CN104731492A - 一种魔术笔及其显示控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种显示控制方法，通过执行如下过程对选定区域进行聚光显示：接收用户以触控方式输入的笔划信息；判断触控指令所对应的笔划信息是否可识别；若可识别，则将笔划拟合为相应的几何图形，进入下一步骤；若不可识别，则清除用户所输入的笔划信息；生成一个具有开口的全屏的活动窗口，使得活动窗口下层的屏幕内容能够通过该开口显示出来且开口以外的屏幕内容被活动窗口遮盖；本步骤中所述开口的形状和位置与拟合的几何图形的形状和位置相同。本发明所提供的魔术笔，采用本发明提供的显示控制方法对选定区域的屏幕内容进行聚光显示。

Description

一种魔术笔及其显示控制方法

技术领域

本发明涉及触摸屏的显示控制，特别是指一种魔术笔及其显示控制方法。

背景技术

近年来，随着触摸屏技术的推广，手写输入系统（例如，触摸板、触摸屏等）已经广泛应用在平板电脑、无线终端等设备中，使得用户能够直接手动输入笔迹。电子白板是一种快速发展的触摸屏产品，汇集了尖端电子技术、软件技术等多种高科技手段，结合计算机等设备，可实现无纸化办公或教学等，通过特定的手写输入系统，它可以像普通白板或教学黑板一样直接用笔进行书写。

由于电子白板常常应用于教学等场合，在教学实践中，需要电子白板充分发挥其辅助教学的功能。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种魔术笔及其显示控制方法。该魔术笔应用特殊的显示控制方法对触摸屏上的信息进行显示控制，能够更好地配合教师进行教学活动。

基于上述目的本发明提供的显示控制方法，显示控制方法，通过执行如下过程对选定区域进行聚光显示：

接收用户以触控方式输入的笔划信息；判断触控指令所对应的笔划信息是否可识别；若可识别，则将笔划拟合为相应的几何图形，进入下一步骤；若不可识别，则清除用户所输入的笔划信息；生成一个具有开口的全屏的活动窗口，使得活动窗口下层的屏幕内容能够通过该开口显示出来且开口以外的屏幕内容被活动窗口遮盖；本步骤中所述开口的形状和位置与拟合的几何图形的形状和位置相同。

可选的，进一步包括如下步骤：

接收用户发送的缩放指令；根据缩放指令接收的初始点位置、开口的位置和缩放指令接收终点计算缩放比例；按照计算出的缩放比例缩放开口。

可选的，判断触控指令所对应的笔划信息可识别，并生成相应的几何图形的过程包括如下步骤：

判断笔划是否为单笔划，若否，则进入下一步骤；将每个笔划分段得到笔划的段落；判断笔划是否一共包含四个可拟合为线段的段落，若是，则进入下一步骤；判断每个段落终端与相邻段落起点之间的距离是否在设定四边形邻边距离阈值范围内，若是，则进入下一步骤；通过各个段落的角度判断笔划是否近似于矩形，若是，则认为笔划可识别，将笔划拟合为矩形。

可选的，若在判断笔划是否近似为矩形的步骤中判断为否，则进入下一步骤；

通过各个段落之间的长度判断是否将段落近似为菱形，若是，则认为笔划可识别，将笔划拟合为菱形。

可选的，在判断笔划是否为单笔划的步骤中，若判断是单笔划，则执行包括下述步骤的流程：

通过笔划起点和终点的距离判断笔划是否可以拟合为一个闭合的图形，若是，则进入下一步；将笔划分段得到笔划的段落；判断所有段落是否都近似为线段，若是，则进入下一步骤；将笔划段落拟合为线段；判断是否包含四个线段，若是，则进入下一步骤；根据四段拟合线段的角度判断是否能拟合为矩形；若是，认为笔划可识别，进入下一步骤；将四段拟合线段进一步拟合为矩形。

可选的，在判断是否包含四个线段的步骤中，若判断为否，则进入下述步骤：

判断是否包含三个段落；根据起点和终点之间的距离判断笔划是否近似为三角形；若是，则认为笔划可识别，将线段进一步拟合为三角形。

可选的，若在判断所有段落是否都近似为线段的步骤中判断为否；或者，在判断笔划是否近似为菱形的步骤中判断为否；或者，在判断笔划是否近似为三角形的步骤中判断为否，则执行包括步骤的流程：

判断笔划是否近似为椭圆，若是，则进入下一步骤；求出椭圆的长轴、短轴、倾斜角度、中心坐标；判断上一步骤中所求出的长轴、短轴之比是否在设定圆形半径比阈值范围内；若是，则判断笔划近似为圆形；按照计算出的长轴、短轴长度，计算所要拟合的圆形的半径；以中心坐标为圆心坐标，按照计算出的圆形半径拟合出圆形；若在判断笔划是否近似为圆形的步骤中判断为否，则根据计算出的椭圆的长轴、短轴、倾斜角度、中心坐标，将笔划拟合为椭圆。

可选的，将每个笔划分段得到笔划的段落的步骤中，按照关键点将笔划进行分段，关键点查找过程包括如下步骤：

将一个笔划段的两个端点进行连线；计算除去两端点以外的其余点到上述连线的距离；判断是否存在超过段落距离阈值的点；若是，则进入下一步骤；若否，则将当前笔划段作为段落；在上述关键点处，将笔划段进一步分为两部分初级段落；计将初级段落作为新的笔划段，返回将一个笔划段的两个端点进行连线的步骤。

可选的，若在判断笔划是否一共包含四段可拟合为直线的段落的步骤中，判断为否，则执行下述步骤：

判断每个段落终端与相邻段落起点之间的距离是否在设定闭合图形邻边距离阈值范围内，若是，则进入下一步骤；判断所有段落是否可拟合成线段，若是，则进入下一步；判断段落的数目；判断所有段落在设定的允许误差范围内是否长度相等，若是，则进入下一步骤；以按照时间顺序输入的第一段线段为一条边，生成与所述段落数目相对应的正多边形。

可选的，在将笔划拟合为矩形的步骤中，执行包括如下步骤的流程：

求出按时间顺序输入的第一个段落与剩余段落的长度比值；判断所述长度比值是否在设定的正方形边长比值范围内，若是，则进入下一步骤；将笔划拟合为正方形，该正方形的边平行于x轴或y轴，边长等于所述第一个段落端点之间的距离；若在判断长度比值是否在设定的正方形边长比值范围内的步骤中，判断为否，则将笔划拟合为长方形，该长方形的长边平行于x轴或y轴，长度或宽度等于所述第一个段落两端点之间的距离，宽度或长度等于按时间顺序输入的第二个段落两端点之间的距离。

可选的，判断笔划是否近似为椭圆的步骤中，判断是否存在一个段落线性度超出设定椭圆阈值，若存在，则判断笔划近似为椭圆；

或者，通过执行包括如下步骤的流程判断笔划是否近似为椭圆：在笔划上等间隔选取m个点，m为大于等于5的整数；对于0＜i≤m，判断是否存在常数x₀、y₀、θ、a、b，使得为最小，若是，则判断笔划近似为椭圆；其中 $f\left(x_i\right)=\frac{{[(x-x_0)\cos \mathrm{\θ}+(y-y_0)\sin \mathrm{\θ}]}^2}{a^2}+\frac{{[(y-y_0)\cos \mathrm{\θ}-(x-x_0)\sin \mathrm{\θ}]}^2}{b^2}-1,$ x_i、y_i分别为上述m个点的坐标；i为整数。

可选的，所述求出椭圆的长轴、短轴、倾斜角度、中心坐标的步骤进一步包括如下过程：

在笔划上等间隔选取m个点；对于0＜i≤m，判断是否存在常数x₀、y₀、θ、a、b，使得为最小，若是，则进入下一步；其中 $f\left(x_i\right)=\frac{{[(x-x_0)\cos \mathrm{\θ}+(y-y_0)\sin \mathrm{\θ}]}^2}{a^2}+\frac{{[(y-y_0)\cos \mathrm{\θ}-(x-x_0)\sin \mathrm{\θ}]}^2}{b^2}-1,$ x_i、y_i分别为上述m点的坐标；i为整数；计算最小时的x₀、y₀、θ、a、b，x₀、y₀分别为中心的横坐标、纵坐标，θ为倾斜角度、a、b分别为椭圆的长轴、短轴。

进一步，本发明提供一种魔术笔，包括选定区域聚光显示模块，该选定区域聚光显示模块进一步包括显示单元和识别单元；所述识别单元接收用户以触控方式输入的笔划信息；判断触控指令所对应的笔划信息是否可识别；若可识别，则将笔划拟合为相应的几何图形，进入下一步骤；若不可识别，则清除用户所输入的笔划信息；所述显示单元生成一个具有开口的全屏的活动窗口，使得活动窗口下层的屏幕内容能够通过该开口显示出来且开口以外的屏幕内容被活动窗口遮盖；本步骤中所述开口的形状和位置与拟合的几何图形的形状和位置相同。

可选的，还包括缩放单元，该缩放单元接收用户发送的缩放指令；根据缩放指令接收的初始点位置、开口的位置和缩放指令接收终点计算缩放比例；按照计算出的缩放比例缩放开口。

可选的，所述识别单元通过执行包括下述步骤的流程判断触控指令所对应的笔划信息是否可识别，并生成相应的几何图形：

判断笔划是否为单笔划，若否，则进入下一步骤；将每个笔划分段得到笔划的段落；判断笔划是否一共包含四个可拟合为线段的段落，若是，则进入下一步骤；判断每个段落终端与相邻段落起点之间的距离是否在设定四边形邻边距离阈值范围内，若是，则进入下一步骤；通过各个段落的角度判断笔划是否近似于矩形，若是，则认为笔划可识别，将笔划拟合为矩形。

可选的，若在判断笔划是否近似为矩形的步骤中判断为否，则进入下一步骤；

通过各个段落之间的长度判断是否将段落近似为菱形，若是，则认为笔划可识别，将笔划拟合为菱形。

可选的，在判断笔划是否为单笔划的步骤中，若判断是单笔划，则执行包括下述步骤的流程：

通过笔划起点和终点的距离判断笔划是否可以拟合为一个闭合的图形，若是，则进入下一步；将笔划分段得到笔划的段落；判断所有段落是否都近似为线段，若是，则进入下一步骤；将笔划段落拟合为线段；判断是否包含四个线段，若是，则进入下一步骤；根据四段拟合线段的角度判断是否能拟合为矩形；若是，认为笔划可识别，进入下一步骤；将四段拟合线段进一步拟合为矩形。

可选的，在判断是否包含四个线段的步骤中，若判断为否，则进入下述步骤：

判断是否包含三个段落；根据起点和终点之间的距离判断笔划是否近似为三角形；若是，则认为笔划可识别，将线段进一步拟合为三角形。

可选的，若在判断所有段落是否都近似为线段的步骤中判断为否；或者，在判断笔划是否近似为菱形的步骤中判断为否；或者，在判断笔划是否近似为三角形的步骤中判断为否，则执行包括步骤的流程：

判断笔划是否近似为椭圆，若是，则进入下一步骤；求出椭圆的长轴、短轴、倾斜角度、中心坐标；判断上一步骤中所求出的长轴、短轴之比是否在设定圆形半径比阈值范围内；若是，则判断笔划近似为圆形；按照计算出的长轴、短轴长度，计算所要拟合的圆形的半径；以中心坐标为圆心坐标，按照计算出的圆形半径拟合出圆形；若在判断笔划是否近似为圆形的步骤中判断为否，则根据计算出的椭圆的长轴、短轴、倾斜角度、中心坐标，将笔划拟合为椭圆。

可选的，将每个笔划分段得到笔划的段落的步骤中，按照关键点将笔划进行分段，关键点查找过程包括如下步骤：

将一个笔划段的两个端点进行连线；计算除去两端点以外的其余点到上述连线的距离；判断是否存在超过段落距离阈值的点；若是，则进入下一步骤；若否，则将当前笔划段作为段落；在上述关键点处，将笔划段进一步分为两部分初级段落；计将初级段落作为新的笔划段，返回将一个笔划段的两个端点进行连线的步骤。

可选的，若在判断笔划是否一共包含四段可拟合为直线的段落的步骤中，判断为否，则执行下述步骤：

判断每个段落终端与相邻段落起点之间的距离是否在设定闭合图形邻边距离阈值范围内，若是，则进入下一步骤；判断所有段落是否可拟合成线段，若是，则进入下一步；判断段落的数目；判断所有段落在设定的允许误差范围内是否长度相等，若是，则进入下一步骤；以按照时间顺序输入的第一段线段为一条边，生成与所述段落数目相对应的正多边形。

可选的，在将笔划拟合为矩形的步骤中，执行包括如下步骤的流程：

求出按时间顺序输入的第一个段落与剩余段落的长度比值；判断所述长度比值是否在设定的正方形边长比值范围内，若是，则进入下一步骤；将笔划拟合为正方形，该正方形的边平行于x轴或y轴，边长等于所述第一个段落端点之间的距离；若在判断长度比值是否在设定的正方形边长比值范围内的步骤中，判断为否，则将笔划拟合为长方形，该长方形的长边平行于x轴或y轴，长度或宽度等于所述第一个段落两端点之间的距离，宽度或长度等于按时间顺序输入的第二个段落两端点之间的距离。

可选的，判断笔划是否近似为椭圆的步骤中，判断是否存在一个段落线性度超出设定椭圆阈值，若存在，则判断笔划近似为椭圆；

或者，通过执行包括如下步骤的流程判断笔划是否近似为椭圆：在笔划上等间隔选取m个点，m为大于等于5的整数；对于0＜i≤m，判断是否存在常数x₀、y₀、θ、a、b，使得为最小，若是，则判断笔划近似为椭圆；其中 $f\left(x_i\right)=\frac{{[(x-x_0)\cos \mathrm{\θ}+(y-y_0)\sin \mathrm{\θ}]}^2}{a^2}+\frac{{[(y-y_0)\cos \mathrm{\θ}-(x-x_0)\sin \mathrm{\θ}]}^2}{b^2}-1,$ x_i、y_i分别为上述m个点的坐标；i为整数。

可选的，所述求出椭圆的长轴、短轴、倾斜角度、中心坐标的步骤进一步包括如下过程：

在笔划上等间隔选取m个点；对于0＜i≤m，判断是否存在常数x₀、y₀、θ、a、b，使得为最小，若是，则进入下一步；其中 $f\left(x_i\right)=\frac{{[(x-x_0)\cos \mathrm{\θ}+(y-y_0)\sin \mathrm{\θ}]}^2}{a^2}+\frac{{[(y-y_0)\cos \mathrm{\θ}-(x-x_0)\sin \mathrm{\θ}]}^2}{b^2}-1,$ x_i、y_i分别为上述m点的坐标；i为整数；计算最小时的x₀、y₀、θ、a、b，x₀、y₀分别为中心的横坐标、纵坐标，θ为倾斜角度、a、b分别为椭圆的长轴、短轴。

从上面所述可以看出，本发明提供的显示控制方法，能够根据用户以触控方式输入触摸屏的笔划信息，生成一个全屏的活动窗口，根据用户输入的笔划信息相应地在活动窗口上生成具有一定几何形状的开口。本发明所提供的显示控制方法可应用于多种具有触摸屏的电子设备，特别是电子白板中。本发明实施例的显示控制方法采用特殊的笔划信息识别流程，能根据用户输入的笔划信息识别出多种几何图形，具有较高的笔划信息识别准确度，从而在教学、会议等特殊场合可显示用户所需要显示的屏幕内容并对用户不需要显示的内容进行遮盖；还可以对用户需要重点显示的内容产生聚光显示效果从而引起观看者的注意，提高了电子白板等电子设备的辅助教学或辅助会议等效果。本发明实施例的显示控制方法，还可以根据用户以触控方式输入的缩放指令缩放活动窗口。

本发明进一步提供的魔术笔，采用本发明任意实施例所提供的显示控制方法对选定区域进行聚光显示，优化电子白板等电子设备的使用效果。本发明实施例的魔术笔，采用特殊的方法对用户输入的笔划信息进行识别，从而能根据用户需要在活动窗口上形成特定几何形状的开口。本发明实施例的魔术笔还可以根据用户以触控方式输入的缩放指令将用于显示屏幕内容的活动窗口开口进行缩放。

附图说明

图1为本发明实施例流程示意图；

图2为本发明实施例的笔划识别流程示意图；

图3为本发明实施例的魔术笔选定区域聚光显示模块结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

本发明实施例所提供的显示控制方法，其功能之一就是将电子白板或其它具有触摸屏的电子设备屏幕上的信息采用特殊的形式进行显示，包括将选定区域放大、将选定区域聚光显示；相应的，本发明实施例的魔术笔包括选定区域放大模块和选定区域聚光显示模块。当用户出发本发明实施例的魔术笔相应的模块后，触发该模块使其按照本发明实施例的显示控制方法对触摸屏或显示屏上的信息进行显示。

在实际使用时，用户可以通过一个预设的按钮触发魔术笔，选定区域放大模块和选定区域聚光显示模块可分别单独触发，也可同时触发。当用户触发选定区域聚光显示模块，本发明实施例的魔术笔执行如图1所示的流程，包括如下步骤：

步骤1：接收用户以触控方式输入的笔划信息。实际使用时，用户可以通过触摸屏手写输入笔划信息，在本步骤中，本发明实施例的选定区域放大模块通过触摸屏接收到用户输入的笔划信息。

步骤2：判断触控指令所对应的笔划信息是否可识别；若可识别，则将笔划拟合成相应的几何图形，进入步骤4；若不可识别，则进入步骤3。

步骤3：清除用户所输入的笔划信息。

步骤4：生成一个具有开口的全屏的活动窗口，所述开口的形状和位置与步骤2中所识别处的几何形状及其位置相同。在一些实施例中，所述开口具有设定宽度和颜色的边沿。

使用时，由于活动窗口除过开口以外的部位将屏幕上显示的内容遮盖，只有开口处的屏幕显示内容能够呈现，因而在选定区域产生聚光灯效果。

在一些实施例中，选定区域聚光显示模块包括开口缩放单元，在选定区域聚光显示模块触发状态下，该开口缩放单元处于开启状态，并通过执行包括如下步骤的流程对开口进行缩放：

步骤5：接收用户通过触摸屏以触控方式所发送的缩放指令。在一些实施例中，可以将开口的边沿区域设置为缩放指令接受区域，用户可以触控并拖动缩放指令接受区域，对选定区域聚光显示模块发送缩放指令。

步骤6：计算缩放比例。在本步骤中，计算出缩放指令的初始接收点与开口几何中心的距离以及缩放指令的目标接收点与开口几何中心的距离，通过这两个数值计算出缩放比例。在其它实施例中，也可以采用其它方式计算缩放比例。

步骤7：按照计算出的缩放比例缩放开口。

在一些实施例中，上述步骤2可以进一步包括如下步骤：

步骤201：判断笔划是否为单笔划，若否，则进入步骤202；若是，则进入步骤209。具体的，若是用户输入单笔划，则在输入过程中存在一次开始接触触摸屏以及一次离开触摸屏，即用户的输入为连续输入；若是用户输入多笔划，则在输入过程中存在多次开始接触触摸屏以及多次离开触摸屏，即用户的输入为间断输入。本实施例中，可以根据输入的笔划信息是否连续来判断用户输入的笔划是否为单笔划。

步骤202：将每个笔划分段得到笔划的段落。在一些实施例中，可以按照拐角和笔划信息间断点将笔划分段；在另一些实施例中，也可采用其它的方式，如按照关键点和笔划信息间断点分段。

步骤203：判断是否一共包含四个可拟合为线段的段落，若是，则进入步骤204。具体的，可以先判断是否包括四个段落，再通过每个段落的线性度判断该段落是否能拟合为直线。也可以先通过每个段落的线性度判断该段落是否能拟合为直线，在判断是否一共包含四个段落。在本实施例中，线性度可以通过计算除过端点之外的其余点与端点连线的最大距离D和端点连线长度L的比值得到。

步骤204：判断每个段落终端与相邻段落起点之间的距离是否在设定四边形邻边距离阈值范围内，若是，则进入下一步骤。

步骤205：通过各个段落的角度判断笔划是否近似于矩形，若是，则认为笔划可识别，进入下一步骤；若否，则进入步骤207。具体的，判断是否存在两个段落与x轴夹角在设定矩形水平夹角阈值范围内，并判断是否存在两个段落与y轴夹角在设定的矩形竖直夹角阈值范围内。

步骤206：将笔划拟合为矩形。

步骤207：通过各个段落之间的长度判断是否将段落近似为菱形，若是，则认为笔划可识别，进入下一步骤。具体的，可以四个段落在设定的允许误差范围内是否相等为判断是否近似为菱形的条件。

步骤208：将笔划拟合为菱形。在本实施例中，可以按照时间顺序输入的第一个段落的长度和角度为基准，将笔划拟合为菱形；也就是说，拟合出的菱形将按照时间顺序输入的第一个段落作为一条边。

步骤209：通过笔划起点和终点的距离判断笔划是否可以拟合为一个闭合的图形，若是，则进入下一步。具体的，可以判断笔划起点和终点的距离是否超过设定的闭合图形端点距离阈值，若超过，则认为笔划不可拟合为一个闭合的图形，否则认为笔划可拟合为一个闭合的图形。

步骤210：将笔划分段得到笔划的段落。在一些实施例中，可以按照拐角将笔划分段；在另一些实施例中，也可采用其它的方式，如按照关键点分段。

步骤211：判断所有段落是否都近似为线段，若是，则进入下一步骤；若否，则进入后续的步骤221。在本步骤中，可以通过分别判断段落的线性度来判断段落是否近似为线段。进一步，线性度可以通过计算除过端点之外的其余点与端点连线的最大距离D和笔划段落长度L的比值得到。所述笔划段落长度可以是笔划端点之间的距离，也可以是通过将笔划段落上每个点叠加计算得到的长度。

步骤212：将笔划段落拟合为线段。

步骤213：判断是否包含四个线段，若是，则进入下一步骤，若否，进入步骤218。在本步骤中，可通过生成连接段落两端点的线段将段落拟合为线段。

步骤214：根据四段拟合线段的角度判断是否能拟合为矩形；若是，认为笔划可识别，进入下一步骤；若否，则进入步骤216。具体的，判断是否存在两个段落与x轴夹角在设定矩形水平夹角阈值范围内，并判断是否存在两个段落与y轴夹角在设定的矩形竖直夹角阈值范围内。

步骤215：将四段拟合线段进一步拟合为矩形。在具体实施例中，还可以进一步通过判断四段拟合线段的长度是否在设定的允许误差内相等，若是，则判断为正方形。

步骤216：根据四段拟合线段的长度判断笔划是否近似为菱形；若是，则进入下一步骤；若否，则进入步骤221。在本实施例中，可以四段拟合直线的长度在设定的允许误差范围内是否相等为判断条件。

步骤217：将四段拟合线段进一步拟合为菱形。在本实施例中，以按照顺序输入的第一段线段的长度和角度为基准，将四段拟合线段进一步拟合为菱形。

步骤218：判断是否包含三个段落。

步骤219：根据起点和终点之间的距离判断是否近似为三角形；若是，则认为笔划可识别，进入步骤220；若否，进入步骤221。在一些实施例中，可以通过判断起点和终点之间的距离是否超过设定三角形笔划端点距离阈值来判断是否近似为三角形。

步骤220：将线段进一步拟合为三角形。可以将按照时间顺序输入的第一段段落端点确定为三角形的两个顶点，将按照时间顺序输入的第二段段落远离第一段段落的端点确定为三角形的第三个顶点，生成一个三角形。

步骤221：判断笔划是否近似为椭圆，若是，则认为笔划可识别，进入下一步骤。在本步骤中，可以通过先求出每个段落的线性度，判断是否存在一个段落线性度超出设定椭圆阈值，若存在，则判断笔划近似为椭圆。

步骤222：求出椭圆的长轴、短轴、倾斜角度、中心坐标。

步骤223：判断是否近似为圆形。在本步骤中判断上一步骤中所求出的长轴、短轴之比是否在设定圆形半径比阈值范围内；若是，则进入下一步骤；若否，则进入步骤227。

步骤224：将步骤222中所求出的中心坐标作为圆心坐标。

步骤225：按照计算出的长轴、短轴长度，计算所要拟合的圆形的半径。所述圆形半径可按照长轴、短轴之和的一半进行计算；所述圆形半径也可以采用长轴的长度，还可以采用短轴的长度。

步骤226：按照圆心坐标和半径将笔划拟合为圆形。

步骤227：根据步骤222中计算出的椭圆长轴、短轴、倾斜角度、中心坐标，将笔划拟合为椭圆。

在一些实施例中，上述步骤202、210均可按照关键点对笔划进行分段，关键点查找可以通过执行包括下述步骤的流程实现：

步骤301：将一个笔划段的两个端点进行连线；若对一个笔划执行首次查找关键点，则所述笔划段指笔划；若对一个笔划端执行非首次查找关键点，则所述笔划段指上一次查找所得到的初级段落。

步骤302：计算除去两端点以外的其余点到上述连线的距离。

步骤303：判断是否存在超过段落距离阈值的点；若是，则进入下一步骤；若否，则进入步骤307。

步骤304：找出距离最大的点，并将该点作为本段笔划的关键点。

步骤305：在上述关键点处，将笔划段进一步分为两部分初级段落。

步骤306：计将初级段落作为新的笔划段，返回步骤201。

步骤307：将当前笔划段作为段落。

在步骤203中，若判断段落不是四段，则可进一步执行下述步骤：

步骤2031：判断每个段落终端与相邻段落起点之间的距离是否在设定闭合图形邻边距离阈值范围内，若是，则进入下一步骤。

步骤2032判断所有段落是否可拟合成线段，若是，则进入下一步骤。

步骤2033：判断段落的数目。

步骤2034：判断所有段落在设定的允许误差范围内是否长度相等，若是，则进入下一步骤。

步骤2035：以按照时间顺序输入的第一段线段为一条边，生成与所述段落数目相对应的正多边形。

在步骤218中，若判断笔划所包含的段落数目不是三个，那么也可以通过上述步骤2031-2035判断并拟合出正多边形。

在一些实施例中，步骤205、215可以通过包括如下步骤的流程实现：

步骤401：求出按时间顺序输入的第一个段落与剩余段落的长度比值。本步骤中所述的长度可以是段落端点之间的距离。

步骤402：判断所述长度比值是否在设定的正方形边长比值范围内，若是，则进入下一步骤；若否，则进入步骤404。

步骤403：将笔划拟合为正方形，该正方形的边平行于x轴或y轴，边长等于所述第一个段落端点之间的距离。

步骤404：将笔划拟合为长方形，该长方形的长边平行于x轴或y轴，长度或宽度等于所述第一个段落两端点之间的距离，宽度或长度等于按时间顺序输入的第二个段落两端点之间的距离。

在其它实施例中，也可以通过其它的方式，以按时间顺序输入的第一个段落为基准，错位拟合处正方形或长方形。

在一些实施例中，步骤222可以通过包括如下步骤的流程实现：

步骤501：在笔划上等间隔选取一定数目的点，在本实施例中，可选取20个点。

步骤502：对于m=20，0≤i≤m，判断是否存在常数x₀、y₀、θ、a、b，使得为最小，若是，则进入下一步；其中 $f\left(x_i\right)=\frac{{[(x-x_0)\cos \mathrm{\θ}+(y-y_0)\sin \mathrm{\θ}]}^2}{a^2}+\frac{{[(y-y_0)\cos \mathrm{\θ}-(x-x_0)\sin \mathrm{\θ}]}^2}{b^2}-1,$ x_i、y_i分别为上述20个点的坐标。

步骤503：计算最小时的x₀、y₀、θ、a、b，x₀、y₀分别为中心的横坐标、纵坐标，θ为倾斜角度、a、b分别为椭圆的长轴、短轴。

在其它实施例中，可以采用最小二乘法对椭圆进行拟合。

在其它实施例中，m还可以是大于等于5的任意整数。

步骤221还可以通过执行包括如下步骤的流程实现：

步骤2211：在笔划上等间隔选取一定数目的点，在本实施例中，可选取20个点。

步骤2212：对于m=20，0≤i≤m，判断是否存在常数x₀、y₀、θ、a、b，使得为最小，若是，则进入下一步；其中 $f\left(x_i\right)=\frac{{[(x-x_0)\cos \mathrm{\θ}+(y-y_0)\sin \mathrm{\θ}]}^2}{a^2}+\frac{{[(y-y_0)\cos \mathrm{\θ}-(x-x_0)\sin \mathrm{\θ}]}^2}{b^2}-1,$ x_i、y_i分别为上述20个点的坐标。

步骤2214：判断笔划近似为椭圆。

在其它实施例中，上述m可以是大于等于5的任意整数。

进一步，本发明提供一种魔术笔，设有选定区域聚光显示模块，如图3所示，该选定区域放大模块进一步包括显示单元、识别单元。识别单元与获取单元和显示单元连接。所述识别单元接收用户触控指令，判断触控指令所对应的笔划信息是否可识别；若可识别，则生成相应的几何图形，并将该几何图形的形状位置信息输送到显示单元；若不可识别，则清除笔划信息。显示单元根据生成一个全屏的活动窗口，并根据几何图形的形状位置信息在该活动窗口上生成一个开口。

在一些实施例中，还包括缩放单元，该缩放单元接收用户以触控方式输入的缩放指令，计算缩放比例，按照计算出的缩放比例缩放开设在活动窗口上且具有特定几何形状的开口。

从上面所述可以看出，本发明提供的显示控制方法，能够根据用户以触控方式输入触摸屏的笔划信息，生成一个全屏的活动窗口，根据用户输入的笔划信息相应地在活动窗口上生成具有一定几何形状的开口。本发明所提供的显示控制方法可应用于多种具有触摸屏的电子设备，特别是电子白板中。本发明实施例的显示控制方法采用特殊的笔划信息识别流程，能根据用户输入的笔划信息识别出多种几何图形，具有较高的笔划信息识别准确度，从而在教学、会议等特殊场合可显示用户所需要显示的屏幕内容并对用户不需要显示的内容进行遮盖；还可以对用户需要重点显示的内容产生聚光显示效果从而引起观看者的注意，提高了电子白板等电子设备的辅助教学或辅助会议等效果。本发明实施例的显示控制方法，还可以根据用户以触控方式输入的缩放指令缩放活动窗口。

本发明进一步提供的魔术笔，采用本发明任意实施例所提供的显示控制方法对选定区域进行聚光显示，优化电子白板等电子设备的使用效果。本发明实施例的魔术笔，采用特殊的方法对用户输入的笔划信息进行识别，从而能根据用户需要在活动窗口上形成特定几何形状的开口。本发明实施例的魔术笔还可以根据用户以触控方式输入的缩放指令将用于显示屏幕内容的活动窗口开口进行缩放。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (24)

1.一种显示控制方法，其特征在于，通过执行如下过程对选定区域进行聚光显示：

接收用户以触控方式输入的笔划信息；

判断触控指令所对应的笔划信息是否可识别；若可识别，则将笔划拟合为相应的几何图形，进入下一步骤；若不可识别，则清除用户所输入的笔划信息；

生成一个具有开口的全屏的活动窗口，使得活动窗口下层的屏幕内容能够通过该开口显示出来且开口以外的屏幕内容被活动窗口遮盖；本步骤中所述开口的形状和位置与拟合的几何图形的形状和位置相同。

2.根据权利要求1所述的显示控制方法，其特征在于，进一步包括如下步骤：

接收用户发送的缩放指令；

根据缩放指令接收的初始点位置、开口的位置和缩放指令接收终点计算缩放比例；

按照计算出的缩放比例缩放开口。

3.根据权利要求1所述的显示控制方法，其特征在于，判断触控指令所对应的笔划信息可识别，并生成相应的几何图形的过程包括如下步骤：

判断笔划是否为单笔划，若否，则进入下一步骤；

将每个笔划分段得到笔划的段落；

判断笔划是否一共包含四个可拟合为线段的段落，若是，则进入下一步骤；

判断每个段落终端与相邻段落起点之间的距离是否在设定四边形邻边距离阈值范围内，若是，则进入下一步骤；

通过各个段落的角度判断笔划是否近似于矩形，若是，则认为笔划可识别，将笔划拟合为矩形。

4.根据权利要求3所述的显示控制方法，其特征在于，若在判断笔划是否近似为矩形的步骤中判断为否，则进入下一步骤；

通过各个段落之间的长度判断是否将段落近似为菱形，若是，则认为笔划可识别，将笔划拟合为菱形。

5.根据权利要求3所述的显示控制方法，其特征在于，在判断笔划是否为单笔划的步骤中，若判断是单笔划，则执行包括下述步骤的流程：

通过笔划起点和终点的距离判断笔划是否可以拟合为一个闭合的图形，若是，则进入下一步；

将笔划分段得到笔划的段落；

判断所有段落是否都近似为线段，若是，则进入下一步骤；

将笔划段落拟合为线段；

判断是否包含四个线段，若是，则进入下一步骤；

根据四段拟合线段的角度判断是否能拟合为矩形；若是，认为笔划可识别，进入下一步骤；

将四段拟合线段进一步拟合为矩形。

6.根据权利要求5所述的显示控制方法，其特征在于，在判断是否包含四个线段的步骤中，若判断为否，则进入下述步骤：

判断是否包含三个段落；

根据起点和终点之间的距离判断笔划是否近似为三角形；若是，则认为笔划可识别，将线段进一步拟合为三角形。

7.根据权利要求3-6中任意一项所述的显示控制方法，其特征在于，若在判断所有段落是否都近似为线段的步骤中判断为否；或者，在判断笔划是否近似为菱形的步骤中判断为否；或者，在判断笔划是否近似为三角形的步骤中判断为否，则执行包括步骤的流程：

判断笔划是否近似为椭圆，若是，则认为笔划可识别，进入下一步骤；

求出椭圆的长轴、短轴、倾斜角度、中心坐标；

判断上一步骤中所求出的长轴、短轴之比是否在设定圆形半径比阈值范围内；若是，则判断笔划近似为圆形；

按照计算出的长轴、短轴长度，计算所要拟合的圆形的半径；

以中心坐标为圆心坐标，按照计算出的圆形半径拟合出圆形；

若在判断笔划是否近似为圆形的步骤中判断为否，则根据计算出的椭圆的长轴、短轴、倾斜角度、中心坐标，将笔划拟合为椭圆。

8.根据权利要求3所述的显示控制方法，其特征在于，将每个笔划分段得到笔划的段落的步骤中，按照关键点将笔划进行分段，关键点查找过程包括如下步骤：

将一个笔划段的两个端点进行连线；

计算除去两端点以外的其余点到上述连线的距离；

判断是否存在超过段落距离阈值的点；若是，则进入下一步骤；若否，则将当前笔划段作为段落；

在上述关键点处，将笔划段进一步分为两部分初级段落；

计将初级段落作为新的笔划段，返回将一个笔划段的两个端点进行连线的步骤。

9.根据权利要求3所述的显示控制方法，其特征在于，若在判断笔划是否一共包含四段可拟合为直线的段落的步骤中，判断为否，则执行下述步骤：

判断每个段落终端与相邻段落起点之间的距离是否在设定闭合图形邻边距离阈值范围内，若是，则进入下一步骤；

判断所有段落是否可拟合成线段，若是，则进入下一步；

判断段落的数目；

判断所有段落在设定的允许误差范围内是否长度相等，若是，则进入下一步骤；

以按照时间顺序输入的第一段线段为一条边，生成与所述段落数目相对应的正多边形。

10.根据权利要求3所述的显示控制方法，其特征在于，在将笔划拟合为矩形的步骤中，执行包括如下步骤的流程：

求出按时间顺序输入的第一个段落与剩余段落的长度比值；

判断所述长度比值是否在设定的正方形边长比值范围内，若是，则进入下一步骤；

将笔划拟合为正方形，该正方形的边平行于x轴或y轴，边长等于所述第一个段落端点之间的距离；

若在判断长度比值是否在设定的正方形边长比值范围内的步骤中，判断为否，则将笔划拟合为长方形，该长方形的长边平行于x轴或y轴，长度或宽度等于所述第一个段落两端点之间的距离，宽度或长度等于按时间顺序输入的第二个段落两端点之间的距离。

11.根据权利要求7所述的显示控制方法，其特征在于，判断笔划是否近似为椭圆的步骤中，判断是否存在一个段落线性度超出设定椭圆阈值，若存在，则判断笔划近似为椭圆；

或者，通过执行包括如下步骤的流程判断笔划是否近似为椭圆：

在笔划上等间隔选取m个点，m为大于等于5的整数；

对于0＜i≤m，判断是否存在常数x₀、y₀、θ、a、b，使得为最小，若是，则判断笔划近似为椭圆；其中 $f\left(x_i\right)=\frac{{[(x-x_0)\cos \mathrm{\θ}+(y-y_0)\sin \mathrm{\θ}]}^2}{a^2}+\frac{{[(y-y_0)\cos \mathrm{\θ}-(x-x_0)\sin \mathrm{\θ}]}^2}{b^2}-1,$ x_i、y_i分别为上述m个点的坐标；i为整数。

12.根据权利要求7所述的显示控制方法，其特征在于，所述求出椭圆的长轴、短轴、倾斜角度、中心坐标的步骤进一步包括如下过程：

在笔划上等间隔选取m个点；

对于0＜i≤m，判断是否存在常数x₀、y₀、θ、a、b，使得为最小，若是，则进入下一步；其中 $f\left(x_i\right)=\frac{{[(x-x_0)\cos \mathrm{\θ}+(y-y_0)\sin \mathrm{\θ}]}^2}{a^2}+\frac{{[(y-y_0)\cos \mathrm{\θ}-(x-x_0)\sin \mathrm{\θ}]}^2}{b^2}-1,$ x_i、y_i分别为上述m点的坐标；i为整数；

计算最小时的x₀、y₀、θ、a、b，x₀、y₀分别为中心的横坐标、纵坐标，θ为倾斜角度、a、b分别为椭圆的长轴、短轴。

13.一种魔术笔，其特征在于，包括选定区域聚光显示模块，该选定区域聚光显示模块进一步包括显示单元和识别单元；

所述识别单元接收用户以触控方式输入的笔划信息；判断触控指令所对应的笔划信息是否可识别；若可识别，则将笔划拟合为相应的几何图形，进入下一步骤；若不可识别，则清除用户所输入的笔划信息；

所述显示单元生成一个具有开口的全屏的活动窗口，使得活动窗口下层的屏幕内容能够通过该开口显示出来且开口以外的屏幕内容被活动窗口遮盖；本步骤中所述开口的形状和位置与拟合的几何图形的形状和位置相同。

14.根据权利要求13所述的魔术笔，其特征在于，还包括缩放单元，该缩放单元接收用户发送的缩放指令；根据缩放指令接收的初始点位置、开口的位置和缩放指令接收终点计算缩放比例；按照计算出的缩放比例缩放开口。

15.根据权利要求13所述的魔术笔，其特征在于，所述识别单元通过执行包括下述步骤的流程判断触控指令所对应的笔划信息是否可识别，并生成相应的几何图形：

判断笔划是否为单笔划，若否，则进入下一步骤；

将每个笔划分段得到笔划的段落；

判断笔划是否一共包含四个可拟合为线段的段落，若是，则进入下一步骤；

判断每个段落终端与相邻段落起点之间的距离是否在设定四边形邻边距离阈值范围内，若是，则进入下一步骤；

通过各个段落的角度判断笔划是否近似于矩形，若是，则认为笔划可识别，将笔划拟合为矩形。

16.根据权利要求15所述的魔术笔，其特征在于，若在判断笔划是否近似为矩形的步骤中判断为否，则进入下一步骤；

通过各个段落之间的长度判断是否将段落近似为菱形，若是，则认为笔划可识别，将笔划拟合为菱形。

17.根据权利要求15所述的魔术笔，其特征在于，在判断笔划是否为单笔划的步骤中，若判断是单笔划，则执行包括下述步骤的流程：

通过笔划起点和终点的距离判断笔划是否可以拟合为一个闭合的图形，若是，则进入下一步；

将笔划分段得到笔划的段落；

判断所有段落是否都近似为线段，若是，则进入下一步骤；

将笔划段落拟合为线段；

判断是否包含四个线段，若是，则进入下一步骤；

根据四段拟合线段的角度判断是否能拟合为矩形；若是，认为笔划可识别，进入下一步骤；

将四段拟合线段进一步拟合为矩形。

18.根据权利要求17所述的魔术笔，其特征在于，在判断是否包含四个线段的步骤中，若判断为否，则进入下述步骤：

判断是否包含三个段落；

根据起点和终点之间的距离判断笔划是否近似为三角形；若是，则认为笔划可识别，将线段进一步拟合为三角形。

19.根据权利要求15-18中任意一项所述的魔术笔，其特征在于，若在判断所有段落是否都近似为线段的步骤中判断为否；或者，在判断笔划是否近似为菱形的步骤中判断为否；或者，在判断笔划是否近似为三角形的步骤中判断为否，则执行包括步骤的流程：

判断笔划是否近似为椭圆，若是，则进入下一步骤；

求出椭圆的长轴、短轴、倾斜角度、中心坐标；

判断上一步骤中所求出的长轴、短轴之比是否在设定圆形半径比阈值范围内；若是，则判断笔划近似为圆形；

按照计算出的长轴、短轴长度，计算所要拟合的圆形的半径；

以中心坐标为圆心坐标，按照计算出的圆形半径拟合出圆形；

若在判断笔划是否近似为圆形的步骤中判断为否，则根据计算出的椭圆的长轴、短轴、倾斜角度、中心坐标，将笔划拟合为椭圆。

20.根据权利要求3所述的显示控制方法，其特征在于，将每个笔划分段得到笔划的段落的步骤中，按照关键点将笔划进行分段，关键点查找过程包括如下步骤：

将一个笔划段的两个端点进行连线；

计算除去两端点以外的其余点到上述连线的距离；

判断是否存在超过段落距离阈值的点；若是，则进入下一步骤；若否，则将当前笔划段作为段落；

在上述关键点处，将笔划段进一步分为两部分初级段落；

计将初级段落作为新的笔划段，返回将一个笔划段的两个端点进行连线的步骤。

21.根据权利要求15所述的魔术笔，其特征在于，若在判断笔划是否一共包含四段可拟合为直线的段落的步骤中，判断为否，则执行下述步骤：

判断每个段落终端与相邻段落起点之间的距离是否在设定闭合图形邻边距离阈值范围内，若是，则进入下一步骤；

判断所有段落是否可拟合成线段，若是，则进入下一步；

判断段落的数目；

判断所有段落在设定的允许误差范围内是否长度相等，若是，则进入下一步骤；

以按照时间顺序输入的第一段线段为一条边，生成与所述段落数目相对应的正多边形。

22.根据权利要求15所述的魔术笔，其特征在于，在将笔划拟合为矩形的步骤中，执行包括如下步骤的流程：

求出按时间顺序输入的第一个段落与剩余段落的长度比值；

判断所述长度比值是否在设定的正方形边长比值范围内，若是，则进入下一步骤；

将笔划拟合为正方形，该正方形的边平行于x轴或y轴，边长等于所述第一个段落端点之间的距离；

若在判断长度比值是否在设定的正方形边长比值范围内的步骤中，判断为否，则将笔划拟合为长方形，该长方形的长边平行于x轴或y轴，长度或宽度等于所述第一个段落两端点之间的距离，宽度或长度等于按时间顺序输入的第二个段落两端点之间的距离。

23.根据权利要求19所述的魔术笔，其特征在于，判断笔划是否近似为椭圆的步骤中，判断是否存在一个段落线性度超出设定椭圆阈值，若存在，则判断笔划近似为椭圆；

或者，通过执行包括如下步骤的流程判断笔划是否近似为椭圆：

在笔划上等间隔选取m个点，m为大于等于5的整数；

对于0＜i≤m，判断是否存在常数x₀、y₀、θ、a、b，使得为最小，若是，则判断笔划近似为椭圆；其中 $f\left(x_i\right)=\frac{{[(x-x_0)\cos \mathrm{\θ}+(y-y_0)\sin \mathrm{\θ}]}^2}{a^2}+\frac{{[(y-y_0)\cos \mathrm{\θ}-(x-x_0)\sin \mathrm{\θ}]}^2}{b^2}-1,$ x_i、y_i分别为上述m个点的坐标；i为整数。

24.根据权利要求19所述的魔术笔，其特征在于，所述求出椭圆的长轴、短轴、倾斜角度、中心坐标的步骤进一步包括如下过程：

在笔划上等间隔选取m个点；

对于0＜i≤m，判断是否存在常数x₀、y₀、θ、a、b，使得为最小，若是，则进入下一步；其中 $f\left(x_i\right)=\frac{{[(x-x_0)\cos \mathrm{\θ}+(y-y_0)\sin \mathrm{\θ}]}^2}{a^2}+\frac{{[(y-y_0)\cos \mathrm{\θ}-(x-x_0)\sin \mathrm{\θ}]}^2}{b^2}-1,$ x_i、y_i分别为上述m点的坐标；i为整数；

计算最小时的x₀、y₀、θ、a、b，x₀、y₀分别为中心的横坐标、纵坐标，θ为倾斜角度、a、b分别为椭圆的长轴、短轴。