专利名称：具有翻译功能的摄像头装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种电子技术产品，特别是具有翻译功能的摄像头装置及使用方法。
背景技术：
现在人们阅读外文资料，当有电脑时，已经不再需要翻阅大部头的字典，而只需使 用电脑中的翻译字典软件，将需要翻译的单词或句子输入电脑中，软件会自动给予翻译。但 是在使用这些软件的时候，还需要一个输入的过程，同时，输入的单词必须是阅读者熟悉的 或能够用电脑键盘输入的，比如在阅读者并不知道日语如何输入的情况下，翻译软件使用 的效果就要大打折扣了。因此人们需要有这样的装置，能够直接将资料上的文字翻译为需要的语种并展示 给使用者，现有的产品是翻译笔，它采用的是线形的感光器件，将翻译笔对准要翻译的单词 从左向右扫描一遍，得单词的图片，再连线电脑进行翻译或者翻译笔自带CPU和相应软件、 词库等对单词进行翻译。在扫描过程中，用户必须手动移动扫描笔，并且必须保留勻速的运 动才能达到比较好的扫描识别效果，否则就无法得到准确的翻译结果；另外，此产品的信息 录入速度比较慢，而且对用户的扫描速度有较严格的要求，用户手动扫描移动的速度太快 或太慢都会直接影响产品的识别率，第三，无论是连接电脑或直接脱机使用的翻译笔都要 求一定的照明条件、都有较多的机械装置，成本比较高，功能也较单一，难以推广。
发明内容
本发明针对上述现有技术的不足，提供一种能快速识别资料上的文字并进行翻译 的摄像头装置及使用该装置进行翻译的方法。本发明的技术方案为一种具有翻译功能的摄像头装置，包括文字输入设备，文字 识别模块和文字翻译模块，其中文字输入设备是基于CMOS感光芯片的USB摄像头；文字识 别模块包括图像抓取单元、图像版面分析单元、文字匹配分析单元和文字词库，文字识别模 块和文字翻译模块设置在PC电脑主机内，所述摄像头通过USB连接线与PC电脑主机相连。所述的摄像头包括具备近焦模式的镜头、CMOS感光芯片和USB图像处理芯片， CMOS感光芯片和USB传输芯片整合为一块集成芯片或分开为两块芯片并连接。USB图像处 理芯片对感光芯片采集的图像信息进行数字信号处理并通过USB连接线传送给PC电脑主 机。所述的镜头能够对小于IOcm内的物体进行对焦。所述的镜头为手动变焦镜头或两段式手动变焦镜头或两段式自动变焦镜头(Auto Macro lens)或全自动对焦镜头(Auto Focus Lens)或EDOF镜头。所述的CMOS感光芯片的像素为30万-200万像素。保证成像的清晰度。所述的摄像头还包括摄像头支架，摄像头支架由底架和立支架组成，底架和立支 架呈一定角度地固定结合，立支架为凹形，摄像头可旋转地固定在凹形立支架凹槽里，底架 是中空的。所述的角度应能保证摄像头的镜头可以调整为垂直向下对准底架下的书面。摄像头支架和书面之间直接接触，保证在进行文字翻译时，可以进行固定和对焦，并使镜头能 垂直向下对准需要翻译的文字。 所述摄像头的USB图像处理芯片还可连接AF镜头控制单元和/或AM镜头控制单 元和/或控制按键。所述摄像头还包括LED补光灯、状态显示灯和麦克风，LED补光灯、状态显示灯和 麦克风分别与USB图像处理芯片连接。本发明还提供一种使用上述装置进行翻译的方法，包括以下步骤(1)用户操作摄像头，将摄像头支架的底架与书面文字直接接触，调整摄像头，使 摄像头对准需要翻译的书面文字；(2)摄像头采集书面文字，书面文字的光学图像经过所述镜头，后续芯片接收光学 信号，并将信号进行图像数模(ADC)转换和图像信号处理(Image SignalProcessing)，形 成视频流数据；(3)文字识别，USB连接线将视频流数据传输到到PC电脑主机的文字识别模块中， 文字识别模块中的图像抓取单元抓取视频流数据中单独的整张图像，图像版面分析单元对 图像进行版面分析，获得字串框，并与文字词库进行信息匹配，识别正确的文字信息并显示 在PC电脑的显示屏上，同时将所述文字信息传输到文字翻译模块；(4)文字翻译并显示，文字翻译模块将文字信息翻译为用户需要的语言并显示在 PC电脑的显示屏上。所述摄像头采集的书面文字的面积等于或小于64x48mm。本发明的具有翻译功能的摄像头装置采用的是摄像头拍摄模式，成像速度快，分 辨率高，传输速度快，通过USB连接线能将数据快速传输到PC电脑中，以30万像素的摄像 头为例，利用USB2. 0传输速度可以在一秒内获得最多30张图像，大大提高了数据采集的速 度。而基于CMOS(互补金属氧化物导体)感光芯片的USB摄像头技术已经非常成熟，在数 据采集质量有充分保证的前提下，产品的成本很低。而文字识别模块和文字翻译模块设置 在PC电脑主机中，其运行速度快，因此文字识别速度和翻译速度很快。因此本发明的产品 具有成本低、使用方便、翻译速度快、易于推广的优点。
图1是本发明实施例1装置的结构示意图；图2是本发明实施例2装置的结构示意3是本发明方法的工作流程示意图；图4是本发明装置中的摄像头支架的结构示意图。
具体实施例方式实施例1本发明的具有翻译功能的摄像头装置包括文字输入设备，文字识别模块和文字翻 译模块，其中文字输入设备是基于CMOS感光芯片的USB摄像头1 ；文字识别模块包括图像 抓取单元、图像版面分析单元、文字匹配分析单元和文字词库，文字识别模块和文字翻译模 块设置在PC电脑主机内，所述摄像头通过USB连接线与PC电脑主机相连，文字识别模块与文字翻译模块相连。摄像头1包括镜头、CMOS感光芯片和USB图像处理芯片，镜头能够对小于IOcm内 的物体进行准确对焦，为手动变焦镜头；CMOS感光芯片和USB传输芯片为两片芯片。CMOS 感光芯片的像素为30万像素。摄像头1外侧还包括摄像头支架，摄像头支架由底架3和立支架2组成，底架3和 立支架2呈一定角度固定结合，立支架2为凹形，摄像头1可旋转地固定在凹形立支架2的 凹槽里，底架3是中空的。摄像头支架优选透明材料制成。摄像头的USB图像处理芯片还可连接AF镜头控制单元、AM镜头控制单元和控制 按键。摄像头还可连接LED补光灯、状态显示灯和麦克风，它们分别与USB图像处理芯片 连接。使用具有翻译功能的摄像头装置进行翻译的方法，包括以下步骤 (1)用户操作摄像头，将摄像头支架的底架3与书面文字直接接触，调整摄像头1， 使摄像头对准需要翻译的书面文字；(2)摄像头采集书面文字，书面文字的光学图像经过所述镜头，折射到感光芯片， 感光芯片接收光学信号，并将信号传输给USB图像处理芯片，USB图像处理芯片进行图像数 模转换和图像信号处理，形成视频流数据；使摄像头采集的书面文字的面积为64x48mm。(3)文字识别，USB连接线将视频流数据传输到到PC电脑主机的文字识别模块中， 文字识别模块中的图像抓取单元抓取视频流数据中单独的整张图像，图像版面分析单元对 图像进行版面分析，获得字串框，并与文字词库进行信息匹配，识别正确的文字信息并显示 在PC电脑的显示屏上，同时将所述文字信息传输到文字翻译模块；(4)文字翻译并显示，文字翻译模块将文字信息翻译为用户需要的语言并显示在 PC电脑的显示屏上。实施例2本实施例的装置与实施例1基本相同，不同在于摄像头1使用的镜头是全自动对 焦镜头；同时CMOS感光芯片和USB图像处理芯片整合为一片芯片，即CMOS感光及USB图像 处理集成芯片，CMOS感光感光的像素为200万像素。使用具有翻译功能的摄像头装置进行翻译的方法，包括以下步骤(1)用户操作摄像头，将摄像头支架的底架3与书面文字直接接触，调整摄像头1， 使摄像头对准需要翻译的书面文字；(2)摄像头采集书面文字，书面文字的光学图像经过所述镜头，折射到感光及USB 图像处理集成芯片，即感光芯片与USB图像处理芯片集成为一块芯片，该芯片接收光学信 号，并将信号进行图像数模转换和图像信号处理，形成视频流数据；使摄像头采集的书面文 字的面积为35x26mm左右。(3)文字识别，USB连接线将视频流数据传输到到PC电脑主机的文字识别模块中， 文字识别模块中的图像抓取单元抓取视频流数据中单独的整张图像，图像版面分析单元对 图像进行版面分析，获得字串框，并与文字词库进行信息匹配，得到正确的文字信息并显示 在PC电脑的显示屏上，同时将所述文字信息传输到文字翻译模块；(4)文字翻译并显示，文字翻译模块将文字信息翻译为用户需要的语言并显示在PC电脑的显示 屏上。
权利要求
一种具有翻译功能的摄像头装置，包括文字输入设备，文字识别模块和文字翻译模块，其特征在于文字输入设备是基于CMOS感光芯片的USB摄像头；文字识别模块包括图像抓取单元、图像版面分析单元、文字匹配分析单元和文字词库，文字识别模块和文字翻译模块设置在PC电脑主机内，所述摄像头通过USB连接线与PC电脑主机相连。
2.根据权利要求1所述的具有翻译功能的摄像头装置，其特征在于所述的摄像头包括 具备近焦模式的镜头、CMOS感光芯片和USB图像处理芯片，CMOS感光芯片和USB传输芯片 整合为一块集成芯片或分开为两块芯片并连接。
3.根据权利要求2所述的具有翻译功能的摄像头装置，其特征在于所述的镜头能够对 小于IOcm内的物体进行对焦。
4.根据权利要求3所述的具有翻译功能的摄像头装置，其特征在于所述的镜头为手动 变焦镜头或两段式手动变焦镜头或两段式自动变焦镜头或全自动对焦镜头或EDOF镜头。
5.根据权利要求2所述的具有翻译功能的摄像头装置，其特征在于所述的CMOS感光芯 片的像素为30万-200万像素。
6.根据权利要求1-5任一项所述的具有翻译功能的摄像头装置，其特征在于所述的摄 像头还包括摄像头支架，摄像头支架由底架和立支架组成，底架和立支架呈一定角度地固 定结合，立支架为凹形，摄像头可旋转地固定在凹形立支架凹形槽里，底架是中空的。
7.根据权利要求2所述的具有翻译功能的摄像头装置，其特征在于所述摄像头的USB 图像处理芯片还可连接AF镜头控制单元和/或AM镜头控制单元和/或控制按键。
8.根据权利要求2所述的具有翻译功能的摄像头装置，其特征在于所述摄像头还包括 LED补光灯、状态显示灯和麦克风，LED补光灯、状态显示灯和麦克风分别与USB图像处理芯 片连接。
9.一种使用所述具有翻译功能的摄像头装置进行翻译的方法，其特征在于包括以下步骤(1)用户操作摄像头，将摄像头支架的底架与书面文字直接接触，调整摄像头，使摄像 头对准需要翻译的书面文字；(2)摄像头采集书面文字，书面文字的光学图像经过所述镜头，后续芯片接收光学信 号，并将信号进行图像数模转换和图像信号处理，形成视频流数据；(3)文字识别，USB连接线将视频流数据传输到PC电脑主机的文字识别模块中，文字 识别模块中的图像抓取单元抓取视频流数据中单独的整张图像，图像版面分析单元对图像 进行版面分析，获得字串框，并与文字词库进行信息匹配，识别正确的文字信息并显示在PC 电脑的显示屏上，同时将所述文字信息传输到文字翻译模块；(4)文字翻译并显示，文字翻译模块将文字信息翻译为用户需要的语言并显示在PC电 脑的显示屏上。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于摄像头采集书面文字的面积等于或小于 64x48mm。
全文摘要
本发明涉及一种具有翻译功能的摄像头装置及方法，该装置包括文字输入设备，文字识别模块和文字翻译模块，文字输入设备是基于CMOS感光芯片的USB摄像头；文字识别模块包括图像抓取单元、图像版面分析单元、文字匹配分析单元和文字词库，文字识别模块和文字翻译模块设置在PC电脑主机内，摄像头通过USB连接线与PC电脑主机相连。使用该装置进行翻译时只需用户操作摄像头、摄像头采集书面文字、文字识别、文字翻译并显示即可。本发明的产品具有成本低、使用方便、翻译速度快、易于推广的优点。
文档编号G06K9/00GK101873415SQ20091008226
公开日2010年10月27日 申请日期2009年4月22日 优先权日2009年4月22日
发明者何佳文, 范国强 申请人:北京麦哲科技有限公司