一种基于OCR识别技术的新型手持激光读取装置的制作方法

本发明涉及图像识别技术领域，具体涉及到一种基于ocr识别技术的新型手持激光读取装置。

背景技术：

目前多数需要进行人员身份或者货物核验的场所，一般采用人工核对的方法确认人员身份或者货物的类型等，这样效率不高，也会给核验结果带来不确定性；虽然有采用人像比对进行核验的，而单纯人像比对的精度偏低，无法满足目前有关部门需要查验持证人身份的需要。

扫码器是一种读取条形码信息的机器，是一种常见的信息读取装置，其利用发射出红外线光源，然后根据反射的结果，利用芯片来译码，最后再返回条形码所代表的正确字符。条形码扫描仪分为掌上型和桌上型，掌上型又分为光罩型和激光型。光罩型的激光的光束约有1-2条，而桌上型大多为激光型，激光光束为1-20条不等，采用网状分布，条数越多扫描速度越快，因此像超市等场所因为要求速度快而大多使用桌上型扫描仪，掌上型扫描仪的扫描原理，光罩型：在前端发出数个光源，再接收由条形码中白色线条反射的位置及大小来判断数据；激光型：在前端发出直线型红外线，左右来回扫描条形码，再接收由条形码中白色线条反射的位置及大小来判断数据，但目前的手持式扫码器功能性单一，满足不了现代人的生活，需要更多的服务性功能来拓展扫码器的用。

然而，现有技术中的扫码器或者信息读取装置的功能单一，不能够适用于多种场合的运用，例如不能够同时用于对人员身份和货物的扫描，使其适用范围受到一定影响。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种基于ocr识别技术的新型手持激光读取装置。

为达上述目的，本发明的一个实施例中提供了一种基于ocr识别技术的新型手持激光读取装置，包括手持的读取器以及安装底座；读取器包括外壳以及安装在外壳内的ocr识别装置以及激光扫码装置，外壳包括头部、手柄以及尾部；

底座的前端带有容纳外壳头部的前容纳槽，后端设置有容纳外壳尾部的后容纳槽，后容纳槽内配置有充电插头；

ocr识别装置包括：

图像采集单元，用于扫描物体形成图像；

存储器，用于存储采集到的图像以及预存信息；

ocr文字识别单元，用于识别图像中的文字信息，并将该文字信息存储在存储器内；

控制器，将ocr文字识别单元识别出的文字信息与存储器内的预存信息进行对比匹配；

文字语音转换单元；将控制器匹配的预存信息转换音频文件，并通过播放器播放该预存信息。

优选的，激光扫码装置为激光条形码扫码器，激光条形码扫描器包括激光源、光学扫描器、光学接收器、光电转换器、信号放大器和译码器。

优选的，外壳内设置有电源模块，电源模块包括蓄电池、充电接口以及电源控制单元；电源控制单元包括电磁铁、与电磁铁串联的电流控制器、与电流控制器连接的单片机、接入蓄电池充电电路的充电控制组件以及与单片机连接的充电按键和时钟模块；

充电控制组件包括绝缘板，安装在绝缘板上的容置座，设置在容置座内且外表绝缘的磁感片以及设置在磁感片下方的弧形的金属弹片，金属弹片的下端设置有电触片；

电磁铁的伸缩杆外周套接有弹簧，顶端安装有连动杠杆，连动杠杆安装在转轴上，连动杠杆的另一端安装有磁铁；

蓄电池为电磁铁提供电能，当单片机接收到充电按键的信号时电磁铁与蓄电池的电路接通，电磁铁接通后伸缩杆回缩挤压弹簧并驱动连动杠杆摆动，使得磁铁移动至磁感片的正下方，磁感片在磁铁的吸引下压迫金属弹片，进而使得电触片与绝缘板的电路连接，使得充电电路接通；

单片机接收时钟模块的信号后，控制电磁铁断电，此时电磁铁的伸缩杆在弹簧的回复力下外伸，金属弹片受到磁感片的压力减小进而回复至初始位置，电触片离开充电电路，充电电路断开后停止充电。

优选的，外壳的尾部设置有挡手把；

挡手把包括外连接体和内连接体；外连接体包括润滑腔以及第一空腔；润滑腔内设置有第一弹簧、带油的携油垫以及带有细孔的孔板；第一空腔内设置有第一限位凸起以及第二限位凸起，孔板限制在第一限位凸起外侧；

内连接体设置在第一空腔内，内连接体设置有与第一限位凸起配合的左滑槽以及与第二限位凸起配合的右滑槽；右滑槽与第二限位凸起配合用于限定内连接体伸出第一空腔的最大长度；

内连接体的内部具有第二空腔，第二空腔内安装有安装板以及第二弹簧；内连接体的外端设置有手孔；

润滑腔内设置有驱动组件，驱动组件包括施力板，施力板的尾端设置有下端为楔形的主动板，主动板的右侧设置有上端为楔形的从动板；从动板的右端为活动板，从动板和活动板均安装在滑轨上；第一弹簧与活动板连接；

施力板的顶端延伸至外连接体外，施力板的上端具有上台阶，该上台阶与外连接体的内壁之间设置有第三弹簧；施力板的下端具有下台阶，下台阶与主动板连接；

施力板挤压主动板向下移动时驱动从动板朝向活动板移动，从动板驱动活动板向右使得携油垫与孔板接触；当施力板受第三弹簧的回复力作用向上移动时，带动主动板向上移动，从动板在第一弹簧的作用下向左移动回位。

优选的，外连接体上设置有加油孔，并配置有封闭加油孔的密封塞。

优选的，电流控制器为pmw脉冲宽度调制器。

优选的，壳体上设置有led灯，该led灯安装在外壳的头部。

优选的，容置座的内部具有导向滑槽，磁感片的两端配置有与导向滑槽配合的导向脚。

优选的，壳体上还设置有与控制器连接的触摸屏，触摸屏也可以作为显示器或者显示屏，触摸屏用于显示图像信息的注解，显示注解的方法为：

a.定位采集到的图像中需要识别的注解区域，操作人员指定需要识别的项目的粗略位置，得到一个或者两个坐标点；对一个或者两个坐标点求边缘图像，进行膨胀后，以一个或者两个坐标点为初始点进行上下左右条件扩展，以距离初始点在一定范围内的边缘点为有效边缘点，进行扩展，否则不进行扩展，得到一个仅包含需要识别的项目的外接矩形区域；

b.通过ocr文字识别单元识别需要识别的项目，得到需要识别的项目的文字编码流，需要识别的项目位于需要识别的注解区域内；

c.根据文字编码流，获取与需要识别的项目相关的信息；通过文字编码流在注解数据库中检索与需要识别的项目相关的信息；包括身份编号、入库时间、备注信息等；

d．在采集到的图像的下方分别显示与识别的项目相关的步骤c中检索出的信息。

综上所述，本发明具有以下优点：

本发明的信息读取装置，能够同时对图形和二维码等进行识别，可以根据用户需要自由选择；同时本装置还对充电系统和显示方式进行了优化，使得用户可以灵活选择所显示的信息，更加方便智能。

附图说明

图1为本发明一个实施例的示意图；

图2为本发明一个实施例中电源控制单元的原理框图；

图3为本发明一个实施例中充电控制组件的示意图；

图4为本发明一个实施例中挡手把的示意图。

其中，1、读取器；2、安装底座；3、头部；4、手柄；5、尾部；6、前容纳槽；7、后容纳槽；8、充电接口；9、充电按键；10、绝缘板；11、容置座；12、磁感片；13、金属弹片；14、电触片；15、弹簧；16、连动杠杆；17、磁铁；18、触摸屏；19、加油孔；20、充电电路；21、外连接体；22、内连接体；23、润滑腔；24、第一空腔；25、携油垫；26、孔板；27、第一限位凸起；28、第二限位凸起；29、左滑槽；30、右滑槽；31、第二空腔；32、安装板；33、手孔；34、第一弹簧；35、第二弹簧；36、第三弹簧；38、施力板；39、主动板；40、从动板；41、活动板；42、滑轨；43、上台阶。

具体实施方式

本发明提供了一种基于ocr识别技术的新型手持激光读取装置，包括手持的读取器1以及安装底座2；读取器1相当于扫码或者扫描装置，安装底座是用于在非使用状态时存放读取器并在适当情况下对读取器内蓄电池进行充电的装置。安装底座上可以设置螺钉孔，配合螺钉可以将其安装在墙壁或者任意地方，当然也可以直接平放在桌面上。读取器具有两套独立的扫描或者识别系统，其中一套是ocr识别装置，另一套是激光扫描装置，这两种识别装置可以单独的运行，也可以共同使用同一个处理器或者单片机。ocr识别装置可以适用于对图形的扫描，即对不含有条形码或者二维码这类特定的图像进行文字的识别，通过文字识别后进一步处理获得用户所需的信息，例如根据识别的文字内容调用数据库内信息进行显示或者语音播放。激光扫描装置与现有的二维码扫码枪或者条形码扫码器工作原理相同，本发明是将现有技术的激光扫描装置融合到读取器内实现激光扫码器本身的功能。

读取器是手持的工作部分，读取器包括外壳以及安装在外壳内的ocr识别装置以及激光扫码装置。激光扫码装置为激光条形码扫码器，激光条形码扫描器包括激光源、光学扫描器、光学接收器、光电转换器、信号放大器和译码器。

外壳包括头部3、手柄4以及尾部5，壳体上设置有led灯，该led灯安装在外壳的头部；ocr识别装置的图像采集单元可以是一个摄像头或者照相机，其与激光扫码装置的激光源和光学扫面器、光学接收器均设置在外壳的头部，这样便于将所需识别的信号在头部位置进行扫描或者抓取图像。

底座下端是齐平的，这样便于安装和平放，底座上端的构造与外壳的形状对应，使外壳放置在底座对应位置能够稳定。例如，底座的前端带有容纳外壳头部的前容纳槽6，后端设置有容纳外壳尾部的后容纳槽7，后容纳槽内配置有充电插头，通过充电插头进行充电。

本发明的ocr识别装置包括：

图像采集单元，用于扫描物体形成图像；

存储器，用于存储采集到的图像以及预存信息；

ocr文字识别单元，用于识别图像中的文字信息，并将该文字信息存储在存储器内；

控制器，将ocr文字识别单元识别出的文字信息与存储器内的预存信息进行对比匹配；

文字语音转换单元；将控制器匹配的预存信息转换音频文件，并通过播放器播放该预存信息。

本发明通过图像采集单元获得被扫描对象的图像信息，例如对员工证件或者货物标牌进行扫描，获得对应的图像和图片，这些图片中是包括了含有用户预先设计的文字内容，这些文字内容包括员工的名称或者货物的名称等，也可以包括其他项目，例如产地、保鲜期、保存方法等。因此，在匹配过程中可以通过识别出的员工姓名或者代码，货物的名称或者代码进行调用存储器内预存信息，进而进行语言播放。

在获得图像后通过ocr文字识别单元识别出图像上的文字内容，并根据文字内容来识别该内容代表或者对应的其他信息。例如当从图像中识别到员工的姓名时，该姓名对应的预存信息例如出生日，进入公司时间，工作职务等相关信息能够被调出匹配，匹配完成后这些对应的预存信息转换成语音进行播放；这样能够让用户直接了解到员工的情况。

由于语音的播放速度优先，效率较低，不适合播放大量的信息，因此为了让用户可以手动选择需要查看的更多信息，可以先将员工的详细信息或者货物的注解信息预先存储在存储器内，也成为另一种预存信息，这类预存信息的可以不通过语音进行播放，而是用户根据实际需要进行显示，这需要在壳体上配置触摸屏18，使用显示器来显示该图像信息中文字内容对应的注解。

因此，本发明的壳体上还设置有与控制器连接的触摸屏，触摸屏用于显示图像信息对应的注解，显示注解的方法为：

a.定位采集到的图像中需要识别的注解区域，图像中包括了多个可以识别的项目；每个项目可以单独成行；例如当扫描的是货物标志牌时，在显示器上显示扫描的图像，图像上的项目可以是标志牌上的文字内容，这些项目包括产地、保鲜期、保存方法等，项目可以预先印制标志牌上。

操作人员指定需要识别的项目的粗略位置，得到一个或者两个坐标点；对一个或者两个坐标点求边缘图像，进行膨胀后，以一个或者两个坐标点为初始点进行上下左右条件扩展，以距离初始点在一定范围内的边缘点为有效边缘点，进行扩展，否则不进行扩展，得到一个仅包含需要识别的项目的外接矩形区域；

具体的，当拍摄的图像显示在触摸屏界面上，用户通过交互操作，指定需要识别的项目的粗略位置，通过这一步我们得到图像中的下一坐标信息。交互方式如：可以用手指点击矩形内的任何一点，我们可以得到用户点击区域内的一个坐标点；也可以画一个包含项目的矩形框，我们可以得到用户指定区域内的两个坐标点。

用户交互的时候，可能不会直接定位到需要处理项目的精确位置，大部分时候是给出一个或者两个坐标点。我们通过这些坐标点，智能地定位到需要处理的项目字符区域。以用户给定一个坐标点为例，先求边缘图像，而后进行膨胀，然后以该坐标为初始点进行上下左右条件扩展，也就是距离在一定范围内的边缘点为有效边缘点，进行扩展，否则不进行扩展，得到一个仅包含需要识别的项目的外接矩形区域，即为需要识别的项目区域内。

b.通过ocr文字识别单元识别需要识别的项目，得到需要识别的项目的文字编码流，需要识别的项目位于需要识别的注解区域内；

c.根据文字编码流，获取与需要识别的项目相关的信息；通过文字编码流在注解数据库中检索与需要识别的项目相关的信息；包括身份编号、入库时间、备注信息等；

d．在采集到的图像的下方分别显示与识别的项目相关的步骤c中检索出的信息。

本发明通过语音播放和显示屏显示的信息是不同类型的，具体的：语音播放的内容是预存信息的一部分内容，在显示屏上显示的注解信息是预存信息中的另一部分内容。以货物标识卡为例：货物标识卡或者标识牌上印制有货物名称、编码、产地、保鲜期、保存方法等信息，这些类别可以作为本发明中的项目。

其中在语音播放时通过货物编码来查询匹配检索该货物对应的信息，并将对应的这部分预存信息通过语音进行播放。播放的内容也可以包括标志牌上各个项目的简介，播放内容是预先定制的。

其中在显示屏上进行显示时是直接显示标志牌上拍摄到的所有项目，当用户指定选择某一个项目后，则从存储器内调出该项目对应的注解信息，这些注解信息在显示器上进行显示，注解信息即步骤c中检索出的信息。

本发明还采用了一种新的充电方式，这种方式可以避免蓄电池在充满后仍然与市电连接，造成蓄电池本身的伤害。本发明通过优化充电电路，使其在充电时间得到控制，不会因为工作人员忘记而造成长时间充电的问题。

具体的，本发明的外壳内设置有电源模块，电源模块包括蓄电池、充电接口8以及电源控制单元；蓄电池可以为整个读取装置供电，充电接口与安装底座上的充电插头配合。

电源控制单元包括电磁铁、与电磁铁串联的电流控制器、与电流控制器连接的单片机、接入蓄电池充电电路的充电控制组件以及与单片机连接的充电按键9和时钟模块。电流控制器为pmw脉冲宽度调制器，能够与单片机配合实现输入电磁铁电流大小的控制。

充电控制组件包括绝缘板10，安装在绝缘板上的容置座11，设置在容置座内且外表绝缘的磁感片12以及设置在磁感片下方的弧形的金属弹片13，金属弹片的下端设置有电触片14。蓄电池的充电电路20串接绝缘板，充电线路连接在绝缘板上具有一定宽度的间隙，这样使得充电线路形成断路。当电触片下移到这个间歇时，电路则形成通路。

电磁铁的伸缩杆外周套接有弹簧15，顶端安装有连动杠杆16，连动杠杆安装在转轴上，连动杠杆的另一端安装有磁铁17。为了使电磁铁的伸缩杆能够自由带动连动杠杆转动，可以在两者之间配置一个活动杆，活动杆的两端分别与伸缩杆和连动杠杆可转动的连接；也可以使用一个弹筋连接，伸缩杆在伸缩时拉长弹筋。

蓄电池为电磁铁提供电能，当单片机接收到充电按键的信号时电磁铁与蓄电池的电路接通，电磁铁接通后伸缩杆回缩挤压弹簧并驱动连动杠杆摆动，使得磁铁移动至磁感片的正下方，磁感片在磁铁的吸引下压迫金属弹片，进而使得电触片与绝缘板的电路连接，使得充电电路接通；

单片机接收时钟模块的信号后，控制电磁铁断电，此时电磁铁的伸缩杆在弹簧的回复力下外伸，金属弹片受到磁感片的压力减小进而回复至初始位置，电触片离开充电电路，充电电路断开后停止充电。

由此可见，用户在充电时首先按下充电按键后，充电电路形成通路，在充电一定时间后，电磁铁断电导致充电电路断开，进而充电结束；这样就能够避免蓄电池一直与市电连接。充电的时间可以预先设计，一般设定3个小时以内较为合适。当充电时间达到预设时间后电磁铁断开，当控制器接收到充电按键再一次按下时，再进行第二轮的充电，此时计时模块重新计时，再次达到预设时间后断开。

同时，本发明为了使磁感片在上下移动时能够更加顺畅，在容置座的内部具有导向滑槽，磁感片的两端配置有与导向滑槽配合的导向脚，本发明优选磁感片的材质为铁。

为了能够便于在手持时尾部更容易把持不会脱离，在外壳的尾部设置一个挡手把，安装在必要时可以伸出，从而使用户的手后端具有一个挡片，从而不会滑手。

挡手把包括外连接体21和内连接体22；外连接体包括润滑腔23以及第一空腔24；润滑腔内设置有第一弹簧34、带油的携油垫25以及带有细孔的孔板26；第一空腔内设置有第一限位凸起27以及第二限位凸起28，孔板限制在第一限位凸起外侧；

内连接体设置在第一空腔内，内连接体设置有与第一限位凸起配合的左滑槽29以及与第二限位凸起配合的右滑槽30；右滑槽与第二限位凸起配合用于限定内连接体伸出第一空腔的最大长度；

内连接体的内部具有第二空腔31，第二空腔内安装有安装板32以及第二弹簧35；内连接体的外端设置有手孔33；手孔便于用户施力更加方便。

润滑腔内设置有驱动组件，驱动组件包括施力板，施力板的尾端设置有下端为楔形的主动板，主动板的右侧设置有上端为楔形的从动板；从动板的右端为活动板，从动板和活动板均安装在滑轨42上；第一弹簧与活动板连接；

施力板的顶端延伸至外连接体外，施力板38的上端具有上台阶43，该上台阶与外连接体的内壁之间设置有第三弹簧36；施力板的下端具有下台阶，下台阶与主动板连接；

施力板挤压主动板39向下移动时驱动从动板40朝向活动板41移动，从动板驱动活动板向右使得携油垫与孔板接触；当施力板受第三弹簧的回复力作用向上移动时，带动主动板向上移动，从动板在第一弹簧的作用下向左移动回位。

本发明的优化实施例中，外连接体上设置有加油孔19，并配置有封闭加油孔的密封塞，因此需要在外壳上同样开设加油孔，并使用密封塞密封。本发明携油垫上浸润的润滑油为耐磨润滑油，其组分为：基础油50份~100份，亚磷酸二乙酯3份~5份；亚磷酸二丁酯2份~5份、2-乙基己基磷酸酯2份~5份、癸二酸二乙酯1份~2份；月桂酸甲酯2份~5份、三羟甲基丙烷三(2-巯基乙酸酯)2份~5份。上述润滑油的耐磨性比现有技术的润滑油更好，经过耐磨实验发现，加入三羟甲基丙烷三(2-巯基乙酸酯)、月桂酸甲酯和癸二酸二乙酯对润滑油的耐磨性能均有一定提升，例如在基础油50份~100份，亚磷酸二乙酯3份~5份；亚磷酸二丁酯2份~5份、2-乙基己基磷酸酯2份~5份的润滑油中单独加入三羟甲基丙烷三(2-巯基乙酸酯)耐磨性提高12%左右，单独加入月桂酸甲酯耐磨性提高5%左右，单独加入癸二酸二乙酯耐磨性提高8%左右，基础油可以使用石蜡基油。

一般情况下，在不需要扫码时可以让安装板缩回，外连接体嵌套在外壳尾端内部实现固定。在需要扫码时通过手孔将内连接体拉出即可，此时第二弹簧驱动安装板向上冒出第二空腔，安装板与外壳体可以处于垂直，这样便能够让用户的手后端形成卡位，使得用户在手持时不易滑落。

此外，由于内连接体需要良好的润滑才能够便于在外连接体内滑动，因此在需要进行润滑时，可以按下施力板，使得携油垫的润滑油被挤压出进入到孔板，然后流入内连接体左端处进行润滑。在润滑完毕后松开，则主动板、从动板等可以自动回位，本发明通过自动润滑的方式使得使用时更加轻快灵敏。