[发明专利]基于视频的手写输入方法和装置

说明书

技术领域

本发明总体涉及手写输入方法和装置，并且尤其涉及一种利用数字照相机捕获实时手写笔划的图象数据以便进行在线字符识别(OLCR)的手写输入方法和装置。

背景技术

随着计算机技术的快速发展，出现了许多用于通过手写识别子系统接受用户的手写输入的信息处理设备，例如个人数字助理PDA或手提计算机HPC。手写识别子系统通常可用于将文本输入小型移动设备例如PDA或将难以输入的字符例如中文输入计算机的环境。用户可利用笔状设备将手写数据和符号输入计算机。相应地，出现了许多可识别用户的手写输入的手写字符识别设备。

在手写输入领域，两种手写字符识别方法已知为在线字符识别(OLCR)和光学字符识别(OCR)。OCR方法有时还被称为离线手写识别。一般而言，在线字符识别(OLCR)技术使用动态手写信息，而离线手写识别使用静态手写信息。所有OCR系统通常使用输入设备例如光扫描器将已有文献中的文本读入计算机作为图象文件，通过数据察觉和数据重构(例如分析图案，并且识别图案代表的字符)产生稍后编辑或用于其它使用的文本文件来处理图象文件。相对于OLCR技术，由于OCR技术不能获得实时动态手写信息例如笔划方向、笔划顺序、笔尖压力或速度等作为特征，所以识别率将受影响。

OLCR技术使用指示笔作为手写输入设备在数字化写字板上逐个写入字符，然后利用识别软件识别这些字符。由于OLCR技术使用动态手写信息例如笔划方向、笔划顺序、笔尖压力或速度等作为特征，所以其提供了通常更好的识别准确度，并且广泛用于当前的手写输入设备。

目前，利用OLCR技术的传统手写输入设备通常要求使用触敏垫例如数字化写字板，该触敏垫包含磁传感器或压力传感器以感测和记录触及垫表面的笔划。传统的数字化写字板通常具有连接外部智能指示笔的连线。

IBM的ThinkScribe是一种使具有数字化写字板的手写数字转换器与传统的基于纸的记录系统相结合的设备。数字化写字板包含能够接收来自射频耦合指示笔的电磁信号的有效(active)区域。此设备用笔划以及关联定时记录了用户的手写输入，并且可根据原始定时信息再现用户的手写输入。用户可在数字化写字板或纸上书写将被传输的文档。数字化写字板生成代表笔划和相关事件的数据流，并且将数据流记录在非易失性存储器内。数据流内的相关事件通常可被分类为输入设备自动生成的事件或用户调用的事件。自动生成的事件是发生并且被检测和记录而没有用户特别输入的事件。例如，可定义指示该指示笔与书写面接触的下笔事件和指示该指示笔从书写面上提起的提笔事件。这样，“墨迹”可被定义为在下笔和提笔事件之间记录的一连串笔坐标。

上述所有输入设备都需要触敏垫，该触敏垫合并有磁传感器或压力传感器以感测和记录触及垫表面的笔划。垫是现有的PDA或个人计算机的额外成本。垫的尺寸也比较大，这样垫难以携带或者当嵌在PDA上或操作时会占据屏幕面积。垫通常具有将垫连接到计算机的连线，和将笔连接到垫的连线。这种情形有时会造成混乱。

在其它类型的识别系统中，为了识别可使用纯数字照相机输入，但是处理和结果可能不够精确。

由于许多计算机系统(例如，笔记本PC、普及设备、PDA等)逐渐进入配备具有较高分辨率的嵌入数字照相机的市场，所以在这种普及设备内使用数字照相机提供数字视频数据以便用于手写识别过程是有利的。因此，需要提供一种更容易且低成本的使用户能够在纸上书写的解决方案，该解决方案不具有接触式传感器、将该传感器连接到计算机(或普及设备等)的连线以及将指示笔(或笔)连接到传感器的连线，但配备用于克服上述的已知缺陷的低成本数字照相机。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种使用户能够在纸上书写的用于手写输入的低成本的无线方法和装置，该无线方法和装置不具有为计算机系统(例如笔记本和PDA等)提供的接触式传感器但配备嵌入数字照相机。

本发明公开了检索特定标记(特定色点或光点)的累积轨迹(例如，原始笔划)而不是墨迹，并且然后从原始笔划中检索有效笔划。因此，本发明的另一个目的是提供一种可用于实际纸环境或其上不存在任何墨迹的非纸环境的手写输入方法和装置。

根据本发明的第一方面，提供了一种如下实现的方法和装置，即当用户使用具有特定标记(例如特定色点或亮点)的指示笔在书写面上书写时捕获包含原始笔划的图象并且接收书写声音，所述图象和声音被加时间戳；通过比较捕获的图象与指示笔上的特定标记来提取原始笔划的图象；以及利用接收到的书写声音从原始笔划中检索有效笔划。