一种通过压力传感器技术实现笔锋笔迹的手写笔控制方法与流程

1.本发明属于手写笔技术领域，具体涉及一种通过压力传感器技术实现笔锋笔迹的手写笔控制方法。


背景技术：

2.手写笔一般与电子设备配套使用，通过手写笔的设计，使用者可以不再需要学习其他的输入法，手写笔通过各种方法将笔或者手指走过的轨迹记录下来，然后识别为文字，即可在电子设备上实现文字的输入。
3.目前，专利号为cn201110022935.6的发明专利公开了一种手写原笔迹的笔锋实现方法，包括如下步骤：采样检测：对触点实时采样并检测出采样点的位置信息，获取采样点的笔宽d；确定中心线：确定相邻采样点间的笔划的中心线，所述相邻采样点为所述中心线的两个端点；计算关键点的位置信息：根据所述中心线及相应采样点的笔宽d计算出笔划的关键点的位置信息，所述笔划的关键点包括相邻采样点间笔划的中心线的两端点、以及与所述两端点分别对应的上、下端点；关键点分类：根据所述笔划是否与其他笔划相交，分组确定所述笔划的关键点的类型为半圆点、圆弧点或直线点；笔锋生成：根据所述笔划的关键点的位置信息及类型画弧和/或连线生成相应笔划的笔锋轮廓，然后对其进行填充显示出来。其采用的是通过实时的对触点进行采样检测，得到采样点的位置信息和笔宽显示出来的书写笔迹具有像纸上书写出的文字一样的笔锋，但该控制方法不能对采集到的数据进行处理，而由于书写过程中的滑动和冲击会使得笔画的起始处的压力数据发生异常变化，容易造成手写笔输入的压力与使用者实际要输入的压力值不匹配，造成笔迹与使用者在纸上书写的笔迹区别较大。
4.因此，针对上述笔迹区别较大，且对压力的计算精度低，造成笔锋不明显的问题，亟需得到解决，以改善手写笔的使用场景。


技术实现要素：

5.(1)要解决的技术问题
6.针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种通过压力传感器技术实现笔锋笔迹的手写笔控制方法，该控制方法旨在解决现有技术下由于书写过程中的滑动和冲击会使得笔画的起始处的压力数据发生异常变化，容易造成手写笔输入的压力与使用者实际要输入的压力值不匹配，造成笔迹与使用者在纸上书写的笔迹区别较大的技术问题。
7.(2)技术方案
8.为了解决上述技术问题，本发明提供了这样一种通过压力传感器技术实现笔锋笔迹的手写笔控制方法，该控制方法，其步骤如下：
9.s1：采集系统进行起笔的判断，书写笔在书写终端上产生压力值y，计时模块开始计时；
10.s2：从起笔开始至手写笔与书写终端分离，此时完成第一笔画的书写，书写终端根
据手写笔的路径对触点的坐标位置进行记录触点的坐标位置为(x、y)，并得到第一个笔画的触点个数c，进行数据的采集；
11.s3：将采集到的模拟信号经过采样、保持、量化和编码处理转化成数字信号；
12.s4：根据采集到的数据进行预处理：
13.s41：根据触点的坐标位置，得出相邻触点信息序列为{(x1，y1)，(x2，y2)，，
…
(xn，yn)，}，通过公式一计算相邻的两触点之间距离d，若d大于预设的距离阈值dy，则认定为噪声点并剔除；
14.s42：通过高斯滤波器进行平滑化处理；
15.s5：记录书写笔在每个触点上的压力值y，预设初始书写宽度为ky，计算每个触点上对应的实际书写宽度
16.s6：根据每个触点的实际书写宽度k，确定触点的上下端点位置，从第一个触点开始，将第一个触点的上下端点分别与第二个触点的上下端点连接，在围成的区域内填充，依次完成触点上下端点的连接，得到带有笔锋的第一个笔画。
17.优选地，所述s1中的采集系统内预设有压力值标准值yb，当书写笔接触书写终端设备后，产生相应的压力值y，当y＞yb后，则判定为开始书写。
18.优选地，所述s1中的计时模块内预设有书写时间上下限和笔画间隔时间，分别为t
min
、t
max
和tj，若实际书写时间t＜t
min
或t＞t
max
，则书写内容无效，若实际笔画的间隔时间t
sj
＞tj，则判定为书写结束。
19.优选地，所述s2中笔画的触点个数c若小于预设的触点个数cy时，该笔画作无效处理。
20.优选地，所述s3中采样处理时fs≥2fm，其中fs为采样频率，fm为原始信号最高有效频率。
21.优选地，所述s3中量化处理的具体步骤为：把输入数字量为1时对应的输入模拟电压记作δ，当输出数字量为d时，对应的输入模拟电压应为dδ。
22.优选地，所述s3中编码处理的具体方式为：用二进制代码表示量化后的输入模拟电压。
23.优选地，所述s41中公式一为
24.(3)有益效果
25.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明的控制方法通过对采集到的数据进行预处理，达到剔除噪声点和平滑化的效果，降低由于书写过程中的滑动和冲击，造成的笔画的起始处的压力数据异常变化，提高对压力值的精准度，从而降低手写笔在电子设备上的书写笔迹与纸上书写笔迹的误差，而通过压力值计算出每个触点的书写宽度，从而可以根据书写的压力，得到带有笔锋的笔画，并且通过计时模块的设计，对书写的状态进行判断。
具体实施方式
26.为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本
发明具体实施方式中的技术方案进行清楚、完整的描述，以进一步阐述本发明，显然，所描述的具体实施方式仅仅是本发明的一部分实施方式，而不是全部的样式。
27.实施例1
28.本具体实施方式是通过压力传感器技术实现笔锋笔迹的手写笔控制方法，该控制方法，其步骤如下：
29.s1：采集系统进行起笔的判断，书写笔在书写终端上产生压力值y，计时模块开始计时；
30.s2：从起笔开始至手写笔与书写终端分离，此时完成第一笔画的书写，书写终端根据手写笔的路径对触点的坐标位置进行记录触点的坐标位置为(x、y)，并得到第一个笔画的触点个数c，进行数据的采集；
31.s3：将采集到的模拟信号经过采样、保持、量化和编码处理转化成数字信号；
32.s4：根据采集到的数据进行预处理：
33.s41：根据触点的坐标位置，得出相邻触点信息序列为{(x1，y1)，(x2，y2)，，
…
(xn，yn)，}，通过公式一计算相邻的两触点之间距离d，若d大于预设的距离阈值dy，则认定为噪声点并剔除；
34.s42：通过高斯滤波器进行平滑化处理；
35.s5：记录书写笔在每个触点上的压力值y，预设初始书写宽度为ky，计算每个触点上对应的实际书写宽度
36.s6：根据每个触点的实际书写宽度k，确定触点的上下端点位置，从第一个触点开始，将第一个触点的上下端点分别与第二个触点的上下端点连接，在围成的区域内填充，依次完成触点上下端点的连接，得到带有笔锋的第一个笔画。
37.其中，s1中的采集系统内预设有压力值标准值yb，当书写笔接触书写终端设备后，产生相应的压力值y，当y＞yb后，则判定为开始书写，s1中的计时模块内预设有书写时间上下限和笔画间隔时间，分别为t
min
、t
max
和tj，若实际书写时间t＜t
min
或t＞t
max
，则书写内容无效，若实际笔画的间隔时间t
sj
＞tj，则判定为书写结束，s2中笔画的触点个数c若小于预设的触点个数cy时，该笔画作无效处理。
38.同时，s3中采样处理时fs≥2fm，其中fs为采样频率，fm为原始信号最高有效频率，s3中量化处理的具体步骤为：把输入数字量为1时对应的输入模拟电压记作δ，当输出数字量为d时，对应的输入模拟电压应为dδ，s3中编码处理的具体方式为：用二进制代码表示量化后的输入模拟电压。
39.另外，s41中公式一为
40.使用本技术方案的控制方法时，s1：采集系统进行起笔的判断，采集系统内预设有压力值标准值yb，当书写笔接触书写终端设备后，产生相应的压力值y，当y＞yb后，则判定为开始书写，书写笔在书写终端上产生压力值y，计时模块开始计时，计时模块内预设有书写时间上下限和笔画间隔时间，分别为t
min
、t
max
和tj，若实际书写时间t＜t
min
或t＞t
max
，则书写内容无效，若实际笔画的间隔时间t
sj
＞tj，则判定为书写结束；s2：从起笔开始至手写笔与书写终端分离，此时完成第一笔画的书写，书写终端根据手写笔的路径对触点的坐标位
置进行记录触点的坐标位置为(x、y)，并得到第一个笔画的触点个数c，笔画的触点个数c若小于预设的触点个数cy时，该笔画作无效处理，进行数据的采集；s3：将采集到的模拟信号经过采样、保持、量化和编码处理转化成数字信号，采样处理时fs≥2fm，其中fs为采样频率，fm为原始信号最高有效频率，量化处理的具体步骤为：把输入数字量为1时对应的输入模拟电压记作δ，当输出数字量为d时，对应的输入模拟电压应为dδ，编码处理的具体方式为：用二进制代码表示量化后的输入模拟电压；s4：根据采集到的数据进行预处理：s41：根据触点的坐标位置，得出相邻触点信息序列为{(x1，y1)，(x2，y2)，，
…
(xn，yn)，}，通过公式一计算相邻的两触点之间距离d，若d大于预设的距离阈值dy，则认定为噪声点并剔除；s42：通过高斯滤波器进行平滑化处理；s5：记录书写笔在每个触点上的压力值y，预设初始书写宽度为ky，计算每个触点上对应的实际书写宽度s6：根据每个触点的实际书写宽度k，确定触点的上下端点位置，从第一个触点开始，将第一个触点的上下端点分别与第二个触点的上下端点连接，在围成的区域内填充，依次完成触点上下端点的连接，得到带有笔锋的第一个笔画。
41.以上描述了本发明的主要技术特征和基本原理及相关优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性具体实施方式的细节，而且在不背离本发明的构思或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将上述具体实施方式看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
42.此外，应当理解，虽然本说明书按照各实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。