專利名稱：三維手寫識別的方法及其系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及手寫識別技術(shù)，特別涉及三維(3D)手寫識別的方法及其系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
手寫識別是一種技術(shù)，通過該技術(shù)智能系統(tǒng)能夠識別手寫的文字和各種符號。由于該技術(shù)使用戶從鍵盤操作中解脫出來，且允許用戶用一種更自然的方法來書寫和畫圖，因此已經(jīng)被人們所廣泛應(yīng)用。隨著用戶需求的不斷增加，越來越多的設(shè)備中已經(jīng)配備了手寫識別系統(tǒng)以便于用戶自然地進(jìn)行輸入。手寫識別在各種提供帶有復(fù)雜結(jié)構(gòu)文字(如中文)的手寫識別功能的手持設(shè)備中應(yīng)用特別廣泛，而且使用傳統(tǒng)鍵盤輸入這些文字是非常費(fèi)時(shí)和不自然的。
手寫輸入設(shè)備為用戶提供了一種輸入信息的親和方法。目前，對輸入設(shè)備的最低需求是鼠標(biāo)。為了用鼠標(biāo)書寫，用戶需要按住且壓下鼠標(biāo)的基本按鈕，然后移動鼠標(biāo)的指針來形成一個(gè)字或字符的筆劃以至最終產(chǎn)生字或字符。廣泛使用的手寫輸入設(shè)備，如觸筆及書寫板，在傳統(tǒng)的手持設(shè)備如PDA中使用，或通過串行端口或USB端口連接到計(jì)算機(jī)上。手持設(shè)備通常使用觸筆和接觸屏幫助用戶完成輸入功能。大多數(shù)的手持設(shè)備如PDA都配備有這種輸入設(shè)備。
另一種手寫輸入設(shè)備可以是一支筆，它允許用戶簡單地在一張普通白紙上用自然筆跡寫或畫，然后將數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄哂凶R別功能的接收單元例如手機(jī)、PDA或PC。
目前，所有傳統(tǒng)的手寫輸入設(shè)備均采用二維輸入方法。用戶必須在物理媒體上書寫，如寫字板、接觸屏、或紙便簽本。這限制了用戶的使用范圍。例如，如果一個(gè)用戶想要在一場表演或演講過程中寫下一些評論，那么他不得不首先找到一物理媒體，如一個(gè)書寫板、一本便簽本等。這就給站立在房間中進(jìn)行表演或演講的用戶帶來了相當(dāng)不便。同樣，在一個(gè)移動環(huán)境中，如在小轎車、公共汽車或地鐵里，用一支觸筆在物理媒體上書寫也是非常不便的。
因此，有需要提供一種改進(jìn)的手寫識別系統(tǒng)，該系統(tǒng)將給用戶帶來更大的靈活性和便捷性，并將用戶從二維手寫識別所需要的物理媒體中解脫出來。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過允許用戶用一種非接觸的方法在三維空間里自由地書寫，給用戶帶來了靈活和愉悅的書寫體驗(yàn)，無需任何物理媒體如便簽本或書寫板等。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種包括一個(gè)輸入設(shè)備和一個(gè)與輸入設(shè)備信息交流的識別設(shè)備的手寫識別系統(tǒng)。輸入設(shè)備包括一個(gè)三維運(yùn)動檢測傳感器，它可以感知三維運(yùn)動，并產(chǎn)生三維運(yùn)動的數(shù)據(jù)。在一個(gè)實(shí)施例中，運(yùn)動檢測傳感器測量出三維運(yùn)動在X、Y和Z軸方向的加速度以便產(chǎn)生三維運(yùn)動數(shù)據(jù)。識別設(shè)備從輸入設(shè)備接收(例如通過無線手段)三維運(yùn)動數(shù)據(jù)，并以三維運(yùn)動數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)推導(dǎo)相應(yīng)的用于手寫識別的二維(2D)圖像。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，識別設(shè)備以三維運(yùn)動數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)計(jì)算相應(yīng)的三維坐標(biāo)，且以三維坐標(biāo)為基礎(chǔ)構(gòu)造相應(yīng)的三維軌跡，并通過將三維軌跡投影到二維平面上，從三維軌跡中推導(dǎo)相應(yīng)的用于手寫識別的二維圖像。
本發(fā)明的其它目的和成就以及對本發(fā)明更完整的理解將通過下面結(jié)合附圖而取得的描述和權(quán)利要求的內(nèi)容而變得顯著和易于理解。
圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的三維手寫識別系統(tǒng)；圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例說明識別過程的流程圖；圖3A顯示了將三維軌跡投影在二維投影平面上推導(dǎo)出的中文字的二維圖像；圖3B顯示了在圖3A中二維圖像的基礎(chǔ)上得到的手寫識別過程的最終結(jié)果；圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)三維手寫輸入設(shè)備的外部結(jié)構(gòu)；以及圖5畫出了輸入設(shè)備可能的安裝方式。
在所有的圖中，相同的參考數(shù)字表示相似的或相應(yīng)的特征或功能。
具體實(shí)施例方式
用舉例的方法，并參考附圖，進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的三維手寫識別系統(tǒng)10。如圖所示，系統(tǒng)10包括一個(gè)手寫輸入設(shè)備20、一個(gè)識別設(shè)備30以及一個(gè)輸出設(shè)備40。輸入設(shè)備20包括一個(gè)三維運(yùn)動檢測傳感器22、一個(gè)控制電路26以及一個(gè)通信接口28。識別設(shè)備30包括一個(gè)處理器32、一個(gè)內(nèi)存34、一個(gè)存儲設(shè)備36，以及一個(gè)通信接口38。為簡明起見，圖1中沒有顯示其它常規(guī)元件。
在操作中，用戶移動輸入設(shè)備20在三維空間如空氣中自由地書寫文字或字符。運(yùn)動檢測傳感器22檢測三維運(yùn)動并經(jīng)通信接口28如藍(lán)牙、Zigbee、IEEE802.11、紅外線或USB端口，將三維運(yùn)動數(shù)據(jù)和抽樣率傳送到識別設(shè)備30用于手寫識別。抽樣率可以基于各種因素如系統(tǒng)的處理能力，由最終用戶或生產(chǎn)商預(yù)先確定其值?；蛘?，抽樣率可以基于例如運(yùn)動的速度來動態(tài)確定和調(diào)節(jié)?？梢赃@樣做，例如，首先確定和手寫有關(guān)初始運(yùn)動的速度。接著識別設(shè)備能以上一次抽樣點(diǎn)的速度為基礎(chǔ)動態(tài)地調(diào)整抽樣率。速度越高，抽樣率也越高，反之亦然。通過動態(tài)地調(diào)整抽樣率，可以提高手寫識別的精確度，因?yàn)橹挥凶罴褦?shù)量的抽樣點(diǎn)才能用于構(gòu)成文字或字符。此外，只需消耗低功率。
以從輸入設(shè)備20接收到的運(yùn)動數(shù)據(jù)和抽樣率為基礎(chǔ)，處理器32計(jì)算X、Y和Z軸上的相應(yīng)的三維坐標(biāo)，并將這些坐標(biāo)存入存儲設(shè)備36中。處理器32用經(jīng)過計(jì)算的坐標(biāo)來構(gòu)造相應(yīng)的三維軌跡。接著將該三維軌跡投影在二維平面上，用于形成能用傳統(tǒng)的手寫識別軟件識別的二維圖像。最終結(jié)果顯示在輸出設(shè)備40上。
由于三維書寫是一個(gè)連續(xù)的過程，輸入設(shè)備20的控制電路26經(jīng)接口28為識別設(shè)備提供一個(gè)控制信號，用于在接收到用戶提供的外部輸入時(shí)分隔單獨(dú)的文字或字符。例如，用戶可以在書寫完一個(gè)字或字符后，按住一個(gè)控制鈕使控制電路26產(chǎn)生控制信號。
根據(jù)本發(fā)明的特定的實(shí)施例，運(yùn)動檢測傳感器22通過測量沿X、Y和Z軸移動的加速度來檢測三維運(yùn)動。例如，日本東京Hitachi金屬有限公司生產(chǎn)的三維壓電電阻加速傳感器可以用作運(yùn)動檢測傳感器22。該IC芯片形式的加速傳感器具有同時(shí)檢測三個(gè)軸向(X、Y和Z)加速度的能力。該傳感器高度靈敏且抗沖擊，同時(shí)它是非常小且薄的半導(dǎo)體型三維加速傳感器。更多有關(guān)于該加速傳感器的信息可以在以下的網(wǎng)站上獲得http//www.hitachi-metals.co.ip/e/prod/prod06/p06_10.html，這些信息通過引用結(jié)合在本文中。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例說明由識別設(shè)備30完成識別過程100的流程圖。在圖2中，識別設(shè)備30從輸入設(shè)備20中接收三維運(yùn)動數(shù)據(jù)(例如在X、Y和Z軸方向移動的加速度數(shù)據(jù))和抽樣率(步驟102)。以收到的信息為基礎(chǔ)，處理器32將移動的開始點(diǎn)用作原點(diǎn)，計(jì)算每個(gè)抽樣點(diǎn)的相應(yīng)的X、Y和Z軸上的三維坐標(biāo)(步驟106)。每個(gè)抽樣點(diǎn)也作為計(jì)算下一個(gè)抽樣點(diǎn)坐標(biāo)的參考點(diǎn)。
以引入的三維運(yùn)動數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)不斷地進(jìn)行三維坐標(biāo)的計(jì)算，直到處理器32檢測收到一個(gè)控制信號(步驟112)。該控制信號表示一個(gè)字或字符的書寫完畢。用三維坐標(biāo)構(gòu)造相應(yīng)的三維軌跡(步驟116)并接著投影到二維平面上(步驟122)。此后，進(jìn)行傳統(tǒng)的二維手寫識別(步驟126)。
在上述識別過程100中，為了在步驟122將三維軌跡投影到二維平面上，首先必須找到一個(gè)合適的二維投影平面。在本發(fā)明的一個(gè)最佳實(shí)施例中，為每一個(gè)字或字符都分別推導(dǎo)出合適的二維投影平面。
根據(jù)幾何原理，一個(gè)合適的二維投影平面是一個(gè)平面，每個(gè)抽樣點(diǎn)到該平面的距離平方的總和是最小的。假設(shè)n個(gè)抽樣點(diǎn)的坐標(biāo)如下(x1，y1，z1)，(x2，y2，z2)...(xn，yn，zn)，平面方程為Ax+By+Cz+D＝0，其中(A2+B2+C2≠0)?，F(xiàn)在必須決定A，B，C，D的值。給出了從一點(diǎn)(x1，y1，z1)到平面的距離d1=|Ax1+By1+Cz1+D|A2+B2+C2,]]>并用F(A，B，C，D)代表的總和 表示為F(A,B,C,D)=Σi=1ndi2=(Ax1+By1+Cz1+D)2+(Ax2+By2+Cz2+D)2+…+(Axn+Byn+Czn+D)2A2+B2+C2]]>A，B，C，D的值可以用下述拉格朗日乘法的方法確定，該方法在歐陽光中主編的《數(shù)學(xué)分析》中有描述，該書由復(fù)旦大學(xué)出版社于1999年在中國出版發(fā)行，其內(nèi)容通過引用結(jié)合在本文中。這樣在A2+B2+C2＝1的約束下，F(xiàn)(A，B，C，D)＝F′(A，B，C，D)＝(Ax1+By1+Cz1+D)2+(Ax2+By2+Cz2+D)2+...+(Axn+Byn+Czn+D)2。根據(jù)拉格朗日乘法，我們可以構(gòu)造如下方程G(A，B，C，D)＝F′(A，B，C，D)+λ(A2+B2+C2-1)其中λ是拉格朗日乘子，它是一個(gè)常數(shù)。G(A，B，C，D)關(guān)于A、B、C和D的偏微分方程如下∂G(A,B,C,D)∂A=0]]>∂G(A,B,C,D)∂B=0]]>∂G(A,B,C,D)∂C=0]]>∂G(A,B,C,D)∂D=0]]>
從上述的4個(gè)方程可以得到以下的方程A(Σi=1n(xi*xi)+λ)+BΣi=1n(xi*yi)+CΣi=1n(xi*zi)+DΣi=1nxi=0......(1)]]>AΣi=1n(xi*yi)+B(Σi=1n(yi*yi)+λ)+CΣi=1n(yi*zi)+DΣi=1nyi=0......(2)]]>AΣi=1n(xi*zi)+BΣi=1n(zi*yi)+C(Σi=1n(zi*zi)+λ)+DΣi=1nzi=0.....(3)]]>AΣi=1nxi+BΣi=1nyi+CΣi=1nzi+nD=0......(4)]]>A2+B2+C2＝1(5)其中方程(4)可以改寫成D=-1n(AΣi=1nxi+BΣi=1nyi+CΣi=1nzi)......(6)]]>將方程(6)代入方程(1)、(2)和(3)得到下述方程Σi=1n(xi*xi)-1nΣi=1n(xi*xi)Σi=1n(xi*yi)-1nΣi=1n(xi*yi)Σi=1n(xi*zi)-1nΣi=1n(xi*zi)Σi=1n(xi*yi)-1nΣi=1n(xi*yi)Σi=1n(yi*yi)-1nΣi=1n(yi*yi)Σi=1n(zi*yi)-1nΣi=1n(zi*yi)Σi=1n(xi*zi)-1nΣi=1n(xi*zi)Σi=1n(zi*yi)-1nΣi=1n(zi*yi)Σi=1n(zi*zi)-1nΣi=1n(zi*zi)*ABC=-λABC..........(7)]]>這樣，從上述方程中可以得到A、B、C和D的值。
舉例來說，下面是一個(gè)中文字的全部13個(gè)抽樣點(diǎn)的全部三維坐標(biāo){(0，0，0)，(0.49，-1，0.02)，(1，0，0.03)，(0，0，0.02)，(2，-0.13，0.01)，(3.5，-0.14，0)，(3.76，-0.31，-0.01)，(2.74，-1.26，0.01)，(1.38，-2.24，0)，(2.5，-2，0.01)，(1.746，1，0.02，)，(2，-1.5，0.03)，(1.876，-4.5，0.02)，}。
通過使用上述拉格朗日乘法的方法，可以得到下面的方程53.407-23.67250.1911-23.672536.2195-0.20840.1911-0.20840.0035*ABC=-λABC,]]>A2+B2+C2＝1，以及D=-113(AΣxi+BΣyi+CΣzi).]]>從上述方程中確定A、B、C和D的值如下A＝0.0045，B＝0.0023，C＝0.9999，D＝-0.01777這樣，二維投影平面的方程為0.0045x+0.0023y+0.9999z-0.01777＝0。從投影平面方程、Ax+By+Cz+D＝0、以及垂直于投影平面的直線的方程、x-xiA=y-yiB=z-ziC]]>中得到以下的方程x=(B2+C2)xi-A(Byi+Czi+D)A2+B2+C2]]>y=(A2+C2)yi-B(Axi+Czi+D)A2+B2+C2]]>可以使用上述方程來獲取每個(gè)三維抽樣點(diǎn)相應(yīng)的二維坐標(biāo)。在這個(gè)例子中，獲得的相應(yīng)的二維坐標(biāo)為{(0.0001，0)，(0.49，-1)，(1，-2.0001)，(0，0)，(2，-0.13)，(3.5001，-0.14)，(3.7601，-0.31)，(2.7401，-1.26)，(1.3801，2.24)，(2.5001，-2)，(1.746，1)，(2，-1.5001)，(1.876，-4.5001)}。以這些二維坐標(biāo)為基礎(chǔ)，相應(yīng)的二維圖像被繪制在二維投影平面上。在圖3A中顯示了該中文字的結(jié)果。完成傳統(tǒng)的二維手寫識別過程就產(chǎn)生了最終結(jié)果，如圖3B所示。
上面采用拉格朗日乘法的方法來獲取A、B、C和D的值，也可以采用其它方法如線性回歸方法。
圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)三維手寫輸入設(shè)備200的外部結(jié)構(gòu)。如圖4所示，輸入設(shè)備200包括一個(gè)含有裝置的電子部件(如三維運(yùn)動檢測傳感器IC芯片)的外殼210，一個(gè)用于允許用戶輸入一個(gè)表示書寫完一個(gè)字或字符的控制信號的控制按鈕212，以及一個(gè)用于將輸入設(shè)備戴在用戶手指上的帶子220。
圖5畫出了怎樣戴輸入設(shè)備200的方式。在圖5中，設(shè)備200戴在用戶的手230的一個(gè)手指232上。由于將它戴在手上，用戶可以輕易地移動手指在三維空間書寫任何的字或字符。三維運(yùn)動數(shù)據(jù)將被無線傳送到識別設(shè)備用于手寫識別。
根據(jù)本發(fā)明，輸入設(shè)備和識別設(shè)備可以集成在一起作為一個(gè)單個(gè)的單元(例如一支筆)，以和如上所述一樣的操作方法。最后的識別結(jié)果將被傳送到一個(gè)智能裝置如PDA，膝上型計(jì)算機(jī)，PC機(jī)等。
如果用戶有此需要，本發(fā)明也可用于二維平面。在這種情況下，計(jì)算出的坐標(biāo)將是用于二維平面的坐標(biāo)并省略將三維軌跡投影到二維平面的步驟。
雖然結(jié)合特定實(shí)施例敘述了本發(fā)明，根據(jù)前面的描述，許多替代方案、修改和變化對那些在本技術(shù)領(lǐng)域熟練的人員來說是很明顯的。因此，在附后的權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)要包括所有這種的替代方案、修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種手寫識別系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括一個(gè)輸入設(shè)備，所述設(shè)備包括一個(gè)三維運(yùn)動檢測傳感器，構(gòu)型成用于產(chǎn)生響應(yīng)三維運(yùn)動的三維運(yùn)動數(shù)據(jù)；以及一個(gè)識別設(shè)備，與輸入設(shè)備信息交流，構(gòu)型成用于接收三維運(yùn)動數(shù)據(jù)，并以三維運(yùn)動數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)推導(dǎo)相應(yīng)的用于手寫識別的二維圖像。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，其中識別設(shè)備包括以二維圖像為基礎(chǔ)完成二維手寫識別的方法。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，其中識別設(shè)備包括以三維運(yùn)動數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)計(jì)算相應(yīng)的三維坐標(biāo)的方法；以三維坐標(biāo)為基礎(chǔ)構(gòu)造相應(yīng)的三維軌跡的方法；以及從三維軌跡中推導(dǎo)相應(yīng)的二維圖像的方法。
4.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，其中推導(dǎo)方法包括將三維軌跡投影到一個(gè)二維平面上以推導(dǎo)用于手寫識別的二維圖像的方法。
5.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，其中識別設(shè)備包括以二維圖像為基礎(chǔ)完成二維手寫識別的方法。
6.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，其中以三維運(yùn)動數(shù)據(jù)和選定的抽樣率為基礎(chǔ)的計(jì)算方法計(jì)算每個(gè)抽樣點(diǎn)相應(yīng)的三維坐標(biāo)。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，其中識別設(shè)備進(jìn)一步包括以運(yùn)動的速度為基礎(chǔ)動態(tài)調(diào)整抽樣率的方法。
8.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，其中推導(dǎo)方法包括推導(dǎo)每個(gè)取樣點(diǎn)到所述平面的距離平方的總和是最小的二維平面的方法。
9.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，其中輸入設(shè)備進(jìn)一步包括一個(gè)控制電路，響應(yīng)用戶的指令，構(gòu)型成用于產(chǎn)生一個(gè)傳送到識別設(shè)備，表示一個(gè)字或字符書寫完畢的控制信號。
10.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，其中運(yùn)動檢測傳感器測量X、Y和Z軸方向上的三維運(yùn)動的，加速度用于產(chǎn)生三維運(yùn)動數(shù)據(jù)。
11.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括一個(gè)顯示手寫識別最終結(jié)果的輸出設(shè)備。
12.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，其中輸入設(shè)備進(jìn)一步包括一個(gè)控制電路，響應(yīng)用戶的指令，構(gòu)型成用于產(chǎn)生一個(gè)傳送到識別設(shè)備，表示一個(gè)字或字符書寫完畢的控制信號。
13.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，其中運(yùn)動檢測傳感器測量X、Y和Z軸方向上的三維運(yùn)動的，加速度用于產(chǎn)生三維運(yùn)動數(shù)據(jù)。
14.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，其中輸入設(shè)備將三維運(yùn)動數(shù)據(jù)無線傳送到識別設(shè)備。
15.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，其中識別設(shè)備包括以二維圖像為基礎(chǔ)完成二維手寫識別的方法。
16.一種計(jì)算系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括一個(gè)內(nèi)存；一個(gè)包括一個(gè)三維運(yùn)動檢測傳感器的輸入設(shè)備，其中三維運(yùn)動檢測傳感器構(gòu)型成用于產(chǎn)生響應(yīng)三維運(yùn)動的三維運(yùn)動數(shù)據(jù)；以及一個(gè)識別設(shè)備，與內(nèi)存操作性連接且與輸入設(shè)備信息交流，其構(gòu)型成用于接收三維運(yùn)動數(shù)據(jù)并以三維運(yùn)動數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)推導(dǎo)相應(yīng)的用于手寫識別的二維圖像。
17.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于，其中識別設(shè)備包括以二維圖像為基礎(chǔ)完成二維手寫識別的方法。
18.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于，其中識別設(shè)備包括以三維運(yùn)動數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)計(jì)算相應(yīng)的三維坐標(biāo)的方法；以三維坐標(biāo)為基礎(chǔ)構(gòu)造相應(yīng)的三維軌跡的方法；以及從三維軌跡中推導(dǎo)相應(yīng)的二維圖像的方法。
19.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于，其中推導(dǎo)方法包括將三維軌跡投影到一個(gè)二維平面上以推導(dǎo)用于手寫識別的二維圖像的方法。
20.一種手寫識別方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟產(chǎn)生響應(yīng)三維運(yùn)動的三維運(yùn)動數(shù)據(jù)；以及以三維運(yùn)動數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)推導(dǎo)相應(yīng)的用于手寫識別的二維圖像。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括以二維圖像為基礎(chǔ)完成二維手寫識別的步驟。
22.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括以下步驟以三維運(yùn)動數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)計(jì)算相應(yīng)的三維坐標(biāo)；以三維坐標(biāo)為基礎(chǔ)構(gòu)造相應(yīng)的三維軌跡；以及從三維軌跡中推導(dǎo)相應(yīng)的二維圖像。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，其中推導(dǎo)的步驟包括將三維軌跡投影到一個(gè)二維平面上以推導(dǎo)用于手寫識別的二維圖像的步驟。
24.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括以二維圖像為基礎(chǔ)完成二維手寫識別的步驟。
25.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，其中以三維運(yùn)動數(shù)據(jù)和選定的抽樣率為基礎(chǔ)，計(jì)算每個(gè)抽樣點(diǎn)相應(yīng)的三維坐標(biāo)。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括以運(yùn)動的速度為基礎(chǔ)動態(tài)調(diào)整抽樣率的步驟。
27.如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，其中推導(dǎo)的步驟進(jìn)一步包括推導(dǎo)每個(gè)取樣點(diǎn)到所述平面的距離平方的總和是最小的二維平面的步驟。
28.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括以用戶的指令為基礎(chǔ)產(chǎn)生一個(gè)指示用于表示一個(gè)字或字符書寫完畢的步驟。
29.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括測量三維運(yùn)動在X、Y和Z軸方向上的加速度的步驟，且其中以三維運(yùn)動在X、Y和Z軸方向上的加速度為基礎(chǔ)產(chǎn)生三維運(yùn)動數(shù)據(jù)。
30.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括顯示手寫識別的最終結(jié)果的步驟。
31.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括無線傳送和無線接收用于計(jì)算三維坐標(biāo)的三維運(yùn)動數(shù)據(jù)的步驟。
32.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括測量三維運(yùn)動在X、Y和Z軸方向上的加速度的步驟，且其中以三維運(yùn)動在X、Y和Z軸方向上的加速度為基礎(chǔ)產(chǎn)生三維運(yùn)動數(shù)據(jù)。
33.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括以二維圖像為基礎(chǔ)完成二維手寫識別的步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種三維手寫識別系統(tǒng)，該系統(tǒng)允許用戶用一種非接觸的方法在三維空間自由地書寫字或字符，無需任何物理媒體如便簽本或?qū)懽职?。通過系統(tǒng)的輸入設(shè)備追蹤用戶在三維空間中的手寫輸入，產(chǎn)生相應(yīng)的三維運(yùn)動數(shù)據(jù)，并將三維運(yùn)動數(shù)據(jù)無線傳送到系統(tǒng)的識別設(shè)備。三維運(yùn)動數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換并接著投影到一個(gè)二維平面上以產(chǎn)生相應(yīng)的用于手寫識別的二維圖像。通過這種方法，用戶的輸入將不受任何屏幕、便簽本或平面的限制，且用戶將得到更靈活的和愉悅的書寫體驗(yàn)。
文檔編號G06K9/22GK1485711SQ02144248
公開日2004年3月31日 申請日期2002年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月28日
發(fā)明者杜永剛, 涂嘉文, 馮雷, 邵曉凌 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司