[发明专利]基于光学原理的书法笔迹呈现系统

说明书

技术领域

本发明涉及数字影像处理领域，具体而言，涉及基于光学原理的书法笔迹呈现系统。

背景技术

随着现代科技的进步，计算机的普及和相关技术的飞速发展，人们拥有了新的书法创作方式。传统的笔、墨、纸、砚，也已不再是书写文字的必要工具。在多数情况下，人们是借助键盘和鼠标进行文字输入工作。因此，在汲取传统书法艺术的基础上，为了继承、弘扬和发展书法艺术，对其进行科学的仿真就成为当前艺术及科技领域最具挑战的课题之一。同时，书法初学者要对很多优秀的书法作品进行大量的临摹训练以学习书法的用笔、结构、章法和意境等知识和技巧。对书法临摹与创作过程进行计算机模拟有利于人们更快速、简便、干净的练习书法，而且减少了笔墨纸砚的浪费，也激发了人们学习书法的热情。

现有技术中对毛笔的模拟多种多样，例如：根据笔下压的力度和运笔的速度产生笔迹的粗细变化、笔迹形状的变化等的软件算法，给人一种使用毛笔书写的感受；还有一种通过建立笔头的三维模型，动态计算笔头的形态而产生笔迹的算法。这些软件方法的优点是可以利用现有的计算机输入设备，比如鼠标、手写笔等，易于推广，研发和应用成本较低。但是一般软件模拟算法，需要消耗的计算机资源较大，尤其是使用三维、动态变形等技术模拟毛笔的软件算法需要大量迭代浮点运算，这就要求计算机有非常高的配置，且仿真效果不理想。

发明人在研究中发现，现有技术中的软件模拟书法的方式存在对硬件(如计算机)配置要求较高且仿真效果不理想的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供基于光学原理的书法笔迹呈现系统，以降低书法笔迹呈现时硬件的配置要求并提升仿真效果。

本发明实施例提供了一种基于光学原理的书法笔迹呈现系统，包括：

手写板，手写板为透光板；

基于手写板产生影像的方式设置的光源；

设置于手写板底部的液晶显示面板；

用于采集手写板上的书法笔触图像的光电图像传感器；

与光电图像传感器和液晶显示面板均连接的图像处理装置，图像处理装置用于实时收集光电图像传感器采集的笔触图像，并对收集到的笔触图像进行处理，提取出笔触形状轮廓数据，将笔触形状轮廓数据绘制在画布上，并在绘制的笔触形状轮廓内填充颜色，连续绘制并填充颜色的笔触形状轮廓形成书法笔迹，以及将画布传输给液晶显示面板；

液晶显示面板用于呈现画布；

上述系统还包括：为光源、液晶显示面板、图像处理装置和光电图像传感器供电的电源，以及支撑手写板、光源、液晶显示面板和光电图像传感器的支架。

上述系统还可以包括：在手写板上书写的毛笔，毛笔配置的书写液为透明液体。

上述系统还包括：设置于上述手写板之上的顶层盖板，上述手写板为透明亚克力板，该顶层盖板和透明亚克力板之间，且透明亚克力板四周上方设置有防漏圈，透明亚克力板通过防漏圈内嵌于顶层盖板下，防漏圈为防水垫圈或手写板压边条。

上述液晶显示面板的下面可以设置有导光板；导光板相对的两侧或四周配置有液晶背光灯管，液晶背光灯管通过液晶背光灯管框架设置于支架上；液晶显示面板还包括液晶驱动电路板和液晶电源电路板，液晶驱动电路板、液晶电源电路板和图像处理装置均设置于同一机箱内。

上述光电图像传感器为能够获取平面光学影像的传感器；上述手写板为具有防雾功能的手写板。

上述手写板产生影像的方式可以为投影方式，光源围绕手写板的上方四周均匀设置，手写板上设置有半透明投影幕。

上述手写板产生影像的方式可以为全内反射方式，光源为条状光源，对称设置在手写板的两边或四周。

上述光源可以为红外LED灯。

上述光电图像传感器可以设置有红外过滤镜。

上述手写板产生影像的方式为激光平面方式，该光源至少为两个一字线激光光源，激光光源对称设置在手写板的对角位置上方。

本发明实施例提供的系统通过光电图像传感器采集手写板上的笔触图像，并将该图像传输给图像处理装置，经图像处理装置处理后得到笔触轮廓数据，将该笔触形状轮廓数据绘制在画布上，并在绘制的笔触形状轮廓内填充颜色，连续绘制并填充颜色的笔触形状轮廓形成书法笔迹，将该画布呈现在液晶显示面板上，即可以得到与用户手写一致的书法笔迹，实现过程中，用户依然可以使用传统的毛笔，不需要进行电子笔的学习过程，并且这种基于光学原理采集的图像与用户真实书写的图像仿真效果比较接近，硬件要求较低，适于推广应用。