CN112699840A - 书写过程评价与反馈方法、及其系统、计算机存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种书写过程评价及反馈方法及其系统，其包括：获取对应书写模板，书写模板中包括多个标准图像帧；获取书写过程轨迹，并基于笔画书写将书写过程轨迹分为多个书写图像帧，从而可将书写过程进行步骤细化，以对其基于笔画书写对书写过程进行准确的拆分，从而便于后续对其书写过程轨迹进行准确的评价。进一步通过比对书写图像帧与对应书写模板的标准图像帧之间的差异度，将差异度值与预设阈值对比以输出评价信息。采用上述方法及系统可以准确体现书写结构、书写笔顺的与标准图像帧的差异，还可在比对时有更有针对性，从而可获得对书写过程的准确评价和及时的反馈。本发明还包括可存储上述书写过程评价及反馈方法的计算机存储介质。

Description

书写过程评价与反馈方法、及其系统、计算机存储介质

【技术领域】

本发明涉及图像识别技术领域，具体是一种书写过程评价与反馈方法、及其系统、计算机存储介质。

【背景技术】

随着电子产品的日益广泛使用，越来越多的学习、写作等均在电子设备上进行。由于电子设备互动性强、灵活度高，因此，得到年轻用户的青睐。传统的书写主要是以书写笔在书本、练习册进行书写进行，其相比于电子产品略显枯燥乏味。为了提高用户书写体验，养成良好的书写习惯并培养对书写的兴趣，现有市场上出现了多种基于电子设备的互动式书写练习、评分系统等，一经推出得到消费者的广泛关注。

对应的系统均需要借助电子设备，如在写字板、数位板上书写，或者在其上垫纸通过感应来获取用户所写字迹，但是该类手段和传统在纸张上直接书写的书写习惯完全不同，用户长期以往通过该类方式来字体塑形，却无法真实地在纸张上改善练字习惯。在对用户笔记进行后续处理的过程中，由于无法对书写过程进行及时处理反馈，导致用户无法及时获知自己的书写状态。

【发明内容】

为克服上述问题，本发明提供一种书写过程评价与反馈方法、及其系统、计算机存储介质。

为了解决上述技术问题，本发明提供一技术方案如下：一种书写过程评价及反馈方法，其包括如下步骤：获取对应书写模板，书写模板中包括多个标准图像帧；获取书写过程轨迹，并基于笔画书写将书写过程轨迹分为多个书写图像帧；及选取至少一书写图像帧与对应书写模板的标准图像帧进行比对并判断其差异度，将差异度值与预设阈值对比以输出评价信息。

优选地，所述书写模板包括与书写过程轨迹对应标准图像帧，标准图像帧包括书写字体结构、书写笔顺信息或书写笔画信息中任一种或其任意组合。

优选地，在上述获取书写过程轨迹，并基于笔画书写将书写过程轨迹分为多个书写图像帧中，具体包括：获取实时书写位置及结合识别码变化获知书写轨迹；当识别书写笔完成一笔画书写，则输出已完成的上一笔画书写轨迹同时，继续获取下一笔画书写轨迹，每一完成的笔画书写形成对应书写图像帧；及多个笔画书写轨迹组合形成书写过程轨迹。

优选地，选取至少一书写图像帧与对应书写模板的标准图像帧进行比对并判断其差异度，将差异度值与预设阈值对比以输出评价信息进一步包括以下步骤：选取相同或相似书写内容对应的书写图像帧与书写模板中的标准图像帧；获取对应的书写图像帧与标准图像帧中的书写内容并获取其笔画特征点及特征点序列路径，比对书写图像帧与标准图像帧中笔画特征点及特征点序列路径的差异，获得两者的差异度；及将差异度与预设的预设阈值进行比对，以输出对应评价信息。

优选地，上述选取相同或相似书写内容对应的书写图像帧与书写模板中的标准图像帧包括如下步骤：将书写图像帧进行字符识别；基于字符识别结果找到对应汉字扫描图中所有的笔画特征点；对获得的笔画特征点进行分类，并获得对应笔画特征点的信息；建立所有特征点的有向连接关系记录；从每个特征点开始遍历有向连接关系记录形成笔画，并选取与标准图像帧关联的特征点序列路径，作为匹配到的备选笔画；及重复上述步骤直到该书写图像帧中所有的笔画都被找到，选取其中包含备选笔画最多的标准图像帧，以完成标准图像帧的选取。

优选地，在上述选取至少一书写图像帧与对应书写模板的标准图像帧进行比对并判断其差异度，将差异度值与预设阈值对比以输出评价信息之后还包括以下步骤：将评价信息以音频、视频或文字报告的方式反馈给指定用户。

为了解决上述技术问题，本发明还提供如下技术方案：一种书写过程评价及反馈系统，其包括：书写主体：包括书写主体，其包括至少一张书写主体页以及设置于书写主体页上的识别码，以供用户在书写主体页上进行书写；设备终端：用于获取用户在书写主体页上的书写过程轨迹，并生成对应书写图像帧；及处理模块：预设书写模块的标准图像帧，选取与用户书写过程轨迹的书写图像帧对应的书写模板的标准图像帧进行差异度对比以输出评价信息。

优选地，所述书写过程评价及反馈系统还包括：云服务器：用于建立设备终端之间的信息连接；及无线通信模块：用于设备终端与书写主体之间形成信息连接。

优选地，所述设备终端包括学生端、教师端及家长端，其中，所述学生端、所述教师端及所述家长端基于所述云服务器实现信息互传。

为了解决上述技术问题，本发明还提供如下技术方案：一种计算机存储介质，其包括一个或者多个程序，所述一个或者多个程序被一个或者多个处理器执行，以如上所述书写过程评价及反馈方法的全部步骤或部分步骤。

与现有技术相比，本发明所提供的一种书写过程评价与反馈方法、及书写过程评价与反馈系统、计算机存储介质具有如下的有益效果：

本发明所提供的一种书写过程评价及反馈方法，其包括：获取对应书写模板，书写模板中包括多个标准图像帧；获取书写过程轨迹，并基于笔画书写将书写过程轨迹分为多个书写图像帧，从而将书写过程进行步骤细化，以对其基于笔画书写对书写过程进行准确的拆分，从而便于后续对其书写过程轨迹进行准确的评价。进一步通过比对书写图像帧与对应书写模板的标准图像帧之间的差异度，将差异度值与预设阈值对比以输出评价信息。基于笔画书写拆分后的书写图像帧，可以准确体现书写结构、书写笔顺的与标准图像帧的差异，还可在比对时有针对性的选取对应的内容进行比对，从而获得对书写过程的准确评价和及时地反馈。

在本发明中，为了更好地配合书写过程轨迹的笔画书写，则所述书写模板包括与书写过程轨迹对应标准图像帧，标准图像帧包括书写字体结构、书写笔顺信息或书写笔画信息中任一种或其任意组合。因此，可在书写模板中找到与书写图像帧对应的标准图像帧，从而可进行比较。

进一步地，在本发明中，对应的书写图像帧也可细化至每一笔画书写轨迹，通过获取实时书写位置及结合识别码变化获知书写轨迹；当识别书写笔完成一笔画书写，则输出已完成的上一笔画书写轨迹同时，继续获取下一笔画书写轨迹，每一完成的笔画书写形成对应书写图像帧；及多个笔画书写轨迹组合形成书写过程轨迹。基于这样获得的书写图像帧更能准确反映用户的实际书写过程及书写效果，从而能真实体现用户的书写状态。

在本发明中，选取至少一书写图像帧与对应书写模板的标准图像帧进行比对并判断其差异度，将差异度值与预设阈值对比以输出评价信息进一步包括以下步骤：选取相同或相似书写内容对应的书写图像帧与书写模板中的标准图像帧；获取对应的书写图像帧与标准图像帧中的书写内容并获取其轮廓，比对书写图像帧与标准图像帧中书写内容轮廓的差异，获得两者的差异度；及将差异度与预设的预设阈值进行比对，以输出对应评价信息。为了准确的获得差异度，可对应比对书写图像帧与标准图像帧中书写内容轮廓的差异，也即在进行图像帧比对时，仅关注书写内容的轮廓比对，因此，可以比对对书写整体内容进行分析，减少数据处理量及运算量，提高数据反馈的速度。

在本发明中，为了满足对用户书写习惯的精准评价，对获取的书写图像帧后匹配标准图像帧的步骤进行了细化，具体地包括以下步骤：将书写图像帧进行字符识别；基于字符识别结果找到对应汉字扫描图中所有的笔画特征点；对获得的笔画特征点进行分类，并获得对应笔画特征点的信息；建立所有特征点的有向连接关系记录；从每个特征点开始遍历有向连接关系记录形成笔画，并选取与标准图像帧关联的特征点序列路径，作为匹配到的备选笔画；及重复上述步骤直到该书写图像帧中所有的笔画都被找到，选取其中包含备选笔画最多的标准图像帧，以完成标准图像帧的选取。基于上述的步骤，可以将标准图像帧和书写图像帧进行笔画特征点细化，从而可基于笔画特征点的有向连接关系，以对应获得具体书写笔画以及记录书写过程轨迹，以使书写图像帧与标准图像帧实现更精准的比对。

为了更好地将用户的书写状态进行反馈，在所述书写过程评价及反馈方法中在输出对应评价信息滞后，还包括将评价信息以音频、视频或文字报告的方式反馈给指定用户。这里所指的指定用户可以是用户本人，也可以是用户指定的人员，如教师端、家长端等等，以便于对应的书写过程评价及反馈可以快速准确地进行反馈。

本发明还提供一种书写过程评价及反馈系统，其包括：书写主体：包括书写主体，其包括至少一张书写主体页以及设置于书写主体页上的识别码，以供用户在书写主体页上进行书写；设备终端：用于获取用户在书写主体页上的书写过程轨迹，并生成对应书写图像帧；及处理模块：预设书写模块的标准图像帧，选取与用户书写过程轨迹的书写图像帧对应的书写模板的标准图像帧进行差异度对比以输出评价信息。该系统同样可将书写过程进行步骤细化，以对其基于笔画书写对书写过程进行准确的拆分，从而便于后续对其书写过程轨迹进行准确的评价。基于笔画书写拆分后的书写图像帧，还可以准确体现书写结构、书写笔顺的与标准图像帧的差异，还可在比对时有针对性的选取对应的内容进行比对，从而可获得对书写过程的准确评价和及时地反馈。

在上述书写过程评价及反馈系统中，所述书写过程评价及反馈系统还包括：云服务器：用于建立设备终端之间的信息连接；及无线通信模块：用于设备终端与书写主体之间形成信息连接，基于云服务器与无线通信模块，可提高对应书写过程评价及反馈系统内各个模块之间信号互传的及时性，从而提高用户书写过程评价及反馈的及时性和准确性。

在上述书写过程评价及反馈系统中，所述设备终端包括学生端、教师端及家长端，其中，所述学生端、所述教师端及所述家长端可基于所述云服务器实现信息互传。所述学生端、教师端及家长端的设置可以满足远距离书写练习，远距离观测学生的练字轨迹和习惯，无需一直围绕在学生旁边给其带来心理上的压力。

本发明还提供一种技术方案：一种计算机存储介质，其包括一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以如上所述书写过程评价及反馈方法的全部步骤或部分步骤。该计算机存储介质具有与上述书写过程评价及反馈方法相同的有益效果。

【附图说明】

图1是本发明第一实施例提供的一种书写过程评价及反馈方法的步骤流程示意图。

图2是以“中”字为例进行相关笔画特征点的划分的示意图。

图3是基于第一实施例所述书写过程评价及反馈方法的“同”字书写示例示意图。

图4是图1中所示步骤S2的具体步骤流程示意图。

图5是图1中所示步骤S3的具体步骤流程示意图。

图6是图3中所示“同”字第一笔画的对应书写图像帧与标准图像帧叠加的书写示意图。

图7是图3中所示“同”字第二笔画的对应书写图像帧与标准图像帧叠加的书写示意图。

图8是图5中所示步骤S31的具体步骤流程示意图。

图9是以“中”字为例示例笔画特征点与笔画之间关联的示意图。

图10是本发明第二实施例提供的一种书写过程评价及反馈方法的步骤流程示意图。

图11是本发明第三实施例提供的一种书写过程评价及反馈系统的结构示意图。

图12是图11中所示书写笔的局部放大图。

图13是图11中所示书写主体的结构示意图。

图14是本发明第四实施例提供的一种书写过程评价及反馈系统的功能模块示意图。

图15是图14中所示设备终端的功能模块示意图。

图16是本发明第五实施例提供的计算机存储介质及与其匹配的处理器的模块示意图。

附图标识说明：

100、书写过程评价及反馈系统；10、书写主体；101、书写主体页；102、识别码；103、识别线；104、练字区域；

20、书写笔；201、笔头；30、设备终端；40、云服务器；31、学生端；32、教师端；33、家长端；

200、系统；50、处理模块；60、无线通讯模块；70、处理器；90、计算机存储介质；

101、102、103及104表示为笔画。

【具体实施方式】

为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，本发明的第一实施例提供一种书写过程评价及反馈方法S10，其具体包括如下步骤：

步骤S1：获取对应书写模板，书写模板中包括多个标准图像帧；

步骤S2：获取书写过程轨迹，并基于笔画书写将书写过程轨迹分为多个书写图像帧；及

步骤S3，选取至少一书写图像帧与对应书写模板的标准图像帧进行比对并判断其差异度，将差异度值与预设阈值对比以输出评价信息。

上述步骤S1与步骤S2的顺序不唯一，其可同步进行或者可以先指定步骤S2，再执行步骤S1。

其中，上述步骤S1中所述书写模板包括与书写过程轨迹对应标准图像帧，所述标准图像帧包括书写字体结构、书写笔顺信息、书写笔画信息等中任一种或其任意组合。例如，所述书写模板可包含常用汉字的书写过程记录，如可包含汉字笔画、汉字偏旁部首、汉字书写结构、汉字笔顺及其对应书写过程。汉字笔画、汉字偏旁部首、汉字书写结构体现的是汉字书写的基础组成，其体现汉字书写的状态，而汉字笔顺及其对应书写过程则体现的是动态书写过程信息。

具体地，在上述步骤S1中，书写模板可理解为即对每个标准汉字建立笔画数据库，笔画数据库里可以存储有关书写笔画的相关笔画特征点，笔画特征点可包括但不受限于：笔画轮廓、笔画的端点、笔画与其他笔画的交点、笔画在该交点处的曲率、笔画的折点、笔画折点的折角等。其中，笔画在该交点处的曲率可用角度表示；而笔画折点的折角可采用一有向笔画段角度减去前一有向笔画段角度以获得。

请参阅图2，其中以“中”字的笔画划分作为例子，做如下的说明：

在步骤S1中对应的书写模板中已经对应存储有标准图像帧的相关信息，具体地包括如笔画特征点，笔画特征点可包括但不受限于：笔画轮廓、笔画的端点、笔画与其他笔画的交点、笔画在该交点处的曲率、笔画的折点、笔画折点的折角等。

具体地，以“中”字为例，其对应的标准图像帧包括：

笔画1包括两个笔画特征点，具体包括：

{笔画特征点1,type:交点，曲率:180}；

{笔画特征点2,type:交点，曲率:180}；

笔画2包括四个特征点，具体包括：

{笔画特征点1,type:交点，曲率:0}；

{笔画特征点5,type:交点，曲率:0}；

{笔画特征点3,type:折点，折角:90}；

{笔画特征点4,type:交点，曲率:90}；

笔画3包括三个特征点，具体包括：

{笔画特征点2,type:交点，曲率:0}；

{笔画特征点6,type:交点，曲率:0}；

{笔画特征点4,type:交点，曲率:0}；

笔画4包括四个特征点，具体包括：

{笔画特征点7,type:端点}；

{笔画特征点5,type:交点，曲率:90}；

{笔画特征点6,type:交点，曲率:90}；

{笔画特征点8,type:端点}。

对应的“中”字笔画特征点类型，得到以下结果：

笔画特征点1：交点/折点；

笔画特征点2：交点/折点；

笔画特征点3：交点/折点；

笔画特征点4：交点/折点；

笔画特征点5：交点；

笔画特征点6：交点；

笔画特征点7：端点；

笔画特征点8：端点。

在本发明一些具体实施例中，在某一标准图像帧中可包含上述笔画特征点中的任一种或几种的组合。可以理解，在本发明中，对应的一个汉字的书写过程可对应输出一个标准图像帧或者基于书写流程输出多个标准图像帧。

更进一步地，为了更好地基于书写模板获取标准汉字的书写轨迹，所述标准图像帧中还包含所有特征点的有向连接关系记录，进一步基于每个特征点开始遍历有向连接表，找出特征点序列路径，即相当于汉字书写轨迹，以供后续标准图像帧与书写图像帧之间的比对。

在本实施例中，有关特征点序列路径也可理解为即为汉字书写的笔顺。如图3中所示，如“同”字的笔顺可分为六步，也即，对应“同”字的书写过程可分为6个标准图像帧，其中可设定标准图像帧的区分检测时间为每间隔0.8S设定一次，具体设定的内容可基于标准书写过程来做对应划分。可以理解为，从识别到需要进行“同”字书写开始，对应在每隔0.8S后会对应生成对应一个笔顺书写的标准图像帧。上述间隔的时间仅为实例，不作为本发明的限定。

可以理解，标准图像帧也可不依赖于时间，而基于笔画书写是否完成来进行判断。此外，为了满足书写笔画、笔顺的判断需求，对应的标准图像帧也可以是单个笔画。当需要体现笔顺书写时，可将多个标准图像帧进行图像叠加，从而体现标准笔顺的动态变化。

对应的，在步骤S2中，如图4中所示，获取书写过程轨迹并基于笔画书写将书写过程轨迹分为多个图像帧，具体可包括如下步骤：

步骤S21，获取实时书写位置及结合识别码变化获知书写轨迹；

步骤S22，当识别书写笔完成一笔画书写，则输出已完成的上一笔画书写轨迹同时，继续获取下一笔画书写轨迹，每一完成的笔画书写形成对应书写图像帧；及

步骤S23，多个笔画书写轨迹组合形成书写过程轨迹。

同样地，上述步骤S21-步骤S23以“同”字书写为例：

在步骤S21中，可基于书写笔在书写主体页的相对位置，获得具体书写位置，并进一步结合书写笔在书写主体页中获取的识别码变化的内容，获知书写笔在对应书写主体页的书写轨迹。

在步骤S22中，与“同”字关联的书写轨迹可包括六个笔画，依次对应为“竖、横折钩、横、竖、横折、横”。一般而言，在完成一个笔画书写后，用户一般会做停顿或者位置偏移，以完成下一笔画的书写。

如图3中所示“同”字书写轨迹中每一笔画的起始位置及其书写方向均是变化的，因此，通过获取每一笔画书写轨迹的变化，即可获得对应书写内容。为了便于对汉字笔画、笔顺的分析，则可将每一完成的笔画书写形成对应的书写图像帧，以便于做进一步比对分析。

可以理解，在上述步骤S22中，对应的书写图像帧也可为单个笔画、单个偏旁部首的比对，其具体内容基于实际的识别指令做进行的调整。

请参阅图5，在上述的步骤S3中可选取至少一书写图像帧与对应书写模板的标准图像帧进行比对并判断其差异度，将差异度值与预设阈值对比以输出评价信息。具体可包括如下步骤：

步骤S31，选取相同或相似书写内容对应的书写图像帧与书写模板中的标准图像帧；

步骤S32，获取对应的书写图像帧与标准图像帧中的书写内容并获取其笔画特征点及特征点序列路径，比对书写图像帧与标准图像帧中笔画特征点及特征点序列路径的差异，获得两者的差异度；

步骤S33，将差异度与预设的预设阈值进行比对，以输出对应评价信息。

当书写过程轨迹包括多个书写图像帧时，则可选取其中多个或者依据时间顺序对每个生成的书写图像帧进行分析。

可以理解，在判定用户书写好坏时，可通过用户所写的字迹的书写图像帧和书写模板的标准图像帧的书写内容轮廓的差异度即可判定，即差异度越低，则认为用户写的越好评分也就越高，反之差异度越高，则用户评分也相应地越低。

在进行书写评价时，可结合所有比对的书写图像帧与标准图像帧的差异度的均值作为比对的数值。为了获知用户书写过程中有哪些笔画或者笔顺有误，则可对多个书写图像帧与标准图像帧的差异度进行排序，并将对应的错误进行汇总并通过音频信息或者视频信息告知客户。

例如，如图6中所示，当用户在书写“同”字时，第一笔画“横”字书写了标准笔画的一半，则此时该对应书写图像帧A与标准图像帧B的差异度可理解为50％。

如图7中所示，在对应标准图像帧中对应的“同”字的第二笔画应该为“横折钩”，但是用户在书写时第二笔画仅写了“横”，则此时该对应书写图像帧A与标准图像帧B的差异度可为80％。

因此，在对多个书写图像帧与标准图像帧的差异度进行排序时，则对应”同“字的第二笔画的笔顺书写由于其差异度较大，则其会排序在前，以引起用户的关注，以便于用户准确认知自己书写的缺点，以便于后续改进。

在本实施例中，由于每个书写图像帧均包含了对应的书写内容，因此，在获得差异度值后，可快速获知对应差异度较大的笔画、笔顺或者书写过程轨迹对应的具体内容。

在本发明另外的一些具体实施方式中，请参阅图8，基于标准图像帧与书写图像帧中的笔画特征点，上述步骤S31还可以包括如下步骤：

步骤S311，将书写图像帧进行字符识别；

步骤S312，基于字符识别结果找到对应汉字扫描图中所有的笔画特征点；

步骤S313，对获得的笔画特征点进行分类，并获得对应笔画特征点的信息；

步骤S314，建立所有特征点的有向连接关系记录；

步骤S315，从每个特征点开始遍历有向连接关系记录形成笔画，并选取与标准图像帧关联的特征点序列路径，作为匹配到的备选笔画；及

步骤S316，重复上述步骤S315直到该书写图像帧中所有的备选笔画都被找到，选取其中包含备选笔画最多的标准图像帧，以完成标准图像帧的选取。

可以理解，在上述步骤S315-步骤S316中的比对分析过程中，具体可将待分析的书写图像帧与多个标准图像帧进行比对，从而可选取获得最接近的标准图像帧，以与书写图像帧进行比对。

具体地，请参阅图9在实际操作中，在获得对应笔画特征点1-8后，可对其中笔画特征点1-6中的笔画交点处，以计算出笔画交点处的点1,2,3,4,5,6在所有经过它的线段上的曲率。还可计算出笔画特征点1-4的折角。

进一步地，结合图9中所示，上述“中”字相关笔画特征点的分析，可以建立所有特征点的有向连接关系记录；对应的记录可参见下表1中所示，其可体现对应的笔画特征点之间是否存在有向连接关系。例如在第一行第5列表述为“Y”，则表示笔画特征点1到笔画特征点5是一个有效连接。依次将笔画特征点1分别与剩余的笔画特征点进行比较，从而可获知笔画101可由笔画特征点1与笔画特征点2有效连接而形成。进一步地，从笔画特征点1开始，综合考虑其交点或折点的特点，结合交点的曲率、折点的折角大小，从而匹配到最接近的笔画102记录。依次完成所有笔画特征点之间的有向连接关系，并匹配的对应的笔画103以及笔画104。

表1，笔画特征点1-8的有向连接关系记录表

项目

点1

点2

点3

点4

点5

点6

点7

点8

点1

N

Y

N

N

Y

N

N

N

点2

N

N

N

N

N

Y

N

N

点3

N

N

N

Y

N

N

N

N

点4

N

N

N

N

N

Y

N

N

点5

N

N

Y

N

N

Y

N

N

点6

N

Y

N

Y

N

N

N

Y

点7

N

N

N

N

Y

Y

N

Y

点8

N

N

N

N

N

N

N

N

具体地，从每个特征点开始遍历有向连接关系记录，找出与标准图像帧最接近的特征点序列路径，作为备选匹配到的笔画；及

重复上述步骤当该书写图像帧中所有的笔画都被找到，选取其中重复被选中最多的标准图像帧，以完成选取所需标准图像帧。

结合图9中所示，以“中”字为例，其共有四个笔画，分别为笔画101、笔画102、笔画103及笔画104。在基于步骤S315中形成笔画后，可选取与标准图像帧关联的特征点系列路径，并在对应的标准图像帧中匹配到对应的备选笔画。例如，关联的标准图像帧共有3个，其中，第一标准图像帧中包含与笔画101、笔画102匹配的备选笔画；第二标准图像帧中包含与笔画101、笔画102、笔画103匹配的备选笔画；第三标准图像帧中包含与笔画101、笔画102、笔画103及笔画104匹配的备选笔画。则对应在步骤316中最终选取的标准图像帧应该为同时包含与笔画101、笔画102、笔画103及笔画104匹配的备选笔画的第三标准图像帧。

进一步地，在步骤S3中通过对用户所写的字迹的书写图像帧和书写模板的标准图像帧的书写内容轮廓的差异度比较，还可细分包括获知用户所写的字迹的书写图像帧和书写模板的标准图像帧的书写内容轮廓主要差异点在哪里，比如可以是笔画、书写字体结构组成、笔顺或者书写大小等，因此，可以基于差异度的比对，获知用户书写过程轨迹与书写模板的具体差异。

更进一步地，除了通过上述方法进行自动评分以外，还可通过设备终端将步骤S2得到的书写图像帧通过互联网分享至云服务器，与云服务器信息连接的其他用户也可进行评分，而用户中的相关书法专家可对该字迹图像进行专家评分。

请参阅图10，在本发明的第二实施例提供一种书写过程评价及反馈方法S20，其可包括如下步骤：

步骤S1：获取对应书写模板，书写模板中包括多个标准图像帧；

步骤S2：获取书写过程轨迹，并基于笔画书写将书写过程轨迹分为多个书写图像帧；

步骤S3，选取至少一书写图像帧与对应书写模板的标准图像帧进行比对并判断其差异度，将差异度值与预设阈值对比以输出评价信息；及

步骤S4，将评价信息以音频、视频或文字报告的方式反馈给指定用户。

此处所示的指定用户包括书写用户本人，也可以是用户指定的关联人员：如父母、老师等人员，以便于用户及其关联人员可以快速获知用户书写过程的反馈。

例如，在一些具体应用实施例中，对应的书写过程评价及反馈方法可应用在远程教学中，具体地，可提供云教室教师端、家长端以及学生端，对应的在教师端内可设置用于书写和记录的书写系统、摄像头和显示屏，其中，书写系统可用用于老师实时书写传输，摄像头可以记录老师上课视频及书写过程，显示屏可显示教师端和学生端的实时影像。

进一步地，对应学生端也包括摄像头、显示屏及书写系统，其中，学生通过书写系统可将书写内容实时传递至教师端和家长端；对应的学生端还可通过书写系统实现教师与学生互动，可以指定学生书写、回答，学生也可自主通过书写系统上传对应的图片信息至教师端。

例如，书写系统可包括平板电脑或者手机等设备终端，基于设备终端，可实现书写过程轨迹、书写内容的上传。

请参阅图11，本发明第三实施例提供了一种书写过程评价及反馈系统100，所述书写过程评价及反馈系统包括书写主体10、书写笔20和设备终端30，以及云服务器40。

其中，书写过程评价及反馈系统100中各组件的关系为：用户可使用书写笔20在书写主体10上进行书写，设备终端30可扫描书写主体10上的信息，该信息包括书写主体本身的特征以及用户所练字在其上的内容，其中设备终端30和云服务器40利用互联网进行信息连接，以将书写主体10上的信息传送至云服务器40且和其他用户设备终端30形成信息连接，从而实现各用户之间使用设备终端30进行信息互动，利用数据信息作为和用户进行交互的新媒介，将该书写过程评价及反馈系统100逐渐引入人们的日常生活中，给用户带来新的体验。

其中，书写笔20所练字的颜色不予限定，可为蓝、黑、红；而限定为书写笔20为可擦写笔，所述书写主体10的纸张采用可擦写纸；该处书写笔20的类型包括两种，一是利用可擦橡皮进行擦除的可擦写笔，另一种为采用加热擦除的可擦写笔。

可以理解，可擦橡皮进行擦除的可擦写笔是即写即擦的，而由于热可擦笔采用高分子材料作为油墨基料的特性，在练字过程中，油墨通过笔尖在纸张上形成一层可擦颜料膜，即可擦墨迹，该字迹在数小时内像铅笔一样可用普通橡皮擦擦掉，留存的字迹遇水不洇，久晒不褪色，经12～48小时后便成为擦不掉的永久性笔迹，可以长期保持，因此适用于一些用户不急于修改或者无法当即修改，但是后续需要保存的练字情形，因此书写笔20具体的选择情况根据用户需求所设置，示例性的如，用户为练字需求时，即从用前者所述的可擦写笔类型，而当用户适用于书法比赛时，即可采用热可擦笔。

本发明所述的可擦写笔无论何种类型，均可实现书写主体10的多次利用，从而可促进办公或者学习环保化，当出现练字错误时可以立马修改，同时减少了减少有毒的改正带和改正液的使用，避免在办公或者学习过程中伤害用户的身体。

其中，该发明所述“设备终端30”代指计算机网络中处于网络最外围的电子产品，主要用于用户信息的输入以及处理结果的输出，示例性的如：手机、平板、扫描仪；

“云服务器”即后台，其为用于计算和数据存储处理兼顾的综合云计算平台，本行业领域人员很容易理解，采用云服务器的方式在各个用户的设备终端30管理领域的优势在于稳定性相对较好，同时兼顾高速、更容易的协作与多设备管理的特点，从而实现用户之间信息化共享。

进一步地，通过云服务器40的设定，可建立用户沟通交流社区、专家后台评分、分享至社交网络，从而加强用户在练字过程中以及练字后的体验。

请参阅图12，其中书写笔20包括至少两个笔头201，所述笔头可在书写笔上更换，类型为可擦写笔头，以及圆珠笔头、铅笔头以及塑胶笔头，其中一个笔头201为可擦写笔头，其他笔头为圆珠笔头、铅笔头、塑胶笔头中的至少一种。因此书写笔20可通过更换笔头201实现所述可擦写笔或者其他类型的转变。无需设置多个书写笔20，从而节约了空间和成本并减少对环境和资源的过度使用。可以理解，所述书写笔20可仅包括一个笔头201。

在本发明中，所述书写主体10可以是练字字帖、笔记本、教科书、练习册及工具书等。以下以所述书写主体10为练字字帖为例进行说明。请参阅图11以及图13，书写主体10包括至少一张书写主体页101，以及印制在书写主体页101上以供所述设备终端30识别的识别码102，该识别码102的位置不予限定，可以设置在书写主体页101的正面，也可以仅设置在书写主体页101的边缘侧，以满足不同的书写需求。

其中，识别码不限于点阵码、条形码、二维码、IMEI码，优选为二维码，从而包含比其他选项更多的信息量，编译范围广，容错率低、书写主体页101在损污后可读性强的优势，从而在书写主体页101泡水、褶皱的情况下不容易失效；

在一些实施例中，书写主体页101还印制有姓名框(未标号)，姓名框用于填写练字人，通过设备终端30扫描后能识别出练字人；设备终端30可通过练字人予以分类以记录每个用户的练字历程，从而可以在后续查看其练字过程中的改变，或者也可上传至云服务器40分享，从而在互动过程中增加自身的个人信息，因此他人可通过云服务器40给予评价和指正，从而营造自我进步感以获取更好的体验。

具体地，例如在一些具体实施方式中，在书写主体页101上分布有可用于识别书写痕迹的识别码，当用户使用书写笔20在书写主体页101上进行书写时，书写过程可经由书写笔20传输至所述设备终端30。可以理解，对应的书写过程记录可基于书写笔20上的设置的高速摄像头获得，对应的摄像头可基于时间划分为多个图像帧，基于对连续图像帧的识别与划分，可获得对应的书写笔记及笔顺的具体识别。

进一步地，为了满足书写笔20与设备终端30之间的不同信息互传的需求，则书写笔20获取的图像帧信息可以实时互传至设备终端30，也可以在书写完单个字体或者书写完一页后，再进行信息互传。

设备终端30在获取用户字迹，可进一步进行图像处理以增添相关功能，如字迹判别、即通过用户所写字迹判断用户书写的具体内容；字迹评分、即对用户所写字迹进行评分；字迹矫正，即找寻用户字迹中的规律，对用户进行分析矫正并给出矫正意见。

设备终端30上和书写主体10上设置蓝牙模块(图未示)，蓝牙模块通常是在书写主体10上设置传输硬件，从而和设备终端30实现蓝牙传输，此时设备终端30可采用蓝牙模块和书写主体形成信息连接，从而将设备终端30本应扫描识别码102后所能获取的信息通过蓝牙模块传递，该方式为将原本识别码102的数据记载于蓝牙模块的硬件设施中，该方式的好处在于，当书写主体10产生褶皱、浸水、或者被在尘土、汗渍、污垢、墨水污染后引起识别码102失效，此时还可利用蓝牙模块进行信息互传，避免了书写主体完全失效。可以理解，为了满足书写主体10为练字字帖时的使用需求，则设备终端30包括数据库，数据库包括多个类型的书写模板，根据用户采用设备终端扫描识别码102后获取的信息，用户可选择从数据库中选择匹配该书写主体页101对应的书写模板，并通过设备终端30显示。该数据库是可以通过云服务器40实时更新的也可以是预存在设备终端30中，其中书写模板的内容应当包括字体、练字方式、所要练字的内容；其中字体包括行书、草书、隶书、篆书、楷书，也可为字母、数字，练字方式则包括临摹和临贴，用户即可通过对照设备终端30所显示的书写模板，在书写主体页101的练字区域104内进行练字；对以上方式示例性的如：用户在扫描识别码102后，设备终端30获取该书写主体页101类型为适用于楷体字的田字格，此时设备终端30会从数据库中甄选出楷体字且能适用于田字格的书写模板并显示，用户仅需通过在设备终端30选择想要练习的书写模板即可；如楷体字-临摹-《静夜思》全文。

在另一些实施例中，用户还可以通过设备终端30输入或者通过用户与书写笔20之间的语音互动，输入要书写字体及内容的制冷，从而可使设备终端30可以提前做好对应数据库加载，以便于可以在第一时间提供对书写笔20的书写痕迹及书写过程进行进一步的比对和分析。在另一些实施例中，书写模板也可存储于识别码102的编码信息中并在被扫描后可通过设备终端30显示，该种方式的好处在于，设备终端30无需建立庞大的数据库，而是每一个识别码102对应有固定的书写模板，用户仅需采用扫码即可得到，减少了用户甄选的时间，从而练字过程中更为方便。

更进一步地，设备终端30上和/或书写主体10上进一步包括音频模块(图未示)，音频模块应当包括硬件和软件，硬件可为设置于设备终端30和/或书写主体10上的发声部(图未示)、如喇叭、扬声器，而软件则包括音频文件以及其配置的播放方式，设备终端通过扫描书写主体10后获取对应的音频文件和播放方式并通过对应的所述设备终端30或者所述书写主体10播放。

可以理解，音频文件应当包括书写模板对应的音频，即可对书写模板进行朗读，也可增添交流用语，而播放方式可为触发音频文件通过发生部发声的响应条件，该音频文件以及其配置的播放方式应当编译在识别码102以及存储于设备终端30中，示例性的如，当用户采用设备终端30扫描识别码102以及姓名框时，可配合设备终端30上的时间触发交流用语：“上午好，李先生”。继而通过设备终端30选择播放书写模板的内容如《静夜思》并通过发声部播放，当用户练字完毕二次扫描识别线103时，可继续触发交流用语：您用时xx分钟练习完《静夜思》。”，通过该类方式可实现协同用户之间进行互动，同时，在练字过程中配合引起听觉的音频可加深对练字内容的记忆，给用户带来更好的体验和帮助。

更进一步地，设备终端30上通过设置对应的视频模块。视频模块可对应包括显示屏以及可控制显示屏可显示内容的控制装置，对应的显示屏可以实时显示书写笔20的书写过程及其痕迹。为了满足用户的书写体验，也可在用户书写过程中，实时展示待书写字体的笔画、笔顺等信息，可便于用户在进行书写前或者书写过程中，可以准确了解要书写的内容及其书写内容的要求。

采用本发明所提供的书写过程评价及反馈系统，则家长、老师均可在获得对应授权后，通过该类方式远距离就能观测其孩子的练字轨迹和习惯，无需一直围绕在孩子旁边给其带来心理上的压力。而且采用本发明所提供的技术方案，在满足真实书写体验的同时，还可以实时记录、反馈用户的书写痕迹、书写过程，从而真实反映用户的书写体验。

请继续参阅图14，为更好地阐述该发明的方法，本发明的第四实施例还提出一种书写过程评价及反馈系统200，所述书写过程评价及反馈方法200包括：

书写主体10：包括书写主体，其包括至少一张书写主体页以及设置于书写主体页上的识别码，以供用户在书写主体页上进行书写；

设备终端30：用于获取用户在书写主体页上的书写过程轨迹；

云服务器40：用于建立设备终端之间的信息连接。

处理模块50：用于对用户的书写过程轨迹和预设的书写模板的差异度对比以输出评价信息；

进一步包括无线通信模块60，所述无线通信模块60用于设备终端30和书写主体10之间形成信息连接。其中，所述无线通模块可为蓝牙模块、红外通信模块、毫米波通信模块、2G通信模块、4G通信模块、5G通信模块等等。

进一步地，如图15中所示，所述书写过程评价及反馈系统200中所述设备终端30可进一步包括学生端31、教师端32及家长端33，其中，所述学生端31、所述教师端32及所述家长端33可基于所述云服务器40实现信息互传。所述学生端31、教师端32及家长端33的设置可以满足远距离书写练习，远距离观测学生的练字轨迹和习惯，无需一直围绕在学生旁边给其带来心理上的压力。而且采用本发明所提供的技术方案，在满足真实书写体验的同时，还可以实时记录、反馈用户的书写痕迹、书写过程，从而真实反映用户的书写状态，给予用户最优的书写体验。

为更好地阐述该发明的方法，请参阅图16，本发明的第五实施例还提出一种计算机存储介质90，所述计算机存储介质90所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器70执行，以实现如上所述的方法的全部步骤或部分步骤。

本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

与现有技术相比，本发明所提供的一种书写过程评价与反馈方法、及书写过程评价与反馈系统、计算机存储介质具有如下的有益效果：

本发明所提供的一种书写过程评价及反馈方法，其包括：获取对应书写模板，书写模板中包括多个标准图像帧；获取书写过程轨迹，并基于笔画书写将书写过程轨迹分为多个书写图像帧，从而可将书写过程进行步骤细化，以对其基于笔画书写对书写过程进行准确的拆分，从而便于后续对其书写过程轨迹进行准确的评价。进一步通过比对书写图像帧与对应书写模板的标准图像帧之间的差异度，将差异度值与预设阈值对比以输出评价信息。基于笔画书写拆分后的书写图像帧，可以准确体现书写结构、书写笔顺的与标准图像帧的差异，还可在比对时有针对性的选取对应的内容进行比对，从而可获得对书写过程的准确评价和及时的反馈。

在本发明中，为了更好地配合书写过程轨迹的笔画书写，则所述书写模板包括与书写过程轨迹对应标准图像帧，标准图像帧包括书写字体结构、书写笔顺信息或书写笔画信息中任一种或其任意组合。因此，可在书写模板中找到与书写图像帧对应的标准图像帧，从而可进行比较。

进一步地，在本发明中，对应的书写图像帧也可细化至每一笔画书写轨迹，通过获取实时书写位置及结合识别码变化获知书写轨迹；当识别书写笔完成一笔画书写，则输出已完成的上一笔画书写轨迹同时，继续获取下一笔画书写轨迹，每一完成的笔画书写形成对应书写图像帧；及多个笔画书写轨迹组合形成书写过程轨迹。基于这样获得的书写图像帧更能准确反映用户的实际书写过程及书写效果，从而能真实体现用户的书写状态。

在本发明中，选取至少一书写图像帧与对应书写模板的标准图像帧进行比对并判断其差异度，将差异度值与预设阈值对比以输出评价信息进一步包括以下步骤：选取相同或相似书写内容对应的书写图像帧与书写模板中的标准图像帧；获取对应的书写图像帧与标准图像帧中的书写内容并获取其轮廓，比对书写图像帧与标准图像帧中书写内容轮廓的差异，获得两者的差异度；及将差异度与预设的预设阈值进行比对，以输出对应评价信息。为了准确的获得差异度，可对应比对书写图像帧与标准图像帧中书写内容轮廓的差异，也即在进行图像帧比对时，仅关注书写内容的轮廓比对，因此，可以比对对书写整体内容进行分析，减少数据处理量及运算量，提高数据反馈的速度。

在本发明中，为了满足对用户书写习惯的精准评价，对获取的书写图像帧后匹配标准图像帧的步骤进行了细化，具体地包括以下步骤：将书写图像帧进行字符识别；基于字符识别结果找到对应汉字扫描图中所有的笔画特征点；对获得的笔画特征点进行分类，并获得对应笔画特征点的信息；建立所有特征点的有向连接关系记录；从每个特征点开始遍历有向连接关系记录形成笔画，并选取与标准图像帧关联的特征点序列路径，作为匹配到的备选笔画；及重复上述步骤直到该书写图像帧中所有的笔画都被找到，选取其中包含备选笔画最多的标准图像帧，以完成标准图像帧的选取。基于上述的步骤，可以将标准图像帧和书写图像帧进行笔画特征点细化，从而可基于笔画特征点的有向连接关系，以对应获得具体书写笔画以及记录书写过程轨迹，以使书写图像帧与标准图像帧实现更精准的比对。

为了更好地将用户的书写状态进行反馈，在所述书写过程评价及反馈方法中在输出对应评价信息滞后，还包括将评价信息以音频、视频或文字报告的方式反馈给指定用户。这里所指的指定用户可以是用户本人，也可以是用户指定的人员，如教师端、家长端等等，以便于对应的书写过程评价及反馈可以快速准确地进行反馈。

本发明还提供一种书写过程评价及反馈系统，其包括：书写主体：包括书写主体，其包括至少一张书写主体页以及设置于书写主体页上的识别码，以供用户在书写主体页上进行书写；设备终端：用于获取用户在书写主体页上的书写过程轨迹，并生成对应书写图像帧；及处理模块：预设书写模块的标准图像帧，选取与用户书写过程轨迹的书写图像帧对应的书写模板的标准图像帧进行差异度对比以输出评价信息。该系统同样可将书写过程进行步骤细化，以对其基于笔画书写对书写过程进行准确的拆分，从而便于后续对其书写过程轨迹进行准确的评价。基于笔画书写拆分后的书写图像帧，还可以准确体现书写结构、书写笔顺的与标准图像帧的差异，还可在比对时有针对性的选取对应的内容进行比对，从而可获得对书写过程的准确评价和及时的反馈。

在上述书写过程评价及反馈系统中，所述书写过程评价及反馈系统还包括：云服务器：用于建立设备终端之间的信息连接；及无线通信模块：用于设备终端与书写主体之间形成信息连接，基于云服务器与无线通信模块，可提高对应书写过程评价及反馈系统内各个模块之间信号互传的及时性，从而提高用户书写过程评价及反馈的及时性和准确性。

在上述书写过程评价及反馈系统中，所述设备终端包括学生端、教师端及家长端，其中，所述学生端、所述教师端及所述家长端可基于所述云服务器实现信息互传。所述学生端、教师端及家长端的设置可以满足远距离书写练习，远距离观测学生的练字轨迹和习惯，无需一直围绕在学生旁边给其带来心理上的压力。

本发明还提供一种技术方案：一种计算机存储介质，其包括一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以如上所述书写过程评价及反馈方法的全部步骤或部分步骤。该计算机存储介质具有与上述书写过程评价及反馈方法相同的有益效果。

以上仅为本发明较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明原则之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种书写过程评价及反馈方法，其特征在于，其包括以下步骤：获取对应书写模板，书写模板中包括多个标准图像帧；获取书写过程轨迹，并基于笔画书写将书写过程轨迹分为多个书写图像帧；及选取至少一书写图像帧与对应书写模板的标准图像帧进行比对并判断其差异度，将差异度值与预设阈值对比以输出评价信息。

2.如权利要求1所述的书写过程评价及反馈方法，其特征在于，其中所述书写模板包括与书写过程轨迹对应标准图像帧，标准图像帧包括书写字体结构、书写笔顺信息或书写笔画信息中任一种或其任意组合。

3.如权利要求1所述的书写过程评价及反馈方法，其特征在于，在上述获取书写过程轨迹，并基于笔画书写将书写过程轨迹分为多个书写图像帧中，具体包括：获取实时书写位置及结合识别码变化获知书写轨迹；当识别书写笔完成一笔画书写，则输出已完成的上一笔画书写轨迹同时，继续获取下一笔画书写轨迹，每一完成的笔画书写形成对应书写图像帧；及多个笔画书写轨迹组合形成书写过程轨迹。

4.如权利要求1所述的书写过程评价及反馈方法，其特征在于，选取至少一书写图像帧与对应书写模板的标准图像帧进行比对并判断其差异度，将差异度值与预设阈值对比以输出评价信息进一步包括以下步骤：

选取相同或相似书写内容对应的书写图像帧与书写模板中的标准图像帧；

获取对应的书写图像帧与标准图像帧中的书写内容并获取其笔画特征点及特征点序列路径，比对书写图像帧与标准图像帧中笔画特征点及特征点序列路径的差异，获得两者的差异度；及

将差异度与预设的预设阈值进行比对，以输出对应评价信息。

5.如权利要求4所述的书写过程评价及反馈方法，其特征在于，上述选取相同或相似书写内容对应的书写图像帧与书写模板中的标准图像帧包括如下步骤：

将书写图像帧进行字符识别；

基于字符识别结果找到对应汉字扫描图中所有的笔画特征点；

对获得的笔画特征点进行分类，并获得对应笔画特征点的信息；

建立所有特征点的有向连接关系记录；

从每个特征点开始遍历有向连接关系记录形成笔画，并选取与标准图像帧关联的特征点序列路径，作为匹配到的备选笔画；及

重复上述步骤直到该书写图像帧中所有的笔画都被找到，选取其中包含备选笔画最多的标准图像帧，以完成标准图像帧的选取。

6.如权利要求1所述的书写过程评价及反馈方法，其特征在于，在上述选取至少一书写图像帧与对应书写模板的标准图像帧进行比对并判断其差异度，将差异度值与预设阈值对比以输出评价信息之后还包括以下步骤：

将评价信息以音频、视频或文字报告的方式反馈给指定用户。

7.一种书写过程评价及反馈系统，其特征在于：所述书写过程评价及反馈系统包括：

书写主体：包括书写主体，其包括至少一张书写主体页以及设置于书写主体页上的识别码，以供用户在书写主体页上进行书写；

设备终端：用于获取用户在书写主体页上的书写过程轨迹，并生成对应书写图像帧；及

处理模块：预设书写模块的标准图像帧，选取与用户书写过程轨迹的书写图像帧对应的书写模板的标准图像帧进行差异度对比以输出评价信息。

8.如权利要求7中所述书写过程评价及反馈系统，其特征在于：所述书写过程评价及反馈系统还包括：

云服务器：用于建立设备终端之间的信息连接；

无线通信模块：用于设备终端与书写主体之间形成信息连接。

9.如权利要求7中所述书写过程评价及反馈系统，其特征在于：所述设备终端包括学生端、教师端及家长端，其中，所述学生端、所述教师端及所述家长端基于所述云服务器实现信息互传。

10.一种计算机存储介质，其特征在于：所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序被一个或者多个处理器执行，以实现权利要求1至6中任一项所述的方法的全部步骤或部分步骤。

Images