CN103488281A

CN103488281A - 增强型手写输入方案

Info

Publication number: CN103488281A
Application number: CN201310002353.0A
Authority: CN
Inventors: 罗朝劲
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-01-05
Filing date: 2013-01-05
Publication date: 2014-01-01

Abstract

一种通过手写速度来控制手写输入显示特征的方案。该手写输入方案不仅记录了手写输入的有序轨迹信息，而且能够通过速度感应器探测轨迹点移动速度，或者通过轨迹点坐标和时间信息计算出的轨迹点的移动速度，并根据预先定义的速度与显示特征的映射关系计算出各显示特征的值。从而不仅能够利用有序轨迹信息控制手写输入显示中的图案样式，而且能够通过轨迹点的移动速度参数控制手写输入显示中的其它显示特征，例如线条粗细、颜色浓淡和颜色种类等。

Description

增强型手写输入方案

技术领域

本专利涉及一种通过手写速度来控制手写输入显示特征的方案。

背景技术

目前，公知的手写输入方案是指将在手写设备上书写时产生的有序轨迹信息转化为相对应的图案，或者转换为可识别的标准字体显示在设备屏幕上。但是由于这种手写输入方案仅利用了单一的手写移动轨迹信息，因此只能控制手写输入显示中的图案样式单一的显示特征，而无法控制输入的线条粗细、颜色浓淡等其它显示特征，从而限制了手写输入的应用范围。例如，目前的手写输入无法让使用者象在现实生活中使用毛笔一样进行书法创作，或者让手写输入使用者象在现实生活中使用画笔一样进行艺术创作。

发明内容

为了克服现有手写输入单一控制模式的不足，本专利提出了一种增强型的手写输入方案，该手写输入方案不仅记录了手写产生的有序轨迹信息，同时记录了手写轨迹点的移动速度。从而该输入法不仅能够利用轨迹信息控制手写输入显示的图案样式，而且能够通过轨迹点的移动速度参数控制手写输入显示的其它显示特征，例如线条粗细、颜色浓淡等等，从而丰富了手写输入的控制方式，扩大了手写输入的应用范围。

本专利解决其技术问题所采用的技术方案是：

1.选择速度参数控制的显示特征。显示特征包括但不仅限于包括线条粗细，颜色浓淡，颜色类型。速度参数可以同时控制一个或者多个显示特征。

2.为速度参数和选择的显示特征制定相应的映射关系，根据该映射关系可以通过速度参数计算显示特征的值。

3.在手写输入设备中加入时钟源和速度识别模块，通过时钟源提供的时间信息在速度识别模块中计算出用于生成轨迹点的移动速度信息。或者在手写输入设备中加入速度感应器，探测出轨迹点的移动速度信息。

4.在手写输入显示设备中加入显示特征控制模块，根据预先定义的速度与显示特征之间的映射关系，计算各轨迹点显示特征的值，例如线条粗细，颜色浓淡，颜色类型等。

5.显示特征控制模块将轨迹点坐标信息和各显示特征信息一起发送到输出显示模块。

6.输出显示模块根据轨迹点坐标和各显示特征信息，控制手写输入内容在显示设备上的显示输出。

附图说明

图1是本专利采用计算速度方案的新型手写输入设备构架图。

图2是本专利采用速度感应器方案的新型手写输入设备构架图。

图3是一种速度算法的流程图。

图4是速度与显示特征的映射关系图例。

图5是手写输出效果与轨迹点速度关系的示意图。

图1中（1）轨迹点记录表，（2）时钟源，（3）位置感应模块，（4）速度识别模块，（5）显示特征控制模块，（6）输出显示模块。

图2中（1）轨迹点记录表，（2）位置感应模块，（3）速度感应器，（4）显示特征控制模块，（5）输出显示模块。

具体实施方式

一.采用计算速度方案的实施方式

1.选择由速度参数来控制的显示特征，在系统中建立图1中的（1）轨迹点记录表，轨迹点记录表格式如表1所示：

轨迹点编号

横坐标

纵坐标

时间

速度

显示特征1

显示特征2

…

显示特征n

表1

2.在图1中的（5）显示特征控制模块内定义速度与显示特征的映射关系，根据该映射关系可以通过轨迹点的速度计算出该轨迹点各显示特征的值。例如映射函数，映射表等。

映射函数：显示特征1=f1(速度)，显示特征2=f2(速度)，…，其中f1，f2表示映射函数。

映射表参见表2：其中n,X1,X2,Xm,Y1,Y2,Ym,Z1,Z2,Zm,N1,N2,Nm,…均为数值。

速度	显示特征1	显示特征2	…	显示特征n
					X1	Y1	Z1		N1
X2	Y2	Z2		N2
					…	…	…	…	…
Xm	Ym	Zm		Nm

表2

3.图1中的（3）位置感应模块探测出轨迹点的坐标位置，同时参照图1中（2）时钟源确定该轨迹点的时间，然后将轨迹点的坐标和时间信息写入图1中（1）轨迹点记录表，并通知图1中（4）速度识别模块。

4.图1中的（4）速度识别模块根据图1中（1）轨迹点记录表中的坐标、时间信息，计算出轨迹点的速度，然后写入图1中（1）轨迹点记录表，并通知图1中（5）显示特征控制模块。

5.图1中的（5）显示特征控制模块根据图1中（1）轨迹点记录表中的速度信息，参照映射关系计算出轨迹点各显示特征的值，写入图1中（1）轨迹点记录表，并通知图1中（6）输出显示模块。

6.图1中的（6）输出显示模块根据图1中（1）轨迹点记录表中的坐标及各显示特征信息，将手写输入的内容输出到显示设备。

图3表示的是图1中（4）速度识别模块所采用的一种速度算法。描述如下：

1.设图1中（1）轨迹点记录表一共记录了max个关于编号、坐标、时间和速度的值，如表3所示。其中x为第x个轨迹点的编号，而CordX(x)表示第x个轨迹点的横坐标，CordY(x)表示第x个轨迹点的纵坐标，T(x)表示第x个轨迹点的时间，V(x)表示第x各轨迹点的速度。例如,1表示这是第一个轨迹点，其编号为1，横坐标为CordX(1)，纵坐标为CordY(1)，时间为T(1)，速度为V(1)。而max表示这是最后一个轨迹点，其编号为max，横坐标为CordX(max)，纵坐标为CordY(max)，时间为T(max)，速度为V(max)。

轨迹点编号	横坐标	纵坐标	时间	速度
					1	CordX(1)	CordY(1)	T(1)	V(1)
2	CordX(2)	CordY(2)	T(2)	V(2)
					…	…	…	…	…
n	CordX(n)	CordY(n)	T(n)	V(n)
					n+1	CordX(n+1)	CordY(n+1)	T(n+1)	V(n+1)
…	…	…	…	…
					max-1	CordX(max-1)	CordY(max-1)	T(max-1)	V(max-1)
max	CordX(max)	CordY(max)	T(max)	V(max)

表3

2.对任意轨迹点n，n可以是1至(max-1)中的任意值,近似地将轨迹点n和其相邻的后序轨迹点(n+1)之间的直线距离当作其移动位移。因此计算轨迹点n对应位移S(n)的计算公式为：[S(n)]² = [CordX(n+1)– CordX(n)]² + [CordY(n+1) – CordY(n)]²

3.由于测量精度的限制，因此相邻轨迹点的坐标不同，但是其对应的时间可能相同。对任意轨迹点n，n可以是2至max中的任意值，如果轨迹点n的时间等于顺序相邻前一轨迹点(n-1)的时间，则轨迹点n的速度也等于前一个轨迹点的速度，即V(n) = V(n-1)，算法结束。否则继续步骤4。

4.对任意轨迹点n，n可以是1至(max-1)中的任意值，向后顺序检查搜索相邻轨迹点，直到搜索完所有的后序轨迹点，或者发现这样一个轨迹点n+m：

(1)m为正整数，而且n+m小于或者等于max，即轨迹点n+m真实存在。

(2)轨迹点n和轨迹点n+m的时间不同，即T(n+m)不等于T(n)。

(3)轨迹点n和轨迹点n+m之间所有轨迹点的时间均相同，等于轨迹点n的时间，即：T(n) = T(n+1) = … = T(n+m-1) 。

如果搜索完所有的后序轨迹点，均无法找到时间不同的轨迹点n+m，则V(n)设为无穷大。否则如果成功搜索到时间不同的轨迹点n+m，则轨迹点速度的计算公式为：V(n) = [S(n) + S(n+1) + … + S(n+m-1)] / [T(n+m) – T(n)]。算法完毕。

二.采用速度感应器方案的实施方式

1.选择由速度参数来控制的显示特征，在系统中建立相应的图2中的（1）轨迹点记录表，轨迹点记录表格式参见表4：

轨迹点编号

横坐标

纵坐标

速度

显示特征1

显示特征2

…

显示特征n

表4

2.在图2中的（4）显示特征控制模块内定义速度与显示特征的映射关系，根据该映射关系可以通过轨迹点的速度计算出该轨迹点各显示特征的值。例如映射函数，映射表等。

映射函数：显示特征1=f1(速度)，显示特征2=f2(速度)，…

映射表参见表5：其中n,X1,X2,Xm,Y1,Y2,Ym,Z1,Z2,Zm,N1,N2,Nm,…均为数值。

表5

3.图2中的（2）位置感应模块探测出轨迹点的坐标位置，然后将轨迹点的坐标写入图2中（1）轨迹点记录表。

4.图2中的（3）速度感应器探测出轨迹点的速度，然后写入图2中（1）轨迹点记录表，并通知图2中（5）显示特征控制模块。

5.图2中的（4）显示特征控制模块根据图2中（1）轨迹点记录表中的速度信息，参照映射关系计算出轨迹点各显示特征的值，写入图2中（1）轨迹点记录表，并通知图2中（5）输出显示模块。

6.图1中的（5）输出显示模块根据图2中（1）轨迹点记录表中的坐标及各显示特征信息，将手写输入的内容输出到显示设备。

举例说明采用计算速度方案的增强型手写输入实际应用：

1. 选择由速度参数来控制的显示特征为线条粗细、颜色浓淡。在系统中建立相应的轨迹点记录表，轨迹点记录表格式参见表6：

轨迹点编号

横坐标

纵坐标

时间

速度

线条粗细

颜色浓淡

表6

2.定义速度与显示特征线条粗细、颜色浓淡的映射关系如表7所示，同时图4直观地显示了速度与显示特征线条粗细和颜色浓淡之间的映射关系。

速度	线条粗细	颜色浓淡
			∞	不显示	不显示
30	0	5
			25	10	10
20	20	15
			15	30	20
10	40	25
			5	50	30

表7

3. 位置感应模块记录了10个轨迹点的坐标、时间信息；速度识别模块根据这些信息计算出轨迹点1至轨迹点10共计10个点的速度；然后显示特征控制模块根据速度值，参照预定义的速度与显示特征线条粗细、颜色浓淡的映射关系，计算出线条粗细和颜色浓淡的值。最终的轨迹点记录表结果为表8所示。

轨迹点编号	横坐标	纵坐标	时间	速度	线条粗细	颜色浓淡
							1	0	0	1	5	50	30
2	0	5	2	15	30	20
							3	0	10	3	25	10	10
4	0	15	4	15	30	20
							5	0	20	5	5	50	30
6	0	25	6	15	30	20
							7	0	30	7	25	10	10
8	0	35	8	15	30	20
							9	0	40	9	5	50	30
10	0	45	10	∞	不显示	不显示

表8

4.最终，输出显示模块根据轨迹点记录表结果，将轨迹点1至轨迹点9共计9个连续的轨迹点显示到输出设备上，轨迹点10的速度为无穷大，不显示。如图5所示。

Claims

1.一种增强型的手写输入方案，通过手写速度来控制手写输入显示特征。

2.一种通过手写移动轨迹点坐标和时间信息计算手写移动速度的算法，包括:

近似地将轨迹点n和其相邻的后序轨迹点(n+1)之间的直线距离当作其移动位移，移动位移计算公式简化为：[S(n)]² = [CordX(n+1) –CordX(n)]² + [CordY(n+1) – CordY(n)]²；

由于时间精度的限制，存在相邻轨迹点的坐标不同，但是其对应的时间可能相同的问题；针对该问题提出解决方案：首先，如果轨迹点n的时间等于顺序相邻前一轨迹点(n-1)的时间，则轨迹点n的速度也等于前一个轨迹点的速度，即V(n) = V(n-1)；否则，从轨迹点n向后顺序检查搜索时间不同的轨迹点，如果无法找到时间不同的轨迹点，则V(n)设为无穷大，如果成功搜索到时间不同的轨迹点，设为n+m，则轨迹点速度的计算公式为：V(n) = [S(n) + S(n+1) + … + S(n+m-1)] / [T(n+m) – T(n)]。

3.一种手写速度控制手写输入显示特征的方法，包括：选择由手写速度控制的一个或者多个显示特征，预先定义速度与显示特征之间的映射关系；在手写输入过程中，得到轨迹点的移动速度后，根据预先定义的速度与显示特征之间的映射关系，计算出轨迹点的各显示特征的值。