一种电子白板的角度测量方法、系统、设备及介质

技术领域

本发明涉及人机交互控制领域，具体涉及一种电子白板的角度测量方法、系统、设备及介质。

背景技术

电子白板系统已经成为教育和商业领域的常见工具，用于展示和交互式教学；在教学过程中会需要使用触控功能对电子白板上所展示的内容进行手动标记，或通过手势控制对电子白板执行翻页等操作。但是现有的电子白板只可用于触控或显示，却无法实现测量角度的功能，更无法识别出哪些夹角需要测量，存在着功能上的盲区，无法满足用户测量夹角角度的需求。

发明内容

本发明实施例提供一种电子白板的角度测量方法、系统、设备及介质，以解决相关技术存在的问题，技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种电子白板的角度测量方法，包括：

响应于手势触发指令捕捉手势动作，对手势动作进行分析以获得手势信息；

识别电子白板当前操作模式；

若识别得出电子白板当前处于量角模式，基于手势信息确定测量对象的两个端点的坐标，根据端点的坐标计算两个端点所在线段之间的夹角，生成角度测量结果。

在一种实施方式中，手势信息包括手势类型、手势位置、手势方向和手势速度中的至少一个。

在一种实施方式中，获得手势信息后还包括：

对手势信息进行数据预处理，预处理包括将手势信息封装为预设格式的数据格式。

在一种实施方式中，手势信息包括手势类型，获取手势信息后，还包括：

根据手势类型确定当前手势所对应的目标操作模式，令电子白板将当前操作模式切换为目标操作模式。

在一种实施方式中，手势信息包括手势速度和手势位置，基于手势信息确定测量对象的两个端点的坐标的方法包括：

获取手势速度小于预设速度且手势维持超过预设时间的手势位置；

基于手势位置，确定指尖位置以及手势位置所对应的测量对象；

将指尖位置的坐标映射至测量对象的端点中，确定测量对象的端点坐标。

在一种实施方式中，生成角度测量结果的方法包括：

对测量对象的端点坐标沿端点所在对象线段进行延伸，并标记两个端点所在延伸线段的相交点，确定夹角位置；

调用量角器辅助工具对两个端点所在延伸线段之间的夹角进行测量，生成角度测量结果。

在一种实施方式中，方法还包括：

基于角度测量结果，在电子白板上绘制相应的角度示意图，并将角度测量结果呈现在角度示意图中进行展示；或

基于角度测量结果，在测量对象中标记出夹角位置及其角度进行展示。

第二方面，本发明实施例提供了一种电子白板的角度测量系统，执行如上述的电子白板的角度测量方法；系统包括：

手势捕捉模块，用于捕捉手势动作；

手势分析模块，用于对手势动作进行分析以获得手势信息；

角度测量模块，用于识别电子白板当前操作模式，当电子白板当前处于量角模式时，基于手势信息确定测量对象的两个端点的坐标，根据端点的坐标计算两个端点所在线段之间的夹角以输出角度测量结果。

第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，该装置包括：存储器和处理器。其中，该存储器和该处理器通过内部连接通路互相通信，该存储器用于存储指令，该处理器用于执行该存储器存储的指令，并且当该处理器执行该存储器存储的指令时，使得该处理器执行上述各方面任一种实施方式中的方法。

第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储计算机程序，当计算机程序在计算机上运行时，上述各方面任一种实施方式中的方法被执行。

上述技术方案中的优点或有益效果至少包括：

通过手势控制触发电子白板的量角器功能，根据手势信息确定测量对象的坐标位置，基于坐标计算出所需测量的夹角，最后将测量结果进行展示，实现如同量角器一样的准确的角度测量功能，代替人工测量角度的方式，提供更多的教学和商业应用的可能性。

上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本发明进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。

附图说明

在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本发明公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本发明范围的限制。

图1为电子白板的角度测量方法的流程示意图；

图2为电子白板的角度测量系统的模块示意图；

图3为本发明电子设备的结构框图。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

图1示出根据本发明一实施例的电子白板的角度测量方法的流程图。如图1所示，一种电子白板的角度测量方法可以包括：

步骤S1：响应于手势触发指令捕捉手势动作，对手势动作进行分析以获得手势信息；

步骤S2：识别电子白板当前操作模式，触发当前操作模式下手势信息所对应的操控指令以执行对应的白板操作；

若识别得出电子白板当前处于量角模式，基于手势信息确定测量对象的两个端点的坐标，根据端点的坐标计算两个端点所在线段之间的夹角以输出角度测量结果。

其中，手势触发指令可以由用户手动触发，开启手势捕捉设备后自动对站在电子白板前方的用户进行手势识别；其中手势捕捉设备可通过电子白板的摄像头对用户手部动作进行拍摄，以识别出手势动作。用户可通过非接触的方式在电子白板前方距离一定距离的位置进行手势动作，用户也可以通过接触的方式直接在电子白板的屏幕上进行手指的手势动作，例如双手放置在屏幕上并保持接触一定时间，或者用手指在屏幕上划出预设的图案等；用户可以通过接触或非接触的方式来进行手势动作，只需要在手势动作开始前进行设置，调整手势捕捉设备的捕捉位置即可。

若是通过非接触式捕捉电子白板前方的手势动作，则需要预先采集用户的站立位置以获知用户与电子白板之间的距离，还需要预先对手势动作进行校准，以确定用户手指位置映射在电子白板上的位置，从而准确地将非接触的手势动作与电子白屏的控制关联起来。

若是通过接触式捕捉电子白板上的手势动作，除了可通过手势捕捉设备对屏幕上的手势动作进行捕捉外，还可直接通过电子白板上的触控功能，通过触控功能识别用户手指在屏幕上所划过的路径，将手指划过的路径作为手势动作记录下来以得到手势信息。

在一种实施方式中，当捕捉到手势动作后对手势动作进行分析，分析得到的手势信息包括手势类型、手势位置、手势方向、手势速度等信息，以便于分析手势所对应的操作模式。其中手势位置以坐标的方式呈现，若是通过非接触式手势动作来操控，则需要将手势位置映射至电子白板上以得到手势动作对应在电子白板上的坐标；若是通过接触式手势动作来操控，则手势坐标直接是电子白板上的坐标。

在一种实施方式中，获得手势信息后还包括：

将手势信息进行数据预处理，预处理包括将手势信息封装为预设格式的数据格式，例如JSON格式，以便于后续计算角度。

在一种实施方式中，获取手势信息后，加载教学辅助工具库，其中包括量角器功能的API以及预先设置的角度计算法；根据手势信息和当前操作模式判断是否需要进行角度测量。

其中，预先建立每种不同的手势预先绑定对应的操作模式以及对应的操控指令的映射规则；当识别出某一手势后，即可调用映射规则根据手势类型确定当前手势所对应的目标操作模式，令电子白板将当前操作模式切换为目标操作模式；若当前操作模式与手势所对应的操作模式相同，则可直接触发该手势对应的操控指令，以执行对应的操作控制。

此外，还可对电子白板的操作模式进行锁定，模式锁定后无法通过手势控制进行切换，若此时电子白板处于涂鸦等非量角模式，即使识别出当前手势为量角模式所对应的手势类型，也无法启动电子白板的量角功能。

在一种实施方式中，若是通过接触式手势动作来进行操控，手指在电子白屏上所划过的路径形成手势路径，将手势路径与电子白板上手指所接触的测量对象的所有端点进行重合比对，若手势路径经过测量对象的某两个端点，则将该端点标记出来，从而确定需要测量角度的测量对象的端点坐标。

若是通过非接触式手势动作来进行操控，则需要提取手势速度小于预设速度且手势维持超过预设时间的手势位置，筛选掉速度过快或者短暂停留的手势，提高手势控制的准确性；基于手势位置确定指尖位置，将指尖位置映射至电子白板所显示的内容上，判断手指映射在电子白板上后手指坐标是否与电子白板所显示内容上的某一测量对象重合，若重合则将该测量对象标记并显示出来，供用户了解其手指对应的白板位置以便进行更加精准的操控。其后，将指尖位置的坐标映射至测量对象的端点中以确定测量对象的端点坐标。

在一种实施方式中，通过手势动作确定测量对象的端点坐标后，基于测量对象的端点坐标将端点沿着该端点所在的测量对象的对象线段进行延伸，延伸后会在某一点相交，标记两个端点所在延伸线段的相交点，将两个端点分别与相交点相连从而确定夹角位置；调用电子白板上的量角器辅助工具对两个端点所在延伸线段之间的夹角进行测量以获得角度测量结果进行输出；其中量角器辅助工具预先配置在电子白板内，可以将两个端点之间的夹角与标准量角器进行比对以直接获得夹角角度；量角器辅助工具还可匹配有对应的计算算法，其计算算法可以通过两个端点以及相交点的坐标计算出夹角角度，通过坐标计算出夹角的数学算法在现有技术中已经公开，在此不做详细说明。

在一些实施例中，通过手势动作确定测量对象的两个端点的坐标后，以任一端点所在水平线作为夹角一边，将另一端点沿该端点所在的对象线段进行延伸，延伸后与水平线相交形成夹角，从而计算出夹角的角度。

通过两个端点计算夹角的方式可根据实际需求进行自定义配置，系统自动根据配置好的方式对端点进行线段延伸以计算出对应的夹角角度。

在一种实施方式中，输出角度测量结果时，在电子白板的空白区域上绘制出两个端点、两个端点的延伸线段以及相应角度的示意图，并将角度测量结果呈现在角度示意图中进行展示。

还可以直接在电子白板所显示的测量对象中将端点的位置用特定的颜色标出，同时将端点所延伸的线段以及夹角位置标出，再将测量得到的夹角角度进行展示，以便用户可视化地看到角度测量结果。

除了将测量结果以上述的图形的形式展示外，还可将测量结果以文本形式呈现给用户，文本中记录端点坐标、端点所在延长线段的相交点的坐标以及夹角角度，使用户可以理解并应用测得的角度信息。

实施例二

图2示出根据本发明一实施例的电子白板的角度测量系统的模块示意框图。如图2所示，该系统执行上述任一实施例中的电子白板的角度测量方法，该系统可以包括：

手势捕捉模块，用于捕捉手势动作；

手势分析模块，用于对手势动作进行分析以获得手势信息；

角度测量模块，用于识别电子白板当前操作模式，当电子白板当前处于量角模式时，基于手势信息确定测量对象的两个端点的坐标，根据端点的坐标计算两个端点所在线段之间的夹角以输出角度测量结果。

通过手势分析模块触发电子白板的量角器功能，根据手势信息确定测量对象的坐标位置，基于坐标计算出所需测量的夹角，最后将测量结果进行展示，实现如同量角器一样的准确的角度测量功能，代替人工测量角度的方式，提供更多的教学和商业应用的可能性。

本发明实施例系统中的各模块的功能可以参见上述方法中的对应描述，在此不再赘述。

实施例三

图3示出根据本发明一实施例的电子设备的结构框图。如图3所示，该电子设备包括：存储器910和处理器920，存储器910内存储有可在处理器920上运行的计算机程序。处理器920执行该计算机程序时实现上述实施例中的电子白板的角度测量方法。存储器910和处理器920的数量可以为一个或多个。

该电子设备还包括：

通信接口930，用于与外界设备进行通信，进行数据交互传输。

如果存储器910、处理器920和通信接口930独立实现，则存储器910、处理器920和通信接口930可以通过总线相互连接并完成相互间的通信。该总线可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture，ISA)总线、外部设备互连(Peripheral ComponentInterconnect，PCI)总线或扩展工业标准体系结构(Extended Industry StandardArchitecture，EISA)总线等。该总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图3中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

可选的，在具体实现上，如果存储器910、处理器920及通信接口930集成在一块芯片上，则存储器910、处理器920及通信接口930可以通过内部接口完成相互间的通信。

本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明实施例中提供的方法。

本发明实施例还提供了一种芯片，该芯片包括，包括处理器，用于从存储器中调用并运行存储器中存储的指令，使得安装有芯片的通信设备执行本发明实施例提供的方法。

本发明实施例还提供了一种芯片，包括：输入接口、输出接口、处理器和存储器，输入接口、输出接口、处理器以及存储器之间通过内部连接通路相连，处理器用于执行存储器中的代码，当代码被执行时，处理器用于执行发明实施例提供的方法。

应理解的是，上述处理器可以是中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processing，DSP)、专用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(fieldprogrammablegate array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者是任何常规的处理器等。值得说明的是，处理器可以是支持进阶精简指令集机器(advanced RISC machines，ARM)架构的处理器。

进一步地，可选的，上述存储器可以包括只读存储器和随机存取存储器，还可以包括非易失性随机存取存储器。该存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以包括只读存储器(read-onlymemory，ROM)、可编程只读存储器(programmable ROM，PROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable PROM，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(electrically EPROM，EEPROM)或闪存。易失性存储器可以包括随机存取存储器(random access memory，RAM)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用。例如，静态随机存取存储器(static RAM，SRAM)、动态随机存取存储器(dynamic random access memory，DRAM)、同步动态随机存取存储器(synchronous DRAM，SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(doubledata date SDRAM，DDR SDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(enhancedSDRAM，ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(synchlink DRAM，SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(direct rambus RAM，DR RAM)。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明的流程或功能。计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包括于本发明的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分。并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。

应理解的是，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。上述实施例方法的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，该程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，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模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。上述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读存储介质中。该存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

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，可轻易想到其各种变化或替换，这些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。