CN104376336B - 一种手写识别的方法及手写笔 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种手写识别的方法和手写笔，方法包括当手写笔在书写文字时，记录所述手写笔的笔尖的书写轨迹信息；根据所述书写轨迹信息生成书写图案；在文字库中查找与所述书写图案相匹配的文字图案；若找到匹配的文字图案，则将所述书写图案识别为所述找到的文字图案对应的文字。通过上述方式，本发明能够在书写文字，识别该文字，非常方便；另外，也能够将识别得到的文字发送至录入设备进行录入，实现手写和录入同步进行，无需要手动录入文字。

Description

一种手写识别的方法及手写笔

技术领域

本发明涉及手写识别技术领域，特别是涉及一种手写识别的方法及手写笔。

背景技术

在日常工作或者生活中，人们常常在纸件上书写，记录信息，例如：记者在采访时，大多仍采用手写文字的方式录入采访内容，又例如学生们做作业时，将答案写到本子上以供老师批阅。但是由于纸件不利于存放的归档，进行后续处理，通常人们还会将人们也会将在纸件上书写的信息逐个输入到计算机中，以电子文件的形式进行存放。

由此可知，人们在纸件上手写文字后，还需要二次编辑发送到计算机中，导致重复的记录，浪费大多时间和精力。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种手写识别的方法及手写笔，能够在书写文字，识别该文字，非常方便；另外，也能够将识别得到的文字发送至录入设备进行录入，实现手写和录入同步进行，无需要手动录入文字。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种手写输入法，包括当手写笔在书写文字时，记录所述手写笔的笔尖的书写轨迹信息；根据所述书写轨迹信息生成书写图案；在文字库中查找与所述书写图案相匹配的文字图案；若找到匹配的文字图案，则将所述书写图案识别为所述找到的文字图案对应的文字；所述书写轨迹信息包括坐标集和高度集，所述坐标集和高度集之间成员具有一一映射关系，并且所述坐标集和高度集内的成员均具有先后顺序关系；所述根据所述书写轨迹信息生成书写图案的步骤包括：从所述高度集中提取抬笔成员，所述抬笔成员是指高度集中与其第一个成员的值不相同的成员；根据所述先后顺序，将所述坐标集中与两相邻抬笔成员对应的两成员之间的其它成员对应的坐标点连接，生成所述文字图案，所述书写图案包括连写的若干个文字组成的图案；所述文字图案包括文段图案，其中，所述文段图案是由若干个文字图案组成的图案；所述在文字库中查找与所述书写图案相匹配的文字图案的步骤包括：从所述连写的若干个文字组成的图案中识别两相邻的符号；从所述连写的若干个文字组成的图案中提取两相邻的符号内的子图案；在所述文字库中查找子图案相匹配的文段图案；所述若找到匹配的文字图案，则将所述书写图案识别为所述文字图案对应的文字的步骤包括：若找到匹配的文段图案，则将所述子图案识别为所述文段图案对应的文字段。

其中，所述方法还包括：向录入设备发送所述识别得到的文字，以使所述录入设备显示或者保存所述文字。

其中，在所述当手写笔在书写时，记录所述手写笔的笔尖的书写轨迹信息的步骤之前，还包括：向所述录入设备发送建立连接请求，所述连接请求携带其自身的身份码；接收所述录入设备根据所述身份码进行审核，并在通过审核返回的审核通过信息；根据所述审核通过信息，建立与所述录入设备之间连接。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种手写笔，包括记录模块，用于当手写笔在书写文字时，记录所述手写笔的笔尖的书写轨迹信息；生成模块，用于根据所述书写轨迹信息生成书写图案；查找模块，用于在文字库中查找与所述书写图案相匹配的文字图案；识别模块，用于在所述查找模块找到匹配的文字图案时，将所述书写图案识别为所述文字图案对应的文字；所述书写轨迹信息包括坐标集和高度集，所述坐标集和高度集之间的成员具有一一映射关系，并且所述坐标集和高度集内的成员均具有先后顺序关系；所述生成模块包括：第一提取单元，用于从所述高度集中提取抬笔成员，所述抬笔成员是指所述高度集中与其第一个成员的值不相同的成员；连接单元，用于根据所述先后顺序，将所述坐标集中与两相邻抬笔成员对应的两成员之间的其它成员对应的坐标点连接，生成所述文字图案，所述书写图案包括连写的若干个文字组成的图案；所述文字图案包括文段图案，其中，所述文段图案是由若干个文字图案组成的图案；所述查找模块包括：符号识别单元，用于从所述连写的若干个文字组成的图案中识别两相邻的符号；第二提取单元，用于从所述连写的若干个文字组成的图案中提取两相邻的符号内的子图案；查找单元，用于在所述文字库中查找子图案相匹配的文段图案；所述识别模块具体用于在所述查找单元在所述文字库中查找子图案相匹配的文段图案时，将所述子图案识别为所述文段图案对应的文字段。

其中，所述手写笔还包括第一发送模块；所述第一发送模块，用于向录入设备发送所述识别得到的文字，以使所述录入设备显示或者保存所述文字。

其中，所述手写笔还包括：第二发送模块，用于向所述录入设备发送建立连接请求，所述连接请求携带其自身的身份码；接收模块，用于接收所述录入设备根据所述身份码进行审核，并在通过审核返回的审核通过信息；连接模块，用于根据所述审核通过信息，建立与所述录入设备之间连接。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，在本发明实施方式中，在手写笔书写文字时，记录其笔尖的书写轨迹信息，并根据书写轨迹信息识别出其书写的文字，非常方便。另外，还可将识别得到的文字发送至录入设备进行录入，实现手写和录入同步进行，无需要手动录入文字。

附图说明

图1是本发明手写识别系统实施方式的结构示意图；

图2是本发明手写笔实施方式的结构示意图；

图3是本发明手写识别方法实施方式的流程图；

图4是本发明手写识别方法实施方式中生成文字图案流程图；

图5是本发明手写识别方法实施方式中将文字图案识别为文字的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明进行详细说明。

请参阅图1，手写输入系统10包括手写笔11、录入设备12和通信网络13。手写笔11和录入设备12之间通过通信网络13进行通信，其中，通信网络13可以为有线网络，也可以为无线网络，例如：蓝牙网络、移动通信网络等等。

手写笔11的笔尖上设置有传感器，当手写笔在书写时，可通过传感器记录手写笔11的笔尖的书写轨迹信息，并根据书写轨迹信息生成书写图案，然后在文字库中查找与书写图案相匹配的文字图案。若找到匹配的文字图案，则将书写图案识别为找到的文字图案对应的文字。其中，在查找与书写图案相匹配的文字图案的过程中，若存在多个匹配的文字图案，则可计算各匹配文字图案的匹配度，并选取匹配度最高的文字图案作为找到匹配的文字图案，并输出匹配度最高的文字图案。

文字图案是指由文字构成的图案，而在文字库中为每一个文字构建一个文字图案，并建立文字与文字图像之间对应关系；当然，也可在文字库为常用文段构建文段图案，文段图案是由若干个文字图案组成的图案，例如：为常用成语构建文段图案，为日常用语构建文段图案等等。书写图案包括连写的若干个文字组成的图案，则在文字库中查找与书写图案相匹配的文字图案的步骤包括：从连写的若干个文字组成的图案中识别两相邻的符号，并从连写的若干个文字组成的图案中提取两相邻的符号内的子图案，以及，在文字库中查找子图案相匹配的文段图案，若找到匹配的文段图案，则将子图案识别为文段图案对应的文字段。通过文段识别方式，有利于提高识别速度。

进一步的，为了提高识别的准确度，在生成书写图案时，去掉多余的连笔，使得书写图案更接近文案图案，例如：书写“二”，按书写轨迹信息生成的书写图案书写图案容易识别为英文字母“Z”,造成识别错误，其中，书写图案中斜笔是多余连笔，是笔尖抬起来后移动的轨迹，而不是书写文字的轨迹，因此，需要去掉。因此，传感器包括位置传感器(图未示)和高度传感器(图未示)，位置传感器记录手写笔11的笔尖的坐标，其中，坐标包括纬度和经度，其中，一组纬度和经度确定唯一的平面位置，高度传感器检测笔尖的高度，通过纬度、经度和高度可确定笔尖在三维空间中的位置。书写轨迹信息是由纬度、经度和高度构成，在书写文字时，记录纬度、经度和高度，并生成坐标集和高度集。

书写轨迹信息包括坐标集和高度集，坐标集包含在手写文字时笔尖经过的坐标点的集合，高度集包含在手写文字时笔尖高度的集合，坐标集和高度集内的成员均具有先后顺序关系，并且坐标集和高度集之间成员具有一一映射关系。根据书写轨迹信息生成书写图案的步骤包括：从高度集中提取抬笔成员，抬笔成员是指高度集中与其第一个成员的值不相同的成员，根据先后顺序，将坐标集中与两相邻抬笔成员对应的两成员之间的其它成员对应的坐标点连接，生成文字图案。其中，手写笔在书写文字的笔划时，其笔尖通常在一个水平面高度，当手写笔要在笔划之间移动时，其笔尖通常抬起，使得笔尖的水平面高度抬高；而高度集中第一个成员通常为下笔点，即为书写文字笔划时，笔尖所处于的高度，则高度集中与其第一个成员不同的成员为笔尖抬笔时的高度，为抬笔成员。两相邻抬笔成员对应的两成员之间的其它成员对应的坐标点为笔尖书写文字笔划时采集的坐标，而仅将坐标集中与两相邻抬笔成员对应的两成员之间的其它成员对应的坐标点连接，避免书写图案中出现不必要连笔，使得书写图案与文字图案更接近，进而提高识别的准确性。

进一步，手写笔11还可向录入设备12发送识别得到的文字，以使录入设备12显示或者保存文字，实现在手写的同时，将向录入设备12输入文字，无需后续手动录入，非常方便。为了避免恶意手写笔11恶意向录入设备12发送文字，在手写笔11建立与录入设备12之间的连接时，对手写笔11进行身份审核。则在当手写笔11在书写文字时，记录手写笔的笔尖的书写轨迹信息的步骤之前，还包括：手写笔11向录入设备12发送建立连接请求，连接请求携带其自身的身份码。录入设备12接收到连接请求后，根据手写笔11的身份码进行审核，并在通过审核向手写笔发送的审核通过信息。手写笔11根据审核通过信息，建立与录入设备12之间连接。其中，录入设备12可为移动终端、计算机等等。值得说明的是：为了使手写笔11能够收发数据，手写笔11设置有通信器(图未示)。

在本发明实施方式中，在手写笔书写文字时，记录其笔尖的书写轨迹信息，并根据书写轨迹信息识别出其书写的文字，非常方便。另外，还可将识别得到的文字发送至录入设备进行录入，实现手写和录入同步进行，无需要手动录入文字。

请参阅图2，手写笔20包括记录模块201、生成模块202、查找模块203、识别模块204和文字库(图未示)。

记录模块201当手写笔20在书写文字时，记录手写笔20的笔尖的书写轨迹信息。生成模块202根据书写轨迹信息生成书写图案。查找模块203在文字库中查找与书写图案相匹配的文字图案。在查找模块202找到匹配的文字图案时，识别模块203将书写图案识别为文字图案对应的文字。若查找模块203找到多个与书写图案相似的文字图案时，则将相似度最高的文字图案作为找到匹配的文字图案。

为了提高书写图案的正确性，使得书写图案中仅包含文字的笔划，进而提高识别准确性，生成模块202还包括第一提取单元2021和连接单元2022。

书写轨迹信息包括坐标集和高度集，坐标集是由手写笔20在书写文字时，手写笔20的笔尖所经过的坐标点组成，坐标点包括纬度和经度；高度集是由手写笔20在书写文字时，手写笔20的笔尖所处的高度组成。坐标集和高度集之间的成员具有一一映射关系，并且坐标集和高度集内的成员均具有先后顺序关系。第一提取单元2021从高度集中提取抬笔成员，抬笔成员是指高度集中与其第一个成员的值不相同的成员。连接单元2022根据先后顺序，将坐标集中与两相邻抬笔成员对应的两成员之间的其它成员对应的坐标点连接，生成文字图案。在书写文字的笔划时，手写笔20的笔尖在同一水平面高度，在一个笔划书写完成，并移动到下一笔划开始的位置时，手写笔20的笔尖会抬起，使得手写笔20的笔尖在手写笔划与其在移动时，其高度是不相同的。而高度集中第一个成员为手写笔划时的下笔点，因此，高度集中第一个成员为手写笔划时手写笔的笔尖的高度，与高度集中第一个成员不同的成员为手写笔完成其中一笔划，并移动到下一笔划的移动过程中笔尖的高度。将手写笔划的坐标点连接在一起，生成笔划的图案，文字的笔划组合在一起形成文字，而坐标集中与两相邻抬笔成员对应的两成员之间的其它成员对应的坐标点为手写笔划的坐标点。

为了提高文字识别速度，还可整段进行识别。则查找模块203又可包括符号识别单元2031、第二提取单元2032和查找单元2033。

书写图案包括连写的若干个文字组成的图案。文字图案包括文段图案，其中，文段图案是由若干个文字图案组成的图案。在文字库中预先配置好文段图案，以及文段图案对应的文段。符号识别单元2031从连写的若干个文字组成的图案中识别两相邻的符号。第二提取单元2032从连写的若干个文字组成的图案中提取两相邻的符号内的子图案。查找单元2033在文字库中查找子图案相匹配的文段图案。识别模块204具体用于在查找单元2033在文字库中查找子图案相匹配的文段图案时，将子图案识别为文段图案对应的文字段。

另外，在识别得到文字后，还可结合文字所在段络中的上下文信息，对文字进行修正，以进一步提高识别的准确性。

进一步的，手写笔20还包括第一发送模块205、第二发送模块206、接收模块207和连接模块208。

第一发送模块205向录入设备21发送识别得到的文字，以使录入设备显示或者保存文字，从而实现在手写文字的同时，将文字输入到录入设备21中。

为了实现对手写笔20的管理，手写笔20在记录书写轨迹信息之前，还需要建立与录入设备21之间的连接，并且通过录入设备21的身份审核。第二发送模块206向录入设备21发送建立连接请求，所述连接请求所述携带其自身的身份码。接收模块207接收录入设备21根据身份码进行审核，并在通过审核返回的审核通过信息。连接模块208根据审核通过信息，建立与录入设备21之间连接。

在本发明实施方式中，在手写笔书写文字时，记录其笔尖的书写轨迹信息，并根据书写轨迹信息识别出其书写的文字，非常方便。另外，还可将识别得到的文字发送至录入设备进行录入，实现手写和录入同步进行，无需要手动录入文字。

请参图3，手写输入法包括：

步骤S301：当手写笔在书写文字时，记录手写笔的笔尖的书写轨迹信息；

手写笔的笔尖上设置有传感器，手写笔在书写文字时，传感器记录记录手写笔的笔尖的书写轨迹信息。

步骤S302：根据书写轨迹信息生成书写图案；

传感器包括位置传感器，位置传感器记录笔尖的坐标点，书写轨迹信息包括坐标集，其中，坐标集为手写笔在书写文字时笔尖的坐标点的集合，按坐标集中顺序将坐标点连接在一起形成书写图案。

进一步的，为了提高书写图案的正确性，避免不必要的连笔，传感器还可包括高度传感器，高度传感器记录笔尖的高度。书写轨迹信息还包括高度集，高度集是由手写笔在书写文字时，笔尖的高度组成的集合。其中，坐标集和高度集之间成员具有一一映射关系，并且坐标集和高度集内的成员均具有先后顺序关系，根据高度集去掉书写图案中不必要的连笔，如图4所示，步骤S302又包括：

步骤S3021：从高度集中提取抬笔成员，抬笔成员是指高度集中与其第一个成员的值不相同的成员；

在书写文字的笔划时，手写笔的笔尖在同一水平面高度，在一个笔划书写完成，并移动到下一笔划开始的位置时，手写笔的笔尖会抬起，使得手写笔的笔尖在手写笔划与其在移动时，其高度是不相同的。而高度集中第一个成员为手写笔划时的下笔点，因此，高度集中第一个成员为手写笔划时手写笔的笔尖的高度，与高度集中第一个成员不同的成员为手写笔完成其中一笔划，并移动到下一笔划的移动过程中笔尖的高度。

步骤S3022：根据先后顺序，将坐标集中与两相邻抬笔成员对应的两成员之间的其它成员对应的坐标点连接，生成文字图案。

坐标集中与两相邻抬笔成员对应的两成员之间的其它成员对应的坐标点为手写笔划的坐标点，将手写笔划的坐标点连接在一起形成文字的笔划，没有多余的连笔，书写图案更准确。

步骤S303：在文字库中查找与书写图案相匹配的文字图案，若找到匹配的文字图案，则进入步骤S304，否则进入步骤S305；

若文字库存在多个与书写图案匹配的图案，则选择匹配度最高的图案作为找到匹配的文字图案。

书写图案为单个文字的书写图案，逐个书写图案识别为文字；

书写图案也可以为一段文字的书写图案，即为连写的若干个文字组成的图案，将连写的若干个文字组成的图案识别为文字段，有利于提高识别的速度，当然，文字库中也设置于文段图案以及文段图案对应于文段，其中，文段图案是由若干个文字图案组成的图案，如图5所示，则步骤S303又包括：

步骤S3031：从连写的若干个文字组成的图案中识别两相邻的符号；

步骤S3032：从连写的若干个文字组成的图案中提取两相邻的符号内的子图案；

步骤S3033:在文字库中查找子图案相匹配的文段图案,若找到匹配的文字图案，则进入步骤S3034,否则进入步骤S3055；

步骤S3034：将子图案识别为文段图案对应的文字段；

步骤S3055：从子图案中提取单个文字的图案进行识别；

步骤S304：将书写图案识别为找到的文字图案对应的文字；

文字图案与文字具有对应关系。

步骤S305：提示没有找到匹配文字；

进一步，方法还包括：

步骤S306：向录入设备发送识别得到的文字，以使录入设备显示或者保存文字；

在手写文字的同时，将识别得到的文字发送到录入设备，由录入设备进行录入，实现在手写文字和录入文字的同时进行，无需要人工手动录入，非常方便。

当然，为了方便管理手写笔，在记录手写笔的书写轨迹信息之前，还可建立与手写笔与录入设备之间连接，则当手写笔在书写时，记录手写笔的笔尖的书写轨迹信息的步骤之前，还包括：向所述录入设备发送建立连接请求，所述连接请求所述携带其自身的身份码，接收所述录入设备根据所述身份码进行审核，并返回审核通过信息；根据审核通过信息，建立与所述录入设备之间连接。连接成功后，手写笔书写的轨迹信息保存到手写笔的缓存中，并进行轨迹的文字识别，当识别出的文字超过一定的存储容量，手写笔无线传输装置将识别文字发送到录入设备进行文档生成或保存。

需要说明的是：本发明的手写笔可以为普通手写笔，例如：圆珠笔、钢笔等等。手写笔的笔尖上设置位置传感器和高度传感器，手写笔内还可设置处理器和通信器，处理器用于根据位置传感器和高度传感器采集到数据进行文字识别处理，通信器用于与录入设备进行通信。

在本发明实施方式中，在手写笔书写文字时，记录其笔尖的书写轨迹信息，并根据书写轨迹信息识别出其书写的文字，非常方便。另外，还可将识别得到的文字发送至录入设备进行录入，实现手写和录入同步进行，无需要手动录入文字。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种手写识别的方法，其特征在于，包括：

当手写笔在书写文字时，记录所述手写笔的笔尖的书写轨迹信息；

根据所述书写轨迹信息生成书写图案；

在文字库中查找与所述书写图案相匹配的文字图案；

若找到匹配的文字图案，则将所述书写图案识别为所述找到的文字图案对应的文字；

所述书写轨迹信息包括坐标集和高度集，所述坐标集和高度集之间成员具有一一映射关系，并且所述坐标集和高度集内的成员均具有先后顺序关系；

所述根据所述书写轨迹信息生成书写图案的步骤包括：

从所述高度集中提取抬笔成员，所述抬笔成员是指高度集中与其第一个成员的值不相同的成员；

根据所述先后顺序，将所述坐标集中与两相邻抬笔成员对应的两成员之间的其它成员对应的坐标点连接，生成所述文字图案,

所述书写图案包括连写的若干个文字组成的图案；

所述文字图案包括文段图案，其中，所述文段图案是由若干个文字图案组成的图案；

所述在文字库中查找与所述书写图案相匹配的文字图案的步骤包括：

从所述连写的若干个文字组成的图案中识别两相邻的符号；

从所述连写的若干个文字组成的图案中提取两相邻的符号内的子图案；

在所述文字库中查找子图案相匹配的文段图案；

所述若找到匹配的文字图案，则将所述书写图案识别为所述文字图案对应的文字的步骤包括：

若找到匹配的文段图案，则将所述子图案识别为所述文段图案对应的文字段。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

向录入设备发送所述识别得到的文字，以使所述录入设备显示或者保存所述文字。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

在所述当手写笔在书写时，记录所述手写笔的笔尖的书写轨迹信息的步骤之前，还包括：

向所述录入设备发送建立连接请求，所述连接请求携带其自身的身份码；

接收所述录入设备根据身份码进行审核，并在通过审核返回的审核通过信息；

根据所述审核通过信息，建立与所述录入设备之间连接。

4.一种手写笔，其特征在于，包括：

记录模块，用于当手写笔在书写文字时，记录所述手写笔的笔尖的书写轨迹信息；

生成模块，用于根据所述书写轨迹信息生成书写图案；

查找模块，用于在文字库中查找与所述书写图案相匹配的文字图案；

识别模块，用于在所述查找模块找到匹配的文字图案时，将所述书写图案识别为所述文字图案对应的文字；

所述书写轨迹信息包括坐标集和高度集，所述坐标集和高度集之间的成员具有一一映射关系，并且所述坐标集和高度集内的成员均具有先后顺序关系；

所述生成模块包括：

第一提取单元，用于从所述高度集中提取抬笔成员，所述抬笔成员是指所述高度集中与其第一个成员的值不相同的成员；

连接单元，用于根据所述先后顺序，将所述坐标集中与两相邻抬笔成员对应的两成员之间的其它成员对应的坐标点连接，生成所述文字图案，

所述书写图案包括连写的若干个文字组成的图案；

所述文字图案包括文段图案，其中，所述文段图案是由若干个文字图案组成的图案；

所述查找模块包括：

符号识别单元，用于从所述连写的若干个文字组成的图案中识别两相邻的符号；

第二提取单元，用于从所述连写的若干个文字组成的图案中提取两相邻的符号内的子图案；

查找单元，用于在所述文字库中查找子图案相匹配的文段图案；

所述识别模块具体用于在所述查找单元在所述文字库中查找子图案相匹配的文段图案时，将所述子图案识别为所述文段图案对应的文字段。

5.根据权利要求4所述的手写笔，其特征在于，所述手写笔还包括

第一发送模块；

所述第一发送模块，用于向录入设备发送所述识别得到的文字，以使所述录入设备显示或者保存所述文字。

6.根据权利要求5所述的手写笔，其特征在于，所述手写笔还包括：

第二发送模块，用于向所述录入设备发送建立连接请求，所述连接请求携带其自身的身份码；

接收模块，用于接收所述录入设备根据身份码进行审核，并在通过审核返回的审核通过信息；

连接模块，用于根据所述审核通过信息，建立与所述录入设备之间连接。