KR102585269B1 - 디지털 궤적 기록 장치 및 좌표 교정 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에서는 디지털 궤적 기록 장치 및 좌표 교정 방법을 공개하는 바, 상기 방법에는, (1) 두 개의 OID 센서를 사용하여 종이 좌표를 읽고, 두 개의 OID 센서가 읽은 좌표에 의하여, 종이의 사전 설정된 좌표와 비교하여, 두 개의 OID 센서 위치의 좌표 편차를 취득하고, 또한 좌표 편차에 의하여 두 개의 OID 센서 좌표가 생성하는 경사각 값 θ를 계산하며; (2) 상기 좌표 편차 및 경사각 값에 의하여, 실제 읽은 펜 좌표 위치에 대하여 교정을 진행하는 바, 교정 과정은, 제2 OID 센서를 선택하여 참조점으로 하여, 우선 교정하고자 하는 펜 좌표에 대하여 수평 및 수직 평행 이동하고, 그 후 다시 제2 OID 센서를 참조하여 회전을 진행하는 바, 회전 각도는 θ이며, 이 두 조작을 거친 후, 두 개의 OID 센서의 위치는 사전 설계된 표준 위치와 중첩되어, 펜 좌표 위치에 대하여 교정을 구현하게 되는 단계를 포함한다. 본 발명은 종이 위치와 상응한 전자기 유도 안테나 보드 간의 편차를 교정할 수 있다.

Description

디지털 궤적 기록 장치 및 좌표 교정 방법

본 발명은 데이터 처리 분야에 관한 것으로서, 구체적으로는 디지털 궤적 기록 장치 및 좌표 교정 방법에 관한 것이다.

디지털 궤적 기록은 교육 분야에서 널리 응용되는 바, 그 중에서 비교적 바람직한 응용 시나리오는 학생들이 전통적인 종이와 펜을 사용하여 필기를 하고, 동시에 필기 궤적을 채집하여 학생의 필기 내용을 디지털화, 기록, 전송하며, AI 기술과 클라우드 처리를 결부시켜, 기계가 고효율적으로 대부분 이전에 인공(주요하게는 선생님)으로만 완성할 수 있던 체크, 기록, 정리 등 과중한 작업을 완성한다.

비교적 흔한 방식으로는, 전자기 유도 기술의 라이팅 보드를 사용하여, 패널 상에 종이를 펴고, 전자기 펜은 잉크심 또는 연필심을 구비하고, 사용자가 종이에 필기하는 동시에, 필기 궤적을 디지털화하고 또한 처리를 진행할 수 있다.

일부 응용에서, 종이 상의 필기 위치와 전자기 유도용 안테나 보드 위치가 비교적 엄격하게 대응되어야 하는 바, 예를 들면, 시험지 해답에 있어서, 서로 다른 해답 위치에 대응되는 필기 궤적은 서로 다른 체크 처리를 받게 된다.

종이는 교체할 수 있고, 그렇다면 종이를 교체하는 과정에서, 종이의 위치 편이가 발생할 수 있다. 실제 제품에서, 라이팅 보드의 쉘 상에는 일반적으로 종이와 같은 크기의 홈 구조가 구비되어, 종이를 적합한 위치에 적재하기 편하도록 한다. 또한 그립 구조가 구비되어, 종이를 적재한 후 고정 상태를 유지할 수 있고, 필기 과정에 더는 이동하지 않는다.

하지만 여전히 1. 기구의 종이 홈과 실제의 종이 크기에 오차가 존재하며; 2. 인공 조작 과정에 종이에 편이, 예를 들면 어긋남, 회전 등이 발생하는 등 요소로 인하여 종이와 전자기 유도 안테나 보드 간에 편이가 발생한다. 종이에 편이가 발생한 후, 궤적이 기록한 데이터가 소재하는 위치와 실제 요구하는 위치에 편차가 발생하여, 추후의 데이터 처리에 직접 영향을 미친다.

본 발명은 디지털 궤적 기록 장치 및 좌표 교정 방법을 제공하여, 상기 배경기술 중의 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 이루기 위하여, 본 발명은 하기 기술방안을 제공한다.

좌표 교정 방법에 있어서, (1) 두 개의 OID 센서를 사용하여 종이 좌표를 읽고, 두 개의 OID 센서가 읽은 좌표에 의하여, 종이의 사전 설정된 좌표와 비교하여, 두 개의 OID 센서 위치의 좌표 편차를 취득하고, 또한 좌표 편차에 의하여 두 개의 OID 센서 좌표가 생성하는 경사각 값 θ를 계산하는 단계; (2) 상기 좌표 편차 및 경사각 값에 의하여, 실제 읽은 펜 좌표 위치에 대하여 교정을 진행하는 단계를 포함하며, 교정 과정은, 제2 OID 센서를 선택하여 참조점으로 하여, 우선 교정하고자 하는 펜 좌표에 대하여 수평 및 수직 평행 이동하고, 그 후 다시 제2 OID 센서를 참조하여 회전을 진행하는 바, 회전 각도는 θ이며, 이 두 조작을 거친 후, 두 개의 OID 센서의 위치는 사전 설계된 표준 위치와 중첩되어, 펜 좌표 위치에 대하여 교정을 구현하게 된다.

본 발명의 진일보의 방안으로서, 상기 교정 과정 중의 평행 이동과 회전 두 단계의 순서는 교환할 수 있는 바, 즉 우선 제2 OID 센서를 참조하여 회전을 진행하는 바, 회전 각도는 θ이며, 그 후 다시 좌표를 교정하고자 하는 점에 대하여 수평 및 수직 평행 이동을 진행한다.

진일보로, 본 발명에서는 또한 어느 한 상기 방법을 사용하는 디지털 궤적 기록 장치에 있어서, 두 개의 OID 센서, 장치 본체 및 쪽 번호 식별 구역을 포함하고, 상기 두 개의 OID 센서는 대칭되게 장치 본체 상단 중부에 구비되고, 상기 쪽 번호 식별 구역은 장치 본체의 상단에 구비되어, 종이 쪽 번호를 식별한다.

본 발명의 진일보의 방안으로서, 상기 장치 본체의 쉘 상에 종이와 같은 크기의 홈 구조를 구비한다.

본 발명의 진일보의 방안으로서, 상기 디지털 궤적 기록 장치는 전자기 유도 기술을 사용한 라이팅 보드이다.

종래의 기술에 비하여, 본 발명의 유익한 효과로는, 본 발명은 종이 위치와 상응한 전자기 유도 안테나 보드 간의 편차를 교정할 수 있으며; 아울러 디지털 궤적 기록 장치가 종이 상의 쪽 번호를 감지하게 하여, 서로 다른 종이를 구분하게 한다.

도1은 본 발명의 방법의 교정 과정 개략도이다.
도2는 본 발명의 디지털 궤적 기록 장치의 개략도이다.
도3은 본 발명 중 1개 OID 코드의 개략도이다.
도4는 본 발명의 종이를 디지털 궤적 기록 장치에 놓아 식별하는 개략도이다.
도5는 본 발명의 방법의 교정 흐름도.
도면에서, 1은 두 개의 OID 센서, 2는 쪽 번호 식별 구역, 3은 장치 본체, 4는 종이이다.

아래 본 발명의 실시예 중의 도면을 참조하여 본 발명의 실시예 중의 기술방안에 대하여 명확하고 완전한 설명을 진행하는 바, 기재되는 실시예는 단지 본 발명의 일부 실시예이고 전부가 아님은 물론이다. 본 발명의 실시예에 의하여, 당업계의 기술자들이 창조성적인 노력을 필요로 하지 않고 취득한 모든 기타 실시예는 본 발명의 범위에 속한다 하여야 할 것이다.

도1과 도5를 참조하면, 본 발명의 실시예에서, 좌표 교정 방법에 있어서, (1) 두 개의 OID 센서를 사용하여 종이 좌표를 읽고, 두 개의 OID 센서가 읽은 좌표에 의하여, 종이의 사전 설정된 좌표와 비교하여, 두 개의 OID 센서 위치의 좌표 편차를 취득하고, 또한 좌표 편차에 의하여 두 개의 OID 센서 좌표가 생성하는 경사각 값 θ를 계산하는 단계; (2) 상기 좌표 편차 및 경사각 값에 의하여, 실제 읽은 펜 좌표 위치에 대하여 교정을 진행하는 단계를 포함하며, 교정 과정은, 제2 OID 센서를 선택하여 참조점으로 하여, 우선 교정하고자 하는 펜 좌표에 대하여 수평 및 수직 평행 이동하고, 그 후 다시 제2 OID 센서를 참조하여 회전을 진행하는 바, 회전 각도는 θ이며, 이 두 조작을 거친 후, 두 개의 OID 센서의 위치는 사전 설계된 표준 위치와 중첩되어, 펜 좌표 위치에 대하여 교정을 구현하게 된다.

본 발명의 진일보의 방안으로서, 상기 교정 과정 중의 평행 이동과 회전 두 단계의 순서는 교환할 수 있는 바, 즉 우선 제2 OID 센서를 참조하여 회전을 진행하는 바, 회전 각도는 θ이며, 그 후 다시 좌표를 교정하고자 하는 점에 대하여 수평 및 수직 평행 이동을 진행한다.

여기에서 설명하여야 할 바로는 OID 센서는 Optical Identification(OID) 터치 토크 센서이다.

진일보로, 본 발명에서는 또한 어느 한 상기 방법을 사용하는 디지털 궤적 기록 장치를 제공하는 바, 도2에 도시된 바와 같이, 두 개의 OID 센서(1), 장치 본체(3) 및 쪽 번호 식별 구역(2)을 포함하고, 상기 두 개의 OID 센서(1)는 대칭되게 장치 본체(3) 상단 중부에 구비되고, 상기 쪽 번호 식별 구역(2)은 장치 본체(3)의 상단에 구비되어, 종이 쪽 번호(4)를 식별한다.

본 발명의 실시예는 단지 OID 센서가 상단 중부에 위치하는 상황을 공개하였지만, 실제로 장치의 설계 수요에 의하여, 두 개의 OID 센서는 또한 기타 변두리 구역, 예를 들면 좌측 변두리에 상하로 구성되거나(종이가 우측으로부터 좌측 홈에 삽입됨), 또는 하단 변두리에 위치하거나(종이가 위로부터 아래로 아래 홈에 삽입됨), 또는 우측 변두리에 위치한다(종이가 좌측으로부터 우측 홈에 삽입됨).

OID 센서는 적외선을 인쇄물에 조사할 때 단지 검은색 탄소 함유 안료에 대하여 반응하는 특징을 이용하여 제작한 것이다. 일반 인쇄물은 CMYK 안료를 사용하여 인쇄를 진행하기 때문에, 만일 적외선을 사용하여 조사하고 또한 모든 가시광을 차단하면, 단지 K층 검은색 내용만 센서에 의해 식별될 수 있음을 발견할 것이다. 그러므로 시험지에 K층 탄소 함유 안료를 인쇄하면 OID 센서의 OID 특징 코드에 대한 수집을 구현할 수 있다.

도3은 하나의 OID 특징 코드의 예시로서, 하나의 OID 특징 코드는 불규칙적인 포인트 코드가 배열되어 0.5*0.5 인치 물리적 크기의 포인트 코드 이미지를 구성하고, 하나의 OID 포인트 코드는 하나의 OID의 X, Y 방향의 위치 코드 값 정보를 포함하고, 또한 인접된 포인트 코드 X, Y 위치 코드 값은 선형 변화하는 것이다.

우리가 사용하는 OID 특징 코드의 총 개수는 2^28=268435456개이고, 우리의 쪽 번호 총수는 13만개이기 때문에, 우리는 OID 특징 코드를 13만 몫으로 분할하는 바, 이로써 쪽 번호의 OID 쪽 번호 식별 구역을 형성하고, 대응되는 쪽 번호의 시험지 OID 특징 코드 식별 구역과 시험지를 합병한 후 인쇄하면 바로 우리가 사용하는 시험지를 형성한다.

아래 본 발명의 코드 읽기 정보를 기반으로 필적 오류 수정을 구현하는 원리를 소개하도록 한다.

1. 수평, 수직 방향 평행 이동

시험지의 쪽 번호 식별 구역에 도4에 도시된 바와 같은 OID 특징 코드가 인쇄되어 있으며;

시험지를 본 발명의 장치에 놓았을 때, OID 센서가 시험지의 쪽 번호 식별 구역과 마주하고, OID 센서가 마침 쪽 번호 식별 구역의 중심을 취득하는 바, 즉 위 도면 중 좌표 (X5, Y5)에 대응되는 구역이고, 이때 읽은 코드 값은 X5Y5이며, 만일 인쇄된 쪽 번호 식별 구역 내용이 원래의 위치에서 이탈하면, 쪽 번호 식별 구역의 이탈 거리를 계산하는 것을 통하여 시험지 인쇄의 이탈 거리를 취득할 수 있어, 이 이탈 값을 사용하여 교정 조작을 진행하는 바, 예를 들면, 인쇄된 내용이 정위치를 이탈하여, OID 센서가 마주하는 위치가 위 도면 중 좌표 (X7, Y2)에 대응되는 구역이라면, 이때 읽는 코드는 X7Y2이고, 시험지 인쇄 내용이 좌측으로 2개 특징 코드 유닛, 즉 1.27x2=2.54mm 이탈하고, 아래로 3개 특징 코드 유닛, 즉 1.27x3=3.81mm 이탈하였음을 설명한다. 그러므로 수평, 수직 방향의 오류 수정 파라미터를 취득한다.

회전편이 계산: 두 개의 OID 센서의 X, Y 정보로 구성되는 두 개의 점의 x, y 좌표에 의하여, 직각삼각형의 삼각함수에 의하여 시험지와 OID 센서 모듈의 회전 각도, 즉 시험지 안착 위치와 본 발명의 장치의 회전 각도를 취득할 수 있다.

시험지와 본 발명 장치의 수평, 수직, 회전 방향의 편이를 취득한 후, 채집한 필기 필적은 편이에 따라 교정한 후 시험지 필기와 호스트 컴퓨터가 디스플레이한 것이 완전히 같은 효과를 이룰 수 있다.

본 발명은 응용 시 하기 설명을 참조할 수 있다.

1. 제1 단계로 카메라가 리포팅하는 각도에 의하여 회전 포인트를 기반으로 회전을 진행하며;

2. 제2 단계로 카메라가 리포팅하는 도트 매트릭스의 X 및 Y 값과 교정된 X, Y 값을 비교하여 상하좌우 평행 이동을 진행하며;

시험지 안착 위치가 반시계 방향으로 경사졌으면, 시계 방향에 따라 시험지를 회전시켜야 하며;

장치가 리포팅한 각도: Angle;

π: PI;

장치가 리포팅한 안테나 보드의 좌표: X, Y;

카메라가 리포팅한 좌표의 표준 좌표에 대한 편차: △oid_x, △oid_y;

오류 교정 후의 좌표: adjust_x, adjust_y;

라디안: R;

회전점에 대응되는 안테나 보드 좌표: o_x, o_y;

시계 방향 회전 공식:

R = Angle * PI /180.0;

adjust_x = (X -o_x)*cos(R) - (Y - o_y)*sin(R) + o_x;

adjust_y = (Y - o_y)*cos(R) -(X - o_x)*sin(R) + o_y;

시험지 안착 위치가 시계 방향으로 경사졌으면, 반시계 방향에 따라 시험지를 회전시켜야 하며;

반시계 방향 회전 공식:

R = Angle * PI /180.0;

adjust_x = (Y -o_y)*sin(R) +(X - o_x)*cos(R) + o_x;

adjust_y = (Y - o_y)*cos(R) -(X - o_x)*sin(R) + o_y.

본 발명의 진일보의 방안으로서, 상기 장치 본체(3)의 쉘 상에 종이(4)와 같은 크기의 홈 구조를 구비한다.

본 발명의 진일보의 방안으로서, 상기 디지털 궤적 기록 장치는 전자기 유도 기술을 사용한 라이팅 보드이다.

당업계 기술자로 말하면, 본 발명은 상기 예시적 실시예의 세부 사항에 제한되지 않고, 또한 본 발명의 사상 또는 기본 특징을 벗어나지 않는 상황 하에서, 기타 구체적인 형식으로 본 발명을 구현할 수 있다. 그러므로, 어느 면으로 보던지, 모드 실시예를 예시적인 것으로 간주하여야 하고, 또한 비제한적이며, 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 한정되고 상기 설명에 의하여 한정되는 것이 아니기 때문에, 특허청구범위에 속한 동등한 요건의 뜻과 범위 내의 모든 변화를 본 발명 내에 포함시켜야 할 것이다. 특허청구범위 중의 어떠한 도면부호도 언급된 특허청구범위를 제한하는 것으로 간주해서는 안된다.

그리고, 본 명세서가 실시방식에 따라 설명되기는 하였지만 해당 각 실시방식에 단지 하나의 독립적인 기술방안만 포함된 것이 아니고, 명세서의 이러한 기술 방식은 단지 더욱 분명하게 설명하기 위한 것이며, 당업계의 기술자들은 응당 명세서를 하나의 총체로 하여야 하고, 각 실시예의 기술방안도 적당하게 조합되어 당업계 기술자들이 이해할 수 있는 기타 실시방식을 형성할 수 있다.

Claims (5)

1. 좌표 교정 방법에 있어서,
   (1) 두 개의 OID 센서를 사용하여 종이 좌표를 읽고, 두 개의 OID 센서가 읽은 좌표에 의하여, 종이의 사전 설정된 좌표와 비교하여, 두 개의 OID 센서 위치의 좌표 편차를 취득하고, 또한 좌표 편차에 의하여 두 개의 OID 센서 좌표가 생성하는 경사각 값 θ를 계산하는 단계; 및
   (2) 상기 좌표 편차 및 경사각 값에 의하여, 실제 읽은 펜 좌표 위치에 대하여 교정을 진행하는 단계를 포함하며,
   교정 과정은, 제2 OID 센서를 선택하여 참조점으로 하고, 우선 교정하고자 하는 펜 좌표에 대하여 수평 및 수직 평행 이동하고, 그 후 다시 제2 OID 센서를 참조하여 회전을 진행하는 바, 회전 각도는 θ이며, 이 두 조작을 거친 후, 두 개의 OID 센서의 위치는 사전 설계된 표준 위치와 중첩되어, 펜 좌표 위치에 대하여 교정을 구현하게 되는 것을 특징으로 하는 좌표 교정 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 교정 과정 중의 평행 이동과 회전 두 단계의 순서는 교환할 수 있는 바, 우선 제2 OID 센서를 참조하여 회전을 진행하는 바, 회전 각도는 θ이며, 그 후 다시 좌표를 교정하고자 하는 점에 대하여 수평 및 수직의 평행 이동을 진행하는 것을 특징으로 하는 좌표 교정 방법.
3. 제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 따른 방법을 사용하는 디지털 궤적 기록 장치에 있어서,
   두 개의 OID 센서, 장치 본체 및 쪽 번호 식별 구역을 포함하고, 상기 두 개의 OID 센서는 장치 본체 변두리 영역에 구비되어 종이 좌표를 읽고, 상기 쪽 번호 식별 구역은 장치 본체의 상단에 구비되어 종이 쪽 번호를 식별하는 것을 특징으로 하는 디지털 궤적 기록 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 장치 본체의 쉘 상에 종이와 같은 크기의 홈 구조를 구비하는 것을 특징으로 하는 디지털 궤적 기록 장치.
5. 제3항에 있어서,
   상기 디지털 궤적 기록 장치는 전자기 유도 기술을 사용한 라이팅 보드인 것을 특징으로 하는 디지털 궤적 기록 장치.