CN112181231A

CN112181231A - 板书输入方法、系统及装置

Info

Publication number: CN112181231A
Application number: CN202011073543.8A
Authority: CN
Inventors: 何峰; 柯鑫晨
Original assignee: Beijing Daoming Science And Technology Co ltd
Current assignee: Beijing Daoming Science And Technology Co ltd
Priority date: 2020-10-09
Filing date: 2020-10-09
Publication date: 2021-01-05

Abstract

本发明公开了一种板书输入方法、系统及装置，所述方法包括：在用户选择板书功能后，根据用户在屏幕窗口内的点击位置显示板书文本框和文本插入光标；获取用户在屏幕窗口内输入的手写字，对所述手写字进行文字识别和转化处理，将所述手写字转换为与用户手写字体相同的亲笔字，将所述亲笔字插入到所述板书文本框的文本插入光标处显示并自动排版。本发明解决了用平板电脑替换纸手写主观题作业的难题，在基本不改变学生手写作业的习惯下，实现了学生课后作业大数据的自动采集，满足数字时代对无纸化教学的需求。

Description

板书输入方法、系统及装置

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其是涉及一种板书输入方法、系统及装置。

背景技术

目前，学生在平板电脑上写作业，如果是客观题，很方便，点选一下即可，而如果是需要手写一大段文字的主观题，就比较困难。目前在平板电脑上写主观题作业有三种方法，1)画笔功能：任意在屏幕上写写画画。由于没有像钢笔那样的笔尖，难以在平板电脑上手写一行行小字(16x16像素的字)，尤其是用手指手写作业时，一行写不了几个字就满屏了；另外，利用橡皮檫功能修改作业时，由于是对图像进行修改，橡皮橡檫完后会留一块空白，而不能像Office Word等软件那样，具有字编辑功能，可以删除或修改某几个字，并重新对文本进行自动排版；2)键盘输入：可以输入标准字符，但难以输入数理化公式和一些特殊符号；3)插入图片：先在纸上写完作业，然后再拍照上传图片。操作较繁琐，改变了学生手写作业的习惯。

其中，最常使用的方法是白板软件的画笔功能，即利用系统自带的画线功能，实现在屏幕上任意写写画画，包括写主观题作业，其数据存储格式通常为图像或图形坐标，因此，用画笔功能来手写主观题作业很费劲、费眼(不利于保护学生的眼睛)，远不如在纸上写作业效率高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种板书输入方法、系统及装置，旨在解决现有技术中的上述问题。

本发明提供一种板书输入方法，包括：

在用户选择板书功能后，根据用户在屏幕窗口内的点击位置显示板书文本框和文本插入光标；

获取用户在屏幕窗口内输入的手写字，对所述手写字进行文字识别和转化处理，将所述手写字转换为与用户手写字体相同的亲笔字，将所述亲笔字插入到所述板书文本框的文本插入光标处显示并自动排版。

本发明提供一种板书输入系统，包括：

板书调用模块，用于在用户选择板书功能后，根据用户在屏幕窗口内的点击位置显示板书文本框和文本插入光标；

板书处理模块，用于获取用户在屏幕窗口内输入的手写字，对所述手写字进行文字识别和转化处理，将所述手写字转换为与用户手写字体相同的亲笔字，将所述亲笔字插入到所述板书文本框的文本插入光标处显示并自动排版。

本发明实施例还提供一种板书输入装置，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述板书输入方法的步骤。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有信息传递的实现程序，所述程序被处理器执行时实现上述板书输入方法的步骤。

采用本发明实施例，解决了用平板电脑替换纸手写主观题作业的难题，在基本不改变学生手写作业的习惯下，实现了学生课后作业大数据的自动采集，满足数字时代对无纸化教学的需求。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的板书输入方法的流程图；

图2是本发明实施例的应用界面实例的示意图；

图3是本发明实施例的板书文本框的示意图；

图4是本发明实施例的创建光标定时器的示意图；

图5是本发明实施例的光标定时器处理的示意图；

图6是本发明实施例的板书输入系统的示意图；

图7是本发明实施例的板书输入装置的示意图。

具体实施方式

为了解决现有技术中的问题，本发明实施例提供了一种板书输入方法，采用超级文本框和亲笔字体，该字体与楷体、宋体等标准字体一样，拥有同样的属性，例如字体大小、颜色等，即在平板上写大字，系统自动转变成亲笔字体后，再根据字体大小插入到超级文本框(也可以称为板书文本框)，超级文本框同样可以接收键盘输入的标准字，在超级文本框内可以对亲笔字和标准字逐字编辑、自动排版，方便学生修改作业。

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“坚直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

方法实施例

根据本发明实施例，提供了一种板书输入方法，图1是本发明实施例的板书输入方法的流程图，如图1所示，根据本发明实施例的板书输入方法具体包括：

步骤101，在用户选择板书功能后，根据用户在屏幕窗口内的点击位置显示板书文本框和文本插入光标；

步骤102，获取用户在屏幕窗口内输入的手写字，对所述手写字进行文字识别和转化处理，将所述手写字转换为与用户手写字体相同的亲笔字，将所述亲笔字插入到所述板书文本框的文本插入光标处显示并自动排版。

需要说明的是，亲笔字和标准字体是不同的，两者相比，相同的地方在于两者都可以作为单个字符进行后续的编辑操作，而画笔功能的画图输入则为图片，只能使用橡皮擦进行修改。两者不同的地方在于标准字体在输入比较复杂的公式的时候，需要使用额外的编辑器插件，其输入难度比较大，而亲笔字可以直接将用户手写的公式转化为亲笔字体，例如，如果用户输入

这个公式，则会将其整体作为一个亲笔字的字符。可以看出，其公式的输入难度大大降低。

在步骤102中，还可以获取用户通过键盘输入的标准字符，并将所述标准字符插入到所述板书文本框的文本插入光标处显示。

在本发明实施例中，还可以为用户提供画笔功能，在用户选择画笔功能后，获取用户在屏幕窗口内的画图输入，将其保存为图片格式并显示在屏幕窗口内的相应位置。

此外，由于本发明实施例中的亲笔字已经为字符，那么，就可以根据用户操作对板书文本框内的亲笔字和/或标准字符中的单个字符进行编辑，其中，所述编辑具体包括：增加、修改、和/或删除操作。此外，还可以将退格、回车、以及空格与预定笔画关联，检测到用户输入预定笔画时，则执行退格、回车、或空格操作；本发明实施例还可以将预定位置上识别出的亲笔字与预定答案进行比较，对所述预定位置上的亲笔字的正确性进行自动批改。

以下对本发明实施例的上述技术方案进行详细说明。

下面结合一个如何实现板书输入的字编辑器实例，对本发明的技术方案做详细说明，其中，举例为单机版App，举例用的编程语言为Java。

一、字编辑器的功能

应用界面如图2所示，包括笔画功能和板书功能。具体地：

1、画笔输入

点选当前按钮为画笔，可以在屏幕窗口内任意写写画画，如上图所示，用手指或电子笔手写一个红色的勾。

2、板书输入

1)点选当前按钮为板书，在屏幕窗口任意位置，点击一下，显示一个文本框和文本插入光标；

2)可以键盘输入标准字符，如图2第一行所示。习题题面由教师输入，花时间长一点没关系，而学生写作业时，通常不方便用键盘输入公式或特殊字符，还是需要用电子笔手写输入；

3)可以用手指或电子笔，在屏幕窗口内手写大字，系统自动转变成亲笔字体后，再根据字体大小插入到文本框，如图2原笔迹所示。

二、文档的数据结构

所谓字编辑是指在一个文本框内用键盘输入标准字符，并可以逐字进行增、删、改等编辑，自动排版。Office Word有自己的文件格式.docx文件，在内存中称为文档的数据结构，在本发明实施例中的文档数据结构如下(用Java语言描述，以下同)：

public class BoardDoc{

public List<Grid>gridList；//文档元素列表

protected Rectangle2D.Double seleRect＝new Rectangle2D.Double(0,0,0,0)；//选中区域

protected List<Rectangle2D.Double>seleRectList＝new ArrayList<Rectangle2D.Double>()；

private List<Grid>seleGridList＝new ArrayList<Grid>()；//文本方式：第一个为被选中的超级文本框，后面全为HandChar

public int viewportOx＝0,viewportOy＝0；//视窗原点

public int viewportW＝800；//视窗宽度

public int viewportH＝600；//视窗高度

public Grid activeRichEdit；//当前光标所在的文本框

public int fontSize＝18；//文档当前的字体大小

public int docGridSum＝0；//文档元素总数

}；

三、程序的数据结构

1、文档元素Grid

public abstract class Grid{

//成员变量

protected Rectangle2D.Double gridRect；//元素相对于文档窗口的位置

protected int gridIndex＝-1；//元素序号：-1＝初始化，初始化后>＝0,按升序排列并显示

//成员函数

public abstract int getId()；

}；

2、画笔子元素

public class PenGraph extends Grid{

//成员变量

protected List<Point2D.Double>pointList＝new ArrayList<Point2D.Double>()；//坐标(-999,-999)标志某一笔画结束

//成员函数

public int getId(){return BoardConst.PENGRAPH；}//元素标识，整数常量}；

3、板书子元素

不同于画笔只有一个子元素，板书有3个子元素，板书输入需要在本发明自创的超级文本框内，或键盘输入标准的字符，或手写输入亲笔字。

3.1超级文本框子元素

public class RichEdit extends Grid{

protected List<Paragraph>paragraphList＝null；//段落列表

protected Paragraph activeParag；//当前段落

protected int edgeX＝3,edgeY＝2；//文本框边距

public int getId(){return BoardConst.RICHEDIT；}；//元素标识，整数常量}

3.2文本段落子元素

遇到一个回车符，系统自动产生一个文本段落。

public class Paragraph extends Grid{

protected int intervalY＝3；//行间距

protected List<HandChar>handCharList＝null；//字符列表

protected int caretIndex＝0；//当前光标对应的HandChar在handCharList中的位置。＝0：表示光标在第一Handchar之前

protected double caretX＝5,caretY＝5；//光标相对于文本框左上角位置

protected int textAlign＝0；//＝0：左对齐；＝1：右对齐；＝2；居中；

protected ArrayList<GridList>lineList＝null；//自动排版形成的字符列表，用于当前显示

public int getId(){return BoardConst.PARAGRAPH；}；//元素标识，整数常量}；

3.3字符子元素

字符包括标准字体的字符和亲笔字体的原笔迹字符。

public class HandChar extends Grid{

//成员变量

protected int fontSize＝18；//字体大小

protected int intervalX＝3；//字间距

protected char keyCode＝0；//0：原笔迹字符；！0：键盘字符，国标GB2312字符编码

protected List<Point2D.Double>pointList＝new ArrayList<Point2D.Double>()；//坐标(-999,-999)标志某一笔划结束，连续2个(-999，-999)表示亲笔字结束

//成员函数

public int getId(){return BoardConst.HANDWRITECHAR；}；//元素标识，整数常量}；

四、分图层显示

本发明实施例将文档的元素放在一个图层上显示，本实例中只有2个元素，即画笔和板书；而将菜单、操作提示等放在另一个图层上显示，本例中为文本插入光标、板书写的大字、字编辑功能菜单等，目的是在修改文档时，提高画面的刷新速度，操作系统的不同，分图层显示的方法也有所不同，在此就不做详细介绍。

五、超级文本框

操作系统(windows、Android和iOS等)都有自带的文本编辑框，应用程序可以直接调用，但系统自带的文本编辑框目前只能接收键盘输入的标准字符，而不能接收手写输入的原笔迹(亲笔字)。本发明实施例的超级文本框，是指既可以接收键盘输入的标准字符，也可以接收手写输入的亲笔字，如图3所示，在屏幕窗口任意位置，用手指点击一下，显示一个文本框和文本插入光标，板书输入的字符将在光标位置逐字插入，自动排版。

2、超级文本框的插入光标

由于不能使用系统自带的文本框，因此，不能使用系统的光标，如图4和5所示，需要利用定时器，创建超级文本框自己的光标，一个文档只有一个插入光标，当前绘图状态为板书输入时，光标在当前超级文本框内显示，光标位置由当前文本段落(caretX，caretY)确定，光标高度由文档当前字体尺寸fontSize确定。

3、调整字体大小

在超级文本框定位后，手指拖动文本框的任意一个角，可以调整文本框大小，手指抬起后，根据文本框大小确定当前字体尺寸和光标高度。

六、亲笔字体

操作系统自带了许多标准字体，例如楷体、宋体等等，是按国际标准(例如国标GB2312等)进行字符编码，用户从键盘输入字符编码，系统根据字符编码、字体及字体大小从字符点阵中读取数据并在系统插入光标位置显示字符。用户手写输入的原笔迹(亲笔字)各不相同，操作系统不可能自带用户亲笔字的字体，因此，本发明实施例根据每一个用户的手写输入，实时创建一个亲笔字体，亲笔字和标准字一样，可以在超级文本框内逐字编辑、自动排版，方便学生修改作业。

此外，在本发明实施例中，还可以根据亲笔字的笔顺来识别退格、回车、或空格，可以将退格、回车、空格预先与预定笔画关联，检测到用户输入预定笔画时，则显示退格、回车、或空格。

此外，对文档的编辑操作可分为字编辑和图形编辑，两者的主要差别是，1)输入方法不同：一个是超级文本框，可以接收用户的手写亲笔字，图形编辑是通过手指直接在屏幕上写写画画；2)图形编辑其实写的是一幅图，没有字编辑对一段文本的自动排版功能。

用户的基本操作为：1、用户手指在超级文本框内按下，拖动选中文本，设选中矩形左上角坐标为(Xmin,Ymin),右下角坐标为(Xmax,Ymax)；2、弹出一个菜单，分别可完成剪切、复制和粘贴功能。

此外，在本发明实施例中，用户可以自定义超级文本框的属性，例如是否显示边框、边框颜色、底色等等。填空题是学生作业必不可少的内容之一，可以利用超级文本框嵌入到用户实际应用程序中，用板书输入学生的答案，如果需要增加自动批改填空题的功能，可以利用手写汉字识别核心应用程序接口，识别填空题内的亲笔字，并自动与填空题预设的答案进行字符串比对，实现填空题自动批改的功能。

系统实施例

根据本发明实施例，提供了一种板书输入系统，图6是本发明实施例的板书输入系统的示意图，如图6所示，根据本发明实施例的板书输入系统具体包括：

板书调用模块60，用于在用户选择板书功能后，根据用户在屏幕窗口内的点击位置显示板书文本框和文本插入光标；

板书处理模块62，用于获取用户在屏幕窗口内输入的手写字，对所述手写字进行文字识别和转化处理，将所述手写字转换为与用户手写字体相同的亲笔字，将所述亲笔字插入到所述板书文本框的文本插入光标处显示并自动排版。板书处理模块62进一步用于：

获取用户通过键盘输入的标准字符，并将所述标准字符插入到所述板书文本框的文本插入光标处显示。

根据用户操作对板书文本框内的亲笔字和/或标准字符中的单个字符进行编辑，其中，所述编辑具体包括：增加、修改、和/或删除操作；

将退格、回车、以及空格与预定笔画关联，检测到用户输入预定笔画时，则执行退格、回车、或空格操作；

将预定位置上识别出的亲笔字与预定答案进行比较，对所述预定位置上的亲笔字的正确性进行自动批改。

上述系统进一步包括：

画笔调用模块，用于为用户提供画笔功能，在用户选择画笔功能后，获取用户在屏幕窗口内的画图输入，将其保存为图片格式并显示在屏幕窗口内的相应位置。

本发明实施例是与上述方法实施例对应的系统实施例，各个模块的具体操作可以参照方法实施例的描述进行理解，在此不再赘述。

装置实施例一

本发明实施例提供一种板书输入装置，如图7所示，包括：存储器70、处理器72及存储在所述存储器70上并可在所述处理器72上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器72执行时实现如下方法步骤：

装置实施例二

本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有信息传输的实现程序，所述程序被处理器72执行时实现如下方法步骤：

本实施例所述计算机可读存储介质包括但不限于为：ROM、RAM、磁盘或光盘等。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种板书输入方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

为用户提供画笔功能，在用户选择画笔功能后，获取用户在屏幕窗口内的画图输入，将其保存为图片格式并显示在屏幕窗口内的相应位置。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据用户在屏幕窗口内的点击位置显示板书文本框和文本插入光标之后，所述方法进一步包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

5.一种板书输入系统，其特征在于，包括：

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括：

7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述板书处理模块进一步用于：

8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述板书处理模块进一步用于：

9.一种板书输入装置，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至4中任一项所述的板书输入方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有信息传递的实现程序，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1至4中任一项所述的板书输入方法的步骤。