TWI447619B - 提供引導軌跡以輔助手勢輸入之系統及其方法 - Google Patents

Description

提供引導軌跡以輔助手勢輸入之系統及其方法

一種手勢輸入系統及其方法，特別係指一種提供引導軌跡以輔助手勢輸入之系統及其方法。

傳統上，人與電腦或機器之溝通界面主要以鍵盤和滑鼠為主。隨著科技的進步，電子裝置的控制方式也越來越多元，因而產生了更友善的人機界面，為了讓使用者能更直覺地操作電子裝置，因此利用觸控螢幕進行操作的方式越來越普遍。近年來，由於使用者對於簡易操作界面需求亦日益殷切，使得觸控式界面已然成為產品設計潮流。

對於觸控式界面之輸入法而言，目前有使用相對位置間的距離來控制游標的移動之相對座標(relative coordinate)模式，或者是提供使用者進行繪圖、手寫輸入功能之絕對座標(absolute coordinate)模式兩種。而在手寫輸入功能的辨識方面，則通常是以計算手寫點與參考點之座標的差異來進行辨識，也就是依據手寫輸入之移動軌跡之座標的相對位移量來進行演算。

由上述可知，目前觸控式界面之輸入法大多是以計算點與點之距離值的方式運算，除了處理過程十分複雜之外，也容易因為不同使用者的手寫習慣不同而誤判使用者的輸入。

綜上所述，可知先前技術中長期以來一直存在使用觸控式界面輸入字符有較高誤判率的問題，因此有必要提出改進的技術手段，來解決此一問題。

有鑒於先前技術存在使用觸控式界面輸入字符有較高錯誤率的問題，本發明遂揭露一種提供引導軌跡以輔助手勢輸入之系統及其方法，其中：本發明所揭露之提供引導軌跡以輔助手勢輸入之系統，至少包含：軌跡捕捉模組，用以於手勢被輸入時，持續捕捉與手勢之軌跡；字符判斷模組，用以依據軌跡捕捉模組當下所捕捉到之起始軌跡判斷相對應之目標字符；軌跡處理模組，用以讀取目標字符之引導軌跡；軌跡顯示模組，用以依據起始軌跡之位置顯示引導軌跡；軌跡比對模組，用以判斷軌跡捕捉模組後續所捕捉到之接續軌跡是否與引導軌跡相符；字符輸入模組，用以於軌跡比對模組判斷接續軌跡與引導軌跡相符時，輸入目標字符。

本發明所揭露之提供引導軌跡以輔助手勢輸入之方法，其步驟至少包括：提供輸入手勢；依據手勢之起始軌跡判斷相對應之目標字符；讀取目標字符之引導軌跡；依據起始軌跡之位置顯示引導軌跡；判斷手勢之接續軌跡與引導軌跡相符時，輸入目標字符。

本發明所揭露之系統與方法如上，與先前技術之間的差異在於本發明透過在依據手勢的起始軌跡判斷目標字符後，顯示目標字符的引導軌跡，當手勢之接續軌跡與引導軌跡相符時，輸入目標字符，藉以解決先前技術所存在的問題，並可以達成提高手勢輸入之速度的技術功效。

以下將配合圖式及實施例來詳細說明本發明之特徵與實施方式，內容足以使任何熟習相關技藝者能夠輕易地充分理解本發明解決技術問題所應用的技術手段並據以實施，藉此實現本發明可達成的功效。

本發明可以在使用者輸入手勢進行輸入操作時，預測使用者欲輸入的目標字符，並顯示預測出之目標字符的引導軌跡，當使用者輸入之手勢的軌跡與引導軌跡相符時，輸入預測出之目標字符。其中，使用者可以在觸控螢幕上輸入手勢，也可以操作游標輸入手勢，本發明並沒有特別的限制。

本發明所提之目標字符可以為文字、數字或是符號等，但本發明並不以此為限；本發明所提之引導軌跡為將欲輸入字符時所需要輸入之軌跡。

以下先以「第1圖」本發明所提之提供引導軌跡以輔助手勢輸入之系統架構圖來說明本發明的系統運作。如「第1圖」所示，本發明之系統含有軌跡捕捉模組110、字符判斷模組120、軌跡處理模組130、軌跡顯示模組140、軌跡比對模組150、以及字符輸入模組160。

軌跡捕捉模組110負責於手勢被輸入時，持續的捕捉與被輸入之手勢的軌跡。

字符判斷模組120負責依據軌跡捕捉模組110當下所捕捉到之軌跡判斷相對應的目標字符。在本發明中，在字符判斷模組120進行目標字符的判斷時，軌跡捕捉模組110當下所捕捉到的軌跡被稱為「起始軌跡」。

字符判斷模組120可以依據起始軌跡的長度、走向、轉折點、轉折方向、甚至與水平軸或垂直軸間的角度等軌跡屬性判斷目標字符，例如，字符判斷模組120可以在內部資料庫中搜尋軌跡屬性與起始軌跡相符的字符，並將被搜尋出之字符做為目標字符。但字符判斷模組120判斷目標字符所使用之軌跡屬性並不以上述為限，且字符判斷模組120判斷目標字符之方式同樣不以上述為限。

若字符判斷模組120依據起始軌跡搜尋出多個相符的字符，則字符判斷模組120通常會由其中選出一個字符做為目標字符。一般而言，字符判斷模組120可以依據使用者手勢的輸入習慣、被判斷出之各字符的累計輸入次數、前後字符等參數選擇目標字符，但字符判斷模組120由多個字符中選擇目標字符之方式並不以上述為限。

在本發明中，特別值得一提的是，字符判斷模組120在判斷出目標字符後，可以暫停依據軌跡捕捉模組110後續所捕捉到之軌跡判斷目標字符，與習知依據手勢之軌跡判斷目標字符之技術中，等待手勢完成後，才依據手勢之完整軌跡判斷目標字符的方式不同。

若字符判斷模組120在判斷出目標字符後，便暫停判斷目標字符，則字符判斷模組120會在軌跡捕捉模組110捕捉到新字符的起始軌跡後，重新開始判斷目標字符，或是在軌跡比對模組150判斷軌跡捕捉模組110後續所捕捉到的軌跡(在本發明中，在字符判斷模組120判斷出目標字符後，軌跡捕捉模組110所捕捉到的軌跡被稱為「接續軌跡」)與軌跡處理模組130所取得的引導軌跡不相符時，將起始軌跡及接續軌跡做為新的起始軌跡，並依據新的起始軌跡重新判斷目標字符。

軌跡處理模組130負責讀取字符判斷模組120所判斷出之目標字符的引導軌跡。軌跡處理模組130所讀出之引導軌跡通常是以引導軌跡的長度、走向、轉折點、轉折方向、甚至與水平軸或垂直軸間的角度等軌跡屬性的方式儲存，但本發明所提之引導軌跡並不以軌跡屬性的方式儲存為限，例如，也可以直接以手勢之軌跡圖的方式儲存引導軌跡等。

由於引導軌跡除了以軌跡圖的方式儲存之外，通常是以軌跡屬性的方式記錄，因此，軌跡處理模組130在讀取出引導軌跡的軌跡屬性後，可以依據引導軌跡的軌跡屬性產生軌跡圖，被產生的軌跡圖所表示的軌跡會與表示目標字符之手勢被輸入的軌跡相似，此軌跡即為引導軌跡。

軌跡處理模組130在依據記錄引導軌跡的軌跡屬性產生表示引導軌跡的軌跡圖後，還可以縮放所產生之引導軌跡的尺寸，藉以在縮放後之引導軌跡與起始軌跡之大小符合一定比例後，才由軌跡顯示模組140顯示引導軌跡。軌跡處理模組130也可以將引導軌跡(包含不需縮放或縮放後的引導軌跡)調整到至與起始軌跡相符的位置後，才由軌跡顯示模組140顯示引導軌跡。其中，軌跡處理模組130可以透過旋轉引導軌跡或是水平/垂直移動引導軌跡的方式來調整引導軌跡，如此，軌跡處理模組130在對引導軌跡進行縮放、旋轉、移動等調整後，引導軌跡將盡可能的與起始軌跡重合，使引導軌跡與起始軌跡相符。但軌跡顯示模組130調整引導軌跡之方式並不以上述為限。

軌跡顯示模組140負責依據軌跡捕捉模組110所捕捉到之起始軌跡在顯示螢幕(圖中未示)上的位置，在顯示螢幕中顯示軌跡處理模組130所取得的引導軌跡。

軌跡顯示模組140也可以顯示軌跡捕捉模組110所捕捉到之起始軌跡。一般而言，軌跡顯示模組140可以使用不同的線條樣式顯示起始軌跡與引導軌跡，例如使用實線顯示起始軌跡，而使用虛線顯示引導軌跡，軌跡顯示模組140也可以使用不同的顏色分別顯示起始軌跡與引導軌跡，但軌跡顯示模組140顯示起始軌跡與引導軌跡之方式並不以上述為限。

軌跡比對模組150負責在判斷軌跡捕捉模組110後續所捕捉到的接續軌跡是否與軌跡處理模組130所取得的引導軌跡相符。一般而言，軌跡比對模組150可以依據軌跡處理模組130所取得的引導軌跡產生一塊比對區域，軌跡比對模組150可以比對接續軌跡是否都落在所產生的比對區域中，藉以判斷接續軌跡是否與引導軌跡保持在一定距離內。例如，在「第2圖」中，引導軌跡為「A」，軌跡比對模組150可以將引導軌跡「A」加寬，如此，便可以產生比對區域230，當接續軌跡超出比對區域230之範圍時，表示接續軌跡與引導軌跡之間超出一定距離。但軌跡比對模組150判斷接續軌跡與引導軌跡是否相符的方式並不以上述為限，例如，軌跡比對模組150也可以透過圖像處理的方式，將引導軌跡的軌跡圖與接續軌跡進行比對，藉以判斷接續軌跡與引導軌跡是否相符。

字符輸入模組160負責在軌跡比對模組150判斷接續軌跡與引導軌跡相符時，輸入字符判斷模組120所判斷出的目標字符。

接著以一個實施例來解說本發明的運作系統與方法，並請參照「第3A圖」本發明所提之提供引導軌跡以輔助手勢輸入之方法流程圖。在本實施例中，假設使用者使用之測驗系統應用本發明，但本發明並不限於應用於測驗系統。其中，使用者使用之測驗系統是透過觸控螢幕進行輸入操作。

當使用者在測驗系統中做答時，若欲輸入字母「L」，則觸控螢幕可以提供使用者輸入字母「L」的手勢(步驟301)。在本實施例中，使用者的手勢會先由上向下移動，而後轉為由左至右移動，如此便完成字母「L」之手勢的輸入。

在上述使用者輸入手勢的過程中，軌跡捕捉模組110可以不斷的捕捉使用者所輸入之手勢的軌跡，字符判斷模組120可以將軌跡捕捉模組110當下捕捉到使用者所輸入之手勢的軌跡做為起始軌跡410，並依據起始軌跡410判斷相對應的目標字符(步驟310)。在本實施例中，若起始軌跡410如「第4A圖」所示，為上至下的軌跡，字符判斷模組120可以依據起始軌跡的軌跡特徵，例如，由上至下、沒有轉折點等軌跡特徵，判斷使用者欲輸入之目標字符可能為「B」、「D」、「H」、「K」、「L」、「M」、「N」、「P」、「R」或「U」等字母，假設字符判斷模組120最後依據使用者的輸入習慣、上述各字母的累計輸入次數等參數，判斷目標字符為字母「N」。

在字符判斷模組120依據起始軌跡410判斷出相對應的目標字符(步驟310)後，軌跡處理模組130可以讀取目標字符的引導軌跡420(步驟320)。在本實施例中，軌跡處理模組130所讀取之引導軌跡420即為輸入字母「N」的軌跡，也就是先由上向下移動，而後繞回起點改由左上向右下移動，最後由下向上垂直移動。

軌跡處理模組130讀取目標字符的引導軌跡420(步驟320)後，軌跡顯示模組140可以依據起始軌跡410的位置顯示引導軌跡420(步驟350)。在本實施例中，也就是顯示表示輸入字母「N」之手勢的軌跡，如「第4A圖」所示。

若軌跡顯示模組140除了顯示引導軌跡420之外，還有顯示起始軌跡410，則軌跡顯示模組140會使用與被顯示之起始軌跡410不同的線條樣式及/或顏色顯示引導軌跡420，例如，軌跡顯示模組140可以使用實線顯示起始軌跡410，並使用虛線顯示引導軌跡420。

在實務上，軌跡處理模組130讀取目標字符的引導軌跡420(步驟320)後，軌跡顯示模組140依據起始軌跡410的位置顯示引導軌跡420(步驟350)前，軌跡處理模組130更可以如「第3B圖」之流程所示，縮放所讀出之引導軌跡420的大小，使得縮放後的引導軌跡420與起始軌跡410的大小符合一定比例(步驟332)。在本實施例中，軌跡處理模組130可以將引導軌跡420縮放至與起始軌跡相同的大小。

同樣在軌跡處理模組130讀取目標字符的引導軌跡420(步驟320)後，軌跡顯示模組140依據起始軌跡410的位置顯示引導軌跡420(步驟350)前，軌跡處理模組130還可以調整引導軌跡420至與起始軌跡410相符之位置(步驟336)。在本實施例中，假設使用者所輸入的手勢並沒有歪斜，因此，軌跡處理模組130不需要旋轉引導軌跡420，所以，軌跡處理模組130只需要將調整引導軌跡420被顯示的位置，使得引導軌跡420與起始軌跡可以盡可能重疊，如此，軌跡顯示模組140在顯示引導軌跡420時，引導軌跡420的部分軌跡會與起始軌跡重疊。

繼續回到「第3A圖」，在軌跡顯示模組140依據起始軌跡410的位置顯示引導軌跡420(步驟350)後，軌跡比對模組150可以判斷軌跡捕捉模組110所捕捉之手勢的接續軌跡450與引導軌跡420是否相符(步驟360)。在本實施例中，假設軌跡比對模組150會如「第4B圖」所示，依據引導軌跡420產生比對區塊430，藉以透過接續軌跡450是否超出比對區塊430來判斷接續軌跡450是否超出引導軌跡420一定距離，進而判斷接續軌跡450與引導軌跡420是否相符。

由於使用者實際上是要輸入字母「L」，所以使用者所輸入的手勢會在由上向下移動後，轉折為由左至右移動，因此，當使用者將手勢開始由左向右移動時，使用者所輸入的手勢還不會超過比對區塊430所涵蓋的範圍，隨著使用者的手勢持續向右移動，軌跡捕捉模組110所捕捉到的接續軌跡450會超出比對區塊430所涵蓋的範圍，如「第4B圖」所示，這表示接續軌跡450超出引導軌跡420一定距離，如此，軌跡比對模組150便會判斷出接續軌跡450與引導軌跡420不符。

而後，字符判斷模組120可以將起始軌跡410與接續軌跡450(也就是使用者以手勢輸入目標字符時，軌跡捕捉模組110當下捕捉到之未輸入完成之字符的軌跡)做為新的起始軌跡490(步驟380)，並依據新的起始軌跡490判斷相對應之新的目標字符(步驟310)。在本實施例中，假設字符判斷模組120依據新的起始軌跡490之軌跡特徵，也就是由上至下，轉折後由左向右的移動方向，判斷出新的目標字符為字母「L」。

在字符判斷模組120依據新的起始軌跡490判斷出相對應之新的目標字符(步驟310)後，軌跡處理模組130可以讀取新的目標字符的引導軌跡460(步驟320)，軌跡顯示模組140可以依據新的起始軌跡490的位置顯示新的引導軌跡460(步驟350)，如「第4C圖」所示。在本實施例中，由於使用者確實要輸入字母「L」，因此，假設使用者依據新的引導軌跡460完成字母「L」之手勢的輸入，如「第4D圖」所示。

在軌跡顯示模組140依據新的起始軌跡490的位置顯示新的引導軌跡460(步驟350)後，軌跡比對模組150可以判斷軌跡捕捉模組110所捕捉之手勢的新的接續軌跡470與新的引導軌跡460是否相符(步驟360)。在本實施例中，由於使用者確實依照新的引導軌跡460完成字母「L」之手勢的輸入，軌跡比對模組150可以判斷出新的接續軌跡470都落在新的比對區域480之內，表示新的接續軌跡470與新的引導軌跡460保持在一定距離內，因此，軌跡比對模組150可以判斷出新的接續軌跡470與新的引導軌跡460相符，字符輸入模組160便可以輸入目標字符，也就是輸入字母「L」。如此，使用者便可以透過本發明所顯示之引導軌跡完成目標字符的輸入，避免因為手勢不夠正確而產生輸入被誤判的情況。

綜上所述，可知本發明與先前技術之間的差異在於具有在依據手勢的起始軌跡判斷目標字符後，顯示目標字符的引導軌跡，當手勢之接續軌跡與引導軌跡相符時，輸入目標字符之技術手段，藉由此一技術手段可以解決先前技術所存在使用觸控式界面輸入字符有較高誤判率的問題，進而達成提高手勢輸入之速度的技術功效。

再者，本發明之提供引導軌跡以輔助手勢輸入之方法，可實現於硬體、軟體或硬體與軟體之組合中，亦可在電腦系統中以集中方式實現或以不同元件散佈於若干互連之電腦系統的分散方式實現。

雖然本發明所揭露之實施方式如上，惟所述之內容並非用以直接限定本發明之專利保護範圍。任何本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明所揭露之精神和範圍的前提下，對本發明之實施的形式上及細節上作些許之更動潤飾，均屬於本發明之專利保護範圍。本發明之專利保護範圍，仍須以所附之申請專利範圍所界定者為準。

110．．．軌跡捕捉模組

120．．．字符判斷模組

130．．．軌跡處理模組

140．．．軌跡顯示模組

150．．．軌跡比對模組

160．．．字符輸入模組

230．．．比對區塊

410．．．起始軌跡

420．．．引導軌跡

430．．．比對區塊

450．．．接續軌跡

460．．．引導軌跡

470．．．接續軌跡

480．．．比對區塊

490．．．起始軌跡

步驟301　提供輸入手勢

步驟310　依據手勢之起始軌跡判斷相對應之目標字符

步驟320　讀取目標字符之引導軌跡

步驟332　縮放引導軌跡之大小，使縮放後之引導軌跡與起始軌跡之大小符合一定比例

步驟336　旋轉及/或移動引導軌跡，使旋轉/移動後之引導軌跡被調整至與起始軌跡相符之位置

步驟350　依據起始軌跡之位置顯示引導軌跡

步驟360　判斷手勢之接續軌跡與引導軌跡是否相符

步驟370　輸入目標字符

步驟380　將起始軌跡及接續軌跡做為新的起始軌跡

第1圖為本發明所提之提供引導軌跡以輔助手勢輸入之系統架構圖。

第2圖為本發明實施例所提之比對區塊示意圖。

第3A圖為本發明所提之提供引導軌跡以輔助手勢輸入之方法流程圖。

第3B圖為本發明所提之處理引導軌跡之附加方法流程圖。

第4A~4D圖為本發明實施例所提之輔助手勢輸入之連續示意圖。

步驟301　提供輸入手勢

步驟310　依據手勢之起始軌跡判斷相對應之目標字符

步驟320　讀取目標字符之引導軌跡

步驟350　依據起始軌跡之位置顯示引導軌跡

步驟360　判斷手勢之接續軌跡與引導軌跡是否相符

步驟370　輸入目標字符

步驟380　將起始軌跡及接續軌跡做為新的起始軌跡

Claims (9)

1. 一種提供引導軌跡以輔助手勢輸入之方法，該方法至少包含下列步驟：提供輸入一手勢；依據該手勢之一起始軌跡判斷相對應之一目標字符；讀取該目標字符之一引導軌跡；依據該起始軌跡之位置顯示該引導軌跡；判斷該接續軌跡與該引導軌跡不相符後，將該起始軌跡及該接續軌跡做為一新的起始軌跡，並判斷新的目標字符；及判斷該手勢之一接續軌跡與該引導軌跡相符時，輸入該目標字符。
2. 如申請專利範圍第1項所述之提供引導軌跡以輔助手勢輸入之方法，其中該依據該起始軌跡之位置顯示該引導軌跡之步驟為使用與該起始軌跡不同之線條樣式及/或顏色顯示該引導軌跡。
3. 如申請專利範圍第1項所述之提供引導軌跡以輔助手勢輸入之方法，其中該方法於該依據該起始軌跡之位置顯示該引導軌跡之步驟前，更包含縮放該引導軌跡之大小，使縮放後之該引導軌跡與該起始軌跡之大小符合一定比例，及/或旋轉及/或移動該引導軌跡，使旋轉/移動後之該引導軌跡被調整至與該起始軌跡相符之位置之步驟。
4. 如申請專利範圍第1項所述之提供引導軌跡以輔助手勢輸入之方法，其中該判斷該手勢之該接續軌跡與該引導軌跡相符 之步驟為判斷該接續軌跡是否與該引導軌跡保持在一定距離內，若是，則該接續軌跡與該引導軌跡相符。
5. 一種提供引導軌跡以輔助手勢輸入之系統，該系統至少包含：一軌跡捕捉模組，用以於一手勢被輸入時，持續捕捉與該手勢之軌跡；一字符判斷模組，用以依據該軌跡捕捉模組當下所捕捉到之一起始軌跡判斷相對應之一目標字符；一軌跡處理模組，用以讀取該目標字符之一引導軌跡；一軌跡顯示模組，用以依據該起始軌跡之位置顯示該引導軌跡；一軌跡比對模組，用以判斷該軌跡捕捉模組後續所捕捉到之一接續軌跡是否與該引導軌跡相符，當該軌跡比對模組判斷該接續軌跡與該引導軌跡不相符時，將該起始軌跡及該接續軌跡做為一新的起始軌跡，藉以判斷一新的目標字符；及一字符輸入模組，用以於該軌跡比對模組判斷該接續軌跡與該引導軌跡相符時，輸入該目標字符。
6. 如申請專利範圍第5項所述之提供引導軌跡以輔助手勢輸入之系統，其中該軌跡顯示模組是使用與該起始軌跡不同之線條樣式及/或顏色顯示該引導軌跡。
7. 如申請專利範圍第5項所述之提供引導軌跡以輔助手勢輸入之系統，其中該軌跡處理模組更用以縮放該引導軌跡之大小，使縮放後之該引導軌跡與該起始軌跡之大小符合一定比例，及/或旋轉及/或移動該引導軌跡，使該引導軌跡被調整至 與該起始軌跡相符之位置。
8. 如申請專利範圍第5項所述之提供引導軌跡以輔助手勢輸入之系統，其中該軌跡比對模組是依據該接續軌跡是否與該引導軌跡保持在一定距離內判斷該接續軌跡是否與該引導軌跡相符。
9. 如申請專利範圍第5項所述之提供引導軌跡以輔助手勢輸入之系統，其中該字符判斷模組在判斷該目標字符後，暫停判斷該目標字符，直到該軌跡比對模組判斷該接續軌跡與該引導軌跡不相符。