CN1375782A - 掌上型办公室助理 - Google Patents

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Abstract

公开了一种能扫描输入文档的装置。根据一个实施例,一个线性扫描器与一台便携式计算设备合为一体并对扫描文档曝光。当该线性扫描器与扫描文档之间有相对运动时生成图像。该图像中的文字通过所述装置中的一种OCR引擎而再现,并可显示于所述便携式计算设备的显示屏幕上。随后可将再现的文字填入保持在所述设备中的记录的相关区段上,或者发送给另一设备。

Description

掌上型办公室助理
技术领域
本发明涉及便携式光学扫描器，更具体地说，涉及一种以低成本点式光学扫描器(point optical scanner)来捕获字母数字字符、符号或生物统计学标记(亦即指纹等)的方法和系统，所述扫描器与便携式计算设备(例如手掌大小的计算设备、个人数字助理(PDA)、带有数字网络连通性的智能电话及移动电话(亦即WAP电话)等)合为一体。
背景技术
每当两个或更多的人通信，无论其为业务内容还是个人内容，都会产生个人数据交换(PDI)。这种交换经常包括这类信息的交换：该信息中包含了字母数字字符及符号，例如像名片、购物收据、票券、合同、以及其它类型的文档。为管理这些经PDI所采集的信息，许多人使用便携式手持计算设备，如手持计算机、个人数字助理、智能电话和WAP启动电话，该智能电话和WAP启动电话带有有限用户接口、有限电源以及有限计算和存储资源。
以有限用户接口将所述数据捕获进一个便携式计算设备一直是一个挑战。所述便携式计算设备中有一种(例如Palm公司出品的掌上型手持设备)提供了手写板，用户可从该手写板逐字地写入文字。通常要花若干分钟来从一个名片将相关信息输入这样的设备。虽然这类输入乏味而费力，便携式计算设备毕竟提供了超过恼人输入机制的更多方便。
许多名片带有一个位于名字、名称、一个或多个电话号码、电子邮件地址旁的符号图案或图形徽标。对于名片上的这种图形徽标来说，目的之一是使名片的接受者留下对该名片所隐含的商业机构/相关服务/产品的强烈印象。但上述基于文字的输入会使所述图形徽标的作用归于无效，这当然不是名片中包含的商业机构所希望的。
所以需要便于使用某种简便输入装置的便携式设备，使得用户可以在读入文字信息的同时读入图形信息。
发明内容
考虑到上述问题及需求而作出了本发明，本发明对于像个人数字助理(PDA)这样的便携式计算设备，有着特别实际的用途。根据本发明的一个方案，将一台线性扫描器与一台便携式设备合为一体并使之起到了该便携式设备的输入装置的作用，用以扫描输入文字、字母数字字符、符号数据或生物统计学标记。特别是将文档上的内容扫描输入(亦即捕获)，使用在所述便携式设备上的或在可访问远程服务器设备上的特定类型软件模块加以分类和处理。本发明的一个优点和好处即在于提供了一种便携式的或称掌上型的办公室助理(officeassistant)，它带有有利其输入能力的某些基本办公装置(office utility)。
以下将描述运用本发明及附图说明的所得实施例，与上述优点一道所实现的目的、其它优点及好处。
附图说明
通过以下结合附图所作的详细描述，易于理解本发明，其中同样的标记编号表示同样的结构元件，并且附图中：
图1为带有一台相连笔式扫描器的个人数字助理的立体图，可将其用于实施体现本发明的方法和系统；
图2A和图2B表示具有一台集成式名片扫描器的个人数字助理，可将其用于实施体现本发明的方法和系统；
图3表示功能性硬件部件的功能区块框图，这些硬件部件与一台典型无线通信设备配套，可将其用于实施体现本发明的方法和系统；
图4表示功能性软件模块的功能区块框图，这些软件模块与一台典型无线通信设备配套，可将其用于实施体现本发明的方法和系统；
图5表示一个典型屏幕显示器，显示根据本发明一个实施例而进行了指纹信息捕获后处理的结果；
图6A是一个表示掌上型办公室助理(palm office assistant)的示意图，该掌上型办公室助理可与个人计算机、无线网或通用计算设备通信；
图6B表示一个示范性的接触式图像传感器(contact image sensor)，该图像传感器可用在一台与便携式计算设备合为一体的线性扫描器上；
图7是一个处理流程图，涉及根据本发明一个实施例而对被捕获成分所作的基于规则型处理(rule based processing)。
具体实施方式
本发明涉及便携式设备，该设备配备用于捕获、处理、储存及添加文档上的输入文字、字母数字字符、符号数据或生物统计学标记的方法和系统。所述设备可包括(但不限于)手掌大小的计算设备、个人数字助理、智能电话及数据网联通的蜂窝电话(data network enabledcell phone)。根据本发明的一个方案，将一台线性扫描器与一台便携式设备合为一体并使之起到了该便携式设备的输入装置的作用，用以扫描输入文字、字母数字字符、符号数据或生物统计学标记。特别是将文档上的内容扫描输入(亦即捕获)，使用驻留在主体便携式设备(subject portable device)或在可访问远程服务器设备上的特定类型软件模块加以分类和处理。本发明所提供的一个优点和好处在于一种便携式的或称掌上型的办公室助理，将某些基本办公装置结合进一台便携式设备中。
本发明的详细描述大量使用这样的词语：过程，步骤，逻辑块，处理，以及其它直接或间接代表与网络相连的数据处理设备操作的符号表示法。这些处理描述及表示法通常由本领域技术人员用来最有效地向本领域其他技术人员传达其工作内容。这里所用的“一个实施例”或“一实施例”意为结合该实施例所描述的某个特定特征、结构、或者特点可包括于至少一个本发明实施例中。本说明书中多处出现的“在一个实施例中”这一句子，并非一定都指同一个实施例，独立或备选的实施例也并非一定与其它实施例彼此互不兼容。另外，表示一个或多个本发明实施例的处理流程图或示意图中，区块的顺序并不表明任何固有的特定顺序，也不意味着对本发明的任何限制。
现参看附图，在所有这些附图中，相同编号都表示相同的部分。图1表示一种基础系统结构，在此结构中可根据一个优选实施例来具体实施本发明。个人数字助理(这里也称之为PDA)102经一个像USB接口这样的串行连接接口，而与一个像无线访问协议网络(WirelessAccess Protocol network)这样的网络具有连通性，并连接到扫描笔(ScanPen)106上。本领域普通技术人员会认识到，可使用一个带有一体化扫描设备的个人数字助理或一台连接到个人数字助理上(通过某种短程无线通信手段，亦即蓝牙或红外)的扫描设备来运用本发明。
扫描笔106是一个钢笔大小、光束扫描的信息收集设备，包括一个传感器和相关光学器件，该光学器件收集从文档上反射的光并将其聚焦到所述传感器上。扫描笔106可起到与所述传感器结构相关的1D或2D扫描器的作用。在操作中，用户持扫描笔106并令其移动经过打印在文档上的文字，结果即捕获了所述文字的图像。如果PDA102具有足够计算资源，可将图像发送到PDA102进行光学字符识别(OCR)。扫描笔106从光学上具有嵌入式语言特定光学字符识别引擎(亦即ASIC)，它完成板上OCR处理，从而在处理字符时，为PDA102解除了一部分处理负担。
根据本发明一个实施例，文档110(包含文字112以及图形徽标或指纹114)可使用扫描笔106而扫描输入。文字112由扫描笔106中的嵌入式OCR处理模块加以处理，并随后由PDA102中的一个应用程序模块进行处理。换言之，扫描图像中的文字首先由光学上识别，随后发送给PDA102。PDA102中的所述应用程序模块可对识别的文字进行语法分析，并随后根据一组预定规则而析取文字集。在从一个名片上取得文字112时，即可析取出名和姓、电话号码、地址及电子邮件地址，并填入记录中的适当字段。
打印图形114也可被扫描输入并转换为傅立叶变换图像(FourierTransformed Image)，以进行标识匹配，看其是否为个人指纹。驻留在PDA102或某个远程可访问服务器设备中的软件模块可完成这一傅立叶变换。如打印图形114是一般的图形表示，就会保留这一扫描的图像并将其置于一个记录中的适当字段(如果有这样一个字段的话)。
根据本发明的一种形式，可捕获一个感兴趣文档上的内容，以分立的应用程序存储部分所述文档(亦即电子邮件联系目录，地址簿等等)，并通过查看PDA102的显示屏幕116来明确地核实所述文档的识别。在处理开始时，驻留在终端设备中的(或作为小应用程序或应用程序而嵌入的)软件模块引起一系列的屏幕显示器及相关网络交互事件发生。可用有效信息(亦即时间标记，用户特定电子签名，以及可表示为字母数字字符串或机器可读符号的有效信息)来补充捕获的图像或事件指示，并加以后续处理以便储存及将来显示。这一信息可在本地储存和/或储存于一台指定的远程服务器设备，以便日后参考。
在这里规定(这无损于通用性)，交互作用涉及用户根据终端设备的用户接口而完成的活动(亦即显示内容，根据显示在主体终端设备(subject terminal device)上的内容而进行用户输入/输出)，所述终端设备可以联网，也可以不联网。本发明的优点包括留存感兴趣文档的能力以及验证那些显示文档的标识的能力。另外，扫描笔106(可由PDA102为其提供能源)可设计得远比那些在市场上见得到、用来完成语言翻译的产品简单。
图2A和图2B表示一个具有合为一体的名片扫描器206的PDA202，，可将其用于实施体现本发明的方法和系统。本领域普通技术人员会认识到，可使用所示名片配置之外的许多类型的集成式扫描器(可拆卸或不可拆卸的)，而并不偏离本发明的原则或范围。
图2A中，包含文字210、符号212和指纹214的名片208通过名片扫描器206。其内容被捕获并缓冲，以便由驻留于PDA202或可访问远程服务器设备上的应用程序(或称软件)模块进行处理。捕获图像成分的分辨率(亦即dpi)可根据扫描对象而重新设定。例如，如果要作傅立叶标识确认/指纹分析，则分辨率要求即要高于仅作简单OCR的情况。
参看图2B，名片224的图像被捕获，并光学显示在PDA202的屏幕上。在作OCR处理及后续的模板匹配时，将某些捕获内容与特定字段类型相关联。<Jane W.Dow>被识别为一个名字，<Gourmet CoffeeService>被识别为一个公司/服务的名称，<650-550-4011>被识别为一个电话号码，而jdow@aol.com被识别为一个电子邮件地址。由于这些串类型与特定外形(profile)相配，就可对其应用某些功能。例如，图标218是一个链接，可用其打电话而无需拨号；图标220是一个链接，可用其自动填写电子邮件的<发到：>栏。另外，图标222提供了捕获到的指纹图像，该指纹图像可用于下面描述的身份确认。
图3表示功能性硬件部件的功能区块框图，这些硬件部件与一台典型无线通信设备配套，可将其用于实施体现本发明的方法和系统。所述设备包括一台如上所述的集成式扫描器304，一个像ARMTM处理器308这样的微处理器，一个LCD及相关控制电路312，用户接口316(亦即键台/键盘和打印设备)，功率管理电路320，内存324(RAM和ROM)，电源328，以及用于与无线数据网络(亦即GSM，TDMA，CDMA，PCS等)通信的收发器和相关电路。所有这些部件都可通过一条由所述微处理器控制的数据总线来通信。该总线以及各部件与该总线的各自接口的详细设计是本领域技术人员所了解的。
图4表示功能性软件模块的功能区块框图，这些软件模块与一台典型无线通信设备配套，可将其用于实施体现本发明的方法和系统。系统结构400包括一个设备驱动器404，该驱动器有利于处理电路与配属扫描设备之间的通信；一个应用程序接口(API)408；一个可变功率管理模块412，该模块使得变化之间的设备有效时间(device alivetime)达到最大；扫描控制模块416，该模块根据功率管理机制(该机制通过可变功率管理模块412实现)来控制可用扫描模块(亦即1D、2D、最大分辨率等)；以及为处理个别捕获成分类型所需的各种处理模块。
还可选择令指纹识别控制模块420根据指纹图像来标识捕获内容类型，并将这些图像(亦即经傅立叶变换的图像)变换为可被处理、用于身份确认的格式。图像压缩模块424压缩捕获内容，以便使存储效率和传输带宽利用率最大化。OCR引擎模块428根据扫描机制(亦即语言选择、预测文字处理等)来协调嵌入式OCR处理元件的活动。模板匹配模块432使用预定规则来匹配个别的串类型(亦即名字、电话号码、电子邮件地址)，并根据类型分类(亦即通过与某个链接的互动而快速拨出一个电话号码)来实现可用链接。软件模块434和438根据用于各扫描成分(相应为文字或图像)的最佳配置来协调传感元件的组合。
图5表示一个典型屏幕显示器，显示根据本发明一个实施例而进行了指纹信息捕获后处理的结果。在这一示范性实施例中，将捕获的指纹图像506与先前储存的变换图像比较——先前储存的图像存放于可信第三方服务提供者(Trusted Third Party Service Provider)(亦即一个鉴定管理机构)处，如果发现匹配，选定信息即被发回请求方。在屏幕上提供与名片关联的个人照片508、鉴定管理机构510的标识、以及对此人所提供的一些商业资料的链接。
图6A示出一个示意图600，其中掌上型办公室助理602可与个人计算机606、无线网608或通用计算设备通信610通信。掌上型办公室助理602可相当于图1中设备102或图2中设备202。掌上型办公室助理602的一个特点即在于其扫描装置，该扫描装置便利了扫描对象的图像扫描，所述扫描对象包括文字和图形表示。有了这种扫描装置，掌上型办公室助理602的用户可方便地输入冗长的文字，基本上解决了这类便携式设备所常见的文字输入问题而无需全功能键盘。
根据一个实施例，掌上型办公室助理(POA)602使用了如图6B所示的接触式图像传感器620。现参见图6B，其中表示了一个示范性接触式图像传感器的剖面图。光源622对玻璃盖板624下的扫描对象(未示)提供照明。对于彩色扫描来说，光源622向扫描对象提供3种不同的照明，例如红、绿和蓝光。扫描对象(图中未示)可以是一张纸(例如一张名片)，面朝上放置并且卷动或移动通过玻璃盖板624，从而使扫描面为光源622所照明。玻璃盖板624透明，并形成了某种聚焦装置来使所述纸张被适当地扫描。当光源622将光发射到所述纸张上，如626所示，从纸张反射的光即穿过盖板玻璃624，射向光学透镜628，该光学透镜一般是一组垂直的渐变折射率微型(圆柱型或棒型)透镜。应认识到本发明并不依赖于所述透镜或光源，这一配置中的特定光源和透镜组有利于进行本发明的描述，而并不对其构成限制。在光学透镜628下，是由一个光电探测器阵列构成的图像传感器630，这个光电探测器阵列以CMOS或CCD传感器制成。所述阵列可配置成一维阵列或二维阵列，通常分别称之为线性传感器或面传感器(areasensor)。应注意到这里所进行的描述建立在线性传感器基础上，本领域技术人员会认识到，本发明的原则同样可应用于二维阵列。光学透镜628将所述反射光收集到光电探测器上，这些光电探测器将该反射光转换为线性代表反射光强度的电子信号，该电子信号随后通过一个连接器634而发送到数据总线632。
为使盖板玻璃624下的扫描对象被完全扫描，必须使该扫描对象与图像传感器630彼此相对运动。根据一实施例，使用一个光学编码器636来使扫描对象与图像传感器630的运动同步。在操作中，用户可使结合有接触式图像传感器的便携式设备移动经过扫描对象上的一行或多行文字串。所述扫描对象与接触式图像传感器之间的接触运动引起光学编码器636转动，从而记录下这一运动(亦即速度)。从光学编码器636记录下的运动被用来使图像数据同步生成。带有一个光学编码器的同步电路的详细设计是本领域技术人员都了解的，这里不再描述，以免使本发明的各方面模糊不清。另外，其它运动机制也可被用于引起所述扫描器与扫描对象之间的相对运动。
现在回到图6A，POA602接收到来自捕获图像的文字信息后，该文字信息即可通过一条电缆(例如RS232)而传输到一台个人计算机606，该计算机可运行一个应用程序来存储所述文字信息，以供其它实际应用。例如，个人计算机606上的应用程序是包括有一个联系数据库(contacts database)的Microsoft Outlook。如所述文字信息来自一张名片，该文字信息即会在POA602中受到语法分析，并析取出相应内容而且填入一个记录中的相关字段。此后POA602即保持这一记录，以便在用户请求时显示该记录。可随后将所述记录发送到个人计算机606中的所述联系数据库，从而使该数据库得以更新。
在另一实施例中，POA602可将识别的文字以及捕获的图形表示经一个无线网608而发送到一台远程设备。在这一实施例中，POA602配备一个收发器，以便与无线网608通信。另外，POA602还可配备各种接口，从而使其可与其它计算设备610正常地通信。在一个实施例中，POA608有一个红外(IR)接口，可与同样配备了IR接口的打印机或传真机通信。通过该红外接口，即可将数据(例如识别的文字或图形图像)发送到所述打印机或传真机。本质上，POA602如其名字所暗示的那样，配备了某些基本办公室装置。
图7是过程700的流程图，该过程涉及根据本发明一个实施例而对被捕获成分所作的基于规则型处理。在704确定是否正在处理的一种成分由字符串构成(亦即文字)。如检测到文字成分，则在712以光学字符识别(OCR)对其处理并在716对应模板过滤器进行匹配，在716处识别预定的字符串类型(亦即名字、电话号码及电子邮件地址等)以进行特别处理，这种特别处理以在748处所示的处理结果来进行。在720，确定是否捕获成分是指纹。如果图像为指纹，则在728生成一个变换图像(亦即傅立叶变换图像)；如要求进行身份确认(732)，则该变换图像即被发送到一个鉴定管理机构(736)进行处理，并在740生成一个确认消息，在748显示其结果。如图像既非文字也非指纹，则在724将其作为一般图像处理，如要求的话，在748显示其结果。
对本发明以一定程度的特殊性而作了足够详细的描述。本领域技术人员理解，这里所公开的实施例仅起示范作用，可对各部分的配置及组合作各种各样的变化而不偏离本发明权利要求的精神和范围。尽管这里详述的实施例也许从格式和配置上看，显得包括了某些对信息单元的表示的限制，但本发明的适用性显然超出了这类实施例——本领域技术人员会认识到这一点。因此，本发明的范围仅由所附权利要求书所界定，而非以上的实施例描述。

Claims (15)

1.一种掌上办公室助理(palm office assistant)，包括：
一个便携式计算设备；
一个与所述便携式计算设备合为一体的扫描器，当所述便携式计算设备与一个扫描对象有相对运动时，所述扫描器对该扫描对象曝光并生成其图像；
其中所述便携式计算设备包括一种接收所述图像并从其中产生文字的光学识别引擎(optical recognition engine)。
2.如权利要求1的掌上办公室助理，其特征在于所述便携式计算设备包括一个显示屏幕，用于显示从所述光学识别引擎得到的文字。
3.如权利要求2的掌上办公室助理，其特征在于所述光学识别引擎是在所述便携式计算设备中执行的一个软件模块。
4.如权利要求1的掌上办公室助理，其特征在于所述扫描器通过所述便携式计算设备而在操作上可控。
5.如权利要求4的掌上办公室助理，其特征在于所述扫描器的图像分辨率可通过所述便携式计算设备而重新设定。
6.如权利要求1的掌上办公室助理，其特征在于所述扫描器包括一个光学编码器，该编码器记录所述便携式计算设备与扫描对象之间的相对运动。
7.如权利要求1的掌上办公室助理，其特征在于所述扫描器是包括一个线性传感器、一组光学透镜、以及一个照明源的接触式图像传感器(contact image sensor，CIS)。
8.一种掌上办公室助理，包括：
一个便携式计算设备，包括一个显示屏幕和一个接口；
一个笔式扫描器，通过所述接口而与所述便携式计算设备通信，该笔式扫描器扫描输入文档上的文字并通过一种内置OCR引擎而再现所述文字；
其中所述文字显示于所述便携式计算设备的显示屏幕上。
9.一种掌上办公室助理，包括：
一个便携式计算设备，包括一个显示屏幕；
一个线性扫描器，与所述便携式计算设备合为一体并对扫描文档曝光，所述线性扫描器包括一个接触式图像传感器，而且当所述线性扫描器移动经过所述扫描文档上一个区域时生成图像，该区域包括文字，在所述便携式计算设备中执行一种OCR引擎来处理其中所述图像，从而再现所述文字；
在得到请求时，所述文字可显示在所述显示器屏幕上。
10.如权利要求9的掌上办公室助理，其特征在于所述线性扫描器进一步包括了使所述图像在线性扫描器中同步生成的光学编码器。
11.如权利要求9的掌上办公室助理，其特征在于所述便携式计算设备执行一个或多个应用程序，对所述文字进行语法分析，并填入其中所保持的一个或多个记录中的相关字段。
12.如权利要求11的掌上办公室助理，其特征在于所述便携式计算设备能将所述一个或多个记录经通信链接而发送给另一个设备。
13.如权利要求12的掌上办公室助理，其特征在于所述通信链接为有线链接或无线链接。
14.如权利要求9的掌上办公室助理，其特征在于所述便携式计算设备包括了电话功能。
15.如权利要求9的掌上办公室助理，其特征在于所述扫描文档的区域还包括了图形表示。
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