专利名称：非识别式手写输入方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子产品的输入方法，特别涉及一种非识别式手写输入方法，本发明还涉及具有这种手写输入方式的信息处理装置。
背景技术：
目前，使用者特别是老师、学生、管理者等使用者使用的笔记本都是纸质的，通常需要多个笔记本，以分类记录不同内容，然而利用这些纸质笔记本记录给记录内容的管理带来不便，不易查找、改动，有时还需要再整理，费时费力，而且这种记录方式也给使用者带来了携带的不便，使得携带者不得不携带多个不同的笔记本。另外这种传统笔记本制造业每年要消耗大量的木材、能源等原材料。
基于上述问题，人们越来越倾向于利用电子装置来记录信息，然而现有的可用输入笔直接在触摸屏上记录信息的电子装置，诸如各种商务通、电子记事本甚至笔记本电脑等信息处理装置，其在触摸屏上记录信息时，均基于识别原理，需用一种既定的输入法输入，将所输入的文字与装置中保存信息相比较得以识别，而后将其显示。这种输入技术速度较低，输入速度远不能适应人们手写输入的速度要求，不适于大量文字或图形的记录；当使用者书写笔迹比较潦草时，其识别效果差；且书写时无法将原笔迹保存，从而不能适应人们的个性化要求，比如记录特殊记号或图形等，因而现有的各种信息处理装置并不具备真正的笔记本功能，无法满足人们快速、方便地记录各种信息的需求。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种非识别式手写输入方法及其装置，以能够显示和保存在触摸屏手写输入的原输入笔迹，提高了输入速度，适于大量文字或图形的记录，且记录方式和内容更为人性化，以实现电子笔记本的功能。
为实现上述目的，本发明提供一种非识别式手写输入方法，其特点是中央处理器读取输入笔在触摸屏上书写的轨迹，将其数据处理形成像素矩阵后于显示装置上输出显示该书写轨迹，并将该书写轨迹转换为数据文件存储于存储装置中。
所述非识别式手写输入方法，包括下列步骤①.中央处理器读取输入所选择的输入笔类型及格线类型；②.中央处理器读取输入笔在触摸屏上书写的轨迹，并对应该轨迹在XY坐标系统的每一X、Y坐标值生成一对应像素，将该像素一一赋值予一二维矩阵的与该X、Y坐标值相应位置的数组，由该二维矩阵存储，形成像素矩阵；③.显示装置输出显示经中央处理器读取并转换为像素的输入笔的书写轨迹；④.判断触摸屏该页输入是否结束，若尚未结束则返回步骤1；若该页输入已结束，则将输入笔的书写轨迹的像素矩阵的数组数据转化为数据文件；⑤.开始下一页，并将所形成的数据文件保存到存储装置中；⑥.判断是否退出输入状态，若是，则结束触摸屏接受新信息；若否，则返回步骤1。
所述非识别式手写输入方法的上述步骤2包括下列步骤①.触摸屏读取输入笔在其上书写的轨迹，并将其转化为对应该触摸屏所设置的XY坐标系统的X坐标和Y坐标的两个模拟连续信号；②.输入接口电路将所述模拟连续信号模/数转换为对应的数字量信号，并根据采样周期把该输入笔的书写轨迹的坐标位置对应的数字量值，该数字量值采集到中央处理器中；③.中央处理器将读取到的数字量值转化为十进制坐标值，形成X、Y坐标值，该X、Y坐标值根据显示屏的输入显示分辨率取整；
④.中央处理器对应该轨迹的每一X、Y坐标值生成一对应像素，将该像素赋值予一二维矩阵的与X、Y坐标值相应位置的数组，由该二维矩阵存储，形成像素矩阵。
所述二维矩阵的大小对应显示装置显示屏的输入显示分辨率，其数组维数坐标对应显示装置显示屏的定义坐标值。
所述非识别式手写输入方法还包括编辑操作处理步骤在显示装置将输入笔的书写轨迹输出显示后，中央处理器判断是否有修改触摸屏上输入笔的书写轨迹的操作信息，若有，中央处理器读取输入笔欲在触摸屏上做修改的修改区域坐标范围，并删除修改区域坐标像素，由输入笔在触摸屏书写新内容，然后返回步骤1；若无，则进入步骤4，判断触摸屏该页输入是否结束。
所述输入笔的类型包括颜色类型和粗细类型，所述像素为输入笔的颜色类型，其赋值可定义为
输入笔在触摸屏上每一页轨迹的全部像素均赋值予该二维矩阵，该二维矩阵的数组的缺省值为0。
一种应用上述非识别式手写输入方法的信息处理装置，其特点是包括用于输入笔书写并将输入笔的书写轨迹转化为两个模拟连续信号的触摸屏；用于将触摸屏传送的模拟连续信号进行模/数转换形成对应的书写轨迹的数字量信号的输入接口电路；用于将采样得到的书写轨迹的数字量值数据处理形成像素矩阵后控制显示装置显示该书写轨迹，并将该书写轨迹转化为数据文件存储并管理的中央处理器；用于输出显示输入笔的书写轨迹的显示装置；用于由中央处理器控制驱动显示装置输出显示的显示驱动电路；存储装置，包括用做该信息处理装置内存的同步动态随机存储器及用于存储操作系统、应用软件以及各数据文件的闪存。
所述两个模拟连续信号对应所述触摸屏所设置的XY坐标系统的X坐标和Y坐标；所述中央处理器用于将书写轨迹的数字量值转化为十进制坐标值，形成X、Y坐标值，并对应该轨迹的每一X、Y坐标值生成一对应像素，将该像素赋值予一二维矩阵的与X、Y坐标值相应位置的数组，由该二维矩阵存储，形成像素矩阵；所述二维矩阵的大小对应显示装置显示屏的输入显示分辨率，其数组维数坐标对应显示屏的定义坐标值。
所述中央处理器还用于编辑操作处理经数据处理后的输入笔的书写轨迹。
所述信息处理装置还设有操作按钮和USB接口电路，其中操作按钮经输入接口电路向中央处理器输入操作信息，包括开关按钮、翻页按钮、确认按钮及擦除按钮；USB接口电路连接该信息处理装置与外界计算机或存储器。
本发明可以迅速读入输入笔在触摸屏上书写的内容，将该内容同位、同形、同时在显示装置上显示出来，而且在书写的同时可以修改编辑所有输入内容。当记录结束时，可直接将输入内容同位、同形地存入存储装置，方便管理。由此本发明能够同位、同形、同时地显示在触摸屏手写输入的原输入笔迹并将其保存，提高了输入速度，适于大量文字或图形的记录，且记录方式和内容更为人性化，亦便于对记录信息的管理，实现电子笔记本的功能。
以下结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。
图1为本发明的信息处理装置的硬件原理框图。
图2为本发明的非识别式手写输入方法的流程图。
图3为本发明的信息处理装置的工作原理图。
图4为本发明的信息处理装置实施例电子笔记本的外部结构示意图。
具体实施例方式
如图1所示，采用本发明的非识别式手写输入方法的信息处理装置1包括触摸屏2、输入接口电路3、中央处理器(CPU)4、显示驱动电路5、显示装置6及存储装置，其中存储装置包括一同步动态随机存储器(SDRAM)7及一闪存8。该信息处理装置1还设有USB接口电路9以与外界计算机或存储器通讯。
其中触摸屏2可采用四线阻式或表面声波式等各种形式的触摸屏，用于将输入笔在触摸屏2上书写的轨迹转化为两个模拟连续信号，如四线阻式触摸屏的电阻信号，对应该触摸屏2所设置的XY坐标系统的X坐标和Y坐标；并将该模拟连续信号传送至输入接口电路3。
输入接口电路3将触摸屏2传送的模拟连续信号进行模/数(A/D)转换形成对应的数字量信号，并根据设定的采样周期把该输入笔的书写轨迹的坐标位置对应的数字量值作为坐标信息采集到中央处理器4中，该采样周期要求小于10ms。该输入接口电路3还将信息处理装置1上所设置的操作按钮如开关按钮、翻页按钮、确认按钮、擦除按钮等的操作信息传送至中央处理器4实现相应的操作控制。
中央处理器4控制其它各部件协同工作。该中央处理器4读取经输入接口电路3模/数转换和采样的输入笔的书写轨迹数字量值，并将其进一步处理并转化为数据文件，进行管理，并存入闪存8，此过程将在本发明的非识别式手写输入方法的处理过程中详述。该中央处理器4还读取经输入接口电路3传送的操作按钮的操作信息，根据该操作信息控制相应的部件完成该操作。
显示驱动电路5连接中央处理器4和显示装置6，根据中央处理器4的显示控制命令驱动显示装置6显示经中央处理器4读取并处理的触摸屏2上的输入轨迹或存储装置中存储的各种文字、图形信息。
显示装置6可采用黑白或彩色液晶显示器，在显示驱动电路5的驱动下显示经中央处理器4读取并处理的触摸屏2上的输入轨迹或存储装置中存储的各种文字、图形信息。
存储装置与中央处理器4相连，其同步动态随机存储器7用做该信息处理装置1的内存，与中央处理器4动态交换数据、文件；其闪存8主要用于存储操作系统、应用软件以及各数据文件。
如图2所示为本发明的非识别式手写输入方法的处理流程图，同时参照图3所示，首先，触摸屏2检测到输入笔处在与其接触的状态后，在步骤S1，中央处理器4读取输入笔在触摸屏2上选择的输入笔及格线的类型，输入笔的类型主要是指输入笔的颜色类型及粗细类型。
然后在步骤S2，读取输入笔的书写轨迹首先触摸屏2读取输入笔在其上书写的轨迹，并将其转化为两个模拟连续信号，对应该触摸屏2所设置的XY坐标系统的X坐标和Y坐标；其次输入接口电路3将该两模拟连续信号进行模/数转换形成对应的数字量信号，并根据采样周期把该输入笔的书写轨迹的坐标位置对应的数字量值作为坐标信息采集到中央处理器4中，由此中央处理器4读取输入笔的书写轨迹信号，即输入笔的书写轨迹的坐标位置对应的数字量值。
而后在步骤S3，中央处理器4将该数字量值转化为十进制坐标值，形成X、Y坐标值，该X、Y坐标值根据分辨率取整。
在步骤S4，中央处理器4对应每一X、Y坐标值生成一个对应像素。在本实施例中，该像素是指颜色，即输入笔的颜色类型，其赋值定义可参考如下
接着在步骤S5，将每一X、Y坐标值对应生成的像素赋值予一二维矩阵的X、Y坐标值相应位置的数组，形成像素矩阵。该二维矩阵的大小对应显示装置6显示屏的输入显示分辨率，即若显示屏的输入显示分辨率为A×B，则该二维矩阵的大小为A×B。例如，若取显示屏尺寸为200mm×150mm，输入显示分辨率为640×480，则显示屏坐标可以定义如下显示屏的最左上角定义为(0，0)，最右下角定义为(640，480)，由此该二维矩阵为640×480的二维矩阵，其数组维数坐标对应显示屏坐标值。输入笔在触摸屏2上每一页轨迹的全部像素均赋值予该二维矩阵由该二维矩阵储存，数组维数坐标与显示坐标值对应。数组的缺省值是0，如果设置书写格线，则可根据选择格线设置对应点像素值为001(黑色)。
在步骤S6，显示装置6根据中央处理器4的控制输出显示经中央处理器4读取并处理转换为像素的输入笔的书写轨迹信息。
而后进行编辑操作处理在步骤S7，中央处理器4判断是否有修改触摸屏2上输入笔的书写轨迹的操作信息，若有，则进入步骤S13，中央处理器4读取输入笔欲在触摸屏2上做修改的修改区域坐标范围；并在步骤S14，删除修改区域坐标像素；接着在步骤S15，输入笔在触摸屏2输入新内容，然后返回步骤S1。若无修改触摸屏2上输入笔的书写轨迹的操作信息，则进入步骤S8。
在步骤S8，判断该触摸屏2该页输入是否结束，若尚未结束则返回步骤S1，继续读入输入笔的书写轨迹；若该页输入已结束，则在步骤S9将其输入笔的书写轨迹的像素矩阵的数组数据转化为数据文件。然后在步骤S10开始下一页，并于步骤S11将该数据文件保存到闪存8中。
最后进入步骤S12判断是否退出输入状态，若否则返回步骤S1；若是则结束触摸屏2接受新信息。
经上述非识别式手写输入方法的处理，本发明的信息处理装置1可以迅速读入输入笔在触摸屏2上书写的内容，并可将该内容(原输入笔迹)同位、同形、同时在显示装置6上显示出来，而且在书写的同时可以修改编辑所有输入内容。当记录完一页或书写结束时，可直接将书写内容同位、同形地存入存储装置，并开始新一页的输入。同时，该信息处理装置1保存下来的输入笔书写轨迹的数据文件可方便地进行分类管理、浏览翻阅。
本发明的信息处理装置1可为电子记事本、个人数位助理、各种商务通、笔记本电脑或者其它可利用输入笔在触摸屏上输入信息的装置，也可以为较为专用的电子笔记本。当该信息处理装置1为一电子笔记本时，其外部结构可如图4所示，该电子笔记本包括主机10和显示输入部分20，二者之间用合页或转轴连接，并通过信号电缆进行信号传输。该主机10的中央处理器可采用32位、主频大致70MHZ的芯片，如ARM7系列芯片；其存储装置采用同步动态随机存储器(SDRAM)及闪存，前者用做该电子笔记本的内存，后者存储操作系统如嵌入式操作系统、应用软件和各数据文件，并方便与其它计算机通讯传输文件。该主机10上还设置有时钟、日历显示区11、状态指示灯12、USB接口13以及外电源接口14。
显示输入部分20包括显示装置和触摸屏，其中显示装置为一液晶显示器，触摸屏设置于显示装置上，采用分辨率较高的四线阻式或表面声波式触摸屏。该触摸屏及显示装置上设有菜单操作区21、输入笔类型选择区22、输入区23、字符输入区24以及图元选择区25。显示输入部分20还于触摸屏的旁边设有操作按钮26，包括开关按钮、翻页按钮、确认按钮、擦除按钮等。触摸屏的输入区23的尺寸可采用与B5纸相当的尺寸，符合人们书写习惯，其表面略作磨砂处理(要求尽量减小对显示亮度的影响)，使其表面光滑度与普通纸面相当或略高，以达到方便书写的需要。
该电子笔记本利用输入笔进行信息录入，该输入笔并可配合软件完成基本鼠标功能(如点击、确认等)。该电子笔记本还可另设计一块绝缘垫板，当书写时垫在手下避免手掌接触引起误输入。此外，该电子笔记本的电源可采用锂电池和外界提供电源两种方式供电。
该电子笔记本的主机10外壳采用散热性能较好的材料制作，显示输入部分2外壳采用一般有机材料制作。该电子笔记本采用无风扇式结构，利用固体电路封装散热技术，使得其体积更小重量更轻，便于携带。
该电子笔记本的工作过程如下打开电源开关，笔记本自动启动。启动结束后，即可进行输入操作；在使用前或使用过程中，可以选择输入笔类型、格线类型；当操作者用输入笔在触摸屏上书写时，输入笔尖的移动轨迹被及时记录下来，并转化为同形、同位、同时的图像显示。当一页输入完毕时，按“确认”键或“下翻页键”后，将输入笔书写轨迹以数据文件形式——可采用诸如GIF、JPG或BMP等图像保存格式——分类保存，方便管理及浏览翻阅；当需要转化输入笔的类型时，只要点击输入笔类型选择区22中相应输入笔类型即可进行输入笔粗细、颜色选择；当需要修改时，可以按擦除按钮，选择删除范围并删除，然后重新输入；当需要进行简单画图时，只要点击相应图元按钮，选择直线、圆、三角、矩形等图形元，按照自己要求绘制；当在书写过程中，需要重点突出的内容，可以选择红色等笔色进行标注；当全部记录结束后，按“关机”按钮即可。
本发明可以迅速读入输入笔在触摸屏上书写的内容，将该内容同位、同形、同时在显示装置上显示出来，而且在书写的同时可以修改编辑所有输入内容。当记录结束时，可直接将输入内容同位、同形地存入存储装置，方便管理。由此本发明能够同位、同形、同时地显示在触摸屏手写输入的原输入笔迹并将其保存，提高了输入速度，适于大量文字或图形的记录，且记录方式和内容更为人性化，亦便于对记录信息的管理，实现电子笔记本的功能。
权利要求
1.一种非识别式手写输入方法，其特征在于中央处理器读取输入笔在触摸屏上书写的轨迹，将其数据处理形成像素矩阵后于显示装置上输出显示该书写轨迹，并将该书写轨迹转换为数据文件存储于存储装置中。
2.根据权利要求1所述的非识别式手写输入方法，其特征在于包括下列步骤①.中央处理器读取输入所选择的输入笔类型及格线类型；②.中央处理器读取输入笔在触摸屏上书写的轨迹，并对应该轨迹在XY坐标系统的每一X、Y坐标值生成一对应像素，将该像素一一赋值予一二维矩阵的与该X、Y坐标值相应位置的数组，由该二维矩阵存储，形成像素矩阵；③.显示装置输出显示经中央处理器读取并转换为像素的输入笔的书写轨迹；④.判断触摸屏该页输入是否结束，若尚未结束则返回步骤1；若该页输入已结束，则将输入笔的书写轨迹的像素矩阵的数组数据转化为数据文件；⑤.开始下一页，并将所形成的数据文件保存到存储装置中；⑥.判断是否退出输入状态，若是，则结束触摸屏接受新信息；若否，则返回步骤1。
3.根据权利要求2所述的非识别式手写输入方法，其特征在于所述步骤2包括下列步骤①.触摸屏读取输入笔在其上书写的轨迹，并将其转化为对应该触摸屏所设置的XY坐标系统的X坐标和Y坐标的两个模拟连续信号；②.输入接口电路将所述模拟连续信号模/数转换为对应的数字量信号，并根据采样周期把该输入笔的书写轨迹的坐标位置对应的数字量值，该数字量值采集到中央处理器中；③.中央处理器将读取到的数字量值转化为十进制坐标值，形成X、Y坐标值，该X、Y坐标值根据显示屏的输入显示分辨率取整；④.中央处理器对应该轨迹的每一X、Y坐标值生成一对应像素，将该像素赋值予一二维矩阵的与X、Y坐标值相应位置的数组，由该二维矩阵存储，形成像素矩阵。
4.根据权利要求2或3所述的非识别式手写输入方法，其特征在于所述二维矩阵的大小对应显示装置显示屏的输入显示分辨率，其数组维数坐标对应显示装置显示屏的定义坐标值。
5.根据权利要求2或3所述的非识别式手写输入方法，其特征在于还包括编辑操作处理步骤在显示装置将输入笔的书写轨迹输出显示后，中央处理器判断是否有修改触摸屏上输入笔的书写轨迹的操作信息，若有，中央处理器读取输入笔欲在触摸屏上做修改的修改区域坐标范围，并删除修改区域坐标像素，由输入笔在触摸屏书写新内容，然后返回步骤1；若无，则进入步骤4，判断触摸屏该页输入是否结束。
6.根据权利要求2或3所述的非识别式手写输入方法，其特征在于所述输入笔的类型包括颜色类型和粗细类型，所述像素为输入笔的颜色类型，其赋值可定义为
输入笔在触摸屏上每一页轨迹的全部像素均赋值予该二维矩阵，该二维矩阵的数组的缺省值为0。
7.一种信息处理装置，其特征在于包括用于输入笔书写并将输入笔的书写轨迹转化为两个模拟连续信号的触摸屏；用于将触摸屏传送的模拟连续信号进行模/数转换形成对应的书写轨迹的数字量信号的输入接口电路；用于将采样得到的书写轨迹的数字量值数据处理形成像素矩阵后控制显示装置显示该书写轨迹，并将该书写轨迹转化为数据文件存储并管理的中央处理器；用于输出显示输入笔的书写轨迹的显示装置；用于由中央处理器控制驱动显示装置输出显示的显示驱动电路；存储装置，包括用做该信息处理装置内存的同步动态随机存储器及用于存储操作系统、应用软件以及各数据文件的闪存。
8.根据权利要求7所述的信息处理装置，其特征在于所述两个模拟连续信号对应所述触摸屏所设置的XY坐标系统的X坐标和Y坐标；所述中央处理器用于将书写轨迹的数字量值转化为十进制坐标值，形成X、Y坐标值，并对应该轨迹的每一X、Y坐标值生成一对应像素，将该像素赋值予一二维矩阵的与X、Y坐标值相应位置的数组，由该二维矩阵存储，形成像素矩阵；所述二维矩阵的大小对应显示装置显示屏的输入显示分辨率，其数组维数坐标对应显示屏的定义坐标值。
9.根据权利要求7或8所示的信息处理装置，其特征在于所述中央处理器还用于编辑操作处理经数据处理后的输入笔的书写轨迹。
10.根据权利要求7或8所述的信息处理装置，其特征在于还设有操作按钮和USB接口电路，其中操作按钮经输入接口电路向中央处理器输入操作信息，包括开关按钮、翻页按钮、确认按钮及擦除按钮；USB接口电路连接该信息处理装置与外界计算机或存储器。
全文摘要
本发明涉及一种非识别式手写输入方法，其特点是中央处理器读取输入笔在触摸屏上书写的轨迹，将其数据处理形成像素矩阵后于显示装置上输出显示该书写轨迹，并将该书写轨迹转换为数据文件存储于存储装置中。本发明还提供一种实现该非识别式手写输入方法的信息处理装置。本发明能够同位、同形、同时地显示在触摸屏手写输入的原输入笔迹并将其保存，从而提高了输入速度，适于大量文字或图形的记录，且记录方式和内容更为人性化，实现电子笔记本的功能。
文档编号G06K11/06GK1556498SQ20041001564
公开日2004年12月22日 申请日期2004年1月6日 优先权日2004年1月6日
发明者刘宝, 丁永生, 刘 宝 申请人:东华大学