CN102789335A - 一种触摸书写轨迹的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种触摸书写轨迹的处理方法，通过依赖上一帧的识别结果，对当前一帧中的触摸书写笔的识别结果进行修正，通过对光斑的大小特征进行修正，使到得出的特征值更符合书写过程中光斑大大小，有效的降低了由于成像系统中曝光时间参数对光斑识别的影响，使到笔在书写的过程中光斑大小稳定，减小识别错误，使得书写笔能正常画线、画图，极大的提高了触摸书写技术的使用和推广。

Description

一种触摸书写轨迹的处理方法

技术领域

本发明属于触摸屏识别技术领域，特别是涉及一种触摸书写轨迹的处理方法。

背景技术

现有技术中，触摸屏在输入信息上是通过识别触摸物在触摸屏上所形成的轨迹，从而识别输入的信息。对于交互式触摸屏幕，使用手指和书写笔的触摸书写是一种实现人机交互的方式。但是，通过手指触摸书写存在一些问题，比如书写时不是用于屏幕书写的手指(中指，无名指、小指，特别是中指)有时不小心和无意中也会触碰到屏幕，从而出现多余的痕迹，影响书写的正常识别。针对上述问题，现有技术中通过采用对手指和书写笔进行识别，鉴别出是使用手指还是书写笔而产生的触摸轨迹，从而只对由书写笔产生的轨迹进行识别，而用手指产生的轨迹则不进行识别，使到在使用书写笔进行书写时不会受到手指的影响，但是用户对触摸书写的基本要求是能够顺畅、连续、不受速度限制。然而使用基于光斑大小的书写笔识别技术时，由于成像系统中曝光时间参数的影响，笔在书写的过程中光斑大小并不稳定，造成识别错误使得书写笔无法正常书写一个完整的文字，或者无法正常画线、画图，严重影响了触摸书写技术的使用和推广。

发明内容

本发明的一个发明目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种针对现有触摸书写、书写笔识别等技术存在的上述缺陷，有效提高书写笔识别的触摸屏书写笔的识别方法。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种触摸屏书写笔的识别方法，包括以下步骤：

识别当前触摸点是否为当前触摸轨迹的起点或终点，若是则记录当前的时间为触摸轨迹的起点或终点的时间，若否，则不作处理；

判断当前触摸轨迹是否存在上一触摸轨迹，若是，则根据当前触摸轨迹的起点的时间、上一触摸轨迹的终点的时间以及预设的笔画时间间隔参考值，计算出时间修正值；

根据时间修正值和调整因子、以及记录的上一触摸轨迹的识别值，修正当前光斑的大小特征值，同时更新触摸轨迹的识别值，并根据该特征值判断是否为书写笔的触摸轨迹，其中上一触摸轨迹的识别值在初始值为0，所述调整因子根据断笔情况而设定。

优选地，所述时间修正值通过以下方法获得：

$t3=\frac{1}{\exp \left(\mathrm{\δt}\right)}-\frac{1}{\exp \left(\mathrm{tRef}\right)}$

其中t3为时间修正值，用于判断两笔的时间间隔是否足够小，如果足够小则修正光斑大小否则不修正。tRef为前后两个触摸轨迹的笔画时间间隔参考值，其取值是根据人的书写速度与习惯而预先设定，δt为当前触摸轨迹的起点时间与上一触摸轨迹的终点时间的间隔差，若不存在上一触摸轨迹，则δt为零。

优选地，通过计算出断笔修正因子g与当前光斑的大小特征值的差值来进行修正：

pW₁＝pW-g＝pW-t3×PreR×Con

其中Con为预设的调整因子，PreR上一触摸轨迹的识别值，其中若t3＜0时，则g＝0；

其中pW为当前光斑的大小特征值，pW₁为修正后的斑的大小特征值。

优选地，所述调整因子的取值为根据断笔的情况预先设定，或者预先设定一断笔界限值，若断笔次数大于该值，则调整因子随断笔次数增大，否则随调整因子随断笔次数减少。

优选地，所述上一触摸轨迹的识别值，若上一触摸轨迹为书写笔，则PreR为一个正数，否则PreR为0或者负数。

优选地，所述PreR取值随断笔次数而改变。

上述方法当获取相邻帧间两个光斑的时间差很短，将减少pW的大小，从而使得识别结果倾向于书写笔；当时间短，则说明书写速度很快，从而光斑也会变大，所以需要修正基于光斑的特征pW。整个轨迹处理方法的原理是：识别结果依赖上一帧的识别结果，使得识别结果更加稳定。

上述算法中的δt、g、PreR在算法开始时都初始化为0，tRef、Con可直接赋值。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明的技术方案通过对光斑的大小特征进行修正，使到得出的特征值更符合书写过程中光斑大大小，有效的降低了由于成像系统中曝光时间参数对光斑识别的影响，使到笔在书写的过程中光斑大小稳定，减小识别错误，使得书写笔能正常画线、画图，极大的提高了触摸书写技术的使用和推广。

附图说明

图1为本发明具体实施过程中两个触摸轨迹的示意图；

图2为本发明触摸屏书写笔的识别方法的具体流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1～2所示，本发明提供一种触摸屏书写笔的识别方法，包括以下步骤：

所提到的大尺寸触摸屏的触摸定位装置如图1，101为触摸屏边框，102为触摸屏。书写笔为无源触摸笔。

(1)判断触摸物轨迹状态，若触摸点为轨迹的起始，获取当前时间t1，继续下面步骤；若触摸物为轨迹的末端，获取当前时间t0，结束轨迹；否则，使用上次的识别结果，不作其他计算。

(2)判断是否首次触摸屏幕，如果是首次，δt＝0，否则计算上一笔结束到当前笔开始的时间间隔δt＝t1-t0，其中t0对应上一笔结束的时刻，t1对应当前笔开始的时刻；

(3)计算 $t3=\frac{1}{\exp \left(\mathrm{\δt}\right)}-\frac{1}{\exp \left(\mathrm{tRef}\right)};$

其中tRef为前后两个笔划时间间隔的参考值。tRef一般大于0.15秒，其取值是根据人的书写速度与习惯而设定，即认为两个笔划之间的时间间隔大于0.15秒。

(4)计算书写断笔修正因子g，g的计算根据t3的值分两种情况：

i：当t3＜0时，g＝0；

ii：当t3＞＝0时，g＝t3×PreR×Con，其中，PreR与Con说明如下：

Con为与设备有关的调整因子，其值可取为15、20等视暴光时间而定，如果暴光时间长则取值大一些，暴光时间短则取值小一些；

PreR是上一笔识别结果的标签，如果是上一笔的识别结果为书写笔，则PreR为1；否则PreR为-1。

(5)修正基于光斑的大小特征pW，使得pW＝pW-g，使用更新后的pW判断是否为书写笔，并更新PreR。pW＝pW-g的原理是：如果获取相邻帧间两个光斑的时间差很短，将减少pW的大小，从而使得识别结果倾向于书写笔；时间短说明书写速度很快，从而光斑也会变大，所以需要修正基于光斑的特征pW。整个轨迹处理方法的原理是：识别结果依赖上一帧的识别结果，使得识别结果更加稳定。

上述算法中的δt、g、PreR在算法开始时都初始化为0，tRef、Con可直接赋值，在本文中，所指光斑指触摸物体在光学摄像头中的成像。

Claims (5)

1. 一种触摸屏书写笔的识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

识别当前触摸点是否为当前触摸轨迹的起点或终点，若是则记录当前的时间为触摸轨迹的起点或终点的时间，若否，则不作处理；

判断当前触摸轨迹是否存在上一触摸轨迹，若是，则根据当前触摸轨迹的起点的时间、上一触摸轨迹的终点的时间以及预设的笔画时间间隔参考值，计算出时间修正值；

根据时间修正值和调整因子、以及记录的上一触摸轨迹的识别值，修正当前光斑的大小特征值，同时更新触摸轨迹的识别值，并根据该特征值判断是否为书写笔的触摸轨迹，其中上一触摸轨迹的识别值在初始值为0，所述调整因子根据断笔情况而设定。

2. 根据权利要求1所述的触摸屏书写笔的识别方法，其特征在于，所述时间修正值通过以下方法获得：

其中t3为时间修正值，tRef为前后两个触摸轨迹的笔画时间间隔参考值，其取值是根据人的书写速度与习惯而预先设定，δt为当前触摸轨迹的起点时间与上一触摸轨迹的终点时间的间隔差，若不存在上一触摸轨迹，则δt为零。

3. 根据权利要求2所述的触摸屏书写笔的识别方法，其特征在于，通过计算出断笔修正因子g与当前光斑的大小特征值的差值来修正当前光斑的大小特征值： 

pW1=

=

其中 Con为预设的调整因子，PreR上一触摸轨迹的识别值，其中t3>=0时，若t3<0时，则g=0；

其中pW为当前光斑的大小特征值，pW₁为修正后的斑的大小特征值。

4. 根据权利要求3所述的触摸屏书写笔的识别方法，其特征在于，所述调整因子的取值为根据断笔的情况预先设定，或者预先设定一断笔界限值，若断笔次数大于该值，则调整因子随断笔次数增大，否则随调整因子随断笔次数减少。

5. 根据权利要求3所述的触摸屏书写笔的识别方法，其特征在于，所述上一触摸轨迹的识别值，若上一触摸轨迹为书写笔，则PreR为一个正数，否则PreR为0或者负数。

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