CN105278794B - 基于电磁白板的多人同步手写识别方法、装置及电磁笔 - Google Patents
基于电磁白板的多人同步手写识别方法、装置及电磁笔 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种基于电磁白板的多人同步手写识别方法，包括：同时获取多个电磁触摸信号；得到多个触摸点；连续获取多个触摸点数据；生成并显示多个触摸轨迹；开辟数据缓存空间；将触摸点数据存储于数据缓存空间；接收任一有源电磁笔的断开信号；提取有源电磁笔的触摸点数据；进行手写识别；生成文字对象；将文字对象显示在相应文本区；其中，多个具有不同电磁频率的有源电磁笔的电磁频率以1、2、4、8、16…2n‑1倍于基本电磁频率的数列进行规律排列，n为有源电磁笔的个数。本发明还公开了一种基于电磁白板的多人同步手写识别装置及电磁笔。本发明提出的基于电磁白板的多人同步手写识别方法、装置及电磁笔，能够实现多人同步手写识别。
Description
技术领域
本发明涉及电磁式触控技术领域，特别是指一种基于电磁白板的多人同步手写识别方法、装置及电磁笔。
背景技术
随着教学的进一步深化改革，电子白板产品备受教育市场关注，特别是互动电子白板产品，市场需求持续增长。互动电子白板于课堂教学上，已成为全球教学活动多媒体化发展的趋势，因此电子白板如果能够使用户按照最自然、最方便的输入方式进行文字输入无疑会大大的提高老师的教学效率。
教学过程中，不可避免地会用到手写方式的文字输入，手写识别技术则应运而生；然而普通的手写识别只能识别单用户，当多个用户在电子白板上进行书写时，则会出现无法识别多个用户的书写笔迹的情况；因此，急需研究一种多用户手写识别方法，以适应多个用户进行白板书写的情况。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提出一种基于电磁白板的多人同步手写识别方法、装置及电磁笔，能够实现多人同步手写识别。
基于上述目的本发明提供的基于电磁白板的多人同步手写识别方法，包括：
同时获取多个具有不同电磁频率的有源电磁笔与电磁白板接触时产生的多个电磁触摸信号；
通过计算得到不同电磁频率的电磁信号所产生的触摸位置，得到多个具有不同电磁频率的有源电磁笔相应的多个触摸点；
连续获取多个具有不同电磁频率的有源电磁笔相应的多个触摸点数据；
根据所述多个触摸点数据生成相应的多个触摸轨迹，并显示所述多个触摸轨迹；
为不同的有源电磁笔开辟相应的数据缓存空间；
将具有不同电磁频率的有源电磁笔对应的触摸点数据分别存储于与其相应的数据缓存空间；
接收任一有源电磁笔的断开信号；
从与断开的有源电磁笔相应的数据缓存空间中提取所述有源电磁笔的触摸点数据；
对提取出的有源电磁笔的触摸点数据进行手写识别，根据触摸点数据特征匹配文字；
得到相应的文字并生成文字对象；
将所述文字对象显示在与所述断开的有源电磁笔相应的文本区；
其中，所述多个具有不同电磁频率的有源电磁笔的电磁频率以1、2、4、8、16…2n-1倍于基本电磁频率的数列进行规律排列，n为有源电磁笔的个数。
在一些实施方式中，所述同时获取多个具有不同电磁频率的有源电磁笔与电磁白板接触时产生的多个电磁触摸信号的步骤还包括：
同时获取多个具有不同电磁频率的有源电磁笔与电磁白板接触时的当前触摸点的实际速度；
所述根据所述多个触摸点数据生成相应的多个触摸轨迹的步骤包括：
根据获取的实际速度计算出绘制速度；
根据所述当前点的绘制速度在当前点绘制椭圆，在相邻的两个椭圆之间绘制公切线，并对两个椭圆与公切线之间的区域进行填充，形成具有一定粗细的线段；
拟合优化所述线段；
固化所述拟合优化后的线段；
显示所述固化后的线段。
在一些实施方式中，所述固化所述拟合优化后的线段的步骤之前还包括：
对所述具有一定粗细的线段进行关键点算法计算；
判断是否存在关键点，如果存在，以该关键点为基准拟合优化该关键点两侧的线段；如果不存在则拟合优化所述已经绘制的线段。
在一些实施方式中，所述实际速度与所述触摸点位置均根据预设间隔值进行取样；所述预设间隔值为像素间隔值或时间间隔值；
所述绘制速度值是根据当前触摸点的实际速度，以及与当前触摸点相邻且在当前触摸点之前的前一触摸点的实际速度值计算得出，计算公式为：
绘制速度＝∑惯性系数*实际速度；
所述计算公式中的惯性系数为小于1的分数；
分数的分子部分是从斐波那契数列中获取，分母部分为所有分子的总和，所有的惯性系数的总和为1；
离当前触摸点越近的点，惯性系数的数值越大，离当前触摸点越远的点，惯性系数的数值越小。
在一些实施方式中，所述绘制椭圆的步骤包括：
根据当前触摸点的坐标位置确定椭圆圆心所在位置，当前触摸点坐标位置即为椭圆圆心所在位置；
确定椭圆长轴所在位置，两个相邻触摸点所在直线为椭圆长轴所在直线；
将绘制速度大小按照反比关系确定椭圆长轴半径；
根据长轴半径与短轴半径比值确定短轴半径；其中，所述椭圆长轴半径与短轴半径比值为固定比值；
绘制椭圆。
在一些实施方式中，所述判断是否存在关键点是对所述垂直距离进行判断，判断阈值为M，所述阈值M＞0；
如果所述垂直距离中最大的垂直距离大于等于所述阈值M，则有关键点；所述垂直距离最大的点为关键点；
如果所述垂直距离中最大的垂直距离小于所述阈值M，则没有关键点。
在一些实施方式中，所述关键点存在时，以关键点为基准分别拟合优化所述关键点两边的线段，关键点固定不动；
所述关键点两边的线段在拟合优化后，判断所述关键点是为否新出现的关键点：
如果是，则选取所述起始点到所述关键点、以及从所述关键点到所述当前点之间的两段线段，分别对所述两段线段进行关键点计算；
如果否，则固化拟合优化后的所述关键点到所述起始点之间的线段；
其中，所述关键点到所述起始点之间的线段完成固化后，所述关键点作为下一个绘制过程的起始点，绘制重新开始。
在一些实施方式中，所述关键点不存在时，进一步判断所述当前点到起始点是否达到第二阈值N，如果是，则拟合优化所述当前点与所述起始点之间的线段，并固化拟合优化后的线段；如果否，则拟合优化所述当前点与所述起始点之间的线段，然后重新开始获取所述数据；
所述第二阈值N包括时间阈值TM和/或长度阈值LM；
若所述第二阈值N为时间阈值TM与距离阈值LM，判断从所述当前触摸点到起始触摸点的时间或距离中任意一个是否达到所述时间阈值TM或距离阈值LM，如果达到了任何一个，则判断结果为是；否则，即T＜TM且L＜LM时，则判断结果为否；
若所述第二阈值N为时间阈值TM，判断从所述当前触摸点到起始触摸点的时间是否达到所述时间阈值TM，如果达到，则判断结果为是；否则，即T＜TM时，则判断结果为否；
若所述第二阈值N为距离阈值LM，所述第二阈值N为距离阈值LM，判断从所述当前触摸点到起始触摸点的时间是否达到所述距离阈值LM，如果达到，则判断结果为是；否则，即L＜LM时，则判断结果为否；
其中，起始触摸点是指电磁笔下笔瞬间的第一个触摸点。
本发明的另一方面还提供了一种基于电磁白板的多人同步手写识别装置，包括：
数据获取模块，用于同时获取多个具有不同电磁频率的有源电磁笔与电磁白板接触时产生的多个电磁触摸信号；以及，连续获取多个具有不同电磁频率的有源电磁笔相应的多个触摸点数据；
触摸轨迹生成模块，用于通过计算得到不同电磁频率的电磁信号所产生的触摸位置，得到多个具有不同电磁频率的有源电磁笔相应的多个触摸点；以及，根据所述多个触摸点数据生成相应的多个触摸轨迹，并显示所述多个触摸轨迹；
数据缓存模块，用于为不同的有源电磁笔开辟相应的数据缓存空间；以及，将具有不同电磁频率的有源电磁笔对应的触摸点数据分别存储于与其相应的数据缓存空间；
断开信号获取模块，用于接收任一有源电磁笔的断开信号；
文字识别模块，用于从与断开的有源电磁笔相应的数据缓存空间中提取所述有源电磁笔的触摸点数据；以及，对提取出的有源电磁笔的触摸点数据进行手写识别，根据触摸点数据特征匹配文字；得到相应的文字并生成文字对象；
显示模块，用于将所述文字对象显示在与所述断开的有源电磁笔相应的文本区；
其中，所述多个具有不同电磁频率的有源电磁笔的电磁频率以1、2、4、8、16…2n-1倍于基本电磁频率的数列进行规律排列，n为有源电磁笔的个数。
在一些实施方式中，所述数据获取模块还用于同时获取多个具有不同电磁频率的有源电磁笔与电磁白板接触时的当前触摸点的实际速度；
所述触摸轨迹生成模块还进一步包括：
绘制速度计算单元，用于根据获取的实际速度计算出绘制速度；
绘制单元，用于根据所述当前点的绘制速度在当前点绘制椭圆，在相邻的两个椭圆之间绘制公切线，并对两个椭圆与公切线之间的区域进行填充，形成具有一定粗细的线段；
拟合优化单元，用于拟合优化所述线段；
固化单元，用于固化所述拟合优化后的线段；
所述显示模块还用于显示所述固化后的线段。
在一些实施方式中，所述触摸轨迹生成模块还包括：
关键点计算单元，用于对所述具有一定粗细的线段进行关键点算法计算；以及，判断是否存在关键点，如果存在，以该关键点为基准拟合优化该关键点两侧的线段；如果不存在则拟合优化所述已经绘制的线段。
在一些实施方式中，所述实际速度与所述触摸点位置均根据预设间隔值进行取样；所述预设间隔值为像素间隔值或时间间隔值；
所述绘制速度值是根据当前触摸点的实际速度，以及与当前触摸点相邻且在当前触摸点之前的前一触摸点的实际速度值计算得出，计算公式为：
绘制速度＝∑惯性系数*实际速度；
所述计算公式中的惯性系数为小于1的分数；
分数的分子部分是从斐波那契数列中获取，分母部分为所有分子的总和，所有的惯性系数的总和为1；
离当前触摸点越近的点，惯性系数的数值越大，离当前触摸点越远的点，惯性系数的数值越小。
在一些实施方式中，所述绘制单元还用于根据当前触摸点的坐标位置确定椭圆圆心所在位置，当前触摸点坐标位置即为椭圆圆心所在位置；确定椭圆长轴所在位置，两个相邻触摸点所在直线为椭圆长轴所在直线；将绘制速度大小按照反比关系确定椭圆长轴半径；根据长轴半径与短轴半径比值确定短轴半径；其中，所述椭圆长轴半径与短轴半径比值为固定比值；以及，绘制椭圆。
在一些实施方式中，所述关键点计算单元还用于对所述垂直距离进行判断，判断阈值为M，所述阈值M＞0；
如果所述垂直距离中最大的垂直距离大于等于所述阈值M，则有关键点；所述垂直距离最大的点为关键点；
如果所述垂直距离中最大的垂直距离小于所述阈值M，则没有关键点。
在一些实施方式中，所述拟合优化单元还用于所述关键点存在时，以关键点为基准分别拟合优化所述关键点两边的线段，关键点固定不动；
所述关键点两边的线段在拟合优化后，所述关键点计算单元还用于判断所述关键点是为否新出现的关键点：
如果是，则所述关键点计算单元还用于选取所述起始点到所述关键点、以及从所述关键点到所述当前点之间的两段线段，分别对所述两段线段进行关键点计算；
如果否，则所述固化单元还用于固化拟合优化后的所述关键点到所述起始点之间的线段；
其中，所述关键点到所述起始点之间的线段完成固化后，所述关键点作为下一个绘制过程的起始点，绘制重新开始。
在一些实施方式中，所述关键点不存在时，所述关键点计算单元还用于进一步判断所述当前点到起始点是否达到第二阈值N，如果是，则所述拟合优化单元还用于拟合优化所述当前点与所述起始点之间的线段，所述固化单元还用于固化拟合优化后的线段；如果否，则所述拟合优化单元还用于拟合优化所述当前点与所述起始点之间的线段，所述数据获取模块则还用于重新开始获取所述数据；
其中，所述第二阈值N包括时间阈值TM和/或长度阈值LM；
若所述第二阈值N为时间阈值TM与距离阈值LM，所述关键点计算单元还用于判断从所述当前触摸点到起始触摸点的时间或距离中任意一个是否达到所述时间阈值TM或距离阈值LM，如果达到了任何一个，则判断结果为是；否则，即T＜TM且L＜LM时，则判断结果为否；
若所述第二阈值N为时间阈值TM，所述关键点计算单元还用于判断从所述当前触摸点到起始触摸点的时间是否达到所述时间阈值TM，如果达到，则判断结果为是；否则，即T＜TM时，则判断结果为否；
若所述第二阈值N为距离阈值LM，所述第二阈值N为距离阈值LM，所述关键点计算单元还用于判断从所述当前触摸点到起始触摸点的时间是否达到所述距离阈值LM，如果达到，则判断结果为是；否则，即L＜LM时，则判断结果为否；
其中，起始触摸点是指电磁笔下笔瞬间的第一个触摸点。
本发明的又一方面还提供了一种应用于所述的基于电磁白板的多人同步手写识别方法或者应用于所述的基于电磁白板的多人同步手写识别装置的电磁笔，所述电磁笔包括内置于电磁笔的与电磁白板产生电磁感应的电磁信号发射单元、陀螺仪、与陀螺仪连接的用于接收陀螺仪运动数据的陀螺仪数据识别单元、与陀螺仪数据识别单元连接的用于陀螺仪运动数据处理的单片机、与单片机连接的速度数据发射单元；其中，陀螺仪运动数据为电磁笔在书写过程中进行运动而生成的陀螺仪运动数据；所述单片机接收到陀螺仪运动数据后，将陀螺仪运动数据通过计算处理为电磁笔的实际速度，通过速度数据发射单元以无线信号方式发射所述电磁笔的实际速度数据到基于电磁白板的多人同步手写识别装置的数据获取模块，用于触摸轨迹的生成。
在一些实施方式中，所述电磁笔为有源电磁笔，其能主动发射预先设定好的特定频率的电磁信号。
在一些实施方式中，所述有源电磁笔的数量为至少两支；且每个有源电磁笔的电磁信号发射单元所发射的电磁频率均不相同；
所述多个具有不同电磁频率的有源电磁笔的电磁频率以1、2、4、8、16…2n-1倍于基本电磁频率的数列进行规律排列，n为有源电磁笔的个数。
从上面所述可以看出，本发明提供的基于电磁白板的多人同步手写识别方法及装置，根据发出不同电磁频率的多个有源电磁笔与电磁白板之间产生的电磁感应信号，通过计算得出分属于多个有源电磁笔的多个触摸点，并进而得到触摸轨迹，并分别显示相应的手写识别得到的文字对象在与有源电磁笔相应的文本区中，从而实现多人同步手写识别的效果。较佳的，在手写过程中、手写识别之前(抬笔之前)，所述触摸轨迹需要显示在电磁白板上，为了使实时显示更加接近用户的真实手写笔迹，通过测定电磁笔的运动过程中的实际速度并根据实际速度进行相应计算，从而生成接近于用户真实的书写触摸轨迹并进行显示，提升用户体验。
本发明的另一方面还提供了一种应用于所述基于电磁白板的多人同步手写识别方法或装置的电磁笔，通过内置有源电磁信号发射单元，来发出不同频率的电磁信号(电磁频率以1、2、4、8、16…2n-1倍于基本电磁频率的数列进行规律排列，n为有源电磁笔的个数)，从而区分不同电磁笔的触摸点并进一步区分各自的触摸轨迹，从而实现多人同步手写识别。同时，通过设置陀螺仪并检测陀螺仪运动数据，进一步根据陀螺仪运动数据计算出电磁笔的实际速度，用于用户真实手写笔迹的生成，提升用户体验。
附图说明
图1为本发明提供的基于电磁白板的多人同步手写识别方法的一个实施例的流程示意图；
图2为本发明提供的基于电磁白板的多人同步手写识别方法中电磁白板的原理示意图；
图3为本发明提供的基于电磁白板的多人同步手写识别方法中触摸轨迹生成的一个实施例的流程示意图；
图4为本发明提供的基于电磁白板的多人同步手写识别方法中触摸轨迹生成的一个实施例中绘制速度计算的原理示意图；
图5为本发明提供的基于电磁白板的多人同步手写识别装置的一个实施例的结构示意图；
图6为本发明提供的应用于所述基于电磁白板的多人同步手写识别方法或装置的电磁笔的一个实施例的结构示意图。
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。
需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
参照附图1，为本发明提供的基于电磁白板的多人同步手写识别方法的一个实施例的流程示意图。
基于电磁白板的多人同步手写识别方法，包括：
步骤101：同时获取多个具有不同电磁频率的有源电磁笔与电磁白板接触时产生的多个电磁触摸信号；
步骤102：通过计算得到不同电磁频率的电磁信号所产生的触摸位置，得到多个具有不同电磁频率的有源电磁笔相应的多个触摸点；
步骤103：连续获取多个具有不同电磁频率的有源电磁笔相应的多个触摸点数据；
步骤104：根据所述多个触摸点数据生成相应的多个触摸轨迹，并显示所述多个触摸轨迹；
步骤105：为不同的有源电磁笔开辟相应的数据缓存空间；
步骤106：将具有不同电磁频率的有源电磁笔对应的触摸点数据分别存储于与其相应的数据缓存空间；
步骤107：接收任一有源电磁笔的断开信号；
步骤108：从与断开的有源电磁笔相应的数据缓存空间中提取所述有源电磁笔的触摸点数据；
步骤109：对提取出的有源电磁笔的触摸点数据进行手写识别，根据触摸点数据特征匹配文字；
步骤110：得到相应的文字并生成文字对象；
步骤111：将所述文字对象显示在与所述断开的有源电磁笔相应的文本区；
其中，所述多个具有不同电磁频率的有源电磁笔的电磁频率以1、2、4、8、16…2n-1倍于基本电磁频率的数列进行规律排列，n为有源电磁笔的个数。
参照附图2，为本发明提供的基于电磁白板的多人同步手写识别方法中电磁白板的原理示意图。
下面结合附图2，简要描述本发明提供的基于电磁白板的多人同步手写识别方法中电磁白板的原理。
图2中所示的电磁白板，包括第一线圈A、第二线圈B、第三线圈C、第四线圈D；第一像素点①、第二像素点②、第三像素点③、第四像素点④、第五像素点⑤、第六像素点⑥、第七像素点⑦、第八像素点⑧、第九像素点⑨。
其中，第一线圈A同时绕过了第一像素点①、第三像素点③、第五像素点⑤、第六像素点⑥、第七像素点⑦和第九像素点⑨；第二线圈B同时绕过了第二像素点②、第三像素点③、第四像素点④和第七像素点⑦；第三线圈C同时绕过了第四像素点④、第六像素点⑥和第七像素点⑦；第四线圈D同时绕过了第八像素点⑧和第九像素点⑨。
所述触摸点判断规律如表1所示。
表1触摸点判断规律表
| 第一线圈A | 第二线圈B | 第三线圈C | 第四线圈D | |
| 第一像素点① | 1 | 0 | 0 | 0 |
| 第二像素点② | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 第三像素点③ | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 第四像素点④ | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 第五像素点⑤ | 1 | 0 | 1 | 0 |
| 第六像素点⑥ | 0 | 0 | 1 | 0 |
| 第七像素点⑦ | 1 | 1 | 1 | 0 |
| 第八像素点⑧ | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 第九像素点⑨ | 1 | 0 | 0 | 1 |
电磁笔操作过程中和电磁白板下的电磁感应器产生磁场变化来判别，电磁笔为讯号发射端，天线电磁白板为讯号接收端，当电磁笔接近电磁白板时感应产生磁通量变化，由计算机运算得到触摸点位置。
根据表1所示，当电磁笔接触到任一像素点时，对绕过该像素点的线圈产生电磁感应，通过表1可以得出第一线圈A、第二线圈B、第三线圈C、第四线圈D的中产生或不产生电磁感应(“1”代表产生，“0”代表不产生)的唯一组合，从而可以计算出触摸点位置。
而同时，采用有源电磁笔，其主动发射特定频率的电磁讯号至电磁白板板上线圈阵列，这里将多支有源电磁笔的电磁频率以1、2、4、8、16…2n-1倍于基本电磁频率(可以根据常规的有源电磁笔进行设置，例如120kHz的RF信号)的数列进行规律排列，n为有源电磁笔的个数。从而，使得接收到的电磁频率数据只能计算得到唯一的值，进而计算出多个触摸点的位置。
参照附图3，为本发明提供的基于电磁白板的多人同步手写识别方法中触摸轨迹生成的一个实施例的流程示意图。
所述基于电磁白板的多人同步手写识别方法中触摸轨迹生成的步骤还可进一步包括以下步骤：
步骤201，在与电磁白板的接触面上获取数据，数据包括当前触摸点的实际速度值和当前触摸点的坐标位置。
作为本发明的一个实施例，与电磁白板所接触的硬件装置是一种有源电磁笔，坐标位置是一个动态值，在电磁白板上的每个像素点，都对应一个唯一的坐标位置。
作为本发明的一个实施例，为了避免采样点过多影响计算速度，数据获取过程中，实际速度与坐标位置都是根据预设间隔值进行取样，例如每隔两个像素值获取一次数据，或者每间隔一段时间，例如每40ms获取一次数据。
步骤202，根据步骤201中所获得的当前触摸点的实际速度，算出绘制速度。
所述绘制速度值是根据当前触摸点的实际速度，以及与当前触摸点相邻，在当前触摸点之前的前一触摸点的实际速度值计算得出。
其中，绘制速度＝∑惯性系数*实际速度。
作为一个实施例，公式中惯性系数是小于1的分数，分数的分子部分是从斐波那契数列中获取，分母部分为所有分子的总和。所有的惯性系数的总和为1。
作为一个实施例，离当前触摸点越近的触摸点，惯性系数的数值越大，离当前触摸点越远的触摸点，惯性系数的数值越小。
假设当前触摸点的绘制速度是由当前触摸点到当前触摸点之前的第三个触摸点计算得出的，则计算公式为V'D为当前点的绘制速度，VD为当前触摸点的实际速度、VD-1为当前触摸点前一个触摸点的实际速度、VD-2为当前触摸点之前第二个触摸点的实际速度、VD-3为当前触摸点之前第三个触摸点的实际速度，分别为这四个触摸点对应的惯性系数。
具体的参见图4所示，假设绘制线段从AV1至AV4点方向，过程中共获取到四个点的数据分别是点AV1、AV2、AV3、AV4，，当前点为AV4。这四个点所对应的实际速度分别是V1、V2、V3、V4，假设当前点AV4的绘制速度是根据当前点和之前三个点的实际速度绘制的，那么前点AV4的绘制速度V4’的计算公式为公式中每个实际速度前面的系数为惯性系数，该系数是根据斐波那契数列计算得出的，系数的分子部分1、1、2、3构成斐波那契数列，分母部分为公式中所有惯性系数分子的总和。从公式中可以看出，距离点AV4越近的点对绘制速度V4’影响越大，离AV4越远的点对绘制速度V4’影响越小。离当前触摸点越近的触摸点对绘制速度的影响大于离当前触摸点较远的触摸点。当前触摸点的绘制速度会受到之前的触摸点的实际速度的牵制。
以这样的方式计算为了避免在绘制过程中，由于速度突变所导致的绘制失真。
步骤203，根据绘制速度在当前触摸点绘制椭圆，并对两个椭圆与公切线之间的区域进行填充，形成具有一定粗细的线段。
作为本发明的一个实施例，绘制椭圆的步骤包括：
以当前触摸点的坐标位置确定椭圆圆心所在位置，当前触摸点坐标位置即为椭圆圆心所在位置。
确定椭圆长轴所在位置，与行进方向垂直的直线为椭圆长轴所在直线；
将绘制速度大小按照反比关系确定椭圆长轴半径；
根据长轴半径与短轴半径比值确定短轴半径；
生成椭圆。
作为一个实施例，椭圆长轴半径与短轴半径的比例关系固定。当椭圆长轴半径确定时，根据比例关系可以得出椭圆短轴半径。例如假设椭圆长轴半径与短轴半径比值为5：3，那么当椭圆长轴半径为0.1mm的时候，短轴半径为0.06mm。作为一个实施例，所述绘制的椭圆为实心圆。
在实际绘制过程中，通常当速度加快时，笔锋会变细，而当速度变慢时，笔锋会变粗。所以绘制速度与椭圆长轴半径成反比，也就是当绘制速度越快时，线段越细，而当绘制速度越慢时，线段越粗。
作为本发明的一个实施例，绘制椭圆是一个实时的过程，每当获取到一个触摸点的数据时，就在该触摸点根据长轴所在直线和绘制速度在所述坐标位置绘制椭圆，然后在相邻的椭圆之间绘制公切线。公切线绘制完成后，对公切线与相邻的两个椭圆之间形成空白区域进行填充。作为一个实施例，对空白区域填充的颜色与绘制所使用的颜色是相同颜色。
作为一个实施例，所述绘制是一个虚拟的运算过程，包括步骤203中的绘制过程，步骤206或步骤210或步骤212中的拟合优化过程，都是在绘制过程中虚拟进行的，这些过程并不会被用户看到，而用户最终从显示屏幕上看到的，就是步骤207或步骤211已经完成固化的线段。
步骤204，对已经绘制的线段进行关键点算法计算。关键点算法包括以下步骤：
步骤2041，选取需要计算关键点的线段(该线段并非一定是直线，也可能是曲线、折线等)。作为本发明的一个实施例，关键点算法计算至少应该包括三个点。
步骤2042，将所选取线段的两个端点(起始点和终点)之间连成一条直线。
步骤2043，计算该线段上的所有的点到所述直线的垂直距离。
作为本发明的一个实施例，所述选取需要计算关键点的线段是当前点与所述起始点之间的线段。所述该线段上的所有的触摸点一般为步骤201中的数据获取触摸点，若该触摸点在步骤206或步骤212中做过拟合优化处理，则为步骤206或步骤212中拟合优化的线段上的触摸点。
作为本发明的一个实施例，所述垂直距离计算，不包括线段的两个端点到所述直线的垂直距离。因为线段的两个端点与直线的两个端点是重合的，距离为0。
假设选取线段ADAS进行计算，起始点AS、当前点AD，AS和AD两个点为线段的两个端点，将AS到AD连成一条直线，计算直线上所有的点到该直线间的垂直距离，不包括AS和AD两个点的。
步骤205，对步骤2043中所述所有垂直距离计算结果进行判断，判断阈值为M，所述阈值M＞0。若其中最大的垂直距离L⊥大于等于预设的阈值M时，即L⊥≥M时则判断有关键点，垂直距离最大的点即为关键点AK。若该最大的垂直距离L⊥小于阈值M时，即L⊥＜M则判断该线段上没有关键点。
若判断结果为有关键点，则触发步骤206，若判断结果为没有关键点，则触发步骤209。
步骤206，当步骤205的判断结果为有关键点时，拟合优化所述关键点两边的线段。具体的是指，关键点固定不动，以关键点所在位置为界，将所述线段分为两段，即起始点到关键点之间的选段，以及关键点到当前点之间的线段，分别对这两部分线段进行拟合优化。
步骤207，固化关键点与起始点之间的线段。对这部分线段不再进行绘制和计算，所述关键点作为下一个绘制过程的起始点，触发步骤201，绘制过程重新开始。
步骤208，显示固优化后的线段。
步骤2061，作为本发明的一个实施例，可以在步骤206之后增加一个步骤2061，判断步骤205得到的关键点是否为新出现的关键点，如果否，则进入步骤207；如果是，则选取起始点到所述关键点、以及从所述关键点到当前点之间的两段线段，然后触发步骤2042分别对上述两段线段进行关键点计算。这种将线段分段再计算的方式会能够保证计算出所绘制线段上的所有关键点都被找出没有遗漏。
假设当前点AD与起始点AS之间的线段是ASAD，前一个点AD-1与起始点AS之间的线段ASAD-1，ASAD与ASAD-1这两个线段上计算出的关键点AK重合时，固化关键点AK到起始点AS之间的线段AKAS，固化后，对AKAS计算停止，触发步骤1，关键点AK作为起始点AS绘制重新开始。
步骤209，当步骤205中判断结果为没有关键点时，进一步判断当前点到起始点是否达到第二阈值N。若判断结果为是，则触发步骤210；若判断结果为否则触发步骤212。
作为本发明的一个实施例，第二阈值N可以包括时间阈值TM和/或距离阈值LM。
如果第二阈值N为时间阈值TM与距离阈值LM，则步骤209为进一步判断从当前点到起始点的时间或距离中的任意一个是否达到所述时间阈值TM或距离阈值LM，如果达到了任何一个，则判断结果为是；否则，即T＜TM且L＜LM时，则判断结果为否。在实际绘制过程中，用户会有各种各样不同的绘制方式，对时间阈值TM和长度阈值LM这两个条件，在每一次判断计算结果没有关键点之后，都会对时间阈值TM和长度与之LM分别进行判断，以先达到判断条件的阈值为触发条件。在实际教学演示过程中，有时候为了能够演示详细的过程，会放慢绘制速度，绘制时间就会增加，这时绘制时间T就会首先达到时间阈值TM，这时就根据TM进行判断；或者有些学生在绘制过程中，绘制速度会比加快，在同样的绘制时间里，绘制的长度就会增加，当距离L达到距离阈值LM时，这时就根据LM进行判断。
如果第二阈值N为时间阈值TM，则步骤209为进一步判断当前点到起始点的时间是否达到所述时间阈值TM，如果达到，则判断结果为是；否则T＜TM时，则判断结果为否。
如果第二阈值N为距离阈值LM，则步骤209为进一步判断当前点到起始点的距离是否达到所述距离阈值LM，如果达到，则判断结果为是；否则L＜LM时，则判断结果为否。
步骤210，作为本发明的一个实施例，当步骤209的判断结果为是的时候，即达到第二阈值N时，则触发步骤210，拟合优化当前点与起始点之间的线段。
步骤211，固化当前触摸点到起始触摸点之间的线段。对这部分线段不再进行绘制、计算、拟合优化，所述当前触摸点作为下一个绘制过程的起始点，触发步骤201，绘制、计算、拟合优化重新开始。然后将已经固化的线段显示，即触发步骤208。
步骤212，作为本发明的一个实施例，当步骤209的判断结果为否的时候，即没有达到第二阈值N时，则触发步骤212，拟合优化当前触摸点与起始触摸点之间的线段，然后触发步骤201。
作为本发明的一个实施例，所述步骤210到步骤212的目的是当起始触摸点到当前触摸点之间在没有出现关键点时候，起始触摸点到当前触摸点的线段可以再进行第二次拟合优化，使绘制出的线段更加光滑优美。
作为本发明的一个实施例，所述步骤205、步骤209、步骤211中线段的拟合优化方式是根据贝塞尔曲线算法拟合优化得出的。贝塞尔曲线的优点是其仿真程度更非常高，并且可以有效的去除绘制过程中由于抖动产生的毛刺和失真度非常大的尖锐拐点。
作为本发明的一个实施例，在步骤2041中所述线段为经过拟合优化后的线段。在实际绘制过程中，实际的采样点可能是毛刺或尖锐的拐点，线段在进行优化后，实际线段会被优化线段所覆盖，覆盖后该点消失。在对所述优化线段进行关键点计算时，将在优化的线段上获取需要计算的点。
对拟合优化后的线段进行固化，能够缩短庞杂的计算过程所带来的由于运算时间过长导致的运算速度过慢。这种对线段进行分段式的绘制、计算、拟合优化、固化方式是一种增量式存储方式，这种存储方式使得运算速度大大提升。
从上面所述可以看出，本发明提供的基于电磁白板的多人同步手写识别方法，根据发出不同电磁频率的多个有源电磁笔与电磁白板之间产生的电磁感应信号，通过计算得出分属于多个有源电磁笔的多个触摸点，并进而得到触摸轨迹，并分别显示相应的手写识别得到的文字对象在与有源电磁笔相应的文本区中，从而实现多人同步手写识别的效果。较佳的，在手写过程中、手写识别之前(抬笔之前)，所述触摸轨迹需要显示在电磁白板上，为了使实时显示更加接近用户的真实手写笔迹，通过测定电磁笔的运动过程中的实际速度并根据实际速度进行相应计算，从而生成接近于用户真实的书写触摸轨迹并进行显示，提升用户体验。
需要特别指出的是，上述基于电磁白板的多人同步手写识别识别方法实施例中的各个步骤均可以相互交叉、替换、增加、删减，因此，这些合理的排列组合变换之于所述基于电磁白板的多人同步手写识别方法也应当属于本发明的保护范围，并且不应将本发明的保护范围局限在所述实施例之上。
本发明的另一方面还提供了一种基于电磁白板的多人同步手写识别装置，参照附图5，为本发明提供的基于电磁白板的多人同步手写识别装置的一个实施例的结构示意图。
所述基于电磁白板的多人同步手写识别装置300，包括：
数据获取模块301，用于同时获取多个具有不同电磁频率的有源电磁笔与电磁白板接触时产生的多个电磁触摸信号；以及，连续获取多个具有不同电磁频率的有源电磁笔相应的多个触摸点数据；
触摸轨迹生成模块302，用于通过计算得到不同电磁频率的电磁信号所产生的触摸位置，得到多个具有不同电磁频率的有源电磁笔相应的多个触摸点；以及，根据所述多个触摸点数据生成相应的多个触摸轨迹，并显示所述多个触摸轨迹；
数据缓存模块303，用于为不同的有源电磁笔开辟相应的数据缓存空间；以及，将具有不同电磁频率的有源电磁笔对应的触摸点数据分别存储于与其相应的数据缓存空间；
断开信号获取模块304，用于接收任一有源电磁笔的断开信号；
文字识别模块305，用于从与断开的有源电磁笔相应的数据缓存空间中提取所述有源电磁笔的触摸点数据；以及，对提取出的有源电磁笔的触摸点数据进行手写识别，根据触摸点数据特征匹配文字；得到相应的文字并生成文字对象；
显示模块306，用于将所述文字对象显示在与所述断开的有源电磁笔相应的文本区；
其中，所述多个具有不同电磁频率的有源电磁笔的电磁频率以1、2、4、8、16…2n-1倍于基本电磁频率的数列进行规律排列，n为有源电磁笔的个数。
较佳的，所述数据获取模块301还用于同时获取多个具有不同电磁频率的有源电磁笔与电磁白板接触时的当前触摸点的实际速度；
所述触摸轨迹生成模块302还进一步包括：
绘制速度计算单元3021，用于根据获取的实际速度计算出绘制速度；
绘制单元3022，用于根据所述当前点的绘制速度在当前点绘制椭圆，在相邻的两个椭圆之间绘制公切线，并对两个椭圆与公切线之间的区域进行填充，形成具有一定粗细的线段；
拟合优化单元3024，用于拟合优化所述线段；
固化单元3025，用于固化所述拟合优化后的线段；
所述显示模块306还用于显示所述固化后的线段。
进一步的，所述触摸轨迹生成模块302还包括：
关键点计算单元3023，用于对所述具有一定粗细的线段进行关键点算法计算；以及，判断是否存在关键点，如果存在，以该关键点为基准拟合优化该关键点两侧的线段；如果不存在则拟合优化所述已经绘制的线段。
较佳的，所述实际速度与所述触摸点位置均根据预设间隔值进行取样；所述预设间隔值为像素间隔值或时间间隔值；
所述绘制速度值是根据当前触摸点的实际速度，以及与当前触摸点相邻且在当前触摸点之前的前一触摸点的实际速度值计算得出，计算公式为：
绘制速度＝∑惯性系数*实际速度；
所述计算公式中的惯性系数为小于1的分数；
分数的分子部分是从斐波那契数列中获取，分母部分为所有分子的总和，所有的惯性系数的总和为1；
离当前触摸点越近的点，惯性系数的数值越大，离当前触摸点越远的点，惯性系数的数值越小。
可选的，所述绘制单元3022还用于根据当前触摸点的坐标位置确定椭圆圆心所在位置，当前触摸点坐标位置即为椭圆圆心所在位置；确定椭圆长轴所在位置，两个相邻触摸点所在直线为椭圆长轴所在直线；将绘制速度大小按照反比关系确定椭圆长轴半径；根据长轴半径与短轴半径比值确定短轴半径；其中，所述椭圆长轴半径与短轴半径比值为固定比值；以及，绘制椭圆。
进一步的，所述关键点计算单元3023还用于对所述垂直距离进行判断，判断阈值为M，所述阈值M＞0；
如果所述垂直距离中最大的垂直距离大于等于所述阈值M，则有关键点；所述垂直距离最大的点为关键点；
如果所述垂直距离中最大的垂直距离小于所述阈值M，则没有关键点。
较佳的，所述拟合优化单元3024还用于所述关键点存在时，以关键点为基准分别拟合优化所述关键点两边的线段，关键点固定不动；
所述关键点两边的线段在拟合优化后，所述关键点计算单元3023还用于判断所述关键点是为否新出现的关键点：
如果是，则所述关键点计算单元3023还用于选取所述起始点到所述关键点、以及从所述关键点到所述当前点之间的两段线段，分别对所述两段线段进行关键点计算；
如果否，则所述固化单元3025还用于固化拟合优化后的所述关键点到所述起始点之间的线段；
其中，所述关键点到所述起始点之间的线段完成固化后，所述关键点作为下一个绘制过程的起始点，绘制重新开始。
进一步的，所述关键点不存在时，所述关键点计算单元3023还用于进一步判断所述当前点到起始点是否达到第二阈值N，如果是，则所述拟合优化单元3024还用于拟合优化所述当前点与所述起始点之间的线段，所述固化单元3025还用于固化拟合优化后的线段；如果否，则所述拟合优化单元3024还用于拟合优化所述当前点与所述起始点之间的线段，所述数据获取模块301则还用于重新开始获取所述数据；
其中，所述第二阈值N包括时间阈值TM和/或长度阈值LM；
若所述第二阈值N为时间阈值TM与距离阈值LM，所述关键点计算单元3023还用于判断从所述当前触摸点到起始触摸点的时间或距离中任意一个是否达到所述时间阈值TM或距离阈值LM，如果达到了任何一个，则判断结果为是；否则，即T＜TM且L＜LM时，则判断结果为否；
若所述第二阈值N为时间阈值TM，所述关键点计算单元3023还用于判断从所述当前触摸点到起始触摸点的时间是否达到所述时间阈值TM，如果达到，则判断结果为是；否则，即T＜TM时，则判断结果为否；
若所述第二阈值N为距离阈值LM，所述第二阈值N为距离阈值LM，所述关键点计算单元3023还用于判断从所述当前触摸点到起始触摸点的时间是否达到所述距离阈值LM，如果达到，则判断结果为是；否则，即L＜LM时，则判断结果为否；
其中，起始触摸点是指电磁笔下笔瞬间的第一个触摸点。
从上面所述可以看出，本发明提供的基于电磁白板的多人同步手写识别装置，根据发出不同电磁频率的多个有源电磁笔与电磁白板之间产生的电磁感应信号，通过计算得出分属于多个有源电磁笔的多个触摸点，并进而得到触摸轨迹，并分别显示相应的手写识别得到的文字对象在与有源电磁笔相应的文本区中，从而实现多人同步手写识别的效果。较佳的，在手写过程中、手写识别之前(抬笔之前)，所述触摸轨迹需要显示在电磁白板上，为了使实时显示更加接近用户的真实手写笔迹，通过测定电磁笔的运动过程中的实际速度并根据实际速度进行相应计算，从而生成接近于用户真实的书写触摸轨迹并进行显示，提升用户体验。
需要特别指出的是，上述基于电磁白板的多人同步手写识别装置的实施例仅采用了所述基于电磁白板的多人同步手写识别方法的实施例来具体说明各模块的工作过程，本领域技术人员能够很容易想到，将这些模块应用到所述基于电磁白板的多人同步手写识别方法的其他实施例中。当然，由于所述基于电磁白板的多人同步手写识别方法实施例中的各个步骤均可以相互交叉、替换、增加、删减，因此，这些合理的排列组合变换之于所述基于电磁白板的多人同步手写识别装置也应当属于本发明的保护范围，并且不应将本发明的保护范围局限在所述实施例之上。
本发明的又一方面还提供了一种应用于所述的基于电磁白板的多人同步手写识别方法或者应用于所述的基于电磁白板的多人同步手写识别装置的电磁笔，参照附图6，为本发明提供的应用于所述基于电磁白板的多人同步手写识别方法或装置的电磁笔的一个实施例的结构示意图。
所述电磁笔400包括内置于电磁笔400的与电磁白板产生电磁感应的电磁信号发射单元401、陀螺仪402、与陀螺仪402连接的用于接收陀螺仪运动数据的陀螺仪数据识别单元403、与陀螺仪数据识别单元403连接的用于陀螺仪运动数据处理的单片机404、与单片机404连接的速度数据发射单元405；其中，陀螺仪运动数据为电磁笔400在书写过程中进行运动而生成的陀螺仪运动数据；所述单片机404接收到陀螺仪运动数据后，将陀螺仪运动数据通过计算处理为电磁笔的实际速度，通过速度数据发射单元以无线信号方式发射所述电磁笔400的实际速度数据到基于电磁白板的多人同步手写识别装置的数据获取模块301，用于触摸轨迹生成模块302的触摸轨迹的生成。
较佳的，所述电磁笔400为有源电磁笔，其能主动发射预先设定好的特定频率的电磁信号。
其中，所述有源电磁笔400的数量为至少两支；且每个有源电磁笔400的电磁信号发射单元所发射的电磁频率均不相同；
所述多个具有不同电磁频率的有源电磁笔的电磁频率以1、2、4、8、16…2n-1倍于基本电磁频率的数列进行规律排列，n为有源电磁笔的个数。
从上面所述可以看出，本发明提供的应用于所述基于电磁白板的多人同步手写识别方法或装置的电磁笔，通过内置有源电磁信号发射单元，来发出不同频率的电磁信号(电磁频率以1、2、4、8、16…2n-1倍于基本电磁频率的数列进行规律排列，n为有源电磁笔的个数)，从而区分不同电磁笔的触摸点并进一步区分各自的触摸轨迹，从而实现多人同步手写识别。同时，通过设置陀螺仪并检测陀螺仪运动数据，进一步根据陀螺仪运动数据计算出电磁笔的实际速度，用于用户真实手写笔迹的生成，提升用户体验。
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 (13)
1.一种基于电磁白板的多人同步手写识别方法，其特征在于，包括：
同时获取多个具有不同电磁频率的有源电磁笔与电磁白板接触时产生的多个电磁触摸信号；
通过计算得到不同电磁频率的电磁信号所产生的触摸位置，得到多个具有不同电磁频率的有源电磁笔相应的多个触摸点；
连续获取多个具有不同电磁频率的有源电磁笔相应的多个触摸点数据；
根据所述多个触摸点数据生成相应的多个触摸轨迹，并显示所述多个触摸轨迹；
为不同的有源电磁笔开辟相应的数据缓存空间；
将具有不同电磁频率的有源电磁笔对应的触摸点数据分别存储于与其相应的数据缓存空间；
接收任一有源电磁笔的断开信号；
从与断开的有源电磁笔相应的数据缓存空间中提取所述有源电磁笔的触摸点数据；
对提取出的有源电磁笔的触摸点数据进行手写识别，根据触摸点数据特征匹配文字；
得到相应的文字并生成文字对象；
将所述文字对象显示在与所述断开的有源电磁笔相应的文本区；
其中，所述多个具有不同电磁频率的有源电磁笔的电磁频率以1、2、4、8、16…2n-1倍于基本电磁频率的数列进行规律排列，n为有源电磁笔的个数；
其中，所述同时获取多个具有不同电磁频率的有源电磁笔与电磁白板接触时产生的多个电磁触摸信号的步骤还包括：
同时获取多个具有不同电磁频率的有源电磁笔与电磁白板接触时的当前触摸点的实际速度；
其中，所述根据所述多个触摸点数据生成相应的多个触摸轨迹的步骤包括：
根据获取的实际速度计算出绘制速度；
根据所述当前点的绘制速度在当前点绘制椭圆，在相邻的两个椭圆之间绘制公切线，并对两个椭圆与公切线之间的区域进行填充，形成具有一定粗细的线段；
拟合优化所述线段；
固化所述拟合优化后的线段；
显示所述固化后的线段；
其中，所述固化所述拟合优化后的线段的步骤之前还包括：
对所述具有一定粗细的线段进行关键点算法计算；
判断是否存在关键点，如果存在，以该关键点为基准拟合优化该关键点两侧的线段；如果不存在则拟合优化已经绘制的线段；
其中，所述实际速度与所述触摸点位置均根据预设间隔值进行取样；所述预设间隔值为像素间隔值或时间间隔值；
所述绘制速度值是根据当前触摸点的实际速度，以及与当前触摸点相邻且在当前触摸点之前的前一触摸点的实际速度值计算得出，计算公式为：
绘制速度＝∑惯性系数*实际速度；
所述实际速度包括当前触摸点的实际速度以及与当前触摸点相邻且在当前触摸点之前的前一触摸点的实际速度；
所述计算公式中的惯性系数为小于1的分数；
分数的分子部分是从斐波那契数列中获取，分母部分为所有分子的总和，所有的惯性系数的总和为1；
离当前触摸点越近的点，惯性系数的数值越大，离当前触摸点越远的点，惯性系数的数值越小。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述绘制椭圆的步骤包括：
根据当前触摸点的坐标位置确定椭圆圆心所在位置，当前触摸点坐标位置即为椭圆圆心所在位置；
确定椭圆长轴所在位置，两个相邻触摸点所在直线为椭圆长轴所在直线；
将绘制速度大小按照反比关系确定椭圆长轴半径；
根据长轴半径与短轴半径比值确定短轴半径；其中，所述椭圆长轴半径与短轴半径比值为固定比值；
绘制椭圆。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述判断是否存在关键点是对垂直距离进行判断，判断阈值为M，所述阈值M＞0；
如果所述垂直距离中最大的垂直距离大于等于所述阈值M，则有关键点；所述垂直距离最大的点为关键点；所述垂直距离是指所述具有一定粗细的线段上的所有触摸点到所述具有一定粗细的线段的两个端点连线的垂直距离；所述垂直距离计算，不包括所述具有一定粗细的线段的两个端点到所述直线的垂直距离；
如果所述垂直距离中最大的垂直距离小于所述阈值M，则没有关键点。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述关键点存在时，以关键点为基准分别拟合优化所述关键点两边的线段，关键点固定不动；
所述关键点两边的线段在拟合优化后，判断所述关键点是否为新出现的关键点：
如果是，则选取起始点到所述关键点、以及从所述关键点到所述当前点之间的两段线段，分别对所述两段线段进行关键点计算；
如果否，则固化拟合优化后的所述关键点到所述起始点之间的线段；
其中，所述关键点到所述起始点之间的线段完成固化后，所述关键点作为下一个绘制过程的起始点，绘制重新开始。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述关键点不存在时，进一步判断所述当前点到起始点是否达到第二阈值N，如果是，则拟合优化所述当前点与所述起始点之间的线段，并固化拟合优化后的线段；如果否，则拟合优化所述当前点与所述起始点之间的线段，然后重新开始获取所述数据；
所述第二阈值N包括时间阈值TM和/或距离阈值LM；
若所述第二阈值N为时间阈值TM与距离阈值LM，判断从所述当前触摸点到起始触摸点的时间或距离中任意一个是否达到所述时间阈值TM或距离阈值LM，如果达到了任何一个，则判断结果为是；否则，即T＜TM且L＜LM时，则判断结果为否；
若所述第二阈值N为时间阈值TM，判断从所述当前触摸点到起始触摸点的时间是否达到所述时间阈值TM，如果达到，则判断结果为是；否则，即T＜TM时，则判断结果为否；
若所述第二阈值N为距离阈值LM，所述第二阈值N为距离阈值LM，判断从所述当前触摸点到起始触摸点的时间是否达到所述距离阈值LM，如果达到，则判断结果为是；否则，即L＜LM时，则判断结果为否；
其中，起始触摸点是指电磁笔下笔瞬间的第一个触摸点。
6.一种基于电磁白板的多人同步手写识别装置，其特征在于，包括：
数据获取模块，用于同时获取多个具有不同电磁频率的有源电磁笔与电磁白板接触时产生的多个电磁触摸信号；以及，连续获取多个具有不同电磁频率的有源电磁笔相应的多个触摸点数据；
触摸轨迹生成模块，用于通过计算得到不同电磁频率的电磁信号所产生的触摸位置，得到多个具有不同电磁频率的有源电磁笔相应的多个触摸点；以及，根据所述多个触摸点数据生成相应的多个触摸轨迹，并显示所述多个触摸轨迹；
数据缓存模块，用于为不同的有源电磁笔开辟相应的数据缓存空间；以及，将具有不同电磁频率的有源电磁笔对应的触摸点数据分别存储于与其相应的数据缓存空间；
断开信号获取模块，用于接收任一有源电磁笔的断开信号；
文字识别模块，用于从与断开的有源电磁笔相应的数据缓存空间中提取所述有源电磁笔的触摸点数据；以及，对提取出的有源电磁笔的触摸点数据进行手写识别，根据触摸点数据特征匹配文字；得到相应的文字并生成文字对象；
显示模块，用于将所述文字对象显示在与所述断开的有源电磁笔相应的文本区；
其中，所述多个具有不同电磁频率的有源电磁笔的电磁频率以1、2、4、8、16…2n-1倍于基本电磁频率的数列进行规律排列，n为有源电磁笔的个数；
其中，所述数据获取模块还用于同时获取多个具有不同电磁频率的有源电磁笔与电磁白板接触时的当前触摸点的实际速度；
其中，所述触摸轨迹生成模块还进一步包括：
绘制速度计算单元，用于根据获取的实际速度计算出绘制速度；
绘制单元，用于根据所述当前点的绘制速度在当前点绘制椭圆，在相邻的两个椭圆之间绘制公切线，并对两个椭圆与公切线之间的区域进行填充，形成具有一定粗细的线段；
拟合优化单元，用于拟合优化所述线段；
固化单元，用于固化所述拟合优化后的线段；
所述显示模块还用于显示所述固化后的线段；
其中，所述触摸轨迹生成模块还包括：
关键点计算单元，用于对所述具有一定粗细的线段进行关键点算法计算；以及，判断是否存在关键点，如果存在，以该关键点为基准拟合优化该关键点两侧的线段；如果不存在则拟合优化已经绘制的线段；
其中，所述实际速度与所述触摸点位置均根据预设间隔值进行取样；所述预设间隔值为像素间隔值或时间间隔值；
所述绘制速度值是根据当前触摸点的实际速度，以及与当前触摸点相邻且在当前触摸点之前的前一触摸点的实际速度值计算得出，计算公式为：
绘制速度＝∑惯性系数*实际速度；
所述实际速度包括当前触摸点的实际速度以及与当前触摸点相邻且在当前触摸点之前的前一触摸点的实际速度；
所述计算公式中的惯性系数为小于1的分数；
分数的分子部分是从斐波那契数列中获取，分母部分为所有分子的总和，所有的惯性系数的总和为1；
离当前触摸点越近的点，惯性系数的数值越大，离当前触摸点越远的点，惯性系数的数值越小。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，
所述绘制单元还用于根据当前触摸点的坐标位置确定椭圆圆心所在位置，当前触摸点坐标位置即为椭圆圆心所在位置；确定椭圆长轴所在位置，两个相邻触摸点所在直线为椭圆长轴所在直线；将绘制速度大小按照反比关系确定椭圆长轴半径；根据长轴半径与短轴半径比值确定短轴半径；其中，所述椭圆长轴半径与短轴半径比值为固定比值；以及，绘制椭圆。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，
所述关键点计算单元还用于对垂直距离进行判断，判断阈值为M，所述阈值M＞0；
如果所述垂直距离中最大的垂直距离大于等于所述阈值M，则有关键点；所述垂直距离最大的点为关键点；所述垂直距离是指所述具有一定粗细的线段上的所有触摸点到所述具有一定粗细的线段的两个端点连线的垂直距离；所述垂直距离计算，不包括所述具有一定粗细的线段的两个端点到所述直线的垂直距离；
如果所述垂直距离中最大的垂直距离小于所述阈值M，则没有关键点。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述拟合优化单元还用于所述关键点存在时，以关键点为基准分别拟合优化所述关键点两边的线段，关键点固定不动；
所述关键点两边的线段在拟合优化后，所述关键点计算单元还用于判断所述关键点是否为新出现的关键点：
如果是，则所述关键点计算单元还用于选取起始点到所述关键点、以及从所述关键点到所述当前点之间的两段线段，分别对所述两段线段进行关键点计算；
如果否，则所述固化单元还用于固化拟合优化后的所述关键点到所述起始点之间的线段；
其中，所述关键点到所述起始点之间的线段完成固化后，所述关键点作为下一个绘制过程的起始点，绘制重新开始。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，
所述关键点不存在时，所述关键点计算单元还用于进一步判断所述当前点到起始点是否达到第二阈值N，如果是，则所述拟合优化单元还用于拟合优化所述当前点与所述起始点之间的线段，所述固化单元还用于固化拟合优化后的线段；如果否，则所述拟合优化单元还用于拟合优化所述当前点与所述起始点之间的线段，所述数据获取模块则还用于重新开始获取所述数据；
其中，所述第二阈值N包括时间阈值TM和/或距离阈值LM；
若所述第二阈值N为时间阈值TM与距离阈值LM，所述关键点计算单元还用于判断从所述当前触摸点到起始触摸点的时间或距离中任意一个是否达到所述时间阈值TM或距离阈值LM，如果达到了任何一个，则判断结果为是；否则，即T＜TM且L＜LM时，则判断结果为否；
若所述第二阈值N为时间阈值TM，所述关键点计算单元还用于判断从所述当前触摸点到起始触摸点的时间是否达到所述时间阈值TM，如果达到，则判断结果为是；否则，即T＜TM时，则判断结果为否；
若所述第二阈值N为距离阈值LM，所述第二阈值N为距离阈值LM，所述关键点计算单元还用于判断从所述当前触摸点到起始触摸点的时间是否达到所述距离阈值LM，如果达到，则判断结果为是；否则，即L＜LM时，则判断结果为否；
其中，起始触摸点是指电磁笔下笔瞬间的第一个触摸点。
11.一种应用于如权利要求1至5任意一项所述的基于电磁白板的多人同步手写识别方法或者应用于如权利要求6至10任意一项所述的基于电磁白板的多人同步手写识别装置的电磁笔，其特征在于，
所述电磁笔包括内置于电磁笔的与电磁白板产生电磁感应的电磁信号发射单元、陀螺仪、与陀螺仪连接的用于接收陀螺仪运动数据的陀螺仪数据识别单元、与陀螺仪数据识别单元连接的用于陀螺仪运动数据处理的单片机、与单片机连接的速度数据发射单元；其中，陀螺仪运动数据为电磁笔在书写过程中进行运动而生成的陀螺仪运动数据；所述单片机接收到陀螺仪运动数据后，将陀螺仪运动数据通过计算处理为电磁笔的实际速度，通过速度数据发射单元以无线信号方式发射所述电磁笔的实际速度数据到基于电磁白板的多人同步手写识别装置的数据获取模块，用于触摸轨迹的生成。
12.根据权利要求11所述的电磁笔，其特征在于，所述电磁笔为有源电磁笔，其能主动发射预先设定好的特定频率的电磁信号。
13.根据权利要求11所述的电磁笔，其特征在于，所述有源电磁笔的数量为至少两支；且每个有源电磁笔的电磁信号发射单元所发射的电磁频率均不相同；
所述多个具有不同电磁频率的有源电磁笔的电磁频率以1、2、4、8、16…2n-1倍于基本电磁频率的数列进行规律排列，n为有源电磁笔的个数。
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