CN111831162A - 基于触摸屏的毛笔笔形校正方法 - Google Patents

基于触摸屏的毛笔笔形校正方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基于触摸屏的毛笔笔形校正方法，包括如下步骤：在显示屏幕所在平面设置激光雷达，通过激光雷达获取所有数据点云；判断每个数据点云对应的新物体是否为干扰物；将干扰物对应的数据点云设置为干扰数据；显示屏幕通过箭头自动提示触摸显示屏幕的边界四个顶点位置，在第一时间阈值范围内按照系统箭头提示顺序触摸边界顶点，并自动记录触点位置的坐标值；系统自动计算实际显示屏幕与原始图像界面位置对应关系；触摸显示屏幕任意位置进行命令操作，系统自动识别触点颜色与对应操作，将相邻两帧图像按设置比例进行补帧操作，完成毛笔笔形绘制和显示。本发明将显示屏幕设置为触摸屏，可以促进人机交互，实现逼真模拟毛笔渲染的效果。

Description

基于触摸屏的毛笔笔形校正方法
技术领域
本发明涉及计算机图像处理技术领域，尤其涉及一种基于触摸屏的毛笔笔形校正方法。
背景技术
随着多媒体技术的发展，毛笔字的书写方式发生着巨大的变化。脱离了传统的宣纸和墨汁，取而代之的是在电子设备的触摸屏上进行书写。然而，不同的电子设备，由于屏幕尺寸不同，分辨率不同，书写的毛笔字的笔形粗细变化不统一，造成书写效果不一致。
为了在不同的电子设备上达到笔形效果最佳状态，实现书写效果一致，现有技术中，需要专业技术人员针对不同的电子设备进行实际测试后并重新校正毛笔笔形模拟方法的参数，使得笔形渲染效果达到最佳状态，然而，目前市场上电子设备的屏幕尺寸及分辨率种类繁多，逐一进行人工校准存在较大难度，且工作量繁重，而且校正效率较低。
发明内容
本发明之目的是提供一种基于触摸屏的毛笔笔形校正方法，其能够解决现有人工校准屏幕难度大、工作量繁重以及校正效率较低的技术问题。
本发明提供一种基于触摸屏的毛笔笔形校正方法，包括如下步骤：
在显示屏幕所在平面设置激光雷达，通过所述激光雷达获取所述显示屏幕所在平面的所有数据点云；
判断所述显示屏幕上的每个数据点云对应的新物体是否为干扰物；
将干扰物对应的数据点云设置为干扰数据；
所述显示屏幕通过箭头自动提示触摸显示屏幕的边界四个顶点位置，并设置有第一时间阈值，在所述第一时间阈值范围内按照系统箭头提示的顺序触摸显示屏幕的边界顶点，系统自动记录边界四个顶点位置对应的触点位置的坐标值；
系统自动计算实际显示屏幕与原始图像界面位置对应关系；
显示屏幕上设置有新建、撤销、保存操作选项以及多个颜色选项，通过在第二时间阈值范围内选取某一颜色选项，然后进行毛笔笔形校正，系统自动识别触点颜色与对应操作，同时原始图像界面对应位置会进行相应操作；
将相邻两帧图像按设置比例进行补帧操作，完成毛笔笔形绘制和显示。
优选地，显示屏幕上支持多个触点同时进行毛笔绘图或写字，每个触点操作相互独立。
优选地，判断所述显示屏幕上的每个数据点云对应的新物体是否为干扰物包括：
判断每个数据点云是否为新物体；
追溯相邻两帧图像中的同一新物体，判断为同一新物体则分配同一ID地址。
优选地，所述判断每个数据点云是否为新物体包括：
设置物体相距距离阈值；
遍历各个数据点云内所有点的距离，将两点之间的距离与所述物体相距距离阈值进行比较；
设置新建索引，将满足两点之间距离小于所述物体相距距离阈值的数据点云判定为一个新物体，每个新物体对应一个新建索引，每个所述新建索引中存储有一个新物体对应的数据点数量数据信息、包含所有数据点云的矩形的长、宽、中心点坐标值、对角线长度信息以及每个新物体两侧的数据点形成的角度。
优选地，所述将相邻两帧图像按设置比例进行补帧操作，完成毛笔笔形校正包括：
将触摸触点的新物体用椭圆和对应的颜色进行显示；
获取新物体在显示屏幕上进行毛笔笔形校正过程中出现在多个位置的数据点云，并记录出现在多个位置的椭圆横向长度值、纵向长度值、时间值与数据点形成的角度；
计算相邻两帧之间新物体的横向长度变化量、纵向长度变化量、角度变化量与加速度变化量；
设置像素点变化量阈值，按照预设像素点变化量阈值对相邻两帧图像进行横向长度、纵向长度、角度与加速度参数同时进行补帧。
优选地，所述判断每个数据点云是否为新物体还包括：
统计每个所述数据点云内的数据点数量；
对于数据点数量超过30个点的数据点云，则选择间隔5个数据点来比较两点之间的距离与所述物体相距距离阈值的大小；
对于数据点数量不超过30个点的数据点云，则遍历不同数据点云内所有数据点，比较不同数据点云内所有数据点的两点之间的距离与所述物体相距距离阈值的大小。
优选地，判断每个数据点云是否为新物体还包括：
设置物体形成对角线阈值，比较任意新建索引中对角线长度值与物体形成对角线阈值的大小；
若新建索引中对角线长度值小于物体形成对角线阈值，则判定该数据点云为噪点。
优选地，所述判断每个数据点云是否为新物体还包括：
获取起始角度左右两个数据点云；
遍历起始角度左右两个数据点云内所有数据点，计算任意两点之间的距离，比较任意两点之间的距离与物体相距距离阈值的大小；
若任意两点之间的距离小于物体相距距离阈值，则判定起始角度左右的两个数据点云为同一物体。
优选地，所述追溯相邻两帧图像中的同一新物体，判断为同一新物体则分配同一ID地址包括：
获取相邻两帧所有新物体的新建索引信息；
计算上一帧中每个新物体中心点与下一帧中每个新物体中心点的多个中心距离值，比较任意中心距离值与物体相距距离阈值*0.5的大小；
计算上一帧中每个新物体与下一帧中每个新物体的对角线长度差值，比较任意对角线长度差值与物体相距距离阈值*0.5的大小；
若任意中心距离值、对角线长度差值同时满足小于等于物体相距距离阈值*0.5，则判定上一帧与下一帧的两个新物体为同一新物体，分配同一新物体相同的ID地址。
优选地，所述在所述第一时间阈值范围内按照系统箭头提示的顺序触摸显示屏幕的边界顶点，系统自动记录边界四个顶点位置对应的触点位置的坐标值包括：
统计在第一时间阈值范围内出现的新物体数量；
如果新物体数量≦3个，则将距离激光雷达最近并且出现时间超过第一时间阈值范围的新物体标记为触点，其余新物体对应数据点云设置为干扰数据；
如果新物体数量≧3个，则显示屏幕自动预警提示无法进行触点定位。
优选地，所述在所述第一时间阈值范围内按照系统箭头提示的顺序触摸显示屏幕的边界顶点，系统自动记录边界四个顶点位置对应的触点位置的坐标值还包括：
设置对角线长度阈值；
比较新物体对应的对角线长度与对角线长度阈值的大小，如果所述新物体对应的对角线长度大于对角线长度阈值，则将新物体设置为干扰数据。
优选地，所述在所述第一时间阈值范围内按照系统箭头提示的顺序触摸显示屏幕的边界顶点，系统自动记录边界四个顶点位置对应的触点位置的坐标值还包括：
在触摸显示屏幕上下一个边界顶点时，上一个触点对应的新物体数据点云设置为干扰数据。
本发明提供的一种基于触摸屏的毛笔笔形校正方法相比于现有技术具有如下有益效果：
1、本发明通过激光雷达装置采集数据点云，先将显示屏幕上出现的所有新物体通过内设的各个参考值进行分析比较，进而将与触点感知无关的其他新物体设置为干扰物，然后通过系统提示进行自动校准屏幕边界数据，这样可以准确识别屏幕点触摸点位置，不再进行大数据处理，节省处理时间，提高矫正效率，在校正后的触摸屏上可以随意进行毛笔绘图或写字。
2、本发明中的显示屏幕可以作为触摸屏，用手指或其他体积较小的物体进行屏幕触摸，此时手指或其他体积较小的物体就可以相当于鼠标进行操作，这样可以促进人机交互，并且在显示屏幕上设置了颜色选项、新建、撤销与保存操作选项，在实现自动校准屏幕之后根据需求在显示屏幕上进行毛笔绘图或写字。
3、本发明通过简单的参数设置与分析比较进而精确计算出触点在正投影或正显示画面中的原始图像像素点的实际坐标值，由此通过校正数据来实现真正的准确校正，与现有的视野屏幕校准完全不同。
具体实施方式
在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本发明实施方式及本发明范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括对在此记载的实施例做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。
本发明提出的一种基于触摸屏的毛笔笔形校正方法，包括如下步骤：
在显示屏幕所在平面设置激光雷达，通过所述激光雷达获取所述显示屏幕所在平面的所有数据点云；
判断所述显示屏幕上的每个数据点云对应的新物体是否为干扰物；
将干扰物对应的数据点云设置为干扰数据；
所述显示屏幕通过箭头自动提示触摸显示屏幕的边界四个顶点位置，并设置有第一时间阈值，在所述第一时间阈值范围内按照系统箭头提示的顺序触摸显示屏幕的边界顶点，系统自动记录边界四个顶点位置对应的触点位置的坐标值；
系统自动计算实际显示屏幕与原始图像界面位置对应关系；
显示屏幕上设置有新建、撤销、保存操作选项以及多个颜色选项，通过在第二时间阈值范围内选取某一颜色选项，然后进行毛笔笔形校正，系统自动识别触点颜色与对应操作，同时原始图像界面对应位置会进行相应操作；
将相邻两帧图像按设置比例进行补帧操作，完成毛笔笔形绘制和显示。
本发明中的激光雷达设置在靠近显示屏幕的位置处，其中激光雷达采集数据的前端与显示屏幕所在平面互相平行，激光雷达与显示屏幕距离越近采集的数据越准确，以及显示屏幕所在平面尽量避免出现杂物干扰激光雷达采集数据。
本发明中通过先将显示屏幕上的干扰数据找出并进行自动校正触点位置坐标，由此在进行毛笔绘图或写字时准确识别毛笔笔形在不同位置时的角度、坐标与加速度值，进而按照设置补帧比例进行图像补帧，补帧时会同时参考角度、横纵坐标与加速度值四个参数值变化量，使得毛笔笔形变化更逼真，毛笔写字过程也更流畅，实现逼真模拟毛笔笔形渲染的效果。
由于本发明中可以同时分析识别多个新物体，所以在设置完干扰数据后，显示屏幕上支持多个触点同时进行毛笔绘图或写字，每个触点操作相互独立。用户可以直接长按颜色选项获取想用的毛笔颜色，例如长按2秒，系统会自动区分不同新物体，进而会对不同的新物体进行不同的补帧操作，从而实现在显示屏幕上多触点独立操作，使得用户参与感、体验感更强。
在本发明的进一步实施例中，判断显示屏幕上的每个数据点云对应的新物体是否为干扰物包括：
判断每个数据点云是否为新物体；
追溯相邻两帧图像中的同一新物体，判断为同一新物体则分配同一ID地址；
如果相邻两帧图像中的新物体数组数量变化量≧10个，则将当前帧图像设置为首帧图像。
由于显示屏幕前端可能会同时出现多个新物体，为避免追溯物体的精确性，系统会根据统计的新物体数组数量进行判断，新物体数组变化量太大例如为10个，则认为相邻两帧的数据不具有可追溯性，并舍弃上一帧的数据点云数据信息，同时将当前帧的所有数据点云信息记录为首帧图像信息。
在本发明的进一步实施例中，判断每个数据点云是否为新物体包括：
设置物体相距距离阈值；
遍历各个数据点云内所有点的距离，将两点之间的距离与物体相距距离阈值进行比较；
设置新建索引，将满足两点之间距离小于物体相距距离阈值的数据点云判定为一个新物体，每个新物体对应一个新建索引，每个新建索引中存储有一个新物体对应的数据点数量数据信息、包含所有数据点云的矩形的长、宽、中心点坐标值、对角线长度信息以及每个新物体两侧的数据点形成的角度。
需要说明的是，由于用毛笔笔形在写字过程中不同位置会对应不同的角度，为此本发明也对角度参量进行相应补帧。具体地，角度参量指的是每个新物体在某个时刻t对应一个位置，在该位置处新物体对应的数据点云中第一个数据点和最后一个数据点两点连线与水平线之间形成夹角θ。
在本发明的进一步实施例中，将相邻两帧图像按设置比例进行补帧操作，完成毛笔笔形校正包括如下步骤：
将触摸触点的新物体(毛笔笔形)用椭圆和对应的颜色(用户自己选择的颜色)进行显示；
获取新物体在显示屏幕上进行毛笔笔形校正过程中出现在多个位置的数据点云，并记录出现在多个位置的椭圆横向长度值lx、纵向长度值ly、时间值t与每个位置新物体两侧数据点形成的角度θ；
计算相邻两帧之间新物体的横向长度变化量Δlx、纵向长度变化量Δly、角度变化量Δθ与加速度变化量Δa；
设置像素点变化量阈值，按照预设像素点变化量阈值对相邻两帧图像进行横向长度、纵向长度、角度与加速度参数同时进行补帧。
上述椭圆的横向长度值lx是某位置处获取的数据点云中所有数据点横坐标中最小值与最大值的差值；纵向长度值ly是某位置处获取的数据点云中所有数据点纵坐标中最小值与最大值的差值；椭圆的角度θ是某位置处获取的数据点云中所有数据点中第一个数据点与最后一个数据点两点连线与水平方向形成的夹角。
例如，以一个新物体为例说明，即只有一个毛笔在显示屏幕上写字，系统记录了显示屏幕上这个新物体从开始动笔到最终写好字之间的多个位置处的数据点云信息，并详细记录了每个位置处包含一个新物体对应的所有数据点云的椭圆的横向长度lx，纵向长度ly，角度θ，时间t，中心点横坐标x、纵坐标y，通过中心点横坐标x、纵坐标y计算位移S值，并通过相邻两帧之间的位移值s得到速率值v与加速度值a，如下：
Figure BDA0002598589440000081
v1＝0， a1＝0， θ1；
Figure BDA0002598589440000082
θ2；
Figure BDA0002598589440000083
θ3；
…… …… ……
Figure BDA0002598589440000091
在进行补帧时，系统会根据椭圆的横向长度x、纵向长度y与角度θ来确定椭圆外形，通过加速度a的大小来设置透明度大小，不同大小的透明度代表颜色深浅，通过设置横向长度lx、纵向长度ly、角度θ与加速度a四个参数信息来确定每个位置处椭圆的外形、角度与透明度。优选选择设置每两个像素点进行补帧一次，补帧时每个参数均按照一定比例进行补帧，这样设置是为了节省数据处理量，加快CPU运算效率，虽然每个像素点都进行补帧效果会更好，但是这会严重增加CPU的运算数据量，运算数据效率大大降低，优选选用两个像素点进行补帧不仅可以加快CPU运行速率，还可以逼真模拟毛笔笔形真实渲染的效果，使用本发明的显示屏幕进行毛笔写字时犹如亲自握笔写字给人身临其境的真实感。
在进行补帧时，本发明会同时考虑椭圆横向长度lx，纵向长度ly，椭圆角度θ，加速度a四个参量，使得相邻两帧之间填充的像素点整体满足两个像素点，这样使得毛笔在落笔时笔形粗细有变化，笔形整体更真实，犹如握笔写字般流畅真实。
如果是两个新物体同时进行毛笔笔形校正，则系统会判断该新物体与原来正在操作的新物体是否是同一新物体，如果不是，则分配不同的ID地址，在进行毛笔笔形校正过程中，会采用和一个新物体进行毛笔笔形校正相同的处理方法，分别考虑上述横向长度lx，纵向长度ly，角度θ，加速度a四个参量，也进行补帧操作；每个新物体分配一个ID地址，对应一个ID地址的一个新物体采用独立的毛笔笔形校正方法，从而实现在一个显示屏幕上支持多个新物体进行毛笔绘图或写字，使得用户体验感大大增强。
当然，上述设置的像素点变化量阈值不一定仅采用两个像素点，还可以根据实际情况设置为三个像素点或四个像素点，设置不唯一。
进一步地，判断每个数据点云是否为新物体还包括：
统计每个数据点云内的数据点数量；
对于数据点数量超过30个点的数据点云，则选择间隔5个数据点来比较两点之间的距离与物体相距距离阈值的大小；
对于数据点数量不超过30个点的数据点云，则遍历不同数据点云内所有数据点，比较不同数据点云内所有数据点的两点之间的距离与物体相距距离阈值的大小。
在显示屏幕前安装激光雷达，获取激光雷达采集的所有数据点云，系统自设定物体相距距离阈值，计算激光雷达采集的所有数据点云的数据点中任意两点之间的距离，将任意数据点之间的距离与物体相距距离阈值进行比较，如果任意两数据点之间的距离小于物体相距距离阈值则判定这两数据点属于同一新物体内的数据点，遍历完所有数据点云的数据点，将属于同一新物体的数据点云存储在一个新建索引中，即一个新建索引对应一个新物体。
为了直观显示所有数据点云信息，本发明中将不同的数据点云设置用不同的颜色进行区分显示，其中同一物体在不同帧中选用相同颜色，并且颜色与新物体的ID进行绑定，对于同一新物体在不同帧中采用同一颜色进行标记，这样便于追溯相邻新物体，用户也会直观了解显示屏幕上显示的数据点云信息。
为了加快CPU运行速度，本发明系统会自动统计每个数据点云内的数据点数量，如果一个数据点云内数据点数量过大，则选择该数据点云内每间隔5个数据点与另一个数据点云内的数据点进行距离比较。例如，一个数据点云内包含数据点{1,2,3,4,5,6,7,8,……,42,43,44,45,46}，则系统内在进行数据点比较时会自动默认{1,6,11,16,21,26,31,36,41,46}，如果数据点数量小于30个，则遍历所有数据点进行距离比较。需要说明的是，此处仅是以数据点数量为30个、间隔比较数据点为5个进行举例说明，当然在具体操作过程中，还可以根据实际情况进行具体设置，例如可以设置数据点数量范围为40个或35个，间隔比较数据点设置为6个或4个，在数据量较大情况下选择间隔数据点进行比较，这样可以大大加快CPU运行速率，数据处理效率更高。
如果显示屏幕中同一帧或下一帧出现新的数据点云，则用新数据点云的每个数据点与原所有新物体的中心点进行距离比较，如果新的数据点云中任一点与原新物体的中心点距离值小于物体相距距离阈值，找到最近距离则程序运行结束，如果运行完新的数据点云中所有数据点，发现没有任一数据点与原新物体的中心点距离小于物体相距距离阈值，则将该新的数据点云设置为新物体。
在本发明的进一步实施例中，判断每个数据点云是否为新物体还包括：
获取起始角度左右两个数据点云；
遍历起始角度左右两个数据点云内所有数据点，计算任意两点之间的距离，比较任意两点之间的距离与物体相距距离阈值的大小；
若任意两点之间的距离小于物体相距距离阈值，则判定起始角度左右的两个数据点云为同一物体。
上述获取起始角度左右的两个数据点云进行距离比较，是为了避免由于激光雷达采集数据时由于极坐标起始角度原因将一个新物体的数据点云分割为两个数据点云，为了使得数据判断更精确，将起始角度左右的两个数据点云内的所有数据点进行距离比较，如果两个数据点云内的任意数据点之间距离小于物体相距距离阈值，则认为两个数据点云对应的是同一新物体。
在本发明的进一步实施例中，追溯相邻两帧图像中的同一新物体，判断为同一新物体则分配同一ID地址包括：
获取相邻两帧所有新物体的新建索引信息；
计算上一帧中每个新物体中心点与下一帧中每个新物体中心点的多个中心距离值，比较任意中心距离值与物体相距距离阈值*0.5的大小；
计算上一帧中每个新物体与下一帧中每个新物体的对角线长度差值，比较任意对角线长度差值与物体相距距离阈值*0.5的大小；
若任意中心距离值、对角线长度差值同时满足小于等于物体相距距离阈值*0.5，则判定上一帧与下一帧的两个新物体为同一新物体，分配同一新物体相同的ID地址。
为了能够在显示屏幕上准确识别相邻两帧的新物体是否为同一新物体，本发明设置了物体相距距离阈值*0.5进行参考，通过计算相邻两帧新物体的中心点距离值和对角线长度差值，通过比较相邻两帧新物体的中心点距离值和对角线长度差值与物体相距距离阈值*0.5的大小，如果相邻两帧新物体的中心点距离值和和对角线长度差值同时满足小于等于物体相距距离阈值*0.5，则认为相邻两帧中的两个新物体为同一新物体，分配这两个新物体相同的ID地址。上述物体相距距离阈值*0.5参考值中的系数0.5的设置是通过多次实践试验得出，选择物体相距距离阈值*0.5作为参考值追溯新物体更精确。
优选地，判断每个数据点云是否为新物体还包括：
设置物体形成对角线阈值，比较任意新建索引中对角线长度值与物体形成对角线阈值的大小；
若新建索引中对角线长度值小于物体形成对角线阈值，则判定该数据点云为噪点。
在判断数据点云是否为新物体时，本发明通过判断两数据点之间距离是否小于系统设置的物体相距距离阈值，由于激光雷达每秒转速为7帧或10帧，而每帧上每个物体对应的数据点云相当密集，所以通过与物体相距距离阈值进行比较就可以识别每帧图像上所有新物体的数据点云，但是对于可能由于激光雷达性能原因采集了噪点数据点云，本发明中为了进行去噪，通过设置物体形成对角线阈值作为参考值，该物体形成对角线为每个新物体对应的数据点云形成的矩形，该矩形由数据点的最小坐标值与最大坐标值形成，并非实际显示矩形，系统选择物体形成对角线而不选择物体形成面积进行参考，是为了CPU在进行数据运算时可以节省开方次数，进而大大优化CPU处理性能。
本发明的物体相距距离阈值优选设置为100mm，物体形成对角线阈值优选设置为20mm。当然，在具体进行图像画面或投影画面显示时可以根据具体情况进行具体设置，设置数据参数不唯一。
其中，本发明中在第一时间阈值范围内按照系统箭头提示的顺序触摸显示屏幕的边界顶点，系统自动记录边界四个顶点位置对应的触点位置的坐标值包括：
统计在第一时间阈值范围内出现的新物体数量；
如果新物体数量≦3个，则将距离激光雷达最近并且出现时间超过第一时间阈值范围的新物体标记为触点数据，其余新物体对应数据点云设置为干扰数据；
如果新物体数量≧3个，则显示屏幕自动预警提示无法进行触点定位。
本发明在进行具体自动识别边界四个顶点触点位置时，系统内设了新增新物体数量值，如果新物体的数量≦3个，将距离激光雷达最近并且出现时间超过第一时间阈值范围的新物体标记为触点，其余新物体对应数据点云设置为干扰数据。其中在触摸边界顶点时可能会出现除了触点之外的新物体，是因为触点位置与显示屏幕所在平面上某一物体处于同一直线上，由于新物体会挡住激光，新物体与激光雷达光线连线后面的物体就会被遮挡住，使得原来的物体被分割为1或2个新物体，如果刚好遮挡住原物体的边界，则仅增加一个新物体，如果遮挡住原物体的中间部分，则增加2个新物体，为此在触摸边界顶点时可能造成除了触点之外的1或2个新物体，即显示屏幕上会出现小于等于3个数量的新物体，此时选择与激光雷达最近的新物体作为触点进行感知数据。但是，如果激光雷达在进行触点提示时探测到显示屏幕上有3个以上物体，为了保证感知数据的准确性，系统会默认为无法判断触点新物体坐标，此时系统会在超过第一时间阈值范围时自动提醒无法进行校准数据，请重新校准数据。用户在接收到该提示后可以检测显示屏幕所在平面是否有多个新物体在同时接触触点或是有多个新物体在激光雷达前干扰了采集数据。
上述第一时间阈值范围设置为5秒，即每个边界顶点自动校准时间是提示5秒钟，在该5秒内出现的新物体为疑似触点数据，将距离激光雷达最近的新物体(疑似触点数据)作为校准触点数据。
进一步地，在第一时间阈值范围内按照系统箭头提示的顺序触摸显示屏幕的边界顶点，系统自动记录边界四个顶点位置对应的触点位置的坐标值还包括：
设置对角线长度阈值；
比较新物体对应的对角线长度与对角线长度阈值的大小，如果新物体对应的对角线长度大于对角线长度阈值，则将新物体设置为干扰数据。
由于在激光雷达采集触点触摸新物体数据时会出现较大数据点云信息，例如用人手在触摸边界顶点位置时，人的脚可能也会被激光雷达误认为新物体信息进行数据采集，但是由于人脚站在地面上不能移开，此时为了数据的精准性，系统内部预设对角线长度阈值，如果系统提示进行边界顶点感知时检测到新物体多形成的矩形对角线长度大于对角线长度阈值，则将该新物体对应的数据点云设置为干扰数据。
在具体设置数据参数时，将上述对角线长度阈值优选设置为30cm，当然还可以根据具体情况例如出现石头或其他面积较大的新物体必须在激光采集数据一侧，则可以将该对角线长度阈值设置为50cm或80cm，设置数据参数不唯一，其通常情况选择用手指或其他面积较小的新物体去触摸显示屏幕边界顶点。
其中，在触摸显示屏幕上下一个边界顶点时，上一个触点对应的新物体数据点云设置为干扰数据。
其中，在进行自动提示触摸显示屏幕的边界顶点时，优选默认为左上角、左下角、右下角、右上角的顺序进行提示，并且系统会默认用不同颜色进行不同边界顶点位置提示，这样设置是为了避免在触点感知时由于显示屏幕过大需要借助扶梯情况，按照实际需求进行上述顺序设置，还可以节省触点感知人员体力。
通过本发明的方法可以将电子显示屏幕或投影屏幕设置为触摸屏，进而通过显示屏幕上四个边界顶点的触点感知数据，从而可以通过在顶点数据校准后，显示屏幕可以作为触摸屏，尤其是投影画面变形情况本发明操作更智能更方便，无需进行校正屏幕，只需先校准屏幕顶点坐标即可获取真实显示屏幕与原显示画面的数据对应关系，进而用手指或其他体积较小的物体进行触摸屏幕，此时手指或其他体积较小的物体就可以相当于鼠标进行操作，这样可以促进人机交互，便于在大的显示屏幕上直接操作，这样可以大大提升客户体验感、参与感。
通过本发明的方法将显示屏幕设置为触摸屏，并且能够精确感知触点位置，这样用户使用舒适度或体验感更强。
本发明中首先会进行自动屏幕校准，进而准确识别显示屏幕上的触点信息，然后开始进行毛笔变形校正，在进行毛笔笔形校正过程中，显示屏幕上左侧上方会出现新建、撤销与保存操作选项，显示屏幕左侧下方出现颜色画板，例如粉红色、绿色、黄色、紫色、深红色、浅蓝色、黑色等多种颜色选项，用户可以根据实际需求进行绘图或写字，如出现不满意笔形可以进行撤销操作，可以支持撤销十步或五步操作，在完成绘图或写字操作后可以点击保存选项保存在显示设备上，如果不满意可以选择新建选项进行重新绘图或写字，这样可以大大增加用户体验感，还可以在相邻两帧之间进行补帧操作，使得绘图或写字真实感更强，另一方面由于选用电子屏幕绘图或写字，不符合要求可以选择撤销或新建操作，这样可以大大节省纸张成本，节约纸资源。
以上对本本发明的基于触摸屏的毛笔笔形校正方法的实施方式进行了说明。而且，上述披露的各技术特征并不限于已披露的与其它特征的组合，本领域技术人员还可根据本发明之目的进行各技术特征之间的其它组合，以实现本发明之目的为准。

Claims (10)

1.一种基于触摸屏的毛笔笔形校正方法，其特征在于，包括如下步骤：
在显示屏幕所在平面设置激光雷达，通过所述激光雷达获取所述显示屏幕所在平面的所有数据点云；
判断所述显示屏幕上的每个数据点云对应的新物体是否为干扰物；
将干扰物对应的数据点云设置为干扰数据；
所述显示屏幕通过箭头自动提示触摸显示屏幕的边界四个顶点位置，并设置有第一时间阈值，在所述第一时间阈值范围内按照系统箭头提示的顺序触摸显示屏幕的边界顶点，系统自动记录边界四个顶点位置对应的触点位置的坐标值；
系统自动计算实际显示屏幕与原始图像界面位置对应关系；
显示屏幕上设置有新建、撤销、保存操作选项以及多个颜色选项，通过在第二时间阈值范围内选取某一颜色选项，然后进行毛笔笔形校正，系统自动识别触点颜色与对应操作，同时原始图像界面对应位置会进行相应操作；
将相邻两帧图像按设置比例进行补帧操作，完成毛笔笔形绘制和显示。
2.根据权利要求1所述的基于触摸屏的毛笔笔形校正方法，其特征在于，显示屏幕上支持多个触点同时进行毛笔绘图或写字，每个触点操作相互独立。
3.根据权利要求1所述的基于触摸屏的毛笔笔形校正方法，其特征在于，判断所述显示屏幕上的每个数据点云对应的新物体是否为干扰物包括：
判断每个数据点云是否为新物体；
追溯相邻两帧图像中的同一新物体，判断为同一新物体则分配同一ID地址。
4.根据权利要求3所述的基于触摸屏的毛笔笔形校正方法，其特征在于，所述判断每个数据点云是否为新物体包括：
设置物体相距距离阈值；
遍历各个数据点云内所有点的距离，将两点之间的距离与所述物体相距距离阈值进行比较；
设置新建索引，将满足两点之间距离小于所述物体相距距离阈值的数据点云判定为一个新物体，每个新物体对应一个新建索引，每个所述新建索引中存储有一个新物体对应的数据点数量数据信息、包含所有数据点云的矩形的长、宽、中心点坐标值、对角线长度信息以及每个新物体两侧的数据点形成的角度。
5.根据权利要求4所述的基于触摸屏的毛笔笔形校正方法，其特征在于，所述将相邻两帧图像按设置比例进行补帧操作，完成毛笔笔形校正包括：
将触摸触点的新物体用椭圆和对应的颜色进行显示；
获取新物体在显示屏幕上进行毛笔笔形校正过程中出现在多个位置的数据点云，并记录出现在多个位置的椭圆横向长度值、纵向长度值、时间值与数据点形成的角度；
计算相邻两帧之间新物体的横向长度变化量、纵向长度变化量、角度变化量与加速度变化量；
设置像素点变化量阈值，按照预设像素点变化量阈值对相邻两帧图像进行横向长度、纵向长度、角度与加速度参数同时进行补帧。
6.根据权利要求3所述的基于触摸屏的毛笔笔形校正方法，其特征在于，所述判断每个数据点云是否为新物体还包括：
统计每个所述数据点云内的数据点数量；
对于数据点数量超过30个点的数据点云，则选择间隔5个数据点来比较两点之间的距离与所述物体相距距离阈值的大小；
对于数据点数量不超过30个点的数据点云，则遍历不同数据点云内所有数据点，比较不同数据点云内所有数据点的两点之间的距离与所述物体相距距离阈值的大小。
7.根据权利要求3所述的基于触摸屏的毛笔笔形校正方法，其特征在于，所述判断每个数据点云是否为新物体还包括：
获取起始角度左右两个数据点云；
遍历起始角度左右两个数据点云内所有数据点，计算任意两点之间的距离，比较任意两点之间的距离与物体相距距离阈值的大小；
若任意两点之间的距离小于物体相距距离阈值，则判定起始角度左右的两个数据点云为同一物体。
8.根据权利要求3所述的基于触摸屏的毛笔笔形校正方法，其特征在于，所述追溯相邻两帧图像中的同一新物体，判断为同一新物体则分配同一ID地址包括：
获取相邻两帧所有新物体的新建索引信息；
计算上一帧中每个新物体中心点与下一帧中每个新物体中心点的多个中心距离值，比较任意中心距离值与物体相距距离阈值*0.5的大小；
计算上一帧中每个新物体与下一帧中每个新物体的对角线长度差值，比较任意对角线长度差值与物体相距距离阈值*0.5的大小；
若任意中心距离值、对角线长度差值同时满足小于等于物体相距距离阈值*0.5，则判定上一帧与下一帧的两个新物体为同一新物体，分配同一新物体相同的ID地址。
9.根据权利要求1所述的基于触摸屏的毛笔笔形校正方法，其特征在于，所述在所述第一时间阈值范围内按照系统箭头提示的顺序触摸显示屏幕的边界顶点，系统自动记录边界四个顶点位置对应的触点位置的坐标值包括：
统计在第一时间阈值范围内出现的新物体数量；
如果新物体数量≦3个，则将距离激光雷达最近并且出现时间超过第一时间阈值范围的新物体标记为触点，其余新物体对应数据点云设置为干扰数据；
如果新物体数量≧3个，则显示屏幕自动预警提示无法进行触点定位。
10.根据权利要求9所述的基于触摸屏的毛笔笔形校正方法，其特征在于，所述在所述第一时间阈值范围内按照系统箭头提示的顺序触摸显示屏幕的边界顶点，系统自动记录边界四个顶点位置对应的触点位置的坐标值还包括：
设置对角线长度阈值；
比较新物体对应的对角线长度与对角线长度阈值的大小，如果所述新物体对应的对角线长度大于对角线长度阈值，则将新物体设置为干扰数据。
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