专利名称：一种字符输入鼠标及方法
技术领域：
本发明是涉及一种具有图像扫描文字输入和手写输入功能的鼠 标，属于计算机外部输入设备领域。
背景技术：
计算机是人类科技发展史上最重要的科技成果之一，现在已经应 用的非常广泛，计算机都少不了外部输入设备，它们是为主机提供输 入指令与数据的重要方式，而鼠标早已成为计算机标准配置的外部输 入设备，同时，计算机的输入设备也还有键盘、手写板以及扫描仪等， 每一种设备都有自己不同的特点，如鼠标主要是进行定位，而扫描仪 可以实现图像扫描以及文字识别的功能，如果能够在一件设备上同时 实现以上两种或两种以上的功能，则可以带来更大的便利，如申请号为200420003932.3的中国专利就公开了这样一个方案，是一种在鼠 标增加手写输入功能的一个方案，其主要特征为在鼠标壳体上设置 有一个触控屏，该触控屏可以采集到手写轨迹信息，通过处理器的处 理可以将该信息转化成为坐标参数以及连续的运动轨迹，再通过手写 识别软件进行识别，并且兼具鼠标功能，使用起来比较方便，但是这 一种手写鼠标也是它不足的一个方面，就是对于印刷体文稿的再次输 入，无法直接输入。因而也还存在的一些不足，特别是对于笔记本的 用户，经常需要携带电脑外出，但又可能同时将扫描仪、手写板等输 入设备都带上，所以目前还没有一种全功能、小尺寸的输入设备。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种集手写输入与手持式扫 描输入的多功能输入鼠标以及方法，并且能够将扫描的图像信息通过 识别软件处理得到文字信息，也就是OCR识别，这里和下文中所述
的OCR的中文意思，是指英文(Optical Character Recognition)的翻 译，即光学字符识别。
本发明的技术要点是在鼠标外壳内部增加了光学图像传感器、 扫描处理器，在光学图像传感器的两侧对称设置有两个滚轮做为导向 装置，当竖立或侧立时可以在平面沿直线移动。
电路内部连接为集线器与扫描处理器、光学图像传感器依次相 连，同时，集线器与位移处理器、光学位移传感器依次相连，以及集 线器与触控屏处理器、触控屏依次相连，集线器接计算机接口。
操作使用的主要方法与过程为(:l)、首先将鼠标的图像采集端 口对准文稿的字符进行扫描，通过鼠标上的光学图像传感器对图像信 息进行采集；(2)、将采集到的图像信息经过扫描处理器的处理并传 送到集线器，并通过集线器传输到计算机主机；(3)、通过在计算机 主机安装的OCR识别软件，对图像信息进行识别，并转变为字符信 息；(4)、将识别后的字符信息转变为文本信息，以便于处理与保存。
本发明的有益之处是同时具备手写鼠标和扫描输入并进行 OCR识别的全部功能，可以随时实现鼠标功能操作以及手写输入操 作或是扫描输入操作，结构设计合理，操作方便、准确、速度快，体 积小，携带方便。
图1是本发明所提出的一种字符输入鼠标的水平状态示意图。
图2是本发明所提出的一种字符输入鼠标的俯视示意图。
图3是本发明所提出的一种字符输入鼠标的倾斜状态示意图。
图4是本发明所提出的一种字符输入鼠标的俯视剖面示意图。
图5是本发明所提出的一种字符输入鼠标的端口结构示意图。
图6是本发明所提出的一种字符输入鼠标的结构组成示意框图。
图7是本发明所提出的一种字符输入鼠标应用单一处理器的构 成示意框图。
图中编号说明l一壳体，2 —光学位移传感器，3—位移处理器， 4一触控屏，5 —触控屏处理器，6—集线器，7—光学图像传感器，8 一扫描处理器，9—滚轮，IO—扫描端口。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明的结构和工作原理作进一步的详细说明 如附图所示，本实施例的组成部件为包括壳体l、光学位移传 感器2、位移处理器3、触控屏4、触控屏处理器5、集线器6、光学 图像传感器7、扫描处理器8、滚轮9、扫描端口 10，其中光学位移 传感器2是目前光学鼠标中关键和常用的器件，常用的有美国安捷伦 公司的ANDS2500等，而触控屏4经常使用的是电阻式触控屏，触 控屏处理器5即为常用的单片机,光学图像传感器7也是一种传感器， 主要由光学透镜、光敏单元以及辅助电路及外壳组成，目前有很多种 成熟的产品与方案，在本实施例中应用的是CIS传感器，同时扫描处理8与光学图像传感器7相连，可以对所获得的图像信息进行处理， 因为光学位移传感器2与光学图像传感器7都是光感应器件，所以与 光学位移传感器2与光学图像传感器7在壳体1上的对应位置都有端 口 ，光线可以通过端口直射到光学位移传感器2与光学图像传感器7 的内部光敏单元而产生光感应信号。而位移处理器3、触控屏处理器 5、扫描处理器8分别处理来自于光学位移传感器2、触控屏4、光学 图像传感器7的信号， 一般的单片机就可以了，甚至可以根据情况将 位移处理器3、触控屏处理器5、扫描处理器8共同使用一只处理器。 上述部件的连接关系为光学位移传感器2、位移处理器3、触 控屏处理器5、光学图像传感器7、扫描处理器8、集线器6都设置 在壳体1的内部，触控屏为便于书写设置在鼠标壳体1的上表面，其 中，集线器6与扫描处理器8、光学图像传感器7依次相连，同时， 集线器6与位移处理器3、光学位移传感器2依次相连，以及集线器 6与触控屏处理器5、触控屏4依次相连，集线器6接计算机接口， 设置集线器6的原因是因为现在的计算机外部输入设备主要都是 USB接口，特别是USB接口具有简单方便、易插拔的特性，并且在 本实施例中实现鼠标功能、扫描功能及手写输入设备，相当于多个设 备，所以在本实施例中采用的也是USB接口的集线器6，即在壳体l 内部增加一个USB接口的集线器6,并且使集线器6和光学图像传 感器7、扫描处理器8依次相连，来实现扫描功能的实现，同时，集 线器6与位移处理器3、光学位移传感器2依次相连，集线6器接计 算机接口，来完成鼠标的功能，以及集线器6与触控屏处理器5、触控屏4依次相连，实现手写输入的功能。同时，光学图像传感器7设 置于鼠标的后部，并在壳体1后部设置扫描端口 10，光线可以通过 端口 10射入到光学图像传感器7的内部并成像，另外在光学图像传 感器7的两侧面每边设置一个滚轮9，将鼠标竖立或倾斜时，滚轮可 以自由滚动，这样，依靠这两只滚轮9，鼠标竖立或倾倒时可以在平 面上沿直线移动。
因此，基于上述的部件与结构，来说明本发明所涉及的鼠标是如 何工作，在平常工作时，是当作普通鼠标来的，与普通鼠标没有多大 区别，光学位移传感器2获得桌面的图像信号，经过位移处理器3的 处理后得到数据后得到数据并送往计算机。当用户需要输入文字时， 可能有两种情况，第一种是通过手写输入，第二种是扫描输入，下面 分别说明。
当用户进行手写输入时，直接在触控屏4进行书写，书写可以通 过配套的手写笔，也可以直接用手指在触控屏表面书写，这是因为在 本实施例中触控屏4是采用的电阻式触控屏，有一定的压力变化就可 以产生轨迹信息，也就是X、 Y坐标的信息，并送往触控屏处理器5， 也可以称作触控屏控制器，通过触控屏处理器5将X、 Y坐标的信息 转换成标准数据格式送往计算机，完成手写轨迹输入，如果在用户计 算机上配套手写字体识别软件，还可以完成文字的识别。
当用户需要输入将文稿的字符输入时，特别是印刷体文字输入， 这时釆用扫描输入会更为快捷和方便，为了达到这个目的，基于本说 明所涉及的鼠标就可以完成，因为光学图像传感器7设置于鼠标的后部，同时，光学图像传感器4的扫描端口 10位于壳体1后部，在平 时使用鼠标功能时，使用状态是处于水平的，在需要扫描与识别功能 时，则把鼠标竖立起来，与水平面成60-90度的夹角，如图3所示， 使光学图像传感器7在壳体1上对应的扫描端口 10处于对应于平面 上的文稿字符，对准以后并按照字符的行方向进行移动，便可以持续 地采集到字符的图像信息，采集到的图像信息再送往扫描处理器8， 经过图像数据处理得到标准的数据格式，并通过集线器6送往计算 机，在计算机系统内再配置有专用的文字识别软件，对图像进行再次 处理，大致经过边缘分割、特征提取、特征匹配，则可以方便实现对 文字的识别，这种方法对于大量的文稿输入是非常高效的，这也是本 发明最主要的目的和所要想达到的效果。同时，因为在进行对文稿与 字体的扫描时，手持着鼠标移动非常容易产生偏移，这样出来的结果 往往是不符合要求或是容易产生错误的，为了防止这样的结果出现， 在光学图像传感器7的两边侧部，对称设置了滚轮9作为导向机构， 即在光学图像传感器7—边设置一个滚轮，并且可以自由转动，将鼠 标竖立时，将滚轮9置于文稿纸面就可以在文稿纸面沿预定直线移 动，这样移动时再进行扫描效果就非常好，也使扫描与识别的结果保 证最大的正确性。
同时，做为导向装置，可以为导向槽、导轨以及其它结构和方式。
补充一点，上面所述的光学图像传感器7除了是CIS传感器以外， 还可以是CMOS摄像头以及CCD传感器等多种图像传感器件。
因而，上面的通过图像传感器7获得图像并在计算机内进行处理
的方法的过程可以为(1)、首先将鼠标的图像采集端口 (10)对准 文稿的字符进行扫描，通过鼠标上的光学图像传感器(7)对图像信息进行采集；(2)、将采集到的图像信息经过扫描处理器(8)的处理 并传送到集线器(6),并通过集线器(6)传输到计算机主机；(3)、 通过在计算机主机安装的OCR识别软件，对图像信息进行识别，并转变为字符信息；(4)、将识别后的字符信息转变并保存为文字信息， 以便于处理与应用；其中第(3)步骤的OCR识别软件主要包括获取图像、边缘分割、特征提取、特征匹配、字符识别等过程。
另外，可以看上述说明看出，上述的是鼠标功能、手写输入功能 与扫描功能的实现相当于多个独立的设备，也是通过集线器6连接在 一起的来实现的，同时，也就有单独的三个处理器来完成对应的工作， 而在实际工作中，三个处理器在一般情况下是不会同时使用的，这样 可能会产生浪费和成本高的可能，因而，上述三个处理器可以合为二 个或是一个处理器，如附图7所示，可以将扫描处理器8、位移处理 器3与触控屏处理器5合为一个处理器，只是对处理器的要求提高一 些，这时，原来用于连接三个处理器的集线器6就只能够充当一个 USB接口的作用，可以用一个USB接口代替，甚至可以直接使用在 处理器中的USB功能模块，这样更简单方便。
同时，当上述的三个处理器或是三个部分合成为一个处理器时， 分别对应的三个功能一般不会是同时使用，并且各自的工作状态可以 由处理器来控制，即每一个功能都有一个工作与休眠状态的自己转 换，也就是说当不工作可以进入到低功耗的休眠状态，如实现鼠标定位功能的关键器件光学位移传感器2的工作状态就是这样来设置的， 当光学位移传感器2可以感测到所获取图像的变化时，就处于工作状 态，如果感测到所获取图像在一定时间没有变化时，就进入到低功耗 休眠状态，这时的耗电只是正常工作时的几分之一至几十分之一，但 是光学位移传感器2始终有一个检测信号，时间间隔或是检测强度只 有原来的几分之一至几十分之一，如果检测到所获取图像以产生了变 化，就立刻进入到正常工作状态，工作状态完成时， 一般是1-3秒种 的时间，又自动进入到休眠状态，这个状态切换在很多处理器中都有， 可以降低工作功耗并且避免多个部件的相互冲突，所以，在本实施例 中，也是采取的这种措施来保证在正常时不产生相互的干扰，如光学 位移传感器2、触控屏4、光学图像传感器7在等待工作的时候都发 出一个检测信号，那一部分有输入信号的变化，哪一部分就进入到工 作状态，其它两部分处于休眠状， 一旦工作完成一定时间，如l-3秒 种，进入到休眠状态，与其它部分进入到等待状态。
这样，基于本发明所涉及的字符输入鼠标，可以最高效率地实现 文字的快捷输入，即可以的写输入，也可以扫描输入，已经成为一个 文字输入的最便捷计算机外部设备。本发明工作可靠，节省空间，并 兼具扫描、手写输入和鼠标的多种功能，准确度高，实用性强。
权利要求
1. 一种字符输入鼠标，由壳体(1)、光学位移传感器(2)、位移处理器(3)、触控屏(4)、触控屏处理器(5)及集线器(6)构成，其特征在于在壳体(1)内部增加扫描处理器(8)、光学图像传感器(7)，光学图像传感器(7)与扫描处理器(8)及集线器(6)依次相连接；光学图像传感器(7)具有扫描端口(10)，扫描端口(10)置于鼠标壳体(1)外，且端口方向与水平方向平行；扫描端口(10)的端口处有导向装置。
2、 根据权利要求1所述的字符输入鼠标，其特征在于扫 描端口 (10)的导向装置为位置对称的滚轮(9)。
3、 根据权利要求2所述的一种字符输入鼠标，其特征在于 鼠标竖立与水平面成60-90度。
4、 根据权利要求1、 2或3所述的字符输入鼠标，其特征在 于集线器(6)与扫描处理器(8)、光学图像传感器(7) 依次相连，同时，集线器(6)与位移处理器(3)、光学 位移传感器(2)依次相连，集线器(6)与触控屏处理 器(5)、触控屏(4)依次相连，集线器(6)接计算机 接口。
5、 根据权利要求1、 2或3所述的字符输入鼠标，其特征在于光学图像传感器(7)为CIS接触式传感器。
6、 根据权利要求1、 2或3所述的字符输入鼠标，其特征在 于光学图像传感器(7)为CMOS或CCD摄像头。
7、 根据权利要求1、 2或3所述的字符输入鼠标，其特征在 于所述的集线器(6)为USB接口集线器。
8、 根据权利要求4所述的字符输入鼠标，其特征在于扫 描处理器(8)、位移处理器(3)、触控屏处理器(5)合 并成为一个处理器。
9、 根据权利要求8所述的字符输入鼠标，其特征在于集 线器(6)为USB功能模块，并与扫描处理器(8)、位 移处理器(3)、触控屏处理器(5)相连接，或为由上述 处理器合并为一个处理器中的一个USB功能模块。
10、 根据权利要求4所述的字符输入鼠标，其特征在于集 线器(6)可以集成在扫描处理器(8)、位移处理器(3) 或触控屏处理器(5)中。
11、 根据权利要求1所述的字符输入鼠标，其特征在于所 述的导向装置为导向槽、导轨。
12、 一种基于字符输入鼠标的字符识别方法，其特征在于在鼠标上可以实现多种字符输入方法，字符输入的方法 至少为手写输入和光学字符扫描识别输入两种输入方 法，可以根据不同的情况根据选择其一，或是轮流使用。
13、 如权利要求12所述的光学字符扫描识别输入的方法，其过程为-(1) 、首先将鼠标的图像采集端口 (10)对准文 稿的字符进行扫描，通过鼠标上的光学图像传感器(7) 对图像信息进行采集；(2) 、将采集到的图像信息经过扫描处理器(8) 的处理并传送到集线器(6)，并通过集线器(6)传输 到计算机主机；(3) 、通过在计算机主机安装的OCR识别软件， 对图像信息进行识别，并转变为字符信息；(4) 、将识别后的字符信息转变并保存为文字信 息，以便于处理与应用。
14、 如权利要求12所述的一种字符输入鼠标的方法，其特征 在于所述的OCR识别软件主要包括获取图像、边缘分 害U、特征提取、特征匹配、字符识别等过程。
全文摘要
一种字符输入鼠标及方法属于计算机外部设备领域。本发明的技术特征是由壳体、光学位移传感器、位移处理器、触控屏、触控屏处理器及集线器构成，在壳体内部增加扫描处理器、光学图像传感器，光学图像传感器与扫描处理器及集线器依次相连接；光学图像传感器具有扫描端口，扫描端口置于鼠标壳体外，且端口方向与水平方向平行；扫描端口的端口处有导向装置，在鼠标上可以实现多种字符输入方法，字符输入的方法至少为手写输入和光学字符扫描识别输入两种输入方法，可以根据不同的情况根据选择其一，或是轮流使用。本发明的有益之处是同时具备手写输入、扫描输入并进行OCR识别的全部功能，可以随时实现鼠标功能操作以及手写输入操作或是扫描输入操作，结构设计合理，操作方便、准确、速度快，体积小，携带方便。
文档编号G06F3/033GK101206534SQ20061016536
公开日2008年6月25日 申请日期2006年12月18日 优先权日2006年12月18日
发明者刘昌平, 刘迎建, 宋柏君, 王红岗 申请人:汉王科技股份有限公司