一种基于视觉识别的便携式票据自动扫描装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于视觉识别的便携式票据自动扫描装置

【技术实现步骤摘要】
一种基于视觉识别的便携式票据自动扫描装置


[0001]本专利技术涉及办公设备
，更具体的说是涉及一种基于视觉识别的便携式票据自动扫描装置
。

技术介绍

[0002]随着各行各业贸易交易的不断剧增，在财务处理过程中票据收纳以及数据录入工作逐渐变得繁重，且因为工作的特殊性，所完成的任务要求有极高的精准性
。
但目前市面上已有的票据扫描装置均存在设备笨重，无法灵活携带和不适用于不同工作场景等问题，并且市面上已有的票据扫描设备大部分采用定点安装式扫描，需要提供有线电源进行供电，数据传输方式依赖有线传输，使用场景极为受限
。
因此，传统财务票据扫描设备存在的时间和空间的局限性，使得其已不能满足新时期的需求
。
[0003]因此，如何提高票据扫描装置的便携性
、
灵活性，使得其适用于不同工作场景是本领域技术人员亟需解决的问题
。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供了一种基于视觉识别的便携式票据自动扫描装置，通过摄像机
、
握柄和底座的便携式结构设计，以及采用轻量化电路设计，集成多种功能模块为核心电路，满足日常工作携带要求，同时，运用轻量化图像识别算法搭配摄像模块进行票据扫描工作，通过微处理器以及通信模块，将扫描数据同外部设备进行无线传输，实现快速财务办公
。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种基于视觉识别的便携式票据自动扫描装置，包括摄像机
、
握柄和底座，所述摄像机固定在所述握柄顶部，所述底座固定在所述握柄底部；所述摄像机包括固定连接的摄像头和摄像头微控制器，所述握柄内设置有设备控制器，所述底座内设置有电池，所述设备控制器电连接所述摄像头微控制器和所述电池
。
[0007]优选的，所述电池为可充电储能电池，所述底座侧面设置有充电口，所述充电口连接所述电池
。
[0008]优选的，所述摄像头微控制器采用
ESP32
‑
CAM
开发板，电连接所述摄像头，通过所述摄像头采集票据的扫描图像，并传输至所述设备控制器
。
[0009]优选的，所述设备控制器包括
STM32
微控制器和通信模块；
STM32
微控制器采用轻量化图像识别算法对所述摄像头微控制器传输的扫描图像进行处理提取票据数据并生成数据表格；通信模块将数据表格传输至外部设备
。
[0010]优选的，轻量化图像识别算法利用
TensorFlow Lite for Microcontrollers
图像检测算法来实现图像分析和票据财务信息的提取
。
[0011]优选的，所述通讯模块采用蓝牙
、
无线联合传输技术，将蓝牙模组和无线
WiFi
模组组合使用
。
[0012]优选的，
STM32
微控制器上部署有实时操作系统
RT
‑
Thread
，采用实时操作系统
RT
‑
Thread
作为物联网节点系统的子系统，简洁
、
迅速实现对硬件层的控制
。
便于开发者完成对产品的程序控制与开发，技术迭代低风险；确保图像处理任务能够按照预定的优先级和时间要求得到执行，从而实现更可靠的实时性能；支持多任务和多线程，可以在
STM32
微控制器上同时运行多个图像处理任务或其他任务，从而实现更高的系统复用性和可扩展性
。
[0013]优选的，采用轻量化图像识别算法对所述摄像头微控制器传输的扫描图像进行处理的过程为：
[0014]步骤1：对扫描图像进行预处理；预处理包括依次进行灰度化
、
二值化
、
边缘检测
、Blob
分析
、Hough
变换和旋转校正；
[0015]步骤2：利用轻量化字符分割模型对预处理后的扫描图像进行轻量化的字符分割，获得语义分割结果；
[0016]步骤3：将语义分割结果输入到预训练模型中，提取票据数据；利用预训练模型，将语义分割结果与数据库中存储的票据模型进行匹配，匹配成功后提取票据数据；
[0017]步骤4：根据票据数据生成数据表格
。
[0018]优选的，灰度化，将输入图像转换为灰色图像
,
能够轻松识别扫描图像中的不同形状并去除相关颜色信息；
[0019]二值化，将灰度图像转换为二值图像，二值化后的图像只包含两个值；
[0020]边缘检测，找出扫描图像中的所有边缘信息
,
识别扫描图像中的表格线；
[0021]Blob
分析，对扫描图像中相同像素的连通域进行分析，将灰度突变的地方找出来，确定其范围
、
形状
、
大小，
Blob
分析之后的扫描图像是由直线组成的矩形框；
[0022]Hough
变换和旋转校正，通过
Hough
变换转换扫描图像坐标，根据图像全局特征把扫描图像的边缘信息全都链接起来，得到扫描图像的倾斜角度，再根据倾斜角度进行旋转校正
。
[0023]优选的，轻量化字符分割模型包括编码器
、
解码器
、
分割头和上采样层，编码器包括四个阶段，第一阶段为
PFC
策略，第二
、
三
、
四阶段均为双深度可分离卷积模块，并且每个阶段之间通过混合池化模块连接；解码器包括三个阶段，每个阶段均包括上采样层和双深度可分离卷积模块；
[0024]进行轻量化字符分割的过程为：
[0025]步骤
21
：利用
PFC
策略提取扫描图像的特征，获得第一编码特征图；
[0026]步骤
22
：第一编码特征图依次经过编码器第二阶段的混合池化模块和双深度可分离卷积模块，获得第二编码特征图；
[0027]步骤
23
：第二编码特征图依次经过编码器第三阶段的混合池化模块和双深度可分离卷积模块，获得第三编码特征图；
[0028]步骤
24
：第三编码特征图依次经过编码器第四阶段的混合池化模块和双深度可分离卷积模块，获得第四编码特征图；
[0029]步骤
25
：第四编码特征图依次经过解码器的第一阶段的上采样层和双深度可分离卷积模块，获得第一解码特征图，将第一解码特征图和第三编码特征图相加后，获得第二解码特征图；
[0030]步骤
26
：第二解码特征图依次经过解码器的第二阶段的上采样层和双深度可分离
卷积模块，获得第三解码特征图，将第三解码特征图和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于视觉识别的便携式票据自动扫描装置，其特征在于，包括摄像机
、
握柄和底座，所述摄像机固定在所述握柄顶部，所述底座固定在所述握柄底部；所述摄像机包括固定连接的摄像头和摄像头微控制器，所述握柄内设置有设备控制器，所述底座内设置有电池，所述设备控制器电连接所述摄像头微控制器和所述电池
。2.
根据权利要求1所述的一种基于视觉识别的便携式票据自动扫描装置，其特征在于，所述电池为可充电储能电池，所述底座侧面设置有充电口，所述充电口连接所述电池
。3.
根据权利要求1所述的一种基于视觉识别的便携式票据自动扫描装置，其特征在于，所述摄像头微控制器采用
ESP32
‑
CAM
开发板，电连接所述摄像头，通过所述摄像头采集票据的扫描图像，并传输至所述设备控制器
。4.
根据权利要求1所述的一种基于视觉识别的便携式票据自动扫描装置，其特征在于，所述设备控制器包括
STM32
微控制器和通信模块；
STM32
微控制器采用轻量化图像识别算法对所述摄像头微控制器传输的扫描图像进行处理提取票据数据并生成数据表格；通信模块将数据表格传输至外部设备
。5.
根据权利要求1所述的一种基于视觉识别的便携式票据自动扫描装置，其特征在于，所述通讯模块采用蓝牙
、
无线联合传输技术，将蓝牙模组和无线
WiFi
模组组合使用
。6.
根据权利要求4所述的一种基于视觉识别的便携式票据自动扫描装置，其特征在于，采用轻量化图像识别算法对所述摄像头微控制器传输的扫描图像进行处理的过程为：步骤1：对扫描图像进行预处理；预处理包括依次进行灰度化
、
二值化
、
边缘检测
、Blob
分析
、Hough
变换和旋转校正；步骤2：利用轻量化字符分割模型对预处理后的扫描图像进行轻量化的字符分割，获得语义分割结果；步骤3：将语义分割结果输入到预训练模型中，提取票据数据；步骤4：根据票据数据生成数据表格
。7.
根据权利要求6所述的一种基于视觉识别的便携式票据自动扫描装置，其特征在于，轻量化字符分割模型包括编码器
、
解码器
、
分割头和上采样层，编码器包括四个阶段，第一阶段为
PFC
策略，第二
、
三
、
四阶段均为双深度可分离卷积模块，并且每个阶段之间通过混合池化模块连接；解码器包括三个阶段，每个阶段均包括上采样层和双深度可分离卷积模块
。8.
根据权利要求7所述的一种基于视觉识别的便携式票据自动扫描装置，其特征在于，利用轻量化字符分割模型对预处理后的扫描图像进行轻量化字符分割的过程为：步骤
21
...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢海娟，信懿芳，李建赋，于越康，谢泽宇，郑心羽，王欣宇，杨凯帆，何文灏，刘祺睿，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：