书写装置及系统、书写轨迹识别方法、程序产品及介质制造方法及图纸

本申请涉及计算机技术领域，提供一种书写装置及系统、书写轨迹识别方法、程序产品及介质。其中，书写装置包括：本体，以及设置在本体上摄像头、处理单元和存储单元；摄像头用于采集书写装置进行书写时被书写物体表面的多帧物体表面图像；处理单元用于根据多帧物体表面图像确定书写装置进行书写时的第一书写轨迹；存储单元用于保存第一书写轨迹。该书写装置通过自身的摄像头采集的物体表面图像就能够实现书写轨迹的识别，并不需要配合电子白板、信号接收器等专门的外接设备，使用起来非常方便，而且降低了用户的使用成本。而且降低了用户的使用成本。而且降低了用户的使用成本。

【技术实现步骤摘要】
书写装置及系统、书写轨迹识别方法、程序产品及介质


[0001]本专利技术涉及计算机
，具体而言，涉及一种书写装置及系统、书写轨迹识别方法、程序产品及介质。

技术介绍

[0002]随着计算机和投影仪的普及，多媒体演示越来越频繁，老师教学、产品演示、会议讨论都会采用多媒体，在演示过程中，演讲者经常需要标注重点和简单书写，以引起观众的注意和交流互动，目前多使用激光笔来实现该功能，然而现有技术中的激光笔通常要配合专门的外接设备(例如，电子白板、信号接收器)才能识别用户的书写轨迹，给用户带来很大不便。

技术实现思路

[0003]本申请实施例的目的在于提供一种书写装置及系统、书写轨迹识别方法、程序产品及介质，以改善上述技术问题。
[0004]为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
[0005]第一方面，本申请实施例提供一种书写装置，包括：本体，以及设置在所述本体上摄像头、处理单元和存储单元；所述摄像头用于采集所述书写装置进行书写时被书写物体表面的多帧物体表面图像；所述处理单元用于根据所述多帧物体表面图像确定所述书写装置进行书写时的第一书写轨迹；所述存储单元用于保存所述第一书写轨迹。
[0006]上述书写装置通过自身的摄像头采集的物体表面图像就能够实现书写轨迹的识别，并不需要配合电子白板、信号接收器等专门的外接设备，使用起来非常方便，而且降低了用户的使用成本。另外，该书写装置还包括存储单元，若该存储单元是非易失性的或者至少包括非易失性的部分，则该书写装置可以独立使用并记录书写轨迹，不必依赖任何外部设备，从而极大拓宽了书写装置的使用场景，并且也方便后续对书写内容进行查阅。
[0007]应当指出，上述书写装置的使用场景并不限于多媒体演示，例如，也可以用于课堂笔记、会议记录等用途。
[0008]在第一方面的一种实现方式中，所述书写装置还包括：设置在所述本体上的陀螺仪和加速度计；所述陀螺仪和所述加速度计用于采集所述书写装置进行书写时的运动数据；所述处理单元用于根据所述多帧物体表面图像确定所述书写装置进行书写时的第二书写轨迹，根据所述运动数据确定所述书写装置进行书写时的第三书写轨迹，并融合所述第二书写轨迹和所述第三书写轨迹，得到所述第一书写轨迹。
[0009]在上述实现方式中，分别通过摄像头采集的数据，以及陀螺仪和加速度计采集的数据得到两个书写轨迹，然后融合这两个书写轨迹来获得第一书写轨迹。其中，基于摄像头采集的数据得到的第二书写轨迹精度较高，但容易受到光照变化、画面质量等问题的影响；基于陀螺仪和加速度计采集的数据到的第三书写轨迹相对来说精度低一些，但获取方式简单，可靠性较高。轨迹融合有利于实现两种书写轨迹的优势互补，从而改善第一书写轨迹的
识别效果。
[0010]在第一方面的一种实现方式中，所述处理单元用于利用人工智能算法融合所述第二书写轨迹和所述第三书写轨迹，得到所述第一书写轨迹。
[0011]在上述实现方式中，通过人工智能算法来进行轨迹融合，有利于改善第一书写轨迹的识别效果。
[0012]在第一方面的一种实现方式中，所述本体包括笔头，所述陀螺仪和所述加速度计均设置在所述笔头上。
[0013]在上述实现方式中，由于笔头的运动最符合实际的书写轨迹，因此将陀螺仪和加速度计设置在笔头上可以使获得的第三书写轨迹更加准确。
[0014]在第一方面的一种实现方式中，所述本体包括笔头，所述书写装置还包括：设置在所述本体上的接触感应单元；所述接触感应单元用于在感应到所述笔头接触所述被书写物体表面时，触发所述摄像头采集所述物体表面图像。
[0015]上述实现方式中的书写装置为接触式，即需要装置接触物体表面完成书写，接触式书写具有书写实感，更符合多数用户的书写习惯，同时便于用户进行更精确的书写。
[0016]在第一方面的一种实现方式中，所述装置还包括：设置在所述本体上的激光发射单元；所述接触感应单元还用于在感应到所述笔头接触所述被书写物体表面时，触发所述激光发射单元产生照射所述被书写物体表面的激光；所述处理单元用于根据所述多帧物体表面图像中的激光光斑相对于所述被书写物体表面的位置变化确定所述第一书写轨迹。
[0017]在上述实现方式中，通过激光光斑的位置变化来识别第一书写轨迹，由于激光光斑在图像中的位置非常明显，因此有利于提高书写轨迹的识别精度。另外，通过激光光斑来识别书写轨迹，则不需要书写装置在被书写物体表面留下字迹、脏污等，有利于保持被书写物体的完好，并且可以支持在各种物体上进行书写，免去了传统书写对于纸张的需求，符合环境保护的趋势。
[0018]在第一方面的一种实现方式中，所述书写装置还包括：设置在所述本体上的模式切换开关；所述模式切换开关用于触发所述书写装置切换工作模式，所述工作模式包括书写模式和指示模式；当所述书写装置处于所述书写模式时，所述激光发射单元用于在所述接触感应单元的触发下产生照射所述被书写物体表面的激光，所述处理单元用于根据所述多帧物体表面图像中的激光光斑相对于所述被书写物体表面的位置变化确定所述第一书写轨迹；当所述书写装置处于所述指示模式时，所述激光发射单元用于持续产生激光，且所述摄像头不采集所述物体表面图像。
[0019]在上述实现方式中，通过设置模式开关，使得书写装置及可以用于书写，也可以用于指示(例如，用激光单元发射的激光照射远处)，从而丰富了书写装置的使用场景，便于实现一些互动功能。
[0020]在第一方面的一种实现方式中，所述本体还包括：笔身以及连接部；所述笔头的直径小于所述笔身的直径，所述连接部分别与所述笔头和所述笔身连接，所述连接部从连接所述笔头的一端到连接所述笔身的一端直径逐渐增大，形成所述连接部倾斜的侧面，所述摄像头以及所述激光发射单元均设置在所述连接部的侧面。
[0021]在上述实现方式中，将摄像头以及激光发射单元设置在连接部的侧面，使得书写装置的结构更加紧凑美观(不会有组件凸出在本体表面)，便于用户握持。
[0022]在第一方面的一种实现方式中，所述处理单元用于根据所述多帧物体表面图像中的笔头相对于所述被书写物体表面的位置变化确定所述第一书写轨迹，或者，根据所述多帧物体表面图像中的所述被书写物体表面的特征的位置变化确定所述第一书写轨迹。
[0023]在上述实现方式中，通过分析物体表面图像中的笔头或者被书写物体表面的特征来识别第一书写轨迹，则无需实现激光发射单元，有利于节约书写装置的成本和功耗。另外，通过以上两种方式来识别第一书写轨迹，则不需要书写装置在被书写物体表面留下字迹、脏污等，有利于保持被书写物体的完好，并且可以支持在各种物体上进行书写，免去了传统书写对于纸张的需求，符合环境保护的趋势。
[0024]在第一方面的一种实现方式中，所述书写装置还包括：设置在所述本体上的照明单元；所述接触感应单元还用于在感应到所述笔头接触所述被书写物体表面时，触发所述照明单元产生照射所述被书写物体表面的照明光线。
[0025]在上述实现方式中，通过设置照明单本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种书写装置，其特征在于，包括：本体，以及设置在所述本体上摄像头、处理单元和存储单元；所述摄像头用于采集所述书写装置进行书写时被书写物体表面的多帧物体表面图像；所述处理单元用于根据所述多帧物体表面图像确定所述书写装置进行书写时的第一书写轨迹；所述存储单元用于保存所述第一书写轨迹。2.根据权利要求1所述的书写装置，其特征在于，所述书写装置还包括：设置在所述本体上的陀螺仪和加速度计；所述陀螺仪和所述加速度计用于采集所述书写装置进行书写时的运动数据；所述处理单元用于根据所述多帧物体表面图像确定所述书写装置进行书写时的第二书写轨迹，根据所述运动数据确定所述书写装置进行书写时的第三书写轨迹，并融合所述第二书写轨迹和所述第三书写轨迹，得到所述第一书写轨迹。3.根据权利要求2所述的书写装置，其特征在于，所述处理单元用于利用人工智能算法融合所述第二书写轨迹和所述第三书写轨迹，得到所述第一书写轨迹。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的书写装置，其特征在于，所述本体包括笔头，所述书写装置还包括：设置在所述本体上的接触感应单元；所述接触感应单元用于在感应到所述笔头接触所述被书写物体表面时，触发所述摄像头采集所述物体表面图像。5.根据权利要求4所述的书写装置，其特征在于，所述装置还包括：设置在所述本体上的激光发射单元；所述接触感应单元还用于在感应到所述笔头接触所述被书写物体表面时，触发所述激光发射单元产生照射所述被书写物体表面的激光；所述处理单元用于根据所述多帧物体表面图像中的激光光斑相对于所述被书写物体表面的位置变化确定所述第一书写轨迹。6.根据权利要求5所述的书写装置，其特征在于，所述书写装置还包括：设置在所述本体上的模式切换开关；所述模式切换开关用于触发所述书写装置切换工作模式，所述工作模式包括书写模式和指示模式；当所述书写装置处于所述书写模式时，所述激光发射单元用于在所述接触感应单元的触发下产生照射所述被书写物体表面的激光，所述处理单元用于根据所述多帧物体表面图像中的激光光斑相对于所述被书写物体表面的位置变化确定所述第一书写轨迹；当所述书写装置处于所述指示模式时，所述激光发射单元用于持续产生激光，且所述摄像头不采集所述物体表面图像。7.根据权利要求4所述的书写装置，其特征在于，所述处理单元用于根据所述多帧物体表面图像中的笔头相对于所述被书写物体表面的位置变化确定所述第一书写轨迹，或者，根据所述多帧物体表面图像中的所述被书写物体表面的特征的位置变化确定所述第一书写轨迹。8.根据权利要求7所述的书写装置，其特征在于，所述书写装置还包括：设置在所述本体上的照明单元；
所述接触感应单元还用于在感应到所述笔头接触所述被书写物体表面时，触发所述照明单元产生照射所述被书写物体表面的照明光线。9.根据权利要求8所述的书写装置，其特征在于，所述处理单元还用于根据所述物体表面图像的亮度控制所述照明单元产生的所述照明光线的强度。10.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的书写装置，其特征在于，所述书写装置还包括：设置在所述本体上的激光发射单元以及工作开关；所述激光发射单元用于在所述工作开关处于开启状态时产生照射所述被书写物体表面的激光；所述处理单元用于根据所述多帧物体表面图像中的激光光斑相对于所述被书写物体表面的位置变化确定所述第一书写轨迹。11.根据权利要求10所述的书写装置，其特征在于，所述处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙建成，梁超，郭鹏，
申请(专利权)人：天津极豪科技有限公司，
类型：发明
国别省市：