PiTextReader - Pembaca Dokumen yang Mudah Digunakan untuk Penglihatan Berkurang: 8 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:10

Gambaran keseluruhan

Kemas kini: Demo video pendek:

PiTextReader membolehkan seseorang yang cacat penglihatan untuk "membaca" teks dari sampul surat, surat dan item lain. Ia memotret gambar item, menukar ke teks biasa menggunakan OCR (Pengiktirafan Karakter Optik) dan kemudian mengucapkan teks menggunakan teks-ke-pertuturan.

Pembaca direka untuk sesederhana mungkin. Tidak memerlukan Internet, tidak ada antara muka grafik, hanya satu butang. Cukup letakkan item yang akan dibaca ke dudukan dan tekan butang. Selepas beberapa saat, teks akan dibaca kembali kepada mereka.

Saya merancang ini untuk ibu bapa yang sudah tua dengan masalah penglihatan seperti degenerasi makula, tetapi boleh digunakan secara lebih luas untuk sesiapa sahaja yang ingin teks bercetak diterjemahkan ke dalam ucapan audio.

Terdapat banyak pembaca yang tersedia, walaupun, berharga ribuan dolar atau untuk seseorang yang mahir teknologi yang memerlukan sambungan Internet dan penggunaan telefon pintar. Pembaca ini dirancang untuk berdiri sendiri tanpa internet dan tanpa antara muka selain butang tekan yang besar.

Kelebihan

• Satu butang untuk dikawal
• Tidak memerlukan sambungan Internet
• Tiada antara muka pengguna grafik untuk dilayari
• Jumlah kos kurang dari $ 100
• Sentiasa bersedia untuk pergi

Keburukan

• OCR boleh dibatasi kerana fon, warna, saiz teks, dll.
• Bunyi ucapan seperti Stephen Hawking
• Berfungsi paling baik untuk bahagian kecil teks hitam di atas kertas putih.

Langkah 1: Perkakasan

• Raspberry Pi 3 (memerlukan tenaga kuda!)
• Kad SD mikro 8GB +
• Bekalan kuasa DC 5v 2A untuk Raspberry
• Kamera Raspberry Pi (Biasa atau NoIR)
• Kabel Kamera Raspberry Pi 24 "https://www.adafruit.com/product/1731
• Pemasangan kamera atau casehttps://www.adafruit.com/product/3253 orhttps://www.adafruit.com/product/1434
• Alat penyesuaian lensa (untuk memfokuskan kamera)
• Pembesar suara mono berkuasa USB (saiz kecil disukai!)
• Butang Push Besar - Sekejap dengan LEDhttps://www.adafruit.com/product/1440
• Perintang 330 ohm untuk LED butang di atas
• Kotak kayu 8 "x8" x2 "dari Michaels atau kedai bekalan Seni besar lainnya.
• Kayu sekerap untuk membina pendirian kamera:
• Jalur rata T 8 "Lx1" Wx1 / 2"
• Jalur rata 5 "Lx1" Wx1 / 4 "T
• Dowel persegi 6 "Lx1 / 2" x1 / 2 "untuk panduan penempatan
• Skru, gam, wayar, pateri dll.

Langkah 2: Pembinaan Perkakasan

Menggunakan kotak 8 "x8":

1. Bor lubang di belakang untuk kabel kuasa.

2. Lubang gerudi di sudut kanan depan untuk butang sesaat3. Lubang gerudi untuk pembesar suara. (lihat audio langkah 12 di bawah)

4. Saya menggunakan sekeping jalur aluminium 2 "x1 / 4" x13 "untuk pemasangan kamera, tetapi jalur kayu juga berfungsi.

a. Pasang jalur kayu rata 8 di bahagian belakang penutup kotak. (pastikan ia dilekatkan pada LID dan bukan bahagian bawah kotak, jika tidak, anda tidak akan dapat membukanya!)

b. Pasang jalur kayu rata 5 "di atas menegak 8" dengan skru dan gam. PERHATIKAN bahawa ketinggian kamera menentukan ukuran dokumen dan fokus yang diperlukan. Anda mungkin mahu naik lebih tinggi untuk dokumen kawasan yang lebih besar.

5. Potong celah 1 "x1 / 16" di bahagian atas kotak berhampiran menegak 8 "agar kabel kamera dapat melewati.

CATATAN: Untuk elektronik, saya mencadangkan TIDAK untuk memasang komponen secara kekal, supaya anda dapat membuat penyesuaian dengan mudah.

6. Sambungkan kabel kamera 24 ke kamera. TIDAK HUBUNGI KE RASPBERRY lagi.

Langkah 3: Perisian Perkakasan…

7. Pasang kamera menghadap ke bawah dari hujung jalur kayu 5”. Saya sarankan menunggu sebelum meletakkan kamera ke dalam casingnya supaya anda dapat memfokus lensa dengan lebih mudah setelah berjalan!

Untuk fokus awal, gunakan alat Penyesuaian dan putar lensa berlawanan arah jarum jam 1/4! giliran.

8. Jalankan kabel kamera ke bawah melalui slot kemudian pasangkan ke Pi. (Pastikan Pi MATI!)

9. Pasang butang sesaat dan sambungkan wayar di antaranya dan pin Pi GPIO 24 dan GND. Dan sambungkan LED butang melalui perintang 220 ohm ke Pi GPIO pin 18 dan GND.

10. Jalankan bekalan kuasa ke dalam kotak dan pasangkan ke Pi. Anda perlu menggunakan pelepasan regangan seperti gam lebur panas atau serupa dengan memasang lubang di dalam kotak supaya kabel tidak dapat ditarik keluar.

Langkah 4: Pasang Perkakasan Audio…

11. Untuk audio, saya menggunakan pembesar suara mono yang menggunakan kuasa USB dan audio jack mini. Saya mengeluarkan elektronik dan pembesar suara dari casing plastik asal, dan menyambungkan palam audio ke bicu audio Pi dan kabel USB ke dalam Pi USB. Saya juga mengganti pembesar suara kecil yang asli dengan yang lebih besar 3”untuk kualiti suara yang jauh lebih baik.

Oleh kerana saya memasang pembesar suara di bawah penutup kotak, saya menggerudi beberapa lubang kecil dalam bentuk grill pembesar suara.

12. Akhirnya, periksa sambungan, terutamanya kabel kamera dan sambungan GPIO.

JANGAN MENGUASAI PI YET. Terus ke persediaan perisian terlebih dahulu…

Tidak ada suis Hidup / Mati, kerana diasumsikan bahwa Pi harus berjalan sepanjang waktu sehingga siap untuk membaca sesuatu dengan segera. Ia hanya menggunakan beberapa watt dan boleh berjalan 24/7 tanpa masalah.

Kad SD mungkin rosak sekiranya dicabut dari kabel atau elektrik, tetapi jarang berlaku. Saya belum pernah mempunyai kad SD yang tidak dapat diboot. Tetapi jangan pasangkan ke jalur kuasa yang dimatikan / dihidupkan secara berkala.

Langkah 5: Penyediaan & Konfigurasi Sistem Operasi

Format kad microSD 8GB atau lebih besar dengan Raspbian Jessie (atau Stretch) Lite (tanpa GUI untuk projek ini).

www.raspberrypi.org/downloads/raspbian/

Anda perlu mengakses Raspberry dari jarak jauh melalui SSH. Di Windows, anda boleh menggunakan program terminal PUTTY SSH. Pada Mac, buka tetingkap terminal arahan. Sebagai alternatif, anda boleh memasang papan kekunci dan monitor HDMI buat sementara waktu hanya untuk membuatnya dibina, tetapi SSH menjadikannya lebih mudah untuk dikerjakan kemudian.

Tahukah anda? Sekiranya anda memasang Raspbian Jessie pada kad SD menggunakan PC Windows, anda boleh membuat dua fail pada kad untuk mengkonfigurasi akses WiFi dan SSH sebelum anda memakainya pada Raspberry?

Untuk ini, anggap kad SD anda dipasang sebagai K: pada PC anda:

1) Pasang gambar Raspbian Jessie terkini ke SD. Untuk projek ini, Jessie Lite harus berfungsi.

2) Dengan notepad, buat file yang disebut hanya "ssh" dan gunakan Save As "All files" ke K: / ssh File boleh berisi apa saja. Nama fail itulah yang penting. TIDAK BOLEH "ssh.txt" !!!

3) Dengan notepad, buat file bernama "wpa_supplicant.conf" dengan berikut:

ctrl_interface = DIR = / var / run / wpa_supplicant GROUP = netdevupdate_config = 1

rangkaian = {

ssid = "mySSID" psk = "mypassword" key_mgmt = WPA-PSK}

Gunakan Simpan Sebagai "Semua fail" ke K: / wpa_supplicant.confAgain lagi, jangan biarkan Notepad mengubahnya menjadi "wpa_supplicant.conf.txt" !!

Apabila anda menggunakan Raspberry kali pertama, Jessie akan mencarinya dan menyambung ke Wifi anda. Anda harus melihat Router anda untuk alamat IP, kerana ia ditetapkan secara automatik menggunakan DHCP.

Sekarang siap dipasang ke Pi anda:

1. Masukkan kad microSD ke dalam Pi dan pasangkan kuasa sekarang.

2. Untuk log masuk dari Raspberry Pi anda dari jauh, anda perlu mencari alamat IP-nya. Anda boleh cuba:

$ ssh [email protected]

Atau dari Putty, masukkan nama host: [email protected]

Jika tidak, anda perlu melihat apakah Router anda akan menunjukkan alamat IP dari peranti tempatan anda.

Setelah log masuk sebagai pengguna pi:

3. Kemas kini OS Raspbian anda:

$ sudo apt kemas kini

$ sudo apt upgrade

4. Konfigurasikan Raspberry dan aktifkan kamera:

$ sudo raspi-config

a. Tukar Kata Laluan Pengguna

b. Pilihan Antaramuka -> Kamera -> Aktifkan

c. Selesai

d. But semula

Langkah 6: Pemasangan Perisian Aplikasi

Sekarang masuk semula ke Pi anda dan anda sudah siap untuk memasang aplikasi PiTextReader.

1. Pasang perisian awal yang diperlukan: $ sudo apt install git –y

2. Muat turun perisian:

$ cd / rumah / pi

$ git klon

$ cd PiTextReader

$ sh install.sh

Anda boleh menjalankan semula install.sh dengan selamat beberapa kali, jika diperlukan.

3. Letakkan dokumen mudah untuk dibaca dan jalankan program ujian yang menetapkan kelantangan, memainkan audio teks-ke-ucapan dan mengambil gambar.

$ sh test.sh

Sekiranya anda mendapat mesej ralat, periksa Penyelesaian Masalah di bawah. Edit program test.sh untuk menyesuaikan kelantangan jika perlu.

4. Program ujian menyimpan foto ke "test.jpg". Anda perlu menyalin gambar ini ke PC supaya anda dapat melihat fokus dan bidang pandangan. Cara cepat & kotor untuk melakukannya adalah dengan memulakan pelayan web kecil pada Pi anda dan menggunakan penyemak imbas:

$ python -m SimpleHTTPSPerver 8080 &

Kemudian layari ke https:// {IPaddress}: 8080 /

Klik pada ujian.jpg

Gunakan alat penyesuaian Lens untuk memfokuskan kamera.

Jalankan semula program test.sh sekerap yang diperlukan.

CATATAN: jika anda perlu menyesuaikan tetapan kamera raspistill, anda juga perlu mengedit program pitextreader.py dengan tetapan baru.

KAMERA = "raspistill -cfx 128: 128 --awb auto -rot 90 -t 500 -o /tmp/image.jpg"

5. $ sudo reboot

Pi harus muncul dan berjalan secara automatik, siap untuk beroperasi.

Langkah 7: Operasi

Semasa anda boot Pi, anda akan mendengar "OK Ready" serta melihat butang LED menyala.

Bila-bila masa LED menyala, unit ini siap digunakan.

Letakkan beberapa teks bercetak di bawah kamera, lebih baik hanya beberapa baris teks hitam di atas kertas putih.

Perhatikan bahawa kamera tidak memerlukan banyak cahaya, terutama NoIR. Lampu bilik ambiennya sesuai untuk saya. Terlalu banyak cahaya menyebabkan pencahayaan tidak rata dan memutarbelitkan OCR.

Tekan butang.

LED harus menyala dan bunyi klik kamera serta ucapan "OK berfungsi" akan berbunyi.

Selepas beberapa saat, teksnya harus dibaca. Sekiranya teks diputarbelitkan, fon terlalu gelap atau terlalu terang, sisi atau terbalik, maka hasilnya akan menjadi ucapan gobbly-gook!

Diperlukan waktu antara 5-30 saat untuk menukar dan mula membaca, jadi bersabarlah. Semakin banyak teks, semakin lama diperlukan.

Sekiranya anda perlu berhenti membaca, anda boleh menekan butang semasa audio masih dimainkan (LED mati.)

Setelah ucapan selesai, setelah beberapa saat, LED menyala semula dan anda akan mendengar "OK Sedia" sekali lagi. Siap untuk membuat imbasan lagi.

Perhatikan bahawa jarak kamera ditetapkan untuk kamera Raspi dan hanya sebahagian daripada dokumen 8x10. Saya dapati membaca bahagian dokumen dengan lebih baik sekali kerana halaman penuh sukar didengar. Banyak perkara yang perlu dibaca adalah teks yang lebih kecil, jadi jika kamera terlalu jauh, kamera tidak dapat diselesaikan.

Untuk menyelesaikan masalah, periksa di bawah, terutamanya bahagian SCANNING AND OCR

Sekiranya semuanya baik, pasang semua komponen secara kekal untuk menyelesaikan pembinaan.

Langkah 8: Penyelesaian masalah

1. KAMERA

Sahkan kamera diaktifkan melalui

$ sudo raspi-config

Pilihan Antaramuka -> Kamera

Pasang semula kabel pita kerana ini halus dan mesti sejajar dengan tepat. Sekiranya perlu, google "penyelesaian masalah kamera raspberry pi" untuk mencari masalah yang serupa. Google juga mesej ralat yang anda terima semasa menjalankan program test.sh.

2. AUDIO

Anda mempunyai kelantangan?

$ sudo amixer -q sset PCM, 0 100%

Jalankan ujian audio

$ aplay /usr/share/sounds/alsa/Front_Center.wav

Tidak ada audio yang masih? Paksa audio keluar dari bicu:

$ sudo raspi-config Pilihan Lanjutan -> Audio -> Paksa bicu fon kepala

3. UCAPAN

Sekiranya audio di atas terdengar bagus, cuba:

UJIAN $ flite -t

Mesej ralat Google, jika ada.

Jalankan semula install.sh

Ya, ucapannya agak mirip dengan Stephen Hawking.

4. PEMARKAHAN DAN OCR

Ini adalah kawasan penalaan terbesar yang diperlukan. Agar OCR berfungsi dengan baik, gambar kamera mestilah berkualiti; dokumen mesti dinyalakan dengan lancar, tidak semestinya terang.

Teks mestilah rata dan jelas. Tidak semua fon boleh dibaca.

Untuk mengesahkan kualiti, periksa dua fail:

/tmp/text.txt dan /tmp/image.jpg

Anda boleh memulakan pelayan web kecil dan menggunakan penyemak imbas:

$ cd / tmp $ python -m SimpleHTTPSPerver 8080 &

Teks dalam gambar harus jelas dan mudah dibaca. Gambar harus berada di sebelah kanan atas, kontras yang baik, dalam fokus. Anda mungkin perlu membalikkan dokumen jika terbalik. (ingatkan pengguna bahawa jika mereka mendengar gobbly-gook, maka cubalah membalikkan dokumen.) Sekiranya gambar mempunyai kontras yang buruk, anda perlu meningkatkan pencahayaan, terlalu banyak atau terlalu sedikit boleh menyebabkan masalah. Pencahayaan yang tidak rata juga akan menyebabkan bahagian teks gagal. Anda boleh mendapatkan lebih banyak bantuan dengan googling "tesseract-ocr help"

5. MONITOR HDMI / Papan Kekunci

Ya, anda boleh memasang papan kekunci & monitor ke Pi, esp. jika anda tidak dapat mencari alamat IP atau tidak dapat mengakses melalui SSH. Tidak ada antara muka GUI dan ini mungkin mematikan suaranya kecuali monitor anda mempunyai pembesar suara.

6. INTERNET / WIFI

Sekiranya WIFI tidak berfungsi, anda hanya boleh menyambungkan kabel Ethernet buat sementara waktu dan menggunakannya.

Projek ini tidak memerlukan Internet atau WiFi setelah anda menyelesaikan pemasangan dan penyediaannya.