基于在線翻譯的盲文印制系統(tǒng)技術(shù)分析

摘要：伴隨我國人口數(shù)量的不斷增多，由先、后天因素所致失明人數(shù)也在隨之增多，失明者作為一類弱勢(shì)群體，其閱讀率較之正常人，有著比較大的差距;因此，為了能夠幫助失明人群閱讀，積極開發(fā)相關(guān)產(chǎn)品尤為重要。本文以在線翻譯為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)了盲文印制系統(tǒng)，并從多方面總結(jié)了其設(shè)計(jì)思路，望能為此領(lǐng)域提供些許借鑒。

關(guān)鍵詞：在線翻譯;盲文印制系統(tǒng);設(shè)計(jì)

據(jù)世界衛(wèi)生組織最新數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)得知，在全世界范圍內(nèi)，視力受損者超過3億，其中，失明者為4700萬;我國是全球范圍內(nèi)失明人數(shù)最多的國家，失明人數(shù)為903萬，在全球總失明人數(shù)的比重為19.2%。另有報(bào)道指出，我國每年新增失明人數(shù)為45萬，也就是每分鐘就會(huì)有1個(gè)盲人出現(xiàn)。近年，伴隨我國殘疾人事業(yè)的穩(wěn)步推進(jìn)，失明人群這一特殊群體在具體的受教育權(quán)益上，越發(fā)受到社會(huì)的關(guān)注，而提升失明人群的綜合文化素質(zhì)，已經(jīng)成為全面建設(shè)小康社會(huì)偉大目標(biāo)達(dá)成與否的重要方面。需指出的是，教育水平的提升與文字的傳承之間，存在著緊密關(guān)聯(lián)。盲文是失明人群與外界進(jìn)行信息交流的重要途徑，是專門為失明人群設(shè)計(jì)的一種靠觸覺感知的文字?，F(xiàn)階段，盲文顯示裝置是應(yīng)用最為廣泛的盲人輔助閱讀裝置，其能夠把電子文檔、紙質(zhì)書籍等當(dāng)中的文字向失明人群能夠識(shí)別的盲文點(diǎn)字進(jìn)行轉(zhuǎn)換，便于其閱讀。本文基于在線翻譯，設(shè)計(jì)了一款盲文印制系統(tǒng)，現(xiàn)就其設(shè)計(jì)思路探討如下。

1.基于在線翻譯的盲文印制系統(tǒng)的作用

此系統(tǒng)能夠把翻譯后的盲文，經(jīng)盲文打印機(jī)，打印到相配套的盲文紙上，并根據(jù)實(shí)際需要酌情保存。此外，考慮到一些失明者沒有收入來源，在設(shè)計(jì)硬件部分上，采用了傳統(tǒng)的材料與元器件，不僅體積小，而且結(jié)構(gòu)也比較簡(jiǎn)單，比如采用電機(jī)替代傳統(tǒng)的電磁繼電器、電磁鐵，降低了成本，所以，這對(duì)于幫助失明者學(xué)習(xí)以及減輕其經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，均有積極價(jià)值。針對(duì)盲文印制系統(tǒng)而言，其能夠?yàn)槿缦氯后w提供幫助：其一，特殊教育從業(yè)者，此系統(tǒng)可以幫助他們準(zhǔn)確且快速的完成各種新穎教案的準(zhǔn)備工作，以便更好的用于教學(xué)，改善教育條件，優(yōu)化并完善特殊教育方式，使失明者從中得到更多且更為優(yōu)質(zhì)的教育。其二，盲人及其家人、朋友，通過快速的翻譯與對(duì)外輸出，能夠幫助失明者對(duì)網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的各種信息進(jìn)行閱讀，為其實(shí)時(shí)了解外部動(dòng)態(tài)提供方便，更好的融入到社會(huì)當(dāng)中。其三，盲文制品出版商，能夠輔助他們把文字、圖片快速翻譯成盲文，而且還能借助印刷設(shè)備進(jìn)行快速打印，這樣不僅能縮短出版周期，而且還有助于出版成本的降低。

2.系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)思路

針對(duì)盲文印制系統(tǒng)而言，其主要由兩部分組成，其一為硬件模塊，其二是軟件模塊。經(jīng)PC端將盲文顯示出來，通過硬件設(shè)備可以快速的打印成盲文。對(duì)于PC端來講，其主要由語音輸出模塊、攝像頭、上位機(jī)等構(gòu)成，主要作用是用戶界面操作、控制、管理及維護(hù)等。而對(duì)于硬件設(shè)備部分而言，主要包含兩部分，分別為盲文印制機(jī)、外圍硬件，針對(duì)外圍硬件來分析，其主要由驅(qū)動(dòng)模塊、按鍵模塊、主控開發(fā)平臺(tái)等部分組成。主控芯片采用的是STM32F103，基于keil環(huán)境下，設(shè)計(jì)、調(diào)試程序。當(dāng)系統(tǒng)處于供電狀態(tài)后，首先初始化操作，包含時(shí)鐘部分、看門狗等，將全部中斷標(biāo)志予以清除，最后對(duì)需用到的中斷進(jìn)行映射，且將全局中斷開啟，進(jìn)入到主循環(huán)當(dāng)中?；谥餮h(huán)模塊當(dāng)中，開展輸入、出控制。借助高清攝像頭進(jìn)行圖像的拍攝，以百度OCR為基礎(chǔ)，對(duì)圖片當(dāng)中的文字進(jìn)行提取，然后利用程序語言，把圖片當(dāng)中的文字向盲文、拼音進(jìn)行轉(zhuǎn)化;另外，監(jiān)控系統(tǒng)，預(yù)防過熱，保護(hù)電路。把完成轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)、盲文指令經(jīng)規(guī)定的通信協(xié)議，向主控芯片STM32F103進(jìn)行發(fā)送，由主控芯片進(jìn)行計(jì)算、轉(zhuǎn)換，最后將數(shù)據(jù)、控制指令發(fā)送到盲文印制設(shè)備，由其進(jìn)行印制。

3.系統(tǒng)模塊構(gòu)成分析

3.1上位機(jī)模塊

當(dāng)系統(tǒng)處于供電狀態(tài)后，經(jīng)串口把外圍硬件設(shè)備連接于上位機(jī)，上位機(jī)界面所涉及的區(qū)域分別為信息顯示區(qū)、攝像區(qū)、操作區(qū)。針對(duì)操作區(qū)而言，其由許多功能按鈕組成，比如Input（輸入）、capture、convert（實(shí)際就是發(fā)送轉(zhuǎn)換工作命令）、yuyin_test（語音測(cè)試）及close_camera（即為將攝像頭關(guān)閉）等。而對(duì)于攝像區(qū)而言，其與PC的攝像頭相連，能夠?qū)z像頭所收集到的圖文信息顯示出來。針對(duì)信息顯示區(qū)來講，其主要包含拍攝或者上傳的圖片所采集到的文字以及轉(zhuǎn)換后的拼音等。

文字識(shí)別系統(tǒng)所選用的是光學(xué)文字識(shí)別技術(shù)（OCR），此技術(shù)可以對(duì)文字、圖片信息進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別。翻譯模塊可以把所得到的圖像信息、文字進(jìn)行在線翻譯，有著比較高的翻譯準(zhǔn)確率，以及比較強(qiáng)的可操作性;此外，此技術(shù)還能夠借助互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等的優(yōu)勢(shì)方面，實(shí)現(xiàn)開發(fā)成本的降低。在對(duì)信息進(jìn)行定向采集過程中，系統(tǒng)支持的輸入方式主要有三種，其一把網(wǎng)絡(luò)上所得到的圖片或文檔以一種直接方式翻譯成盲文;其二就是把高清攝像頭所拍攝的圖片，經(jīng)信息采集后，翻譯成盲文。其三，在軟件界面直接將文字信息輸入，然后經(jīng)翻譯軟件向盲文轉(zhuǎn)換。完成翻譯的盲文能夠經(jīng)PC端，直接語音輸出，還可經(jīng)通信協(xié)議，向驅(qū)動(dòng)模塊發(fā)送，由驅(qū)動(dòng)模塊對(duì)印制模塊進(jìn)行操控，最終完成盲文印制。

3.2外圍硬件

針對(duì)外圍硬件而言，其主要包含驅(qū)動(dòng)模塊、按鍵模塊、主控開發(fā)平臺(tái)及電源等。主控開發(fā)平臺(tái)的主控芯片是STM32F103芯片，并且還連接有降壓設(shè)置（電源模塊）、復(fù)位按鍵（按鍵模塊）、電機(jī)驅(qū)動(dòng)（驅(qū)動(dòng)模塊）。定時(shí)器通過輸出PWM，對(duì)電機(jī)運(yùn)作進(jìn)行有效控制，當(dāng)完成數(shù)據(jù)傳輸之后，首先會(huì)儲(chǔ)存在緩存區(qū)，主控芯片對(duì)打印點(diǎn)的位置進(jìn)行判斷，然后通過發(fā)送指令對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制。還需要指出的是，兩個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)與步進(jìn)電機(jī)（印制模塊）相連，可以對(duì)鉆頭的上下運(yùn)作進(jìn)行控制。系統(tǒng)輸入12V電壓，因不同器件需要不同的工作電壓，因此，在實(shí)際操作中，便需要降壓模塊實(shí)施電壓適配，STM32F103的工作電壓是3.3V，光電傳感器、步進(jìn)電機(jī)分別為5V、12V?？砂研枰g的盲文命令依據(jù)實(shí)際需要，儲(chǔ)存于RAM區(qū)。

4.結(jié)語

本文以失明者閱讀需求為著眼點(diǎn)，設(shè)計(jì)了以在線翻譯為基礎(chǔ)的盲文印制系統(tǒng)，此系統(tǒng)能夠把紙質(zhì)圖文資料經(jīng)掃描向電子圖片進(jìn)行轉(zhuǎn)換，或者導(dǎo)入本地圖片、互聯(lián)網(wǎng)圖片等，借助百度OCR的軟件算法，把英文或者中文翻譯成盲文，為失明者閱讀提供切實(shí)方便。

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作者簡(jiǎn)介：趙偉宏（1998. 8）男，漢，籍貫：云南省曲靖市，學(xué)歷：本科，研究方向：盲文翻譯器.

（云南農(nóng)業(yè)大學(xué)?云南?昆明?650100）