CN108804989B - 书画装置、书画设备及书画辅助方法 - Google Patents

书画装置、书画设备及书画辅助方法 Download PDF

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Abstract

一种书画装置、书画设备及书画辅助方法。该书画装置包括:显示部,被配置为显示预设书画信息;图像采集部,被配置为采集用户面前的图像;识别单元,与图像采集部通信连接,被配置为根据图像识别书画区域;控制单元,其中,控制单元分别与显示部以及识别单元通信连接,控制单元被配置为控制显示部显示预设书画信息,显示部显示的图像光被传输到用户的眼中且预设书画信息的虚像映射在书画区域中。该书画装置应用增强显示技术,使用户对映射在书画区域中的预设书画信息的虚像进行临摹,在反复练习过程中,提高练习体验和效果。

Description

书画装置、书画设备及书画辅助方法
技术领域
本发明至少一个实施例涉及一种书画装置、书画设备及书画辅助方法。
背景技术
随着科学技术的发展,越来越多的传统行业融入新的技术内容。书法和绘画的学习过程基本靠个人主观的努力,学习过程中也需要个人的揣摩和反复练习。在书写汉字的过程中,讲究书写比划顺序以及下笔的力度、停顿等诸多方面。
发明内容
本发明的至少一实施例提供一种书画装置、书画设备及书画辅助方法。该书画装置应用增强显示技术,使用户对映射在书画区域中的预设书画信息的虚像进行临摹,在反复练***。
本发明的至少一实施例提供一种书画装置,包括:显示部,被配置为显示预设书画信息;图像采集部,被配置为采集用户面前的图像;识别单元,与图像采集部通信连接,被配置为根据图像识别书画区域;控制单元,其中,控制单元分别与显示部以及识别单元通信连接,控制单元被配置为控制显示部显示预设书画信息,显示部显示的图像光被传输到用户的眼中且预设书画信息的虚像映射在书画区域中。
例如,在本实施例一示例提供的书画装置中,识别单元还被配置为根据图像识别书画区域内的书画子区域,控制单元还被配置为将预设书画信息的子图形的虚像映射在书画子区域内。
例如,在本实施例一示例提供的书画装置中,识别单元还被配置为根据图像识别用户书写的第一个字符,控制单元还被配置为将预设书画信息的虚像映射在第一个字符周围且在书画区域内的预设位置处。
例如,在本实施例一示例提供的书画装置中,图像采集部还被配置为采集用户所使用的笔尖的深度图像,识别单元还被配置为根据深度图像识别笔尖在运动过程中的三维坐标的变化并发送给控制单元以提取有效笔迹信息,有效笔迹信息为笔尖与书画区域内的书写载体的距离为0时的运动轨迹,且运动轨迹在书画区域中的预定区域内。
例如,在本实施例一示例提供的书画装置中,控制单元还被配置为根据有效笔迹信息,强调显示用户下一笔的笔画。
例如,在本实施例一示例提供的书画装置中,控制单元还被配置为根据预设书画信息与有效笔迹信息的契合度进行判断并评分,并将评分的显示信号发送给显示部以显示评分结果。
例如,在本实施例一示例提供的书画装置中,还包括:外部接口,与控制单元通信连接,控制单元还被配置为根据预设书画信息与有效笔迹信息的契合度进行判断并评分,并将评分的信号发送到外部接口。
例如,在本实施例一示例提供的书画装置中,还包括:存储器,预设书画信息和有效笔迹信息至少之一存储在存储器中。
例如,在本实施例一示例提供的书画装置中,控制单元还被配置为对评分进行分析以对用户书写的每一笔画的书写情况进行分类。
例如,在本实施例一示例提供的书画装置中,显示部包括:投影部和半透半反部,投影部将在显示部显示的预设书画信息投影到半透半反部,且半透半反部将投影部投射的预设书画信息的图像光反射到用户的眼中。
本发明的至少一实施例提供一种书画设备,包括:头戴部;以及书画装置,设置在头戴部上,其中,书画装置包括本发明任一实施例提供的书画装置。
本发明的至少一实施例提供一种书画辅助方法,包括:采集用户面前的图像;根据图像识别书画区域;将预设书画信息的图像光传输到用户的眼中并将预设书画信息的虚像映射在书画区域中。
例如,在本实施例一示例提供的书画辅助方法中,还包括:根据图像识别书画区域内的书画子区域;将预设书画信息的子图形的虚像映射在书画子区域内。
例如,在本实施例一示例提供的书画辅助方法中,还包括:根据图像识别用户书写的第一个字符;将预设书画信息的虚像映射在第一个字符周围且在书画区域内的预设位置处。
例如,在本实施例一示例提供的书画辅助方法中,还包括:采集用户面前的笔尖的深度图像;根据深度图像识别笔尖在运动过程中的三维坐标的变化以提取有效笔迹信息,其中,有效笔迹信息为笔尖与书画区域内的书写载体的距离为0时的运动轨迹,且运动轨迹在书画区域中的预定区域内。
例如,在本实施例一示例提供的书画辅助方法中,还包括:根据有效笔迹信息,强调显示用户下一笔的笔画。
例如,在本实施例一示例提供的书画辅助方法中,还包括:根据预设书画信息和有效笔迹信息的契合度进行判断并评分。
例如,在本实施例一示例提供的书画辅助方法中,对评分进行投影显示或输出。
例如,在本实施例一示例提供的书画辅助方法中,分析评分以对用户书写的每一笔画的书写情况进行分类。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例,而非对本发明的限制。
图1a和图1b为本发明一实施例提供的书画装置示意图;
图2a为本发明一实施例提供的通过书画装置的显示部观看的书画区域示意图;
图2b为本发明一实施例提供的用户临摹过程示意图;
图2c为本发明一实施例提供的另一种通过书画装置的显示部观看的书画区域示意图;
图2d为本发明一实施例提供的另一种通过书画装置显示部观看的书画区域示意图;
图3a为本发明一实施例提供的书画装置进行智能评分及显示的示意图;
图3b为本发明一实施例提供的书画装置进行智能评分及显示的示意图;
图4为本发明一实施例提供的书画装置的主要工作流程示意图;
图5为本发明一实施例提供的书画设备示意图;
图6a-图6d为本发明一实施例提供的书画辅助方法流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例的附图,对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
除非另外定义,本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应地改变。
在研究中,本申请的发明人发现:一般在书法和绘画的自主练习中,容易出现仅靠用户主观判断,得不到客观的评价与指导意见的情况。而在书法的练习过程中极易出现书写笔画顺序不对的情况。
本发明的实施例提供一种书画装置、书画设备及书画辅助方法。该书画装置包括:显示部、图像采集部、识别单元以及控制单元。显示部被配置为显示预设书画信息;图像采集部被配置为采集用户面前的图像;识别单元与图像采集部通信连接,被配置为根据图像识别书画区域;控制单元分别与显示部以及识别单元通信连接,控制单元被配置为控制显示部显示预设书画信息,显示部显示的图像光被传输到用户的眼中且预设书画信息的虚像映射在书画区域中。该书画装置应用增强显示技术,使用户可以对映射在书画区域中的预设书画信息的虚像进行临摹,在反复练***。
下面结合附图对本发明实施例提供的书画装置、书画设备及书画辅助方法进行描述。
实施例一
本实施例提供一种书画装置,图1a和图1b为本实施例提供的书画装置示意图。如图1a所示,该书画装置包括显示部120、图像采集部130、识别单元140以及控制单元150。书画装置中的显示部120被配置为在用户面前显示预设书画信息;图像采集部130被配置为采集用户面前的图像;识别单元140与图像采集部130通信连接,被配置为根据图像采集部130采集的图像识别书画区域;控制单元150分别与显示部120以及识别单元140通信连接,控制单元150被配置为控制显示部120显示预设书画信息,显示部120显示的图像光被传输到用户的眼中且预设书画信息的虚像映射在书画区域中。上述的预设书画信息的虚像是指显示部上显示的预设书画信息在使用该书画装置的用户的眼睛中形成的虚像。
本实施例提供的书画装置利用图像采集部以及识别单元采集并识别出书画区域,然后通过控制单元以及显示部显示预设书画信息,使用户可以在书画区域看到预设书画信息的虚像,因此,实现了预设书画信息与现实场景的增强现实。该书画装置应用增强现实技术(Augmented Reality,AR),使用户可以对映射在书画区域中的预设书画信息的虚像进行临摹,在反复练***。
需要说明的是,上述的“通信连接”在图1a中以连接直线表示,是指可相互传输或接收数据信息,即,识别单元140接收图像采集部130传输的图像信号,控制单元150接收识别单元140的数据信号,控制单元150向显示部120发送显示信号等。该“通信连接”可以包括有线的方式(例如通过电缆或光纤相连)和无线的方式(例如通过wifi等无线网络相连);此外,这里的用户是指正在使用该书画装置的人。
例如,预设书画信息包括书画图形,即,书法和绘画的图形。例如,书法可以包括楷书、宋体、草书和隶书等多种标准字体,绘画可以包括素描、白描和工笔画等多种绘画类型,本实施例对此不作限制。
例如,图像采集部130可以包括***头,例如包括微型深度摄像头,用于采集用户视野内的物体的深度图像。该深度图像也可被称为距离影像,是指包括从深度摄像头到所拍摄的场景中各点的距离(深度)的图像,本实施例包括但不限于此。
例如,识别单元140和控制单元150可以用软件实现,以便由各种类型的处理器执行。例如,在识别单元140和控制单元150可以利用软件实现时,考虑到现有硬件工艺的水平,可以以软件实现的模块。在不考虑成本的情况下,本领域技术人员都可以搭建对应的硬件电路来实现对应的功能,该硬件电路包括常规的超大规模集成(VLSI)电路或者门阵列以及诸如逻辑芯片、晶体管之类的现有半导体或者是其它分立的元件。例如,控制单元150还可以用可编程硬件设备,诸如现场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑设备等实现,本实施例对此不作限制。例如,识别单元140和控制单元150以其各自的功能进行了划分,然而,识别单元140也可以是一体的结构。例如,识别单元140和控制单元150可以整合在同一集成电路中。
例如,如图1b所示,显示部120包括投影部121和半透半反部122,投影部121将要在显示部120显示的预设书画信息对应的书画图形投影到半透半反部122上,且半透半反射部122被配置为将投影部121投射的书画图形的图像光反射到用户的眼中,使人眼能够观看到书画图形的虚像;半透半反射部122还可以透射书画区域,使书画区域也进入到用户的眼中。因此,用户通过半透半反部既可以看到书画图形的虚像,也可以看到书画区域,即,用户看到书画图形的虚像映射在书画区域内。
例如,半透半反部122可以包括半透式镜片,本实施例包括但不限于此。需要说明的是,图1b示意性的示出投影部位于半透半反部的上方,本实施例对此不作限制,例如,投影部还可以位于半透半反部的其他位置,只要投影部能将要在显示部显示的书画图形投影到半透半反部上即可。
例如,图2a为本实施例提供的通过书画装置的显示部观看的书画区域示意图。如图2a所示,识别单元还被配置为根据从图像采集部获取的图像来识别书画区域200内的书画子区域201。图2a示意性的以练习书法为例进行描述,图2a中书画子区域201以边框图形示出,本实施例包括但不限于此。
例如,书画子区域201还可以以其他图形示出,例如,包括阴影方格或空白方格等图形,只要能够使识别单元识别即可。例如,当识别单元识别到带有四个直角的外框时,判定当前区域为书画子区域201(边框图形),当识别到至少重复出现N(根据实际需求设定,例如N>2)个书画子区域201时,判定当前区域为包含书画子区域201的书画区域200。
例如,如图2a所示,在识别单元识别书画区域200内的书画子区域201后,识别单元将数据信号发送给控制单元,控制单元将书画图形的虚像210中包括的子图形的虚像211映射在书画子区域201内。
例如,图2b为本实施例提供的用户临摹过程示意图,如图2b所示,用户对书画图形的子图形的虚像211进行临摹以练习书法。例如,每个书画子区域201为一个字框,子图形为字的图形,用户可以临摹显示在字框中的字的图形(虚像)。
例如,图2b所示,图像采集部还被配置为采集用户所使用的笔尖301的深度图像,识别单元还被配置为根据深度图像识别笔尖301的位置。例如,识别单元对深度图像进行分析,当识别到书画区域内存在笔尖形状时,对其进行锁定。例如,识别单元可以锁定用户手中倾斜的笔尖301,然后跟踪记录笔尖301的运动轨迹。
例如,如图2a和图2b所示,识别笔尖301的位置包括:识别笔尖301在运动过程中的三维坐标的变化。例如,假设书画子区域201为矩形,每个书画子区域201沿X方向的长度为x,沿Y方向的长度为y,相邻的书画子区域201之间沿X方向的间隔为a,沿Y方向的间隔为b。以沿书画区域200垂直向上的方向为Z方向(如图2b所示)。需要说明的是,本实施例以书画区域200所在的平面沿Z方向的坐标为Z=0为例进行描述,并且书画区域200所在的平面也为书写载体300所在的平面。
例如,如图2a和图2b所示,书画子区域201的直角位置的坐标分别为A(x1,y1,0),B(x1+x,y1,0),C(x1,y1+y,0),D(x1+x,y1+y,0),E(x1+x+a,y1,0),F(x1,y1+y+b,0),由于书画图形的子图形的虚像211映射在书画子区域201内,因此,笔尖301的坐标(x0,y0,z0)满足x1≤x0≤x1+x,y1≤y0≤y1+y,z0=0时,笔尖301的运动轨迹可以被提取为有效笔迹信息221,而笔尖301在上述范围之外的运动轨迹即为无效笔迹信息222。
需要说明的是,本实施例以有效笔迹信息为笔尖与书画区域内的书写载体的距离为0时的运动轨迹,且该运动轨迹落入书画区域中的预定区域,例如,书画子区域。上述将有效笔迹信息的运动轨迹限制到书画子区域内是排除误写笔画。排除误写笔画是为了更好地判断位于书画子区域(例如,字框)内的书写情况。然而,书画子区域之外的误写笔画也可以看作是一种书画的缺陷,因此,这里判断有效笔迹信息的预定区域也并不限制于书画子区域,而也可以是整个书画区域,或者书画区域的任意一部分。
例如,控制单元还被配置为根据笔尖的位置,即,有效笔迹信息,强调显示用户下一笔的笔画。例如,可以将控制单元设置为:在提取识别单元存储的笔尖运动轨迹的有效笔迹信息的过程中,对当前书写的字中已完成的笔画弱化或不显示,对下一笔将要书写的笔画进行强调显示(例如,增亮、加粗、闪动等)以提示用户下一笔的笔画,从而实现纠正下笔顺序,避免用户出现倒下笔的情况。
例如,图2c为本实施例提供的另一种通过书画装置的显示部观看的书画区域示意图。如图2c所示,本示例以用户进行书法练习为例进行描述,当书画区域200上没有书画子区域(例如,字框等图形)时,识别单元还被配置为根据图像采集部提供的图像识别用户书写的第一个字符202。例如,该第一个字符202可以为任一个文字,如图2c所示的“好”字。本实施例包括但不限于此,例如,该第一个字符202还可以包括特殊字符(“X”、“Δ”等)。当识别单元识别到用户书写的第一个字符202后,将该数据信号传输给控制单元,控制单元对该第一个字符202的周围设定预设位置203,即,如图2c所示的虚线方框所在位置,然后控制单元将书画图形的虚像210映射在第一个字符202周围的预设位置203处,即,映射在虚线方框内。例如,预设位置203沿X方向(横向)距第一个字符202的间隔为c,预设位置203沿Y方向(竖向)距第一个字符202的间隔为d,本实施例示意性的列举2个预设位置203,用户可根据实际需要对预设位置203的个数及位置进行设定。
例如,图2d为本实施例提供的另一种通过书画装置显示部观看的书画区域示意图。如图2d所示,本示例以用户进行绘画练习为例进行描述,在进行绘画练习的过程中当书画区域200上没有书画子区域的图形时,识别单元还被配置为根据图像采集部提供的图像识别用户书写的第一个字符202。例如,该第一个字符202可以为包括特殊字符,如“Δ”、“X”等。当识别单元识别到用户书写的第一个字符202后,将该数据信号传输给控制单元,控制单元对该第一个字符202的周围设定预设位置203(图中的虚线框),然后将书画图形的虚像210(如图2d所示的“圆”)映射在第一个字符202周围的预设位置203处。例如,预设位置203沿X方向(横向)距第一个字符202的距离为c,本实施例包括但不限于此,用户可根据实际需要对预设位置203的位置进行设定。
需要说明的是,当用户绘画功底较差时,书画区域内也可以包括的限定书画子区域的图形,控制单元将书画图形的子图形的虚像映射在书画子区域的图形内,以辅助并强化用户对书画图形的每个子图形的练习。另外,上述识别单元可以为同一个识别单元,也可以分为多个识别单元以对笔尖、书画子区域以及第一个字符分别进行识别,并且多个识别单元分别与控制单元通信连接。
例如,根据一些实施例的书画装置还包括存储器160。图3a为本实施例提供的书画装置进行智能评分及显示的示意图。如图3a所示,该书画装置还包括设置存储器160,控制单元150与存储器160通信连接以读取存储器160中存储的预设书画信息对应的书画图形和有效笔迹信息的至少之一,例如可以为用户想进行临摹的字帖数据。控制单元150根据书画图形和有效笔迹信息的契合度进行判断并评分。需要说明的是,本实施例以书画图形和有效笔迹信息均存储在同一个存储器里为例进行描述,本实施例包括但不限于此。例如,书画图形和有效笔迹信息还可以分别存储在两个存储器中,且控制单元分别与两个存储器通信连接以读取书画图形和有效笔迹信息。
例如,本示例以书画图形为书法字帖为例进行描述,控制单元在读取书画图形和有效笔迹信息之后,可以对有效笔迹信息中的每个笔迹与书法字帖中的每个字进行比较,并按照两者之间的契合度进行评分。这里的“契合度”即为每个笔迹与书法字帖中的每个字的重合程度。例如,当契合度为80%-85%时,可以设定用户所得成绩为80分;当契合度为85%-90%时,可以设定用户所得成绩为85分;当契合度为90%-95%时,可以设定用户所得成绩为90分;当契合度为95%-100%时,可以设定用户所得成绩为100分等,本实施例对此不作限制,用户可根据自身情况对契合度与评分的关系进行设定。
例如,还可以通过拆分有效笔迹信息中的每个笔迹的笔画,按照有效笔迹信息中的每个笔画与书画图形中的每个笔画的重合度进行打分,然后取平均分数。例如,笔画的打分包括:控制单元按照常见字的笔画,将笔画分成几大类,如:横、竖、撇、捺、横钩、横撇等,当用户完成一个字的书写后,控制单元记录每个笔画的得分,并记录每一种笔画最近N次(如100或1000次)的历史得分情况,得出历史得分曲线,并进行笔画间的对比,从而帮助用户得到自己的练字情况。
例如,如图3a所示,控制单元150还被配置为将评分的显示信号发送给显示部120以显示评分结果。例如,该评分可按照用户***均分进行显示,或针对一页字的平均分进行显示等,该评分显示通过显示部呈现在用户眼前。需要说明的是,无论哪种评分显示,处理单元都会对每个字进行对比打分并记录。
例如,图3b为本实施例提供的书画装置进行智能评分及显示的示意图。如图3b所示,书画装置还包括外部接口170,与控制单元150通信连接,控制单元150将评分的信号发送到外部接口170。例如,外部接口170与外部装有客户端的电脑、手机等设备连接,传输比较数据以供用户调用。例如,当用户完成对一页书画图形的临摹时,该页所有有效笔迹信息已记录完成。当用户通过外部接口170(例如,通用串口总线(USB)或蓝牙等)与外部用户界面(UI)400通信连接,并读取评分和记录信息时,整页字帖将在用户界面显示,并与书画图形进行比较(如左右对比比较、重合设置透明度的比较等),使用户能客观了解自己的练字水平。例如,外部UI指用户在用于显示评分的电脑,手机等安装有客户端的设备上,针对该产品专门设计的UI界面,本实施例包括但不限于此。
需要说明的是,针对绘画练习中的书画图形与有效笔迹信息的评分及显示也可以应用图3a和图3b所示的过程,在此不再赘述。
例如,控制单元150还被配置为对评分进行分析以对用户书写的每一笔画的书写情况进行分类。例如,控制单元150可以对用户的有效笔迹信息进行笔画的归类和统计,并通过数据分析出,用户哪些笔画写(画)的比较好,哪些笔画写(画)的不好,该分析结果可通过显示部显示出来。另外,该分析结果也可以供用户在外部用户界面(UI)400中调用和读取。
需要说明的是,本实施例提供的书画装置可以设置在头戴部上,也可以设置在书桌或者椅子上等,本实施例对此不作限制。
例如,图4为本实施例提供的书画装置的主要工作流程示意图,该书画装置的主要工作流程在上述内容中已进行了详细描述,这里不再赘述。本实施例提供的书画装置应用增强现实技术,一方面可以使用户对映射在书画区域中的预设书画信息的虚像进行临摹,在反复练***;另一方面可以在书法练习过程中给出下一笔的建议,从而避免书写笔画顺序不对的情况。
实施例二
本实施例提供一种书画设备,图5示出了本实施例提供的书画设备示意图。如图5所示,书画设备包括头戴部110以及实施例一提供的任一种书画装置,该书画装置设置在头戴部110上。
需要说明的是,图5示意性的以头戴部110为眼镜为例进行描述,但本实施例不限于此,例如,头戴部还可以为头盔等戴在用户头部的设备。
例如,在用户佩戴头戴部110时,显示部120和图像采集部130位于头戴部110的前方。本实施例对识别单元140和控制单元150的位置不作限制,例如,识别单元140和控制单元150可以位于头戴部110的正前方、侧面,或者设置在头戴部110的内部等位置。
本实施例提供的书画设备应用增强现实技术,一方面可以使用户对映射在书画区域中的预设书画信息的虚像进行临摹,在反复练***;另一方面可以在书法练习过程中给出下一笔的建议,从而避免书写笔画顺序不对的情况。
实施例三
本实施例提供一种书画辅助方法,图6a-图6d为本实施例提供的书画辅助方法流程图,例如,如图6a所示,具体步骤包括:
S201:采集用户面前的图像。
例如,可通过图像采集部采集用户面前的图像。
S202:根据图像识别书画区域。
例如,可通过识别单元与图像采集部通信连接,根据图像识别书画区域。
S203:将预设书画信息的图像光传输到用户的眼中并将预设书画信息的虚像映射在书画区域中。
例如,预设书画信息包括书画图形,即,书法和绘画的图形。
例如,可通过显示部在用户面前显示预设书画信息。
例如,可将控制单元分别与显示部以及识别单元通信连接,控制单元被配置为控制显示部显示预设书画信息,显示部显示的图像光被传输到用户的眼中且预设书画信息的虚像映射在书画区域中。
例如,通过显示部既可以将书画图形反射到用户的眼中,用户也可以透过显示部观看到书画区域,因此,用户可以看到书画图形的虚像映射在书画区域内。
本实施例提供的书画辅助方法利用采集图像,并识别出该图像中的书画区域,然后将预设书画信息的图像光传输到用户的眼中并将预设书画信息的虚像映射在书画区域中,可以使用户在书画区域看到预设书画信息的虚像,因此,实现了预设书画信息与现实场景的增强现实。该书画辅助方法应用增强现实技术(Augmented Reality,AR),可以使用户对映射在书画区域中的预设书画信息的虚像进行临摹,在反复练***。
例如,如图6b所示,本实施例提供的书画辅助方法还包括:
S211:根据图像识别书画区域内的书画子区域。
例如,还可以通过上述识别单元根据图像识别书画区域的书画子区域。本实施例不限于此,例如,还可以通过另一个识别单元根据图像识别书画子区域。
S212:将预设书画信息的子图形的虚像映射在书画子区域内。
例如,本实施例以书画子区域为边框图形为例进行描述,但不限于此。例如,书画子区域还可以以其他图形示出,例如,包括阴影方格或空白方格等图形,只要能够使识别单元识别即可。例如,当识别单元识别到具有四个直角的边框时,判定当前区域为书画子区域(边框图形),当识别到至少重复出现N(根据实际需求设定,例如,N>2)个书画子区域时,判定当前区域为包含书画子区域的书画区域。
例如,在识别单元识别书画区域内的书画子区域后,识别单元将数据信号发送给控制单元,控制单元将书画图形的子图形的虚像映射在书画子区域内,用户对书画图形的子图形的虚像进行临摹以练习书法。
例如,如图6c所示,本实施例提供的书画辅助方法还包括:
S221:根据图像识别用户书写的第一个字符。
S222:将预设书画信息的虚像映射在第一个字符周围且在书画区域内的预设位置处。
例如,本示例以用户进行书法练习为例进行描述,当书画区域上没有书画子区域(例如,字框等图形)时,识别单元还被配置为根据图像采集部提供的图像识别用户书写的第一个字符。当识别单元识别到用户书写的第一个字符后,将该数据信号传输给控制单元,控制单元对该第一个字符的周围设定预设位置,然后控制单元将书画图形的虚像映射在第一个字符周围的预设位置处。用户可根据实际需要对预设位置的个数及位置进行设定。
例如,上述方法对绘画的练习也同样能起到辅助作用,这里不再赘述。
例如,如图6d所示,本实施例提供的书画辅助方法还包括:
S231:采集用户面前的笔尖的深度图像。
S232:根据深度图像识别笔尖在运动过程中的三维坐标的变化以提取有效笔迹信息。
需要说明的是,本实施例以有效笔迹信息为笔尖与书画区域内的书写载体的距离为0时的运动轨迹,且该运动轨迹落入书画区域中的预定区域,例如,书画子区域。上述将有效笔迹信息的运动轨迹限制到书画子区域内是排除误写笔画。排除误写笔画是为了更好地判断位于书画子区域(例如,字框)内的书写情况。然而,书画子区域之外的误写笔画也可以看作是一种书画的缺陷,因此,这里判断有效笔迹信息的预定区域也并不限制于书画子区域,而也可以是整个书画区域,或者书画区域的任意一部分。
例如,本实施例提供的书画辅助方法还包括根据有效笔迹信息,强调显示用户下一笔的笔画。例如,可以将控制单元设置为:在提取识别单元识别的笔尖运动轨迹的有效笔迹信息的过程中,对当前书写的字中已完成的笔画弱化或不显示,对下一笔将书写的笔画进行强调显示(例如,增亮、加粗、闪动等)以提示用户下一笔的笔画,从而实现纠正下笔顺序,避免用户出现倒下笔的情况。
例如,本实施例提供的书画辅助方法还包括根据预设书画信息对应的书画图形和有效笔迹信息的契合度进行判断并评分。
例如,本示例以书画图形为书法字帖为例进行描述,控制单元在读取书画图形和有效笔迹信息之后,可以对有效笔迹信息中的每个笔迹与书法字帖中的每个字进行比较,并按照两者之间的契合度进行评分。“契合度”即为每个笔迹与书法字帖中的每个字的重合程度。例如,当契合度为80%-85%时,可以设定用户所得成绩为80分;当契合度为85%-90%时,可以设定用户所得成绩为85分;当契合度为90%-95%时,可以设定用户所得成绩为90分;当契合度为95%-100%时,可以设定用户所得成绩为100分等,本实施例对此不作限制,用户可根据自身情况对契合度与评分的关系进行设定。
例如,还可以通过拆分有效笔迹信息中的每个笔迹的笔画,按照每个笔画的重合度进行打分,然后取平均分数。例如,笔画的打分包括:控制单元按照常见字的笔画,将笔画分成几大类,如:横、竖、撇、捺、横钩、横撇等,当用户完成一个字的书写后,控制单元记录每个笔画的得分,并记录每一种笔画最近N次(如100或1000次)的历史得分情况,得出历史得分曲线,并进行笔画间的对比,从而帮助用户得到自己的练字情况。
例如,本实施例提供的书画辅助方法还包括对评分进行投影显示或输出。
例如,控制单元可以将评分的显示信号发送给显示部以显示评分结果。例如,该评分可按照用户***均分进行显示,或针对一页字的平均分进行显示等,该评分显示通过显示部呈现在用户眼前。需要说明的是,无论哪种评分显示,处理单元都会对每个字进行对比打分并记录。
例如,控制单元还可以将评分的信号发送到外部接口。例如,当用户完成对一页书画图形的临摹时,该页所有有效笔迹信息已记录完成。当用户通过外部接口(例如,通用串口总线(USB)或蓝牙等)与外部用户界面(UI)通信连接,读取评分和记录信息时,整页字帖将在用户界面显示,并与书画图形进行比较(如左右分屏比较或重合比较等),使用户能客观了解自己的练字水平。
需要说明的是,针对绘画练习中的书画图形与有效笔迹信息的评分及显示也可以应用上述的过程,在此不再赘述。
例如,本实施例提供的书画辅助方法还包括对评分进行分析以对用户书写的每一笔画的书写情况进行分类。例如,控制单元可以对用户的有效笔迹信息进行笔画的归类和统计,并通过数据分析出,用户哪些笔画写(画)的比较好,哪些笔画写(画)的不好,该分析结果可通过显示部显示出来。另外,该分析结果也可以供用户在外部UI中调用和读取。
采用本实施例提供的书画辅助方法,通过应用增强现实技术,一方面可以使用户对映射在书画区域中的预设书画信息的虚像进行临摹,在反复练***;另一方面可以在书法练习过程中给出下一笔的建议,从而避免书写笔画顺序不对的情况。
有以下几点需要说明:
(1)除非另作定义,本发明实施例以及附图中,同一标号代表同一含义。
(2)本发明实施例附图中,只涉及到与本发明实施例涉及到的结构,其他结构可参考通常设计。
(3)为了清晰起见,在用于描述本发明的实施例的附图中,层或区域被放大。可以理解,当诸如层、膜、区域或基板之类的元件被称作位于另一元件“上”或“下”时,该元件可以“直接”位于另一元件“上”或“下”,或者可以存在中间元件。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种书画装置,包括:
显示部,被配置为显示预设书画信息;
图像采集部,被配置为采集用户面前的图像;
识别单元,与所述图像采集部通信连接,被配置为根据所述图像识别书画区域;
控制单元,
其中,所述控制单元分别与所述显示部以及所述识别单元通信连接,所述控制单元被配置为控制所述显示部显示所述预设书画信息,所述显示部显示的图像光被传输到所述用户的眼中且所述预设书画信息的虚像映射在所述书画区域中,
其中,所述识别单元还被配置为根据所述图像识别所述书画区域内的书画子区域,
当识别到所述书画子区域时,所述控制单元还被配置为将所述预设书画信息的子图形的虚像映射在所述书画子区域内,
当未识别到所述书画区域内的书画子区域时,所述识别单元进一步被配置为根据所述图像识别所述用户书写的第一个字符,所述控制单元还被配置为将所述预设书画信息的虚像映射在所述第一个字符周围且在所述书画区域内的预设位置处,并且
所述显示部包括:投影部和半透半反部,所述投影部将在所述显示部显示的所述预设书画信息投影到所述半透半反部,且所述半透半反部将所述投影部投射的所述预设书画信息的图像光反射到所述用户的眼中,
其中,所述图像采集部还被配置为采集所述用户所使用的笔尖的深度图像,所述识别单元还被配置为根据所述深度图像识别所述笔尖在运动过程中的三维坐标的变化并发送给所述控制单元以提取有效笔迹信息,所述有效笔迹信息为所述笔尖与所述书画区域内的书写载体的距离为0时的运动轨迹,且所述运动轨迹在所述书画区域中的预定区域内,
其中,所述控制单元还被配置为根据所述有效笔迹信息,强调显示所述用户下一笔的笔画,包括:在提取上述识别单元存储的笔尖运动轨迹的有效笔迹信息的过程中,对当前书写的字中已完成的笔画弱化或不显示,对下一笔将要书写的笔画进行包括增亮、加粗、闪动的强调显示。
2.根据权利要求1所述的书画装置,其中,所述控制单元还被配置为根据所述预设书画信息与所述有效笔迹信息的契合度进行判断并评分,并将所述评分的显示信号发送给所述显示部以显示评分结果。
3.根据权利要求1所述的书画装置,还包括:
外部接口,与所述控制单元通信连接,所述控制单元还被配置为根据所述预设书画信息与所述有效笔迹信息的契合度进行判断并评分,并将所述评分的信号发送到所述外部接口。
4.根据权利要求1所述的书画装置,还包括:存储器,所述预设书画信息和所述有效笔迹信息至少之一存储在所述存储器中。
5.根据权利要求2或3所述的书画装置,其中,所述控制单元还被配置为对所述评分进行分析以对所述用户书写的每一笔画的书写情况进行分类。
6.一种书画设备,包括:
头戴部;以及
书画装置,设置在所述头戴部上,
其中,所述书画装置包括根据权利要求1-5中任一项所述的书画装置。
7.一种书画辅助方法,包括:
采集用户面前的图像;
根据所述图像识别书画区域;
将预设书画信息的图像光传输到所述用户的眼中并将所述预设书画信息的虚像映射在所述书画区域中,
其中,根据所述图像识别书画区域包括:
根据所述图像识别所述书画区域内的书画子区域,并且
当识别到所述书画子区域时,将所述预设书画信息的子图形的虚像映射在所述书画子区域内;以及
当未识别到所述书画子区域时,根据所述图像识别所述用户书写的第一个字符;将所述预设书画信息的虚像映射在所述第一个字符周围且在所述书画区域内的预设位置处,
所述方法还包括:
采集所述用户面前的笔尖的深度图像;
根据所述深度图像识别所述笔尖在运动过程中的三维坐标的变化以提取有效笔迹信息,
其中,所述有效笔迹信息为所述笔尖与所述书画区域内的书写载体的距离为0时的运动轨迹,且所述运动轨迹在所述书画区域中的预定区域内,
所述方法还包括:
根据所述有效笔迹信息,强调显示所述用户下一笔的笔画,包括:在提取笔尖运动轨迹的有效笔迹信息的过程中,对当前书写的字中已完成的笔画弱化或不显示,对下一笔将要书写的笔画进行包括增亮、加粗、闪动的强调显示。
8.根据权利要求7所述的书画辅助方法,还包括:
根据所述预设书画信息和所述有效笔迹信息的契合度进行判断并评分。
9.根据权利要求8所述的书画辅助方法,其中,对所述评分进行投影显示或输出。
10.根据权利要求8所述的书画辅助方法,其中,分析所述评分以对所述用户书写的每一笔画的书写情况进行分类。
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