曲线显示装置以及曲线显示方法

专利名称：曲线显示装置以及曲线显示方法
技术领域：
本发明涉及例如用于通过曲线表示在摄影图像中包含的运动体的轨迹来进行学习的曲线显示装置以及曲线显示方法。
背景技术：
以往，利用服务器/客户机系统等电子计算机系统来辅助学习。例如考虑了以下学习辅助系统学习服务器生成与每个学习者的学习进度对应的提示问题信息，并向学习终端进行提示。然后，根据从学习终端送出的解答信息进行正误判断等，重复提示所述提示问题信息直到合格为止。由此，学习者可以结合自己的学习进度来学习，并且可以使学习欲望持续。例如将连续拍摄而得的合成图像中包含的球的轨迹或喷水的轨迹作为曲线来分析，为了学习其曲线式，以往仅仅根据由学习者作为解答而输入的曲线式与预先存储的正确的曲线式是否一致而简单地输出正确/不正确的评价。因此，以往存在以下问题无法一边确认与学习者作为解答而输入的曲线式对应的曲线与图像上作为分析对象的动态轨迹或正确的曲线存在多大程度的差异，一边进行尝试重复输入作为解答的曲线式的有效的学习。

发明内容
鉴于这种问题而提出本发明，其目的在于提供当分析图像内的动态轨迹时，能够一边在该图像上确认用户输入的曲线式的曲线和其正解的差异，一边进行有效的学习的曲线显示装置、曲线显示方法。为了解决以上问题，本发明第一方式所涉及的曲线显示装置具备图像/曲线式存储单元，其存储图像数据和与该图像数据对应的示范的曲线式；图像显示控制单元，其使显示部显示通过该图像/曲线式存储单元存储的图像数据；公式输入单元，其根据用户操作来输入曲线式；输入曲线显示控制单元，其以通过所述图像显示控制单元在显示部上显示的图像数据作为背景图像，使该显示部显示与通过该公式输入单元输入的曲线式对应的曲线；以及示范曲线显示控制单元，其根据用户操作，将与通过所述图像/曲线式存储单元存储的示范的曲线式对应的曲线、和通过所述输入曲线显示控制单元以所述图像数据为背景在显示部上显示的曲线一起，以不同的显示形态显示在该显示部。根据本发明，可以提供当分析图像内的动态轨迹时，能够一边在该图像上确认用户输入的曲线式的曲线和其正解的差异，一边进行有效的学习的曲线显示装置、曲线显示方法。


图1是表示本发明的曲线显示装置的实施方式的曲线函数电子计算器10的外观结构的图。
图2是表示所述曲线函数电子计算器10的电路的结构的框图。图3是表示在所述曲线函数电子计算器10的文件DB22F中存储的“图像&坐标设定&曲线式”文件的内容的图。图4是表示所述曲线函数电子计算器10的函数曲线显示处理(其一)的流程图。图5是表示所述曲线函数电子计算器10的函数曲线显示处理(其二)的流程图。图6是表示伴随所述曲线函数电子计算器10的函数曲线显示处理(其一)的曲线式输入处理的流程图。图7A 图7D是表示伴随所述曲线函数电子计算器10的函数曲线显示处理的第一实施方式的显示动作(其一)的图。图8A 图8E是表示伴随所述曲线函数电子计算器10的函数曲线显示处理的第一实施方式的显示动作(其二)的图。图9A 图9C是表示伴随所述曲线函数电子计算器10的函数曲线显示处理的第一实施方式的显示动作(其三)的图。图IOA 图IOE是表示伴随所述曲线函数电子计算器10的函数曲线显示处理的第二实施方式的显示动作(其一)的图。图IlA 图IlE是表示伴随所述曲线函数电子计算器10的函数曲线显示处理的第二实施方式的显示动作(其二)的图。
具体实施例方式以下，通过

本发明的实施方式。图1是表示本发明的曲线显示装置的实施方式的曲线函数电子计算器10的外观结构的图。该曲线函数电子计算器10出于其便携性的需要，由用户能够单手充分把持并且能够单手操作的小型尺寸构成，在该曲线函数电子计算器10的本体正面设置有键输入部 11以及彩色显示部16。键输入部11中具备用于输入数字或公式或者指示执行计算的数字/运算符号键群12、用于输入各种函数的函数功能键群13、用于显示各种工作模式的菜单画面或者指示工作模式的设定的模式设定键群14、用于进行在彩色显示部16中显示的光标的移动操作或者数据项目的选择操作等的光标键15、用于选择性地指定印刷在键盘上或者沿着彩色显示部16的下端进行菜单显示的各种功能的功能键Fl F6。作为所述数字/运算符号键群12，排列有“0” “9”(数字)键以及 “ +，，“_” “ X ” “ + ”(运算符号)键 12a,"ΕΧΕ"(执行)键 12b、“AC” (清除)键 12c 等。作为所述函数功能键群13，排列有“log”(对数)键、“sin”(正弦)键、“ab/c”(分数)键等。作为所述模式设定键群14，排列有“Menu” (菜单)键、“SHIFT” (上档转换)键、 “0ΡΤΝ” (选项)键、“EXIT” (结束)键等。此外，在沿着所述各键的上缘的键盘上印刷有可输入的文字、符号、函数、功能，可以通过模式设定键群14中的“SHIFT”(上档转换)键与相应的各键的组合来输入。例如，“MENU”(菜单)键，通过与“SHIFT” (上档转换)键的组合，作为"SET UP”键来工作，可以指示切换到曲线显示设定画面G3(参照图9A)。所述彩色显示部16由点阵型的彩色液晶显示单元构成，在其显示画面上重叠设置了用于检测该画面的触摸位置的透明手写板的触摸面板16T。该曲线函数电子计算器10具有使彩色显示部16显示曲线图像合成画面GK的功能，所述曲线图像合成画面GK，以预先通过拍摄等准备的图像为背景，按照预先设定的坐标范围重叠了曲线而形成。并且，具有在所述曲线图像合成画面GK中，例如分别用不同的显示色识别显示与用户输入的曲线式对应的曲线Y1、Y3、以及与根据作为分析对象的运动体的轨迹bl b7而预先准备的模型式对应的曲线Y2的功能。图2是表示所述曲线函数电子计算器10的电路的结构的框图。该曲线函数电子计算器10具备作为计算机的处理器(CPU)21。处理器(CPU) 21按照在存储器(Flash ROM) 22中预先存储的系统程序、或者从存储卡等外部记录介质23经由记录介质读取部24读入到存储器22中的电子计算器控制程序、或者从因特网等通信网络上的Web服务器(程序服务器)经由外部PC30通过PC通信部25下载并读入到所述存储器22中的电子计算器控制程序来控制电路各部的工作。并且， 所述存储器22中预先存储的系统程序或电子计算器控制程序，根据来自键输入部11的键输入信号或来自触摸面板16T的触摸位置检测信号被启动。在所述处理器(CPU) 21上除了连接所述存储器22、记录介质读取部24、键输入部 11、触摸面板16T以外，还连接彩色显示部(IXD) 16。作为在所述存储器(Flash ROM) 22中存储的电子计算器控制程序，存储了 用于执行与通过键输入部11由用户输入的任意运算式对应的运算处理的运算处理程序、用于执行与该用户输入的任意函数式对应的曲线描绘处理的曲线描绘处理程序、用于以学习形式显示预先准备的图像内的运动体轨迹和按照预先设定的坐标范围的曲线之间的关系的函数曲线显示处理程序22a等。并且，在所述存储器22中还具备曲线式数据存储器22b、V-Window设定值存储器 22c,SET UP数据存储器22d、模型式存储器22e、用户系数值数据存储器22f、全彩色分析图像存储器22g、彩色曲线图像存储器22h以及文件DB(data base)22F0在曲线式数据存储器22b中存储根据用户操作而输入的曲线式Y = f(x)的数据。在V-Window设定值存储器22c中存储在彩色显示部16中显示曲线时的坐标范围 (Xmin Xmax> Ymin Ymax)以及其亥丨J度值。在SET UP数据存储器22d中存储与在彩色显示部16中显示曲线时的坐标系相关的各种设定数据([Grid: On (点显示)/Off (无)/Line (线显示)][Axes On (刻度显示)/ Off(无)/Scale (刻度&数值显示)][Label :0η (原点和坐标轴名x、y的显示)/0ff (无)] [V-W Lock :0η (禁止范围变更)/Off (许可变更)]等)。在模型式存储器22e中，伴随所述函数曲线显示处理程序22a的执行而成为模型的曲线式Y = f(x)与系数值以及其允许范围一起被存储。在用户系数值数据存储器22f中，在用户输入并存储在所述曲线式数据存储器 22b中的曲线式Y = f(x)包含系数的情况下，存储其系数值。在全彩色分析图像存储器22g中以全彩色的析像度存储伴随所述函数曲线显示处理程序22a的执行而被设定为分析对象的图像数据。
在彩色曲线图像存储器22h中，根据在所述V-Window设定值存储器22c中存储的坐标范围及其刻度值、在所述SET UP数据存储器22d中存储的各种显示设定数据([Grid] [Axes] [Label] [V-ff Lock]等)，把与在所述曲线式数据存储器22b中存储的用户的曲线式对应的曲线图像数据、或与在所述模型式存储器22e中存储的模型的曲线式对应的曲线图像数据作为彩色图像数据来存储。此外，按照所述函数曲线显示处理程序22a在彩色显示部16中显示的曲线图像合成画面GK，以在所述全彩色分析图像存储器22g中存储的图像数据为背景，重叠在所述彩色曲线图像存储器22h中存储的曲线图像数据而生成。图3是表示在所述曲线函数电子计算器10的文件DB22F中存储的“图像&坐标设定&曲线式”文件的内容的图。该“图像&坐标设定&曲线式”文件，例如在外部PC30中预先生成，然后被取入本曲线函数电子计算器10的文件DB22F，或者从外部取入图像数据，在本曲线函数电子计算器10中生成坐标设定数据以及曲线式数据，然后存储在文件DB22F中。例如在与文件名“BASKET. g3m”对应的文件中存储进行投篮时的连续图像的合成图像数据、由坐标范围及其刻度值以及显示设定数据([Grid] [Axes] [Label] [V-ff Lock] 等)组成的坐标设定数据、与所述合成图像内的运动体轨迹对应的曲线式的曲线式数据。此外，在与文件名“BALL. g3m”对应的文件的情况下，曲线式数据由带系数的曲线式以及各系数值及其允许范围构成。接着，对所述结构的曲线函数电子计算器10的函数曲线显示功能进行说明。图4是表示所述曲线函数电子计算器10的函数曲线显示处理(其一)的流程图。图5是表示所述曲线函数电子计算器10的函数曲线显示处理(其二)的流程图。图6是表示伴随所述曲线函数电子计算器10的函数曲线显示处理(其一)的曲线式输入处理的流程图。(第一实施方式)图7A 图7D是表示伴随所述曲线函数电子计算器10的函数曲线显示处理的第一实施方式的显示动作(其一)的图。图8A 图8E是表示伴随所述曲线函数电子计算器10的函数曲线显示处理的第一实施方式的显示动作(其二)的图。图9A 图9C是表示伴随所述曲线函数电子计算器10的函数曲线显示处理的第一实施方式的显示动作(其三)的图。根据键输入部11的“MENU”键的操作，从彩色显示部16中显示的工作模式的菜单画面中选择用于生成曲线图像合成画面GK的“Picture Graph",当根据功能键“Fn”的操作从画面下端显示的菜单中指定[FILE]时，如图7A所示，显示用于从存储在存储器22内的文件DB22F中的“图像&坐标设定&曲线式”文件1、2中选择希望的文件的文件选择画面 Gl (步骤 Si)。在该文件选择画面Gl中，当通过光标Cu选择用户希望的文件名“BASKET. g3m”(参照图3)，并根据功能键“F1”的操作指定[OPEN]时，读出所选择的文件“BASKET. g3m”的图像，并写入全彩色分析图像存储器22g中，如图7B所示，在彩色显示部16中显示为背景图像(步骤S2)。
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此时，尚未显示曲线坐标系。另外，读出所述选择的文件“BASKET. g3m”的坐标设定数据，设定在存储器22内的 V-Window设定值存储器22c以及SET UP数据存储器22d中(步骤S3)。此时，与在所述V-Window设定值存储器22c以及SET UP数据存储器22d中设定的坐标设定数据([坐标范围(Xmin = -1. 0277 Xmax = 9. 4272，Ymin = -0. 4722 Ymax =4. 6944)][刻度值(X = 0.5，Y= 1) ] [Grid: Line (线显示)][Axes Scale (刻度 &数值显示)][Label On (原点和坐标轴名x, y的显示)][V_W LockiOn (禁止范围变更)])(参照图3)对应的曲线坐标系被写入彩色曲线图像存储器22h中，如图7B所示，重叠在已经作为背景图像而显示的“BASKET. g3m”的图像上，作为曲线图像合成画面GK显示在彩色显示部 16中。此外，对于写入到所述全彩色分析图像存储器22g的图像实际重叠了写入到所述彩色曲线图像存储器22h中的曲线坐标系而得到的曲线图像合成画面GK在图示时变得复杂，难以观看，所以在此将该图像的显示画面和该曲线坐标系的显示画面分别显示。以下相同。接着，读出所述选择的文件“BASKET. g3m”的曲线式数据，设置在存储器22内的模型式存储器22e中(步骤S4)。在此，为了通过曲线分析所述曲线图像合成画面GK中包含的运动体(在这种情况下是球)的轨迹bl b7，当根据“F6”键的操作指定[G—— T](曲线与公式的切换)时， 转移到图6中的曲线式输入处理(步骤SA)。首先如图7C所示，在彩色显示部16中显示将所述曲线式数据存储器22b以及模型式存储器22e中存储的各曲线式做成一览的曲线式一览画面G2(步骤Al)。在此，由于在所述模型式存储器22e中设定了所述选择的文件“BASKET. g3m”的曲线式数据“Y2 = -0.4(X-2. 5)2+4. 5”(参照图3)，当判断为存在模型(示范解答)的设定时 (步骤A2(是))，该模型的曲线式Y2通过《Model 标记的遮蔽符(mask)M被隐藏(步骤 A3)。此外，在该曲线式一览画面G2中一览显示的各曲线式中，曲线式Yl用蓝色、Y2用红色、Y3用绿色、Y4用粉色、Y5用黑色、Y6以后用以上重复的颜色来识别显示，其中，用黑色识别显示通过光标Cu选择为输入对象的曲线式(在这种情况下为“Y1”)。并且，当判断出通过所述遮蔽符M隐藏的模型的曲线式Y2 "Y2 = -0.4(X-2. 5)2+4.5”不是带系数的曲线式时(步骤A4(否))，成为基于用户操作的曲线式的输入状态。在此，基于按照所述步骤Sl S4在彩色显示部16中显示的曲线图像合成画面 GK(参照图7B)内的运动体轨迹bl b7，如图7C所示，当输入并显示用户考虑的曲线式 Yl ‘‘Y1 =_0.5 (X-3)2+4”时，该曲线式Yl被存储到曲线式数据存储器22b中(步骤A5)。并且，为了使与所述用户输入的曲线式Yl "Yl = -0.5(X-3)2+4”对应的曲线显示在所述曲线图像合成画面GK上，如图7D所示，当根据‘‘F6”键的操作指定[G —— T](曲线与公式的切换)时，判断出曲线式的输入完成(步骤A6(否)一A7(是))，判断出指示了曲线描绘(步骤S5(是))。于是，对于彩色曲线图像存储器22h，描绘与在所述V-Window设定值存储器22c以及SET UP数据存储器22d中设定的文件No. 1的坐标设定数据(参照图3)对应的曲线坐标系，同时按照该描绘的曲线坐标系，将与所述用户输入的曲线式“Y1 =-0. 5 (X-3) 2+4”对应的曲线Y1，以与该曲线式的显示色相同的蓝色进行描绘。并且，在全彩色分析图像存储器 22g中已经作为背景图像而描绘的文件No. 1的图像上重叠在所述彩色曲线图像存储器22h 中描绘的曲线Yl的图像，作为曲线图像合成画面GK显示在彩色显示部16中(步骤S6)。在所述图7D中，在描绘了文件No. 1的背景图像的全彩色分析图像存储器22g中未直接描绘所述曲线Y1，但是作为曲线图像合成画面GK，表示了对于运动体轨迹bl b7 如何合成所述曲线Yl。根据在所述彩色显示部16中显示的曲线图像合成画面GK，通过运动体轨迹bl b7和曲线Yl的偏差大的用户判断，为了进一步追加曲线Y3，当根据“F6”键的操作指定了 [G—— T](曲线和公式的切换)时，再次转移到所述图6中的曲线式输入处理(步骤 S5 (否)一S7 (是)一SA)，如图8A所示，在彩色显示部16中显示曲线式一览画面G2 (步骤 Al)。此时，与前次的曲线式输入处理同样，由于在所述模型式存储器22e中设定了所述选择的文件“BASKET. g3m”的曲线式数据“Y2 = ~0.4(Χ~2. 5)2+4. 5” (参照图3)，判断为存在模型(示范解答)的设定(步骤Α2(是))，因此该模型的曲线式Υ2通过《Model 标记的遮蔽符M被隐藏(步骤A3)。另外，由于判断出通过所述遮蔽符M隐藏的模型的曲线式Y2 "Y2 ="O. 4 (X-2. 5) 2+4. 5”不是带系数的曲线式(步骤A4 (否))，因此成为基于用户操作的曲线式的输入状态。在此，基于在所述彩色显示部16中显示的曲线图像合成画面GK(参照图7D) 内的运动体轨迹bl b7，如图8A所示，当输入并显示用户考虑的新的曲线式Y3 "Y3 =-0. 4(X-4)2+5”时，该曲线式Y3被存储在曲线式数据存储器22b中(步骤A5)。并且，为了将所述用户新输入的曲线式Y3 "Y3 = -0.4(X-4)2+5”追加到所述曲线图像合成画面GK上来显示，如图8B所示，当操作‘ ΧΕ”(执行)键12b时，判断出曲线式的输入完成(步骤A6(否)一A7(是))，判断出指示了曲线描绘(步骤S5(是))。于是，对于彩色曲线图像存储器22h再描绘与在所述V-Window设定值存储器22c 以及SET UP数据存储器22d中设定的文件No. 1的坐标设定数据(参照图3)对应的曲线坐标系，同时按照该描绘的曲线坐标系，将与所述用户输入的曲线式‘‘Y1 =-0. 5 (X-3) 2+4” 对应的曲线Yl以与该曲线式的显示色相同的蓝色进行描绘，另外，将与曲线式‘‘Y3 = -0.4(X-4)2+5”对应的曲线Y3以与该曲线式的显示色相同的绿色进行描绘。并且，在全彩色分析画像存储器22g中已经作为背景图像而描绘的文件No. 1的图像上重叠在所述彩色曲线图像存储器22h中描绘的曲线Y1、Y3的图像，作为曲线图像合成画面GK显示在彩色显示部16中(步骤S6)。根据在所述彩色显示部16上显示的曲线图像合成画面GK，通过运动体轨迹bl b7和曲线Y3的偏差依然大的用户判断，为了参照模型(示范解答)的曲线式Y2，当根据 ‘‘F6”键的操作指定[G —— T](曲线和公式的切换)时，再次转移到所述图6中的曲线式输入处理(步骤S5(否)一S7(是)一SA)，如图8C所示，在彩色显示部16中显示曲线式一览画面G2(步骤Al)。
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在该曲线式一览画面G2中，与作为所述曲线图像合成画面GK已经显示的曲线对应的各曲线式Yl、Y3的等号“=”，通过反向显示h被识别显示。在此，当将光标Cu移动到通过遮蔽符M隐藏的模型的曲线式Y2的位置时，消除该遮蔽符M，显示模型的曲线式Y2 "Y2 = -0.4(X-2. 5)2+4. 5”，设定为曲线显示的对 象式(步骤 A2 A6 (是)一A8)并且，如图8D所示，当操作‘ ΧΕ”键时，判断出曲线式的输入完成(步骤Α7(是))， 判断出指示了曲线描绘(步骤S5(是))。于是，对于彩色曲线图像存储器22h再描绘与在所述V-Window设置值存储器22c以及SET UP数据存储器22d中设定的文件No. 1的坐标设定数据(参照图3) 对应的曲线坐标系，同时按照该描绘的曲线坐标系，将与所述用户输入的曲线式‘‘Y1 ="O. 5 (X-3) 2+4”对应的曲线Yl以与该曲线式的显示色相同的蓝色描绘，另外，将与曲线式‘‘Υ3 = -0.4(X-4)2+5”对应的曲线Y3以与该曲线式的显示色相同的绿色描绘，将与所述模型的曲线式‘‘Y2 = -0.4(X-2. 5)2+4.5”对应的曲线Y2以与该曲线式的显示色相同的红色描绘。并且，在全彩色分析图像存储器22g中已经作为背景图像描绘的文件No. 1的图像上重叠在所述彩色曲线图像存储器22h中描绘的曲线Y1、Y2、Y3的图像，作为曲线图像合成画面GK显示在彩色显示部16中(步骤S6)。这样，对于拍摄了分析对象的运动体轨迹bl b7的全彩色图像，合成与预先设定的范围设定数据或显示设定数据对应的坐标系来显示，同时按照该坐标系，将与为了分析所述运动体轨迹bl b7而由用户输入的各曲线式对应的曲线Y1、Y3，分别以与该曲线式的显示色相同的绿色、蓝色进行合成显示。并且，当指定了对应于所述分析对象的运动体轨迹bl b7预先输入的模型(示范解答)的曲线式时，与该模型的曲线式对应的曲线Y2也以与该曲线式的显示色相同的红色被合成来识别显示。因此，当分析图像内的动态轨迹时，能够一边在该图像上确认用户输入的曲线式的曲线与正解的差异，一边进行高效的学习。此后，在所述图8D所示的曲线图像合成画面GK中，在想要使彩色曲线图像存储器 22h中描绘的各曲线Yl、Y2、Y3及其坐标系向任意方向滚动来观察该曲线的特征点等的情况下，如图8E所示，当操作表示想要滚动的方向的光标键‘‘一”时，判断出指示了曲线的移动(步骤S8(是))。然后，判断在所述SET UP数据存储器22d中设定的显示设定数据中的[V_W Lock] 是0n(禁止范围变更)还是Off (许可变更)，即判断是否进行了显示锁定(步骤S9)。在此，当判断出在所述SET UP数据存储器22d中设定的显示设定数据的[V_W Lock]为On(禁止范围变更)、进行了显示锁定时(步骤S9(是))，在彩色曲线图像存储器 22h的曲线图像上描绘表示显示锁定中的出错消息‘‘V-Window is lockedl，显示为曲线图像合成画面GK (步骤SlO — S6)。然后，当根据[SHIFT]+ [MENU]键的操作指定了 [Set up](显示设定)时(步骤 Sll (是))，如图9A所示，在彩色显示部16中显示用于根据用户操作来变更在所述SET UP 数据存储器22d中设定的显示设定数据的显示设定画面G3(步骤S12)。在该显示设定画面G3中使光标Cu移动到用于设定显示锁定的可否的项目 [V-ffindow Lock]上，如图9B所示，当根据功能键‘‘F2”的操作选择在画面下端显示的项目[off]时，将所述项目[V-ffindow Lock]的设定内容从“On”变更为“Off ”(步骤S13)。然后，当操作“ΕΧΕ”键时，所述变更后的显示设定数据被设定在SET UP数据存储器22d中，并判断出设定完成(步骤S14(是))，如所述图8D所示，描绘与变更显示设定数据前相同的曲线图像合成画面GK，显示在彩色显示部16中(步骤S5(是)一S6)。在此，如图9C所示，再次操作表示曲线图像的想要滚动的方向的光标键[—]15， 当判断出指示了曲线的移动时(步骤S8(是))，通过在所述SET UP数据存储器22d中设定的显示设定数据的项目[V-W Lock]为Off (许可变更)，判断出未进行显示锁定(步骤 S9(否))。于是，根据所述光标键[―]15的操作，变更在所述V-Window设定值存储器22c中存储的彩色显示部16的坐标范围(Xmin Xmax，Ymin Ymax)(步骤S15)，根据该变更后的坐标范围滚动的坐标系以及与各曲线式对应的曲线Y1、Y2、Y3被描绘在彩色曲线图像存储器22h中。并且，将该滚动后的曲线图像重叠在全彩色分析图像存储器22g中描绘的背景图像上而得的曲线图像合成画面GK被显示在彩色显示部16中(步骤S5(是)一S6)。此时，在所述曲线图像合成画面GK中将包含在彩色曲线图像存储器22h中描绘的坐标系的曲线图像向用户任意的方向滚动来显示，另一方面，在全彩色分析图像存储器22g 中描绘的背景图像不滚动，因此，与模型的曲线式Y2对应的曲线图像相对于在该背景图像中包含的运动体轨迹bl b7产生偏差。这样，在对于在全彩色分析图像存储器22g中描绘的背景图像重叠在彩色曲线图像存储器22h中描绘的曲线图像而得的曲线图像合成画面GK中，在用户任意将可以变更设定的显示设定数据的项目[V-W Lock]设定为“On”的状态下，可以禁止移动变更所述曲线图像的坐标范围的滚动显示，另外，在设定为“Off”的状态下，可以自由地进行移动变更该曲线图像的坐标范围的滚动显示。此外，在将所述显示设定数据的项目[V-W Lock]设定为“On”的状态下，也可以一起禁止放大/缩小所述曲线图像的坐标范围来变更的显示(步骤 S16 (是)一S17 (是)一S10)，另外，在设定为“Off”的状态下，也可以自由地进行放大/ 缩小该曲线图像的坐标范围来变更的显示(步骤S16(是)一S17(否)一S18 —S6)。(第二实施方式)图IOA 图10E是表示伴随所述曲线函数电子计算器10的函数曲线显示处理的第二实施方式的显示动作(其一)的图。图IlA 图IlE是表示伴随所述曲线函数电子计算器10的函数曲线显示处理的第二实施方式的显示动作(其二)的图。根据键输入部11的“MENU”键的操作，从彩色显示部16中显示的工作模式的菜单画面中选择用于生成曲线图像合成画面GK的“Picture Graph”，另外，当根据功能键“Fn” 的操作从画面下端显示的菜单中指定[FILE]时，如图10A所示，显示用于从存储在存储器 22内的文件DB22F中的“图像&坐标设定&曲线式”文件1、2中选择希望的文件的文件选择画面Gl (步骤Si)。在该文件选择画面Gl中，通过光标Cu选择用户希望的文件名“BALL. g3m” (参照图3)，当根据功能键“F1”的操作指定[OPEN]时，读出所选择的文件“BALL. g3m”的图像，写入全彩色分析图像存储器22g中，如图10B所示，在彩色显示部16中显示为背景图像(步
11马聚S2) ο 此时，尚未显示曲线坐标系。另外，读出所述选择的文件“BALL. g3m”的坐标设定数据，设定在存储器22内的 V-Window设定值存储器22c以及SET UP数据存储器22d中(步骤S3)。此时，与所述V-Window设定值存储器22c以及SET UP数据存储器22d中设定的坐标设定数据[坐标范围(Xmin = -0. 15 Xmax = 6. 15，Ymin = O Ymax = 3)][刻度值 (X = 0. 5,Y = 0. 5)] [Grid: Line (线显示)][Axes :0η (刻度显示)][Label: Off (无原点和坐标轴名χ、y的显示)][V-W Lock:0n(禁止范围变更)](参照图3)对应的曲线坐标系被写入彩色曲线图像存储器22h中，如图IOB所示，重叠在已经作为背景图像而显示的“BALL. g3m”的图像上，作为曲线图像合成画面GK显示在显示部16中。接着，读出所述选择的文件“BALL. g3m”的曲线式数据，设定在存储器22内的模型式存储器22e中(步骤S4)。在此，为了通过曲线分析在所述曲线图像合成画面GK中包含的运动体(在这种情况下是球)的轨迹bl bl3，当根据“F6”键的操作指定[G —— T](曲线和公式的切换) 时，转移到图6中的曲线式输入处理(步骤SA)，首先，如图IOC所示，在彩色显示部16中显示将所述曲线式数据存储器22b以及模型式存储器22e中存储的各曲线式做成一览的曲线式一览画面G2(步骤Al)。在此，由于在所述模型式存储器22e中设定了所述选择的文件“BALL. g3m”的曲线式数据 “Y2 = PX2+QX+R”(P =-0. 26 [允许范围 ±0. 06] :Q= 1.6 [允许范围 ±0. 2] :R = 0. 3[允许范围士0. 2])(参照图3)，判断出存在模型(示范解答)的设定时(步骤A2(是))， 该模型的曲线式Y2通过《Model》标记的遮蔽符M被隐藏(步骤A3)。然后，当判断出通过所述遮蔽符M隐藏的模型的曲线式Y2 "Y2 = PX2+QX+R”为带系数的曲线式时(步骤A4 (是))，成为基于用户操作的曲线式的输入状态。在此，基于按照所述步骤Sl S4在彩色显示部16中显示的曲线图像合成画面 GK(参照图10B)内的运动体轨迹bl bl3，如图IOC所示，当输入并显示用户考虑的曲线式竹"Yl = A sinB”时，该曲线式Yl被存储在曲线式数据存储器22b中(步骤A9)。于是，所述用户输入的曲线式Yl "Yl =A sinB”，关于其除去系数的部分‘‘Y1 = □ sin □”，判断是否与在所述模型式存储器22e中存储的模型(示范解答)的曲线式“Y2 =PX2+QX+R” 一致(步骤 A10)。在这种情况下判断为不一致(步骤AlO (否))，进一步判断所述用户输入的曲线式竹"Yl = A sinB”其一部分的函数是否与在所述模型式存储器22e中存储的模型(示范解答)的曲线式"Y2 = PX2+QX+R” 一致(步骤All)。于是，在这种情况下也判断出不一致(步骤All (否))，向用户通知所述用户输入的曲线式Yl "Yl = A SinB”与所述模型式存储器22e中存储的模型(示范解答)的曲线式"Y2 = PX2+QX+R” 不同的消息"Different from the Model Answer” AD，在彩色显示部 16中在显示中的曲线式一览画面G2上以红色显示(步骤A12)。在此，如图10D所示，当用户再次输入曲线式Yl ‘‘Y1 = AX2+B”并存储在曲线式数据存储器22b中时(步骤A13(否)一A14(否)一A9)，判断出一部分函数与所述模型(示范解答)的曲线式“Y2 = PX2+QX+R” 一致(步骤All (是))。
于是，向用户通知再次输入的曲线式Yl "Yl = AX2+B”与在所述模型式存储器22e 中存储的模型(示范解答)的曲线式“Y2 = PX2+QX+R”类似的消息“Similar to the Model Answer”AS，在彩色显示部16中在显示中的曲线式一览画面G2上用绿色显示(步骤A15)。在此，如图IOE所示，当用户再次输入曲线式Yl "Yl = AX2+BX+C”并存储在曲线式数据存储器22b中时(步骤A13(否)一A14(否)一A9)，关于其除去系数的部分“Y1 = □ X2+ □ X+ 口，，，判断出与所述模型(示范解答)的曲线式“Y2 = PX2+QX+R” 一致(步骤 AlO(是))。于是，向用户 通知再次输入的曲线式Y1“Y1 = AX2+BX+C”与所述模型(示范解答) 的曲线式 “Y2 = PX2+QX+R” 等价的消息 “Equivalent to the Model Answer” AE，在彩色显示部16中在显示中的曲线式一览画面G2中用蓝色显示(步骤A16)。这样，对于与背景图像的运动体轨迹bl bl3对应的模型(示范解答)的曲线式 Y2，根据用户输入的曲线式Yl除去该系数是否一致、或者其一部分函数是否一致、或者上述任何情况都不一致，显示其一致程度即等价的通知消息AE、或类似的通知消息AS、或者不同的通知消息AD。因此，当分析图像内的动态轨迹时，可以一边通过画面上的消息确认用户输入的曲线式和其正解的曲线式的差异，一边输入更接近该正解的曲线式的曲线式，能够进行高效的学习。在此，当光标Cu移动到通过遮蔽符M隐藏的模型的曲线式Y2的位置时，消除该遮蔽符M来显示模型的曲线式Y2 "Y2 = PX2+QX+R”，将其设定为曲线显示的对象式(步骤 A13(是)一A17)。并且，如图IlA所示，当操作‘ ΧΕ”键时判断出曲线式的输入完成(步骤 Α14(是))，判断出指示了曲线描绘(步骤S5(是))。于是，对于彩色曲线图像存储器22h再描绘与所述V-Window设定值存储器22c以及SET UP数据存储器22d中设定的文件No. 2的坐标设定数据(参照图3)对应的曲线坐标系，同时按照该描绘的曲线坐标系，将与所述用户输入的曲线式‘‘Y1 = AX2+BX+C” (系数 A、B、C的初始值“0”)对应的曲线Yl以与该曲线式的显示色相同的蓝色进行描绘。并且， 在全彩色分析图像存储器22g中已经作为背景图像而描绘的文件No. 2的图像上重叠在所述彩色曲线图像存储器22h中描绘的曲线Yl的图像，作为曲线图像合成画面GK显示在彩色显示部16中(步骤S6)。此时，不进行所述用户输入的曲线式“Y1 = AX2+BX+C”以及系数值[A = 0、B = 0、 C = O]以及变化量[St印=0. 1]的显示。此后，当从根据
键的操作而在画面下端显示的功能菜单中根据功能键 “Fn”的操作指定[Modify]时(步骤S19 (是))，在所述曲线式一览画面G2上所指定的曲线式“Y1 = AX2+BX+C”以对该曲线式指定的蓝色显示，同时显示用户在系数值数据存储器 22f中初始设定的系数值[A = 0、B = 0、C = 0]以及变化量[St印=0. 1](步骤S20)。并且，与所述指定的曲线式“Y1 = AX2+BX+C”以及系数值[A = 0、B = 0、C = 0] 对应的曲线Yl，通过对该曲线式设定的蓝色显示(步骤S21)。在此，如图IlB所示，系数值[C = 0]根据光标键“丨”的操作被指定，用红色显示， 并且，该指定的系数值[C = 0]根据光标键“一”的重复操作，以所述变化量[St印=0. 1]增加到[C = 3]，或者根据数值键的直接操作输入为[C = 3](步骤S22)。 于是，与被修正为系数值[A = 0、B = 0、C = 3]的曲线式“Y1 = AX2+BX+C”对应的曲线Y1，在彩色曲线图像存储器22h中展开的曲线坐标系中以该蓝色被重新描绘，作为在全彩色分析图像存储器22g中描绘的背景图像上重叠的曲线图像合成画面GK，显示在彩色显示部16中(步骤S23)。接着，如图IlC所示，系数值[A = 0]根据光标键“丨，，的操作以指定的红色显示，并且，该指定的系数值[A = 0]根据光标键“一”的重复操作，以所述变化量[Step =0. 1]减少到[A = -0.3]，或者根据数值键的直接操作输入为[A = -0.3](步骤 S24(否)—S25(否)—S22)。于是，与被修正为系数值[A = -0. 3，B = 0，C = 0]的曲线式“Y1 = AX2+BX+C”对应的曲线Y1，在彩色曲线图像存储器22h中展开的曲线坐标系中，以该蓝色被重新描绘，作为在全彩色分析图像存储器22g中描绘的背景图像上重叠的曲线图像合成画面GK，显示在彩色显示部16中(步骤S23)。而且，为了使所述曲线图像合成画面GK上的曲线Yl接近运动体轨迹bl bl3，如图IlD所示，系数值[B = 0]用根据光标键“丨”的操作而指定的红色显示，并且根据光标键“一”的重复操作将该指定的系数值[B = 0]以所述变化量[Step = 0. 1]增加到[B = 1. 6]，或者根据数值键的直接操作输入为[B = 1. 6](步骤S24 (否)一S25 (否)一S22)。于是，与被修正为系数值[A = -0. 3、B = 1. 6、C = 3]的曲线式“Y1 = AX2+BX+C” 对应的曲线Y1，在彩色曲线图像存储器22h中展开的曲线坐标系中以该蓝色被重新描绘， 作为在全彩色分析图像存储器22g中描绘的背景图像上重叠的曲线图像合成画面GK被显示在彩色显示部16中(步骤S23)。此时，用户在所述曲线图像合成画面GK中可以识别出与该用户输入的曲线式“Y1 =AX2+BX+C”以及系数值[A = -0. 3、B = 1. 6、C = 3]对应的蓝色的曲线Yl与背景图像上的运动体轨迹bl bl3相当接近。然后，为了确认在与所述用户输入的曲线式对应的蓝色的曲线Yl和示范解答的曲线式以及该曲线Y2之间存在多大程度的差异，如图IlE所示，例如从根据
键的操作而在画面下端显示的功能菜单中根据功能键“Fn”的操作指定[Model](步骤S24(是))。于是，在模型式存储器22e中存储的模型(示范解答)的曲线式“Y2 = PX2+QX+R”(P = -0. 26:Q = 1. 6:R = 0. 3)被设定为曲线显示的对象式(步骤S26)，该模型的曲线式“Y2 = PX2+QX+R”(P = -0. 26:Q = 1. 6:R = 0. 3)在所述曲线式一览画面G2中以设定的红色显示，同时，与该模型的曲线式对应的曲线Y2以该红色显示(步骤S27)。并且，相对于所述用户输入的曲线式“Yl = AX2+BX+C”的各系数值[A = -0. 3:B = 1.6:C = 3]，求出所述模型的曲线式“Y2 = PX2+QX+R”的各系数值(P = -0. 26Q = 1. 6R =0.3)的差异，根据与该模型的曲线式的系数值一起预先设定的各系数值的允许范围(P =-0. 26士0. 06:Q = 1. 6士0. 2:R = 0. 3士0. 2)，判定“一致”、“接近”或“不同”。由此，对于在所述曲线图像合成画面GK中显示的用户输入的曲线式“Yl = AX2+BX+C”的系数值[A =-0. 3]附加显示“接近”Si的判定消息，对于系数值[B = 1. 6]以及系数值[C = 3]分别附加显示“一致” Eq的判定消息(步骤S28)。这样，在与背景图像的运动体轨迹bl bl3对应的模型(示范解答)的曲线式Y2是设定了系数值和其允许范围(P = -0. 26士0. 06:Q = 1. 6士0. 2:R = 0. 3士0. 2)的带系数的曲线式“Y2 = PX2+QX+R”，并且是用户输入的曲线式Yl除去其系数以外一致的曲线式“Y1 =AX2+BX+C”的情况下，当把该用户输入的曲线式“Yl = AX2+BX+C”的各系数值(A = □，B = D,C=D)作为输入时，与所述模型的曲线式Y2的各系数值以及其允许范围进行比较， 针对该用户输入的每个系数值显示“一致”、“接近”或“不同”的判定消息。因此，相对于正解的曲线式，仅用户输入的曲线式中的系数值不同的情况下，可以一边通过画面上的判定消息确认该系数值的差异的程度，一边输入与该正解的曲线式的系数值更 接近的系数值。因此，兼有在所述各实施方式中说明的、显示在分析对象的背景图像上重叠了与用户输入的曲线式对应的曲线图像和与正解的曲线式对应的曲线图像的曲线图像合成画面GK的功能；和显示该用户输入的曲线式与正解的曲线式“等价”、“类似”或“不同”的判定消息的功能，能够进行更高效的学习。此外，通过从根据所述
键的操作而在画面下端显示的功能菜单中根据功能键“Fn”的操作指定[Model]，来描绘与模型的曲线式对应的曲线Y2并显示为曲线图像合成画面GK的功能，不仅可以在指定所述[Modify]来使用户输入的曲线式的各系数值增减变化的同时修正与该曲线式对应的曲线来显示的功能中执行(步骤S19 S28)，也可以在简单地显示曲线图像合成画面GK的状态(步骤S6)下执行(步骤S29 S31)。在所述各实施方式中记载的曲线函数电子计算器10的工作方法、即图4以及图 5的流程图中表示的函数曲线显示处理、图6的流程图中表示的伴随所述函数曲线显示处理的曲线式输入处理等的各方法，作为可以使计算机执行的程序，可以存储在存储卡(ROM 卡、RAM卡等)、磁盘(软盘、硬盘等)、光盘(CD-ROM、DVD等)、半导体存储器等外部记录介质32中来分发。并且，电子式计算机10的处理器21将在该外部存储介质32中存储的程序读入存储装置22，根据该读入的程序控制动作，由此可以实现在所述各实施方式中说明的曲线像合成画面GK的显示功能，执行与所述方法相同的处理。另外，用于实现所述各方法的程序的数据可以作为程序代码的形态在通信网络 (公共线路)上传送，也可以通过与该通信网络连接的通信装置25、30将所述程序数据取入电子式计算机10的处理器21，实现所述曲线像合成画面GK的显示功能。此外，本申请的发明不限于所述各实施方式，在实施阶段在不脱离其主旨的范围内可以进行各种变形。而且，所述各实施方式中包含各种阶段的发明，通过所公开的多个构成要件中的适当的组合可以提取出各种发明。例如，即使从各实施方式中公开的全部构成要件中删除若干个构成要件、或者将若干构成要件以不同的形态组合，在可以解决发明要解决的问题一栏中描述的问题，并且获得发明的效果一栏中描述的效果的情况下，删除或者组合该构成要件后的结构也可以作为发明而提取出来。
权利要求
1.一种曲线显示装置，其特征在于，具备图像/曲线式存储单元，其存储图像数据和与该图像数据对应的示范的曲线式； 图像显示控制单元，其使显示部显示通过该图像/曲线式存储单元存储的图像数据； 公式输入单元，其根据用户操作来输入曲线式；输入曲线显示控制单元，其以通过所述图像显示控制单元在显示部上显示的图像数据作为背景图像，使该显示部显示与通过该公式输入单元输入的曲线式对应的曲线；以及示范曲线显示控制单元，其根据用户操作，将与通过所述图像/曲线式存储单元存储的示范的曲线式对应的曲线、和通过所述输入曲线显示控制单元以所述图像数据为背景在显示部上显示的曲线一起，以不同的显示形态显示在该显示部。
2.根据权利要求1所述的曲线显示装置，其特征在于，所述曲线显示装置具备曲线式一览显示单元，其以不同的显示形态对通过所述图像 /曲线式存储单元存储的示范的曲线式和通过所述公式输入单元输入的曲线式进行一览显示，将通过所述输入曲线显示控制单元显示的与曲线式对应的曲线、和通过所述示范曲线显示控制单元显示的与示范的曲线式对应的曲线，以与通过所述曲线式一览显示单元显示的各对应的曲线式相同的显示形态进行显示。
3.根据权利要求1所述的曲线显示装置，其特征在于，所述图像/曲线式存储单元存储图像数据、与该图像数据对应的示范的带系数的曲线式及其系数值、该系数值的近似范围，所述公式输入单元根据用户操作输入带系数的曲线式及其系数值， 所述曲线显示装置还具备系数值判定显示控制单元，其根据通过所述图像/曲线式存储单元存储的示范的带系数的曲线式及其系数值、该系数值的近似范围，判定通过所述公式输入单元输入的带系数的曲线式的系数值与该示范的带系数的曲线式的系数值一致、 近似、还是不同，并使所述显示部显示该判定结果。
4.根据权利要求1所述的曲线显示装置，其特征在于，还具备一致程度判断单元，其判断通过所述图像/曲线式存储单元存储的示范的曲线式和通过所述公式输入单元输入的曲线式的一致程度；以及一致程度显示控制单元，其使所述显示部显示通过该一致程度判断单元判断的所述示范的曲线式和所述输入的曲线式的一致程度。
5.根据权利要求1所述的曲线显示装置，其特征在于，具备显示设定单元，其针对通过所述示范曲线显示控制单元在显示部上显示的以图像数据为背景的曲线的显示范围，根据用户操作来设定该显示范围的变更禁止或变更许可； 显示范围变更指示单元，其根据用户操作来指示变更曲线的显示范围；以及变更禁止显示控制单元，当通过该显示范围变更指示单元指示了变更曲线的显示范围时，在通过所述显示设定单元设定了显示范围的变更禁止的情况下，使所述显示部显示用于表示该显示范围的变更禁止的信息。
6.一种曲线显示装置中的曲线显示方法，该曲线显示装置具有显示单元、输入单元、存储图像数据和与该图像数据对应的示范的曲线式的图像/曲线式存储单元，所述曲线显示方法的特征在于，具备以下步骤图像显示控制步骤，使所述显示部显示通过所述图像/曲线式存储单元存储的图像数据；公式输入步骤，根据针对所述输入单元的用户操作来输入曲线式； 输入曲线显示控制步骤，以通过所述图像显示控制步骤在显示部上显示的图像数据作为背景图像，使该显示部显示与通过该公式输入步骤输入的曲线式对应的曲线；以及示范曲线显示控制步骤，根据针对所述输入单元的用户操作，将与通过所述图像/曲线式存储单元存储的示范的曲线式对应的曲线、和通过所述输入曲线显示控制步骤以所述图像数据为背景在所述显示部上显示的曲线一起，以不同的显示形态显示在该显示部。
7.根据权利要求6所述的曲线显示方法，其特征在于，曲线显示方法具备曲线式一览显示步骤，以不同的显示形态对通过所述图像/曲线式存储单元存储的示范的曲线式和通过所述公式输入步骤输入的曲线式进行一览显示，将通过所述输入曲线显示控制步骤显示的与曲线式对应的曲线、和通过所述示范曲线显示控制步骤显示的与示范的曲线式对应的曲线，以与通过所述曲线式一览显示步骤显示的各对应的曲线式相同的显示形态进行显示。
8.根据权利要求6述的曲线显示方法，其特征在于，所述图像/曲线式存储单元存储图像数据、与该图像数据对应的示范的带系数的曲线式及其系数值、该系数值的近似范围，所述公式输入步骤中，根据用户操作输入带系数的曲线式及其系数值， 所述曲线显示方法还具备系数值判定显示控制步骤，其根据通过所述图像/曲线式存储单元存储的示范的带系数的曲线式及其系数值、该系数值的近似范围，判定通过所述公式输入步骤输入的带系数的曲线式的系数值与该示范的带系数的曲线式的系数值一致、 近似、还是不同，并使所述显示部显示该判定结果。
9.根据权利要求6所述的曲线显示方法，其特征在于，还具备一致程度判断步骤，判断通过所述图像/曲线式存储单元存储的示范的曲线式和通过所述公式输入步骤输入的曲线式的一致程度；以及一致程度显示控制步骤，使所述显示部显示通过该一致程度判断步骤判断的所述示范的曲线式和所述输入的曲线式的一致程度。
10.根据权利要求6所述的曲线显示方法，其特征在于，具备显示设定步骤，针对通过所述示范曲线显示控制步骤在显示部上显示的以图像数据为背景的曲线的显示范围，根据用户操作来设定该显示范围的变更禁止或变更许可； 显示范围变更指示步骤，其根据用户操作来指示变更曲线的显示范围；以及变更禁止显示控制步骤，当通过该显示范围变更指示步骤指示了变更曲线的显示范围时，在通过所述显示设定步骤设定了显示范围的变更禁止的情况下，使所述显示部显示用于表示该显示范围的变更禁止的信息。
全文摘要
本发明提供一种曲线显示装置以及曲线显示方法。在曲线显示装置中，当分析图像内的动态轨迹时，一边在该图像上确认用户输入的曲线式的曲线和其正解的差异，一边进行有效的学习。对于拍摄作为分析对象的运动体轨迹(b1～b7)而得的全彩色图像，合成显示与预先设定的范围设定数据或显示设定数据对应的坐标系，并且将与为了按照该坐标系分析所述运动体轨迹(b1～b7)而由用户输入的各曲线式对应的曲线(Y1、Y3)分别以与该曲线式的显示色相同的蓝色、绿色合成显示。并且，当指定了对应于所述分析对象的运动体(b1～b7)的轨迹而预先输入的模型(示范解答)的曲线式时，与该模型的曲线式对应的曲线(Y2)也以与该曲线式的显示色相同的红色来合成并识别显示。
文档编号G06T11/80GK102222415SQ20111009720
公开日2011年10月19日 申请日期2011年4月15日 优先权日2010年4月16日
发明者冈野满 申请人:卡西欧计算机株式会社