基于在線翻譯的盲文印制系統技術分析

摘要：伴隨我國人口數量的不斷增多，由先、后天因素所致失明人數也在隨之增多，失明者作為一類弱勢群體，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，積極開發相關產品尤為重要。本文以在線翻譯為基礎，設計了盲文印制系統，并從多方面總結了其設計思路，望能為此領域提供些許借鑒。

關鍵詞：在線翻譯;盲文印制系統;設計

據世界衛生組織最新數據統計得知，在全世界范圍內，視力受損者超過3億，其中，失明者為4700萬;我國是全球范圍內失明人數最多的國家，失明人數為903萬，在全球總失明人數的比重為19.2%。另有報道指出，我國每年新增失明人數為45萬，也就是每分鐘就會有1個盲人出現。近年，伴隨我國殘疾人事業的穩步推進，失明人群這一特殊群體在具體的受教育權益上，越發受到社會的關注，而提升失明人群的綜合文化素質，已經成為全面建設小康社會偉大目標達成與否的重要方面。需指出的是，教育水平的提升與文字的傳承之間，存在著緊密關聯。盲文是失明人群與外界進行信息交流的重要途徑，是專門為失明人群設計的一種靠觸覺感知的文字。現階段，盲文顯示裝置是應用最為廣泛的盲人輔助閱讀裝置，其能夠把電子文檔、紙質書籍等當中的文字向失明人群能夠識別的盲文點字進行轉換，便于其閱讀。本文基于在線翻譯，設計了一款盲文印制系統，現就其設計思路探討如下。

1.基于在線翻譯的盲文印制系統的作用

此系統能夠把翻譯后的盲文，經盲文打印機，打印到相配套的盲文紙上，并根據實際需要酌情保存。此外，考慮到一些失明者沒有收入來源，在設計硬件部分上，采用了傳統的材料與元器件，不僅體積小，而且結構也比較簡單，比如采用電機替代傳統的電磁繼電器、電磁鐵，降低了成本，所以，這對于幫助失明者學習以及減輕其經濟負擔，均有積極價值。針對盲文印制系統而言，其能夠為如下群體提供幫助：其一，特殊教育從業者，此系統可以幫助他們準確且快速的完成各種新穎教案的準備工作，以便更好的用于教學，改善教育條件，優化并完善特殊教育方式，使失明者從中得到更多且更為優質的教育。其二，盲人及其家人、朋友，通過快速的翻譯與對外輸出，能夠幫助失明者對網絡當中的各種信息進行閱讀，為其實時了解外部動態提供方便，更好的融入到社會當中。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備進行快速打印，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.系統總體設計思路

針對盲文印制系統而言，其主要由兩部分組成，其一為硬件模塊，其二是軟件模塊。經PC端將盲文顯示出來，通過硬件設備可以快速的打印成盲文。對于PC端來講，其主要由語音輸出模塊、攝像頭、上位機等構成，主要作用是用戶界面操作、控制、管理及維護等。而對于硬件設備部分而言，主要包含兩部分，分別為盲文印制機、外圍硬件，針對外圍硬件來分析，其主要由驅動模塊、按鍵模塊、主控開發平臺等部分組成。主控芯片采用的是STM32F103，基于keil環境下，設計、調試程序。當系統處于供電狀態后，首先初始化操作，包含時鐘部分、看門狗等，將全部中斷標志予以清除，最后對需用到的中斷進行映射，且將全局中斷開啟，進入到主循環當中。基于主循環模塊當中，開展輸入、出控制。借助高清攝像頭進行圖像的拍攝，以百度OCR為基礎，對圖片當中的文字進行提取，然后利用程序語言，把圖片當中的文字向盲文、拼音進行轉化;另外，監控系統，預防過熱，保護電路。把完成轉換的數據、盲文指令經規定的通信協議，向主控芯片STM32F103進行發送，由主控芯片進行計算、轉換，最后將數據、控制指令發送到盲文印制設備，由其進行印制。

3.系統模塊構成分析

3.1上位機模塊

當系統處于供電狀態后，經串口把外圍硬件設備連接于上位機，上位機界面所涉及的區域分別為信息顯示區、攝像區、操作區。針對操作區而言，其由許多功能按鈕組成，比如Input（輸入）、capture、convert（實際就是發送轉換工作命令）、yuyin_test（語音測試）及close_camera（即為將攝像頭關閉）等。而對于攝像區而言，其與PC的攝像頭相連，能夠將攝像頭所收集到的圖文信息顯示出來。針對信息顯示區來講，其主要包含拍攝或者上傳的圖片所采集到的文字以及轉換后的拼音等。

文字識別系統所選用的是光學文字識別技術（OCR），此技術可以對文字、圖片信息進行準確識別。翻譯模塊可以把所得到的圖像信息、文字進行在線翻譯，有著比較高的翻譯準確率，以及比較強的可操作性;此外，此技術還能夠借助互聯網、云計算等的優勢方面，實現開發成本的降低。在對信息進行定向采集過程中，系統支持的輸入方式主要有三種，其一把網絡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，然后經翻譯軟件向盲文轉換。完成翻譯的盲文能夠經PC端，直接語音輸出，還可經通信協議，向驅動模塊發送，由驅動模塊對印制模塊進行操控，最終完成盲文印制。

3.2外圍硬件

針對外圍硬件而言，其主要包含驅動模塊、按鍵模塊、主控開發平臺及電源等。主控開發平臺的主控芯片是STM32F103芯片，并且還連接有降壓設置（電源模塊）、復位按鍵（按鍵模塊）、電機驅動（驅動模塊）。定時器通過輸出PWM，對電機運作進行有效控制，當完成數據傳輸之后，首先會儲存在緩存區，主控芯片對打印點的位置進行判斷，然后通過發送指令對步進電機進行控制。還需要指出的是，兩個電機驅動與步進電機（印制模塊）相連，可以對鉆頭的上下運作進行控制。系統輸入12V電壓，因不同器件需要不同的工作電壓，因此，在實際操作中，便需要降壓模塊實施電壓適配，STM32F103的工作電壓是3.3V，光電傳感器、步進電機分別為5V、12V。可把需要翻譯的盲文命令依據實際需要，儲存于RAM區。

4.結語

本文以失明者閱讀需求為著眼點，設計了以在線翻譯為基礎的盲文印制系統，此系統能夠把紙質圖文資料經掃描向電子圖片進行轉換，或者導入本地圖片、互聯網圖片等，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方便。

參考文獻

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作者簡介：趙偉宏（1998. 8）男，漢，籍貫：云南省曲靖市，學歷：本科，研究方向：盲文翻譯器.

（云南農業大學?云南?昆明?650100）