PiTextReader-helppokäyttöinen asiakirjanlukija heikentyneelle näkökyvylle: 8 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:02

Yleiskatsaus

Päivitys: Lyhyt videodemo:

PiTextReaderin avulla näkövammainen voi”lukea” tekstiä kirjekuorista, kirjeistä ja muista kohteista. Se ottaa valokuvan kohteesta, muuntaa tekstiksi tekstintunnistuksen (optinen merkkintunnistus) avulla ja puhuu sitten tekstin puheeksi.

Reader on suunniteltu mahdollisimman helppokäyttöiseksi. Ei Internet -yhteyttä, ei graafista käyttöliittymää, vain yksi painike. Aseta luettava kohde jalustalle ja paina painiketta. Hetken kuluttua teksti luetaan takaisin heille.

Suunnittelin tämän ikääntyneelle vanhemmalle, jolla on näköongelmia, kuten silmänpohjan rappeuma, mutta sitä voidaan käyttää laajemmin kaikille, jotka haluavat painetun tekstin käännettävän äänipuheeksi.

Saatavilla on monia lukijoita, useimmat kuitenkin maksavat tuhansia dollareita tai ovat jollekin, joka on tekniikkaan perehtynyt ja vaatii Internet -yhteyden ja älypuhelimen käytön. Tämä lukija on suunniteltu olemaan täysin itsenäinen ilman Internetiä ja käyttöliittymää paitsi suuri painike.

Plussat

• Yksi painike ohjattavaksi
• Internet -yhteyttä ei tarvita
• Ei graafista käyttöliittymää navigoimiseksi
• Kokonaiskustannukset alle 100 dollaria
• Aina valmiina lähtöön

Haittoja

• Tekstintunnistus voidaan rajoittaa fonttien, värien, tekstin koon jne. Vuoksi.
• Puhe kuulostaa Stephen Hawkingilta
• Toimii parhaiten pienille mustan tekstin osille valkoiselle paperille.

Vaihe 1: Laitteisto

• Raspberry Pi 3 (tarvitsee hevosvoimaa!)
• 8 Gt + micro SD -kortti
• 5v 2A DC virtalähde Vadelma
• Raspberry Pi -kamera (tavallinen tai NoIR)
• 24 tuuman Raspberry Pi -kamerakaapelihttps://www.adafruit.com/product/1731
• Kameran kiinnike tai kotelohttps://www.adafruit.com/product/3253 taihttps://www.adafruit.com/product/1434
• Objektiivin säätötyökalu (kameran tarkentamiseen)
• USB -käyttöinen monokaiutin (pienikokoinen!)
• Suuri painike - hetkellinen LED -valollahttps://www.adafruit.com/product/1440
• 330 ohmin vastus painikkeen yläpuolella olevaan LED -valoon
• Puulaatikko 8”x8” x2”Michaelsilta tai muista suurista taidekaupoista.
• Puuromu kameratelineen rakentamiseen:
• 8”Lx1” Wx1/2”T -tasainen nauha
• 5”Lx1” Wx1/4”T -tasainen nauha
• 6”Lx1/2” x1/2”neliömäinen tappi sijoitusoppaalle
• Ruuvit, liima, lanka, juote jne.

Vaihe 2: Laitteiston rakentaminen

8”x8” -laatikon käyttö:

1. Poraa takana oleva reikä virtajohtoa varten.

2. Poraa oikeaan etukulmaan reikä hetkellistä painiketta varten 3. Poraa kaiuttimen reikä. (katso äänivaihe 12 alla)

4. Kameran kiinnikkeessä käytin 2 x 1/4”x 13” alumiininauhaa, mutta myös puuliuskat toimivat.

a. Asenna 8 tuuman litteä puukaista laatikon kannen takaosaan. (Varmista, että se on kiinnitetty kanteen eikä laatikon pohjaan, muuten et voi avata sitä!)

b. Kiinnitä 5 tuuman litteä puukaistale 8 tuuman pystysuoraan ruuveilla ja liimalla. HUOMAA, että kameran korkeus määrittää asiakirjan koon ja tarvittavan tarkennuksen. Saatat haluta mennä korkeammalle, jos haluat laajemman alueen asiakirjoja.

5. Leikkaa 1”x1/16” rako laatikon yläosasta lähelle 8”pystysuoraa, jotta kamerakaapeli kulkee läpi.

HUOMAUTUS: Ehdotan elektroniikan osalta, ettet vielä asenna komponentteja pysyvästi, jotta voit tehdä säätöjä helposti.

6. Kytke 24 tuuman kameran kaapeli kameraan. ÄLÄ YHTEYTTÄ VASIKKAAN vielä.

Vaihe 3: Laitteiston jatko…

7. Asenna kamera alaspäin 5 tuuman puukaistan päästä. Suosittelen odottamaan ennen kameran asettamista koteloonsa, jotta voit tarkentaa objektiivin helpommin käytön jälkeen!

Käytä ensimmäistä tarkennusta säätötyökalulla ja käännä objektiivia vastapäivään 1/4! vuoro.

8. Vedä kameran kaapeli korttipaikan läpi ja kiinnitä se Pi: hen. (Varmista, että Pi on POIS PÄÄLTÄ!)

9. Asenna hetkellinen painike ja kytke johdot sen ja Pi GPIO -nastojen 24 ja GND väliin. Ja liitä painikkeen LED 220 ohmin vastuksen kautta Pi GPIO -nastoihin 18 ja GND.

10. Kytke virtalähde koteloon ja liitä Pi. Sinun on käytettävä vedonpoistoa, kuten sulateliimaa tai vastaavaa, jotta voit sulkea laatikon reiän, jotta kaapeli ei voi vetää ulos.

Vaihe 4: Audiolaitteiston asennus…

11. Äänessä käytin monokaiutinta, joka käytti USB -virtaa ja mini -jack -ääntä. Irrotin elektroniikan ja kaiuttimen alkuperäisestä muovikotelosta ja liitin äänipistokkeen Pi -ääniliitäntään ja USB -kaapelin Pi USB -liitäntään. Vaihdoin myös alkuperäisen pienen kaiuttimen isompaan 3”kaiuttimeen paremman äänenlaadun saavuttamiseksi.

Koska asensin kaiuttimen laatikon kannen alle, porasin useita pieniä reikiä kaiutinritilän muotoon.

12. Tarkista lopuksi liitännät, erityisesti kamerakaapeli ja GPIO -liitännät.

ÄLÄ KYTKE PI VIRTAAN. Jatka ensin ohjelmiston asennukseen…

On/Off -kytkintä ei ole, koska oletetaan, että Pi: n pitäisi olla käynnissä koko ajan, joten se on valmis lukemaan jotain heti. Se käyttää vain muutamaa wattia ja voi toimia 24/7 ilman ongelmia.

SD -kortti voi vioittua, jos se irrotetaan verkkovirrasta tai sähkökatko, mutta se on harvinaista. Minulla ei ole koskaan ollut SD -korttia, jota ei voi käynnistää. Älä kuitenkaan liitä jatkojohtoon, joka on säännöllisesti pois päältä/päälle.

Vaihe 5: Käyttöjärjestelmän asennus ja kokoonpano

Alusta vähintään 8 Gt: n microSD -kortti Raspbian Jessie (tai Stretch) Lite -ohjelmalla (ei GUI: tä tälle projektille).

www.raspberrypi.org/downloads/raspbian/

Sinun on käytettävä Raspberrya etänä SSH: n kautta. Windowsissa voit käyttää PUTTY SSH -pääteohjelmaa. Macissa tuo vain komentopäätteen ikkuna. Vaihtoehtoisesti voit liittää näppäimistön ja HDMI -näytön väliaikaisesti vain rakentaaksesi sen, mutta SSH helpottaa työskentelyä myöhemmin.

Tiesitkö, että jos asennat Raspbian Jessien SD -kortille Windows -tietokoneella, voit luoda kortille kaksi tiedostoa, jotta voit määrittää WiFi- ja SSH -yhteyden ennen kuin käynnistät sen Raspberry -laitteella?

Oletetaan, että SD -korttisi on tällä hetkellä asennettu tietokoneeseen K:

1) Asenna uusin Raspbian Jessie -kuva SD -levylle. Tässä projektissa Jessie Liten pitäisi toimia.

2) Luo muistilehtiöllä tiedosto nimeltä "ssh" ja käytä Tallenna nimellä "Kaikki tiedostot" kohtaan K: / ssh Tiedosto voi sisältää mitä tahansa. Tiedostonimi on tärkeä. EI saa olla "ssh.txt" !!!

3) Luo muistilehtiöllä tiedosto nimeltä "wpa_supplicant.conf", jossa on seuraavat tiedot:

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

verkko = {

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

Käytä Tallenna nimellä "Kaikki tiedostot" tiedostoon K: / wpa_supplicant.confVielä kerran, älä anna Muistion muuttaa sitä muotoon "wpa_supplicant.conf.txt" !!

Kun käynnistät Vadelman ensimmäisen kerran, Jessie etsii näitä ja muodostaa yhteyden Wifi -verkkoon. Sinun on kuitenkin etsittävä reitittimestä IP -osoite, koska se määritetään automaattisesti DHCP: n avulla.

Nyt valmis asennettavaksi Pi: hen:

1. Aseta microSD -kortti Pi -laitteeseen ja kytke virta heti.

2. Kirjautuaksesi Raspberry Pi -laitteeseen etänä sinun on löydettävä sen IP -osoite. Voit kokeilla:

$ ssh [email protected]

Tai kirjoita Puttysta isäntänimi: [email protected]

Muussa tapauksessa sinun on tarkistettava, näyttääkö reititin paikallisten laitteidesi IP -osoitteet.

Kun olet kirjautunut sisään pi -käyttäjänä:

3. Päivitä Raspbian -käyttöjärjestelmä:

$ sudo apt päivitys

$ sudo apt päivitys

4. Määritä Vadelma ja ota kamera käyttöön:

$ sudo raspi-config

a. Vaihda käyttäjän salasana

b. Liitäntäasetukset -> Kamera -> Ota käyttöön

c. Viedä loppuun

d. Käynnistä uudelleen

Vaihe 6: Sovellusohjelmiston asennus

Kirjaudu nyt takaisin Pi -laitteeseesi ja olet valmis asentamaan PiTextReader -sovelluksen.

1. Asenna tarvittava ohjelmisto: $ sudo apt install git –y

2. Lataa ohjelmisto:

$ cd /home /pi

$ git -klooni

$ cd PiTextReader

$ sh install.sh

Voit tarvittaessa suorittaa asennuksen turvallisesti uudelleen useita kertoja.

3. Aseta yksinkertainen luettava asiakirja ja suorita testiohjelma, joka asettaa äänenvoimakkuuden, toistaa tekstiä puheeksi -äänen ja ottaa kuvan.

$ sh test.sh

Jos saat virheilmoituksia, katso alta Vianmääritys. Muokkaa test.sh -ohjelmaa säätääksesi äänenvoimakkuutta tarvittaessa.

4. Testiohjelma tallentaa valokuvan tiedostoon “test.jpg”. Sinun on kopioitava tämä kuva tietokoneelle, jotta näet tarkennuksen ja näkökentän. Nopea ja likainen tapa tehdä tämä on käynnistää pieni verkkopalvelin Pi -laitteellasi ja käyttää selainta:

$ python -m SimpleHTTPServer 8080 &

Siirry sitten osoitteeseen https:// {IPaddress}: 8080/

Napsauta test.jpg

Käytä objektiivin säätötyökalua kameran tarkentamiseen.

Suorita test.sh-ohjelma uudelleen niin usein kuin tarpeen.

HUOMAUTUS: jos sinun on muutettava raspistill -kameran asetuksia, sinun on myös muokattava pitextreader.py -ohjelmaa uusilla asetuksilla.

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

5. $ sudo uudelleenkäynnistys

Pi: n pitäisi nousta ja toimia automaattisesti, käyttövalmiina.

Vaihe 7: Käyttö

Kun käynnistät Pi: n, kuulet "OK Ready" ja näet, että painikkeen LED -valo syttyy.

Aina kun LED palaa, laite on käyttövalmis.

Laita tulostettua tekstiä kameran alle, mieluiten vain muutama rivi mustaa tekstiä valkoiselle paperille.

Huomaa, että kamera ei tarvitse paljon valoa, erityisesti NoIR. Ympäristön huonevalo oli hyvä minulle. Liian paljon valoa aiheuttaa epätasaista valaistusta ja vääristää OCR: ää.

Painaa nappia.

LED -valon pitäisi syttyä ja kameran napsautuksen sekä puheen "OK toimii" pitäisi kuulua.

Muutaman sekunnin kuluttua teksti on luettava. Jos teksti on vääristynyt, kirjasin liian tumma tai liian vaalea, sivusuunnassa tai ylösalaisin, tuloksena on röyhkeä puhe!

Muuntaminen ja lukemisen aloittaminen voi kestää 5–30 sekuntia, joten ole kärsivällinen. Mitä enemmän tekstiä, sitä kauemmin se kestää.

Jos haluat lopettaa lukemisen, voit painaa painiketta äänen toiston aikana (LED ei pala).

Kun puhe on valmis, LED palaa muutaman sekunnin kuluttua ja kuulet jälleen "OK valmis". Se on valmis suorittamaan uuden skannauksen.

Huomaa, että etäisyys, joka kamera on asetettu Raspi -kameralle ja vain osalle 8x10 -asiakirjaa. Huomasin, että on parasta lukea asiakirjan osia kerrallaan, koska kokonaisia sivuja voi olla vaikea kuunnella. Monet luettavat asiat ovat pienempää tekstiä, joten jos kamera on liian kaukana, sitä ei voida ratkaista.

Tarkista vianetsintä alla olevasta kohdasta, erityisesti Skannaus ja tekstintunnistus -osiosta

Jos kaikki on kunnossa, asenna kaikki komponentit pysyvästi rakentamisen loppuun saattamiseksi.

Vaihe 8: Vianetsintä

1. KAMERA

Varmista, että kamera on käytössä

$ sudo raspi-config

Liitäntävaihtoehdot -> Kamera

Asenna nauhakaapeli uudelleen, koska se on herkkä ja kohdistettava täsmälleen. Etsi tarvittaessa "raspberry pi -kameran vianmääritys" etsiäksesi vastaavia ongelmia. Googlaa myös virheilmoitus, jonka saat test.sh -ohjelman suorittamisen aikana.

2. ÄÄNI

Onko sinulla äänenvoimakkuutta?

$ sudo amixer -q set PCM, 0 100%

Suorita äänitesti

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

Ei vielä ääntä? Pakota ääni ulos liittimestä:

$ sudo raspi -config Lisäasetukset -> Ääni -> Pakota kuulokeliitäntä

3. PUHE

Jos yllä oleva ääni kuulostaa hyvältä, kokeile:

$ flite -tESTI

Googlen virheilmoitukset, jos niitä on.

Suorita install.sh uudelleen

Kyllä, puhe kuulostaa vähän Stephen Hawkingilta.

4. Skannaus ja tekstintunnistus

Tämä on suurin tarvittava viritysalue. Jotta OCR toimisi kunnolla, kameran kuvan on oltava hyvälaatuinen; asiakirjan on oltava tasaisesti valaistu, ei kuitenkaan välttämättä kirkas.

Tekstin on oltava tasainen ja selkeä. Kaikki fontit eivät ole luettavissa.

Tarkista laatu tarkistamalla kaksi tiedostoa:

/tmp/text.txt ja /tmp/image.jpg

Voit käynnistää pienen verkkopalvelimen ja käyttää selainta:

$ cd /tmp $ python -m SimpleHTTPServer 8080 &

Kuvan tekstin tulee olla selkeää ja luettavaa. Kuvan tulee olla oikea puoli ylöspäin, hyvä kontrasti, tarkennus. Sinun on ehkä käännettävä asiakirja ympäri, jos se on ylösalaisin. (muistuta käyttäjää siitä, että jos he kuulevat röyhtäilyä, yritä kääntää asiakirja ympäri.) Jos kuvan kontrasti on huono, sinun on parannettava valaistusta, liikaa tai liian vähän voi aiheuttaa ongelmia. Epätasainen valaistus aiheuttaa myös tekstin osien epäonnistumisen. Löydät lisää apua googlettamalla "tesseract-ocr help"

5. HDMI -NÄYTTÖ/NÄPPÄIMISTÖ

Kyllä, voit liittää näppäimistön ja näytön Pi, esim. jos et löydä IP -osoitetta tai et pääse SSH: n kautta. GUI -käyttöliittymää ei ole, ja tämä voi sammuttaa äänen, ellei näytössäsi ole kaiutinta.

6. INTERNET/WIFI

Jos WIFI ei toimi, voit kytkeä Ethernet -kaapelin väliaikaisesti ja käyttää sitä.

Tämä projekti ei tarvitse Internetiä tai WiFi -yhteyttä asennuksen ja asennuksen jälkeen.