CN102135836A - 叠加手写输入的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及手写输入技术领域，公开了一种叠加手写输入的方法及系统，该方法包括：跟踪用户笔画输入笔迹，并将每个笔画各自记录为一个二维坐标点列；确定新输入笔画与第一缓存区存储的历史笔画的隶属关系；如果新输入笔画与第一缓存区存储的历史笔画隶属于不同字符，则清空第二缓存区并将第一缓存区存储的历史笔画存储到第二缓存区，然后，清空第一缓存区并将新输入笔画存储到第一缓存区；否则，将新输入笔画存储到第一缓存区；对第一缓存区中的历史笔画进行淡化处理；在书写区实时显示第一缓存区中的新输入笔画和淡化处理后的历史笔画。利用本发明，可以将叠加覆盖方式输入的内容清楚地展现给用户。

Description

叠加手写输入的方法及系统

技术领域

本发明涉及手写输入技术领域，特别涉及一种叠加手写输入的方法及系统。

背景技术

近年来，随着手持电子设备的热销，其功能正逐步从最为简单的电子地址信息簿转向带有触摸显示的微型电脑并支持无线网络的多媒体终端设备。随着这些小型设备上的文本输入需求从简短的信息，如电子地址簿等转向更长的笔记或电子邮件消息，自然高效而连续的输入需求正受到越来越多的重视。

大屏幕设备由于书写区域比较宽泛，用户得以延续日常的连续输入的书写习惯。然而在便携性小型触摸屏设备上，由于触摸屏尺寸的限制，导致单次输入的笔迹有限，连续手写输入能力受到了限制，输入效率较低。

针对这种情况，目前这类小屏幕设备上支持的手写大部分是基于单字符模式，也就是说，用户在确定的书写区内(如预置的书写框或全屏)逐字输入，在单字结束后提笔等待系统反馈，然后清空书写屏幕继续下个字符的输入。这种单字符输入模式避免了连续手写识别的字符切分难题，往往具有较高的识别率。然而这样的输入方式不符合人们日常的书写习惯，而且提笔轮候和等待识别影响了输入效率。

显然基于小屏幕设备的手写模式有待提高，迫切需要在功能化、人性化、智能化方面取得突破，作为一种真正可用、易用、实用的技术，更广泛地应用于人们的日常生活和商务工作领域中。为此，现有技术中提出了一种解决方案，该方案允许用户在预先设定的书写区域内以叠加覆盖的方式连续输入多个字符，实现在有限书写区域内的连续输入需求。但该方案在用户书写体验和识别性能方面依然存在以下缺点：

由于用户是在设定的书写空间内以叠加覆盖方式输入多个字符，随着字符的增多，字符的笔画之间相互混杂，很难区分历史笔画和当前输入的笔画。输入的字符难以清晰展现，从而不能将用户输入的内容清楚地展现给用户。

发明内容

本发明实施例提供一种叠加手写输入的方法及系统，以解决现有技术中通过叠加覆盖方式输入多个字符时，不能将用户输入的内容清楚地展现给用户的问题。

为此，本发明实施例提供如下技术方案：

一种叠加手写输入的方法，包括：

跟踪用户笔画输入笔迹，并将每个笔画各自记录为一个二维坐标点列；

确定新输入笔画与第一缓存区存储的历史笔画的隶属关系；

如果新输入笔画与第一缓存区存储的历史笔画隶属于不同字符，则清空第二缓存区并将第一缓存区存储的历史笔画存储到第二缓存区，然后，清空第一缓存区并将新输入笔画存储到第一缓存区；

否则，将新输入笔画存储到第一缓存区；

对第一缓存区中的历史笔画进行淡化处理；

在书写区实时显示第一缓存区中的新输入笔画和淡化处理后的历史笔画。

一种叠加手写输入的系统，其特征在于，包括：

数据采集模块，用于跟踪用户笔画输入笔迹，并将每个笔画各自记录为一个二维坐标点列；

断点分析模块，用于确定新输入笔画与第一缓存区存储的历史笔画的隶属关系；

笔画整理模块，用于在所述断点分析模块确定新输入笔画与第一缓存区存储的历史笔画隶属于不同字符时，清空第二缓存区并将第一缓存区存储的历史笔画存储到第二缓存区，然后，清空第一缓存区并将新输入笔画存储到第一缓存区；并在所述断点分析模块确定新输入笔画与第一缓存区存储的历史笔画隶属于同一字符时，将新输入笔画存储到第一缓存区；

淡化处理模块，用于对第一缓存区中的历史笔画进行淡化处理；

书写区显示模块，用于在书写区实时显示第一缓存区中的新输入笔画和淡化处理后的历史笔画。

本发明实施例提供的叠加手写输入的方法及系统，针对现有技术中通过叠加覆盖方式实现连续输入时，不能将用户输入的内容清楚地展现给用户的问题，通过区分当前笔画与历史笔画的关系，使用户在触摸屏书写的同时，将书写区的历史笔画进行淡化处理，从而可以使用户清楚地识别当前输入的内容。

进一步地，还可以将新输入笔画根据与历史笔画的隶属关系经过调整后在预设的独立显示区显示，或者将已输入的完整字符在特定区域以任意合适的方式排列显示，因而不再受书写屏大小的限制，尤其适合支持手指书写的电容屏设备。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例叠加手写输入的方法的流程图；

图2是本发明实施例中跟踪用户笔画输入笔迹的流程图；

图3是本发明实施例中对用户输入的笔画进行整理并在独立显示区显示的一种流程图；

图4是本发明实施例中对用户输入的字符进行整理并在独立显示区显示的一种流程图；

图5是本发明实施例叠加手写输入的系统的一种结构示意图；

图6是本发明实施例叠加手写输入的系统的另一种结构示意图；

图7是本发明实施例叠加手写输入的系统的另一种结构示意图；

图8是本发明实施例中的一种用户交互界面示意图；

图9是本发明实施例中的一种用户交互界面示意图；

图10是本发明实施例中用户书写笔画示例；

图11是本发明实施例中在书写区对书写笔画的显示效果示例；

图12是本发明实施例中在独立显示区对书写笔迹的实时显示效果示例；

图13是本发明实施例中在独立显示区对输入的完整字符的显示效果示例。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例叠加手写输入的方法，针对现有技术中通过叠加覆盖方式实现连续输入时，不能将用户输入的内容清楚地展现给用户的问题，通过区分当前笔画与历史笔画的关系，使用户在触摸屏书写的同时，将书写区的历史笔画进行淡化处理，从而可以使用户清楚地识别当前输入的内容。进一步地，还可以将已输入的完整字符在特定区域以任意合适的方式排列显示。

如图1所示，是本发明实施例叠加手写输入的方法的流程图，包括以下步骤：

步骤101，跟踪用户笔画输入笔迹，并将每个笔画各自记录为一个二维坐标点列。

步骤102，确定新输入笔画与第一缓存区存储的历史笔画的隶属关系。

前后书写的两个笔画可能属于同一字符也可能属于不同的两个字符，在本发明实施例中，可以根据笔画书写特性及前后笔画的相关性来确定不同笔画间的隶属关系。

具体地，可以根据新输入笔画和第一缓存区中存储的历史笔画的位置关系确定新输入笔画与第一缓存区存储的历史笔画的隶属关系。

首先，根据记录的笔画的二维坐标点列，计算新输入笔画的起点位置，以及第一缓存区存储的历史笔画集合中最新笔画的终点位置，有以下几种情况：

(1)所述起点位置与所述终点位置的距离小于第一距离阈值，比如，可以将第一距离阈值设为0.2倍的字框长度。这里字框大小可以是自适应于用户书写习惯的，在系统初始化没有输入时将其设置为相当于书写区大小的数值，随后根据用户输入的多笔画可以重新计算字框大小，则确定所述新输入笔画与第一缓存区存储的历史笔画是隶属于同一字符；

(2)所述起点位置与所述终点位置的距离大于第二距离阈值，比如，可以将第一距离阈值设为0.35倍的字框长度，则确定所述新输入笔画与第一缓存区存储的历史笔画隶属于不同字符；

(3)所述起点位置与所述终点位置的距离大于等于第一距离阈值、并且小于等于第二距离阈值，则确定所述新输入笔画与第一缓存区存储的历史笔画的隶属关系为模糊状态，也就是说，仅根据新输入笔画和第一缓存区中存储的历史笔画的位置关系还不能准确判断新输入笔画与历史笔画是否属于同一字符。

对于这种隶属关系属于模糊状态的情况，可以做进一步地辅助判断，具体地，可以按以下方式处理：

A.根据新输入笔画加入到第一缓存区中的历史笔画集合后对字符笔画在空间分布上的均衡度的影响来判断：如果新输入笔画使得累计笔画的均衡度，则可确定新输入笔画和第一缓存区中的历史笔画隶属于同一字符；否则确定新输入笔画和第一缓存区中的历史笔画隶属于不同字符。

所述笔画分布均衡度用于衡量笔画的笔段在书写框各个区间内的分布。在此，需要分别计算历史笔画的分布均衡度以及添加新笔画后所有笔画的分布均衡度。比如，首先计算待考察笔画集合的字框，并将该字框划分成四个字框，分别为左上部，左下部，右上部以及右下部。随后计算待考察笔画在这四个空间上的累积笔段长度和。最后计算笔画集合在四个子空间上笔段方差记为笔画分布均衡度。可见方差越小则笔段分布越均衡)增加值超过某个预先设定的阈值(比如0.15倍的原方差)。

B.考虑到新输入笔画和第一缓存区中的历史笔画之间的叠加重合情况，一般来说，字符内部笔画间重叠有一定规律，比如新输入笔画和历史笔画相交点的个数较少。因此，若新输入笔画和历史笔画的重叠度很高且较为杂乱没有规律，则很大程度上其为一个新的字符笔画，也就是说，新输入笔画和第一缓存区中的历史笔画隶属于不同字符。

比如，算新输入笔画和第一缓存区中的历史笔画两两相交的夹角大小，若平均夹角小于预先设定的域值，比如20度，则确定新笔画和历史笔画为不同字符

当然，本发明实施例并不仅限于上述判断方式，还可以采用其他判断方式，在此不再一一举例。

步骤103，如果新输入笔画与第一缓存区存储的历史笔画隶属于不同字符，则清空第二缓存区并将第一缓存区存储的历史笔画存储到第二缓存区，然后，清空第一缓存区并将新输入笔画存储到第一缓存区；否则，将新输入笔画存储到第一缓存区。

对于判断属于不同字符的情况，可以认为第一缓存区中的历史笔画已经是一个完整字符的所有笔画，因此，需要首先将第一缓存区中的历史笔画转存到第二缓存区，以等待后台相应的识别模块对其进行识别；

对于判断属于同一字符的情况，由于与第一缓存区中的历史笔画属于同一字符，因此，可以直接将该新输入笔画存储到第一缓存区中。

步骤104，对第一缓存区中的历史笔画进行淡化处理。

在现有技术叠加覆盖输入方式中，由于用户是在设定的书写空间内以叠加覆盖方式输入多个字符，随着字符的增多，字符的笔画之间相互混杂，很难区分历史笔迹和当前输入的笔画。输入的字迹难以清晰展现，从而不能将用户输入的内容清楚地展现给用户。

针对这种问题，在本发明实施例采取笔迹淡化处理的方式，使用户可以清晰地甄别输入字符，提高用户的书写体验。具体地，对历史笔画进行淡化处理的方式有多种，比如：

(1)按照第一缓存区中各笔画的生成时间先后顺序对各笔画进行匀速的渐进淡化，即生成时间越久的笔画越先淡化。

(2)根据断点分析的结果对第一缓存区中的笔画进行淡化处理，具体包括：

如果新输入笔画与第一缓存区存储的历史笔画隶属于不同字符，则将所述历史笔画向背景靠近消失，在这种情况下，可以将历史笔画的淡化值设为0；

如果新输入笔画与第一缓存区存储的历史笔画隶属于同一字符，则将所述历史笔画正常显示，在这种情况下，可以将历史笔画的淡化值设为1；

如果新输入笔画与第一缓存区存储的历史笔画的隶属关系为模糊状态，则将所述历史笔画以水印方式淡化显示，在这种情况下，可以将历史笔画的淡化值设为0.5。

需要说明的是，不论在上述哪种淡化处理方式下，均可将新输入笔画进行正常显示。

上述第(2)种方式可以自适应于用户输入的速度，避免了恒定淡化时间引起的可能等待问题。

步骤105，在书写区实时显示第一缓存区中的新输入笔画和淡化处理后的历史笔画。

可见，本发明实施例叠加手写输入的方法，通过对历史笔画的淡化处理，使得在小屏幕设备上采用叠加手写输入时，也可以使用户清晰地甄别输入的字符，在实现连续输入的同时，提高了用户的书写体验。

在本发明实施例中，跟踪用户笔画输入笔迹的流程如图2所示，包括以下步骤：

步骤201，清空各计数器和缓存区，并设置相邻笔画停顿时间计算器T＝0；

步骤202，清空书写区，以给用户后续输入提供空间；

步骤203，等待输入；

步骤204，判断笔触是否落笔；如果是，则执行步骤205；否则，执行步骤207；

步骤205，跟踪用户笔画输入笔迹，将笔画记录为一个二维坐标点列，直至笔触离开触摸屏；然后将相邻笔画停顿时间计数器T重置为0；

步骤206，将记录的一系列二维坐标点列输入到后端处理系统；

步骤207，将相邻笔画停顿时间计数器T加1；

步骤208，相邻笔画停顿时间计数器T的值是否大于预设的停顿时间阈值Tr；如果是，则执行步骤209；否则，返回步骤203；

步骤209，确定已输入一完整历史字符，启动后端处理系统对第二缓存区中的历史笔画集合进行笔迹整理。

所述后端处理系统是一个集成化的对用户输入笔迹进行实时整理的系统，其主要功能是对用户输入的历史笔迹进行断点分析、对完整字符进行整理等处理。也就是说，在本发明实施例叠加手写输入的方法的实际应用时，可以分别应用于一个系统的前端和后端两个层面。在前端实时监测并采集用户笔画输入笔迹，并将每个笔画各自记录为一个二维坐标点列，在后端对采集到的用户笔画输入笔迹进行整理或输入其他应用程序，比如，字符识别应用程序，以供其他应用程序使用。

在本发明实施例中，还可以在显示屏上设定一个独立显示区，以顺序显示用户叠加输入的字符和笔画。比如，可以将第二缓存区中历史笔画对应的完整字符自左到右依次显示在该独立显示区；或者将用户输入的笔画以字符为单位按照自左到右依次显示在该独立显示区。

下面分别对这两种显示方式进行详细说明。

第一种独立显示方式包括以下步骤：

(1)根据新输入笔画与第一缓存区存储的历史笔画的隶属关系、以及预设的独立显示区的位置，调整所述新输入笔画的二维坐标点列。

具体地，如果新输入笔画与第一缓存区存储的历史笔画隶属于同一字符，则按照前一笔画在书写区与独立显示区的映射关系调整所述新输入笔画的二维坐标点列；如果新输入笔画与第一缓存区存储的历史笔画隶属于不同字符，则计算新输入笔画在书写区与独立显示区的映射关系，保存所述映射关系，并根据所述映射关系调整所述新输入笔画的二维坐标点列。

在计算新输入笔画在书写区与独立显示区的映射关系时，需要确定第一缓存区中历史字符的外框大小和位置；然后，根据所述独立显示区显示字符的大小和所述第一缓存区中历史字符的大小，计算缩放比率；根据所述缩放比率和独立显示区字符数、以及新输入笔画与第一缓存区中的历史笔画隶属，对新输入笔画的每个采样点做线性变换。

由于新输入笔画与第一缓存区中的笔画有可能隶属于同一字符，也可能属于不同字符，因此，在对新输入笔画的二维坐标点列进行调整时，需要分别对待，对此将在后面详细说明。

(2)根据调整后的新输入笔画的二维坐标点列将所述新输入笔画在所述独立显示区显示。

如图3所示，是本发明实施例中计算新输入笔画在书写区与独立显示区的映射关系的一种流程图。

假设独立显示区字符逐行排列显示，并且在一行字符写完后自动跳转到下一行从头开始显示，而在所有行都写满后则转到第一行输入。

给定第一缓存区中的历史字符S且当前最新的独立显示区字符位于第m行第n个字符，则新输入笔画对应的新字符映射关系计算如下：

步骤301，确定第一缓存区中历史字符的外框大小和位置。

具体地，可以用四点坐标P1，P2，P3，P4表示。其中P1，P2，P3，P4分别是字符外框的左上角，右上角，右下角以及左下角的边界点坐标。字符外框定义为能框住字符的最小长方形。P1点的横坐标是输入字符所有采样点横坐标的最小值，而纵坐标为所有采样点纵坐标的最小值。P2点的横坐标是输入字符所有采样点横坐标的最大值，而纵坐标为所有采样点纵坐标的最小值。P3点的横坐标是输入字符所有采样点横坐标的最大值，而纵坐标为所有采样点纵坐标的最大值。P1点的横坐标是输入字符所有采样点横坐标的最小值，而纵坐标为所有采样点纵坐标的最大值。

步骤302，根据预设的独立显示区字符显示的大小(如横轴方向长度为Xt和纵轴方向长度为Yt)和第一缓存区中历史字符显示的大小(横轴方向长度为Xc＝P2(x)-P1(x)，即点P2和P1的横轴坐标差值的绝对值，而纵轴方向长度为Yc＝P3(y)-P2(y)，即点P3和P2的纵轴坐标差值的绝对值)，计算缩放比率，包括横轴X方向的缩放比率Rx和纵轴Y方向的缩放比率Ry：Rx＝Xc/Xt，Ry＝Yc/Yt。

步骤303，根据所述缩放比率和独立显示区字符数，对新输入笔画的每个采样点(x，y)做线性变换，主要过程如下：

1)计算(n+1)*(W+Tx)的值：若该值大于W_total，即预设的独立显示区横向宽度，则说明当前新字符需要换行显示，设置m＝m+1，n＝0；否则转入步骤3)；

2)计算(m+1)*(H+Ty)的值：若该值大于H_total，即预设的独立显示区纵向宽度，则设置m＝0，n＝0，即将当前新字符恢复到(X0，Y0)初始位置显示，且清除独立显示区历史字符；否则转入步骤3)；

其中，n表示前一字符在独立显示区所处位置的列号，m表示前一字符在独立显示区所处位置的行号；W，H分别是预设的独立显示区显示字符的宽度和长度；Tx，Ty分别是独立显示区同行相邻字符的横轴间隔和同列字符的纵轴间隔；其中，X0，Y0分别是预设的独立显示区字符显示起点的横坐标和纵坐标。

3)计算映射后的独立显示区新输入笔画的采样点的二维坐标点列(x_new，y new)：

x_new＝Rx*x+Xn；

y_new＝Ry*y+Ym；

其中，x_new，y_new分别是变换后相应于独立显示区显示的笔迹坐标。Xn是新输入笔画所属字符将在独立显示区显示的左边界横坐标，Ym是新输入笔画所属字符将在独立显示区显示的上边界纵坐标，计算如下：

Xn＝X0+n*(W+Tx)；

Ym＝Y0+m*(H+Ty)。

上述结果即为新输入笔画在书写区与独立显示区的映射关系。

通过这样的变换，原始叠加输入的字符将按照自左到右的顺序显示在独立显示区，从而可以使用户感觉就是在一页面上连续自左到右在输入。

第二种独立显示方式包括以下步骤：

(1)调整第二缓存区中历史笔画对应的完整字符的轨迹坐标。

具体地，可以根据设定的独立显示区的大小重新计算第二缓存区中历史笔画对应的完整字符的轨迹坐标，以保证调整后的字符的大小与所述独立显示区的大小相适应。具体地，可以采用线性或非线性的映射方式，将在书写显示区中叠加输入的笔迹映射成自左到右的方式排列的字串笔迹，并进行相应的缩放处理。

(2)将调整后的完整字符在设定的独立显示区显示。

前面提到，可以将在书写显示区中叠加输入的笔迹映射成自左到右的方式排列的字串笔迹，相应地，在所述独立显示区显示出的是自左至右排列的字串。当然，也可以采用其他排列显示方式，比如自上到下等方式，对此本发明实施例不做限定。

在上述过程中，对所述完整字符的轨迹坐标的调整可以采用线性或非线性的变换方式，下面以线性变换为例详细说明其处理过程。

如图4所示，是本发明实施例中对用户输入的字符进行整理并在独立显示区显示的另一种流程图。

假设给定第二缓存区中的完整历史字符C和独立显示区显示的最后一个字符L。

该流程包括以下步骤：

步骤401，提取第二缓存区中的数据。

步骤402，确定第二缓存区中历史字符的外框大小和位置。

具体地，可以用四点坐标P1，P2，P3，P4表示。其中P1，P2，P3，P4分别是字符外框的左上角，右上角，右下角以及左下角的边界点坐标。字符外框定义为能框住字符的最小长方形。P1点的横坐标是输入字符所有采样点横坐标的最小值，而纵坐标为所有采样点纵坐标的最小值。P2点的横坐标是输入字符所有采样点横坐标的最大值，而纵坐标为所有采样点纵坐标的最小值。P3点的横坐标是输入字符所有采样点横坐标的最大值，而纵坐标为所有采样点纵坐标的最大值。P1点的横坐标是输入字符所有采样点横坐标的最小值，而纵坐标为所有采样点纵坐标的最大值。

步骤403，根据预设的独立显示区显示字符的大小(如横轴方向长度为Xt和纵轴方向长度为Yt)和当前历史字符大小(横轴方向长度为Xc＝P2(x)-P1(x)，即点P2和P1的横轴坐标差值的绝对值，而纵轴方向长度为Xc＝P3(y)-P2(y)，即点P3和P2的纵轴坐标差值的绝对值)，计算缩放比率，包括横轴X方向的缩放比率Rx和纵轴Y方向的缩放比率Ry：Rx＝Xc/Xt，Ry＝Yc/Yt。

步骤404，根据独立显示区最后一个字符的外框大小和位置、以及所述缩放比率，对当前历史字符的每个采样点做线性变换。显然和第一种显示方式相同，当然也可以独立显示区字符多行显示。在此仅以单行计算方式为例进行说明。

首先，获取独立显示区最后一个字符L的外框大小和位置，具体地，可以记为(P1’，P2’，P3；，P4’)。

然后，根据最后一个字符L的外框大小和位置，对当前历史字符C的每个采样点(x，y)做线性变换，新的采样点的坐标为：

x_new＝Rx*(x-Xc/2)+Xt/2+P2’(x)+T；

y_new＝Ry*(y-Yc/2)+Yt/2

这里的P2’(x)是独立显示区上最后一个字符L的最右边的位置，而T是系统预设的字符之间的距离大小。

步骤405，根据变换后的历史字符的采样点将所述历史字符显示在所述独立显示区。

通过这样的变换原始叠加输入的字符将按照自左到右的顺序显示在独立显示区，从而可以使用户感觉就是在一页面上连续自左到右在输入。

需要说明的是，在具体应用时，可以设置一个外框统计器，用于记录独立显示区上最后一个字符的外框数据，以备上述步骤404在对当前历史字符的每个采样点做线性变换时使用。相应地，在对第二缓存区中的当前历史字符处理完成后，可以将该历史字符的外框数据更新到所述外框统计器中。另外，在对第二缓存区中的当前历史字符处理完成后，还需要清空第二缓存区中的数据，等待下个完整字符的输入。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法中的全部或部分步骤可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

相应地，本发明实施例还提供一种叠加手写输入的系统，如图5所示，是本发明实施例叠加手写输入的系统的一种结构示意图。

在该实施例中，所述系统包括：

数据采集模块501，用于跟踪用户笔画输入笔迹，并将每个笔画各自记录为一个二维坐标点列；

断点分析模块502，用于确定新输入笔画与第一缓存区存储的历史笔画的隶属关系；

笔画整理模块503，用于在所述断点分析模块确定新输入笔画与第一缓存区存储的历史笔画隶属于不同字符时，清空第二缓存区并将第一缓存区存储的历史笔画存储到第二缓存区，然后，清空第一缓存区并将新输入笔画存储到第一缓存区；并在所述断点分析模块确定新输入笔画与第一缓存区存储的历史笔画隶属于同一字符时，将新输入笔画存储到第一缓存区；

淡化处理模块504，用于对第一缓存区中的历史笔画进行淡化处理；

书写区显示模块505，用于在书写区实时显示第一缓存区中的新输入笔画和淡化处理后的历史笔画。

在本发明实施例中，所述断点分析模块502，具体用于根据新输入笔画和第一缓存区中存储的历史笔画的位置关系确定新输入笔画与第一缓存区存储的历史笔画的隶属关系，具体可以包括：位置确定单元、计算单元、第一判断单元和第二判断单元，其中：

所述位置确定单元，用于确定新输入笔画的起点位置，以及第一缓存区存储的历史笔画集合中最新笔画的终点位置；

所述计算单元，用于计算所述起点位置与所述终点位置的距离；

所述第一判断单元，用于根据所述计算单元的计算结果，在所述起点位置与所述终点位置的距离大于第一距离阈值时，确定所述新输入笔画与第一缓存区存储的历史笔画隶属于不同字符；在所述起点位置与所述终点位置的距离小于第二距离阈值时，确定所述新输入笔画与第一缓存区存储的历史笔画是隶属于同一字符；在所述起点位置与所述终点位置的距离大于等于第二距离阈值、并且小于等于第一距离阈值时，确定所述新输入笔画与第一缓存区存储的历史笔画的隶属关系为模糊状态；

所述第二判断单元，用于在所述新输入笔画与第一缓存区存储的历史笔画的隶属关系为模糊状态时，根据新输入笔画加入到第一缓存区中的历史笔画集合后对字符笔画在空间分布上的均衡度的影响确定所述新输入笔画与第一缓存区存储的历史笔画的隶属关系，或者根据新输入笔画和第一缓存区中的历史笔画之间的叠加重合情况确定所述新输入笔画与第一缓存区存储的历史笔画的隶属关系。

在具体应用时，所述淡化处理模块504可以有多种实现方式。

比如，淡化处理模块504可以按照第一缓存区中各笔画的生成时间先后顺序对所述历史笔画进行匀速的渐进淡化。

再比如，淡化处理模块504还可以按照以下方式对第一缓存区中的历史笔画进行淡化处理：

如果新输入笔画与第一缓存区存储的历史笔画隶属于不同字符，则将所述历史笔画向背景靠近消失；

如果新输入笔画与第一缓存区存储的历史笔画隶属于同一字符，则将所述历史笔画正常显示；

如果新输入笔画与第一缓存区存储的历史笔画的隶属关系为模糊状态，则将所述历史笔画以水印方式淡化显示。

本发明实施例的系统可以应用于小型触摸屏设备，满足用户连续手写输入的需求，在有限的书写区内进行叠加输入，通过对历史笔画的淡化处理，可以使用户清晰地区分历史笔画和当前输入的笔画，将用户输入的内容清楚地展现给用户，提高用户的书写体验。

如图6所示，是本发明实施例叠加手写输入的系统的另一种结构示意图。

与图5所示实施例不同的是，在该实施例中，所述系统还包括：

映射关系确定模块601，用于在新输入笔画与第一缓存区存储的历史笔画隶属于同一字符时，获取前一笔画在书写区与独立显示区的映射关系并将其作为新输入笔画在书写区与独立显示区的映射关系；在新输入笔画与第一缓存区存储的历史笔画隶属于不同字符时，计算新输入笔画在书写区与独立显示区的映射关系；

坐标调整模块602，用于根据新输入笔画在书写区与独立显示区的映射关系，调整所述新输入笔画的二维坐标点列；

独立显示模块603，用于根据所述坐标调整模块602调整后的新输入笔画的二维坐标点列将所述新输入笔画在所述独立显示区显示。

在具体应用中，映射关系确定模块601可以按以下过程计算新输入笔画在书写区与独立显示区的映射关系：

确定第一缓存区中历史字符的外框大小和位置；

根据所述独立显示区显示字符的大小和所述第一缓存区中历史字符的大小，计算缩放比率Rx和Ry，其中，Rx表示横轴X方向的缩放比率，Ry表示纵轴Y方向的缩放比率；

根据所述缩放比率和独立显示区字符数对新输入笔画的每个采样点做线性变换，得到新输入笔画在书写区与独立显示区的映射关系：

x_new＝Rx*x+Xn；

y_new＝Ry*y+Ym；

其中，x和y是新输入笔画在书写区显示的笔迹坐标，x_new和y_new是新输入笔画在独立显示区显示的笔迹坐标；

Xn＝X0+n*(W+Tx)；

Ym＝Y0+m*(H+Ty)；

其中，X0，Y0分别是预设的独立显示区字符显示起点的横坐标和纵坐标；W，H分别是预设的独立显示字符的宽和长；Tx，Ty分别是独立显示区同行相邻字符的横轴间隔和同列字符的纵轴间隔。

上述详细过程可参照前面本发明实施例中的描述，在此不再赘述。

本发明实施例叠加手写输入的系统，在书写区采用叠加覆盖手写输入时，不仅可以在书写区通过淡化处理的方式使用户能够清晰地识别用户当前输入的笔画，而且可以将书写区中输入的笔画实时地映射到独立显示区显示，进一步提高了用户的书写体验。。

如图7所示，是本发明实施例叠加手写输入的系统的另一种结构示意图。

与图5所示实施例不同的是，在该实施例中，所述系统还包括：

笔迹整理模块701，用于调整第二缓存区中历史笔画对应的完整字符的轨迹坐标；

输出模块702，用于将所述笔迹整理模块调整后的完整字符在独立显示区显示或输入其他应用程序。

在具体应用中，笔迹整理模块701可以有多种实现方式，比如，该笔迹整理模块701的一种优选结构包括：

外框确定单元，用于确定第二缓存区中完整字符的外框大小和位置；

缩放比率确定单元，用于根据所述独立显示区显示字符的大小和所述完整字符大小，计算缩放比率；

映射单元，用于根据所述独立显示区最后一个字符的外框大小和位置、以及所述缩放比率，将所述完整字符的每个采样点映射到所述独立显示区。

采样点的映射方式可以采用线性或非线性方式，具体过程可参见前面的描述，在此不再赘述。

本发明实施例叠加手写输入的系统，在有限的书写区内进行叠加覆盖输入，不仅通过对历史笔画的淡化处理，可以使用户清晰地区分历史笔画和当前输入的笔画，将用户输入的内容清楚地展现给用户，而且将书写区内以叠加覆盖方式输入的完整字符依次排列显示在独立显示区，进一步提高了用户的书写体验。

本发明实施例叠加手写输入的方法及系统，可以应用在小型触摸屏设备上，在具体应用时，在用户的交互界面，可以设置独立的书写区、显示区以及其他辅助功能区。

比如，图8所示的用户交互界面包括：文本编辑区、书写区、独立显示区和其他功能区。在该交互界面中，需要用户在确定的书写区输入。

再比如，图9所示的用户交互界面包括：文本编辑区、独立显示区和其他功能区。在该交互界面中，用户可以在全屏任意位置输入。

下面通过举例进一步详细说明本发明实施例。

假设用户在触摸屏设备上叠加输入“大人”两个汉字，即图10所示的自左向右的笔画，则利用本发明实施例，输入笔迹在屏幕书写区的显示如图11所示，输入的笔迹在独立显示区的实时显示如图12所示，或者输入的完整字符在独立显示区的显示如图13所示。

下面对图10到图13的过程进行详细说明，主要包括：

1.当用户从左至右输入第一笔时，由于是第一笔，所以断点分析模块判断其与历史笔画隶属于同一字符，淡化处理模块设定其为正常显示；相应地，在独立显示区第一个字符的位置显示该笔画。

2.当用户输入第二笔时，断点分析模块确定第二笔和第一笔的隶属关系。确定第二笔和第一笔隶属于同一个字符，因此淡化处理模块将第二笔也设定为正常显示；相应地，在独立显示区第一个字符的位置显示第二笔画。

3.当用户输入第三笔时，断点分析模块确定第三笔和前二笔的隶属关系，并判断为模糊状态情况，这时将前面输入过的笔迹淡化显示，如图11所示；相应地，在独立显示区第一个字符的位置显示第三笔画。

4.当用户输入第四笔时，断点分析模块确定第三笔和第四笔分别属于两个字符，因此将第一笔到第三笔从屏幕中清除或以水印方式显示，图11中给出了以水印方式显示的例子；相应地，在独立显示区第二个字符的位置显示第四笔画，如图12所示。

5.当用户输入第五笔时，断点分析模块判断第四笔和第五笔隶属于同一字符，因此笔迹正常显示；相应地，在独立显示区第二个字符的位置显示第四笔画，如图12所示。

在上述过程中，如果抬笔时间过长，如超过0.5秒，则确定接下来要写的笔画和已经输入的笔画分别属于不同的字符。

如果在独立显示区只显示在书写区输入的完整字符，即按照前面所述的第二种显示方式进行显示，则上述在书写区输入“大人”两个汉字时，在独立显示区显示的结果如图13所示，即在书写区输入第四笔时，断点分析模块判断其与历史笔画隶属于不同字符，此时才会将输入的历史笔画作为一个完整字符显示在独立显示区的第一个字符位置上，即图13中所示的第一个字符“大”；同样，在输入第五笔后，由于抬笔时间超过了预设的时间阈值，则确定接下来要写的笔画和已经输入的笔画分别属于不同的字符，即已输入一个完整字符，此时将输入的历史笔画作为一个完整字符显示在独立显示区的第二个字符位置上，即图13中所示的第一个字符“人”。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的模块及单元可以是或者也可以不是物理上分开的，比如，可以将系统中的数据采集模块部署在设备的前端，而将系统中的其他模块部署在设备的后端，使其同步运行，实现连续手写识别输入。另外，还可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上公开的仅为本发明的优选实施方式，但本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的没有创造性的变化，以及在不脱离本发明原理前提下所作的若干改进和润饰，都应落在本发明的保护范围内。

Claims (16)

1.一种叠加手写输入的方法，其特征在于，包括：

跟踪用户笔画输入笔迹，并将每个笔画各自记录为一个二维坐标点列；

确定新输入笔画与第一缓存区存储的历史笔画的隶属关系；

如果新输入笔画与第一缓存区存储的历史笔画隶属于不同字符，则清空第二缓存区并将第一缓存区存储的历史笔画存储到第二缓存区，然后，清空第一缓存区并将新输入笔画存储到第一缓存区；

否则，将新输入笔画存储到第一缓存区；

对第一缓存区中的历史笔画进行淡化处理；

在书写区实时显示第一缓存区中的新输入笔画和淡化处理后的历史笔画。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定新输入笔画与第一缓存区存储的历史笔画的隶属关系包括：

根据新输入笔画和第一缓存区中存储的历史笔画的位置关系确定新输入笔画与第一缓存区存储的历史笔画的隶属关系，具体包括：

确定新输入笔画的起点位置，以及第一缓存区存储的历史笔画集合中最新笔画的终点位置；

如果所述起点位置与所述终点位置的距离大于第一距离阈值，则确定所述新输入笔画与第一缓存区存储的历史笔画隶属于不同字符；

如果所述起点位置与所述终点位置的距离小于第二距离阈值，则确定所述新输入笔画与第一缓存区存储的历史笔画是隶属于同一字符；

如果所述起点位置与所述终点位置的距离大于等于第二距离阈值、并且小于等于第一距离阈值，则确定所述新输入笔画与第一缓存区存储的历史笔画的隶属关系为模糊状态；

如果所述新输入笔画与第一缓存区存储的历史笔画的隶属关系为模糊状态，则根据新输入笔画加入到第一缓存区中的历史笔画集合后对字符笔画在空间分布上的均衡度的影响确定所述新输入笔画与第一缓存区存储的历史笔画的隶属关系，或者根据新输入笔画和第一缓存区中的历史笔画之间的叠加重合情况确定所述新输入笔画与第一缓存区存储的历史笔画的隶属关系。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对第一缓存区中的历史笔画进行淡化处理包括：

按照第一缓存区中各笔画的生成时间先后顺序对所述历史笔画进行匀速的渐进淡化。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对第一缓存区中的历史笔画进行淡化处理包括：

如果新输入笔画与第一缓存区存储的历史笔画隶属于不同字符，则将所述历史笔画向背景靠近消失；

如果新输入笔画与第一缓存区存储的历史笔画隶属于同一字符，则将所述历史笔画正常显示；

如果新输入笔画与第一缓存区存储的历史笔画的隶属关系为模糊状态，则将所述历史笔画以水印方式淡化显示。

5.如权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

如果新输入笔画与第一缓存区存储的历史笔画隶属于同一字符，则按照前一笔画在书写区与独立显示区的映射关系调整所述新输入笔画的二维坐标点列；

如果新输入笔画与第一缓存区存储的历史笔画隶属于不同字符，则计算新输入笔画在书写区与独立显示区的映射关系，保存所述映射关系，并根据所述映射关系调整所述新输入笔画的二维坐标点列；

根据调整后的新输入笔画的二维坐标点列将所述新输入笔画在所述独立显示区显示。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述计算新输入笔画在书写区与独立显示区的映射关系包括：

确定第一缓存区中历史字符的外框大小和位置；

根据所述独立显示区显示字符的大小和所述第一缓存区中历史字符的大小，计算缩放比率Rx和Ry，其中，Rx表示横轴X方向的缩放比率，Ry表示纵轴Y方向的缩放比率；

根据所述缩放比率和独立显示区字符数对新输入笔画的每个采样点做线性变换，得到新输入笔画在书写区与独立显示区的映射关系：

x_new＝Rx*x+Xn；

y_new＝Ry*y+Ym；

其中，x和y是新输入笔画在书写区显示的笔迹坐标，x_new和y_new是新输入笔画在独立显示区显示的笔迹坐标；

Xn＝X0+n*(W+Tx)；

Ym＝Y0+m*(H+Ty)；

其中，X0，Y0分别是预设的独立显示区字符显示起点的横坐标和纵坐标；W，H分别是预设的独立显示字符的宽和长；Tx，Ty分别是独立显示区同行相邻字符的横轴间隔和同列字符的纵轴间隔。

7.如权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

调整第二缓存区中历史笔画对应的完整字符的轨迹坐标；

将调整后的完整字符在独立显示区显示或输入其他应用程序。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述调整第二缓存区中历史笔画对应的完整字符的轨迹坐标包括：

确定第二缓存区中完整字符的外框大小和位置；

根据所述独立显示区显示字符的大小和所述完整字符大小，计算缩放比率；

根据独立显示区最后一个字符的外框大小和位置、以及所述缩放比率，对所述完整字符的每个采样点做线性变换。

9.一种叠加手写输入的系统，其特征在于，包括：

数据采集模块，用于跟踪用户笔画输入笔迹，并将每个笔画各自记录为一个二维坐标点列；

断点分析模块，用于确定新输入笔画与第一缓存区存储的历史笔画的隶属关系；

笔画整理模块，用于在所述断点分析模块确定新输入笔画与第一缓存区存储的历史笔画隶属于不同字符时，清空第二缓存区并将第一缓存区存储的历史笔画存储到第二缓存区，然后，清空第一缓存区并将新输入笔画存储到第一缓存区；并在所述断点分析模块确定新输入笔画与第一缓存区存储的历史笔画隶属于同一字符时，将新输入笔画存储到第一缓存区；

淡化处理模块，用于对第一缓存区中的历史笔画进行淡化处理；

书写区显示模块，用于在书写区实时显示第一缓存区中的新输入笔画和淡化处理后的历史笔画。

10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述断点分析模块，具体用于根据新输入笔画和第一缓存区中存储的历史笔画的位置关系确定新输入笔画与第一缓存区存储的历史笔画的隶属关系，包括：

位置确定单元，用于确定新输入笔画的起点位置，以及第一缓存区存储的历史笔画集合中最新笔画的终点位置；

计算单元，用于计算所述起点位置与所述终点位置的距离；

第一判断单元，用于根据所述计算单元的计算结果，在所述起点位置与所述终点位置的距离大于第一距离阈值时，确定所述新输入笔画与第一缓存区存储的历史笔画隶属于不同字符；在所述起点位置与所述终点位置的距离小于第二距离阈值时，确定所述新输入笔画与第一缓存区存储的历史笔画是隶属于同一字符；在所述起点位置与所述终点位置的距离大于等于第二距离阈值、并且小于等于第一距离阈值时，确定所述新输入笔画与第一缓存区存储的历史笔画的隶属关系为模糊状态；

第二判断单元，用于在所述新输入笔画与第一缓存区存储的历史笔画的隶属关系为模糊状态时，根据新输入笔画加入到第一缓存区中的历史笔画集合后对字符笔画在空间分布上的均衡度的影响确定所述新输入笔画与第一缓存区存储的历史笔画的隶属关系，或者根据新输入笔画和第一缓存区中的历史笔画之间的叠加重合情况确定所述新输入笔画与第一缓存区存储的历史笔画的隶属关系。

11.如权利要求9所述的系统，其特征在于，

所述淡化处理模块，具体用于按照第一缓存区中各笔画的生成时间先后顺序对所述历史笔画进行匀速的渐进淡化。

12.如权利要求9所述的系统，其特征在于，

所述淡化处理模块，具体用于按照以下方式对第一缓存区中的历史笔画进行淡化处理：

如果新输入笔画与第一缓存区存储的历史笔画隶属于不同字符，则将所述历史笔画向背景靠近消失；

如果新输入笔画与第一缓存区存储的历史笔画隶属于同一字符，则将所述历史笔画正常显示；

如果新输入笔画与第一缓存区存储的历史笔画的隶属关系为模糊状态，则将所述历史笔画以水印方式淡化显示。

13.如权利要求9至12任一项所述的方法，其特征在于，所述系统还包括：

映射关系确定模块，用于在新输入笔画与第一缓存区存储的历史笔画隶属于同一字符时，获取前一笔画在书写区与独立显示区的映射关系并将其作为新输入笔画在书写区与独立显示区的映射关系；在新输入笔画与第一缓存区存储的历史笔画隶属于不同字符时，计算新输入笔画在书写区与独立显示区的映射关系；

坐标调整模块，用于根据新输入笔画在书写区与独立显示区的映射关系，调整所述新输入笔画的二维坐标点列；

独立显示模块，用于根据所述坐标调整模块调整后的新输入笔画的二维坐标点列将所述新输入笔画在所述独立显示区显示。

14.如权利要求13所述的系统，其特征在于，

所述映射关系确定模块按以下过程计算新输入笔画在书写区与独立显示区的映射关系：

确定第一缓存区中历史字符的外框大小和位置；

根据所述独立显示区显示字符的大小和所述第一缓存区中历史字符的大小，计算缩放比率Rx和Ry，其中，Rx表示横轴X方向的缩放比率，Ry表示纵轴Y方向的缩放比率；

根据所述缩放比率和独立显示区字符数对新输入笔画的每个采样点做线性变换，得到新输入笔画在书写区与独立显示区的映射关系：

x_new＝Rx*x+Xn；

y_new＝Ry*y+Ym；

其中，x和y是新输入笔画在书写区显示的笔迹坐标，x_new和y_new是新输入笔画在独立显示区显示的笔迹坐标；

Xn＝X0+n*(W+Tx)；

Ym＝Y0+m*(H+Ty)；

其中，X0，Y0分别是预设的独立显示区字符显示起点的横坐标和纵坐标；W，H分别是预设的独立显示字符的宽和长；Tx，Ty分别是独立显示区同行相邻字符的横轴间隔和同列字符的纵轴间隔。

15.如权利要求9至12任一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

笔迹整理模块，用于调整第二缓存区中历史笔画对应的完整字符的轨迹坐标；

输出模块，用于将所述笔迹整理模块调整后的完整字符在独立显示区显示或输入其他应用程序。

16.如权利要求15所述的系统，其特征在于，所述笔迹整理模块包括：

外框确定单元，用于确定第二缓存区中完整字符的外框大小和位置；

缩放比率确定单元，用于根据所述独立显示区显示字符的大小和所述完整字符大小，计算缩放比率；

映射单元，用于根据所述独立显示区最后一个字符的外框大小和位置、以及所述缩放比率，将所述完整字符的每个采样点映射到所述独立显示区。

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