CN113392247B - 一种基于智能台灯的汉字书写监测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于智能台灯的汉字书写监测方法及系统，利用智能台灯便于拍摄学生书写过程的优势，在学生做作业过程通过监测和识别学生汉字书写的过程，建立学生的汉字书写数据库，为家长有针对性地提高孩子的汉字书写水平提供依据。

Description

一种基于智能台灯的汉字书写监测方法及系统

技术领域

本发明涉及智能台灯技术领域，具体涉及一种基于智能台灯的汉字书写监测方法及系统。

背景技术

智能台灯近年得到很多消费者的欢迎，智能台灯一般配备有微处理器并运行智能操作系统，支持联网，支持摄像头，而且摄像头普遍安装在方便拍摄学生作业的位置，比如台灯灯罩的下方，正对桌面。

作业的过程本身就是学生书写文字的过程，而且学生在作业过程中的书写是最真实的，比特地拿字帖练字更能客观地反映出学生的书写习惯和真实水平，如果能利用智能台灯方便拍摄学生书写过程的优势，在学生作业的过程中完成对学生汉字书写的监测，从而为学生汉字书写的改进提供依据，这无疑是件具有重要意义的事情。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种基于智能台灯的汉字书写监测方法及系统。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于智能台灯的汉字书写监测方法，具体过程为：

在智能台灯上设置用于拍摄学生书写过程的画面的摄像头，并在智能台灯的操作系统中运行一个汉字书写监测程序；

所述汉字书写监测程序利用摄像头获取的学生的书写过程画面识别出笔尖以及笔尖与纸张之间的位置关系；当识别到笔尖与纸张接触时，识别出笔尖在整个画面中的位置，同时以笔尖的位置为中心、以固定宽高的正方形区域从当前画面中截取当前笔尖及其附近区域的图片，得到笔尖图片，由此对每一帧画面进行识别都可以得到一个笔尖的位置和笔尖图片；当识别到笔尖从纸张上离开时，汉字书写监测程序会根据此前的多次笔尖的位置确定当前文字的实际书写区域并等待下一次笔尖与纸张接触的出现；

当笔尖与纸张接触再次发生时，判断此次笔尖位置与最近确定的实际书写区域的关系，确定是否对该实际书写区域进行文字识别：

当最近确定的实际书写区域满足设定的大小和宽高比例，且此次笔尖的位置落在该实际书写区域之外并与该实际书写区域的边界满足预设的间隔要求，就对该实际书写区域进行截图并对该截图进行文字识别；如果成功识别到文字，进而判断该文字是否为汉字，如果是汉字就把相关数据上传至服务器端，所述相关数据包括该汉字的编码、该汉字书写过程中产生的一系列的笔尖位置和对应的笔尖图片、该汉字的实际书写区域对应的截图；如果识别不成功或者识别到的不是汉字，就丢掉该文字书写过程的相关数据，开始下一个文字书写过程的监测；如果最近确定的实际书写区域不满足设定的大小和宽高比例，或者此次笔尖的位置没有落在前面确定的文字实际书写区域之外，或落在文字实际书写区域之外但没有满足预设的间隔要求，则默认该文字还未书写完，汉字书写监测程序继续对摄像头获取的书写过程画面进行监测，直到下一次笔尖离开纸张以及笔尖接触纸张的发生；

服务器端对上传的每个汉字的相关数据进行保存，同一个汉字多次上传的相关数据会按时间顺序分别保存；

在移动终端中运行汉字书写预览程序，家长可通过汉字书写预览程序访问服务器端获取目标汉字的相关数据，汉字书写预览程序将相关数据展示在移动终端。

进一步地，汉字书写监测程序将笔尖位置上传服务器端之前，把记录的笔尖在整个画面中的绝对位置转化成笔尖在该汉字的实际书写区域中的相对位置后再上传至服务器端。

进一步地，所述汉字书写预览程序展示汉字的相关数据的过程为：把目标汉字的实际书写区域对应的截图进行排列展示，家长可通过点击某个图片触发该汉字书写过程的演示，书写过程的演示过程为根据发生的时间先后顺序把笔尖图片按照笔尖位置刷图，由此展示出笔尖动态的书写过程。

进一步地，当家长想要获取的目标汉字为学生历史上写过的所有汉字时，服务器端将该学生写过的所有汉字的相关数据返回至汉字书写预览程序，如果所有汉字中有重复的汉字，则仅返回该汉字最近一次上传的相关数据至汉字书写预览程序。

进一步地，当家长想要获取的目标汉字为某一特定汉字，服务器端将该汉字上传过的所有相关数据均返回至汉字书写预览程序。

进一步地，所述汉字书写预览程序中配置有开关，家长可通过所述开关向服务器端发送开启或关闭汉字书写监测功能的指令，服务器端将指令转发至汉字书写监测程序，汉字书写监测程序根据指令开启或停止汉字书写监测。

本发明还提供一种实现上述方法的系统，包括智能台灯、服务器端和移动终端；

所述智能台灯包括台灯本体、控制器和用于拍摄学生的书写过程的摄像头，所述台灯本体和摄像头均通讯连接于所述控制器；所述控制器中运行有汉字书写监测程序；

所述移动终端中运行有汉字书写预览程序；

所述服务器端用于实现智能台灯的汉字书写监测程序和移动终端的汉字书写预览程序的通信。

本发明的有益效果在于：本发明利用智能台灯便于拍摄学生书写过程的优势，在学生做作业过程通过监测和识别学生汉字书写的过程，可以建立学生的汉字书写数据库，为家长有针对性地提高孩子的汉字书写水平提供依据。

具体实施方式

以下将对本发明作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围并不限于本实施例。

实施例1

本实施例提供一种基于智能台灯的汉字书写监测方法，具体过程为：

在智能台灯上设置用于拍摄学生书写过程的画面的摄像头，并在智能台灯的操作系统中运行一个汉字书写监测程序；

所述汉字书写监测程序利用摄像头获取的学生的书写过程画面识别出笔尖以及笔尖与纸张之间的位置关系(接触或离开)；当识别到笔尖与纸张接触时，识别出笔尖在整个画面中的位置(以像素为单位)，同时以笔尖的位置为中心、以固定宽高(可以由笔尖像素大小来决定，一般按远小于一个字的大小去取)的正方形区域从当前画面中截取当前笔尖及其附近区域的图片，得到笔尖图片，由此对每一帧画面进行识别都可以得到一个笔尖的位置和笔尖图片；当识别到笔尖从纸张上离开(即抬起)时，汉字书写监测程序会根据此前的多次笔尖的位置确定当前文字的实际书写区域并等待下一次笔尖与纸张接触的出现；

当笔尖与纸张接触再次发生时，判断此次笔尖位置与最近确定的实际书写区域的关系，确定是否对该实际书写区域进行文字识别：

当最近确定的实际书写区域满足设定的大小和宽高比例，且此次笔尖的位置落在该实际书写区域之外并与该实际书写区域的边界满足预设的间隔要求，就对该实际书写区域进行截图并对该截图进行文字识别；如果成功识别到文字，进而判断该文字是否为汉字，如果是汉字就把相关数据上传至服务器端，所述相关数据包括该汉字的编码、该汉字书写过程中产生的一系列的笔尖位置和对应的笔尖图片、该汉字的实际书写区域对应的截图；如果识别不成功或者识别到的不是汉字，就丢掉该文字书写过程的相关数据，开始下一个文字书写过程的监测；如果最近确定的实际书写区域不满足设定的大小和宽高比例，或者此次笔尖的位置没有落在前面确定的文字实际书写区域之外，或落在文字实际书写区域之外但没有满足预设的间隔要求，则默认该文字还未书写完，汉字书写监测程序继续对摄像头获取的书写过程画面进行监测，直到下一次笔尖离开纸张以及笔尖接触纸张的发生。

服务器端对上传的每个汉字的相关数据进行保存，同一个汉字多次上传的相关数据会按时间顺序分别保存。

需要说明的是，汉字书写监测程序将笔尖位置上传服务器端之前，把记录的笔尖在整个画面中的绝对位置转化成笔尖在该汉字的实际书写区域中的相对位置后再上传至服务器端。

在移动终端中运行汉字书写预览程序，家长可通过汉字书写预览程序访问服务器端获取目标汉字的相关数据，汉字书写预览程序将相关数据展示在移动终端。

进一步地，所述汉字书写预览程序展示汉字的相关数据的过程为：把目标汉字的实际书写区域对应的截图进行排列展示，家长可通过点击某个图片触发该汉字书写过程的演示，书写过程的演示过程为根据发生的时间先后顺序把笔尖图片按照笔尖位置刷图，由此展示出笔尖动态的书写过程。

需要说明的是，当家长想要获取的目标汉字为学生历史上写过的所有汉字时，服务器端将该学生写过的所有汉字的相关数据返回至汉字书写预览程序，如果所有汉字中有重复的汉字，则仅返回该汉字最近一次上传的相关数据至汉字书写预览程序。

需要说明的是，当家长想要获取的目标汉字为某一特定汉字，服务器端将该汉字上传过的所有相关数据均返回至汉字书写预览程序。

具体地，汉字书写预览程序可以为家长提供一个条件输入界面，供家长输入目标汉字的条件。

进一步地，所述汉字书写预览程序中配置有开关，家长可通过所述开关向服务器端发送开启或关闭汉字书写监测功能的指令，服务器端将指令转发至汉字书写监测程序，汉字书写监测程序根据指令开启或停止汉字书写监测。

需要说明的是，汉字书写预览程序和汉字书写监测程序预先通过服务器端建立关联关系，使得服务器端能够实现两者的通信。

实施例2

本实施例提供一种实现实施例1所述方法的系统，包括智能台灯、服务器端和移动终端；

所述智能台灯包括台灯本体、控制器和用于拍摄学生的书写过程的摄像头，所述台灯本体和摄像头均通讯连接于所述控制器；所述控制器中运行有汉字书写监测程序；

所述移动终端中运行有汉字书写预览程序；

所述服务器端用于实现智能台灯的汉字书写监测程序和移动终端的汉字书写预览程序的通信。

对于本领域的技术人员来说，可以根据以上的技术方案和构思，给出各种相应的改变和变形，而所有的这些改变和变形，都应该包括在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于智能台灯的汉字书写监测方法，其特征在于，具体过程为：

在智能台灯上设置用于拍摄学生书写过程的画面的摄像头，并在智能台灯的操作系统中运行一个汉字书写监测程序；

所述汉字书写监测程序利用摄像头获取的学生的书写过程画面识别出笔尖以及笔尖与纸张之间的位置关系；当识别到笔尖与纸张接触时，识别出笔尖在整个画面中的位置，同时以笔尖的位置为中心、以固定宽高的正方形区域从当前画面中截取当前笔尖及其附近区域的图片，得到笔尖图片，由此对每一帧画面进行识别都可以得到一个笔尖的位置和笔尖图片；当识别到笔尖从纸张上离开时，汉字书写监测程序会根据此前的多次笔尖的位置确定当前文字的实际书写区域并等待下一次笔尖与纸张接触的出现；

当笔尖与纸张接触再次发生时，判断此次笔尖位置与最近确定的实际书写区域的关系，确定是否对该实际书写区域进行文字识别：

当最近确定的实际书写区域满足设定的大小和宽高比例，且此次笔尖的位置落在该实际书写区域之外并与该实际书写区域的边界满足预设的间隔要求，就对该实际书写区域进行截图并对该截图进行文字识别；如果成功识别到文字，进而判断该文字是否为汉字，如果是汉字就把相关数据上传至服务器端，所述相关数据包括该汉字的编码、该汉字书写过程中产生的一系列的笔尖位置和对应的笔尖图片、该汉字的实际书写区域对应的截图；如果识别不成功或者识别到的不是汉字，就丢掉该文字书写过程的相关数据，开始下一个文字书写过程的监测；如果最近确定的实际书写区域不满足设定的大小和宽高比例，或者此次笔尖的位置没有落在前面确定的文字实际书写区域之外，或落在文字实际书写区域之外但没有满足预设的间隔要求，则默认该文字还未书写完，汉字书写监测程序继续对摄像头获取的书写过程画面进行监测，直到下一次笔尖离开纸张以及笔尖接触纸张的发生；

服务器端对上传的每个汉字的相关数据进行保存，同一个汉字多次上传的相关数据会按时间顺序分别保存；

在移动终端中运行汉字书写预览程序，家长可通过汉字书写预览程序访问服务器端获取目标汉字的相关数据，汉字书写预览程序将相关数据展示在移动终端。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，汉字书写监测程序将笔尖位置上传服务器端之前，把记录的笔尖在整个画面中的绝对位置转化成笔尖在该汉字的实际书写区域中的相对位置后再上传至服务器端。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述汉字书写预览程序展示汉字的相关数据的过程为：把目标汉字的实际书写区域对应的截图进行排列展示，家长可通过点击某个图片触发该汉字书写过程的演示，书写过程的演示过程为根据发生的时间先后顺序把笔尖图片按照笔尖位置刷图，由此展示出笔尖动态的书写过程。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当家长想要获取的目标汉字为学生历史上写过的所有汉字时，服务器端将该学生写过的所有汉字的相关数据返回至汉字书写预览程序，如果所有汉字中有重复的汉字，则仅返回该汉字最近一次上传的相关数据至汉字书写预览程序。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当家长想要获取的目标汉字为某一特定汉字，服务器端将该汉字上传过的所有相关数据均返回至汉字书写预览程序。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述汉字书写预览程序中配置有开关，家长可通过所述开关向服务器端发送开启或关闭汉字书写监测功能的指令，服务器端将指令转发至汉字书写监测程序，汉字书写监测程序根据指令开启或停止汉字书写监测。

7.一种实现权利要求1－6任一所述方法的系统，其特征在于，包括智能台灯、服务器端和移动终端；

所述智能台灯包括台灯本体、控制器和用于拍摄学生的书写过程的摄像头，所述台灯本体和摄像头均通讯连接于所述控制器；所述控制器中运行有汉字书写监测程序；

所述移动终端中运行有汉字书写预览程序；

所述服务器端用于实现智能台灯的汉字书写监测程序和移动终端的汉字书写预览程序的通信。