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作品名称：基于树莓派视觉识别的纸质书本自动翻页朗读系统
学校名称：南京航空航天大学
参赛队伍：浩瀚超越
参赛学生：景裕星张一萌
指导老师：季春天

详细说明

随着人们的物质生活水平不断提高，人们的需要逐渐由原来的衣食住行上升至更高的精神文化追求。一大部分中老年人的娱乐生活都是是打牌、跳广场舞，但许多中老年人由于眼睛老花、眼睛功能退化等原因，阅读书刊报纸，特别是纸质书刊的优良传统逐渐淡化。为弘扬全民阅读的优良传统文化，特地制作本创新作品，帮助中老年人方便阅读，为提高全民文化素养作出贡献。

因此，设计一款既适合眼睛老花的老年人，又适合阅读能力较弱的年幼儿童，把一本纸质书自动转化为语音诵读出来，方便老人阅读、提高孩子阅读兴趣的纸质书本助读系统，该款自动翻书阅读器运用仿生学系统，模拟人手翻书的全过程。

该系统涉及计算机、机器视觉识别、python编程语言、机械手、数字舵机控制等多项技术，能对纸质书本中的文字（中文或英文）进行精准识别、语音诵读，并进行自动翻页。控制方式可以根据用户需求进行多样化选择，如：手式控制，语音控制，按钮控制等

本翻书机构基本方案设计是使用吸附机构、翻页机构、压页机构、视觉机构和控制机构这五部分来完成以上动作过程，并用控制电路实现。考虑到翻书机的结构紧凑，故每个机构都分为左右两个对称机构。本翻书机设计的动作过程为：控制器接受命令，左右两侧压书舵机打开，吸附机构开始工作，树莓派控制机械臂移动到书本上方，吸附机构吸起右侧书页，将书页抬高至一厘米高处，此时翻页机构开始工作，吸附机构停止工作，在书页落下来的一瞬间，翻页机构的翻页片直接打过去，完成翻页的动作，两侧的压书舵机回位，压住新的书页，从而使翻页机构的翻页片的回位，一次翻页动作完成。最后树莓派控制书本上方的摄像头对书本内容进行扫描，将扫描出的文字直接转换成朗读语音。当完成一次的语音诵读以后，准备下一次的翻页动作。

本系统是基于树莓派4B+开发板，利用拍照摄像技术、文字识别、文字朗读、舵机机械手控制等技术，采用python语言编程控制，实现对任意书本文字（中文或英文）进行识别实现有声朗读，涵盖硬件设计和软件设计两大部分。

本作品是既适合眼睛老花的老年人，又适合阅读能力较弱的年幼儿童，把一本纸质书自动转化为语音诵读出来，方便老人阅读、提高孩子阅读兴趣的纸质书本助读系统。