CN108920077B - 基于动态手势库识别的化学结构式绘制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于计算机网络技术领域，具体涉及一种基于动态手势库识别的化学结构式绘制方法。其包括如下步骤：绘制轨迹数据集合；在动态手势库中识别；如果有识别结果，则判断手势的起点是否在化学结构式的节点上；如果在，则在该节点上开始绘制识别结果对应的化学结构式；如果不在，则判断数据集的中心点附近是否有合适的节点可以作为起点；如果有，则以该节点开始绘制化学结构式；如果没有，则以数据集的中心点作为化学结构式的中心点开始绘制。通过手势绘制化学结构式，可以更加灵活，连续地绘制多种化学结构式，不需要频繁的切换绘图工具；而且通过建立动态手势库，用户可以根据自己的使用习惯自定义手势绘制化学结构式且识别度高。
Description
技术领域
本发明属于计算机网络技术领域，具体涉及一种基于动态手势库识别的化学结构式绘制方法。
背景技术
目前，很多化学工作者都在使用化学画图工具软件，例如珀金埃尔默股份有限公司的ChemDraw软件。现在市面上的化学画图工具软件都是基于鼠标点击事件绘制的，首先用鼠标选中需要绘制的图形的绘图工具，将绘图工具与鼠标点击事件绑定，然后通过鼠标点击事件绘制图形。这种绘图操作模式对于绘制多种图形非常麻烦，需要频繁的切换绘图工具。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于动态手势库识别的化学结构式绘制方法，解决绘图时绘制工具需要频繁切换问题。本发明通过使用手势识别则不需要切换工具，可以连续绘制化学结构式且识别度高。
为实现上述目的，本发明提供一种基于动态手势库识别的化学结构式绘制方法，其包括以下步骤：
步骤1.1，在可触控设备终端绘制图形，采集绘制轨迹中的离散数据点，得到一个离散的数据集合；
步骤1.2，对离散的数据集合做缩放、平移2种数据归一化处理后，获取一定数量且均匀分布的数据集合；
步骤1.3，将步骤1.2中得到的绘制轨迹数据集合与动态手势库中的手势依次对比识别，如果有识别结果则继续，没有识别结果则不响应本次手势的输入；
步骤1.4，判断手势触控的起始点是在已画好的化学结构式节点上，还是空白区域；
步骤1.5，如果步骤1.4的判断在化学结构式节点上，则在该节点上开始绘制步骤1.3中识别结果对应的化学结构式；
步骤1.6，如果步骤1.4的判断在空白区域，则先计算步骤1.2中得到的数据集合的中心点，然后判断中心点附近是否有合适的节点可以作为起点；
步骤1.7，如果步骤1.6有合适的节点，则在该节点开始绘制步骤1.3中识别结果对应的化学结构式；
步骤1.8，如果步骤1.6没有合适的节点，则以数据集合的中心点作为步骤1.3中识别结果对应的化学结构式的中心点开始绘制。
所述动态手势库包括至少一条手势数据，所述手势数据包含手势名称、一个或多个手势轨迹数据和化学结构式。
其中，添加手势数据的步骤如下：
步骤2.1，在可触控设备终端绘制图形，采集绘制轨迹离散数据点，得到触控轨迹数据集合；
步骤2.2，对手势轨迹数据集合做缩放、平移2种数据归一化处理；
步骤2.3，得到一定数量且均匀分布的数据集合；
步骤2.4，如果需要添加多个手势轨迹数据可以重复步骤2.1、步骤2.2、步骤2.3，得到多个手势轨迹数据；
步骤2.5，选择需要绘制的化学结构式；
步骤2.6，新建手势的名称命名；
步骤2.7，保存步骤2.4、步骤2.5、步骤2.6中得到的数据，建立手势轨迹数据、化学结构式、手势名称三者相互对应的关系。
其中，步骤1.1中的数据点是指手指在触控屏幕上滑动，触摸点对应屏幕的X轴和Y轴坐标信息。
步骤1.1具体包括以下步骤：
步骤1.1.1，获取一定数量均匀分布的数据集合；
步骤1.1.2，对步骤1.1.1的结果数据集合进行平移、缩放归一化处理。
步骤1.3中的手势识别过程是将手势数据集合与动态手势库中的手势依次对比识别。对比的结果相似度值从0至100，相似度分值越高相似度越高。最后的识别结果在一个最小的相似度值以上取相似度值最高的那一个。
步骤1.4中的化学结构式是表示用化学元素符号和短线表示化合物(或单质)分子中原子的排列和结合方式的化学组成式，是一种简单描述分子结构的方法。化学结构式节点表示的是结构式中的化学元素符号。
本发明相对于现有技术的有益效果在于：通过手势绘制化学结构式，可以更加灵活，连续地绘制多种化学结构式，不需要频繁的切换绘图工具；而且通过建立动态手势库，用户可以根据自己的使用习惯自定义手势绘制化学结构式且识别度高。
附图说明
图1为本发明所述方法的流程示意图；
图2为本发明所述添加一条手势数据的步骤示意图；
图3为本发明的基于手势识别的苯环化学结构式在节点绘制方法实例图；
图4为本发明的基于手势识别的苯环化学结构式在节点附近绘制方法实例图；
图5为本发明的基于手势识别的苯环化学结构式在空白区域绘制方法实例图；
图6为一条手势数据的内部数据结构示意图。
图7为手势轨迹示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施例和附图对本发明做进一步解释。
实施例1
如图1所示，一种基于动态手势库识别的化学结构式绘制方法，其包括以下步骤：
s11，在可触控设备的屏幕上画一个手势轨迹，并采集轨迹在屏幕上X轴与Y轴的坐标信息；
s12，先将采集到的数据集合缩放到500*500大小范围内，再将数据集合移动到0至500的数据范围内，最后从数据集合中均匀获取72个数据特征点作为识别的数据集合；
s13，将s12得到的数据集合与动态手势库中的多条手势数据依次进行对比识别，判断是否可以识别出需要绘制的化学结构式。其中动态手势库是用来组织、管理、存储手势数据的仓库，一个仓库可以有多条手势数据，其中一条手势数据包含手势名称、多个手势轨迹数据、化学结构式，如图6所示。例如动态手势库现有：“单键”，“单键”有1个手势轨迹数据；“双键”，“双键”有2个手势轨迹数据；“苯环”，“苯环”有3条手势轨迹数据。数据集合与这3条手势数据中的每个手势轨迹数据进行对比，得出每条手势轨迹的相似度分值。与“单键”的1条手势轨迹相似度值为0.5，与“双键”的2条手势轨迹相似度值分别为0.6和0.7，与“苯环”的3条手势轨迹相似度值分别为60，2.3和70.9。由于“苯环”手势的识别结果相似度最高值为70.9并且大于最小限定值60，所以本次的识别结果为苯环化学结构式，后面的绘制都将是苯环结构；
s14，对于s13识别出结果后，再去判断手势轨迹的起点是否在一个已绘制好的化学结构式的节点上；
s15，对于s14的判断起点在一个化学结构式节点上，则在该节点上开始绘制识别结果的化学结构式，如图3所示在节点上绘制一个苯环化学结构式；
s16，对于s14的判断，如果不在一个化学结构式的节点上，则判断该绘制轨迹周围是否有可以依附的节点，如果有可以依附的节点，则在该节点上开始绘制识别结果的化学结构式，如图4所示在节点上绘制一个苯环化学结构式；
s17，对于s16的判断，如果没有化学结构式节点可以作为绘制的起点，则以数据集合的中心点作为化学结构式的中心点绘制，如图5所示绘制一个苯环结构。
其中，如图2所示，添加一条手势数据的步骤如下：
s21，在可触控设备的屏幕上画一个手势轨迹，并采集轨迹在屏幕上X轴与Y轴的坐标信息；
s22，先将采集到的数据集合缩放到500*500大小范围内，再将数据集合移动到0至500的数据范围内，最后从数据集合中均匀获取72个数据特征点作为动态手势库中的数据集合。例如本次需要添加苯环化学结构式的手势数据，用户可以用绘制圆形轨迹来表示苯环化学结构式。如图7所示，用户可以根据自己的绘制习惯添加多个不同的手势轨迹，例如可以根据自己绘制圆形的习惯添加多个圆形轨迹来表示同一个化学结构式，如苯环；
s23，选择需要绘制的化学结构式，例如：单键、双键、苯环等化学结构式；
s24，新建手势命名，例如：要绘制的是单键，可以命名为“单键”；要绘制的是双键，可以命名为“双键”；绘制的是苯环，可以命名为“苯环”；
s25，保存新建手势到本地文件中。保存成功后，该新建的手势就可以被使用了。
当然，上述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定对本发明的实施例范围。本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的均等变化与改进等，均应归属于本发明的专利涵盖范围内。
Claims (7)
1.一种基于动态手势库识别的化学结构式绘制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1.1，在可触控设备终端绘制图形，采集绘制轨迹中的离散数据点，得到一个离散的数据集合；
步骤1.2，对离散的数据集合做缩放、平移2种数据归一化处理后，获取一定数量且均匀分布的数据集合；
步骤1.3，将步骤1.2中得到的绘制轨迹数据集合与动态手势库中的手势依次对比识别，如果有识别结果则继续，没有识别结果则不响应本次手势的输入；
步骤1.4，判断手势触控的起始点是在已画好的化学结构式节点上，还是空白区域；
步骤1.5，如果步骤1.4的判断在化学结构式节点上，则在该节点上开始绘制步骤1.3中识别结果对应的化学结构式；
步骤1.6，如果步骤1.4的判断在空白区域，则先计算步骤1.2中得到的数据集合的中心点，然后判断中心点附近是否有合适的节点可以作为起点；
步骤1.7，如果步骤1.6有合适的节点，则在该合适的节点开始绘制步骤1.3中识别结果对应的化学结构式；
步骤1.8，如果步骤1.6没有合适的节点，则以数据集合的中心点作为步骤1.3中识别结果对应的化学结构式的中心点开始绘制。
2.根据权利要求1所述的一种基于动态手势库识别的化学结构式绘制方法，其特征在于，所述动态手势库包括至少一条手势数据。
3.根据权利要求2所述的一种基于动态手势库识别的化学结构式绘制方法，其特征在于，所述手势数据包含手势名称、一个或多个手势轨迹数据和化学结构式。
4.根据权利要求2或3所述的一种基于动态手势库识别的化学结构式绘制方法，其特征在于，添加手势数据的步骤如下：
步骤2.1，在可触控设备终端绘制图形，采集绘制轨迹离散数据点，得到触控轨迹数据集合；
步骤2.2，对手势轨迹数据集合做缩放、平移2种数据归一化处理；
步骤2.3，得到一定数量且均匀分布的数据集合；
步骤2.4，如果需要添加多个手势轨迹数据则重复步骤2.1、步骤2.2、步骤2.3，得到多个手势轨迹数据；
步骤2.5，选择需要绘制的化学结构式；
步骤2.6，新建手势的名称命名；
步骤2.7，保存步骤2.4、步骤2.5、步骤2.6中得到的数据，建立手势轨迹数据、化学结构式、手势名称三者相互对应的关系。
5.根据权利要求1所述的一种基于动态手势库识别的化学结构式绘制方法，其特征在于，步骤1.1中的数据点是指手指在触控屏幕上滑动，触摸点对应屏幕的X轴和Y轴坐标信息。
6.根据权利要求1所述的一种基于动态手势库识别的化学结构式绘制方法，其特征在于，步骤1.3中的手势识别过程是将手势数据集合与动态手势库中的手势依次对比识别。
7.根据权利要求1所述的一种基于动态手势库识别的化学结构式绘制方法，其特征在于，步骤1.4中的化学结构式节点表示的是结构式中的化学元素符号。
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