一种结合形状与颜色信息的英语有声卡制造技术

一种结合形状与颜色信息的英语有声卡，它包含卡片本体，以及安装有与识字有声卡配套APP的智能设备；所述的卡片本体整体为矩形结构；卡片本体的底色为白色；卡片本体的上部设有长椭圆形区域，长椭圆形区域的中部设有水平矩形区域；水平矩形区域内设有数字编码；通过APP打开智能设备摄像头，启动实时摄像、扫卡过程，通过实时读取摄像头的每一帧画面，然后利用相关图像处理算法在画面中检测是否存在识字卡片，利用光学字符识别算法检测是否存在卡片对应的数字编号，然后根据编号播放对应的音频文件；本实用新型专利技术既可以解决老人发音不标准的问题，又可以保护幼儿的视力，在幼儿能够熟练使用之后，还可以自己单独学习，节约更多的人力。人力。人力。

【技术实现步骤摘要】
一种结合形状与颜色信息的英语有声卡


[0001]本技术涉及一种识字卡，具体涉及一种结合形状与颜色信息的英语有声卡。

技术介绍

[0002]针对儿童的卡片识字，是幼儿教育中很重要的方式。但是，由于广大用户，尤其是农村地区的老年人，普遍存在的口音问题，包括汉语与英语，导致很难提高教学质量。老人在对幼儿进行识字教育时，如何读英语单词、英语句子，如何把普通话中的字词准确读出来，是一个难度较大的问题。此外，手机上的APP直接进行识字教育，对幼儿视力有严重损害。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构简单、设计合理、使用方便的结合形状与颜色信息的英语有声卡，既可以解决老人发音不标准的问题，又可以保护幼儿的视力，在幼儿能够熟练使用之后，还可以自己单独学习，节约更多的人力。
[0004]为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：它包含卡片本体，以及安装有与识字有声卡配套APP的智能设备；所述的卡片本体整体为矩形结构；卡片本体的底色为白色；卡片本体上距顶部五分之一处设有一个水平的长椭圆形区域，长椭圆形区域的底色为纯绿色；长椭圆形区域的方向与卡片本体水平方向保持一致，长椭圆形区域的上下边界与卡片本体顶部边界平行；长椭圆形区域的中部设有水平矩形区域；水平矩形区域的中心与长椭圆形区域的中心重合；水平矩形区域的底色为白色；水平矩形区域内设有六个等间距、等大小的数字字符，形成数字编码；六个数字字符以不同的颜色显示；卡片本体的其余部分为展示区域；
[0005]进一步地，长椭圆形区域的顶部边界与卡片本体的顶部边界之间设有间隙；
[0006]进一步地，水平矩形区域的长宽比大于3；
[0007]进一步地，水平矩形区域内的数字字符可为0
‑
9中的任一数字；0
‑
9分别对应颜色：红橙黄绿青蓝紫黑灰棕；
[0008]进一步地，智能设备为智能手机或平板。
[0009]上述结合形状与颜色信息的英语有声卡的使用方法，包含如下步骤：
[0010]一、智能设备的放置：将预先装有与识字有声卡配套APP的智能设备放置于用户前方的支撑面上，智能设备背部的摄像头正对用户；智能设备与用户之间的距离为30
‑
40cm；智能设备的屏幕表面方向与支撑面保持垂直；支撑面为桌子表面或茶几表面；
[0011]二、开启APP：打开APP，通过APP控制智能设备打开摄像头，启动实时摄像、扫卡过程；
[0012]三、卡片本体识别触发：将卡片本体放置于智能设备摄像头前方10
‑
20cm的距离处，保持静止，触发APP的自动识别与读卡流程；
[0013]四、运动信息检测：APP通过实时读取摄像头的每一帧画面，利用图像处理算法在
画面中检测是否存在识字卡片本体，并将处于运动模糊状态的视频帧过滤；
[0014]五、卡片本体上长椭圆形区域的定位与验证；
[0015]六、文字的提取与识别：在完成针对长椭圆形区域的定位与验证之后，对文字进行识别；
[0016]七、连续两帧的识别结果进行对比，判断是否播放音频文件；
[0017]八、智能设备根据卡片本体上的数字编码播放对应的音频文件。
[0018]进一步地，步骤三中用户放置卡片本体时，避免卡片本体倒置、左右侧翻，不要遮挡卡片本体顶部的长椭圆形区域，保证长椭圆形区域在卡片本体的顶部；
[0019]进一步地，步骤四中运动信息检测的具体步骤如下：
[0020]a、将当前图像帧，与前一帧图像帧计算帧差图，两张图相同位置的像素，逐一比较RGB的差值；
[0021]b、设定阈值为20，比较帧差图中的每一个像素值，是否高于该阈值；如果高于阈值，则将该像素作为前景，否则作为背景，得到帧差前景图；
[0022]c、设定面积阈值为30，对前景图提取连通域，过滤掉小面积连通域；
[0023]d、过滤掉小面积连通域之后，依然存在大面积连通域，说明此时存在较大的运动，不适合进行卡片识别，应该忽略当前帧；
[0024]e、过滤掉小面积连通域之后，前景图中不存在大面积连通域，说明前后两帧不存在运动，此时的图像帧处于用户已经将卡片本体正确放置、并且手部静止下来的情形，此时的图片帧可以用于进行后续步骤。
[0025]进一步地，步骤五中卡片本体上长椭圆形区域的定位的具体方法包含如下步骤：
[0026]a、基于颜色的连通域提取：利用偏色特性，将长椭圆形区域从图像中提取出来；
[0027]1)对图像中每一个像素点的，分析其RGB的值，如果满足如下条件，则判断为前景，提取出来：
[0028]abs(R
‑
G)＞th或者abs(G
‑
B)＞th或者abs(B
‑
R)＞th
[0029]其中，th为阈值，th＝20；
[0030]2)对前景图进行连通域分析，去掉尺寸较小的连通域；
[0031]b、基于形状的候选区域提取：
[0032]在卡片本体没发生倾倒的现象时，长椭圆形区域是一个水平扁长形状的区域；对上述基于颜色的连通域提取步骤中的每一个连通域，提取其最小外接矩形，得到其长宽比与长轴水平夹角；如果不满足长宽比大于3、长轴与水平轴夹角小于30度这两个条件，则忽略该连通域，不认为其是长椭圆形区域；
[0033]c、轮廓分析与分叉点定位：
[0034]确定长椭圆形区域轮廓两端的半圆部分与中间矩形部分轮廓的四个交点，为分叉点，进行定位，具体过程如下：
[0035]1)利用上述基于形状的候选区域提取步骤筛选过后的连通域，提取其轮廓；
[0036]2)对轮廓点进行遍历，通过直线拟合，得到中间矩形部分的上侧和下侧两条直线段；
[0037]3)上方和下方直线段的左右端点，就是四个分叉点；
[0038]d、利用DLT变换进行校正：在得到四个分叉点之后，利用DLT变换消除视角的影响，
具体过程如下：
[0039]1)将长椭圆的模板图实现存储好，用于制作卡片本体的长椭圆形区域的模板图，记录模板图中四个分叉点的坐标值；
[0040]2)将四个分叉点在当前帧图像中的坐标值，与模板图中的对应坐标值联系起来；
[0041]3)利用DLT变换，计算从当前图到模板图两个平面之间的映射矩阵H；
[0042]4)利用映射矩阵H，将当前图进行视角校正，使得长椭圆形区域的旋转角、视角都得到校正，变得横平竖直；
[0043]e、验证长椭圆形区域，验证合格条件如下：
[0044]1)长椭圆形区域中部存在水平矩形区域，且水平矩形区域的长宽比大于3：
[0045]2)水平矩形区域内的连通域数量为6；
[0046]3)所有连通域的中心点y坐标，彼此偏差不超过10个像素；
[0047]4)相邻两个连通域之间的间距，称为字符间距；矩形内部本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种结合形状与颜色信息的英语有声卡，其特征在于它包含卡片本体，以及安装有与识字有声卡配套APP的智能设备；所述的卡片本体整体为矩形结构；卡片本体的底色为白色；卡片本体上距顶部五分之一处设有一个水平的长椭圆形区域，长椭圆形区域的底色为纯绿色；长椭圆形区域的方向与卡片本体水平方向保持一致，长椭圆形区域的上下边界与卡片本体顶部边界平行；长椭圆形区域的中部设有水平矩形区域；水平矩形区域的中心与长椭圆形区域的中心重合；水平矩形区域的底色为白色；水平矩形区域内设有六个等间距、等大小的数字字符，形成数字编码；六个数字字符以不同的颜色显示；卡片本体的其余部分为展...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈波，邓宏平，刘婷，唐昊，
申请(专利权)人：珠海市一杯米科技有限公司，
类型：新型
国别省市：