专利名称：一种盲写信息输入系统和方法
技术领域：
本发明涉及信息输入技术领域，尤其涉及一种盲写信息输入系统和方法。
背景技术：
采用传统的输入设备如键盘进行输入时，使用者需要随时盯住屏幕进行输入，无法使眼睛从屏幕上解放。即使采用触摸屏进行输入，由于现有手持设备的手写输入方式基于识别原理，即通过内置的触控笔或直接手指在屏幕上书写，屏幕通过压力变化或磁力变化等感知接触点的位置，然后通过设备内部的手写识别系统把手写的各种字体转换为可识别的标准字体，而后将其显示在屏幕上，也就是说，采用触摸屏输入方式是在每输入一个字都要进行判断，选择对应具体字库里的具体字符文字，当使用者书写笔迹比较潦草时，其识别效果差，因此，使用者不能随意地进行文字书写，需要随时盯住屏幕输入文字，且这种输入方式无法保存原始输入信息。因而，现有的这些输入方式无法满足人们快速方便随时随地记录各种信息的需求。
发明内容
本申请提供一种盲写信息输入方法和系统，无需借助眼睛注视的“默写输入”，即可实现盲屏信息输入，丰富使用者的书写体验，方便信息时代随时随地进行信息交互与记录。根据本申请的一个方面，提供一种盲写信息输入系统，包括书写感应设备，用于感应使用者书写所产生的运动轨迹，得到元素轨迹和元素轨迹间隔时间，所述元素轨迹为书写感应设备从感应书写开始至结束期间所感应到的书写轨迹，所述元素轨迹间隔时间为前一个元素轨迹结束至后一个元素轨迹开始之间的时间间隔；处理器，用于将元素轨迹转换为矢量图形，并根据元素轨迹间隔时间将矢量图形组合为字符信息单元；存储模块，用于存储矢量图形和/或字符信息单元。进一步地，所述处理器包括转换模块，用于将元素轨迹转换为矢量图形；组合模块，与所述转换模块相连，用于将在相邻两个均大于等于预设阈值的元素轨迹时间间隔的期间内的所有图形矢量组合为一个独立的字符信息单元。所述的盲写信息输入系统还包括传输模块，所述传输模块用于将矢量图形和/或字符信息单元传送到指定设备。所述的盲写信息输入系统还包括识别模块，用于将字符信息单元转换为文本信息和/或分析处理模块，用于对矢量图形进行分析，根据分析结果对矢量图形进行合并、拆分、或叠加处理。根据本申请的另一个方面，提供一种终端设备，其包括如上所述的盲写信息输入系统。根据本申请的又一个方面，提供一种盲写信息输入方法，包括感应步骤，使用书写感应设备感应使用者书写所产生的运动轨迹，得到元素轨迹和元素轨迹间隔时间，所述元素轨迹为书写感应设备从感应书写开始至结束期间所感应到的书写轨迹，所述元素轨迹间隔时间为前一个元素轨迹结束至后一个元素轨迹开始之间的时间间隔；处理步骤，将元素轨迹转换为矢量图形，并根据元素轨迹间隔时间将矢量图形组合为字符信息单元；存储步骤，存储矢量图形和/或字符信息单元。进一步地，所述处理步骤包括将元素轨迹转换为矢量图形；判断相邻两个元素轨迹间隔时间是否均大于等于预设阈值，若是，则于将位于这两个元素轨迹时间间隔期间内的所有图形矢量组合为一个独立的字符信息单元。所述的盲写信息输入方法还包括传输步骤，将矢量图形和/或字符信息单元传送到指定设备。所述的盲写信息输入方法还包括识别步骤，将字符信息单元转换为文本信息。所述的盲写信息输入方法还包括分析处理步骤，对矢量图形进行分析，根据分析结果对矢量图形进行合并、拆分、或叠加处理。本申请的有益效果是通过感应信息输入的轨迹，在不便于用眼的场合下实现盲屏信息输入，在一定范围内上取代其它文字信息输入方式，使手持设备或计算机的使用更具人性化，带动了人机交互模式的创新。
图I是本申请一种实施方式的盲写信息输入系统的结构示意图；图2是本申请一种实施方式的盲写信息输入系统中组合模块示意图；图3是本申请一种实施方式应用于书写笔画构成文字时的基本矢量图形的示意图；图4是本申请一种实施方式应用于实行命令控制的几种基本矢量图形；图5是本申请一种实施方式实现汉字输入从触摸屏书写转换为图形适量信息，到转换为可复制传递的数字文字信息的流程示意图；图6是本申请另一种实施方式的盲写信息输入系统的结构示意图；图7是本发明一种实施方式的信息输入方法的流程示意图；图8是本发明一种实施方式的信息输入方法中识别模块侧的流程示意图；图9是本申请另一种实施方式的盲写信息输入系统的结构示意图；图10是本申请一种实施方式的盲写信息输入系统的应用例不意图。
具体实施例方式下面通过具体实施方式
结合附图对本发明作进一步详细说明。本申请的设计思想是不要求在每个文字输入完毕之后就直接进行文字识别，书写者不需盯着屏幕进行输入，而是采用盲屏输入(即不看屏幕输入)，侧重的是捕捉随时灵感信息，书写记录的是一连串反应书写者思路与语义的由图形矢量信息组成的文字信息，类似真正的笔记本功能；这样，当在终端再现该文字信息时，如果文字信息是书写者自己个性化定义的文字符号如速记符号，书写者可以看懂自己手写的个性化图形信息，如果文字信息时采用通用的文字符号如汉字或字母进行记录，也可以通过终端中带有的识别算法进行文字识别。
实施例I本实施例提供一种盲写信息输入系统，如图I所示，包括书写感应设备10、处理器20和存储模块30。书写感应设备10用于感应使用者书写所产生的运动轨迹，该轨迹反应的实际就是包括所有数字、符号、文字、图形等各种信息。书写感应设备可以是触摸屏或手写板，使用者可以通过手写笔或手指在其上书写。书写感应设备通过感应书写得到元素轨迹和元素轨迹间隔时间。元素轨迹是指书写感应设备从感应书写开始至结束期间所感应到的书写轨迹，即手写笔或手指从接触触摸屏屏幕或手写板到离开触摸屏屏幕或手写板期间所生成的每个独立的轨迹。元素轨迹间隔时间是指前一个元素轨迹结束至后一个元素轨迹开始之间的时间间隔，即书写者每书写完一个元素轨迹后，手写笔或手指离开触摸屏屏幕或手写板和下次书写再次接触触摸屏屏幕或手写板期间的时间间隔。书写感应设备为用户提供一个输入信息的平台，而处理器则是将得到的各个元素轨迹分别转换为矢量图形，并结合元素轨迹间隔时间进行组合处理。具体地，处理器20包括转换模块21和组合模块22。转换模块21用于将元素轨迹转换为矢量图形，具体转换方法可参考常用的相关技术，在此不作详述。组合模块22与转换模块21相连，用于将在相邻两个均大于等于预设阈值的元素轨迹时间间隔的期间内的所有图形矢量组合为一个独立的字符信息单元，其中，一个独立的字符信息单元是指由一系列矢量图形组成的一个代表某字符或图形的有序集合，预设阈值可为经验值。为易于理解组合模块的作用，举例如图2所示，矢量图形A和矢量图形B之间的元素轨迹间隔时间为tl，矢量图形B和矢量图形C之间的元素轨迹间隔时间为t2，矢量图形C和矢量图形D之间的元素轨迹间隔时间为t3，若tl和t3均大于等于预设阈值，而t2小于预设阈值，则由矢量图形B和矢量图形C可构成一个独立的字符信息单元。应理解，当仅得到一个元素轨迹时，系统可有设置用于判断使用者是否已完成书写的功能，从而，若仅得到一个元素轨迹时，则将该元素轨迹视为一个独立的字符信息单元。存储模块30用于存储矢量图形和/或字符信息单元。基于本实施例的盲写信息输入系统，本申请提供一种盲写信息输入方法实施例，包括感应步骤，使用书写感应设备感应使用者书写所产生的运动轨迹，得到元素轨迹和元素轨迹间隔时间；处理步骤，将元素轨迹转换为矢量图形；判断相邻两个元素轨迹间隔时间是否均大于预设阈值，若是，则于将位于这两个元素轨迹时间间隔期间内的所有图形矢量组合为一个独立的字符信息单元；存储步骤，存储矢量图形和/或字符信息单元。各步骤具体说明可参考本实施例的盲写信息输入系统中的相应说明，在此不再重述。如前述，书写者书写的内容可包括所有数字、符号、文字、图形等各种信息。图3示出了一种实例中在书写笔画构成文字时的基本矢量图形的示意图，特别是针对如汉字、韩文、日文等笔画构成文字，图中从左到右、从上到下分别对应汉字的“横、竖、撇、捺、左弯钩、右弯钩、折、提”几个基本笔画。这些基本笔画构成了基本的矢量图形。可见，组成每一个汉字的字符信息单元包括一系列的矢量图形，书写者在进行书写时可不看屏幕进行盲写，通过这样的方式也可以得到书写的以系列矢量图形存在的内容。图4示出了利用本申请盲屏信息输入系统进行操作控制的一种实例。其中，401所示的矢量图形-“逆横”表示可在输入过程实现删除功能，即如果前一个字符信息单元书写错误，可用401所示的笔画进行删除，可以理解，此时401所示笔画是由一个矢量图形构成了一个字符信息单元；402所示矢量图形一“逆竖”表示可实现切换到下一文档的功能；403所示矢量图形可实现回到第一篇存储文档的功能，相当于回到起始文档，便于在“盲写输入”情况下，不用看屏幕也能确定所在文档的位置；在集成有盲写信息输入系统的终端中，在盲写输入程序随终端启动的情况下，404可作为激活“盲写输入”的功能开始进行盲写输入，如果盲写输入程序没有随系统启动，即没有在终端的系统进程中，要启动盲写输入可以通过进入系统界面，正常开启程序激活盲写输入状态；405所示矢量图形(此时即字符信息单元)可做为结束盲写输入并存档的命令。应理解，盲写信息输入系统中的各种操控命令并不限于图4所示的手势命令，可自定义相关手势笔画。盲写信息输入的开始与结束可以利用操作界面来定义开始结束；也可以定义特殊的轨迹动作，例如一个对号是开始，一个叉号是结束；还可以利用例如终端中设有的加速度传感器来定义开始或结束，例如连续晃动两下是开始，晃动一下是关闭等等。另一种实例中，采用特定的符号或者符号组合作为控制符号，例如采用螺旋线表示后面输入的内容是中文，处理器可以据此对一系列元素图形矢量信息进行更为准确的分析；控制信息可以代表操作命令，例如可以使用两个嵌套的三角形作为打开音乐播放器的命令，系统接收到这样的矢量图形后，执行相应的控制操作。这里以实现汉字“人”的输入过程这一实例为例，进一步说明本实施例，如图5所示使用者的手指接触触摸屏屏幕501到手指离开触摸屏502，完成一个元素轨迹“ j ”的书写，该元素轨迹被处理器的转换模块转换为相应的矢量图形；手指再次接触触摸屏503，从手指书写完上一个矢量图形“)”离开屏幕502到手指再次接触触摸屏503，其时间间隔小于预设阈值，所以，可以判断下一笔得到的矢量图形和前一笔的“)”属于同一字符信息单元；手指接触触摸屏503到离开触摸屏504所书写得到的第二个矢量图形一 “又”，手指离开触摸屏504后再也没有触摸屏幕，或再次触摸屏幕时其时间间隔大于预设阈值，系统即认为这两个矢量图形“j ”(撇)和“又”(捺)构成一个字符信息单元，其矢量图形为505所示，跟手指在触摸屏上的轨迹完全相似；如将该字符信息单元进一步进行识别，则可把该字符信息单元所代表的系列矢量图形转换成可复制传递的数字化文字506。以上为一个汉字的输入过程，多位汉字或其它字符文字的输入过程同理，在此不再重述。上例中，判断使用者书写完毕手指离开触摸屏和再次书写接触触摸屏的时间间隔是否大于预设阈值进行判断，预设阈值为经验值，若是，则将所存储的矢量图形划分为独立的字符信息单元；否则继续感知运动轨迹。也就是说，以书写完毕一次元素轨迹后手指离开触摸屏屏幕到再次书写接触屏幕的时间间隔区分字符信息单元，即只要两次手指在触摸屏屏幕上的提笔和落笔时间间隔小于预设时间阈值，则认为触摸屏屏幕上的所有手指书写轨迹为一个字符信息单元，这样，可以方便后续对输入的信息的记录与识别。与传统的信息输入系统相比，米用本实施例的盲写信息输入系统可实现盲屏输入，即可以不借助眼睛实现信息的记录与存储，从而，在不便于用眼的任何场合下实现盲屏文字信息输入，带动了人机交互新模式的创新，不仅能够在一定范围内上取代其它信息输入方式，而且使手机或电脑等设备的使用更具人性化。实施例2 如图6所示，本实施例与实施例I的不同在于，多了识别模块40。识别模块40用于将字符信息单元转换为文本信息。本领域技术人员可以采用常用的模式识别算法来识别文字，例如可以通过SVM特征的训练集进行匹配识别，也可以使用神经网络的方法，本申请对此不做限制。应理解，处理器20和识别模块40之间、或者存储模块30与识别模块40之间隐含着发送与接收的动作，即，将处理器20和/或存储模块40中的字符信息单元发送到识别模块40中进行分析处理以得到相应的文字、图形等可视信息或控制信息，而识别模块40则有接收发送来的字符信息单元这个动作，换句话说，即处理器20和识别模块40之间、或者存储模块30与识别模块40之间可以通过有线或无线的方式进行传输，其中，有线通信方式可以光通信，也可以是USB通信或者其他接口协议的总线方式通信，而无线通信方式可以是WIFI通信，或者蓝牙通信或者红外通信等，当然也可以是3G通信；本申请对此不做限制。也就是说，处理器、存储模块及识别模块可以合并为一个器件，也可以分处于两个或者三个不同的器件上。当分处于不同的器件时，本实施例实质上还包括传输模块，用于将矢量图形和/或字符信息单元传送到指定设备。具体传输方式可以是如前述的有线或无线方式，一种较佳方式是采用无线通讯传输，其可以是WIFI通信，或者蓝牙通信，或者红外线通信、或者3G通信等，本申请对此不作限制。本实施例的盲写信息输入系统并不是每输入一个文字就进行识别，而是在书写输入过程中仅通过转换模块和组合模块进行处理然后记录，至于是否需要进一步识别，可根据用户实际需要设定，也就是说信息的识别与信息的输入实质上是分开进行的，增加了信息输入的灵活性。基于本实施例的盲写信息输入系统，本申请提供一种盲写信息输入方法实施例，包括感应步骤，使用书写感应设备感应使用者书写所产生的运动轨迹，得到元素轨迹和元素轨迹间隔时间；处理步骤，将元素轨迹转换为矢量图形；判断相邻两个元素轨迹间隔时间是否均大于预设阈值，若是，则于将位于这两个元素轨迹时间间隔期间内的所有图形矢量组合为一个独立的字符信息单元；存储步骤，存储矢量图形和/或字符信息单元；识别步骤,将字符信息单元转换为文本信息。为了更进一步地说明这种输入方法，图7和图8示出了一个更为详尽的实施例，其中，图7为信息输入方法的流程，图8示出了映射为文字信息的流程。以通过移动终端的触摸屏输入文字信息为例，同时处理器和识别模块不位于同一设备上，即处理器所在设备和识别模块所在设备之间通过通信方式进行发送与接收，如图7所示，包括如下步骤步骤S701，初始化，即该步骤建立初始化坐标系，用于确定后续运动轨迹的坐标位置，初始化是为了重新开始写字并记录，需要把前一字符符号的矢量轨迹从内存中清除，开始另一单位字符的记录。否则或出现记录和识别的混淆，例如把上一文字的轨迹叠加到第二个文字上。步骤S702，感知手指在触摸屏上的轨迹；步骤S703,将运动轨迹转换为元素图形矢量信息；步骤S704，累计存储元素图形矢量信息；步骤S705，判断手指离开触摸屏的时间是否大于预设时间阈值，若是则转步骤S706，若否则转步骤S02继续感应运动轨迹；步骤S706，将累计存储的元素图形矢量信息构成矢量组作为一个信息单元；步骤S707，字符存储信息单元，可直接输出该字符信息单元至移动终端或通过通信方式传送至其他设备中；步骤S708，对文字图形矢量组构成的字符信息单元进行文本转换；步骤S709，存储转换成文本文字的图形矢量组；步骤S710，判断是否结束信息输入，若是则直接结束，若否，则表明还要继续输入，转至步骤S701重新开始新的输入。图8是接收端(即识别模块一侧)接收信号并映射为文字的流程，包括如下步骤步骤S801，接收触摸屏的输入信号，可以通过硬件或软件触发来确定当前需要输入信息；步骤S802，设备端激活文本输入状态；也就是说，步骤S801和S802相当于一个初始化过程，唤醒接收端准备接收数据；步骤S803，读取手指轨迹的矢量信息；步骤S804，将矢量图形转换成可复制的文字信息。一种实施例中，矢量图形记录了文字或图形抬笔、落笔、笔迹上各像素的空间位置，可能还记录着各笔段之间的时间关系等信息，并对这些信息加以处理，以一定的规则提取特征，由识别模块加以识别，识别模块将所提取的特征与识别特征库的特征相比较，从而识别出文字信息。至此，文字信息输入完成。当然，根据图7和图8的上述步骤，在不脱离本申请的精神和原则下，本领域技术人员可以进行简单的更换、增加或删减步骤。例如，可以将分析与识别信号的步骤都放到感知书写动作的外设上，在外设中将文字识别出来，然后再发送给其他设备端进行存储等其他操作。实施例3如图9所示，本实施例与实施例I的不同在于，多了分析处理模块50，用于分析矢量图形，根据分析结果对矢量图形进行合并、拆分、叠加等处理，以便消除书写过程中由于停顿、落笔轻重等造成的字符信息单元划分错误，使之更加符合书写者的原意，具体的分析处理算法可采用常用的相关算法实现，本申请对此不作限制。例如采用螺旋线表示后面输入的内容是中文，处理器可以据此对一系列元素图形矢量信息进行更为准确的分析；存储模块此时可存储原始得到的矢量图形，也可存储经分析处理后的矢量图形。实施例4本实施例的盲写信息输入系统，包括书写感应设备、处理器、分析处理模块、存储模块和识别模块，本实施例还可包括传输模块，各模块的描述可参考前述实施例广3中对应的模块的描述，在此不再重述，当然一种较佳的方案中，处理器的组合模块是对经分析处理模块分析处理后的矢量图形进行组合。实施例5本实施例提供的终端设备包括信息输入系统，该系统可由实施例f 4的盲写信息输入系统实现。该设备可以是手机、平板电脑、袖珍音乐或视频播放器等一切带有触摸屏的便携移动设备。如图10所示为一应用例，目前移动终端如手机已是随处可见的通信设备，且具有较大的存储容量，因此这里采用具有触摸屏的移动终端替代书写感应设备和存储模块，通过移动终端的触摸屏感知使用者的手指的笔画动作或者图形文字动作，得到相应的元素轨迹，然后采用处理器将元素轨迹转换为矢量图形，将矢量图形存储在移动终端上或者通过通信方式传送至指定的设备如平板电脑、笔记本或台式计算机等电子设备进行存储。同时存储的矢量图形，通过文字识别算法在处理器中进行处理，把原始矢量信息转换成可复制及传递文本信息。由于通过移动终端触摸屏进行信息输入时，触摸屏不仅可以显示代表书写信息的运动轨迹，也可以不需要眼睛注视而不显示书写轨迹，从而实现默写输入。本领域技术人员可以理解，上述实施方式中各种方法的全部或部分步骤可以通过程序来指令相关硬件完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括只读存储器、随机存储器、磁盘或光盘等。以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。
权利要求
1.一种盲写信息输入系统，其特征在于，包括书写感应设备，用于感应使用者书写所产生的运动轨迹，得到元素轨迹和元素轨迹间隔时间，所述元素轨迹为书写感应设备从感应书写开始至结束期间所感应到的书写轨迹，所述元素轨迹间隔时间为前一个元素轨迹结束至后一个元素轨迹开始之间的时间间隔；处理器，用于将元素轨迹转换为矢量图形，并根据元素轨迹间隔时间将矢量图形组合为字符信息单元；存储模块，用于存储矢量图形和/或字符信息单元。
2.如权利要求I所述的盲写信息输入系统，其特征在于，所述处理器包括转换模块，用于将元素轨迹转换为矢量图形；组合模块，与所述转换模块相连，用于将在相邻两个均大于等于预设阈值的元素轨迹时间间隔的期间内的所有图形矢量组合为一个独立的字符信息单元。
3.如权利要求2所述的盲写信息输入系统,其特征在于,还包括传输模块，所述传输模块用于将矢量图形和/或字符信息单元传送到指定设备。
4.如权利要求2或3所述的盲写信息输入系统，其特征在于，还包括识别模块，用于将字符信息单元转换为文本信息；和或分析处理模块，用于对矢量图形进行分析，根据分析结果对矢量图形进行合并、拆分、或叠加处理。
5.—种终端设备,其特征在于,包括如权利要求1-4任一项所述的盲写信息输入系统。
6.一种盲写信息输入方法，其特征在于，包括感应步骤，使用书写感应设备感应使用者书写所产生的运动轨迹，得到元素轨迹和元素轨迹间隔时间，所述元素轨迹为书写感应设备从感应书写开始至结束期间所感应到的书写轨迹，所述元素轨迹间隔时间为前一个元素轨迹结束至后一个元素轨迹开始之间的时间间隔；处理步骤，将元素轨迹转换为矢量图形，并根据元素轨迹间隔时间将矢量图形组合为字符信息单元；存储步骤，存储矢量图形和/或字符信息单元。
7.如权利要求6所述的盲写信息输入方法，其特征在于，所述处理步骤包括将元素轨迹转换为矢量图形；判断相邻两个元素轨迹间隔时间是否均大于等于预设阈值，若是，则于将位于这两个元素轨迹时间间隔期间内的所有图形矢量组合为一个独立的字符信息单元。
8.如权利要求7所述的盲写信息输入方法，其特征在于，还包括传输步骤，将矢量图形和/或字符信息单元传送到指定设备。
9.如权利要求7或8所述的盲写信息输入方法，其特征在于，还包括识别步骤，将字符信息单元转换为文本信息。
10.如权利要求9所述的盲写信息输入方法，其特征在于，还包括分析处理步骤，对矢量图形进行分析，根据分析结果对矢量图形进行合并、拆分、或叠加处理。
全文摘要
本发明公开了一种盲写信息输入系统和方法及系统，其中，系统包括书写感应设备，用于感应使用者书写所产生的运动轨迹，得到元素轨迹和元素轨迹间隔时间，所述元素轨迹为书写感应设备从感应书写开始至结束期间所感应到的书写轨迹，所述元素轨迹间隔时间为前一个元素轨迹结束至后一个元素轨迹开始之间的时间间隔；处理器，用于将元素轨迹转换为矢量图形，并根据元素轨迹间隔时间将矢量图形组合为字符信息单元；存储模块，用于存储矢量图形和/或字符信息单元。本发明通过传感器感应信息输入的轨迹，在不便于用眼的场合下实现盲屏信息输入，在一定范围内上取代其它信息输入方式，使手持设备或计算机的使用更具人性化，带动了人机交互新模式的创新。
文档编号G06T11/80GK102929534SQ201210379500
公开日2013年2月13日 申请日期2012年9月29日 优先权日2011年9月30日
发明者程如中, 王新安, 申凌, 赵勇, 魏益群, 戴勇 申请人:北京大学深圳研究生院