张伟业 赵群飞

0 引言

据世界卫生组织报告，全世界有盲人近4500万人，视力障碍患者达1.35亿人。我国现有各类残疾人8300万，其中盲人、低视力和视力障碍的多重残疾人有1691万，大约占残疾人总数的23%。对盲人及视力障碍者而言，法律上和经济上的援助是必要的，工程技术上方面的支持也是非常重要的。近年来，作者所在的实验室在助盲助残方面，做了一些基础性的研发工作，先后开发了自动翻页机器人[1]、翻页扫描机器人[2]和读书机器人[3]，目的是帮助盲人和其他有阅读困难人的学习和工作，丰富他们的文化生活。

图1 自动读书机器人

众所周知，随着计算机信息技术高度发展，从文本文字转换为声音（TTS：Text To Sound）是轻而易举的事情，可是把用传统的印刷技术已经出版的书籍变成机器可识别的文档确实是费力又费时的事情。利用光机电一体化技术的读书机器人，可以实现翻书、版面文字图像信息采集、版面分析与文字识别、文本文档编辑与存储、朗读等自动化功能。

读书机器人实现自动朗读的关键在于对书面文字的识别，也就是说OCR（Optical Character Recognition，光学字符识别）识别率的高低决定了机器人阅读工作的可靠性和稳定性。由于书本的厚度和装订线，自动翻页机构和视觉系统可能导致版面文字图像的几何变形，直接影响机器人的文字识别能力。因此本文提出一种版面文字图像的预处理算法，包括版面分析、图像二值化，并通过建立数学模型矫正扭曲变形，改善获取的版面图像质量，提高OCR识别率，保证读书机器人阅读流畅和工作稳定。……