专利名称：用于手写字符的方向确定及其识别的制作方法
技术领域：
本发明涉及确定提供给一个电子设备的手写字符的方向。本发明特别是对分辨在电子设备的触摸屏上输入的字符有用，但是不一定局限于此。
背景技术：
蜂窝式电话、个人数字助手(PDAs)及其他类似的便携式电子设备及其电子设备，通常往往具有一个输入写字板，即一般是一个触摸屏，提供双向的用户界面用于数据输入、调用应用程序以及菜单来回移动。触摸屏已经演变为允许用户划线，因此输入手写字符诸如单词、字母、数字字母串、亚洲的字符(诸如中文、韩国语以及日文字符)及其他标记进入一个电子设备之内。该电子设备然后用存储在一个公认的词典(存储器)中的字符处理和比较该手写字符，并且识别然后可以调用一个命令的最佳匹配，或者识别划的字符作为输入数据给电子设备。但是，划的字符的方向可能影响处理和识别，那么可能导致错误的输入数据和命令。
在美国专利US 5,835,632中描述了一种系统，以1度增量旋转划的输入字符经过360度，并且在每个增量以后努力分辨该字符。由于增量的数目和相应的识别过程，这个系统可能是可计算为昂贵的。在美国专利US 6,226,404中描述了一种字符识别系统，其学会由用户划的字符的标准斜度。但是，这个系统假定用户将一致地在触摸屏上的单个方向上划。
在这个说明书中，包括权利要求中，术语“包括”、“包含”或者类似的术语指的是非唯一的包含，使得包括一系列单元的方法或者装置不唯一地包括那些单元，而是很可能包括其他未列出的单元。
发明内容
按照本发明的一个方面，提供了一种用于确定方向和识别在一个联接到一个电子设备的输入接口上划的至少一个手写字符的方法，该方法包括步骤接收在所述输入接口上划的所述手写字符；标准化所述手写字符以提供一个适合在规定边界内成比例的字符，所述成比例的字符包括至少一条线；识别所述成比例的字符的至少一条所述线作为一个矢量；从一个起始方向经由多个离散的方向旋转所述成比例的字符到最后的方向；对每个所述离散的方向，计算每个所述矢量的坐标分量的数值；对每个所述离散的方向，求和所述坐标分量，以提供用于在相应的离散方向上所述成比例的字符至少一个合计的坐标分量；和评定每个所述合计的坐标分量，以确定所述成比例的字符一个适当的方向，所述适当的方向是所述离散方向其中之一。
适宜地，评定的步骤可能其特征在于，以一个最大的值识别所述合计的坐标分量，从而确定所述成比例的字符适当的方向。
最好是，每个矢量的方向适宜于基于与其相关划的所述线条的方向。
最好是，该方法可以包括进一步的步骤当在所述适当的方向的时候，用存储在所述设备的存储器中的模板字符比较所述成比例的字符；和从所述模板字符中选择一个当在所述适当的方向的时候对于所述成比例的字符具有最大的相似性的分辨字符。
最好是，所述的比较步骤可能进一步其特征在于，所述模板字符_包括考虑模板字符矢量的线，并且基于所述模板字符矢量的合计的坐标分量，所述模板字符是在一个方向中。
该方法最好是包括进一步的证明信号的步骤，该信号取决于从所述模板字符被选为所述分辨字符的字符。
适宜地，该方法可以包括一个转换步骤，用于转换所述输入字符的弯曲部分为直线。
适宜地，该方法可以包括进一步的提供表示所述分辨字符输出数据的步骤。
最好是，该方法可能进一步其特征在于，该输入接口是一个触摸屏。
按照本发明的另一个方面，提供了一种电子设备，包括一个处理器；和一个连接到所述处理器的输入接口，其中，使用中，当至少一个手写字符的至少一个是在该输入接口上划的时候，该处理器实施步骤标准化所述手写字符以提供一个适合在规定边界内成比例的字符，所述成比例的字符包括至少一条线；识别所述成比例的字符的至少一条所述线作为一个矢量；从一个起始方向经由多个离散的方向旋转所述成比例的字符到最后的方向；对每个所述离散的方向，计算每个所述矢量的坐标分量的数值；对每个所述离散的方向，求和所述坐标分量，以提供用于在相应的离散方向上所述成比例的字符至少一个合计的坐标分量；和评定每个所述合计的坐标分量，以确定所述成比例的字符一个适当的方向，所述适当的方向是所述离散方向其中之一。
该电子设备可以适宜地实施上述所有的步骤。
适宜地，该输入接口可以是一个触摸屏。
为了使本发明可以更容易地理解和投入实用效果，现在将进行引证如参考伴随的附图举例说明的优选实施例，其中图1是一个方框图，举例说明按照本发明的一个电子设备的实施例；图2是一个流程图，举例说明一种用于确定在图1的电子设备的触摸屏上划的手写字符的方向的方法；图3是一个流程图，举例说明图2的方法的附加的步骤；图4a至4c举例说明字符“M”和“W”的典型的笔划方向；
图5a至5c举例说明汉字”由”和＂甲＂的典型的笔划方向；图6a和6b举例说明图2的方法是如何应用于代表数字10的汉字的识别方向；图7a和7b举例说明在图2的方法中如何实施标准化的步骤，其中图7a为输入的字符，图7b为标准化的映象；和图8a和8b举例说明一个可以是图2的方法的一部分的转换步骤，其中图8a为输入的字符，图8b为识别的线条。
具体实施例方式
在附图中，自始至终在不同的图上相同的数字用来表示相同的单元。参考图1，举例说明了一个电子设备1，包括一个连接与处理器3通信的射频通信单元2。一个以触摸屏5的形式的输入接口，并且可选择的按键6也被连接与处理器3通信。
处理器3包括一个带有相关的储存数据的只读存储器12的编码器/解码器11，用于可以由电子设备1发射或者接收的编码和解码话音或者其他的信号。该处理器3还包括一个连接到编码器/解码器11和相关的字符只读存储器14两者的微处理机13。微处理机13还连接到随机存取存储器4、可选择的按键6、触摸屏5以及静态可编程存储器16。
微处理机13的辅助输出被连接到一个典型地包含扬声器、振动器电动机以及相关的驱动器的告警信号模块15。字符只读存储器14存储用于解码或者编码可以由通信单元2接收的在触摸屏5输入或者在可选择的按键6输入的文本消息的码。在这个实施例中，字符只读存储器14还存储用于微处理机13的操作码(OC)。该操作码(OC)用于在电子设备1上运行应用程序。
该射频通信单元2是一个具有共用天线7的组合的接收机和发射机。该通信单元2具有一个经射频放大器9连接到天线7的收发信机8。该收发信机8还连接到一个组合的调制器/解调器10，该调制器/解调器10连接通信单元2到处理器3。
该电子设备1可以是包括蜂窝式电话、常规型电话机、便携式计算机或者PDA等任何的电子设备。如果该电子设备1是一个蜂窝式电话，用户可以通过来回移动或者选择显示在触摸屏5上的菜单或者图标选择一个应用程序。
该触摸屏5具有一个由微处理机13可控制的内置的驱动器。该触摸屏5是双向的用户输入接口，用于典型地允许数据输入、调用设备应用程序和命令、来回移动菜单、显示文本、显示图形以及显示菜单。如对所属技术领域的专业人员将是显而易见的，数据输入及其他的用户输入需要典型地是使用一个输入笔，以及可能涉及在触摸屏5上划字符到触摸屏5。但是，划的字符的识别和后续的处理可能被它们的方向妨碍，因此参考图2举例说明了一种用于确定在与该设备1相关的触摸屏5上划的手写字符的方向和识别的方法20。该方法20具有步骤，包括一个开始步骤21、一个接收在触摸屏5上划的手写字符的步骤22，然后一个使手写字符标准化的步骤23，以提供一个适合在规定边界内成比例的字符。
一般地，当一个输入笔与触摸屏5接触的时候，该开始步骤21被调用，并且在接收步骤22，处理器3初始化在微处理器13中的样本寄存器(Rs)。当字符的每个笔划被在触摸屏5上划之时，微处理器13取样该笔划并且在样本寄存器Rs中存储样本的型式去建立一个抽样的字符。当划该字符的输入笔被从触摸屏5提起的时候，一个时间标记被调用，并且假定该字符完成，除非该输入笔在预先规定的0.5秒间隔内再次与该触摸屏5接触，以及标准化步骤23对在样品寄存器Rs中存储的抽样字符实施标准化。但是，如果该输入笔在0.5秒内再次与触摸屏5接触，那么下一个笔划被抽样，并且成为存储在样品寄存器Rs中抽样字符的一部分。
在标准化步骤23中，抽样的字符标准化抽样的手写字符，以提供一个适合在规定的边界(典型地该边界实际上包括一系列64乘64像素)内成比例的字符，其中该成比例的字符包括至少一条线。识别步骤24然后识别该成比例的字符的每条线作为矢量Vi，以及在步骤25一个方向值9被设置为零度(它是一个起始方向)，及其转动标志被复位(UNSET)。在旋转步骤26，当该转动标志被调节(SET)的时候，该成比例的字符被典型地旋转10度。但是，由于在第一遍识别上该转动标志被复位，没有旋转发生。
当该转动标志被调节的时候，然后每次旋转步骤被调用，该定标字符被从起始方向经由10度旋转到一个新的离散的方向。在计算步骤27，对每个离散的方向，每个矢量Vi的坐标分量的相对值被计算，并且在求和步骤28，对每个离散的方向，该坐标分量被求和，以提供一个对于成比例的字符在相应的离散的方向上合计的坐标分量。然后实施一个测试步骤29，以确定是否方向值9等于350度(最后的方向)，因此确定该成比例的字符经由10度离散的方向已经从起始方向旋转到最后的方向。在第一遍上，例如，该转动标志被复位，并且该方向值9等于0度。据此，在步骤30调节该转动标志，并且重复步骤26至28，直至步骤29确定该方向值9等于350度，此后评定步骤31评定每个合计的坐标分量，以确定一个成比例的字符适当的方向，适当的方向是该离散的方向的一个。
如在图3中举例说明的，该方法20进一步包括比较步骤32，当在适当的方向的时候，与存储在该设备1的存储器16中的模板字符比较该成比例的字符。模板字符包括考虑的模板字符矢量的线，并且存储在存储器16中的该模板字符是在一个基于该模板字符矢量的合计的坐标分量的方向上。这是通过专用标准化字符来实现的，例如一个在离散的10度方向上旋转的字母数字字符集或者一个汉字字符集，找到它们具有最大值的求和坐标分量。该最大值从而确定每个模板字符的适当的方向。
然后选择步骤33接着用于从该模板字符中选择一个当在适当的方向的时候对于成比例的字符具有最大的相似性的分辨字符。提供步骤34然后被调用用于提供一个信号，该信号取决于从模板字符中被选为分辨字符的字符。然后提供表示分辨的字符的输出数据，该数据可能是在触摸屏5上的信息，诸如在一个方向上用户期待的分辨的字符。
应当注意到，某些字符类似于其他的字符的倒置或者90度旋转。例如，某些这样的字符，包括“M”-“_W”、“N”-“Z”、“6”-“9”，以及“由”-“甲”。在该方法20中，该字符基本上包括那些在步骤24随一个相关的方向作为矢量识别的线。该矢量具有在步骤27计算的、在步骤28求和的以及在步骤31评定以确定适当的方向的相关的坐标分量。在这点上，基于与划相关的线的方向，每个矢量的方向可能适宜于划的方向。据此，当合成合计的坐标分量的时候，该矢量的方向和数值(长度)便于识别手写字符一个适当的方向，该手写字符一般地是由笔划/线产生的，该适当的方向符合标准的方向。这在图4a至4c中举例说明，其中图4a的箭头举例说明用于形成字符“M”的线的每个笔划的方向。如图4b所示，如果该字符“M”被旋转180度，其相似于字符“W”，如图4c所示，但是该笔划方向与形成“W”的笔划方向相反。因此，当旋转的时候，该字符“M”和“W”可以通过方法20而被区别。用于汉字“由”和“甲”的类似的对照在图5a至5c中举例说明。
还应该注意，仅仅通过笔划方向，不能区别某些字符的方向，诸如“N”和“Z”，但是，对于这些字母合计的坐标分量值可用于确定这些类似的字符的适当的方向。
为了进一步举例说明本发明，图6a和6b进行引证示出代表数字10的汉字字符。对于图6a，通过计算步骤27计算在平行于X轴的方向上坐标分量Cx，并且只不过是11。同样地，通过计算步骤27计算在平行于Y标轴的方向上坐标分量Cy，并且只不过是12。对于图6b，该字符已经利用方法20旋转，并且通过计算步骤27计算在平行于X轴的方向上坐标分量Cx，如在等式-(1)中所示。此外，通过计算步骤27计算在平行于Y轴的方向上坐标分量Cy，如在等式-(2)中所示。
CX＝C3+C4＝11·cos(θ1)+12·cos(θ2)-(1)CY＝C5+C6＝11·sin(θ1)+12·sin(θ2)-(2)该字符被以10度增量(离散的方向)旋转，并且计算用于Cx和Cy的值，以及求和，以提供一个对每个的离散的方向合计的坐标分量Cs。据此，Cs＝Cx+Cy，如对所属技术领域的专业人员是显而易见的，利用基本三角法计算用于Cx和Cy的值(数值)，而且在有些情况下，用于Cx或者Cy或者两者的值可能是负值(具有分别与X轴和Y轴的方向相反的方向)。例如，在图6b中，C5是负值，因此实质上降低了Cy的数值。
在该字符已经从初始取向旋转到最后的方向以后，评定步骤31对每个离散的方向评定每个合计的坐标分量Cs，以确定该字符的一个适当的方向。该适当的方向典型地是利用识别具有最大值的合计的坐标分量Cs确定的。
为了进一步举例说明标准化步骤23，现在参考图7a，举例说明在触摸屏5上划的手写字符。标准化的步骤是以内插法为基准的，在图7a中，w和h识别输入字符的各自的宽度和高度。此外，n和m是图7b的预先确定的边界B(或者框架)相应的宽度和高度。如对所属技术领域的专业人员是显而易见的，每个输入字符被标准化，以在边界B内。因此，在标准化步骤23，变量In_x[i]和In_y[i]被设置为图7a的输入字符的点的x-y坐标。同样，N_x[j]和N_y[j]被设置作为在图7b的标准化图像中对应点的x-y坐标。因此，等式-(3)和-(4)在下面限定用于标准化的相互关系。
N_x[j]＝In_x[i]·n/w-(3)N_y[j]＝In_y[i]·n/h-(4)很多的划的字符包括应该转换为用于由方法20处理的多条直线的曲线。因此，该方法20可以包括一个转换字符的曲线为供识别步骤24之用的多条直线的步骤。在图8a中，举例说明在触摸屏5上输入的具有弯曲部分的划的字符。曲线段的一部分在点p1和p3之间。如在图8b中举例说明的，这个曲线段被转变为两个直线p1至p2和p2至p3。据此，曲线段被分解为较小的部分，并且因而近似于直线。这个改变步骤可以或者在标准化步骤23之前或者在标准化步骤23之后进行。
有利地，本发明提供了一种有用的用于对在一个输入接口上划的手写字符的方向确定和识别的方法和设备。
该细节的描述仅提供了一个优选的实施例，并不是意欲限制本发明的范围、适用范围或者配置。而是，优选实施例的详细说明提供给那些本领域技术人员一个能够实施本发明的推荐示范的实施例描述。应该明白，无需脱离作为在权利要求中提出的本发明的精神和范围，在单元的功能和布置中可以进行各种各样的变化。
权利要求
1.一种用于确定方向和识别在一个联接到一个电子设备的输入接口上划的至少一个手写字符的方法，该方法包括步骤接收在所述输入接口上划的所述手写字符；标准化所述手写字符以提供一个适合在规定边界内成比例的字符，所述成比例的字符包括至少一条线；识别所述成比例的字符的至少一条所述线作为一个矢量；从一个起始方向经由多个离散的方向旋转所述成比例的字符到最后的方向；对每个所述离散的方向，计算每个所述矢量的坐标分量的数值；对每个所述离散的方向，求和所述坐标分量，以提供用于在相应的离散方向上所述成比例的字符至少一个合计的坐标分量；和评定每个所述合计的坐标分量，以确定所述成比例的字符一个适当的方向，所述适当的方向是所述离散方向其中之一。
2.根据权利要求1的方法，其中评定步骤的特征在于，以一个最大值识别所述合计的坐标分量，从而确定所述成比例字符的适当方向。
3.根据权利要求1的方法，其中每个矢量的方向是基于所划的所述与其相关线条的方向。
4.根据权利要求1的方法，进一步包括步骤当在所述适当的方向的时候，用存储在所述设备存储器中的模板字符比较所述成比例的字符；和从所述模板字符中选择一个当在所述适当方向的时候与所述成比例的字符具有最大相似性的分辨字符。
5.根据权利要求4的方法，其中所述的比较步骤进一步特征在于，所述模板字符包括作为模板字符矢量的线，并且基于所述模板字符矢量的合计的坐标分量，所述模板字符是在一个方向中。
6.根据权利要求5的方法，该方法进一步包括证明信号的步骤，该信号取决于从所述模板字符被选为所述分辨字符的字符。
7.根据权利要求1的方法，进一步包括一个用于转变所述输入字符的弯曲部分为多段直线的转变步骤。
8.根据权利要求5的方法，该方法进一步包括提供表示所述分辨字符输出数据的步骤。
9.根据权利要求1的方法，其中该输入接口可以是一个触摸屏。
10.一个电子设备包括一个处理器；和一个连接到所述处理器的输入接口，其中，使用中，当至少一个手写字符是在该输入接口上划的时候，该处理器实施步骤标准化所述手写字符以提供一个适合在规定边界内成比例的字符，所述成比例的字符包括至少一条线；识别所述成比例的字符的至少一条所述线作为一个矢量；从一个起始方向经由多个离散的方向旋转所述成比例的字符到最后的方向；对每个所述离散的方向，计算每个所述矢量的坐标分量的数值；对每个所述离散的方向，求和所述坐标分量，以提供用于在相应的离散方向上所述成比例的字符至少一个合计的坐标分量；和评定每个所述合计的坐标分量，以确定所述成比例的字符一个适当的方向，所述适当的方向是所述离散方向其中之一。
全文摘要
按照本发明的一个方面，提供了一种用于确定在触摸屏(5)上划的手写字符的方向和识别的方法(20)和电子设备(1)。该方法(20)包括接收(22)手写字符，然后标准化(23)该字符以提供一个适合在规定的边界内成比例的字符。该成比例的字符包括至少一个线条，识别步骤(24)作为矢量实施该成比例的字符的线条，此后旋转步骤(26)经由多个离散的方向从一个起始的方向到最后的方向旋转该成比例的字符。计算步骤(27)然后对每个离散的方向计算每个矢量的坐标分量的值，并且然后求和步骤(28)对每个离散的方向求和该坐标分量，以提供一个对于成比例的字符在相应的离散的方向上合计的坐标分量。评定步骤(31)然后评定每个合计的坐标分量，以确定该成比例的字符的一个适当的方向。
文档编号G06K9/32GK1448831SQ0210612
公开日2003年10月15日 申请日期2002年4月3日 优先权日2002年4月3日
发明者镇立新, 黄建成, 郭丰俊 申请人:摩托罗拉公司