基于電磁白板的多人同步手寫(xiě)識(shí)別方法、裝置及電磁筆的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電磁式觸控技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種基于電磁白板的多人同步手寫(xiě)識(shí) 別方法、裝置及電磁筆。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著教學(xué)的進(jìn)一步深化改革，電子白板產(chǎn)品備受教育市場(chǎng)關(guān)注，特別是互動(dòng)電子 白板產(chǎn)品，市場(chǎng)需求持續(xù)增長(zhǎng)。互動(dòng)電子白板于課堂教學(xué)上，已成為全球教學(xué)活動(dòng)多媒體化 發(fā)展的趨勢(shì)，因此電子白板如果能夠使用戶按照最自然、最方便的輸入方式進(jìn)行文字輸入 無(wú)疑會(huì)大大的提高老師的教學(xué)效率。
[0003] 教學(xué)過(guò)程中，不可避免地會(huì)用到手寫(xiě)方式的文字輸入，手寫(xiě)識(shí)別技術(shù)則應(yīng)運(yùn)而生； 然而普通的手寫(xiě)識(shí)別只能識(shí)別單用戶，當(dāng)多個(gè)用戶在電子白板上進(jìn)行書(shū)寫(xiě)時(shí)，則會(huì)出現(xiàn)無(wú) 法識(shí)別多個(gè)用戶的書(shū)寫(xiě)筆跡的情況；因此，急需研究一種多用戶手寫(xiě)識(shí)別方法，W適應(yīng)多個(gè) 用戶進(jìn)行白板書(shū)寫(xiě)的情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提出一種基于電磁白板的多人同步手寫(xiě)識(shí)別方法、 裝置及電磁筆，能夠?qū)崿F(xiàn)多人同步手寫(xiě)識(shí)別。
[0005] 基于上述目的本發(fā)明提供的基于電磁白板的多人同步手寫(xiě)識(shí)別方法，包括：
[0006] 同時(shí)獲取多個(gè)具有不同電磁頻率的有源電磁筆與電磁白板接觸時(shí)產(chǎn)生的多個(gè)電 磁觸摸信號(hào)；
[0007] 通過(guò)計(jì)算得到不同電磁頻率的電磁信號(hào)所產(chǎn)生的觸摸位置，得到多個(gè)具有不同電 磁頻率的有源電磁筆相應(yīng)的多個(gè)觸摸點(diǎn)；
[0008] 連續(xù)獲取多個(gè)具有不同電磁頻率的有源電磁筆相應(yīng)的多個(gè)觸摸點(diǎn)數(shù)據(jù)；
[0009] 根據(jù)所述多個(gè)觸摸點(diǎn)數(shù)據(jù)生成相應(yīng)的多個(gè)觸摸軌跡，并顯示所述多個(gè)觸摸軌跡；
[0010] 為不同的有源電磁筆開(kāi)辟相應(yīng)的數(shù)據(jù)緩存空間；
[0011] 將具有不同電磁頻率的有源電磁筆對(duì)應(yīng)的觸摸點(diǎn)數(shù)據(jù)分別存儲(chǔ)于與其相應(yīng)的數(shù) 據(jù)緩存空間；
[0012] 接收任一有源電磁筆的斷開(kāi)信號(hào)；
[0013] 從與斷開(kāi)的有源電磁筆相應(yīng)的數(shù)據(jù)緩存空間中提取所述有源電磁筆的觸摸點(diǎn)數(shù) 據(jù)；
[0014] 對(duì)提取出的有源電磁筆的觸摸點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行手寫(xiě)識(shí)別，根據(jù)觸摸點(diǎn)數(shù)據(jù)特征匹配文 字；
[0015] 得到相應(yīng)的文字并生成文字對(duì)象；
[0016] 將所述文字對(duì)象顯示在與所述斷開(kāi)的有源電磁筆相應(yīng)的文本區(qū)；
[0017] 其中，所述多個(gè)具有不同電磁頻率的有源電磁筆的電磁頻率W1、2、4、8、16… 倍于基本電磁頻率的數(shù)列進(jìn)行規(guī)律排列，η為有源電磁筆的個(gè)數(shù)。
[0018] 在一些實(shí)施方式中，所述同時(shí)獲取多個(gè)具有不同電磁頻率的有源電磁筆與電磁白 板接觸時(shí)產(chǎn)生的多個(gè)電磁觸摸信號(hào)的步驟還包括：
[0019] 同時(shí)獲取多個(gè)具有不同電磁頻率的有源電磁筆與電磁白板接觸時(shí)的當(dāng)前觸摸點(diǎn) 的實(shí)際速度；
[0020] 所述根據(jù)所述多個(gè)觸摸點(diǎn)數(shù)據(jù)生成相應(yīng)的多個(gè)觸摸軌跡的步驟包括：
[0021] 根據(jù)獲取的實(shí)際速度計(jì)算出繪制速度；
[0022] 根據(jù)所述當(dāng)前點(diǎn)的繪制速度在當(dāng)前點(diǎn)繪制楠圓，在相鄰的兩個(gè)楠圓之間繪制公切 線，并對(duì)兩個(gè)楠圓與公切線之間的區(qū)域進(jìn)行填充，形成具有一定粗細(xì)的線段；
[0023] 擬合優(yōu)化所述線段；
[0024] 固化所述擬合優(yōu)化后的線段；
[00巧]顯示所述固化后的線段。
[0026] 在一些實(shí)施方式中，所述固化所述擬合優(yōu)化后的線段的步驟之前還包括：
[0027] 對(duì)所述具有一定粗細(xì)的線段進(jìn)行關(guān)鍵點(diǎn)算法計(jì)算；
[002引判斷是否存在關(guān)鍵點(diǎn)，如果存在，W該關(guān)鍵點(diǎn)為基準(zhǔn)擬合優(yōu)化該關(guān)鍵點(diǎn)兩側(cè)的線 段；如果不存在則擬合優(yōu)化所述已經(jīng)繪制的線段。
[0029] 在一些實(shí)施方式中，所述實(shí)際速度與所述觸摸點(diǎn)位置均根據(jù)預(yù)設(shè)間隔值進(jìn)行取 樣；所述預(yù)設(shè)間隔值為像素間隔值或時(shí)間間隔值；
[0030] 所述繪制速度值是根據(jù)當(dāng)前觸摸點(diǎn)的實(shí)際速度，W及與當(dāng)前觸摸點(diǎn)相鄰且在當(dāng)前 觸摸點(diǎn)之前的前一觸摸點(diǎn)的實(shí)際速度值計(jì)算得出，計(jì)算公式為：
[0031] 繪制速度=Σ慣性系數(shù)*實(shí)際速度；
[0032] 所述計(jì)算公式中的慣性系數(shù)為小于1的分?jǐn)?shù)；
[0033] 分?jǐn)?shù)的分子部分是從斐波郝契數(shù)列中獲取，分母部分為所有分子的總和，所有的 慣性系數(shù)的總和為1 ;
[0034] 離當(dāng)前觸摸點(diǎn)越近的點(diǎn)，慣性系數(shù)的數(shù)值越大，離當(dāng)前觸摸點(diǎn)越遠(yuǎn)的點(diǎn)，慣性系數(shù) 的數(shù)值越小。
[0035] 在一些實(shí)施方式中，所述繪制楠圓的步驟包括：
[0036] 根據(jù)當(dāng)前觸摸點(diǎn)的坐標(biāo)位置確定楠圓圓必所在位置，當(dāng)前觸摸點(diǎn)坐標(biāo)位置即為楠 圓圓必所在位置；
[0037] 確定楠圓長(zhǎng)軸所在位置，兩個(gè)相鄰觸摸點(diǎn)所在直線為楠圓長(zhǎng)軸所在直線；
[003引將繪制速度大小按照反比關(guān)系確定楠圓長(zhǎng)軸半徑；
[0039] 根據(jù)長(zhǎng)軸半徑與短軸半徑比值確定短軸半徑；其中，所述楠圓長(zhǎng)軸半徑與短軸半 徑比值為固定比值；
[0040] 繪制楠圓。
[0041] 在一些實(shí)施方式中，所述判斷是否存在關(guān)鍵點(diǎn)是對(duì)所述垂直距離進(jìn)行判斷，判斷 闊值為M，所述闊值M>0 ;
[0042] 如果所述垂直距離中最大的垂直距離大于等于所述闊值M，則有關(guān)鍵點(diǎn)；所述垂 直距離最大的點(diǎn)為關(guān)鍵點(diǎn)；
[0043] 如果所述垂直距離中最大的垂直距離小于所述闊值M，則沒(méi)有關(guān)鍵點(diǎn)。
[0044] 在一些實(shí)施方式中，所述關(guān)鍵點(diǎn)存在時(shí)，W關(guān)鍵點(diǎn)為基準(zhǔn)分別擬合優(yōu)化所述關(guān)鍵 點(diǎn)兩邊的線段，關(guān)鍵點(diǎn)固定不動(dòng)；
[0045] 所述關(guān)鍵點(diǎn)兩邊的線段在擬合優(yōu)化后，判斷所述關(guān)鍵點(diǎn)是為否新出現(xiàn)的關(guān)鍵點(diǎn)：
[0046] 如果是，則選取所述起始點(diǎn)到所述關(guān)鍵點(diǎn)、W及從所述關(guān)鍵點(diǎn)到所述當(dāng)前點(diǎn)之間 的兩段線段，分別對(duì)所述兩段線段進(jìn)行關(guān)鍵點(diǎn)計(jì)算；
[0047] 如果否，則固化擬合優(yōu)化后的所述關(guān)鍵點(diǎn)到所述起始點(diǎn)之間的線段；
[0048] 其中，所述關(guān)鍵點(diǎn)到所述起始點(diǎn)之間的線段完成固化后，所述關(guān)鍵點(diǎn)作為下一個(gè) 繪制過(guò)程的起始點(diǎn)，繪制重新開(kāi)始。
[0049] 在一些實(shí)施方式中，所述關(guān)鍵點(diǎn)不存在時(shí)，進(jìn)一步判斷所述當(dāng)前點(diǎn)到起始點(diǎn)是否 達(dá)到第二闊值N，如果是，則擬合優(yōu)化所述當(dāng)前點(diǎn)與所述起始點(diǎn)之間的線段，并固化擬合優(yōu) 化后的線段；如果否，則擬合優(yōu)化所述當(dāng)前點(diǎn)與所述起始點(diǎn)之間的線段，然后重新開(kāi)始獲取 所述數(shù)據(jù)；
[0050] 所述第二闊值N包括時(shí)間闊值Tm和/或長(zhǎng)度闊值Lm;
[0051] 若所述第二闊值N為時(shí)間闊值Tm與距離闊值Lm，判斷從所述當(dāng)前觸摸點(diǎn)到起始觸 摸點(diǎn)的時(shí)間或距離中任意一個(gè)是否達(dá)到所述時(shí)間闊值Tm或距離闊值Lm，如果達(dá)到了任何一 個(gè)，則判斷結(jié)果為是；否則，即T<Tm且L<Lm時(shí)，則判斷結(jié)果為否；
[0052] 若所述第二闊值N為時(shí)間闊值Tm,判斷從所述當(dāng)前觸摸點(diǎn)到起始觸摸點(diǎn)的時(shí)間是 否達(dá)到所述時(shí)間闊值Tm,如果達(dá)到，則判斷結(jié)果為是；否則，即T<Tm時(shí)，則判斷結(jié)果為否；
[0053] 若所述第二闊值N為距離闊值Lm,所述第二闊值N為距離闊值Lm,判斷從所述當(dāng)前 觸摸點(diǎn)到起始觸摸點(diǎn)的時(shí)間是否達(dá)到所述距離闊值Lm,如果達(dá)到，則判斷結(jié)果為是；否則， 即L<LM時(shí)，則判斷結(jié)果為否；
[0054] 其中，起始觸摸點(diǎn)是指電磁筆下筆瞬間的第一個(gè)觸摸點(diǎn)。
[00巧]本發(fā)明的另一方面還提供了一種基于電磁白板的多人同步手寫(xiě)識(shí)別裝置，包括：
[0056] 數(shù)據(jù)獲取模塊，用于同時(shí)獲取多個(gè)具有不同電磁頻率的有源電磁筆與電磁白板接 觸時(shí)產(chǎn)生的多個(gè)電磁觸摸信號(hào)；W及，連續(xù)獲取多個(gè)具有不同電磁頻率的有源電磁筆相應(yīng) 的多個(gè)觸摸點(diǎn)數(shù)據(jù)；
[0057] 觸摸軌跡生成模塊，用于通過(guò)計(jì)算得到不同電磁頻率的電磁信號(hào)所產(chǎn)生的觸摸位 置，得到多個(gè)具有不同電磁頻率的有源電磁筆相應(yīng)的多個(gè)觸摸點(diǎn)；W及，根據(jù)所述多個(gè)觸摸 點(diǎn)數(shù)據(jù)生成相應(yīng)的多個(gè)觸摸軌跡，并顯示所述多個(gè)觸摸軌跡；
[0058] 數(shù)據(jù)緩存模塊，用于為不同的有源電磁筆開(kāi)辟相應(yīng)的數(shù)據(jù)緩存空間；W及，將具有 不同電磁頻率的有源電磁筆對(duì)應(yīng)的觸摸點(diǎn)數(shù)據(jù)分別存儲(chǔ)于與其相應(yīng)的數(shù)據(jù)緩存空間；
[0059] 斷開(kāi)信號(hào)獲取模塊，用于接收任一有源電磁筆的斷開(kāi)信號(hào)；
[0060] 文字識(shí)別模塊，用于從與斷開(kāi)的有源電磁筆相應(yīng)的數(shù)據(jù)緩存空間中提取所述有源 電磁筆的觸摸點(diǎn)數(shù)據(jù)；W及，對(duì)提取出的有源電磁筆的觸摸點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行手寫(xiě)識(shí)別，根據(jù)觸摸 點(diǎn)數(shù)據(jù)特征匹配文字；得到相應(yīng)的文字并生成文字對(duì)象；
[0061] 顯示模塊，用于將所述文字對(duì)象顯示在與所述斷開(kāi)的有源電磁筆相應(yīng)的文本區(qū)；
[0062] 其中，所述多個(gè)具有不同電磁頻率的有源電磁筆的電磁頻率W1、2、4、8、16… 倍于基本電磁頻率的數(shù)列進(jìn)行規(guī)律排列，η為有源電磁筆的個(gè)數(shù)。
[0063] 在一些實(shí)施方式中，所述數(shù)據(jù)獲取模塊還用于同時(shí)獲取多個(gè)具有不同電磁頻率的 有源電磁筆與電磁白板接觸時(shí)的當(dāng)前觸摸點(diǎn)的實(shí)際速度；
[0064] 所述觸摸軌跡生成模塊還進(jìn)一步包括：
[0065] 繪制速度計(jì)算單元，用于根據(jù)獲取的實(shí)際速度計(jì)算出繪制速度；
[0066] 繪制單元，用于根據(jù)所述當(dāng)前點(diǎn)的繪制速度在當(dāng)前點(diǎn)繪制楠圓，在相鄰的兩個(gè)楠 圓之間繪制公切線，并對(duì)兩個(gè)楠圓與公切線之間的區(qū)域進(jìn)行填充，形成具有一定粗細(xì)的線 段；
[0067] 擬合優(yōu)化單元，用于擬合優(yōu)化所述線段；
[0068] 固化單元，用于固化所述擬合優(yōu)化后的線段；
[0069] 所述顯示模塊還用于顯示所述固化后的線段。
[0070] 在一些實(shí)施方式中，所述觸摸軌跡生成模塊還包括：
[0071] 關(guān)鍵點(diǎn)計(jì)算單元，用于對(duì)所述具有一定粗細(xì)的線段進(jìn)行關(guān)鍵點(diǎn)算法計(jì)算；W及，判 斷是否存在關(guān)鍵點(diǎn)，如果存在，W該關(guān)鍵點(diǎn)為基準(zhǔn)擬合優(yōu)化該關(guān)鍵點(diǎn)兩側(cè)的線段；如果不存 在則擬合優(yōu)化所述已經(jīng)繪制的線段。
[0072] 在一些實(shí)施方式中，所述實(shí)際速度與所述觸摸點(diǎn)位置均根據(jù)預(yù)設(shè)間隔值進(jìn)行取 樣；所述預(yù)設(shè)間隔值為像素間隔值或時(shí)間間隔值；
[0073] 所述繪制速度值是根據(jù)當(dāng)前觸摸點(diǎn)的實(shí)際速度，W及與當(dāng)前觸摸點(diǎn)相鄰且在當(dāng)前 觸摸點(diǎn)之前的前一觸摸點(diǎn)的實(shí)際速度值計(jì)算得出，計(jì)算公式為：
[0074] 繪制速度=Σ慣性系數(shù)*實(shí)際速度；
[0075] 所述計(jì)算公式中的慣性系數(shù)為小于1的分?jǐn)?shù)；
[0076] 分?jǐn)?shù)的分子部分是從斐波郝契數(shù)列中獲取，分母部分為所有分子的總和，所有的 慣性系數(shù)的總和為1 ;
[0077] 離當(dāng)前觸摸點(diǎn)越近的點(diǎn)，慣性系數(shù)的數(shù)值越大，離當(dāng)前觸摸點(diǎn)越遠(yuǎn)的點(diǎn)，慣性系數(shù) 的數(shù)值越小。
[0078] 在一些實(shí)施方式中，所述繪制單元還用于根據(jù)當(dāng)前觸摸點(diǎn)的坐標(biāo)位置確定楠圓圓 必所在位置，當(dāng)前觸摸點(diǎn)坐標(biāo)位置即為楠圓圓必所在位置；確定楠圓長(zhǎng)軸所在位置，兩個(gè)相 鄰觸摸點(diǎn)所在直線為楠圓長(zhǎng)軸所在直線；將繪制速度大小按照反比關(guān)系確定楠圓長(zhǎng)軸半 徑；根據(jù)長(zhǎng)軸半徑與短軸半徑比值確定短軸半徑；其中，所述楠圓長(zhǎng)軸半徑與短軸半徑比 值為固定比值；W及，繪制楠圓。
[0079] 在一些實(shí)施方式中，所述關(guān)鍵點(diǎn)計(jì)算單元還用于對(duì)所述垂直距離進(jìn)行判斷，判斷 闊值為M，所述闊值M>0 ;
[0080] 如果所述垂直距離中最大的垂直距離大于等于所述闊值M，則有關(guān)鍵點(diǎn)；所述垂 直距離最大的點(diǎn)為關(guān)鍵點(diǎn)；
[0081] 如果所述垂直距離中最大的垂直距離小于所述闊值M，則沒(méi)有關(guān)鍵點(diǎn)。
[0082] 在一些實(shí)施