檢測書的內容的裝置的製作方法

2023-06-09 20:36:26 3

專利名稱：檢測書的內容的裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種檢測書或以書的型式裝訂而成的紙張的內容的裝置，其至少包 括帶有兩個支承表面的託架，所述兩個支承表面設置成彼此相鄰，互成鈍角並且在其打開 的狀態下能讓書置於其中，其中所述書是以打開的頁面朝上地展開；帶有至少兩個攝像機 裝置的攝像系統，所述攝像機裝置各自位於所述託架的上方，以記錄所述託架上的書的其 中一打開的頁面；以及用於翻動所述託架上的書頁的翻頁裝置；其中所述託架和/或所述 支承表面能以相對於所述攝像系統基本上垂直的方位運動。
背景技術：
檢測書的裝置，特別是通過攝像機作隨後數碼化的裝置是為人熟知的。第W02005/088957A1號專利顯示了把二維物件例如書成像，特別是對書進行數碼 檢測的方法和裝置。託架成銳角打開，書能置於其中。兩個攝像機對稱地設置在書的上方。 在錄製圖像的過程中，包括兩塊玻璃塊的楔形裝置壓在書上以撫平頁面；翻頁時所述楔形 裝置是被提起的。此外，第W02006/105568A1號專利描述楔形記錄裝置能移向和遠離書，託架能作 為角度支承裝置成直角地向其上放書的位置運動。所述記錄裝置還確保翻頁並為此配有吸 氣系統。然而，所述吸氣系統的缺點是紙張表面沿玻璃塊拖動，操作不是輕輕的。所述兩個文獻都忽略了翻頁操作過程中可由動態變化的狀況而產生的問題。書有各種不同類型的裝訂，由多種類的紙張(或紙狀材料)組成，因而具有非常多 種不同的特質。書的其中一個對自動翻頁來說是很重要的基本性質是書的粘附效應。粘附 效應是源於存貯在書的彈性能。該能取決於多種因素，並且導致個別頁甚至整本書合上。書的箝制效應決定一本書是否可以被打開和可被打開的程度。有些裝訂類型能夠 讓書本輕易地被打開180°。已發現很多書，例如教科書，能夠「舒服地」躺在筆直的表面上 而紙張並不折在一起。一般而言，每本書都有其本身「符合人體工程學」的打開角度。然而，書的最佳打開角度還與能看到多少內容(印刷或手寫部分)有很大關係。在 很多情況下，書的中間有圖案或文字。為了能閱讀這個區域，書應該完全打開(180° )；然 而，由於書的裝訂和老化，書常常不可能在不損壞書背的情況下打開到180°。第W02006/026800A2號專利顯示了一種提升紙張以翻紙的裝置。通過提升件啟動 翻頁操作，所述提升件能圍繞與支承表面的平面成銳角延伸的轉動軸，並且其尖端與紙角 接觸。提升件轉動以提起紙張。

發明內容
本發明的一個目的是改善現有檢測書和類似物品的裝置，其中特別是輕輕地處理 要記錄的書或紙張上的圖像是重要的。承託(厚的)書方面，第W02004/025410A2號專利提出了一種託架裝置，其帶有兩 個分開的半託架，其中所述託架的兩翼能與所述翼的平面成直角運動。
所述目的基於引言中所述裝置類型通過按照本發明的可調支承表面而達到，所述 支承表面能互相調整其相對位置，即以至少在與所述支承表面的平面平行和與分隔線成直 角的方向。分隔線在本文中是指沿著打開的雙頁的兩頁面或所述頁面所形成的平面相交的 線。在一本書中，分隔線基本上與裝訂邊緣對應。基於此解決方案，書得以輕輕地安放，並能更好地考慮到書的封面、書芯、紙張類 型的狀態和性質等等。即使要檢測的書/紙張的表面與玻璃塊或夾鉗系統齊平，也可顧及 到要攝像的圖片的狀態和位置，並容許輕輕地處理特別是關於每次翻頁操作後動態變化的 壓力以及在書芯和書的封面所形成的裝訂單元內的相關動態變化。通常，在現有技術的裝置中書的位置是固定而不可變更的。因此，現有的裝置在翻 頁操作過程中需要人不斷地幹預。翻頁操作過程中書的不變位置常常令在裝訂區的動態壓 力增強，其可表現為對書的重負荷並導致損壞。相比之下，本發明可為書在翻頁操作過程中採取最佳的位置和運動過程。基於上述因素，沒有「一個」普遍能最佳地檢測書的內容同時又對每本書都是輕輕 的書的打開角度或書的安放位置。由於所設定的打開角度不同(其可在[180° -60° ]之 間)以及書的封面並不互相對齊的原因，從而可輕柔地處理書籍。檢測頁面主要是通過圖像攝錄打開的雙頁面並把其存貯在相應的數據處理裝置 上；隨後可根據需要做OCR掃描等等進一步的處理。本發明使得書的翻頁過程能完全自動化並同時能以配合照明圖像攝錄打開的兩 個頁面而不使用閃光燈，檢查紙張重疊以及傳送給客戶導向的數據處理系統。標準的書的 尺寸大小是例如高達310X 230mm，厚80mm的書，紙的克原子為50_100g，書背優選是線裝 的。然而，也可以是其他類似書的裝訂型式、能一頁一頁地翻頁的作品，例如活頁簿。此外，本發明因為預先考慮到不同的參數，例如紙張類型、紙張厚度、書本厚度、發 黃，而所述參數的設定是與掃描操作無關的，因而可快速平穩地換書，並且提高了掃描效果 的質量。書能夠從掃描裝置分開處理並存放以在隨後或後來進行處理。掃描裝置之外的準 備工作是更區分出本發明與第W02004/025410A2號專利所述過程。按照本發明的裝置可另外帶有撫平打開頁面的裝置，其具有至少一塊角度玻璃 塊，所述玻璃塊可被放置成對著頁面，其中所述玻璃塊的角度相當於支承表面彼此形成的 角度，並且在裝載操作和翻頁過程中，所述撫平頁面的裝置能從書上提起以撫平頁面。本發明的一個優選的變體配有腔室，其圍繞至少所述託架和翻頁裝置，並能在所 述腔室中產生超壓。這防止了汙染，除此以外，並能去除在處理該書的過程中所產生的灰
/K土。此外，使用例如在第W02006/026800A1號專利所述般的、以活動提升件和頁之間 的摩擦接觸來機械地啟動翻頁的翻頁裝置是有利的。優選設置屬於所述裝置的存貯裝置以儲存所述攝像系統記錄的圖像，所述存貯系 統優選是數碼格式的。此外，如果支承表面的位置能彼此獨立地以三個方向設定，則對於更靈活地放置 書和書背是有利的，特別是在翻頁方式不同的檢測操作過程中。如果能另外調整支承表面 所形成的角度，則同樣是有利的。


下文將基於以下描述的非限制性實施例，結合相應的附圖對本發明進行詳細說 明。圖1和2顯示了按照實施例的掃描裝置的主斜視立體圖和後斜視立體圖；圖3顯示了按照圖1和2的掃描裝置的支架裝置；圖4說明了按照圖VI的支架裝置的活動方向；圖5顯示了按照圖1和2的掃描裝置的控制圖；圖6顯示了翻頁裝置；圖7和8說明了翻頁操作；圖9顯示了例如圖書館內的書的整個檢測操作的示意圖；以及圖10顯示了供書準備測量的測量臺。
具體實施例方式下文將要描述的按照本發明的掃描裝置實施例，也稱為「數碼化中心V方案」，是 把書的兩頁同時成像的裝置。圖1顯示了掃描裝置朝使用者一側(前側)的全圖。圖2顯 示了其後側的視圖，圖3顯示了書以及支架裝置的位置的細節。圖5顯示了相應的控制圖。參照圖1至3，書10通過活動支架裝置2以打開角度為例如120°的V狀置於「書 的支座」(託架)上，所述支座由兩個支架3，3』形成，各自給書提供了支承表面。設成相應 打開角度的V形的玻璃塊4 (圖1和2中未顯示)放低至書的上面並通過兩個固定的攝像 機5，5』逐頁攝像。所獲得的數據收集在通過觸摸式屏幕6操作的工作站60內，並能按照 需要發送至伺服器61 (圖5)。玻璃塊4使要攝像的書10的(最上)頁在玻璃塊處平整地 (即平平地)對齊從而變得平坦。照明器材9，9』設置在攝像機5，5』旁。能在其中產生超 壓的腔室7圍繞包括支架裝置2的整個裝置。按照本發明的裝置使用盒系統，附有平板的書插在其中。書封面夾81把書本的封 面與平板連接並且各本書的封面用四根封面固定針以可彈簧自緊地的活動方式設定。該方法使用兩個固定的攝像機5，5』，攝像機與投影平面的距離預設為不變。如果 是不麻煩的書，掃描操作的投影平面包括玻璃塊4;如果是易損的書，可由不鏽鋼框架形成 的裝置代替，僅在書10向上活動時把該裝置壓在頁邊空白處。兩個彼此不連接的平板通過鍍鉻的、彈簧自緊的杆81箝住書的封面，通過在平板 上的彈簧自緊的螺釘放入正確位置，然後把所述平板插入該裝置的書的支座。在一個變體 中，書也可鬆散放置。在另一變體中，右側的書的封面能首先與支架連接，在書翻過一半之 後，左側的書的封面與滑面相連；因此，書的相應另一半隨意鬆散地靠在玻璃塊上。在翻頁 時書的支座的打開角度優選為120°，但視乎書的類型和性質也可定於100°和135°之 間，甚至可是137° (黃金分割角)。參照圖3和4，兩個支承表面或支架3，3』能置於三個平面水平地互相朝向或互 相遠離、垂直地以及在支承表面的平面上。在平板的平面上的位移能更準確地應用從測量 站獲得的關於準確調整相對於玻璃塊的對稱軸的分隔線的數據。除了提到的兩個支架3，3』 之外，支架裝置2還帶有各用於這些運動的左和右的水平支架12，12』以及左和右的垂直活 動支架13，13』。除兩個垂直活動的支架之外，也可裝設調節器14用作中央提升，調節例如垂直活動支架的底板130 ；或者可裝設調節器14來代替兩個垂直活動的支架。在需要時能 調節傾斜支承支架3，3』和水平支架12，12』之間的連接件15，15』的角度。另外，可額外裝 有承託書的背部區的可調背託15。參照圖6至8，通過翻頁裝置20自動翻頁。通過手指驅動裝置21在一個角把紙推 高(提高)，並用翻頁臂22把紙張從右翻到左。通過能在三個平面上調整的書的支座和支 架裝置2糾正或設定翻頁過程中無可避免地發生的水平和高度的偏移。掃描裝置用本身已知的手指驅動裝置21來捲起頁面。在掃描操作中壓住紙張的 固定件此刻打開，翻頁臂22可翻紙。通過超聲波系統(未顯示)進行紙張重疊的檢查。夾 子在翻頁後再次合上，玻璃塊放低至書的表面的掃描平面上。掃描操作需時3-4秒鐘，以致 每分鐘能處理或攝像約30-40頁。圖6顯示了翻頁裝置20。手指驅動裝置21已在第W02006/026800A2號專利中公 開。與該文獻相反，本文中提供了兩個線性驅動裝置211，212，第一線性驅動裝置211移動 手指向前和在該過程中使之轉動，第二線性驅動裝置212額外使手指的高度改變。此外，手 指支座213能沿指導件218調節。手指驅動裝置21和翻頁臂22能一起繞軸23轉動。翻 頁臂22帶有葉片214，其負責翻頁。葉片214通過固定件219固定，能繞軸215轉動並通過 驅動裝置216線性運動。如圖7可見，葉片214在被手指驅動裝置21提高的紙張下線性運 動，然後如圖8所示，進行翻頁的旋轉運動。下文將描述檢測一本或多本書的操作。書的檢測分為兩個主要步驟，即包括輸入 書目數據、本文稱之為預選的書的準備工作；以及書的單頁或雙頁的正確檢測(數碼化)。 圖9概括地顯示整個檢測操作。預選在預選書時，給要檢測的書測定以下參數1.度量書。總長X寬X高2.不帶封皮的頁長X寬X高3.測定頁數和掃描次數4.測定紙張厚度5.測定裝訂類型(書背)6.測定紙張重量7.測定表面粗糙度8.分析發黃9.分析因化學過程所致的褪色10.確定和分析油墨腐蝕11.測定印刷類型12.測定紙張類型的柔韌性13.測定 pH 值14.測定紙張的抗撕破強度15.識別機械性問題按照上述性質把書分為不同種類。參照圖10，在測量站50測定書特有的參數例如書的厚度、紙張厚度、各本書的頁數、表面性質、書背類型；通過算法把這些參數進一步電子處理並存儲在存儲介質(書盒) 上。把所測定的信息與書盒一起送入掃描裝置。在測量站測定的數據使得在掃描操作中可 準確地設立分隔線、控制照明器材並設定攝像機的選項。測量站50帶有例如安裝在測量臺 52上的角度固定板51。通過固定點53和夾子54把書固定並確定其尺寸。此外，可裝有夾 住書頁的壓縮彈簧55。把這些數據存貯在計算機中以及在盒內的存儲介質上。輸入書的元數據。在分開的掃描儀上掃描書的封面、書背以及書開始部分因能歸於裝訂類型而無法 處理的頁面。數碼化在開始數碼化時，通過鍍鉻的、彈簧自緊的杆把互不連接的兩塊平板箝在書上，通 過平板上的彈簧自緊螺釘把平板推入正確位置。然後通過螺釘安放的書與平板一起插入書 的支座。接著開始逐頁掃描1.書的支座通過電動機驅動的支架受程式控制而活動。通過水平活動的支架，豎 直活動的支架以及各個封面支架(左和右的書的封面)從第一雙頁開始進行定位2.例如按照第W02006/026800A2號專利的翻頁操作；手指把紙張提升，翻頁臂把 紙張從右推到左3.通過超聲波進行紙張重疊的檢查4.所有夾子合上或玻璃塊放在適當位置5.兩臺攝像機各自對著一頁面攝像並把數據發送至伺服器6.書的支座糾正水平和豎直的偏移，把自己相應地調整到下一(雙)頁面位置技術規格(例)主要組件1.基本結構(框架)2.書的支座3.攝像系統4.照明設備5.計算機工作站6.調整站/測量站，盒7.翻頁組件8.控制部件門關上時底座寬X長0. 88X0. 95m裝置高度1. 8m打開的摺疊門1. 8mX lm控制面板長X 寬 X 高 0. 4m X0. 4m X0. 9m-1. 6m，可變重約220kg，視附件而定書的插入高度1. 2mm，可變電力連接 220V/16A (110V/16A)每小時頁面> 2，000，視書的設計和狀況而定速度能通過觸摸式屏幕控制面板自由控制
標準的書的格式320mmX225mm-150mmX 170mm特大和特小格式選項無設置時間，因為書的平板系統通過測量書的支座進行準備以及RIFF卡，數據傳輸以把書儲存和歸檔翻頁裝置的特徵A帶有手指箝制系統，以致已印刷部分不受壓B帶有玻璃塊系統C受專利保護、線性或轉動的手指D可調翻頁驅動裝置通過超聲波進行紙張重疊檢查攝像系統特徵-工業用攝像機可選清晰度，通常相當書頁上的300dpi照明系統LED_5600k數據資料庫特徵特徵電子數據處理系統
權利要求
一種檢測書(10)或以書的型式裝訂而成的紙張的內容的裝置，其包括帶有兩個支承表面(3，3』)的託架(2)，所述兩個支承表面設置成彼此相鄰，互成鈍角並且在其打開的狀態下能讓書置於其中，其中所述的書是以打開的頁面朝上地展開；帶有至少兩個攝像機裝置(5，5』)的攝像系統，所述攝像機裝置各自位於所述託架的上方，以記錄所述託架上的書的其中一打開的頁面；用於翻動所述託架上的書的頁的翻頁裝置(20)；其中所述託架和/或支承表面能以相對於所述攝像系統基本上垂直的方位運動，其特徵在於所述支承表面(3，3』)的相對位置能互相設定，即以至少在與所述支承表面的平面平行和與分隔線成直角的方向。
2.按照權利要求1的裝置，其特徵在於用作撫平頁面的裝置，所述裝置帶有至少一塊 角度玻璃塊，所述玻璃塊能放置成對著頁面，其中所述玻璃塊的角度相當於支承表面彼此 形成的角度，並且其中所述撫平頁面的裝置在裝載操作和翻頁過程中能從書上提起以撫平 頁面。
3.按照權利要求1或2的裝置，其特徵在於腔室，所述腔室圍繞至少所述託架和翻頁裝 置並能在所述腔室中產生超壓。
4.按照權利要求1至3中的任一項權利要求所述的裝置，其特徵在於翻頁裝置，其中裝 置通過提升件和頁之間的摩擦接觸來機械地啟動翻頁。
5.按照權利要求1至4中的任一項權利要求所述的裝置，其特徵在於相應的存貯裝置， 用作儲存所述攝像系統記錄的圖像，所述存貯系統優選是數碼格式的。
6.按照權利要求1至5中的任一項權利要求所述的裝置，其特徵在於所述支承表面的 位置能彼此獨立地以三個方向設定。
7.按照權利要求1至6中的任一項權利要求所述的裝置，其特徵在於所述支承表面所 形成的角度能額外設定。
全文摘要
一種檢測書(10)或以書的型式裝訂而成的紙張的內容的裝置，其包括帶有兩個設置成彼此相鄰，互成鈍角的支承表面(3，3』)的託架(2)，在其打開的狀態下能讓書置於其中，所述書是以打開的頁面朝上地展開。所述支承表面(3，3』)的相對位置能互相設定，即至少在與所述支承表面的平面平行和與分隔線成直角的方向。此外，所述裝置有帶有至少兩個攝像機裝置(5，5』)的攝像系統，所述攝像機裝置各自位於所述託架的上方，以記錄所述託架上的書的其中一打開的頁面；和用作翻動所述託架上的書頁的翻頁裝置(20)，其中所述託架和/或所述支承表面能以相對於所述攝像系統基本上垂直的方位運動。
文檔編號H04N1/04GK101861727SQ200880116554
公開日2010年10月13日 申請日期2008年9月16日 優先權日2007年9月17日
發明者索菲·奎德努斯, 維特斯·博世, 阿爾弗萊德·載克 申請人:奎德努斯股份有限公司