CN115657925B - 触摸输入识别系统及方法、设备、计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种触摸输入识别系统及方法，所述触摸输入识别系统包括：触摸采样单元，用于将触摸点更新至采样点集中；采样点集分析单元，用于在触摸结束后，分析采样点集的特征，以至少获得拐角数量、拐角方向、起始点位置和终止点位置；以及识别单元，用于根据所述采样点集分析单元获得的信息判断输入内容。本发明只需通过简易的运算，并结合用户输入的普适特征即可进行字符判定，有效提高了手势识别的识别率，并且允许用户以不同的角度进行输入，降低了手势识别的局限性。

Description

触摸输入识别系统及方法、设备、计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及触摸设备技术领域，特别是涉及一种触摸输入识别系统及方法、设备、计算机可读存储介质。

背景技术

随着智能手机和手表等电子产品的快速发展，电容式触摸屏得到普及。电容式触摸按键的原理是人体手指接近电容按键区域的时候，人体自身的电容耦合到触摸按键的静态电容上，从而使按键的自电容值变大，自电容检测电路判断电容值的变化，并且将这个变化转化为数字信号，用来判断是否有触摸事件发生，以达到控制电子设备的目的。

在一些特殊应用中，例如手机、手表等，会设定一些快速唤醒或者快速开启应用的需求，实现方式可以通过在触摸屏上画特定的字符，例如“e”、“o”、“c”、“m”等，唤醒设备后，可直接打开对应的应用。如此，需要触控芯片能够识别到这些字符。一般做法是以设备中心为原点，画出横向和纵向的坐标轴，由此将设备划分成4个象限，根据起点和终点所在象限位置粗略估计对应字符。这种方法可在用户常规输入时，运行正常。但由于不同用户存在不同的书写习惯，且输入的方向可能存在不确定性，由此会导致很多误判。另一种较为科学的做法，是利用图形图像学，根据轨迹特征进行匹配，就像输入法，但一般这种字符识别的需求不会太高，只用识别特定字符即可，且单片机内资源有限，该算法并不适用。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种触摸输入识别系统及方法、设备、计算机可读存储介质，可以不限于用户输入情况，有效识别触摸输入内容。

为解决上述技术问题，本发明的第一方面，提供一种触摸输入识别系统，包括：

触摸采样单元，用于将触摸点更新至采样点集中，其中，采样点具有设定距离的采样间距，且采样点总数为定值，采样时，当前触摸点与上一个采样点的距离超过所述采样间距，则将其加入所述采样点集中，当采样点数量达到所述定值时，则剔除集合中与前后采样点距离之和最短的采样点，并更新所述前后采样点的距离值，然后将当前触摸点加入所述采样点集；

采样点集分析单元，用于在触摸结束后，分析采样点集的特征，以至少获得拐角数量、拐角方向、起始点位置和终止点位置；以及

识别单元，用于根据所述采样点集分析单元获得的信息判断输入内容。

进一步的，所述触摸采样单元用于将等距离触摸点更新至所述采样点集中。

进一步的，所述采样点集分析单元具体用于：计算每2n+1个连续采样点的中点运动角度，去掉错误拐角，并合并连续且同向运动的拐角，其中n为正整数。

进一步的，设定运动方向为Y轴，顺时针垂线方向为X轴，在Y轴正方向过坐标原点的+5°~-5°范围的拐角，为所述错误拐角。

进一步的，所述拐角方向依据划线方向作为向量的方向而分为左拐和右拐。

进一步的，所述识别单元中预存有模板，所述识别单元用于将所述采样点集分析单元获得的信息与所述模板进行匹配，以获得输入内容。

进一步的，所述模板为可编辑形式，以存储首次出现的输入内容。

根据本发明的第二方面，提供一种触摸设备，包括如第一方面所述的触摸输入识别系统。

根据本发明的第三方面，提供一种触摸输入识别方法，包括：

将触摸点更新至采样点集中，采样点具有设定距离的采样间距，且采样点总数为定值，采样时，当前触摸点与上一个采样点的距离超过所述采样间距，则将其加入所述采样点集中，当采样点数量达到所述定值时，则剔除集合中与前后采样点距离之和最短的采样点，并更新所述前后采样点的距离值，然后将当前触摸点加入所述采样点集；

在触摸结束后，分析采样点集的特征，以至少获得拐角数量、拐角方向、起始点位置和终止点位置；以及

根据所获得的拐角数量、拐角方向、起始点位置和终止点位置判断输入内容。

根据本发明的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器运行时执行第三方面所述的触摸输入识别方法。

相比于现有技术，本发明提供的触摸输入识别系统，包括：触摸采样单元，用于将触摸点根据间距替换方式更新至采样点集中；采样点集分析单元，用于在触摸结束后，分析采样点集的特征，以至少获得拐角数量、拐角方向、起始点位置和终止点位置；以及识别单元，用于根据所述采样点集分析单元获得的信息判断输入内容。本发明只需通过简易的运算，并结合用户输入的普适特征即可进行字符判定，有效提高了手势识别的识别率，并且允许用户以不同的角度进行输入，大大降低了手势识别的局限性。

附图说明

图1为本发明一个实施例触摸输入识别系统的示意图；

图2A-图2H为本发明一个实施例中将触摸点根据间距替换方式更新至采样点集中的过程示意图；

图3为本发明一个实施例中拐角的分布示意图；

图4为本发明一个实施例触摸输入识别方法的流程图；

图5为本发明一个实施例触摸输入识别的示意图一；

图6为本发明一个实施例触摸输入识别的示意图二；

图7为本发明一个实施例触摸输入识别的示意图三；

图8为本发明一个实施例触摸输入识别的示意图四；

图9为本发明另一个实施例触摸输入识别的示意图一；

图10为本发明另一个实施例触摸输入识别的示意图二；

图11为本发明另一个实施例触摸输入识别的示意图三；

图12为本发明又一个实施例触摸输入识别的示意图一；

图13为本发明又一个实施例触摸输入识别的示意图二；

图14为本发明又一个实施例触摸输入识别的示意图三。

具体实施方式

下面将结合示意图对本发明的一种触摸输入识别系统及方法、设备、计算机可读存储介质进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。

在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

请参考图1所示，本发明实施例中提供一种触摸输入识别系统，包括：

触摸采样单元，用于将触摸点更新至采样点集中，其中，采样点具有设定距离的采样间距，且采样点总数为定值，采样时，当前触摸点与上一个采样点的距离超过所述采样间距，则将其加入所述采样点集中，当采样点数量达到所述定值时，则剔除集合中与前后采样点距离之和最短的采样点，并更新所述前后采样点的距离值，然后将当前触摸点加入所述采样点集；

采样点集分析单元，用于在触摸结束后，分析采样点集的特征，以至少获得拐角数量、拐角方向、起始点位置和终止点位置；以及

识别单元，用于根据所述采样点集分析单元获得的信息判断输入内容。

具体的，所述触摸采样单元用于将等距离触摸点更新至所述采样点集中，采用这一方式，能够避免常规技术中时间特征不可控导致采样特征丢失的问题，从而获得的采样点集更为准确。

如图2A-图2H所示，图2A示意了一个手写的字母“w”，本发明实施例中进行采样时，如图2B，为初始的两个采样点，二者间距为设定的采样距离。根据这一形式，进行持续采样，如图2C中，获得了10个采样点，假定采样点集中元素为10个，此时已经饱和，但是，如图2D所示，轨迹并未结束，需要更新采样点集。如图2E所示，由于第二个采样点与前后两个采样点的距离之和最小，故将所述第二个采样点剔除，此时采样点集中未9个采样点，能够继续进行采样。该剔除-采样的过程持续进行，如图2F和图2G所示。最终，当轨迹结束，并跟随整个轨迹采样完成，可获得如图2H所示的最终采样点。

采样本发明的上述过程，如此能保证n个采样点点的前n-1个基本均匀分布在轨迹上，不容易丢失特征。

需要说明的是，采样点的数量可以根据实际情况进行设定，本发明对此并不做特别限定。

在触摸过程中，触摸采样单元可以识别到触摸区域并计算出真实的触摸点，当触摸点与上一次记录的点的距离达到设定标准时，会将该点添加到采样点集中，由此完成等距离采样。

所述采样点集分析单元具体用于：当触摸结束后，计算每2n+1个连续采样点的中点运动角度，去掉错误拐角，并合并连续且同向运动的拐角，其中n为正整数。

其中，请参考图3所示，设定运动方向为Y轴，顺时针垂线方向为X轴，在Y轴正方向过坐标原点的+5°~-5°范围的拐角，即落入在区域范围①中的拐角，为所述错误拐角，其余区域范围②~⑧的拐角将用于判断左拐和右拐。

在所述采样点集分析单元中，所述拐角方向依据划线方向作为向量的方向而分为左拐和右拐。例如对于“V”型的划线，其划线方向包括沿向右下的方向和沿向右上的方向，则可以分解为两个向量，第一个是方向为右下的向量，第二个是方向为右上的向量，则第二个向量相对于第一个向量具有“左拐”的关系，由此在“V”型的划线中，拐角方向为左拐。

可见，在本发明实施例中，不需要计算绝对角度，使用起始划线方向作为起始向量，计算每个采样点前后移动向量的相对运动趋势，方便旋转输入，降低匹配难度。

进一步的，在所述识别单元中预存有模板，所述识别单元用于将所述采样点集分析单元获得的信息与所述模板进行匹配，以获得输入内容。

进一步的，所述模板为可编辑形式，以存储首次出现的输入内容（如用户自定义的文字等）。

基于上述内容，本发明实施例中还提供一种触摸设备，从而该触摸设备可以实现简单、快捷、准确地识别用户手势。

在本发明一个实施例中，还提供一种触摸输入识别方法，请参考图4所示，包括：

S100，将触摸点更新至采样点集中，采样点具有设定距离的采样间距，且采样点总数为定值，采样时，当前触摸点与上一个采样点的距离超过所述采样间距，则将其加入所述采样点集中，当采样点数量达到所述定值时，则剔除集合中与前后采样点距离之和最短的采样点，并更新所述前后采样点的距离值，然后将当前触摸点加入所述采样点集；

S200，在触摸结束后，分析采样点集的特征，以至少获得拐角数量、拐角方向、起始点位置和终止点位置；以及

S300，根据所获得的拐角数量、拐角方向、起始点位置和终止点位置判断输入内容。

下面结合图5-8进行一个示例的说明。

请参考图5所示，用户划线为“w”状，输入在触摸屏上，触摸采样单元能够将触摸点进行抓取并更新至采样点集中，如图6中以小的圆圈1代表了采样点（即触摸点）在划线上的分布状况。

之后，对采样点进行运动角度的分析，本发明实施例中，可以是实时进行的分析，即可以是在划线过程中的分析，此外，在存储能力较强的场景中，整个划线完成后再进行分析也是可以的。如图7中，箭头2示意了大致的划线过程，例如计算划线过程中每3个连续采样点的中点运动角度，并将同向运动的采样点的拐角进行合并。请参考图7和图8所示，在划线中的采样点11-采样点21的拐角中，去除错误拐角后，具有相同的方向（向左拐），因此去除后的采样点的拐角可以合并，记为第一个拐角3，示意性的在图7中以大圆圈进行了标识；采样点22的拐角相比于采样点21的拐角，呈现向右拐的方向，因此不参与上述拐角合并过程，但是在采样点22-采样点28的拐角中，去除错误拐角后，具有相同的方向（向右拐），因此这部分拐角可以合并，记为第二个拐角4，示意性的在图7中以大圆圈进行了标识；根据同样的原则，可知采样点29的拐角与采样点28的拐角呈现向左拐的角度，因此采样点29的拐角不参与上述合并过程，但是与之后的采样点的拐角，去除错误拐角后，具有相同的方向（向左拐），因此这部分拐角可以合并，记为第三个拐角5，示意性的在图7中以大圆圈进行了标识；由此，获得3个拐角。

请继续参考图7，根据划线方向作为向量的方向，则必然第一个拐向是左拐，第二个拐向是右拐，第三个拐向是左拐，可见上述分析过程与实际划线相匹配。

由此，对于“w”的输入，其判断条件包括至少具有3个拐角，且这3个拐角具有特定的方向，另外起始点和终止点是位于不同位置处，基于这些信息，就可以判断出“w”的输入。

另外，请参考图9-图11，示意了用户划线“s”状的判断过程。根据对“w”状的类似的处理过程，结合一般书写的习惯，至少会出现两个拐角6，且按照划线方向作为向量方向，则必然第一个拐向是左拐，第二个拐向是右拐。

请参考图12-图14，示意了用户划线“o”状的判断过程。“o”通常比较圆滑，即相邻采样点1的方向具有基本相同的变化，因此，至少会获得一个拐角7，且由于“o”为闭环结构，因此获得的拐角在合并后的起始点和终止点处，但是具有约360度的变向，变向可以是左拐（如图14所示），也可以是右拐。

由此，对于“o”的输入，其判断条件包括至少具有1个拐角，且1个拐角具有特定的方向，另外起始点和终止点是接近或者合一的，基于这些信息，就可以判断出“o”的输入。

以上示例性的展示了几种字符的输入及判断情况，本领域技术人员基于上述内容，当能够毫无疑问的得到其他常见字符的输入及判断。

可见，本发明能够通过简单的逻辑分析，即可得对触摸输入进行简单、快捷、准确地识别。

本发明一个实施例中，还提供一种计算机可读存储介质，其中存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被处理器执行时实现本申请的各方法实施方式。计算机可读存储介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括但不限于，相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种触摸输入识别系统，其特征在于，包括：

触摸采样单元，用于将触摸点更新至采样点集中，其中，采样点具有设定距离的采样间距，且采样点总数为定值，采样时，当前触摸点与上一个采样点的距离超过所述采样间距，则将其加入所述采样点集中，当采样点数量达到所述定值时，则剔除集合中与前后采样点距离之和最短的采样点，并更新所述前后采样点的距离值，然后将当前触摸点加入所述采样点集；

采样点集分析单元，用于在触摸结束后，分析采样点集的特征，以获得拐角数量、拐角方向、起始点位置和终止点位置；以及

识别单元，用于根据所述采样点集分析单元获得的信息判断输入内容。

2.如权利要求1所述的触摸输入识别系统，其特征在于，所述触摸采样单元用于将等距离触摸点更新至所述采样点集中。

3.如权利要求1所述的触摸输入识别系统，其特征在于，所述采样点集分析单元具体用于：计算每2n+1个连续采样点的中点运动角度，去掉错误拐角，并合并连续且同向运动的拐角，其中n为正整数。

4.如权利要求3所述的触摸输入识别系统，其特征在于，设定运动方向为Y轴，顺时针垂线方向为X轴，在Y轴正方向过坐标原点的+5°~-5°范围的拐角，为所述错误拐角。

5.如权利要求1所述的触摸输入识别系统，其特征在于，所述拐角方向依据划线方向作为向量的方向而分为左拐和右拐。

6.如权利要求1所述的触摸输入识别系统，其特征在于，所述识别单元中预存有模板，所述识别单元用于将所述采样点集分析单元获得的信息与所述模板进行匹配，以获得输入内容。

7.如权利要求6所述的触摸输入识别系统，其特征在于，所述模板为可编辑形式，以存储首次出现的输入内容。

8.一种触摸设备，其特征在于，包括如权利要求1-7中任意一项所述的触摸输入识别系统。

9.一种触摸输入识别方法，其特征在于，包括：

将触摸点更新至采样点集中，采样点具有设定距离的采样间距，且采样点总数为定值，采样时，当前触摸点与上一个采样点的距离超过所述采样间距，则将其加入所述采样点集中，当采样点数量达到所述定值时，则剔除集合中与前后采样点距离之和最短的采样点，并更新所述前后采样点的距离值，然后将当前触摸点加入所述采样点集；

在触摸结束后，分析采样点集的特征，以获得拐角数量、拐角方向、起始点位置和终止点位置；以及

根据所获得的拐角数量、拐角方向、起始点位置和终止点位置判断输入内容。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器运行时执行如权利要求9中所述的触摸输入识别方法。

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