CN111679755A - 一种手写笔迹大数据收集系统 - Google Patents

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Abstract

一种手写笔迹大数据收集系统，涉及信息化技术领域。它包含点码的纸、智能笔、客户端、内容处理服务器，智能笔在点码的纸上书写，智能笔通过蓝牙与客户端相连接，客户端通过网络与内容处理服务器相连接。能够不改变用户在纸质上的书写习惯，又能收集书写笔迹的每个细节，并将每个用户的书写笔迹归类形成自己的书写档案。

Description

一种手写笔迹大数据收集系统
技术领域
本发明涉及一种手写笔迹大数据收集系统，涉及信息化技术领域。
背景技术
每个人都有自己的书写习惯，从而每个人的书写笔迹都有一定的差异，也体现了书写的魅力。
目前现市面上常见的笔迹收集方法是个人在纸上书写拍照上传图片，但是此类方法收集比较麻烦，并且因为是拍照会有部分笔迹细节丢失；或者是直接在电子屏幕上直接是写现收集笔迹，但是由于屏幕光滑，从而书写手感不佳，导致字体笔迹书写走样，达不到正常纸笔书写的效果，失去了书写笔迹收集的意义。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种手写笔迹大数据收集系统，很好的解决了不改变用户在纸质上的书写习惯，同时能够高效收集每个用户的书写笔迹。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案是：一种手写笔迹大数据收集系统它包含带点码的纸、智能笔、客户端、内容处理服务器，智能笔在点码的纸上书写，智能笔通过蓝牙与客户端相连接，客户端通过网络与内容处理服务器相连接。
进一步的，所述的智能笔用于在带点码的纸上书写和储存书写的数据，并将书写的数据传输至客户端。
进一步的，所述的客户端用于建立个人信息，接收智能笔书写的数据，将书写数据自动传输至内容处理服务器。
进一步的，所述的内容处理服务器用于接收书写数据，通过算法将用户书写笔迹还原，并储存书写笔迹。
进一步的，所述的带点码的纸制作方法的流程为：
步骤1，操作后台生成和下载指令的执行操作，将指令传输至内容处理服务器；
步骤2，在操作后台选择要铺设纸张的尺寸大小；
步骤3，在操作后台选择要铺设纸张的数量；
步骤4，将选择的参数和生成指令传输至内容处理服务器；
步骤5，在操作后台下载生成的点码文件；
步骤6，内容处理服务器接收操作后台指令、生成和存储点码；
步骤7，根据接收信息生成点码文件，并将文件传输至操作后台；
步骤8，将生成的点码信息存储；
步骤9，在普通纸张页面上采用含碳油墨印刷一层不可见的点码图案，点码图案由无数个基础方阵排列组成，基础方阵为36个点排列组合而成，两点之间的平均距离为0.3mm，每个基础方阵的大小为1.8mm*1.8mm；每个点码通过特殊的编码排列，代表着特殊的坐标位置信息，用于智能笔在点码纸上书写时采集点码，再解码为数据将笔迹数据收集。
进一步的，所述的智能笔的信息采集方法的流程为：
步骤1，笔芯在带点码的纸上书写，并与书写检测器连接，书写时笔芯触动书写检测器，自动打开电源开关，使智能笔处于工作状态，笔芯可以使用油性、中性的圆珠笔和水笔，可以进行更换；
步骤2，电源为整支智能笔提供电能，可以手动开启关闭电源；
步骤3，书写检测器检测智能笔是否处于开机书写状态，书写检测器可通过检测笔尖对纸面压力和笔记留存，根据以上两项指标中的一种完成对智能笔是否处于开机书写状态的判断，记录书写该坐标点的压力值并将压力值传递给处理芯片；
步骤4，高速摄像头在书写检测器判定智能笔正处于开机书写状态时打开，对笔尖处所处点码坐标进行连续扫描记录，形成书写轨迹数据，高速摄像头每秒扫描速度50次以上，将点码坐标、笔迹顺序、运动速度、运笔时间等信息传递给处理芯片；
步骤5，处理芯片将书写检测器和高速摄像头所采集的书写轨迹信息包括纸张类型、页码、位置、笔迹坐标、运动轨迹、笔尖压力值、笔画顺序、运笔时间、运笔速度等信息解码英文和数字的数据；
步骤6，存储器在智能笔与客户端未连接时，暂时存储书写轨迹信息，书写轨迹信息上传客户端后，将自动将该信息删除；
步骤7，通讯模块与客户端进行蓝牙连接，打开手机蓝牙与智能笔通过蓝牙连接，通过蓝牙将处理芯片解码的数据上传至手机。
进一步的，所述的客户端流程及功能包含：
步骤1，用户需在客户端完成注册，个人档案存储到内容处理服务器；
步骤2，个人档案与所用的智能笔绑定，智能笔内置唯一识别号，系统根据该编号的智能笔所书写的数据进行处理；
步骤3，客户端接收智能笔上传的数据，并将此数据通过网络上传至内容处理服务器进行处理。
进一步的，所述的内容处理服务器中手写笔迹还原流程为：
步骤1，内容处理服务器根据每个点码的坐标按时间先后顺序，通过公式计算出轨迹，公式为：B(t)＝Pt(1-t)3+3P1t(1-t)2+3P2t2(1-t)+P3t3，t∈[0，1]，计算出的轨迹再根据每个坐标点的压力大小将线条的粗细还原；
步骤2，将还原的笔迹归档、存储至个人档案中，完成用户笔迹的收集。
采用上述技术方案后，本发明有益效果为：能够不改变用户在纸质上的书写习惯，又能收集书写笔迹的每个细节，并将每个用户的书写笔迹归类形成自己的书写档案。
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。
图1是本发明的系统框架图；
图2是本发明中带点码的纸制作流程图；
图3是本发明中智能笔的信息采集方法的流程图；
图4是本发明中客户端流程及功能图；
图5是本发明中手写笔迹还原流程图。
具体实施方式
参看图1-图5所示，本具体实施方式采用的技术方案是：一种手写笔迹大数据收集系统它由带点码的纸、智能笔、客户端、内容处理服务器组成，智能笔在点码的纸上书写，智能笔通过蓝牙与客户端相连接，客户端通过网络与内容处理服务器相连接。
进一步的，所述的智能笔用于在带点码的纸上书写和储存书写的数据，并将书写的数据传输至客户端。
进一步的，所述的客户端用于建立个人信息，接收智能笔书写的数据，将书写数据自动传输至内容处理服务器。
进一步的，所述的内容处理服务器用于接收书写数据，通过算法将用户书写笔迹还原，并储存书写笔迹。
进一步的，所述的带点码的纸制作方法的流程为：
步骤1，操作后台生成和下载指令的执行操作，将指令传输至内容处理服务器；
步骤2，在操作后台选择要铺设纸张的尺寸大小；
步骤3，在操作后台选择要铺设纸张的数量；
步骤4，将选择的参数和生成指令传输至内容处理服务器；
步骤5，在操作后台下载生成的点码文件；
步骤6，内容处理服务器接收操作后台指令、生成和存储点码；
步骤7，根据接收信息生成点码文件，并将文件传输至操作后台；
步骤8，将生成的点码信息存储；
步骤9，在普通纸张页面上采用含碳油墨印刷一层不可见的点码图案，点码图案由无数个基础方阵排列组成，基础方阵为36个点排列组合而成，两点之间的平均距离为0.3mm，每个基础方阵的大小为1.8mm*1.8mm；每个点码通过特殊的编码排列，代表着特殊的坐标位置信息，用于智能笔在点码纸上书写时采集点码，再解码为数据将笔迹数据收集。
进一步的，所述的智能笔的信息采集方法的流程为：
步骤1，笔芯在带点码的纸上书写，并与书写检测器连接，书写时笔芯触动书写检测器，自动打开电源开关，使智能笔处于工作状态，笔芯可以使用油性、中性的圆珠笔和水笔，可以进行更换；
步骤2，电源为整支智能笔提供电能，可以手动开启关闭电源；
步骤3，书写检测器检测智能笔是否处于开机书写状态，书写检测器可通过检测笔尖对纸面压力和笔记留存，根据以上两项指标中的一种完成对智能笔是否处于开机书写状态的判断，记录书写该坐标点的压力值并将压力值传递给处理芯片；
步骤4，高速摄像头在书写检测器判定智能笔正处于开机书写状态时打开，对笔尖处所处点码坐标进行连续扫描记录，形成书写轨迹数据，高速摄像头每秒扫描速度50次以上，将点码坐标、笔迹顺序、运动速度、运笔时间等信息传递给处理芯片；
步骤5，处理芯片将书写检测器和高速摄像头所采集的书写轨迹信息包括纸张类型、页码、位置、笔迹坐标、运动轨迹、笔尖压力值、笔画顺序、运笔时间、运笔速度等信息解码英文和数字的数据；
步骤6，存储器在智能笔与客户端未连接时，暂时存储书写轨迹信息，书写轨迹信息上传客户端后，将自动将该信息删除；
步骤7，通讯模块与客户端进行蓝牙连接，打开手机蓝牙与智能笔通过蓝牙连接，通过蓝牙将处理芯片解码的数据上传至手机。
进一步的，所述的客户端流程及功能包含：
步骤1，用户需在客户端完成注册，个人档案存储到内容处理服务器；
步骤2，个人档案与所用的智能笔绑定，智能笔内置唯一识别号，系统根据该编号的智能笔所书写的数据进行处理；
步骤3，客户端接收智能笔上传的数据，并将此数据通过网络上传至内容处理服务器进行处理。
进一步的，所述的内容处理服务器中手写笔迹还原流程为：
步骤1，内容处理服务器根据每个点码的坐标按时间先后顺序，通过公式计算出轨迹，公式为：B(t)＝Pt(1-t)3+3P1t(1-t)2+3P2t2(1-t)+P3t3，t∈[0，1]，计算出的轨迹再根据每个坐标点的压力大小将线条的粗细还原；
步骤2，将还原的笔迹归档、存储至个人档案中，完成用户笔迹的收集。
采用上述技术方案后，本发明有益效果为：能够不改变用户在纸质上的书写习惯，又能收集书写笔迹的每个细节，并将每个用户的书写笔迹归类形成自己的书写档案。
以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种手写笔迹大数据收集系统，其特征在于：它包含带点码的纸、智能笔、客户端、内容处理服务器，智能笔在点码的纸上书写，智能笔通过蓝牙与客户端相连接，客户端通过网络与内容处理服务器相连接。
2.根据权利要求1所述的一种手写笔迹大数据收集系统，其特征在于：所述的智能笔用于在带点码的纸上书写和储存书写的数据，并将书写的数据传输至客户端。
3.根据权利要求1所述的一种手写笔迹大数据收集系统，其特征在于：所述的客户端用于建立个人信息，接收智能笔书写的数据，将书写数据自动传输至内容处理服务器。
4.根据权利要求1所述的一种手写笔迹大数据收集系统，其特征在于：所述的内容处理服务器用于接收书写数据，通过算法将用户书写笔迹还原，并储存书写笔迹。
5.根据权利要求1所述的一种手写笔迹大数据收集系统，其特征在于：所述的带点码的纸制作方法的流程为：
步骤1，操作后台生成和下载指令的执行操作，将指令传输至内容处理服务器；
步骤2，在操作后台选择要铺设纸张的尺寸大小；
步骤3，在操作后台选择要铺设纸张的数量；
步骤4，将选择的参数和生成指令传输至内容处理服务器；
步骤5，在操作后台下载生成的点码文件；
步骤6，内容处理服务器接收操作后台指令、生成和存储点码；
步骤7，根据接收信息生成点码文件，并将文件传输至操作后台；
步骤8，将生成的点码信息存储；
步骤9，在普通纸张页面上采用含碳油墨印刷一层不可见的点码图案，点码图案由无数个基础方阵排列组成，基础方阵为36个点排列组合而成，两点之间的平均距离为0.3mm，每个基础方阵的大小为1.8mm*1.8mm；每个点码通过特殊的编码排列，代表着特殊的坐标位置信息，用于智能笔在点码纸上书写时采集点码，再解码为数据将笔迹数据收集。
6.根据权利要求1所述的一种手写笔迹大数据收集系统，其特征在于：所述的智能笔的信息采集方法的流程为：
步骤1，笔芯在带点码的纸上书写，并与书写检测器连接，书写时笔芯触动书写检测器，自动打开电源开关，使智能笔处于工作状态，笔芯可以使用油性、中性的圆珠笔和水笔，可以进行更换；
步骤2，电源为整支智能笔提供电能，可以手动开启关闭电源；
步骤3，书写检测器检测智能笔是否处于开机书写状态，书写检测器可通过检测笔尖对纸面压力和笔记留存，根据以上两项指标中的一种完成对智能笔是否处于开机书写状态的判断，记录书写该坐标点的压力值并将压力值传递给处理芯片；
步骤4，高速摄像头在书写检测器判定智能笔正处于开机书写状态时打开，对笔尖处所处点码坐标进行连续扫描记录，形成书写轨迹数据，高速摄像头每秒扫描速度50次以上，将点码坐标、笔迹顺序、运动速度、运笔时间等信息传递给处理芯片；
步骤5，处理芯片将书写检测器和高速摄像头所采集的书写轨迹信息包括纸张类型、页码、位置、笔迹坐标、运动轨迹、笔尖压力值、笔画顺序、运笔时间、运笔速度等信息解码英文和数字的数据；
步骤6，存储器在智能笔与客户端未连接时，暂时存储书写轨迹信息，书写轨迹信息上传客户端后，将自动将该信息删除；
步骤7，通讯模块与客户端进行蓝牙连接，打开手机蓝牙与智能笔通过蓝牙连接，通过蓝牙将处理芯片解码的数据上传至手机。
7.根据权利要求1所述的一种手写笔迹大数据收集系统，其特征在于：所述的客户端流程及功能包含：
步骤1，用户需在客户端完成注册，个人档案存储到内容处理服务器；
步骤2，个人档案与所用的智能笔绑定，智能笔内置唯一识别号，系统根据该编号的智能笔所书写的数据进行处理；
步骤3，客户端接收智能笔上传的数据，并将此数据通过网络上传至内容处理服务器进行处理。
8.根据权利要求1所述的一种手写笔迹大数据收集系统，其特征在于：所述的内容处理服务器中手写笔迹还原流程为：
步骤1，内容处理服务器根据每个点码的坐标按时间先后顺序，通过公式计算出轨迹，公式为：
Figure FDA0002473081840000031
计算出的轨迹再根据每个坐标点的压力大小将线条的粗细还原；
步骤2，将还原的笔迹归档、存储至个人档案中，完成用户笔迹的收集。
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