CN113407048A - 一种笔迹处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了笔迹处理方法，应用于智能笔配合印刷有作业信息、定位符号的作业纸进行书写，所述智能笔上设置有识别模块和笔芯具体处理方法如下：智能笔能够通过识别模块获取书写作业时作业纸上的定位符号及书写后的笔迹，智能笔还能通过笔盒与服务器通讯连接；智能笔将获取的数据传输给笔盒，笔盒将数据上传至服务器；所述智能笔上还设置有一触发机构，当触发机构触发后，智能笔能进入擦除模式，当智能笔处于擦除模式时，智能笔能同步修改作业纸上的笔迹和服务器中的笔迹数据。本方法能够保障作业纸上的内容与系统上的内容保持同步，实现同步书写和同步抹去。

Description

一种笔迹处理方法
技术领域
本发明涉及学习工具领域，具体涉及一种笔迹处理方法。
背景技术
传统的试卷、作业或者练习册不易被智能识别，虽然可以配合手机拍照后识别题目，然后搜寻对应的答案和解析；但是对复杂题目识别率低，操作效率低、过程繁琐；而手机又具有过多其他功能，并不利于学生在完成作业查询解析时使用。同时对于学生的答题过程更无法通过手机进行及时有效的采集，老师无法与学生进行高效的课堂互动，无法发现做题过程中的问题。
于是市面上出现了其他各类能将作业进行同步上传的系统。1、高拍式或投影式，硬件成本高，而且使用场景相对单一，操作难度较大，无法较好的融入到教学过程中，而且使用时手掌容易遮挡。2、触摸平板式，采用手动触控和电容笔在触摸屏上进行手写输入，虽然现实色彩丰富，但是屏幕上的书写触感较差，而且长时间使用容易损害视力。3、电磁屏+水墨屏式，水墨屏刷新速度慢，一般只能显示黑白两色，硬件成本也较高；虽然对视力影响较小，但是水墨屏书写的触感较差，延迟高。
为此本申请人研发了一套智能纸笔系统，采用印刷有码点(坐标标记)、或者特定符号的印刷纸张，配合带摄像头的智能笔，智能笔能够准确读取学生的笔迹和答题位置，进而识别记录题目和答题过程、内容，既能够方便学生发现错误，也能方便老师进行全面快速审阅。该系统保留了传统的书写习惯(对学生日常学习干扰小)，精准识别书写轨迹并同步到系统，能与老师和其他同学进行高效的互动，还能有效保护学生视力。该系统既能用于课堂的互动练习，也可适用于课后作业，能大幅节省老师批改作业的时间、提升工作效率；同时老师也能够及时获得统计数据和分析结果，能够更全面的发现学生的薄弱点，进而因材施教。
但是由于纸张不同于显示屏，纸张上书写容易但涂抹困难，而学生在答题过程中往往是一遍思考一遍书写，书写完后经常会修改之前的内容。由于字迹与纸张上的码点混同在一起后，涂抹或修改的书写内容识别难度大，识别错误率高。同时该纸笔系统使用时，不能使用涂改机涂改内容，纸张需避免过度弯折，同时还要避免沾染油污。
发明内容
针对上述问题，本发明旨在提供一种用于智能纸笔的笔迹处理方法。
为实现该技术目的，本发明的方案是：一种笔迹处理方法，应用于智能笔配合印刷有作业信息、定位符号的作业纸进行书写，所述智能笔上设置有识别模块和笔芯具体处理方法如下：
智能笔能够通过识别模块获取书写作业时作业纸上的定位符号及书写后的笔迹，智能笔还能通过笔盒与服务器通讯连接；智能笔将获取的数据传输给笔盒，笔盒将数据上传至服务器；
所述智能笔上还设置有一触发机构，当触发机构触发后，智能笔能进入擦除模式，当智能笔处于擦除模式时，智能笔能同步修改作业纸上的笔迹和服务器中的笔迹数据。
一种智慧纸笔系统，采用笔迹处理方法。
本发明的有益效果，本申请触发机构与加热头配合，实现安全的进入擦除模式，保障加热后的加热头不会烫伤使用者；同时加热头与识别模块、笔芯三者配合，能够保障笔迹在作业纸与系统内的一致性，实现了作业纸上已有内容不易抹去的问题，同时避免摩擦方式让作业纸破损；配合引导光线，识别模块能够更好的进行扫描操作，避免部分场景作业纸因沾污上的定位符号失效或者在普通纸上书写。
附图说明
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
如图1所示，本发明所述的具体实施例为一种智慧纸笔系统，该系统包括智能笔和作业纸，作业纸上印刷有浅色的定位符号，该定位符号能够被智能笔上的摄像头识别模块识别并定位题目内容和答题区域。该智能笔内设置有热敏墨水的笔芯，该智能笔上还设置有一个加热头，该加热头能够升温至45-70℃。为了更全面的获取使用者的握笔姿势，智能笔内还设置有触发机构，触发机构由触摸按键、陀螺仪和运动传感器组合而成。
该智慧纸笔系统使用步骤如下：
S1、识别模块获取书写作业时的作业纸上的定位符号及书写后的笔迹，智能笔将获取的数据传输给笔盒，笔盒将数据上传至服务器；
S2、触发机构触发后，判定是否进入擦除模式；
S3、处于擦除模式时，智能笔能同步修改作业纸上的笔迹和服务器中的笔迹数据；
S4、超过指定时间、或倾斜角度变化幅度超过阈值、或未检测到作业纸，则立刻或延时退出擦除模式。
实施例一
加热头位于智能笔的顶部，笔芯(其内热敏墨水)位于智能笔的底部，加热头和笔芯侧面均设置有识别模块(摄像头)。书写时，识别模块能够识别书写过程中的笔迹和作业纸上的定位符号，自动将笔迹与作业纸进行匹配，系统能知道该笔迹对应的题目号和具体答题位置。修改时，先转动智能笔，让智能笔的顶部的加热头朝下，保持握笔的姿势按下触摸按键，此时加热头开始加热到60℃，加热头经过的区域笔迹被涂抹掉，识别模块识别该经过区域和经过区域的定位符号，可以自动锁定修改抹去的内容。由于加热抹去的笔迹就会露出定位符号，识别模块能够进行精准识别，进而获得抹去后的作业数据，服务器能够准确知道具体某区域的某一内容被抹去。
如果识别到不是作业纸，一般不启动加热头，避免学生误触触摸按键导致烫伤自己或他人(一般成人70℃持续1分钟就会造成烫伤)，所以加热头的温度控制在70℃以下，持续时间控制在40s以下，同时对握笔姿，擦除环境进行双重判定，符合安全的擦除环境时才启动加热头。
实施例二
加热头还可以与笔芯位于智能笔的同一侧，加热头为弹出式结构，当需要擦除笔迹时，加热头弹出，加热头比笔芯更容易接触到作业纸，加热头与笔芯共享一个识别模块进行识别操作。当加热头使用完成后，手动将加热头收缩折叠回智能笔的笔杆上，笔芯露出可以正常书写。
实施例三
如果作业纸因油污、或者折叠、或者涂污(例如透明胶、修正液)，导致其上的定位符号未被识别模块准确识别，则该答题内容无法与题目进行匹配，停止书写时，系统发出提醒。则自动进入扫描模式，先配合引导光线扫描该书写的内容，然后扫描该内容对应的题目(例如每道题目最开头有二维码或条形码的识别区)，即可将该书写内容与题目进行匹配，即使是涂污或者折叠而部分破损的作业纸也能正常使用。如果一个题目有多个空格和答题区，则需要对该内容对应题目的具体答题区域进行更精准匹配。同时扫描模式也可以供翻译或者搜索时使用。
使用者在发现作业纸上沾污或涂抹损坏时，也可以主动按下智能笔上的扫描按键，当触发扫描按键时，则进入扫描模式，扫描模式下会有至少一束引导光线，识别模块会自动扫描识别引导光线经过区域的笔迹，引导光线的宽度小于等于识别模块的扫描范围(可以满足普通纸上笔迹录入的需要；或者作业纸被涂改后笔迹录入的需要)；若该区域为普通纸，则在扫描完成后，提醒使用者对扫描内容进行标记、或者命名、或者匹配、或者保存、或查询或者翻译。在书写完成后，提醒使用者该区域存在为定位内容，同时启动扫描模式，使用者对该区域扫描后并对齐答题位置进行标记或匹配。
实施例四
擦除模式的场景判断，当陀螺仪和运动传感器检测到使用者握持笔的状态不对，但触发了触摸按键，则进行语音提示，延迟进入擦除模式，若在指定时间仍未调整到正确的握笔姿势范围，则不进入擦除模式，适用场景例如学生举起智能笔挥舞时。若在擦除动作过程中倾斜角度变化幅度超过阈值，则通过语音提示，超过指定时间未调整自动退出擦除模式，适用场景例如笔掉落，或者按着触摸按键与其他学生打闹。若未识别到作业纸，则进行语音提示，不能进入擦除模式，除非再次确认才可进去，适用场景例如在普通纸上做笔记时如果需要使用擦除功能，由于普通纸可以采用橡胶棒擦除，并非只能用加热头擦除。若运动传感器检测并非握持而是在口袋或者背包里，则不能进入擦除模式。
实施例五
擦除内容同步，擦除的笔迹时，进入擦除模式后，为了保障安全，加热头通电加热升温至指定温度后就会自动控制功率，识别模块记录加热头经过区域的笔迹并核对改区域的定位符号，进而获得带定位信息的抹去内容数据，通过算法匹配后，服务器记录该区域的原始内容被抹去。但是擦除动作过程中可能存在停留时间过短或者温度不够的情况，笔迹可能只是部分抹去或者仍有淡淡的笔迹，系统需要判断学生的后续动作进行提醒；如果学生继续再擦除一次则不提醒，如果学生继续做题，则主动识别新的笔迹，如果存在干扰，则提醒学生通过扫描模式补救。当加热头完成某一区域的笔迹擦除后，松开触发机构则自动退出擦除模式；当松开触发机构后，仍在移动智能笔上的加热头，则通过识别模块继续记录，比对抹去内容的数据。当识别模块识别到接触区域不是作业纸时，发出提醒，加热头延迟通电加热；若使用者确认仍需要加热，则再次双击触发机构，此时加热头通电加热，识别模块识别接触区域的笔迹抹去情况，若无笔迹抹除，则再次发出提醒，并停止对加热头供电。
本申请触发机构与加热头配合，实现安全的进入擦除模式，保障加热后的加热头不会烫伤使用者；同时加热头与识别模块、笔芯三者配合，能够保障笔迹在作业纸与系统内的一致性，实现了作业纸上已有内容不易抹去的问题，同时避免摩擦方式让作业纸破损；配合引导光线，识别模块能够更好的进行扫描操作，避免部分场景作业纸因沾污上的定位符号失效或者在普通纸上书写。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种笔迹处理方法，其特征在于：应用于智能笔配合印刷有作业信息、定位符号的作业纸进行书写，所述智能笔上设置有识别模块和笔芯具体处理方法如下：
智能笔能够通过识别模块获取书写作业时作业纸上的定位符号及书写后的笔迹，智能笔还能通过笔盒与服务器通讯连接；智能笔将获取的数据传输给笔盒，笔盒将数据上传至服务器；
所述智能笔上还设置有一触发机构，当触发机构触发后，智能笔能进入擦除模式，当智能笔处于擦除模式时，智能笔能同步修改作业纸上的笔迹和服务器中的笔迹数据。
2.根据权利要求1所述的笔迹处理方法，其特征在于：所述触发机构由触摸按键、陀螺仪和运动传感器组合而成，当智能笔被拿起，以指定倾斜角度握持状态下按下触摸按键，且识别模块识别到作业纸上时，则能立刻触发进入擦除模式。
3.根据权利要求2所述的笔迹处理方法，其特征在于：若握持状态不符合预设值，则进行提示，不能或延迟进入擦除模式；若在擦除动作过程中倾斜角度变化幅度超过阈值，则判定异常，提示过后退出擦除模式；若未识别到作业纸，则进行提示，不能或延迟进入擦除模式；若运动传感器检测并非握持而是在口袋或者背包里，则不能进入擦除模式。
4.根据权利要求2所述的笔迹处理方法，其特征在于：所述笔芯内为热敏墨水，所述智能笔上还设置有加热头，所述加热头能将温度加热到45℃以上、70℃以下；
进入擦除模式后，加热头通电加热升温，识别模块获取加热头经过作业纸上之前书写的笔迹的区域及作业纸上定位符号，进而获得抹去内容的数据，智能笔通过笔盒将该数据上传至服务器。
5.根据权利要求4所述的笔迹处理方法，其特征在于：所述加热头在作业纸的某一位置停留时间超过设定值则停止加热；
当加热头经过的笔迹区域时间过短，笔迹未被抹去时，则发出提醒；
当加热头完成某一区域的笔迹擦除后，松开触发机构则自动退出擦除模式；
当松开触发机构后，仍在移动智能笔上的加热头，则通过识别模块继续记录，比对抹去内容的数据。
6.根据权利要求4所述的笔迹处理方法，其特征在于：当识别模块识别到接触区域不是作业纸时，发出提醒，加热头延迟通电加热；
若使用者确认仍需要加热，则再次双击触发机构，此时加热头通电加热，识别模块识别接触区域的笔迹抹去情况，若无笔迹抹除，则再次发出提醒，并停止对加热头供电。
7.根据权利要求2所述的笔迹处理方法，其特征在于：所述智能笔上还设置有扫描按键，当触发扫描按键时，则进入扫描模式，扫描模式下会有至少一束引导光线，识别模块会自动扫描识别引导光线经过区域的笔迹，引导光线的宽度小于等于识别模块的扫描范围；
若该区域为普通纸，则在扫描完成后，提醒使用者对扫描内容进行标记、或者命名、或者匹配、或者保存、或查询或者翻译。
8.根据权利要求7所述的笔迹处理方法，其特征在于：当作业纸上的原始定位符号因沾污或涂抹损坏时，识别模块在获取书写数据时仅有书写后的笔迹、而无定位符号，则判定作业纸的该区域定位失效；
在书写完成后，提醒使用者该区域存在为定位内容，同时启动扫描模式，使用者对该区域扫描后并对齐答题位置进行标记或匹配。
9.一种智慧纸笔系统，其特征在于：采用权利要求1-8任一项的笔迹处理方法。
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