專利名稱：一種手寫字符聯(lián)機(jī)識(shí)別方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)字符輸入技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種既能夠在普通紙上書寫文字，也可以用于個(gè)人計(jì)算機(jī)字符輸入的筆式手寫聯(lián)機(jī)識(shí)別方法。
背景技術(shù)：
手寫筆是計(jì)算機(jī)錄入字符的重要工具之一，隨著手持式電子裝置，諸如移動(dòng)電話、掌上電腦、個(gè)人數(shù)字電腦的廣泛使用，利用手寫筆輸入計(jì)算機(jī)字符將會(huì)變得更加重要。但是，現(xiàn)有的手寫識(shí)別方法都是通過壓感手寫板檢測書寫字符的筆跡，再聯(lián)機(jī)識(shí)別，此種方法只能在手寫板上工作，使用很不方便。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供一種既可以和普通筆一樣在普通紙張上書寫文字，又可以用于個(gè)人計(jì)算機(jī)字符輸入，而且不必使用手寫板的聯(lián)機(jī)手寫識(shí)別方法。
我們用筆在紙張上面書寫字符時(shí)，筆尖會(huì)受到紙張的摩擦力和支持力，其中摩擦力的方向與筆尖的運(yùn)動(dòng)方向相反，根據(jù)這一原理，本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是在手寫筆內(nèi)部，筆芯和筆管之間設(shè)置用于識(shí)別筆運(yùn)動(dòng)方向的方向傳感器，在筆芯上端設(shè)置用來檢測書寫狀態(tài)的壓力傳感器。通過方向傳感器檢測書寫字符時(shí)筆芯與筆管之間的壓力方向或筆芯與筆管的接觸位置，來識(shí)別筆的運(yùn)動(dòng)方向，并形成此筆劃的特征，連續(xù)的筆劃特征構(gòu)成該字符的特征碼，再通過識(shí)別軟件識(shí)別出此字符。其中方向傳感器可以有以下三種方式1、由設(shè)置在筆管內(nèi)，筆芯周圍的環(huán)形壓力傳感器構(gòu)成，書寫時(shí)筆芯由于與紙張摩擦力的作用會(huì)觸發(fā)環(huán)形壓力傳感器；2、由設(shè)置在筆管內(nèi)，筆芯周圍的導(dǎo)電體和導(dǎo)電環(huán)構(gòu)成，導(dǎo)電環(huán)的外徑比導(dǎo)電體的內(nèi)徑小，書寫時(shí)筆芯由于與紙張磨擦力的作用會(huì)帶動(dòng)導(dǎo)電環(huán)接觸到導(dǎo)電體；3、由設(shè)置在筆管內(nèi)，筆芯周圍的開口環(huán)形電阻和導(dǎo)電環(huán)構(gòu)成，導(dǎo)電環(huán)的外徑比開口環(huán)形電阻的內(nèi)徑小，書寫時(shí)筆芯由于與紙張摩擦力的作用會(huì)帶動(dòng)導(dǎo)電環(huán)接觸到開口環(huán)形電阻。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)，主要是結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，應(yīng)用廣泛，既可在普通紙上書寫文字，也可以用于個(gè)人計(jì)算機(jī)字符輸入，而且易學(xué)易用。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說明，附圖中圖1是本發(fā)明實(shí)施例立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例方向傳感器橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例第二種方向傳感器橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例第三種方向傳感器橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例的電路框圖；圖6是本發(fā)明識(shí)別過程的流程圖。
圖中1.方向傳感器，2.筆管，3.書寫筆芯，4.壓力傳感器，5.顯示單元，6.集成電路板，7.電源，8.筆帽，9.傳輸接口，10.存儲(chǔ)器，11.微處理器，12.導(dǎo)電體，13.開口式環(huán)形電阻，14.導(dǎo)電環(huán)，15.環(huán)形壓力傳感器。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，它是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的手寫筆，這種手寫筆包括設(shè)置各組件的筆管2以及設(shè)置在筆管2內(nèi)的書寫筆芯3，筆管2的上端部套有一便于攜帶的帶固定夾的筆帽8。主要是在筆管2內(nèi)設(shè)有供各電子組件電力的電源7、集成電路板6以及與集成電路板6電性連接的并設(shè)置在書寫筆芯3頂端用來辨別書寫狀態(tài)的壓力傳感器4和設(shè)置在書寫筆芯3下端與筆管2之間用來辨別筆尖運(yùn)動(dòng)方向的方向傳感器1以及顯示單元5。筆管2中使用的書寫筆芯3是在普通紙上書寫文字的原子油筆芯。
如圖2所示，方向傳感器1是由導(dǎo)電環(huán)14和設(shè)置在導(dǎo)電環(huán)14四周的8個(gè)導(dǎo)電體12構(gòu)成，與書寫筆芯3共同作用產(chǎn)生書寫信號(hào)。
如圖3所示，方向傳感器1的另一種結(jié)構(gòu)是由導(dǎo)電環(huán)14和設(shè)置在導(dǎo)電環(huán)14四周的一個(gè)開口式環(huán)形電阻13構(gòu)成。
如圖4所示，方向傳感器1的第三種結(jié)構(gòu)是由設(shè)置在書寫筆芯3四周8個(gè)環(huán)形壓力傳感器15構(gòu)成。
如圖5所示，集成電路板6包括有一微處理器11以及由這個(gè)微處理器11控制的傳輸接口9和存儲(chǔ)器10，這個(gè)微處理器11同時(shí)與壓力傳感器4、方向傳感器1、顯示單元5和電源7電性連接，用以進(jìn)行信號(hào)處理和控制各組件動(dòng)作。
本實(shí)施例，微處理器11選用了具有A/D轉(zhuǎn)換功能的STC89LE516AD，電源7DC-DC變換選用NCP1402電源芯片，壓力傳感器4采用壓力開關(guān)，顯示單元5是一個(gè)128×16點(diǎn)陣的LCD液晶顯示屏，存儲(chǔ)器10選用MM36SB020，傳輸接口9選用NRF401無線收發(fā)芯片。
本發(fā)明的手寫字符聯(lián)機(jī)識(shí)別過程是使用這種手寫筆書寫字符時(shí)，電源芯片NCP1402將電壓由0.9～3V的電池電壓轉(zhuǎn)換為3.3V的穩(wěn)定電壓，供給各電子組件工作。筆尖因?yàn)榕c紙張的摩擦力，在書寫筆劃時(shí)在反方向上產(chǎn)生形變，觸發(fā)方向傳感器并產(chǎn)生書寫信號(hào)；同時(shí)由于紙張對(duì)書寫筆芯的反作用力，觸發(fā)書寫筆芯頂端的壓力傳感器，二者經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換，形成描述該字符書寫特征的中央處理器可以識(shí)別的二進(jìn)制碼，再由中央處理器與預(yù)存在存儲(chǔ)器內(nèi)字符庫中的特征碼進(jìn)行比對(duì)，識(shí)別出該字符，通過傳輸接口上傳至計(jì)算機(jī)或保存在存儲(chǔ)器內(nèi)。
書寫漢字時(shí)，首先將定義一個(gè)時(shí)間信號(hào)常量T作為判斷一個(gè)完整漢字是否書寫完畢的標(biāo)志。中央處理器將檢測到的書寫方向信號(hào)和壓力信號(hào)，判斷出是書寫了一個(gè)完整的漢字還是一段漢字，并顯示在LCD液晶顯示屏上。
當(dāng)采用如圖3所示方向傳感器時(shí)，手寫筆的筆劃識(shí)別過程是設(shè)環(huán)形電阻RW2的電阻值為R，當(dāng)寫橫時(shí)，手寫筆運(yùn)動(dòng)方向?yàn)閺淖笾劣?，因?yàn)槟Σ亮Φ脑颍P尖發(fā)生形變，導(dǎo)電環(huán)接觸到環(huán)形電阻RW2的左側(cè)，此時(shí)RW2的電阻應(yīng)為 當(dāng)寫豎時(shí)，手寫筆運(yùn)動(dòng)方向?yàn)閺纳现料?，RW2的電阻應(yīng)為0；當(dāng)寫撇時(shí)，手寫筆運(yùn)動(dòng)方向?yàn)閺纳贤笙路较蜻\(yùn)動(dòng)，RW2的電阻將從0變化至 其余筆劃以相同方式檢測。中央處理器可根據(jù)檢測到的RW2的電阻變化判斷書寫的筆劃。
當(dāng)采用如圖2所示的方向傳感器時(shí)，手寫筆的筆劃識(shí)別過程是當(dāng)寫橫時(shí)，手寫筆運(yùn)動(dòng)方向從左至右，因?yàn)槟Σ亮Φ脑?，筆尖發(fā)生形變，導(dǎo)電環(huán)接觸到左側(cè)的導(dǎo)電體；當(dāng)寫豎時(shí)，手寫筆運(yùn)動(dòng)方向?yàn)閺纳现料拢瑢?dǎo)電環(huán)與上方的導(dǎo)電體接觸；當(dāng)寫撇時(shí)，手寫筆從上往左下方向運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)電環(huán)順序與筆尖運(yùn)動(dòng)方向相反的導(dǎo)電體接觸；其余筆劃以相同方式檢測。中央處理器可根據(jù)檢測到的導(dǎo)電環(huán)與導(dǎo)電體的接觸順序判斷書寫的筆劃。
當(dāng)采用如圖4所示的方向傳感器時(shí)，手寫筆的筆劃識(shí)別過程與采用如圖2所示的方向傳感器相似。
當(dāng)一個(gè)字書寫并檢測完畢后，由無線串口收發(fā)電路將檢測到的漢字傳送給微機(jī)，微機(jī)設(shè)一同樣的串口或USB口的無線接收電路，將接收到的信息傳給微機(jī)進(jìn)行處理。如果只有手寫筆工作時(shí)，書寫的字符將送入手寫筆的存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)，留待以后傳送到微機(jī)中保存。
權(quán)利要求
1.一種手寫字符聯(lián)機(jī)識(shí)別方法，其特征是在手寫筆的筆管(2)內(nèi)，筆芯(3)周圍設(shè)置方向傳感器(1)，在筆芯的上端設(shè)置壓力傳感器(4)；通過壓力傳感器(4)檢測手寫筆的書寫狀態(tài)；通過方向傳感器(1)檢測筆芯(3)與筆管(2)之間的壓力或檢測筆芯(3)和筆管(2)的接觸位置，識(shí)別筆的運(yùn)動(dòng)方向，并形成筆劃特征，連續(xù)的筆劃特征構(gòu)成該書寫字符的特征碼，再通過識(shí)別軟件識(shí)別出該書寫字符的機(jī)器碼。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手寫字符聯(lián)機(jī)識(shí)別方法，其特征是所說的方向傳感器(1)是設(shè)置在筆管(2)內(nèi)，筆芯(3)周圍的環(huán)形壓力傳感器(15)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手寫字符聯(lián)機(jī)識(shí)別方法，其特征是所說的方向傳感器(1)是設(shè)置在筆管(2)內(nèi)，筆芯(3)周圍的導(dǎo)電體(12)和導(dǎo)電環(huán)(14)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手寫字符聯(lián)機(jī)識(shí)別方法，其特征是所說的方向傳感器(1)是設(shè)置在筆管(2)內(nèi)，筆芯(3)周圍的開口環(huán)形電阻(13)和導(dǎo)電環(huán)(14)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的手寫字符聯(lián)機(jī)識(shí)別方法，其特征是所說的導(dǎo)電環(huán)(14)，可以由金屬材料制作的筆芯(3)代替。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種手寫字符聯(lián)機(jī)識(shí)別方法，旨在提供一種無需手寫板，既可以在普通紙張上寫字，也可以用于計(jì)算機(jī)字符輸入的手寫字符聯(lián)機(jī)識(shí)別方法。這種方法是在手寫筆的筆管內(nèi)，筆芯周圍設(shè)置方向傳感器，在筆芯的上端設(shè)置壓力傳感器；通過壓力傳感器檢測手寫筆的書寫狀態(tài)；通過方向傳感器檢測筆芯與筆管之間的壓力或檢測筆芯和筆管的接觸位置，識(shí)別筆的運(yùn)動(dòng)方向，并形成筆劃特征，連續(xù)的筆劃特征構(gòu)成該書寫字符的特征碼，再通過識(shí)別軟件識(shí)別出該書寫字符的機(jī)器碼。本發(fā)明具有簡單實(shí)用的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G06K9/00GK1670756SQ200410075850
公開日2005年9月21日 申請(qǐng)日期2004年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月30日
發(fā)明者趙新平 申請(qǐng)人:趙新平