笔迹离线处理装置、方法、系统及存储介质与流程

1.本发明涉及智能笔领域，特别是涉及笔迹离线处理装置、方法、系统及存储介质。


背景技术：

2.现有的智能笔主要有电容笔、电磁笔以及点阵笔，可以实现在系统上书写或者收集书写数据。其中，点阵笔需要和点码本结合才能使用，需要预先在点码本上设置点阵(即码点阵列)，这样点阵笔在点码本上书写时，才能通过识别出笔迹经过的码点识别笔迹，笔迹被识别后需要以有线或者无线的方式上传到移动终端或者服务器，后续的笔迹的数据处理需要在移动终端或者服务器上进行。在离线状态下，现有的点阵笔无法对识别后的笔迹做处理计算及输出计算结果。


技术实现要素：

3.针对现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是现有装置不能对笔迹进行离线处理计算及输出计算结果。为实现上述目的，本发明提供了一种笔迹离线处理装置，包括：书写单元、采集单元、处理单元和输出单元。所述书写单元用于在点码本上生成笔迹。所述采集单元与所述书写单元连接，所述采集单元用于采集所述笔迹在所述点码本经过的码点并将所述码点转换成数字化码点。所述处理单元与所述采集单元电性连接，所述处理单元用于接收所述数字化码点并对所述数字化码点进行处理计算，以及发送计算结果。所述输出单元与所述处理单元电性连接，所述输出单元用于接收并输出所述处理单元发送的所述计算结果。
4.优选地，所述输出单元包括显示单元及/或播报单元，所述显示单元用于接收并显示所述处理单元发送的所述计算结果，以及/或所述播报单元用于接收并播报所述处理单元发送的所述计算结果。
5.本发明还提供了一种笔迹离线处理方法，利用所述处理单元执行处理，包括：接收步骤、转换步骤、判断步骤、计算步骤和发送步骤。所述接收步骤包括接收采集单元发送的数字化码点。所述转换步骤包括当预定时间间隔无新的所述数字化码点输入后，将所述数字化码点的集合转换成字符内容。所述判断步骤包括判断所述字符内容是否构成数学表达式，当所述字符内容构成所述数学表达式时，进行下一步骤。所述计算步骤包括对所述数学表达式进行计算，生成计算结果。所述发送步骤包括发送输出指令至输出单元以控制所述输出单元输出所述计算结果。
6.优选地，所述转换步骤包括：构建决策树分类模型，构建训练笔迹集对所述决策树分类模型进行训练，接收所述数字化码点的集合到训练后的所述决策树分类模型中并转换成所述字符内容。
7.优选地，本发明还包括：匹配步骤，查找出和所述计算结果匹配的文件。
8.优选地，所述计算步骤包括：当所述数学表达式中包含预先设置的结果时，判断所述计算结果和所述预先设置的结果是否相同。
9.优选地，所述匹配步骤包括：当所述计算结果和所述预先设置的结果相同时，查找出第一判断类文件；当所述计算结果和所述预先设置的结果不相同时，查找出第二判断类文件。
10.本发明还提供了一种笔迹离线处理系统，包括：接收单元、转换单元、判断单元、计算单元和发送单元。所述接收单元用于接收采集单元发送的数字化码点。所述转换单元与所述接收单元连接，所述转换单元用于当预定时间间隔无新的所述数字化码点输入后，将所述数字化码点的集合转换成字符内容。所述判断单元与所述转换单元连接，所述判断单元用于判断所述字符内容是否构成数学表达式。所述计算单元与所述判断单元连接，所述计算单元用于对所述数学表达式进行计算，生成计算结果。所述发送单元与所述计算单元连接，所述发送单元用于发送输出指令至输出单元以控制所述输出单元输出所述计算结果。
11.本发明还包括匹配单元，其与所述计算单元以及所述发送单元连接，所述匹配单元用于查找出和所述计算结果匹配的文件。
12.本发明还提供了一种计算机程序介质，其上存储有计算机可读指令，当所述计算机可读指令被计算机的处理器执行时，使计算机执行前述方法。
13.本发明的有益效果在于：通过设置采集单元、处理单元和输出单元，实现了在离线处理装置对笔迹进行采集、处理和输出，无需连接服务器或者移动终端即可对采集到的笔迹进行处理计算并输出计算结果，降低了笔迹数据的处理成本，提高了离线处理装置的便携性。
14.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明较佳的实施例并配合附图对本发明进行详细说明。
附图说明
15.图1是本发明第一实施例中，笔迹离线处理装置方框图；
16.图2是本发明第一实施例中，输出单元方框图；
17.图3是本发明第二实施例中，笔迹离线处理方法流程图；
18.图4是本发明第二实施例中，转换步骤子流程图；
19.图5是本发明第二实施例中，计算步骤和匹配步骤的子流程图；
20.图6是本发明第三实施例中，笔迹离线处理系统方框图。
21.其中，附图标记：
22.10 书写单元
23.11 采集单元
24.12 处理单元
25.13 输出单元
26.130 显示单元
27.131 播报单元
28.15 接收单元
29.16 转换单元
30.17 判断单元
31.18 计算单元
32.19 匹配单元
33.20 发送单元
34.s1
‑
s6 步骤
35.s20
‑
s22 子步骤
36.s40 子步骤
37.s50,s51 子步骤
具体实施方式
38.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所公开的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
39.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以互相组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
40.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于包覆不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
41.第一实施例
42.如图1所示，本实施例提供了一种笔迹离线处理装置。笔迹离线处理装置可以是点阵笔，其与点码本搭配使用。点码本可以是印制有码点的一般纸张，或是铺上码点的平板。该笔迹离线处理装置包括：书写单元10、采集单元11、处理单元12和输出单元13。书写单元10用于在点码本上生成笔迹,书写单元10可以是一般的水性笔、油性笔、铅笔，或其他类似者，书写单元10也可以是无墨水的塑胶头，此时的笔迹是不会在点码本上显示的，但是笔迹经过的码点仍然可被采集单元11采集。采集单元11与书写单元10连接，可以是直接连接或间接连接，例如采集单元11和书写单元10可以通过笔套连接。采集单元11用于采集笔迹在点码本上经过的码点并将码点转换成数字化码点。优选的是，使用该笔迹离线处理装置时，书写单元10因物理接触点码本启动采集单元11而使得采集单元11开始采集工作。例如采集单元11可以是cmos(complementary metal oxide semiconductor，互补金属氧化物半导体)微型摄像头。处理单元12与采集单元11电性连接，处理单元12用于接收数字化码点并对数字化码点进行处理计算，处理计算过程包括：转换、判断、计算、匹配和发送，以下将有进一步说明。输出单元13与处理单元12电性连接，输出单元13用于接收并输出处理单元12发送的计算结果。书写单元10、采集单元11、处理单元12和输出单元13可以集成成单个产品，例如集成到点阵笔中，这样离线处理装置无需借助服务器或者移动终端即可对采集到的笔
迹进行处理计算和输出计算结果，降低了笔迹的数据处理计算和输出计算结果的成本，提高了离线处理装置的便携性。
43.如图2所示，优选地，输出单元13可以是显示单元130或播报单元131，显示单元130用于接收并显示处理单元12发送的计算结果。显示单元130可以是显示器。播报单元131用于接收并播报处理单元12发送的计算结果。播报单元131可以是喇叭。
44.优选的是，处理单元12所执行的转换包括：当预定时间间隔无新的数字化码点输入后，将数字化码点的集合转换成字符内容。处理单元12所执行的判断包括：判断字符内容是否构成数学表达式，处理单元12所执行的计算包括计算数学表达式并生成计算结果。处理单元12所执行的发送包括发送输出指令至输出单元以控制输出单元输出计算结果，例如在喇叭播放计算结果或在显示器显示计算结果。转换、判断、计算和发送的详细过程参照第二实施例。例如，书写单元10在点码本上书写了笔迹“1+1”，采集单元11采集笔迹“1+1”在点码本上所经过的码点并转换成数字化码点的集合，当预定时间间隔无新的数字化码点输入后，转换“1+1”所形成的数字化码点的集合为字符内容，判断字符内容，即“1+1”是否构成数学表达式，由于“1”是数字，“+”是运算符，可知“1+1”是数学表达式。然后计算“1+1”的结果——即“2”。发送输出指令至输出单元13以输出计算结果“2”。输出单元13接收到输出指令后，播放出字符“2”的声音或显示数字“2”图像或文字。
45.此外，在另一实施例中，处理单元12所执行的计算会根据数学表达式预先设置的结果和计算结果进行判断，然后发送输出指令至输出单元13以输出判断结果。例如书写单元10在点码本上书写了笔迹“1+1＝2”，采集单元11采集笔迹“1+1＝2”在点码本上所经过的码点并转换成数字化码点的集合，当预定时间间隔无新的数字化码点输入后，转换“1+1＝2”所形成的数字化码点的集合为字符内容，判断字符内容，即“1+1＝2”是否构成数学表达式。然后在处理单元12所执行的匹配步骤中判断该数学表达式“1+1＝2”预先设置的结果“2”和计算结果“2”是否相同，根据判断结果查找出“正确”或“错误”的文件。处理单元12所执行发送步骤发送输出指令至输出单元13以输出判断结果，例如在喇叭播放“正确”(或答对了，等等)或显示器显示文字或图像“正确”(或答对了)。
46.第二实施例
47.关于上述的处理单元12所进行的处理，本实施例提供了笔迹离线处理方法。如图3所示，本实施例提供了一种笔迹离线处理方法，包括：接收步骤s1、转换步骤s2、判断步骤s3、计算步骤s4、匹配步骤s5和发送步骤s6。接收步骤s1包括接收采集单元11发送的数字化码点。转换步骤s2包括：当预定时间间隔无新的数字化码点输入后，将数字化码点的集合转换成字符内容。判断步骤s3包括：判断字符内容是否构成数学表达式，当字符内容构成数学表达式时，进行步骤s4。例如，转换步骤s2已经转换完毕的字符分别为“1”、“+”和“2”，3个字符组成的字符内容为“1+2”。判断步骤s3进行判断字符内容“1+2”是否构成数学表达式，由于字符“1”和字符“2”是数字，字符“+”是运算符，判断出字符内容“1+2”是数学表达式，接着进行步骤s4。例如，转换步骤s2已经转换完毕的字符分别为“壹”、“加”和“贰”，3个字符组成的字符内容是“壹加贰”，由于字符“壹”、字符“加”和字符“贰”都是汉字，判断字符内容“壹加贰”不是数学表达式，则不进行步骤s4。计算步骤s4包括：对数学表达式进行计算，生成计算结果。匹配步骤s5包括查找出和计算结果匹配的文件。发送步骤s6包括发送输出指令至输出单元13以输出计算结果，例如播放或者显示计算结果。
48.对数字化码点进行的接收、转换、判断、计算、匹配和发送，在离线状态下即能完成，无需借助服务器或者移动终端，降低了数字化码点数据的处理计算和输出计算结果的成本，提高了离线处理装置的便携性。
49.举例来说，预定时间间隔内(比如3秒)无新的数字化码点输入后，转换步骤s2转换成的复数个字符组成的字符内容为“1+1”,判断步骤s3判断出字符内容“1+1”中的“1”是数字，“+”是运算符，则判断出“1+1”是数学表达式，然后计算步骤s4开始计算“1+1”的值，得到的计算结果为2。匹配步骤s5则从存储器去查找和数字“2”匹配的文件，查找到“2”的音频文件或者图像文件。发送步骤s6则发送输出指令至输出单元13以输出“2”的音频文件或显示“2”的图像文件。如不需播放声音或显示图像，也可以省略匹配步骤s5,由发送步骤s6发送输出指令至输出单元13以输出计算结果“2”。通过对构成“1+1”的数字化码点进行接收、转换、判断、计算、匹配和发送，最终可以让输出单元13输出“2”的文字、声音或图像。本例只是简单的加法运算处理过程，如果数学表达式包含乘除、开方、取对数、三角函数和方程式等，上述计算步骤s4依然能根据运算规则，如四则运算规则，计算出对应的计算结果，进而输出单元13可以输出计算结果。
50.举例来说，预定时间间隔内(比如3秒)无新的数字化码点输入后，转换步骤s2转换成的复数个字符组成的字符内容为“x+1＝1”,判断步骤s3可以判断出字符内容“x+1＝1”中的“x”是字母、“+”是运算符、“1”是数字，“＝”是运算符，据此可以判断“x+1＝1”这个数学表达式是方程式，计算步骤s4可以根据运算规则算出“x＝0”,匹配步骤s5可以查找出“x”匹配的音频文件、“＝”匹配的音频文件和“0”匹配的音频文件。通过依次播放“x”的音频文件、“＝”的音频文件和“0”的音频文件，发送步骤s6可以发送输出指令至输出单元13以播放出“x＝0”的声音。如不需播放声音或显示图像，也可以省略匹配步骤s5,由发送步骤s6发送输出指令至输出单元13以输出计算结果“x＝0”。
51.如图4所示，优选地，转换步骤s2包括：s20：构建决策树分类模型；s21:构建训练笔迹集对决策树分类模型进行训练；s22：接收数字化码点的集合到训练后的决策树分类模型中并转换成字符内容。优选地是，笔迹集为包括大量的各种形状的笔迹“a”的数字化码点的集合组成的集合,将笔迹集输入到决策树分类模型中，设定输出的字符为“a”,通过训练后得到训练后的决策树分类模型。则后续转换步骤s2接收了一个“a”的数字化码点的集合(即笔迹在点码本上经过的所有码点的数字化集合)后，通过训练后的决策树分类模型转换可以得到计算机可以识别的字符“a”。相对于现有的转换方法需要根据笔迹的笔顺、笔画数、宽高比等来进行转换，采用决策树分类模型进行笔迹转换需要的参数更少，转换速度更快。
52.请同时参考图3和图5，优选地，计算步骤s4包括：s40：当数学表达式中包含预先设置的结果时，判断计算结果和预先设置的结果是否相同。例如，转换步骤s2转换出的数学表达式为“1+1＝3”,判断步骤s3根据字符“1”和“3”是数字，“+”和“＝”是运算符，判断出数学表达式“1+1＝3”是数字等式，将等号右边的字符“3”设置为预先设置的结果“3”，并将“3”存储以便与计算步骤s4的计算结果做比较。计算步骤s4根据判断步骤s3判断“1+1＝3”是数字等式的判断结果(即包含了预先设置的结果3)，先计算“1+1”，得到计算结果“2”，再判断计算结果“2”和预先设置的结果“3”是否相同。
53.如图5所示，优选地，匹配步骤s5包括：s50：当计算结果和预先设置的结果相同时，查找出第一判断类文件，例如，第一判断类文件可以是“对”字的音频文件或图像文件；s51：
当计算结果和预先设置的结果不相同时，查找出第二判断类文件，例如第二判断类文件可以是“错”字的音频文件或图像文件。例如，转换步骤s2转换出的数学表达式为“1+1＝2”时，则通过步骤s40的判断，可知此数学表达式已经包含了预先设置的结果“2”，经过计算步骤s4计算后，“1+1”的计算结果为“2”，与数学表达式中预先设置的结果“2”是相同的，则查找出第一判断类文件，如“对”字的音频文件或者图像文件，发送步骤s6发送输出指令至输出单元13以输出结果为“对”字的声音或图像文件。例如，转换步骤s2转换出的数学表达式为“1+1＝3”，则通过步骤s40的判断，可知此数学表达式也已经包含了预先设置的结果“3”，经过计算步骤s4计算后，“1+1”的计算结果为“2”，与数学表达式中预先设置的结果“3”是不相同的，则查找出第二判断类文件，例如“错”字的音频文件或图像文件，发送步骤s6发送输出指令至输出单元13以输出结果为“错”字的声音或图像文件。
54.第三实施例
55.请同时参考图1和图6，本实施例提供了一种笔迹离线处理系统，包括：接收单元15、转换单元16、判断单元17、计算单元18、匹配单元19和发送单元20。接收单元15用于接收采集单元11发送的数字化码点。转换单元16与接收单元15连接，转换单元16用于当预定时间间隔无新的数字化码点输入后，将数字化码点组成的集合转换成字符内容。判断单元17与转换单元16连接，判断单元17用于判断字符内容是否构成数学表达式。计算单元18与判断单元17连接，计算单元18用于对数学表达式进行计算，生成计算结果。发送单元20与匹配单元19连接，发送单元20用于发送输出指令至输出单元13以输出计算结果。匹配单元19与计算单元18及发送单元20连接，匹配单元19用于查找出和计算结果匹配的文件。通过设置接收单元15、转换单元16、判断单元17、计算单元18、匹配单元19和发送单元20，在离线状态下即能完成对数字化码点的集合的处理计算，无需借助服务器或者移动终端即可对采集到的笔迹进行数据处理计算及输出计算结果，降低了笔迹数据的处理成本，提高了离线处理装置的便携性。
56.第四实施例
57.本实施例提供了一种计算机程序介质，其上存储有计算机可读指令，当计算机可读指令被计算机的处理器执行时，使计算机执行第二实施例中的全部或者部分步骤。
58.存储介质包括只读存储器(read
‑
only memory，rom)、随机存储器(random access memory，ram)、可编程只读存储器(programmable read
‑
only memory，prom)、可擦除可编程只读存储器(erasable programmable read only memory，eprom)、一次可编程只读存储器(one
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time programmable read
‑
only memory，otprom)、电子抹除式可复写只读存储器(electrically
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erasable programmable read
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only memory，eeprom)、只读光盘(compactdisc read
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only memory，cd
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rom)或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。
59.以上对本发明实施例所提供的一种笔迹离线处理装置、方法、系统及存储介质进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有所改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制，凡依据本发明的精神与技术思想所做的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。