基于点阵的数码纸编码及识别研究

发布时间：2017-05-13 04:01

  本文关键词：基于点阵的数码纸编码及识别研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来随着信息技术迅猛发展以及计算机技术在教育领域广泛而深入的应用实践,以计算机技术为基础的数字互动课堂迅速兴起,微课、多媒体互动教室等教育技术创新应用备受瞩目,但是在这些应用中大部分存在着手写笔迹无法数字化的问题。随着点阵数码纸笔技术的发展,这些应用存在的问题得以改善,以点阵数码纸笔为基础的数字化教育刊物、移动微课程等在国内得到越来越多的使用。然而基于Anoto点阵码的数码纸,在进行笔迹信息书写和记录时存在延迟、停顿和一定的误差的问题,制约着其应用场景。因此本文在Anoto点阵编码原理的基础上,提出了改进的点阵数码纸编码方式。通过改进编码方式,采用二维Otsu阈值分割快速迭代算法对点阵码图像进行图像阈值化处理,从编码方式和识别解码处理上整体优化,在一定程度上提高数码笔在数码纸上进行笔迹记录时的位置定位准确度,缩短笔迹信息识别处理的时间。本文主要内容和贡献如下：1)针对Anoto点阵码的数码纸在书写和记录时存在的延迟和停顿问题,提出一种改进的编码方案。该方案通过采用5×5点阵单元8个位移值点阵编码来改进6×6点阵单元4个位移值点阵编码,在位置编码的总数量和总面积基本保持一致的前提下,即增加了点阵数码纸上单位面积的点阵码数量,通过减小点阵单元在数码纸上覆盖的物理面积,提高数码笔在点阵数码纸上的定位精度。2)针对数码纸点阵码图像的识别解码,采用二维Otsu阈值分割快速迭代算法处理数码纸点阵码图像,减少点阵码图像阈值处理运算时间,提高点阵码二值化图像质量,保证点阵码解码精度。3)针对点阵位置编码原理以及编解码算法进行研究,对编码方式进行改进,同时优化编码和解码算法,缩短笔迹识别时延,从整体上优化了在点阵数码纸上进行笔迹书写和记录时存在的延迟和定位误差问题。
【关键词】：点阵码 位置编码 数码纸 定位精度 点阵码图像
【学位授予单位】：华东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：G434;TP391.41
【目录】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-15
• 第一章 绪论15-23
• 1.1 研究背景15-16
• 1.2 点阵数码纸笔技术国内外现状16-17
• 1.3 研究内容、意义和方案17-19
• 1.3.1 研究内容17-18
• 1.3.2 研究意义18
• 1.3.3 研究方案18-19
• 1.4 研究特色和创新之处19-20
• 1.5 论文的组织结构20-23
• 第二章 点阵码及数码纸笔相关技术23-31
• 2.1 点阵数码纸笔技术概述23-24
• 2.2 点阵数码纸笔工作原理24-26
• 2.2.1 点阵数码纸原理24
• 2.2.2 数码笔原理24-26
• 2.2.3 Anoto软件平台介绍26
• 2.3 点阵码介绍26-30
• 2.3.1 点阵码概述26-27
• 2.3.2 半调网状点阵码27-28
• 2.3.3 Anoto点阵码28-29
• 2.3.4 GridOnput点阵码29-30
• 2.4 本章小结30-31
• 第三章 点阵位置编码原理研究31-59
• 3.1 位置编码概述31-32
• 3.2 位置编码原理简述32-34
• 3.3 点阵位置编码普遍原理34-46
• 3.3.1 位置编码序列性质34-35
• 3.3.2 一维位置编码35-39
• 3.3.3 二维位置编码39-40
• 3.3.4 位置编码算法40-42
• 3.3.5 位置码旋转检测及纠错原理42-43
• 3.3.6 位置码解码流程43-46
• 3.4 基于Anoto点阵码的改进编码方式46-58
• 3.4.1 Anoto点阵编码原理46-47
• 3.4.2 改进编码的设计47-49
• 3.4.3 改进的编码原理49-52
• 3.4.4 改进的编码算法52-55
• 3.4.5 改进的解码原理55-58
• 3.5 本章小结58-59
• 第四章 点阵码图像识别解码研究59-77
• 4.1 点阵码图像识别流程59-60
• 4.2 点阵图像预处理60-65
• 4.2.1 图像滤波60-62
• 4.2.2 二值化阈值处理62-65
• 4.3 点阵码图像阈值处理优化方法65-69
• 4.4 改进的点阵码图像识别解码69-76
• 4.4.1 Anoto点阵码网格光栅线构建69-72
• 4.4.2 改进的点阵码图像网格光栅线构建72-74
• 4.4.3 改进编码的识别解码74-76
• 4.5 本章小结76-77
• 第五章 模拟实验及性能分析77-87
• 5.1 实验环境77-78
• 5.2 笔迹信息数字化78-80
• 5.3 改进编码方案的性能分析80-86
• 5.3.1 笔迹定位精度的分析80-83
• 5.3.2 笔迹信息识别解码时间的分析83-86
• 5.4 本章小结86-87
• 第六章 总结展望87-89
• 6.1 总结87-88
• 6.2 未来展望88-89
• 参考文献89-93
• 致谢93-94
• 攻读硕士期间发表论文和参与科研项目情况94

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