CN109407954B - 一种书写轨迹的擦除方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种书写轨迹的擦除方法和系统，涉及信息科学技术领域。该方法为：判断用户的当前动作为擦除动作时，将新增轨迹存储为轨迹数组对象，同时将原有书写轨迹的点位数组绘制成曲线保存为png格式的图片，然后，按照输入轨迹经过的区域，将原有书写轨迹的图片进行擦除处理，并将处理后的书写轨迹进行实时显示。本方法优点为：书写设备具有多种工作模式，本擦除方法可以根据用户的输入方式自动判断当前是否是擦除动作；可以对已有的书写轨迹进行局部擦除，符合用户使用习惯；可以适用于在墨水屏幕进行书写和显示，墨水屏具有不伤眼、手感好等特点。

Description

一种书写轨迹的擦除方法和系统

技术领域

本发明涉及信息科学技术领域，尤其涉及一种书写轨迹的擦除方法和系统。

背景技术

在教育领域，课后练习是巩固知识、学以致用必不可少的环节。随着科技发展，教育领域的作业和练习无纸化逐渐推动。

可以大大提高作业效率，由于与液晶屏不同，墨水屏设备不会对学生视力等具有伤害。所以，在教育领域，使用墨水屏设备进行作业的分发、练习和批改，得到了广泛的推广，极大的提高了作业效率。

由于平板电脑，功能丰富，便于师生互动，所以，教师端则适合采用平板电脑。为了提高教师利用平板电脑进行作业批改等工作的效率，需要在平板电脑上进行手写和擦除操作时，尽量与在纸质材料上操作时的手感、操作体验类似，并能够满足用户输入需求，与用户手写批注习惯一致。

但是，现有的手写擦除方法，主要应用在电子黑板、手机等液晶屏或其他屏幕的手写设备上，而在这些设备上进行手写擦除时，主要存在如下的缺陷：不能对笔迹生成笔迹对象，而能够对笔迹生成笔迹对象的，则需要通过建立外接矩形等复杂算法进行手写笔迹检测，使得操作时间长，无法实现擦除效果的实时显示，另外，适用的设备类型有较大的局限，而且具有效率不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种书写轨迹的擦除方法和系统，从而解决现有技术中存在的前述问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种书写轨迹的擦除方法，包括如下步骤：

步骤1，获得当前书写动作；

步骤2，判断当前书写动作是否为擦除动作，如果是，则形成本次输入的擦除轨迹进行存储并执行后续步骤，否则，跳转至步骤6；

步骤3，将原有书写轨迹保存为png图片；

步骤4，按照本次输入的擦除轨迹所经过的区域，在png图片上对原有书写轨迹进行擦除，得到擦除后的png图片；

步骤5，将擦除后的png图片进行显示。

优选地，步骤1具体为：手写设备通过对压力的感知获取用户输入以及当前输入所使用的材质信息，其中，所述用户输入包括动作模式和/或书写动作，书写动作呈现为二维平面的轨迹，存储为元素是二维坐标的点集数组，所述数组仅具有有限个点。

优选地，步骤2中，所述判断当前书写动作是否为擦除动作，具体为：获得当前系统状态和采集到的用户输入信息，根据当前触摸材质、轨迹类型和位置、系统状态进行操作类型的判别；

其中，当前触摸材质包括笔尖或笔帽，在不同材质的情况下，操作包括书写和擦除；当前轨迹类型包括单独的点或轨迹线条，当前轨迹位置包括可书写位置或按钮位置，根据轨迹类型和位置判断当前动作是否是点击动作，将书写或擦除动作与用户界面切换交互动作进行区分；当前系统状态包括草稿状态或非草稿状态，在不同状态下的操作将在不同的图层上进行。

优选地，步骤2中，所述形成本次输入的擦除轨迹具体为：在擦除动作时，将采集到的轨迹保存到擦除轨迹数组中，所述数组中的元素是二维点位坐标，并添加笔迹区域，动作类型或依据系统情况添加其他属性，作为一个可操作对象进行存储。

优选地，步骤3具体为：在检测到擦除动作前，书写轨迹是二维坐标系下的有限个点组成的虚线，检测到擦除动作时，对书写轨迹的格式进行调整，将矢量的点位数组格式转换为绘制好的曲线图形，将当前画布上相关的所有线条合并，作为二维的png图像格式。

优选地，所述将矢量的点位数组格式转换为绘制好的曲线图形，采用如下方法进行实施：

A1，新建一个画布，将画布中的内容清空；

A2，获得所有的点所在数组；

A3，建立点与点的直径之间的映射关系，作为一个对象数组，数组中的每个元素是一个绘制路径，该绘制路径具有宽度属性，并且包含一个队列，队列中的元素是前面采集到的点；

A4，遍历当前书写笔迹存储数组，获取一条书写轨迹线条；

A5，新建一个宽度的映射关系；

A6，遍历当前书写轨迹线条，获取线条中的一个点；

A7，若该点与当前所处理的映射关系宽度相符，将该点加入该队列中；若不相符，则将当前映射关系加入映射关系数组后，新建一个宽度映射关系，并将该点加入队列；

A8，若当前线条未遍历结束，循环执行A6～A7，至当前线条遍历结束，否则进入A9；

A9，若当前书写笔迹存储数组未遍历结束，循环执行A4～A8，至当前书写笔迹遍历结束，否则进入A 10；

A 10，当前已经获得了所有点的宽度数组，遍历宽度数组，进行每个具有相同宽度的路径绘制，完成曲线图形的绘制。

优选地，步骤4具体为：将擦除轨迹在画布中描绘为光滑的曲线，并将画布中的png图片进行区域剪辑，去除擦除轨迹所经过的区域，实现书写轨迹的擦除。

优选地，步骤5之后还包括步骤：将擦除后的笔迹信息上传到服务器。

一种书写轨迹的擦除系统，包括：书写板、书写控制单元、存储控制单元、显示控制单元和显示屏；

所述书写板用于获得当前书写动作，包括使用手写笔或手指触摸板面，并在板面上移动；

所述书写控制单元用于获得书写板得到的操作动作轨迹，触摸材质信息，并判断当前动作类型；

所述存储控制单元用于将原有书写轨迹保存为png图片，还用于获取擦除轨迹，并根据擦除轨迹所经区域，对原有书写轨迹进行擦除；

所述显示控制单元用于获取存储控制单元更新后的图像，并将其传输至显示屏；

所述显示屏用于对更新后的图像进行显示。

本发明的有益效果是：本发明实施例提供的书写轨迹的擦除方法，判断用户的当前动作为擦除动作时，将新增轨迹存储为轨迹数组对象，同时将原有书写轨迹的点位数组绘制成曲线保存为png格式的图片，然后，按照输入轨迹经过的区域，将原有书写轨迹的图片进行擦除处理，并将处理后的书写轨迹进行实时显示。本方法优点为：(1)书写设备具有多种工作模式，本擦除方法可以根据用户的输入方式自动判断当前是否是擦除动作，(2)本方法可以对已有的书写轨迹进行局部擦除，符合用户使用习惯，(3)本方法可以适用于在墨水屏幕进行书写和显示，墨水屏具有不伤眼、手感好等特点。

附图说明

图1是本发明实施例提供的书写轨迹的擦除方法流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一

如图1所示，本发明实施例提供了一种书写轨迹的擦除方法，包括如下步骤：

步骤1，获得当前书写动作；

步骤2，判断当前书写动作是否为擦除动作，如果是，则形成本次输入的擦除轨迹进行存储并执行后续步骤，否则，跳转至步骤6；

步骤3，将原有书写轨迹保存为png图片；

步骤4，按照本次输入的擦除轨迹所经过的区域，在png图片上对原有书写轨迹进行擦除，得到擦除后的png图片；

步骤5，将擦除后的png图片进行显示。

其中，步骤1具体可以为：手写设备通过对压力的感知获取用户输入以及当前输入所使用的材质信息，其中，所述用户输入包括动作模式和/或书写动作，书写动作呈现为二维平面的轨迹，存储为元素是二维坐标的点集数组，所述数组仅具有有限个点。

步骤2中，所述判断当前书写动作是否为擦除动作，具体可以为：获得当前系统状态和采集到的用户输入信息，根据当前触摸材质、轨迹类型和位置、系统状态进行操作类型的判别；

其中，当前触摸材质包括笔尖或笔帽，在不同材质的情况下，操作包括书写和擦除；当前轨迹类型包括单独的点或轨迹线条，当前轨迹位置包括可书写位置或按钮位置，根据轨迹类型和位置判断当前动作是否是点击动作，将书写或擦除动作与用户界面切换交互动作进行区分；当前系统状态包括草稿状态或非草稿状态，在不同状态下的操作将在不同的图层上进行。

步骤2中，所述形成本次输入的擦除轨迹具体可以为：在擦除动作时，将采集到的轨迹保存到擦除轨迹数组中，所述数组中的元素是二维点位坐标，并添加笔迹区域，动作类型或依据系统情况添加其他属性，作为一个可操作对象进行存储。

步骤3具体可以为：在检测到擦除动作前，书写轨迹是二维坐标系下的有限个点组成的虚线，检测到擦除动作时，对书写轨迹的格式进行调整，将矢量的点位数组格式转换为绘制好的曲线图形，将当前画布上相关的所有线条合并，作为二维的png图像格式。

所述将矢量的点位数组格式转换为绘制好的曲线图形，可以采用如下方法进行实施：

A1，新建一个画布，将画布中的内容清空；

A2，获得所有的点所在数组；

A3，建立点与点的直径之间的映射关系，作为一个对象数组，数组中的每个元素是一个绘制路径，该绘制路径具有宽度属性，并且包含一个队列，队列中的元素是前面采集到的点；

A4，遍历当前书写笔迹存储数组，获取一条书写轨迹线条；

A5，新建一个宽度的映射关系；

A6，遍历当前书写轨迹线条，获取线条中的一个点；

A7，若该点与当前所处理的映射关系宽度相符，将该点加入该队列中；若不相符，则将当前映射关系加入映射关系数组后，新建一个宽度映射关系，并将该点加入队列；

A8，若当前线条未遍历结束，循环执行A6～A7，至当前线条遍历结束，否则进入A9；

A9，若当前书写笔迹存储数组未遍历结束，循环执行A4～A8，至当前书写笔迹遍历结束，否则进入A 10；

A 10，当前已经获得了所有点的宽度数组，遍历宽度数组，进行每个具有相同宽度的路径绘制，完成曲线图形的绘制。

步骤4具体可以为：将擦除轨迹在画布中描绘为光滑的曲线，并将画布中的png图片进行区域剪辑，去除擦除轨迹所经过的区域，实现书写轨迹的擦除。

步骤5之后还可以包括步骤：将擦除后的笔迹信息上传到服务器。

实施例二

本发明实施例提供了一种书写轨迹的擦除系统，包括：书写板、书写控制单元、存储控制单元、显示控制单元和显示屏；

所述书写板用于获得当前书写动作，包括使用手写笔或手指触摸板面，并在板面上移动；

所述书写控制单元用于获得书写板得到的操作动作轨迹，触摸材质信息，并判断当前动作类型；

所述存储控制单元用于将原有书写轨迹保存为png图片，还用于获取擦除轨迹，并根据擦除轨迹所经区域，对原有书写轨迹进行擦除；

所述显示控制单元用于获取存储控制单元更新后的图像，并将其传输至显示屏；

所述显示屏用于对更新后的图像进行显示。

该擦除系统的擦除方法可参见实施例一中的描述，在此不再赘述。

具体实施例

本发明实施例提供了一种书写轨迹的擦除方法，可以包括如下步骤：

步骤1，书写设备获取用户的当前动作。

书写设备包括书写板以及书写控制单元，书写板获得用户对书写设备的操作动作，包括使用手写笔或手指触摸板面，并在板面上移动。书写控制单元判断触摸材质，获得手写笔的移动轨迹；

所述书写板采用墨水屏设备，手写质感与视觉感受与纸质手写体验相仿。墨水屏设备由于不闪屏、不发光等特点，对用户的视力具有保护作用，十分适合教育领域的应用。而墨水屏输入设备，不具有液晶屏幕的玻璃表面，在书写时可以根据笔压、笔头停留时间等，微调书写线条粗细，从而可以提高用户的书法水平。

步骤2，书写控制单元获得书写板得到的操作动作轨迹，触摸材质等信息，并根据控制单元所处状态等综合信息，判断当前动作类型。若当前动作类型是擦除动作，则进行步骤3，若不是擦除动作，则经过对书写轨迹的其他处理后，显示设备进行手写笔迹的显示；

下面针对上述动作类型的判断方法作出具体解释。本系统中的动作可能是书写或擦除动作，可能是草稿或答题动作。由此本系统的动作可以分为以下四种组合：在草稿模式下的书写动作、在草稿模式下的擦除动作、在答题模式下的书写动作、在答题模式下的擦除动作。

因此，在检测到硬件上的界面操作时，对操作的类型进行检测与分类。本实施例中，对输入动作的检测和分类首先采用了检测当前状态的方法，当前状态可以是处于答题模式或是草稿模式，这个可以使用户在系统操作界面上预先选定，在捕获到输入时预先将当前状态加入到输入的对象中，给该对象增添输入类型或状态属性，以供后续处理分辨。

由于书写和擦除的操作较为频繁，继续使用状态选择的方式进行区分会增加用户的点击量，从而给用户操作带来不便。本实施例中使用了另一种方法来进行书写与擦除的区分：手写笔切换。本实施例中，输入设备使用的手写笔，分别具有笔头和笔帽两端。当书写板采集到笔头输入时，将输入类型判断为书写动作；当书写板采集到笔帽的输入时，将输入类型判断为擦除动作。

由此，本系统实现了四种动作的分类检测。

步骤3，存储控制单元将原有书写轨迹保存为png格式的图片，具体为：

所述存储控制单元中保存着每条轨迹的原始数据。所述轨迹原始数据即每次进行书写动作时，书写板及书写控制单元所整理的点位数组格式以及附加了位置、类型等信息的对象。在本步骤中，存储控制单元将原始数据进行绘制，并将绘制后的图像转换为png格式的图片。

所述绘制方法，具体为：

(1)新建一个画布，将画布中的内容清空。

(2)获得所有的点所在数组。

(3)建立点与点的直径之间的映射关系，作为一个对象数组。数组中的每个元素是一个绘制路径，该绘制路径具有宽度属性，并且包含一个队列，队列中的元素是前面采集到的点。

(4)遍历当前书写笔迹存储数组，获取一条书写轨迹线条。

(5)新建一个宽度的映射关系。

(6)遍历当前书写轨迹线条，获取线条中的一个点。

(7)若该点与当前所处理的映射关系宽度相符，将该点加入该队列中；若不相符，则将当前映射关系加入映射关系数组后，新建一个宽度映射关系，并将该点加入队列。

(8)若当前线条未遍历结束，循环执行(6)～(7)。否则进入(9)。

(9)若当前书写笔迹存储数组未遍历结束，循环执行(4)～(8)，否则进入(10)。

(10)当前已经获得了所有点的宽度数组。遍历宽度数组，进行每个具有相同宽度的路径绘制。

(11)绘制算法执行完毕。

所述转换为图片的方法，具体为：存储控制单元将存储上述方法所绘制出的画布修改格式后进行保存。

步骤4，书写控制单元将本次笔迹传输给存储控制单元并存储到存储设备中，具体为：

所述书写控制单元在步骤2中可以将书写动作、触摸材质等整理为内部标志码。本步骤中存储控制单元获得笔迹，并将其存储到擦除轨迹对象中，擦除轨迹对象包含点的坐标轨迹数组、擦除轨迹位置、所属题目类型等特定信息。

步骤5，存储控制单元将存储介质中擦除轨迹所经区域进行擦除，具体为：

所述被擦除的笔迹是步骤3中整理好的png格式图像，将该图像按照步骤4中保存的擦除轨迹进行区域清除。存储控制单元首先按照擦除轨迹对象中的位置信息等确定待擦除图像所属画布以及其位置。获得相应画布标志后，在该画布上进行擦除笔迹的区域绘制。区域绘制完毕后，将相应区域保存为剪辑区域，在剪辑区域内进行画布清除，获得擦除修改后的图像。

步骤6，显示控制单元刷新显示擦除处理后的笔迹信息，具体为：显示控制单元清除当前屏幕上已经绘制的信息，并将当前修改后的画布进行显示。

步骤7，存储控制单元将擦除后的笔迹信息上传到服务器。所述服务器是远程存储设备，本系统应用于墨水屏终端上，最佳适用于C/S模式的应用。擦除后的笔迹经过压缩后通过网络传输到服务器端并保存。但是仅采用本发明等效的前述方法，也属于本发明的保护范围之内。

本实施例中，经过以上步骤，在擦除时，通过书写设备及书写控制单元、擦除控制单元、显示设备及显示控制单元的处理，实现了每一条擦除轨迹输入结束时，实时擦除已有的书写笔迹并显示擦除结果。

由此可见，本发明提供的方法和系统具有以下优点：

(1)可以根据用户的输入方式自动判断当前是否是擦除动作。用户无需在输入时切换橡皮擦或铅笔，在输入时根据输入的介质和位置直接对动作进行采集和识别，笔头和笔帽的切换更符合用户的书写习惯。

(2)可以实现笔迹的局部擦除，便于细节操作，以免不必要的擦除和重新书写，符合用户的擦除习惯。

(3)实现数据上的清除同时，实时将笔画的擦除效果展示在墨水屏幕界面上。擦除结果的即时反馈，有利于提高用户的操作效率，符合用户的书写习惯。

(4)可以采用墨水屏设备，墨水屏设备具有纸质设备的使用感，相对液晶屏具有保护用户视力、提供更优输入质感的优点。

通过采用本发明公开的上述技术方案，得到了如下有益的效果：本发明实施例提供的书写轨迹的擦除方法，判断用户的当前动作为擦除动作时，将新增轨迹存储为轨迹数组对象，同时将原有书写轨迹的点位数组绘制成曲线保存为png格式的图片，然后，按照输入轨迹经过的区域，将原有书写轨迹的图片进行擦除处理，并将处理后的书写轨迹进行实时显示。本方法优点为：(1)书写设备具有多种工作模式，本擦除方法可以根据用户的输入方式自动判断当前是否是擦除动作，(2)本方法可以对已有的书写轨迹进行局部擦除，符合用户使用习惯，(3)本方法可以适用于在墨水屏幕进行书写和显示，墨水屏具有不伤眼、手感好等特点。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种书写轨迹的擦除方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，获得当前书写动作；

步骤2，判断当前书写动作是否为擦除动作，如果是，则形成本次输入的擦除轨迹进行存储并执行后续步骤，否则，跳转至步骤6；

步骤3，将原有书写轨迹保存为png图片；

步骤4，按照本次输入的擦除轨迹所经过的区域，在png图片上对原有书写轨迹进行擦除，得到擦除后的png图片；

步骤5，将擦除后的png图片进行显示；

步骤6，经过对书写轨迹的处理后，显示设备进行手写笔迹的显示；

其中：

步骤2中，所述判断当前书写动作是否为擦除动作，具体为：获得当前系统状态和采集到的用户输入信息，根据当前触摸材质、轨迹类型和位置、系统状态进行操作类型的判别；

其中，当前触摸材质包括笔尖或笔帽，在不同材质的情况下，操作包括书写和擦除；当前轨迹类型包括单独的点或轨迹线条，当前轨迹位置包括可书写位置或按钮位置，根据轨迹类型和位置判断当前动作是否是点击动作，将书写或擦除动作与用户界面切换交互动作进行区分；当前系统状态包括草稿状态或非草稿状态，在不同状态下的操作将在不同的图层上进行；

其中，步骤1具体为：手写设备通过对压力的感知获取用户输入以及当前输入所使用的材质信息，其中，所述用户输入包括书写动作，书写动作呈现为二维平面的轨迹，存储为元素是二维坐标的点集数组，所述数组仅具有有限个点；

其中，步骤2中，所述形成本次输入的擦除轨迹具体为：在擦除动作时，将采集到的轨迹保存到擦除轨迹数组中，所述数组中的元素是二维点位坐标，并添加笔迹区域，动作类型或依据系统情况添加其他属性，作为一个可操作对象进行存储；

其中，步骤3具体为：在检测到擦除动作前，书写轨迹是二维坐标系下的有限个点组成的虚线，检测到擦除动作时，对书写轨迹的格式进行调整，将矢量的点位数组格式转换为绘制好的曲线图形，将当前画布上相关的所有线条合并，作为二维的png图像格式；

其中，所述将矢量的点位数组格式转换为绘制好的曲线图形，采用如下方法进行实施：

A1，新建一个画布，将画布中的内容清空；

A2，获得所有的点所在数组；

A3，建立点与点的直径之间的映射关系，作为一个对象数组，数组中的每个元素是一个绘制路径，该绘制路径具有宽度属性，并且包含一个队列，队列中的元素是前面采集到的点；

A4，遍历当前书写笔迹存储数组，获取一条书写轨迹线条；

A5，新建一个宽度的映射关系；

A6，遍历当前书写轨迹线条，获取线条中的一个点；

A7，若该点与当前所处理的映射关系宽度相符，将该点加入该队列中；若不相符，则将当前映射关系加入映射关系数组后，新建一个宽度映射关系，并将该点加入队列；

A8，若当前线条未遍历结束，循环执行A6～A7，至当前线条遍历结束，否则进入A9；

A9，若当前书写笔迹存储数组未遍历结束，循环执行A4～A8，至当前书写笔迹遍历结束，否则进入A10；

A10，当前已经获得了所有点的宽度数组，遍历宽度数组，进行每个具有相同宽度的路径绘制，完成曲线图形的绘制。

2.根据权利要求1所述的书写轨迹的擦除方法，其特征在于，步骤4具体为：将擦除轨迹在画布中描绘为光滑的曲线，并将画布中的png图片进行区域剪辑，去除擦除轨迹所经过的区域，实现书写轨迹的擦除。

3.根据权利要求1所述的书写轨迹的擦除方法，其特征在于，步骤5之后还包括步骤：将擦除后的笔迹信息上传到服务器。

4.一种基于权利要求1的书写轨迹的擦除方法的书写轨迹的擦除系统，其特征在于，包括：书写板、书写控制单元、存储控制单元、显示控制单元和显示屏；

所述书写板用于获得当前书写动作，包括使用手写笔或手指触摸板面，并在板面上移动；

所述书写控制单元用于获得书写板得到的操作动作轨迹，触摸材质信息，并判断当前动作类型；

判断当前书写动作是否为擦除动作，具体为：获得当前系统状态和采集到的用户输入信息，根据当前触摸材质、轨迹类型和位置、系统状态进行操作类型的判别；

其中，当前触摸材质包括笔尖或笔帽，在不同材质的情况下，操作包括书写和擦除；当前轨迹类型包括单独的点或轨迹线条，当前轨迹位置包括可书写位置或按钮位置，根据轨迹类型和位置判断当前动作是否是点击动作，将书写或擦除动作与用户界面切换交互动作进行区分；当前系统状态包括草稿状态或非草稿状态，在不同状态下的操作将在不同的图层上进行；

所述存储控制单元用于将原有书写轨迹保存为png图片，还用于获取擦除轨迹，并根据擦除轨迹所经区域，对原有书写轨迹进行擦除；

所述显示控制单元用于获取存储控制单元更新后的图像，并将其传输至显示屏；

所述显示屏用于对更新后的图像进行显示。

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