專利名稱：一種空中輸入系統(tǒng)、方法及空中輸入采集設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)涉及手寫(xiě)輸入技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種空中輸入系統(tǒng)、方法及空中輸入采集設(shè)備。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的電子設(shè)備中比較常見(jiàn)的輸入方式包括鍵盤(pán)輸入、語(yǔ)音輸入和手寫(xiě)輸入。其中手寫(xiě)輸入裝置一般包括兩部分手寫(xiě)筆和手寫(xiě)板或觸摸屏，手寫(xiě)板或觸摸屏內(nèi)設(shè)置多個(gè)電容或電阻，手寫(xiě)筆可以是任意能夠改變電容或者電 發(fā)生變化，通過(guò)采集手寫(xiě)板或觸摸屏上的電容或者電阻變化信息，將變化信息標(biāo)識(shí)為有序軌跡，再將有序軌跡轉(zhuǎn)換為漢字內(nèi)碼的過(guò)程就是手寫(xiě)識(shí)別(Handwriting Recognize)，手寫(xiě)識(shí)別實(shí)際上是手寫(xiě)軌跡的坐標(biāo)序列到漢字內(nèi)碼的一個(gè)映射過(guò)程，只能將二維平面內(nèi)的軌跡數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為漢字、數(shù)字、字母、手勢(shì)
坐寸ο隨著時(shí)代的發(fā)展，各種新的電子設(shè)備不斷推出，如智能電視，在電視屏幕上直接進(jìn)行手寫(xiě)，不符合人們?nèi)粘Ｓ^看電視的習(xí)慣；改造遙控器，在遙控器上進(jìn)行手寫(xiě)輸入，對(duì)輸入方式和范圍都有很大影響，傳統(tǒng)的手寫(xiě)輸入方式已不能滿足人們?nèi)找尕S富的輸入需要，其中依賴手寫(xiě)板或觸摸屏采集并記錄輸入軌跡的方式(手寫(xiě)筆與手寫(xiě)板或觸摸屏必須接觸，且只能轉(zhuǎn)換二維平面軌跡數(shù)據(jù)的方式)限制了手寫(xiě)輸入形式的發(fā)展，阻礙了人們對(duì)手寫(xiě)輸入方式更靈活更自由的追求。

發(fā)明內(nèi)容
本申請(qǐng)所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種空中輸入系統(tǒng)、方法及空中輸入采集設(shè)備，以解決傳統(tǒng)的手寫(xiě)輸入方式必須依賴手寫(xiě)板或觸摸屏采集、記錄輸入的軌跡，并且只能轉(zhuǎn)換二維平面軌跡數(shù)據(jù)的問(wèn)題。為了解決上述問(wèn)題，本申請(qǐng)公開(kāi)了一種空中輸入系統(tǒng)，包括空中輸入采集設(shè)備，用于根據(jù)手寫(xiě)移動(dòng)的軌跡采集手寫(xiě)輸入的三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)，并將所述三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇K端設(shè)備；終端設(shè)備，包括通信模塊，用于將所述三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)傳輸至云服務(wù)端；云服務(wù)端的手寫(xiě)軌跡處理模塊，用于將所述三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)投影到平面上，轉(zhuǎn)換為二維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)；云服務(wù)端的手寫(xiě)識(shí)別模塊，用于將所述二維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)進(jìn)行手寫(xiě)識(shí)別，并將識(shí)別結(jié)果傳輸至終端設(shè)備；所述終端設(shè)備還包括操作模塊，用于依據(jù)識(shí)別結(jié)果執(zhí)行相應(yīng)操作。優(yōu)選地，所述終端設(shè)備的操作模塊包括第一操作子模塊，用于當(dāng)所述手寫(xiě)識(shí)別是字符識(shí)別時(shí)，將識(shí)別結(jié)果進(jìn)行顯示，并依據(jù)用戶選擇確認(rèn)的結(jié)果確認(rèn)數(shù)據(jù)執(zhí)行搜索操作；和/或，第二操作子模塊，用于當(dāng)所述手寫(xiě)識(shí)別是手勢(shì)識(shí)別時(shí)，將識(shí)別結(jié)果進(jìn)行顯示，并將用戶選擇確認(rèn)的結(jié)果確認(rèn)數(shù)據(jù)與預(yù)定義的功能操作進(jìn)行匹配，執(zhí)行相匹配的功能操作。優(yōu)選地，所述云服務(wù)端還包括手寫(xiě)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，用于將所述三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)和結(jié)果確認(rèn)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)；手寫(xiě)識(shí)別自學(xué)習(xí)模塊，用于依據(jù)所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)建立手寫(xiě)識(shí)別訓(xùn)練模型，并依據(jù)所述手寫(xiě)識(shí)別訓(xùn)練模型獲得符合用戶輸入習(xí)慣的識(shí)別結(jié)果。優(yōu)選地，所述空中輸入采集設(shè)備包括加速度計(jì)，用于采集三維線加速度和重力加速度；陀螺儀，用于采集角加速度；狀態(tài)判定模塊，用于根據(jù)加速度計(jì)采集的三維線加速度和重力加速度確定手寫(xiě)的狀態(tài)是穩(wěn)定狀態(tài)還是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；計(jì)算模塊，用于根據(jù)陀螺儀采集的角加速度計(jì)算出手寫(xiě)移動(dòng)軌跡中的采樣點(diǎn)三維坐標(biāo)；三維數(shù)據(jù)獲得模塊，用于依據(jù)手寫(xiě)的各個(gè)狀態(tài)和采樣點(diǎn)三維坐標(biāo)，得到手寫(xiě)輸入的三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，所述狀態(tài)判定模塊包括三維合成子模塊，用于將加速度計(jì)采集的三維線加速度進(jìn)行合成，得到合成值；差值計(jì)算子模塊，用于計(jì)算所述合成值與重力加速度的差值；判定子模塊，用于如果所述差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，則判定手寫(xiě)處于穩(wěn)定狀態(tài)；如果所述差 值不在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，則判定手寫(xiě)處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。優(yōu)選地，所述計(jì)算模塊包括設(shè)定子模塊，用于將穩(wěn)定狀態(tài)下的三維線加速度坐標(biāo)系作為參考坐標(biāo)系；校準(zhǔn)子模塊，用于獲得手寫(xiě)的運(yùn)動(dòng)方向在陀螺儀坐標(biāo)系中的偏移，依據(jù)所述偏移調(diào)整陀螺儀坐標(biāo)系使其與所述參考坐標(biāo)系始終保持一致；計(jì)算子模塊，用于將坐標(biāo)系調(diào)整后的陀螺儀采集的角加速度進(jìn)行計(jì)算，得到手寫(xiě)移動(dòng)軌跡中的采樣點(diǎn)三維坐標(biāo)。本申請(qǐng)還提供了一種空中輸入采集設(shè)備，包括加速度計(jì)，用于采集三維線加速度和重力加速度；陀螺儀，用于采集角加速度；狀態(tài)判定模塊，用于根據(jù)加速度計(jì)采集的三維線加速度和重力加速度確定手寫(xiě)的狀態(tài)是穩(wěn)定狀態(tài)還是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；計(jì)算模塊，用于根據(jù)陀螺儀采集的角加速度計(jì)算出手寫(xiě)移動(dòng)軌跡中的采樣點(diǎn)三維坐標(biāo)；三維數(shù)據(jù)獲得模塊，用于依據(jù)手寫(xiě)的各個(gè)狀態(tài)和采樣點(diǎn)三維坐標(biāo)，得到手寫(xiě)輸入的三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，所述狀態(tài)判定模塊包括三維合成子模塊，用于將加速度計(jì)采集的三維線加速度進(jìn)行合成，得到合成值；差值計(jì)算子模塊，用于計(jì)算所述合成值與重力加速度的差值；判定子模塊，用于如果所述差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，則判定手寫(xiě)處于穩(wěn)定狀態(tài)；如果所述差值不在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，則判定手寫(xiě)處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；所述計(jì)算模塊包括設(shè)定子模塊，用于將穩(wěn)定狀態(tài)下的三維線加速度坐標(biāo)系作為參考坐標(biāo)系；校準(zhǔn)子模塊，用于獲得手寫(xiě)的運(yùn)動(dòng)方向在陀螺儀坐標(biāo)系中的偏移，依據(jù)所述偏移調(diào)整陀螺儀坐標(biāo)系使其與所述參考坐標(biāo)系始終保持一致；計(jì)算子模塊，用于將坐標(biāo)系調(diào)整后的陀螺儀采集的角加速度進(jìn)行計(jì)算，得到手寫(xiě)移動(dòng)軌跡中的采樣點(diǎn)三維坐標(biāo)。本申請(qǐng)還提供了一種空中輸入方法，包括根據(jù)用戶手寫(xiě)移動(dòng)的軌跡采集手寫(xiě)輸入的三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)，并將所述三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇K端設(shè)備；終端設(shè)備將所述三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)傳輸至云服務(wù)端；云服務(wù)端將所述三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)投影到平面上，轉(zhuǎn)換為二維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)后進(jìn)行手寫(xiě)識(shí)別，并將識(shí)別結(jié)果傳輸至終端設(shè)備；終端設(shè)備依據(jù)識(shí)別結(jié)果執(zhí)行相應(yīng)操作。優(yōu)選地，如果所述手寫(xiě)識(shí)別是字符識(shí)別，則所述終端設(shè)備依據(jù)識(shí)別結(jié)果執(zhí)行相應(yīng)操作，包括終端設(shè)備將識(shí)別結(jié)果進(jìn)行顯示，并依據(jù)用戶選擇確認(rèn)的結(jié)果確認(rèn)數(shù)據(jù)執(zhí)行搜索操作。優(yōu)選地，如果所述手寫(xiě)識(shí)別是手勢(shì)識(shí)別，則所述終端設(shè)備依據(jù)識(shí)別結(jié)果執(zhí)行相應(yīng)操作，包括終端設(shè)備將識(shí)別結(jié)果進(jìn)行顯示；將用戶選擇確認(rèn)的結(jié)果確認(rèn)數(shù)據(jù)與預(yù)定義的功能操作進(jìn)行匹配，并執(zhí)行相匹配的功能操作。
優(yōu)選地，所述方法還包括將所述三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)和結(jié)果確認(rèn)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)；依據(jù)所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)建立手寫(xiě)識(shí)別訓(xùn)練模型；依據(jù)所述手寫(xiě)識(shí)別訓(xùn)練模型獲得符合用戶輸入習(xí)慣的識(shí)別結(jié)果。優(yōu)選地，所述根據(jù)用戶手寫(xiě)移動(dòng)的軌跡采集手寫(xiě)輸入的三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)，包括根據(jù)加速度計(jì)采集的三維線加速度和重力加速度確定手寫(xiě)的狀態(tài)是穩(wěn)定狀態(tài)還是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；根據(jù)陀螺儀采集的角加速度計(jì)算出手寫(xiě)移動(dòng)軌跡中的采樣點(diǎn)三維坐標(biāo)；依據(jù)手寫(xiě)的各個(gè)狀態(tài)和采樣點(diǎn)三維坐標(biāo)，得到手寫(xiě)輸入的三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，根據(jù)加速度計(jì)采集的三維線加速度和重力加速度確定手寫(xiě)的狀態(tài)是穩(wěn)定狀態(tài)還是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，包括將加速度計(jì)采集的三維線加速度進(jìn)行合成，得到合成值；計(jì)算所述合成值與重力加速度的差值；如果所述差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，則判定手寫(xiě)處于穩(wěn)定狀態(tài)；如果所述差值不在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，則判定手寫(xiě)處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。優(yōu)選地，根據(jù)陀螺儀采集的角加速度計(jì)算出手寫(xiě)移動(dòng)軌跡中的采樣點(diǎn)三維坐標(biāo)，包括將穩(wěn)定狀態(tài)下的三維線加速度坐標(biāo)系作為參考坐標(biāo)系；獲得手寫(xiě)的運(yùn)動(dòng)方向在陀螺儀坐標(biāo)系中的偏移，依據(jù)所述偏移調(diào)整陀螺儀坐標(biāo)系使其與所述參考坐標(biāo)系始終保持一致；將坐標(biāo)系調(diào)整后的陀螺儀采集的角加速度進(jìn)行計(jì)算，得到手寫(xiě)移動(dòng)軌跡中的采樣點(diǎn)三維坐標(biāo)。優(yōu)選地，所述云服務(wù)端將所述三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)投影到平面上，轉(zhuǎn)換為二維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)，包括將所述三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)視點(diǎn)變換、模型變換和投影變換，得到二維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請(qǐng)包括以下優(yōu)點(diǎn)本申請(qǐng)中的一種空中輸入系統(tǒng)、方法及空中輸入采集設(shè)備，空中輸入采集設(shè)備根據(jù)用戶手寫(xiě)移動(dòng)的軌跡采集手寫(xiě)輸入的三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)，并將所述三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇K端設(shè)備；終端設(shè)備將所述三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)傳輸至云服務(wù)端；云服務(wù)端將所述三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)投影到平面上，轉(zhuǎn)換為二維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)后進(jìn)行手寫(xiě)識(shí)別，并將識(shí)別結(jié)果傳輸至終端設(shè)備；終端設(shè)備依據(jù)識(shí)別結(jié)果執(zhí)行相應(yīng)操作。首先，空中輸入采集設(shè)備可以在空間環(huán)境下進(jìn)行手寫(xiě)輸入操作，不依賴傳統(tǒng)的手寫(xiě)板或觸摸屏，擺脫了傳統(tǒng)手寫(xiě)輸入方法中接觸式輸入方式的束縛；其次，空中輸入采集設(shè)備所采集到的手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)是三維數(shù)據(jù)，要先將三維數(shù)據(jù)投影到平面上，轉(zhuǎn)換為二維數(shù)據(jù)后才能進(jìn)行識(shí)別，這個(gè)過(guò)程實(shí)現(xiàn)了三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)向二維數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換；再次，針對(duì)不同用戶的手寫(xiě)輸入習(xí)慣，提供個(gè)性化的手寫(xiě)識(shí)別服務(wù)。本申請(qǐng)?zhí)峁┝遂`活自由的手寫(xiě)輸入方式，避免了對(duì)現(xiàn)有設(shè)備的大規(guī)模改造，節(jié)省了產(chǎn)品制作、改進(jìn)的工序。


圖I是本申請(qǐng)實(shí)施例一所述一種空中輸入系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；圖2是本申請(qǐng)實(shí)施例二所述一種空中輸入系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；圖3是本申請(qǐng)實(shí)施例二所述另一種空中輸入系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；圖4是本申請(qǐng)實(shí)施例三所述一種空中輸入采集設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖；圖5是本申請(qǐng)實(shí)施例四所述一種空中輸入采集設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖；圖6是本申請(qǐng)實(shí)施例四所述另一種空中輸入采集設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖；圖7是本申請(qǐng)實(shí)施例五所述一種空中輸入方法的流程圖； 圖8是本申請(qǐng)實(shí)施例六所述一種空中輸入方法的流程圖；圖9是本申請(qǐng)實(shí)施例六所述另一種空中輸入方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式為使本申請(qǐng)的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本申請(qǐng)作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。本申請(qǐng)?zhí)岢隽艘环N空中輸入系統(tǒng)、方法及空中輸入采集設(shè)備，通過(guò)靈活自由的手寫(xiě)輸入方式，將采集到的三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為二維數(shù)據(jù)，對(duì)二維數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別處理，再根據(jù)識(shí)別后的結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的操作。下面介紹的實(shí)施例中，終端設(shè)備可以是手機(jī)、電腦、智能電視等。實(shí)施例I,詳細(xì)介紹一種空中輸入系統(tǒng)。參照?qǐng)DI，示出了本申請(qǐng)實(shí)施例所述一種空中輸入系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。所述空中輸入系統(tǒng)可以包括以下設(shè)備空中輸入采集設(shè)備11，終端設(shè)備12，以及，云服務(wù)端13。其中，所述終端設(shè)備12還可以包括以下模塊通信模塊121，以及，操作模塊122。所述云服務(wù)端13還可以包括以下模塊手寫(xiě)軌跡處理模塊131，以及，手寫(xiě)識(shí)別模塊132。下面分別詳細(xì)說(shuō)明各個(gè)設(shè)備和模塊的功能以及之間的關(guān)系?？罩休斎氩杉O(shè)備11，用于根據(jù)用戶手寫(xiě)移動(dòng)的軌跡采集手寫(xiě)輸入的三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)，并將所述三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇K端設(shè)備；所述的空中輸入采集設(shè)備戴在手指或筆上，在空中、桌面或者任意地方進(jìn)行手寫(xiě)輸入，并記錄下手寫(xiě)輸入的三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)，通過(guò)無(wú)線方式將所述的三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇K端設(shè)備。所述三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)是空中輸入采集設(shè)備定位和移動(dòng)的三維坐標(biāo)。終端設(shè)備12包括通信模塊121，用于將所述三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)傳輸至云服務(wù)端；在終端設(shè)備接收到空中輸入采集設(shè)備傳輸過(guò)來(lái)的三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)后，通信模塊將所述的三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)再傳輸至云服務(wù)端。操作模塊122，用于依據(jù)識(shí)別結(jié)果執(zhí)行相應(yīng)操作；
在終端設(shè)備接收到云服務(wù)端傳輸過(guò)來(lái)的識(shí)別結(jié)果后，操作模塊依據(jù)識(shí)別結(jié)果執(zhí)行相應(yīng)操作。云服務(wù)端13包括手寫(xiě)軌跡處理模塊131，用于將所述三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)投影到平面上，轉(zhuǎn)換為二維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)；在云服務(wù)端接收到終端設(shè)備傳輸過(guò)來(lái)的三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)后，手寫(xiě)軌跡處理模塊將所述三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)投影到平面上，轉(zhuǎn)換為二維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)。手寫(xiě)識(shí)別模塊132，用于將所述二維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)進(jìn)行手寫(xiě)識(shí)別，并將識(shí)別結(jié)果傳輸至終端設(shè)備。手寫(xiě)識(shí)別模塊將手寫(xiě)軌跡處理模塊轉(zhuǎn)換后的二維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)進(jìn)行手寫(xiě)識(shí)別，然后再將識(shí)別結(jié)果傳輸至終端設(shè)備。 綜上所述，本申請(qǐng)實(shí)施例中的一種空中輸入系統(tǒng)包括以下優(yōu)點(diǎn)首先，空中輸入采集設(shè)備擺脫了傳統(tǒng)手寫(xiě)輸入方法中接觸式輸入方式的束縛；其次，云服務(wù)端實(shí)現(xiàn)了三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)向二維數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的過(guò)程；再次，針對(duì)不同用戶的手寫(xiě)輸入習(xí)慣，提供個(gè)性化的手寫(xiě)識(shí)別服務(wù)。下面的實(shí)施例中，空中輸入采集設(shè)備為類似戒指的無(wú)線收發(fā)硬件，如魔戒或者指環(huán)，終端設(shè)備為智能電視。實(shí)施例2,詳細(xì)介紹一種空中輸入系統(tǒng)。參照?qǐng)D2，示出了本申請(qǐng)實(shí)施例所述一種空中輸入系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。所述空中輸入系統(tǒng)可以包括以下設(shè)備空中輸入采集設(shè)備21，終端設(shè)備22，以及，云服務(wù)端23。所述空中輸入采集設(shè)備21還可以包括以下裝置和模塊加速度計(jì)211，陀螺儀212，狀態(tài)判定模塊213，計(jì)算模塊214，以及，三維數(shù)據(jù)獲得模塊215。其中，所述狀態(tài)判定模塊213還可以包括以下模塊三維合成子模塊2131，差值計(jì)算子模塊2132，以及，判定子模塊2133。其中，所述計(jì)算模塊214還可以包括以下模塊設(shè)定子模塊2141，校準(zhǔn)子模塊2142，以及，計(jì)算子模塊2143。所述終端設(shè)備22還可以包括以下模塊通信模塊221，以及，操作模塊222。其中，所述操作模塊222還可以包括以下模塊第一操作子模塊2221，以及，第二操作子模塊2222。所述云服務(wù)端23還可以包括以下模塊手寫(xiě)軌跡處理模塊231，手寫(xiě)識(shí)別模塊232，手寫(xiě)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊233，以及，手寫(xiě)識(shí)別自學(xué)習(xí)模塊234。具體說(shuō)明如下空中輸入采集設(shè)備21，用于根據(jù)用戶手寫(xiě)移動(dòng)的軌跡采集手寫(xiě)輸入的三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)，并將所述三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇K端設(shè)備；將魔戒或指環(huán)戴在手指上，在空中、桌面或者任意地方進(jìn)行手寫(xiě)輸入，魔戒或指環(huán)記錄下手寫(xiě)輸入的三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)，通過(guò)無(wú)線方式將所述的三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)傳輸?shù)街悄茈娨暋Ｋ隹罩休斎氩杉O(shè)備21包括加速度計(jì)211，用于采集三維線加速度和重力加速度；加速度計(jì)根據(jù)魔戒或指環(huán)移動(dòng)的軌跡采集各軸對(duì)應(yīng)的線加速度和重力加速度。陀螺儀212，用于采集角加速度；陀螺儀根據(jù)魔戒或指環(huán)移動(dòng)的軌跡采集各軸對(duì)應(yīng)的角加速度。狀態(tài)判定模塊213，用于根據(jù)加速度計(jì)采集的三維線加速度和重力加速度確定手寫(xiě)的狀態(tài)是穩(wěn)定狀態(tài)還是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)； 狀態(tài)判定模塊對(duì)采集到的角加速度、線加速度和重力加速度進(jìn)行信號(hào)濾波以及信號(hào)穩(wěn)定性處理，確定魔戒或指環(huán)的狀態(tài)是穩(wěn)定狀態(tài)還是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。所述狀態(tài)判定模塊213包括三維合成子模塊2131，用于將加速度計(jì)采集的三維線加速度進(jìn)行合成，得到合成值；所述合成包括三維線加速度在大小和方向上的合成。差值計(jì)算子模塊2132，用于計(jì)算所述合成值與重力加速度的差值；差值計(jì)算子模塊將加速度計(jì)采集到的重力加速度和三維合成子模塊得到的合成值進(jìn)行做差計(jì)算，得到兩者的差值。判定子模塊2133，用于如果所述差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，則判定手寫(xiě)處于穩(wěn)定狀態(tài)；如果所述差值不在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，則判定手寫(xiě)處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；所述預(yù)設(shè)范圍是根據(jù)實(shí)際需要預(yù)先設(shè)定的加速度計(jì)采集到的重力加速度和三維合成子模塊得到的合成值做差后得到結(jié)果的范圍(包括差值為O)，包括大小和方向。先計(jì)算出重力加速度在加速度計(jì)坐標(biāo)內(nèi)的方向以及穩(wěn)定狀態(tài)下對(duì)應(yīng)的重力加速度和陀螺儀的零點(diǎn)位置，再通過(guò)穩(wěn)定狀態(tài)下的重力加速度在加速度計(jì)坐標(biāo)下的投影，獲得魔戒或指環(huán)與初始狀態(tài)姿態(tài)的差異，之后校準(zhǔn)陀螺儀的輸出坐標(biāo)和零點(diǎn)位置。如果處于穩(wěn)定狀態(tài)，根據(jù)三維線加速度各軸上的數(shù)據(jù)大小，得出處于穩(wěn)定狀態(tài)下重力加速度的方向，從而確定魔戒或指環(huán)的自態(tài)。所述的自態(tài)是在穩(wěn)態(tài)狀態(tài)下，根據(jù)陀螺儀坐標(biāo)與重力加速度坐標(biāo)之間保持恒定的關(guān)系，和得到的重力加速度與加速度計(jì)坐標(biāo)之間的關(guān)系，就可以得到運(yùn)動(dòng)方向在陀螺儀坐標(biāo)中的偏移，從而根據(jù)該偏移校準(zhǔn)陀螺儀的坐標(biāo)，達(dá)到魔戒或指環(huán)的實(shí)際運(yùn)動(dòng)，和根據(jù)陀螺儀角加速度確定的定位信號(hào)輸出之間的同步。計(jì)算模塊214，用于根據(jù)陀螺儀采集的角加速度計(jì)算出手寫(xiě)移動(dòng)軌跡中的采樣點(diǎn)三維坐標(biāo)；計(jì)算模塊在校準(zhǔn)后的陀螺儀角加速度坐標(biāo)的基礎(chǔ)上，結(jié)合魔戒或指環(huán)的自態(tài)，通過(guò)對(duì)陀螺儀輸出的數(shù)據(jù)積分、分段穩(wěn)定、圓點(diǎn)自校準(zhǔn)以及增益補(bǔ)償?shù)忍幚?，從而得到魔戒或指環(huán)的定位和位移變化的三維坐標(biāo)。所述計(jì)算模塊214包括設(shè)定子模塊2141，用于將穩(wěn)定狀態(tài)下的三維線加速度坐標(biāo)系作為參考坐標(biāo)系；如果三維線加速度坐標(biāo)系與角加速度坐標(biāo)系一致，可以通過(guò)陀螺儀的算法獲得運(yùn)動(dòng)方向和大小。但是當(dāng)三維線加速度坐標(biāo)系與角加速度坐標(biāo)系不一致時(shí)，還按照陀螺儀的算法得到運(yùn)動(dòng)方向和大小，就與實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向和大小不一致。校準(zhǔn)子模塊2142，用于獲得魔戒或指環(huán)的運(yùn)動(dòng)方向在陀螺儀坐標(biāo)系中的偏移，依據(jù)所述偏移調(diào)整陀螺儀坐標(biāo)系使其與所述參考坐標(biāo)系始終保持一致；校準(zhǔn)子模塊將獲得的魔戒或指環(huán)在運(yùn)動(dòng)方向上的三維線加速度，在陀螺儀坐標(biāo)系中進(jìn)行比對(duì)，得到偏移信息，通過(guò)校準(zhǔn)陀螺儀采集的角加速度坐標(biāo)，使陀螺儀的角加速度坐標(biāo)與魔戒或指環(huán)的運(yùn)動(dòng)方向相對(duì)應(yīng)，即與所述參考坐標(biāo)系保持一致。計(jì)算子模塊2143，用于將坐標(biāo)系調(diào)整后的陀螺儀采集的角加速度進(jìn)行計(jì)算，得到手寫(xiě)移動(dòng)軌跡中的采樣點(diǎn)三維坐標(biāo)；計(jì)算子模塊以穩(wěn)定狀態(tài)下的三維線加速度坐標(biāo)系作為參考坐標(biāo)系，通過(guò)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，在校準(zhǔn)陀螺儀角速度坐標(biāo)的前提下，計(jì)算出魔戒或指環(huán)在移動(dòng)軌跡中的采樣點(diǎn)三維坐 標(biāo)。三維數(shù)據(jù)獲得模塊215，用于依據(jù)手寫(xiě)的各個(gè)狀態(tài)和采樣點(diǎn)三維坐標(biāo)，得到手寫(xiě)輸入的三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)；三維數(shù)據(jù)獲得模塊根據(jù)魔戒或指環(huán)的穩(wěn)定狀態(tài)或者運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，和計(jì)算得到的采樣點(diǎn)三維坐標(biāo)，得到手寫(xiě)輸入過(guò)程中的三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)。所述的三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)是魔戒或指環(huán)定位和位移的三維坐標(biāo)。終端設(shè)備22包括通信模塊221，用于將所述三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)傳輸至云服務(wù)端；通信模塊將魔戒或指環(huán)傳輸過(guò)來(lái)的三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸至云服務(wù)端。所述網(wǎng)絡(luò)是互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)或者局域網(wǎng)。所述網(wǎng)絡(luò)不局限于以上網(wǎng)絡(luò)，還應(yīng)該包括近場(chǎng)通信網(wǎng)或者設(shè)備之間的近場(chǎng)通信。如NFC(Near Field Communication),即近距離無(wú)線通訊技術(shù),本實(shí)施例中僅例舉幾種常用的網(wǎng)絡(luò)方便對(duì)本技術(shù)方案的理解，不應(yīng)該認(rèn)為是對(duì)技術(shù)方案的限定。操作模塊222，用于依據(jù)識(shí)別結(jié)果執(zhí)行相應(yīng)操作；終端設(shè)備在接收到從云服務(wù)端傳輸過(guò)來(lái)的三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)識(shí)別結(jié)果后，操作模塊根據(jù)識(shí)別結(jié)果執(zhí)行相應(yīng)的操作。所述識(shí)別結(jié)果包括字符，例如漢字、字母、符號(hào)、數(shù)字等；手勢(shì)，例如從下向上、從右向左等，并且這些手勢(shì)需要與具體實(shí)現(xiàn)的功能，提前做好一一對(duì)應(yīng)的設(shè)置，手勢(shì)操作盡量簡(jiǎn)單。例如從右向左的手勢(shì)可實(shí)現(xiàn)智能電視的"頻道+ "功能，即切換至下一個(gè)頻道；從下向上的手勢(shì)，便可實(shí)現(xiàn)智能電視的"音量+"功能，即增
大音量。所述操作模塊222還包括第一操作子模塊2221，用于當(dāng)所述手寫(xiě)識(shí)別是字符識(shí)別時(shí)，將識(shí)別結(jié)果進(jìn)行顯示，并依據(jù)用戶選擇確認(rèn)的結(jié)果確認(rèn)數(shù)據(jù)執(zhí)行搜索操作；如果所述手寫(xiě)識(shí)別是字符識(shí)別時(shí)，第一操作子模塊將識(shí)別結(jié)果在智能電視上顯示出來(lái)，在用戶從識(shí)別結(jié)果中選擇確認(rèn)后，依據(jù)結(jié)果確認(rèn)數(shù)據(jù)執(zhí)行搜索操作。例如，智能電視顯示出來(lái)的手寫(xiě)識(shí)別結(jié)果是"河"和"何"，用戶選擇確認(rèn)的是"河"，第一操作子模塊根據(jù)"河"執(zhí)行搜索操作，搜索出"河北"、"河南"在智能電視上顯示，供用戶選擇確認(rèn)。和/或，第二操作子模塊2222，用于當(dāng)所述手寫(xiě)識(shí)別是手勢(shì)識(shí)別時(shí)，將識(shí)別結(jié)果進(jìn)行顯示，并將用戶選擇確認(rèn)的結(jié)果確認(rèn)數(shù)據(jù)與預(yù)定義的功能操作進(jìn)行匹配，執(zhí)行相匹配的功能操作；如果所述手寫(xiě)識(shí)別是字符識(shí)別時(shí)，第二操作子模塊將識(shí)別結(jié)果在智能電視上顯示出來(lái)，在用戶從識(shí)別結(jié)果中選擇確認(rèn)后，依據(jù)結(jié)果確認(rèn)數(shù)據(jù)與預(yù)定義的功能操作進(jìn)行匹配，執(zhí)行相匹配的功能操作。例如，智能電視顯示出來(lái)的手寫(xiě)識(shí)別結(jié)果是從右向左"一"和從下向上"丨"，用戶選擇確認(rèn)的是從右向左"一"，第二操作子模塊根據(jù)從右向左"一"對(duì)應(yīng)的"頻道+"功能，實(shí)現(xiàn)智能電視的"頻道+"功能，即切換至下一個(gè)頻道。云服務(wù)端23包括手寫(xiě)軌跡處理模塊231，用于將所述三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)投影到平面上，轉(zhuǎn)換為二維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)； 手寫(xiě)軌跡處理模塊將接收到的三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)投影到平面上，轉(zhuǎn)換為二維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)，以O(shè)penGL (Open Graphics Library,開(kāi)放圖形語(yǔ)言)為例說(shuō)明轉(zhuǎn)換的步驟包括視點(diǎn)變換、模型變換和投影變換，視點(diǎn)變換和模型變換先進(jìn)行哪個(gè)后進(jìn)行哪個(gè)都可以，但都要在投影變換之前完成。視點(diǎn)變換在視點(diǎn)坐標(biāo)系中進(jìn)行，視點(diǎn)坐標(biāo)系遵循左手法則。采用OpenGL實(shí)現(xiàn)三維坐標(biāo)繪圖，具體實(shí)現(xiàn)如下矩陣初始化glLoadldentity O后,調(diào)用glTranslatef O作視點(diǎn)變換。函數(shù)參數(shù)(x，y，z)表示視點(diǎn)在視點(diǎn)坐標(biāo)系中移動(dòng)的位置。通常視點(diǎn)位置缺省值同場(chǎng)景中的物體一樣，都在原點(diǎn)處，而且視點(diǎn)初始方向都指向Z負(fù)軸。模型變換在世界坐標(biāo)系中進(jìn)行，而世界坐標(biāo)系遵循右手法則。在世界坐標(biāo)系中，可以對(duì)物體實(shí)施平移glTranslatef O、旋轉(zhuǎn)glRotatef O和放大縮小glScalef O。例如只對(duì)物體進(jìn)行比例變換，glScalef (sx，sy, sz)的三個(gè)參數(shù)分別是X、Y、Z軸向的比例變換因子。缺省時(shí)都為1.0，即物體沒(méi)變化。投影變換是一種圖形變換，提供了兩種投影方式，包括正射投影和透視投影。本實(shí)施例中采用正射投影方式。正射投影，又叫平行投影。這種投影的視景體是一個(gè)矩形的平行管道，也就是一個(gè)長(zhǎng)方體。正射投影的最大一個(gè)特點(diǎn)是無(wú)論物體距離視點(diǎn)多遠(yuǎn)，投影后的物體大小尺寸不變。OpenGL 正射投影函數(shù)為 void glOrtho (GLdouble left, GLdouble right, GLdoublebottom, GLdouble top, GLdouble near, GLdouble far),該函數(shù)創(chuàng)建一個(gè)平行視景體。實(shí)際上這個(gè)函數(shù)的操作是創(chuàng)建一個(gè)正射投影矩陣，并且用這個(gè)矩陣乘以當(dāng)前矩陣。手寫(xiě)識(shí)別模塊232，用于將所述二維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)進(jìn)行手寫(xiě)識(shí)別，并將識(shí)別結(jié)果傳輸至終端設(shè)備；手寫(xiě)識(shí)別模塊將手寫(xiě)軌跡處理模塊轉(zhuǎn)換后的二維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)進(jìn)行手寫(xiě)識(shí)別，并將識(shí)別結(jié)果傳輸至智能電視。所述的手寫(xiě)識(shí)別是定型意義上的模式識(shí)別。首先在訓(xùn)練階段建立起識(shí)別模型。先對(duì)訓(xùn)練的采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理(包括平滑，去噪，歸一化等)；然后提取最能描述字符，最穩(wěn)定的參數(shù)特征，可以是筆畫(huà)類型及其位置關(guān)系，也可以是筆畫(huà)方向等；最后對(duì)所有特征進(jìn)行聚類。然后是識(shí)別階段，與訓(xùn)練階段相對(duì)應(yīng)，先進(jìn)行預(yù)處理，然后提取特征，最后與訓(xùn)練階段產(chǎn)生的模型進(jìn)行分類，得到N-Best (N-最佳)結(jié)果。其中，每個(gè)漢字，字母，數(shù)字或手勢(shì)都當(dāng)成相同的字符進(jìn)行處理。手寫(xiě)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊233，用于將所述三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)和結(jié)果確認(rèn)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)；手寫(xiě)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊將采集到的三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)和該三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為ニ維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)，在ニ維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)的識(shí)別結(jié)果中，用戶選擇確認(rèn)的結(jié)果確認(rèn)數(shù)據(jù)一起保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中。手寫(xiě)識(shí)別自學(xué)習(xí)模塊234，用于依據(jù)所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)建立手寫(xiě)識(shí)別訓(xùn)練模型，并依據(jù)所述手寫(xiě)識(shí)別訓(xùn)練模型獲得符合用戶輸入習(xí)慣的識(shí)別結(jié)果。
手寫(xiě)識(shí)別自學(xué)習(xí)模塊定期從手寫(xiě)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊的數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)和結(jié)果確認(rèn)數(shù)據(jù)建立手寫(xiě)識(shí)別訓(xùn)練模型，依據(jù)所述手寫(xiě)識(shí)別訓(xùn)練模型獲得符合用戶輸入習(xí)慣的識(shí)別結(jié)果，以提高手寫(xiě)輸入的識(shí)別率，提升手寫(xiě)輸入效率。建立手寫(xiě)識(shí)別訓(xùn)練模型需要將獲取的三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為ニ維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)，再結(jié)合對(duì)應(yīng)的結(jié)果確認(rèn)數(shù)據(jù)一起建立。例如，用戶連筆手寫(xiě)輸入"魔戒輸入法"，可能"魔戒輸入法"并不是第一候選，如果用戶手動(dòng)選定了"魔戒輸入法"這ー候選結(jié)果，那么"魔戒輸入法"這一三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)和結(jié)果確認(rèn)數(shù)據(jù)都保存至數(shù)據(jù)庫(kù)中，在建立了手寫(xiě)識(shí)別模型后，用戶再次輸入?yún)迹?魔戒輸入法"將會(huì)作為第一候選。通過(guò)建立手寫(xiě)識(shí)別訓(xùn)練模型，還可以實(shí)現(xiàn)手寫(xiě)識(shí)別的個(gè)性化。所述個(gè)性化是針對(duì)用戶獨(dú)特的手寫(xiě)習(xí)慣，讓用戶都有良好的手寫(xiě)體驗(yàn)。但是針對(duì)個(gè)人就需要有注冊(cè)登陸機(jī)制，來(lái)實(shí)現(xiàn)一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。例如，智能終端(智能手機(jī))的手寫(xiě)輸入法軟件，用戶在使用時(shí)，會(huì)由系統(tǒng)分配唯一的標(biāo)識(shí)給用戶，無(wú)需主動(dòng)注冊(cè)，但實(shí)際上已經(jīng)完成一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。用戶在手寫(xiě)輸入時(shí)，將手寫(xiě)軌跡和識(shí)別結(jié)果根據(jù)用戶的唯一標(biāo)示進(jìn)行存儲(chǔ)，并利用手寫(xiě)歷史數(shù)據(jù)建立訓(xùn)練模型，將通用的手寫(xiě)識(shí)別引擎訓(xùn)練成符合該用戶手寫(xiě)輸入習(xí)慣的手寫(xiě)識(shí)別引擎，從而完成對(duì)手寫(xiě)輸入的個(gè)性化，用戶再次輸入時(shí)，原本需要選擇候選字的情況就會(huì)越來(lái)越少，更多的是默認(rèn)結(jié)果便是用戶輸入的字符。參照?qǐng)D3，示出了本申請(qǐng)實(shí)施例所述另ー種空中輸入系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。所述空中輸入系統(tǒng)可以包括以下設(shè)備和服務(wù)魔戒(空中輸入采集設(shè)備)，智能電視(終端設(shè)備)，智能電視應(yīng)用業(yè)務(wù)服務(wù)，以及，手寫(xiě)識(shí)別服務(wù)集群(云服務(wù)端)。其中，所述手寫(xiě)識(shí)別服務(wù)集群還可以包括以下服務(wù)手寫(xiě)軌跡處理服務(wù)，手寫(xiě)識(shí)別服務(wù)，手寫(xiě)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)，以及，手寫(xiě)識(shí)別自學(xué)習(xí)服務(wù)。具體說(shuō)明如下用戶將魔戒帶在手指上，在空中或者桌面等任意地方進(jìn)行手寫(xiě)輸入；魔戒會(huì)根據(jù)用戶手指移動(dòng)的軌跡記錄下手寫(xiě)輸入的軌跡數(shù)據(jù)；通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞?，魔界將手?xiě)軌跡數(shù)據(jù)傳至智能電視；
智能電視在收到手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)后，智能電視應(yīng)用業(yè)務(wù)服務(wù)立即通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)傳至手寫(xiě)識(shí)別服務(wù)集群；手寫(xiě)識(shí)別服務(wù)集群將手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)交由手寫(xiě)軌跡處理服務(wù)進(jìn)行處理；手寫(xiě)軌跡處理服務(wù)在收到手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)后，將手寫(xiě)軌跡投影至平面上，以便進(jìn)行識(shí)別；將投影處理后的手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)交由手寫(xiě)識(shí)別服務(wù)進(jìn)行識(shí)別，并將識(shí)別結(jié)果返回至智能電視，并顯不在屏.上；用戶選擇識(shí)別結(jié)果后，將軌跡數(shù)據(jù)和識(shí)別結(jié)果確認(rèn)數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)庫(kù)；手寫(xiě)識(shí)別自學(xué)習(xí)服務(wù)定期從數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)和經(jīng)過(guò)確認(rèn)的識(shí)別結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行自學(xué)習(xí)，以提高手寫(xiě)識(shí)別率，提升手寫(xiě)輸入效率。 上述實(shí)施例介紹的ー種空中輸入系統(tǒng)中包括了ー個(gè)很重要的組成部分——空中輸入采集設(shè)備，下面通過(guò)實(shí)施例3詳細(xì)介紹這種空中輸入采集設(shè)備。實(shí)施例3，詳細(xì)介紹ー種空中輸入采集設(shè)備。參照?qǐng)D4，示出了本申請(qǐng)實(shí)施例所述ー種空中輸入采集設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖。所述輸入采集設(shè)備可以包括以下裝置和模塊加速度計(jì)41，陀螺儀42，狀態(tài)判定模塊43，計(jì)算模塊44，以及，三維數(shù)據(jù)獲得模塊45。下面分別詳細(xì)說(shuō)明各個(gè)裝置和模塊的功能以及之間的關(guān)系。加速度計(jì)41，用于采集三維線加速度和重力加速度；加速度計(jì)根據(jù)手寫(xiě)移動(dòng)的軌跡采集各軸對(duì)應(yīng)的線加速度和重力加速度。陀螺儀42，用于采集角加速度；陀螺儀根據(jù)手寫(xiě)移動(dòng)的軌跡采集各軸對(duì)應(yīng)的角加速度。狀態(tài)判定模塊43，用于根據(jù)加速度計(jì)采集的三維線加速度和重力加速度確定手寫(xiě)的狀態(tài)是穩(wěn)定狀態(tài)還是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；狀態(tài)判定模塊對(duì)采集到的角加速度、線加速度和重力加速度進(jìn)行信號(hào)濾波以及信號(hào)穩(wěn)定性處理，確定手寫(xiě)的狀態(tài)是穩(wěn)定狀態(tài)還是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。計(jì)算模塊44，用于根據(jù)陀螺儀采集的角加速度計(jì)算出手寫(xiě)移動(dòng)軌跡中的采樣點(diǎn)三維坐標(biāo)；計(jì)算模塊在校準(zhǔn)后的陀螺儀角加速度坐標(biāo)的基礎(chǔ)上，結(jié)合手寫(xiě)移動(dòng)軌跡的線加速度，通過(guò)對(duì)陀螺儀輸出的數(shù)據(jù)積分、分段穩(wěn)定、圓點(diǎn)自校準(zhǔn)以及增益補(bǔ)償?shù)忍幚?，得到手?xiě)的定位和位移變化的三維坐標(biāo)。三維數(shù)據(jù)獲得模塊45，用于依據(jù)手寫(xiě)的各個(gè)狀態(tài)和采樣點(diǎn)三維坐標(biāo)，得到手寫(xiě)輸入的三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)。三維數(shù)據(jù)獲得模塊根據(jù)手寫(xiě)的穩(wěn)定狀態(tài)或者運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，和計(jì)算得到的采樣點(diǎn)三維坐標(biāo)，得到手寫(xiě)輸入過(guò)程中的三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)。綜上所述，本申請(qǐng)實(shí)施例中的ー種空中輸入采集設(shè)備可以在空間環(huán)境下進(jìn)行手寫(xiě)輸入操作，不依賴傳統(tǒng)的手寫(xiě)板或觸摸屏，擺脫了傳統(tǒng)手寫(xiě)輸入方法中接觸式輸入方式的束縛。下面介紹的實(shí)施例中空中輸入采集設(shè)備為魔戒或指環(huán)。
實(shí)施例4,詳細(xì)介紹一種空中輸入米集設(shè)備。參照?qǐng)D5，示出了本申請(qǐng)實(shí)施例所述ー種空中輸入采集設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖。所述輸入采集設(shè)備可以包括以下裝置和模塊加速度計(jì)51，陀螺儀52，狀態(tài)判定模塊53，計(jì)算模塊54，以及，三維數(shù)據(jù)獲得模塊55。其中，所述狀態(tài)判定模塊53還可以包括以下模塊三維合成子模塊531，差值計(jì)算子模塊532， 以及，判定子模塊533。所述計(jì)算模塊54還可以包括以下模塊設(shè)定子模塊541，校準(zhǔn)子模塊542，以及，計(jì)算子模塊543。具體說(shuō)明如下加速度計(jì)51，用于采集三維線加速度和重力加速度；加速度計(jì)根據(jù)魔戒或指環(huán)移動(dòng)的軌跡采集各軸對(duì)應(yīng)的線加速度和重力加速度。陀螺儀52，用于采集角加速度；陀螺儀根據(jù)魔戒或指環(huán)移動(dòng)的軌跡采集各軸對(duì)應(yīng)的角加速度。狀態(tài)判定模塊53，用于根據(jù)加速度計(jì)采集的三維線加速度和重力加速度確定手寫(xiě)的狀態(tài)是穩(wěn)定狀態(tài)還是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；狀態(tài)判定模塊對(duì)采集到的角加速度、線加速度和重力加速度進(jìn)行信號(hào)濾波以及信號(hào)穩(wěn)定性處理，確定魔戒或指環(huán)的狀態(tài)是穩(wěn)定狀態(tài)還是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。所述狀態(tài)判定模塊53包括三維合成子模塊531，用于將加速度計(jì)采集的三維線加速度進(jìn)行合成，得到合成值；三維合成子模塊將加速度計(jì)采集到的三維線加速度進(jìn)行合成，得到合成值。所述合成包括三維線加速度在大小和方向上的合成。差值計(jì)算子模塊532，用于計(jì)算所述合成值與重力加速度的差值；差值計(jì)算子模塊將加速度計(jì)采集到的重力加速度和三維合成子模塊得到的合成值進(jìn)行做差計(jì)算，得到兩者的差值。判定子模塊533，用于如果所述差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，則判定手寫(xiě)處于穩(wěn)定狀態(tài)；如果所述差值不在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，則判定手寫(xiě)處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；如果所述差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，判定子模塊就判定魔戒或指環(huán)處于穩(wěn)定狀態(tài)；如果所述差值不在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，判定子模塊就判定魔戒或指環(huán)處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；所述預(yù)設(shè)范圍是根據(jù)實(shí)際需要預(yù)先設(shè)定的加速度計(jì)采集到的重力加速度和三維合成子模塊得到的合成值做差后得到結(jié)果的范圍(包括差值為0)，包括大小和方向。計(jì)算模塊54，用于根據(jù)陀螺儀采集的角加速度計(jì)算出手寫(xiě)移動(dòng)軌跡中的采樣點(diǎn)三維坐標(biāo)；所述計(jì)算模塊54包括設(shè)定子模塊541，用于將穩(wěn)定狀態(tài)下的三維線加速度坐標(biāo)系作為參考坐標(biāo)系；如果三維線加速度坐標(biāo)系與角加速度坐標(biāo)系一致，可以通過(guò)陀螺儀的算法獲得運(yùn)動(dòng)方向和大小。但是當(dāng)三維線加速度坐標(biāo)系與角加速度坐標(biāo)系不一致時(shí)，還按照陀螺儀的算法得到運(yùn)動(dòng)方向和大小，就與實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向和大小不一致。
校準(zhǔn)子模塊542，用于獲得手寫(xiě)的運(yùn)動(dòng)方向在陀螺儀坐標(biāo)系中的偏移，依據(jù)所述偏移調(diào)整陀螺儀坐標(biāo)系使其與所述參考坐標(biāo)系始終保持一致；校準(zhǔn)子模塊將獲得的魔戒或指環(huán)在運(yùn)動(dòng)方向上的三維線加速度，在陀螺儀坐標(biāo)系中進(jìn)行比對(duì)，得到偏移信息，通過(guò)校準(zhǔn)陀螺儀采集的角加速度坐標(biāo)，使陀螺儀的角加速度坐標(biāo)與魔戒或指環(huán)的運(yùn)動(dòng)方向相對(duì)應(yīng)，即與所述參考坐標(biāo)系保持一致。計(jì)算子模塊543，用于將坐標(biāo)系調(diào)整后的陀螺儀采集的角加速度進(jìn)行計(jì)算，得到手寫(xiě)移動(dòng)軌跡中的采樣點(diǎn)三維坐標(biāo)；計(jì)算子模塊以穩(wěn)定狀態(tài)下的三維線加速度坐標(biāo)系作為參考坐標(biāo)系，通過(guò)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，在校準(zhǔn)陀螺儀角速度坐標(biāo)的前提下，計(jì)算出魔戒或指環(huán)在移動(dòng)軌跡中的采樣點(diǎn)三維坐標(biāo)。三維數(shù)據(jù)獲得模塊55，用于依據(jù)手寫(xiě)的各個(gè)狀態(tài)和采樣點(diǎn)三維坐標(biāo)，得到手寫(xiě)輸入的三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)。
三維數(shù)據(jù)獲得模塊根據(jù)魔戒或指環(huán)的穩(wěn)定狀態(tài)或者運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，和計(jì)算得到的采樣點(diǎn)三維坐標(biāo)，得到手寫(xiě)輸入過(guò)程中的三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)。所述的三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)是魔戒或指環(huán)定位和位移的三維坐標(biāo)。參照?qǐng)D6，示出了本申請(qǐng)實(shí)施例所述另ー種空中輸入采集設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖。所述空中輸入采集設(shè)備可以包括以下裝置和模塊陀螺儀，加速度計(jì)，魔戒運(yùn)動(dòng)信號(hào)檢測(cè)模塊，以及，通信模塊。具體說(shuō)明如下陀螺儀用于采集魔戒角加速度；加速度計(jì)用于采集魔戒的線加速度和重力加速度；魔戒運(yùn)動(dòng)信號(hào)檢測(cè)模塊用于對(duì)陀螺儀、加速度計(jì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波、放大等處理，獲得魔戒位移的三維坐標(biāo)；通信模塊用于與終端設(shè)備建立無(wú)線連接，將魔戒位移的三維坐標(biāo)發(fā)送至終端設(shè)備，進(jìn)而由終端設(shè)備完成向服務(wù)端進(jìn)行手寫(xiě)識(shí)別的請(qǐng)求。在上述實(shí)施例中介紹了一種空中輸入系統(tǒng)，該系統(tǒng)運(yùn)用了一種空中輸入方法，下面通過(guò)實(shí)施例5詳細(xì)介紹這種方法。實(shí)施例5,詳細(xì)介紹一種空中輸入方法。參照?qǐng)D7，示出了本申請(qǐng)實(shí)施例所述ー種空中輸入方法的流程圖。步驟71，根據(jù)用戶手寫(xiě)移動(dòng)的軌跡采集手寫(xiě)輸入的三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)，并將所述三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇K端設(shè)備；空中輸入采集設(shè)備戴在手指或筆上，在空中、桌面或者任意地方進(jìn)行手寫(xiě)輸入，并記錄下手寫(xiě)輸入的三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)，通過(guò)無(wú)線方式將所述的三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇K端設(shè)備。所述三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)是空中輸入采集設(shè)備定位和移動(dòng)的三維坐標(biāo)。步驟72，終端設(shè)備將所述三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)傳輸至云服務(wù)端；終端設(shè)備在接收到空中輸入采集設(shè)備傳輸過(guò)來(lái)的三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)后，將所述的三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)再傳輸至云服務(wù)端。步驟73，云服務(wù)端將所述三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)投影到平面上，轉(zhuǎn)換為ニ維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)后進(jìn)行手寫(xiě)識(shí)別，并將識(shí)別結(jié)果傳輸至終端設(shè)備；云服務(wù)端在接收到終端設(shè)備傳輸過(guò)來(lái)的三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)后，將所述三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)投影到平面上，轉(zhuǎn)換為ニ維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)，再對(duì)ニ維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)進(jìn)行手寫(xiě)識(shí)別，然后將識(shí)別結(jié)果傳輸至終端設(shè)備。步驟74，終端設(shè)備依據(jù)識(shí)別結(jié)果執(zhí)行相應(yīng)操作。終端設(shè)備在接收到云服務(wù)端傳輸過(guò)來(lái)的識(shí)別結(jié)果后，依據(jù)識(shí)別結(jié)果執(zhí)行相應(yīng)操作。綜上所述，本申請(qǐng)實(shí)施例中的ー種空中輸入方法包括以下優(yōu)點(diǎn)首先，空中輸入采集設(shè)備擺脫了傳統(tǒng)手寫(xiě)輸入方法中接觸式輸入方式的束縛；其次，云服務(wù)端實(shí)現(xiàn)了三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)向ニ維數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換的過(guò)程；再次，針對(duì)不同用戶的手寫(xiě)輸入習(xí)慣，提供個(gè)性化的手寫(xiě)識(shí)別服務(wù)。 下面介紹的實(shí)施例中空中輸入采集設(shè)備為魔戒或者指環(huán)，終端設(shè)備為智能電視。實(shí)施例6,詳細(xì)介紹一種空中輸入方法。參照?qǐng)D8，示出了本申請(qǐng)實(shí)施例所述ー種空中輸入方法的流程圖。步驟801，將加速度計(jì)采集的三維線加速度進(jìn)行合成，得到合成值；將加速度計(jì)采集到的三維線加速度進(jìn)行合成，得到合成值。所述合成包括三維線加速度在大小和方向上的合成。步驟802，計(jì)算所述合成值與重力加速度的差值；將加速度計(jì)采集到的重力加速度和得到的合成值進(jìn)行做差計(jì)算，得到兩者的差值。步驟803，如果所述差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，則判定手寫(xiě)處于穩(wěn)定狀態(tài)；如果所述差值不在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，則判定手寫(xiě)處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；所述預(yù)設(shè)范圍是根據(jù)實(shí)際需要預(yù)先設(shè)定的加速度計(jì)采集到的重力加速度和得到的合成值做差后得到結(jié)果的范圍(包括差值為0)，包括大小和方向。步驟804，將穩(wěn)定狀態(tài)下的三維線加速度坐標(biāo)系作為參考坐標(biāo)系；如果三維線加速度坐標(biāo)系與角加速度坐標(biāo)系一致，可以通過(guò)陀螺儀的算法獲得運(yùn)動(dòng)方向和大小。但是當(dāng)三維線加速度坐標(biāo)系與角加速度坐標(biāo)系不一致時(shí)，還按照陀螺儀的算法得到運(yùn)動(dòng)方向和大小，就與實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向和大小不一致。步驟805，獲得魔戒或指環(huán)的運(yùn)動(dòng)方向在陀螺儀坐標(biāo)系中的偏移，依據(jù)所述偏移調(diào)整陀螺儀坐標(biāo)系使其與所述參考坐標(biāo)系始終保持一致；將獲得的魔戒或指環(huán)在運(yùn)動(dòng)方向上的三維線加速度，在陀螺儀坐標(biāo)系中進(jìn)行比對(duì)，得到偏移信息，通過(guò)校準(zhǔn)陀螺儀采集的角加速度坐標(biāo)，使陀螺儀的角加速度坐標(biāo)與魔戒或指環(huán)的運(yùn)動(dòng)方向相對(duì)應(yīng)，即與所述參考坐標(biāo)系保持一致。步驟806，將坐標(biāo)系調(diào)整后的陀螺儀采集的角加速度進(jìn)行計(jì)算，得到手寫(xiě)移動(dòng)軌跡中的采樣點(diǎn)三維坐標(biāo)；以穩(wěn)定狀態(tài)下的三維線加速度坐標(biāo)系作為參考坐標(biāo)系，通過(guò)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，在校準(zhǔn)陀螺儀角速度坐標(biāo)的前提下，計(jì)算出魔戒或指環(huán)在移動(dòng)軌跡中的采樣點(diǎn)三維坐標(biāo)。步驟807，依據(jù)手寫(xiě)的各個(gè)狀態(tài)和采樣點(diǎn)三維坐標(biāo)，得到手寫(xiě)輸入的三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)；
根據(jù)魔戒或指環(huán)的穩(wěn)定狀態(tài)或者運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，和計(jì)算得到的采樣點(diǎn)三維坐標(biāo)，得到手寫(xiě)輸入過(guò)程中的三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)。步驟808，終端設(shè)備將所述三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)傳輸至云服務(wù)端；智能電視將魔戒或指環(huán)傳輸過(guò)來(lái)的三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸至云服務(wù)端。所述網(wǎng)絡(luò)是互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)或者局域網(wǎng)。所述網(wǎng)絡(luò)不局限于以上網(wǎng)絡(luò)，還應(yīng)該包括近場(chǎng)通信網(wǎng)或者設(shè)備之間的近場(chǎng)通信。如NFC(Near Field Communication),即近距離無(wú)線通訊技術(shù),本實(shí)施例中僅例舉幾種常用的網(wǎng)絡(luò)方便對(duì)本技術(shù)方案的理解，不應(yīng)該認(rèn)為是對(duì)技術(shù)方案的限定。步驟809，云服務(wù)端將所述三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)投影到平面上，經(jīng)過(guò)視點(diǎn)變換、模型變換和投影變換，轉(zhuǎn)換為ニ維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)后進(jìn)行手寫(xiě)識(shí)別，并將識(shí)別結(jié)果傳輸至終端設(shè)備；所述視點(diǎn)變換和模型變換先進(jìn)行哪個(gè)后進(jìn)行哪個(gè)都可以，但都要在投影變換之前 完成。對(duì)ニ維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)進(jìn)行手寫(xiě)識(shí)別，并將識(shí)別結(jié)果傳輸至智能電視。所述識(shí)別結(jié)果包括字符和手勢(shì)。步驟810，終端設(shè)備依據(jù)識(shí)別結(jié)果執(zhí)行相應(yīng)操作，如果所述手寫(xiě)識(shí)別是字符識(shí)別，終端設(shè)備將識(shí)別結(jié)果進(jìn)行顯示，并依據(jù)用戶選擇確認(rèn)的結(jié)果確認(rèn)數(shù)據(jù)執(zhí)行搜索操作；如果終端設(shè)備接收到的是字符識(shí)別，將字符在智能電視上顯示出來(lái)，在用戶從字符中選擇確認(rèn)后，依據(jù)確認(rèn)后的字符執(zhí)行捜索操作。步驟811，終端設(shè)備依據(jù)識(shí)別結(jié)果執(zhí)行相應(yīng)操作，如果所述手寫(xiě)識(shí)別是手勢(shì)識(shí)別，終端設(shè)備將識(shí)別結(jié)果進(jìn)行顯示，將用戶選擇確認(rèn)的結(jié)果確認(rèn)數(shù)據(jù)與預(yù)定義的功能操作進(jìn)行匹配，并執(zhí)行相匹配的功能操作；如果終端設(shè)備接收到的是手勢(shì)識(shí)別，將手勢(shì)在智能電視上顯示出來(lái)，在用戶從手勢(shì)中選擇確認(rèn)后，依據(jù)確認(rèn)后的手勢(shì)與預(yù)定義的功能操作進(jìn)行匹配，執(zhí)行相匹配的功能操作。步驟812，將所述三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)和結(jié)果確認(rèn)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)；將采集到的三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)和該三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為ニ維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)，在ニ維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)的識(shí)別結(jié)果中，用戶選擇確認(rèn)的結(jié)果確認(rèn)數(shù)據(jù)一起保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中。步驟813，依據(jù)所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)建立手寫(xiě)識(shí)別訓(xùn)練模型；定期從數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)和結(jié)果確認(rèn)數(shù)據(jù)建立手寫(xiě)識(shí)別訓(xùn)練模型。建立手寫(xiě)識(shí)別訓(xùn)練模型需要將獲取的三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為ニ維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)，再結(jié)合對(duì)應(yīng)的結(jié)果確認(rèn)數(shù)據(jù)一起建立。步驟814，依據(jù)所述手寫(xiě)識(shí)別訓(xùn)練模型獲得符合用戶輸入習(xí)慣的識(shí)別結(jié)果。依據(jù)所述手寫(xiě)識(shí)別訓(xùn)練模型獲得符合用戶輸入習(xí)慣的識(shí)別結(jié)果，以提高手寫(xiě)輸入的識(shí)別率，提升手寫(xiě)輸入效率。參照?qǐng)D9，示出了本申請(qǐng)實(shí)施例所述另ー種空中輸入方法的流程圖。步驟911，手寫(xiě)軌跡采集設(shè)備(魔戒)采集三維手寫(xiě)輸入軌跡數(shù)據(jù)，并傳輸至終端設(shè)備(智能電視、手機(jī)等)；步驟912，終端設(shè)備將三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)傳輸至手寫(xiě)軌跡處理與識(shí)別服務(wù)；步驟913，手寫(xiě)軌跡處理與識(shí)別服務(wù)將三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為ニ維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)后進(jìn)行識(shí)別處理，得到識(shí)別結(jié)果。本說(shuō)明書(shū)中的各個(gè)實(shí)施例均采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見(jiàn)即可。本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)明白，本申請(qǐng)的實(shí)施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。因此，本申請(qǐng)可采用完全硬件實(shí)施例、完全軟件實(shí)施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實(shí)施例的形式。而且，本申請(qǐng)可采用在一個(gè)或多個(gè)其中包含有計(jì)算機(jī)可用程序代碼的計(jì)算機(jī)可用存儲(chǔ)介質(zhì)(包括但不限于磁盤(pán)存儲(chǔ)器、CD-ROM、光學(xué)存儲(chǔ)器等)上實(shí)施的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的形式。本申請(qǐng)是參照根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例的方法、設(shè)備(系統(tǒng))、和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來(lái)描述的。應(yīng)理解可由計(jì)算機(jī)程序指令實(shí)現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每ー流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合。可提供這些計(jì)算 機(jī)程序指令到通用計(jì)算機(jī)、專用計(jì)算機(jī)、嵌入式處理機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生ー個(gè)機(jī)器，使得通過(guò)計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實(shí)現(xiàn)在流程圖ー個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖ー個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能的裝置。這些計(jì)算機(jī)程序指令也可存儲(chǔ)在能引導(dǎo)計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式工作的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中，使得存儲(chǔ)在該計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實(shí)現(xiàn)在流程圖ー個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖ー個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能。這些計(jì)算機(jī)程序指令也可裝載到計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，使得在計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的處理，從而在計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實(shí)現(xiàn)在流程圖ー個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能的步驟。以上對(duì)本申請(qǐng)所提供的ー種空中輸入系統(tǒng)、方法及空中輸入采集設(shè)備，進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本申請(qǐng)的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本申請(qǐng)的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本申請(qǐng)的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本申請(qǐng)的限制。
權(quán)利要求
1.一種空中輸入系統(tǒng)，其特征在于，包括 空中輸入采集設(shè)備，用于根據(jù)手寫(xiě)移動(dòng)的軌跡采集手寫(xiě)輸入的三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)，并將所述三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇K端設(shè)備； 終端設(shè)備，包括通信模塊，用于將所述三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)傳輸至云服務(wù)端； 云服務(wù)端的手寫(xiě)軌跡處理模塊，用于將所述三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)投影到平面上，轉(zhuǎn)換為二維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)； 云服務(wù)端的手寫(xiě)識(shí)別模塊，用于將所述二維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)進(jìn)行手寫(xiě)識(shí)別，并將識(shí)別結(jié)果傳輸至終端設(shè)備； 所述終端設(shè)備還包括操作模塊，用于依據(jù)識(shí)別結(jié)果執(zhí)行相應(yīng)操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述終端設(shè)備的操作模塊包括 第一操作子模塊，用于當(dāng)所述手寫(xiě)識(shí)別是字符識(shí)別時(shí)，將識(shí)別結(jié)果進(jìn)行顯示，并依據(jù)用戶選擇確認(rèn)的結(jié)果確認(rèn)數(shù)據(jù)執(zhí)行搜索操作； 和/或，第二操作子模塊，用于當(dāng)所述手寫(xiě)識(shí)別是手勢(shì)識(shí)別時(shí)，將識(shí)別結(jié)果進(jìn)行顯示，并將用戶選擇確認(rèn)的結(jié)果確認(rèn)數(shù)據(jù)與預(yù)定義的功能操作進(jìn)行匹配，執(zhí)行相匹配的功能操作。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述云服務(wù)端還包括 手寫(xiě)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，用于將所述三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)和結(jié)果確認(rèn)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)； 手寫(xiě)識(shí)別自學(xué)習(xí)模塊，用于依據(jù)所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)建立手寫(xiě)識(shí)別訓(xùn)練模型，并依據(jù)所述手寫(xiě)識(shí)別訓(xùn)練模型獲得符合用戶輸入習(xí)慣的識(shí)別結(jié)果。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述空中輸入采集設(shè)備包括 加速度計(jì)，用于采集三維線加速度和重力加速度； 陀螺儀，用于采集角加速度； 狀態(tài)判定模塊，用于根據(jù)加速度計(jì)采集的三維線加速度和重力加速度確定手寫(xiě)的狀態(tài)是穩(wěn)定狀態(tài)還是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)； 計(jì)算模塊，用于根據(jù)陀螺儀采集的角加速度計(jì)算出手寫(xiě)移動(dòng)軌跡中的采樣點(diǎn)三維坐標(biāo)； 三維數(shù)據(jù)獲得模塊，用于依據(jù)手寫(xiě)的各個(gè)狀態(tài)和采樣點(diǎn)三維坐標(biāo)，得到手寫(xiě)輸入的三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述狀態(tài)判定模塊包括 三維合成子模塊，用于將加速度計(jì)采集的三維線加速度進(jìn)行合成，得到合成值； 差值計(jì)算子模塊，用于計(jì)算所述合成值與重力加速度的差值； 判定子模塊，用于如果所述差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，則判定手寫(xiě)處于穩(wěn)定狀態(tài)；如果所述差值不在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，則判定手寫(xiě)處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述計(jì)算模塊包括 設(shè)定子模塊，用于將穩(wěn)定狀態(tài)下的三維線加速度坐標(biāo)系作為參考坐標(biāo)系； 校準(zhǔn)子模塊，用于獲得手寫(xiě)的運(yùn)動(dòng)方向在陀螺儀坐標(biāo)系中的偏移，依據(jù)所述偏移調(diào)整陀螺儀坐標(biāo)系使其與所述參考坐標(biāo)系始終保持一致； 計(jì)算子模塊，用于將坐標(biāo)系調(diào)整后的陀螺儀采集的角加速度進(jìn)行計(jì)算，得到手寫(xiě)移動(dòng)軌跡中的采樣點(diǎn)三維坐標(biāo)。
7.—種空中輸入采集設(shè)備，其特征在于，包括 加速度計(jì)，用于采集三維線加速度和重力加速度； 陀螺儀，用于采集角加速度； 狀態(tài)判定模塊，用于根據(jù)加速度計(jì)采集的三維線加速度和重力加速度確定手寫(xiě)的狀態(tài)是穩(wěn)定狀態(tài)還是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)； 計(jì)算模塊，用于根據(jù)陀螺儀采集的角加速度計(jì)算出手寫(xiě)移動(dòng)軌跡中的采樣點(diǎn)三維坐標(biāo)； 三維數(shù)據(jù)獲得模塊，用于依據(jù)手寫(xiě)的各個(gè)狀態(tài)和采樣點(diǎn)三維坐標(biāo)，得到手寫(xiě)輸入的三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的空中輸入采集設(shè)備，其特征在于， 所述狀態(tài)判定模塊包括 三維合成子模塊，用于將加速度計(jì)采集的三維線加速度進(jìn)行合成，得到合成值； 差值計(jì)算子模塊，用于計(jì)算所述合成值與重力加速度的差值； 判定子模塊，用于如果所述差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，則判定手寫(xiě)處于穩(wěn)定狀態(tài)；如果所述差值不在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，則判定手寫(xiě)處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)； 所述計(jì)算模塊包括 設(shè)定子模塊，用于將穩(wěn)定狀態(tài)下的三維線加速度坐標(biāo)系作為參考坐標(biāo)系； 校準(zhǔn)子模塊，用于獲得手寫(xiě)的運(yùn)動(dòng)方向在陀螺儀坐標(biāo)系中的偏移，依據(jù)所述偏移調(diào)整陀螺儀坐標(biāo)系使其與所述參考坐標(biāo)系始終保持一致； 計(jì)算子模塊，用于將坐標(biāo)系調(diào)整后的陀螺儀采集的角加速度進(jìn)行計(jì)算，得到手寫(xiě)移動(dòng)軌跡中的采樣點(diǎn)三維坐標(biāo)。
9.一種空中輸入方法,其特征在于,包括 根據(jù)用戶手寫(xiě)移動(dòng)的軌跡采集手寫(xiě)輸入的三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)，并將所述三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇K端設(shè)備； 終端設(shè)備將所述三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)傳輸至云服務(wù)端； 云服務(wù)端將所述三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)投影到平面上，轉(zhuǎn)換為二維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)后進(jìn)行手寫(xiě)識(shí)別，并將識(shí)別結(jié)果傳輸至終端設(shè)備； 終端設(shè)備依據(jù)識(shí)別結(jié)果執(zhí)行相應(yīng)操作。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，如果所述手寫(xiě)識(shí)別是字符識(shí)別，則所述終端設(shè)備依據(jù)識(shí)別結(jié)果執(zhí)行相應(yīng)操作，包括 終端設(shè)備將識(shí)別結(jié)果進(jìn)行顯示，并依據(jù)用戶選擇確認(rèn)的結(jié)果確認(rèn)數(shù)據(jù)執(zhí)行搜索操作。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，如果所述手寫(xiě)識(shí)別是手勢(shì)識(shí)別，則所述終端設(shè)備依據(jù)識(shí)別結(jié)果執(zhí)行相應(yīng)操作，包括 終端設(shè)備將識(shí)別結(jié)果進(jìn)行顯示； 將用戶選擇確認(rèn)的結(jié)果確認(rèn)數(shù)據(jù)與預(yù)定義的功能操作進(jìn)行匹配，并執(zhí)行相匹配的功能操作。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的方法，其特征在于，還包括 將所述三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)和結(jié)果確認(rèn)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)； 依據(jù)所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)建立手寫(xiě)識(shí)別訓(xùn)練模型；依據(jù)所述手寫(xiě)識(shí)別訓(xùn)練模型獲得符合用戶輸入習(xí)慣的識(shí)別結(jié)果。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)用戶手寫(xiě)移動(dòng)的軌跡采集手寫(xiě)輸入的三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù) ，包括 根據(jù)加速度計(jì)采集的三維線加速度和重力加速度確定手寫(xiě)的狀態(tài)是穩(wěn)定狀態(tài)還是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)； 根據(jù)陀螺儀采集的角加速度計(jì)算出手寫(xiě)移動(dòng)軌跡中的采樣點(diǎn)三維坐標(biāo)； 依據(jù)手寫(xiě)的各個(gè)狀態(tài)和采樣點(diǎn)三維坐標(biāo)，得到手寫(xiě)輸入的三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，根據(jù)加速度計(jì)采集的三維線加速度和重力加速度確定手寫(xiě)的狀態(tài)是穩(wěn)定狀態(tài)還是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，包括 將加速度計(jì)采集的三維線加速度進(jìn)行合成，得到合成值； 計(jì)算所述合成值與重力加速度的差值； 如果所述差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，則判定手寫(xiě)處于穩(wěn)定狀態(tài)；如果所述差值不在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，則判定手寫(xiě)處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，根據(jù)陀螺儀采集的角加速度計(jì)算出手寫(xiě)移動(dòng)軌跡中的采樣點(diǎn)三維坐標(biāo)，包括 將穩(wěn)定狀態(tài)下的三維線加速度坐標(biāo)系作為參考坐標(biāo)系； 獲得手寫(xiě)的運(yùn)動(dòng)方向在陀螺儀坐標(biāo)系中的偏移，依據(jù)所述偏移調(diào)整陀螺儀坐標(biāo)系使其與所述參考坐標(biāo)系始終保持一致； 將坐標(biāo)系調(diào)整后的陀螺儀采集的角加速度進(jìn)行計(jì)算，得到手寫(xiě)移動(dòng)軌跡中的采樣點(diǎn)三維坐標(biāo)。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述云服務(wù)端將所述三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)投影到平面上，轉(zhuǎn)換為二維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)，包括 將所述三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)視點(diǎn)變換、模型變換和投影變換，得到二維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)。
全文摘要
本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N空中輸入系統(tǒng)、方法及空中輸入采集設(shè)備，以解決傳統(tǒng)的手寫(xiě)輸入方式必須依賴手寫(xiě)板或觸摸屏采集、記錄輸入的軌跡，并且只能轉(zhuǎn)換二維平面軌跡數(shù)據(jù)的問(wèn)題。空中輸入采集設(shè)備根據(jù)用戶手寫(xiě)移動(dòng)的軌跡采集手寫(xiě)輸入的三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)，并將所述三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇K端設(shè)備；終端設(shè)備將所述三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)傳輸至云服務(wù)端；云服務(wù)端將所述三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)投影到平面上，轉(zhuǎn)換為二維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)后進(jìn)行手寫(xiě)識(shí)別，并將識(shí)別結(jié)果傳輸至終端設(shè)備；終端設(shè)備依據(jù)識(shí)別結(jié)果執(zhí)行相應(yīng)操作。所述空中輸入采集設(shè)備可以在空間環(huán)境下進(jìn)行手寫(xiě)輸入操作，不依賴傳統(tǒng)的手寫(xiě)板或觸摸屏；而且，實(shí)現(xiàn)了三維手寫(xiě)軌跡數(shù)據(jù)向二維數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。
文檔編號(hào)G06F3/033GK102810008SQ201210153159
公開(kāi)日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月16日
發(fā)明者李健, 吳長(zhǎng)林, 張連毅, 武衛(wèi)東 申請(qǐng)人:北京捷通華聲語(yǔ)音技術(shù)有限公司