CN110852204A - 一种智能远程书法数字化学习评价信息处理系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于书法学习评价技术领域,公开了一种智能远程书法数字化学习评价信息处理系统及方法,包括书法教学视频采集模块、网络传输模块、主控模块、书法作品上传模块、书法作品分类模块、书法特征解析模块、书法作品评价模块、在线交流模块、显示模块。本发明通过书法作品分类模块提高分类准确性;使用模型重用的机制,将标记矩阵并入样本空间进行训练,使分类器充分挖掘了对偶标记集合之间的关系;当样本的某一标记被分类器分类错误时,也会提升另一个标记上的权重,使得标记之间可以互相帮忙,再次充分挖掘了对偶标记集合之间的关系,提高分类准确性。同时根据该多个单字图像的评分获得作品的总评分,能够高效、准确地进行书法自动评价。
Description
技术领域
本发明属于书法学习评价技术领域,尤其涉及一种智能远程书法数字化学习评价信息处理系统及方法。
背景技术
目前,最接近的现有技术:书法是中国及深受中国文化影响过的周边国家和地区特有的一种文字美的艺术表现形式。包括汉字书法、蒙古文书法、阿拉伯书法和英文书法等。其“中国书法”,是中国汉字特有的一种传统艺术。书法是反映生命的艺术,人的喜怒哀乐这些内心情感也能在中国书法里表现出来,像在诗歌音乐里那样。书法欣赏即通过对优秀书法作品的品评,领略其中蕴含的美。如果把写字比喻为小学的识字阶段,要求把字写得准确平正的话,那么,书法则是作家将字词构成一篇令人赏心悦目的文章或诗词。然而,现有书法数字化学习评价过程对学员书法作品特征分类准确率不高;同时,对书法作品评价效率却不高。
综上所述,现有技术存在的问题是:
现有书法数字化学习评价系统对学员书法作品特征分类准确率不高,不能准确对学员的书法进行评价,易使学生养成不好的书法习惯;同时现有书法数字化学习评价系统对书法作品评价效率却不高,浪费了学员的学习书法的时间。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种智能远程书法数字化学习评价信息处理系统及方法。
本发明是这样实现的,一种智能远程书法数字化学习评价信息处理系统,所述智能远程书法数字化学习评价信息处理系统包括:
书法视频采集模块,与网络传输模块连接,用于通过摄像头采集书法教学视频数据或者通过利用摄像头采集学生的写完成的书法作品;
网络传输模块,与书法教学视频采集模块、主控模块连接,用于通过利用无线信号发射器将网络将采集的书法教学视频或者学生写完成的作品传输到整体系统中的控制器中;
主控模块,与网络传输模块、书法作品上传模块、书法作品分类模块、书法特征解析模块、书法作品评价模块、在线交流模块、显示模块连接,用于通过主机控制各个模块正常工作;
书法作品上传模块,与主控模块连接,用于通过上传程序将学员书法作品上传到教师客户端;
书法作品分类模块,与主控模块连接,用于通过分类程序对学员书法作品进行分类操作;
书法特征解析模块,与主控模块连接,用于通过解析程序对学员书法的力量感、节奏感、立体感、空间结构进行解析;
书法作品评价模块,与主控模块连接,用于通过评价程序根据解析特征对书法进行评价;
在线交流模块,与主控模块连接,用于通过社交程序进行网络在线书法交流;
显示模块,与主控模块连接,用于通过显示器显示采集的书法教学视频、学员书法作品、评价结果。
进一步,所述书法视频采集模块包括:
视频采集单元,采集视野范围内的书法图像数据并将其传送到视频A/D转换单元;
视频A/D转换单元,将书法图像数据转换为数字视频信号并传送到数据合成加密单元;
标识获取单元,与视频A/D转换单元连接,用于获取视频A/D转换单元标识信息;
标识加密单元,与标识获取单元连接,用于对视频A/D转换单元标识信息进行加密,生成水印信息;
水印嵌入单元,与标识加密单元连接,用于将视频A/D转换单元水印信息嵌入到不同清晰度的视频数据中;
中央处理单元,将加密数据发送到存储器进行存储,同时将加密数据通过无线传输单元传送到移动终端;中央处理单元还将加密数据传送到扬声器进行播放和显示屏进行显示;
电源电路,与中央处理单元连接,用于供电。
进一步,所述网络传输模块包括:
存储单元,用于存储至少一种网络传输协议,其中,各个所述网络传输协议的底层接口均已配置完成;
设置单元,用于接收外部的触发,并根据外部的触发设置所述传输单元的传输路径及解析单元的解析方式;
第一接收单元,用于根据设置单元设置的传输路径,接收外部的信息发送端发送的待传输信息和加速网络传输的加速请求;加速请求中携带有用于计算传输路径及网络带宽资源的信息;
计算单元,用于根据信息按照预先设置的算法计算出传输路径及网络带宽资源;
调整单元,用于根据计算出的传输路径及网络带宽资源动态调整网络的网络拓扑结构及带宽资源;
第一发送单元,用于发送完成网络拓扑及带宽资源调整的响应消息;并将解析单元解析后的待传输信息发送至外部的信息接收端;
解析单元,用于根据设置单元设置的解析方式,从存储单元中读取对应的网络传输协议,根据该网络传输协议对传输单元接收到的待传输信息进行解析。
进一步,所述书法特征解析模块包括:
图像预处理单元,对书法图像的文件制定相应的命名规则,同一批采集的所有图像保存在一个文件中,对其进行编号;
图像压缩单元,利用相应算法对书法图像按照一定的压缩比,实现书法图像的压缩;
图像切割单元,选取合适的阈值进行阈值分割,将相关的区域从图像背景中分离出来;
图像特征提取单元,对书法图像中的字体提取相应的形态特征;
图像训练与识别单元,利用相应的支持向量方法对图像进行训练和识别。
进一步,所述在线交流模块包括:
客户端,用于客户输入登录的标识信息登录;
权限访问单元,用于将客户登录的标识信息及携带的权限发送至控制芯片,所述控制芯片接收客户登录的标识信息及绑定的权限,并根据被绑定的权限在图像存储单元调取相应的书法图像给客户;
书法信息管理单元,用于存储书法家的身份信息及其携带的权限;
交流单元,用于客户和书法家进行交流;
书法矫正单元,用于矫正、修改书法存在的错误;
图像处理单元,用于将书法矫正单元完成的珠宝的三维模型进行实物化的渲染;
图像存储单元,用于存储经图像处理单元处理的书法图片和书法模型数据;
图像显示单元,用于将书法图片展示给客户。
本发明的另一目的在于提供一种执行所述智能远程书法数字化学习评价信息处理系统的智能远程书法数字化学习评价信息处理方法,所述智能远程书法数字化学习评价信息处理方法包括:以下步骤:
第一步,利用摄像头采集书法教学视频数据,通过无线信号发射器传递到控制器中,进行相应的图像处理;
第二步,通过利用摄像头对学生的书法作品进行图像采集,利用分类程序对学员书法作品进行分类操作,利用解析程序对学员书法的力量感、节奏感、立体感、空间结构进行解析。
第三步,控制器对学生的书法作品相关的数据传递到云服务中,云服务器根据相关的数据特征对学生的书法进行评价;
第四步,云服务器通过信号发射器将判断的结果传递到老师客户端,老师客户端通过无线网络与学生客户端连接,实现视频学习交流;在学生客户端利用显示屏进行显示。
进一步,用于通过上传程序将学员书法作品上传到教师客户端的书法作品上传模块中图像上传的具体过程为:
控制器将处理完成的图像,图像信号对光源进程调制;调制完成后的图像经过光发送器件和光纤,传输到云服务器中;
其中,对图像信号对光源调制,使光源的注入电流反应图像模拟量的变化,从而使光源输出的光功率跟随模拟信号的变化;同时为了避免信号的失真,适当选择直流偏置电流的位置。
进一步,利用分类程序对学员书法作品进行分类操作,方法如下:
1)通过分类程序进行书法作品图像收集与训练样本标记,收集书法作品图像,对它们进行图像处理后人工赋予学员标记和字体标记;
2)样本特征提取与分类器训练,对图像进行提取特征并训练分类器;
3)图像预测,在实际使用中利用训练完毕的分类器对待预测的图像进行分类,进而同时得到学员标记和字体标记。
进一步,通过分类程序进行书法作品图像收集与训练样本标记步骤具体为:
(1)通过分类程序收集学员作品和可以判断出字体的书法作品图像;
(2)对收集到的书法作品图像进行分割,以每个字作为一幅新的图像;
(3)对处理后的单字书法作品图像统一尺寸;
(4)对处理后的图像用中值滤波进行去噪,对于有形变的图像再进行透视矫正;
(5)对处理后的图像进行二值化处理,将每幅图像中的字处理为黑色,背景为白色;
(6)对处理后的图像赋予相应的学员标记和字体标记;
(7)对处理后的图像进行特征提取,提取后的特征数据作为训练数据。
本发明的另一目的在于提供一种应用所述智能远程书法数字化学习评价信息处理方法的信息数据处理终端。
本发明的优点及积极效果为:本发明通过书法作品分类模块基于对偶集合多标记学习的书法作品图像分类的技术,在Boosting框架中为样本维护了两组权重,使用模型重用的机制,将标记矩阵并入样本空间进行训练,使分类器充分挖掘了对偶标记集合之间的关系;当样本的某一标记被分类器分类错误时,也会提升另一个标记上的权重,使得标记之间可以互相帮忙,再次充分挖掘了对偶标记集合之间的关系,提高分类准确性;同时,通过书法作品评价模块根据获取当前书法作品对应的多个单字图像来对每个单字图像进行评分,进而至少根据该多个单字图像的评分获得作品的总评分,能够高效、准确地进行书法自动评价。
同时本发明通过设置有书法视频采集模块用于通过摄像头采集书法教学视频数据或者通过利用摄像头采集学生的写完成的书法作品。网络传输模块学视频或者学生写完成的作品传输到整体系统中的控制器中。书法作品上传模块用于通过上传程序将学员书法作品上传到教师客户端。书法作品分类模块用于通过分类程序对学员书法作品进行分类操作。书法特征解析模块用于通过解析程序对学员书法的力量感、节奏感、立体感、空间结构进行解析。书法作品评价模块,与主控模块连接,用于通过评价程序根据解析特征对书法进行评价。在线交流模块用于通过社交程序进行网络在线书法交流。显示模块用于通过显示器显示采集的书法教学视频、学员书法作品、评价结果。
附图说明
图1是本发明实施例提供的智能远程书法数字化学习评价信息处理系统结构示意图;
图2是本发明实施例提供的书法视频采集模块的结构示意图;
图3是本发明实施例提供的网络传输模块的结构示意图;
图4是本发明实施例提供的书法特征解析模块的结构示意图;
图5是本发明实施例提供的在线交流模块的结构示意图;
图中:1、书法教学视频采集模块;2、网络传输模块;3、主控模块;4、书法作品上传模块;5、书法作品分类模块;6、书法特征解析模块;7、书法作品评价模块;8、在线交流模块;9、显示模块。
图6是本发明实施例提供的智能远程书法数字化学习评价信息处理方法流程图。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效,兹例举以下实施例,并配合附图详细说明如下。
针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种智能远程书法数字化学习评价信息处理系统及方法,下面结合附图对本发明作详细的描述。
如图1所示,本发明实施例提供的智能远程书法数字化学习评价信息处理系统包括:书法教学视频采集模块1、网络传输模块2、主控模块3、书法作品上传模块4、书法作品分类模块5、书法特征解析模块6、书法作品评价模块7、在线交流模块8、显示模块9。
书法视频采集模块1,与网络传输模块2连接,用于通过摄像头采集书法教学视频数据或者通过利用摄像头采集学生的写完成的书法作品。
网络传输模块2,与书法教学视频采集模块1、主控模块3连接,用于通过利用无线信号发射器将网络将采集的书法教学视频或者学生写完成的作品传输到整体系统中的控制器中。
主控模块3,与网络传输模块2、书法作品上传模块4、书法作品分类模块5、书法特征解析模块6、书法作品评价模块7、在线交流模块8、显示模块9连接,用于通过主机控制各个模块正常工作。
书法作品上传模块4,与主控模块3连接,用于通过上传程序将学员书法作品上传到教师客户端。
书法作品分类模块5,与主控模块3连接,用于通过分类程序对学员书法作品进行分类操作。
书法特征解析模块6,与主控模块3连接,用于通过解析程序对学员书法的力量感、节奏感、立体感、空间结构进行解析。
书法作品评价模块7,与主控模块3连接,用于通过评价程序根据解析特征对书法进行评价。
在线交流模块8,与主控模块3连接,用于通过社交程序进行网络在线书法交流。
显示模块9,与主控模块3连接,用于通过显示器显示采集的书法教学视频、学员书法作品、评价结果。
如图2所示,书法视频采集模块1包括:
视频采集单元,采集视野范围内的书法图像数据并将其传送到视频A/D转换单元;
视频A/D转换单元,将书法图像数据转换为数字视频信号并传送到数据合成加密单元;
标识获取单元,与视频A/D转换单元连接,用于获取视频A/D转换单元标识信息;
标识加密单元,与标识获取单元连接,用于对视频A/D转换单元标识信息进行加密,生成水印信息;
水印嵌入单元,与标识加密单元连接,用于将视频A/D转换单元水印信息嵌入到不同清晰度的视频数据中;
中央处理单元,将加密数据发送到存储器进行存储,同时将加密数据通过无线传输单元传送到移动终端;中央处理单元还将加密数据传送到扬声器进行播放和显示屏进行显示;
电源电路,与中央处理单元连接,用于供电。
如图3所示,网络传输模块2包括:
存储单元,用于存储至少一种网络传输协议,其中,各个所述网络传输协议的底层接口均已配置完成;
设置单元,用于接收外部的触发,并根据外部的触发设置所述传输单元的传输路径及解析单元的解析方式;
第一接收单元,用于根据设置单元设置的传输路径,接收外部的信息发送端发送的待传输信息和加速网络传输的加速请求;加速请求中携带有用于计算传输路径及网络带宽资源的信息;
计算单元,用于根据信息按照预先设置的算法计算出传输路径及网络带宽资源;
调整单元,用于根据计算出的传输路径及网络带宽资源动态调整网络的网络拓扑结构及带宽资源;
第一发送单元,用于发送完成网络拓扑及带宽资源调整的响应消息;并将解析单元解析后的待传输信息发送至外部的信息接收端;
解析单元,用于根据设置单元设置的解析方式,从存储单元中读取对应的网络传输协议,根据该网络传输协议对传输单元接收到的待传输信息进行解析。
如图4所示,书法特征解析模块6包括:
图像预处理单元,对书法图像的文件制定相应的命名规则,同一批采集的所有图像保存在一个文件中,对其进行编号。
图像压缩单元,利用相应算法对书法图像按照一定的压缩比,实现书法图像的压缩。
图像切割单元,选取合适的阈值进行阈值分割,将相关的区域从图像背景中分离出来。
图像特征提取单元,对书法图像中的字体提取相应的形态特征。
图像训练与识别单元,利用相应的支持向量方法对图像进行训练和识别。
如图5所示,在线交流模块8包括:
客户端,用于客户输入登录的标识信息登录;
权限访问单元,用于将客户登录的标识信息及携带的权限发送至控制芯片,所述控制芯片接收客户登录的标识信息及绑定的权限,并根据被绑定的权限在图像存储单元调取相应的书法图像给客户;
书法信息管理单元,用于存储书法家的身份信息及其携带的权限;
交流单元,用于客户和书法家进行交流;
书法矫正单元,用于矫正、修改书法存在的错误;
图像处理单元,用于将书法矫正单元完成的珠宝的三维模型进行实物化的渲染;
图像存储单元,用于存储经图像处理单元处理的书法图片和书法模型数据;
图像显示单元,用于将书法图片展示给客户。
如图6所示,本发明实施例提供的智能远程书法数字化学习评价信息处理方法包括以下步骤:
S601:利用摄像头采集书法教学视频数据,通过无线信号发射器传递到控制器中,进行相应的图像处理。
S602:通过利用摄像头对学生的书法作品进行图像采集,利用分类程序对学员书法作品进行分类操作,利用解析程序对学员书法的力量感、节奏感、立体感、空间结构进行解析。
S603:控制器对学生的书法作品相关的数据传递到云服务中,云服务器根据相关的数据特征对学生的书法进行评价。
S604:云服务器通过信号发射器将判断的结果传递到老师客户端,老师客户端通过无线网络与学生客户端连接,实现视频学习交流;在学生客户端利用显示屏进行显示。
所述用于通过上传程序将学员书法作品上传到教师客户端的书法作品上传模块4中图像上传的具体过程为:
控制器将处理完成的图像,图像信号对光源进程调制;调制完成后的图像经过光发送器件和光纤,传输到云服务器中。
其中,对图像信号对光源调制,使光源的注入电流反应图像模拟量的变化,从而使光源输出的光功率跟随模拟信号的变化;同时为了避免信号的失真,适当选择直流偏置电流的位置。
本发明提供的书法作品分类模块5分类方法如下:
1)通过分类程序进行书法作品图像收集与训练样本标记,收集书法作品图像,对它们进行图像处理后人工赋予学员标记和字体标记;
2)样本特征提取与分类器训练,对图像进行提取特征并训练分类器;
3)图像预测,在实际使用中利用训练完毕的分类器对待预测的图像进行分类,进而同时得到学员标记和字体标记。
本发明提供的通过分类程序进行书法作品图像收集与训练样本标记步骤具体为:
步骤a,通过分类程序收集学员作品和可以判断出字体的书法作品图像;
步骤b,对步骤a收集到的书法作品图像进行分割,以每个字作为一幅新的图像;
步骤c,对步骤b处理后的单字书法作品图像统一尺寸;
步骤d,对步骤c处理后的图像用中值滤波进行去噪,对于有形变的图像再进行透视矫正;
步骤e,对步骤d处理后的图像进行二值化处理,将每幅图像中的字处理为黑色,背景为白色;
步骤f,对步骤e处理后的图像赋予相应的学员标记和字体标记;
步骤g,对步骤f处理后的图像进行特征提取,提取后的特征数据作为训练数据。
本发明提供的书法作品评价模块7评价方法如下:
(1)通过评价程序获取当前书法作品对应的多个单字图像;
(2)对所述多个单字图像进行评分;
(3)至少根据所述多个单字图像各自的评分,计算当前书法作品的总评分。
本发明提供的评价方法还包括:
针对所述多个单字图像中的每一个;
确定该单字图像中的多个子区域;
获得该单字图像中每个子区域的评分;
至少基于该单字图像中各子区域的评分确定该单字图像中的缺陷部位和/或正确部位。
本发明提供的至少基于该单字图像中各子区域的评分确定该单字图像中的缺陷部位和/或正确部位的步骤包括:
在该单字图像的多个子区域之中,将其中评分低于第一阈值的子区域或评分最低的预定数目的子区域确定为缺陷部分,将其中评分高于第二阈值的子区域或评分最高的预定数目的子区域确定为优胜部分。
本发明提供的至少基于该单字图像中各子区域的评分确定该单字图像中的缺陷部位和/或正确部位的步骤包括:
在该单字图像的多个子区域之中,将其中评分与该单字图像的评分之差大于第三阈值的子区域确定为缺陷部分,将其中评分与该单字图像的评分之差小于或等于第四阈值的子区域确定为优胜部分。
本发明提供的对所述多个单字图像进行评分的步骤包括:
针对所述多个单字图像中的每一个,
确定该单字图像对应的例字图像及该例字图像的有效书写区域的面积,
确定该单字图像的实际书写区域的面积,
确定该单字图像与其对应例字图像之间的重叠部分的面积,
根据该单字图像的实际书写区域的面积、对应例字图像的有效书写区域的面积以及该单字图像与对应例字图像之间的重叠部分的面积,计算该单字图像的面积评分,作为该单字图像的评分。
下面结合试验对本发明的技术效果作详细的描述。
本发明以20190427所采集的书法图像作为实验样本,分别通过本发明中的图像识别方法和传统图像识别方法进行自我识别。其中作品种数量为13个,每个作品为5个样本,测试重复测试为12次,取平均值作为最终结果,以免影响识别结果的不确定性,整体识别割裂特征的自我识别结果,如表1所示。
表1图像识别结果
Tab.1 Rcsult of sc]f-rccognition%
由上表可以得出,对于本发明图像识别,整体及不同类特征除了IISV颜色特征外,识别率都要比传统方法识别率要高。
本发明工作时,首先,通过书法教学视频采集模块1利用摄像头采集书法教学视频数据;通过网络传输模块2利用网络将采集的书法教学视频传输到学员客户端;其次,主控模块3通过书法作品上传模块4利用上传程序将学员书法作品上传到教师客户端;通过书法作品分类模块5利用分类程序对学员书法作品进行分类操作;通过书法特征解析模块6利用解析程序对学员书法的力量感、节奏感、立体感、空间结构进行解析;通过通过书法作品评价模块7利用评价程序根据解析特征对书法进行评价;然后,通过在线交流模块8利用社交程序进行网络在线书法交流;最后,通过显示模块9利用显示器显示采集的书法教学视频、学员书法作品、评价结果。
以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改,等同变化与修饰,均属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种智能远程书法数字化学习评价信息处理系统,其特征在于,所述智能远程书法数字化学习评价信息处理系统包括:
书法视频采集模块,与网络传输模块连接,用于通过摄像头采集书法教学视频数据或者通过利用摄像头采集学生的写完成的书法作品;
网络传输模块,与书法教学视频采集模块、主控模块连接,用于通过利用无线信号发射器将网络将采集的书法教学视频或者学生写完成的作品传输到整体系统中的控制器中;
主控模块,与网络传输模块、书法作品上传模块、书法作品分类模块、书法特征解析模块、书法作品评价模块、在线交流模块、显示模块连接,用于通过主机控制各个模块正常工作;
书法作品上传模块,与主控模块连接,用于通过上传程序将学员书法作品上传到教师客户端;
书法作品分类模块,与主控模块连接,用于通过分类程序对学员书法作品进行分类操作;
书法特征解析模块,与主控模块连接,用于通过解析程序对学员书法的力量感、节奏感、立体感、空间结构进行解析;
书法作品评价模块,与主控模块连接,用于通过评价程序根据解析特征对书法进行评价;
在线交流模块,与主控模块连接,用于通过社交程序进行网络在线书法交流;
显示模块,与主控模块连接,用于通过显示器显示采集的书法教学视频、学员书法作品、评价结果。
2.如权利要求1所述的智能远程书法数字化学习评价信息处理系统,其特征在于,所述书法视频采集模块包括:
视频采集单元,采集视野范围内的书法图像数据并将其传送到视频A/D转换单元;
视频A/D转换单元,将书法图像数据转换为数字视频信号并传送到数据合成加密单元;
标识获取单元,与视频A/D转换单元连接,用于获取视频A/D转换单元标识信息;
标识加密单元,与标识获取单元连接,用于对视频A/D转换单元标识信息进行加密,生成水印信息;
水印嵌入单元,与标识加密单元连接,用于将视频A/D转换单元水印信息嵌入到不同清晰度的视频数据中;
中央处理单元,将加密数据发送到存储器进行存储,同时将加密数据通过无线传输单元传送到移动终端;中央处理单元还将加密数据传送到扬声器进行播放和显示屏进行显示;
电源电路,与中央处理单元连接,用于供电。
3.如权利要求1所述的智能远程书法数字化学习评价信息处理系统,其特征在于,所述网络传输模块包括:
存储单元,用于存储至少一种网络传输协议,其中,各个所述网络传输协议的底层接口均已配置完成;
设置单元,用于接收外部的触发,并根据外部的触发设置所述传输单元的传输路径及解析单元的解析方式;
第一接收单元,用于根据设置单元设置的传输路径,接收外部的信息发送端发送的待传输信息和加速网络传输的加速请求;加速请求中携带有用于计算传输路径及网络带宽资源的信息;
计算单元,用于根据信息按照预先设置的算法计算出传输路径及网络带宽资源;
调整单元,用于根据计算出的传输路径及网络带宽资源动态调整网络的网络拓扑结构及带宽资源;
第一发送单元,用于发送完成网络拓扑及带宽资源调整的响应消息;并将解析单元解析后的待传输信息发送至外部的信息接收端;
解析单元,用于根据设置单元设置的解析方式,从存储单元中读取对应的网络传输协议,根据该网络传输协议对传输单元接收到的待传输信息进行解析。
4.如权利要求1所述的智能远程书法数字化学习评价信息处理系统,其特征在于,所述书法特征解析模块包括:
图像预处理单元,对书法图像的文件制定相应的命名规则,同一批采集的所有图像保存在一个文件中,对其进行编号;
图像压缩单元,利用相应算法对书法图像按照一定的压缩比,实现书法图像的压缩;
图像切割单元,选取合适的阈值进行阈值分割,将相关的区域从图像背景中分离出来;
图像特征提取单元,对书法图像中的字体提取相应的形态特征;
图像训练与识别单元,利用相应的支持向量方法对图像进行训练和识别。
5.如权利要求1所述的智能远程书法数字化学习评价信息处理系统,其特征在于,所述在线交流模块包括:
客户端,用于客户输入登录的标识信息登录;
权限访问单元,用于将客户登录的标识信息及携带的权限发送至控制芯片,所述控制芯片接收客户登录的标识信息及绑定的权限,并根据被绑定的权限在图像存储单元调取相应的书法图像给客户;
书法信息管理单元,用于存储书法家的身份信息及其携带的权限;
交流单元,用于客户和书法家进行交流;
书法矫正单元,用于矫正、修改书法存在的错误;
图像处理单元,用于将书法矫正单元完成的珠宝的三维模型进行实物化的渲染;
图像存储单元,用于存储经图像处理单元处理的书法图片和书法模型数据;
图像显示单元,用于将书法图片展示给客户。
6.一种执行权利要求1所述智能远程书法数字化学习评价信息处理系统的智能远程书法数字化学习评价信息处理方法,其特征在于,所述智能远程书法数字化学习评价信息处理方法包括:以下步骤:
第一步,利用摄像头采集书法教学视频数据,通过无线信号发射器传递到控制器中,进行相应的图像处理;
第二步,通过利用摄像头对学生的书法作品进行图像采集,利用分类程序对学员书法作品进行分类操作,利用解析程序对学员书法的力量感、节奏感、立体感、空间结构进行解析;
第三步,控制器对学生的书法作品相关的数据传递到云服务中,云服务器根据相关的数据特征对学生的书法进行评价;
第四步,云服务器通过信号发射器将判断的结果传递到老师客户端,老师客户端通过无线网络与学生客户端连接,实现视频学习交流;在学生客户端利用显示屏进行显示。
7.如权利要求6所述的智能远程书法数字化学习评价信息处理方法,其特征在于,用于通过上传程序将学员书法作品上传到教师客户端的书法作品上传模块中图像上传的具体过程为:
控制器将处理完成的图像,图像信号对光源进程调制;调制完成后的图像经过光发送器件和光纤,传输到云服务器中;
其中,对图像信号对光源调制,使光源的注入电流反应图像模拟量的变化,从而使光源输出的光功率跟随模拟信号的变化;同时为了避免信号的失真,适当选择直流偏置电流的位置。
8.如权利要求6所述的智能远程书法数字化学习评价信息处理方法,其特征在于,利用分类程序对学员书法作品进行分类操作,方法如下:
1)通过分类程序进行书法作品图像收集与训练样本标记,收集书法作品图像,对它们进行图像处理后人工赋予学员标记和字体标记;
2)样本特征提取与分类器训练,对图像进行提取特征并训练分类器;
3)图像预测,在实际使用中利用训练完毕的分类器对待预测的图像进行分类,进而同时得到学员标记和字体标记。
9.如权利要求6所述的智能远程书法数字化学习评价信息处理方法,其特征在于,通过分类程序进行书法作品图像收集与训练样本标记步骤具体为:
(1)通过分类程序收集学员作品和可以判断出字体的书法作品图像;
(2)对收集到的书法作品图像进行分割,以每个字作为一幅新的图像;
(3)对处理后的单字书法作品图像统一尺寸;
(4)对处理后的图像用中值滤波进行去噪,对于有形变的图像再进行透视矫正;
(5)对处理后的图像进行二值化处理,将每幅图像中的字处理为黑色,背景为白色;
(6)对处理后的图像赋予相应的学员标记和字体标记;
(7)对处理后的图像进行特征提取,提取后的特征数据作为训练数据。
10.一种应用权利要求6~9任意一项所述智能远程书法数字化学习评价信息处理方法的信息数据处理终端。
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