一种初等数学手写公式搜索方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于网络搜索技术领域，特别是涉及一种初等数学手写公式搜索方法及装置，搜索网站后台连接包含初等数学阶段全部数学公式的数据库，用户通过在书写板上书写要查找的内容，该内容是公式全部名称、公式的具体方程式、公式名称中的某一个或者几个字，以及公式方程式中一段式子中任意一项，书写板截下书写内容，将图片传输至计算机中，然后通过数字图像处理技术对图片进行分割处理，最后提取分割内容转换成字符数据，并将该数据在数据库中进行模糊查询实现找出与之相对应的全部数学公式，模糊查询可以更清楚查到需要搜索的内容，通过使用平板电脑作为书写板书写要查询的内容比使用传统键盘打字，更加方便。更加方便。更加方便。

【技术实现步骤摘要】
一种初等数学手写公式搜索方法及装置


[0001]本专利技术属于网络搜索
，特别提出一种初等数学手写公式搜索方法及装置。

技术介绍

[0002]初等数学，简称初数，是指通常在小学或中学阶段所教的数学内容，与高等数学相对，初等数学在小学阶段包括：整数、分数和小学的四则运算、数与代数、空间与图形、简单统计与可能性、一元一次方程，圆，正负数，立体几何初步，初等数学在初中阶段包括中，代数部分包括：有理数(正数和负数及其运算)，实数(根式的运算)，平面直角坐标系，基本函数(一次函数，二次函数，反比例函数)，简单统计，锐角三角函数，方程、(一元一次方程，二元一次方程组，一元二次方程，三元一次方程组)，因式分解、整式、分式、一元一次不等式，在几何部分包括：全等三角形，四边形(重点是平行四边形及特殊的平行四边形)，对称与旋转，相似图形(重点是相似三角形)，圆的基本性质，在高中阶段包括：集合，基本初等函数(指数函数、对数函数，幂函数，高次函数)，二次函数根分布与不等式，柯西不等式，排列不等式，初等行列式，三角函数，解析几何与圆锥曲线(椭圆，抛物线，双曲线)，复数，数列，高等统计与概率，排列组合，平面向量，空间向量，空间直角坐标系，导数以及相对简单的定积分，在初等数学中有着大量的公式需要学生记忆以及理解，例如小学阶段的乘法交换率，加法交换率，到初中的韦达定理、勾股定理，再到高中阶段的柯西不等式，正弦定理，余弦定理等等都需要学生记忆与理解，在大量的数学公式下完全记住需要花费一定的时间以及毅力。
[0003]作为家长尤其不从事教育行业的家长想要辅导孩子学习，由于多年不再接触数学公式，已经基本忘却大多数公式，在辅导孩子时往往力不从心，通常需要通过网络搜数学公式，现有的搜索方法是通过在因特网上搜索，搜索时需要使用键盘打字进行搜索，通常家长已经忘却公式具体名称，也无法完全记住公式内容，而且一些特定的数学符号也无法使用键盘打出，例如根号、指数以及幂等等，因此通过键盘在网络上进行搜索记不全的数学公式及其麻烦，因此有必要提出一种新的解决方案。
[0004]为了解决在无法完全记住名称或者无法完全记住公式内容的前提下搜索数学公式，以及无法通过使用键盘打出特定数学符号，进而无法在因特网上快速准确搜索数学公式的问题，我们提出一种初等数学手写公式搜索方法及装置。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种初等数学手写公式搜索方法及装置，解决在无法完全记住名称或者无法完全记住公式内容的前提下搜索数学公式，以及无法通过使用键盘打出特定数学符号，进而无法在因特网上快速准确搜索数学公式的问题。
[0006]本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种初等数学手写公式搜索方法，包括以下步骤：
[0007]S1：建立一个搜索网站，搜索网站设置有搜索窗口，搜索网站后台连接有公式数据库；
[0008]S2：将书写板与电脑主机通过USB线连接在一起，并且登陆搜索网站；
[0009]S3：用户在书写板上写能记住的公式内容，该内容是公式全部名称、公式的具体方程式、公式名称中的某一个或者几个字，以及公式方程式中一段式子中任意一项；
[0010]S4：书写板截下书写内容生成图片，并将图片上传至计算机中，计算机对图片进行图像的分割处理，最终根据分割结果提取书写内容：
[0011]S5：计算机将提取出的书写内容上传至登录网站，并在登录网站内与后台数据库内的公式进行比对，通过模糊查询的方式显示出与书写内容向类似的数学公式：
[0012]S6：搜索网站将此类似公式在计算机显示屏上显示出来：
[0013]S7：若网站在后台内无法匹配向类似的数学公式，则在网站上显示：在书写板上使用正楷字体重新书写。
[0014]优选地，公式数据库包含初等数学中小学阶段、初中阶段以及高中阶段内全部公式、定理、定义以及推论，且数据库采用MySQL数据库，MySQL数据库作为常用数据库中的一种，有着对数据增删改查更加方便，且遍历数据更加方便。
[0015]优选地，计算机联网，且书写板为平板电脑，书写板上可以使用手、书写笔进行书写，书写板的主要作用是截取用户书写的内容。
[0016]优选地，图像分割方法采用灰度阈值分割算法，阈值分割算法的关键是确定阈值，确定一个合适的阈值后，阈值确定后，将阈值与像素点的灰度值逐个进行比较，而且像素分割可对各像素并行地进行，分割的结果直接给出图像区域，采用灰度阈值分割算法中，首先根据书写字迹的灰度值以及书写板空白处灰度值，选取一个中间值作为灰度阈值，进行图像分割，分割效果更好。
[0017]优选地，输入的图像通过阈值分割后进行数据的提取，数据的提取即为字符数据的提取，字符数据的提取算法采用神经网络的图像识别方法，通过该算法得到对应的字符数据。
[0018]优选地，S5中将提取的字符数据与数据库中的字符数据进行数据对比，所采用的模糊查询方式为，是一种很方便的查询方式，用来查询符合某种指定格式的数据，比如想查询所有包含a字符的数据，就可以使用模糊查询，最终输出的结果为所用包含a的字符的数据，模糊查询就是利用部分参数查找到相关数据的方式，比如说按姓名查询，仅指定姓名的某个部分，如姓或名字中的某个字或它们的组合，都可以找出与之相关的数据，主要用来在已知信息少的情况下尽可能地找出所需要的数据。在编程中主要用到：变量、宏替换运算函数&包含运算$，更加有效找到用户想要获取的数学公式。
[0019]优选地，S6中计算机显示屏显示的公式包含公式名称，公式内容，公式的推导过程，公式的应用距离，以及以该公式作为主要考查点的练习题，以及该练习题对应的详细解答，显示的内容包含公式全部内容，有利于用户充分理解并且使用数学公式。
[0020]一种初等数学手写公式搜索装置，包括计算机组件以及书写板组件；
[0021]计算机组件包括主机1、显示屏2、鼠标3、键盘4，显示屏2、鼠标3以及键盘4均与主机通信连接；
[0022]书写板组件包括平板电脑5、USB数据线6以及电子笔7，平板电脑5通过USB数据线6
与主机电信连接，电子笔7与平板电脑5通信连接。
[0023]本专利技术具有以下有益效果：
[0024]本专利技术首先建立一个所搜网站，搜索网站后台连接包含初等数学阶段全部数学公式的数据库，用户通过在书写板上书写要查找的内容，该内容是公式全部名称、公式的具体方程式、公式名称中的某一个或者几个字，以及公式方程式中一段式子中任意一项，书写板截下书写内容，将图片传输至计算机中，然后通过数字图像处理技术对图片进行分割处理，最后提取分割内容转换成字符数据，并将该数据在数据库中进行模糊查询实现找出与之相对应的全部数学公式，模糊查询可以更清楚查到需要搜索的内容，通过使用平板电脑作为书写板书写要查询的内容比使用传统键盘打字，更加方便，对于键盘较难打出的数学符号，书写板可以轻松书写，使用更加方便，当搜索网站搜索不到用户书写的内容，原因可能是用户书写字体过于潦草，无法识别，搜索网站本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种初等数学手写公式搜索方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：建立一个搜索网站，搜索网站设置有搜索窗口，搜索网站后台连接有公式数据库；S2：将书写板与电脑主机通过USB线连接在一起，并且登陆搜索网站；S3：用户在书写板上写能记住的公式内容，该内容是公式全部名称、公式的具体方程式、公式名称中的某一个或者几个字，以及公式方程式中一段式子中任意一项；S4：书写板截下书写内容生成图片，并将图片上传至计算机中，计算机对图片进行图像的分割处理，最终根据分割结果提取书写内容：S5：计算机将提取出的书写内容上传至登录网站，并在登录网站内与后台数据库内的公式进行比对，通过模糊查询的方式显示出与书写内容向类似的数学公式：S6：搜索网站将此类似公式在计算机显示屏上显示出来：S7：若网站在后台内无法匹配向类似的数学公式，则在网站上显示：在书写板上使用正楷字体重新书写。2.根据权利要求1所述的一种初等数学手写公式搜索方法，其特征在于，所述公式数据库包含初等数学中小学阶段、初中阶段以及高中阶段内全部公式、定理、定义以及推论，且所述数据库采用MySQL数据库。3.根据权利要求1所述的一种初等数学手写公式搜索方法，其特征在于：所述计算机联网，且所述书写板为平板电脑，所述书写板上可以使用手、书写笔进行书写。4.根据权利要求1所述的一种初等数学手写公式搜索方法，其特征在于，图像分割方法采用灰度阈值分割算法，阈值分割算法的关键是确定阈值，确定一...

【专利技术属性】
技术研发人员：张聚梅，
申请(专利权)人：滨州学院，
类型：发明
国别省市：