专利名称：一种利用自定义手写符号执行功能的系统和方法
技术领域：
本发明涉及手写符号识别，更具体地讲，涉及一种通过提取手写符号特 征来执行用户指定功能的系统和方法。
背景技术：
随着数字化仪被广泛使用，与之相应的手写识别技术也已被广泛的应用 到这些设备上，所述数字化仪指的是具有触摸屏之类的传感器装置，可以用来采集手写符号轨迹信息的设备，例如手写板、Tablet-PC、 PDA和手写手 机等设备。但是这些设备操作起来还存在着不方便的地方，例如如果用户 在使用由触摸屏的手机时，要使用手机提供的某种功能或部分功能的组合， 如打开闹钟设置，并更改闹钟时间，就需要用手写笔点击触摸屏多次或者按 键多次才能调出相应的功能菜单，而不能一次到位，另外，用户还需要事先 记住该功能对应的菜单位置，这样又增加了操作的复杂性和用户的使用难度。 另夕卜，现有的识别系统和方法一般预先设定好一组符号的写法记录在ROM 或其他存储设备中，这样的限制就要求用户必须事先记住这组符号和它们分 别对应的功能，如果符号数和对应的功能过多时便给用户带来4艮大的不便。 另外系统预先定义好的符号也往往不符合不同用户的书写习惯，所对应的功 能也不能满足不同用户对常用功能的要求，不便于用户的记忆和使用，相反 增加了用户使用该系统的困难。发明内容本发明的目的在于提供一种符合用户手写习惯，便于用户利用手写方式 快捷调用指定功能的系统和方法。本发明的一方面在于提供一种利用自定义手写符号执行功能的系统，该 系统可包括至少一个手写符号注册单元，用于注册用户自定义的手写符号 以及与该符号对应的用户指定的功能；至少一个手写符号识别单元，用于读 取用户输入的手写符号，并且根据读取的手写符号与由所述手写符号注册单
元注册的用户自定义的手写符号进行识别； 一个执行单元，用于若上述识别 的结果一致，则启动与所述注册单元中已注册的手写符号相对应的功能。 本发明的另一方面在于提供一种手写符号注册系统，该系统可包括数据采集 单元，用于对输入的用户自定义的手写符号进行笔迹数据采集；和特征提取 单元，用于对由数据采集单元采集的笔迹数据提取用户自定义手写符号的手 写符号特征；和存储单元，存储单元，用于存储用户自定义的手写符号的符 号特征和上述用户自定义的手写符号对应的功能。本发明的另一方面在于提供一种手写符号执行功能系统，其中，手写符 号识别单元包括数据采集单元，用于对用户输入的手写符号进行笔迹数据采 集；特征提取单元，从所述笔迹数据中提取所述输入的符号的手写符号特征；的手写符号匹配的符号特征。如果分类单元判别出存储单元中存在与用户输 入的手写符号匹配的符号特征，则执行单元执行与所述用户输入的手写符号 对应的功能。本发明的另一方面在于提供一种自定义手写符号注册方法，所述方法包 括以下步骤a)输入用户指定的功能；b)输入用户自定义手写符号，并采集 所述自定义手写符号的手写符号笔迹数据；c)提取所述手写符号笔迹数据的 手写符号特征；d)存储用户指定的功能和用户指定的功能对应的所述自定义 手写符号的符号特征。本发明的另一方面在于一种利用自定义手写符号执行功能的方法，所述 方法可包括以下步骤a)输入用户手写符号，并获得所述用户手写符号相关 数据；b)获得的手写符号相关数据与已存储的用户手写符号相关数据进行匹 配；和c)如果存在与所述获得的手写符号匹配的手写符号，则4丸行与存储 的手写符号对应的功能。相关数据可以是手写符号特征和手写符号笔迹数据，也可以是这两种数 据之一。本发明的另一方面在于提供一种利用自定义手写符号执行功能的系统和方法 所能够运行的物理设备的组成，所述设备可包括手写输入单元，通过其输 入手写符号的相关教:据、输入用户指定的功能；中央处理单元，用于运行根 据手写输入单元输入的手写符号的相关数据和用户指定的功能，提取所述手写符号特征，并建立指定功能与所述手写符号特征的对应关系，完成自定义 手写符号注册，将所述对应关系以及所述手写符号的相关数据存储到存储单 元中，在需要使用已经注册的功能时，将提取的手写符号相关数据与已存储 的用户手写符号相关数据进行匹配，计算得到匹配结果，完成识别，然后再通过对应关系查找相对应的功能，最后执行该指定功能；存储单元，用于存 储用户自定义的手写符号的符号特征和上述用户自定义的手写符号对应的功 能；显示单元，用于显示输入的手写符号，可供指定的功能和功能的执行结 果；电源，用于为该物理设备的运行提供电量。
通过下面结合附图进行的详细描述，本发明的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中图l是示出根据本发明的利用自定义手写符号执行功能的系统框图；图2是示出根据本发明的手写符号识别单元的结构框图；图3是示出根据本发明的手写符号注册的方法流程图；图4是示出根据本发明的手写符号识别和执行功能的方法流程图；图5是示出根据本发明的运行利用自定义手写符号执行功能的系统的设备结构示意图；和图6是示例性示出运行本发明的应用利用自定义手写符号执行功能的系统的物J里平台。
具体实施方式
提供例如详细的结构和部件的在说明书中定义的内容以帮助全面理解本 发明实施例。因此，本领域的普通技术人员将认识到，在不脱离本发明的范 围和精神的情况下，可对在此描述的实施例进行各种改变和#~改。另外，为 了清楚和简明，将省略对已知功能和结构的描述。在下面描述的本发明的示例性实施例中，"单元"代表软件组件、或硬件 组件或者软硬结合的组件，诸如现场可编程逻辑阵列(FPGA)或专用集成电 路(ASIC)。模块执行特定的功能，并可被包含在可寻址的存储介质中或被 构成在一个或者多个处理器上执行。因此，单元可包含组件，诸如软件组件、 面向对象的软件组件、类组件和任务组件、进程、函数、属性、程序、子程 序、程序代码段、驱动程序、固件、微码、电路、数据、数据库、数据结构、 表、数组和参数。由单元提供的组件和特性可組合为较少的组件和特性，或 可净皮分成更多的组件和特性。图1是#4居本发明实施例的自定义手写符号识别系统的框图。该系统包 括手写符号注册单元110、手写符号识别单元120和执行单元130。手写符号 注册单元110实现用户根据自己的使用习惯，注册用户自定义的手写符号以 及与该符号对应的用户指定的功能，其包含数据采集单元IOI，特征提取 单元102和存储单元103。数据采集单元101对输入的用户自定义的手写符 号进行笔迹数据采集；特征提取单元102对由数据采集单元101采集的笔迹 数据提取用户自定义手写符号的手写符号特征；存储单元103存储特征提取 单元102得到的特征和上述用户自定义的手写符号对应的功能。手写符号识 别单元120对用户输入的手写符号进行笔迹数据采集，并且从所述笔迹数据 中提取所述输入的符号的手写符号特征，然后判别已存储在存储单元103中单元120识别的结果说明存储单元103中存在匹配的符号特征，则执行单元 130启动存储在存储单元103中该匹配的手写符号特4i相对应的功能。用户指定的功能指的是可以被执行单元130执行的一个或多个功能的组 合，并限定于某一种可供用户选择的功能，指定的功能包含用户选择的已有 功能以及用户自定义的功能。例如在手机中打开短信编辑器并输入常用短语 的功能便是两个功能操作的组合，这种指定的功能便是用户自定义的功能。该系统可包括一个或多个手写符号注册单元110，以及一个或多个手写 符号识别单元120。图2是示出根据本发明的手写符号识别单元的结构框图。如图2所示， 手写符号识别单元120包括手写数据采集单元201、特征提取单元202、分类 单元203。当用户需要通过数字化仪写入一遍已经注册过的手写符号后，手写数据 采集单元201采集手写符号笔迹数据。特征提取单元202在手写数据采集单 元201采集到手写符号笔迹数据之后提取釆集的手写符号笔迹数据的手写符 号特征，然后将提取的手写符号特征发送给分类单元203。分类单元203从 存储有符号特征和对应关系的存储单元103中得到已存储的符号特征，并判 别已存储在存储单元103中的符号特征中是否存在与提取的手写符号特征匹 配的符号特征。分类单元203指代任何能够比较符号特征的单个分类单元或 者多个分类单元的组合。在存在匹配的手写符号特征的情况下，执行单元130 查找并执4亍与该匹配符号对应并且已经在注册过禾呈中净皮指定的功能。下面，参照图1和3来详细描述根据本发明的手写符号注册的方法流程图。如图3所示，在步骤301，用户通过界面或者其他交互方式指定需要使 用的功能，可供指定的功能是可由执行单元执行的功能。随后在步骤302， 将在步骤301中指定的功能的ID记录在存储单元103中，被指定的功能的ID 是指能够区分不同的功能的序号，可以是1、 2、 3......，另外，这些功能的说明可以是一些短语或者句子，用来向用户解释这些功能的用途。例如"打 开计算器"、"输入短语'再见，"等。在步骤301用户指定需要使用的功能的 同时，他/她能够看到这些功能的说明，而功能序号是可以不让用户看到的， 用户能够通过功能的说明确认所指定的功能的用途。在步骤303，数据采集 单元101采集手写符号笔迹数据。用户可通过数字化仪写入一遍或者多遍自 己定义的手写符号，以便得到手写符号笔迹数据。随后在步骤304，特征提 取单元102提取在步骤303中由数据采集单元101采集的手写符号笔迹数据 的特征。而后在步骤305，将得到的用户指定的功能的ID和特征提取单元102 提取的手写符号特征之间的对应关系存储于存储单元103。根据得到的对应 关系，便可以根据在步骤302中记录的功能的ID查找到步骤304中得到的手 写符号的特征，反之，根据步骤304中得到的手写符号的特征可以查找到在 步骤302中记录的功能的ID。在实际的操作中指定所需功能的步骤301，同 采集字符笔迹数据的步骤303，提取手写符号特征的步骤304两者之间的顺 序是可以互换的，即步骤303,步骤304也可以放在步骤301之前处理。因 为最终都能够得到字符特征和与其对应的功能。另外，手写符号注册还包括删除手写符号特征和对应关系的操作。当执 行该删除操作时，根据功能的ID,将与该功能ID对应的符号特征从符号特 征和对应关系存储单元中删除。用户指定的功能和自定义的手写符号的对应关系不局限于某种方式，只 要能够实现通过手写符号能够查找到与其对应的功能即可。例如可以用对 应关系索引表来记录用户指定的功能和手写符号的符号特征对应关系。参照图2和图4来描述根据本发明的手写符号识别和执行功能的处理流 程。如图4所示，当用户想要使用已被注册的功能时，他/她通过数字化仪写 入已经注册过的手写符号，在步骤401，手写数据采集单元201采集相应的 手写符号笔迹数据。在手写数据被采集之后，在步骤402，特征提取单元202 提取手写符号特征。然后，从存储单元103中获得已存储的符号特征，并在 步骤403，分类单元203判别从存储单元103中获得的符号特征中是否存在 与特征提取单元202提取的手写符号特征匹配的符号特征。若存在匹配的符 号特征，则在步骤404,执行单元130首先查找与该符号特征对应的功能的 ID,并且随后在步骤405，执行该功能。如果在步骤403，判别出不存在匹配 的符号特征，则结束操作。下面，将举出示例来更加详细地描述图1和图2的才喿作流程。 用户通过界面或其他交互方式选择"打开计算器"这个功能，用户可以 看到该功能的ID为0001。然后用户通过触摸屏或者其他数字化仪手写自己 定义的符号GZ，为了保证提取的符号特征的准确性，这里根据模式识别理 论可以多写几遍，只写一遍也可以。这样便得到该符号图案的笔迹数据 Al((xl,yl,…)，(x2,y2，…)，…，(xn，yn, )};其中n为自然数，表示该手写符号所 包含的采样点的个数，(xl,yl)，…，(xn，yn)指代这些采样点的坐标值，也可以经 过坐标转换表现为其它形式。然后提取该符号的特征BUbl，b2，…,bm), m>0， 指代特征的长度。最后，B1G和该功能的ID0001便存储到存储单元103中。 由此打开计算器的功能和自定义的手写符号图案^便注册到系统中。同样 为了实现输入常用短语的功能，需要重复上面的操作，所不同的是需要输入 自定义的手写符号需要与^有所不同，这里首先指定功能"输入短语'回 头见 ，，，，该功能的ID为0002。接着用户通过触摸屏或者其他数字化仪输入自定义的手写符号0，同上面一样，可以多写几遍，也可只写一遍。同 样可以得到笔迹数据A2U和该符号的特征B2U,这样B2^和该功能的ID 0002便存储到存储单元103中。由此"输入短语'回头见 ，"和自定义的符号图案〉便也注册到系统中。注册过程完成以后，用户在需要使用上述两种指定的功能时，需要手写 输入相同的手写符号。实际生活中，任何人两次输入的同一个手写符号大都 不会完全相同，本发明采用了保存符号特征的方法，所以可以适应这种不完 全相同的情况，只需要写法相似即可。例如如果用户需要打开计算器，则可以通过数字化仪写入手写符号C^，可以看出该手写符号的形状与已注 册的手写符号GZ并不完全相同，但是明显写法相似。手写符号执行组件会
提取的特征，利用分类单元203进行匹配判别，判断出*^*的特征与已存储的手写符号特征B1G匹配，于是可以得到Bl()对应的功能"打开 计算器"的ID。然后执行该功能打开计算器，这样用户手写一笔就可以完 成，而不需要通过菜单逐步查找并打开计算器。同样，如果用户要在文本文 件中手写输入短语"回头见 "时，只需要写入符号〉，通过手写符号识别 单元120,就可以执行功能"输入短语'回头见 ，"，"回头见 "便会出现 在文本文件内。这样用户就不需要再逐字写入"回头见 "这四个文字字符了 。系统的设备的一个例子的结构示意图。该设备包括手写输入单元501、中 央处理单元502、显示单元503、存储单元504和电源505。手写输入单元501 将手写笔迹转换为坐标，并且能够将坐标存储在存储单元504，作为输入单 元501的设备可以是例如手写板、PDA和Tablet-PC上的触摸屏/触摸键盘等 数字化^L中央处理单元502运行本发明的手写符号注册、手写符号识别和 执行功能，它可以是常用处理器或者专用的处理器，另外，中央处理单元502 可以由多于一个的处理器通过诸如并行或串行组合连接形成的多处理器。显 示单元503显示手写符号和被指定的功能等相关信息，例如PC的显示器 LCD、 PDA的LCD和手机屏幕等。存储单元504存储本发明的手写符号的 相关数据和对应功能，其存储格式根据存储介质的不同而不同。这些信息可 以分开存储。电源505用于为该设备的运行供电。图5中的各个单元之间的 连线是提供了一种连接方式，但并不局限于此方式。另外，各个单元之间也 可以依靠其他通信组件通过网络相连，例如有线/无线网卡、调制解调器、蓝 牙、红外和移动通信设备的发送/接收天线等。写板和PC相连601进行手写符号输入，有触摸屏的PDA 602、有触摸屏的手 机603和Tablet PC 604。可以用于能够通过添加外接数字化仪进行手写录入的设备上，如PC、服务器 等。其涉及到的各个组件不局限于一个单一设备，可以分布在多个设备上， 比如通过互联网连接的服务器PC和客户端PC上。
由于本发明的改进，用户可以根据自己的习惯和喜好，自己定义手写符 号并将其与自己经常用到的功能相关联。这种方式使得用户操作更容易更简 便灵活，并且节约了存储空间。尽管已经参照其示例性实施例具体显示和描述了本发明，但是本领域的 技术人员应该理解，在不脱离由所附权利要求定义的本发明的精神和范围的 情况下，可以对其进行形式和细节上的各种改变。
权利要求
1、一种利用自定义手写符号执行功能的系统，该系统包括至少一个手写符号注册单元，用于注册用户自定义的手写符号以及与该符号对应的用户指定的功能；和至少一个手写符号识别单元，用于读取用户输入的手写符号，并且根据读取的手写符号与由所述手写符号注册单元注册的用户自定义的手写符号进行识别；和一个执行单元，用于若上述识别的结果一致，则启动与所述手写符号注册单元中已定义的手写符号相对应的功能。
2、 如权利要求1所述的利用自定义手写符号执行功能的系统，其中，所 述手写符号注册单元包括存储单元，用于存储用户自定义的手写符号的符 号特征和所述用户自定义的手写符号对应的功能。
3、 如权利要求l所述的利用自定义手写符号才丸行功能的系统，其中，所述手写符号注册单元包括数据采集单元，用于对输入的用户自定义的手写符号进行笔迹数据采集；和特征提取单元，用于对由数据采集单元采集的笔迹数据提取用户自定义 手写符号的手写符号特征。
4、 如权利要求1所述的利用自定义手写符号执行功能的系统，其中，所 述用户自定义的手写符号包括文字字符、图案。
5、 如权利要求1所述的利用自定义手写符号执行功能的系统，其中，所 述手写符号识别单元包括数据采集单元，用于对用户输入的手写符号进行 笔迹数据采集；特征提取单元，从所述笔迹数据中提取所述输入的符号的手 写符号特征；分类单元，用于判别所述已存储在存储单元中的符号特征中是 否存在与输入的手写符号匹配的符号特征。
6、如权利要求5所述的利用自定义手写符号执行功能的系统，其中，如
7、如权利要求1所述的利用自定义手写符号执行功能的系统，其中，所 述用户指定的功能包括用户自定义的功能和用户选择的已有功能。
8、 一种自定义手写符号注册方法，所述方法包括以下步骤a) 输入用户指定的功能；b) 输入用户自定义手写符号，并采集所述自定义手写符号的手写符号笔 迹数据；c) 提取所述手写符号笔迹数据的手写符号特征；d) 存储用户指定的功能和用户指定的功能对应的所述自定义手写符号 的符号特征。
9、 如权利要求8所述的自定义手写符号注册方法，其中，所述步骤a) 包括记录所述功能的ID。
10、 如权利要求8所述的自定义手写符号注册方法，其中，所述手写符 号包括文字字符、图案。
11、 一种利用自定义手写符号执行功能的方法，所述方法包括以下步骤a) 输入用户手写符号，并获得所述用户手写符号相关lt据；b) 将获得的手写符号相关数据与已存储的用户手写符号相关数据进行匹配；c) 如果存在与所述获得的手写符号匹配的手写符号，则执行与存储的手写符号对应的功能。
12、 如权利要求11所述的利用自定义手写符号执行功能的方法，其中， 在步骤a)中，获得相关数据包括获得用户输入的手写符号的手写符号笔迹数 据。
13、 如权利要求12所述的利用自定义手写符号执行功能的方法，其中， 在步骤a)中，还包括通过获得手写符号笔迹数据获得手写符号特征。
14、 一种用于利用自定义手写符号执行功能的设备，所述设备包括 手写输入单元，通过其输入手写符号的相关数据、输入用户指定的功能；和中央处理单元，用于运行4艮据手写输入单元输入的手写符号的相关凄t据 和用户指定的功能，提取所述手写符号特征，并建立指定功能与所述手写符 号特征的对应关系，完成自定义手写符号注册，将所述对应关系以及所述手 写符号的相关数据存储到存储单元中，在需要使用已经注册的功能时，将提 取的手写符号相关数据与已存储的用户手写符号相关数据进行匹配，计算得 到匹配结果，完成识别，然后再通过对应关系查找相对应的功能，最后执行 该指定功能；和存储单元，用于存储用户自定义的手写符号的符号特征和所述用户自定 义的手写符号对应的功能；显示单元，用于显示输入的手写符号，可供指定的功能和功能的执行结 果；和电源，用于为该设备的运行供电。
全文摘要
本发明提供一种利用自定义手写符号执行功能的系统，一种自定义手写符号注册方法，以及一种利用自定义手写符号执行功能的方法，该系统包括至少一个手写符号注册单元，用于注册用户自定义的手写符号以及与该符号对应的用户指定的功能；和至少一个手写符号识别单元，用于读取用户输入的手写符号，并且根据读取的手写符号与所述手写符号注册单元注册的用户自定义的手写符号进行识别；和一个执行单元，用于若上述识别的结果一致，则启动与所述手写符号注册单元中已注册的手写符号相对应的功能。通过这种系统，用户可根据自己的习惯和喜好，自己定义手写系统并将其与自己经常用到的功能相关联。这种方式使用户操作更容易更灵活，并节约了存储空间。
文档编号G06K9/20GK101118471SQ20061010838
公开日2008年2月6日 申请日期2006年8月3日 优先权日2006年8月3日
发明者焱 王, 胡洪涛, 陈又新 申请人:北京三星通信技术研究有限公司