[發明專利]基于光學原理的書法筆跡呈現系統

有效

• 申請號: 201410763644.6
• 申請日: 2014-12-11
• 公開（公告）號: CN104408978A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 胡艷輝
• 申請（專利權）人: 北京軒文文化發展有限公司
• 主分類號: G09B5/02
• 分類號: G09B5/02;G09B11/00
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 欒波

技術領域

本發明涉及數字影像處理領域，具體而言，涉及基于光學原理的書法筆跡呈現系統。

背景技術

隨著現代科技的進步，計算機的普及和相關技術的飛速發展，人們擁有了新的書法創作方式。傳統的筆、墨、紙、硯，也已不再是書寫文字的必要工具。在多數情況下，人們是借助鍵盤和鼠標進行文字輸入工作。因此，在汲取傳統書法藝術的基礎上，為了繼承、弘揚和發展書法藝術，對其進行科學的仿真就成為當前藝術及科技領域最具挑戰的課題之一。同時，書法初學者要對很多優秀的書法作品進行大量的臨摹訓練以學習書法的用筆、結構、章法和意境等知識和技巧。對書法臨摹與創作過程進行計算機模擬有利于人們更快速、簡便、干凈的練習書法，而且減少了筆墨紙硯的浪費，也激發了人們學習書法的熱情。

現有技術中對毛筆的模擬多種多樣，例如：根據筆下壓的力度和運筆的速度產生筆跡的粗細變化、筆跡形狀的變化等的軟件算法，給人一種使用毛筆書寫的感受；還有一種通過建立筆頭的三維模型，動態計算筆頭的形態而產生筆跡的算法。這些軟件方法的優點是可以利用現有的計算機輸入設備，比如鼠標、手寫筆等，易于推廣，研發和應用成本較低。但是一般軟件模擬算法，需要消耗的計算機資源較大，尤其是使用三維、動態變形等技術模擬毛筆的軟件算法需要大量迭代浮點運算，這就要求計算機有非常高的配置，且仿真效果不理想。

發明人在研究中發現，現有技術中的軟件模擬書法的方式存在對硬件(如計算機)配置要求較高且仿真效果不理想的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例的目的在于提供基于光學原理的書法筆跡呈現系統，以降低書法筆跡呈現時硬件的配置要求并提升仿真效果。

本發明實施例提供了一種基于光學原理的書法筆跡呈現系統，包括：

手寫板，手寫板為透光板；

基于手寫板產生影像的方式設置的光源；

設置于手寫板底部的液晶顯示面板；

用于采集手寫板上的書法筆觸圖像的光電圖像傳感器；

與光電圖像傳感器和液晶顯示面板均連接的圖像處理裝置，圖像處理裝置用于實時收集光電圖像傳感器采集的筆觸圖像，并對收集到的筆觸圖像進行處理，提取出筆觸形狀輪廓數據，將筆觸形狀輪廓數據繪制在畫布上，并在繪制的筆觸形狀輪廓內填充顏色，連續繪制并填充顏色的筆觸形狀輪廓形成書法筆跡，以及將畫布傳輸給液晶顯示面板；

液晶顯示面板用于呈現畫布；

上述系統還包括：為光源、液晶顯示面板、圖像處理裝置和光電圖像傳感器供電的電源，以及支撐手寫板、光源、液晶顯示面板和光電圖像傳感器的支架。

上述系統還可以包括：在手寫板上書寫的毛筆，毛筆配置的書寫液為透明液體。

上述系統還包括：設置于上述手寫板之上的頂層蓋板，上述手寫板為透明亞克力板，該頂層蓋板和透明亞克力板之間，且透明亞克力板四周上方設置有防漏圈，透明亞克力板通過防漏圈內嵌于頂層蓋板下，防漏圈為防水墊圈或手寫板壓邊條。

上述液晶顯示面板的下面可以設置有導光板；導光板相對的兩側或四周配置有液晶背光燈管，液晶背光燈管通過液晶背光燈管框架設置于支架上；液晶顯示面板還包括液晶驅動電路板和液晶電源電路板，液晶驅動電路板、液晶電源電路板和圖像處理裝置均設置于同一機箱內。

上述光電圖像傳感器為能夠獲取平面光學影像的傳感器；上述手寫板為具有防霧功能的手寫板。

上述手寫板產生影像的方式可以為投影方式，光源圍繞手寫板的上方四周均勻設置，手寫板上設置有半透明投影幕。

上述手寫板產生影像的方式可以為全內反射方式，光源為條狀光源，對稱設置在手寫板的兩邊或四周。

上述光源可以為紅外LED燈。

上述光電圖像傳感器可以設置有紅外過濾鏡。

上述手寫板產生影像的方式為激光平面方式，該光源至少為兩個一字線激光光源，激光光源對稱設置在手寫板的對角位置上方。

本發明實施例提供的系統通過光電圖像傳感器采集手寫板上的筆觸圖像，并將該圖像傳輸給圖像處理裝置，經圖像處理裝置處理后得到筆觸輪廓數據，將該筆觸形狀輪廓數據繪制在畫布上，并在繪制的筆觸形狀輪廓內填充顏色，連續繪制并填充顏色的筆觸形狀輪廓形成書法筆跡，將該畫布呈現在液晶顯示面板上，即可以得到與用戶手寫一致的書法筆跡，實現過程中，用戶依然可以使用傳統的毛筆，不需要進行電子筆的學習過程，并且這種基于光學原理采集的圖像與用戶真實書寫的圖像仿真效果比較接近，硬件要求較低，適于推廣應用。