Book Flipping Scanning: Roboter-Buchscanner blättert mit 250 Seiten pro Minute

Das Digitalisieren von Büchern soll mit einem Umblätter-Roboter schneller als per Hand oder traditionellem Scanner gehen. Kameras machen beim Umblättern genau im richtigen Moment Fotos der Seiten. Damit können 250 Blatt pro Minute eingelesen werden.

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BFS-Auto - Buchscannen in Höchstgeschwindigkeit
BFS-Auto - Buchscannen in Höchstgeschwindigkeit (Bild: Ishikawa-Oku-Labor/Uni Tokio)

Der Book-Flipping-Scanning-Roboter BFS-Auto des Ishikawa-Oku-Labor der Uni Tokio ist derzeit nur ein Prototyp und soll zeigen, wie die Hard- und Softwarekombination funktioniert, die die Forscher entwickelten.

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Der BFS-Auto soll eine Scangeschwindigkeit von 250 Seiten pro Minute erreichen. Damit das gelingt, sind drei Faktoren entscheidend: schnelles, automatisiertes Blättern, eine dreidimensionale Erkennung der Seiten in Echtzeit und eine genaue Entzerrung der eingelesenen Bilder, damit die Buchseitenfotos lesbar bleiben und zum Beispiel für eine optische Zeichenerkennung (OCR) genutzt werden können.

  • BFS-Auto (Bild: Ishikawa-Oku-Labor Uni Tokio)
  • BFS-Auto (Bild: Ishikawa-Oku-Labor Uni Tokio)
  • BFS-Auto (Bild: Ishikawa-Oku-Labor Uni Tokio)
  • BFS-Auto (Bild: Ishikawa-Oku-Labor Uni Tokio)
BFS-Auto (Bild: Ishikawa-Oku-Labor Uni Tokio)

Das System blättert vollständige Bücher durch, die auf der Arbeitsplatte eingespannt werden. Das Buch soll dabei nicht beschädigt werden. Es liegt leicht schräg, wobei der "Finger" des Roboters die ungescannten Seiten festhält und nach und nach loslässt. Die Erkennung der umschlagenden Seiten erfolgt mit Hilfe eines Musters, das kontinuierlich von einem Laser auf die Seiten projiziert wird. Der Algorithmus erkennt, wenn sich die Seite während des Umschlagens in einer besonders verzerrungsarmen Position befindet, und löst die Kameras aus, die für die Digitalisierung zuständig sind und sich oberhalb des Buches befinden. Dabei soll eine Auflösung von 400 dpi erzielt werden.

Im Anschluss werden die aufgenommenen Fotos noch entzerrt, was aufgrund des projizierten Musters und der damit reproduzierbaren Deformation möglich ist. Zudem müssen Artefakte entfernt werden, die entstehen, wenn die Rückansicht der Seite durchscheint.

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2013 soll die Technik in der Praxis eingesetzt werden.

Wesentlich langsamer geht der Staubsauger-Buchscanner eines Google-Mitarbeiters vor. Er kann innerhalb von 90 Minuten bis zu 1.000 Seiten starke Bücher vollautomatisch digitalisieren. Das Umblättern erfolgt bei der Konstruktion mit Hilfe von Ansaugluft, die von einem Staubsauger stammt. Die Konstruktionszeichnungen und die Bauanleitung stehen für Nachbauten allerdings kostenlos zur Verfügung.

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