CN103513898A - 手写字符切分方法和电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种手写字符切分方法和电子设备。该方法包括步骤：接收并显示手写输入笔划，产生容纳所述手写输入笔划的外部矩形，定义为“字符外框”；将所述“字符外框”叠加显示在所述手写输入笔划外面；接收后续的手写输入笔划，当后续的手写输入笔划的全部轨迹都落在所述“字符外框”的外面时，将该后续的手写输入笔划之前的“字符外框”中的所有笔划切分为独立的字符。利用上述方案中“字符外框”的设计，把字符串识别转化为单个字符识别，而不需要进行字符切分的分析，因此极大提高了手写字符串识别的正确率。

Description

手写字符切分方法和电子设备

技术领域

本申请的实施例涉及手写输入，具体涉及一种手写字符串输入的字符切分方法和相关的电子设备。

背景技术

随着电子计算机或手机之类的电子设备的广泛应用，信息如何有效地输入到计算机中或者手机中始终是一个问题。现有的方案有键盘输入和手写输入。键盘输入由于要改变人们的书写习惯，因此对于不熟悉键盘的人来说，需要进行训练才能够使用。而手写输入则没有这方面的限制，人们可以像在纸面上写字一样输入，写下的手写笔迹被电子设备接收，进行识别后显示或者存储起来。

最早的手写输入方法都是单个字符识别，即需要用户将字符写在给定的手写输入框中，手写字符之间的停顿常常会打断用户的思路从而影响输入速度，而要求每个字符都写在规定的手写框中(例如：目前手机上常用的两框输入法，要求用户在两个手写框之间来回切换)也改变了用户的书写习惯，降低了手写输入效率。

后来，随着手写技术的进步，很多电子设备采用了没有手写框的连续输入字符串的方式，用户可以连续输入一个字符串(这里的字符串可以是一个单词，一个词组或一个句子)，无需改变书写习惯，提高用户的手写输入效率。

但是，连续输入一个字符串的方法，又存在识别精度不够高的问题。例如，当用户连续输入多个字符的情况下，一旦字符切分错误，将会导致整个字符串识别错误。手写字符串识别正确率的先决条件就是字符切分的正确性，而字符切分也是手写字符串识别的重点和难点。目前有大量文献提出了各种用于字符串输入的字符切分方法。

专利文献1(中国专利申请公开CN1595435A，2005年3月16日)披露了一种手写字符串输入的字符切分方法。用户在书写介质上采用手写笔进行手写输入，每写一个汉字、单词或字符时，手写笔迹采集和记录装置采集并记录该汉字、单词或字符信息。在每写完一个汉字、单词或字符后，用户停顿数秒，计算机发出提示输入的汉字、单词或字符已经输入完成的信号。用户接着书写下一个汉字、单词或字符，手写笔迹采集和记录装置采集并记录再次输入的汉字、单词或字符信息。

专利文献2(中国专利申请公开CN101178629A，2008年5月14日)披露了一种手写字符串输入的字符切分方法。坐标检测器采集坐标指示器在输入字符时产生的三维运动轨迹数据，并将轨迹数据信息保存在计算机存储器中，通过测量轨迹数据中的高度信息，与计算机预先设定的高度门限数据进行比较，当高度信息大于门限数据时，计算机即可判断字符输入完整，设置字符结束标志。

专利文献3(美国专利申请公开：US6,519,363B1，2003年2月11日)披露了一种对手写的中文字符串进行自动切分和识别的方法。基于几何模型和语言模式，找出所有可能的切分方案，然后针对不同的切分方案进行识别并计算识别准确率。利用语言模型纠正识别结果，并且选择概率最大的切分方案和识别结果。

专利文献1的最大问题在于“停顿时间”的设定，如果太短，可能一个比较复杂的字都来不及写完，计算机就发出输入完成的信号了；如果太长，用户等待的时间太久，输入的效率较低。而且该方法要求用户每写完一个字就要停顿数秒，不符合连续手写的用户习惯，使用起来不是很方便。

专利文献2要求用特别的装置来采集输入字符的三维运动轨迹，所以该方法有很大的局限性。而专利文献3的算法比较复杂，计算量大，占用了较多的系统资源。

另外，现有的手写字符串输入方法(包括上述的三种专利文献中提到的方法)都有一个共同的不足之处：这些方法的手写字符串识别正确率的先决条件就是字符切分的正确性，一旦字符切分错误，将会导致整个字符串识别错误(无论单个字符识别的正确率有多高)。

发明内容

考虑到现有技术的一个或多个问题，本发明提出了一种手写字符切分方法和相关的电子设备。

根据本申请的实施例，提供了一种手写字符切分方法，包括步骤：接收并显示至少一个手写输入笔划；产生容纳所述手写输入笔划的外部矩形，定义为“字符外框”；将所述“字符外框”叠加显示在所述手写输入笔划外面；接收后续的手写输入笔划；当后续的手写输入笔划的全部轨迹都落在所述“字符外框”的外面时，将该后续的手写输入笔划之前的“字符外框”中的所有笔划切分为独立的字符。

根据本申请的另一实施例，提供了一种电子设备，包括：手写输入单元，接收至少一个手写输入笔划；显示单元，显示接收的手写输入笔划；切分单元，产生容纳所述手写输入笔划的外部矩形，定义为“字符外框”，并且所述显示单元将所述“字符外框”叠加显示在所述手写输入笔划外面；其中，所述手写输入单元接收后续的手写输入笔划；当后续的手写输入笔划的全部轨迹都落在所述“字符外框”的外面时，所述切分单元将该后续的手写输入笔划之前的“字符外框”中的所有笔划切分为独立的字符。

本发明利用上述方案中“字符外框”的设计，把字符串识别转化为单个字符识别，而不需要进行字符切分的分析，因此极大提高了手写字符串识别的正确率。

附图说明

从下面结合附图的详细描述中，本申请的上述特征和优点将更明显，其中：

图1示出了根据本申请一个实施例的电子设备的结构示意图；

图2是描述根据本申请实施例的电子设备的操作过程的流程图；

图3是描述在根据本申请实施例的电子设备中产生笔划的外接矩形和字符外框的例子；

图4是描述根据本申请实施例的电子设备的操作过程的另一例子；以及

图5A示出了在根据本申请实施例的方法中针对笔划产生字符外框的例子；

图5B示出了随着用户手写的继续，字符外框随着笔划的增加而扩大的例子；

图5C示出了当用户写完一个字符时产生的字符外框的例子；以及

图5D示出了在根据本申请实施例的方法中产生切分标志，并产生新的字符外框的例子。

具体实施方式

下面，参考附图详细说明本申请的优选实施方式。在附图中，虽然示于不同的附图中，但相同的附图标记用于表示相同的或相似的组件。为了清楚和简明，包含在这里的已知的功能和结构的详细描述将被省略，否则它们将使本申请的主题不清楚。

在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本申请至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和/或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。

图1示出了根据本申请一个实施例的电子设备100的结构示意图。

如图1所示，根据本申请实施例的电子设备100，包括：手写输入单元110、切分单元120、识别单元130、显示单元140和存储单元150。

手写输入单元110接收至少一个手写输入笔划。显示单元140显示接收的手写输入笔划。切分单元120产生容纳该手写输入笔划的“字符外框”，并且显示单元140将所述“字符外框”叠加显示在手写输入笔划的外面。

根据本申请的实施例，随着用户笔迹的继续输入，手写输入单元1190接收后续的手写输入笔划。当后续的手写输入笔划的全部轨迹都落在所述“字符外框”的外面时，切分单元120将该后续的手写输入笔划之前的“字符外框”中的所有笔划切分为独立的字符。

根据上述实施例，通过“字符外框”的设计，把字符串识别(如前所述，这里的字符串可以是一个单词，一个词组或一个句子)转化为单个字符识别，完全消除了由于字符切分错误而引起的识别错误，因此极大提高了手写字符串识别的正确率。

根据本申请的实施例，识别单元130根据存储单元150中存储的模板或者参数将所切分的字符识别出来。

根据本申请的实施例，在切分单元120产生切分标志的同时，显示单元140去除后续的手写输入笔划之前的“字符外框”。

根据本申请的实施例，在切分单元120产生切分标志之后，对该后续的手写输入笔划进行计算，产生包含该后续的手写输入笔划的新的“字符外框”。

根据一些实施例，当后续的手写输入笔划的全部轨迹都落在所述“字符外框”的外面时，可选择地，显示单元140显示一个切分不同字符的切分标志。

另一方面，当后续的手写输入笔划的轨迹全部或者部分落在所述“字符外框”的里面时，认为该后续手写输入笔划与当前“字符外框”中的所有笔划属于同一个字符，切分单元120重新计算，扩大该“字符外框”，将该后续的手写输入笔划容纳在扩大的“字符外框”之中。可选择地，当超过较长的一段时间阈值后还没有输入笔划时，切分单元120将当前“字符外框”中的所有笔划切分为独立的字符。同时，显示单元140去除当前的“字符外框”。

图3是描述在根据本申请实施例的电子设备中产生笔划的外接矩形和字符外框的例子。根据一些实施例，切分单元120计算上一个切分标志后的所有笔划所构成的“笔划组合”的最小外接矩形。特别地，如果当前还没有任何切分标志，则计算所接收的所有手写输入笔划的最小外接矩形。此外，将所述最小外接矩形根据一定的规则进行扩大，形成所述“字符外框”。

例如，在产生“字符外框”时，可以按照与所述的“笔划组合”成一定比例的方式，对最小外接矩形在上、下、左、右各个方向上进行扩大。再如，计算得到最小外接矩形后，在产生容纳所述手写输入笔划的“字符外框”时，还可以充分考虑用户的书写习惯。在中文或者日文中，书写习惯是从左到右，因此“字符外框”对于最小外接矩形的右侧和下侧的附加空间的尺寸要大于左侧和上侧，如图3所示。

图2是描述根据本申请实施例的电子设备的操作过程的流程图。如图2所示，在步骤S210，电子设备100接收并显示手写输入笔划。然后，在步骤S220，电子设备100判断当前界面上是否已经有了“字符外框”。

在步骤S220的判断结果为否的情况下，电子设备100的切分单元120计算该笔划的“字符外框”，并通过显示单元140显示该“字符外框”。

如果当前界面上已经有了“字符外框”，则在步骤S230，电子设备的切分单元120判断该笔划的全部轨迹或者部分轨迹是否落在已有的“字符外框”里面。

如果在步骤S230的判断是肯定的，也就是二者之间有重叠，则在步骤S250根据前述算法将该“字符外框”进行扩大，从而让这个扩大的“字符外框”包含该后续输入的笔划。否则，在步骤S240产生切分标志，表示之前的字符外框中的笔划可以被切分成独立的字符。在产生切分标志的同时，显示单元140去除后续的手写输入笔划之前的字符外框。在产生所述切分标志之后，切分单元120对该后续的手写输入笔划进行计算，产生包含该后续的手写输入笔划的新的“字符外框”，并显示在界面上。

虽然以上是以产生“切分标志”为例来进行描述的，本领域的技术人员应该意识到这里的“切分标志”并非是必须的。例如，当判断当后续的手写输入笔划的全部轨迹都落在该“字符外框”的外面时，切分单元就可以将该后续的手写输入笔划之前的“字符外框”中的所有笔划切分为独立的字符，将该字符输出到识别单元中进行识别，或者是存储到存储器中进行后续的处理。此外，切分标志的显示也不是必须的，在一些实施例中可以是在程序里产生并记录了一个标志，来表示字符的切分。

在图2所示的实施例中，本发明方法通过“字符外框”来进行切分，每次在步骤S250计算并显示字符外框之后，在识别单元130对当前“字符外框”中的所有笔划构成的“笔划组合”进行识别。

图4是描述根据本申请实施例的电子设备的操作过程的另一例子。在图4所示的例子中，在切分单元120计算出“字符外框”，并通过显示单元140显示在界面上之后，如果超过较长的一段时间阈值后还没有输入笔划，则将当前“字符外框”中的所有笔划切分为独立的字符，并去除当前的“字符外框”。

在步骤S410，电子设备100接收并显示手写输入笔划。然后，在步骤S420，电子设备100判断当前界面上是否已经有了“字符外框”。

在步骤S420的判断结果为否的情况下，电子设备100的切分单元120计算该笔划的“字符外框”，并通过显示单元140显示该“字符外框”。如果当前界面上已经有了“字符外框”，则在步骤S430，电子设备的切分单元120判断该笔划的全部轨迹或者部分轨迹是否落在已有的“字符外框”里面。

如果在步骤S430的判断是肯定的，也就是二者之间有重叠，则在步骤S450根据前述算法将该“字符外框”进行扩大，从而让这个扩大的“字符外框”包含该后续输入的笔划。否则，在步骤S440产生切分标志，表示之前的字符外框的笔划可以被切分成独立的字符。

在步骤S460，电子设备100判断用户的停顿，也就是用户没有输入下一笔划的时间间隔是否超过较长的一个时间阈值。如果判断为否，则流程转到步骤S410，继续输入并显示笔划；如果判断为是，在步骤S470产生切分标志，将当前“字符外框”中的所有笔划切分为独立的字符，在步骤S480，电子设备100去除当前的“字符外框”。然后流程转入步骤S410，进行后续手写输入字符的输入和切分。

在图4所示的实施例中，本发明方法也是通过“字符外框”来进行切分，每次产生切分标志后，就把切分好的字符送入识别单元130进行识别。图4所示的实施例主要是考虑用户在全部输完一个字符串(可以是单词、词组或句子)之后，超过较长的一个时间阈值之后不会再输入新笔划，这时本电子设备的切分单元120强制产生切分标志，完成字符切分，再送入识别单元130进行识别。

图5A示出了在根据本申请实施例的方法中针对笔划产生字符外框的例子。当接收并显示第一个手写输入笔划“丿”时，切分单元120计算该笔划的字符外框，随着用户继续书写，对后续输入的笔划“(捺)”进行判断，因为后续输入笔划的全部轨迹落在已有的“字符外框”里面，则计算所接收的所有手写输入笔划的最小外接矩形(一般地，如果已有切分标志，则计算上一个切分标志后的所有笔划所构成的“笔划组合”的最小外接矩形)，并且将所述最小外接矩形根据一定的规则进行扩大，形成“字符外框”，从而将新输入笔划也容纳在扩大了的字符外框中。

图5B示出了随着用户手写的继续，字符外框随着笔划的增加扩大的例子。如图5B所示，当将“从”的第一个“人”写完后，第二个“人”的第一笔“丿”的部分轨迹落在已有的“字符外框”里面，因此电子设备的切分单元计算由这前三笔划构成的“笔划组合”的最小外接矩形，通过一定的规则进行扩大，形成“字符外框”，将第二个“人”的第一笔“丿”容纳在扩大了的字符外框之中。

图5C示出了当用户写完一个字符时产生的字符外框的例子。如图5C所示，当“从”字书写完毕时，继续扩大字符外框，将最后一个笔划完整地包含在该字符外框之中。

图5D示出了在根据本申请实施例的方法中产生切分标志的例子。如图5D所示，当“从”字切分完成时，后续输入了一个笔划“丶”，这个后续输入笔划的全部轨迹都落在了当前字符外框的外面，所以产生切分标志，同时，去除所述后续手写输入笔划之前的“字符外框”。之后，对该后续手写输入笔划“丶”进行计算，产生包含该后续输入笔划的新的“字符外框”，并显示在界面上。系统把切分好的字符送入识别模块130中进行识别。

或者，如前所述，在本发明的另一个实施例中，每次在计算并显示字符外框之后，系统都在识别单元对当前“字符外框”中的所有笔划构成的“笔划组合”进行识别。

虽然上面以功能模块的方式描述了本申请实施例的电子设备，但是本领域的技术人员应该想到可以将上述的切分单元和识别单元合并成单个的单元或模块。此外，本领域的技术人员可以用软件的形式实现上述的部分，也可以用硬件的形式实现上述的各个部分。

另外，本申请上述的方案可以应用于手写板、手机、电子词典、平板电脑等方面。

以上的详细描述通过使用方框图、流程图和/或示例，已经阐述了电子设备和/或切分方法的众多实施例。在这种方框图、流程图和/或示例包含一个或多个功能和/或操作的情况下，本领域技术人员应理解，这种方框图、流程图或示例中的每一功能和/或操作可以通过各种硬件、软件、固件或实质上它们的任意组合来单独和/或共同实现。在一个实施例中，本申请的实施例所述主题的若干部分可以通过专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)、或其他集成格式来实现。然而，本领域技术人员应认识到，这里所公开的实施例的一些方面在整体上或部分地可以等同地实现在集成电路中，实现为在一台或多台计算机上运行的一个或多个计算机程序(例如，实现为在一台或多台计算机系统上运行的一个或多个程序)，实现为在一个或多个处理器上运行的一个或多个程序(例如，实现为在一个或多个微处理器上运行的一个或多个程序)，实现为固件，或者实质上实现为上述方式的任意组合，并且本领域技术人员根据本公开，将具备设计电路和/或写入软件和/或固件代码的能力。此外，本领域技术人员将认识到，本公开所述主题的机制能够作为多种形式的程序产品进行分发，并且无论实际用来执行分发的信号承载介质的具体类型如何，本公开所述主题的示例性实施例均适用。信号承载介质的示例包括但不限于：可记录型介质，如软盘、硬盘驱动器、紧致盘(CD)、数字通用盘(DVD)、数字磁带、计算机存储器等；以及传输型介质，如数字和/或模拟通信介质(例如，光纤光缆、波导、有线通信链路、无线通信链路等)。

虽然已参照几个典型实施例描述了本申请，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本申请能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (18)

1.一种手写字符切分方法，包括步骤：

接收并显示至少一个手写输入笔划，

产生容纳所述手写输入笔划的外部矩形，定义为“字符外框”；

将所述“字符外框”叠加显示在所述手写输入笔划外面；

接收后续的手写输入笔划，当后续的手写输入笔划的全部轨迹都落在所述“字符外框”的外面时，将该后续的手写输入笔划之前的“字符外框”中的所有笔划切分为独立的字符。

2.如权利要求1所述的手写字符切分方法，还包括步骤：产生一个切分标志，同时去除所述后续手写输入笔划之前的“字符外框”。

3.如权利要求2所述的手写字符切分方法，还包括步骤：在产生所述切分标志之后，对该后续的手写输入笔划进行计算，产生包含该后续的手写输入笔划的新的“字符外框”。

4.如权利要求1所述的手写字符切分方法，还包括步骤：当后续的手写输入笔划的全部轨迹都落在所述“字符外框”的外面时，显示一个切分不同字符的切分标志。

5.如权利要求1所述的手写字符切分方法，还包括步骤：当后续的手写输入笔划的轨迹全部或者部分落在所述“字符外框”的里面时，认为该后续手写输入笔划与当前“字符外框”中的所有笔划属于同一个字符，通过重新计算来扩大所述“字符外框”，将所述后续手写输入笔划容纳在所述扩大的“字符外框”之中。

6.如权利要求1所述的手写字符切分方法，还包括步骤：当超过一段时间阈值后还没有输入笔划时，将当前“字符外框”中的所有笔划切分为独立的字符，并去除当前的“字符外框”。

7.如权利要求2所述的手写字符切分方法，其中，产生容纳所述手写输入笔划的“字符外框”的步骤包括：

计算上一个切分标志后的所有笔划或没有切分标志情况下接收的所有手写输入笔划所构成的“笔划组合”的最小外接矩形；

将所述最小外接矩形根据一定的规则进行扩大，形成所述“字符外框”。

8.如权利要求7所述的手写字符切分方法，其中按照与所述的“笔划组合”成一定比例的方式对最小外接矩形进行扩大。

9.如权利要求7所述的手写字符切分方法，其中根据用户的书写习惯来对最小外接矩形进行扩大。

10.一种电子设备，包括：

手写输入单元，接收至少一个手写输入笔划；

显示单元，显示接收的手写输入笔划；

切分单元，产生容纳所述手写输入笔划的外部矩形，定义为“字符外框”，并且所述显示单元将所述“字符外框”叠加显示在所述手写输入笔划外面；

其中，所述手写输入单元接收后续的手写输入笔划，

当后续的手写输入笔划的全部轨迹都落在所述“字符外框”的外面时，所述切分单元将该后续的手写输入笔划之前的“字符外框”中的笔划切分为独立的字符。

11.如权利要求10所述的电子设备，其中，所述切分单元产生一个切分标志，同时所述显示单元去除所述后续的手写输入笔划之前的“字符外框”。

12.如权利要求11所述的电子设备，在所述切分单元产生所述切分标志之后，对该后续的手写输入笔划进行计算，产生包含该后续的手写输入笔划的新的“字符外框”。

13.如权利要求10所述的电子设备，其中，当后续的手写输入笔划的全部轨迹都落在所述“字符外框”的外面时，所述显示单元显示一个切分不同字符的切分标志。

14.如权利要求10所述的电子设备，其中，当后续的手写输入笔划的轨迹全部或者部分落在所述“字符外框”的里面时，认为该后续手写输入笔划与当前“字符外框”中的所有笔划属于同一个字符，所述切分单元通过重新计算来扩大所述“字符外框”，将所述后续的手写输入笔划容纳在所述扩大的“字符外框”之中。

15.如权利要求10所述的电子设备，其中，当超过一段时间阈值后还没有输入笔划时，所述切分单元将当前“字符外框”中的所有笔划切分为独立的字符，同时所述显示单元去除当前的“字符外框”。

16.如权利要求11所述的电子设备，其中，所述切分单元计算上一个切分标志后的所有笔划或没有切分标志情况下接收的所有手写输入笔划所构成的“笔划组合”的最小外接矩形，并且将所述最小外接矩形根据一定的规则进行扩大，形成所述“字符外框”。

17.如权利要求16所述的电子设备，其中切分单元按照与所述的“笔划组合”成一定比例的方式对最小外接矩形进行扩大。

18.如权利要求16所述的电子设备，其中切分单元基于用户的书写习惯来对最小外接矩形进行扩大。

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