[发明专利]基于IMU的电子手写笔的笔迹估计方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子手写笔的笔迹估计方法，尤其涉及通过IMU实现电子手写笔的笔迹估计方法。 

背景技术

传统的手写方式需要一个特定的书写屏幕，如依靠手写笔在电阻屏幕上产生的压力而在屏幕上输出图形，采用电容屏及电磁技术等，但这些特定的书写屏幕体积大，携带不方便；在屏幕上写字不方便，书写速度慢，受到的制约大，用户体验差。 

加速度型电子笔通过提取笔杆本身的运动特征，可以像使用真实的笔一样在任何平面上书写，将书写轨迹记录下来，从而克服上述缺点，但目前还没有成熟的产品出现。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于IMU的电子手写笔的笔迹估计算法，主要解决短时内的平面笔迹复现问题。为此，本发明采用以下技术方案： 

一种基于惯性测量单元（IMU）的电子手写笔笔迹估计方法，其特征是，所述电子手写笔的笔杆上安装有IMU单元，所述方法包括以下步骤： 

1）、数据的获取与预处理； 

利用所述IMU单元测得电子手写笔书写过程中笔杆在X、Y、Z三个轴向的一系列加速度数据a_i(n)(i＝X,Y,Z)和角速度数据ω_i(n)(i＝X,Y,Z)，其中n＝1,2,L,N表示采样点数，N为总的采样点数。去除加速度数据和角速度数据对采样点数n的趋势项，对加速度数据和角速度数据进行平滑处理，降低数据中的干扰成分，得到预处理后的加速度数据(i＝X,Y,Z)和角速度数据 (i＝X,Y,Z)。 

2）、对预处理后X轴方向的加速度数据进行三层二进制离散小波分解，计算出各层的小波系数和

为步骤1）中预处理后的X轴加速度数据； 

为三层二进制离散小波分解后各层的近似信号的小波系数； 

为三层二进制离散小波分解后各层的细节信号的小波系数； 

k＝1,2,L,N/2^j，N为总的采样点数；j=1，2，3； 

h_2k-m,g_2k-m是一对正交分析滤波器的脉冲响应； 

3）、计算各层小波系数的软阈值对各层细节信号的小波系数进行阈值处理，得到处理后各层细节信号的小波系数

σj=median(|dkj|)/0.6745;]]>

ηj(x)=sgn(x)(|x|-λj),|x|≥λj0,|x|<λj;]]>