CN112541377A - 一种笔迹还原方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例涉及一种笔迹还原方法,包括:图像拾取单元采集对书写介质进行图像采集,得到位置基准图像,同时获取处理装置的书写端在书写介质上的位置坐标;根据位置基准图像的中心点的位置坐标和书写端在书写介质上的位置坐标确定第一偏移量;图像拾取单元采集所经过的铺有码点的介质区域的图像数据,记录时间信息和压力传感值;对图像数据进行边界划分和图像截取;提取第二编码图像数据中的编码信息;根据编码信息生成目标点的坐标信息;根据第一偏移量对目标点的坐标信息进行修正,得到修正坐标信息;根据多个目标点的修正坐标信息和相对应的压力传感值生成数据包;上位机对数据包解析得到书写端的书写笔迹。
Description
技术领域
本发明涉及数据处理领域,尤其涉及一种笔迹还原方法。
背景技术
随着信息技术的飞速发展,人们日益普遍地使用计算机来生产、处理、交换和传播各种形式的信息。信息技术逐渐改变着人们的生活习惯。传统的利用纸张和笔进行书写的方式无法进行信息化处理,因此无法满足人们的需要。
现有技术中一般通过数码笔实现笔迹的数字化存储。在实际的信息书写记录过程充,通常只是能够识别出用户书写的字迹,但并不能再现与用户书写完全一致的笔迹,如何在更加节约能耗的情况下实现高精确度的笔迹的真实还原,是本发明重点探讨的问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的缺陷,提供一种笔迹还原方法,通过对码点数据的采集、识别和偏移量修正得到书写端的书写轨迹还原,识别精度高,并且能够根据书写产生的压力传感值,生成粗细不同的书写轨迹,并且,本发明的各功能模块还由总控单元执行功耗控制,进一步节能降低设备的功耗。本发明提供的方法,数据处理速度快,数据传输安全性强,功耗低,大大提高了用户体验度。
有鉴于此,本发明实施例提供了一种笔迹还原方法,包括:
总控单元根据压力检测单元输出的压力传感值向功耗管理控制单元输出图像拾取启动控制信号,启动图像拾取单元和数据处理单元;
所述图像拾取单元采集对书写介质进行图像采集,得到位置基准图像,同时获取处理装置的书写端在书写介质上的位置坐标;所述书写介质为铺有码点的介质;
根据所述位置基准图像的中心点的位置坐标和所述书写端在书写介质上的位置坐标确定第一偏移量;
所述图像拾取单元采集所经过的铺有码点的介质区域的图像数据,记录对应每个图像数据的时间信息,并且所述压力传感单元记录对应每个图像数据的压力传感值;
当连续预设数量的图像数据的所述压力传感值超出设定的最优压力区间范围时,数据处理单元对连续预设数量的图像数据的压力传感值进行压力补偿处理,使得补偿处理后的压力传感值处于最优压力区间范围,并以补偿处理后的压力传感值替代原始的压力传感值;
数据处理单元对所述图像数据进行边界划分,得到第一编码图像数据;所述第一编码图像具有时间戳;
在所述第一编码图像数据中截取第二编码图像数据;每个所述第二编码图像数据具有处于最优压力区间范围内的压力传感值和位置坐标信息;所述第二编码图像数据包括多个码点;
对所述第二编码图像数据进行码点识别和处理,得到所述第二编码图像数据的编码信息;
将所述编码信息与码点编码表中的代码值进行匹配并计算匹配度;
根据所述编码信息生成目标点的坐标信息;每个所述坐标信息对应有时间戳;
根据所述第一偏移量对所述目标点的坐标信息进行修正,得到修正坐标信息;
根据多个目标点的修正坐标信息和相对应的压力传感值生成数据包,所述功耗管理控制单元根据总控单元发送的数据传输控制信号,启动数据传输单元,通过所述数据传输单元将所述数据包发送给上位机;
所述上位机对所述数据包进行解析,根据所述压力传感值获取相对应的线宽值,根据所述多个目标点的修正坐标信息、所述坐标信息的时间戳和相对应的线宽值生成书写端的书写笔迹。
优选的,所述根据所述位置基准图像数据的中心点的位置坐标和所述书写端在书写介质上的位置坐标确定第一偏移量具体为:
所述数据处理装置在采集到的位置基准图像中按照设定像素尺寸截取样本图像;
获取样本图像的起始点坐标;
根据所述书写端阴影位置的第一坐标和所述样本图像的起始点坐标,确定所述处理装置的书写端与所述样本图像的中心点之间的第一偏移量。
优选的,所述对所述第二编码图像数据进行码点识别和处理,得到所述第二编码图像数据的编码信息具体包括:
对所述第二编码图像数据进行码点识别处理,得到多个码点;
计算相邻码点之间的距离,并对所述计算得到的相邻码点之间的距离进行处理,得到间距距离;
选取所述相邻码点之间的距离在预设阈值范围内的码点作为特征码点组;
将所述特征码点组中的码点进行连线,并确定所述连线方向;
选取所述第二编码图像数据的中心点,根据所述间距距离和所述连线的方向生成网格;
根据所述码点偏移网格中心点的方向得到所述第二编码图像数据的编码信息。
优选的,所述数据处理单元对该图像数据的压力传感值进行压力补偿处理具体包括:
当连续预设数量图像数据对应的压力传感值均小于第一预设压力阈值时,根据第一预设压力阈值和压力传感值的平均值对压力传感值进行压力补偿;以及
当连续预设数量图像数据对应的压力传感值均大于第二预设压力阈值时,根据第二预设压力阈值和压力传感值的平均值对压力传感值进行压力补偿。
优选的,在所述上位机对所述数据包进行解析之前,所述方法还包括:
所述上位机建立压力传感值和线宽值之间的关联关系,并根据所述关联关系生成压力-线宽曲线。
优选的,所述对所述图像数据进行边界划分,得到第一编码图像数据具体包括:
将所述图像数据中每个像素的灰度值与所述预设灰度值进行对比;
根据所述对比结果对所述图像数据中的每个像素进行赋值;
根据所述每个像素的赋值得到所述第一编码图像。
进一步优选的,所述根据所述对比结果对所述图像数据中的每个像素进行赋值具体包括:
当所述图像数据中像素的灰度值大于预设灰度值时,将所述灰度值设为0;
当所述图像数据中像素的灰度值小于预设灰度值时,将所述灰度值设为1。
优选的,所述根据所述编码信息生成目标点的坐标信息具体包括:
将所述编码信息与码点编码表中的代码值进行匹配并计算匹配度;
当所述匹配度到达预设匹配阈值时,根据匹配得到代码值生成目标点的坐标信息;每个所述坐标信息对应有时间戳。
优选的,在所述根据匹配得到代码值生成目标点的坐标信息之后,所述方法还包括:
获取所述目标点的多个邻近点的代码值;
根据所述多个邻近点的代码值更新所述码点编码表。
本发明实施例提供的一种笔迹还原方法,通过对码点数据的采集、识别和偏移量修正得到书写端的书写轨迹还原,识别精度高,并且能够根据书写产生的压力传感值,生成粗细不同的书写轨迹,并且,根据时间信息对整个书写过程按照时间先后顺序进行还原,而不仅仅是对书写结果的再现。本发明的各功能模块还由总控单元执行功耗控制,进一步节能降低设备的功耗。本发明提供的方法,数据处理速度快,数据传输安全性强,功耗低,大大提高了用户体验度。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种笔迹还原方法流程图;
图2为本发明实施例提供的一种铺有码点的介质区域示意图;
图3为本发明实施例提供的一种网格示意图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
本发明实施例提供的笔迹还原方法是基于一种包括图像拾取单元、压力传感单元、功耗管理控制单元、数据处理单元和数据传输单元的具有书写功能或模拟书写功能的设备来实现的,在具体的应用中,该设备可以通过数码笔实现,通过用户在书写时压力传感值的不同,生成粗细不同的笔迹。
图1为本发明实施例提供的一种笔迹还原方法流程图,如图1所示,包括:
步骤101,总控单元根据压力检测单元输出的压力传感值向功耗管理控制单元输出图像拾取启动控制信号,启动图像拾取单元和数据处理单元;
本发明的设备是具有图像采集、识别和处理功能的设备,用户使用设备在铺有码点的介质区域进行书写,设备通过内置的压力检测单元对用户的压力传感值进行采集。
其中,铺有码点的介质区域可以为具有点阵阵列的书写纸或电子白板。图2为本发明实施例提供的一种铺有码点的介质区域的示意图,如图2所示,点阵阵列由一些非常细小的点,按照特殊算法规则排列组成。点阵通过特殊的编码方式代表着特殊的坐标信息,点阵的作用是提供给图像拾取单元一个坐标参数信息,保证本发明的设备在点阵纸上运动时,能够准确的记录运动轨迹。本领域技术人员可以根据设备支持的识别精度、处理能力对点阵阵列中点的大小以及点阵间距进行设计。
当压力传感值到达预设压力阈值时,功耗管理控制单元根据总控单元发送的图像拾取启动控制信号,开启图像拾取单元和数据处理单元;
具体的,预设压力阈值可以根据正常书写力度进行设定并存储在设备中。
本发明的各功能模块是由总控单元执行功耗控制,仅在执行处理时才启动相应模块,其目的是进一步节能降低设备的功耗。
对于不同功能模块的控制开启触发条件不同,例如对于图像拾取单元的控制开启,是在压力传感值到达预设压力阈值,由总控制单元控制开启的。压力传感值到达预设压力阈值,表明数码笔启动书写,因此可以根据该信号启动图像拾取单元,同时开启的还有数据处理单元。在数码笔不使用时,图像拾取单元由功耗管理控制单元控制关闭。
步骤102,图像拾取单元采集对书写介质进行图像采集,得到位置基准图像,同时获取处理装置的书写端在书写介质上的位置坐标;
具体的,由于处理装置中配件的尺寸误差、安装误差等因素,导致每支装配好的装置的图像采集区域的中心位置和书写端之间的不完全重叠,因此在识别装置出厂前需要通过上位机测得图像采集中心位置和书写端之间的偏移量。
步骤103,根据位置基准图像的中心点的位置坐标和书写端在书写介质上的位置坐标确定第一偏移量;
具体的,图像拾取单元采集得到用以偏移量测量的铺有码点的介质,采集获取位置基准图像,识别获取到的位置基准图像的中心点的位置坐标。同时通过图像拾取单元得到书写端指向的码点的位置坐标,通过这两个位置坐标来确定第一偏移量。
步骤104,图像拾取单元采集所经过的铺有码点的介质区域的图像数据,记录对应每个图像数据的时间信息,并且压力传感单元记录对应每个图像数据的压力传感值;
首先,采集图像数据之前,会通过设定的模型建立书写压力和输出显示的线宽值之间的关联关系,并根据关联关系生成压力-线宽曲线,储存在识别装置中。这样,当用户增加书写压力时,就会在后续笔迹还原时得到较粗的笔迹。
压力传感单元记录对应每个图像数据的压力传感值,同时记录的还有图像数据所对应的坐标参数信息。
因为拾取图像的对象是具有码点的书写纸或电子白板,在数码笔的书写过程中,在码点区域形成运动轨迹。可以以此然后建立图像数据和压力传感值的关联关系。
在图像拾取单元采集图像数据时,还记录采集每个图像数据的时间信息。具体的,通过数码笔的图像拾取单元对运动轨迹相对应的图像数据进行连续采集时,同时记录获取图像数据的采集时间,然后建立图像数据、压力传感值和采集时间的关联关系。
步骤105,数据处理单元对压力传感值进行判定处理,当连续预设数量的图像数据的压力传感值超出设定的最优压力区间范围时,数据处理单元对连续预设数量的图像数据的压力传感值进行压力补偿处理,使得补偿处理后的压力传感值处于最优压力区间范围,并以补偿处理后的压力传感值替代原始的压力传感值;
其中,数据处理单元对该图像数据的压力传感值进行压力补偿处理具体包括两种情况:
一是,当连续预设数量图像数据对应的压力传感值均小于第一预设压力阈值时,根据第一预设压力阈值和压力传感值的平均值对压力传感值进行压力补偿;以及
二是,当连续预设数量图像数据对应的压力传感值均大于第二预设压力阈值时,根据第二预设压力阈值和压力传感值的平均值对压力传感值进行压力补偿。
例如,设定最优压力区间范围为8~127,第一预设压力阈值为8,连续20帧采样数据的压力传感值都小于该阈值,那么,可以以第一预设压力阈值直接加上在这个采样集合中压力传感值的平均值,作为新的压力传感值,使得输出的检测压力在一个适当的范围内,以消除压力传感器灵敏度造成的数据识别误差。
又例如,设定最优压力区间范围为8~127,第二预设压力阈值为127,连续20帧采样数据的压力传感值都大于该阈值,那么,可以以第二预设压力阈值直接减去在这个采样集合中压力传感值的平均值超过第二预设压力阈值的数值,作为新的压力传感值,使得输出的检测压力在一个适当的范围内,以消除压力传感器灵敏度造成的数据识别误差。
步骤106,数据处理单元对图像数据进行边界划分,得到第一编码图像数据;
具体的,将图像数据中每个像素的灰度值与预设灰度值进行对比;根据对比结果对图像数据中的每个像素进行赋值;然后根据每个像素的赋值得到第一编码图像。
其中,具体的,在灰度值范围0-255内选择一个适当的灰度值作为预设灰度值,遍历整个图像的所有像素,将图像数据中每个像素的灰度值与预设灰度值进行对比,根据对比结果对图像数据中的每个像素进行赋值。当图像数据中像素的灰度值大于预设灰度值时,将灰度值设为0;当图像数据中像素的灰度值小于预设灰度值时,将灰度值设为1。
将赋值为0的像素设定为黑色,将赋值为1的像素设定为白色,从而根据灰度值对应的颜色生成第一编码图像数据,这样无码点的区域就变为白色,有码点的区域就变为黑色,码点由多个黑色像素点组成,码点之间界限分明,除码点的黑色像素外其它都是白色像素,进而去掉背景干扰,取前景图像。
步骤107,在第一编码图像数据中截取第二编码图像数据;
每个第二编码图像数据具有处于最优压力区间范围内的压力传感值和位置坐标信息;第二编码图像数据包括多个码点;
由于码点区域的预设面积尺寸通常要大于可识别的编码图像尺寸,因此需要对在预设面积内采集到的图像进行截取。
数据处理单元需要获取目标图像数据的目标图像尺寸数据。目标图像数据可以理解为可识别的编码图像,目标图像尺寸数据可以理解为编码的图像的尺寸。
数据处理单元先获取预设的步长数据,然后再根据目标图像尺寸数据,以预设的步长数据为单位对第一编码图像数据进行截取,得到备选数量个备选图像数据。备选图像数据符合目标图像尺寸大小的图像。每个备选图像数据包括备选图像数据的位置信息和时间戳,位置信息标记备选图像数据所代表的图像在第一编码图像数据所代表的图像中的位置。
其中,本领域技术人员可以预先设定步长数据和目标图像数据的目标图像尺寸。
数据处理单元识别备选图像数据中的每个备选图像的像素点数据,当备选图像的像素点数据中的每个像素区域中的的所赋灰度值均为第一灰度值时,将备选图像的像素点数据设置为码点数据。例如,像素点数据包括8个像素区域,第一灰度值为0,数据处理单元识别到第一灰度值为0像素区域并确定其余8个像素区域的第一灰度值都为0时,则此像素点数据可作为码点数据。
在此之后,数据处理单元先对每个备选图像数据中的码点数据的数量进行加和,得到每个备选图像数据中的码点数据的数量。由于码点数据图像的识别对码点的数量有一定的要求,因此数据处理单元还需要确定每个备选图像数据的码点数据的数量是否在预设的码点个数范围内。当备选图像数据的码点数据的数量在预设的码点个数范围内时,根据位置信息,对比码点数据的数量在预设的码点个数范围的备选图像数据和原始图像数据,从备选数量个备选图像数据中确定出一个第二编码图像数据。这一过程可以理解为从备选数量个备选图像数据中去掉截取到的码点数量不在预设的码点个数范围内的备选图像数据,选取码点数量在预设的码点个数范围内的备选图像数据的过程。
其中,预设的码点个数范围是预先设定的,当某一中识别到的码点数量小于预设数量阈值的下限,则说明截取到的该备选图像数据画质不好,不能进行后续编码的识别。当某一备选图像数据中识别到的码点数量大于预设阈值的上限说明截取到的该备选图像数据画质可能存在很多噪点,从而增加了图像中码点的数量,也就是说码点数量大于预设数量阈值的备选图像数据也不能进行后续编码的识别。因此,码点数量在预设的码点个数范围内的备选图像数据说明此备选图像数据的采集识别效果佳。
优选的,数据处理单元选取备选图像数据的位置信息为在第一编码图像数据中处于的位置为中心位置的备选图像数据为第二编码图像数据。
步骤108,对第二编码图像数据进行码点识别和处理,得到第二编码图像数据的编码信息;
具体的,可以通过一下步骤具体实现。
步骤1081,数据处理单元对第二编码图像数据进行码点识别处理,得到多个码点;
图像中的像素具有第一预设数量的邻域,比如4邻域或8邻域。对每个第二编码图像数据进行码点识别处理,具体的,识别第二编码图像数据中每个像素,当像素的第一预设数量的邻域为黑色时,将像素标记为码点,从而得到第二编码图像数据中的码点。
在此之后,方法还包括:对每个第二编码图像数据中的码点数量进行加和,得到每个第二编码图像数据中的码点数量。点阵图像的识别对码点的数量有一定的要求,点阵数量要在预设数量阈值范围内.其中,预设数量阈值范围是预先设定的,当某一第二编码图像数据中识别到的码点数量小于预设数量阈值的下限说明截取到的该第二编码图像数据画质不好,不能进行后续编码的识别;当某一第二编码图像数据中识别到的码点数量大于预设阈值的上限说明截取到的该第二编码图像数据画质可能存在很多噪点,从而增加了图像中点阵的数量,因此码点数量大于预设数量阈值的第二编码图像数据也不能进行后续编码的识别,因此码点数量在预设数量阈值范围内的第二编码图像数据说明此第二编码图像数据的采集识别效果佳,可以作为备选的编码识别图像,然后再选择最接近第一编码图像数据中心的第二编码图像数据作为可识别矩阵,进行后续编码信息的识别。
在图像采集的过程中,由于补光效果或其他外界因素的影响,可能影响图像的采集效果,从而对点阵识别造成影响,造成识别到的点阵数量低于预设阈值范围的下限,因此在选取码点的数量在预设阈值范围内的第二编码图像数据之前,方法还包括对第二编码图像数据中的码点的数量进行排序,如果码点的数量最大值小于预设阈值范围的下限时,也就是说识别到的码点最多的第二编码图像数据都不在预设阈值范围内,说明在图像数据采集时或者在图像数据进行边界划分时可能存在不确定因素影响了图像数据的整体效果,在这种情况下图像拾取单元自动将第二预设数量的邻域为黑色的像素标记为码点,从而增加识别到的码点数量,进行后续编码的识别,也就是说,在点阵识别过程中,如果点阵数量最多的第二编码图像数据中的点阵数量小于预设阈值范围的下限,则重新识别码点,将第二预设数量的邻域为黑色的像素标记为码点,然后再选取最接近图像中心的第二编码图像数据作为可识别矩阵。
需要说明的是,本领域技术人员可以根据需要对第二预设数量进行设定和调整,直到第二编码图像数据中的点阵数量在预设阈值范围内。
步骤1082,计算相邻码点之间的距离,并对计算得到的相邻码点之间的距离进行处理,得到间距距离;
具体的,遍历所选取的作为可识别矩阵的第二编码图像数据中的每个码点,取相邻码点的距离,在得到的距离中去掉预设数量的最大值和最小值,从而去掉可能存在识别误差码点之间的距离,剩下的距离计算平均值,将该平均值作为间距距离,作为后续网格生成过程中的网格间距。
其中,在得到的距离中去掉最大值和最小值的预设数量可以根据计算得到的相邻码点之间距离的分布情况而定。在一个具体的例子中,可以将计算得到的相邻码点之间距离按照距离之差进行划分,距离之差小于一定值的划分为一组,从而将上述距离划分为多组,那么没有分到各组中的距离,即为分离出的几个最大值和最小值。
步骤1083,选取相邻码点之间的距离在预设阈值范围内的码点作为特征码点组;
其中,预设阈值是根据上述得到的间距距离和预设规则来设定的。
具体的,对相邻码点之间的距离小于间距距离的距离进行分组划分,距离之差小于一定值的划分为一组,从而得到多组距离,每组距离之间的差值在一定范围内,在多组距离之间选取距离最小的一组,将该组距离之间对应的码点作为特征码点组,每组特征码点组包括两个特征码点
步骤1084,将特征码点组中的码点进行连线,并确定连线方向;
具体的,将得到的多组特征码点组中的码点进行连线,每组特征码点组中的码点的连线确定一个方向,多组特征码点组中的码点的连线能确定多个方向,由于码点是按照特定规律排列的,因此这些方向要么平行要么垂直。
步骤1085,选取第二编码图像数据的中心点,根据间距距离和连线的方向生成网格;
具体的,获取作为可识别矩阵的第二编码图像数据的中心点,并以此为中心,以间距距离为间距,沿多组特征码点组中码点的连线方向和垂直连线方向生成多条网格线,网格线相交生成虚拟网格,具体如图3所示。
步骤1086,根据码点偏移网格中心点的方向得到第二编码图像数据的编码信息。
将每一个网格看作一个编码单元,编码单元中的每个码点对应一个编码值,这个是预先设定好的,依据码点在网格中的位置确定。本领域技术人员可根据需要对点偏移网格中心点的方向和距离,对编码方式进行设定。在得到码点对应的编码值后,就可进而得到整个第二编码图像数据的编码信息。
步骤109,根据所述编码信息生成目标点的坐标信息;
每个所述坐标信息对应有时间戳;
具体的,将编码信息与码点编码表中的代码值进行匹配并计算匹配度;当匹配度到达预设匹配阈值时,根据匹配得到代码值生成目标点的坐标信息;
其中,码点编码表中储存着代码值,代码值由多个编码组成。
将识别到的编码信息与码点编码表中的代码值进行匹配,并计算匹配度。
具体的,当匹配度到达预设匹配阈值时,比如90%,就认为匹配成功,就将匹配的码点编码表中的代码值转化成物理坐标,将物理坐标转化成目标点的应用坐标,其中,物理坐标由一个x坐标值和一个y坐标值组成,在整个码点序列中具有唯一性。应用坐标是指根据物理坐标通过特定规则和算法转化得到,由一个多位字符类型的地址值、x值、y值组成,通过地址和x、y值就能定位到具体的某一页中的某一点。并且通过预设的偏移坐标,就可以由当前坐标对应得到书写位置笔尖的位置坐标信息。其中,每个位置坐标信息还对应有时间戳,时间戳的来源通过第一编码图像获得。
如果,没有达到,则认为识别有误,将数据丢弃处理。
步骤110,根据第一偏移量对所述目标点的坐标信息进行修正,得到修正坐标信息;
具体的,通过前面得到的第一偏移量,对每个目标点的坐标信息进行修正从而得到修正坐标信息。这个修正后的坐标,可以认为是还原后的实际笔尖的在码点上的位置坐标。
步骤111,根据多个目标点的修正坐标信息和相对应的压力传感值生成数据包,功耗管理控制单元根据总控单元发送的数据传输控制信号,启动数据传输单元,通过数据传输单元将数据包发送给上位机;
具体的,根据书写过程中采集到的每一帧图像数据对应的目标点的修正坐标信息和压力传感值生成数据包,发送给上位机。
上传方式可以实时上传也可以定时上传,取决于用户需求,总控单元根据用户指令生成数据传输控制信号,通过功耗管理控制单元启动数据传输单元进行数据传输。
为保证数据传输安全,在数据传输时对数据包进行加密,通过数据接口将加密后的数据包发送给上位机。
其中,上位机是指具有处理、显示功能的设备,具体可以为智能手机、pad或电脑等。传输方式可以包括有线或无线方式,例如USB、蓝牙、红外、WiFi、2.4-5.0GHz波段或其他传输方式。
步骤112,上位机对数据包进行解析,根据压力传感值获取相对应的线宽值,根据多个目标点的修正坐标信息、所述修正坐标信息的时间戳和相对应的线宽值生成书写端的书写轨迹。
具体的,上位机对识别得到的修正位置坐标信息进行处理,从而生成图像拾取单元的运动轨迹,根据压力传感值对用户书写时的轻重按书写笔迹的粗细进行再现,此外本发明根据时间戳显示整个书写过程的先后顺序,而不仅仅是对书写结果的再现。
本发明实施例提供的一种笔迹还原方法,通过对码点数据的采集、识别和偏移量修正得到书写端的书写轨迹还原,识别精度高,并且能够根据书写产生的压力传感值,生成粗细不同的书写轨迹,并且,根据时间信息对整个书写过程按照时间先后顺序进行还原,而不仅仅是对书写结果的再现。本发明的各功能模块还由总控单元执行功耗控制,进一步节能降低设备的功耗。本发明提供的方法,数据处理速度快,数据传输安全性强,功耗低,大大提高了用户体验度。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制;尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换;而不脱离本发明技术方案的精神,其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
Claims (9)
1.一种笔迹还原方法,其特征在于,所述方法包括:
总控单元根据压力检测单元输出的压力传感值向功耗管理控制单元输出图像拾取启动控制信号,启动图像拾取单元和数据处理单元;
所述图像拾取单元采集对书写介质进行图像采集,得到位置基准图像,同时获取处理装置的书写端在书写介质上的位置坐标;所述书写介质为铺有码点的介质;
根据所述位置基准图像的中心点的位置坐标和所述书写端在书写介质上的位置坐标确定第一偏移量;
所述图像拾取单元采集所经过的铺有码点的介质区域的图像数据,记录对应每个图像数据的时间信息,并且所述压力传感单元记录对应每个图像数据的压力传感值;
当连续预设数量的图像数据的所述压力传感值超出设定的最优压力区间范围时,数据处理单元对连续预设数量的图像数据的压力传感值进行压力补偿处理,使得补偿处理后的压力传感值处于最优压力区间范围,并以补偿处理后的压力传感值替代原始的压力传感值;
数据处理单元对所述图像数据进行边界划分,得到第一编码图像数据;所述第一编码图像具有时间戳;
在所述第一编码图像数据中截取第二编码图像数据;每个所述第二编码图像数据具有处于最优压力区间范围内的压力传感值和位置坐标信息;所述第二编码图像数据包括多个码点;
对所述第二编码图像数据进行码点识别和处理,得到所述第二编码图像数据的编码信息;
根据所述编码信息生成目标点的坐标信息;每个所述坐标信息对应有时间戳;
根据所述第一偏移量对所述目标点的坐标信息进行修正,得到修正坐标信息;
根据多个目标点的修正坐标信息和相对应的压力传感值生成数据包,所述功耗管理控制单元根据总控单元发送的数据传输控制信号,启动数据传输单元,通过所述数据传输单元将所述数据包发送给上位机;
所述上位机对所述数据包进行解析,根据所述压力传感值获取相对应的线宽值,根据所述多个目标点的修正坐标信息、所述修正坐标信息的时间戳和相对应的线宽值生成书写端的书写笔迹。
2.根据权利要求1所述的笔迹还原方法,其特征在于,所述根据所述位置基准图像数据的中心点的位置坐标和所述书写端在书写介质上的位置坐标确定第一偏移量具体为:
所述数据处理装置在采集到的位置基准图像中按照设定像素尺寸截取样本图像;
获取样本图像的起始点坐标;
根据所述书写端阴影位置的第一坐标和所述样本图像的起始点坐标,确定所述处理装置的书写端与所述样本图像的中心点之间的第一偏移量。
3.根据权利要求1所述的笔迹还原方法,其特征在于,所述对所述第二编码图像数据进行码点识别和处理,得到所述第二编码图像数据的编码信息具体包括:
对所述第二编码图像数据进行码点识别处理,得到多个码点;
计算相邻码点之间的距离,并对所述计算得到的相邻码点之间的距离进行处理,得到间距距离;
选取所述相邻码点之间的距离在预设阈值范围内的码点作为特征码点组;
将所述特征码点组中的码点进行连线,并确定所述连线方向;
选取所述第二编码图像数据的中心点,根据所述间距距离和所述连线的方向生成网格;
根据所述码点偏移网格中心点的方向得到所述第二编码图像数据的编码信息。
4.根据权利要求1所述的笔迹还原方法,其特征在于,所述数据处理单元对该图像数据的压力传感值进行压力补偿处理具体包括:
当连续预设数量图像数据对应的压力传感值均小于第一预设压力阈值时,根据第一预设压力阈值和压力传感值的平均值对压力传感值进行压力补偿;以及
当连续预设数量图像数据对应的压力传感值均大于第二预设压力阈值时,根据第二预设压力阈值和压力传感值的平均值对压力传感值进行压力补偿。
5.根据权利要求1所述的笔迹还原方法,其特征在于,在所述上位机对所述数据包进行解析之前,所述方法还包括:
所述上位机建立压力传感值和线宽值之间的关联关系,并根据所述关联关系生成压力-线宽曲线。
6.根据权利要求1所述的笔迹还原方法,其特征在于,所述对所述图像数据进行边界划分,得到第一编码图像数据具体包括:
将所述图像数据中每个像素的灰度值与所述预设灰度值进行对比;
根据所述对比结果对所述图像数据中的每个像素进行赋值;
根据所述每个像素的赋值得到所述第一编码图像。
7.根据权利要求6所述的笔迹还原方法,其特征在于,所述根据所述对比结果对所述图像数据中的每个像素进行赋值具体包括:
当所述图像数据中像素的灰度值大于预设灰度值时,将所述灰度值设为0;
当所述图像数据中像素的灰度值小于预设灰度值时,将所述灰度值设为1。
8.根据权利要求1所述的笔迹还原方法,其特征在于,所述根据所述编码信息生成目标点的坐标信息具体包括:
将所述编码信息与码点编码表中的代码值进行匹配并计算匹配度;
当所述匹配度到达预设匹配阈值时,根据匹配得到代码值生成目标点的坐标信息;每个所述坐标信息对应有时间戳。
9.根据权利要求8所述的笔迹还原方法,其特征在于,在所述根据匹配得到代码值生成目标点的坐标信息之后,所述方法还包括:
获取所述目标点的多个邻近点的代码值;
根据所述多个邻近点的代码值更新所述码点编码表。
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