本发明属于智能书写技术领域，尤其涉及一种同步书写系统及其方法。
背景技术：
目前教师在书写板书时，一般是通过粉笔在黑板上直接书写，但是这种书写方式，当需要将老师书写的内容现在大屏幕上时，一般是通过录像设备录入老师书写的板书，然后将该录像播放到大屏幕。这种方式需要额外增加录入设备，且视频占用的内存比较大，需要占用大量的网络传输资源，导致成本上升。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明实施例提供了一种同步书写系统及其方法，能够实现仅通过写板、红外感应器组件、控制器、显示设备，实时显示与目标物的运动轨迹一致的模拟笔迹，降低成本。
本发明实施例的第一方面，提供了一种同步书写系统，包括书写板、红外感应器组件、控制器、显示设备；
所述红外感应器组件设置在所述书写板的边框中，用于感知在所述书写板中的目标物的运动，并生成运动轨迹信号；所述控制器与所述红外感应器组件连接，用于将手势运动轨迹信号实时转化为模拟笔迹，所述模拟笔迹与所述运动轨迹信号的轨迹一致；所述显示设备与所述控制器连接，用于实时显示所述模拟笔迹。
进一步地，所述系统还包括声音识别设备，所述声音识别设备与所述控制器连接，所述声音识别设备获取现场声音信号，并将所述现场声音信号发送至所述控制器，所述控制器根据所述现场声音信号和所述模拟笔迹生成视频信息。
进一步地，所述系统还包括云端服务器，所述云端服务器与所述控制器连接，所述控制器将所述视频信息发送到所述云端服务器。
进一步地，所述系统还包括书写笔，所述书写笔设有颜色标识，所述红外感应器组件识别所述书写板中的书写笔的所述颜色标识，并将所述颜色标识发送至所述控制器，所述控制器将所述模拟笔迹转化为所述颜色标识对应颜色的笔迹。
进一步地，所述红外感应器组件包括多组红外发射器和红外接收器，所述红外发射器和红外接收器对射安装。
本发明实施例的第一方面，提供了一种同步书写方法，所述方法用于同步书写系统，所述系统包括书写板、红外感应器组件、控制器、显示设备；所述红外感应器组件设置在所述书写板的边框中，所述红外感应器组件与所述控制器连接，所述控制器与所述显示设备连接；所述方法包括：
所述红外感应器组件感应在所述书写板中的目标物的运动并生成运动轨迹信号，并将所述运动轨迹发送至所述控制器；
所述控制器将所述运动轨迹转化为模拟笔迹，所述模拟笔迹与所述手势运动轨迹的轨迹一致；
所述控制器将所述模拟笔迹实时发送至所述显示设备进行显示。
进一步地，所述系统还包括声音识别设备，所述声音识别设备与所述控制器连接；所述方法包括：
所述声音识别设备获取现场声音信号，并将所述现场声音信号发送至所述控制器；
所述控制器根据所述现场声音信号和所述模拟笔迹生成视频信息。
进一步地，所述系统还包括书写笔，所述书写笔上设有颜色标识；所述方法还包括：
当所述书写笔位于所述书写板中时，所述红外感应器组件识别所述颜色标识，并将所述颜色标识发送至所述控制器；
当所述书写笔在所述书写板运动时，所述红外感应器组件感应所述书写笔的笔迹运动轨迹，并将所述笔迹运动轨迹发送至所述控制器；
所述控制器根据所述颜色标识和所述笔迹运动轨迹转化为所述颜色标识对应颜色的模拟笔迹。
进一步地，所述控制器将所述手势运动轨迹转化为模拟笔迹之后，还包括：
所述控制器对所述模拟笔迹进行文本识别；
若识别成功，则将所述模拟笔迹转化为规范文本信息。
进一步地，将所述模拟笔迹转化为规范文本信息之后，还包括：
将所述规范文本信息转化为语音信息，并将所述语音信息发送至视力障碍者的终端设备。
本发明实施例与现有技术相比的有益效果是：本发明实施例提供的同步书写系统及方法，通过红外感应器组件感知在所述书写板中的目标物的运动，并生成运动轨迹信号，控制器与所述红外感应器组件连接，用于将手势运动轨迹信号实时转化为模拟笔迹，所述模拟笔迹与所述运动轨迹信号的轨迹一致；所述显示设备与所述控制器连接，用于实时显示所述模拟笔迹，能够实现通过写板、红外感应器组件、控制器、显示设备，不需要额外增加摄影设备，可实时显示与目标物的运动轨迹一致的模拟笔迹，降低成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种同步书写系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的书写板和红外感应器组件的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种同步书写方法的流程示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
参考图1，图1为本发明实施例提供的一种同步书写系统的结构示意图。所述系统包括书写板10、红外感应器组件20、控制器30、显示设备40。
红外感应器组件20设置在书写板10的边框中，用于感知在书写板中的目标物的运动，并生成运动轨迹信号；控制器30与红外感应器20组件连接，用于将手势运动轨迹信号实时转化为模拟笔迹，模拟笔迹与运动轨迹信号的轨迹一致；显示设备40与控制器30连接，用于实时显示模拟笔迹。
其中，书写板可以是普通黑板或书写白板。目标物包括但不限于粉笔或普通书写笔。
当用户手持目标物在书写板的书写感应区书写时，红外感应器组件20感知目标物的运动，并将该运动轨迹生成运动轨迹信号。
其中，运动轨迹信号为模拟信号或数字信号。控制器30实时的将手势运动轨迹转化为模拟笔迹，该模拟笔记的轨迹与运动轨迹信号的轨迹完全一致。
从本实施例可知，通过红外感应器组件感知在所述书写板中的目标物的运动，并生成运动轨迹信号，控制器与所述红外感应器组件连接，用于将手势运动轨迹信号实时转化为模拟笔迹，所述模拟笔迹与所述运动轨迹信号的轨迹一致；所述显示设备与所述控制器连接，用于实时显示所述模拟笔迹，能够实现通过写板、红外感应器组件、控制器、显示设备，不需要额外增加摄影设备，可实时显示与目标物的运动轨迹一致的模拟笔迹，降低成本。
进一步地，请参阅图1，作为本发明提供的同步书写系统的一种具体实施方式，该系统还包括声音识别设备60，声音识别设备60与控制器30连接，声音识别设备60获取现场声音信号，并将现场声音信号发送至控制器30，控制器30根据现场声音信号和模拟笔迹生成视频信息。
其中，声音识别设备可以是麦克风或话筒。
进一步地，请参阅图1，作为本发明提供的同步书写系统的一种具体实施方式，该系统还包括云端服务器70，云端服务器70与控制器30连接，控制器30将所述视频信息发送到云端服务器70。其中云端服务器与控制器通过互联网连接。
其中，云端服务器可以是一台或者多台，优选地，云端服务器可以是弹性计算服务服务器(Elastic Compute Service,ECS)和/或关系型数据库服务器(Relational Database Service，RDS)。
从本实施方式可知，通过声音识别设备获取现场的声音信号，将控制器根据现场声音信号和模拟笔迹生成视频信息，将所述视频信息发送到云端服务器，可以方便后续想要回看视频信息的人员进行浏览学习。
进一步地，请参阅图1，作为本发明提供的同步书写系统的一种具体实施方式，所述系统还包括书写笔50，所述书写笔50设有颜色标识。红外感应器组件识别书写板中的书写笔50的所述颜色标识，并将颜色标识发送至所述控制器30，控制器30将模拟笔迹转化为颜色标识对应颜色的笔迹。
其中，颜色标识可以是编号或条形码。
从本实施方式可知，通过设有颜色标识可以将模拟笔迹转化为颜色标识对应颜色的笔迹，满足用户书写笔迹沿着多样性的要求，提高书写的体验。
进一步地，请参阅图1至图2，作为本发明提供的同步书写系统的一种具体实施方式，红外感应器组件20包括多组红外发射器21和红外接收器22，红外发射器和红外接收器对射安装。其中红外发射器与红外接收器可以是红外光子探测器。
进一步地，所述系统还包括无线传输模块80，所述无线传输模块80与所述控制器30连接，所述控制器30将模拟笔迹通过无线传输模块80发送到用户终端设备。
从本实施例可知，通过无线传输模块可以将模拟笔迹发送到距离较远的听课人员的终端设备上。
进一步地，所述无线传输模块80为蓝牙模块、ZigBee模块或WiFi模块。
进一步地，所述控制器30为个人电脑或单片机。
进一步地，所述显示设备40为投影仪或电子屏幕。优选地，显示设备40为大型电子屏幕，方便听课人员的观看。
进一步地，所述书写板10为普通黑板或书写白板。
参考图3，图3为本发明实施例提供的一种同步书写方法的流程示意图。该方法详述如下：
方法用于同步书写系统，系统包括书写板、红外感应器组件、控制器、显示设备；红外感应器组件设置在书写板的边框中，红外感应器组件与控制器连接，控制器与显示设备连接；方法包括：
S301：红外感应器组件感应在书写板中的目标物的运动并生成运动轨迹信号，并将运动轨迹发送至控制器。
S302：控制器将运动轨迹转化为模拟笔迹，模拟笔迹与手势运动轨迹的轨迹一致。
S303：控制器将模拟笔迹实时发送至显示设备进行显示。
从本实施例可知，本实施例能够实现通过写板、红外感应器组件、控制器、显示设备，不需要额外增加摄影设备，可实时显示与目标物的运动轨迹一致的模拟笔迹，降低成本。
在本发明的一个实施例中，系统还包括声音识别设备，声音识别设备与控制器连接；方法包括：声音识别设备获取现场声音信号，并将现场声音信号发送至控制器；控制器根据现场声音信号和模拟笔迹生成视频信息。
在本发明的一个实施例中，系统还包括书写笔，书写笔上设有颜色标识；方法还包括：当书写笔位于书写板中时，红外感应器组件识别颜色标识，并将颜色标识发送至控制器；当书写笔在书写板运动时，红外感应器组件感应书写笔的笔迹运动轨迹，并将笔迹运动轨迹发送至控制器；控制器根据颜色标识和笔迹运动轨迹转化为颜色标识对应颜色的模拟笔迹。
在本发明的一个实施例中，控制器将手势运动轨迹转化为模拟笔迹之后，还包括：控制器对模拟笔迹进行文本识别；若识别成功，则将模拟笔迹转化为规范文本信息。
在本实施例中，通过将模拟笔迹转化为规范文本信息，可以在显示设备上显示更为清晰的与模拟笔迹对应的规范文本信息。
在本发明的一个实施例中，将模拟笔迹转化为规范文本信息之后，还包括：将规范文本信息转化为语音信息，并将语音信息发送至视力障碍者的终端设备。
在本实施例中，通过将文本信息转化为语音信息，满足视力障碍者听课的需求。
在本发明的另一个实施例中，系统还包括光线感知模块，光线感知模块与控制器连接。该光线感知模块感知用户(讲课者)所在的室内的光线亮度，并将室内亮度发送到控制器。控制器根据室内亮度调整显示设备的亮度。防止显示设备过亮或者过暗，造成听课者的视觉疲劳。其中光线感知模块为光线传感器。
具体地，当室内亮度低于预设亮度阈值时，控制显示装置降低亮度到第一预设范围；当室内亮度高于预设亮度阈值时，控制显示装置提升亮度到第二预设范围。其中，第二预设范围的亮度高于第一预设范围的亮度。
在本发明的另一实施例中，系统还包括近场通信(Near Field Communication，NFC)识别模块，NFC识别模块与控制器连接。NFC识别模块识别用户(讲课者)的身份信息，并将该身份信息发送到控制器；控制器根据老师的身份信息判断授课内容的级别；当于授课内容的级别高于预设等级时，将笔迹和声音保存成高分辨率视频；当于授课内容的级别低于预设等级时，将笔迹和声音保存成低分辨率视频，并将高分辨率视频或低分辨率视频发送到云端服务器。本实施例可以节省云端服务器的存储空间。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的终端和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的终端和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。