專利名稱：三維手寫識別的方法及其系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及手寫識別技術(shù)，特別涉及三維(3D)手寫識別的方法及其系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
手寫識別是一種技術(shù)，通過該技術(shù)智能系統(tǒng)能夠識別手寫的文字和各種符號。由于該技術(shù)使用戶從鍵盤操作中解脫出來，且允許用戶用一種更自然的方法來書寫和畫圖，因此已經(jīng)被人們所廣泛應(yīng)用。
目前，對輸入設(shè)備的最低需求是鼠標(biāo)。為了用鼠標(biāo)書寫，用戶需要按住且壓下鼠標(biāo)的基本按鈕，然后移動鼠標(biāo)的指針來形成一個字或字符的筆劃以至最終產(chǎn)生字或字符。
廣泛使用的手寫輸入設(shè)備，如觸筆及書寫板，在傳統(tǒng)的手持設(shè)備如PDA中使用，或通過串行端口或USB端口連接到計(jì)算機(jī)上。手持設(shè)備通常使用觸筆和接觸屏幫助用戶完成輸入功能。大多數(shù)的手持設(shè)備如PDA都配備有這種輸入設(shè)備。
另一種手寫輸入設(shè)備可以是一支筆，它允許用戶簡單地在一張普通白紙上用自然筆跡寫或畫，然后將數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄哂凶R別功能的接收單元例如手機(jī)、PDA或PC。
以上這些傳統(tǒng)的手寫輸入設(shè)備均采用二維(2D)輸入方法。用戶必須在物理媒體上書寫，如寫字板、接觸屏、或紙便簽本等平面。這限制了用戶的使用范圍。例如，如果一個用戶想要在一場表演或演講過程中寫下一些評論，那么他不得不首先找到一物理媒體，如一個書寫板、一本便簽本等。這對站立在房間中進(jìn)行表演或演講的用戶來說相當(dāng)?shù)牟槐?。同樣，在一個移動環(huán)境中，如在小轎車、公共汽車或地鐵里，用一支觸筆在物理媒體上書寫也是非常不便的。
在申請?zhí)枮?2144248.7的題為三維手寫識別的方法及其系統(tǒng)的專利申請中，提供了一種改進(jìn)的手寫識別方法。該方法允許用戶用一種非接觸的方法在三維空間里自由地書寫，無需任何物理媒體如便簽本或書寫板等。給用戶帶來更大的靈活性和便捷性，并將用戶從二維手寫識別所需要的物理媒體中解脫出來。
該方法接收通過將三維軌跡投影到二維平面上，從三維軌跡中推導(dǎo)相應(yīng)的用于手寫識別的二維圖像。其中從三維軌跡中推導(dǎo)相應(yīng)的用于手寫識別的二維圖像的步驟包括系統(tǒng)從三維軌跡中抽樣出若干點(diǎn)；當(dāng)一個字或字符書寫完畢后，系統(tǒng)從其所有抽樣點(diǎn)的三維坐標(biāo)中推導(dǎo)出一個二維平面；并將三維軌跡投影到該二維平面產(chǎn)生相應(yīng)的用于手寫識別的二維圖像。
該系統(tǒng)要在用戶書寫完整個字或字符后才開始推導(dǎo)二維的投影平面，然后才能將三維的軌跡數(shù)據(jù)變換成二維圖像。所以，當(dāng)用戶書寫時系統(tǒng)沒有進(jìn)行計(jì)算，導(dǎo)致從用戶書寫完字符直到最終得到結(jié)果的時間將會很長。
因此，有必要提供一種改進(jìn)的三維手寫識別方法以及采用該方法的三維手寫識別系統(tǒng)，來解決以上問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種充分利用系統(tǒng)的計(jì)算能力，從而能更快速地得到最終輸入結(jié)果的三維手寫識別方法，以及采用該方法的三維手寫識別系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種可以感知三維運(yùn)動產(chǎn)生三維運(yùn)動數(shù)據(jù)，并計(jì)算相應(yīng)的三維坐標(biāo)，構(gòu)造三維軌跡，進(jìn)而依一個字符的部分筆劃的三維軌跡推導(dǎo)出二維的投影平面，并將這個字符的三維軌跡映射到該二維平面，產(chǎn)生相應(yīng)的用于手寫識別的二維圖像的三維手寫識別方法與采用該方法的三維手寫識別系統(tǒng)。
更進(jìn)一步，本發(fā)明以一個字符的部分三維軌跡為基礎(chǔ)定義筆劃，并判斷兩個筆劃是否足以區(qū)分，然后從兩個可區(qū)分的筆劃的軌跡的抽樣點(diǎn)的三維數(shù)據(jù)中推導(dǎo)出二維的投影平面，并通過將字符的三維軌跡投影到該二維平面上，推導(dǎo)相應(yīng)的用于手寫識別的二維圖像。
本發(fā)明的三維手寫識別方法能夠更充分地利用三維手寫識別系統(tǒng)的計(jì)算能力，從而能更快速地得到最終輸入結(jié)果，并使用戶得到更愉快而自然地輸入體驗(yàn)。
對本發(fā)明更完整的理解將通過下面結(jié)合附圖的描述和權(quán)利要求的內(nèi)容而變得顯而易見。


圖1是依據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的三維手寫識別過程的流程圖；圖2是依據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的定義不同筆劃的示意圖；圖3是依據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的三維手寫識別系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的闡述。在申請?zhí)枮?2144248.7的題為三維手寫識別的方法及其系統(tǒng)的專利申請中闡述的方法，作為使本發(fā)明完整的現(xiàn)有技術(shù)通過引用結(jié)合到本發(fā)明中。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例說明三維手寫識別過程100的流程圖。在圖1中，接收三維運(yùn)動數(shù)據(jù)和抽樣率后(步驟102)，以收到的信息為基礎(chǔ)，將移動的開始點(diǎn)用作原點(diǎn)，計(jì)算每個抽樣點(diǎn)的相應(yīng)的X、Y和Z軸上的三維坐標(biāo)(步驟106)。每個抽樣點(diǎn)也作為計(jì)算下一個抽樣點(diǎn)坐標(biāo)的參考點(diǎn)。其中，抽樣率可以基于例如運(yùn)動的速度來動態(tài)確定和調(diào)節(jié)。
可以這樣做，例如，首先確定和手寫有關(guān)初始運(yùn)動的速度。接著識別設(shè)備能以上一次抽樣點(diǎn)的速度為基礎(chǔ)動態(tài)地調(diào)整抽樣率。速度越高，抽樣率也越高，反之亦然。通過動態(tài)地調(diào)整抽樣率，可以提高手寫識別的精確度，因?yàn)橹挥凶罴褦?shù)量的抽樣點(diǎn)才能用于構(gòu)成文字或字符。此外，可以減小功率消耗。
以引入的三維運(yùn)動數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)不斷地進(jìn)行三維坐標(biāo)的計(jì)算，并用已經(jīng)得到的三維坐標(biāo)構(gòu)造相應(yīng)的三維軌跡(步驟116)，并接著將其投影到二維平面上(步驟122)。直到處理器檢測收到一個控制信號(步驟124)。該控制信號表示一個字或字符的書寫完畢，這時一個完整字符的二維映像軌跡就被構(gòu)成。此后，進(jìn)行傳統(tǒng)的二維手寫識別(步驟126)。
在上述識別過程中，為了將三維軌跡投影到二維平面上，首先必須找到一個合適的二維投影平面(步驟118)。在本發(fā)明的一個最佳實(shí)施例中，利用一個字或字符的的第一和第二可區(qū)分的筆劃(步驟119)推導(dǎo)出合適的二維投影平面(步驟121)。
為了得到第一和第二可區(qū)分的筆劃，首先要從已經(jīng)得到的三維軌跡中定義不同的筆劃。
對于一列三維的軌跡數(shù)據(jù)序列Nmin＝3，如果其中每點(diǎn)都沿相同方向移動，即ΔP×(i)＝P×(i+1)-P×(i)與ΔP×(i-1)都是正或負(fù)或零，而且ΔPy(i)與ΔPz(i)也是如此，就認(rèn)為他們屬于一筆。否則，他們就屬于另一筆。其中，P×(i)，Py(i)和Pz(i)分別代表點(diǎn)P(i)在x，y和z方向的坐標(biāo)。
例如，所有的ΔP×(i)(0＜i＜k)都是負(fù)的，而ΔP×(k)是正的，那么三維的軌跡數(shù)據(jù)序列P1，P2，…，Pk-2，Pk-1，Pk屬于一筆，從點(diǎn)Pk+1開始則是另一筆。
圖2所示的是中文字符○(零)的二維圖。這里使用二維圖僅僅是簡化處理的方法，對三維的情況也適用于同一思想。
對從A到B的所有點(diǎn)，可以認(rèn)為他們都屬于同一筆(筆劃AB)，因?yàn)樗械摩×(i)和ΔPy(i)(P(i)是AB間的任一點(diǎn))都是負(fù)的。但從B到C雖然ΔPy(i)仍是負(fù)的，而ΔP×(i)卻變成了正的，所以他們并不屬于筆劃AB。將相同的思想應(yīng)用于這個字符的余下部分，結(jié)果是這個字符有4筆。
由于實(shí)際作為輸入的三維運(yùn)動并不會十分精確，因?yàn)槿说氖植⒎菣C(jī)械，所以有時實(shí)際會與想要的移動方向有一定差別。這里需要定義一個極限Nmin(Nmin＞0的整數(shù))，用來鑒別不同的筆劃。如果少于Nmin個連續(xù)點(diǎn)與其它點(diǎn)移動的方向不同，可以將他們視為“噪音”，并不被計(jì)算入有效的抽樣點(diǎn)。
在本實(shí)施例中，我們?nèi)min＝3。對于每一點(diǎn)，我們要決定其運(yùn)動方向需要考慮相鄰的前后的兩點(diǎn)。所以，如果ΔP×(i)、ΔPy(i)與ΔPz(i)(0＜i＜k)都是各自相同的正或負(fù)或零，那么三維的軌跡數(shù)據(jù)序列P1，P2，…，Pk-2，Pk-1，Pk屬于同一筆。而從Pk開始的連續(xù)三個點(diǎn)Pk+1，Pk+2，Pk+3朝著另一不同方向運(yùn)動，則從P1到Pk的點(diǎn)屬于第一筆，而Pk之后的點(diǎn)則不屬于第一筆。
在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，也可以設(shè)定合適的Nmin(Nmin＞0的整數(shù))。
通過同樣的方法可以找出第二筆。
然后，需要對兩個筆劃判斷是否能加以區(qū)分。
顯而易見，可區(qū)分的筆劃彼此不能靠的太近。對于筆劃A和筆劃B，我們定義筆劃B上的一點(diǎn)Bi(xi，yi，zi)到筆劃A的距離，是該點(diǎn)到筆劃A上離其最近一點(diǎn)的距離。當(dāng)筆劃B的所有Nb個點(diǎn)到筆劃A的平均距離∑di/Nb大于預(yù)定值dmin時，認(rèn)為筆劃A與筆劃B可以區(qū)分。
在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，預(yù)定值dmin設(shè)為0.5厘米。在其它實(shí)施例中，也可以依需要定為其它大于0的值。
如果結(jié)果是能夠區(qū)分的，那么我們就得到了兩個可區(qū)分的筆劃(步驟119)。否則，需要繼續(xù)重新對新輸入的三維軌跡定義筆劃。然后判斷是否有可區(qū)分的筆劃。
為了構(gòu)建二維投影平面(步驟121)，需要至少3個不在同一直線上的點(diǎn)。假如筆劃A有Na個點(diǎn)，而筆劃B有Nb個點(diǎn)，我們可以從筆劃A上選出na個點(diǎn)，從筆劃B上選出nb個點(diǎn)，只要0＜na＜Na，0＜nb＜Nb，na+nb≥3，并且這些點(diǎn)不都在同一直線上。
在本實(shí)施例中，我們利用兩個可區(qū)分筆劃來取抽樣點(diǎn)。在其它實(shí)施例中，只要能保證取到至少3個不在同一直線上的點(diǎn)，也可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
在本實(shí)施例中，需要n＝na+nb個抽樣點(diǎn)。實(shí)際上，只要滿足n＝na+nb≥3就可以滿足本發(fā)明的目的。
根據(jù)幾何原理，一個合適的二維投影平面是一個平面，每個抽樣點(diǎn)到該平面的距離平方的總和是最小的。假設(shè)n個抽樣點(diǎn)的坐標(biāo)如下(x1，y1，z1)，(x2，y2，z2)…(xn，yn，zn)，平面方程為Ax+By+Cz+D＝0，其中(A2+B2+C2≠0)?，F(xiàn)在必須決定A，B，C，D的值。給出了從一點(diǎn)(x1，y1，z1)到平面的距離d1=|Ax1+By1+Cz1+D|A2+B2+C2,]]>并用F(A，B，C，D)代表的總和Σi=1ndi2]]>表示為F(A,B,C,D)=Σi=1ndi2=(Ax1+By1+Cz1+D)2+(Ax2+By2+Cz2+D)2+···+(Axn+Byn+Czn+D)2A2+B2+C2]]>A，B，C，D的值可以用下述拉格朗日乘法的方法確定，在A2+B2+C2＝1的約束下，F(xiàn)(A，B，C，D)＝F′(A，B，C，D)＝(Ax1+By1+Cz1+D)2+(Ax2+By2+Cz2+D)2+…+(Axn+Byn+Czn+D)2。根據(jù)拉格朗日乘法，我們可以構(gòu)造如下方程G(A，B，C，D)＝F′(A，B，C，D)+λ(A2+B2+C2-1)
其中λ是拉格朗日乘子，它是一個常數(shù)。G(A，B，C，D)關(guān)于A、B、C和D的偏微分方程如下∂G(A,B,C,D)∂A=0]]>∂G(A,B,C,D)∂B=0]]>∂G(A,B,C,D)∂C=0]]>∂G(A,B,C,D)∂D=0]]>從上述的4個方程可以得到以下的方程A(Σi=1n(xi*xi)+λ)+BΣi=1n(xi*yi)+CΣi=1n(xi*zi)+DΣi=1nxi=0---(1)]]>AΣi=1n(xi*yi)+B(Σi=1n(yi*yi)+λ)CΣi=1n(yi*zi)+DΣi=1nyi=0---(2)]]>AΣi=1n(xi*zi)+BΣi=1n(zi*yi)+C(Σi=1n(zi*zi)+λ)+DΣi=1nzi=0---(3)]]>AΣi=1nxi+BΣi=1nyi+CΣi=1nzi+nD=0]]>A2+B2+C2＝1 (5)其中方程(4)可以改寫成D=-1n(AΣi=1nxi+BΣi=1nyi+CΣi=1nzi)---(6)]]>將方程(6)代入方程(1)、(2)和(3)得到下述方程Σi=1n(xi*xi)-1nΣi=1n(xi*xi)Σi=1n(xi*yi)-1nΣi=1n(xi*yi)Σi=1n(xi*zi)-1nΣi=1n(xi*zi)Σi=1n(xi*yi)-1nΣi=1n(xi*yi)Σi=1n(yi*yi)-1nΣi=1n(yi*yi)Σi=1n(zi*yi)-1nΣi=1n(zi*yi)Σi=1n(xi*zi)-1nΣi=1n(xi*zi)Σi=1n(zi*yi)-1nΣi=1n(zi*yi)Σi=1n(zi*zi)-1nΣi=1n(zi*zi)*ABC=-λABC(7)]]>這樣，從上述方程中可以得到A、B、C和D的值。
上面采用拉格朗日乘法的方法來獲取A、B、C和D的值，也可以采用其它方法如線性回歸方法。
知道A、B、C和D的值后就得到投影平面方程Ax+By+Cz+D＝0(步驟121)，加上垂直于投影平面的直線的方程x-xiA=y-yiB=z-ziC]]>可以得到以下的方程x′=(B2+C2)xi-A(Byi+Czi+D)A2+B2+C2]]>y=(A2+C2)yi-B(Axi+Czi+D)A2+B2+C2]]>可以使用上述方程來獲取每個三維抽樣點(diǎn)相應(yīng)的二維坐標(biāo)(步驟122)，無論它是屬于已經(jīng)輸入的三維軌跡數(shù)據(jù)還是用戶繼續(xù)輸入的這個字符的其余部分。
由于大多數(shù)中英文字符都包含兩個以上的可區(qū)分的筆劃，只要找出最先的兩個可區(qū)分筆劃(步驟119)就能找出二維投影平面(步驟121)。而后就能計(jì)算出用戶在三維空間內(nèi)書寫的字符的全部三維軌跡的二維圖像(步驟122)。
參考圖3，顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的三維手寫識別系統(tǒng)10。如圖所示，系統(tǒng)10包括一個手寫輸入設(shè)備20、一個識別設(shè)備30以及一個輸出設(shè)備40。輸入設(shè)備20包括一個三維運(yùn)動檢測傳感器22、一個控制電路26以及一個通信接口28。識別設(shè)備30包括一個處理器32、一個內(nèi)存34、一個存儲設(shè)備36，以及一個通信接口38。為簡明起見，圖3中沒有顯示其它常規(guī)元件。在其他變化實(shí)施例中，內(nèi)存34也可以獨(dú)立于識別設(shè)備30外，并與識別設(shè)備30操作性連接。
在操作中，用戶移動輸入設(shè)備20在三維空間中自由地書寫文字或字符。運(yùn)動檢測傳感器22檢測三維運(yùn)動并經(jīng)通信接口28(如藍(lán)牙、Zigbee、IEEE802.11、紅外線或USB端口)和與其對應(yīng)的接口38，將三維運(yùn)動數(shù)據(jù)和抽樣率傳送到識別設(shè)備30用于手寫識別(步驟102)。抽樣率可以基于各種因素(如系統(tǒng)的處理能力)由最終用戶或生產(chǎn)商預(yù)先確定其值?；蛘?，抽樣率可以基于例如運(yùn)動的速度來動態(tài)確定和調(diào)節(jié)。在本發(fā)明的最佳實(shí)施例中，基于速度調(diào)整抽樣率。首先，確定和手寫有關(guān)初始運(yùn)動的速度；接著，識別設(shè)備以上一次抽樣點(diǎn)的速度為基礎(chǔ)，動態(tài)地調(diào)整抽樣率。速度越高，抽樣率也越高，反之亦然。通過動態(tài)地調(diào)整抽樣率，可以提高手寫識別的精確度，因?yàn)橹挥凶罴褦?shù)量的抽樣點(diǎn)才能用于構(gòu)成文字或字符。
以從輸入設(shè)備20接收到的運(yùn)動數(shù)據(jù)和抽樣率為基礎(chǔ)，處理器32占用內(nèi)存34，計(jì)算X、Y和Z軸上的相應(yīng)的三維坐標(biāo)(步驟106)，并將這些坐標(biāo)存入存儲設(shè)備36中。而后，處理器32占用內(nèi)存34，用經(jīng)過計(jì)算的坐標(biāo)來構(gòu)造相應(yīng)的三維軌跡(步驟116)，并計(jì)算所需的二維投影平面(步驟118)。接著將該三維軌跡投影在二維平面上(步驟122)，用于形成能用傳統(tǒng)的手寫識別軟件識別的二維圖像。最終結(jié)果顯示在輸出設(shè)備40上。
由于三維書寫是一個連續(xù)的過程，輸入設(shè)備20的控制電路26經(jīng)輸入設(shè)備的接口28和識別設(shè)備的接口38為識別設(shè)備提供一個控制信號(步驟124)，用于在接收到用戶提供的外部輸入時分隔單獨(dú)的文字或字符。例如，用戶可以在書寫完一個字或字符后，按住一個控制鈕使控制電路26產(chǎn)生控制信號。
上述就是采用本發(fā)明的一個實(shí)施例的三維手寫識別系統(tǒng)。
通過這樣的依一個字符的部分筆劃的三維軌跡數(shù)據(jù)推導(dǎo)出二維的投影平面，并將這個字符的所有三維軌跡數(shù)據(jù)映射到該二維平面，產(chǎn)生相應(yīng)的用于手寫識別的二維圖像的三維手寫識別方法，就能大幅縮減處理時間。這樣用戶就能在書寫完字符后比原來短的多的時間內(nèi)得到最終輸入結(jié)果。這樣，用戶就不必在輸入兩個字符間進(jìn)行長時間的等待，就會有舒適的用戶體驗(yàn)，同時系統(tǒng)性能也大幅提高。
雖然結(jié)合特定實(shí)施例敘述了本發(fā)明，但具體實(shí)施例只是舉例說明，而非用于限定本發(fā)明的內(nèi)容和范圍。根據(jù)本發(fā)明的附圖和詳細(xì)描述，對熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說顯而易見的許多替代方案、修改和變化也在本發(fā)明權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種三維手寫識別方法，包括以下步驟1)以三維運(yùn)動數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)計(jì)算相應(yīng)的三維坐標(biāo)；2)以三維坐標(biāo)為基礎(chǔ)構(gòu)造三維軌跡；3)以已經(jīng)輸入的部分三維軌跡為基礎(chǔ)推導(dǎo)二維投影平面；4)在用戶輸入剩余三維運(yùn)動數(shù)據(jù)的同時，將三維軌跡投影到該二維投影平面上得到相應(yīng)的用于手寫輸入的二維圖像。
2.如權(quán)利要求1所述的三維手寫識別方法，其中在步驟1)前進(jìn)一步包括感知三維運(yùn)動產(chǎn)生三維運(yùn)動數(shù)據(jù)的步驟。
3.如權(quán)利要求2所述的三維手寫識別方法，其中在感知三維運(yùn)動產(chǎn)生三維運(yùn)動數(shù)據(jù)的步驟和以三維運(yùn)動數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)計(jì)算相應(yīng)的三維坐標(biāo)的步驟間進(jìn)一步包括以運(yùn)動的速度為基礎(chǔ)動態(tài)調(diào)整抽樣率的步驟。
4.如權(quán)利要求1所述的三維手寫識別方法，其中在步驟5)后進(jìn)一步包括以二維圖像為基礎(chǔ)完成二維手寫識別的步驟。
5.如權(quán)利要求1所述的三維手寫識別方法，其中步驟4)進(jìn)一步包括A)基于輸入的至少一部分三維軌跡找出可區(qū)分的筆劃的步驟。B)從上述可區(qū)分的筆劃或他們的一部分推導(dǎo)出二維投影平面的步驟。
6.如權(quán)利要求5所述的三維手寫識別方法，其中步驟A)包括a)首先需要找出兩個不同的筆劃b)判斷兩個筆劃的平均距離是否滿足可區(qū)分條件。
7.如權(quán)利要求5所述的三維手寫識別方法，其中步驟B)推導(dǎo)的步驟進(jìn)一步包括推導(dǎo)每個取樣點(diǎn)到所述平面的距離平方的總和是最小的二維平面的步驟。
8.如權(quán)利要求5所述的三維手寫識別方法，其中步驟B使用的可區(qū)分筆劃是最先兩筆可區(qū)分的筆劃。
9.如權(quán)利要求6所述的三維手寫識別方法，其中步驟a)定義不同筆劃是通過判斷三維軌跡的運(yùn)動方向是否發(fā)生變化。
10.如權(quán)利要求6所述的三維手寫識別方法，其中步驟b)中兩個可區(qū)分筆劃的平均距離要大于某一個可以預(yù)先設(shè)定的大于0的值。
11.如權(quán)利要求7所述的三維手寫識別方法，其中推導(dǎo)每個取樣點(diǎn)到所述平面的距離平方的總和是最小的二維平面的方法可以采用拉格朗日乘法。
12.如權(quán)利要求9所述的三維手寫識別方法，其中判斷運(yùn)動方向是否發(fā)生變化時允許Nmin個連續(xù)點(diǎn)與先前點(diǎn)移動的方向不同，Nmin為某一個預(yù)先設(shè)定的大于0的整數(shù)。
13.一種手寫識別系統(tǒng)，包括一個輸入設(shè)備，所述設(shè)備包括一個三維運(yùn)動檢測傳感器，用于產(chǎn)生響應(yīng)三維運(yùn)動的三維運(yùn)動數(shù)據(jù)；以及一個識別設(shè)備，與輸入設(shè)備信息交流，用于接收三維運(yùn)動數(shù)據(jù)，并以三維運(yùn)動數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)推導(dǎo)相應(yīng)的用于手寫識別的二維圖像。
14.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中識別設(shè)備采用了以二維圖像為基礎(chǔ)完成二維手寫識別的方法。
15.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中識別設(shè)備采用了以三維運(yùn)動數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)計(jì)算相應(yīng)的三維坐標(biāo)的方法；以三維坐標(biāo)為基礎(chǔ)構(gòu)造相應(yīng)的三維軌跡的方法；以及從三維軌跡中推導(dǎo)相應(yīng)的二維圖像的方法。
16.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中識別設(shè)備進(jìn)一步采用了以運(yùn)動的速度為基礎(chǔ)動態(tài)調(diào)整抽樣率的方法。
17.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中從三維軌跡中推導(dǎo)相應(yīng)的二維圖像的方法進(jìn)一步包括將三維軌跡投影到一個二維平面上以推導(dǎo)用于手寫識別的二維圖像的步驟。
18.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中推導(dǎo)步驟進(jìn)一步包括推導(dǎo)每個取樣點(diǎn)到所述平面的距離平方的總和是最小的二維平面的步驟。
19.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中輸入設(shè)備進(jìn)一步包括一個控制電路，響應(yīng)用戶的指令，并產(chǎn)生一個傳送到識別設(shè)備，表示一個字或字符書寫完畢的控制信號。
20.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中進(jìn)一步包括一個顯示手寫識別最終結(jié)果的輸出設(shè)備。
21.一種計(jì)算系統(tǒng)，包括一個內(nèi)存；一個包括一個三維運(yùn)動檢測傳感器的輸入設(shè)備，其中三維運(yùn)動檢測傳感器用于產(chǎn)生響應(yīng)三維運(yùn)動的三維運(yùn)動數(shù)據(jù)；以及一個識別設(shè)備，與內(nèi)存操作性連接且與輸入設(shè)備信息交流，其構(gòu)型成用于接收三維運(yùn)動數(shù)據(jù)并以三維運(yùn)動數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)推導(dǎo)相應(yīng)的用于手寫識別的二維圖像。
22.如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中識別設(shè)備采用了以二維圖像為基礎(chǔ)完成二維手寫識別的方法。
23.如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中識別設(shè)備采用了以三維運(yùn)動數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)計(jì)算相應(yīng)的三維坐標(biāo)的方法；以三維坐標(biāo)為基礎(chǔ)構(gòu)造相應(yīng)的三維軌跡的方法；以及從三維軌跡中推導(dǎo)相應(yīng)的二維圖像的方法。
24.如權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其中推導(dǎo)步驟進(jìn)一步包括將三維軌跡投影到一個二維平面上以推導(dǎo)用于手寫識別的二維圖像的步驟。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于一種能充分利用系統(tǒng)的計(jì)算能力，更快速地得到最終輸入結(jié)果的三維手寫識別方法及采用該方法的三維手寫識別系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明，提供了一種可以感知三維運(yùn)動產(chǎn)生三維運(yùn)動數(shù)據(jù)，并計(jì)算相應(yīng)的三維坐標(biāo)，構(gòu)造三維軌跡，進(jìn)而依一個字符的部分筆劃的三維軌跡推導(dǎo)出二維投影平面，并將這個字符的三維軌跡映射到該二維平面，產(chǎn)生相應(yīng)的用于手寫識別的二維圖像的三維手寫識別方法以及相應(yīng)的系統(tǒng)。本發(fā)明的三維手寫識別方法能夠更充分地利用系統(tǒng)的計(jì)算能力，使系統(tǒng)性能大幅提高。從而使用戶在書寫完字符后更快速地得到最終輸入結(jié)果，而不必在輸入兩個字符間進(jìn)行長時間的等待，得到更愉快而自然地輸入體驗(yàn)。
文檔編號G06F3/033GK1512298SQ0215978
公開日2004年7月14日 申請日期2002年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月26日
發(fā)明者邵曉凌, 涂嘉文, 馮雷 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司