CN103616955A - 一种笔迹或手势识别方法和识别设备 - Google Patents
一种笔迹或手势识别方法和识别设备 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及识别算法技术领域，尤其涉及一种笔迹或手势识别方法和识别设备，通过可形成线性焦斑的透镜组件把视角内笔迹或手势产生的投影光线汇聚到线性焦斑上，线性CCD光电探测器设置于线性焦斑处，捕获特征点的位置信息，数据处理器根据位置信息计算特征点的位置坐标以实现笔迹或手势的识别。线性CCD光电探测器只在一个方向上进行线扫描，像素较高、处理信息速度快、外围电路简单且成本低。线性CCD光电探测器直接处于透镜组件的线性焦斑处，提高了位置信息的准确度。利用几何光学成像原理计算相对图像识别计算的运算量和难度也大大降低，一般性能的处理器即可完成快速的计算过程。可见此方法和设备算法简单、准确度高且成本低廉。
Description
技术领域
本发明涉及识别算法技术领域，尤其涉及一种笔迹或手势识别方法和识别设备。
背景技术
手写识别是一种自然、方便的输入交互方式，随着手写识别算法准确度的不断提高，应用的范围也越来越广，应用的产品类型也越来越丰富。手写识别可以通过在手写笔上增加笔迹检测部件来实现，也可以通过在特殊的材料上书写来实现，或者利用摄像头采集笔迹图像来实现，再者可以将其结合起来实现，这些作法都给用户在手写识别体验方面带来很大的灵活性和便捷性。
在手写笔上增加笔迹检测部件的技术方案，一般是利用加速度传感器、角速度传感器或者其他三维运动传感器等对笔的方向和速度进行笔迹跟踪，这类技术方案会在笔上配置处理器、检测三维运动的传感器、传给终端显示的无线传输模块、存储器、电源等器件，笔的重量和体积都会受上述器件的限制，成本相对也比较高，是笔在任意纸张上自由书写的一种拓展。
在特殊的材料上书写的技术方案，一般是利用在特殊的材料，如手写板或手写屏上书写来实现，这类材料常见的有电阻材料、电容材料或电感材料，通常还需结合显示屏使用，应用场合比较受限制，价格与面积大小息息相关，造价相对较高。
利用摄像头采集笔迹图像的技术方案，一般是通过摄像头采集笔迹图像再送入处理器进行识别，摄像头安装在笔上或者接收端都可以实现，但为了保证识别和定位的精度，最好使用双摄像头形成双目视觉系统。另外，摄像头采集的是图像信息，要对图像进行识别，算法难度很高，要求处理器的性能比较强大，实现的成本和难度都较高。
综上所述，现有的手写识别方式虽然都可以达到手写识别的目的，但是普遍整体方案成本较高，且需要复杂的算法运算，实现难度较大。
发明内容
本发明的目的在于提出一种算法简单、准确度高且成本低廉的笔迹或手势识别方法和识别设备。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，提供一种笔迹或手势识别方法，包括：
透镜组件汇聚针对笔迹或手势的特征点的投影光线于所述透镜组件的线性焦斑处；
处于所述线性焦斑处的线性CCD光电探测器采集所述投影光线的位置信息，并传输至数据处理器；
所述数据处理器根据所述位置信息和透镜的几何光学成像原理计算特征点的位置坐标。
其中，所述数据处理器根据所述位置信息和透镜的几何光学成像原理计算特征点的位置坐标之后还包括：根据所述位置坐标和对应的采集时间计算特征点的运动轨迹。
其中，所述的笔迹或手势识别方法，还包括将所述运动轨迹发送至显示屏显示。
其中，所述的笔迹或手势识别方法，还包括根据所述运动轨迹发出相匹配的操作指令。
其中，所述透镜组件为具有线性焦斑的透镜或透镜组合。
其中，所述透镜组件为线性菲涅尔透镜。
其中，所述笔迹或手势识别方法可应用于一维识别系统，所述一维识别系统包括用于汇聚针对笔迹或手势的特征点的投影光线于线性焦斑处的一块透镜、用于采集投影光线的位置信息的一个线性CCD光电探测器、用于传输所述位置信息的通信电路和根据所述位置信息计算特征点位置坐标的数据处理器，透镜和线性CCD光电探测器上下平行放置，线性CCD光电探测器和通信电路的一端连接，通信电路的另一端连接数据处理器。
其中，所述根据所述位置信息和透镜的几何光学成像原理计算特征点的位置坐标具体为：
设定一维坐标原点的位置为0，透镜中心点距离一维坐标原点的长度为l，线性CCD光电探测器中心点距离透镜中心点的长度为f，成像中心点距离线性CCD光电探测器中心点的像素长度为x1，线性CCD光电探测器的像素密度为d，特征点距离一维坐标原点的长度为y；
根据公式(x1/d)/f=l/y，计算特征点的位置y。
其中，所述笔迹或手势识别方法可应用于二维识别系统，所述二维识别系统包括用于汇聚针对笔迹或手势的特征点的投影光线于线性焦斑处的二块透镜、用于采集投影光线的位置信息的二个线性CCD光电探测器、用于传输所述位置信息的通信电路和根据所述位置信息计算特征点位置坐标的数据处理器，每块透镜和每个线性CCD光电探测器为一组，每组透镜和线性CCD光电探测器上下平行放置，每个线性CCD光电探测器皆和通信电路的一端连接，通信电路的另一端连接数据处理器。
其中，所述根据所述位置信息和透镜的几何光学成像原理计算特征点的位置坐标具体为：
设定二维坐标原点的位置坐标为（0,0），
第一透镜中心点的位置坐标为（l,0），第二透镜中心点的位置坐标分别为（-l,0），第一线性CCD光电探测器中心点的位置坐标为（l,-f），第二线性CCD光电探测器中心点的位置坐标为（-l,-f），
第一成像中心点距离第一线性CCD光电探测器中心点的像素长度为x1，第二成像中心点距离第二线性CCD光电探测器中心点的像素长度为x2，第一线性CCD光电探测器和第二线性CCD光电探测器的像素密度均为d，
特征点的位置坐标为（x，y），
根据公式(x1/d)/f=|(|x|+l)/y|；(x2/d)/f=|(|x|-l)/y|；计算特征点的位置坐标为（x，y）。
其中，所述笔迹或手势识别方法可应用于多维识别系统，所述多维识别系统包括用于汇聚针对笔迹或手势的特征点的投影光线于线性焦斑处的若干块透镜、用于采集投影光线的位置信息的若干个线性CCD光电探测器、用于传输所述位置信息的通信电路和根据所述位置信息计算特征点位置坐标的数据处理器，每块透镜和每个线性CCD光电探测器为一组，每组透镜和线性CCD光电探测器上下平行放置，每个线性CCD光电探测器皆和通信电路的一端连接，通信电路的另一端连接数据处理器。
第二方面，提供一种笔迹或手势识别设备，包括：
透镜组件、线性CCD光电探测器和数据处理器，其中，每个透镜组件和每个线性CCD光电探测器为一组，每组中透镜组件和线性CCD光电探测器上下平行放置，每个线性CCD光电探测器连接数据处理器；
所述透镜组件，用于汇聚针对笔迹或手势的特征点的投影光线于所述透镜组件的线性焦斑处；
所述线性CCD光电探测器，处于所述线性焦斑处，用于采集所述投影光线的位置信息，并传输至数据处理器；
所述数据处理器，用于根据所述位置信息和透镜的几何光学成像原理计算特征点的位置坐标。
其中，所述的笔迹或手势识别设备，还包括用于连接线性CCD光电探测器和数据处理器的通信电路，以及用于记录所述位置坐标对应的采集时间的计时器，所述计时器和通信电路连接。
其中，所述的笔迹或手势识别设备，还包括用于连接线性CCD光电探测器和数据处理器的通信电路，以及用于显示位置坐标的显示屏，所述显示屏和通信电路连接。
其中，所述透镜组件为线性菲涅尔透镜。
本发明的有益效果在于：一种笔迹或手势识别方法和识别设备，通过可形成线性焦斑的透镜组件改变光路，把视角内笔迹或手势产生的投影光线汇聚到线性焦斑上，线性CCD光电探测器设置于所述线性焦斑处，以捕获笔迹或手势特征点的位置信息，数据处理器根据所述位置信息和透镜的几何光学成像原理计算特征点的位置坐标以实现笔迹或手势的识别。线性CCD光电探测器只在一个方向上进行线扫描，像素较高、处理信息速度快、外围电路简单且成本低。线性CCD光电探测器直接处于透镜组件的线性焦斑处，提高了位置信息的准确度。利用几何光学成像原理计算相对图像识别计算的运算量和难度也大大降低，一般性能的处理器即可完成快速的计算过程。可见，本发明提出了一种算法简单、准确度高且成本低廉的笔迹或手势识别方法和识别设备。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的笔迹或手势识别方法第一个实施例的方法流程图。
图2是本发明实施例提供的笔迹或手势识别方法第二个实施例的方法流程图。
图3是本发明实施例提供的一维识别系统的光路示意图。
图4是本发明实施例提供的二维识别系统的光路示意图。
图5是本发明实施例提供的多维识别系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，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。
请参考图1，其是本发明实施例提供的笔迹或手势识别方法第一个实施例的方法流程图。本发明实施例的笔迹或手势识别方法，可应用于各种需对笔迹或手势进行识别的装置或系统。
该笔迹或手势识别方法，包括：
步骤S101、透镜组件汇聚针对笔迹或手势的特征点的投影光线于所述透镜组件的线性焦斑处；
其中，特征点可选为一点或若干点，当需要对目标物进行定位，则需选择有代表性的若干个特征点。
其中，所述透镜组件为具有线性焦斑的透镜或透镜组合。无论采用透镜或透镜组合，都需要达到可形成线性焦斑的目的，线性焦斑的形成可以让笔迹或手势识别方式的识别精度更高，且算法更简单。
其中，所述透镜组件为线性菲涅尔透镜。
线性菲涅尔透镜具有特有的光学特性可以改变光路，把视角内平面图像的光线聚合到一条线上，且斜光也可以被聚合。线性菲涅尔透镜还可以把视角做的比较大，使特征点的可运动区域足够满足应用要求。相对具有同样光学特性的透镜或者透镜组合，效果更佳。
步骤S102、处于所述线性焦斑处的线性CCD光电探测器采集所述投影光线的位置信息，并传输至数据处理器；
常见的数码相机中的CCD光电探测器，在x、y两个方向上摄取平面图像，而线性CCD光电探测器只能在一个方向，如X方向或Y方向上进行线扫描摄取平面图像，不过线性CCD光电探测器的像素可以做到比较高，处理信息速度快，外围电路简单，易实现实时控制，成本较低。
位置信息的传输可通过通信电路传输，通信电路包括通信接口，通信接口也可以按照一定协议转换，适用于不同的平台应用，该部分可以同数据处理器集成在一起，对位置信息进行一部分的预处理、直接运算输出特定的处理数据，比如手势动作类型、书写类型等特定特征的动作。
步骤S103、所述数据处理器根据所述位置信息和透镜的几何光学成像原理计算特征点的位置坐标。
利用几何光学成像原理计算运算量小，且难度较低，一般性能的处理器即可快速完成计算过程，得出计算结果。
一种笔迹或手势识别方法，通过可形成线性焦斑的透镜组件改变光路，把视角内笔迹或手势产生的投影光线汇聚到线性焦斑上，线性CCD光电探测器设置于所述线性焦斑处，以捕获笔迹或手势特征点的位置信息，数据处理器根据所述位置信息和透镜的几何光学成像原理计算特征点的位置坐标以实现笔迹或手势的识别。线性CCD光电探测器只在一个方向上进行线扫描，像素较高、处理信息速度快、外围电路简单且成本低。线性CCD光电探测器直接处于透镜组件的线性焦斑处，提高了位置信息的准确度。利用几何光学成像原理计算相对图像识别计算的运算量和难度也大大降低，一般性能的处理器即可快速完成计算过程。可见，本发明提出了一种算法简单、准确度高且成本低廉的笔迹或手势识别方法。
请参考图2，其是本发明实施例提供的笔迹或手势识别方法第二个实施例的方法流程图。本发明实施例与笔迹或手势识别方法第一个实施例的主要区别在于，把对笔迹或手势的识别和对识别出的笔迹或手势进行的后期处理结合起来，适用于各类针对笔迹或手势进行识别的装置或系统。
该笔迹或手势识别方法，包括：
步骤S201、透镜组件汇聚针对笔迹或手势的特征点的投影光线于所述透镜组件的线性焦斑处；
步骤S202、处于所述线性焦斑处的线性CCD光电探测器采集所述投影光线的位置信息，并传输至数据处理器；
步骤S203、所述数据处理器根据所述位置信息和透镜的几何光学成像原理计算特征点的位置坐标；
步骤S204、根据所述位置坐标和对应的采集时间计算特征点的运动轨迹；
数据处理器实时对笔迹或手势特征点的位置坐标进行计算，可得出特征点随时间变化的运动轨迹。
步骤S205、将所述运动轨迹发送至显示屏显示；
步骤S206、根据所述运动轨迹发出相匹配的操作指令。
需要说明的是，步骤S205和步骤S206并没有先后顺序关系，可以是先实施步骤S205再实施步骤S206，也可以先实施步骤S206再实施步骤S205，还可以步骤S205和步骤S206并行实施，或者在步骤S205和步骤S206之间择一实施。
本发明的核心组件包括可形成线性焦斑的透镜组件和线性CCD光电探测器，可形成线性焦斑的透镜组件和线性CCD光电探测器构成一组采集组件，通过将多组透镜组件和多组线性CCD光电探测器对应设置，加上通信电路和数据处理器可组成多维采集系统，实现对笔迹或手势多维运动轨迹的采集，并经过计算和一定的组合方式实现笔的空间定位。
请参考图3，其是本发明实施例提供的一维识别系统的光路示意图。
上述笔迹或手势识别方法可应用于一维识别系统，所述一维识别系统包括用于汇聚针对笔迹或手势的特征点的投影光线于线性焦斑处的一块透镜、用于采集投影光线的位置信息的一个线性CCD光电探测器、用于传输所述位置信息的通信电路和根据所述位置信息计算特征点位置坐标的数据处理器，透镜和线性CCD光电探测器上下平行放置，线性CCD光电探测器和通信电路的一端连接，通信电路的另一端连接数据处理器。
所述根据所述位置信息和透镜的几何光学成像原理计算特征点的位置坐标具体为：
设定一维坐标原点的位置为0，透镜中心点距离一维坐标原点的长度为l，线性CCD光电探测器中心点距离透镜中心点的长度为f，成像中心点距离线性CCD光电探测器中心点的像素长度为x1，线性CCD光电探测器的像素密度为d，特征点距离一维坐标原点的长度为y；
根据公式(x1/d)/f=l/y，计算特征点的位置y。
根据计算出的特征点位置y和对应的采集时间可计算出特征点的运动轨迹。
一维识别系统与上述的笔迹或手势识别方法实施例属于同一构思，一维识别系统中未详尽描述的细节内容，可以参考上述笔迹或手势识别方法实施例。
请参考图4，其是本发明实施例提供的二维识别系统的光路示意图。
上述笔迹或手势识别方法可应用于二维识别系统，所述二维识别系统包括用于汇聚针对笔迹或手势的特征点的投影光线于线性焦斑处的二块透镜、用于采集投影光线的位置信息的二个线性CCD光电探测器、用于传输所述位置信息的通信电路和根据所述位置信息计算特征点位置坐标的数据处理器，每块透镜和每个线性CCD光电探测器为一组，每组透镜和线性CCD光电探测器上下平行放置，每个线性CCD光电探测器皆和通信电路的一端连接，通信电路的另一端连接数据处理器。
其中，所述根据所述位置信息和透镜的几何光学成像原理计算特征点的位置坐标具体为：
设定二维坐标原点的位置坐标为（0,0），
第一透镜中心点的位置坐标为（l,0），第二透镜中心点的位置坐标分别为（-l,0），第一线性CCD光电探测器中心点的位置坐标为（l,-f），第二线性CCD光电探测器中心点的位置坐标为（-l,-f），
第一成像中心点距离第一线性CCD光电探测器中心点的像素长度为x1，第二成像中心点距离第二线性CCD光电探测器中心点的像素长度为x2，第一线性CCD光电探测器和第二线性CCD光电探测器的像素密度均为d，
特征点的位置坐标为（x，y），
根据公式(x1/d)/f=|(|x|+l)/y|；(x2/d)/f=|(|x|-l)/y|；计算特征点的位置坐标为（x，y）。
根据计算出的特征点位置（x，y）和对应的采集时间可计算出特征点的运动轨迹。
二维识别系统与上述的笔迹或手势识别方法实施例属于同一构思，二维识别系统中未详尽描述的细节内容，可以参考上述笔迹或手势识别方法实施例。
请参考图5，其是本发明实施例提供的多维识别系统的结构示意图
上所述笔迹或手势识别方法可应用于多维识别系统，所述多维识别系统包括用于汇聚针对笔迹或手势的特征点的投影光线于线性焦斑处的若干块透镜、用于采集投影光线的位置信息的若干个线性CCD光电探测器、用于传输所述位置信息的通信电路和根据所述位置信息计算特征点位置坐标的数据处理器，每块透镜和每个线性CCD光电探测器为一组，每组透镜和线性CCD光电探测器上下平行放置，每个线性CCD光电探测器皆和通信电路的一端连接，通信电路的另一端连接数据处理器。
针对多维识别系统计算特征点位置坐标的方法和二维识别系统的解法类似，具体解法还和线性CCD光电探测器摆放结构有关系。
根据计算出的特征点位置坐标（x，y，z）和对应的采集时间可计算出特征点的运动轨迹。
多维识别系统与上述的笔迹或手势识别方法实施例属于同一构思，多维识别系统中未详尽描述的细节内容，可以参考上述笔迹或手势识别方法实施例。
本发明的线性菲涅尔透镜和线性CCD光电探测器形成一组采集组件，通过线性菲涅尔透镜和线性CCD光电探测器的光学特性，采集笔迹或手势特征点的运动轨迹，每组采集组件采集特征点在采集方向上的运动轨迹，实现特征点的一维跟踪。采用两组采集组件，可以在两个方向上分别采集特征点的运动轨迹，构建出二维平面上的特征点运动路径。采用三组采集组件，可以实现三维立体空间的笔迹或手势跟踪，计算出笔迹或手势特征点各个时间段在三个方向上的位移，实现对笔迹或手势特征点的运动轨迹跟踪。通过三个方向上的运动位移换算就可以合成特征点的三维运动数据，该方案采集的笔迹或手势运动轨迹不需要图像识别算法就可以进行手写识别或手势识别，运算量小，运算时间短。
多维识别系统采用三组采集组件，形成三维识别系统。三维识别系统通过对采集组件不同的排布及组合方式，实现特征点运动数据的采集，完成特征点三维运动轨迹的跟踪。三维识别系统可以将三维运动数据提供给笔迹或手势识别算法作为三维运动的原始数据，或者以三维运动数据为基础，推导出相应的用于笔迹或手势识别的二维运动数据，将此二维运动数据提供给笔迹或手势识别算法作为原始数据，再或者直接将二维运动数据提取出来提供给笔迹或手势识别算法作为原始数据。三维识别系统还可以以二、三维运动数据和选定的抽样率为基础计算每个抽样点的相应二维、三维坐标值。
多维识别系统适用于三维识别系统，三维识别系统可以通过特征点X、Y、Z三个方向的线性图像特征，判断目标物相对的长、宽、高比例特征，并运用一定的换算关系，输出原始数据，用于识别出目标物的角度变换，或者确定目标物的实体。
多维识别系统以采集组件设定的特定角度和方位为基础，通过对采集的原始数据做一定的换算，计算特征点的运动轨迹，进行笔迹或手势识别。
本发明以可形成线性焦斑的透镜组件和线性CCD光电探测器为核心组件，利用两者光学特性的结合，实现一维到多维的目标物，如手势或笔迹运动轨迹的运动数据采集，再利用一定的换算关系获得X、Y、Z三个坐标方向上的运动矢量，传输给后端的数据处理器进行笔迹或手势识别处理。该方案需要处理的数据量少，计算量少，算法实现简单，CPU等后端的性能成本比摄像头整体方案上要降低很多，且二维平面上识别精度没有减弱，不会增加如摄像头在三维立体上无法识别的弊端，是一种很值得在识别算法技术领域推广应用的一种系统方案。
以下为本发明实施例提供的笔迹或手势识别设备的实施例。笔迹或手势识别设备的实施例与上述的笔迹或手势识别方法实施例属于同一构思，笔迹或手势识别设备的实施例中未详尽描述的细节内容，可以参考上述笔迹或手势识方法实施例。
提供一种笔迹或手势识别设备，包括：
透镜组件、线性CCD光电探测器和数据处理器，其中，每个透镜组件和每个线性CCD光电探测器为一组，每组中透镜组件和线性CCD光电探测器上下平行放置，每个线性CCD光电探测器连接数据处理器；
所述透镜组件，用于汇聚针对笔迹或手势的特征点的投影光线于所述透镜组件的线性焦斑处；
所述线性CCD光电探测器，处于所述线性焦斑处，用于采集所述投影光线的位置信息，并传输至数据处理器；
所述数据处理器，用于根据所述位置信息和透镜的几何光学成像原理计算特征点的位置坐标。
其中，所述的笔迹或手势识别设备，还包括用于连接线性CCD光电探测器和数据处理器的通信电路，以及用于记录所述位置坐标对应的采集时间的计时器，所述计时器和通信电路连接。
其中，所述的笔迹或手势识别设备，还包括用于连接线性CCD光电探测器和数据处理器的通信电路，以及用于显示位置坐标的显示屏，所述显示屏和通信电路连接。
其中，所述透镜组件为线性菲涅尔透镜。
实际应用中，笔迹或手势识别设备设置于产品支架内，产品支架包括用于限定手势和笔迹的活动范围的的底座，笔迹或手势识别设备可以置于底座上方、下方或侧边位置，最终位置可以根据透镜组件的视角而确定。
一种笔迹或手势识别设备，通过可形成线性焦斑的透镜组件改变光路，把视角内笔迹或手势产生的投影光线汇聚到线性焦斑上，线性CCD光电探测器设置于所述线性焦斑处，以捕获笔迹或手势特征点的位置信息，数据处理器根据所述位置信息和透镜的几何光学成像原理计算特征点的位置坐标以实现笔迹或手势的识别。线性CCD光电探测器只在一个方向上进行线扫描，像素较高、处理信息速度快、外围电路简单且成本低。线性CCD光电探测器直接处于透镜组件的线性焦斑处，提高了位置信息的准确度。利用几何光学成像原理计算相对图像识别计算的运算量和难度也大大降低，一般性能的处理器即可完成快速的计算过程。可见，本发明提出了一种算法简单、准确度高且成本低廉的笔迹或手势识别设备。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (15)
1.一种笔迹或手势识别方法，其特征在于，包括：
透镜组件汇聚针对笔迹或手势的特征点的投影光线于所述透镜组件的线性焦斑处；
处于所述线性焦斑处的线性CCD光电探测器采集所述投影光线的位置信息，并传输至数据处理器；
所述数据处理器根据所述位置信息和透镜的几何光学成像原理计算特征点的位置坐标。
2.根据权利要求1所述的笔迹或手势识别方法，其特征在于，所述数据处理器根据所述位置信息和透镜的几何光学成像原理计算特征点的位置坐标之后还包括：根据所述位置坐标和对应的采集时间计算特征点的运动轨迹。
3.根据权利要求2所述的笔迹或手势识别方法，其特征在于，还包括将所述运动轨迹发送至显示屏显示。
4.根据权利要求2所述的笔迹或手势识别方法，其特征在于，还包括根据所述运动轨迹发出相匹配的操作指令。
5.根据权利要求1所述的笔迹或手势识别方法，其特征在于，所述透镜组件为具有线性焦斑的透镜或透镜组合。
6.根据权利要求1所述的笔迹或手势识别方法，其特征在于，所述透镜组件为线性菲涅尔透镜。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的笔迹或手势识别方法，其特征在于，所述笔迹或手势识别方法可应用于一维识别系统，所述一维识别系统包括用于汇聚针对笔迹或手势的特征点的投影光线于线性焦斑处的一块透镜、用于采集投影光线的位置信息的一个线性CCD光电探测器、用于传输所述位置信息的通信电路和根据所述位置信息计算特征点位置坐标的数据处理器，透镜和线性CCD光电探测器上下平行放置，线性CCD光电探测器和通信电路的一端连接，通信电路的另一端连接数据处理器。
8.根据权利要求7所述的笔迹或手势识别方法，其特征在于，所述根据所述位置信息和透镜的几何光学成像原理计算特征点的位置坐标具体为：
设定一维坐标原点的位置为0，透镜中心点距离一维坐标原点的长度为1，线性CCD光电探测器中心点距离透镜中心点的长度为f，成像中心点距离线性CCD光电探测器中心点的像素长度为x1，线性CCD光电探测器的像素密度为d，特征点距离一维坐标原点的长度为y；
根据公式(x1/d)/f=l/y，计算特征点的位置y。
9.根据权利要求1-6任意一项所述的笔迹或手势识别方法，其特征在于，所述笔迹或手势识别方法可应用于二维识别系统，所述二维识别系统包括用于汇聚针对笔迹或手势的特征点的投影光线于线性焦斑处的二块透镜、用于采集投影光线的位置信息的二个线性CCD光电探测器、用于传输所述位置信息的通信电路和根据所述位置信息计算特征点位置坐标的数据处理器，每块透镜和每个线性CCD光电探测器为一组，每组透镜和线性CCD光电探测器上下平行放置，每个线性CCD光电探测器皆和通信电路的一端连接，通信电路的另一端连接数据处理器。
10.根据权利要求9所述的笔迹或手势识别方法，其特征在于，所述根据所述位置信息和透镜的几何光学成像原理计算特征点的位置坐标具体为：
设定二维坐标原点的位置坐标为（0,0），
第一透镜中心点的位置坐标为（l,0），第二透镜中心点的位置坐标分别为（-l,0），第一线性CCD光电探测器中心点的位置坐标为（l,-f），第二线性CCD光电探测器中心点的位置坐标为（-l,-f），
第一成像中心点距离第一线性CCD光电探测器中心点的像素长度为x1，第二成像中心点距离第二线性CCD光电探测器中心点的像素长度为x2，第一线性CCD光电探测器和第二线性CCD光电探测器的像素密度均为d，
特征点的位置坐标为（x，y），
根据公式(x1/d)/f=|(|x|+l)/y|；(x2/d)/f=|(|x|-l)/y|；计算特征点的位置坐标为（x，y）。
11.根据权利要求1-6任意一项所述的笔迹或手势识别方法，其特征在于，所述笔迹或手势识别方法可应用于多维识别系统，所述多维识别系统包括用于汇聚针对笔迹或手势的特征点的投影光线于线性焦斑处的若干块透镜、用于采集投影光线的位置信息的若干个线性CCD光电探测器、用于传输所述位置信息的通信电路和根据所述位置信息计算特征点位置坐标的数据处理器，每块透镜和每个线性CCD光电探测器为一组，每组透镜和线性CCD光电探测器上下平行放置，每个线性CCD光电探测器皆和通信电路的一端连接，通信电路的另一端连接数据处理器。
12.一种笔迹或手势识别设备，其特征在于，包括：
透镜组件、线性CCD光电探测器和数据处理器，其中，每个透镜组件和每个线性CCD光电探测器为一组，每组中透镜组件和线性CCD光电探测器上下平行放置，每个线性CCD光电探测器连接数据处理器；
所述透镜组件，用于汇聚针对笔迹或手势的特征点的投影光线于所述透镜组件的线性焦斑处；
所述线性CCD光电探测器，处于所述线性焦斑处，用于采集所述投影光线的位置信息，并传输至数据处理器；
所述数据处理器，用于根据所述位置信息和透镜的几何光学成像原理计算特征点的位置坐标。
13.根据权利要求12所述的笔迹或手势识别设备，其特征在于，还包括用于连接线性CCD光电探测器和数据处理器的通信电路，以及用于记录所述位置坐标对应的采集时间的计时器，所述计时器和通信电路连接。
14.根据权利要求12所述的笔迹或手势识别设备，其特征在于，还包括用于连接线性CCD光电探测器和数据处理器的通信电路，以及用于显示位置坐标的显示屏，所述显示屏和通信电路连接。
15.根据权利要求12所述的笔迹或手势识别设备，其特征在于，所述透镜组件为线性菲涅尔透镜。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107543612A (zh) * | 2016-06-26 | 2018-01-05 | 周尧 | 一种智能手势识别装置 |
| CN110458145A (zh) * | 2019-08-22 | 2019-11-15 | 司法鉴定科学研究院 | 一种基于二维动态特征的离线笔迹个体识别系统及方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1987762A (zh) * | 2005-12-23 | 2007-06-27 | 深圳市朗科科技有限公司 | 用超声波确定手写轨迹的输入方法及装置 |
| CN201594225U (zh) * | 2010-02-03 | 2010-09-29 | 姜开淦 | 一种带动作识别功能的游戏手柄 |
| CN101930282A (zh) * | 2009-06-27 | 2010-12-29 | 英华达(上海)电子有限公司 | 移动终端、基于移动终端的输入方法 |
| WO2011069148A1 (en) * | 2009-12-04 | 2011-06-09 | Next Holdings Limited | Methods and systems for position detection using an interactive volume |
| CN102332090A (zh) * | 2010-06-21 | 2012-01-25 | 微软公司 | 划分在视野内的焦点区域 |
| CN202736002U (zh) * | 2012-07-10 | 2013-02-13 | 深圳市纬拓光电技术有限公司 | 一种红外触摸屏 |
-
2013
- 2013-12-10 CN CN201310667207.XA patent/CN103616955A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1987762A (zh) * | 2005-12-23 | 2007-06-27 | 深圳市朗科科技有限公司 | 用超声波确定手写轨迹的输入方法及装置 |
| CN101930282A (zh) * | 2009-06-27 | 2010-12-29 | 英华达(上海)电子有限公司 | 移动终端、基于移动终端的输入方法 |
| WO2011069148A1 (en) * | 2009-12-04 | 2011-06-09 | Next Holdings Limited | Methods and systems for position detection using an interactive volume |
| CN201594225U (zh) * | 2010-02-03 | 2010-09-29 | 姜开淦 | 一种带动作识别功能的游戏手柄 |
| CN102332090A (zh) * | 2010-06-21 | 2012-01-25 | 微软公司 | 划分在视野内的焦点区域 |
| CN202736002U (zh) * | 2012-07-10 | 2013-02-13 | 深圳市纬拓光电技术有限公司 | 一种红外触摸屏 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107543612A (zh) * | 2016-06-26 | 2018-01-05 | 周尧 | 一种智能手势识别装置 |
| CN110458145A (zh) * | 2019-08-22 | 2019-11-15 | 司法鉴定科学研究院 | 一种基于二维动态特征的离线笔迹个体识别系统及方法 |
| CN110458145B (zh) * | 2019-08-22 | 2022-12-27 | 司法鉴定科学研究院 | 一种基于二维动态特征的离线笔迹个体识别系统及方法 |
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