CN107622710A - 数字化书写练习方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数字化书写练习方法及***，方法包括如下步骤：S1. 构建字形文件库，所述字形文件库包括文字的字形、笔划和笔顺；S2. 从所述字形文件库中提取文字并在显示界面上显示；S3. 按笔划进行书写，获取用户对该笔划的书写数据，并根据所述文字的标准笔划进行评分；或者，进一步的，当所述评分低于预设阈值时，重复该笔划的书写。具有不仅能对汉字的书写笔顺进行引导，而且还能对用户的书写进行评估，针对性的引导用户对无法写好的笔划进行反复练习，从而快速帮助用户写好汉字等优点。

Description

数字化书写练习方法及***

技术领域

本发明涉及数字化书写领域，尤其涉及一种数字化书写练习方法及***。

背景技术

汉字具有悠久的历史，是中华文明的灵魂。但是，在电子产品高度发展的今天，汉字也受到了巨大的冲击，由于在日常生活工作中均通过电子设备来进行文字的输入，需要用手写汉字的机会越来越少，所以，越来越多的中国人无法写出一手漂亮的汉字。

现有的汉字书写练习***，如申请号为200710125374.6的《一种书写式电子装置进行文字笔划的校正方法》，申请号为：201210144901.9的《一种在电子设备上文字书写练习方法和***》存在如下缺点：仅仅只能进行书写笔顺的指引，不能进行书写质量的分析与判断，从而无法引导用户针对性的对重要笔划进行重点练习；不能综合的对用户的书写进行全面的评价。因此，有必要进行进一步的研究。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种不仅能对汉字的书写笔顺进行引导，而且还能对用户的书写进行评估，针对性的引导用户对无法写好的笔划进行反复练习，从而快速帮助用户写好汉字的数字化书写练习方法及***。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：一种数字化书写练习方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1. 构建字形文件库，所述字形文件库包括文字的字形、笔划和笔顺；

S2. 从所述字形文件库中提取文字并在显示界面上显示；

S3. 按笔划进行书写，获取用户对该笔划的书写数据，并根据所述文字的标准笔划进行评分；或者，进一步的，当所述评分低于预设阈值时，重复该笔划的书写。

作为本发明的进一步改进，通过网页浏览器从所述字形文件库中提取文字并在显示界面上显示；包括在提示区显示所述文字，和/或在书写区显示所述文字的轮廓。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S2中还包括显示文字的正确书写过程，包括：按照笔顺，显示该文字全部笔划的正确书写过程；或者，根据笔划的书写规则，显示某一笔划的正确书写过程。

作为本发明的进一步改进，步骤S3中所述书写数据包括起笔坐标、收笔坐标和笔迹；

所述根据所述文字的标准笔划对所述书写数据进行评分的具体步骤包括：

关键点相似度：根据所述书写数据的关键点坐标与所述标准笔划的对应关键点坐标计算关键点相似度；

行笔相似度：根据所述笔迹和所述标准笔划计算两者之间的余弦相似度，确定行笔相似度；

重合度：根据所述笔迹的像素点与所述标准笔划像素点计算两者之间的重合度；

笔形相似度：根据所述笔迹的粗细变化情况与所述标准笔划的粗线变化情况计算两者之间的笔形相似度；

根据所述关键点相似度、行笔相似度、重合度和笔形相似度中的一项或几项进行加权计算所述书写数据的笔划评分。

作为本发明的进一步改进，用户可自由从所述关键点相似度、行笔相似度、重合度和笔形相似度中选择一项或几项作为相似度的评价指标。

作为本发明的进一步改进，还包括步骤S4，根据每一笔划的笔划评分，加权计算所述文字的书写得分，并显示所述书写得分。

作为本发明的进一步改进，预先为不同类型的笔划分别设定加权值；在计算书写得分时，对于同一笔划，其加权值与该笔划的重复次数成反比，重复次数越多，加权值越小。

一种数字化书写练习***，包括

字库模块：用于构建字形文件库，所述字形文件库包括文字的字形、笔划和笔顺；

显示模块：用于从所述字形文件库中提取文字并在显示界面上显示；

书写模块：按笔划进行书写，获取用户对该笔划的书写数据；或者，进一步的，当评分模块的评分低于预设阈值时，重复该笔划的书写；

评分模块：用于根据所述文字的标准笔划进行评分。

作为本发明的进一步改进，所述显示模块还用于显示文字的正确书写过程，包括：按照笔顺，显示该文字全部笔划的正确书写过程；或者，根据笔划的书写规则，显示某一笔划的正确书写过程；所述书写模块中所述书写数据包括起笔坐标、收笔坐标和笔迹。

作为本发明的进一步改进，所述评分模块具体用于计算：

关键点相似度：根据所述书写数据的关键点坐标与所述标准笔划的对应关键点坐标计算关键点相似度；

行笔相似度：根据所述笔迹和所述标准笔划计算两者之间的余弦相似度，确定行笔相似度；

重合度：根据所述笔迹的像素点与所述标准笔划像素点计算两者之间的重合度；

笔形相似度：根据所述笔迹的粗细变化情况与所述标准笔划的粗线变化情况计算两者之间的笔形相似度；

根据所述关键点相似度、行笔相似度、重合度和笔形相似度中的一项或几项进行加权计算所述书写数据的笔划评分。

作为本发明的进一步改进，所述书写模块还用于用户可自由从所述关键点相似度、行笔相似度、重合度和笔形相似度中选择一项或几项作为相似度的评价指标。

作为本发明的进一步改进，所述评分模块还用于根据每一笔划的笔划评分，加权计算所述文字的书写得分，并显示所述书写得分；

在计算书写得分时，对于同一笔划，其加权值与该笔划的重复次数成反比，重复次数越多，加权值越小；

对于不同的类型的笔划，预先分别设定加权值。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明包括自由书写和临摹等书写方式，用户可灵活的根据对汉字的书写熟练程度，选择不同的书写方式进行书写。

2、本发明可根据不同的书写方式，对书写的文字进行评估、判断，对书写不熟练的笔划，可反复进行练习。

3、本发明提供多种类型的书写相似度评估指标，可灵活组织不同指标对用户的书写进行评价。

附图说明

图1为本发明具体实施例流程示意图。

图2为本发明具体实施例对某个字进行书写流程示意图。

图3为本发明具体实施例界面显示示意图。

图4为本发明具体实施例***结构示意图。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。

如图1和图2所示，本实施例的数字化书写练习方法，包括如下步骤：S1. 构建字形文件库，所述字形文件库包括文字的字形、笔划和笔顺；S2. 从所述字形文件库中提取文字并在显示界面上显示；S3. 按笔划进行书写，获取用户对该笔划的书写数据，并根据所述文字的标准笔划进行评分；或者，进一步的，当所述评分低于预设阈值时，重复该笔划的书写。在本实施例中，有两种书写模式，一种书写模式为用户书写每一笔划，并对笔划进行评分，在写完该字时，对该字进行评分；另一种书写模式为用户书写每一笔划，并对笔划进行评分，并且，当该评分低于预设阈值时，引导用户重新书写该笔划。只有用户书写的每一笔划的评分均大于该笔划的阈值时，才能完成对该字的书写，对该字进行评分。

在本实施例中，通过网页浏览器从所述字形文件库中提取文字并在显示界面上显示；包括在提示区显示所述文字，和/或在书写区显示所述文字的轮廓。通过网页浏览器，具体如H5页面来显示文字，以及书写区。可以降低电子设备端的存储、计算量，实现电子设备端的轻量化。

在本实施例中，如图3所示，显示界面包括较小的提示区，用来提示当前要书写的文字；和较大的书写区，用来供用户进行书写。书写区包括书写方格，如图3中所示的“田”字格，或者“米”字格等等帮助用户书写的格式。在书写区，还可以显示待书写文字的轮廓。如图3中，通过阴影的方式显示待写字“永”字的轮廓。以方便初学者以临摹的方式来书写。

在本实施例中，所述步骤S2中还包括显示文字的正确书写过程，包括：按照笔顺，显示该文字全部笔划的正确书写过程；或者，根据笔划的书写规则，显示某一笔划的正确书写过程。显示文字的书写过程或笔划的书写过程可以在提示区显示，也可以在书写区显示。对笔划的正确书写过程的以动画的方式进行显示，如“永”字中第二笔横折钩，以动画的方式显示笔划从起笔，先横、后折、后竖、再钩的书写过程，而对文字的正确书写过程则以动画方式，按照各笔划的笔顺，逐一显示各笔划的书写过程，如“永”字，按顺序显示点、横折钩、横撇、撇、捺五笔。

在本实施例中，步骤S3中所述书写数据包括起笔坐标、收笔坐标和笔迹；所述根据所述文字的标准笔划对所述书写数据进行评分的具体步骤包括：关键点相似度：根据所述书写数据的关键点坐标与所述标准笔划的对应关键点坐标计算关键点相似度；行笔相似度：根据所述笔迹和所述标准笔划计算两者之间的余弦相似度，确定行笔相似度；重合度：根据所述笔迹的像素点与所述标准笔划像素点计算两者之间的重合度；笔形相似度：根据所述笔迹的粗细变化情况与所述标准笔划的粗线变化情况计算两者之间的笔形相似度；根据所述关键点相似度、行笔相似度、重合度和笔形相似度中的一项或几项进行加权计算所述书写数据的笔划评分。

在本实施例中，对于用户书写的每一个笔划，都有一个对应的起笔坐标、收笔坐标以及笔迹。通过笔迹，还可以确定关键的折点坐标，如“永”字中横折钩中“折”点和“钩”点的坐标。在本实施例中，起笔点、收笔点和折点均为关键点。同样，在标准笔划中，同样可以确定标准笔划对应关键点的坐标，如图3中在书写区显示的标准的“永”字的每一笔划的关键点的坐标。用户书写的笔划的关键点的坐标记为书写坐标，标准笔划的坐标记为标准坐标。可通过用书写坐标与标准坐标之间的距离来度量关键点相似度，距离越小，相似度越大，距离越大，相似度越小。为了降低计算量，简化地，以标准坐标为圆心，以预设的值为半径做圆，记为标准坐标圆，以书写坐标是否落在对应标准坐标圆区域，来判断书写坐标与标准坐标之间的相似度。落入则说明相似，否则说明不相似。对各关键点的相似度进行加权求和计算，即可计算得到笔划的关键点相似度。

在本实施例中，将用户的书写笔迹和标准笔划均用向量表示，并计算两个向量之间的余弦相似度，以该余弦相似度来表征用户书写笔迹的行笔相似度。在本实施例中，用户书写笔迹和标准笔划均是以像素点来表征，在汉字中，笔划具有一定粗细、长短等不同特征，而且户所书写的笔迹也同样具有粗细、长短等特征，用户的书写笔迹可能落在标准笔划的像素点之内，也可能超出标准笔划的像素点。如传统书法练习中的描红，标准笔划为给出的笔划轮廓，用户进行书写，如用户书写的笔迹完全与标准笔划的轮廓一致，即完全填满该轮廓，又没有超出轮廓的范围，则说明用户的书写与标准笔划的相似度越高，如果用户笔迹没有填满标准笔划的轮廓或者是超出了轮廓，则说明用户的书写笔迹与标准笔划的相似度不高。因此，可以用用户书写笔迹与标准笔划的像素点的重合度来度量用户的书写笔迹，重合的像素点越多，两者的重合度越高，否则重合度越低。在汉字中，一个笔划的粗细也是变化的，如“永”字中的第四笔“撇”，起笔处较粗，如为10个像素，然后逐渐变细，为5个像素，撇尖最细，如为1个像素，粗的地方在书写时用力需要较重，细的地方用力较轻，其力道变化遵循10个像素到5个像素到1个像素的变化过程。在用户的书写过程中，也应该遵循该变化过程，如为8个像素到4个像素到1个像素，虽然用户书写的笔划粗细与标准笔划完全一致，但其粗细变化过程与标准笔划的一致。因此，可由此进行笔形相似度的评价，一致性越高，则笔形相似度越高，否则笔形相似度越低。因此，通过评估笔迹与标准笔划之间的粗细变化情况是否一致，来表征用户的书写过程中否符合笔划的书写力道要求。当然，需要说明的是，对于用鼠标等不具有表征书写力道的方式来书写的笔迹，可以不进行笔形相似度的计算评估，而对于触摸屏、压力屏等可以体现用户书写力道、或反映书写粗细的方式书写的笔迹，则可以进行笔形相似度评估。

在本实施例中，可根据需要，选择关键点相似度、行笔相似度、重合度和笔形相似度中的一项或几项进行加权计算所述书写数据的笔划评分；否则，判断书写数据不正确，需要用户重新书写。并且，根据需要，可以在书写区或提示区通过动画的方式显示该笔划的正确书写方式，以更多的为用户提供书写引导。在通过计算确定了关键点相似度、行笔相似度、重合度和笔形相似度的值后，再通过加权的方式，即可计算得到用户对每个笔划的书写得分。当某个笔划的书写得分低于预设的阈值时，则说明用户书写正确，进入下一笔划的书写，否则，提示用户重新对该笔划进行书写。

在本实施例中，对于不同的笔划，其书写难度不一样，因此，对于不同的笔划分别设置加权值，难度较大的笔划加权值较高，难度较小的笔划加权值较低。如对于“永”字，共有5笔，其中，点相对最简单，横折钩相对最难，因此，可对点、横折钩、横撇、撇、捺五笔分别设置加权值为：0.1、0.4、0.2、0.15、0.15。

在本实施例中，在计算书写得分时，对于同一笔划，其加权值与该笔划的重复次数成反比，重复次数越多，加权值越小。用户完成书写的某个字，对于其中的某个笔划，可能并不能一次就书写得符合要求，可能会写多次。因此，对于某个笔划的加权值为可变化的加权值，用户的书写在达到要求前，书写的次数越多，其加权值越小。如上所述，对于“永”字的第二笔“横折钩”，如果用户的书写一次即符合要求，那么该笔划的加权值为初始值0.4，如果用户书写了两次，那么该笔划的加权值为0.4-0.04=0.36，可以依此类推，按照a=A-（n-1）p的公式来计算加权值，其中a是该笔划的最终加权值，A为该笔划的初始加权值，如0.4，n为书写该笔划重复的次数，如2次，p为递减步长，如0.04。当然各参数值可根据需要进行设定，在此仅仅为一个实例，并且，加权值不能小于零，即上式中，如果重复了11次及更多次时，该笔划的加权值都为0。本实施例中，根据每一笔划的笔划评分，加权计算所述文字的书写得分，并显示所述书写得分。在确定了各笔划的加权值和各笔划的笔划评分，即可加权计算得到用户对该字的书写得分，以对用户所书写的整个文字的质量进行评价。

通过本实施例的方法，不仅可以很好的引导用户按照正确的方法来书写汉字，而且还能对用户的书写每个笔划，以及文字进行评价打分，引导用户针对性的进行练习，以提高书写的熟练度。

如图4所示，本实施例的数字化书写练习***，包括字库模块：用于构建字形文件库，所述字形文件库包括文字的字形、笔划和笔顺；显示模块：用于从所述字形文件库中提取文字并在显示界面上显示；书写模块：按笔划进行书写，获取用户对该笔划的书写数据；或者，进一步的，当评分模块的评分低于预设阈值时，重复该笔划的书写；评分模块：用于根据所述文字的标准笔划进行评分。

在本实施例中，所述显示模块还用于显示文字的正确书写过程，包括：按照笔顺，显示该文字全部笔划的正确书写过程；或者，根据笔划的书写规则，显示某一笔划的正确书写过程；所述书写模块中所述书写数据包括起笔坐标、收笔坐标和笔迹。评分模块具体用于计算：关键点相似度：根据所述书写数据的关键点坐标与所述标准笔划的对应关键点坐标计算关键点相似度；行笔相似度：根据所述笔迹和所述标准笔划计算两者之间的余弦相似度，确定行笔相似度；重合度：根据所述笔迹的像素点与所述标准笔划像素点计算两者之间的重合度；笔形相似度：根据所述笔迹的粗细变化情况与所述标准笔划的粗线变化情况计算两者之间的笔形相似度；根据所述关键点相似度、行笔相似度、重合度和笔形相似度中的一项或几项进行加权计算所述书写数据的笔划评分。

在本实施例中，所述评分模块还用于根据每一笔划的笔划评分，加权计算所述文字的书写得分，并显示所述书写得分；在计算书写得分时，对于同一笔划，其加权值与该笔划的重复次数成反比，重复次数越多，加权值越小；对于不同的类型的笔划，预先分别设定加权值。

上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种数字化书写练习方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1. 构建字形文件库，所述字形文件库包括文字的字形、笔划和笔顺；

S2. 从所述字形文件库中提取文字并在显示界面上显示；

S3. 按笔划进行书写，获取用户对该笔划的书写数据，并根据所述文字的标准笔划进行评分；或者，进一步的，当所述评分低于预设阈值时，重复该笔划的书写。

2.根据权利要求1所述的数字化书写练习方法，其特征在于：通过网页浏览器从所述字形文件库中提取文字并在显示界面上显示；包括在提示区显示所述文字，和/或在书写区显示所述文字的轮廓。

3.根据权利要求1所述的数字化书写练习方法，其特征在于：所述步骤S2中还包括显示文字的正确书写过程，包括：按照笔顺，显示该文字全部笔划的正确书写过程；或者，根据笔划的书写规则，显示某一笔划的正确书写过程。

4.根据权利要求1所述的数字化书写练习方法，其特征在于：步骤S3中所述书写数据包括起笔坐标、收笔坐标和笔迹；

所述根据所述文字的标准笔划对所述书写数据进行评分的具体步骤包括：

关键点相似度：根据所述书写数据的关键点坐标与所述标准笔划的对应关键点坐标计算关键点相似度；

行笔相似度：根据所述笔迹和所述标准笔划计算两者之间的余弦相似度，确定行笔相似度；

重合度：根据所述笔迹的像素点与所述标准笔划像素点计算两者之间的重合度；

笔形相似度：根据所述笔迹的粗细变化情况与所述标准笔划的粗线变化情况计算两者之间的笔形相似度；

根据所述关键点相似度、行笔相似度、重合度和笔形相似度中的一项或几项进行加权计算所述书写数据的笔划评分。

5.根据权利要求4所述的数字化书写练习方法，其特征在于：还包括步骤S4，根据每一笔划的笔划评分，加权计算所述文字的书写得分，并显示所述书写得分。

6.根据权利要求5所述的数字化书写练习方法，其特征在于：预先为不同类型的笔划分别设定加权值；在计算书写得分时，对于同一笔划，其加权值与该笔划的重复次数成反比，重复次数越多，加权值越小。

7.一种数字化书写练习***，其特征在于：包括

字库模块：用于构建字形文件库，所述字形文件库包括文字的字形、笔划和笔顺；

显示模块：用于从所述字形文件库中提取文字并在显示界面上显示；

书写模块：按笔划进行书写，获取用户对该笔划的书写数据；或者，进一步的，当评分模块的评分低于预设阈值时，重复该笔划的书写；

评分模块：用于根据所述文字的标准笔划进行评分。

8.根据权利要求7所述的数字化书写练习***，其特征在于：所述显示模块还用于显示文字的正确书写过程，包括：按照笔顺，显示该文字全部笔划的正确书写过程；或者，根据笔划的书写规则，显示某一笔划的正确书写过程；所述书写模块中所述书写数据包括起笔坐标、收笔坐标和笔迹。

9.根据权利要求8所述的数字化书写练习***，其特征在于：所述评分模块具体用于计算：

关键点相似度：根据所述书写数据的关键点坐标与所述标准笔划的对应关键点坐标计算关键点相似度；

行笔相似度：根据所述笔迹和所述标准笔划计算两者之间的余弦相似度，确定行笔相似度；

重合度：根据所述笔迹的像素点与所述标准笔划像素点计算两者之间的重合度；

笔形相似度：根据所述笔迹的粗细变化情况与所述标准笔划的粗线变化情况计算两者之间的笔形相似度；

根据所述关键点相似度、行笔相似度、重合度和笔形相似度中的一项或几项进行加权计算所述书写数据的笔划评分。

10.根据权利要求9所述的数字化书写练习***，其特征在于：所述评分模块还用于根据每一笔划的笔划评分，加权计算所述文字的书写得分，并显示所述书写得分；

在计算书写得分时，对于同一笔划，其加权值与该笔划的重复次数成反比，重复次数越多，加权值越小；

对于不同的类型的笔划，预先分别设定加权值。