[發明專利]一種基于筆式交互的化學實驗記錄系統

在審

• 申請號: 202011119069.8
• 申請日: 2020-10-19
• 公開（公告）號: CN112215178A
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 馮桂煥;沈培芳;吳鑫;洪亮;陳昊
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/34;G06N3/04;G06F40/18
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產權代理事務所(普通合伙) 11562
• 代理人: 張換君

1.一種基于筆式交互的化學實驗記錄系統，其特征在于，包括展現系統、識別系統、數據處理系統和數據存儲系統；所述展現系統包括手寫區域、識別結果顯示區域；

所述手寫區域用于用戶進行手寫，獲取用戶筆式交互行為，并基于所述筆式交互行為生成草圖數據，將所述草圖數據傳送至所述識別系統和數據存儲系統；

所述識別結果顯示區域用于對用戶筆式交互行為識別結果進行展示；

所述識別系統用于對所述草圖數據進行處理及識別，并根據識別結果觸發所述數據處理系統中的不同功能模塊；

所述數據處理系統用于根據所述識別系統的識別結果完成相應的功能；

所述數據存儲系統用于進行草圖數據、識別模型、分子結構的存儲。

2.根據權利要求1所述的基于筆式交互的化學實驗記錄系統，其特征在于，所述筆式交互行為通過筆式手勢進行手寫交互。

3.根據權利要求1所述的基于筆式交互的化學實驗記錄系統，其特征在于，所述識別系統通過調用所述識別模型對所述草圖數據進行識別；所述識別模型包括包括中英文識別模型、化學方程式識別模型。

4.根據權利要求2所述的基于筆式交互的化學實驗記錄系統，其特征在于，所述數據處理系統包括方程式輔助模塊、微觀結構模塊、表格模塊；

所述方程式輔助模塊用于根據所述識別系統的識別結果，將反應物、生成物進行分割，并進行化學元素的分割，對分割出的化學元素進行最小公倍數配平，并對用戶輸入的方程式中的配平錯誤進行提示；

所述微觀結構模塊用于根據所述識別系統的識別結果，將有機物分子的微觀結構以3D渲染方式呈現；

所述表格模塊用于進行表格創建、行列增刪、內容填入。

5.根據權利要求4所述的基于筆式交互的化學實驗記錄系統，其特征在于，所述方程式輔助模塊進行最小公倍數配平的方法包括：

通過等號分出反應物和生成物，根據加號分出化合物，并構建元素對下標的映射關系；

尋找只在反應物的一個化合物和生成物的一個化合物中出現的元素，等號兩邊的化學式按照所述元素的數量，運用最小公倍數法進行配平；按照已獲取系數的化學式，對未平衡質量的元素配平化學式，重復進行，直至全部配平。

6.根據權利要求4所述的基于筆式交互的化學實驗記錄系統，其特征在于，所述微觀結構模塊將有機物分子的微觀結構以3D渲染方式呈現的具體方法包括：

根據所述識別系統識別到的有機物分子，從所述數據存儲系統中讀取所述有機物分子中各原子的位置數據，進行3D分子結構搭建，將有機物分子的微觀結構以3D渲染方式呈現。

7.根據權利要求4所述的基于筆式交互的化學實驗記錄系統，其特征在于，所述識別系統根據識別到的“＝”、“+”以及符號之間的字符串觸發所述方程式輔助模塊。

8.根據權利要求4所述的基于筆式交互的化學實驗記錄系統，其特征在于，所述識別系統根據識別到的分子式及筆式手勢識別結果觸發所述微觀結構模塊。

9.根據權利要求4所述的基于筆式交互的化學實驗記錄系統，其特征在于，所述識別系統根據識別到的“m×n”觸發所述表格模塊生成m行n列表格，并通過表格右側、下側位置的“+”、“-”觸發表格的行列增刪。

10.根據權利要求1所述的基于筆式交互的化學實驗記錄系統，其特征在于，所述數據存儲系統包括草圖數據庫、識別模型數據庫、分子結構數據庫；

所述草圖數據庫用于對所述手寫區域生成的草圖數據進行存儲；

所述識別模型數據庫用于對所述識別模型進行存儲；

所述分子結構數據庫用于對有機物分子結構數據進行存儲；所述有機物分子結構數據包括原子的位置關系數據、化學鍵數據。