一种轨迹识别方法及装置与流程

1.本发明涉及人机交互技术领域，具体涉及一种轨迹识别方法及装置。


背景技术：

2.智能黑板，也即智慧教室互动黑板，其包括可供书写的介质，以及显示屏。使用者通过粉笔、记号笔、电容笔等书写工具在介质上书写板书，板书内容通过传感器捕捉并同步显示到显示屏上。
3.实践中发现，在落笔前或提笔后，即：书写工具与介质表面存在一定距离，处于悬浮状态，没有与介质表面实际接触时，传感器却误判书写工具已经与介质表面实际接触，而输出轨迹，显然，这会造成不必要的连笔，直接降低书写轨迹显示效果。
4.另外，由于介质表面的任何物体，均会被传感器等当作书写工具捕捉而输出轨迹，但是，并非所有介质表面的物体都是书写工具，例如，衣袖、板擦、指关节等，显然，这会对实际板书内容造成干扰。


技术实现要素：

5.鉴于此，本发明实施例提供一种轨迹识别方法及装置，以解决上述技术问题。
6.为实现上述技术目的，本发明实施例提供一种轨迹识别方法，其改进之处在于，包括：
7.当检测到介质表面存在物体时，判断介质表面是否同时存在振动数据；
8.当结果为否时，判定物体处于悬浮状态；
9.当结果为是时，判定物体处于接触状态，并通过振动数据识别物体，以及根据识别结果执行预设响应。
10.为实现上述技术目的，本发明实施例还提供一种轨迹识别装置，其改进之处在于，包括：
11.第一传感器，用于实时检测介质表面是否存在物体，当结果为是时，向处理器发送第一数据；
12.第二传感器，用于实时检测介质表面是否存在振动，当结果为是时，向处理器发送振动数据；
13.处理器，用于判断接收到第一数据时，是否同时接收到振动数据，
14.当结果为否时，判定物体处于悬浮状态；
15.当结果为是时，判定物体处于接触状态，并通过振动数据识别物体，以及根据识别结果执行预设响应。
16.本发明由于采取以上技术方案，与现有技术相比，其具有以下优点：
17.1.本发明通过在检测到介质表面存在物体时，判断介质表面是否同时存在振动来辅助判断物体是否与介质表面实际接触，以避免在落笔前或提笔后，造成的不必要的连笔现象发生，进而提高书写轨迹显示效果。
18.2.本发明通过不同的振动数据区分不同的物体，以及根据不同的物体执行不同的响应，能够有效避免非书写工具的轨迹对实际板书内容造成的干扰，有效提高了用户体验。
19.本发明通过振动数据辅助判断物体的状态，以及对物体进行精确、有效识别，维护简单、成本低、有效提高了用户体验，可以广泛应用于人机交互技术领域。
附图说明
20.图1是本发明的轨迹识别方法其中一个实施例的流程图；
21.图2是本发明的轨迹识别装置其中一个实施例的原理图；
22.图3是本发明的轨迹识别装置又一个实施例的原理图。
具体实施方式
23.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
24.如图1所示，本发明实施例提供一种轨迹识别方法，包括如下内容：
25.当检测到介质表面存在物体时，判断介质表面是否同时存在振动数据；
26.当结果为否时，判定物体处于悬浮状态；
27.当结果为是时，判定物体处于接触状态，并通过振动数据识别物体，以及根据识别结果执行预设响应。
28.其中，需要说明的是：
29.介质可以为非智能化的面板，例如，铝蜂窝黑板、白板、玻璃板等，也可以为智能化触控面板，具体可以根据实际需要进行设置，在此不进行限定。
30.可以通过红外触摸传感器或光学影像触控传感器对介质表面的物体进行实时检测，但是不限于此。
31.介质表面的振动数据可以通过麦克风、加速度传感器或压电片进行实时检测，但是不限于此。
32.由于在介质表面书写时，必然会与介质表面产生摩擦，摩擦又必然产生振动，因此，可以在检测到介质表面存在物体时，判断介质表面是否同时存在振动来辅助判断物体是否与介质表面实际接触，以避免在落笔前或提笔后，造成的不必要的连笔现象发生，进而提高书写轨迹显示效果。
33.同时，由于不同的物体，例如，粉笔、板擦、指关节等，与介质表面产生的振动必然不同，因此，可以通过不同的振动数据区分不同的物体，从而根据不同的物体执行不同的响应，例如，板擦执行轨迹擦除，粉笔执行轨迹输出等，进而能够有效避免非书写工具的轨迹对实际板书内容造成的干扰。
34.在一些实施例中，当结果为是时，判定物体处于接触状态，并通过振动数据识别物体，以及根据识别结果执行预设响应，具体为：
35.当结果为是时，判定物体处于接触状态，对振动数据进行降噪处理，并通过降噪处理后的振动数据识别物体，以及根据识别结果执行预设响应，其中，对振动数据进行降噪处理，包括：
36.实时接收振动数据，其中，振动数据包括物体振动数据和噪音数据；
37.实时接收噪音数据；
38.通过噪音数据反相抵消振动数据中的噪音数据，实现对振动数据的降噪处理。
39.显然，通过对振动数据进行降噪处理，能够有效避免环境噪声干扰，提高物体识别结果的准确性。
40.在一些实施例中，当结果为是时，判定物体处于接触状态，并通过振动数据识别物体，以及根据识别结果执行预设响应，其中，通过振动数据识别物体，包括：
41.对振动数据进行转换，获取振动特征数据；
42.将振动特征数据输入至预先构建的特征模型中，以通过特征模型输出物体识别结果。
43.其中，对振动数据进行转换，可以是进行傅里叶转换，获取的振动特征数据可以为振动频率和/或振幅。
44.在一些实施例中，当结果为是时，判定物体处于接触状态，并通过振动数据识别物体，以及根据识别结果执行预设响应，具体为：
45.当结果为是时，判定物体处于接触状态，获取物体的尺寸数据，并通过尺寸数据和振动数据识别物体，以及根据识别结果执行预设响应。
46.由于不同的物体具有不同的尺寸，例如，粉笔的尺寸和板擦的尺寸明显不同，因此，可以通过尺寸数据辅助振动数据进行识别，显然，这能够进一步提高物体识别结果的准确性。
47.在一些实施例中，当结果为是时，判定物体处于接触状态，并通过振动数据识别物体，以及根据识别结果执行预设响应，其中，根据识别结果执行预设响应，包括：
48.当识别结果为书写工具时，执行输出轨迹；
49.当识别结果为非书写工具时，根据非书写工具的具体类型执行预设响应，例如，
50.当非书写工具为板擦时，执行轨迹擦除；
51.当非书写工具为手指时，执行快捷功能，其中，快捷功能包括移动指针、截图、召唤软件中的至少一种，具体的快捷功能区分，可以是指关节敲击次数，也可以指关节个数，在此以指关节敲击次数为例，进行说明：指关节敲击一次为移动指针、敲击两次为截图、敲击三次为召唤软件，在此不进行限定，可以根据需要进行设置。
52.当非书写工具为异物时，执行报警提醒，例如，当异物为衣袖时，执行文字或语音提醒，例如，“请移开衣袖”。
53.显然，通过以上设置，能够精确、有效识别各种物体，并根据物体的不同类型执行不同响应，扩展应用范围的同时，有效提高了用户体验。
54.基于同样的发明构思，本发明实施例还提供一种轨迹识别装置，如图2所示，包括：
55.第一传感器1，用于实时检测介质表面是否存在物体，当结果为是时，向处理器3发送第一数据；
56.第二传感器2，用于实时检测介质表面是否存在振动，当结果为是时，向处理器3发送振动数据；
57.处理器3，用于判断接收到第一数据时，是否同时接收到振动数据，
58.当结果为否时，判定物体处于悬浮状态；
59.当结果为是时，判定物体处于接触状态，并通过振动数据识别物体，以及根据识别结果执行预设响应。
60.由于在介质表面书写时，必然会与介质表面产生摩擦，摩擦又必然产生振动，因此，可以在检测到介质表面存在物体时，判断介质表面是否同时存在振动来辅助判断物体是否与介质表面实际接触，以避免在落笔前或提笔后，造成的不必要的连笔现象发生，进而提高书写轨迹显示效果。
61.同时，由于不同的物体，例如，粉笔、板擦、指关节等，与介质表面产生的振动必然不同，因此，可以通过不同的振动数据区分不同的物体，从而根据不同的物体执行不同的响应，例如，板擦执行轨迹擦除，粉笔执行轨迹输出等，进而能够有效避免非书写工具的轨迹对实际板书内容造成的干扰。
62.在一些实施例中，第一传感器1可以为红外触摸传感器或光学影像触控传感器。
63.在一些实施例中，第二传感器2可以设置在介质背面中心位置，以利于检测介质表面的振动，且有利于美观，其中，第二传感器2可以为麦克风、加速度传感器或压电片。
64.在一些实施例中，如图3所示，轨迹识别装置，还包括：第三传感器4，第三传感器4用于实时接收噪音数据，并将噪音数据实时发送给处理器3，处理器3还用于通过噪音数据反相抵消振动数据中的噪音数据，以实现对振动数据的降噪处理，进而提高物体识别准确性。
65.在一些实施例中，处理器3，包括：
66.转换模块，用于对振动数据进行转换，获取振动特征数据；
67.识别模块，用于将振动特征数据输入至预先构建的特征模型中，以通过特征模型输出物体识别结果。
68.其中，对振动数据进行转换，可以是进行傅里叶转换，获取的振动特征数据可以为振动频率和/或振幅。
69.在一些实施例中，第一传感器1还用于获取物体的尺寸数据，并将尺寸数据发送给处理器3，处理器3还用于通过尺寸数据和振动数据识别物体，以及根据识别结果执行预设响应。
70.由于不同的物体具有不同的尺寸，例如，粉笔的尺寸和板擦的尺寸明显不同，因此，可以通过尺寸数据辅助振动数据进行识别，显然，这能够进一步提高物体识别结果的准确性。
71.在一些实施例中，处理器3包括：
72.执行模块，用于当识别结果为书写工具时，执行输出轨迹，以及：
73.当识别结果为非书写工具时，根据非书写工具的具体类型执行预设响应，例如，
74.当非书写工具为板擦时，执行轨迹擦除；
75.当非书写工具为手指时，执行快捷功能，其中，快捷功能包括移动指针、截图、召唤软件中的至少一种，具体的快捷功能区分，可以是指关节敲击次数，也可以指关节个数，在此以指关节敲击次数为例，进行说明：指关节敲击一次为移动指针、敲击两次为截图、敲击三次为召唤软件，在此不进行限定，可以根据需要进行设置。
76.当非书写工具为异物时，执行报警提醒，例如，当异物为衣袖时，执行文字或语音提醒，例如，“请移开衣袖”。
77.显然，通过以上设置，能够识别各种物体，并根据物体的不同类型执行不同响应，扩展应用范围的同时，有效提高了用户体验。
78.显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明实施例的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。
79.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。