章节识别方法及装置与流程

本发明涉及一种智能学习装置，特别是涉及一种章节识别方法及装置。

背景技术：

随着电子信息技术的不断发展，智能教育和陪护技术的应用十分广泛，如在线培训、儿童陪护、智能交互学习等使用场景中，都需要智能教育装置。传统技术中的智能学习装置与纸质书本对接效果较差，经常出现电子反馈内容和参考内容需人工翻阅纸质书本进行确认的情况，因此章节识别技术成为智能学习技术应用领域中的重要研究方向之一。

综上所述，现有技术的智能学习教育装置及其配套技术存在书本内容查阅困难的技术问题。

技术实现要素：

鉴于以上现有现有技术的智能学习教育装置及其配套技术存在的书本内容查阅困难的技术问题，本发明的目的在于提供一种章节识别方法及装置，一种章节识别方法，包括：

采集书页图像信息；

根据书页图像信息提取书页文本信息和书本特征数据；

分析书页文本信息和书本数据，以获取并发送章节特征数据至后端；

后端处理章节特征数据为章节识别信息并发送至前端。

于本发明的一实施方式中，提取特征数据的步骤，还包括：

获取分隔比例数据；

根据分隔比例数据将书页图像信息分为边沿图像和正文图像；

处理边沿图像为书本特征数据；

处理正文图像为书页文本信息。

于本发明的一实施方式中，分析获取章节特征的步骤，包括：

获取书页属性数据；

根据书页属性数据序列化书本特征数据为页码特征信息；

提取书页文本信息中的标题信息；

拼接页码特征数据和标题数据获取章节信息；

数值化处理章节信息为章节特征数据；

发送章节特征数据至后端。

于本发明的一实施方式中，后端处理得章节识别信息的步骤，包括：

接收章节特征数据；

提取章节特征数据中的书本信息和书页特征，据以获取索引特征数据；

根据索引特征数据获取存储路径信息；

转存储路径信息为章节识别信息；

发送章节识别信息至前端。

于本发明的一实施方式中，一种章节识别装置，包括：

机器人壳体；

图像采集单元，采集单元安装于机器人壳体表面，用以通过视频采集装置采集书页图像信息；

单片机数据提取单元，连接图像采集单元，用以根据书页图像信息提取书页文本信息和书本特征数据；

数据分析单元，连接单片机数据提取单元，用以分析书页文本信息和书本数据，以获取并发送章节特征数据至后端；

特征识别单元，连接数据分析单元，用以后端处理章节特征数据为章节识别信息并发送至前端。

于本发明的一实施方式中，一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现章节识别方法。

于本发明的一实施方式中，一种章节识别设备，包括：处理器及存储器；存储器用于存储计算机程序，处理器用于执行存储器存储的计算机程序，以使一种章节识别设备执行一种章节识别方法。

如上所述，本发明提供的一种电机调速方法及装置具有以下有益效果：本发明通过高清视频摄像头采集书页信息，根据书页信息即可分析识别相应内容对应的章节信息。

综上，本发明提供一种章节识别方法及装置，解决了现有技术存在的书本内容查阅困难的技术问题。

附图说明

图1显示为本发明的章节识别方法流程步骤示意图。

图2显示为图1中步骤s2在一实施例中的具体步骤示意图。

图3显示为图1中步骤s3在一实施例中的具体步骤示意图。

图4显示为图1中步骤s4在一实施例中的具体步骤示意图。

图5显示为本发明的章节识别装置具体单元连接示意图。

元件标号说明

1采集单元

2特征提取单元

3章节特征单元

4特征识别单元

步骤标号说明

s1～s4方法步骤

s21～s24方法步骤

s31～s36方法步骤

s41～s45方法步骤

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图5，须知，本说明书所附图式所绘示的结构，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如”上”、”下”、”左”、”右”、”中间”及”一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

请参阅图1，显示为本发明的章节识别方法流程步骤示意图，如图1所示，本发明的目的在于提供一种章节识别方法及装置，一种章节识别方法及装置，包括：

s1、采集书页图像信息，在一实施例中，可采用安装于教育机器人头部的高清视频摄像头或者激光识别扫描仪器，将需要采集的书页放置于正对于安装于机器人壳体透明平板边缘的摄像头的位置，摄像头分辨率可选用例如1280p规格，在一实施例中，将需要采集的书页翻开放置于正对于摄像头的位置，单片机可安装于例如教育机器人的头部壳体内部的控制组件安装座中；

s2、根据书页图像信息提取书页文本信息和书本特征数据，在一实施例中，安装于教育机器人头部透明外壳位置边缘卡座的高清视频摄像头可对书页图像信息可进行分帧采集，对书页图像以特定频率例如每秒5至10帧的频率采集，然后对采集的书页图像以预设的清晰度筛选得到可用的书页图像信息，在本实施例中，前端设备例如教育机器人终端可包括机器人主体、控制器和通讯元件例如天线；控制器例如单片机和通讯器均设置在机器人中，且控制器与天线信号连接，后端服务器还与机器人主体上的内置单片机相连从而使得单片机通过所述通信元件与教学平台服务器实现数据交互；

s3、分析书页文本信息和书本数据，以获取并发送章节特征数据至后端，在本实施例中，书本信息可通过例如安装在教育机器人壳体表面的nfc感应元件获取，将书页文本信息和书本数据汇总打包为例如后端请求包发送至后端进行进一步分析，在本实施例中，后端可为与前端采集设备以无线或者有线方式建立了数据连接的计算机或者移动设备例如手机或者平板电脑；

s4、后端处理章节特征数据为章节识别信息并发送至前端，在本实施例中，后端可为与教育机器人建立通信连接的后端服务器，教育机器人可在机器人壳体腹部安装lcd显示屏，并在机器人头部壳体安装蜂鸣器、扬声器，并列音响里播放章节识别数据对应的音频文件及语音提示，在本实施例中，章节特征数据处理的进程运算主要由后端计算机cpu配合缓存完成，章节特征数据中包含了章节内容已经段落信息等数据，可匹配后端计算机或终端中存储的数据库中的章节识别信息。

请参阅图2，显示为图1中步骤s2在一实施例中的具体步骤示意图，如图2所示，提取特征数据的步骤s2，还包括：

s21、获取分隔比例数据，在一实施例中，分隔比例数据可在前台终端例如手机或者智能学习机中预设为书页内容板块和页眉页脚板块；

s22、根据分隔比例数据将书页图像信息分为边沿图像和正文图像，在本实施例中，分隔比例数据可通过安装于教育机器人顶部的例如通信传输，天线通信天线可以包括通用分组无线服务技术(generalpacketradioservice，gprs)通讯模块和/或基于蜂窝的窄带物联网(narrowbandinternetofthings，nb-iot)模块，以提高通信效率、实时性；

s23、处理边沿图像为书本特征数据，在一实施例中，书本特征数据可通过例如在书本中安装感应芯片或电子设备识别的方式被前端采集装置例如射频扫描头获取；

s24、处理正文图像为书页文本信息，在一实施例中，书页文本信息可设置为书页内容板块，在本实施例中，书页内容板块可为已经过前端移动设备筛选通过的书页文本图像数据。

请参阅图3，显示为图1中步骤s3在一实施例中的具体步骤示意图，如图3所示，分析获取章节特征的步骤s3，包括：

s31、获取书页属性数据，在一实施例中，书页属性数据中可包括书页页码数据、书页内容段落数目以及所述章节标识信息等数据，在一实施例中，可将教育机器人终端的id存储在存储器内，用户还可以利用监控终端例如在单片机中烧写的监控数据通过通信元件从存储器内读取教育机器人终端的id。例如，用户可以利用监控终端向通信天线发送读取教育机器人终端的id指令，控制器从存储器内读取教育机器人终端的id，并经通信元件发送给监控终端与教育机器人终端绑定。其中，通信元件可包括近场通讯模块、蓝牙模块、红外模块和无线保真(wireless-fidelity，wifi)模块中的至少一种；

s32、根据书页属性数据序列化书本特征数据为页码特征信息，在一实施例中，可将书页页码数据、书页内容段落数目以及所述章节标识信息等数据存储为一数据属性序列，在本实施例中，序列化的页码特征信息可存储于后台计算机硬盘或缓存中，在本实施例中，书本特征数据可通过识别安装于书本内的射频芯片获取；

s33、提取书页文本信息中的标题信息，在一实施例中，标题信息可通过视频摄像头识别书页图像中的页眉或者页脚部分的内容标识例如主题等获取，在本实施例中，书页文本信息可通过视频感器获取，并将书页文本信息例如文本图像数据传输回信号分析元件例如单片机中进行分析；

s34、拼接页码特征数据和标题数据获取章节信息；

s35、数值化处理章节信息为章节特征数据，在一实施例中，前端终端设备例如交互学习机发至后端设备例如服务器中的数据需要转化为例如枚举类型的数据；

s36、发送章节特征数据至后端，在本实施例中，章节数据可装换为多媒体数据例如音频数据，由安装于教育机器人头部的扬声器播出。

请参阅图4，显示为图1中步骤s4在一实施例中的具体步骤示意图，如图4所示，后端处理得章节识别信息的步骤s4，包括：

s41、接收章节特征数据，在一实施例中，前端可通过安装于例如学习机上的通信模块例如天线将章节特征数据以例如蓝牙发送至后端计算机中；

s42、提取章节特征数据中的书本信息和书页特征，据以获取索引特征数据，在一实施例中，索引特征数据可为预设于后端例如服务器内的数据库的表查询数据或存储路径数据；

s43、根据索引特征数据获取存储路径信息；

s44、转存储路径信息为章节识别信息；

s45、发送章节识别信息至前端，在一实施例中，后端设备例如服务器或计算机可通过有线或者无线网络连接将章节识别信息发送至前端设备例如学习机中。

请参阅图5，显示为本发明的电机调速装置模块示意图，如图5所示，一种章节识别装置，包括机器人壳体1、图像采集单元2、单片机数据提取单元3、章节特征单元4和特征识别单元5，机器人壳体1可包括机器人头部壳体、机器人底座壳体等，其中机器人头部壳体可选用透明材料制成，图像采集单元1，用以通过视频采集装置采集书页图像信息，在一实施例中，教育机器人可采用安装于其头部的高清视频摄像头或者激光识别扫描仪器，将需要采集的书页放置于正对于摄像头的位置，单片机可安装于教育机器人的头部壳体内部的控制组件安装座中；单片机数据提取单元2，用以根据书页图像信息提取书页文本信息和书本特征数据，在本实施例中，前端设备例如教育机器人终端可包括机器人主体、控制器和通讯元件例如天线；控制器例如单片机和通讯器均设置在机器人中，且控制器与天线信号连接，后端服务器还与机器人主体上的内置单片机相连从而使得单片机通过所述通信元件与教学平台服务器实现数据交互；数据分析单元3，用以分析书页文本信息和书本数据，以获取并发送章节特征数据至后端，数据分析单元3与单片机数据提取单元2连接，在一实施例中，对书页文本信息中的节点信息例如段落内容进行抽取，在本实施例中，书本实施例可通过例如nfc感应获取，将书页文本信息和书本数据汇总打包为例如后端请求包发送至后端进行进一步分析，在本实施例中，后端可为与前端采集设备以无线或者有线方式建立了数据连接的计算机或者移动设备例如手机或者平板电脑，在本实施例中，教育机器人可安装usb通信接口双向连接后端计算机，另一端双向连接扬声器和lcd屏幕，以实现机器人控制代码的烧录以及机器人与计算机之间的有线数据通信与控制；所述蓝牙通信模块与所述人机交互模块双向连接，以实现编程员与机器人之间的控制通信或者计算机与机器人之间遥控控制；特征识别单元4，用以后端处理章节特征数据为章节识别信息并发送至前端，特征识别单元4与章节特征单元3连接，在本实施例中，控制器可为与教育机器人建立通信连接的后端服务器，教育机器人可在机器人壳体腹部安装液晶显示屏，并在机器人头部壳体安装蜂鸣器、扬声器，并列音响里播放章节识别数据对应的音频文件，在本实施例中，特征识别单元4可连接于安装在教育机器人头部的扬声器和腹部壳体上的液晶显示屏幕，播放音频章节提示信息的同时，将章节识别数据以文本框或弹窗的形式显示于液晶显示屏幕上。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现章节识别方法，本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过计算机程序相关的硬件来完成。前述的计算机程序可以存储于一计算机可读存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

一种章节识别设备，包括：处理器及存储器；存储器用于存储计算机程序，处理器用于执行存储器存储的计算机程序，以使章节识别设备执行章节识别方法，存储器可能包含随机存取存储器(randomaccessmemory，简称ram)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatilememory)，例如至少一个磁盘存储器。上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(centralprocessingunit，简称cpu)、网络处理器(networkprocessor，简称np)等；还可以是数字信号处理器(digitalsignalprocessing，简称dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，简称asic)、现场可编程门阵列(field-programmablegatearray，简称fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

综上所述，本发明提供的一种章节识别方法及装置，本发明提供的一种电机调速方法及装置具有以下有益效果：本发明通过高清视频摄像头采集书页信息，根据书页信息即可分析识别相应内容对应的章节信息，本发明提供一种章节识别方法及装置，解决了现有技术存在的书本内容查阅困难的技术问题，具有很高的商业价值和实用性。