CN1845053B - 手写拼式移动虚拟键盘认别拼音汉字英文输入技术 - Google Patents

Abstract

一种动态可拼式移动虚拟手写键盘，用于一笔写出多个音节及部件，一笔音节输写法是一种在优化的可移动的韵母键盘及声母键盘上用鼠标(笔)快速微动一笔写出拼音的技术。是手写拼音的一种方法，书写简单有一致性，可完全认别书写轨迹并把其转化为所需的拼音。设计了虚拟键盘的汉字一笔部件输入及英文单词输入。

Description

手写拼式移动虚拟键盘认别拼音汉字英文输入技术

(一)技术领域

本发明涉及一种用于认别的可拼式可移动的手写虚拟键盘，认别汉语拼音、认别汉字部件、认别英文的方法。用手写虚拟键盘书写汉语拼音、书写多个汉字部件、书写多个字母的方法。将汉语拼音、汉字部件串转化为汉字、将多个字母转化为英文的方法。用书写法选字的方法向计算机中输入中文和英文。

(二)背景技术

本发明是继承了和扩展了中国在1997年11月12日申请的专利ZL97120281.8的技术特点，手写拼音是对鼠标点击拼音及标准虚拟键盘的一笔手写拼音的技术进步，是手写汉字的一种方法。对于标准虚拟键盘的一笔手写拼音的技术缺点是：第一是鼠标移动距离较长，第二是鼠标在书写拼音时移动的轨迹复杂，第三是不利于音节的书写，第四是没有根据输入点的坐标来移动配置虚拟键盘，使书写快速简单。

本发明对ZL97120281.8中的鼠标在虚拟键盘中移动时轨迹的走向编码进行了改进，实时记录了鼠标在虚拟键盘中移动时的轨迹，并应用到本发明中。本发明中的汉字拼形输入是在ZL97120281.8基础上进行了改进，增加了一笔输入多于两个以上部件的方法。对于英文的输入，可写出多个音节，书写较简单。

(三)发明目的

创造一种准确的手写汉字的输入方法，创造一种通过移动及配置键位来提高书写速度的虚拟键盘。一笔写出汉语拼音及汉字的方法。一种大众化的在移动电脑设备上提高汉字输入效率的技术方法。一种一笔写出多个音节的英文的方法。

发明内容

本发明中鼠标是指在功能上有鼠标左键功能的鼠标及笔触工具。

快速输入的虚拟键盘的特点：划分为两个输入区域，一个是声母输入区域，对于拼形键盘，是汉字首部件输入区，在本发明中称为第一输入区，另一个是韵母输入区；对于拼形键盘，是汉字中部部件加尾部部件输入区，在本发明中称为第二输入区。

该方法是一种一笔快速写入多个键符的技术。一笔手写键盘输入技术其技术特点是虚拟键盘的移动与写入笔迹的移动方向相反，缩短了一次输入多个键位移动距离，待输入的第二输入区可移动到输入点附近或称第一输入区输入点附近。一次输入的多个键位经过筛选程序可输出汉字的有效部件组合或汉字编码或汉字拼音的有效字母组合。

第一输入区及第二输入区所产生的数据，对应一个词的首部、中部及尾部，产生部件组合或词根，有利于词汇语言学的程序化分析，提高了书写认别的准确性。同样适用汉字字型分析及输入。

虚拟键盘操作：

在屏幕键盘上用鼠标进行“点操作”操作及“划操作”来输入。

“点操作”操作及“一笔操作”定义如下：

“点操作”：一次输入单键方式(写字笔划1)，在屏幕键盘上，鼠标的单击操作，可输入该键位。

“一笔操作或一笔书写”：一次输入多键方式(写字笔划2)，在屏幕键盘上，鼠标在不同键位上的一次操作，即鼠标在一个键位上按下移动到另一个键位上抬起的一次操作，可输入经过的键位并通过筛选的一种键位组合。

虚拟键盘选字操作：一笔书写技术可在虚拟键盘字符列表中选取所需字符及组合。

字母串分析及部件串分析：

对鼠标在虚拟第一键盘区及虚拟第二键盘区产生的字母串或字符串，在本发明中分别称为一区字母串或字符串及二区字母串或字符串。将字典表分解为一区字母串或字符串数据表及二区字母串或字符串数据表，对字母串或字符串进行测试。

其字母串或字符串数据表是有序的。

汉语拼音音节表要建立一区字母串数据表及二区字母串数据表，即声母表及韵母表，韵母中间组合表。

同理，汉字字型串分析，要根据汉字字典，建立一区字符串数据表及二区字符串数据表，即首部部件表及其他部分部件表。他部分部件表分为中间部件表及尾部件表。

其他拼音文字可根据其字典分别建立一区字母串数据表及二区字母串数据表。

英文可根据其字典分别建立一区字母串数据表及二区字母串数据表。即辅音字母表和辅音字母组合表含前缀表，建立元音字母表和元音字母组合表含词根表后缀表。

索引原测：

首部字符及组合的数据表的索引字为首部字符及组合；单词的尾部字符为鼠标抬起时的字符，中部字符组合加单词的尾部字符组合的数据表的索引字为单词的尾部字符。

中间字符串测试原则：

由最大不同或有效字符组合数到最小组合数依次测试，当中间字符只选取一个字符测试时，由相连相同字符数数目最大到小依次测试。

一笔拼音虚拟键盘：

分为声母键盘及韵母键盘，各自为两行结构，鼠标按下一个声母键盘的键位时，韵母键盘移动到该键位附近，使书写韵母时较容易，并且构造了两个不同特点的认别区域。

拼形虚拟键盘：

分为汉字首部键盘及汉字中部加尾部键盘，首部键盘为两行结构，汉字中部及尾部键盘为三行结构，鼠标按下一个汉字首部键盘的键位时，汉字中部加尾部键盘移动到该键位附近，使书写汉字时较容易，并且构造了两个不同特点的认别区域。

英文虚拟键盘：

分为单词首部键盘及单词中部加尾部键盘，首部键盘为一行或两行结构，单词中部及尾部键盘为三行结构，鼠标按下一个首部键盘的键位时，中部加尾部键盘移动到该键位附近，使书写单词音节时较容易，并且构造了两个不同特点的认别区域。

一笔拼音书写取码规则：

鼠标按下时，取第一个字母，为拼音的声母，zh以Z代表，被视为一个字母，ch以C代表，被视为一个字母，sh以S代表，被视为一个字母；鼠标抬起时取这组拼音的最后一个，ng以G代表，被视为一个字母，鼠标移动时，鼠标经过的字母为这个拼音的中间字母，通过筛选，选出有效的中间字母组合，为拼音的韵母组合，与第一个字母组成一个有效的拼音形式。

拼形书写取码规则：

鼠标按下时，取第一个部件或组合，为汉字的首部及组合，鼠标抬起时取汉字的尾部件，或限定长度的尾部件，鼠标移动时，鼠标经过的部件为这个汉字的中间部件，通过筛选，选出有效的中间部件组合，加上尾部件，与第一个部件或组合组成一个有效的汉字中部部件加尾部件形式。

单词书写取码规则：

鼠标按下时，取第一个字母或组合，为单词的首部及组合，鼠标抬起时取单词的尾部字母，或音节的尾部字母，鼠标移动时，鼠标经过的字母为这个单词的中间字母，通过筛选，选出有效的中间字母组合，加上尾部字母，与取第一个字母或组合组成一个有效的单词中部加尾部形式。

入选的拼音格式：选取鼠标按下时的第一字母+选取鼠标移动时记录的键位字母+鼠标抬起时的字母。

入选的拼形格式：选取鼠标按下时的第一部件或组合+选取鼠标移动时记录的键位部件+鼠标抬起时的部件。

入选的单词格式：选取鼠标按下时的第一字母或组合+选取鼠标移动时记录的键位字母+鼠标抬起时的字母。

一笔拼音虚拟键盘设计：

采用声母键盘及韵母键盘两个书写区，韵母键盘可移动。

声母键盘设计见图1。

韵母键盘设计见图2。

一笔拼音虚拟键盘见图3。

一笔拼形虚拟键盘设计：

汉字首部键盘设计见图6。

汉字中部加尾部键盘设计见图7。

一笔拼形键盘见图8。

一笔英文虚拟键盘设计：

第一输入区键盘见图9。

第二输入区键盘见图11。

一笔英文键盘见图12。

拼音有效性测试表：

拼音音节表

声母表

zh用Z表示

ch用C表示

sh用S表示

韵母表

ng用G表示

多字符韵母表：

uai

uan

uang

ian

iang

iao

iong

拼形有效性测试表：

见ZL97120281.8中形母表。

ZL97120281.8实施的形母笔输入法表。

汉字部件表。

中间汉字部件表。

部首汉字部件表。

尾部部件汉字部件表。

单词有效性测试表：

单词表选英文单词表。

辅音字母表和辅音字母组合表含前缀表

音字母表和元音字母组合表含词根表后缀表。

主程序流程：一笔拼音，适应书写汉字及单词：

键位坐标的定义：

1定义每个键位的坐标边界。

2定义声母键盘的坐标边界或第一输入区键盘坐标边界。

3定义韵母键盘的坐标边界或第二输入区键盘坐标边界。

4启动虚拟键盘接受鼠标数据。

鼠标在虚拟键盘的一笔操作流程：

第一步  判断鼠标落点区域及起点区域；

第二步  落点区域及起点区域是否在该虚拟键盘界面内；

第三步  在该界面内判断落点区域及起点区域是否相等；

第四步  相等是单个按键操作调用拼音单次击键发射程序，完成单个按键输入；

第五步  不相等并且到过韵母键盘区是拼音组合按键操作调用拼音多次击键发射程序，完成拼音组合按键输入。

该过程适应书写汉字及单词。

组合按键输入处理程序：

中间字母的记录程序：鼠标按固定步长移动时落在键位上的点数转化为该键位的字母数记录，去掉某个键位字母数极少的记录。鼠标按下时，取拼音的第一个字母，鼠标抬起时取这个或这组拼音的最后一个字母。鼠标移动时，鼠标经过的字母为这个或这组拼音的中间字母。通过筛选，选出有效的中间字母组合，组成一个有效的拼音。其中有效的中间字母组合分为一个字母及多个字母这两种情况。

对于一笔拼音输入来说，只有鼠标在韵母键盘区域移动时，才连续记录鼠标的轨迹并转换为键位对应的字母。声母字母单记录，按鼠标的起点记录拼音的首个声母，对于多个拼音输入，对声母的记录要记录鼠标在声母键盘的y坐标的极大值点处的键位，取其字母为声母。

该程序适应书写汉字及单词。

第五步过程1

拼音的特殊规测语言处理程序：当检测出中间字母的记录序列符合拼音的特殊语言规测时，采用该规测形成拼音，直接调用该拼音的多次击键发射程序，同时关闭其他拼音多次击键发射程序

该程序适应书写汉字及单词。

第五步过程2

判断中间字母多个韵母有效的程序：根据韵母表，当检测出中间字母的记录序列符合拼音的多个韵母规测时，加上中间字母两个字母，验证完该类组合的拼音模式是否有效，若拼音有效，调用拼音多次击键发射程序，同时关闭其他拼音多次击键发射程序

该程序适应书写汉字及单词。

第五步过程3

判断中间字母一个韵母有效的程序：当检测出中间字母的记录序列符合拼音的一个中间韵母规测时，加上中间字母一个字母，验证完该类组合的拼音模式是否有效，字母串中间相同的字符数较多的一个，优先取之，由大到小依次组成拼音形式与音节表比较，若拼音有效，调用拼音多次击键发射程序；若拼音无效，不加中间字母，进行测试，若有效，调用拼音多次击键发射程序，同时关闭其他拼音多次击键发射程序

该程序适应书写汉字及单词。

主程序调用的其他子程序：适应书写汉字及单词：

子程序1

拼音多次击键发射程序：是代替手工击键的程序，调动系统拼音输入法，输入相关拼音，输出汉字。

子程序2

拼音中间字母选取程序：当鼠标左键按下在键位间移动时，程序记录鼠标在该键位中留下的点数，并把点数转换为该键位所代表的字母，程序就记录了该键位所代表的相同的一串字母，当鼠标走到另一个键位时，就记录了另一串字母。首先选取记录键位字母最多的一个字母为拼音的中间字母，并且由大到小依次测试拼音是否有效。

子程序3

拼音的有效性程序：拼音的有效性由汉语拼音音节表来确定。分为声母表及韵母表。声母表确定输入的声母；韵母表确定输入的韵母组合。

子程序4

韵母键盘移动程序：当鼠标在声母键盘按下时，根据该坐标点位移动韵母键盘到该点位附近的程序：

该程序根据鼠标在声母键盘按下时的坐标移动韵母键盘并显示韵母键盘。

子程序5

应用程序的窗体位置移动程序：与鼠标运动轨迹实时反方向运动的虚拟键盘程序：

该程序是含有虚拟键盘界面的一个窗体应用程序，根据窗体应用程序的窗体显示的位置坐标减去鼠标坐标的一定百分比，来确定应用程序的窗体显示的位置。

子程序6

确定鼠标标极点程序：对鼠标x坐标及y坐标极值的记录，可在一笔操作内选取处在极值点处的键位。该程序在一笔写出一个汉语拼音音节时不用，在一笔写出多个汉语拼音音节时调用。该程序适应书写汉字及单词

选字程序：记录鼠标在选字键盘内外的书写轨迹并转化为序列码，用该序列码选候选字词。书写轨迹从序列码起点开始定义，即相同书写轨迹可以定义不同序列码，也可定义相同序列码。

虚拟键盘的支持技术：一般带有公共图形接口GUI的计算机操作系统就可支持虚拟键盘技术。

本发明可根据虚拟键盘显示的数据表，通过鼠标书写轨迹选取所需的数据。

(四)效果

一笔可写出所有拼音，手写时鼠标移动距离短，路线简单较一致，认别准确，提高手写汉字的速度及准确度。对于汉字拼形输入及英文输入，较快写出汉字及单词。

(五)说明书附图说明

图1说明：

是拼音声母键盘界面。按汉语拼音声母次序两行十一列排列。

 

b

p

m

f

g

k

h

zh

ch

sh

y

d

t

n

1

j

q

x

z

c

s

w

图2说明：

是拼音韵母键盘界面，含声母r及韵母r。两行四列排列。

 

o	n	ng	u/r
				u	a	i	e

图3说明：

拼音输入键盘界面，由声母键盘输入界面图1、韵母键盘输入界面图2加含选字词键盘界面图9及功能键及文本窗体组成。

图4说明：

是主程序流程图。完成手写收入的一次输入过程。

图5说明：

是组合按键输入处理程序流程图。

图6说明：

按ZL97120281.8汉字部件的分类方法，第一行为ZL97120281.8的汉字部件键位。按部件分类标准，添加常用部件，常用首部占用一个键位，第二行是ZL97120281.8的合部件。

键位部件代表及对应键位字符对照表一：

键位部件代表及对应键位字符对照表二：

 

弓

雨

贝

广

疋

覀

虫

巳

衤

钅

彳

文

石

米

羊

火

竹

酉

鸟

ej

nx

nr

cx

ir

ho

dv

ds

uk

lf

1l

lx

lo

xk

xf

xr

xx

so

jj

两行十九列，键位分布如下：

图7说明：按ZL97120281.8汉字部件的分类方法，分出汉字部件中部及尾部，按ZL97120281.8中图1设计，三行六列设计。根据图6键盘的输入点，图7键盘可移动到这个输入点附近。

键位部件代表及对应键位字符对照表：

键盘字符对照表：

当鼠标进入该输入区时，首先显示

即鼠标先进入这个输入区，之后该输入区显示为：

为了书写方便，当鼠标进入第一列及第二列时，第五列第六列显示在第一列左边，显示次序为第六列第五列，“井”键位向左移3个键位显示。同理，当鼠标进入第五列第六列时，第一列及第二列显示在第六列的右边，显示次序为第二列第一列。

图8说明：

拼形输入键盘界面，由图7输入界面、图6输入界面加含选字词键盘界面图9及功能键及文本窗体组成。

图9：选字键盘：三行两列排列。

有重码时，通过点击或手写方式选择所需字词。目前，设计为一个键位选多个字词，是手写虚拟键盘，通过手写轨迹认别选字。

图10说明：字母键盘，为第一输入区：

按a---z排列，为一行或两行结构，设计为一行结构：abcdefghijklmn opqrst uvwxyz th。设计为两行结构为：

第一行为abcdefghijklmn；第二行为opqrstuvwxyz th。

添加词的首部复合辅音字母组合键位，如ch，str，sh，dr，cl，fl，gr，tr，ph。

图11说明：移动键盘，为第二输入区，第二输入区又分为两个区，一个为可见区，另一个为暂时不可见区：

可见区：

 

p

y

f

g

c

1

a

e

i

o

u

r

暂时不可见区：

 

d

h

t

n

s

w

z

q

j

k

b

m

v

x

当鼠标在可见区时，暂时不可见区显现，如下表，

称输入二区：

 

p

y

f

g

c

l

a

e

i

o

u

r

d

h

t

n

s

w

x

q

j

k

b

m

v

z

为了书写方便，当鼠标进入输入二区第一列及第二列时，输入二区第五列第六列显示在输入二区第一列左边，显示次序为第六列第五列。同理，当鼠标进入输入二区第五列第六列时，输入二区第一列第二列显示在输入二区第六列右边，显示次序为第二列第一列。zx向右移3个键位显示。

图12说明：英文输入键盘界面，由图11输入界面、图10输入界面加含选字词键盘界面图9及功能键及文本窗体组成。

(六)举例

可选测支持虚拟键盘的GUI，例如ms windows及windows CE，linux下Qt及gtk，SymbianOS等，本方案目前是在VB或VC++下实现。本方案的输入工具可以是鼠标、笔触工具、触摸屏、输入数字板或手写板、激光投影输入界面或光学认别输入界面、有手写功能的键盘。

在VB或VC++下设计可移动的虚拟键盘，动态定义键位区域坐标，键位移动的动态坐标，动态显示键位图标。

记录鼠标在虚拟键盘上移动时产生的键位数据，按如下格式：选取鼠标按下时的第一字母+选取鼠标移动时记录的键位字母+鼠标抬起时的字母。来选入待测的拼音或字符串。根据图1，图2，图3定义键位坐标及虚拟键盘。

根据图4设计一笔拼音主程序；根据图5设计辅助程序。汉字拼形输入及英文字词输入设计参照一笔拼音程序流程设。

一笔拼音输入：

书写操作：

鼠标在声母区按下移动到韵母区抬起，就完成了一次拼音输入。

一笔拼音程序的测试数据：

输入bing：

首码b

记录的中间码及尾码iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGG，

G代表ng

尾码G。

输入shuang：

首码sh，用S表示

记录的中间码及尾码

aaaaaaaaaaaauuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaNNNNNNGGGGGGGGGGGG

尾码G。

输入guai：

首码g

记录的中间码及尾码

uuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaiiiiiiiiiii

尾码i。

拼形输入：

书写操作：

鼠标在第一区按下移动到第二区抬起，就完成了一次汉字输入。

输入“害”字：

首部件：月，代码：n

中间部件：十十扌扌口口，代码：iiffoo

尾部件：口，代码：o

输入“话”字：

首部件：广，代码：c

中间部件：月月广广扌扌口口，代码：nnccffoo

尾部件：口，代码：o

英文输入：

单词barrier

首部：b

中间：aauurraaeeii或aaeeiioouurruuooii

尾部：i

单词balance

首部：b

中间：aaccllccaaeeiinn或aaeeiioouulluunn

尾部：n

Claims (1)

1.一种利用手写虚拟键盘认别汉语拼音及认别拼音英文单词及认别汉字的方法，包括：一种含有两个书写区的虚拟键盘，第一书写区记录手写时单词的首部字符及组合；第二书写区记录手写时单词的中部字符组合加单词的尾部字符组合；采用单词的首部字符及尾部字符为索引字，在字词、字符数据表中检索，将手写数据认别为汉语拼音、英文单词或汉字；当要输入汉字时，第一书写区记录汉字部件首部索引，第二书写区记录汉字中部部件索引加尾部部件索引；

当要输入汉语拼音或英文单词时，第一书写区记录汉语拼音首部字符或英文单词首部字符，第二书写区记录汉语拼音中部字符加尾部字符或英文单词中部字符加尾部字符；

当鼠标或笔触工具在虚拟键盘的第一书写区按下时，虚拟键盘的第二书写区移动到第一书写区鼠标或笔触工具输入起点附近；

当鼠标或笔触工具移动到虚拟键盘的第二书写区时，在鼠标或笔触工具附近添加第二书写区的部分键位；

鼠标或笔触工具在书写区的书写坐标轨迹转化为对应键位的字符串；鼠标或笔触工具在虚拟键盘的某个键位内的书写轨迹，转化为该键位的字符串；

记录鼠标或笔触工具在虚拟键盘上的位移长度，该位移长度与键位区域长度比较，来确定是鼠标或笔触工具点击还是一笔连写；

虚拟键盘移动方向与鼠标或笔触工具移动的方向相反；

移动虚拟键盘，虚拟键盘在计算机的屏幕上分布并显示；

虚拟键盘的键位位置及区域由一组坐标确定；

进行汉字输入时，虚拟键盘的键位显示汉字部件及代表该部件的能够输入的字符和字母；

单词的首部字符及组合的数据表的索引字由汉字或汉语拼音或英文单词的首部字符及组合确定；单词的尾部字符为鼠标抬起时的字符，中部字符组合加单词的尾部字符组合的数据表的索引字由汉字或汉语拼音或英文单词的中部字符组合加单词的尾部字符确定；建立词库，根据首尾索引字符确定了词库的一段词表，在该段词表中检测中部字符组合和尾部字符的存在性；

中部字符组合的检测，由最大不同或有效字符组合数的最大到最小组合数依次测试，首先测试该最大字符组合，依次按数目由大到小测试；当中间字符只选取一个字符测试时，由相连相同字符数数目从大到小依次测试；

由首部字符加中部字符加尾部字符所组成的字符串，向计算机输出该词字符串为索引，在词库中测试；

对于拼音输入法来说，输出的是拼音索引，计算机系统拼音输入法将拼音转换为汉字，向用户输出汉字；

对于汉字拼形输入法来说，输出的是汉字索引，计算机系统拼形输入法将汉字索引转换为汉字，向用户输出汉字；

对于英文来说，输出的是字符串索引，计算机输出含有该字符串的词，向用户输出单词；输出第一个符合的拼音索引，关闭其他拼音索引；

当鼠标或笔触工具在选字虚拟键盘书写时，选取所需的字词。

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