專利名稱：一種掃描筆及其掃描方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計算機(jī)外圍輸入設(shè)備領(lǐng)域，尤其是涉及一種應(yīng)用于文字錄入的掃描筆，以及應(yīng)用于所述掃描筆的掃描方法。
背景技術(shù)：
在人們的日常生活中，閱讀一篇文章時，讀者通常希望摘抄文章的最重要的段落，或需要將零散的文字進(jìn)行錄入。目前，掃描筆是實現(xiàn)文章摘抄和文字錄入的有效工具，現(xiàn)有的掃描筆技術(shù)是采用反射光路來實現(xiàn)的。 中國專利CN 201130356 “掃描筆”公開了一種掃描筆,包括殼體,位于殼體上端的主電路板和位于殼體下端的圖像傳感器板，所述圖像傳感器板上裝配有圖像傳感器和鏡頭；該掃描筆還包括用于連接所述主電路板和所述圖像傳感器板的板間聯(lián)接座，使得在掃描筆進(jìn)行掃描時，圖像傳感器與被掃描的介質(zhì)是平行或近似平行的。中國專利CN 1375782A “掌上型辦公室助理”公開了一種能掃描輸入文檔的裝置，一個線性掃描器與一臺便攜式計算設(shè)備合為一體并對掃描文檔曝光。當(dāng)該線性掃描器與掃描文檔之間有相對運(yùn)動時生成圖像。該圖像中的文字通過所述裝置中的一種OCR引擎而再現(xiàn)，并可顯示于所述便攜式計算設(shè)備的顯示屏幕上。隨后可將再現(xiàn)的文字填入保持在所述設(shè)備中的記錄的相關(guān)區(qū)段上，或者發(fā)送給另一設(shè)備。以上專利均為掃描筆的解決方案，但以上所述掃描筆，其筆端前端為機(jī)械式觸發(fā)裝置。如圖1所示，具有機(jī)械式觸發(fā)裝置的掃描筆A，主要包括觸發(fā)管腳1，彈簧3和觸發(fā)開關(guān)2，與數(shù)字信號處理器連接；當(dāng)掃描筆接觸紙面時，觸發(fā)管腳I受力推擠彈簧3和觸發(fā)開關(guān)2產(chǎn)生數(shù)字信號，傳輸?shù)綌?shù)字信號處理器用以處理后續(xù)設(shè)備燈形成光路。由于以往掃描筆均為機(jī)械觸發(fā)裝置，掃描筆進(jìn)行工作時，筆尖端需要與所掃描文字有一定壓力才能進(jìn)行工作，因而筆尖端受到的損耗較大，從而影響了掃描筆的使用壽命，并且機(jī)械開關(guān)損壞后不容易更換，影響了掃描筆使用的便利性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種掃描筆，其能夠減少筆尖端的損耗，有效地延長其使用壽命。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種掃描筆，包括有殼體，其上開設(shè)有采集窗口；紅外發(fā)射裝置，用于在所述采集窗口靠近待掃描介質(zhì)后，產(chǎn)生激發(fā)信號；紅外接收裝置，用于接收所述激發(fā)信號，并通過電路處理后轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號；主電路板模塊，設(shè)置在所述殼體的內(nèi)部，用于接收和處理所述數(shù)字信號，以控制光路照明設(shè)備發(fā)光形成光路；以及圖像采集處理裝置，用于在光路打開時進(jìn)行圖像采集。進(jìn)一步地，所述紅外發(fā)射裝置包括有紅外發(fā)光二極管，用于產(chǎn)生紅外信號；所述紅外接收裝置包括有紅外光敏二極管，用于接收所述紅外信號，并經(jīng)電路處理后產(chǎn)生數(shù)字信號。進(jìn)一步地，所述圖像采集處理裝置包括圖像傳感器板；圖像傳感器，設(shè)置在所述圖像傳感器板之上，用于采集圖像；以及鏡頭，設(shè)置在所述圖像傳感器板之上，用于將光路投射到所述圖像傳感器。進(jìn)一步地，所述主電路板模塊包括有主電路板；數(shù)字信號處理器，設(shè)置在所述主電路板上；以及用于產(chǎn)生操作指令的功能按鍵，設(shè)置在所述殼體上，并與所述數(shù)字信號處理器電相連；其中，用于產(chǎn)生照射到待掃描件光路的光路照明設(shè)備與所述數(shù)字信號處理器電相連。進(jìn)一步地，所述紅外光敏二極管集成在所述圖像傳感器的內(nèi)部。進(jìn)一步地，還包括有板間聯(lián)接座，連接在所述圖像傳感器板和所述主電路板之間。進(jìn)一步地，所述掃描筆為聯(lián)機(jī)式，還包括有數(shù)據(jù)接口，設(shè)置在所述主電路板上，用于將圖像傳輸?shù)酵獠坑嬎銠C(jī)或其他儲存設(shè)備。進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)接口為USB接口。進(jìn)一步地，所述掃描筆為脫機(jī)式，其內(nèi)部設(shè)置有圖像處理器。進(jìn)一步地，所述采集窗口與待掃描介質(zhì)的距離小于5mm。與此同時，本發(fā)明還提供了一種掃描方法，所述掃描方法包括(a)當(dāng)所述采集窗口靠近待掃描介質(zhì)后，所述紅外發(fā)射裝置產(chǎn)生激發(fā)信號，所述紅外接收裝置接收所述激發(fā)信號，并通過電路處理后轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號；(b)所述主電路板模塊接收和處理所述數(shù)字信號，以控制光路照明設(shè)備發(fā)光形成光路；(C)所述圖像采集處理裝置在光路打開時，進(jìn)行圖像米集。進(jìn)一步地，所述步驟(a)包括所述紅外發(fā)射裝置包括紅外發(fā)光二極管，所述紅外發(fā)光二極管發(fā)射紅外信號；所述紅外接收裝置包括紅外光敏二極管，所述紅外光敏二極管接收所述紅外信號，并經(jīng)電路處理后產(chǎn)生數(shù)字信號。根據(jù)本發(fā)明的掃描筆，通過設(shè)置有紅外發(fā)射裝置和紅外接收裝置，從而替代現(xiàn)有技術(shù)中的機(jī)械觸發(fā)裝置，有效減少了筆尖端的損耗，延長了掃描筆的使用壽命。另一方面，本發(fā)明還實現(xiàn)了掃描筆結(jié)構(gòu)的簡化，從而降低了生產(chǎn)成本以及裝配難度。由于紅外發(fā)光二極管功耗很低，對電量損耗很小，故本發(fā)明的掃描筆可以長時間處于工作狀態(tài)，持續(xù)使用性更強(qiáng)。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。其中
圖1為現(xiàn)有技術(shù)中具有機(jī)械式觸發(fā)裝置的掃描筆的結(jié)構(gòu)示意 圖2為本發(fā)明提供的的具有紅外發(fā)射裝置和紅外接收裝置的掃描筆的實施例結(jié)構(gòu)示意 圖3為本發(fā)明的具有紅外發(fā)射裝置和紅外接收裝置的掃描筆的工作流程圖。
具體實施例方式下面，通過示例性的實施方式對本發(fā)明進(jìn)行具體描述。然而應(yīng)當(dāng)理解，在沒有進(jìn)一步敘述的情況下，一個實施方式中的元件、結(jié)構(gòu)和特征也可以有益地結(jié)合到其它實施方式中。參閱圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的一種掃描筆B，包括有殼體10，其上開設(shè)有采集窗口11，所述采集窗口 11設(shè)置在殼體10的下端，用于框住待掃描介質(zhì)上的文字；紅外發(fā)射裝置20，設(shè)置在所述殼體10的內(nèi)部，用于在所述采集窗口靠近待掃描介質(zhì)達(dá)到一定距離時，產(chǎn)生激發(fā)信號，該激發(fā)信號照射至待掃描介質(zhì)；紅外接收裝置21，設(shè)置在所述殼體10的內(nèi)部，用于接收所述紅外發(fā)射裝置20照射至待掃描介質(zhì)后反射的激發(fā)信號，并通過電路處理后轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號；主電路板模塊，設(shè)置在所述殼體10的內(nèi)部，用于接收和處理所述數(shù)字信號，以控制光路照明設(shè)備41發(fā)光形成光路；以及圖像采集處理裝置，用于光路打開時，進(jìn)行圖像采集。具體來說，所述紅外發(fā)射裝置20包括有紅外發(fā)光二極管，用于產(chǎn)生紅外信號照射至待掃描介質(zhì)；所述紅外接收裝置21包括有紅外光敏二極管，用于接收所述紅外發(fā)光二極管發(fā)射的照射至待掃描介質(zhì)反射的紅外信號，當(dāng)采集窗口 11與待掃描介質(zhì)之間達(dá)到某一距離時，將所屬紅外光敏二極管接收到的紅外信號經(jīng)電路處理后產(chǎn)生數(shù)字信號。采集窗口 11與待掃描介質(zhì)之間的距離可根據(jù)實際需要進(jìn)行設(shè)置，優(yōu)選地是，所述距離小于5mm。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解地是，所述采集距離并不局限于此。進(jìn)一步地，所述主電路板模塊包括有主電路板40;數(shù)字信號處理器42，設(shè)置在所述主電路板40上，用于處理經(jīng)電路處理后轉(zhuǎn)化的數(shù)字信號以控制所述光路照明設(shè)備41能夠形成光路；以及用于產(chǎn)生操作指令的功能按鍵43，其設(shè)置在所述殼體上，并與所述主電路板40電相連，所述功能按鍵43具有換行、回車、刪除等功能；其中用于產(chǎn)生光路的光路照明設(shè)備41，與所述數(shù)字信號處理器42相連，所述功能按鍵設(shè)置在所述殼體的外部，以便于使用者操作使用，所述功能按鍵43與所述數(shù)字信號處理器相連。進(jìn)一步地，所述圖像采集處理裝置包括圖像傳感器板；圖像傳感器30，設(shè)置在所述圖像傳感器板之上，所述圖像傳感器30用于采集圖像；以及鏡頭31，設(shè)置在所述圖像傳感器板之上，所述鏡頭用于將光路投射到所述圖像傳感器。具體地說，當(dāng)采集窗口 11與待掃描介質(zhì)之間達(dá)到某一距離時，所述紅外光敏二極管接收到的紅外信號經(jīng)電路處理后產(chǎn)生數(shù)字信號，將數(shù)字信號傳輸至設(shè)置在主電路板40上的數(shù)字信號處理器42，該數(shù)字信號處理器42對該數(shù)字信號進(jìn)行處理后以控制光路照明設(shè)備41發(fā)光形成光路，光路從上至下照射到待掃描介質(zhì)后反射，光路經(jīng)反射后進(jìn)入鏡頭31，鏡頭將進(jìn)入的光路直接匯聚在圖像傳感器30中。優(yōu)選地，考慮到掃描筆結(jié)構(gòu)上的簡化，所述紅外光敏二極管22還可以集成在所述圖像傳感器30的內(nèi)部，結(jié)合紅外發(fā)光二極管和紅外光敏二極管的結(jié)構(gòu)上較小的特點，本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中機(jī)械式觸發(fā)裝置的結(jié)構(gòu)較大和復(fù)雜，裝配難度高的缺陷。值得指出地是，由于本發(fā)明的掃描筆使用紅外發(fā)光二極管和紅外光敏二極管，即利用紅外發(fā)射裝置和紅外接收裝置來取代原有的機(jī)械式觸發(fā)裝置，有效避免了本發(fā)明的掃描筆的筆尖端的損耗，延長了使用壽命，并且功耗更低，電量損失較小，能夠保證較長時間的工作狀態(tài)，實用性更好。另外，當(dāng)發(fā)生故障和損壞時，本發(fā)明的紅外發(fā)光二極管和紅外光敏二極管更換比較方便，維護(hù)便利，故其持續(xù)使用性更強(qiáng)。所述掃描筆還包括有板間聯(lián)接座50，連接在所述圖像傳感器板和所述主電路板之間。所述掃描筆還包括有數(shù)據(jù)接口 44，所述數(shù)據(jù)接口 44可以設(shè)置在主電路板40上，用于將圖像進(jìn)一步傳輸?shù)酵獠坑嬎銠C(jī)或其他儲存設(shè)備?？蛇x地是，所述數(shù)據(jù)接口為USB接口。與現(xiàn)有技術(shù)中機(jī)械式觸發(fā)裝置不同地是，本發(fā)明的掃描筆無需對筆尖施加壓力來產(chǎn)生數(shù)字信號，而是通過紅外發(fā)射裝置和紅外接收裝置產(chǎn)生的紅外信號來控制光路照明設(shè)備，從而進(jìn)行后續(xù)處理。值得指出地是，本發(fā)明的掃描筆可為聯(lián)機(jī)式掃描筆、或者是脫機(jī)式掃描筆，當(dāng)本發(fā)明為聯(lián)機(jī)式掃描筆時，通過所述數(shù)據(jù)接口 44與計算機(jī)連接，用于將圖像進(jìn)一步傳輸?shù)酵獠坑嬎銠C(jī)本地處理并存儲或存儲至其他儲存設(shè)備?？蛇x地是，所述數(shù)據(jù)接口為USB接口。當(dāng)本發(fā)明為脫機(jī)式掃描筆時，其內(nèi)部還設(shè)置有圖像處理器(圖中未示出)，用于圖像識別、發(fā)音及顯示等。與此同時，本發(fā)明還提供了一種應(yīng)用于所述的掃描筆的掃描方法，所述掃描方法包括(a)當(dāng)所述采集窗口靠近待掃描介質(zhì)的表面達(dá)到某一距離時，所述紅外發(fā)射裝置產(chǎn)生激發(fā)信號，所述紅外接收裝置接收所述激發(fā)信號，并通過電路處理后轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號；優(yōu)選地，所述距離小于5mm ;(b)所述主電路板模塊接收和處理所述數(shù)字信號，以控制光路照明設(shè)備發(fā)光形成光路；(C)所述圖像采集處理裝置在光路打開時，進(jìn)行圖像采集。值得指出地是，所述步驟(a)包括所述紅外發(fā)射裝置21包括紅外發(fā)光二極管，所述紅外發(fā)光二極管發(fā)射紅外信號；所述紅外接收裝置20包括紅外光敏二極管，所述紅外光敏二極管接收所述紅外信號，并經(jīng)電路處理后產(chǎn)生數(shù)字信號。具體來說，當(dāng)掃描筆的采集窗口靠近待掃描介質(zhì)的表面達(dá)到某一距離時，紅外發(fā)光二極管發(fā)出紅外信號，紅外光敏二極管接收到紅外發(fā)光二極管發(fā)出紅外信號，經(jīng)過電路處理產(chǎn)生數(shù)字信號，將處理后的信號傳入數(shù)字信號處理器，以控制光路照明設(shè)備發(fā)光形成光路，進(jìn)而使得圖像傳感器開始工作，并進(jìn)行后續(xù)圖像的采集及傳輸過程；當(dāng)掃描筆的采集窗口脫離待掃描介質(zhì)的表面后，紅外光敏二極管接收不到紅外發(fā)光二極管的紅外信號，此時可通過數(shù)字信號處理器控制光路照明設(shè)備關(guān)閉光路，停止掃描。為了便于理解本案，下面以本發(fā)明掃描筆為聯(lián)機(jī)式掃描筆時的情況為例，進(jìn)一步描述本發(fā)明的掃描筆的工作流程。參閱圖3所示，將掃描筆的USB接口與計算機(jī)上的USB接口連接后，運(yùn)行相應(yīng)的掃描軟件，進(jìn)入等待掃描狀態(tài)201 ;掃描筆靠近待掃描介質(zhì)表面時，采集窗口 11框住對應(yīng)要采集的文字；當(dāng)掃描筆靠近待掃描介質(zhì)表面達(dá)到設(shè)定的距離時，進(jìn)入掃描啟動狀態(tài)202，主電路板的數(shù)字信號處理器檢測到該狀態(tài)，打開光路照明設(shè)備41，光路照明設(shè)備41發(fā)光形成光路，光路照射至待掃描介質(zhì)反射后進(jìn)入鏡頭，直接匯聚在圖像傳感器，圖像傳感器啟動，開始采集圖像；判斷掃描筆的采集窗口是否遠(yuǎn)離待掃描介質(zhì)超過設(shè)定的距離203，即數(shù)字信號處理器紅外光敏二極管是否將接受到的信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號；如果掃描筆的采集窗口遠(yuǎn)離待掃描介質(zhì)未超過設(shè)定距離，繼續(xù)進(jìn)行圖像采集204，圖像傳感器將采集到的圖像進(jìn)行圖像傳輸205，即通過與計算機(jī)連接的USB線將掃描得到的圖像傳輸至計算機(jī)中，計算機(jī)接收到圖像后，將接收到的圖像進(jìn)行圖像二值化206，與上一幀圖像進(jìn)行圖像拼接207。在實際處理中，根據(jù)需要圖像二值化206和圖像拼接207的順序可以置換，完成處理后，再次判斷掃描筆的采集窗口是否遠(yuǎn)離待掃描介質(zhì)未超過設(shè)定距離203 ;如果掃描筆的采集窗口與待掃描介質(zhì)一直在設(shè)定距離內(nèi)，則前述過程一直處于循環(huán)；如果檢測到掃描筆的采集窗口遠(yuǎn)離待掃描介質(zhì)超出設(shè)定距離，則進(jìn)入掃描筆掃描完成狀態(tài)208的過程，將采集到的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行文字識別209，文字識別209完成后發(fā)送識別后的數(shù)據(jù)，輸出結(jié)果210 ;將結(jié)果輸出完后，檢測功按鍵的狀態(tài)211，據(jù)此進(jìn)入相應(yīng)的功能鍵處理212，如無功能鍵改變、回車、換行等操作；處理完后，回到等待狀態(tài)201，等待使用者的再次文字掃描。綜上所述，根據(jù)本發(fā)明的掃描筆，其能夠替代現(xiàn)有技術(shù)中的機(jī)械觸發(fā)裝置，從而有效減少了筆尖端的損耗，延長了掃描筆的使用壽命。另一方面，本發(fā)明還實現(xiàn)了掃描筆結(jié)構(gòu)的簡化，從而降低了生產(chǎn)成本以及裝配難度。另外，由于紅外發(fā)光二極管功耗很低，對電量損耗很小，故本發(fā)明的掃描筆可以長時間處于工作狀態(tài)，可操作性較強(qiáng)，利于廣泛推廣?？梢岳斫?，本發(fā)明是通過一些實施例進(jìn)行描述的，本領(lǐng)域技術(shù)人員知悉的，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對這些特征和實施例進(jìn)行各種改變或等效替換。另夕卜，在本發(fā)明的教導(dǎo)下，可以對這些特征和實施例進(jìn)行修改以適應(yīng)具體的情況及材料而不會脫離本發(fā)明的精神和范圍。因此，本發(fā)明不受此處所公開的具體實施例的限制，所有落入本申請的權(quán)利要求范圍內(nèi)的實施例都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種掃描筆(B),其特征在于,包括有殼體(10)，其上開設(shè)有采集窗口(11)；紅外發(fā)射裝置(20 )，用于在所述采集窗口靠近待掃描介質(zhì)后，產(chǎn)生激發(fā)信號；紅外接收裝置(21)，用于接收所述激發(fā)信號，并通過電路處理后轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號； 主電路板模塊，設(shè)置在所述殼體的內(nèi)部，用于接收和處理所述數(shù)字信號，以控制光路照明設(shè)備(41)發(fā)光形成光路；以及圖像采集處理裝置，用于在光路打開時進(jìn)行圖像采集。
2.如權(quán)利要求1所述的掃描筆，其特征在于，所述紅外發(fā)射裝置(20)包括有紅外發(fā)光二極管，用于產(chǎn)生紅外信號；所述紅外接收裝置(21)包括有紅外光敏二極管，用于接收所述紅外信號，并經(jīng)電路處理后產(chǎn)生數(shù)字信號。
3.如權(quán)利要求2所述的掃描筆，其特征在于，所述圖像采集處理裝置包括圖像傳感器板；圖像傳感器(30)，設(shè)置在所述圖像傳感器板之上，用于采集圖像；以及鏡頭，設(shè)置在所述圖像傳感器板之上，用于將光路投射到所述圖像傳感器。
4.如權(quán)利要求3所述的掃描筆，其特征在于，所述主電路板模塊包括有主電路板(40)；數(shù)字信號處理器，設(shè)置在所述主電路板上，用于處理經(jīng)紅外接收裝置21接收并通過電路處理后的數(shù)字信號；以及用于產(chǎn)生操作指令的功能按鍵，設(shè)置在所述殼體上，并與所述數(shù)字信號處理器電相連；其中，用于產(chǎn)生照射到待掃描介質(zhì)光路的光路照明設(shè)備(41)與所述數(shù)字信號處理器電相連。
5.如權(quán)利要求3所述的掃描筆，其特征在于，所述紅外光敏二極管集成在所述圖像傳感器的內(nèi)部。
6.如權(quán)利要求4所述的掃描筆，其特征在于，還包括有板間聯(lián)接座，連接在所述圖像傳感器板和所述主電路板之間。
7.如權(quán)利要求4所述的掃描筆，其特征在于，所述掃描筆還包括有數(shù)據(jù)接口，設(shè)置在所述主電路板上，用于將圖像傳輸?shù)酵獠坑嬎銠C(jī)或其他儲存設(shè)備。
8.如權(quán)利要求7所述的掃描筆，其特征在于，所述數(shù)據(jù)接口為USB接口。
9.如權(quán)利要求4所述的掃描筆，其特征在于，所述掃描筆內(nèi)部設(shè)置有圖像處理器。
10.如權(quán)利要求1所述的掃描筆，其特征在于，所述采集窗口與待掃描介質(zhì)的距離小于5mm ο
11.一種應(yīng)用于權(quán)利要求10中任一項所述的掃描筆的掃描方法,其特征在于,所述掃描方法包括(a)當(dāng)所述采集窗口靠近待掃描介質(zhì)后，所述紅外發(fā)射裝置產(chǎn)生激發(fā)信號，所述紅外接收裝置接收所述激發(fā)信號，并通過電路處理后轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號；(b)所述主電路板模塊接收和處理所述數(shù)字信號，以控制光路照明設(shè)備發(fā)光形成光路；(C)所述圖像采集處理裝置在光路打開時，進(jìn)行圖像采集。
12.如權(quán)利要求11所述的掃描方法，其特征在于，所述步驟(a)包括所述紅外發(fā)射裝置(21)包括紅外發(fā)光二極管，所述紅外發(fā)光二極管發(fā)射紅外信號；所述紅外接收裝置(20)包括紅外光敏二極管，所述紅外光敏二極管接收所述紅外信號，并經(jīng)電路處理后產(chǎn)生數(shù)字信號。。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種掃描筆及其掃描方法，其中所述掃描筆包括殼體，其上開設(shè)有采集窗口；紅外發(fā)射裝置，用于在所述采集窗口靠近待掃描介質(zhì)后，產(chǎn)生激發(fā)信號；紅外接收裝置，用于接收所述激發(fā)信號，并通過電路處理后轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號；主電路板模塊，設(shè)置在所述殼體的內(nèi)部，用于接收和處理所述數(shù)字信號，以控制光路照明設(shè)備發(fā)光形成光路；以及圖像采集處理裝置，用于在光路打開時進(jìn)行圖像采集。根據(jù)本發(fā)明的掃描筆，能夠有效減少筆尖端的損耗，延長掃描筆的使用壽命。
文檔編號G06K9/22GK102999180SQ20111027265
公開日2013年3月27日 申請日期2011年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月15日
發(fā)明者梁義海, 信強(qiáng) 申請人:漢王科技股份有限公司