CN110379251A - 基于触控书写板的智能辅助练字系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于触控书写板的智能辅助练字系统，其包括书写笔、触控书写板、内容处理模块以及显示屏；书写笔用于练字者进行书写练习；触控书写板用于记录练字者在书写板上的书写内容，并将书写内容发送至内容处理模块；内容处理模块用于接收书写内容，并将书写内容转化为练字者字体样本；还用于根据练字者字体样本以及至预设的至少一个标准字体样本，生成对应的练习字体样本，并将练习字体样本发送至显示屏；显示屏用于使用练习字体样本生成对应的字帖信息，并进行显示，以便练字者参照进行书写练习；其中触控书写板和显示屏分别与内容处理模块无线连接。

Description

基于触控书写板的智能辅助练字系统

技术领域

本发明涉及电子字帖领域，特别是涉及一种基于触控书写板的智能辅助练字系统。

背景技术

书法是中国传统文化艺术的瑰宝，而人们一般都是通过字帖临摹来完成书法的练习，但是由于字帖内容较为单一且练习过程较为枯燥，人们使用字帖临摹进行书法练习的效果较差。

同时很多练字者的字体结构、笔画和书写习惯与字帖对应的书法家的字体结构、笔画和书写习惯的差距巨大，从而造成较大的心理落差，往往造成很多练字者半途而废。另外练字者很难有精力去判断和查找自己适合的字体进行练习，因此造成现有练字者的字帖练习的效率较低且总体练习时间较长。

发明内容

本发明实施例提供一种可有效提高字帖练习的效率，缩短练字者字帖练习时间的基于触控书写板的智能辅助练字系统；以解决现有练字者的字帖练习的效率较低且总体练习时间较长的技术问题。

本发明实施例提供一种基于触控书写板的智能辅助练字系统，其包括：

书写笔，用于练字者进行书写练习；

触控书写板，用于记录所述练字者在所述书写板上的书写内容，并将所述书写内容发送至内容处理模块；

所述内容处理模块，用于接收所述书写内容，并将所述书写内容转化为练字者字体样本；还用于根据所述练字者字体样本以及至预设的至少一个标准字体样本，生成对应的练习字体样本，并将所述练习字体样本发送至显示屏；

所述显示屏，用于使用所述练习字体样本生成对应的字帖信息，并进行显示，以便练字者参照进行书写练习；

其中所述触控书写板和所述显示屏分别与所述内容处理模块无线连接。

相较于现有技术，本发明的基于触控书写板的智能辅助练字系统基于初始字体特征组合以及目标字体特征组合生成练习字体特征组合，由于对于练字者，该不断更新的练习字体特征组合对应的练习字体的练习难度较低，因此提高了练字者的字帖练习效率，缩短了练字者的字帖练习时间；有效的解决了现有的智能辅助练字系统中练字者的字帖练习的效率较低且总体练习时间较长的技术问题。

附图说明

图1为本发明的基于触控书写板的智能辅助练字系统的实施例的结构示意图；

图2为本发明的智能辅助练字系统生成字帖信息的第一实施例的流程图；

图3为本发明的智能辅助练字系统生成字帖信息的第二实施例的流程图；

图4为本发明的智能辅助练字系统生成字帖信息的第三实施例的流程图；

图5为本发明的智能辅助练字系统生成字帖信息的第四实施例的流程图；

图6a为本发明的智能辅助练字系统的交互环境结构示意图；

图6b是本发明的智能辅助练字系统的对应的具体实施例的流程图；

图7为本发明的智能辅助练字系统的内容处理模块所在的电子设备的工作环境结构示意图。

具体实施方式

请参照图式，其中相同的组件符号代表相同的组件，本发明的原理是以实施在一个适当的运算环境中来举例说明。以下的说明是基于所例示的本发明具体实施例，其不应被视为限制本发明未在此详述的其它具体实施例。

在以下的说明中，本发明的具体实施例将参考由一部或多部计算机所执行之作业的步骤及符号来说明，除非另有述明。因此，其将可了解到这些步骤及操作，其中有数次提到为由计算机执行，包括了由代表了以一结构化型式中的数据之电子信号的计算机处理单元所操纵。此操纵转换该数据或将其维持在该计算机之内存系统中的位置处，其可重新配置或另外以本领域技术人员所熟知的方式来改变该计算机之运作。该数据所维持的数据结构为该内存之实体位置，其具有由该数据格式所定义的特定特性。但是，本发明原理以上述文字来说明，其并不代表为一种限制，本领域技术人员将可了解到以下所述的多种步骤及操作亦可实施在硬件当中。

请参照图1，图1为本发明的基于触控书写板的智能辅助练字系统的实施例的结构示意图。本实施例的智能辅助练字系统10包括书写笔11、触控书写板12、内容处理模块13以及显示屏14。

书写笔11用于练字者进行书写练习；触控书写板12用于记录练字者在书写板上的书写内容，并将书写内容发送至内容处理模块；内容处理模块13用于接收书写内容，并将书写内容转化为练字者字体样本；还用于根据练字者字体样本以及至预设的至少一个标准字体样本，生成对应的练习字体样本，并将练习字体样本发送至显示屏；显示屏14用于使用练习字体样本生成对应的字帖信息，并进行显示，以便练字者参照进行书写练习；其中触控书写板与显示屏分别与内容处理模块无线连接。

在实际运用中，显示屏14和触控书写板12可以一体化，练字者既可以在一体化的书写板上进行书写练习，也可通过一体化的书写板看到将要练习的字帖信息。

本实施例的内容处理模块13包括处理芯片131、存储器132、通信模块133 以及音箱134。处理芯片131用于所述书写内容转化为练字者字体样本，并根据练字者字体样本以及预设的标准字体样本，生成对应的练习字体样本；存储器132用于存储预设的标准字体样本以及对应的计算机程序；通信模块133用于触控书写板12与显示屏14进行无线通信；音箱134用于进行语音提示。

本实施例的智能辅助练字系统10可离线操作，必要时，可通过后台服务器 15对内容处理模块13进行数据更新操作，以便更好的生成练习字体样本；或对练字者的个性化信息(如练字者字体样本等)在云端进行存储操作。

当练字者进行字帖练习时，在显示屏14上进行练字字体的展示，练字者使用书写笔11在触控书写板12上完成字帖练习，同时内容处理模块13可根据练字者当前的练习情况提供对应的练习意见，以提高练字者的练习效率。此外显示屏14会根据练字者的当前练习情况及时对练习字体进行更新，提高了练字者的练习兴趣以及练习效率。

下面详细说明本发明的智能辅助练字系统10生成字帖信息的具体流程，请参照图2，图2为本发明的智能辅助练字系统生成字帖信息的第一实施例的流程图。本实施例生成字帖信息的方法可包括：

步骤S201，获取练字者字体样本，并提取练字者字体样本中的初始字体特征组合；

步骤S202，获取标准字体特征组合，并将标准字体特征组合作为目标字体特征组合；

步骤S203，根据初始字体特征组合以及目标字体特征组合，生成练习字体特征组合；并根据练习字体特征组合生成对应的练习字体样本；

步骤S204，使用练习字体样本在电子字帖上生成对应的字帖信息。

下面详细说明本实施例生成字帖信息的方法的各步骤的具体流程。

在步骤S201中，书写笔获取练字者字体样本，该练字者字体样本为练字者当前书写字体的字体样本，如可让练字者按要求写200到3000个规定字，从而生成专属于该练字者的练字者字体样本。

随后内容处理模块对获取的练字者字体样本进行学习，获取练字者字体样本中的初始字体特征组合。具体的，内容处理模块可提取练字者字体样本中的字体笔画特征、字体笔段特征、字体结构特征、字体部首特征以及字间结构特征中的至少一种特征作为练字者字体样本中的初始字体特征组合。

这里的字体笔画特征包括笔画长度特征、笔画宽度特征、笔画力度特征、横竖笔画力度差异特征、笔画抖动特征、笔画弯曲特征以及笔画扰动特征等。

其中笔画长度特征为构成字体的每个笔画的长度，即从笔画的起始点到对应笔画的终止点的长度，可用笔画的起始点到对应笔画的终止点之间的像素点个数N₁来表示，即a₁＝N₁，其中a₁为笔画长度特征的特征值。

笔画宽度特征为构成字体的每个笔画的宽度，为笔画长度方向的点集对应的笔画位置的宽度平均值，即

其中n为点集的数量，W_i为i处的宽度值，i为计数值，a₂为笔画宽度特征的特征值。

笔画力度特征用于表示书写人在书写时的力度变化，为笔画长度方向上每个点的笔画宽度与平均笔画宽度的偏离程度，即

其中a₃为笔画力度特征的特征值。

横竖笔画力度差异特征用于表示书写人在书写横笔画和纵笔画时的平均用力情况，可表示为：

其中h_i表示i处的横向笔画的宽度值，s_i表示i处的纵向笔画的宽度值，a₄为横竖笔画力度特征的特征值。

笔画抖动特征用于表示笔画的走势情况，可表示为：

其中y_m表示笔画的纵向位置起始值，y_n表示笔画的纵向位置终止值，x_m表示笔画的横向位置起始值，x_n表示笔画的纵向位置终止值，a₅为笔画抖动特征的特征值。

笔画弯曲特征用于表示具有弯曲度的笔画的特征，以表示不同的书写偏好。

可表示为：

其中a₆为笔画弯曲特征的特征值，其中n表示该笔画的点集数量，该笔画由依次连接的点集(P(x₁,y₁),P(x₂,y₂),…P(x_n,y_n))组成，其中x_n为对应点的横向位置，y_n为对应点的纵向位置。

笔画扰动特征为表示笔画不规整度的特征，比如书写者在下笔时的向下重压以及收笔时的向上轻挑，这样导致笔画的走势和笔画两个端点连线的走势会存在扰动，如笔画两个端点的坐标分别为P_s(x_s,y_s)、P_e(x_e,y_e)，两个端点的连线与笔画的交叉点的坐标为P(x_p,y_p)；

该扰动特征可表示为：

其中a₇为笔画扰动特征的特征值。

这里的字体笔段特征包括横向笔段特征、纵向笔段特征以及横纵笔段差异特征等。交叉的笔画会被交叉点分割的多个部分称为笔段。

横向笔段特征为构成笔画的笔段的横向长度，可表示为：

a₈＝N₂；

其中a₈为横向笔段特征的特征值，N₂为笔段的起始点到对应笔段的终止点之间的横向距离的像素点个数。

纵向笔段特征为构成笔画的笔段的纵向长度，可表示为：

a₉＝N₃；

其中a₉为纵向笔段特征的特征值，N₃为笔段的起始点到对应笔段的终止点之间的纵向距离的像素点个数。

横纵笔段差异特征为笔段的横纵长度比值，可用于判断字体笔画的拐点特征，反映字体笔画的干涉与连贯特征，可表示为：

a₁₀为横纵笔段差异特征的特征值，ε表示一无穷小值。

这里的字体部首特征包括部首结构特征以及部首重心特征等。

部首结构特征为字体内不同部首结构的几何比，可用于表示一个字体的协调美感，可表示为：

x_i、y_i为单个字体内外结构，上下结构，左右结构部首的搭配比，f(i,j)为单部首结构时的比例关系函数，a₁₁为部首结构特征的特征值。

部首重心特征为字体内部的不同部首的重心偏移特征，用于衡量字体的形变和部首错位，可表示为：

g(i,j)为字体的骨架矩阵，x_i、y_i为单个字体内外结构，上下结构，左右结构部首的搭配比，a₁₂为部首重心特征的特征值。

字体结构特征包括字体倾斜度特征、字体重心特征、字体外部结构特征、字体内部结构特征等。

字体倾斜度特征表示字体的大体走势，用字体中所有笔画的起笔位置与对应笔画的收笔位置来计算，可表示为：

其中y_im为笔画i的纵向位置起始值，y_in表示笔画i的纵向位置终止值，x_im表示笔画i的横向位置起始值，x_in表示笔画i的纵向位置终止值，a₁₃为字体倾斜度特征的特征值。

字体中心特征表示字体的重心位置特征，可表示为：

a₁₄＝F(x，y)；

其中g(i,j)为字体的骨架矩阵，a₁₄为重心位置特征的特征值，其中(x，y)为重心位置坐标，F为计算重心位置特征的函数。

字体外部结构特征表示字体的框架形态，如有的字体框架形态呈正方形，有的字体框架形态呈长方形，这里用字体的高宽比R来表示该字体外部结构特征，可表示为：

其中a₁₅为字体的字体外部结构特征。这里的f函数是不清楚的，建议简化字体内部结构特征表示字体的内部笔画轮廓分布，按单个字体内外结构，上下结构，左右结构可将字体划分为S1和S2两部分，该字体内部结构特征可标识表示为：

其中m为S1中像素点的个数，n为S2中像素点的个数，a₁₆为字体内部结构特征的特征值。

字间结构特征包括相邻字体尺寸特征以及相邻字体倾斜度特征等。

相邻字体尺寸特征表示相邻字体的大小比值，如n个文字轮廓值为 Q＝{q₁,q₂,…，q_n}，q_n为文字轮廓值，则字间结构特征可表示为：

其中a₁₇为相邻字体尺寸特征的特征值。

相邻字体倾斜度特征表示相邻字体的倾斜度的差异值，用来评价书写的整体美观度，其表示为：

其中r_i为单个字体的倾斜度，a₁₈为相邻字体倾斜度特征的特征值。

电子设备基于上述的特征值的计算可获取练字者字体样本的初始字体特征组合A(a_1a,a_2a,…,a_18a)。

在步骤S202中，内容处理模块获取预设的标准字体特征组合。

具体的，电子设备获取预设的标准字体样本，如某位书法家书写的200到 3000个规定字、或从之前的书写书籍中采集的规定字，从而形成标准字体样本。随后电子设备对获取的标准字体样本进行学习，获取标准字体样本的标准字体特征组合，这里可设定标准字体特征组合B(a_1b,a_2b,…,a_18b)。这里同样电子设备通过提取标准字体样本中的字体笔画特征、字体笔段特征、字体结构特征、字体部首特征、以及字间结构特征中的至少一种特征作为标准字体样本中的标准字体特征组合，具体的标准字体特征组合的过程与上述的初始字体特征组合的提取过程相似。

为了练字者对上述标准字体样本进行学习，这里内容处理模块将标准字体特征组合B(a_1b,a_2b,…,a_18b)作为目标字体特征组合。

在步骤S203中，内容处理模块根据步骤S201获取的初始字体特征组合以及步骤S202获取的目标字体特征组合，生成练习字体特征组合，以便练字者进行练习。

具体的，内容处理模块可使用预设练习权重比对初始字体特征组合以及目标字体特征组合进行加权操作，以生成练习字体特征组合。

由于如直接让练字者学习标准字体样本，可能会导致练字者的练习效率较低，这里为了提高练字者的练习效率，生成一与练字者字体样本和标准字体样本同时较为接近的练习字体样本。

这里可设置预设练习权重比为3:1至6:1，即练习字体特征组合的特征值大致为其中m为预设练习权重比。当m较大时，练习字体特征组合的特征值是更加接近于初始字体特征组合的特征值的。

随后内容处理模块根据生成的练习字体特征组合的特征值，生成对应的练习字体样本，该练习字体样本也是更加接近于练字者字体样本，这样使得练字者的练习难度进一步降低。

在步骤S204中，内容处理模块使用步骤S203生成的练习字体样本，在显示屏上生成对应的字帖信息，这样练字者可使用书写笔等练字设备直接在触控书写板上进行字帖练习。

设定时间后，内容处理模块可以循环重复上述步骤操作，使得练字者书写的练字者字体样本不断与标准字体样本接近，从而实现了练字者的高效字帖练习。

这样即完成了本实施例的智能辅助练字系统生成字帖信息的过程。

本实施例的智能辅助练字系统基于初始字体特征组合以及目标字体特征组合生成练习字体特征组合，由于对于练字者，该不断更新的练习字体特征组合对应的练习字体的练习难度较低，因此提高了练字者的字帖练习效率，缩短了练字者的字帖练习时间。

请参照图3，图3为本发明的智能辅助练字系统生成字帖信息的第二实施例的流程图，本实施例生成字帖信息的方法包括：

步骤S301，获取练字者字体样本，并提取练字者字体样本中的初始字体特征组合；

步骤S302，获取预设的多个标准字体样本的标准字体特征组合，并将与初始字体特征组合的特征组合偏移量最小的标准字体样本的标准字体特征组合作为目标字体特征组合；

步骤S303，根据初始字体特征组合以及目标字体特征组合，生成练习字体特征组合；并根据练习字体特征组合生成对应的练习字体样本；

步骤S304，使用练习字体样本在电子字帖上生成对应的字帖信息。

下面详细说明本实施例生成字帖信息的方法的各步骤的具体流程。

本实施例的步骤S301、步骤S303以及步骤S304与上述的生成字帖信息的方法的第一实施例的步骤S201、步骤S203以及步骤S204相同或相似，具体请参见上述生成字帖信息的方法的第一实施例中的详细描述。

在本实施例的步骤S302中，内容处理模块获取多个预设的标准字体样本，如多位书法家书写的规定字或从之前的书写书籍中采集的规定字，从而形成多个标准字体样本。

随后内容处理模块对获取的多个标准字体样本进行学习，获取多个标准字体样本对应的标准字体特征组合，这里可设定多个标准字体特征组合B1(a_1b1,a_2b1,…,a_18b1)、B2(a_1b2,a_2b2,…,a_18b2)等。这里同样内容处理模块通过提取标准字体样本中的字体笔画特征、字体笔段特征、字体结构特征、字体部首特征、以及字间结构特征中的至少一种特征作为标准字体样本中的标准字体特征组合，具体的标准字体特征组合的过程与上述的初始字体特征组合的提取过程相似。

为了进一步提高练习者的字帖练习效率，内容处理模块会从多个标准字体样本中选择与练字者的练字者字体样本最接近的标准字体样本来制作练习字体样本。即电子设备会将与初始字体特征组合的特征组合偏移量最小的标准字体样本的标准字体特征组合作为目标字体特征组合。

如计算标准字体特征组合中每个特征的特征值与初始字体特征组合中对应特征的特征值的偏差，然后将每个种类的特征值偏差相加，即得到了标准字体特征组合与初始字体特征组合的特征组合偏移量最小。当然为了增强计算的准确性，这里使用预设权重对每个种类的特征值偏差进行修正，以减小不同类型特征值影响差异对特征组合偏移量的影响。

这样即完成了本实施例的智能辅助练字系统生成字帖信息的过程。

在第一实施例的基础上，本实施例的智能辅助练字系统使用特征组合偏移量最小的标准字体样本的标准字体特征组合来生成目标字体特征组合，进一步降低了练习字体样本与练字者字体样本的差异，进一步降低了练字者的练习难度。

请参照图4，图4为本发明的智能辅助练字系统生成字帖信息的第三实施例的流程图，本实施例的字帖信息生成方法包括：

步骤S401，获取练字者字体样本，并提取练字者字体样本中的初始字体特征组合；

步骤S402，获取标准字体特征组合，并将标准字体特征组合作为目标字体特征组合；

步骤S403，根据初始字体特征组合以及目标字体特征组合，生成练习字体特征组合；并根据练习字体特征组合生成对应的练习字体样本；

步骤S404，使用练习字体样本在电子字帖上生成对应的字帖信息；

步骤S405，以设定时间间隔，获取当前练字者字体样本，并提取当前练字者字体样本中的当前字体特征组合；

步骤S406，计算当前字体特征组合与对应的练习字体特征组合的差异特征组合偏移量；

步骤S407，如差异特征组合偏移量小于预设值，则根据当前字体特征组合以及目标字体特征组合，生成练习字体特征组合；并根据练习字体特征组合对练习字体样本进行更新，以使用更新后的练习字体样本在电子字帖上生成对应的字帖信息；如差异特征组合偏移量大于等于预设值，则继续使用当前的练习字体样本在电子字帖上生成对应的字帖信息。

下面详细说明本实施例生成字帖信息的方法的各步骤的具体流程。

本实施例的步骤S401至步骤S404与上述的生成字帖信息的方法的第一实施例的步骤S201至步骤S204相同或相似，具体请参见上述生成字帖信息的方法的第一实施例中的详细描述。

在步骤S405中，内容处理模块以设定时间间隔，获取练字者的当前练字者字体样本，以便判断是否需要对练习字体样本进行更新。

随后内容处理模块对获取的当前练字者字体样本进行学习，获取当前练字者字体样本中的当前字体特征组合。具体的，内容处理模块可提取当前练字者字体样本中的字体笔画特征、字体笔段特征、字体结构特征、字体部首特征以及字间结构特征中的至少一种特征作为当前练字者字体样本中的当前字体特征组合。

在步骤S406中，内容处理模块计算步骤S405获取的当前练字者字体样本中的当前字体特征组合与对应的练习字体样本的练习字体特征组合的差异特征组合偏移量；即获取当前练字者字体样本与设定的练习字体样本的差异值。

具体内容处理模块可计算练习字体特征组合中每个特征的特征值与当前字体特征组合中对应特征的特征值的偏差，然后将每个种类的特征值偏差相加，即得到当前字体特征组合与对应的练习字体特征组合的差异特征组合偏移量。当然为了增强计算的准确性，这里使用预设权重对每个种类的特征值偏差进行修正，以减小不同类型特征值影响差异对差异特征组合偏移量的影响。

在步骤S407中，如步骤S406计算获取差异特征组合偏移量小于预设值，则说明当前练字者字体样本已经非常接近设定的练习字体样本，则需要对练习字体样本进行更新，以便使得练习字体样本与标准字体样本更加接近。

具体的，内容处理模块可根据当前练字者字体样本的当前字体特征组合以及标准字体样本对应的目标字体特征组合，生成练习字体特征组合。如可使用预设练习权重比对当前字体特征组合以及目标字体特征组合进行加权操作，以生成练习字体特征组合。

这里可设置预设练习权重比为3:1至6:1，当然由于当前字体特征组合与目标字体特征组合的特征组合偏移量会随着练习的进行越来越小，为了进一步提高练习的效率，这里可将预设练习权重比随着更新次数的增加而逐渐减小，以使得当前字体特征组合与目标字体特征组合的特征组合偏移量的绝对值保持相对稳定，从而使得练习字体样本的更新频率不会太高。

随后内容处理模块根据练习字体特征组合对练习字体样本进行更新，并使用更新后的练习字体样本在显示屏上生成对应的字帖信息，这样练字者可使用书写笔等练字设备直接在触控书写板上进行字帖练习。

如步骤S406计算获取差异特征组合偏移量大于等于预设值，则说明当前练字者字体样本与练习字体样本差异加大，练字者继续使用当前的练习字体样本在显示屏上生成对应的字帖信息进行字帖练习。

随后返回到步骤S405，直至当前练字者字体样本的当前字体特征组合与标准字体样本的目标字体特征组合的特征差异小于某个预设的特定值，即练字者完成了相应的字帖练习。

优选的，内容处理模块还可获取差异特征组合偏移量的多个差异特征偏移分量，如字体笔画特征的偏移分量、字体笔段特征的偏移分量、或字体笔画特征的笔画长度特征的偏移分量等。该差异特征偏移分量可较好的反馈差异特征组合偏移量的产生的主要原因，即练字者当前的书写字体是字体结构问题还是笔画结构问题等。

随后内容处理模块可获取最大的差异特征偏移分量，确定字体修正信息。该字体修正信息为建议练字者缩小该差异特征偏移分量的建议。如练字者的笔画长度一致偏短，且笔画长度特征的偏移分量最大，则可生成建议练字者适当加长笔画长度的字体修正信息。

内容处理模块得到字体修正信息后，可同时显示屏或音箱将字体修正信息反馈至练字者，以使得练字者改进当前练字者字体，以减少该差异特征偏移量。

优选的，内容处理模块还可基于最大的差异特征偏移分量，确定与该最大的差异特征偏移分量相关的指定练习字体内容。如该练字者的笔画弯曲特征对应的差异特征偏移分量最大，则可选择“田”字等具有较多弯曲笔画的指定练习字体内容，以帮助练字者对特定问题进行改进。内容处理模块确定指定练习字体内容后，可使用指定练习字体内容对练习字体样本进行更新，并使用更新后的练习字体样本在电子字帖上生成对应的字帖信息，这样练字者可使用书写笔等练字设备继续在触控书写板上进行字帖练习。

这样即完成了本实施例的智能辅助练字系统生成字帖信息的过程。

在第一实施例的基础上，本实施例的智能辅助练字系统根据当前字体特征组合与对应的练习字体特征组合的差异特征组合偏移量，来确定是否进行练习字体样本的更新，提高了电子字帖的练习字体的更新有效性；同时基于差异特征偏移分量来获取字体修正信息可有效的帮助练字者了解自己书写的缺陷，快速提升书写水平；此外基于差异特征偏移分量生成具有练字者个性化的练习字体样本，进一步提高了练字者的字帖练习效率。

请参照图5，图5为本发明的智能辅助练字系统生成字帖信息的第四实施例的流程图，本实施例生成字帖信息的方法包括：

步骤S501，获取练字者字体样本，并提取练字者字体样本中的初始字体特征组合；

步骤S502，获取预设的多个标准字体样本的标准字体特征组合，并将与初始字体特征组合的特征组合偏移量最小的标准字体样本的标准字体特征组合作为目标字体特征组合；

步骤S503，根据初始字体特征组合以及目标字体特征组合，生成练习字体特征组合；并根据练习字体特征组合生成对应的练习字体样本；

步骤S504，使用练习字体样本在电子字帖上生成对应的字帖信息；

步骤S505，以设定时间间隔，获取当前练字者字体样本，并提取当前练字者字体样本中的当前字体特征组合；

步骤S506，计算当前字体特征组合与对应的练习字体特征组合的差异特征组合偏移量；

步骤S507，如差异特征组合偏移量小于预设值，则将与当前字体特征组合的特征组合偏移量最小的标准字体样本的标准字体特征组合作为目标字体特征组合；根据当前字体特征组合以及目标字体特征组合，生成练习字体特征组合；并根据练习字体特征组合对练习字体样本进行更新，以使用更新后的练习字体样本在电子字帖上生成对应的字帖信息；如差异特征组合偏移量大于等于预设值，则继续使用当前的练习字体样本在电子字帖上生成对应的字帖信息。

下面详细说明本实施例生成字帖信息的方法的各步骤的具体流程。

本实施例的步骤S501至步骤S504与上述的生成字帖信息的方法的第二实施例的步骤S301至步骤S304相同或相似，具体请参见上述生成字帖信息的方法的第一实施例中的详细描述。

在步骤S505中，内容处理模块以设定时间间隔，获取练字者的当前练字者字体样本，以便判断是否需要对练习字体样本进行更新。随后内容处理模块对获取的当前练字者字体样本进行学习，获取当前练字者字体样本中的当前字体特征组合。

在步骤S506中，内容处理模块计算步骤S505获取的当前练字者字体样本中的当前字体特征组合与对应的练习字体样本的练习字体特征组合的差异特征组合偏移量；即获取当前练字者字体样本与设定的练习字体样本的差异值。

在步骤S507中，如步骤S506计算获取差异特征组合偏移量小于预设值，则说明当前练字者字体样本已经非常接近设定的练习字体样本，则需要对练习字体样本进行更新，以便使得练习字体样本与标准字体样本更加接近。

具体的，内容处理模块可将当前字体特征组合的特征组合偏移量最小的标准字体样本的标准字体特征组合作为目标字体特征组合。由于练字者在练习过程中，可能书写字体会更加接近于其他的标准字体样本，在对当前练字者字体样本进行更新的时候，同时考虑是否需要对标准字体样本进行更新，以进一步降低练字者的练习难度。

随后内容处理模块根据当前练字者字体样本的当前字体特征组合以及标准字体样本对应的目标字体特征组合，生成练习字体特征组合。如可使用预设练习权重比对当前字体特征组合以及目标字体特征组合进行加权操作，以生成练习字体特征组合。

这里可设置预设练习权重比为3:1至6:1，当然由于当前字体特征组合与目标字体特征组合的特征组合偏移量会随着练习的进行越来越小，为了进一步提高练习的效率，这里可将预设练习权重比随着更新次数的增加而逐渐减小，以使得当前字体特征组合与目标字体特征组合的特征组合偏移量的绝对值保持相对稳定，从而使得练习字体样本的更新频率不会太高。

随后内容处理模块根据练习字体特征组合对练习字体样本进行更新，并使用更新后的练习字体样本在显示屏上生成对应的字帖信息，这样练字者可使用书写笔等练字设备直接在触控书写板上进行字帖练习。

如步骤S506计算获取差异特征组合偏移量大于等于预设值，则说明当前练字者字体样本与练习字体样本差异加大，练字者继续使用当前的练习字体样本在显示屏上生成对应的字帖信息进行字帖练习。

随后返回到步骤S505，直至当前练字者字体样本的当前字体特征组合与标准字体样本的目标字体特征组合的特征差异小于某个预设的特定值，即练字者完成了相应的字帖练习。

优选的，内容处理模块还可获取差异特征组合偏移量的多个差异特征偏移分量，如字体笔画特征的偏移分量、字体笔段特征的偏移分量、或字体笔画特征的笔画长度特征的偏移分量等。该差异特征偏移分量可较好的反馈差异特征组合偏移量的产生的主要原因，即练字者当前的书写字体是字体结构问题还是笔画结构问题等。

随后内容处理模块可获取最大的差异特征偏移分量，确定字体修正信息。该字体修正信息为建议练字者缩小该差异特征偏移分量的建议。如练字者的笔画长度一致偏短，且笔画长度特征的偏移分量最大，则可生成建议练字者适当加长笔画长度的字体修正信息。

内容处理模块得到字体修正信息后，可同时显示屏或音箱将字体修正信息反馈至练字者，以使得练字者改进当前练字者字体，以减少该差异特征偏移量。

优选的，内容处理模块还可基于最大的差异特征偏移分量，确定与该最大的差异特征偏移分量相关的指定练习字体内容。如该练字者的笔画弯曲特征对应的差异特征偏移分量最大，则可选择“田”字等具有较多弯曲笔画的指定练习字体内容，以帮助练字者对特定问题进行改进。内容处理模块确定指定练习字体内容后，可使用指定练习字体内容对练习字体样本进行更新，并使用更新后的练习字体样本在显示屏上生成对应的字帖信息，这样练字者可使用书写笔等练字设备继续在触控书写板上进行字帖练习。

这样即完成了本实施例的智能辅助练字系统生成字帖信息的过程。

在第二实施例的基础上，本实施例的智能辅助练字系统根据当前字体特征组合与对应的练习字体特征组合的差异特征组合偏移量，来确定是否进行练习字体样本的更新，并且对当前练字者字体样本以及标准字体样本同时进行更新，进一步提高了电子字帖的练习字体的更新有效性。

下面通过一具体实施例说明本发明的智能辅助练字系统的具体工作原理。请参照图6a和图6b，图6a为本发明的智能辅助练字系统的交互环境结构示意图，图6b是本发明的智能辅助练字系统的对应的具体实施例的流程图。该智能辅助练字系统60包括用于书写的书写笔61、用于交互的多功能盒62(同等于内容处理模块)、用于显示字帖信息以及记录书写内容的触控书写板63(等同于触控书写板和显示屏)以及用于提供功能技术服务的后台服务器64。其中触控书写板63通过多功能盒62与后台服务器64连接。本实施例的字帖信息生成装置可设置在后台服务器64和/或多功能盒62中。

本具体实施例的智能辅助练字系统的字帖信息生成流程包括：

步骤S601，进行书法家的字体采集，作为多个标准字体样本。对多个标准字体样本从字体笔画特征、字体笔段特征、字体结构特征、字体部首特征、以及字间结构特征等特征维度进行特征采集，获取多个标准字体特征组合，从而将书法家字体数据库，存储在后台服务器64中。

步骤S602，通过触控书写板63对练字用户进行字体采集，作为练字者字体样本。对练字者字体样本从字体笔画特征、字体笔段特征、字体结构特征、字体部首特征、以及字间结构特征等特征维度进行特征采集，获取初始字体特征组合。

步骤S603，后台服务器64或多功能盒62使用初始字体特征组合与多个标准字体特征组合进行字体匹配，找到特征组合偏移量最小的标准字体样本的标准字体特征组合作为目标字体特征组合。

步骤S604，多功能盒62使用预设练习权重比对初始字体特征组合以及目标字体特征组合进行加权操作，以生成练习字体特征组合，并使用练习字体特征组合生成对应的练习字体样本。

步骤S605，多功能盒62根据生成的练习字体样本在触控屏生成对应的字帖信息。练字用户可使用书写笔61在触控书写板63上进行字帖模拟练习，同时练字用户的书写字体通过触控书写板63实时传输至多功能盒62进行分析。

步骤S606，多功能盒62或后台服务器64按设定时间间隔使用练字用户的当前书写字体作为当前练字者字体样本，并提取其中的当前字体特征组合。

步骤S607，多功能盒62计算当前练字者字体样本与练习字体样本的差异，即计算当前字体特征组合与对应的练习字体特征组合的差异特征组合偏移量。

步骤S608，如差异较小，则使用目标字体特征组合以及当前字体特征组合对练习字体特征组合进行更新，即对练习字体样本进行更新，以使得更新后的练习字体样本的练习字体特征组合与目标字体特征组合的特征差异更小。这里可直接按设定比例进行更新，即更新后的练习字体特征组合中目标字体特征组合以及当前字体特征组合的权重相同；也可按设定量进行更新，即更新后的练习字体特征组合与当前字体特征组合的特征组合偏移量大致相等。

如差异较大，则返回步骤S606，直至练字用户完成了相应的字帖练习。

步骤S609，多功能盒62会基于差异特征组合偏移量的最大差异特征偏移分量，生成字体修正信息，并通过屏幕显示或音箱播放的方式进行反馈，以便提示用户改进当前练字者字体，以减少所述差异特征偏移量。如生成纠正语音“纵向笔段特征偏左”、“纵向笔段特征偏右”等等。

步骤S610，多功能盒62会基于差异特征组合偏移量的最大差异特征偏移分量，生成指定练习字体内容，使用指定练习字体内容对练习字体样本进行更新。如练字用户的部首结构重心相隔较近，可在提示用户“字体左右部分间距增大”的语音同时，需要生成左右结构的练习字体作为指定练习字体内容，以便练字用户对特定内容进行练习改进。

这样即完成了本实施例的智能辅助练字系统的字帖信息生成流程。

本发明的基于触控书写板的智能辅助练字系统基于初始字体特征组合以及目标字体特征组合生成练习字体特征组合，由于对于练字者，该不断更新的练习字体特征组合对应的练习字体的练习难度较低，因此提高了练字者的字帖练习效率，缩短了练字者的字帖练习时间；有效的解决了现有的智能辅助练字系统中练字者的字帖练习的效率较低且总体练习时间较长的技术问题。

如本申请所使用的术语“组件”、“模块”、“系统”、“接口”、“进程”等等一般地旨在指计算机相关实体：硬件、硬件和软件的组合、软件或执行中的软件。例如，组件可以是但不限于是运行在处理器上的进程、处理器、对象、可执行应用、执行的线程、程序和/或计算机。通过图示，运行在控制器上的应用和该控制器二者都可以是组件。一个或多个组件可以有在于执行的进程和/或线程内，并且组件可以位于一个计算机上和/或分布在两个或更多计算机之间。

图7和随后的讨论提供了对实现本发明所述的智能辅助练字系统的内容处理模块所在的电子设备的工作环境的简短、概括的描述。图7的工作环境仅仅是适当的工作环境的一个实例并且不旨在建议关于工作环境的用途或功能的范围的任何限制。

尽管没有要求，但是在“计算机可读指令”被一个或多个电子设备执行的通用背景下描述实施例。计算机可读指令可以经由计算机可读介质来分布(下文讨论)。计算机可读指令可以实现为程序模块，比如执行特定任务或实现特定抽象数据类型的功能、对象、应用编程接口(API)、数据结构等等。典型地，该计算机可读指令的功能可以在各种环境中随意组合或分布。

图7图示了包括本发明的智能辅助练字系统的内容处理模块中的一个或多个实施例的电子设备712的实例。在一种配置中，电子设备712包括至少一个处理单元716和存储器718。根据电子设备的确切配置和类型，存储器718可以是易失性的(比如RAM)、非易失性的(比如ROM、闪存等)或二者的某种组合。该配置在图7中由虚线714图示。

在其他实施例中，电子设备712可以包括附加特征和/或功能。例如，设备712还可以包括附加的存储装置(例如可移除和/或不可移除的)，其包括但不限于磁存储装置、光存储装置等等。这种附加存储装置在图7中由存储装置 720图示。在一个实施例中，用于实现本文所提供的一个或多个实施例的计算机可读指令可以在存储装置720中。存储装置720还可以存储用于实现操作系统、应用程序等的其他计算机可读指令。计算机可读指令可以载入存储器718 中由例如处理单元716执行。

本文所使用的术语“计算机可读介质”包括计算机存储介质。计算机存储介质包括以用于存储诸如计算机可读指令或其他数据之类的信息的任何方法或技术实现的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。存储器718和存储装置 720是计算机存储介质的实例。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、 EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字通用盘(DVD)或其他光存储装置、盒式磁带、磁带、磁盘存储装置或其他磁存储设备、或可以用于存储期望信息并可以被电子设备712访问的任何其他介质。任意这样的计算机存储介质可以是电子设备712的一部分。

电子设备712还可以包括允许电子设备712与其他设备通信的通信连接 726。通信连接726可以包括但不限于调制解调器、网络接口卡(NIC)、集成网络接口、射频发射器/接收器、红外端口、USB连接或用于将电子设备712连接到其他电子设备的其他接口。通信连接726可以包括有线连接或无线连接。通信连接726可以发射和/或接收通信媒体。

术语“计算机可读介质”可以包括通信介质。通信介质典型地包含计算机可读指令或诸如载波或其他传输机构之类的“己调制数据信号”中的其他数据，并且包括任何信息递送介质。术语“己调制数据信号”可以包括这样的信号：该信号特性中的一个或多个按照将信息编码到信号中的方式来设置或改变。

电子设备712可以包括输入设备724，比如键盘、鼠标、笔、语音输入设备、触摸输入设备、红外相机、视频输入设备和/或任何其他输入设备。设备 712中也可以包括输出设备722，比如一个或多个显示器、扬声器、打印机和/ 或任意其他输出设备。输入设备724和输出设备722可以经由有线连接、无线连接或其任意组合连接到电子设备712。在一个实施例中，来自另一个电子设备的输入设备或输出设备可以被用作电子设备712的输入设备724或输出设备 722。

电子设备712的组件可以通过各种互连(比如总线)连接。这样的互连可以包括外围组件互连(PCI)(比如快速PCI)、通用串行总线(USB)、火线(IEEE 1394)、光学总线结构等等。在另一个实施例中，电子设备712的组件可以通过网络互连。例如，存储器718可以由位于不同物理位置中的、通过网络互连的多个物理存储器单元构成。

本领域技术人员将认识到，用于存储计算机可读指令的存储设备可以跨越网络分布。例如，可经由网络728访问的后台服务器730可以存储用于实现本发明所提供的一个或多个实施例的计算机可读指令。电子设备712可以访问后台服务器730并且下载计算机可读指令的一部分或所有以供执行。可替代地，电子设备712可以按需要下载多条计算机可读指令，或者一些指令可以在电子设备712处执行并且一些指令可以在后台服务器730处执行。

本文提供了实施例的各种操作。在一个实施例中，所述的一个或多个操作可以构成一个或多个计算机可读介质上存储的计算机可读指令，其在被电子设备执行时将使得计算设备执行所述操作。描述一些或所有操作的顺序不应当被解释为暗示这些操作必需是顺序相关的。本领域技术人员将理解具有本说明书的益处的可替代的排序。而且，应当理解，不是所有操作必需在本文所提供的每个实施例中存在。

而且，尽管已经相对于一个或多个实现方式示出并描述了本公开，但是本领域技术人员基于对本说明书和附图的阅读和理解将会想到等价变型和修改。本公开包括所有这样的修改和变型，并且仅由所附权利要求的范围限制。特别地关于由上述组件(例如元件、资源等)执行的各种功能，用于描述这样的组件的术语旨在对应于执行所述组件的指定功能(例如其在功能上是等价的)的任意组件(除非另外指示)，即使在结构上与执行本文所示的本公开的示范性实现方式中的功能的公开结构不等同。此外，尽管本公开的特定特征已经相对于若干实现方式中的仅一个被公开，但是这种特征可以与如可以对给定或特定应用而言是期望和有利的其他实现方式的一个或多个其他特征组合。而且，就术语“包括”、“具有”、“含有”或其变形被用在具体实施方式或权利要求中而言，这样的术语旨在以与术语“包含”相似的方式包括。

本发明实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。上述的各装置或系统，可以执行相应方法实施例中的方法。

综上所述，虽然本发明已以实施例揭露如上，实施例前的序号仅为描述方便而使用，对本发明各实施例的顺序不造成限制。并且，上述实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种基于触控书写板的智能辅助练字系统，其特征在于，包括：

书写笔，用于练字者进行书写练习；

触控书写板，用于记录所述练字者在所述书写板上的书写内容，并将所述书写内容发送至内容处理模块；

所述内容处理模块，用于接收所述书写内容，并将所述书写内容转化为练字者字体样本；还用于根据所述练字者字体样本以及至预设的至少一个标准字体样本，生成对应的练习字体样本，并将所述练习字体样本发送至显示屏；

所述显示屏，用于使用所述练习字体样本生成对应的字帖信息，并进行显示，以便练字者参照进行书写练习；

其中所述触控书写板和所述显示屏分别与所述内容处理模块无线连接。

2.根据权利要求1所述的基于触控书写板的智能辅助练字系统，其特征在于，所述显示屏与所述触控书写板一体化。

3.根据权利要求1所述的基于触控书写板的智能辅助练字系统，其特征在于，所述内容处理模块包括

处理芯片，用于将所述书写内容转化为练字者字体样本，并根据所述练字者字体样本以及预设的标准字体样本，生成对应的练习字体样本；

存储器，用于存储所述预设的标准字体样本以及对应的计算机程序；

通信模块，用于所述触控书写板与所述显示屏进行无线通信。

4.根据权利要求3所述的基于触控书写板的智能辅助练字系统，其特征在于，所述智能辅助练字系统还包括用于对所述内容处理模块进行数据更新操作的后台服务器。

5.根据权利要求3所述的基于触控书写板的智能辅助练字系统，其特征在于，所述内容处理模块还包括用于进行语音提示的音箱。

6.根据权利要求3所述的基于触控书写板的智能辅助练字系统，其特征在于，所述处理芯片根据所述练字者字体样本以及预设的至少一个标准字体样本，生成对应的练习字体样本的步骤包括：

获取练字者字体样本，并提取所述练字者字体样本中的初始字体特征组合；

获取预设的多个标准字体样本的标准字体特征组合，并将与所述初始字体特征组合的特征组合偏移量最小的标准字体样本的标准字体特征组合作为目标字体特征组合；

根据所述初始字体特征组合以及所述目标字体特征组合，生成练习字体特征组合；并根据所述练习字体特征组合生成对应的练习字体样本。

7.根据权利要求6所述的基于触控书写板的智能辅助练字系统，其特征在于，所述提取所述练字者字体样本中的初始字体特征组合的步骤包括：

提取所述练字者字体样本中的字体笔画特征、字体笔段特征、字体结构特征、字体部首特征、以及字间结构特征中的至少一种特征作为所述练字者字体样本中的初始字体特征组合；

其中所述字体笔画特征包括笔画长度特征、笔画宽度特征、笔画力度特征、横竖笔画力度差异特征、笔画抖动特征、笔画弯曲特征、笔画扰动特征中至少一个；

所述字体笔段特征包括横向笔段特征、纵向笔段特征以及横纵笔段差异特征中的至少一个；

所述字体结构特征包括字体倾斜度特征、字体重心特征、字体外部结构特征、字体内部结构特征中的至少一个；

所述字体部首特征包括部首结构特征以及部首重心特征中的至少一个；

所述字间结构特征包括相邻字体尺寸特征以及相邻字体倾斜度特征中的至少一个。

8.根据权利要求6所述的基于触控书写板的智能辅助练字系统，其特征在于，所述根据所述初始字体特征组合以及所述目标字体特征组合，生成练习字体特征组合；并根据所述练习字体特征组合生成对应的练习字体样本的步骤包括：

使用预设练习权重比对所述初始字体特征组合以及所述目标字体特征组合进行加权操作，以生成所述练习字体特征组合。

9.根据权利要求6所述的基于触控书写板的智能辅助练字系统，其特征在于，所述处理芯片还用于

以设定时间间隔，获取当前练字者字体样本，并提取所述当前练字者字体样本中的当前字体特征组合；

计算当前字体特征组合与对应的练习字体特征组合的差异特征组合偏移量；

如所述差异特征组合偏移量小于预设值，则根据所述当前字体特征组合以及所述目标字体特征组合，生成练习字体特征组合；并根据所述练习字体特征组合对所述练习字体样本进行更新；

如所述差异特征组合偏移量大于等于预设值，则继续使用当前的练习字体样本在所述显示屏上生成对应的字帖信息。

10.根据权利要求6所述的基于触控书写板的智能辅助练字系统，其特征在于，所述处理芯片还用于

获取所述差异特征组合偏移量的多个差异特征偏移分量；

基于最大的差异特征偏移分量，确定字体修正信息，并使用所述字体修正信息进行反馈操作；其中所述字体修正信息用于通过音箱提示用户改进当前练字者字体，以减少所述差异特征偏移量。