CN106886282B - 字符输入方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种字符输入方法和装置,所述方法包括以下步骤:接收轨迹数据采集装置发送的轨迹数据;根据所述轨迹数据确定每一个笔画的起点和终点;连接每一个笔画的起点和终点,绘制出字符图像;根据所述字符图像在字符库中匹配出对应的字符。本发明实施例所提供的一种字符输入方法,通过接收轨迹数据采集装置发送的轨迹数据,根据轨迹数据确定每一个笔画的起点和终点,绘制出字符图像,最终根据字符图像在字符库中匹配出对应的字符,从而实现字符输入。整个输入过程类似于手写输入,符合用户平时的写字习惯,操作极其方便快捷,提高了输入效率,解决了虚拟现实设备等终端设备字符输入不便的技术问题,提升了用户体验。
Description
技术领域
本发明涉及虚拟现实技术领域,特别是涉及到一种字符输入方法和装置。
背景技术
虚拟现实设备,简称VR(Virtual Reality)设备,是利用仿真技术、计算机图形学、人机接口技术、多媒体技术、传感技术以及网络技术等多种技术集合的产品,是借助计算机及最新传感器技术创造的一种崭新的人机交互手段。其具体技术内涵是一种综合利用计算机图形系统和各种现实及控制等接口设备,在计算机上生成的可交互的三维环境中提供沉浸感觉的技术。
由于VR设备不便于通过键盘或触摸方式进行字符输入,因此,各种VR设备都面临如何实现字符输入的问题。现有的解决方案,是在VR界面中显示虚拟键盘,用户通过遥控器在虚拟键盘上选择相应的按键进行输入。但这种输入方式操作不便,效率低下,用户体验不佳。
发明内容
本发明的主要目的为提供一种字符输入方法和装置,旨在解决虚拟现实设备字符输入不便的技术问题,提高输入效率。
为达以上目的,本发明提出一种字符输入方法,所述方法包括以下步骤:
接收轨迹数据采集装置发送的轨迹数据;
根据所述轨迹数据确定每一个笔画的起点和终点;
连接每一个笔画的起点和终点,绘制出字符图像;
根据所述字符图像在字符库中匹配出对应的字符。
可选地,所述根据所述轨迹数据确定每一个笔画的起点和终点的步骤包括:
获取所述轨迹数据中轨迹点的水平轴和垂直轴的加速度;
比较所述加速度与第一阈值的大小;
将所述水平轴和垂直轴的加速度均小于所述第一阈值的轨迹点确定为一个笔画的起点。
可选地,所述将所述水平轴和垂直轴的加速度均小于所述第一阈值的轨迹点确定为一个笔画的起点的步骤之后还包括:
判断所述轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度是否急速增大;
将所述水平轴或垂直轴的加速度急速增大的轨迹点确定为一个笔画的终点。
可选地,所述将所述水平轴和垂直轴的加速度均小于所述第一阈值的轨迹点确定为一个笔画的起点的步骤之后还包括:
判断所述轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度是否先减小后急速增大;
若是,则将所述水平轴或垂直轴的加速度急速增大的轨迹点确定为一个笔画的终点。
可选地,所述判断所述轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度是否先减小后急速增大的步骤包括:
先依次比较前后两个轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度的大小,当后一个轨迹点的所述加速度小于前一个轨迹点的所述加速度时,判定所述加速度减小;
而后判断所述轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度是否急速增大,若是,则判定所述加速度先减小后急速增大。
可选地,所述将所述水平轴和垂直轴的加速度均小于所述第一阈值的轨迹点确定为一个笔画的起点的步骤之后还包括:
判断所述轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度是否先急速增大而后方向突变;
若是,则将水平轴或垂直轴的加速度急速增大的轨迹点确定为一个笔画的终点。
可选地,所述将所述水平轴和垂直轴的加速度均小于所述第一阈值的轨迹点确定为一个笔画的起点的步骤之后还包括:
判断所述轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度是否先减小再急速增大而后方向突变;
若是,则将水平轴或垂直轴的加速度急速增大的轨迹点确定为一个笔画的终点。
可选地,所述方法包括:
统计一个笔画内的轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度的平均值;
比较当前轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度与所述平均值的大小;
当所述当前轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度大于所述平均值,且二者的差值大于第二阈值时,判定所述加速度急速增大。
可选地,所述方法包括:
依次比较前后两个轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度的大小;
当后一个轨迹点的所述加速度大于前一个轨迹点的所述加速度,且二者的差值大于第二阈值时,判定所述加速度急速增大。
可选地,所述方法包括:
当所述加速度急速增大后,依次比较前后两个轨迹点的所述加速度的方向;
当后一个轨迹点的所述加速度的方向与前一个轨迹点的所述加速度的方向的夹角超过预设角度时,判定所述加速度的方向突变。
可选地,所述方法应用于虚拟现实设备。
可选地,所述头戴式虚拟现实设备为虚拟现实眼镜或虚拟现实头盔。
可选地,所述方法还包括:
当接收到第一指令时,所述轨迹数据采集装置开始记录陀螺仪的数据;
当接收到第二指令时,所述轨迹数据采集装置停止记录陀螺仪的数据;
所述轨迹数据采集装置将在所述第一指令与所述第二指令之间记录的数据作为自身移动的轨迹数据。
本发明同时提出一种字符输入装置,所述装置包括:
接收模块,用于接收轨迹数据采集装置发送的轨迹数据;
确定模块,用于根据所述轨迹数据确定每一个笔画的起点和终点;
绘制模块,用于连接每一个笔画的起点和终点,绘制出字符图像;
匹配模块,用于根据所述字符图像在字符库中匹配出对应的字符。
可选地,所述确定模块包括起点确定单元,所述起点确定单元用于:
获取所述轨迹数据中轨迹点的水平轴和垂直轴的加速度;比较所述加速度与第一阈值的大小;将所述水平轴和垂直轴的加速度均小于所述第一阈值的轨迹点确定为一个笔画的起点。
可选地,所述确定模块还包括终点确定单元,所述终点确定单元用于:
判断所述轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度是否急速增大;将所述水平轴或垂直轴的加速度急速增大的轨迹点确定为一个笔画的终点。
可选地,所述确定模块还包括终点确定单元,所述终点确定单元用于:
判断所述轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度是否先减小后急速增大;若是,则将所述水平轴或垂直轴的加速度急速增大的轨迹点确定为一个笔画的终点。
可选地,所述终点确定单元用于:
先依次比较前后两个轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度的大小,当后一个轨迹点的所述加速度小于前一个轨迹点的所述加速度时,判定所述加速度减小;而后判断所述轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度是否急速增大,若是,则判定所述加速度先减小后急速增大。
可选地,所述确定模块还包括终点确定单元,所述终点确定单元用于:
判断所述轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度是否先急速增大而后方向突变;若是,则将水平轴或垂直轴的加速度急速增大的轨迹点确定为一个笔画的终点。
可选地,所述确定模块还包括终点确定单元,所述终点确定单元用于:
判断所述轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度是否先减小再急速增大而后方向突变;若是,则将水平轴或垂直轴的加速度急速增大的轨迹点确定为一个笔画的终点。
可选地,所述终点确定单元用于:
统计一个笔画内的轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度的平均值;比较当前轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度与所述平均值的大小;当所述当前轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度大于所述平均值,且二者的差值大于第二阈值时,判定所述加速度急速增大。
可选地,所述终点确定单元用于:
依次比较前后两个轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度的大小;当后一个轨迹点的所述加速度大于前一个轨迹点的所述加速度,且二者的差值大于第二阈值时,判定所述加速度急速增大。
可选地,所述终点确定单元用于:
当所述加速度急速增大后,依次比较前后两个轨迹点的所述加速度的方向;当后一个轨迹点的所述加速度的方向与前一个轨迹点的所述加速度的方向夹角超过预设角度时,判定所述加速度的方向突变。
可选地,所述装置应用于虚拟现实设备。
可选地,所述轨迹数据采集装置用于:接收第一指令和第二指令;当接收到第一指令时,开始记录陀螺仪的数据;当接收到第二指令时,停止记录陀螺仪的数据;将在所述第一指令与所述第二指令之间记录的数据作为自身移动的轨迹数据。
本发明实施例所提供的一种字符输入方法,通过接收轨迹数据采集装置发送的轨迹数据,根据轨迹数据确定每一个笔画的起点和终点,绘制出字符图像,最终根据字符图像在字符库中匹配出对应的字符,从而实现字符输入。整个输入过程类似于手写输入,符合用户平时的写字习惯,操作极其方便快捷,提高了输入效率,解决了虚拟现实设备等终端设备字符输入不便的技术问题,提升了用户体验。
附图说明
图1是本发明第一实施例的字符输入方法的流程图;
图2是本发明实施例中确定笔画的起点的步骤的具体流程图;
图3是本发明实施例中确定笔画的终点的步骤的具体流程图;
图4是本发明实施例中判断轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度是否急速增大的步骤的具体流程图;
图5是本发明第二实施例的字符输入装置的模块示意图;
图6是图5中的确定模块的模块示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本技术领域技术人员可以理解,除非特意声明,这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是,本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件,但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解,当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时,它可以直接连接或耦接到其他元件,或者也可以存在中间元件。此外,这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解,除非另外定义,这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语),具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是,诸如通用字典中定义的那些术语,应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义,并且除非像这里一样被特定定义,否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本发明实施例的字符输入方法和装置,可以应用于任意的计算机设备,特别是不便于通过键盘或触摸方式进行字符输入的设备,如3D沉浸式的虚拟现实设备,用户远距离使用的智能电视等大屏设备。其中,虚拟现实设备如虚拟现实眼镜、虚拟现实头盔等穿戴式虚拟现实设备,以下以虚拟现实设备为例进行详细说明。
实施例一
参照图1,提出本发明第一实施例的字符输入方法,所述方法包括以下步骤:
S11、接收轨迹数据采集装置发送的轨迹数据。
S12、根据轨迹数据确定每一个笔画的起点和终点。
S13、连接每一个笔画的起点和终点,绘制出字符图像。
S14、根据字符图像在字符库中匹配出对应的字符。
本发明实施例中,轨迹数据采集装置(如手写笔)与虚拟现实设备通过无线(如蓝牙、WIFI)或有线方式建立通信连接,用户可以手握轨迹数据采集装置在空中写字,轨迹数据采集装置则通过陀螺仪等传感器采集轨迹数据,并将轨迹数据发送给虚拟现实设备,虚拟现实设备则根据轨迹数据识别出用户写出的字符,从而实现字符输入。
步骤S11中,轨迹数据采集装置采集自身移动的轨迹数据,并将采集的轨迹数据发送给虚拟现实设备。
具体的,当接收到第一指令时,轨迹数据采集装置则开始记录陀螺仪的数据;当接收到第二指令时,轨迹数据采集装置则停止记录陀螺仪的数据;然后将在第一指令与第二指令之间记录的数据作为自身移动的轨迹数据。该轨迹数据中包括轨迹点的位置信息、加速度信息、方向信息等。
可选地,轨迹数据采集装置可以通过压力传感器来接收第一指令和第二指令。具体的,轨迹数据采集装置通过压力传感器检测压力数据,判断压力数据是否大于或等于阈值;当压力数据大于或等于阈值时,轨迹数据采集装置视为接收到第一指令;当压力数据小于阈值时,轨迹数据采集装置视为接收到第二指令。当然,也可以反过来,当压力数据大于或等于阈值时,为第二指令;当压力数据小于阈值时,为第一指令。
具体实施时,可以在轨迹数据采集装置上设置一由按键和压力传感器组合而成的压感模块;当按键被按下时,压力传感器检测到压力数据增大,触发第一指令,轨迹数据采集装置开始记录陀螺仪的数据;当按键恢复原状时,压力传感器检测到压力数据变小,触发第二指令,轨迹数据采集装置停止记录陀螺仪的数据。所述压感模块可以设于轨迹数据采集装置的中部、端部等任意位置。
可选地,轨迹数据采集装置也可以通过电子开关来接收第一指令和第二指令。例如,当电子开关接通时,视为接收到第一指令;当电子开关断开时,视为接收到第二指令。
可选地,轨迹数据采集装置还可以通过识别语音命令、手势动作等方式来接收第一指令和第二指令。
此外,轨迹数据采集装置还可以通过其他传感器来接收第一指令和第二指令,如光线传感器、速度传感器、加速度传感器等。
本发明实施例中,当接收到第二指令后,轨迹数据采集装置立即将采集到的轨迹数据发送给终端设备。在某些实施例中,轨迹数据采集装置也可以在接收到第三指令后才进行轨迹数据的发送,该第三指令为专门的发送指令,通常在第二指令之后。
本发明实施例中,轨迹数据采集装置通过无线通信模块向终端设备发送轨迹数据,所述无线通信模块优选为蓝牙模块,当然也可以是WIFI模块、NFC模块、蜂窝网络模块等无线射频模块。可选地,轨迹数据采集装置也可以通过有线方式(如数据线)向终端设备发送轨迹数据。
在某些实施例中,轨迹数据采集装置设置有功能开关,当功能开关开启后,轨迹数据采集装置则持续采集轨迹数据,并实时的或周期性的将采集的轨迹数据发送给终端设备。
步骤S12中,当接收到轨迹数据后,虚拟现实设备根据接收到的轨迹数据确定每一个笔画的起点和终点。
由于每一个字符是由至少一个笔画组成的,因此虚拟现实设备接收到轨迹数据后,需要根据轨迹数据获取字符的每一个笔画,而要获取笔画则首先需要确定每一个笔画的起点和终点。所述笔画,是指字符书写时不间断地一次连续写成的一个线条,它是字符的最小构成单位,可分为横(一)、竖(丨)、撇(丿)、点(丶)、捺(ㄟ)、折(乛)等类别。
如图2所示,本发明实施例中,可以通过以下方式确定每一个笔画的起点:
S121、获取轨迹数据中轨迹点的水平轴和垂直轴的加速度。
在XYZ坐标体系中,水平轴包括X轴和Y轴,垂直轴(竖直轴)包括Z轴,由于用户书写时通常只在一个平面内划动,因此这里的水平轴通常指X轴(或Y轴)。
轨迹数据中包括轨迹点的水平轴和垂直轴的加速度,虚拟现实设备获取每个轨迹点的水平轴的加速度和垂直轴的加速度。
S122、比较水平轴和垂直轴的加速度与第一阈值的大小。
虚拟现实设备将每一个轨迹点的水平轴的加速度和垂直轴的加速度分别与第一阈值进行比较,判断水平轴的加速度和垂直轴的加速度是否小于第一阈值。所述第一阈值可以根据实际需要和经验设定。
S123、将水平轴和垂直轴的加速度均小于第一阈值的轨迹点确定为一个笔画的起点。
用户在书写的时候,每一笔画在起笔时加速度通常是最小的,因此,当某一轨迹点的水平轴和垂直轴的加速度均小于第一阈值时,虚拟现实设备则将该轨迹点确定为一个笔画的起点。
应当理解,以上仅例举了确定笔画的起点的具体实施例,本领域技术人员还可以采用相同或相似的构思以其它方式确定笔画的起点,同理均在本发明的保护范围内。
当确定了一个笔画的起点后,接着确定该笔画的终点,本发明实施例中,可以通过以下方案来确定笔画的终点:
方案一:虚拟现实设备判断轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度是否急速增大,将水平轴或垂直轴的加速度急速增大的轨迹点确定为一个笔画的终点。
用户在空中书写的时候,在即将抬笔时,即一个笔画结束时,一般都有加重笔画的手势习惯,这一手势习惯会导致此刻的加速度比前面的加速度明确增大,因此可以通过捕捉加速度急速增大这一瞬间来确定笔画的终点。
具体的,当当前笔画的轨迹方向(如加速度方向)主要为水平方向时,判断轨迹点的水平轴的加速度是否急速增大,将水平轴的加速度急速增大的轨迹点确定为当前笔画的终点;当当前笔画的轨迹方向主要为垂直(竖直)方向时,判断轨迹点的垂直轴的加速度是否急速增大,将垂直轴的加速度急速增大的轨迹点确定为当前笔画的终点。
方案二:虚拟现实设备判断轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度是否先减小后急速增大;若是,则将水平轴或垂直轴的加速度急速增大的轨迹点确定为一个笔画的终点。
用户在空中书写的时候,在即将抬笔时,还有一个手势习惯,即在加重笔画之前加速度逐渐减小,因此可以通过这两个手势习惯来综合确定笔画的终点,提高判断的准确性。
具体的,虚拟现实设备先依次比较前后两个轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度的大小,当后一个轨迹点的加速度小于前一个轨迹点的加速度时,则判定加速度减小;而后判断轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度是否急速增大,若是,则判定加速度先减小后急速增大。
可选地,在判断加速度逐渐减小时,为提高准确性,防止误判,可以在连续检测到两组或多组轨迹点出现后一个轨迹点的加速度小于前一个轨迹点的加速度的情形时,才判定加速度减小。
方案三:判断轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度是否先急速增大而后方向突变;若是,则将水平轴或垂直轴的加速度急速增大的轨迹点确定为一个笔画的终点。
用户在空中书写时,在前一个笔画结束后,下一个笔画开始前,通常还有一个手势习惯,即会有一个切笔动作。在执行切笔动作时,其轨迹方向与前一个笔画的轨迹方向相比,通常变化比较大。通过综合加重笔画和切笔动作两个手势习惯,一方面可以加强笔画结束的判断,另一方可以辨别并舍弃切笔动作产生的轨迹,提高字符识别的准确性。
具体的,虚拟现实设备首先判断轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度是否急速增大,当该加速度急速增大后,依次比较前后两个轨迹点的加速度(总加速度)的方向;当后一个轨迹点的加速度的方向与前一个轨迹点的加速度的方向的夹角超过预设角度时,判定加速度的方向突变。并确定水平轴或垂直轴的加速度急速增大的轨迹点为笔画的终点,将终点至下一个笔画的起点之间的轨迹作为切笔动作产生的轨迹,该轨迹连接前一个笔画的终点与后一个笔画的起点,是实际字符中不需要的轨迹,因此舍弃该段轨迹。
方案四:可以将前述方案一至方案三中涉及的三个手势习惯结合起来进行笔画终点的判断,加强判断的准确性,即:判断轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度是否先减小再急速增大而后方向突变;若是,则将水平轴或垂直轴的加速度急速增大的轨迹点确定为一个笔画的终点。
具体的,如图3所示,确定笔画的终点包括以下步骤:
S124、判断轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度是否减小。当加速度减小时,进入步骤S125。
具体的,虚拟现实设备先依次比较前后两个轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度的大小,当后一个轨迹点的加速度小于前一个轨迹点的加速度时,则判定加速度减小;而后判断轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度是否急速增大,若是,则判定加速度先减小后急速增大。其中,当当前笔画的轨迹方向主要为水平方向时,则比较水平轴的加速度的大小;当当前笔画的轨迹方向主要为垂直方向时,则比较垂直轴的加速度的大小。
可选地,在判断加速度逐渐减小时,为提高准确性,防止误判,可以在连续检测到两组或多组轨迹点出现后一个轨迹点的加速度小于前一个轨迹点的加速度的情形时,才判定加速度减小。
S125、判断轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度是否急速增大。当加速度急速增大时,进入步骤S126。
S126、判断轨迹点的加速度的方向是否突变。当加速度的方向发生突变时,进入步骤S127。
具体的,当加速度急速增大后,虚拟现实设备依次比较前后两个轨迹点的加速度(总加速度)的方向;当后一个轨迹点的加速度的方向与前一个轨迹点的加速度的方向的夹角超过预设角度时,判定加速度的方向突变。所述预设角度可以根据实际需要和经验设定。
S127、将水平轴或垂直轴的加速度急速增大的轨迹点确定为笔画的终点。
当轨迹点依次出现加速度减小、加速度急速增大、加速度方向突变的变化趋势时,则判定一个笔画结束,将水平轴或垂直轴的加速度急速增大的轨迹点确定为笔画的终点。并将终点至下一个笔画的起点之间的轨迹作为切笔动作产生的轨迹,该轨迹连接前一个笔画的终点与后一个笔画的起点,是实际字符中不需要的轨迹,因此舍弃该段轨迹。
前述方案中,在判断加速度是否急速增大时,虚拟现实设备可以直接将前后两个轨迹点的加速度进行比较,具体为:依次比较前后两个轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度的大小;当后一个轨迹点的加速度大于前一个轨迹点的加速度,且二者的差值大于第二阈值时,判定加速度急速增大。其中,第二阈值可以根据实际需要和经验进行设定。
可选地,如图4所示,虚拟现实设备还可以通过以下方式判断加速度是否急速增大:
S101、统计一个笔画内的轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度的平均值。
具体的,统计从笔画起点开始到当前轨迹点之间(可以包含两个端点,即起点和当前轨迹点)的所有轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度的平均值。对于方案二和方案四,还可以统计加速度开始减小的轨迹点到当前轨迹点之间(可以包含两个端点)的所有轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度的平均值。
其中,当当前笔画的轨迹方向主要为水平方向时,则统计水平轴的加速度的平均值;当当前笔画的轨迹方向主要为垂直(竖直)方向时,则统计垂直轴的加速度的平均值。在某些实施例中,也可以统计总加速度的平均值,总加速度即水平轴的加速度和垂直轴的加速度的矢量和。
S102、比较当前轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度与平均值的大小。
S103、当当前轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度大于平均值,且二者的差值大于第二阈值时,判定加速度急速增大。
当当前轨迹的加速度大于平均值,且加速度减平均值之差大于第二阈值时,则判定加速度急速增大。其中,第二阈值可以根据实际需要和经验进行设定。
这种采用平均值进行比较的方式,可以防止因书写速度不均匀导致的误判,提高判断的准确性。
步骤S13中,当确定了笔画的起点和终点后,虚拟现实设备则将起点和终点连接起来,形成一个笔画的图像,当将一个字符的每一个笔画的起点和终点均连接起来时,最终就绘制出字符图像。
步骤S14中,当绘制出字符图像后,虚拟现实设备则根据预设的匹配算法将字符图像与字符库中的字符进行对比匹配,选出与字符图像匹配度最高的字符作为用户输入的字符;或者,选出匹配度达到阈值的字符,当选出的字符至少两个时,提示用户从中选择一个字符,并将用户选择的字符作为用户输入的字符。
同时,虚拟现实设备可以实时输出该字符,如在屏幕上显示该字符,所述字符包括文字、字母、数字、符号等,从而实现字符输入。
举例而言,将轨迹数据采集装置设置为手写笔,包含压力传感器的压感模块设于手写笔的笔尖位置,当用户将笔尖按压到任意物体(如手掌)表面像写字一样划动时,手写笔则开始记录陀螺仪的数据,当用户写完抬起手写笔时,手写笔则停止记录数据,并将已记录的数据作为轨迹数据发送给虚拟现实设备,或者在划动的时候实时发送轨迹数据。虚拟现实设备则根据轨迹数据匹配出对应的字符,并在屏幕上显示该字符。整个输入过程类似于手写输入,符合用户平时的写字习惯,操作极其方便快捷。
在某些实施例中,压感模块也可以设于前述手写笔的侧面,方便用户用手指按压该压感模块,从而使得手写笔无需在任何物体表面上划动,用户只需用手指按住压感模块凌空划动手写笔即可,进一步提高了操作的便捷性。
本发明实施例的字符输入方法,通过接收轨迹数据采集装置发送的轨迹数据,根据轨迹数据确定每一个笔画的起点和终点,绘制出字符图像,最终根据字符图像在字符库中匹配出对应的字符,从而实现字符输入。整个输入过程类似于手写输入,符合用户平时的写字习惯,操作极其方便快捷,提高了输入效率,解决了虚拟现实设备等终端设备字符输入不便的技术问题,提升了用户体验。
实施例二
参照图5,提出本发明第二实施例的字符输入装置,所述装置包括接收模块、确定模块、绘制模块和匹配模块,其中:
接收模块:用于接收轨迹数据采集装置发送的轨迹数据。
具体的,接收模块可以通过无线通信方式或有线通信方式接收轨迹数据采集装置发送的轨迹数据。所述轨迹数据为用户书写字符时所产生的轨迹数据。
可选地,轨迹数据采集装置可以通过以下方式采集轨迹数据:接收第一指令和第二指令;当接收到第一指令时,开始记录陀螺仪的数据;当接收到第二指令时,停止记录陀螺仪的数据;将在所述第一指令与所述第二指令之间记录的数据作为自身移动的轨迹数据。
确定模块:用于根据轨迹数据确定每一个笔画的起点和终点。
由于每一个字符是由至少一个笔画组成的,因此虚拟现实设备接收到轨迹数据后,需要根据轨迹数据获取字符的每一个笔画,而要获取笔画则首先需要确定每一个笔画的起点和终点。所述笔画,是指字符书写时不间断地一次连续写成的一个线条,它是字符的最小构成单位,可分为横(一)、竖(丨)、撇(丿)、点(丶)、捺(ㄟ)、折(乛)等类别。
如图5所示,确定模块包括起点确定单元和终点确定单元,起点确定单元用于确定笔画的起点,终点确定单元用于确定笔画的终点。
起点确定单元可以根据以下方式确定笔画的起点:获取轨迹数据中轨迹点的水平轴和垂直轴的加速度,比较加速度与第一阈值的大小,将水平轴和垂直轴的加速度均小于第一阈值的轨迹点确定为一个笔画的起点。
当确定了一个笔画的起点后,接着由终点确定单元确定该笔画的终点,本发明实施例中,终点确定单元可以通过以下方案来确定笔画的终点:
方案一:判断轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度是否急速增大,将水平轴或垂直轴的加速度急速增大的轨迹点确定为一个笔画的终点。
用户在空中书写的时候,在即将抬笔时,即一个笔画结束时,一般都有加重笔画的手势习惯,这一手势习惯会导致此刻的加速度比前面的加速度明确增大,因此可以通过捕捉加速度急速增大这一瞬间来确定笔画的终点。
具体的,当当前笔画的轨迹方向(如加速度方向)主要为水平方向时,判断轨迹点的水平轴的加速度是否急速增大,将水平轴的加速度急速增大的轨迹点确定为当前笔画的终点;当当前笔画的轨迹方向主要为垂直(竖直)方向时,判断轨迹点的垂直轴的加速度是否急速增大,将垂直轴的加速度急速增大的轨迹点确定为当前笔画的终点。
方案二:判断轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度是否先减小后急速增大;若是,则将水平轴或垂直轴的加速度急速增大的轨迹点确定为一个笔画的终点。
用户在空中书写的时候,在即将抬笔时,还有一个手势习惯,即在加重笔画之前加速度逐渐减小,因此可以通过这两个手势习惯来综合确定笔画的终点,提高判断的准确性。
具体的,终点确定单元先依次比较前后两个轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度的大小,当后一个轨迹点的加速度小于前一个轨迹点的加速度时,则判定加速度减小;而后判断轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度是否急速增大,若是,则判定加速度先减小后急速增大。
可选地,在判断加速度逐渐减小时,为提高准确性,防止误判,可以在连续检测到两组或多组轨迹点出现后一个轨迹点的加速度小于前一个轨迹点的加速度的情形时,才判定加速度减小。
方案三:判断轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度是否先急速增大而后方向突变;若是,则将水平轴或垂直轴的加速度急速增大的轨迹点确定为一个笔画的终点。
用户在空中书写时,在前一个笔画结束后,下一个笔画开始前,通常还有一个手势习惯,即会有一个切笔动作。在执行切笔动作时,其轨迹方向与前一个笔画的轨迹方向相比,通常变化比较大。通过综合加重笔画和切笔动作两个手势习惯,一方面可以加强笔画结束的判断,另一方可以辨别并舍弃切笔动作产生的轨迹,提高字符识别的准确性。
具体的,终点确定单元首先判断轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度是否急速增大,当该加速度急速增大后,依次比较前后两个轨迹点的加速度(总加速度)的方向;当后一个轨迹点的加速度的方向与前一个轨迹点的加速度的方向的夹角超过预设角度时,判定加速度的方向突变。并确定水平轴或垂直轴的加速度急速增大的轨迹点为笔画的终点,将终点至下一个笔画的起点之间的轨迹作为切笔动作产生的轨迹,该轨迹连接前一个笔画的终点与后一个笔画的起点,是实际字符中不需要的轨迹,因此舍弃该段轨迹。
方案四:可以将前述方案一至方案三中涉及的三个手势习惯结合起来进行笔画终点的判断,加强判断的准确性,即:判断轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度是否先减小再急速增大而后方向突变;若是,则将水平轴或垂直轴的加速度急速增大的轨迹点确定为一个笔画的终点。
前述方案中,在判断加速度是否急速增大时,终点确定单元可以直接将前后两个轨迹点的加速度进行比较,具体为:依次比较前后两个轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度的大小;当后一个轨迹点的加速度大于前一个轨迹点的加速度,且二者的差值大于第二阈值时,判定加速度急速增大。其中,第二阈值可以根据实际需要和经验进行设定。
可选地,终点确定单元还可以通过以下方式判断加速度是否急速增大:统计一个笔画内的轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度的平均值,比较当前轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度与平均值的大小,当当前轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度大于平均值,且二者的差值大于第二阈值时,判定加速度急速增大。这种采用平均值进行比较的方式,可以防止因书写速度不均匀导致的误判,提高判断的准确性。
绘制模块:用于连接每一个笔画的起点和终点,绘制出字符图像。
具体的,当确定了笔画的起点和终点后,绘制模块则将起点和终点连接起来,形成一个笔画的图像,当将一个字符的每一个笔画的起点和终点均连接起来时,最终就绘制出字符图像。
匹配模块:用于根据字符图像在字符库中匹配出对应的字符。
具体的,当绘制出字符图像后,匹配模块则根据预设的匹配算法将字符图像与字符库中的字符进行对比匹配,选出与字符图像匹配度最高的字符作为用户输入的字符;或者,选出匹配度达到阈值的字符,当选出的字符至少两个时,提示用户从中选择一个字符,并将用户选择的字符作为用户输入的字符。
同时,虚拟现实设备可以实时输出该字符,如在屏幕上显示该字符,所述字符包括文字、字母、数字、符号等,从而实现字符输入。
本发明实施例的字符输入装置,通过接收轨迹数据采集装置发送的轨迹数据,根据轨迹数据确定每一个笔画的起点和终点,绘制出字符图像,最终根据字符图像在字符库中匹配出对应的字符,从而实现字符输入。整个输入过程类似于手写输入,符合用户平时的写字习惯,操作极其方便快捷,提高了输入效率,解决了虚拟现实设备等终端设备字符输入不便的技术问题,提升了用户体验。
需要说明的是:上述实施例提供的字符输入装置与字符输入方法实施例属于同一构思,其具体实现过程详见方法实施例,且方法实施例中的技术特征在装置实施例中均对应适用,这里不再赘述。
本领域技术人员可以理解,本发明包括涉及用于执行本申请中所述操作中的一项或多项的设备。这些设备可以为所需的目的而专门设计和制造,或者也可以包括通用计算机中的已知设备。这些设备具有存储在其内的计算机程序,这些计算机程序选择性地激活或重构。这样的计算机程序可以被存储在设备(例如,计算机)可读介质中或者存储在适于存储电子指令并分别耦联到总线的任何类型的介质中,所述计算机可读介质包括但不限于任何类型的盘(包括软盘、硬盘、光盘、CD-ROM、和磁光盘)、ROM(Read-Only Memory,只读存储器)、RAM(Random Access Memory,随机存储器)、EPROM(Erasable Programmable Read-Only Memory,可擦写可编程只读存储器)、EEPROM(Electrically Erasable ProgrammableRead-Only Memory,电可擦可编程只读存储器)、闪存、磁性卡片或光线卡片。也就是,可读介质包括由设备(例如,计算机)以能够读的形式存储或传输信息的任何介质。
本技术领域技术人员可以理解,可以用计算机程序指令来实现这些结构图和/或框图和/或流图中的每个框以及这些结构图和/或框图和/或流图中的框的组合。本技术领域技术人员可以理解,可以将这些计算机程序指令提供给通用计算机、专业计算机或其他可编程数据处理方法的处理器来实现,从而通过计算机或其他可编程数据处理方法的处理器来执行本发明公开的结构图和/或框图和/或流图的框或多个框中指定的方案。
本技术领域技术人员可以理解,本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地,具有本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地,现有技术中的具有与本发明中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。
以上参照附图说明了本发明的优选实施例,并非因此局限本发明的权利范围。本领域技术人员不脱离本发明的范围和实质,可以有多种变型方案实现本发明,比如作为一个实施例的特征可用于另一实施例而得到又一实施例。凡在运用本发明的技术构思之内所作的任何修改、等同替换和改进,均应在本发明的权利范围之内。
Claims (24)
1.一种字符输入方法,其特征在于,包括以下步骤:
接收轨迹数据采集装置发送的轨迹数据;
根据所述轨迹数据确定每一个笔画的起点和终点;
连接每一个笔画的起点和终点,绘制出字符图像;
根据所述字符图像在字符库中匹配出对应的字符;
其中,所述根据所述轨迹数据确定每一个笔画的起点和终点的步骤包括:
获取所述轨迹数据中轨迹点的水平轴和垂直轴的加速度;
比较所述加速度与第一阈值的大小;
将所述水平轴和垂直轴的加速度均小于所述第一阈值的轨迹点确定为一个笔画的起点。
2.根据权利要求1所述的字符输入方法,其特征在于,所述将所述水平轴和垂直轴的加速度均小于所述第一阈值的轨迹点确定为一个笔画的起点的步骤之后还包括:
判断所述轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度是否急速增大;
将所述水平轴或垂直轴的加速度急速增大的轨迹点确定为一个笔画的终点。
3.根据权利要求1所述的字符输入方法,其特征在于,所述将所述水平轴和垂直轴的加速度均小于所述第一阈值的轨迹点确定为一个笔画的起点的步骤之后还包括:
判断所述轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度是否先减小后急速增大;
若是,则将所述水平轴或垂直轴的加速度急速增大的轨迹点确定为一个笔画的终点。
4.根据权利要求3所述的字符输入方法,其特征在于,所述判断所述轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度是否先减小后急速增大的步骤包括:
先依次比较前后两个轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度的大小,当后一个轨迹点的所述加速度小于前一个轨迹点的所述加速度时,判定所述加速度减小;
而后判断所述轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度是否急速增大,若是,则判定所述加速度先减小后急速增大。
5.根据权利要求1所述的字符输入方法,其特征在于,所述将所述水平轴和垂直轴的加速度均小于所述第一阈值的轨迹点确定为一个笔画的起点的步骤之后还包括:
判断所述轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度是否先急速增大而后方向突变;
若是,则将水平轴或垂直轴的加速度急速增大的轨迹点确定为一个笔画的终点。
6.根据权利要求1所述的字符输入方法,其特征在于,所述将所述水平轴和垂直轴的加速度均小于所述第一阈值的轨迹点确定为一个笔画的起点的步骤之后还包括:
判断所述轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度是否先减小再急速增大而后方向突变;
若是,则将水平轴或垂直轴的加速度急速增大的轨迹点确定为一个笔画的终点。
7.根据权利要求2-6任一项所述的字符输入方法,其特征在于,所述方法包括:
统计一个笔画内的轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度的平均值;
比较当前轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度与所述平均值的大小;
当所述当前轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度大于所述平均值,且二者的差值大于第二阈值时,判定所述加速度急速增大。
8.根据权利要求2-6任一项所述的字符输入方法,其特征在于,所述方法包括:
依次比较前后两个轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度的大小;
当后一个轨迹点的所述加速度大于前一个轨迹点的所述加速度,且二者的差值大于第二阈值时,判定所述加速度急速增大。
9.根据权利要求5或6所述的字符输入方法,其特征在于,所述方法包括:
当所述加速度急速增大后,依次比较前后两个轨迹点的所述加速度的方向;
当后一个轨迹点的所述加速度的方向与前一个轨迹点的所述加速度的方向的夹角超过预设角度时,判定所述加速度的方向突变。
10.根据权利要求1-6任一项所述的字符输入方法,其特征在于,所述方法应用于虚拟现实设备。
11.根据权利要求10所述的字符输入方法,其特征在于,所述虚拟现实设备为虚拟现实眼镜或虚拟现实头盔。
12.根据权利要求1-6任一项所述的字符输入方法,其特征在于,所述方法还包括:
当接收到第一指令时,所述轨迹数据采集装置开始记录陀螺仪的数据;
当接收到第二指令时,所述轨迹数据采集装置停止记录陀螺仪的数据;
所述轨迹数据采集装置将在所述第一指令与所述第二指令之间记录的数据作为自身移动的轨迹数据。
13.一种字符输入装置,其特征在于,包括:
接收模块,用于接收轨迹数据采集装置发送的轨迹数据;
确定模块,用于根据所述轨迹数据确定每一个笔画的起点和终点;
绘制模块,用于连接每一个笔画的起点和终点,绘制出字符图像;
匹配模块,用于根据所述字符图像在字符库中匹配出对应的字符;
其中,所述确定模块包括起点确定单元,所述起点确定单元用于:
获取所述轨迹数据中轨迹点的水平轴和垂直轴的加速度;比较所述加速度与第一阈值的大小;将所述水平轴和垂直轴的加速度均小于所述第一阈值的轨迹点确定为一个笔画的起点。
14.根据权利要求13所述的字符输入装置,其特征在于,所述确定模块还包括终点确定单元,所述终点确定单元用于:
判断所述轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度是否急速增大;将所述水平轴或垂直轴的加速度急速增大的轨迹点确定为一个笔画的终点。
15.根据权利要求13所述的字符输入装置,其特征在于,所述确定模块还包括终点确定单元,所述终点确定单元用于:
判断所述轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度是否先减小后急速增大;若是,则将所述水平轴或垂直轴的加速度急速增大的轨迹点确定为一个笔画的终点。
16.根据权利要求15所述的字符输入装置,其特征在于,所述终点确定单元用于:
先依次比较前后两个轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度的大小,当后一个轨迹点的所述加速度小于前一个轨迹点的所述加速度时,判定所述加速度减小;而后判断所述轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度是否急速增大,若是,则判定所述加速度先减小后急速增大。
17.根据权利要求13所述的字符输入装置,其特征在于,所述确定模块还包括终点确定单元,所述终点确定单元用于:
判断所述轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度是否先急速增大而后方向突变;若是,则将水平轴或垂直轴的加速度急速增大的轨迹点确定为一个笔画的终点。
18.根据权利要求13所述的字符输入装置,其特征在于,所述确定模块还包括终点确定单元,所述终点确定单元用于:
判断所述轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度是否先减小再急速增大而后方向突变;若是,则将水平轴或垂直轴的加速度急速增大的轨迹点确定为一个笔画的终点。
19.根据权利要求14-18任一项所述的字符输入装置,其特征在于,所述终点确定单元用于:
统计一个笔画内的轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度的平均值;比较当前轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度与所述平均值的大小;当所述当前轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度大于所述平均值,且二者的差值大于第二阈值时,判定所述加速度急速增大。
20.根据权利要求14-18任一项所述的字符输入装置,其特征在于,所述终点确定单元用于:
依次比较前后两个轨迹点的水平轴或垂直轴的加速度的大小;当后一个轨迹点的所述加速度大于前一个轨迹点的所述加速度,且二者的差值大于第二阈值时,判定所述加速度急速增大。
21.根据权利要求17或18所述的字符输入装置,其特征在于,所述终点确定单元用于:
当所述加速度急速增大后,依次比较前后两个轨迹点的所述加速度的方向;当后一个轨迹点的所述加速度的方向与前一个轨迹点的所述加速度的方向的夹角超过预设角度时,判定所述加速度的方向突变。
22.根据权利要求13-18任一项所述的字符输入装置,其特征在于,所述装置应用于虚拟现实设备。
23.根据权利要求22所述的字符输入装置,其特征在于,所述虚拟现实设备为虚拟现实眼镜或虚拟现实头盔。
24.根据权利要求13-18任一项所述的字符输入装置,其特征在于,所述轨迹数据采集装置用于:接收第一指令和第二指令;当接收到第一指令时,开始记录陀螺仪的数据;当接收到第二指令时,停止记录陀螺仪的数据;将在所述第一指令与所述第二指令之间记录的数据作为自身移动的轨迹数据。
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