一种基于点阵图像的轨迹还原方法技术

本发明专利技术实施例涉及一种基于点阵图像的轨迹还原方法，包括：识别装置接收用户输入的书写压力；当书写压力到达预设压力阈值时，根据书写压力生成图像采集指令；识别装置采集所经过的点阵区域的图像数据，并记录图像数据的采集时间和书写压力；建立图像数据、书写压力和采集时间的关联关系；对图像数据进行二值化处理，得到第一点阵图像；在第一点阵图像中截取第二点阵图像；对第二点阵图像进行点阵编码识别，得到图像数据对应的坐标信息；根据图像数据的坐标信息，以及图像数据相关联的书写压力、采集时间生成数据包，发送给上位机；上位机根据坐标信息和相对应的书写压力、采集时间生成识别装置的运动轨迹。

【技术实现步骤摘要】
一种基于点阵图像的轨迹还原方法
本专利技术涉及数据处理领域，尤其涉及一种基于点阵图像的轨迹还原方法。
技术介绍
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。然而现有技术中的数码笔识别精度低，且再现的笔迹线宽一致，那么在信息记录过程中，无法通过简易的手段对重点内容进行标注，进一步的，现有的数码笔只能对书写结果进行再现，而不能对笔迹的书写过程进行再现，那么在教学过程中，老师就无法得知学生的书写笔顺，无法对学生进行指导。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种基于点阵图像的轨迹还原方法，通过对点阵图像数据的采集和识别得到书写轨迹，识别精度高，并且能够根据书写压力，生成粗细不同的书写轨迹，通过简单的改变压力就能够实现重点内容的标注，进一步的，还能够结合时间信息实现书写过程的等速还原再现，可以显示其书写的笔顺等信息，数据处理速度快，数据传输安全性强，大大提高了用户体验度。有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种基于点阵图像的轨迹还原方法，包括：识别装置接收用户输入的书写压力；判断所述书写压力是否到达预设压力阈值；当所述书写压力到达所述预设压力阈值时，根据所述书写压力生成图像采集指令；所述识别装置采集所经过的点阵区域的图像数据，并记录所述图像数据的采集时间和所述书写压力；建立所述图像数据、所述书写压力和所述采集时间的关联关系；对所述图像数据进行二值化处理，得到第一点阵图像；根据预设规则，在所述第一点阵图像中截取第二点阵图像；对所述第二点阵图像进行点阵编码识别，得到所述图像数据对应的坐标信息；根据所述图像数据的坐标信息，以及所述图像数据相关联的书写压力、采集时间生成数据包，发送给上位机；所述上位机对所述数据包进行解析，得到坐标信息和相对应的所述书写压力、采集时间；根据所述书写压力获取相对应的线宽值；根据所述坐标信息和相对应的所述线宽值、采集时间生成所述识别装置的运动轨迹。优选的，所述对所述图像数据进行二值化处理，得到第一点阵图像具体包括：将所述图像数据中每个像素的像素值与所述预设像素值进行对比；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点阵图像。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像素值大于预设像素值时，将所述像素赋值为255；当所述图像数据中像素的像素值小于预设像素值时，将所述像素赋值为0。优选的，所述对所述第二点阵图像进行点阵编码识别，得到所述图像数据对应的坐标信息具体包括：对所述第二点阵图像进行点阵识别处理，得到多个点阵点；计算相邻点阵点之间的距离，并对所述计算得到的相邻点阵点之间的距离进行处理，得到间距距离；选取所述相邻点阵点之间的距离在预设阈值范围内的点阵点作为特征点阵组；将所述特征点阵组中的点阵点进行连线，并确定所述连线方向；选取所述第二点阵图像的中心点，根据所述间距距离和所述连线的方向生成网格；根据所述点阵点偏移所述网格中心点的方向得到所述第二点阵图像中的编码信息；将所述编码信息与码本列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。进一步优选的，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本列表。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：建立书写压力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。进一步优选的，所述根据所述书写压力获取相对应的线宽值具体为：根据所述书写压力和所述成压力-线宽曲线得到所述书写压力相对应的线宽值。优选的，在所述判断所述书写压力是否到达预设压力阈值之后，所述方法还包括：当没有到达时，所述识别装置生成提示信息。优选的，所述点阵区域具体为具有点阵阵列的书写纸或电子白板。本专利技术实施例提供的一种基于点阵图像的轨迹还原方法，通过对点阵图像数据的采集和识别得到书写轨迹，识别精度高，并且能够根据书写压力，生成粗细不同的书写轨迹，通过简单的改变压力就能够实现重点内容的标注，进一步的，还能够结合时间信息实现书写过程的等速还原再现，可以显示其书写的笔顺等信息，数据处理速度快，数据传输安全性强，大大提高了用户体验度。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种基于点阵图像的轨迹还原方法流程图；图2为本专利技术实施例提供的一种点阵区域示意图；图3为本专利技术实施例提供的点阵编码识别方法流程图；图4为本专利技术实施例提供的一种网格示意图；图5为本专利技术实施例提供的一种编码单元示意图。具体实施方式下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。本专利技术实施例提供的基于点阵图像的轨迹还原方法，是基于识别装置实现的，通过用户在书写时书写压力的不同，生成粗细不同的笔迹，使用户在书写过程中即可完成对重点内容的标注，替代了现有的在书写完成后通过加粗或其他复杂方法对重点内容进行标注的方法，节省了大量的时间，使用方便，并且还能够结合时间信息实现书写过程的等速还原再现，可以显示其书写的笔顺等信息。图1为本专利技术实施例提供的一种基于点阵图像的轨迹还原方法流程图，如图1所示，包括：步骤101，识别装置接收用户输入的书写压力；识别装置是具有图像采集、识别和处理功能的设备，用户采用识别装置在点阵区域进行书写，识别装置通过内置的压力感应模块对用户的书写压力进行采集。其中，点阵区域可以为具有点阵阵列的书写纸或电子白板。图2为本专利技术实施例提供的一种点阵区域的示意图，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识别装置一个坐标参数信息，保证识别装置在点阵纸上运动时，能够准确的记录运动轨迹。本领域技术人员可以根据识别装置的精度、处理能力对点阵阵列中点的大小以及点阵间距进行设计。本专利技术所采用的识别装置能够根据用户在书写时书写压力的不同，生成粗细不同的笔迹，因此在用户书写之前，所述方法还包括识别装置接收用户输入的压力校准指令，比如用户可以通过识别装置的按键输入压力校准指令；识别装置根据压力校准指令获取校正压力，并根据校正压力生成压力采集提示信息，压力采集提示信息中可以包括多个校正压力，比如该识别装置所能接受的压力最大值或最小值等，压力采集提示信息可以通过识别装置的显示屏进行显示，也可以通过语音模块进行播报；用户根据压力采集提示信息对识别装置施加压力，识别装置采集用户输入的实际压力；如果实际压力到达校正压力时，生成校正成功提示信息。如果在预设采集时间内，实际压力没有到达校正压力时，生成重新校正提示信息。通过压力校正，用户可以感受识别装置的压力感应范围，从而了解在书写时应该使用多大的压力。步骤102，判断书写压力是否到达预设压力阈值；其中，预设压力阈值是根据人的正常书写力度设计的，是在识别装置出厂前预先储存的。在书写时，只有当书写压力到达预设压力阈值，才能启动识别装置内置的摄像头本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于点阵图像的轨迹还原方法，其特征在于，所述方法包括：识别装置接收用户输入的书写压力；判断所述书写压力是否到达预设压力阈值；当所述书写压力到达所述预设压力阈值时，根据所述书写压力生成图像采集指令；所述识别装置采集所经过的点阵区域的图像数据，并记录所述图像数据的采集时间和所述书写压力；建立所述图像数据、所述书写压力和所述采集时间的关联关系；对所述图像数据进行二值化处理，得到第一点阵图像；根据预设规则，在所述第一点阵图像中截取第二点阵图像；对所述第二点阵图像进行点阵编码识别，得到所述图像数据对应的坐标信息；根据所述图像数据的坐标信息，以及所述图像数据相关联的书写压力、采集时间生成数据包，发送给上位机；所述上位机对所述数据包进行解析，得到坐标信息和相对应的所述书写压力、采集时间；根据所述书写压力获取相对应的线宽值；根据所述坐标信息和相对应的所述线宽值、采集时间生成所述识别装置的运动轨迹。

【技术特征摘要】
1.一种基于点阵图像的轨迹还原方法，其特征在于，所述方法包括：识别装置接收用户输入的书写压力；判断所述书写压力是否到达预设压力阈值；当所述书写压力到达所述预设压力阈值时，根据所述书写压力生成图像采集指令；所述识别装置采集所经过的点阵区域的图像数据，并记录所述图像数据的采集时间和所述书写压力；建立所述图像数据、所述书写压力和所述采集时间的关联关系；对所述图像数据进行二值化处理，得到第一点阵图像；根据预设规则，在所述第一点阵图像中截取第二点阵图像；对所述第二点阵图像进行点阵编码识别，得到所述图像数据对应的坐标信息；根据所述图像数据的坐标信息，以及所述图像数据相关联的书写压力、采集时间生成数据包，发送给上位机；所述上位机对所述数据包进行解析，得到坐标信息和相对应的所述书写压力、采集时间；根据所述书写压力获取相对应的线宽值；根据所述坐标信息和相对应的所述线宽值、采集时间生成所述识别装置的运动轨迹。2.根据权利要求1所述的基于点阵图像的轨迹还原方法，其特征在于，所述对所述图像数据进行二值化处理，得到第一点阵图像具体包括：将所述图像数据中每个像素的像素值与所述预设像素值进行对比；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点阵图像。3.根据权利要求1所述的基于点阵图像的轨迹还原方法，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像素值大于预设像素值时，将所述像素赋值为255；当所述图像数据中像素的像素值小于预设像素值时，将所述像素赋值为0。4.根据权利要求1所述的基于点阵图像的轨迹还原方法，其特征在于，所述对所述第二点阵图像进行点阵编码...

【专利技术属性】
技术研发人员：昝晓军，
申请(专利权)人：北京奇禄管理咨询有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11