用于提取特征以及用于識(shí)別軌跡的方法和設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了用于提取特征以及用于識(shí)別軌跡的方法和設(shè)備。用于提取用來識(shí)別軌跡的一個(gè)或更多個(gè)特征的該方法包括：a)獲取包括多個(gè)輸入采樣點(diǎn)的軌跡的數(shù)據(jù)；b)基于定位點(diǎn)來預(yù)定義兩個(gè)或更多個(gè)方向區(qū)域；c)基于存在于至少一個(gè)預(yù)定義的方向區(qū)域中的每一個(gè)中的輸入采樣點(diǎn)來獲取對(duì)于所述至少一個(gè)預(yù)定義的方向區(qū)域的分布；以及d)根據(jù)所述分布來獲得一個(gè)或更多個(gè)特征。通過利用本發(fā)明，能夠在沒有復(fù)雜的鄰域評(píng)估算法和較重的計(jì)算負(fù)荷的情況下提高軌跡識(shí)別的識(shí)別性能。
【專利說明】用于提取特征以及用于識(shí)別軌跡的方法和設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于提取用來識(shí)別軌跡的一個(gè)或更多個(gè)特征的方法和設(shè)備，并且涉及用于識(shí)別軌跡的方法和設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，軌跡識(shí)別被廣泛地用作手寫字符識(shí)別和姿態(tài)(gesture)識(shí)別。為了提高軌跡識(shí)別的識(shí)別性能并且消除軌跡(尤其是具有類似軌跡形狀的那些軌跡)之間的混淆，提出了許多考慮領(lǐng)域信息的軌跡識(shí)別方法。
[0003]美國(guó)專利公開US 6453054B1已經(jīng)提出了一種用于手寫字符識(shí)別的方法，其包括:產(chǎn)生手寫字符(例如數(shù)字“2”)的圖像；將手寫字符的該圖像分割成水平交迭(horizontally-overlapping)的幀(像如圖1所示的幀1、幀2),并且然后根據(jù)估計(jì)的虛擬書寫線(像圖1中示出的上部線(upper line)0L、下部線(lower line)UL和中心線(centreline) ML)將每個(gè)幀進(jìn)一步再分割成多個(gè)垂直重疊(verically-superposed)的區(qū)域(像如圖1所示的B0、BM、BM0、BMU和BU);并且從對(duì)于每個(gè)幀的這些區(qū)域中提取總共16個(gè)維度的特征向量。提前估計(jì)書寫線，并且這些書寫線對(duì)于手寫字符的所有交迭的幀不改變。
[0004]除了上述專利文獻(xiàn)之外，一些會(huì)議論文也已經(jīng)提出了使用鄰域特征的一些手寫字符識(shí)別方法。例如，S.Jaeger 等人的論文“NPEN++:AN ON-LINE HANDWRITING RECOGNITIONSYSTEM, International Unipen Foundation, pp.249-260，2000” 已經(jīng)提到了在 nPen++手寫字符識(shí)別系統(tǒng)中的一些公知的鄰域特征，諸如如圖2所示的方位(aspect)、卷曲度(curliness)和線性(lineness)。在圖2中用實(shí)心點(diǎn)標(biāo)記的點(diǎn)是作為鄰域的中心的當(dāng)前手寫采樣點(diǎn)，并且由用空心點(diǎn)標(biāo)記的3個(gè)先前采樣點(diǎn)和3個(gè)隨后采樣點(diǎn)與當(dāng)前采樣點(diǎn)結(jié)合來定義鄰域。鄰域特征(諸如，方位、卷曲度和線性)被如下地定義:.2 X Λα I iI
【權(quán)利要求】
1.一種用于提取用來識(shí)別軌跡的一個(gè)或更多個(gè)特征的設(shè)備，包括: 單元a)，被配置為獲取包括多個(gè)輸入采樣點(diǎn)的軌跡的數(shù)據(jù)； 單元b)，被配置為基于定位點(diǎn)來預(yù)定義兩個(gè)或更多個(gè)方向區(qū)域； 單元c)，被配置為基于存在于至少一個(gè)預(yù)定義的方向區(qū)域中的每一個(gè)中的輸入采樣點(diǎn)來獲取對(duì)于所述至少一個(gè)預(yù)定義的方向區(qū)域的分布；以及 單元d)，被配置為根據(jù)所述分布來獲得一個(gè)或更多個(gè)特征。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述定位點(diǎn)為: 所獲取的軌跡的數(shù)據(jù)的均值點(diǎn)， 所獲取的軌跡的數(shù)據(jù)的中心點(diǎn)，或者 任一輸入米樣點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中單元c)包括: 產(chǎn)生單元，被配置 為基于存在于至少一個(gè)預(yù)定義的方向區(qū)域中的每一個(gè)中的輸入采樣點(diǎn)來產(chǎn)生對(duì)于所述至少一個(gè)預(yù)定義的方向區(qū)域的方向直方圖。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中所述產(chǎn)生單元被進(jìn)一步配置為在形成軌跡期間實(shí)時(shí)地產(chǎn)生方向直方圖，以便獲得方向直方圖的時(shí)序序列。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中所述定位點(diǎn)是時(shí)不變的。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中所述定位點(diǎn)是時(shí)變的。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中在產(chǎn)生所述時(shí)序序列中的每個(gè)方向直方圖中使用的定位點(diǎn)是在產(chǎn)生該方向直方圖時(shí)的最新的輸入采樣點(diǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中所述產(chǎn)生單元被進(jìn)一步配置為以非實(shí)時(shí)方式產(chǎn)生方向直方圖的序列，其中在產(chǎn)生所述序列中的每個(gè)方向直方圖中使用的定位點(diǎn)改變。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中所述產(chǎn)生單元被進(jìn)一步配置為在定位點(diǎn)是時(shí)不變的時(shí)以非實(shí)時(shí)方式產(chǎn)生一個(gè)方向直方圖。
10.根據(jù)權(quán)利要求1一 2中的任意一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中單元C)包括: 計(jì)數(shù)單元，被配置為對(duì)存在于至少一個(gè)預(yù)定義的方向區(qū)域中的每一個(gè)中的輸入采樣點(diǎn)進(jìn)行計(jì)數(shù)；以及 產(chǎn)生單元，被配置為產(chǎn)生指示存在于至少一個(gè)預(yù)定義的方向區(qū)域中的每一個(gè)中的輸入采樣點(diǎn)的數(shù)量的方向直方圖。
11.根據(jù)權(quán)利要求3— 9中的任意一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中單元C)還包括計(jì)數(shù)單元，所述計(jì)數(shù)單元被配置為對(duì)存在于至少一個(gè)預(yù)定義的方向區(qū)域中的每一個(gè)中的輸入采樣點(diǎn)進(jìn)行計(jì)數(shù)；以及 其中所述產(chǎn)生單元被進(jìn)一步配置為產(chǎn)生指示存在于至少一個(gè)預(yù)定義的方向區(qū)域中的每一個(gè)中的輸入采樣點(diǎn)的數(shù)量的方向直方圖。
12.根據(jù)權(quán)利要求1一 9中的任意一項(xiàng)所述的設(shè)備，還包括: 單元e)，被配置為在產(chǎn)生所述分布之前使所獲取的軌跡的數(shù)據(jù)規(guī)整。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中單元e)包括: 單元el)，被配置為根據(jù)所獲取的軌跡的數(shù)據(jù)得知輸入速度； 單元e2)，被配置為基于得知的輸入速度來提取輸入速度參數(shù)；以及 單元e3)，被配置為基于所提取的輸入速度參數(shù)來使軌跡的輸入采樣點(diǎn)規(guī)整。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中單元el)包括: 評(píng)估單元，被配置為基于軌跡的輸入采樣點(diǎn)來評(píng)估當(dāng)前輸入速度；以及 平滑化單元，被配置為通過使用歷史輸入速度來使當(dāng)前輸入速度平滑化。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中單元e)包括: 被配置為使用插值、刪除或重新采樣算法來改變軌跡的輸入采樣點(diǎn)的單元。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，在軌跡代表姿態(tài)的情況下，單元a)包括: 獲取單元，被配置為獲取姿態(tài)的視頻；以及 檢測(cè)單元，被配置為檢測(cè)對(duì)于所獲取的視頻的每一幀的代表點(diǎn)，作為軌跡的輸入采樣點(diǎn)。
17.一種用于識(shí)別軌跡的設(shè)備，包括: 根據(jù)權(quán)利要求1-16中的任意一個(gè)所述的用于提取用來識(shí)別軌跡的一個(gè)或更多個(gè)特征的設(shè)備；以及 識(shí)別單元，被配置為通過至少使用所提取的一個(gè)或更多個(gè)特征來識(shí)別軌跡。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的設(shè)備，還包括: 另一特征獲得單元，被配置為在識(shí)別軌跡之前通過使用現(xiàn)有的特征提取方法來獲得用來識(shí)別軌跡的另一特征； 其中所述識(shí)別單元包括: 被配置為通過與所獲得的另一特征結(jié)合地使用所提取的一個(gè)或更多個(gè)特征來識(shí)別軌跡的單元。
19.一種用于提取用來識(shí)別軌跡的一個(gè)或更多個(gè)特征的方法，包括: a)獲取包括多個(gè)輸入采樣點(diǎn)的軌跡的數(shù)據(jù)； b)基于定位點(diǎn)來預(yù)定義兩個(gè)或更多個(gè)方向區(qū)域； c)基于存在于至少一個(gè)預(yù)定義的方向區(qū)域中的每一個(gè)中的輸入采樣點(diǎn)來獲取對(duì)于所述至少一個(gè)預(yù)定義的方向區(qū)域的分布；以及 d)根據(jù)所述分布來獲得一個(gè)或更多個(gè)特征。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述定位點(diǎn)為: 所獲取的軌跡的數(shù)據(jù)的均值點(diǎn)， 所獲取的軌跡的數(shù)據(jù)的中心點(diǎn)，或者 任一輸入米樣點(diǎn)。
21.根據(jù)權(quán)利要求19或20所述的方法，其中步驟c)包括: 基于存在于至少一個(gè)預(yù)定義的方向區(qū)域中的每一個(gè)中的輸入采樣點(diǎn)來產(chǎn)生對(duì)于所述至少一個(gè)預(yù)定義的方向區(qū)域的方向直方圖。
22.一種用于識(shí)別軌跡的方法，包括: 提取步驟，通過執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求19-21中的任意一個(gè)所述的方法來提取用來識(shí)別軌跡的一個(gè)或更多個(gè)特征；以及 識(shí)別步驟，通過至少使用所提取的一個(gè)或更多個(gè)特征來識(shí)別軌跡。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，在所述識(shí)別步驟之前還包括: 另一特征獲得步驟，通過使用現(xiàn)有的特征提取方法來獲得用來識(shí)別軌跡的另一特征； 其中所述識(shí)別步驟包括:通過與所獲得的另一特征結(jié) 合地使用所提取的一個(gè)或更多個(gè)特征來識(shí)別軌跡。
【文檔編號(hào)】G06K9/46GK103971109SQ201310043353
【公開日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2013年2月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月4日
【發(fā)明者】沈海峰, 山本寬樹 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社