[發明專利]一種書法練習方法、裝置及系統

在審

• 申請號: 202010256145.3
• 申請日: 2020-04-02
• 公開（公告）號: CN111462576A
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 李磊;占禮葵;胡梅龍;王君洪;彭偉;陳竟成;王俊;王威;陳超;孫聯四;張海濤;張弘毅;張子康
• 申請（專利權）人: 中科院合肥技術創新工程院
• 主分類號: G09B11/00
• 分類號: G09B11/00
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 金凱

1.一種書法練習方法，包括筆機構和字帖，書寫者通過筆機構在字帖上進行書法練習，其特征在于，所述書法練習方法包括：

獲取筆機構上傳的書寫者的書法軌跡特征，與預設的書法軌跡特征基準進行匹配，得到軌跡特征差異參數，所述書法軌跡特征響應于筆機構的姿態解算;

根據軌跡特征差異參數生成量化評估方案，所述量化評估方案用于指導書寫者的書法軌跡特征。

2.根據權利要求1所述的書法練習方法，其特征在于，在獲取筆機構上傳的書寫者的書法軌跡特征，與預設的書法軌跡特征基準進行匹配，得到軌跡特征差異參數中，其中獲取筆機構上傳的書寫者的書法軌跡特征，具體包括：

獲取筆機構上傳的書法軌跡曲線，所述書法軌跡曲線響應于筆機構的慣性傳感器采集書寫者書寫時的空間坐標軌跡所生成的曲線；

對所述書法軌跡曲線進行微分運算，得到書寫者書寫時的特征點速度和特征點加速度；

根據書法軌跡曲線、特征點速度、特征點加速度，得到書寫者的書法軌跡特征。

3.根據權利要求2所述的書法練習方法，其特征在于，在獲取筆機構上傳的書法軌跡曲線，所述書法軌跡曲線響應于筆機構的慣性傳感器采集書寫者書寫時的空間坐標信息所生成的曲線中，獲取筆機構上傳的書法軌跡曲線具體包括：

獲取濾波后的書法軌跡曲線，所述濾波后的書法軌跡曲線是筆機構對所采集的曲線進行噪聲和干擾信號的卡爾曼濾波處理。

4.根據權利要求3所述的書法練習方法，其特征在于，在獲取筆機構上傳的書寫者的書法軌跡特征，與預設的書法軌跡特征基準進行匹配，得到軌跡特征差異參數中，其中與預設的書法軌跡特征基準進行匹配具體包括：

根據濾波后的書法軌跡曲線、特征點速度和特征點加速度，構建書法軌跡特征的書寫信息函數F（x,y,z），F用于表示書寫者書寫時筆機構在笛卡爾坐標系中三個方向的力值，所述書法信息包含空間坐標軌跡、特征點速度和加速度參數，其中空間坐標軌跡、特征點速度和加速度參數分別對應書寫信息函數F在三個方向的力值；

將書寫信息函數F與預設的書法軌跡特征基準進行匹配，得到書寫信息函數F偏離預設的書法軌跡特征基準的偏移量，所述偏移量作為軌跡特征差異參數。

5.根據權利要求4所述的書法練習方法，其特征在于，在根據軌跡特征差異參數生成量化評估方案中，包括：

預設軌跡特征差異參數的基準值；

判斷計算得到的軌跡特征差異參數是否偏離基準值；

若是，則書寫者按照當前書法軌跡特征進行書寫；

若否，則根據軌跡特征差異參數生成量化評估方案，重構書寫信息函數F。

6.一種書法練習裝置，其特征在于，包括軌跡采集裝置、筆機構和上位機（4），軌跡采集裝置固定于筆機構上，軌跡采集裝置的輸出端與上位機（4）的輸入端連接、輸入端與筆機構的書寫端連接；

軌跡采集裝置用于獲取書寫者的書法軌跡特征，與預設的書法軌跡特征基準進行匹配，得到軌跡特征差異參數，并將軌跡特征差異參數上傳到上位機（4）上；

上位機（4）用于根據軌跡特征差異參數生成量化評估方案，所述量化評估方案用于指導書寫者的書法軌跡特征。

7.根據權利要求6所述的書法練習裝置，其特征在于，所述軌跡采集裝置包括慣性傳感器（1）、無線傳輸器（3）和微控制器（2）， 所述筆機構包括筆頭和筆桿，筆頭在遠離書寫端的一端與筆桿的軸向一端連接，筆桿的軸向另一端自由伸長；

軌跡采集裝置固設于筆頭與筆桿的連接處，慣性傳感器（1）的輸入端與筆頭的書寫端連接、輸出端與微控制器（2）的輸入端連接，微控制器（2）的輸出端與無線傳輸器（3）的輸入端連接，無線傳輸器（3）的輸出端與上位機（4）的輸入端連接。

8.一種書法練習系統，其特征在于，包括獲取匹配模塊、匹配模塊和生成模塊；

獲取匹配模塊用于獲取筆機構上傳的書寫者的書法軌跡特征，與預設的書法軌跡特征基準進行匹配，得到軌跡特征差異參數，進入生成模塊；

生成模塊用于根據軌跡特征差異參數生成量化評估方案，所述量化評估方案用于指導書寫者的書法軌跡特征。

9.一種計算機可讀儲存介質，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質上存儲有若干獲取分類程序，所述若干獲取分類程序用于被處理器調用并執行如權利要求1至5所述的方法。