基于光學原理的書法筆跡呈現(xiàn)系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及數(shù)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(xiàn)系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]隨著現(xiàn)代科技的進步，計算機的普及和相關技術的飛速發(fā)展，人們擁有了新的書法創(chuàng)作方式。傳統(tǒng)的筆、墨、紙、硯，也已不再是書寫文字的必要工具。在多數(shù)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(tǒng)書法藝術的基礎上，為了繼承、弘揚和發(fā)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(zhàn)的課題之一。同時，書法初學者要對很多優(yōu)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(chuàng)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(fā)了人們學習書法的熱情。
[0003]現(xiàn)有技術中對毛筆的模擬多種多樣，例如:根據(jù)筆下壓的力度和運筆的速度產(chǎn)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(tài)計算筆頭的形態(tài)而產(chǎn)生筆跡的算法。這些軟件方法的優(yōu)點是可以利用現(xiàn)有的計算機輸入設備，比如鼠標、手寫筆等，易于推廣，研發(fā)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(tài)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。
[0004]實用新型人在研宄中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)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。
【實用新型內容】
[0005]有鑒于此，本實用新型實施例的目的在于提供基于光學原理的書法筆跡呈現(xiàn)系統(tǒng)，以降低書法筆跡呈現(xiàn)時硬件的配置要求并提升仿真效果。
[0006]本實用新型實施例提供了一種基于光學原理的書法筆跡呈現(xiàn)系統(tǒng)，包括:
[0007]手寫板，手寫板為透光板；
[0008]基于手寫板產(chǎn)生影像的方式設置的光源；
[0009]設置于手寫板底部的液晶顯示面板；
[0010]用于采集手寫板上的書法筆觸圖像的光電圖像傳感器；
[0011]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(shù)據(jù)，將筆觸形狀輪廓數(shù)據(jù)繪制在畫布上，并在繪制的筆觸形狀輪廓內填充顏色，連續(xù)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；
[0012]液晶顯示面板用于呈現(xiàn)畫布；
[0013]上述系統(tǒng)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。
[0014]上述系統(tǒng)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。
[0015]上述系統(tǒng)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。
[0016]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。
[0017]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。
[0018]上述手寫板產(chǎn)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。
[0019]上述手寫板產(chǎn)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。
[0020]上述光源可以為紅外LED燈。
[0021 ] 上述光電圖像傳感器可以設置有紅外過濾鏡。
[0022]上述手寫板產(chǎn)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。
[0023]本實用新型實施例提供的系統(tǒng)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(jīng)圖像處理裝置處理后得到筆觸輪廓數(shù)據(jù)，將該筆觸形狀輪廓數(shù)據(jù)繪制在畫布上，并在繪制的筆觸形狀輪廓內填充顏色，連續(xù)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(xiàn)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(xiàn)過程中，用戶依然可以使用傳統(tǒng)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。
[0024]為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。
【附圖說明】
[0025]為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本實用新型的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關的附圖。
[0026]圖1示出了本實用新型實施例所提供的基于光學原理的書法筆跡呈現(xiàn)系統(tǒng)的結構框圖；
[0027]圖2示出了本實用新型實施例所提供的基于光學原理的書法筆跡呈現(xiàn)方法流程圖；
[0028]圖3示出了本實用新型實施例所提供的基于全內反射方式的書法筆跡呈現(xiàn)系統(tǒng)的結構框圖；
[0029]圖4示出了本實用新型實施例所提供的基于激光平面方式的書法筆跡呈現(xiàn)系統(tǒng)的結構框圖；
[0030]圖5示出了本實用新型實施例所提供的基于投影方式的書法筆跡呈現(xiàn)系統(tǒng)的結構框圖。
【具體實施方式】
[0031 ] 下面將結合本實用新型實施例中附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實用新型實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。因此，以下對在附圖中提供的本實用新型的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本實用新型的范圍，而是僅僅表示本實用新型的選定實施例?；诒緦嵱眯滦偷膶嵤├绢I域技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0032]如圖1所示的基于光學原理的書法筆跡呈現(xiàn)系統(tǒng)的結構框圖，該系統(tǒng)中包括:
[0033]手寫板12，手寫板12為透光板；
[0034]基于手寫板產(chǎn)生影像的方式設置的光源11 ;
[0035]設置于手寫板12的底部的液晶顯示面板13 ；
[0036]用于采集手寫板12上的筆觸圖像的光電圖像傳感器14 ;
[0037]與光電圖像傳感器14和液晶顯示面板13均連接的圖像處理裝置15，圖像處理裝置15用于實時收集光電圖像傳感器14采集的筆觸圖像，并對連續(xù)收集到的筆觸圖像進行處理，提取出筆觸形狀輪廓數(shù)據(jù)，將該筆觸形狀輪廓數(shù)據(jù)繪制在畫布上，并在繪制的筆觸形狀輪廓內填充顏色，連續(xù)繪制并填充顏色的筆觸形狀輪廓形成書法筆跡，以及將該畫布傳輸給液晶顯示面板13 ；
[0038]液晶顯示面板13用于呈現(xiàn)上述畫布；
[0039]上述系統(tǒng)還包括:為光源11、液晶顯示面板13、圖像處理裝置15和光電圖像傳感器14供電的電源(圖中未示意出，該電源可以是多個，每個電源與其被供電的部件匹配)，以及支撐手寫板12、光源11、液晶顯示面板13和上述光電圖像傳感器14的支架16。
[0040]本實用新型實施例中各個部件間的連接可以是直接連接，也可以是間接連接，具體連接方式可以是有線連接，也可以是無線連接。
[0041]上述光電圖像傳感器14為能夠獲取平面光學影像的傳感器，例如:攝像頭、透明紅外圖形傳感器面板、柔性圖像傳感器、光電傳感器陣列等。
[0042]上述手寫板12可以是亞克力板或玻璃板，手寫板的厚度為5mm-10mm。優(yōu)選地，上述系統(tǒng)還包括:設置于上述手寫板12之上的頂層蓋板，上述手寫板12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，該透明亞克力板通過該防漏圈內嵌于頂層蓋板下，該防漏圈為防水墊圈或手寫板壓邊條。
[0043]液晶顯示面板13的下面設置有導光板，該導光板可以是納米導光板，也可以是普通導光板，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16上；液晶顯示面板13還包括液晶驅動電路板和液晶電源電路