TWI738146B - 字符識別方法及利用其之觸控模組 - Google Patents
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Abstract
一種字符識別方法，適用於一觸控模組，其中該觸控模組包括一觸控螢幕、一感測單元以及一計算單元，該感測單元電性連接該觸控螢幕，且該計算單元電性連接該感測單元，該字符識別方法包括：該感測單元偵測一使用者的一手指接觸該觸控螢幕的一起始座標；該計算單元執行一座標紀錄步驟以得到一特徵座標組；該感測單元偵測該手指離開該觸控螢幕的一終點座標；以及該計算單元根據該起始座標、該轉折點座標組以及該終點座標進行字符識別。
Description
本發明係關於一種適用於觸控模組的字符識別方法，尤指一種透過特徵座標強化識別的字符識別方法。
目前市面上的手勢或字符識別模型可大致分為兩種類型，一種是應用圖像資料的識別方法，另一種則是應用感測器偵測結果的識別方法。基於圖像資料的識別方法中，使用者所輸入的手勢或字符會藉由例如鏡頭等影像擷取裝置捕捉，並進一步地透過神經網路或機器學習等演算法做進一步的判別。由於圖像辨識的演算法較為複雜，一般適用於電腦等運算處理性能較高的電子裝置上。
另一方面，對於一些較為簡單的觸控裝置，則較常採用感測器偵測結果的識別方法，當感測器偵測使用者輸入手勢或字符後，會搭配例如方向碼識別等演算法進行辨識，模型會先依據經驗數據預設某個字母或字符的方向碼資料庫，在使用者的手指實際接觸觸控螢幕後，對觸控部份的資料加以解析並判斷出筆劃的方向，並根據該方向得到一組方向碼資料，倘若最後收集到的方向碼組與某個字符的方向碼資料庫完全對應，模型將會把該觸控手勢識別為該字符，如此一來即使在電子設備的運算能力有限的情況下，依然可以得到高精度以及即時回饋的結果。然而，由於上述模型的判斷維度較為單一，容易產生當使用者書寫出具有些許誤差的正確字符卻無法識別的漏判情形以及將某字符判斷為另一字符的誤判情形，此外預設的字符方向碼資料庫也容易因為缺少擬合或過度擬合而產生向量空間過大、過小或重疊的情形。
為解決上述問題，本領域亟需一種新穎的字符識別方法。
本發明之一目的在於揭露一種適用於觸控模組的字符識別方法，其可透過特徵座標強化識別，減少錯誤辨識或漏辨識情況。
本發明之另一目的在於揭露一種觸控模組，其可透過特徵座標強化識別，減少錯誤辨識或漏辨識情況。
為達上述目的，一種適用於一觸控模組的字符識別方法乃被提出，該觸控模組包括一觸控螢幕、一感測單元以及一計算單元，該感測單元電性連接該觸控螢幕，且該計算單元電性連接該感測單元，該字符識別方法包括：
該感測單元偵測一使用者的一手指接觸該觸控螢幕的一起始座標；
該計算單元執行一座標紀錄步驟以得到一特徵座標組；
該感測單元偵測該手指離開該觸控螢幕的一終點座標；以及
該計算單元根據該起始座標、該特徵座標組以及該終點座標進行字符識別；
其中，該座標紀錄步驟包括：
由該起始座標起以一給定時距為間隔，紀錄該手指於該觸控螢幕上移動時的複數個路徑點座標；
紀錄該手指於該觸控螢幕上移動時任何的轉折點座標；以及
將該複數個路徑點座標以及該轉折點座標依據觸控移動順序紀錄為該特徵座標組內的元素。
在一實施例中，該字符識別方法更包括：
該計算單元計算該特徵座標組中每兩相鄰的所述元素之間的一歐氏距離。
在一實施例中，該字符識別方法更包括：
該計算單元將各該歐氏距離與一距離閾值進行比對。
在一實施例中，該字符識別方法更包括：
該計算單元計算每兩相鄰的所述歐氏距離的一比值。
在一實施例中，該字符識別方法更包括：
該計算單元將各該比值與一比值閾值進行比對；
其中，當該比值大於該比值閾值的一上界時，該計算單元將對應該兩相鄰的所述歐氏距離中的一當前歐氏距離的一筆劃判定為冗餘筆劃；
其中，當該比值小於該比值閾值的一下界時，該計算單元將對應該兩相鄰的所述歐氏距離中的一前次歐氏距離的一筆劃判定為冗餘筆劃。
為達上述目的，本發明進一步提出一種觸控模組，其包括一觸控螢幕、一感測單元及一計算單元以執行一字符識別方法，該感測單元電性連接該觸控螢幕，且該計算單元電性連接該感測單元，該字符識別方法包括：
該感測單元偵測一使用者的一手指接觸該觸控螢幕的一起始座標；
該計算單元執行一座標紀錄步驟以得到一特徵座標組；
該感測單元偵測該手指離開該觸控螢幕的一終點座標；以及
該計算單元根據該起始座標、該特徵座標組以及該終點座標進行字符識別；
其中，該座標紀錄步驟包括：
由該起始座標起以一給定時距為間隔，紀錄該手指於該觸控螢幕上移動時的複數個路徑點座標；
紀錄該手指於該觸控螢幕上移動時任何的轉折點座標；以及
將該複數個路徑點座標以及該轉折點座標依據觸控移動順序紀錄為該特徵座標組內的元素。
在一實施例中，該字符識別方法更包括：
該計算單元計算該特徵座標組中每兩相鄰的所述元素之間的一歐氏距離。
在一實施例中，該字符識別方法更包括：
該計算單元將各該歐氏距離與一距離閾值進行比對。
在一實施例中，該字符識別方法更包括：
該計算單元計算每兩相鄰的所述歐氏距離的一比值。
在一實施例中，該字符識別方法更包括：
該計算單元將各該比值與一比值閾值進行比對；
其中，當該比值大於該比值閾值的一上界時，該計算單元將對應該兩相鄰的所述歐氏距離中的一當前歐氏距離的一筆劃判定為冗餘筆劃；
其中，當該比值小於該比值閾值的一下界時，該計算單元將對應該兩相鄰的所述歐氏距離中的一前次歐氏距離的一筆劃判定為冗餘筆劃。
為使 貴審查委員能進一步瞭解本發明之結構、特徵及其目的，茲附以圖式及較佳具體實施例之詳細說明如後。
請參考圖1及圖2，圖1繪示本發明之觸控模組之一實施例的方塊圖，圖2則繪示本發明之字符識別方法之一實施例的流程圖。本發明提供的觸控模組1包括一觸控螢幕11、一感測單元12以及一計算單元13，其中該感測單元12電性連接該觸控螢幕11，且該計算單元13電性連接該感測單元12，且該字符識別方法包括：該感測單元12偵測一使用者的一手指接觸該觸控螢幕11的一起始座標(步驟a)；該計算單元13執行一座標紀錄步驟以得到一特徵座標組(步驟b)；該感測單元12偵測該手指離開該觸控螢幕11的一終點座標(步驟c)；該計算單元13計算該特徵座標組中每兩相鄰的所述元素之間的一歐氏距離(步驟d)；該計算單元13計算每兩相鄰的所述歐氏距離的一比值(步驟e)；該計算單元13將各該歐氏距離以及各該比值分別與一距離閾值以及一比值閾值進行比對(步驟f)；以及該計算單元13根據該起始座標、該特徵座標組以及該終點座標進行字符識別(步驟g)。
具體而言，當該觸控模組1啟動且該使用者欲執行手勢識別時，該感測單元12會偵測該使用者的該手指接觸該觸控螢幕11的最初位置，並將其定義為起始座標。為了進一步獲得字符的其它特徵資料，該計算單元13會繼續執行該座標紀錄步驟。
請參考圖3，其繪示該座標紀錄步驟之一實施例的流程圖，其包括：由該起始座標起以一給定時距為間隔，紀錄該手指於該觸控螢幕11上移動時的複數個路徑點座標(步驟b1)；紀錄該手指於該觸控螢幕11上移動時任何的轉折點座標(步驟b2)；以及將該複數個路徑點座標以及該轉折點座標依據觸控移動順序紀錄為該特徵座標組內的元素(步驟b3)。
具體而言，從該起始座標開始，該計算單元13藉由該感測單元12每經過該給定時距(例如是一幀)便獲得一次該手指於該觸控螢幕11上的路徑點座標，並將其記錄至該特徵座標組內。除了依照該給定時距進行紀錄外，當該感測單元12偵測到該手指移動的位置與先前經過的座標點連線的角度有所變化時，該計算單元13同樣會透過該感測單元12偵測該手指於該觸控螢幕上產生角度變化的座標，並將其判定為轉折點座標並一併紀錄至特徵座標組內。因此，當該座標紀錄步驟完成後，該特徵座標組包括了依據觸控移動順序的路徑點座標以及可能的轉折點座標作為登錄的元素。
在將該特徵座標組的元素確立完畢後，當使用者的該手指離開該觸控螢幕11時，該感測單元12會偵測該手指離開該觸控螢幕11的最終位置，並將其定義為終點座標。而當該起始座標、該特徵座標組以及該終點座標皆確立完畢之時，即可對該手勢的手勢特徵做進一步的處理。
詳細而言，倘若將起始座標定為(x1
,y1
)、轉折點座標定為(xm
,ym
)、終點座標定為(xn
,yn
)，則該手勢特徵的集合可以用下列式子表達：
其中A為該手勢特徵的集合，N則為依據特定字符而選擇的給定時間間距。這時可以針對部份或整個集合，計算相鄰的兩個元素的座標間的歐氏距離ρ：
此外，根據計算的歐氏距離ρ，可進一步計算部份或全部相鄰的歐氏距離ρ的比值δ：
此時，可以將計算得出的歐氏距離ρ以及比值δ，和該觸控模組1根據測試數據或字符資料庫所得到的一距離閾值以及一比值閾值分別進行比對，倘若該歐氏距離ρ小於該距離閾值，則有可能是該使用者書寫時的起筆習慣或是偏折誤差，此時可以將其判定為無效筆劃而自字符識別特徵中移除；此外，對於較複雜或特殊的筆劃，可進一步判斷比值δ以及比值閾值的大小關係，確認該筆劃是否為冗餘筆劃。具體而言，該計算單元13會設定該比值閾值的一上界δMAX
以及一下界δMIN
，當該比值δ大於該上界δMAX
時，代表當前筆劃的歐氏距離ρi
過小應為冗餘筆劃，此時該計算單元13會將對應該歐氏距離ρi
的筆劃移除；另一方面，當該比值δ小於該下界δMIN
時，代表前次筆劃的歐氏距離ρi-1
過小應為冗餘筆劃，此時該計算單元13會將對應該歐氏距離ρi-1
的筆劃移除。
在得到上述資訊後，該計算單元13可以將篩選後的有效字符特徵，結合一般字符識別時的方向碼匹配演算法做更進一步的經細分類並加以識別，藉此可減少無效筆劃或是冗餘筆劃造成的誤判，大幅提高字符識別的成功率及效率。
本案所揭示者，乃較佳實施例，舉凡局部之變更或修飾而源於本案之技術思想而為熟習該項技藝之人所易於推知者，俱不脫本案之專利權範疇。
綜上所陳，本案無論目的、手段與功效，皆顯示其迥異於習知技術，且其首先發明合於實用，確實符合發明之專利要件，懇請 貴審查委員明察，並早日賜予專利俾嘉惠社會，是為至禱。
步驟a:該感測單元偵測一使用者的一手指接觸該觸控螢幕的一起始座標
步驟b:該計算單元執行一座標紀錄步驟以得到一特徵座標組
步驟b1:由該起始座標起以一給定時距為間隔，紀錄該手指於該觸控螢幕上移動時的複數個路徑點座標
步驟b2:紀錄該手指於該觸控螢幕上移動時任何的轉折點座標
步驟b3:將該複數個路徑點座標以及該轉折點座標依據觸控移動順序紀錄為該特徵座標組內的元素
步驟c:該感測單元偵測該手指離開該觸控螢幕的一終點座標
步驟d:該計算單元計算該特徵座標組中每兩相鄰的所述元素之間的一歐氏距離
步驟e:該計算單元計算每兩相鄰的所述歐氏距離的一比值
步驟f:該計算單元將各該歐氏距離以及各該比值分別與一距離閾值以及一比值閾值進行比對
步驟g:該計算單元根據該起始座標、該特徵座標組以及該終點座標進行字符識別
1:觸控模組
11:觸控螢幕
12:感測單元
13:計算單元
圖1繪示本發明之觸控模組之一實施例的方塊圖。
圖2繪示本發明之字符識別方法之一實施例的流程圖。
圖3繪示圖2中座標紀錄步驟之一實施例的流程圖。
步驟a:該感測單元偵測一使用者的一手指接觸該觸控螢幕的一起始座標
步驟b:該計算單元執行一座標紀錄步驟以得到一特徵座標組
步驟c:該感測單元偵測該手指離開該觸控螢幕的一終點座標
步驟d:該計算單元計算該特徵座標組中每兩相鄰的所述元素之間的一歐氏距離
步驟e:該計算單元計算每兩相鄰的所述歐氏距離的一比值
步驟f:該計算單元將各該歐氏距離以及各該比值分別與一距離閾值以及一比值閾值進行比對
步驟g:該計算單元根據該起始座標、該特徵座標組以及該終點座標進行字符識別
Claims (4)
- 一種字符識別方法，適用於一觸控模組，其中該觸控模組包括一觸控螢幕、一感測單元以及一計算單元，該感測單元電性連接該觸控螢幕，且該計算單元電性連接該感測單元，該字符識別方法包括：該感測單元偵測一使用者的一手指接觸該觸控螢幕的一起始座標；該計算單元執行一座標紀錄步驟以得到一特徵座標組；該感測單元偵測該手指離開該觸控螢幕的一終點座標；以及該計算單元根據該起始座標、該特徵座標組以及該終點座標進行字符識別；其中，該座標紀錄步驟包括：由該起始座標起以一給定時距為間隔，紀錄該手指於該觸控螢幕上移動時的複數個路徑點座標；紀錄該手指於該觸控螢幕上移動時任何的轉折點座標；將該複數個路徑點座標以及該轉折點座標依據觸控移動順序紀錄為該特徵座標組內的元素；其中，在進行字符識別的過程中，該計算單元計算該特徵座標組中每兩相鄰的所述元素之間的一歐氏距離以及每兩相鄰的所述歐氏距離的一比值，且近一步地將各該比值與一比值閾值進行比對；其中，當該比值大於該比值閾值的一上界時，該計算單元將對應該兩相鄰的所述歐氏距離中的一當前歐氏距離的一筆劃判定為冗餘筆劃；其中，當該比值小於該比值閾值的一下界時，該計算單元將對應該兩相鄰的所述歐氏距離中的一前次歐氏距離的一筆劃判定為冗餘筆劃。
- 如申請專利範圍第1項所述之字符識別方法，其中，在進行字符識別的過程中，該計算單元還將各該歐氏距離與一距離閾值進行比對，從而在該歐氏距離小於該距離閾值的情況下，將對應該兩相鄰的所述歐氏距離中的一當前歐氏距離的一筆劃判定為無效筆畫。
- 一種觸控模組，包括一觸控螢幕、一感測單元及一計算單元以執行一字符識別方法，其中該感測單元電性連接該觸控螢幕，且該計算單元電性連接該感測單元，該字符識別方法包括：該感測單元偵測一使用者的一手指接觸該觸控螢幕的一起始座標；該計算單元執行一座標紀錄步驟以得到一特徵座標組；該感測單元偵測該手指離開該觸控螢幕的一終點座標；以及該計算單元根據該起始座標、該特徵座標組以及該終點座標進行字符識別；其中，該座標紀錄步驟包括：由該起始座標起以一給定時距為間隔，紀錄該手指於該觸控螢幕上移動時的複數個路徑點座標；紀錄該手指於該觸控螢幕上移動時任何的轉折點座標；將該複數個路徑點座標以及該轉折點座標依據觸控移動順序紀錄為該特徵座標組內的元素；其中，在進行字符識別的過程中，該計算單元計算該特徵座標組中每兩相鄰的所述元素之間的一歐氏距離以及每兩相鄰的所述歐氏距離的一比值，且近一步地將各該比值與一比值閾值進行比對；其中，當該比值大於該比值閾值的一上界時，該計算單元將對應該兩相鄰的所述歐氏距離中的一當前歐氏距離的一筆劃判定為冗餘筆劃；其中，當該比值小於該比值閾值的一下界時，該計算單元將對應該兩相鄰的所述歐氏距離中的一前次歐氏距離的一筆劃判定為冗餘筆劃。
- 如申請專利範圍第3項所述之觸控模組，其中，在進行字符識別的過程中，該計算單元還將各該歐氏距離與一距離閾值進行比對，從而在該歐氏距離小於該距離閾值的情況下，將對應該兩相鄰的所述歐氏距離中的一當前歐氏距離的一筆劃判定為無效筆畫。
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| TW108145203A TWI738146B (zh) | 2019-12-10 | 2019-12-10 | 字符識別方法及利用其之觸控模組 |
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW202122969A TW202122969A (zh) | 2021-06-16 |
| TWI738146B true TWI738146B (zh) | 2021-09-01 |
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Family Applications (1)
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| TW (1) | TWI738146B (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| TW201025081A (en) * | 2008-12-24 | 2010-07-01 | Inventec Appliances Corp | Character input method and handheld electronic device |
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| CN107219935A (zh) * | 2017-05-25 | 2017-09-29 | 哈尔滨工业大学 | 一种面向连续书写汉字的、支持交互的汉字输入系统及方法 |
| CN110018774A (zh) * | 2019-03-08 | 2019-07-16 | 上海趣虫科技有限公司 | 一种基于滑行轨迹识别的输入法及处理终端 |
-
2019
- 2019-12-10 TW TW108145203A patent/TWI738146B/zh active
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