CN101601050B - 对字进行预览和选择的系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种对字和命令进行预览的系统、方法及计算机可读介质，所述预览字和命令由基于虚拟键盘布局输入的连笔识别器识别。所述系统和方法允许用户在连笔输入到系统之前，预览所识别或输出的字。进一步地，在所述预览字被识别并输出之后，所述系统在与虚拟键盘布局集成的校正显示器上显示识别的输出字和最接近的候选字。与其他相比，为用户提供了如下选择：通过在校正显示器上选择另一个字改变当前的输出字，通过在校正显示器上选择当前输出字的表示删除当前输出字。

Description

对字进行预览和选择的系统及方法
技术领域
本发明一般涉及用于计算机、PDA(Personal Digital Assistant，掌上电脑)、移动电话、智能手机(Smartphones)、平板电脑(Tablet PC)和其他设备的文本输入的预览，尤其涉及通过基于虚拟键盘布局的连笔识别器进行文本输入的预览。
背景技术
在超移动计算设备中，由于缺乏有效的用户界面，导致在超移动计算中信息流的问题日益严重。与台式机和笔记本电脑相比，当今的手机和平板电脑在使用中更为麻烦。一种解决方案是“图形书写(shape writing)”，即用户输入由虚拟键盘布局定义的速写手势。这种速写手势是一些连续的笔画，由基于虚拟键盘布局的连笔识别器进行识别。在以下文献中，对上述系统进行了描述：Kristensson和P.O.在2002年发表于林雪平大学硕士论文集的“Design and Evaluation of a Shorthand-Aided Soft Keyboard”《速写帮助软键盘的设计和评价》；Zhai(翟)的美国专利申请号为20040120583，标题为“System and methodforrecognizing word patterns based on a virtual keyboard layout”《基于虚拟键盘布局识别字型的系统和方法》；Kushler等人的美国专利号为7098896，标题为“Syetem andmethodfor continuous stroke word-based text input”《基于连笔字的文本输入的系统和方法》；Kristensson，P.O.和Zhai，S.，SHARK2在2004年国际计算机协会(ACM)关于用户界面软件和技术的第17次年会上的报告，“A Large Vocabulary Shorthand Writing SystemforPen-based Computers”《基于笔的计算机的大词汇速记系统》第43-52页。这些系统和方法均未提供基于未完成笔画的预览，也未提供在虚拟键盘中集成预览或校正显示器(例如，在Kushler等人的技术中，在字处理应用程序中并入了显示器，而在Kristensson，P.O.和Zhai，S.的技术中，用户必须使用下拉菜单)，并且，在这种预览或校正显示器上不能对字进行删除操作。
同样，Kristensson等人的美国专利申请号为20050190973，标题为“System andmethodfor regcognizing word patterns in a very large vocabulary based on avirtual keyboardlayout”《基于虚拟键盘布局在大量词汇中识别字型的系统和方法》，以及Kushler等人的美国专利申请号为20070040813，标题为“System and Method forContinuous Stroke Word-BasedText Input”《基于连笔字的文本输入的系统和方法》中，均提出了基于虚拟键盘布局识别连笔的系统和方法，但是并未对未完成的笔画提供识别的命令的预览，也未提供集成的校正显示器，或在校正显示器中提供通过选择当前字所表示的含义来取消或删除输出字的选项。Karadis等人的美国专利申请号为20050114115，标题为“Typing accuracy relaxation systemand method in stylus and other keyboards”《使用笔或其他键盘的录入准确度娱乐系统和方法》中公开了一种用于分析轻敲模式并自动校正误敲的字的系统和方法，但是并没有使用连笔识别器。Arvo，J.和Novins，K.在2000年国际计算机协会关于用户界面软件和技术的第17次年会上的报告，“Fluid sketches：continuous recognition and morping ofsimple hand-drawn shapes”《流畅的勾画：对简单手写形状的连续识别和变体》第73-80页中描述了一种软件系统，该软件系统用于当用户清楚地表达出笔式手势时，识别出笔式手势，然而该系统只能对有限的笔式手势进行处理。另外还可参见Zhai，S.和Kristensson P.O.在2003年国际计算机协会关于计算系统中的人性因素的会议上的报告，“Shorthand Writingon Stylus Keyboard”《在笔式键盘上速写》第17-24页。
简言之，用户在虚拟键盘上使用速写手势，通过如下方式进行工作：用户在虚拟键盘布局上，使用笔或者手指留下轨迹。(这种虚拟键盘布局在Zhai的美国专利申请号为20040120583的图3中示出，该专利申请通过引用并入本文。)当用户抬起笔或手指时，系统识别笔或手指的轨迹。接着将笔或手指的轨迹与词典中模版字的字母键关联的几何轨迹或图案进行比较。这种比较对于词典中的所有字都重复进行。与用户的笔或手指的轨迹最匹配的字作为被识别出的字返回。
当使用速写手势时，一些用户可能因为输入界面对于他们来说是新的而不够自信。这些用户(包括新用户)需要在学习新的速写手势文本输入界面的同时验证他们的输入是正确的。
现有速写手势的操作不能为用户的笔或手指的轨迹提供重复和/或同时的识别。此外，需要避免在没有确认所识别的字为用户期望的字的情形下，将识别的字发送到相关的应用程序(例如，字处理应用程序或电子邮件客户端)，以及需要在用户误操作时为用户提供取消操作的机会。
用户还可能用速写手势发送计算机系统命令，例如，“复制(Copy)”、“打印(Print)”和“改变轨迹(Track Changes)”。对此，请参见Zhai等人的美国专利申请号为20060253793，标题为“System and method for issuing commands based on penmotions on a graphicalkeyboard”《在图形键盘上基于笔的运动发送命令的系统和方法》。但是该申请并未提供未完成笔画的预览，也未提供集成在虚拟键盘上的显示器，或删除不想要的字的选项。
当用户正在使用速写手势时，需要进行预览。此外，计算机系统命令在执行操作时会影响到用户的应用程序，并能够破坏用户的工作。例如，计算机系统命令“关闭(Close)”可以关闭用户的应用程序，并导致用户数据的丢失。
显然，对于速写手势的初级和熟练用户而言，当利用笔或者手指输入时，需要对输入的字或者系统命令进行预览，也需要解决本文中提出的其他技术需要。
发明内容
本发明满足了上述需要，并提供了一种用于向用户显示当前识别的字和向计算机应用程序输出哪个字的系统、包括计算机可读介质的计算机产品和方法。现有的连笔识别器在用户完成一笔后识别和输出被识别的字。在本发明的一个方面，当用户输入连笔时，用户的连笔被不断地识别，并在虚拟键盘中集成的显示器上显示当前与用户连笔所匹配的字的预览(例如，连续更新的预览)。在另一方面，通过软件程序或设备显示当前与用户连笔所匹配的字的预览。在另一方面，当用户写完一笔后，本发明的系统和方法输出被识别的输出字，并在集成在虚拟键盘布局的校正显示器上显示被识别的字和最接近的候选字。在本发明的另一个方面，通过在校正显示器上选择另一个候选字，用户可改变当前输出字。通过在校正显示器上选择当前输出字的表示，用户可以删除当前输出字。
例如，用户可以通过在触摸屏或电子桌面上推动和滑动笔或手指输入一笔，通过从触摸屏或电子平板上抬起笔或手指完成一笔的输入。
本发明在用户抬起笔或手指之前反复地识别用户的连笔输入。如果发现一组匹配字，则在校正显示器中为用户显示最佳匹配的字。在本发明的一个方面中，当前识别的预览字具有独特的背景颜色。
在本发明的另一个方面，一旦用户写完了一笔，例如从触摸屏或电子平板上抬起笔或手指，连笔识别器将识别出最佳匹配字，并将该最佳匹配字显示在校正显示器中，并同时显示或不显示下一最佳匹配字。在本发明的另一个方面，通过在校正显示器选择输出字表示，用户可以删除当前输出的字。通过在校正显示器选择下一最佳匹配字的一个表示，用户可以改变当前输出的字。
在本发明的另一个方面，校正显示器是一直出现的，并且校正显示器可以或已经集成在虚拟键盘中。将校正显示器与虚拟键盘集成在一起的优点是，预览字能够位于非常邻近于用户关注的虚拟键盘区域。
在本发明的一个方面，校正显示器能够显示不止一个预览字。由于许多字都有可能与用户(完成的或未完成的)输入匹配，因此显示其他一些接近匹配的候选字而不仅仅是最匹配的字是有好处的。在本发明的一个方面，在用户从触摸屏或电子平板上抬起笔或手指后，预览字被发送到用户操作系统或应用程序。最新发送到应用程序的字是当前输入的字。如果用户在后来认识到识别了错误的字，则用户有机会通过选择在校正显示器上显示的其他相似或接近的候选字，改变当前输入的字。
在本发明的另一个方面，如果用户在抬起笔或手指后，校正显示器没有显示用户要写的字，用户可以选择重新开始。删除已经发送到应用程序的字是麻烦的。为了使该操作更简单，本发明的一个方面提供给用户如下方法：在校正显示器上点击当前输出字的表示来删除当前输出字。
在本发明的另一个方面，当用户正在使用速写手势并注意到在校正显示器显示期望字的预览时，即便是还未完成输入，用户也可以松开笔或手指。可识别字的字典包括语言中字的子串。例如，该字典可包含字“the”的前缀“th”。如果用户正使用速写手势输入“the”，本发明的一个方面，当用户的笔或手指的轨迹为前缀“th”的字型时，系统会认为用户可能要写的字为“the”，因为前缀“th”在系统字典中被映射为字“the”。如果用户注意到该预览，用户可以松开用于正在使用速记手势写字的笔或手指。这样做，对于熟练和经常使用该系统的用户是有益的，他们只需学习对于系统识别要写的字所必须的最少的速写手势。
当用户使用速写手势时，用户可以在校正显示器中看到最匹配的预览字之外的其他字。例如，如果用户要写入的字为“the”，“three”有可能显示为第一预览字，而“the”显示为第二预览字。在此时，用户不能松开笔或手指，因为这意味着将会输出不想要的字——“three”。相反，在本发明的另一个方面，用户可以快速地将笔或者手指移动到校正显示器中预览显示的要写的字上。这是可能实现的，因为本发明的方法和系统的一个方面将会认出或注意到，用户以预定或高于预定的速度移动到虚拟键盘的外侧，因而用户非常有可能直接选择校正显示器中的预览字。
当用户使用速写手势时，用户可能会意外地做出错误的轨迹。在这种情况下，用户在校正显示器中看不到与期望写入的字匹配的预览显示字。这时，用户会想要在该速写手势被识别为期望字并发送到应用程序之前将其取消。在这种情况下，本发明的一个方面提供给用户将笔或手指移动到虚拟键盘的左、右或底部的外边界。另一个选择是特殊的删除图标或用户能够在其中拖拉以产生删除信号的删除区域。
在一个方面，用户还可以通过在校正显示器中选择当前输出字的表示而删除该字。
频繁的更新显示会使得用户分散注意力。为了防止这种不良影响，在一个方面，只有用户缓慢地输入连笔时才显示预览。在另一方面，当用户的笔或手指每秒钟的移动比某些字母键慢的时候，会触发模式识别和视觉预览。在一个实施方式中，系统每20ms(50Hz)执行该检测。
在一个实施方式中，可以通过选择删除输入的表示来删除未完成的笔画。例如，用户可以将笔滑到虚拟键盘的左、右或底部的边届外代表信号“删除”。
可以在一个图形书写系统中既输入字又输入命令。例如，参见Zhai等人的美国专利申请号为20060253793，标题为“System and method for issuing commands based onpen motionson a graphical keyboard”《在图形键盘上基于笔的运动发出命令的系统和方法》的专利。
在一个示范性实施方式中，假设用户要发出命令“复制”。用户可以先将笔放在“Command”键或其他任何触发键上，然后将笔拖动到该命令的第一个字母键，在本实施例中为“C”键。由于Command-C同时与另一命令“剪切(Cut)”匹配，而Cut命令更短和/或使用更频繁，则本发明将给出“剪切”的预览(参见图12A)。其他与顺序为“Command”-“C”匹配的命令，在本实施例中为“复制(Copy)”、“关闭(Close)”、“评论(Comment)”，也作为备选显示在校正显示器的左侧。为了输入“复制”，用户可快速地朝最左侧滑动笔，或继续将笔朝第二个字母键“O”滑动。由于“Command-C-O”与“复制”匹配，则预览显示命令“复制”(图12B)。接着，当用户抬起笔时，发出“复制”命令。
在中央面板左侧的备选列表中显示的所有命令，均能够通过将笔快速地滑向命令名而直接选择。在一个实施方式中，本发明的方法和系统能够明确地区分速写手势和在备选列表中选择命令的动作，因为一旦笔尖离开键盘区域，就不能够形成有效的速写手势。由于在判断是否应该执行模式识别和更新预览时，考虑了运动的动态特征，即使用户利用速写手势在键盘上输入期望的命令，可选的列也不会突然改变。
在一个方面，本发明包括可以装入和运行在计算机、PDA、移动电话、智能手机、平板电脑或其他电子设备的软件。在另一个方面，本发明包括能够提供在本文中公开的一些或所有功能的计算机、PDA、移动电话、智能手机、平板电脑或其他电子设备。
本发明的一个方面提供了一种在连笔系统中显示字的预览的方法，包括：接收已被输入到虚拟键盘的连笔的第一部分；将所述第一部分与对应的多个已知字的多个已知字型进行比较；生成与所述第一部分对应的多个已知字的预览；并在完成所述连笔之前(例如，用户抬起他或她的笔之前)在显示器上显示所述预览。在另一方面，该方法包括：接收所述连笔的第二部分；将所述第一部分和所述第二部分与对应于多个已知字的多个已知字型进行比较；显示对应于所述第一部分和所述第二部分的已知字的预览；并在完成所述连笔之前在显示器上显示所述预览。在一个方面，本发明的方法提供了不断进行的、连续更新的预览，当用户在虚拟键盘上移动笔或手指时更新该预览。
在本发明的不同方面中，可以在与所述虚拟键盘形成一个整体的(例如，内置于、接近于或直接置于软件组件键盘上)或位于其外侧的显示器中显示预览。
本发明的另一个方面提供的方法包括：接收完成的连笔；将所述完成的连笔与对应于多个已知字的多个已知字型进行比较；显示对应于所述完成的连笔的多个已知字的预览；以及在显示器上显示所述多个已知的字。
在另一方面，用户可以选择预览中的已知字，当连笔的一部分与所述预览中的期望已知字相交时，本发明的方法接受在所述预览中选择(例如，笔或手指触摸已知字)的期望已知字。
在本发明的另一个方面中，所述连笔系统与电脑的操作系统(例如位于台式计算机、嵌入式设备或服务器上的操作系统)相连，并向所述相连的操作系统输出所述期望的已知字。这种操作可能发生在：当用户看到字的预览并抬起她或他的笔时，或用户快速地(高于期望的速度)向预览字(极有可能是下一最佳匹配的字)的表示移动她或他的笔时。如果移动的速度是期望的速度，所述方法将把该移动看作是用户连笔的延续。
在本发明另一个方面，连笔系统与正在运行的应用程序(例如，字处理器、E-MAIL客户端、即时消息客户端或表格应用程序、或其他能够运行在计算机、PDA、移动电话、智能电话、平板电脑及其他设备的应用程序)相连，并向所述相连的正在运行的应用程序输出所述期望的已知字。
本发明的另一个方面提供的方法包括：接收与连笔的动态特征有关的信息(即，时空信息)；将所述时空信息与预期值比较；如果所述时空信息与所述预期值不同，在所述显示器上显示所述预览。作为一种选择，如果所述时空信息与所述预期值不同，本发明可在所述预览中选择期望的已知字。
在本发明的另一个方面中，所述方法包括：接收与所述连笔的移动速率有关的速度信息；将所述速度信息与预定的值比较；如果所述速度信息大于所述预定的值，向所述正在运行的应用程序输出所述预览中的已知字；从而用户可以选择所述预览中的已知字。
例如，在一个实施方式中，仅当用户缓慢移动笔或手指时，校正显示器才会更新；如果笔或手指移动的速度快(即，大于预定的速度)，则显示器保持静态。以这种方式，用户可以通过快速移动他或她的笔或手指来选择校正显示器中的预览字。这样避免了由于在当前的校正显示器中用户以正常的速度向一个预览字移动但并不想选择预览字(而是要继续完成连笔)时，误选了该预览字的情形。
在本发明的另一个方面中，所述方法包括：如果所述连笔中的一部分与所述虚拟键盘的边界相交，则终止接收所述连笔。或者，如果所述连笔中的一部分与所述虚拟键盘内部或附近的图标(例如，被指定为“删除”的图标)相交，则终止接收所述连笔。
本发明的另一个方面提供了一种通过多个输入路径定义多个已知字的字型的方法，其中每个所述路径与一个输入到虚拟键盘中的字关联；以及将所述连笔的一个或多个部分的路径与相应的字型匹配。
在本发明的另一个方面中，在本文中描述的“字”包括与所述连笔系统相连的电子设备的命令(例如，复制、剪切和关闭)。在这方面，所述方法包括：将所述连笔的一个或多个部分与对应于多个已知命令的命令模式相比较；将所述连笔的这些部分与对应的命令模式相匹配；以及执行对应于所述命令模式的相应指令。
在本发明的各个方面，所述方法、系统和计算机可读介质包括：计算机、PDA、移动电话、智能电话、平板电脑或具有虚拟键盘的移动通信设备；或者在其他的方面，包括用于将所述虚拟键盘投影到墙壁、屏幕或显示器的投影设备，从而经由所述虚拟键盘的投影输入所述连笔。
在本发明的一个方面中，提供了用于在集成有虚拟键盘和校正显示器的连笔系统中显示候选字的方法，所述方法包括：接收已被输入到虚拟键盘的连笔；将所述连笔与对应于多个已知字的多个已知字型进行比较；生成与所述连笔对应的多个已知字；以及在集成有所述虚拟键盘的所述校正显示器上显示所述多个已知字。一方面，最佳匹配的已知字将向相连的正在运行的应用程序输出，而另一方面，如果在所述校正显示器上选择所述最佳匹配的字，则所述最佳匹配的字将从A)相连的正在运行的应用程序或B)校正显示器中删除。
校正显示器可以与虚拟键盘的键相邻。字可以在任何它输出的地方被删除。例如，如果字“the”被输出到字处理器中(例如Microsoft Word)，当用户在校正显示器上点击“the”，则从word应用程序中删除“the”。
在另外一些方面，最佳匹配字使用独特的图形属性显示，例如变化的颜色(即，和其他预览字不同的颜色)，或者与相关的图标一起显示。和其他方面一样，这些方面可以包括相连的计算机、PDA、移动电话、智能电话、平板电脑或具有虚拟键盘的移动通信设备、或用于将所述虚拟键盘投影到墙壁、屏幕或显示器的投影设备。
上述的所有方面都可以通过具有计算机可读指令(用于执行本发明的一个或多个方面)的计算机可读介质来执行。此外，本发明包括用于执行上述方法中的一个或多个或所有的系统。
本发明的总体目标是在任意给定点及时地为基于文本输入的字、短语和/或命令提供预览。本发明提供的系统和界面的好处和改进之一是，对用户笔或手指的轨迹进行重复的和/或同步的识别。如果笔或手指的轨迹代表了一个字的速写手势，则该改进的系统和方法在与键盘集成的校正显示器上显示该字的预览。
通过使用该改进的系统和方法，用户获得的一个好处是，他们了解到，当他们抬起手指或笔时，在校正显示器上预览显示的字，就是被识别出并将发送到用户的应用程序(例如Email客户端)上的字。
预览进一步提供的好处是，提高了用户的信心，使他们更加确信应用程序正如预期地那样运行。此外，用户的支持成本也可以降低，因为对于用户来说可以更容易地推测出他们应该或可以做的事情。
对于初级用户，计算机系统命令的预览为用户提供安全，并使用户对系统产生信任的感觉。
对于熟练的用户来说，上述的预览使得他们确信，即便他们没有准确地使用速写手势，并且存在很大的风险是连笔识别器识别不出想得到的速写手势，系统仍会向应用程序发送想要发送的命令。
通过下面的说明书、附图和权利要求书，本发明的上述和其他目标和有益效果将变得显而易见。
附图说明
本发明的各种特征以及实现它们的方式将参照下面的说明书、权利要求书和附图进行详细的说明，其中，附图标号被适当地重复使用以表示附图标号所指向的对象之间的关系，其中：
图1为本发明的预览和选择系统使用的示范性操作环境的示意图；
图2为图1所示的预览和选择系统的高层架构框图；
图3为判断连笔是否超出预定速度的流程图；
图4为判断用户是期望输入当前的预览字还是继续输入连笔的方法的流程图；
图5为判断是显示所识别的字的预览还是清除或删除字预览的方法的流程图；
图6为说明“these”笔画输入的示范性的虚拟ATOMIK键盘；
图7为说明校正显示器的示范性的虚拟ATOMIK键盘；
图8为说明校正显示器的示范性的虚拟ATOMIK键盘，其中所述校正显示器正在显示对字“these”的未完成笔画所响应的匹配字的预览；
图9为说明校正显示器的示范性的虚拟QWERTY键盘，其中所述校正显示器正在显示对字“these”的未完成笔画所响应的匹配字的预览；
图10显示了示范性的虚拟QWERTY键盘，说明预览字仅仅响应字的一个子链，在该图中，“th”的速写手势已被输入，并且在与键盘集成在一起的校正显示器上显示了最匹配的字“the”的预览；
图11显示了示范性的虚拟QWERTY键盘，说明当前输入的取消。在该图中预览字“the”被删除，并显示了笔朝着虚拟键盘布局的左边界移动的轨迹；
图12A和12B为与虚拟键盘集成在一起的校正显示器的可选设计，其中在左上角以图标的形式作为删除输入表示。
具体实施方式
下面的定义和解释给出了本发明的背景技术信息，并旨在使得本发明更易于理解，而并非用来限制本发明。
“ATOMIK”：按字母顺序调成和优化的移动界面键盘。其为通过算法对键盘布局进行优化的键盘，其中键盘被看作是“分子”，每一个键被看作是“原子”。在键之间的原子相互作用使得运动效率趋于最大。运动效率由每对键之间的所有运动次数(由对应的字母对的统计频率来加权)的总和来定义。ATOMIK是按字母顺序调成的，使得字母A到Z具有从键盘最左上角到最右下角排列的常规设置趋势，从而帮助用户找到记不清的键。ATOMIK是可与本发明一起使用的一个示范性的虚拟键盘。
“PDA”：掌上电脑，个人数字助理，袖珍的个人计算机。PDA通常存储电话号码、约会以及备忘信息。一些PDA具有小的键盘，还有一些PDA只具有特殊的笔，用来在虚拟键盘上进行输入和输出。
“虚拟键盘”：具有触摸屏交互能力的计算机仿真键盘，可用来替换或作为实体键盘的补充。在典型的虚拟键盘中，键可以用笔尖连续地敲击。虚拟键盘还可以称作是图形键盘、屏幕键盘或笔式键盘。
下面参照附图，在图1中描述了可以安装预览和选择系统的示范性环境。安装有预览和选择系统10的计算机或设备可以是移动设备，例如PDA 15、移动电话20或智能电话。此外，预览和选择系统和方法10可以与平板电脑25、触摸监控器30、电子白板35和数字笔40等设备一起使用。
本发明的系统和方法可以与使用连笔识别器的设备(被表示为附属设备)一起使用，该连笔识别器基于虚拟键盘布局或类似的输入界面。作为一种选择，在另一个实施方式中，字型识别系统10可以保存在合适的存储介质中，例如硬盘、CD、硬驱等设备。
在图2中描述了字型识别系统和方法10的高层架构。系统和方法10包含用于捕获用户在虚拟键盘界面200上的连笔的连笔识别器205。在图6中描述了在虚拟ATOMIK键盘上实现的连笔输入的一个实施例，在图6中还示出了连笔605。在图2所示的实施方式中，连笔识别器205向预览单元210发送字的预览集。预览单元210接着在校正显示器215中显示字的预览集。字的预览集可为空，在此情况下校正显示器中不显示预览字。字的预览集可仅包括一个字，在这种情况下只有一个预览字显示在校正显示器上，如此等等。在包括图2-5的各个图中描述的本发明的步骤顺序可以根据应用和期望的结果或输出改变。
在可选的实施方式中，通过将连笔延伸到与校正显示器中想要的预览表示相交，为用户提供选择预览字的选项。在可选的实施方式中，在校正显示器中显示删除动作的表示。在该实施方式中，用户通过将连笔延伸到与校正显示器中的删除表示相交而删除未完成的笔画。
当完成输入笔画时，图2中的连笔识别器205向校正显示器215发送最终的字集。校正显示器215向输出单元220发送最佳匹配字。最佳匹配字为当前输出的字。图7显示了在用户完成一笔后、与虚拟ATOMIK键盘610相连的校正显示器615的状态。在图7中，当前输出字是“these”，字“those”和“therese”是第二最佳匹配的字。在该实施方式中，通过在校正显示器中选择当前输出字的表示，为用户提供了删除该字的选项。
接着，用户可能通过从显示在校正显示器215的最终字集中进行选择，将当前输出字改变为其他的字。如果用户改变了当前输出的字，系统将会向输出单元发送一系列编辑动作。在一个实施方式中，输出单元220接着将合成一序列BACKSPACE键的敲击事件，接着将其送入到操作系统的键盘队列中。例如，如果当前的输出字为“the”，则三个BACKSPACE键的敲击事件被合成然后送入到键盘队列，从而在操作系统的文本脱字符号位置删除字“the”。之后，将用户的新的当前字发送到输出单元220。
图3中的流程图描述了预览系统中用于未完成笔画的优选决策处理流程。决策步骤305确定未完成笔画300是否是快速的。在一个实施方式中，通过计算连笔在每个时间间隔移动的空间单位数来确定该相对速度。如果该相对速度大于预定的值，则笔画是快速的。
决策步骤305可以通过多种方式调用。在一个实施方式中，一旦输入连笔就调用决策步骤305。
在另一个实施方式中，为了缓解系统的计算负载，一旦输入连笔就以固定的时间间隔调用决策步骤305。例如，决策步骤305可以每20ms(50Hz)调用一次。
如果在决策步骤305中，笔画被判定为快速的，则转入步骤400(参见图4)，并且在图4中的决策步骤405判断在校正显示器215中是否选择了预览字的表示。在一个实施方式中，决策步骤405通过计算输入笔画的空间坐标是否和校正显示器215中预览字的图像表示相交来进行决策。
如果在决策步骤405中判断出，在校正显示器215中选择了预览字，则在该实施方式中将当前输出字改变为新的预览字415。例如，如果当前输出字为“these”，并且在决策步骤305中连笔被判定为快速的，并且在决策步骤405中选择的字为“those”，则向输出单元220发送消息以删除字“these”，并将其替换为字“those”。在该实施例中，校正面板被改变以反映当前的字的变化。例如，可以改变校正显示器中的字的背景颜色，以反映当前输出的字。并非在所有的情况下都具有当前输出字。例如，在一个实施方式中，当用户作出“the”的速写手势时，本发明的系统和方法仅显示预览，而并不向操作系统或应用程序(例如，MSWord)输出字。仅当用户抬起笔时，字“the”才被输入到上述操作系统或应用程序。在一个实施例中，如果用户要选择另一个字，例如“thee”，系统不会与输出单元通信，这是由于还没有字发送到输出单元。然而，在另一个实施例中，可以将当前的输出字发送到关联的应用程序中。因此，当用户输入时，应用程序可以根据当前预览的字而随时地改变。
如果在决策步骤305中判定出笔画是快速的，则转入步骤400(参见图4)，并且在图4的步骤410中判断在校正显示器215中是否选择了删除输入表示。在一个实施方式中，决策步骤405通过计算输入笔画的空间坐标是否和校正显示器215中的删除输入图形表示相交进行决策。
如果决策步骤410判断出在校正显示器215中未完成笔画300选择了删除输入表示，则在步骤420中删除未完成笔画300，向连笔识别器205发送STOP消息，清空校正显示器215，并显示无当前字或任意第二最佳匹配的候选字。在一个实施方式中，删除输入的表示是延伸至虚拟键盘的左、右和底部的外边届的一笔。作为一个实施例，图11描述了一直延伸到位于虚拟键盘650左侧边届外的未完成的连笔656。在图4中，显示器665邻近于虚拟键盘650的顶部边届。
如果在步骤305中，判断出未完成的笔画300不是快速的，或者决策步骤410判断出未完成的笔画300没有选择校正显示器215中的删除输入表示，则转入步骤500(参见图5)，决策步骤505判断输入的笔画是否和连笔识别器205中至少一个字匹配。如果未完成的笔画300并未和连笔识别器205中任何字匹配，则在图5中的步骤510清空校正显示器215。如果未完成的笔画300和连笔识别器205中至少一个字匹配，则清空校正显示器215，并使其更新以显示来自连笔识别器205的当前预览字集515。
图8描述了在集成有校正显示器625的虚拟键盘620中的未完成的笔画626。未完成的笔画被连笔识别器205识别为分组预览字集{“these”，“those”，“therese”}，并将它们显示在集成的校正显示器625中。
图9描述了一种可选的设计，其中虚拟键盘布局630为标准的桌面QWERTY键盘布局，并且在键盘的上部图解说明了校正显示器635。还图解说明了连笔626。
在可选的实施方式中，不仅能识别未完成的字，而且能够识别字的子串。例如，子串“Co”指代字“Copy”、字“Comment”和字“Columns”。图10描述了一种具有虚拟键盘640的实施方式，其中未完成的笔画646通过连笔识别器205识别分类为具有所示子串的完全匹配字预览集645。
在可选的实施方式中，连笔识别器205能够识别命令名，并将其显示在校正显示器，并通过输出单元输出。当输出单元确定已经输入命令名时，例如“撤销”命令，则输出单元发送所识别的命令。例如，在一个实施方式中，输出单元通过组合按键“Ctrl+Z”(在MicrosoftWindows操作系统中，此组合键代表“撤销”命令)发送撤销命令。
在一个可选的实施方式中，命令名通过其子串或完整的命令名来识别。图12A示出了虚拟键盘700上的未完成笔画740，其中未完成笔画740被识别为命令“剪切”，因为连笔740与子串“Command-C”最匹配，“Command-C”为用于“剪切(Cut)”命令的命令序列“Command-C-U-T”的子串。在该实施例中，连笔740与命令键730和字母“C”相交。期望的命令“复制(Copy)”显示在左侧显示器720中，但是因为输入序列“Command-C”还与“剪切(Cut)”匹配，因此在主显示器710中显示“剪切(Cut)”的预览(因为在该实施例中，Cut为较短的字)。为了选择期望的命令“复制(Copy)”，用户可以简单地朝左侧主显示器710中的“Copy”快速地移动她或他的笔或手指，或继续以正常的速度滑向键盘700中的字母“O”。
图12B描述了具有和图12A中未完成连笔780一样的虚拟键盘700，其中连笔780和命令“复制”最为匹配，因为连笔780完全与“复制”命令序列的子列“Command-C-O”匹配：先将笔尖置于命令键730，接着滑向“C”和“O”键。因此，主显示器760和可选的显示器770随着连笔780的下一步运动而不断更新。
尽管已经描述了认为是本发明优选的实施方式，但是本领域技术人员应该认识到，在本发明的精神和范围下，还可以对其进行其他和进一步的改变和修改。因此，本发明并不局限于在本文中描述的具体细节和表示性的实施方式。因此，在如权利要求所限定的本发明的精神或范围下可以对本发明进行各种修改。

Claims (54)

1.一种在连笔系统中显示字预览的方法，包括：
接收已被输入到虚拟键盘的连笔的第一部分；
其中当用户移动笔或手指的速度低于预定的速度时，校正显示器更新；以及当所述笔或所述手指移动的速度大于预定的速度时，所述校正显示器保持静态；
在与所述连笔相对应的最后一个字母被指示之前，通过将所述连笔的所述第一部分与对应于多个已知字的多个已知字型进行比较，确定所述连笔的一组匹配字；
从所述一组匹配字生成与所述连笔的第一部分对应的多个已知字的预览；以及
在所述连笔完成之前在显示器上显示所述预览。
2.如权利要求1所述的方法，还包括：
接收所述连笔的第二部分；
将所述连笔的第一部分和第二部分与对应于多个已知字的多个已知字型进行比较；
显示对应于所述连笔的第一部分和第二部分的已知字的预览；以及
在完成所述连笔之前在显示器上显示所述预览。
3.如权利要求1所述的方法，还包括：
接收完成的连笔；
将所述完成的连笔与对应于多个已知字的多个已知字型进行比较；
显示对应于所述完成的连笔的多个已知字的预览；以及
在显示器上显示所述多个已知字。
4.如权利要求1所述的方法，其中，所述显示器与所述虚拟键盘集成为一个整体。
5.如权利要求1所述的方法，其中，所述显示器位于所述虚拟键盘的外侧。
6.如权利要求1所述的方法，其中，所述预览中的所述已知字是交替选择的，所述方法还包括：
当连笔的一部分与所述预览中的期望已知字相交时，接受在所述预览中选择的期望已知字。
7.如权利要求6所述的方法，其中，所述连笔系统与操作系统相连，所述方法还包括：
向所述相连的操作系统输出所述期望的已知字。
8.如权利要求6所述的方法，其中，所述连笔系统与正在运行的应用程序相连，所述方法还包括：
向所述相连的正在运行的应用程序输出所述期望的已知字。
9.如权利要求8所述的方法，其中，所述相连的正在运行应用程序为字处理器、e-mail客户端、即时消息客户端或表格应用程序。
10.如权利要求1所述的方法，还包括：
接收与所述连笔有关的时空信息；
将所述时空信息与预期值比较；以及
如果所述时空信息与所述预期值不同，在所述显示器上显示所述预览。
11.如权利要求1所述的方法，还包括：
接收与所述连笔有关的时空信息；
将所述时空信息与预期值比较；以及
如果所述时空信息与所述预期值不同，接受在所述预览中选择的期望已知字。
12.如权利要求1所述的方法，其中所述连笔系统与正在运行的应用程序相连，所述方法还包括：
接收与所述连笔的移动速率有关的速度信息；
将所述速度信息与预先设定的值比较；以及
如果所述速度信息大于所述预先设定的值，向所述正在运行的应用程序输出所述预览中的已知字；
从而选择所述预览中的已知字。
13.如权利要求1所述的方法，还包括：
如果所述连笔中的一部分与所述虚拟键盘中的预定边届相交，则终止接收所述连笔。
14.如权利要求1所述的方法，其中所述虚拟键盘包括图标，所述方法还包括：
如果所述连笔中的一部分与所述图标相交，则终止接收所述连笔。
15.如权利要求1所述的方法，还包括：
通过多个输入路径定义多个已知字的字型，其中各个所述路径与输入到虚拟键盘中的字关联；以及
将所述连笔的第一部分的路径与相应的字型匹配。
16.如权利要求1所述的方法，其中所述连笔系统与电子设备相连，其中所述已知字包括向与所述虚拟键盘相连的电子设备输入的命令。
17.如权利要求16所述的方法，还包括：
将所述连笔的第一部分与对应于多个已知命令的多个已知命令模式相匹配；
将所述连笔的第一部分与对应的命令模式相匹配；以及
执行对应于所述命令模式的指令。
18.如权利要求1所述的方法，还包括：
提供计算机、PDA、移动电话、智能电话、平板电脑或具有虚拟键盘的移动通信设备。
19.如权利要求1所述的方法，还包括：
提供用于将所述虚拟键盘投影到墙壁、屏幕或显示器的投影设备；
其中，所述连笔通过所述虚拟键盘的投影输入。
20.用于在集成有虚拟键盘和校正显示器的连笔系统中显示一列候选字的方法，所述方法包括：
通过虚拟键盘接收连笔，所述连笔包括第一部分和第二部分；
其中当用户移动笔或手指的速度低于预定的速度时，校正显示器更新；以及当所述笔或所述手指移动的速度大于预定的速度时，所述校正显示器保持静态；
在与所述连笔相对应的最后一个字母被指示之前，通过将所述连笔的所述第一部分与对应于多个已知字的多个已知字型进行比较，确定所述连笔的一组匹配字；
从所述一组匹配字生成与所述连笔的所述第一部分对应的多个已知字；以及
在所述连笔完成之前在集成有所述虚拟键盘的所述校正显示器上显示所述多个已知字。
21.如权利要求20所述的方法，其中所述连笔系统与正在运行的应用程序相连，所述方法还包括：
向所述相连的正在运行的应用程序输出最佳匹配的已知字。
22.如权利要求21所述的方法，还包括：
如果在所述校正显示器上选择了所述最佳匹配的字，则从所述相连的正在运行的应用程序中删除所述最佳匹配的已知字。
23.如权利要求21所述的方法，还包括：
如果在所述校正显示器上选择了所述最佳匹配的字，则从所述校正显示器删除所述最佳匹配的已知字。
24.如权利要求21所述的方法，其中，所述相连的正在运行的应用程序为字处理器、e-mail客户端、即时消息客户端或表格应用程序。
25.如权利要求20所述的方法，其中，所述校正显示器与所述虚拟键盘的键相邻。
26.如权利要求20所述的方法，还包括：
显示具有独特图形属性的最佳匹配的已知字。
27.如权利要求26所述的方法，其中所述独特图形属性是交替的颜色。
28.如权利要求26所述的方法，其中所述独特图形属性是关联的图标。
29.如权利要求20所述的方法，还包括：
提供计算机、PDA、移动电话、智能电话、平板电脑或具有虚拟键盘的移动通信设备。
30.如权利要求20所述的方法，还包括：
提供用于将所述虚拟键盘投影到墙壁、屏幕或显示器的投影设备；
其中，所述连笔通过所述虚拟键盘的投影输入。
31.一种在连笔系统中显示字预览的系统，包括：
用于接收已被输入到虚拟键盘的连笔的第一部分的装置；
其中当用户移动笔或手指的速度低于预定的速度时，校正显示器更新；以及当所述笔或所述手指移动的速度大于预定的速度时，所述校正显示器保持静态；
用于在与所述连笔相对应的最后一个字母被指示之前，将所述连笔的所述第一部分与对应于多个已知字的多个已知字型进行比较以确定所述连笔的一组匹配字的装置；
用于从所述一组匹配字生成与所述连笔的第一部分对应的多个已知字的预览的装置：以及
用于在所述连笔完成之前在显示器上显示所述预览的装置。
32.如权利要求31所述的系统，还包括：
用于接收所述连笔的第二部分的装置；
用于将所述连笔的第一部分和第二部分与对应于多个已知字的多个已知字型进行比较的装置；
用于显示对应于所述连笔的第一部分和第二部分的已知字的预览的装置；以及
用于在完成所述连笔之前在显示器上显示所述预览的装置。
33.如权利要求31所述的系统，还包括：
用于接收完成的连笔的装置；
用于将所述完成的连笔与对应于多个已知字的多个已知字型进行比较的装置；
用于显示对应于所述完成的连笔的预览的装置；以及
用于在显示器上显示所述多个已知的字的装置。
34.如权利要求31所述的系统，所述显示器与所述虚拟键盘集成为一个整体。
35.如权利要求31所述的系统，所述预览中的已知字是交替选择的，所述系统还包括：
用于当连笔的一部分与所述预览中的期望已知字相交时，接受所述预览中选择的期望已知字的装置。
36.如权利要求35所述的系统，其中，所述连笔系统与操作系统相连，所述系统还包括：
用于向所述相连的操作系统输出所述期望的已知字的装置。
37.如权利要求35所述的系统，其中，所述连笔系统与正在运行的应用程序相连，所述系统还包括：
用于向所述相连的正在运行的应用程序输出所述期望的已知字的装置。
38.如权利要求37所述的系统，其中，所述相连的正在运行的应用程序为字处理器、e-mail客户端、即时消息客户端或表格应用程序。
39.如权利要求36所述的系统，还包括：
用于接收与所述连笔有关的时空信息的装置；
用于将所述时空信息与预期值比较的装置；以及
用于如果所述时空信息与所述预期值不同，在所述显示器上显示所述预览的装置。
40.如权利要求31所述的系统，还包括：
用于接收与所述连笔有关的时空信息的装置；
用于将所述时空信息与预期值比较的装置；以及
用于如果所述时空信息与所述预期值不同，在所述预览中选择期望的已知字的装置。
41.如权利要求31所述的系统，其中所述连笔系统与正在运行的应用程序相连，所述装置还包括：
用于接收与所述连笔的移动速率有关的速度信息的装置；
用于将所述速度信息与预定的值比较的装置；以及
用于如果所述速度信息大于所述预定的值，向所述正在运行的应用程序输出所述预览中的已知字的装置；
从而选择所述预览中的已知字。
42.如权利要求31所述的系统，还包括：
用于如果所述连笔中的一部分与所述虚拟键盘中的预定边届相交，则终止接收所述连笔的装置。
43.如权利要求31所述的系统，其中，所述虚拟键盘包括图标，所述装置还包括：
用于如果所述连笔中的一部分与所述图标相交，则终止接收所述连笔的装置。
44.如权利要求31所述的系统，还包括：
用于通过多个输入路径定义多个已知字中的字型的装置，其中各个所述路径与输入到虚拟键盘中的字关联；以及
用于将所述连笔的第一部分的路径与相应的字型匹配的装置。
45.如权利要求31所述的系统，其中所述连笔系统与电子设备相连，其中所述已知字包括向与所述虚拟键盘相连的电子设备输入的命令。
46.如权利要求45所述的系统，还包括：
用于将所述连笔的第一部分与对应于多个已知命令的多个已知命令模式相匹配的装置；
用于将所述连笔的第一部分与对应的命令模式相匹配的装置；以及
用于执行对应于所述命令模式的指令的装置。
47.如权利要求45所述的系统，还包括：
用于提供计算机、PDA、移动电话、智能电话、平板电脑或具有虚拟键盘的移动通信设备的装置。
48.如权利要求31所述的系统，还包括：
用于提供用于将所述虚拟键盘投影到墙壁、屏幕或显示器的投影设备的装置；
其中，所述连笔通过所述虚拟键盘的投影输入。
49.用于在集成有虚拟键盘和校正显示器的连笔系统中显示一列候选字的系统，包括：
用于接收已被输入到虚拟键盘的连笔的第一部分的装置；
其中当用户移动笔或手指的速度低于预定的速度时，校正显示器更新；以及当所述笔或所述手指移动的速度大于预定的速度时，所述校正显示器保持静态；
用于在与所述连笔相对应的最后一个字母被指示之前，将所述连笔的所述第一部分与对应于多个已知字的多个已知字型进行比较，以确定所述连笔的一组匹配字的装置；
用于从所述一组匹配字生成与所述连笔的第一部分对应的多个已知字的预览的装置；以及
用于在所述连笔完成之前在集成有所述虚拟键盘的所述校正显示器上显示所述多个已知字的装置。
50.如权利要求49所述的系统，其中所述连笔系统与正在运行的应用程序相连，所述系统还包括：
用于向所述相连的正在运行的应用程序输出最佳匹配的已知字的装置。
51.如权利要求50所述的系统，还包括：
用于如果在所述校正显示器上选择所述最佳匹配的字，则从所述相连的正在运行的应用程序中删除所述最佳匹配的已知字的装置。
52.如权利要求50所述的系统，还包括：
用于如果在所述校正显示器上选择所述最佳匹配的字，则从所述校正显示器删除所述最佳匹配的已知字的装置。
53.如权利要求49所述的系统，还包括：
用于显示具有独特图形属性的最佳匹配的已知字的装置。
54.如权利要求49所述的系统，还包括：
计算机、PDA、移动电话、智能电话、平板电脑或具有虚拟键盘的移动通信设备。
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