CN103871276A - 电子板书信息的显示方法、系统与书写终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电子板书信息的显示方法、系统与书写终端。该方法包括：利用书写终端中耦合的加速度传感器，以预定的采样间隔，在采样时刻测量手写终端运动的加速度采样值；根据采样时刻，以及加速度采样值，计算书写终端的轨迹数据；将轨迹数据转换为放映演示设备所能识别的格式，显示转换格式后的轨迹数据。通过本发明所提供的方法、系统与书写终端，书写终端利用书写终端在空中进行书写，并输出显示，使书写者脱离了实体黑板或电子书写板的束缚，同时又保持了与原有粉笔板书的使用习惯。

Description

电子板书信息的显示方法、系统与书写终端

技术领域

本发明涉及电子设备领域，特别涉及一种电子板书信息的显示方法、系统与书写终端。

背景技术

黑板是一种日常教育活动中常用的教具。传统的黑板一般由硬质的水泥、玻璃等作为底板，使用粉笔作为书写工具。传统黑板使用粉笔进行书写，造成了巨大的粉尘污染。为避免粉尘，又出现了使用水笔在白板上书写，以避免了粉尘的危害，但是老师仍然必须在黑板前书写，限制了老师的活动范围。

随着现代电子技术的发展，出现了电子白板、电子黑板等电子书写板来代替黑板。现有的电子书写板方案主要利用书写笔和书写板之间的电磁感应或者压力传感，使用摄像头捕捉书写人的笔迹等。这类方案由于受到感应距离、摄像范围的限制，仍然将教师束缚在距离书写板较近能够在书写板上进行书写的范围内。同时，使用感应类的电子书写板造价昂贵。

发明内容

根据本发明实施例的一个方面，所要解决的一个技术问题是：提供一种电子板书信息的显示方法、系统与书写终端，以实现通过书写终端直接在空中进行板书书写，脱离实体黑板或电子书写板的限制。

本发明实施例提供的一种电子板书信息的显示系统，所述系统包括：

书写终端，用于利用所述书写终端中耦合的加速度传感器，以预定的采样间隔，在采样时刻测量所述手写终端运动的加速度采样值；根据所述采样时刻，以及所述加速度采样值，计算所述书写终端的轨迹数据；将所述轨迹数据发送给转换接口设备；

转换接口设备，用于接收所述轨迹数据，将所述轨迹数据转换为放映演示设备所能识别的格式，将所述转换格式后的轨迹数据传送给所述放映演示设备；

放映演示设备，用于显示转换格式后的轨迹数据。

优选地，所述加速度采样值具体包括a_{x_n}与a_{y_n}，其中，n为采样点个数，n为大于等于0的整数，

a_{x_n}表示所述书写终端在第n次采样时刻在平面X轴上的加速度采样值，

a_{y_n}表示所述书写终端在第n次采样时刻在平面Y轴上的加速度采样值。

优选地，所述书写终端的轨迹数据具体为轨迹坐标值，所述书写终端，具体用于根据以下公式计算所述书写终端在平面XY轴上的轨迹坐标值（S_xn，S_yn）：

v_{x_n+1}＝v_{x_n}+a_{x_n+1}t_n+1

v_{y_n+1}＝v_{y_n}+a_{y_n+1}t_n+1

S_{x_n}＝t_{x_n}(v_{x_n-1}+v_{x_n})/2，S_xn=ΣS_{x_n}

S_{y_n}＝t_{y_n}(v_{y_n-1}+v_{y_n})/2，S_yn=ΣS_{y_n}

其中，v_{x_0}＝0，v_{y_0}＝0，v_{x_n}与v_{y_n}分别表示所述书写终端在第n次采样时刻在平面X轴与Y轴上的速度值，a_{x_n}与a_{y_n}分别表示所述书写终端在第n次采样时刻在平面X轴与Y轴上的加速度采样值，t_n+1表示第n次采样时刻与第n＋1次采样时刻之间的时间间隔；以及S_{x_n}与S_{y_n}表示在第n次与第n－1次采样间隔时间内所述书写终端在平面X轴与Y轴上的位移量，S_xn与S_yn分别表示所述书写终端在第n次采样时刻在平面X轴与Y轴上的轨迹坐标值。

优选地，所述书写终端，还用于在测量所述手写终端运动的加速度采样值的过程中，在第一时刻接收开始采样指令以及在第二时刻接收停止采样指令；对于在所述第一时刻与所述第二时刻之间计算获得的所述书写终端的轨迹数据，在向转换接口设备发送的轨迹数据中还包含书写标记信息；

所述转换接口设备，具体用于将包含所述书写标记信息的轨迹数据转换为放映演示设备所能识别的格式。

优选地，所述转换接口设备，具体用于将所述轨迹坐标值转换为所述放映演示设备支持的视频格式的视频信号。

优选地，所述转换接口设备，具体用于将所述轨迹坐标值标注在背景视频图像中，合成所述放映演示设备支持的视频格式的视频信号。

优选地，所述书写终端，具体用于通过无线通信网络将所述轨迹数据发送给转换接口设备；

所述无线通信网络包括全球移动通讯系统GSM、码分多址CDMA、CDMA20001X EVDO、通用分组无线业务GPRS、宽带码分多址WCDMA、时分同步码分多址TD SCDMA、长期演进项目LTE、无线保真WIFI、蓝牙Bluetooth、无线局域网WLAN中的任意一种。

本发明实施例提供的一种电子板书信息的显示方法，所述方法包括：

利用书写终端中包含的加速度传感器，以预定的采样间隔，在采样时刻测量所述手写终端运动的加速度采样值；

所述书写终端根据所述采样时刻，以及所述加速度采样值，计算所述书写终端的轨迹数据；

所述书写终端将所述轨迹数据发送给转换接口设备；

所述转换接口设备接收所述轨迹数据，将所述轨迹数据转换为放映演示设备所能识别的格式，将所述转换格式后的轨迹数据传送给所述放映演示设备；

所述放映演示设备显示转换格式后的轨迹数据。

优选地，所述加速度采样值具体包括a_{x_n}与a_{y_n}，其中，n为采样点个数，n为大于等于0的整数，

a_{x_n}表示所述书写终端在第n次采样时刻在平面X轴上的加速度采样值，

a_{y_n}表示所述书写终端在第n次采样时刻在平面Y轴上的加速度采样值。

优选地，所述书写终端的轨迹数据具体为轨迹坐标值，所述计算所述书写终端的轨迹数据，具体包括：

根据以下公式计算所述书写终端在平面XY轴上的轨迹坐标值（S_xn，S_yn）：

v_{x_n+1}＝v_{x_n}+a_{x_n+1}t_n+1

v_{y_n+1}＝v_{y_n}+a_{y_n+1}t_n+1

S_{x_n}＝t_{x_n}(v_{x_n-1}+v_{x_n})/2，S_xn=ΣS_{x_n}

S_{y_n}＝t_{y_n}(v_{y_n-1}+v_{y_n})/2，S_yn=ΣS_{y_n}

其中，v_{x_0}＝0，v_{y_0}＝0，v_{x_n}与v_{y_n}分别表示所述书写终端在第n次采样时刻在平面X轴与Y轴上的速度值，a_{x_n}与a_{y_n}分别表示所述书写终端在第n次采样时刻在平面X轴与Y轴上的加速度采样值，t_n+1表示第n次采样时刻与第n+1次采样时刻之间的时间间隔；以及

S_{x_n}与S_{y_n}表示在第n次与第n－1次采样间隔时间内所述书写终端在平面X轴与Y轴上的位移量，S_xn与S_yn分别表示所述书写终端在第n次采样时刻在平面X轴与Y轴上的轨迹坐标值。

优选地，在测量所述手写终端运动的加速度采样值的过程中，所述方法还包括：

所述书写终端在第一时刻接收开始采样指令以及在第二时刻接收停止采样指令；

所述书写终端将所述轨迹数据发送给转换接口设备，具体包括：

对于在所述第一时刻与所述第二时刻之间所述书写终端计算所述书写终端的轨迹数据，所述书写终端在向转换接口设备发送的轨迹数据中还包含书写标记信息；

所述将所述轨迹数据转换为放映演示设备所能识别的格式，具体包括：

将包含所述书写标记信息的轨迹数据转换为放映演示设备所能识别的格式。

优选地，所述将所述轨迹数据转换为放映演示设备所能识别的格式，具体包括：

将所述轨迹坐标值转换为所述放映演示设备支持的视频格式的视频信号。

优选地，所述将所述轨迹数据转换为放映演示设备所能识别的格式，具体包括：

将所述轨迹坐标值标注在背景视频图像中，合成所述放映演示设备支持的视频格式的视频信号。

优选地，所述书写终端将所述轨迹数据发送给转换接口设备，具体包括：

所述书写终端通过无线通信网络将所述轨迹数据发送给转换接口设备；

所述无线通信网络包括全球移动通讯系统GSM、码分多址CDMA、CDMA20001X EVDO、通用分组无线业务GPRS、宽带码分多址WCDMA、时分同步码分多址TD SCDMA、长期演进项目LTE、无线保真WIFI、蓝牙Bluetooth、无线局域网WLAN中的任意一种。

本发明实施例提供的一种书写终端，所述书写终端包括：

加速度采样单元，用于以预定的采样间隔，在采样时刻测量所述手写终端运动的加速度采样值；

计算单元，用于根据所述采样时刻，以及所述加速度采样值，计算所述书写终端的轨迹数据；

通信单元，用于将所述轨迹数据发送给转换接口设备。

优选地，所述加速度采样值具体包括a_{x_n}与a_{y_n}，其中，n为采样点个数，n为大于等于0的整数，

a_{x_n}表示所述书写终端在第n次采样时刻在平面X轴上的加速度采样值，

a_{y_n}表示所述书写终端在第n次采样时刻在平面Y轴上的加速度采样值。

优选地，所述书写终端的轨迹数据具体为轨迹坐标值，所述计算单元，具体根据以下公式计算所述书写终端在平面XY轴上的轨迹坐标值（S_xn，S_yn）：

v_{x_n+1}＝v_{x_n}+a_{x_n+1}t_n+1

v_{y_n+1}＝v_{y_n}+a_{y_n+1}t_n+1

S_{x_n}＝t_{x_n}(v_{x_n-1}+v_{x_n})/2，S_xn=ΣS_{x_n}

S_{y_n}＝t_{y_n}(v_{y_n-1}+v_{y_n})/2，S_yn=ΣS_{y_n}

其中，v_{x_0}＝0，v_{y_0}＝0，v_{x_n}与v_{y_n}分别表示所述书写终端在第n次采样时刻在平面X轴与Y轴上的速度值，a_{x_n}与a_{y_n}分别表示所述书写终端在第n次采样时刻在平面X轴与Y轴上的加速度采样值，t_n+1表示第n次采样时刻与第n+1次采样时刻之间的时间间隔；以及

S_{x_n}与S_{y_n}表示在第n次与第n－1次采样间隔时间内所述书写终端在平面X轴与Y轴上的位移量，S_xn与S_yn分别表示所述书写终端在第n次采样时刻在平面X轴与Y轴上的轨迹坐标值。

优选地，所述书写终端，还包括：

指令接收单元，用于在测量所述手写终端运动的加速度采样值的过程中，在第一时刻接收开始采样指令以及在第二时刻接收停止采样指令；

所述通信单元，具体用于对于在所述第一时刻与所述第二时刻之间计算获得的书写终端的轨迹数据，在所述轨迹数据中添加书写标记信息之后，发送包含书写标记信息的轨迹数据。

基于本发明上述实施例提供的电子板书信息的显示方法、系统与书写终端，利用书写终端中耦合的加速度传感器，使用者可以使用书写终端直接在空中进行板书，加速度传感器测量手写终端运动的加速度采样值，根据采样时刻以及加速度采样值，计算书写终端的轨迹数据，为进行放映演示，实现了虚拟板书。文字输入不是基于粉笔、书写板、触摸屏等介质，即避免使用实体黑板造成的黑板磨损、粉尘等问题，也使书写者脱离了实体黑板或电子书写板的束缚，在又保持了与原有粉笔板书的使用习惯。例如，老师可以在教室内任意的位置上手持书写终端书写板书，加速度传感器记录老师板书的轨迹数据，将轨迹数据发送到投影演示设备进行显示。另外，书写终端可以耦合在手机终端上，以应用本方法的技术方案，组成手机与现有电教设备的虚拟黑板系统，实现低成本的电子黑板，从而为电信教育行业应用和终端提升在此专业细分市场的竞争力。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例，并且连同说明书一起用于解释本发明的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本发明，其中：

图1示出本发明所提供的电子板书信息的显示方法一种实施例的流程示意图；

图2示出本发明所提供的电子板书信息的显示系统一种实施例的结构示意图；

图3示出本发明所提供的书写终端一种实施例的结构示意图。

图4示出本发明所提供的电子板书信息的显示系统另一种施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

参见图1所示，图1示出本发明所提供的电子板书信息的显示方法一种实施例的流程示意图。该实施例提供的电子板书信息的显示方法包括：

101，利用书写终端中包含的加速度传感器，以预定的采样间隔，在采样时刻测量手写终端运动的加速度采样值；

102，书写终端根据采样时刻，以及加速度采样值，计算书写终端的轨迹数据；

103，书写终端将轨迹数据发送给转换接口设备；

104，转换接口设备接收轨迹数据，将轨迹数据转换为放映演示设备所能识别的格式，将转换格式后的轨迹数据传送给放映演示设备；

105，放映演示设备显示转换格式后的轨迹数据。

本发明上述实施例提供的电子板书信息的显示方法中，利用书写终端中耦合的加速度传感器，使用者可以使用书写终端直接在空中进行板书。加速度传感器测量手写终端运动的加速度采样值，根据采样时刻以及加速度采样值，计算书写终端的轨迹数据以进行放映演示，从而实现了虚拟板书，使得书写者即脱离了实体黑板或电子书写板的束缚，又保持了与原有粉笔板书的使用习惯。

根据本发明方法实施例的一个具体示例，在图1所示实施例的操作101中，加速度传感器测量手写终端运动的加速度采样值具体包括a_{x_n}与a_{y_n}。n为采样点个数，n为大于等于0的整数，a_{x_n}表示书写终端在第n次采样时刻在平面X轴上的加速度采样值，a_{y_n}表示书写终端在第n次采样时刻在平面Y轴上的加速度采样值。

根据本发明方法实施例的一个具体示例，在图1所示实施例102计算书写终端的轨迹数据的操作中，书写终端的轨迹数据具体为轨迹坐标值，根据以下公式计算书写终端在平面XY轴上的轨迹坐标值（S_xn，S_yn）：

v_{x_n+1}＝v_{x_n}+a_{x_n+1}t_n+1

v_{y_n+1}＝v_{y_n}+a_{y_n+1}t_n+1

S_{x_n}＝t_{x_n}(v_{x_n-1}+v_{x_n})/2，S_xn=ΣS_{x_n}

S_{y_n}＝t_{y_n}(v_{y_n-1}+v_{y_n})/2，S_yn=ΣS_{y_n}

其中，v_{x_n}与v_{y_n}分别表示书写终端在第n次采样时刻在平面X轴与Y轴上的速度值，v_{x_0}＝0，v_{y_0}＝0，即初速度为0。a_{x_n}与a_{y_n}分别表示书写终端在第n次采样时刻在平面X轴与Y轴上的加速度采样值，t_n+1表示第n次采样时刻与第n+1次采样时刻之间的时间间隔。S_{x_n}与S_{y_n}表示在第n次与第n－1次采样间隔时间内书写终端在平面X轴与Y轴上的位移量，即在X轴与Y轴二个方向上的位置值，计算S_xn与S_yn分别表示书写终端在第n次采样时刻在平面X轴与Y轴上的轨迹坐标点的坐标值（S_xn，S_yn），S_xn=S_{x_1}+S_{x_2}+…+S_{x_n},S_yn=S_{y_1}+S_{y_2}+…+S_{y_n}。获得在不同的采样时间输出的轨迹坐标值形成轨迹数据，形式如下：

（S_x1，S_y1）

（S_x2，S_y2）

（S_x3，S_y3）

…

（S_xn，S_xn）

书写终端可以以一个轨迹坐标点为单位，实时地发送坐标值（S_xn，S_yn）至转换接口设备，也可以缓存多个轨迹坐标点的坐标值一起发送给转换接口设备。转换接口设备接收轨迹数据，将轨迹数据转换为放映演示设备所能识别的格式，将转换格式后的轨迹数据传送给放映演示设备。

根据本发明方法实施例的一个具体示例，在测量手写终端运动的加速度采样值的过程中，该方法还包括：

书写终端在第一时刻接收开始采样指令以及在第二时刻接收停止采样指令；

对于在第一时刻与第二时刻之间书写终端计算书写终端的轨迹数据，书写终端在向转换接口设备发送的轨迹数据中还包含书写标记信息；

书写终端将包含书写标记信息的轨迹数据转换为放映演示设备所能识别的格式。

通过上述实施例，书写者可以通过实体按键或者开关的方式下发开始采样指令与接收停止采样指令，用于区分书写者手持书写终端运动时是否在写字。例如，当按压按键时，说明书写者此时在模拟粉笔接触黑板写出字迹，当不按压按键时，说明书写者此时只是在移动粉笔但是不写出字迹。

加速度传感器耦合在手写终端中，与书写者操作的手写终端共同运动，实时传送手写终端运动的轨迹数据至转换接口设备，可以通过按键的形式，接收书写者在第一时刻按下按键时发出的开始采样指令，以及接收第二时刻书写者按起键时发出的停止采样指令，以标明此段时间内的轨迹数据属于书写字迹的部分。对于在第一时刻与第二时刻之间书写终端计算书写终端的轨迹数据，书写终端在向转换接口设备发送的轨迹数据中还包含书写标记信息，例如：

（S_x1，S_y1，Mark₁）

（S_x2，S_y2，Mark₂）

（S_x3，S_y3，Mark₃）

…

（S_xn，S_xn，Mark_n）。

放映演示设备将书写终端表示字迹的轨迹数据放映在放映界面上，可以又多种放映模式方式。转换接口设备根据具体的放映模式，将轨迹数据转换为放映演示设备所能识别的格式。

根据本发明方法实施例的一个具体示例，将轨迹数据转换为放映演示设备所能识别的格式，具体包括：将轨迹坐标值转换为放映演示设备支持的视频格式的视频信号。在这种实施方式中，放映演示设备的类似普通的白板，放映演示设备的界面上只有书写终端的字迹。转换接口设备可以直接制作成最终放映的画面数据，将视频信号传送给放映演示设备直接播放。放映演示设备可以将电子板书系统当做普通的电脑视频信号或者电视视频信号输入设备，进行输出显示。

根据本发明方法实施例的一个具体示例，将轨迹数据转换为放映演示设备所能识别的格式，具体可以是将轨迹坐标值标注在背景视频图像中，合成放映演示设备支持的视频格式的视频信号。在这种实施方式中，所产生的效果类似与在原有放映内容上进行写字，例如，正在放映的幻灯片上进行圈画或者写字。这种模式下将表示板书字迹的轨迹坐标值与原背景视频图像进行合并，合成放映演示设备支持的视频格式的视频信号，形成一个在原有放映画面上进行板书的完整的视频信号进行放映。

在上述本发明方法的各个实施例中，书写终端具体通过无线通信网络将轨迹数据发送给转换接口设备。无线通信网络包括全球移动通讯系统（Global System of Mobile communication，GSM）、码分多址（Code Division Multiple Access，CDMA）、CDMA20001xEV-DO、通用分组无线服务（General Packet Radio Service，GPRS）、宽带码分多址（Wideband Code Division Multiple Access，WCDMA）、时分同步码分多址（Time Division-Synchronous Code Division MultipleAccess，TD SCDMA）、长期演进项目（Long Term Evolution，LTE）、无线保真WIFI、蓝牙Bluetooth、无线局域网（Wireless Local AreaNetworks，WLAN）中的任意一种。

参见图2所示，图2示出本发明所提供的电子板书信息的显示系统一种实施例的结构示意图。该电子板书信息的显示系统包括：

书写终端201，用于利用书写终端中耦合的加速度传感器，以预定的采样间隔，在采样时刻测量手写终端运动的加速度采样值；根据采样时刻，以及加速度采样值，计算书写终端的轨迹数据；将轨迹数据发送给转换接口设备；

转换接口设备202，用于接收轨迹数据，将轨迹数据转换为放映演示设备所能识别的格式，将转换格式后的轨迹数据传送给放映演示设备；

放映演示设备203，用于显示转换格式后的轨迹数据。

书写终端201中耦合的加速度传感器可以是微机电系统（Micro-Electro-Mechanical Systems，MEMS）加速度计。

根据本发明系统实施例的一个具体示例，加速度采样值具体包括a_{x_}n与ay_n，其中，n为采样点个数，n为大于等于0的整数，ax_n表示书写终端在第n次采样时刻在平面X轴上的加速度采样值，ay_n表示书写终端在第n次采样时刻在平面Y轴上的加速度采样值。

n决定于在采样时间t时刻，已经进行了多少次采样。例如，如果传感器的采样时间间隔为0.1秒，则在开始后的1秒时，n应为1/0.1=10。在后续的操作中，采用n对从初始时间开始累积位移。在获知上一个采样间隔内位移的大小后，加上当前采样时间段内的位移，从而得到当前的位移，根据位移取得坐标位置。可以根据实际试验调优，经验设置合理的一个t值。

根据本发明系统实施例的一个具体示例，书写终端的轨迹数据具体为轨迹坐标值，书写终端具体用于根据以下公式计算书写终端在平面XY轴上的轨迹坐标值（S_xn，S_yn）：

v_{x_n+1}＝v_{x_n}+a_{x_n+1}t_n+1

v_{y_n+1}＝v_{y_n}+a_{y_n+1}t_n+1

S_{x_n}＝t_{x_n}(v_{x_n-1}+v_{x_n})/2，S_xn=ΣS_{x_n}

S_{y_n}＝t_{y_n}(v_{y_n-1}+v_{y_n})/2，S_yn=ΣS_{y_n}

其中，v_{x_0}＝0，v_{y_0}＝0，v_{x_n}与v_{y_n}分别表示书写终端在第n次采样时刻在平面X轴与Y轴上的速度值，a_{x_n}与a_{y_n}分别表示书写终端在第n次采样时刻在平面X轴与Y轴上的加速度采样值，t_n+1表示第n次采样时刻与第n+1次采样时刻之间的时间间隔。S_{x_n}与S_{y_n}表示在第n次与第n－1次采样间隔时间内书写终端在平面X轴与Y轴上的位移量，S_xn与S_yn分别表示书写终端在第n次采样时刻在平面X轴与Y轴上的轨迹坐标值，S_xn＝S_{x_1}＋…+S_{x_n},S_yn＝S_{y_1}＋…+S_{y_n}。

根据本发明系统实施例的一个具体示例，书写终端还用于在测量手写终端运动的加速度采样值的过程中，在第一时刻接收开始采样指令以及在第二时刻接收停止采样指令；对于在第一时刻与第二时刻之间计算获得的书写终端的轨迹数据，在向转换接口设备发送的轨迹数据中还包含书写标记信息。转换接口设备，具体用于将包含书写标记信息的轨迹数据转换为放映演示设备所能识别的格式。

根据本发明系统实施例的一个具体示例，转换接口设备具体用于将轨迹坐标值转换为放映演示设备支持的视频格式的视频信号。

根据本发明系统实施例的一个具体示例，转换接口设备具体用于将轨迹坐标值标注在背景视频图像中，合成放映演示设备支持的视频格式的视频信号。放映演示设备可以是电脑或者投影仪，采用对应的接口芯片，如VGA接口、USB接口等不同的芯片接收视频信号。

根据本发明系统实施例的一个具体示例，书写终端具体用于通过无线通信网络将轨迹数据发送给转换接口设备。无线通信网络包括全球移动通讯系统GSM、码分多址CDMA、CDMA20001X EVDO、通用分组无线业务GPRS、宽带码分多址WCDMA、时分同步码分多址TD SCDMA、长期演进项目LTE、无线保真WIFI、蓝牙Bluetooth、无线局域网WLAN中的任意一种。

书写者在进行书写时，板书终端被握在书写者手中，通常是无法转动的，从而在虚拟平面或者其平行平面上进行平动，此时计算获得的轨迹数据在平面上的投影。加速度传感器可以仅仅采用二维加速度传感器。

由于实际手写中没有一个真实的平板作为依托，可能出现手部转动，导致出现平面的转动。此时可以根据姿态和轨迹的变化拟合一个曲面来进行投影，将此曲面进行展平来输出。由于通过一个物体的转动值、三维坐标即可获知物体的完整空间轨迹。为了进一步避免这些误差，可以采样三维坐标数据作为备用，当板书相对原姿态产生了旋转，可以计算加速度a在X、Y轴上的加速度投影。因此，加速度传感器也可以采样三轴陀螺仪传感器，根据三维坐标轴的正X轴、正Y轴、正Z轴、负X轴、负Y轴和负Z轴分别定义为vx＞0、vy＞0、vz>0、vx＜0、vy＜0、vz<0。三轴陀螺仪传感器采集书写终端的三维加速度信息以及姿态变化角度信息，获取第三维坐标可以消除手写过程中手部的角度变化带来的平面轨迹误差，书写者使用书写终端在空中书写，书写的轨迹在平面上是完整字迹。加速度传感器可以采样本领域技术人员所熟知的三轴陀螺仪传感器芯片。

参见图3所示，图3示出本发明所提供的书写终端一种实施例的结构示意图。该实施例提供的书写终端包括：

加速度采样单元301，用于以预定的采样间隔，在采样时刻测量手写终端运动的加速度采样值；

计算单元302，用于根据采样时刻，以及加速度采样值，计算书写终端的轨迹数据；

通信单元303，用于将轨迹数据发送给转换接口设备。

根据本发明书写终端实施例的一个具体示例，加速度采样值具体包括a_{x_n}与a_{y_n}，其中，n为采样点个数，n为大于等于0的整数，a_{x_n}表示书写终端在第n次采样时刻在平面X轴上的加速度采样值，a_{y_n}表示书写终端在第n次采样时刻在平面Y轴上的加速度采样值。

根据本发明书写终端实施例的一个具体示例，书写终端的轨迹数据具体为轨迹坐标值，计算单元302具体根据以下公式计算书写终端在平面XY轴上的轨迹坐标值（S_xn，S_yn）：

v_{x_n+1}＝v_{x_n}+a_{x_n+1}t_n+1

v_{y_n+1}＝v_{y_n}+a_{y_n+1}t_n+1

S_{x_n}＝t_{x_n}(v_{x_n-1}+v_{x_n})/2，S_xn=ΣS_{x_n}

S_{y_n}＝t_{y_n}(v_{y_n-1}+v_{y_n})/2，S_yn=ΣS_{y_n}

其中，v_{x_0}＝0，v_{y_0}＝0，v_{x_n}与v_{y_n}分别表示书写终端在第n次采样时刻在平面X轴与Y轴上的速度值，a_{x_n}与a_{y_n}分别表示书写终端在第n次采样时刻在平面X轴与Y轴上的加速度采样值，t_n+1表示第n次采样时刻与第n+1次采样时刻之间的时间间隔；以及

S_{x_n}与S_{y_n}表示在第n次与第n－1次采样间隔时间内书写终端在平面X轴与Y轴上的位移量，S_xn与S_yn分别表示书写终端在第n次采样时刻在平面X轴与Y轴上的轨迹坐标值。

根据本发明书写终端实施例的一个具体示例，书写终端，还包括：

指令接收单元304，用于在测量手写终端运动的加速度采样值的过程中，在第一时刻接收开始采样指令以及在第二时刻接收停止采样指令。通信单元303具体用于对于在第一时刻与第二时刻之间计算获得的书写终端的轨迹数据，在轨迹数据中添加书写标记信息之后，发送包含书写标记信息的轨迹数据。

通信单元303可以通过无线通信网络将轨迹数据发送给转换接口设备。无线通信网络包括全球移动通讯系统GSM、码分多址CDMA、CDMA20001X EVDO、通用分组无线业务GPRS、宽带码分多址WCDMA、时分同步码分多址TD SCDMA、长期演进项目LTE、无线保真WIFI、蓝牙Bluetooth、无线局域网WLAN中的任意一种。

参见图4所示，图4示出本发明所提供的电子板书信息的显示系统另一种实施例的结构示意图。该实施例提供的电子板书信息的显示系统包括图3中所示的书写终端300，以及转换接口设备400，放映演示设备500。转换接口设备400具体包括通信单元401、数据适配单元402与放映演示设备接口单元403。转换接口设备400的通信单元401通过上述通信网络与书写终端300的通信单元303进行轨迹数据的传输。数据适配单元402执行将轨迹数据转换为放映演示设备所能识别的格式。放映演示设备接口单元403与放映演示单元500相连接，传输待显示的轨迹数据。

至此，已经详细描述了根据本发明的一种电子板书信息的显示方法、系统与书写终端。为了避免遮蔽本发明的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

本说明书中各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似的部分相互参见即可。对于电子板书信息的显示系统与书写终端实施例而言，由于其与方法实施例基本对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

可能以许多方式来实现本发明的电子板书信息的显示方法、系统与书写终端。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本发明的电子板书信息的显示方法、系统与书写终端。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本发明的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本发明实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本发明的方法的机器可读指令。因而，本发明还覆盖存储用于执行根据本发明的方法的程序的记录介质。

虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (18)

1.一种电子板书信息的显示系统，其特征在于，所述系统包括：

书写终端，用于利用所述书写终端中耦合的加速度传感器，以预定的采样间隔，在采样时刻测量所述手写终端运动的加速度采样值；根据所述采样时刻，以及所述加速度采样值，计算所述书写终端的轨迹数据；将所述轨迹数据发送给转换接口设备；

转换接口设备，用于接收所述轨迹数据，将所述轨迹数据转换为放映演示设备所能识别的格式，将所述转换格式后的轨迹数据传送给所述放映演示设备；

放映演示设备，用于显示转换格式后的轨迹数据。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述加速度采样值具体包括a_{x_n}与a_{y_n}，其中，n为采样点个数，n为大于等于0的整数，a_{x_n}表示所述书写终端在第n次采样时刻在平面X轴上的加速度采样值，

a_{y_n}表示所述书写终端在第n次采样时刻在平面Y轴上的加速度采样值。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述书写终端的轨迹数据具体为轨迹坐标值，所述书写终端，具体用于根据以下公式计算所述书写终端在平面XY轴上的轨迹坐标值（S_xn，S_yn）：

v_{x_n+1}＝v_{x_n}+a_{x_n+1}t_n+1

v_{y_n+1}＝v_{y_n}+a_{y_n+1}t_n+1

S_{x_n}＝t_{x_n}(v_{x_n-1}+v_{x_n})/2，S_xn=ΣS_{x_n}

S_{y_n}＝t_{y_n}(v_{y_n-1}+v_{y_n})/2，S_yn=ΣS_{y_n}

其中，v_{x_0}＝0，v_{y_0}＝0，v_{x_n}与v_{y_n}分别表示所述书写终端在第n次采样时刻在平面X轴与Y轴上的速度值，a_{x_n}与a_{y_n}分别表示所述书写终端在第n次采样时刻在平面X轴与Y轴上的加速度采样值，t_n+1表示第n次采样时刻与第n＋1次采样时刻之间的时间间隔；以及S_{x_n}与S_{y_n}表示在第n次与第n－1次采样间隔时间内所述书写终端在平面X轴与Y轴上的位移量，S_xn与S_yn分别表示所述书写终端在第n次采样时刻在平面X轴与Y轴上的轨迹坐标值。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述书写终端，还用于在测量所述手写终端运动的加速度采样值的过程中，在第一时刻接收开始采样指令以及在第二时刻接收停止采样指令；对于在所述第一时刻与所述第二时刻之间计算获得的所述书写终端的轨迹数据，在向转换接口设备发送的轨迹数据中还包含书写标记信息；

所述转换接口设备，具体用于将包含所述书写标记信息的轨迹数据转换为放映演示设备所能识别的格式。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述转换接口设备，具体用于将所述轨迹坐标值转换为所述放映演示设备支持的视频格式的视频信号。

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述转换接口设备，具体用于将所述轨迹坐标值标注在背景视频图像中，合成所述放映演示设备支持的视频格式的视频信号。

7.根据权利要求1－6任意一项所述的系统，其特征在于，所述书写终端，具体用于通过无线通信网络将所述轨迹数据发送给转换接口设备；

所述无线通信网络包括全球移动通讯系统GSM、码分多址CDMA、CDMA20001X EVDO、通用分组无线业务GPRS、宽带码分多址WCDMA、时分同步码分多址TD SCDMA、长期演进项目LTE、无线保真WIFI、蓝牙Bluetooth、无线局域网WLAN中的任意一种。

8.一种电子板书信息的显示方法，其特征在于，所述方法包括：

利用书写终端中包含的加速度传感器，以预定的采样间隔，在采样时刻测量所述手写终端运动的加速度采样值；

所述书写终端根据所述采样时刻，以及所述加速度采样值，计算所述书写终端的轨迹数据；

所述书写终端将所述轨迹数据发送给转换接口设备；

所述转换接口设备接收所述轨迹数据，将所述轨迹数据转换为放映演示设备所能识别的格式，将所述转换格式后的轨迹数据传送给所述放映演示设备；

所述放映演示设备显示转换格式后的轨迹数据。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述加速度采样值具体包括a_{x_n}与a_{y_n}，其中，n为采样点个数，n为大于等于0的整数，a_{x_n}表示所述书写终端在第n次采样时刻在平面X轴上的加速度采样值，

a_{y_n}表示所述书写终端在第n次采样时刻在平面Y轴上的加速度采样值。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述书写终端的轨迹数据具体为轨迹坐标值，所述计算所述书写终端的轨迹数据，具体包括：

根据以下公式计算所述书写终端在平面XY轴上的轨迹坐标值（S_xn，S_yn）：

v_{x_n+1}＝v_{x_n}+a_{x_n+1}t_n+1

v_{y_n+1}＝v_{y_n}+a_{y_n+1}t_n+1

S_{x_n}＝t_{x_n}(v_{x_n-1}+v_{x_n})/2，S_xn=ΣS_{x_n}

S_{y_n}＝t_{y_n}(v_{y_n-1}+v_{y_n})/2，S_yn=ΣS_{y_n}

其中，v_{x_0}＝0，v_{y_0}＝0，v_{x_n}与v_{y_n}分别表示所述书写终端在第n次采样时刻在平面X轴与Y轴上的速度值，a_{x_n}与a_{y_n}分别表示所述书写终端在第n次采样时刻在平面X轴与Y轴上的加速度采样值，t_n+1表示第n次采样时刻与第n+1次采样时刻之间的时间间隔；以及

S_{x_n}与S_{y_n}表示在第n次与第n－1次采样间隔时间内所述书写终端在平面X轴与Y轴上的位移量，S_xn与S_yn分别表示所述书写终端在第n次采样时刻在平面X轴与Y轴上的轨迹坐标值。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在测量所述手写终端运动的加速度采样值的过程中，所述方法还包括：

所述书写终端在第一时刻接收开始采样指令以及在第二时刻接收停止采样指令；

所述书写终端将所述轨迹数据发送给转换接口设备，具体包括：

对于在所述第一时刻与所述第二时刻之间所述书写终端计算所述书写终端的轨迹数据，所述书写终端在向转换接口设备发送的轨迹数据中还包含书写标记信息；

所述将所述轨迹数据转换为放映演示设备所能识别的格式，具体包括：

将包含所述书写标记信息的轨迹数据转换为放映演示设备所能识别的格式。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述将所述轨迹数据转换为放映演示设备所能识别的格式，具体包括：

将所述轨迹坐标值转换为所述放映演示设备支持的视频格式的视频信号。

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述将所述轨迹数据转换为放映演示设备所能识别的格式，具体包括：

将所述轨迹坐标值标注在背景视频图像中，合成所述放映演示设备支持的视频格式的视频信号。

14.根据权利要求1－6任意一项所述的系统，其特征在于，所述书写终端将所述轨迹数据发送给转换接口设备，具体包括：

所述书写终端通过无线通信网络将所述轨迹数据发送给转换接口设备；

所述无线通信网络包括全球移动通讯系统GSM、码分多址CDMA、CDMA20001X EVDO、通用分组无线业务GPRS、宽带码分多址WCDMA、时分同步码分多址TD SCDMA、长期演进项目LTE、无线保真WIFI、蓝牙Bluetooth、无线局域网WLAN中的任意一种。

15.一种书写终端，其特征在于，所述书写终端包括：

加速度采样单元，用于以预定的采样间隔，在采样时刻测量所述手写终端运动的加速度采样值；

计算单元，用于根据所述采样时刻，以及所述加速度采样值，计算所述书写终端的轨迹数据；

通信单元，用于将所述轨迹数据发送给转换接口设备。

16.根据权利要求15所述的书写终端，其特征在于，所述加速度采样值具体包括a_{x_n}与a_{y_n}，其中，n为采样点个数，n为大于等于0的整数，

a_{x_n}表示所述书写终端在第n次采样时刻在平面X轴上的加速度采样值，

a_{y_n}表示所述书写终端在第n次采样时刻在平面Y轴上的加速度采样值。

17.根据权利要求16所述的书写终端，其特征在于，所述书写终端的轨迹数据具体为轨迹坐标值，所述计算单元，具体根据以下公式计算所述书写终端在平面XY轴上的轨迹坐标值（S_xn，S_yn）：

v_{x_n+1}＝v_{x_n}+a_{x_n+1}t_n+1

v_{y_n+1}＝v_{y_n}+a_{y_n+1}t_n+1

S_{x_n}＝t_{x_n}(v_{x_n-1}+v_{x_n})/2，S_xn=ΣS_{x_n}

S_{y_n}＝t_{y_n}(v_{y_n-1}+v_{y_n})/2，S_yn=ΣS_{y_n}

其中，v_{x_0}＝0，v_{y_0}＝0，v_{x_n}与v_{y_n}分别表示所述书写终端在第n次采样时刻在平面X轴与Y轴上的速度值，a_{x_n}与a_{y_n}分别表示所述书写终端在第n次采样时刻在平面X轴与Y轴上的加速度采样值，t_n+1表示第n次采样时刻与第n+1次采样时刻之间的时间间隔；以及

S_{x_n}与S_{y_n}表示在第n次与第n－1次采样间隔时间内所述书写终端在平面X轴与Y轴上的位移量，S_xn与S_yn分别表示所述书写终端在第n次采样时刻在平面X轴与Y轴上的轨迹坐标值。

18.根据权利要求17所述的书写终端，其特征在于，所述书写终端，还包括：

指令接收单元，用于在测量所述手写终端运动的加速度采样值的过程中，在第一时刻接收开始采样指令以及在第二时刻接收停止采样指令；

所述通信单元，具体用于对于在所述第一时刻与所述第二时刻之间计算获得的书写终端的轨迹数据，在所述轨迹数据中添加书写标记信息之后，发送包含书写标记信息的轨迹数据。

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