間達到預設時間後電磁鐵斷開，當控制器接收到充電按鍵再一次按下時，再進行第二輪的充電，此時計時模塊重新計時，再次達到預設時間後斷開。
同時，本發明為了使磁感片在上下移動時能夠更加順暢，在容置座的內部具有導向滑槽，磁感片的兩端配置有與導向滑槽配合的導向腳，本發明優選磁感片的材質為鐵。
為了能夠便於在手持時尾部更容易把持不會脫離，在外殼的尾部設置一個擋手把，安裝在必要時可以伸出，從而使用戶的手後端具有一個擋片，從而不會滑手。
擋手把包括外連接體21和內連接體22；外連接體包括潤滑腔23以及第一空腔24；潤滑腔內設置有第一彈簧34、帶油的攜油墊25以及帶有細孔的孔板26；第一空腔內設置有第一限位凸起27以及第二限位凸起28，孔板限制在第一限位凸起外側；
內連接體設置在第一空腔內，內連接體設置有與第一限位凸起配合的左滑槽29以及與第二限位凸起配合的右滑槽30；右滑槽與第二限位凸起配合用於限定內連接體伸出第一空腔的最大長度；
內連接體的內部具有第二空腔31，第二空腔內安裝有安裝板32以及第二彈簧35；內連接體的外端設置有手孔33；手孔便於用戶施力更加方便。
潤滑腔內設置有驅動組件，驅動組件包括施力板，施力板的尾端設置有下端為楔形的主動板，主動板的右側設置有上端為楔形的從動板；從動板的右端為活動板，從動板和活動板均安裝在滑軌42上；第一彈簧與活動板連接；
施力板的頂端延伸至外連接體外，施力板38的上端具有上臺階43，該上臺階與外連接體的內壁之間設置有第三彈簧36；施力板的下端具有下臺階，下臺階與主動板連接；
施力板擠壓主動板39向下移動時驅動從動板40朝向活動板41移動，從動板驅動活動板向右使得攜油墊與孔板接觸；當施力板受第三彈簧的回覆力作用向上移動時，帶動主動板向上移動，從動板在第一彈簧的作用下向左移動回位。
本發明的優化實施例中，外連接體上設置有加油孔19，並配置有封閉加油孔的密封塞，因此需要在外殼上同樣開設加油孔，並使用密封塞密封。本發明攜油墊上浸潤的潤滑油為耐磨潤滑油，其組分為：基礎油50份~100份，亞磷酸二乙酯3份~5份；亞磷酸二丁酯2份~5份、2-乙基己基磷酸酯2份~5份、癸二酸二乙酯1份~2份；月桂酸甲酯2份~5份、三羥甲基丙烷三(2-巰基乙酸酯)2份~5份。上述潤滑油的耐磨性比現有技術的潤滑油更好，經過耐磨實驗發現，加入三羥甲基丙烷三(2-巰基乙酸酯)、月桂酸甲酯和癸二酸二乙酯對潤滑油的耐磨性能均有一定提升，例如在基礎油50份~100份，亞磷酸二乙酯3份~5份；亞磷酸二丁酯2份~5份、2-乙基己基磷酸酯2份~5份的潤滑油中單獨加入三羥甲基丙烷三(2-巰基乙酸酯)耐磨性提高12%左右，單獨加入月桂酸甲酯耐磨性提高5%左右，單獨加入癸二酸二乙酯耐磨性提高8%左右，基礎油可以使用石蠟基油。
一般情況下，在不需要掃碼時可以讓安裝板縮回，外連接體嵌套在外殼尾端內部實現固定。在需要掃碼時通過手孔將內連接體拉出即可，此時第二彈簧驅動安裝板向上冒出第二空腔，安裝板與外殼體可以處於垂直，這樣便能夠讓用戶的手後端形成卡位，使得用戶在手持時不易滑落。
此外，由於內連接體需要良好的潤滑才能夠便於在外連接體內滑動，因此在需要進行潤滑時，可以按下施力板，使得攜油墊的潤滑油被擠壓出進入到孔板，然後流入內連接體左端處進行潤滑。在潤滑完畢後鬆開，則主動板、從動板等可以自動回位，本發明通過自動潤滑的方式使得使用時更加輕快靈敏。