盲文识别装置、终端设备和盲文识别方法与流程

本发明属于压力传感领域，尤其涉及一种盲文识别装置、终端设备和盲文识别方法。

背景技术：

目前，触摸屏广泛用于与智能终端、人机交互领域。以3dtouch技术(一种立体触控技术)为例，该技术已经在许多厂家应用，但是该技术目前仅应用于移动终端的人机交互界面，例如，进入二级菜单的操作。

随着移动终端的普及，包含特殊群体在内的越来越多的用户都接触和使用到移动终端。但目前智能终端等设备尚不能识别盲文，不能接收盲文输入指令，特殊群体使用该类设备有困难。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是现有技术中智能终端等带有触摸屏的设备不能识别盲文的缺陷，提供一种盲文识别装置、终端设备和盲文识别方法。

本发明通过以下技术方案解决上述技术问题：一种盲文识别装置，所述盲文识别装置包含压力传感器、图形识别模块；

所述压力传感器用于采集盲文载体在所述压力传感器上形成的压力触点构成的图案；

所述图形识别模块用于将所述图案识别为盲文字符。

可选地，所述图形识别模块用于根据所述图案中的点的排布方向，将所述图案调整至标准方向。

可选地，所述图形识别模块还用于对单元区域内的单元字符进行识别，若所述单元字符的排布方向为所述标准方向，则所述图案处于所述标准方向；

若单元字符的排布方向为非标准方向，则将所述图案调整至所述标准方向。

可选地，所述图形识别模块用于判断所述图案的边缘的盲文字符是否完整，若否，所述图形识别模块还用于发出继续采集所述盲文载体的提示信号。

可选地，所述压力传感器还用于再次采集所述盲文载体在所述压力传感器上形成的压力触点构成的图案；

所述图形识别模块还用于并将原采集的图案与再次采集的图案的相同部分合并，将所述原采集的图案与再次采集的图案拼接。

可选地，所述盲文识别装置还包含文字转换模块，用于将所述盲文字符转换为文字。

可选地，所述盲文识别装置还包含语音转换模块，用于将所述盲文字符转换为语音信号。

可选地，所述盲文识别装置还包含语音转换模块，用于将所述文字转换为语音信号。

可选地，所述盲文识别装置还包含语音播放模块，用于播放所述语音信号。

可选地，所述压力传感器包含3dtouch传感器。

本发明还提供一种终端设备，所述终端设备包含本发明的盲文识别装置。

可选地，所述盲文识别装置还用于将所述盲文字符转换为用于操作所述终端设备的指令。

本发明还提供一种盲文识别方法，所述盲文识别方法包含以下步骤：

采集盲文载体在压力传感器上形成的压力触点构成的图案；

将所述图案识别为盲文字符。

可选地，所述将所述图案识别为盲文字符的步骤包含：

根据所述图案中的点的排布方向，将所述图案调整至标准方向。

可选地，将所述图案调整至标准方向的步骤包含：

对单元区域内的单元字符进行识别，若所述单元字符的排布方向为所述标准方向，则所述图案处于所述标准方向；

若单元字符的排布方向为非标准方向，则将所述图案调整至所述标准方向。

可选地，所述将所述图案识别为盲文字符的步骤包含：

判断所述图案的边缘的盲文字符是否完整，若否，发出继续采集所述盲文载体的提示信号。

可选地，在发出继续采集所述盲文载体的提示信号后，还包含以下步骤：

再次采集所述盲文载体在所述压力传感器上形成的压力触点构成的图案，并将原采集的图案与再次采集的图案的相同部分合并，将所述原采集的图案与再次采集的图案拼接。

可选地，所述盲文识别方法还包含以下步骤：

将所述盲文字符转换为文字。

可选地，所述盲文识别方法还包含以下步骤：

将所述盲文字符转换为语音信号。

可选地，所述盲文识别方法还包含以下步骤：

将所述文字转换为语音信号。

可选地，所述盲文识别方法还包含以下步骤：

播放所述语音信号。

本发明的积极进步效果在于：采用本发明的盲文识别装置、终端设备和盲文识别方法，可以使智能终端等交互设备识别盲文，从而方便特殊群体读取盲文资料，并方便使用该类设备。

附图说明

图1为本发明的实施例1的盲文识别装置的示意图。

图2为本发明的实施例1的盲文识别装置的压力传感器获取的图案的局部示意图。

图3为本发明的实施例2的盲文识别装置的压力传感器获取的第一图案的示意图。

图4为本发明的实施例2的盲文识别装置的压力传感器获取的第二图案的示意图。

图5为本发明的实施例2的盲文识别装置的压力传感器获取的第三图案的示意图。

图6为本发明的实施例2的盲文识别装置的一种可选的实施方式的示意图。

图7为本发明的实施例3的终端设备的示意图。

图8为本发明的实施例5的盲文识别方法的流程图。

图9为本发明的实施例5的盲文识别方法的一种可选实施方式的流程图。

图10为本发明的实施例5的盲文识别方法的另一种可选实施方式的流程图。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例1

参照图1，本发明实施例提供一种盲文识别装置，该盲文识别装置包含压力传感器101、图形识别模块102。压力传感器101用于采集盲文载体在压力传感器101上形成的压力触点构成的图案。图形识别模块102用于将图案识别为盲文。

压力传感器101包含但不限于3dtouch传感器。3dtouch是一种立体触控技术，3dtouch传感器可感应不同的感压力度触控。在使用本发明的盲文识别装置时，将盲文载体(如盲文出版物的书页)按压于压力传感器101的表面，压力传感器101获取盲文载体上的盲文凸点在压力传感器101的表面形成的一系列压力触点构成的图案。盲文或称点字、凸字，是专为盲人设计、靠触觉感知的文字，通过点字板、点字机、点字打印机等在纸张上制作出不同组合的凸点而组成，一般每一个方块的点字是由六点组成，左侧从上到下为123，右侧为456，叫“一方”，在本发明中，“一方”也称为“单元字符”。图2为压力传感器101获取的图案的局部，为便于说明“一方”10中包含六点，使用黑色点代表凸点，“一方”10中不是凸点的点位使用小圆圈表示，实际获取的图案中，小圆圈的位置为空白。发明人研究发现，在“一方”中，横向两点之间的距离d1与竖向相邻两点之间的距离d2相等；不同的“一方”中，相邻两点之间的距离(包括横向相邻两“一方”之间的距离d3和纵向相邻两“一方”之间的距离d4)大于同一“一方”中横向两点之间的距离。因此，图形识别模块102在图案中识别出两点间的最小间距，即为“一方”中横向两点之间的距离d1。为了避免因干扰或直面弯曲造成的误差的影响，图形识别模块102还对图案中相邻两点之间的距离进行测算和统计，排除偶然发生的、不重复出现的小的距离值，计算出“一方”中横向两点之间的距离。图形识别模块102根据横向上点的排列规律，可以计算出横向相邻的两个“一方”之间的距离d3，即，在大于d1的范围内，横向两点间距离的最小值为横向相邻的两个“一方”之间的距离d3。利用类似的方法，图形识别模块102可以计算出纵向的相邻两个“一方”之间的距离d4。图形识别模块102根据图案中点的排布方向和距离特性，将图案划分为多个单元区域，每一单元区域对应一个“一方”(单元字符)。

图形识别模块102中存储有盲文字符库，图形识别模块102将每个单元区域中的点的组合与盲文字符库中的字符对比，将该单元区域中的点的组合识别为盲文。

本实施例的盲文识别装置为特殊群体读取盲文资料提供了极大的便利。

实施例2

为了提供更大的便利性，并提高识别的准确率，在实施例1的基础上，本实施例的盲文识别装置中，图形识别模块102用于根据图案中的点的排布方向，将图案调整至标准方向——即盲文字符按照正常的横向和纵向排布的方向。具体为：当获取的图案相对于标准方向发生偏转时，将该图案旋转至标准方向；当获取的图案相对于标准方向发生颠倒时，视情况将该图案旋转至标准方向、或将该图案镜像翻转。

如图3所示的图案，因为按压方向的缘故，压力传感器101获取的图案与盲文载体的原始方向相比，为左右颠倒的，因此，图案中所包含的字符也是左右颠倒的。图形识别模块102将图案左右镜像翻转，将图案调整至标准方向。

当盲文载体的方向相对于压力传感器101摆放出现歪斜时，压力传感器101获取的图案将呈现如图4所示的效果。此时，图形识别模块102先根据图案中的点的排布方向，识别出标准方向——即盲文字符按照正常的横向和纵向排布的方向。具体过程如下：

当图形识别模块102在图案中识别出等间距排列的3个点，且其中两两相邻的点之间的距离为d1时，则判断该3个点为某一“一方”中的纵向排列的3点(即左侧3点或右侧3点)，并根据此3点的排列方向，判断整个图案中的盲文字符在纵向上的排布方向，进一步据此将图案调整为水平方向，即盲文字符按照横向和纵向排布的方向，但可能还不是预期的“标准方向”。

接下来，图形识别模块102在调整至水平方向中的图案中，定位每一个“一方”的位置。具体定位方法为：因为已经确定了图案的横、纵方向，即定位了“一方”的横、纵方向，因此，图形识别模块102根据横向上点的排列规律，可以计算出横向相邻的两个“一方”之间的距离d3，即，在大于d1的范围内，横向两点间距离的最小值为横向相邻的两个“一方”之间的距离d3。利用类似的方法，图形识别模块102可以计算出纵向的相邻两个“一方”之间的距离d4。图形识别模块102根据图案中点的排布方向和距离特性，将图案划分为多个单元区域，每一单元区域对应一个“一方”。

然后，图形识别模块102将每一个“一方”中的点的排布方式与盲文字库中的字符匹配，识别出该“一方”对应的盲文字符。如果在匹配过程中发现盲文字库中没有匹配的字符，则将该“一方”左右镜像翻转，再与盲文字库中的字符匹配，如果能够匹配，则暂时认为该图案左右颠倒，于是将所有“一方”均左右镜像翻转进行识别；如果在左右翻转镜像后，仍然发现无法匹配的“一方”，则认为可能图案上下颠倒了，于是将图案旋转180°，然后将所有“一方”重新识别；如果仍有“一方”不能被识别，则认为最初的图案不是左右颠倒，而是上下颠倒了，则将当前的图案左右镜像翻转，然后将所有“一方”重新识别。依此类推，确认该图案的标准方向，并将所有“一方”识别为盲文字符。

在压力传感器101获取图案的过程中，还可能因为盲文载体面积较大，压力传感器101一次不能完整获取的情况。为此，本实施例的图形识别模块102还用于判断图案的边缘的盲文字符是否完整，若否，图形识别模块102还用于发出继续采集盲文载体的提示信号。

如果经过上述识别步骤，图案边缘处的“一方”仍然无法识别，则判断该边缘处的盲文字符不完整，进而判断该图案为盲文载体的局部，该段盲文资料获取不完整，于是图形识别模块102还用于发出继续采集盲文载体的提示信号。如图5所示，其中虚线框中的点的组合为图案边缘处不完整的盲文字符。

操作者收到上述继续采集盲文载体的提示信号后，再次将盲文载体按压于压力传感器101的表面，压力传感器101再次采集盲文载体在在压力传感器101上形成的压力触点构成的图案。图形识别模块102并将原采集的图案与再次采集的图案的相同部分合并，将所述原采集的图案与再次采集的图案拼接。图形识别模块102能够根据原采集的图案的局部与再次采集的图案中的局部的相似度、相关度，识别原采集的图案与再次采集的图案中的相同部分，并将原采集的图案与再次采集的图案的相同部分合并，将所述原采集的图案与再次采集的图案拼接。图形识别模块102再按照前述识别步骤识别盲文字符。如果仍然发现边缘处的盲文字符不完整，再次发出继续采集盲文载体的提示信号，本实施例的盲文识别装置重复上述再次获取、合并图案、再次识别的过程，直至将该盲文载体上的信息完整识别出。

作为一种可选的实施方式，如图6所示，本发明的盲文识别装置还包含文字转换模块103，用于将图形识别模块102识别出的盲文字符转换为文字。视觉正常的使用者，可以使用该盲文识别装置获取盲文载体上的信息，以便据此与特殊群体交流知识或分享阅读心得，或为特殊群体转述盲文载体上的内容。

本实施例的盲文识别装置还包含语音转换模块104，用于将盲文字符转换为语音信号；或者，语音转换模块104用于将前述文字转换模块103转换出的文字转换为语音信号。进一步地，本实施例的盲文识别装置还包含语音播放模块105，用于将语音转换模块104转换出的语音信号向外播放。此时，特殊群体用户不必使用触摸的方式“阅读”该盲文载体，而是可以使用本发明的盲文识别装置收听该盲文载体上的信息，获得了极大的便利，提升了效率。

实施例3

在前述两实施例的基础上，本实施例提供一种终端设备，如图7所示，该终端设备包含本发明的盲文识别装置。该终端设备具备本发明的盲文识别装置的优点和功效，可以为用户提供便利。

例如，该终端设备包含但不限于设置有本发明的盲文识别装置的智能手机、平板电脑，该智能手机、平板电脑的触摸屏即为压力传感器，该智能手机、平板电脑的cpu(中央处理器)或gpu(图形处理器)即为图形识别模块。将盲文载体按压于该触摸屏的表面，触摸屏即可获取压力触点构成的图案，cpu或gpu将该图案识别为盲文字符。

实施例4

为了便于特殊群体使用本发明的终端设备，在实施例3的基础上，本实施例的终端设备的盲文识别装置还用于将识别出的盲文字符转换为用于操作该终端设备的指令。

例如，该终端设备包含但不限于设置有本发明的盲文识别装置的智能手机、平板电脑，该智能手机、平板电脑的触摸屏即为压力传感器，该智能手机、平板电脑的cpu(中央处理器)或gpu(图形处理器)即为图形识别模块。将盲文载体按压于该触摸屏的表面，触摸屏即可获取压力触点构成的图案，cpu或gpu将该图案识别为盲文字符。进一步地，可以将“打电话”、等指令记录在盲文载体上，该智能手机识别出该指令后，自动拨打电话。这给特殊群体使用本发明的终端设备提供了极大的便利，丰富了人机交互的手段。

实施例5

本实施例提供一种盲文识别方法，如图8所示，该盲文识别方法包含以下步骤：

s401、采集盲文载体在压力传感器上形成的压力触点构成的图案。

s402、将所述图案识别为盲文字符。

具体实施时，将盲文载体按压于压力传感器的表面，压力传感器获取盲文载体上的盲文凸点在压力传感器的表面形成的一系列压力触点构成的图案(如图3所示)。图2所示为该图案的局部。根据图案中的点的排布规律，计算出横向相邻两点之间的最小距离，并通过统计的方法排除偶然发生的、不重复出现的小的距离值的干扰，则该最小距离即为“一方”中横向两点之间的距离d1，该距离等于“一方”中纵向相邻两点之间的距离d2。根据横向上点的排列规律，计算出横向相邻的两个“一方”之间的距离d3，即，在大于d1的范围内，横向两点间距离的最小值为横向相邻的两个“一方”之间的距离d3。利用类似的方法，可以计算出纵向的相邻两个“一方”之间的距离d4。然后，根据图案中点的排布方向和距离特性，将图案划分为多个单元区域，每一单元区域对应一个“一方”(单元字符)。然后将每个单元区域中的点的组合与盲文字符库中的字符对比，将该单元区域中的点的组合识别为盲文。

实施例6

为了提高盲文字符识别的准确率，在实施例5的基础上，本实施例的盲文识别方法中，在s402的一种可选的实施方式中，还根据图案中的点的排布方向，将图案调整至标准方向——即盲文字符按照正常的横向和纵向排布的方向。具体为：当获取的图案相对于标准方向发生偏转时，将该图案旋转至标准方向；当获取的图案相对于标准方向发生颠倒时，视情况将该图案旋转至标准方向、或将该图案镜像翻转。

如图3所示的图案，因为按压方向的缘故，压力传感器获取的图案与盲文载体的原始方向相比，为左右颠倒的，因此，图案中所包含的字符也是左右颠倒的，因此，在识别过程中，先将图案左右镜像翻转，将图案调整至标准方向。

当盲文载体的方向相对于压力传感器摆放出现歪斜时，压力传感器获取的图案将呈现如图4所示的效果。此时，先根据图案中的点的排布方向，识别出标准方向——即盲文字符按照正常的横向和纵向排布的方向。s402的一种可选的实施方式，如图9所示，具体过程如下：

s4021、对单元区域内的单元字符进行识别；

s4022、判断单元字符的排布方向是否为标准方向，如果否，则进行步骤s4023；如果是，则进行步骤s4024；

s4023、将图案调整至标准方向；

s4024、将单元区域内的单元字符识别为盲文字符。

具体实施中，首先在图案中确定某一“一方”中的纵向排列的3点(即左侧3点或右侧3点)。当在图案中识别出等间距排列的3个点，且其中两两相邻的点之间的距离为d1时，则判断该3个点为某一“一方”中的纵向排列的3点，并根据此3点的排列方向，判断整个图案中的盲文字符在纵向上的排布方向，进一步据此将图案调整为水平方向，即盲文字符按照横向和纵向排布的方向，但可能还不是预期的“标准方向”。

接下来，在调整至水平方向中的图案中，定位每一个“一方”的位置。具体定位方法为：因为已经确定了图案的横、纵方向，即定位了“一方”的横、纵方向，因此，根据横向上点的排列规律，可以计算出横向相邻的两个“一方”之间的距离d3，即，在大于d1的范围内，横向两点间距离的最小值为横向相邻的两个“一方”之间的距离d3。利用类似的方法，可以计算出纵向的相邻两个“一方”之间的距离d4。然后，根据图案中点的排布方向和距离特性，将图案划分为多个单元区域，每一单元区域对应一个“一方”。

然后，将每一个“一方”中的点的排布方式与盲文字库中的字符匹配，识别出该“一方”对应的盲文字符。如果在匹配过程中发现盲文字库中没有匹配的字符，则将该“一方”左右镜像翻转，再与盲文字库中的字符匹配，如果能够匹配，则暂时认为该图案左右颠倒，于是将所有“一方”均左右镜像翻转进行识别；如果在左右翻转镜像后，仍然发现无法匹配的“一方”，则认为可能图案上下颠倒了，于是将图案旋转180°，然后将所有“一方”重新识别；如果仍有“一方”不能被识别，则认为最初的图案不是左右颠倒，而是上下颠倒了，则将当前的图案左右镜像翻转，然后将所有“一方”重新识别。依此类推，确认该图案的标准方向，并将所有“一方”识别为盲文字符。

在压力传感器获取图案的过程中，还可能因为盲文载体面积较大，压力传感器一次不能完整获取的情况。为此，s402的另一种可选的实施方式中，如图10所示，还包含以下步骤：

s411、判断图案的边缘的盲文字符是否完整，若否，则进行步骤s412；若是，则进行步骤s415；

s412、发出继续采集盲文载体的提示信号；

s413、再次采集盲文载体在压力传感器上形成的压力触点构成的图案；

s414、将原采集的图案与再次采集的图案拼接，将拼接后的新的图案作为识别对象，返回步骤s411；

s415、将单元区域内的单元字符识别为盲文字符。

具体实施时，如果对最初采集的图案经过前述识别步骤，图案边缘处的“一方”仍然无法识别，则判断该边缘处的盲文字符不完整，进而判断该图案为盲文载体的局部，该段盲文资料获取不完整，于是发出继续采集盲文载体的提示信号。如图5所示，其中虚线框中的点的组合为图案边缘处不完整的盲文字符。

操作者收到上述继续采集盲文载体的提示信号后，再次将盲文载体按压于压力传感器的表面，压力传感器再次采集盲文载体在在压力传感器上形成的压力触点构成的图案。然后，并将原采集的图案与再次采集的图案的相同部分合并，将所述原采集的图案与再次采集的图案拼接。该拼接可以通过图形处理工具实现，图形处理工具根据原采集的图案的局部与再次采集的图案中的局部的相似度、相关度，识别原采集的图案与再次采集的图案中的相同部分，并将原采集的图案与再次采集的图案的相同部分合并，将所述原采集的图案与再次采集的图案拼接。然后，再按照前述识别步骤识别盲文字符。如果仍然发现边缘处的盲文字符不完整，则再次发出继续采集盲文载体的提示信号，并参照本实施例的盲文识别方法重复上述再次获取、合并图案、再次识别的过程，直至将该盲文载体上的信息完整识别出。

在s402的一种可选的实施方式中，还包含将盲文字符转换为文字的步骤。视觉正常的使用者，可以使用该盲文识别方法获取盲文载体上的信息，以便据此与特殊群体交流知识或分享阅读心得，或为特殊群体转述盲文载体上的内容。

在s402的另一种可选的实施方式中，还包含将盲文字符转换为语音信号的步骤，或者，包含将前述文字转换模块转换出的文字转换为语音信号的步骤。进一步地，还使用语音播放设备播放语音信号。此时，特殊群体用户不必使用触摸的方式“阅读”该盲文载体，而是可以使用本发明的盲文识别方法收听该盲文载体上的信息，获得了极大的便利，提升了效率。

综上所述。采用本发明的盲文识别装置、终端设备和盲文识别方法，可以使智能终端等交互设备识别盲文，从而方便特殊群体读取盲文资料，并方便使用该类设备，完善了人机交互体验。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。