[发明专利]光笔轨迹识别系统和方法

权利要求书

1.一种光笔轨迹识别系统，应用在电子设备上，其特征在于，所示识别系统包括：

笔端设置有压力感应灯的光笔；

摄像头，所述摄像头根据所述压力感应灯的指示采集所述光笔的轨迹图片；

轨迹跟踪单元，对所述采集轨迹图片进行光笔轨迹跟踪并记录到轨迹记录图片中；

图像识别单元，对所述轨迹记录图片进行识别处理；以及

显示单元，将识别结果显示到电子设备的屏幕上。

2.如权利要求1所述的识别系统，其特征在于，所述跟踪记录单元包括：

颜色转变模块，将所述采集轨迹图片颜色转变为HSV格式；

二值化处理模块，根据光笔的颜色特点将转变后的所述轨迹图片中的每个点进行二值化处理；

搜索模块，搜索所述二值化轨迹图片中所述光笔轨迹的对应点；以及

记录模块，将所述光笔轨迹的对应点记录到所述轨迹记录图片中。

3.如权利要求1或2所述的识别系统，其特征在于，所述图像识别单元包括：

特征提取模块，根据所述轨迹记录图片进行特征提取；以及

字符识别模块，比较所述特征与预定特征字符库以识别所述光笔轨迹对应的字符。

4.如权利要求3所述的识别系统，其特征在于，所述图像识别单元还包括轨迹分割模块，用于在所述特征提取之前将所述轨迹记录图片中轨迹实体与背景进行分割，以包含所述光笔轨迹在较小的轨迹记录图片中。

5.如权利要求3所述的识别系统，其特征在于，所述特征提取模块利用主成分分析法对所述轨迹记录图片进行特征提取。

6.如权利要求3所述的识别系统，其特征在于，所述字符识别模块利用最近领域分类法进行字符识别。

7.一种光笔轨迹识别方法，应用到包括摄像头的电子设备上，其特征在于，所述识别方法包括以下步骤：

a)根据光笔笔端设置的压力感应灯的指示，摄像头采集光笔的轨迹图片；

b)对所述采集轨迹图片进行光笔轨迹跟踪并记录到轨迹记录图片中；

c)在光笔提起后，根据所述轨迹记录图片进行光笔轨迹的识别处理；以及

d)将识别结果显示到电子设备的显示屏上。

8.如权利要求7所述的识别方法，其特征在于，所述步骤b包括：

将所述采集轨迹图片颜色转变为HSV格式；

根据光笔的颜色特点将转变后的所述轨迹图片中的每个点进行二值化处理；以及

搜索所述二值化轨迹图片中所述光笔轨迹的对应点，以跟踪和记录所述光笔轨迹。

9.如权利要求7所述的识别方法，其特征在于，所述步骤c包括：

根据所述轨迹记录图片进行特征提取；以及

比较所述特征与预定特征字符库以识别所述光笔轨迹对应的字符。

10.如权利要求9所述的识别方法，其特征在于，所述步骤c还包括：在所述轨迹特征提取之前对所述轨迹记录图片中的轨迹实体与背景进行分割，以包含所述光笔轨迹在较小的轨迹记录图片中。

11.如权利要求9所述的识别方法，其特征在于，利用主成分分析法对所述轨迹记录图片进行特征提取。

12.如权利要求9所述的识别方法，其特征在于，利用最近领域分类法进行字符识别。

13.如权利要求7所述的识别方法，其特征在于，在光笔未提起时，重复所述步骤a和b。

14.如权利要求8所述的识别方法，其特征在于，所述二值化处理步骤包括：

将所述轨迹图片中每个点的颜色分别和预定亮度阈值进行比较；

在大于所述阈值时，将对应点的颜色转变为表示所述光笔轨迹的白色；

在不大于所述阈值时，将对应的点颜色转变为黑色。

15.如权利要求14所述的识别方法，其特征在于，所述搜索步骤包括：

分别从所述二值化轨迹图片的边缘进行白点搜索；

将搜索到的白点的中心点记录为光笔轨迹点；

将搜索到的非第一个白点与其上一个白点之间连线上的白点记录为光笔轨迹点。