用于识别在输入区上手动描划字符的方法和设备技术

本发明专利技术涉及用于识别在包括多个传感器（１５）的输入区（１０）上手动描划的字符的方法和电子设备，每个所述传感器能够借助于手指或描划工具（１３）被激活。所述方法包括比较在所述输入区（１０）上所执行的字符的手迹（１００）和预先确定的字符集合的一组字符。本发明专利技术其特征在于：所述字符集合的每个字符由表示可以描划所述字符的方式的至少一个预先确定的模型来表示，并且在于加工表示已经在输入区（１０）上执行所述字符手迹（１００）的方式的模型。所述模型包括至少表示字符拓扑的拓扑参数，即，具体而言：用于描划字符的笔划（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、．．．）的数量；每个所述笔划（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、．．．）的一维或二维性质；以及二维性质的每个笔划的组成，即组成所述笔划的段（Ａ１、Ａ２、．．．Ｂ１、Ｂ２、．．．）的数量以及每个段的直线或弯曲性质。适当时，所述模型进一步包括：表示所述段迹线的角方位演进的几何参数（φ、φ１、φ２、α）以及表示所述笔划在输入区上的位置的几何参数（Ｐ＃－［０］、Ｐ＃－［１］、Ｐ＃－［２］）。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于识别在输入区上手划字符的方法以及一种用于实施所述方法的电子设备。在本专利技术的范围内，“字符”意味着借助于手指或描绘工具(例如输入笔)能够手动描划的任何字母数字字符(A、B、C、...、1、2、3...)、标点符号(？、！、、..)或符号字符(+、-、*、#、...)。展开来讲，它还将意味着除了字母数字或符号字符的迹线以外的任何迹线，特定的命令与所述迹线相关联，这种迹线在下述说明中被定义为控制字符。特别地这些控制字符旨在允许某些特定命令如光标的运动、以前所输入字符的删除、在大写与小写字母之间的切换等。允许识别在输入区上手划的字符的各种方案已经是公知的。这样的方案特别地用于允许在电子设备(特别地在如电子日记、袖珍计算机或电子时钟的便携式电子设备)中手动输入数据，而不使用键盘。一种方案包括提供所描划字符的点阵或位像的复杂的识别算法，所描划字符与预先确定的字符集合的模型数据相比较，以便标识最接近于所执行迹线的字符。这个方案是不切实际的，且在要应用的计算时间和功率方面上经常需求过多，特别是便携式电子设备。这个方案的另一缺点在于这样的事实，即它要求大的存储器空间用于确定要识别的字符。这个方案进一步要求用户方面的学习，以便于他根据所确定的模式来描划每个字符。因此，本实践将要提出识别设备和算法，其中当在输入区描划字符时检查所执行的运动。典型地，对从输入区，或更确切地是从构成这个输入区的多个传感器发出的信号进行取样，以便确定字符迹线的演进历史。以申请人名义的文件号EP 0 695 979公开了例如一种用于识别在表面上描划的字符的设备以及用于识别这种字符的过程，特别地用于手表。根据这个文件，在构成输入区的传感器内产生一系列表示状态(“ON”或“OFF”)变化的标识符，并且与至少一系列参考标识符相比较以标识所描划的字符。假定某些字符的复杂性及强烈的相似性，本实践将要在字符集合中采取某些简化(例如将字符分解成字母字符、数字字符、符号字符等不同集合，特别地是为了避免某些字符如“O”和“0”、“B”和“8”、“+”和“T”等之间的混淆)，并且强迫用户根据有时与其正常习惯或甚至任何正常习惯相反的已经确定好的顺序来描划字符。因此，利用现有方案，经常仅存在一种描划每个字符的可能方法，使得它不与其它混淆。此外，必须要采取的顺序没有必要对应于所希望字符的自然笔顺特性。假定手写特征有极大变化且甚至完全是相反的(例如在惯用右手的人和惯用左手的人的笔势之间)，这些困难甚至会更大。受到类似约束的字符识别设备的其它实例也被公开于文件号US4,047,010A、US 4,199,751A、GB 2,092,352A以及WO 90/15399。因此这些公知的识别设备和算法要求用户方面的学习或涉及对用户的约束。如果这种学习是不完善的或如果这些约束没有得到遵循，则当所希望的文本被输入时可能出现错误，所述错误延长了数据输入所需要的时间。另一方案被公开在文件号FR 2,538,581中。根据这另一方案，当在输入区上描划字符时，所执行的每个笔划被分解成多个直线段，并且每个这些段的方位是相对于多个参考矢量(数量为8)而加以确定的。由所确定的直线段集合而形成的描划的字符的模型就这样加工出来了，然后与参考字符的对应集合进行比较。根据文件号FR 2,538,581，这个方案被有利地实施在类似于手表类型的便携式对象中。文件号EP 0 632 401提出建立每个字符的模型，不仅基于由直线段所形成的模型，而且基于考虑其它参数的模型，所述其它参数有如书写工具在输入区的向上(“PEN UP”)或向下(“PEN DOWN”)运动、在描划期间暂停的持续时间、迹线的重心、迹线的尺寸、弯曲段的旋转方向、弯曲段的开始及结束点的位置以及这种弯曲段的方位。这后一个文件讲述这种方案是利用称为“相联存储器”的具体存储器类型，在并行处理器系统中实施的。当然，将这种并行处理器结构应用于数据处理能力特别地受到限制的便携式电子设备中，是不可能的。要注意到在文件号FR 2,538,581和文件号EP 0 632 401中均被提议的方案取决于几何考虑，以允许字符的识别。考虑到通过几何参数来建立所写出的已知字符的所有可能变化的模型并不实际，所以这是一个主要的缺陷。的确，笔势可随一个人至另一个人或者甚至对于单个人而有极大的变化。假定它们的极大变化性，字符迹线的参数如方位、大小、位置、长度或其它几何参数因此不能够被使用来允许真实可靠的和鲁棒的字符识别。本专利技术的第一目的是提议一种从用户方面而言并不要求任何学习的方案，即能够识别用户所描划的字符，而用户基本上不必改变他的正常习惯的方案。本专利技术的另一目的是提议一种方案，它能够识别用户以各种方式描划的字母数字字符、符号字符、控制字符或其它字符。本专利技术的另一目的是提议一种方案，然而其既不是太复杂，也不是在实施时要求过高，以致于它可以被应用在小体积的电子设备，如电子日记、袖珍计算机、时钟、便携式电话、遥控器、或任何其它小尺寸便携式电子设备，特别是由电池供电的便携式电子设备中。本专利技术的另一目的是限制在解释所描划的字符时的错误数量，即提议一种能够拒绝某些无论如何都不对应于预先确定字符的字符迹线的方案。因此本专利技术涉及用于识别在电子设备的输入区上手动描划的字符的方法，所述方法的特征列于独立权利要求1中。这种方法的有利实施形成了从属权利要求的主题。本专利技术还涉及用于实施根据本专利技术所述方法的电子设备，其特征列在独立权利要求10中。这个设备的有利实施形成了从属权利要求的主题。本专利技术的一个优点在于这样的事实，即字符不是按照上述那样的字符建立的模型，而是每个字符由至少一个预先确定的模型来定义的，所述预先确定的模型表示此字符可以描划的方式。同样地，由用户在输入区上手动描划的字符用模型来表示，所述模型表示此字符已经所描划的方式。典型地，字符将由不止一个模型来定义，以便于将所述字符可以手动描划的各种方式考虑进去。更具体而言，根据本专利技术，所述模型包括至少关系到字符拓扑的拓扑参数，即具体而言-用于描划字符的笔划数量；-每个所述笔划的性质，即它是一维性质(点)还是二维性质(一个或多个段)的笔划；以及-二维性质的每个笔划的组成，即-形成二维性质笔划的段的数量；以及-每个段的性质，即它是直线段还是弯曲性质段。有利地，拓扑参数可以通过关系到字符迹线笔划的“闭合”性质(如字符“B”、“D”、“O”、“8”、“0”等)或“开放”性质(例如字符“A”、“C”、“E”等)的指示来完成。在本专利技术的范围内，“拓扑”意味着字符独立于它的大小和确切尺寸(即独立于字符的确切几何形状)的所有特征。特别地，在本专利技术的范围内，这将意味着用于描划字符的笔划数量和性质，如果适当的话，还有如上面所提及的每个所述笔划组成。它还将意味着其它参数如下面所提及的弯曲段的旋转方向。在本专利技术的范围内，“笔划”意味着由手指或描划工具在输入区从开始至它被中断所实现的迹线，每个字符能够以可变数量的笔划描划出，在拉丁字符集合的字母数字或符号字符的情况下，典型地以小于或等于四笔划。“段”意味着笔划的一部分，所述笔划的一部分，因其直线或弯曲性质、以及/或由手指或描划工具在执行考虑中的笔划期间所采取的明显方向变化，而区别于所述笔划本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于识别在电子设备的输入区（１０）上借助于手指或描划工具（１３）手动描划的字符的方法，所述输入区（１０）包括多个传感器（１５），每个所述传感器能够借助于所述手指或所述描划工具（１３）得到激活，所述方法具体包括：比较在所述输入区（１０）上所执行的字符手迹（１００）和来自预先确定的字符集合的一组字符。 所述方法其特征在于：所述字符集合的每个字符由表示可以描划考虑中的字符的方式的至少一个模型来表示，并且在于：加工表示所述字符的手迹（１００）已经在输入区（１０）上被执行的方式的模型， －所述模型包括至少关系到字符拓扑的拓扑参数，即，具体地： （ｉ）用于描划字符的笔划（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、…）的数量； （ｉｉ）每个笔划（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、…）的性质，即它是一维还是二维性质的笔划，以及 （ｉｉｉ）二维性质的每个笔划的组成，即 －形成所述二维性质笔划的段（Ａ１、Ａ２、…Ｂ１、Ｂ２、…）的数量；以及 －每个段（Ａ１、Ａ２、…Ｂ１、Ｂ２、…）的性质，即它是直线性质的还是弯曲性质的段， －适当时，所述模型进一步包括： （ｉｖ）对于每个直线或弯曲性质的段（Ａ１、Ａ２、…Ｂ１、Ｂ２、…），表示所述段（Ａ１、Ａ２、…Ｂ１、Ｂ２、…）迹线的角方位演进的几何参数（φ、φ１、φ２、α）；以及／或 （ｖ）对于一维或二维性质的每个笔划（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、…），表示所述笔划（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、…）位置的几何参数（Ｐ↓［０］、Ｐ↓［１］、Ｐ↓［２］）， 所述方法基本包括： －从所述字符集合的字符模型当中，确定一组候选者，其具有与所述字符手迹（１００）的模型类似的拓扑参数；然后 －如果所述候选者组包括不止一个候选者，则标识具有最接近于所述字符手迹（１００）的角方位（φ、φ１、φ２、α）演进几何参数以及／或位置（Ｐ↓［０］、Ｐ↓［１］、Ｐ↓［２］）的候选者。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：JP米诺，
申请(专利权)人：阿苏拉布股份有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]