專利名稱：書寫動作與軌跡辨識方法及其書寫裝置與辨識系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)一種書寫辨識技術(shù)，尤其是指一種利用聲音信號來判斷書寫 動作的一種書寫動作與軌跡辨識方法及其書寫裝置與辨識系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著科技的進歩，現(xiàn)代人的生活已經(jīng)與信息科技產(chǎn)品密不可分。在信息科 技的產(chǎn)品中，尤其是計算機與手機等科技產(chǎn)品，更是與多數(shù)人生活息息相關(guān)。 而使用者可以利用這些計算機科技產(chǎn)品，將要執(zhí)行的作業(yè)命令傳遞到計算機 中，經(jīng)過處理與轉(zhuǎn)換后，計算機會將其處理后的結(jié)果呈現(xiàn)于屏幕上。在這樣的 操作過程中，使用者與計算機之間溝通的方式需要藉由一輸入接口來作為人機 對話的接口。過去計算機產(chǎn)品的人機接口最常見的是鍵盤與鼠標。 一般而言，鼠標主要 僅能改變移動與選擇的輸入模式，因此功能有限，難以下達復雜多元的指令。 而鍵盤輸入，因為按鍵繁多，因此需經(jīng)一定時間的學習與熟悉，因此有較高的 學習門坎。此外，使用鍵盤或鼠標，通常較難進行細膩的圖形繪制與處理，或 是需要較多時間進行處理?；谶@些限制，其它輸入方式，例如手寫或者是 語音的人機輸入模式也就因應(yīng)而生。在常用的手寫輸入模式中，如美國公開專利申請?zhí)朥S2004/ 0184659所揭 露的一種手寫輸入軌跡辨識系統(tǒng)與方法就揭露出一個手寫軌跡辨識系統(tǒng)，包 含一個運動檢測單元用于輸出基于系統(tǒng)本體在空間中的加速度變化的電子信 號以及一控制單元用于檢測當系統(tǒng)本體暫時停止時的非手寫區(qū)段間隔，其藉由 加速度值的標準差跟一門坎值的比較來定義出書寫的時間范圍以得到手寫的 電子信號。在該技術(shù)中，字符間書寫需刻意暫停才能做斷點檢測。此外，又如美國公開專利申請?zhí)朥S 2006/0088215所揭露的一種書寫辨識 系統(tǒng)，其以一個壓力傳感器在書寫工具的前端，判別是否有接觸書寫面并且分 離字的軌跡和提筆信號，然后再利用加速度運算書寫軌跡并加上壓力計作為手寫信號斷點檢領(lǐng)ij。又如美國專利公告第US.Pat.No.6,628,847所揭露的亦為一種 利用一個壓力傳感器在筆頭，判別是否有接觸書寫面，分離字的軌跡和提筆信號發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種書寫動作辨識方法，其可檢測書寫工具于平面書寫時所產(chǎn) 生的音信，并藉由判斷音信的有無得知此時書寫工具的狀態(tài)為處于平面上書寫 或離開此書寫面。本發(fā)明提供一種書寫軌跡辨識方法及其書寫裝置與辨識系統(tǒng)，其可利用音 信與書寫工具的書寫軌跡進行對應(yīng)，以辨識出屬于書寫狀態(tài)的軌跡信號，進而 針對該軌跡信號進行辨識以產(chǎn)生對應(yīng)該書寫狀態(tài)時的文字。本發(fā)明提供一種書寫裝置與辨識系統(tǒng)，其于該書寫裝置中設(shè)置可以收集音 信的裝置，該系統(tǒng)結(jié)合該書寫裝置以及利用具有書寫動作與軌跡辨識方法的處 理單元辨以識出對應(yīng)的文字。在一實施例中，本發(fā)明提供一種書寫動作辨識方法，其包括有下列步驟擷取一書寫工具于書寫時所產(chǎn)生的一聲音信號；以及根據(jù)該聲音信號，判斷該書寫工具的狀態(tài)。在另一實施例中，本發(fā)明更提供一種書寫動作辨識方法，其包括有下列步驟擷取一書寫工具于書寫時所產(chǎn)生的一聲音信號；以及根據(jù)該聲音信號，判斷該書寫工具的狀態(tài)。在另一實施例中，本發(fā)明更提供一種書寫軌跡辨識方法，其包括有下列步驟擷取一書寫工具于書寫時所產(chǎn)生的一聲音信號；擷取該書寫工具因動作變化而產(chǎn)生的一連續(xù)電子信號；將該聲音信號轉(zhuǎn)換成一辨識聲音信號，其包括有 至少一書寫音信；比對該辨識聲音信號與該連續(xù)電子信號；以及對該連續(xù)電子 信號中對應(yīng)該至少一書寫音信的位置所具有的信號進行一辨識與組合程序。在另一實施例中，本發(fā)明更提供一種書寫裝置，包括 一書寫本體，其可 產(chǎn)生一書寫動作； 一收音裝置，其設(shè)置于該書寫本體上，該收音裝置可擷取該 書寫本體產(chǎn)生書寫動作時所產(chǎn)生的聲音信號；以及一音信判斷單元，其與該收音裝置電信連接，該音信判斷單元可接收該聲音信號并進行處理以產(chǎn)生對應(yīng)該 書寫本體狀態(tài)的一辨識聲音信號。在另一實施例中，本發(fā)明更提供一種書寫辨識系統(tǒng)，包括 一書寫本體， 其可產(chǎn)生一書寫動作； 一收音裝置，其設(shè)置于該書寫本體上，該收音裝置可擷 取該書寫本體產(chǎn)生書寫動作時所產(chǎn)生的聲音信號； 一音信判斷單元，其與該收 音裝置電信連接，該音信判斷單元可接收該聲音信號并進行處理以產(chǎn)生對應(yīng)該 書寫本體狀態(tài)的一辨識聲音信號； 一動作檢測單元，其可檢測該書寫本體的動 作以產(chǎn)生一連續(xù)電子信號； 一軌跡處理單元，其可比對該辨識聲音信號與該連 續(xù)電子信號，以對該連續(xù)電子信號中對應(yīng)至少一書寫音信的位置所具有的信號 進行辨識與組合；以及一文字辨識單元，其可根據(jù)該辨識與組合的結(jié)果，而產(chǎn) 生對應(yīng)的書寫內(nèi)容。


圖1A為本發(fā)明的書寫動作辨識方法實施例流程示意圖； 圖1B為本發(fā)明的判斷該書寫工具的狀態(tài)實施例流程示意圖； 圖2A為初始量測到的聲音信號示意圖； 圖2B為經(jīng)過處理后的聲音信號示意圖；圖3為本發(fā)明的書寫動作辨識方法另一實施例流程示意圖； 圖4為本發(fā)明的書寫軌跡辨識方法實施例流程示意圖； 圖5為本發(fā)明的辨識組合程序流程示意圖；圖6A與圖6B為本發(fā)明聲音信號與連續(xù)電子信號比對示意圖；圖7A至圖7C為辨識文字示意圖；圖8為具有轉(zhuǎn)折點的文字示意圖；圖9為本發(fā)明的書寫裝置實施例示意圖；圖IOA為本發(fā)明的書寫辨識系統(tǒng)示意圖；圖10B為本發(fā)明的軌跡處理單元實施例示意圖；圖11為本發(fā)明的書寫本體另一實施例示意圖。其中附圖標記為1- 書寫動作辨識方法10 11-歩驟120 121-歩驟2- 書寫動作辨識方法20 23-步驟3- 書寫軌跡辨識方法 30 34-步驟340~342-步驟4- 書寫裝置40- 書寫本體41- 收音裝置410、 411-麥克風42- 噪聲處理單元 421-音波指向控制單元43- 音信判斷單元5- 書寫辨識系統(tǒng)50- 書寫本體51- 收音裝置510、 511-麥克風52- 噪聲處理單元53- 音信判斷單元54- 動作檢測單元55- 軌跡處理單元550- 信號分割運算單元551- 軌跡運算單元56- 文字辨識單元 90-門坎值91、 910、 911、 912-聲音信號913-轉(zhuǎn)折點 92-連續(xù)電子信號920、 921、 922-加速度感測信號924- 區(qū)域925- 軌跡信號926- 動作信號927、 928-區(qū)域 9270 9273-軌跡 9280 9282-相對位置93- 區(qū)域94- 軌跡95- 軌跡方向具體實施方式
為進一步的認知與了解本發(fā)明的特征、目的及功能，下文特將本發(fā)明的裝置的相關(guān)細部結(jié)構(gòu)以及設(shè)計的理念原由進行說明，詳細陳述如下請參閱圖1A所示，該圖為本發(fā)明的書寫動作辨識方法實施例流程示意圖。 在本實施例中，該方法1包括有步驟10，擷取一書寫工具于書寫時所產(chǎn)生的 一聲音信號。在本步驟中，該書寫工具可以是筆或者是可供使用者手持的工具， 甚至為使用者的手指等，但不以此為限。當該書寫工具在書寫的時候，因為摩 擦之故，會產(chǎn)生該聲音，因此可利用收音的裝置或組件來收取書寫時所產(chǎn)生的聲音信號。至于在步驟10中擷取聲音的方法有很多種方式，可將收音器設(shè)置在書寫裝置上或者是書寫板上，甚至利用外部的收音器來收取音信都可以，并無特定的限制。接著進行步驟12，根據(jù)該聲音信號，判斷該書寫工具的狀態(tài)。 請參閱圖2A所示，該圖為聲音信號示意圖。由于收集到的聲音信號基本上會 涵蓋到書寫工具正在書寫時因為摩擦所產(chǎn)生的音信，以及也會包括書寫工具移 動時所產(chǎn)生的聲音，因此在本步驟中可以透過信號處理的方式以區(qū)隔出書寫時 所產(chǎn)生的音信以及非書寫時(書寫工具移動)所產(chǎn)生的音信。如圖1B所示，該圖為本發(fā)明的判斷該書寫工具的狀態(tài)實施例流程示意圖。 首先進行步驟120，先設(shè)定一門坎值。該門坎值的大小，可根據(jù)實際的狀況而 定，并無一定的限制。請配合參閱圖2A所示，可以了解門坎值90所代表的 意義，亦即在該門坎值90范圍內(nèi)所涵蓋的信號將會被視為非書寫時的音信。 再回到圖1B所示，接著進行步驟121，當該聲音信號超過該門坎值時，則判 斷該書寫工具處于書寫狀態(tài)，如果該聲音信號小于該門坎值的話，則判斷該書 寫工具處于移動狀態(tài)。進行完步驟121之后，圖2A的信號，便可形成如圖2B 所示，僅剩下被判斷出書寫工具于書寫時的聲音信號。請參閱圖3所示，該圖為本發(fā)明的書寫動作辨識方法另一實施例流程示意圖。在本實施例中，該方法2包括有步驟20，擷取一書寫工具于書寫時所產(chǎn) 生的一聲音信號。然后進行步驟21，利用波束成型(beamforming)的方法，將 收音方向?qū)蛑習鴮憰r聲音的產(chǎn)生方向以形成一強化聲音信號。由于在書寫的 時候，雖然會有因書寫工具與平面摩擦所產(chǎn)生的聲音，但是因為外在環(huán)境中仍 然會有其它聲音的干擾。因此在本實施例中，可利用波束成型的方式，將聲音 接收的方向?qū)蛑習鴮憰r聲音產(chǎn)生的方向，以減少后續(xù)判斷所產(chǎn)生的誤差，增 加判斷的精準度。至于波束成型的方法，其主要是將數(shù)組收音裝置所收到的聲 音信號經(jīng)過數(shù)字轉(zhuǎn)換以及加權(quán)運算的方式聲音信號進行運算處理以得到一可 調(diào)整收音波束方向的輸出結(jié)果。波束成型的方式屬于現(xiàn)有技術(shù)，其是可用于聲 波、雷達波等信號處理，在此不作贅述。接著進行步驟22,對該強化聲音信 號進行一濾除噪聲的步驟。在本步驟中，為了降低噪聲的干擾，該強化聲音信 號更可以藉由帶通濾波器的處理，以將不必要的噪聲濾除。隨后，進行歩驟 23，根據(jù)該聲音信號，判斷該書寫工具的狀態(tài)。該狀態(tài)包括有書寫狀態(tài)或者是 非書寫的移動。步驟23的程序如同前述的步驟12所述，在此不作贅述。請參閱圖4所示，該圖為本發(fā)明的書寫軌跡辨識方法實施例流程示意圖。 在本實施例中，主要是結(jié)合前述的書寫動作辨識方法與書寫裝置的書寫軌跡辨 識以判斷出書寫的文字。該方法3包括有下列步驟，首先進行步驟30，擷取 一書寫工具于書寫時所產(chǎn)生的一聲音信號。本步驟如前述的步驟10所述，在 此不作贅述。接著進行步驟31，擷取該書寫裝置因動作變化而產(chǎn)生的一連續(xù) 電子信號。由于歩驟30中的聲音信號僅能作為有無書寫時的依據(jù)，因此需要 藉由步驟31來感測書寫裝置在書寫時的移動狀態(tài)以利后續(xù)進行文字辨識的程 序。歩驟31中，感測書寫裝置的動作變化可以藉由很多方式，例如在書寫 裝置內(nèi)設(shè)置陀螺儀或加速度傳感器的慣性感測組件或者是設(shè)置影像感測裝置 (CCD)，甚至是利用紅外線或超音波等現(xiàn)有技術(shù)皆可感測該書寫裝置的動作變 化。接下來進行步驟32，將該聲音信號轉(zhuǎn)換成一辨識聲音信號，其包括有至 少一書寫音信。由于在步驟30中所取得的聲音信號，含有書寫裝置在書寫時 的音信以及書寫裝置在移動中的音信，甚至含有外部環(huán)境的干擾音信或者是噪 聲等。因此，在步驟32中，與前述的步驟21至23相同，可以利用前述圖2中的步驟21以及22所提到的方式利用波束整型以濾除噪聲的程序先對聲音信號進行處理，然后再進行步驟23，根據(jù)該聲音信號，判斷該書寫工具的狀態(tài)。 該狀態(tài)包括有書寫狀態(tài)或者是非書寫的移動狀態(tài)。經(jīng)過步驟32的結(jié)果可以參 閱圖2B所示的信號狀態(tài)。步驟32后，接著進行步驟33比對該辨識聲音信號與該連續(xù)電子信號。由 于該聲音信號與該連續(xù)電子信號的時間是一致的，因此當在步驟32中確定了 書寫狀態(tài)發(fā)生的聲音信號的后，便可與該連續(xù)電子信號進行比對，以確定出在 該連續(xù)電子信號中哪一段的電子信號是屬于書寫時所感測到的電子信號。請參 閱圖6A與圖6B所示，該圖為本發(fā)明聲音信號與連續(xù)電子信號比對示意圖。 在圖6A中，該聲音信號91可以區(qū)別具有書寫時的聲音信號910以及非書寫 時的聲音信號911 。而該連續(xù)電子信號92主要是由3軸的加速度感測信號920、 921與922所組成，但不以此為限。當該聲音信號91與該連續(xù)電子信號92進 行比對時，非書寫時的聲音信號911所對應(yīng)到的區(qū)域93內(nèi)的連續(xù)電子信號即 被判斷成無意義的電子信號。反的，書寫時的聲音信號910所對應(yīng)到的連續(xù)電 子信號92則屬于有意義的電子信號。當步驟33比對完畢的后，則形成如圖 6B的狀態(tài)。再回到圖4所示，接著進行步驟34，對該連續(xù)電子信號中對應(yīng)該至少一 書寫音信的位置所具有的信號進行一辨識與組合程序。步驟34中所謂的對該 連續(xù)電子信號中對應(yīng)該至少一書寫音信的位置所具有的信號即為圖6B中的區(qū) 域924所涵蓋的連續(xù)電子信號。如圖5所示，該圖為本發(fā)明的辨識組合程序流 程示意圖。首先進行步驟340，將該連續(xù)電子信號分成一軌跡信號以及一動作 信號，其中該軌跡信號對應(yīng)該至少一書寫音信的位置所具有的信號，該動作信 號為對應(yīng)非書寫音信的位置。如圖6A所示，連續(xù)電子信號92為利用加速度 傳感器所感測到的電子信號，經(jīng)過分割之后，其結(jié)果如圖7A與7B所示。其 中圖7A中，顯示該連續(xù)電子信號對應(yīng)到書寫聲音信號910的軌跡信號925， 而圖7B則顯示該連續(xù)電子信號對應(yīng)到非書寫聲音信號911的動作信號926。再回到圖5所示，進行步驟341，根據(jù)該軌跡信號決定出至少一書寫軌跡。 在步驟341中，如圖7A所示，對于軌跡信號925進行軌跡還原的步驟，以了 解每一個對應(yīng)書寫聲音信號的電子信號所代表的軌跡與方向為何，還原結(jié)果如 區(qū)域927內(nèi)所示的軌跡9270至9273。接著可以進行圖5所示的步驟342，根據(jù)該動作信號決定該至少一書寫軌跡間的相對位置。如圖7B所示，對于動作
信號926進行軌跡還原的步驟，以了解相鄰的書寫軌跡間的動作軌跡，進而判 斷出相鄰書寫軌跡間的相對位置。例如在圖7B中，動作信號9260代表其前 后的書寫軌跡間手移動產(chǎn)生的慣性信號，因此根據(jù)該信號可以定出移動的方向 與距離，進而了解出相鄰書寫軌跡間的相對位置與距離。在圖7B中的區(qū)域928 中所代表根據(jù)步驟342所決定出的相對位置9280至9282。
再回到圖5所示，接著進行歩驟343，將該至少一書寫軌跡以及其所對應(yīng) 的相對位置進行組合。本步驟主要是利用圖7A與圖7B中決定的軌跡9270 至9273與相對位置9280至9282，根據(jù)時間的先后進行組合而得到如圖7C的 圖案。由于該圖案在尚未辨識前并無任何文字意義，因此需要藉由圖5的步驟 344，根據(jù)步驟343組合的結(jié)果進行文字辨識，并將辨識的結(jié)果顯示于屏幕上。
例如圖7A與圖7B所示，該圖為辨識文字示意圖。當利用步驟341可以 得到如圖7A所示的對應(yīng)每一段書寫聲音信號的軌跡94以及軌跡方向95。然 后利用步驟342圖7A中所辨識的軌跡94組合成如圖7C的圖案。并經(jīng)由步驟 344辨識出該圖案為中文的"王"字。此外，由于在書寫的過程中可能具有書寫 轉(zhuǎn)折的現(xiàn)象，例如圖8所示，在書寫文字"2"的時候在位置913的地方會具有 一轉(zhuǎn)折點，因此利用本發(fā)明的聲音信號亦可以輔助判斷該轉(zhuǎn)折點發(fā)生的位置， 以利后續(xù)進行文字判斷之用。如圖6B中，聲音信號中標號912的位置，即是 代表書寫時有轉(zhuǎn)折點產(chǎn)生。
請參閱圖9所示，該圖為本發(fā)明的書寫裝置實施例示意圖。在本實施例中， 該書寫裝置4具有一書寫本體40、 一收音裝置41、 一噪聲處理單元42以及一 音信判斷單元43。該書寫本體40，其可產(chǎn)生一書寫動作。在本實施例中，該 書寫本體40成筆的型態(tài)，以利使用者握持。在另一實施例中，如圖11所示， 該書寫本體40成一套筒狀，以提供容置使用者的手指。在圖ll的實施例中， 使用者可直接利用該套筒狀的書寫本體40直接于書寫板上書寫。該收音裝置 41，其設(shè)置于該書寫本體40上，該收音裝置41可擷取該書寫本體40于書寫 動作時所產(chǎn)生的聲音信號。該收音裝置41可由至少一收音組件(如麥克風或 指向性麥克風)所構(gòu)成。在本實施例中，該收音裝置由多個收音麥克風410與 411所構(gòu)成。該多個收音麥克風可成數(shù)組式排列設(shè)置于該書寫本體40上。
該收音裝置41更與一噪聲處理單元42相連接，該噪聲處理單元42可以接收該收音裝置41所產(chǎn)生的聲音信號，并濾除該聲音信號的噪聲。此外，在
該噪聲處理單元42中更具有一音波指向控制單元421，其具有波束成型 (beamforming)的演算機制，可將收音裝置41的收音方向?qū)蛑習鴮懧曇舭l(fā)生 的方向。至于波束整型的演算機制屬于現(xiàn)有技術(shù)，在此不作贅述。該音信判斷 單元43，其與該噪聲處理單元42作電信連接，該音信判斷單元43可接收經(jīng) 過噪聲處理的聲音信號并進行處理以產(chǎn)生對應(yīng)該書寫工具狀態(tài)的一辨識聲音 信號。該音信判斷單元43主要是藉由圖1A中的步驟12或圖3中的步驟23 的程序以將該聲音信號處理成如圖2B所示的辨識聲音信號。本實施例中的噪 聲處理單元42，可根據(jù)需要而設(shè)置，雖然在圖9中教導了噪聲處理單元42連 接于該收音裝置41與該音信處理單元43之間，但亦可將該收音裝置41直接 與該音信處理單元43連接。
請參閱圖10A所示，該圖為本發(fā)明的書寫辨識系統(tǒng)示意圖。該書寫辨識 系統(tǒng)5具有一書寫本體50、 一收音裝置51、 一噪聲處理單元52、 一音信判斷 單元53、 一動作檢測單元54、 一軌跡處理單元55以及一文字辨識單元56。 該書寫本體50，在本實施例中為一筆狀元件以提供使用者握持在書寫板上書 寫。當然，該書寫本體50亦可如圖11所示的結(jié)構(gòu)。該收音裝置51，其具有 多個設(shè)置于該書寫本體上的收音組件510與511 ，其可成數(shù)組排列或者是環(huán)狀 排列于該書寫本體50上。該收音組件510與511可選擇為指向性麥克風或者 是麥克風等組件。該收音裝置51可擷取該書寫本體50于書寫動作時所產(chǎn)生的 聲音信號。
該噪聲處理單元52與該收音裝置51電性連接，以對該收音裝置51所擷 取到的聲音信號進行濾除噪聲以及聲音導向的處理。本實施例中的噪聲處理單 元52與圖9的實施例中的噪聲處理單元42功能相同，因此在此不作贅述。該 音信判斷單元53，與該噪聲處理單元52電性連接，該音信判斷單元53可接 收該聲音信號并進行處理以產(chǎn)生對應(yīng)該書寫本體狀態(tài)的一辨識聲音信號(如圖 2B所示的聲音信號)。該動作檢測單元54，其可檢測該書寫本體的動作以產(chǎn) 生一連續(xù)電子信號。在本實施例中，該動作檢測單元54可由慣性感測組件(例 如陀螺儀以及加速度傳感器)，亦或者是影像感測組件(CCD或CMOS)或者 是超音波或紅外線傳感器等。該動作檢測單元54所檢測到的連續(xù)電子信號可 用來還原書寫軌跡之用。該軌跡處理單元55，其可比對該辨識聲音信號與該連續(xù)電子信號，以對
該連續(xù)電子信號中對應(yīng)至少一書寫音信的位置所具有的信號進行辨識與組合。
如圖10B所示，該圖為本發(fā)明的軌跡處理單元實施例示意圖。在本實施例中， 該軌跡處理單元55更具有一信號分割運算單元550以及一軌跡運算單元551。 該信號分割運算單元550，其將該辨識聲音信號與該連續(xù)電子信號比對并將對 應(yīng)該至少一書寫音信的該連續(xù)電子信號分割成至少一子電子信號(如圖6B所 示的結(jié)果)。該軌跡運算單元551，其將該至少一子電子信號進行組合。該軌 跡運算單元551所處理的結(jié)果可參考圖7A與圖7B所示。該軌跡運算單元551 將軌跡組合之后，可將組合的結(jié)果傳輸給該文字辨識單元56。 一般而言，該 文字辨識單元56可設(shè)置于一計算機系統(tǒng)6內(nèi)。該文字辨識單元56，其可根據(jù) 該辨識與組合的結(jié)果，而產(chǎn)生對應(yīng)的書寫內(nèi)容。例如該軌跡運算單元551將圖 7A的軌跡組合成圖7B的狀態(tài)后，便將該組合結(jié)果傳輸至該文字辨識單元56， 文字辨識單元56在從其所具有的文字數(shù)據(jù)庫中，找出符合的文字，并在該計 算機系統(tǒng)6中的顯示器顯示出來。
再回到圖9所示，該軌跡處理單元55將處理完的信號傳輸給該文字辨識 單元56的方式可利用無線或有線的方式傳遞。另一方面，雖然本發(fā)明的軌跡 處理單元55設(shè)置在該書寫本體50上，但是對于熟悉此項技術(shù)的人而言，是可 以輕易將其改變而設(shè)置于計算機系統(tǒng)6內(nèi)，并且直接由一音信判斷單元53以 及動作檢測單元54將感測到的信號利用無線或有線的方式傳出至該軌跡處理 單元55。
以上所述，僅為本發(fā)明的實施例，當不能以之限制本發(fā)明范圍。即大凡依 本發(fā)明權(quán)利要求所做的均等變化及修飾，仍將不失本發(fā)明的要義所在，亦不脫 離本發(fā)明的精神和范圍，故都應(yīng)視為本發(fā)明的進一步實施狀況。
綜合上述，本發(fā)明提供的書寫動作與軌跡辨識方法及其書寫裝置與辨識系 統(tǒng)，辨識出書寫工具是否處于書寫狀態(tài)，并更進一步辨識出在書寫時的書寫軌 跡，以形成出對應(yīng)該書寫軌跡的文字。因此已經(jīng)可以提高該產(chǎn)業(yè)的競爭力以及 帶動周遭產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，誠已符合發(fā)明專利法所規(guī)定申請發(fā)明所需具備的要件， 故爰依法呈提發(fā)明專利的申請。
權(quán)利要求
1.一種書寫動作辨識方法，其特征在于，包括有下列步驟擷取一書寫工具于書寫時所產(chǎn)生的一聲音信號；以及根據(jù)該聲音信號，判斷該書寫工具的狀態(tài)。
2. 如權(quán)利要求1所述的書寫動作辨識方法，其特征在于，該狀態(tài)包括有書寫狀態(tài)以及非書寫的移動其中的一。
3. 如權(quán)利要求1所述的書寫動作辨識方法，其特征在于，于該判斷該書寫 工具的狀態(tài)的步驟前更包括有對該聲音信號進行濾波以濾除噪聲的一步驟。
4. 如權(quán)利要求1所述的書寫動作辨識方法，其特征在于，判斷該書寫工具 的狀態(tài)更包括有下列步驟設(shè)定一門坎值；以及當該聲音信號超過該門坎值時，則判斷該書寫工具處于書寫狀態(tài)，如果該 聲音信號小于該門坎值的話，則判斷該書寫工具處于移動狀態(tài)。
5. —種書寫軌跡辨識方法，其特征在于，包括有下列步驟 擷取一書寫工具于書寫時所產(chǎn)生的一聲音信號； 擷取該書寫工具因動作變化而產(chǎn)生的一連續(xù)電子信號； 將該聲音信號轉(zhuǎn)換成一辨識聲音信號，其包括有至少一書寫音信； 比對該辨識聲音信號與該連續(xù)電子信號；以及對該連續(xù)電子信號中對應(yīng)該至少一書寫音信的位置所具有的信號進行一 辨識與組合程序。
6. 如權(quán)利要求5所述的書寫軌跡辨識方法，其特征在于，更包括有對該聲 音信號進行濾波以濾除噪聲的一步驟。
7. 如權(quán)利要求5所述的書寫軌跡辨識方法，其特征在于，轉(zhuǎn)換該聲音信號 更包括有下列步驟設(shè)定一門坎值；以及當該聲音信號超過該門坎值的信號，則判斷屬于該書寫工具處于書寫狀態(tài) 時的書寫音信，如果該聲音信號小于該門坎值的話，則判斷屬于該書寫工具處 于移動狀態(tài)的非書寫音信。
8. 如權(quán)利要求5所述的書寫軌跡辨識方法，其特征在于，該辨識與組合程序更包括有下列步驟將該連續(xù)電子信號分成一軌跡信號以及一動作信號，其特征在于，該軌跡 信號對應(yīng)該至少一書寫音信的位置所具有的信號，該動作信號為對應(yīng)非書寫音 信的位置；根據(jù)該軌跡信號決定出至少一書寫軌跡； 根據(jù)該動作信號決定該至少一書寫軌跡間的相對位置； 將該至少一書寫軌跡以及其所對應(yīng)的相對位置進行組合；以及 根據(jù)該組合的結(jié)果進行文字辨識。
9. 一種書寫裝置，其特征在于，包括 一書寫本體，其可產(chǎn)生一書寫動作；一收音裝置，其設(shè)置于該書寫本體上，該收音裝置可擷取該書寫本體產(chǎn)生 書寫動作時所產(chǎn)生的聲音信號；以及一音信判斷單元，其與該收音裝置電信連接，該音信判斷單元可接收該聲 音信號并進行處理以產(chǎn)生對應(yīng)該書寫本體狀態(tài)的一辨識聲音信號。
10. 如權(quán)利要求9所述的書寫裝置，其特征在于，該書寫工具狀態(tài)包括有書寫狀態(tài)以及非書寫的移動狀態(tài)其中的一。
11. 如權(quán)利要求9所述的書寫裝置，其特征在于，更具有與該收音裝置以 及該音信判斷單元相連接的一噪聲處理單元，以濾除該聲音信號的噪聲。
12. 如權(quán)利要求第11項所述的書寫裝置，其特征在于，該噪聲處理單元內(nèi)更具有音波指向控制單元，其將收音裝置的收音方向?qū)蛑習鴮懧曇舭l(fā)生的方 向。
13. 如權(quán)利要求第9項所述的書寫裝置，其特征在于，該收音裝置更具有 至少一收音麥克風。
14. 一種書寫辨識系統(tǒng)，其特征在于，包括 一書寫本體，其可產(chǎn)生一書寫動作；一收音裝置，其設(shè)置于該書寫本體上，該收音裝置可擷取該書寫本體產(chǎn)生書寫動作時所產(chǎn)生的聲音信號；一音信判斷單元，其與該收音裝置電信連接，該音信判斷單元可接收該聲音信號并進行處理以產(chǎn)生對應(yīng)該書寫本體狀態(tài)的一辨識聲音信號；一動作檢測單元，其可檢測該書寫本體的動作以產(chǎn)生一連續(xù)電子信號；一軌跡處理單元，其可比對該辨識聲音信號與該連續(xù)電子信號，以對該連 續(xù)電子信號中對應(yīng)至少一書寫音信的位置所具有的信號進行辨識與組合；以及 一文字辨識單元，其可根據(jù)該辨識與組合的結(jié)果，而產(chǎn)生對應(yīng)的書寫內(nèi)容。
15. 如權(quán)利要求14所述的書寫辨識系統(tǒng)，其特征在于，該書寫本體狀態(tài)包 括有書寫狀態(tài)以及非書寫的移動狀態(tài)其中的一。
16. 如權(quán)利要求14所述的書寫辨識系統(tǒng)，其特征在于，更具有與該收音裝 置以及該音信判斷單元相連接的一噪聲處理單元，以濾除該聲音信號的噪聲。
17. 如權(quán)利要求14所述的書寫辨識系統(tǒng)，其特征在于，該噪聲處理單元內(nèi)更具有音波指向控制單元，其將收音裝置的收音方向?qū)蛑習鴮懧曇舭l(fā)生的方 向。
18. 如權(quán)利要求14所述的書寫辨識系統(tǒng)，其特征在于，該收音裝置更具有 至少一收音麥克風。
19. 如權(quán)利要求14所述的書寫辨識系統(tǒng)，其特征在于，該動作檢測單元選 擇為一慣性感測單元以及一影像擷取單元其中的一。
20. 如權(quán)利要求第19項所述的書寫辨識系統(tǒng)，其特征在于，該慣性感測單 元選擇為加速度計、陀螺儀以及前述的組合其中的一。
21. 如權(quán)利要求14所述的書寫辨識系統(tǒng)，其特征在于，該軌跡處理單元更 具有一信號分割運算單元，其將該辨識聲音信號與該連續(xù)電子信號比對并將對應(yīng)該至少一書寫音信的該連續(xù)電子信號分割成至少一子電子信號；以及一軌跡運算單元，其將該至少一子電子信號進行組合。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種書寫動作辨識方法，主要是擷取書寫工具于書寫時所產(chǎn)生的音信，并藉由判斷音信的有無得知書寫工具的狀態(tài)為處于平面上書寫或離開此書寫面。在另一實施例中，本發(fā)明更提供一種書寫軌跡辨識方法，利用該書寫動作辨識方法結(jié)合文字辨識的技術(shù)而將書寫的軌跡轉(zhuǎn)換成文字。此外，本發(fā)明更提供一種書寫裝置以及辨識系統(tǒng)，其利用于書寫工具中設(shè)置可以收集音信的裝置，再利用具有前述的書寫動作與軌跡辨識方法的處理單元進行處理以辨識出對應(yīng)的文字。
文檔編號G06F3/03GK101604212SQ20081010044
公開日2009年12月16日 申請日期2008年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月11日
發(fā)明者莊芳甄, 李國筠, 林軒立 申請人:財團法人工業(yè)技術(shù)研究院