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      手寫(xiě)軌跡識(shí)別方法、手寫(xiě)軌跡識(shí)別設(shè)備及手寫(xiě)輸入設(shè)備的制造方法_2

      文檔序號(hào):9376211閱讀:來(lái)源:國(guó)知局

      [0040] 圖10示出能夠?qū)嵤┍旧暾?qǐng)的實(shí)施例的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件配置的框圖。
      【具體實(shí)施方式】
      [0041] 在下文中將結(jié)合附圖對(duì)本申請(qǐng)的示范性實(shí)施例進(jìn)行描述。為了清楚和簡(jiǎn)明起見(jiàn), 在說(shuō)明書(shū)中并未描述實(shí)施例的所有特征。然而,應(yīng)該了解,在對(duì)實(shí)施例進(jìn)行實(shí)施的過(guò)程中必 須做出很多特定于實(shí)施方式的設(shè)置,以便實(shí)現(xiàn)開(kāi)發(fā)人員的具體目標(biāo),例如,符合與設(shè)備及業(yè) 務(wù)相關(guān)的那些限制條件,并且這些限制條件可能會(huì)隨著實(shí)施方式的不同而有所改變。此外, 還應(yīng)該了解,雖然開(kāi)發(fā)工作有可能是非常復(fù)雜和費(fèi)時(shí)的,但對(duì)得益于本公開(kāi)內(nèi)容的本領(lǐng)域 技術(shù)人員來(lái)說(shuō),這種開(kāi)發(fā)工作僅僅是例行的任務(wù)。
      [0042] 在此,還應(yīng)當(dāng)注意,為了避免因不必要的細(xì)節(jié)而模糊了本申請(qǐng),在附圖中僅僅示出 了與至少根據(jù)本申請(qǐng)的方案密切相關(guān)的處理步驟和/或設(shè)備結(jié)構(gòu),而省略了與本申請(qǐng)關(guān)系 不大的其他細(xì)節(jié)。
      [0043] 首先,圖2是示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的手寫(xiě)軌跡識(shí)別方法的應(yīng)用環(huán)境的示意 圖。用戶201通過(guò)使用手寫(xiě)筆203在手寫(xiě)輸入設(shè)備202的屏幕上輸入要被識(shí)別的手寫(xiě)軌跡 的一部分204。替代地,用戶201可以直接使用手指或鼠標(biāo)在設(shè)備202上進(jìn)行輸入。作為示 例,手寫(xiě)輸入設(shè)備202可以是具有觸摸屏或類(lèi)似手寫(xiě)輸入功能的任何設(shè)備,如平板電腦和 智能手機(jī)等。
      [0044] 下面參照?qǐng)D3描述根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例的手寫(xiě)軌跡識(shí)別方法的流程圖。在該 手寫(xiě)軌跡識(shí)別方法中,通過(guò)識(shí)別所輸入的手寫(xiě)軌跡的前幾筆來(lái)檢測(cè)旋轉(zhuǎn)角度。然后,基于檢 測(cè)到的旋轉(zhuǎn)角度來(lái)糾正或調(diào)整手寫(xiě)軌跡的剩余筆劃或全部筆劃。
      [0045] 步驟S301是第一獲取步驟,其中在類(lèi)似于圖2的環(huán)境中獲取要被輸入的手寫(xiě)軌跡 的前幾筆的軌跡點(diǎn)。手寫(xiě)軌跡例如可代表東亞字符和西文單詞。
      [0046] 優(yōu)選地,對(duì)于東亞字符,"前幾筆"是偏旁,如"糸,言,石,禾,P ",稱為"起始偏 旁"。對(duì)于西文單詞,"前幾筆"是至少一個(gè)起始字母,如a,ab等。所述起始偏旁或起始字 母可以分別被字符集中的字符或單詞集中的單詞共享。
      [0047] 前幾筆不限于上述情況。替代地,其還可以是上述例子中的偏旁的一部分。甚至 根據(jù)書(shū)寫(xiě)習(xí)慣不同,其也可以是最先被輸入的任何前幾個(gè)筆劃。
      [0048] 此外,在書(shū)寫(xiě)過(guò)程中,例如設(shè)備202的屏幕對(duì)手寫(xiě)筆203的筆尖的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行采 樣,并且采樣的結(jié)果被表示成一系列含有筆尖信息如抬起或書(shū)寫(xiě)狀態(tài)的坐標(biāo)點(diǎn)。因此,運(yùn)動(dòng) 軌跡可至少表示為坐標(biāo)點(diǎn)和筆尖信息的集合。
      [0049] 步驟S302是旋轉(zhuǎn)角度確定步驟,其中基于所述軌跡點(diǎn)使用能夠檢測(cè)所述前幾筆 的旋轉(zhuǎn)角度的旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)模型來(lái)確定所述手寫(xiě)軌跡的旋轉(zhuǎn)角度。
      [0050] 在獲取了手寫(xiě)軌跡的前幾筆的軌跡點(diǎn)之后,使用旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)模型直接檢測(cè)前幾 筆的旋轉(zhuǎn)角度,并把該旋轉(zhuǎn)角度確定作為整個(gè)手寫(xiě)軌跡的旋轉(zhuǎn)角度。旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)模型的 建立將在后面描述。
      [0051] 由于該步驟S302僅聚焦于前幾個(gè)筆劃(如起始字母或偏旁)來(lái)檢測(cè)旋轉(zhuǎn)角度,所 以不僅用于前幾筆的識(shí)別模型的尺寸較小,而且能夠在避免多次識(shí)別整個(gè)手寫(xiě)軌跡的情況 下提高了檢測(cè)速度。旋轉(zhuǎn)角度確定過(guò)程將在后面更加詳細(xì)地描述。
      [0052] 步驟S303是第二獲取步驟,其中獲取所述手寫(xiě)軌跡的剩余筆劃。與步驟S301對(duì) 應(yīng),剩余筆劃可以是除前幾筆之外的其它筆劃。
      [0053] 優(yōu)選地,對(duì)于東亞字符,如果"前幾筆"是偏旁,則剩余筆劃是組成該字符的剩余部 首。對(duì)于西文單詞,如果"前幾筆"是至少一個(gè)起始字母,則剩余筆劃是組成該單詞的剩余 字母。
      [0054] 步驟S304是識(shí)別步驟,其中基于所確定的旋轉(zhuǎn)角度來(lái)識(shí)別手寫(xiě)軌跡。也就是說(shuō), 在確定了旋轉(zhuǎn)角度之后,可以更準(zhǔn)確和穩(wěn)健地對(duì)手寫(xiě)軌跡代表的輸入進(jìn)行識(shí)別。
      [0055] 替代地,可以根據(jù)需要不進(jìn)行識(shí)別而僅基于所確定的旋轉(zhuǎn)角度來(lái)調(diào)整手寫(xiě)軌跡, 例如把旋轉(zhuǎn)角度調(diào)整為更大?;蛘咭部梢哉{(diào)整手寫(xiě)軌跡之后再進(jìn)行識(shí)別。
      [0056] 因此,根據(jù)本申請(qǐng)的實(shí)施例的手寫(xiě)軌跡識(shí)別方法不需要多次對(duì)整個(gè)手寫(xiě)軌跡進(jìn)行 離線識(shí)別,就可以低成本地在線地檢測(cè)旋轉(zhuǎn)角度以便對(duì)手寫(xiě)軌跡進(jìn)行更準(zhǔn)確和穩(wěn)健的識(shí) 另IJ,從而改進(jìn)了當(dāng)前識(shí)別器的準(zhǔn)確度和穩(wěn)健性,降低了成本,提高了效率。根據(jù)以下的詳細(xì) 描述可以更好地理解該優(yōu)點(diǎn)。
      [0057] 圖4描述根據(jù)本申請(qǐng)的旋轉(zhuǎn)角度確定過(guò)程的流程圖。在圖4中,步驟S401是軌跡 點(diǎn)獲取步驟,其中獲取當(dāng)前軌跡點(diǎn)。步驟S402是解碼步驟,其中使用旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)模型對(duì) 包括到當(dāng)前軌跡點(diǎn)為止的部分軌跡進(jìn)行解碼,這將在后面具體說(shuō)明。步驟S403是判斷步 驟,其中判斷當(dāng)前軌跡點(diǎn)是否達(dá)到前幾筆的結(jié)束軌跡點(diǎn)。如果判斷結(jié)果為肯定,則進(jìn)入步驟 步驟S404,否則從步驟S401重復(fù)執(zhí)行。步驟S404是確定步驟,其中在判斷結(jié)果為肯定的情 況下確定與解碼結(jié)果相對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)角度作為所述手寫(xiě)軌跡的旋轉(zhuǎn)角度。
      [0058] 下面分別參照?qǐng)D5A和5B來(lái)描述根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)角度確定模型的拓 撲圖和旋轉(zhuǎn)角度確定過(guò)程的流程圖。在該實(shí)施例中旋轉(zhuǎn)角度確定模型是基于隱式馬爾可夫 模型HMM來(lái)訓(xùn)練的。
      [0059] 旋轉(zhuǎn)角度確定模型僅需要針對(duì)前幾筆例如起始偏旁或起始字母而被建立。
      [0060] 首先獲得來(lái)自50個(gè)日本人的3991個(gè)漢字樣本作為統(tǒng)計(jì)樣本,其由255個(gè)漢字字 符組成,每個(gè)字符包含5個(gè)起始偏旁"糸,言,石,禾,卩"之一。
      [0061] 然后,針對(duì)每個(gè)偏旁用預(yù)定數(shù)量的旋轉(zhuǎn)角度(例如5°、10°、15°、20°、25°、 30° )來(lái)建立對(duì)應(yīng)的模型。因此需要針對(duì)每個(gè)偏旁建立7個(gè)旋轉(zhuǎn)模型,如圖5A所示。
      [0062] 在圖5A中,給出了基于左右結(jié)構(gòu)的HMM訓(xùn)練得到的用于每個(gè)偏旁的7個(gè)旋轉(zhuǎn)角度 檢測(cè)模型的拓?fù)鋱D。每個(gè)圓圈表不模型的一個(gè)狀態(tài),其例如表不但不限于一個(gè)筆劃。每一 行的圓圈序列表示模型的狀態(tài)轉(zhuǎn)移路徑。圓圈周?chē)募^表示狀態(tài)轉(zhuǎn)移。雖然在圖5A中 的拓?fù)浠谧笥医Y(jié)構(gòu)的HMM,但是這并非限制,本申請(qǐng)也可以根據(jù)所提取的特征來(lái)使用基于 其它拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的HMM訓(xùn)練得到的旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)模型。
      [0063] 下面參照?qǐng)D5B來(lái)描述根據(jù)本申請(qǐng)的該實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)角度確定過(guò)程的流程圖。
      [0064] 步驟S501對(duì)應(yīng)于步驟S401的軌跡點(diǎn)獲取步驟,其中獲取當(dāng)前軌跡點(diǎn),例如手寫(xiě)筆 203當(dāng)前移動(dòng)到的坐標(biāo)點(diǎn)和相關(guān)的筆尖信息。
      [0065] 步驟S502對(duì)應(yīng)于步驟S402的解碼步驟,其中用基于隱式馬爾可夫模型來(lái)訓(xùn)練的旋 轉(zhuǎn)角度檢測(cè)模型對(duì)包括到當(dāng)前軌跡點(diǎn)為止的部分軌跡進(jìn)行解碼以獲得最佳狀態(tài)轉(zhuǎn)移路徑。 [0066] 到所獲取的當(dāng)前軌跡點(diǎn)為止的部分軌跡首先被轉(zhuǎn)換為該旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)模型可以 接收的觀察值序列。例如,根據(jù)部分軌跡可以提取所輸入的筆段的序列,每個(gè)筆段可以被看 作一個(gè)觀察值。雖然列舉了筆段作為觀察值的例子,但觀察值不限于筆段,還可以是提取的 筆劃或其他特征向量等。
      [0067] 接下來(lái),使用訓(xùn)練得到的各旋轉(zhuǎn)角度確定模型對(duì)該部分軌跡進(jìn)行解碼。解碼問(wèn)題 是HMM解決的已知問(wèn)題,其目的是要尋找一組最佳狀態(tài)轉(zhuǎn)移序列以使得用模型獲得代表該 部分軌跡的觀察值序列的概率最大??梢允褂萌魏文軌?qū)崿F(xiàn)該目的的算法。優(yōu)選地,可以 使用viterbi算法來(lái)計(jì)算通過(guò)每個(gè)模型獲得該觀察值序列的概率并選擇概率最大的模型, 從而獲得與該模型對(duì)應(yīng)的最佳狀態(tài)轉(zhuǎn)移路徑。
      [0068] 步驟S503對(duì)應(yīng)于步驟S403的判斷步驟,其中判斷最佳狀態(tài)轉(zhuǎn)移路徑是否達(dá)到結(jié) 束狀態(tài)。如圖5A所示,每個(gè)模型有一個(gè)結(jié)束狀態(tài),其對(duì)應(yīng)于前幾筆的最后輸入并且因此可 以基于該最佳狀態(tài)轉(zhuǎn)移路徑來(lái)判斷旋轉(zhuǎn)角度。如果判斷結(jié)果是肯定的,則進(jìn)入步驟S504 ; 否則從步驟S501重復(fù)執(zhí)行。
      [0069] 步驟S504對(duì)應(yīng)于步驟S404的確定步驟,其中如果步驟S503的判斷結(jié)果為肯定 的,則確定與最佳狀態(tài)轉(zhuǎn)移路徑相對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)角度作為所述手寫(xiě)軌跡的旋轉(zhuǎn)角度。
      [0070] 由以上步驟可見(jiàn),在根據(jù)該實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)角度確定過(guò)程中,不需要對(duì)整個(gè)手寫(xiě)軌 跡進(jìn)行處理并因此避免了離線的多重識(shí)別,而且在模型尺寸較小的情況下提高了檢測(cè)速度 和準(zhǔn)確性。
      [0071] 圖5C和f5D分別描述根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)角度確定模型的拓?fù)鋱D和旋 轉(zhuǎn)角度確定過(guò)程的流程圖。在該實(shí)施例中旋轉(zhuǎn)角度確定模型是基于動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整DTW來(lái)訓(xùn) 練的。
      [0072] 為了使用DTW來(lái)檢測(cè)旋轉(zhuǎn)角度,與前一實(shí)施例類(lèi)似,針對(duì)每個(gè)偏旁用預(yù)定數(shù)量的 旋轉(zhuǎn)角度(例如5°、10°、15°、20°、25°、30° )來(lái)建立對(duì)應(yīng)的模型。因此需要針對(duì)這每 個(gè)偏旁建立7個(gè)旋轉(zhuǎn)模型,如圖5C所示。
      [0073] 圖5C中給出了基于DTW訓(xùn)練得到的用于每個(gè)偏旁的旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)模型,其中存儲(chǔ) 了 DTW模板。每個(gè)圓圈表TK模型的一個(gè)節(jié)點(diǎn),其例如表TK但不限于針對(duì)同一字符的各個(gè)樣 本的對(duì)應(yīng)軌跡點(diǎn)的平均值。每一行的圓圈序列表示能夠檢測(cè)前幾筆的旋轉(zhuǎn)角度的模型的匹 配路徑。
      [0074] 下面參照?qǐng)Df5D來(lái)描述根據(jù)本申請(qǐng)的該實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)角度確定過(guò)程的流程圖。
      [0075] 步驟S501'對(duì)應(yīng)于步驟S401的軌跡點(diǎn)獲取步驟,其中獲取當(dāng)前軌跡點(diǎn),例如手寫(xiě) 筆203當(dāng)前移動(dòng)到的坐標(biāo)點(diǎn)和相關(guān)的筆尖信息。
      [0076] 步驟S502'
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