一种点读笔及点读系统的制作方法

本实用新型涉及温控及通信技术领域，具体而言，涉及一种中央空调温控器、盘管风机及中央空调。

背景技术：

点读笔是一种能够使无声教材发声，具有点读、复读、跟读以及录音等功能的学习工具，目前，已经得到了广泛的引用。

现有技术中的点读笔，大都是运用光电识别和数码语音技术开发而成的，通常需要与特殊印制的书籍配合使用，通过识别印在特殊书籍上的光学辨别码，点读笔找到与书籍内容相对应的音视频内容，然后通过自带的喇叭播放音频。

由于现有技术中的点读笔需要与特殊印制的书籍配合使用，特殊印制的书籍成本较高，导致点读笔使用局限性较大，且不能对普通印制的书籍进行点读。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供了一种点读笔及点读系统，用于解决现有技术中的点读笔使用局限性大，且不能对普通印制的书籍进行点读的问题。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种点读笔，包括：扫描器件、处理器、播报器件、通信器件以及点读笔本体；

所述扫描器件与所述处理器连接，扫描书本内容，得到所述书本内容对应的图像，传输所述图像给所述处理器；

所述处理器与所述通信器件连接，接收所述图像，对所述图像进行处理，获取完整文字区域的二值图像，并对所述二值图像进行字节压缩，传输压缩后的二值图像给所述通信器件；

所述通信器件与云端服务器连接，接收所述压缩后的二值图像，并传输所述压缩后的二值图像给所述云端服务器，以及接收所述云端服务器传输的文字信息，并传输所述文字信息给所述处理器，所述处理器获取与所述文字信息对应的语音信息；

所述播报器件与所述处理器连接，接收所述处理器传输的所述语音信息，播报所述语音信息；

所述扫描器件、所述处理器、所述通信器件及所述播报器件均安装在所述点读笔本体上。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了上述第一方面的第一种可能的实现方式，其中，所述处理器包括：接收元件、存储元件、获取元件以及发送元件；

所述接收元件分别与所述通信器件以及所述获取元件连接，接收所述通信器件传输的文字信息，并传输所述文字信息给所述获取元件；

所述获取元件分别与所述存储元件及所述发送元件连接，接收所述文字信息，以及读取所述存储元件中存储的与所述文字信息对应的语音信息，并传输所述语音信息给所述发送元件；

所述发送元件与所述播报器件连接，接收所述语音信息，并传输所述语音信息给所述播报器件。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了上述第一方面的第二种可能的实现方式，其中，所述扫描器件为摄像头或电荷耦合元件CCD图像传感器。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了上述第一方面的第三种可能的实现方式，其中，所述播报器件为扬声器或者耳机插口；

所述扬声器及所述耳机插口与所述处理器连接，接收所述处理器传输的所述语音信息，播报所述语音信息。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了上述第一方面的第四种可能的实现方式，其中，所述点读笔还包括音量调节按钮；

所述音量调节按钮与所述播报器件连接，传输音量加大或者减小控制信号给所述播报器件；

所述音量调节按钮安装在所述点读笔本体上。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了上述第一方面的第五种可能的实现方式，其中，所述点读笔还包括按钮开关；

所述按钮开关与所述扫描器件连接，传输开启或者关闭控制信号给所述扫描器件；

所述按钮开关安装在所述点读笔本体上。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了上述第一方面的第六种可能的实现方式，其中，所述点读笔还包括蓄电池；

所述蓄电池分别与所述扫描器件、所述处理器、所述播报器件以及所述通信器件连接，传输电能给所述扫描器件、所述处理器、所述播报器件以及所述通信器件。

结合第一方面的第六种可能的实现方式，本实用新型实施例提供了上述第一方面的第七种可能的实现方式，其中，所述点读笔还包括充电接口；

所述充电接口分别与电源及所述蓄电池连接，接收所述电源传输的电能，并传输所述电能给所述蓄电池；

所述充电接口设置在所述点读笔本体上。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了上述第一方面的第八种可能的实现方式，其中，所述通信器件包括：无线保真WI-FI网络器件和/或第三代移动通信3G网络器件；

所述WI-FI网络器件及所述3G网络器件均与所述处理器及所述云端服务器连接，接收所述处理器传输的文字数据指令，传输所述文字数据指令给所述云端服务器，及接收所述云端服务器传输的文字识别结果，并传输所述文字识别结果给所述处理器。

第二方面，本实用新型实施例提供了一种点读系统，包括：云端服务器及上述第一方面提供的点读笔；

所述云端服务器与所述点读笔无线连接，接收所述点读笔传输的压缩后的二值图像，对所述压缩后的二值图像进行解压缩，得到二值图像，提取所述二值图像中的文字信息，并传输所述文字信息给所述点读笔。

本实用新型提供的点读笔及点读系统，不需要与特殊印制的书籍配合使用，对于普通印制的书籍也能进行点读，可以实现对任意书本的点读。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本实用新型实施例1提供的一种点读笔的结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例1提供的一种点读笔中的处理器的结构示意图；

图3示出了本实用新型实施例2提供的一种点读系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

考虑到现有技术中，点读笔需要与特殊印制的书籍配合使用，特殊印制的书籍成本较高，导致点读笔的使用局限性较大，且不能对普通印制的书籍进行点读。基于此，本实用新型实施例提供了一种点读笔及点读系统。下面通过实施例进行描述。

实施例1

本实用新型实施例提供了一种点读笔。本实用新型实施例提供的点读笔可以实现对任意书本的点读。

如图1所示，本实用新型实施例提供的点读笔，包括：扫描器件110、处理器120、播报器件130、通信器件140以及点读笔本体150；

扫描器件110与处理器120连接，扫描书本内容，得到书本内容对应的图像，并传输该图像给处理器120；

处理器120与通信器件140连接，接收上述图像，对上述图像进行处理，获取完整文字区域的二值图像，并对该二值图像进行字节压缩，传输压缩后的二值图像给通信器件140；

通信器件140与云端服务器连接，接收上述压缩后的二值图像，并传输该压缩后的二值图像给云端服务器，以及接收云端服务器传输的文字信息，并传输文字信息给处理器120，处理器120获取与文字信息对应的语音信息；

播报器件130与处理器120连接，接收处理器120传输的语音信息，播报该语音信息；

上述扫描器件110、处理器120、播报器件130及通信器件140均安装在点读笔本体150上。

其中，上述书本为任意书本，可以是普通印制的书本，也可以是特殊印制的书本。

在扫描器件110扫描得到的文字对应的图像中，除了包含完整的文字之外，可能还会包括半个的文字，因此，上述完整文字区域指的是完整文字所在的区域。

上述扫描器件110为摄像头或者CCD(Charge-coupled Device，电荷耦合元件)图像传感器。

上述扫描器件110安装在点读笔本体150靠近笔尖处。

在本实用新型实施例中，当用户使用点读笔进行点读时，首先对扫描器件110的扫描区域进行调节，在扫描器件110的下面存在一个方形框，通过调节方形框可以控制进入扫描器件的区域的大小，位于方形框外面的区域不会被扫描到，通过调整上述方形框，使得扫描器件110只能扫描到一个完整的文字，当然，在扫描后得到的图像中，除了扫描到的完整的文字外，可能还存在非完整的文字。当上述调整完成后，扫描器件110会扫描点读笔的笔尖点读到的书本内容，该书本内容为文字，扫描器件110得到点读笔的笔尖点读到的书本内容对应的图像，并将扫描得到的图像传输给处理器120，当处理器120接收到扫描器件110传输的图像后，首先对该图像进行颜色空间转换，得到该图像的灰度图，并将该灰度图与处理器120接收到的上一帧图像进行比较，判断该灰度图与上一帧图像是否相似，如果该灰度图与上一帧图像相似，则说明该灰度图包含的文字信息与上一帧图像包含的文字信息相同，这时不必对该灰度图进行后续处理，从而减少服务器的负担，如果上述灰度图与上一帧图像不相似，则对该图像进行后续处理。

由于扫描器件110扫描得到的书本内容对应的图像带有边框，因此，需要将该边框去除，得到框内的文字所在区域，具体过程包括：将上述图像的灰度图转化成二值图像，利用垂直投影的方法，检测并提取文字所在区域(ROI)，获得该区域的灰度图，并对文字所在区域的灰度图进行尺寸归一化处理，得到归一化处理之后的灰度图，并利用大津阈值方法获取归一化处理后的文字所在区域的灰度图的二值图像。

其中，上述处理器120将图像的灰度图转化成二值图像，实际上就是将该图像中的像素点的灰度值设置为0和255，也就是整个图像呈现出明显的只有黑和白的视觉效果，具体包括如下过程：

选取上述图像中的一个像素点C，像素点C的邻域为A×B，通过公式(1)计算A×B邻域内的像素均值，通过公式(2)计算A×B邻域内的标准偏差；

其中，在公式(1)中，μ是A×B邻域内的像素均值，N是该邻域内的像素点总数，X_i是第i个点的像素值。

在公式(2)中，σ是A×B邻域内的标准偏差，N是该邻域内的像素点总数，X_i是第i个点的像素值。

上述通过公式(1)计算出A×B邻域内的像素均值μ，通过公式(2)计算出该邻域的标准偏差σ，根据该邻域内的像素均值μ和标准偏差σ，通过公式(3)计算C点对应的分割阈值。

T＝μ+K·σ (3)

其中，在公式(3)中，T是C点对应的分割阈值，K是常数。

上述计算出C点在A×B邻域的分割阈值T，T将C点的A×B邻域内的像素分为两部分，分别是大于T的像素和小于T的像素，将大于T的每个像素的灰度值设置为0，相应的将小于T的每个像素的灰度值设置为255，或者将大于T的每个像素的灰度值设置为255，相应的将小于T的每个像素的灰度值设置为0，这样该邻域内的图像就表现为只有黑和白的视觉效果。

采用上述方法，对上述整个图像进行二值化，得到上述图像的二值图像。

其中，上述利用垂直投影的方法，得到该灰度图中的文字所在的区域，具体包括：在该灰度图对应的二值图像中，边框部分显示黑色，边框内文字笔画显示黑色，文字中的空隙显示白色，文字所在区域显示白色，这样将该灰度图对应的二值图像投影到水平方向上，得到该二值图像的垂直投影图，由于边框内不是全黑，所以统计该垂直投影图中水平轴上的白色投影点的个数，白色投影点为零的区域是边框，其它区域就是文字所在区域。

上述对文字所在区域的灰度图进行归一化处理，得到的可以是48*48的图像，上述尺寸的单位是像素，当然，还可以得到其他尺寸的图像，该尺寸可以根据实际应用场景进行设置，本实用新型实施例并不限定上述尺寸的具体大小。

当得到文字所在区域的二值图像后，上述文字所在区域除了包含一个完整的文字之外，可能还会包含若干个半个的文字，需要对该文字所在区域包括的文字进行文字完整性验证，验证的具体过程包括：对上述文字所在区域的二值图像在水平轴上进行投影，对于该白底黑字的二值图像来说，文字笔画为黑色，文字间隙为白色，首先得到该文字所在区域的二值图像的垂直投影图，沿着水平投影轴，统计水平轴上每一列的黑色投影点的个数，将该黑色投影点的个数作为该列对应的投影值，投影值为零的区域表示两个字之间的间隔，如果二值图像经过色彩反转后变为黑底白字，则文字是白色，文字见习是黑色，将黑色投影点的个数作为该列对应的投影值，投影值为零的区域表示两个字之间的间隔。根据每一列的投影值，分别从左到右、从右到左确定不同文字之间的间隔，若两侧的间隔位置距离文字所在区域的左右边界小于预设阈值，则认为两间隔之间的汉字是完整的，则将该间隔之外的干扰字符过滤掉，将剩下的部分的二值图像进行字节压缩，压缩后以JASON(JavaScript Object Notation，轻量级的数据交换格式)的数据通信格式传输给通信器件140。

上述预设阈值是处理器120预先设置的一个数值，该数值的大小可以根据实际应用场景进行设置。

上述对二值图像进行字节压缩指的是将二值图像中像素点的灰度值0和255转化成0和1，上述可以将灰度值0转化成0，将灰度值255转化成1，或者将灰度值0转化成1，将灰度值255转化成0。

当通信器件140接收到处理器120传输的压缩后的二值图像后，将该压缩后的二值图像传输给云端服务器，当云端服务器接收到通信器件140传输的压缩后的二值图像后，对该二值图像进行解压缩，即将0和1转化成原来的0和255，如果上述将灰度值0转化成0，将灰度值255转化成1，则此处将0转化成原来的灰度值0，将1转化成原来的灰度值255，如果上述将灰度值0转化成1，将灰度值255转化成0，则将1转化成原来的灰度值0，将0转化成原来的灰度值255，恢复出原来的二值图像，提取出该二值图像中的文字信息，并传输该文字信息给通信器件140，当通信器件140接收到云端服务器传输的文字信息后，将该文字信息传输给处理器120，由处理器120获取与上述文字信息相对应的语音信息，并传输该语音信息给播报器件130，由播报器件130播报该语音信息，这样用户就可以得知正在点读的文字的读音。

本实用新型实施例提供的点读笔，不需要与特殊印制的书籍配合使用，对于普通印制的书籍也能进行点读，可以实现对任意书籍的点读。

其中，上述通信器件140包括WI-FI(Wireless-Fidelity,无线保真)网络器件和/或3G(3rd-Generation，第三代移动通信技术)网络器件；

WI-FI网络器件及3G网络器件均与处理器120及云端服务器连接，接收处理器120传输的压缩后的二值图像，传输该压缩后的二值图像给云端服务器，及接收云端服务器传输的文字信息，并传输文字信息给处理器120。

在本实用新型实施例中，上述通信器件140可以只包括WI-FI网络器件，或者只包括3G网络器件，还可以同时包括WI-FI网络器件和3G网络器件。

当上述通信器件140同时包括WI-FI网络器件和3G网络器件时，通信器件140可以首先通过WI-FI网络器件与云端服务器建立连接，传输压缩后的二值图像给云端服务器，及接收云端服务器传输的文字信息，如果在预设时间内没有接收到云端服务器传输的文字信息，则通过3G网络器件与云端服务器建立连接，传输压缩后二值图像给云端服务器，及接收云端服务器传输的文字信息。

其中，上述预设时间为在通信器件140内预先设置的一个时间值，如果超过该时间值还没有接收到云端服务器传输的文字信息，则自动切换为另一种网络器件与云端服务器建立连接。

上述只是举例说明WI-FI网络器件和3G网络器件同时存在时的具体使用过程及切换过程，并没有限制上述WI-FI网络器件及3G网络器件的具体使用过程及切换顺序，可以根据实际网络情况优先选择使用哪一种网络器件及上述WI-FI网络器件和3G网络器件的具体切换过程。

其中，上述播报器件130为扬声器或者耳机插口；

扬声器及耳机插口与处理器120连接，接收处理器120传输的语音信息，并播报该语音信息。

在本实用新型实施例中，用户可以直接通过上述扬声器接收处理器120传输的语音信息，进行播报，也可以在上述耳机插口上插入耳机，进行播报。

其中，作为一个实施例，如图2所示，上述处理器120包括：

接收元件121、存储元件122、获取元件123及发送元件124；

接收元件121分别与通信器件140及获取元件123连接，接收通信器件140传输的文字信息，并传输该文字信息给获取元件123；

获取元件123分别与存储元件122及发送元件124连接，接收上述文字信息，以及读取存储元件122中存储的与上述文字信息对应的语音信息，并传输该语音信息给发送元件124；

发送元件124与播报器件130连接，接收上述语音信息，并传输该语音信息给播报器件130。

在本实用新型实施例中，云端服务器根据通信器件140传输的压缩后的二值图像，对该压缩后的二值图像进行解压缩处理，恢复出原来的二值图像，并提取该二值图像中的文字信息，并传输该文字信息给通信器件140，由通信器件140传输该文字信息给处理器120，处理器120中的接收元件121接收通信器件140传输的文字信息，并将接收到的文字信息传输给获取元件123，当获取元件123接收到接收元件121传输的文字信息后，根据该文字信息从存储元件122中读取与该文字信息相对应的语音信息，并传输该语音信息给发送元件124，当发送元件124接收到获取元件123传输的语音信息后，将该语音信息传输给播报器件130，由播报器件130播报该语音信息，从而实现对书本文字的点读。

其中，为了能够调节播报器件130进行语音播报时的音量大小，本实用新型实施例提供的点读笔还包括音量调节按钮；

音量调节按钮与播报器件130连接，传输音量加大或者减小控制信号给播报器件130；

上述音量调节按钮安装在点读笔本体150上。

其中，上述音量调节按钮可以为一个，音量调节按钮的一端为音量加大，另一端为音量减小，在音量加大的一端上有“+”号，在音量减小的一端上有“-”号，方便用户进行区分音量加大一端与音量减小一端，当用户想要加大音量时，则按下上述音量调节按钮的音量加大的一端，当用户想要减小音量时，则按下上述音量调节按钮的音量减小的一端。或者，上述音量调节按钮可以为两个按钮，一个为音量加大按钮，另一个则为音量减小按钮，在音量加大按钮上有“+”号，在音量减小一端上有“-”号，当用户想要加大音量时，则按下音量加大按钮，当用户想要减小音量时，则按下音量减小按钮。

在本实用新型实施例中，当用户想要加大语音信息的播报音量时，可以按下音量调节按钮的音量加大一端，这样音量调节按钮就会传输音量加大控制信号给播报器件130，以控制播报器件130进行语音播报时的音量的增大，当用户想要减小语音信息的播报音量时，可以按下音量调节按钮的音量减小一端，这样音量调节按钮就会传输音量减小控制信号给播报器件130，以控制播报器件130进行语音播报时的音量的减小。

当用户需要对书本上的文字内容进行点读时，才会使用本实用新型实施例提供的点读笔，因此上述扫描器件110、处理器120、播报器件130以及通信器件140不需要实时开启着，因此可以在上述点读笔上设置一个按钮开关，以控制上述扫描器件110的开启或者关闭。

上述按钮开关与扫描器件110连接，传输开启或者关闭控制信号给扫描器件110；

上述按钮开关安装在点读笔本体150上。

在本实用新型实施例中，上述按钮开关可以控制扫描器件110的开启或者关闭，当扫描器件110开启后，由于处理器120与扫描器件110之间有连接，因此处理器120会随着扫描器件110的开启而开启，同理，通信器件140及播报器件130与处理器120连接，因此通信器件140及播报器件130随着处理器120的开启而开启；当扫描器件110关闭后，处理器120随着扫描器件110的关闭而关闭，通信器件140及播报器件130对处理器120的关闭而关闭。

总之，由于扫描器件110、处理器120、通信器件140及播报器件130之间有连接，因此，当打开上述按钮开关后，扫描器件110、处理器120、通信器件140及播报器件130都会开启，开始工作，当关闭上述按钮开关后，扫描器件110、处理器120、通信器件140及播报器件130都会关闭，停止工作。

当用户需要使用本实用新型实施例提供的点读笔时，可以开启上述按钮开关，这样扫描器件110就会扫描书本上点读笔本体150的笔尖点读到的文字内容，得到该文字内容的图像，传输该图像给处理器120，由处理器120对该图像进行处理，获取完整文字区域的二值图像，并对该二值图像进行字节压缩，并传输压缩后的二值图像给通信器件140，由通信器件140将该压缩后的二值图像传输给云端服务器，由云端服务器对该压缩后的二值图像进行解压缩，得到原来的二值图像，提取该二值图像中的文字信息，并将该文字信息传输给通信器件140，由通信器件140传输该文字信息给处理器120，当处理器120接收到通信器件140传输的文字信息后，获取与该文字信息相对应的语音信息，并传输该语音信息给播报器件130，进行播报，这样用户就可以得知正在点读的文字的读音。

其中，作为一个实施例，上述点读笔还包括蓄电池；

蓄电池分别与扫描器件110、处理器120、播报器件130及通信器件140连接，传输电能给扫描器件110、处理器120、播报器件130及通信器件140。

在本实用新型实施例中，点读笔还设置有蓄电池，蓄电池进行充电后，可以存储一定的电量，蓄电池与扫描器件110、处理器120、播报器件130及通信器件140连接，传输电能给扫描器件110、处理器120、播报器件130及通信器件140，供其工作。

其中，作为一个实施例，上述点读笔还包括充电接口；

充电接口分别与电源及蓄电池连接，接收电源传输的电能，并传输电能给蓄电池；

上述充电接口设置在点读笔本体150上。

在本实用新型实施例中，当上述蓄电池中的电量耗完后，可以通过充电线将上述充电接口与电源连接，这样，上述充电接口就可以接收电源传输的电能，并将接收到的电能传输给蓄电池，由蓄电池进行存储，以供扫描器件110、处理器120、播报器件130及通信器件140工作。

本实用新型实施例提供的点读笔，不需要与特殊印制的书籍配合使用，对于普通印制的书籍也能进行点读，可以实现对任意书本的点读。

实施例2

本实用新型实施例提供了一种点读系统，该点读系统可以实现对任意书本的点读。

如图3所示，本实用新型实施例提供的点读系统，包括云端服务器310及上述实施例1提供的点读笔320；

云端服务器310与点读笔320无线连接，接收点读笔320传输的压缩后的二值图像，对压缩后的二值图像进行解压缩，得到二值图像，提取二值图像中的文字信息，并传输文字信息给点读笔320。

其中，上述无线连接可以是WI-FI无线连接或者3G无线连接。

上述云端服务器310可以和多个点读笔320连接，多个可以为任意正整数，上述与云端服务器310连接的点读笔320的个数可以根据实际情况进行设置，本实用新型实施例并不限定上述与云端服务器310连接的点读笔320的具体个数。

上述图3只是画出了云端服务器310和一个点读笔320连接的情况，并没有限定与云端服务器310连接的点读笔320的具体个数。

在本实用新型实施例中，当用户使用点读笔320进行点读时，点读笔320会扫描书本内容，获取点读笔320的笔尖正在点读的文字的图像，对该文字的图像进行处理，得到完整文字区域的二值图像，并对该二值图像进行字节压缩，传输压缩后的二值图像给云端服务器310，云端服务器310和点读笔320连接，接收点读笔320传输的压缩后的二值图像，对该压缩后的二值图像进行解压缩处理，恢复出原来的二值图像，提取出该二值图像中包括的文字的轮廓，并将该文字的轮廓与云顿服务器310存储的文字进行比对，得到该文字的轮廓对应的文字信息，该文字信息就是点读笔320正在点读的文字信息，并传输该文字信息给点读笔320，由点读笔320根据该文字信息获取与该文字信息相对应的语音信息，并进行播报。

本实用新型实施例提供的点读系统，不需要与特殊印制的书籍配合使用，对于普通印制的书籍也能进行点读，可实现对任意书本的点读。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。