[发明专利]一种书法练习方法、装置及系统

权利要求书

1.一种书法练习方法，包括笔机构和字帖，书写者通过笔机构在字帖上进行书法练习，其特征在于，所述书法练习方法包括：

获取笔机构上传的书写者的书法轨迹特征，与预设的书法轨迹特征基准进行匹配，得到轨迹特征差异参数，所述书法轨迹特征响应于笔机构的姿态解算;

根据轨迹特征差异参数生成量化评估方案，所述量化评估方案用于指导书写者的书法轨迹特征。

2.根据权利要求1所述的书法练习方法，其特征在于，在获取笔机构上传的书写者的书法轨迹特征，与预设的书法轨迹特征基准进行匹配，得到轨迹特征差异参数中，其中获取笔机构上传的书写者的书法轨迹特征，具体包括：

获取笔机构上传的书法轨迹曲线，所述书法轨迹曲线响应于笔机构的惯性传感器采集书写者书写时的空间坐标轨迹所生成的曲线；

对所述书法轨迹曲线进行微分运算，得到书写者书写时的特征点速度和特征点加速度；

根据书法轨迹曲线、特征点速度、特征点加速度，得到书写者的书法轨迹特征。

3.根据权利要求2所述的书法练习方法，其特征在于，在获取笔机构上传的书法轨迹曲线，所述书法轨迹曲线响应于笔机构的惯性传感器采集书写者书写时的空间坐标信息所生成的曲线中，获取笔机构上传的书法轨迹曲线具体包括：

获取滤波后的书法轨迹曲线，所述滤波后的书法轨迹曲线是笔机构对所采集的曲线进行噪声和干扰信号的卡尔曼滤波处理。

4.根据权利要求3所述的书法练习方法，其特征在于，在获取笔机构上传的书写者的书法轨迹特征，与预设的书法轨迹特征基准进行匹配，得到轨迹特征差异参数中，其中与预设的书法轨迹特征基准进行匹配具体包括：

根据滤波后的书法轨迹曲线、特征点速度和特征点加速度，构建书法轨迹特征的书写信息函数F（x,y,z），F用于表示书写者书写时笔机构在笛卡尔坐标系中三个方向的力值，所述书法信息包含空间坐标轨迹、特征点速度和加速度参数，其中空间坐标轨迹、特征点速度和加速度参数分别对应书写信息函数F在三个方向的力值；

将书写信息函数F与预设的书法轨迹特征基准进行匹配，得到书写信息函数F偏离预设的书法轨迹特征基准的偏移量，所述偏移量作为轨迹特征差异参数。

5.根据权利要求4所述的书法练习方法，其特征在于，在根据轨迹特征差异参数生成量化评估方案中，包括：

预设轨迹特征差异参数的基准值；

判断计算得到的轨迹特征差异参数是否偏离基准值；

若是，则书写者按照当前书法轨迹特征进行书写；

若否，则根据轨迹特征差异参数生成量化评估方案，重构书写信息函数F。

6.一种书法练习装置，其特征在于，包括轨迹采集装置、笔机构和上位机（4），轨迹采集装置固定于笔机构上，轨迹采集装置的输出端与上位机（4）的输入端连接、输入端与笔机构的书写端连接；

轨迹采集装置用于获取书写者的书法轨迹特征，与预设的书法轨迹特征基准进行匹配，得到轨迹特征差异参数，并将轨迹特征差异参数上传到上位机（4）上；

上位机（4）用于根据轨迹特征差异参数生成量化评估方案，所述量化评估方案用于指导书写者的书法轨迹特征。

7.根据权利要求6所述的书法练习装置，其特征在于，所述轨迹采集装置包括惯性传感器（1）、无线传输器（3）和微控制器（2）， 所述笔机构包括笔头和笔杆，笔头在远离书写端的一端与笔杆的轴向一端连接，笔杆的轴向另一端自由伸长；

轨迹采集装置固设于笔头与笔杆的连接处，惯性传感器（1）的输入端与笔头的书写端连接、输出端与微控制器（2）的输入端连接，微控制器（2）的输出端与无线传输器（3）的输入端连接，无线传输器（3）的输出端与上位机（4）的输入端连接。

8.一种书法练习系统，其特征在于，包括获取匹配模块、匹配模块和生成模块；

获取匹配模块用于获取笔机构上传的书写者的书法轨迹特征，与预设的书法轨迹特征基准进行匹配，得到轨迹特征差异参数，进入生成模块；

生成模块用于根据轨迹特征差异参数生成量化评估方案，所述量化评估方案用于指导书写者的书法轨迹特征。

9.一种计算机可读储存介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有若干获取分类程序，所述若干获取分类程序用于被处理器调用并执行如权利要求1至5所述的方法。