书写状态监控系统和监控方法与流程

本发明属于书写工具领域。

背景技术：

人们在写字的时候，常常处于不良的书写状态，如书写环境的光线太强或太弱、蓝光很强、眼睛距离书写纸距离太近、书写时间过长、书写角度不正确、握笔力度过大或过小等。长期处于不良的书写状态对人们的眼睛或身体健康会造成一定的危害，尤其是对儿童。但是目前的书写工具均为涉及监控书写状态的功能。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种书写状态监测系统,以及对应的监测方法，用以对用户的书写状态进行监测。

为实现上述目标，本发明提供了如下技术方案：

一种书写状态监控系统，包括书写工具以及用以设置书写状态下的标准图像信息的标准模式单元；设置在所述书写工具上用以采集用户在书写状态下的图像信息的图像采集单元；对应着所述书写工具设置的用以获取所述图像信息，并将所述图像信息与所述标准图像信息进行比对的图像比对单元；和用以输出所述图像比对单元的图像信息比对结果的结果输出单元。

优选的，所述标准图像信息与标准书写状态下的光线强度、光源的蓝光特性、书写者面部与书写平台之间的垂直距离、握笔位置、握笔角度、握笔力度中的至少一个相对应。

优选的，所述图像采集单元采集书写工具、书写平台、书写者面部、照明用具、周围环境中至少一个的局部特征部位图像或整体图像。

优选的，所述图像采集单元采集书写工具的笔头、笔杆握持位置的图像信息。

优选的，所述图像采集单元采集书写平台的靠近书写工具位置的图像信息。

优选的，所述图像采集单元采集书写者面部中眼睛位置的图像信息。

优选的，所述图像采集单元采集照明用具中光源的图像信息。

优选的，所述图像比对单元是基于预定的比对规则，将所述图像采集单元采集到的图像信息与所述标准图像进行比对。

优选的，比对是基于图像亮度，图像色温，图像分辨率，局部特征部位的位置、大小、粗细、颜色中的至少一个。

优选的，所述图像采集单元可活动地连接在所述书写工具上。

优选的，所述图像采集单元在非书写状态下与所述书写工具平行设置；

所述图像采集单元在书写状态下展开与所述书写工具形成一定角度。

优选的，所述图像采集单元在书写状态下沿所述书写工具做圆周运动。

优选的，所述图像采集单元在书写状态下自由旋转。

优选的，所述图像采集单元设置在所述书写工具的笔帽上。

优选的，所述图像比对单元设置在所述书写工具上或用户随身携带的移动终端上。

优选的，所述结果输出单元设置在所述书写工具上或用户随身携带的移动终端上。

本发明还提供了一种书写状态监控系统的实现方法，包括如下步骤：

设置书写状态下的标准图像信息；

采集用户在书写状态下的图像信息；

基于预定的图像信息比对规则，将所述图像信息与所述标准图像信息进行比对；

输出所述图像信息比对结果。

本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，作为举例而非限制，具有以下的优点和积极效果：

(1)在书写过程中随时监测书写者的书写环境和书写状态，如书写环境中的光线强度、光源的蓝光特性、书写者面部与书写平台之间的垂直距离、握笔位置、握笔角度、握笔力度；

(2)方便书写者在书写过程中及时矫正不良书写状态。

附图说明

图1为本发明实施例提供的书写状态监控方法的流程示意图；

图2a、2b、2c、2d为本发明实施例提供的书写状态监控系统在各种监控模式下工作流程示意图；

图3为本发明实施例提供的书写状态监控系统的结构框图；

图4为本发明实施例提供的书写状态监控系统的书写工具的结构示意图。

图中标号如下：

书写工具100，书写笔101，笔帽102，标准设置单元110，图像采集单元120，图像比对单元130，结果输出单元140，移动终端200。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提供的书写状态监控系统和监控方法作进一步详细说明。结合下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

本发明提供了一种书写状态监控系，包括书写工具100以及用以设置书写状态下的标准图像信息的标准模式单110；设置在书写工具100上用以采集用户在书写状态下的图像信息的图像采集单元120；对应着书写工具设置的用以获取图像信息，并将图像信息与标准图像信息进行比对的图像比对单元130；和用以输出图像比对单元的图像信息比对结果的结果输出单元140。

作为举例而非限制，标准图像信息与标准书写状态下的光线强度、光源的蓝光特性、书写者面部与书写平台之间的垂直距离、握笔位置、握笔角度、握笔力度中的至少一个相对应。

图像采集单元120采集书写工具、书写平台、书写者面部、照明用具、周围环境中至少一个的局部特征部位图像或整体图像。作为举例而非限定，图像采集单元120用于采集书写工具的笔头、笔杆握持位置的图像信息，书写平台的靠近书写工具位置的图像信息，书写者面部中眼睛位置的图像信息，照明用具中光源的图像信息中的至少一个。

图像比对单元130是基于预定的比对规则，将图像采集单元120采集到的图像信息与标准图像进行比对。比对是基于图像亮度，图像色温，图像分辨率，局部特征部位的位置、大小、粗细、颜色中的至少一个。

其中，图像采集单元120可活动地连接在书写工具100上。作为举例而非限定，图像采集单元120在非书写状态下与书写工具100平行设置，书写状态下展开与书写工具100形成一定角度；图像采集单元120在书写状态下沿书写工具150做圆周运动；图像采集单元120在书写状态下自由旋转。同样作为举例而非限定，所述书写工具100可以是书写笔101或可拆卸地安装在书写工具100上的笔帽102。

其中，图像比对单元130设置在书写工具100上或用户随身携带的移动终端200上。结果输出单元140也可设置在书写工具100上或用户随身携带的移动终端200上。

本发明还提供了一种书写状态监控系统的实现方法，参见图1，包括如下步骤：

S100：设置书写状态下的标准图像信息；

S200：采集用户在书写状态下的图像信息；

S300：基于预定的图像信息比对规则，将图像信息与标准图像信息进行比对；

S400：输出图像信息比对结果。

实施例一

图2a、2b、2c、2d为本发明实施例提供的书写状态监控系统在各种监控模式下工作流程示意图。

本发明提供的书写状态监控系统，包括书写工具100、标准模式单元110、图像采集单元130和结果输出单元140。

本发明实施例提供的书写状态监控系统的工作流程为：(1)预设书写状态下的标准图像信息；该标准图像信息与标准书写状态下的光线强度、光源的蓝光特性、书写者面部与书写平台之间的垂直距离、握笔位置、握笔角度、握笔力度中的至少一个相对应。(2)在书写状态下开启图像采集单元，用以采集图像信息；采集对象为书写工具、书写平台、书写者面部、照明用具中至少一个的局部特征部位或整体；作为举例而非限制，局部特征部位是指书写工具的笔头、笔杆握持部位，书写平台的靠近书写工具的部位，书写者面部中眼睛部位，照明用具中光源部位。(3)图像比对单元基于预定的比对规则，将图像采集单元采集到的图像信息与标准图像进行比对；比对是基于图像亮度，图像色温，图像分辨率，局部特征部位的位置、大小、粗细、颜色中的至少一个，比对是基于程度和范围的比较。(4)结果输出单元输出图像信息比对结果。

图2a所示的书写状态监控系统工作流程为：

S110，设置书写状态下的标准图像信息；

S210，采集用户在书写状态下的照明工具中光源部位、书写平台靠近书写工具位置的图像信息；

S310，基于图像的亮度、图像的色温进行比对；

S410，比对结果输出为标准，光线太强或光线太弱、有蓝光或无蓝光。

在图2a中，针对于光线强度、光源的蓝光特性的监控。作为举例而非限制，采集照明工具中光源部位的图像、书写平台靠近书写工具位置的图像信息；在图像对比时，可基于图像的亮度、图像的色温进行比对；比对结果描述为标准，光线太强或光线太弱、有蓝光或无蓝光。

图2b所示的书写状态监控系统工作流程为：

S120，设置书写状态下的标准图像信息；

S220，采集用户在书写状态下的书写者眼睛部位的图像、书写平台上书写工具的笔尖所在位置的图像信息；

S320，基于图像的分辨率、图像中眼睛部位的大小、图像中笔尖部位的大小进行比对；

S420，比对结果输出为标准、书写距离太远或书写距离太近。

在图2b中，针对于书写者面部与书写平台的垂直距离，也就是书写距离的监控。作为举例而非限制，采集书写者眼睛部位的图像、书写平台上书写工具的笔尖所在位置的图像信息；在图像比对时，可基于图像的分辨率、图像中眼睛部位的大小、图像中笔尖部位的大小进行比对，比对时还要进行数据矫正，因为需要监控的书写距离是垂直距离，而图像采集单元与采集对象之间存在一定角度；比对结果描述为标准、书写距离太远或书写距离太近。

图2c所示的书写状态监控系统工作流程为：

S130，设置书写状态下的标准图像信息；

S230，采集用户在书写状态下的笔杆握笔位置的图像信息；

S330，基于图像中手指在笔杆上的位置、笔杆的倾斜角度进行比对；

S430，比对结果输出为标准、握笔位置太高或握笔位置太低、握笔角度太大或握笔角度太小。

在图2c中，针对于握笔位置、握笔角度的监控。作为举例而非限制，采集笔杆握笔位置的图像信息；在图像比对时，可基于图像中手指在笔杆上的位置、笔杆的倾斜角度进行比对；比对结果描述为标准、握笔位置太高或握笔位置太低、握笔角度太大或握笔角度太小。

图2d所示的书写状态监控系统工作流程为：

S140，设置书写状态下的标准图像信息；

S240，采集用户在书写状态下的书写字迹的图像信息；

S340，基于图像中字迹的颜色深浅、粗细进行比对；

S440，比对结果输出为标准、握笔力度太大或握笔力度太小。

在图2d中，针对于握笔力度的监控。作为举例而非限制，采集书写字迹的图像信息；在图像比对时，可基于图像中字迹的颜色深浅、粗细进行比对；比对结果描述为标准、握笔力度太大或握笔力度太小。

实施例二

图3为本发明实施例提供的书写状态监控系统的结构框图。标准模式单元110、图像采集单元120、图像比对单元130和结果输出单元140可以都设置在书写工具100上。也可以将图像采集单元120设置在书写工具100上，而将标准模式单元110、图像比对单元130、结果输出单元140设置在书写工具100上或用户随身携带的移动终端200上。作为举例而非限制，前述移动终端200可以是手机或电脑。

实施例三

图4为本发明实施例提供的书写状态监控系统的书写工具100的结构示意图。作为举例而非限定，所述书写工具100可以是书写笔101或可拆卸地安装在书写工具100上的笔帽102。为了方便采集图像，图像采集单元120可活动地连接在书写笔101或笔帽102上。作为举例而非限定，图像采集单元120在非书写状态下与书写笔101或笔帽102平行设置，书写状态下展开与书写笔101或笔帽102形成一定角度；图像采集单元120在书写状态下沿书写笔101或笔帽102做圆周运动；图像采集单元120在书写状态下可自由旋转。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。