掌上型數據處理裝置的手寫輸入方法

專利名稱：掌上型數據處理裝置的手寫輸入方法
技術領域：
本發明是關于一種以手寫筆跡連續輸入文字的方法，特別是一種建立在例如掌上型手持計算機或其它類似的掌上型數據處理裝置的手寫輸入方法。
在目前的掌上型計算機(Hand-held Personal Computer，以下簡稱HPC)中已開發的中文文字輸入技術如手寫輸入法、拼音(注音)輸入法等輸入中文的方法發展迅速且已成為其標準配置；輸入法功能的日益精銳，進一步帶動了對所輸入內容進行多種功能應用的開發進程。
在發展迅速的科技時代，各生產廠家所推出的掌上型數據處理裝置，例如HPC、或是個人數字助理(Personal DigitalAssistant，以下簡稱PDA)接踵而至，其中，幾乎都包含有能夠記錄手寫筆跡的速記秘書功能，但都只是單純的記錄手寫筆跡或圖文混排的編輯觀念，對于所記錄的內容即便可增加頁數，但存儲量甚差，資料的互動應用、重復利用就完全無法實施；手寫筆跡與圖文混排成為儲存的最極限制即不可再將該文字內容、文件(text file)資料輸入至其它功能系統或以字符碼方式儲存；快速記錄下來的資料內容若想再次利用或進行其它應用時，必須另外重新輸入或以紙張備份，若想在多處使用，便需多次重復輸入動作；這些缺陷使其不能稱為真正意義的速記秘書。
傳統技術中利用中文手寫辨識手段進行輸入的手寫文字的辨識儲存，同樣應用向量圖形方式保留手寫筆跡，的確作到了很大的改進，但對所儲存的資料進一步的應用卻無人能及(以速記秘書為例)。
速記秘書所能夠達到的功能應用及缺點有1.以手寫辨識方式輸入中文文字，而所有輸入的資料則是以向量化的圖形方式進行儲存。
2.先進的設計可以對進行相同的基本的編輯功能，如“選擇、復制、粘貼、剪下…”。
3.但所有對當前資料的編輯僅僅限制在速記秘書軟件所提供的環境內操作。
4.僅僅可以儲存一筆資料內容，且編輯方式單一，大部分只能進行單一頁面的編輯，所以編輯內容大小受到限制；對手寫的筆跡只能以等寬壓縮方式顯示，不能進行隨意換行或插入空格，顯示方式呆板。
5.若想將所儲存的資料直接轉換成為電話名片或備忘記事等其它格式的文件資料是無法做到，只能重新輸入與編輯；所以其實質上的速記秘書僅僅是一種圖片集的作用，不能立刻成為有用的文件，稱不上是真正的速記秘書。
單字單辨識的手寫輸入；在每次以手寫方式輸入的每一個字都需要辨識，破壞了輸入的連貫性，影響了手寫文字的輸入速度；并且，輸入的結果僅僅是辨識之后轉換完成的內碼，手寫的筆跡僅作為中間過程并被丟棄。
本發明的主要目的是提供一種快速輸入中文手寫筆跡的方法，能夠在不必重復輸入的情況下，利用即有的“手寫筆跡”經過辨識轉換等方式，達到快速輸入中文文字資料的目的。
本發明的另一目的是提供一種可以支持一般常用的文件編輯軟件的中文手寫輸入法，并可直接將所記錄的手寫筆跡辨識轉換為其它常用的文件格式(file type)。可以擴大手寫文件的應用范圍，加強了其它文件編輯器或文件編輯軟件的可利用性，提供使用者更快捷、便利，并且可以真正達到一次輸入，不限次數應用的中文手寫輸入功能，同時提高了速記內容的利用率，以及速記內容與其它文件之間的兼容性。
基于以上目的，本發明所提供的方法的實現，在硬件上要求有支持手寫輸入功能的掌上型數據處理裝置、顯示裝置、圖像儲存裝置；在軟件上要求具有手寫辨識系統和向量圖形壓縮軟件。
本發明所揭露的方法主要是在具有支持手寫辨識輸入裝置的HPC上書寫中文漢字或繪制簡易圖形，將中文漢字或簡易圖形以向量圖形的格式保存起來以達到手寫筆跡保存的目的；此時選擇應用本發明技術可對所儲存的手寫文字筆跡或簡易圖形加以辨識轉換，經過辨識核心的辨識轉換，轉換結果將以字符碼格式儲存，而根據字符碼code所找到對應的字形font便可顯示在另一文件編輯軟件內，可由使用者任意指定，而且原有的手寫筆跡內容仍被保留；轉換的文字即可在所選擇的文件編輯軟件進行任意應用及發揮，包括資料的直接發送，還可與原有的手寫筆跡進行對照修改，致使速記秘書等以手寫筆跡方式保存資料的文件編輯軟件不再是唯一的手寫文字輸入工具。
有關本發明的詳細技術內容及實施例，現顯示圖本說明如后。


圖1，是掌上型數據處理裝置的硬件邏輯構造圖。
圖2，是本發明的主要步驟流程圖。
圖3，是顯示向量圖形的步驟流程圖。
圖4，是手寫辨識作業的運作流程圖。
圖5，是校正辨識結果的處理步驟流程圖。
圖6～圖12，是為實現本發明的方法的連續操作實例圖。
圖示符號說明10....存儲單元101...只讀存儲器(ROM)102...隨機存取內存(RAM)20....中央處理單元(CPU)30....鍵盤40....顯示屏50....通訊接口單元首先請參閱圖1，是實施本發明方法所需的掌上型數據處理裝置的硬件邏輯構造圖；其構造組成與傳統具有支持手寫輸入法的HPC或PDA類似，至少包括有一存儲單元10，包含有只讀存儲器(ROM)101，與隨機存取內存(RAM)102，其中的只讀存儲器101至少內建有一手寫辨識核心，即一手寫辨識軟件，用以完成手寫輸入法的辨識運作程序，而隨機存取內存102則是用以儲存手寫輸入法在運作過程中所產生的圖形、資料或文件(text file)；一中央處理單元(CPU)20，依據只讀存儲器101內建的程序執行手寫輸入辨識、向量圖形壓縮以及數據處理的功能；一鍵盤30，可能包含有數字鍵組、文字鍵組與功能鍵組，用以提供輸入字符或指令的功能；以及一顯示屏40，支持手寫輸入功能，可作為手寫輸入的手寫板例如觸摸式顯示器，顯示圖形、文件或是資料的內容。
而在圖1所揭露的掌上型數據處理裝置的硬件構造，還可以增加一通訊接口單元50，用以提供掌上型數據處理裝置與其它信息產品，如個人計算機(PC)、筆記型計算機(Note-Book)的數據通訊路徑，提供資料交換或是傳輸的功能。
本發明的主要技術是應用手寫輸入辨識、字符碼轉換，以及利用向量圖形的格式將輸入的文字筆跡保存起來的手段，達到對寫過的內容隨寫隨改的目的。增加其工作效率，更擴大了其用途及應用范圍，使記錄的資料內容真正稱得上是速記。使用者僅需一次輸入的資料內容即刻便可以轉成字符碼以便執行修改、編輯、打印輸出甚至復制等一系列后續的文書編輯工作，達到資料快速輸入的目的。在不增加任何多余負荷的內存同時，還可減少按鍵及書寫次數，大大提高輸入速度及應用范圍。
本發明所揭露的方法如圖2所示，主要包括有下列步驟1、建立手寫筆跡的向量圖形的步驟，用以將手寫輸入的文字或是簡易圖形轉換為向量圖形的格式；2、儲存向量圖形的步驟，用以將向量圖形依據輸入順序逐一儲存為一個文件(text file)；3、顯示文件內容的步驟，其中包含依據顯示區域的大小壓縮向量圖形的坐標并將其顯示于顯示屏40及其中的顯示或編輯區域；4、手寫辨識處理的步驟，依據HPC系統所支持的字符碼(如ASCII，或BIG5，或GB2312等內碼編碼)，通過一辨識核心將文件中所有的向量圖形轉換為相應的字符碼；5、校正辨識結果的步驟，將辨識結果所產生的字符碼所對應的字形，以及包含手寫筆跡的向量圖形的文件內容通過同步顯示的方式，供使用者參考以進行手動校正的操作；以及6、儲存校正結果的步驟，將校正結果的正確字符碼儲存為一正確的文件檔案(text file)。
上述各個步驟的詳細實施內容將繼續在下文中逐一說明。
首先、在步驟1中，使用者通過觸摸式顯示屏40或是其它類似的設備輸入的手寫筆跡(在此所指的手寫筆跡可能是文字、符號或是其它簡易圖形)，但不論是何者都會被一一的記錄儲存為一個位圖，其中包括抬筆點、落筆點信息都可被記錄，當然若是在手寫輸入的過程中，使用者通過鍵盤30所輸入的文字或符號也將直接轉換為字符碼一并儲存，假設使用預設的最大寬高為64×64的位圖(最大寬度MaxWidth，最大高度MaxHeight，如64×64點point)，而表示手寫筆跡的位圖的數據結構描述，如下列表一所示。
表一在取得手寫筆跡的位圖之后，接著將利用向量化的技術將位圖(Dot-Matrix picture)轉換為向量圖形(VectorGraphics)，而此一技術現早已為人所熟知，例如貝氏曲(Bezier Curve)則是最常被利用的一種曲線方程式，其優點就是可以保留原始筆跡中弧形筆跡的原貌，不再贅述。
在步驟2中，則是依據下列表二～四的資料格式依序將手寫輸入的向量圖形儲存成一文件(text file)。
文件的儲存結構
表二文件頭結構
表三字符內容結構
表四由于使用者在以手寫方式進行資料輸入的過程中，可能還包含有直接利用鍵盤30輸入的字符characters，而為了有所區別，在下文中提到直接利用鍵盤30輸入的字符均稱為鍵入字符，而這些鍵入字符將直接轉換為字符碼character code，因此在步驟2中將這些輸入的資料儲存為文件的過程中，不論是以手寫方式轉換而成的向量圖形，或是直接利用鍵盤30輸入的鍵入字符，都將會逐一地被儲存為所述文件中的字符，因此依字符性質的不同(可能是向量圖形或是字符碼)，它們在文件中的格式將分別如下列表五～六所示。
字符資料格式(一)，向量圖形的儲存格式
表五字符資料格式(二)，字符碼的儲存格式
表六因此，本發明的儲存方式有利于將手寫辨識功能與速記秘書相結合，實現“離線辨識”的功能，速記時只對手寫筆跡進行記錄，必要時可將速記內容通過手寫辨識核心轉為文件儲存，這樣在做手寫輸入時省去辨識時間的消耗，實現快速且連貫地手寫輸入，體現真正的速記功效。
由于中文文字的顯示，是采由上而下，由左至右的方式顯示在顯示屏40及其中的顯示或編輯區域，所以本發明在儲存代表原始手寫筆跡的向量圖形時，其向量圖形的原點以向量圖形的左上角為佳，而在顯示向量圖形的步驟，可根據顯示屏40中當前顯示或編輯區域的大小進行向量坐標壓縮顯示，一改傳統技術采用等比例壓縮的呆板作法，故在任何時刻均能達到不失真的顯示，以重現原始的手寫筆跡。
顯示向量圖形的步驟，現以一較佳實施例流程為例說明，如圖3所示，首先是依序讀出文件內含字符，若是讀出的字符資料格式不是向量圖形格式而是字符碼，則直接將此一字符碼所對應的字形font顯示在顯示屏40的顯示或編輯區域，反之若是讀出的字符資料格式是向量圖形格式，將會依據向量圖形的高度與顯示屏40的顯示或編輯區域的比率，通過向量圖形壓縮軟件將讀入字符的向量圖形坐標予以壓縮處理，成為適合顯示在顯示屏40的顯示區域的尺寸，然后顯示出來。
而有關向量圖形坐標的壓縮處理，舉例如下當顯示屏40的顯示或編輯區域的行高H大于向量圖形的最大高度H0(MaxHeight)，則可依向量圖形的原始樣式即原始尺寸顯示；否則假設顯示區域行高為H(H＜H0)，對于向量圖形中某一點(x0，y0)在顯示或編輯區域中顯示出來的相對坐標為(x，y)，則將坐標(x0，y0)轉換為坐標(x，y)的換算關系式可為x＝(H×x0)÷H0y＝(H×y0)÷H0然后可按換算后的坐標顯示壓縮后的向量圖形，即可顯示出原始的手寫筆跡。
當對手寫筆跡作任意比例縮放時，縮放比例不宜以小數值(浮點數)決定，而應取向量圖形的最大高度H0的整數值(interger1)與顯示范圍的最大高度H的整數值(interger2)的比率縮放，否則會嚴重降低顯示速度，如Interger1/Interger2，則原始坐標(x0，y0)與顯示相對坐標的換算關系為x＝(Interger2×x0)÷Interger1y＝(Interger2×y0)÷Interger1當然在上述的步驟4之前，還可以增加一編輯文件內容的步驟4-1，提供一般常用的編輯功能，如復制，剪下，粘貼，刪除等。
由于在本發明的步驟1，2的處理過程中，是將手寫筆跡與通過鍵盤30輸入的鍵入字符同樣視為組成文件內容的字符，兩者間的差別僅在于字符的數據格為向量圖形或是字符碼，所以可以完全相同于一般文件的方式進行顯示，或是編輯的操作如覆寫/插入(Overwrite/Insert)的切換，刪除(Delete)，向前刪除(Backspace)，空格符(Space)，換行(Enter)，行首/行尾(Home/End)，上一頁/下一頁(Page Up/Page Down)，上移/下移/左移/右移(Up/Down/Left/Right)的光標控制，多行選取(Select)、復制(Copy)、粘貼(Paste)、剪下(Cut)等，致使文件的編輯更為方便，使速記功能更為強大。
至于步驟4中手寫辨識核心的運作流程，如圖4所示，首先讀取文件頭的內容獲得文件內容的相關信息，例如文件的儲存地址，文件的長度與字符的起始地址(步驟1)，依序讀取文件內容的字符(步驟2)，接著辨識當前字符的資料格式(步驟3)，若為向量圖形格式則通過手寫辨識核心，將向量圖形轉換為對應的字符碼(code)(步驟4)，然后依序儲存于一緩沖區(步驟6)，反之若是當前的字符為字符碼，則直接取得其對應的字符碼值(步驟5)，然后依序儲存于一緩沖區(步驟6)，如此逐字辨識直至文件中的所有字符均辨識完畢即結束手寫辨識的作業(步驟7)。
關于步驟5校正辨識結果的處理程序，如圖5所示，將文件經手寫辨識所產生的字符碼所對應的字形，以及原始的手寫筆跡內容通過同步顯示的方式，供使用者參考對比，再以手動方式進行修改的操作，最后將校正完成的正確結果儲存為一正確的文件。
最后請參閱圖6～圖12，是以掌上型數據處理裝置中常見的速記秘書功能為例，舉例說明本發明方法的一個實際操作實例。
首先使用者在速記秘書數據索引畫面，選擇欲查看選項進入其詳細查看畫面，找到一筆手寫速記的原始筆跡(見圖6)。
使用者接著在速記秘書資料索引畫面，點選功能開啟辨識轉換功能(見圖7)，接著顯示如圖8所示的畫面，顯示提示文字及功能選項，當點選辨識轉換并確認后，畫面顯示提示信息。點選是開始辨識轉換功能，并跳至圖9所示的畫面。點選否則關閉彈出的窗口，返回前一畫面。其中辨識轉換至“備忘記事”一項更可設定為其它的文件編輯軟件。
當“辨識轉換”完畢時顯示彈出信息(見圖10)。點選是，則進入備忘記事的“速記”類別中查看轉換內容(見圖11)。點選否，則關閉當前窗口，返回前一畫面。最后若是以點選“軟件講座”為例，則進入詳細查看畫面，即可看到經過辨識的文件內容，當然、自此以后使用者將可以根據系統所提供的編輯功能選項任意地編輯此一文件。
使用者在進行手寫輸入時只將手寫筆跡原封不動的儲存起來，省去手寫辨識的時間消耗，有利于快速的手寫輸入，在適當的時候使用者可選擇將手寫筆跡轉換為普通字符，實現離線辨識，以上的儲存方法為執行手寫辨識核心提供了很好的資料來源，只用將手寫筆跡的向量圖形資料傳遞給手寫辨識核心去辨識，然后將辨識結果的字符碼重新按以上格式轉換為字形存成文件，也可將整個速記秘書文件進行轉換并輸出到普通文字文件中儲存起來。
以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡依據本發明權利要求書所做的等效變化或修正，皆應屬于本發明專利的保護范圍。
權利要求
1.一種掌上型數據處理裝置的手寫輸入方法，包括有建立手寫筆跡的向量圖形的步驟，用以將手寫輸入的文字或是簡易圖形轉換為向量圖形的格式；儲存該向量圖形的步驟，用以將該向量圖形依據輸入順序逐一儲存為一文件(text file)；顯示該文件內容的步驟，其中包含依據該向量圖形與顯示區域的大小比率，壓縮該向量圖形的坐標并將其顯示出來；手寫辨識的步驟，通過一手寫辨識核心將該文件中所有的向量圖形轉換為相應的字符碼；校正該手寫辨識結果的步驟，將該手寫辨識結果所產生的字符碼所對應的字形，以及包含該手寫筆跡的向量圖形的文件內容通過同步顯示的方式，供使用者參考以進行手動校正的操作；以及儲存該校正結果的步驟，將校正結果的正確字符碼或字形儲存為一正確的文件檔案(text file)。
2.如權利要求第1項所述的掌上型數據處理裝置的手寫輸入方法，其中該建立手寫筆跡的向量圖形的步驟，包含有將手寫筆跡儲存為一位圖，以及將該位圖通過向量化手段轉換為向量圖形的步驟。
3.如權利要求第1項所述的掌上型數據處理裝置的手寫輸入方法，其中儲存該向量圖形成為一文件的步驟中更包含有將使用者通過掌上型數據處理裝置鍵入的鍵入字符直接以對應的字符碼依其輸入順序儲存入該文件的步驟。
4.如權利要求第3項所述的掌上型數據處理裝置的手寫輸入方法，其中的鍵入字符是由一鍵盤輸入。
5.如權利要求第1項所述的掌上型數據處理裝置的手寫輸入方法，其中顯示該文件內容的步驟，更包含有在該向量圖形的最大高度H0大于顯示或編輯區域的最大高度H時，由下式壓縮該向量圖形的坐標值的步驟x＝(H×x0)÷H0y＝(H×y0)÷H0其中坐標(x0，y0)為該向量圖形的坐標，坐標(x，y)為該向量圖形在該顯示或編輯區域的坐標。
6.如權利要求第1項所述的掌上型數據處理裝置的手寫輸入方法，其中在該手寫辨識步驟之前更包括有一編輯文件內容的步驟。
7.如權利要求第1項所述的掌上型數據處理裝置的手寫輸入方法，其中該編輯文件內容的步驟包含有一刪除、復制、剪下或貼上該文件的字符的步驟。
8.如權利要求第1項所述的掌上型數據處理裝置的手寫輸入方法，其中該手寫辨識步驟所轉換的該字符碼為ASCII碼。
9.如權利要求第1項所述的掌上型數據處理裝置的手寫輸入方法，其中該手寫辨識步驟所轉換的該字符碼為BIG5碼。
10.如權利要求第1項所述的掌上型數據處理裝置的手寫輸入方法，其中該手寫辨識步驟所轉換的該字符碼為GB碼。
11.如權利要求第1項所述的掌上型數據處理裝置的手寫輸入方法，其中該手寫辨識步驟所轉換的該字符碼為Unicode碼。
全文摘要
本發明涉及掌上型數據處理裝置的手寫輸入方法,可提供如掌上型計算機等產品快速且完整地手寫輸入文字的功能;該方法是將手寫輸入的筆跡儲存為各自獨立的向量圖形,在需要時才進行辨識,可實現連續手寫輸入的功能,且不因立即逐字辨識而影響手寫文字的輸入速度;且向量圖形與字符可同時顯示及進行多樣的編輯操作,再通過辨識與校正手段,將向量圖形轉換為字符碼格式,可達到一次輸入,但不限制利用次數。
文檔編號G06F3/02GK1362657SQ0110670
公開日2002年8月7日 申請日期2001年1月2日 優先權日2001年1月2日
發明者陳淮琰, 黨聰維, 燕智賢 申請人:無敵科技(西安)有限公司