手寫軌跡識(shí)別方法、手寫軌跡識(shí)別設(shè)備及手寫輸入設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請(qǐng)總地涉及一種手寫軌跡識(shí)別方法和手寫軌跡識(shí)別設(shè)備，特別是與手寫軌跡 的旋轉(zhuǎn)方向無(wú)關(guān)的手寫軌跡識(shí)別方法和手寫軌跡識(shí)別設(shè)備。本申請(qǐng)還涉及包括該手寫軌跡 識(shí)別設(shè)備的手寫輸入設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 手寫識(shí)別器可以用于識(shí)別直接寫到觸摸敏感輸入設(shè)備（如屏幕）上和/或用于從 書寫文件中掃描的字符的手寫軌跡。在以非時(shí)間順序并以整字模式來(lái)識(shí)別字符時(shí)，例如識(shí) 別OCR掃描的字符時(shí)，常稱為離線識(shí)別?；蛘?，當(dāng)字符寫到例如屏幕上要被以時(shí)間順序識(shí)別 時(shí)，即隨著字符被寫入而被識(shí)別時(shí)，常稱為在線識(shí)別。在在線識(shí)別的情況下，當(dāng)用戶通過用 手指在手持設(shè)備的觸摸敏感屏幕上書寫來(lái)把手寫字符輸入到手持設(shè)備的屏幕上時(shí)，由于輸 入字符的取向可能隨設(shè)備和用戶而變化，所以可能無(wú)法如用戶期望那樣準(zhǔn)確地進(jìn)行識(shí)別。
[0003] 因此需要一種有效的手寫識(shí)別器，以便對(duì)輸入字符的這種旋轉(zhuǎn)變化獲得準(zhǔn)確并且 穩(wěn)健的識(shí)別結(jié)果。然而難以開發(fā)對(duì)手寫軌跡的旋轉(zhuǎn)變化穩(wěn)健并且同時(shí)尺寸小速度成本低的 有效手寫識(shí)別器。為了處理手寫輸入的旋轉(zhuǎn)變化，已提出了兩種可能的方法。第一種方法 是通過人為地用可能角度旋轉(zhuǎn)手寫樣本來(lái)獲取一組新樣本，并且使用通過規(guī)范樣本訓(xùn)練的 模型來(lái)識(shí)別該組可能樣本。第二種方法是建立針對(duì)一組旋轉(zhuǎn)角度的一組相應(yīng)模型，并然后 用這樣的模型來(lái)識(shí)別未知手寫樣本。
[0004] 例如，美國(guó)專利公開US20110268351(以下簡(jiǎn)稱文獻(xiàn)1)提出了一種首先使用粗分 類器來(lái)獲取手寫樣本的識(shí)別結(jié)果候選和旋轉(zhuǎn)角度候選以便對(duì)其應(yīng)用估計(jì)的仿射變換，然后 通過細(xì)分類器進(jìn)行識(shí)別的方法。圖1示出該方法的流程圖。其主要步驟如下：
[0005] 1)手寫軌跡輸入步驟SlOl :從用戶接收代表要被識(shí)別的字符或單詞的手寫軌跡； [0006] 2)粗分類器識(shí)別步驟S102 :使用"自由旋轉(zhuǎn)"和相對(duì)"低成本"的識(shí)別引擎（例如基 于簡(jiǎn)單模板的分類器）作為粗分類器，針對(duì)手寫軌跡來(lái)獲取識(shí)別結(jié)果候選和旋轉(zhuǎn)角度候選；
[0007] 3)細(xì)分類器識(shí)別步驟S103 :使用"高成本"但"準(zhǔn)確"的識(shí)別引擎作為細(xì)分類器從 候選中獲得識(shí)別結(jié)果。
[0008] 盡管以上方法可以改進(jìn)旋轉(zhuǎn)情況下的識(shí)別準(zhǔn)確性，但仍具有以下缺陷。首先，粗分 類器使用整個(gè)字符作為輸入，這將影響手寫識(shí)別的基于部分筆劃進(jìn)行預(yù)測(cè)的優(yōu)點(diǎn)。其次，弓丨 入粗分類器仍然是高成本的。粗分類器本身是成本和準(zhǔn)確度之間的平衡。太簡(jiǎn)單的分類器 不能獲得好的候選濾出，因此將為細(xì)分類器帶來(lái)太多候選并導(dǎo)致細(xì)分類器的負(fù)擔(dān)。如果使 用具有可接受候選濾出的粗分類器，則即使粗分類器的成本比細(xì)分類器相對(duì)而言低，多次 識(shí)別也將降低識(shí)別速度。
[0009] 由此可見現(xiàn)有技術(shù)的方法為了檢測(cè)旋轉(zhuǎn)變化，存在把輸入的手寫軌跡作為整體處 理并且必須對(duì)整個(gè)手寫軌跡進(jìn)行多次識(shí)別的問題。
[0010] 迄今為止，使用手寫軌跡的一部分來(lái)檢測(cè)旋轉(zhuǎn)變化還不是一種選擇，這是因?yàn)橐?方面檢測(cè)該部分的結(jié)束很難或成本很高，另一方面不能預(yù)期針對(duì)幾筆劃的簡(jiǎn)單識(shí)別器能產(chǎn) 生估計(jì)旋轉(zhuǎn)變化的高準(zhǔn)確度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本申請(qǐng)的目的之一在于以低成本提高識(shí)別器針對(duì)手寫軌跡的旋轉(zhuǎn)變化的穩(wěn)健性 和準(zhǔn)確度，而無(wú)需對(duì)整個(gè)手寫軌跡進(jìn)行多次識(shí)別，從而提高了手寫識(shí)別的效率。
[0012] 本申請(qǐng)的一方面涉及一種手寫軌跡識(shí)別方法，包括：第一獲取步驟，獲取要被輸入 的手寫軌跡的前幾筆的軌跡點(diǎn)；旋轉(zhuǎn)角度確定步驟，基于所述軌跡點(diǎn)使用能夠檢測(cè)所述前 幾筆的旋轉(zhuǎn)角度的旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)模型來(lái)確定所述手寫軌跡的旋轉(zhuǎn)角度；第二獲取步驟，獲 取所述手寫軌跡的剩余筆劃；以及識(shí)別步驟，基于所確定的旋轉(zhuǎn)角度來(lái)識(shí)別所述手寫軌跡。
[0013] 本申請(qǐng)的又一方面涉及一種手寫軌跡調(diào)整方法，包括：第一獲取步驟，獲取要被輸 入的手寫軌跡的前幾筆的軌跡點(diǎn)；旋轉(zhuǎn)角度確定步驟，基于所述軌跡點(diǎn)使用用于檢測(cè)前幾 筆的旋轉(zhuǎn)角度的旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)模型來(lái)確定所述手寫軌跡的旋轉(zhuǎn)角度；第二獲取步驟，獲取 手寫軌跡的剩余筆劃；以及調(diào)整步驟，基于所確定的旋轉(zhuǎn)角度來(lái)調(diào)整手寫軌跡。
[0014] 本申請(qǐng)的另一方面涉及一種手寫軌跡識(shí)別設(shè)備，包括：第一獲取裝置，被配置為獲 取要被輸入的手寫軌跡的前幾筆的軌跡點(diǎn)；旋轉(zhuǎn)角度確定裝置，被配置為基于所述軌跡點(diǎn) 使用能夠檢測(cè)所述前幾筆的旋轉(zhuǎn)角度的旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)模型來(lái)確定所述手寫軌跡的旋轉(zhuǎn)角 度；第二獲取裝置，被配置為獲取所述手寫軌跡的剩余筆劃；以及識(shí)別裝置，被配置為基于 所確定的旋轉(zhuǎn)角度來(lái)識(shí)別所述手寫軌跡。
[0015] 優(yōu)選地，所述前幾筆是能夠由字符集的字符共享的一部分筆劃或由單詞集的單詞 共享的一部分筆劃。
[0016] 優(yōu)選地，旋轉(zhuǎn)角度確定裝置可以包括：軌跡點(diǎn)獲取裝置，被配置為獲取當(dāng)前軌跡 點(diǎn)；解碼裝置，被配置為使用所述旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)模型對(duì)包括到當(dāng)前軌跡點(diǎn)為止的部分軌跡 進(jìn)行解碼；判斷裝置，被配置為判斷當(dāng)前軌跡點(diǎn)是否達(dá)到所述前幾筆的結(jié)束軌跡點(diǎn)；以及 確定裝置，被配置為在判斷結(jié)果為肯定的情況下確定與解碼結(jié)果相對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)角度作為所 述手寫軌跡的旋轉(zhuǎn)角度。
[0017] 優(yōu)選地，解碼裝置包括用基于隱式馬爾可夫模型來(lái)訓(xùn)練的旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)模型對(duì)包 括到當(dāng)前軌跡點(diǎn)為止的部分軌跡進(jìn)行解碼以獲得最佳狀態(tài)轉(zhuǎn)移路徑的裝置；判斷裝置包括 判斷最佳狀態(tài)轉(zhuǎn)移路徑是否達(dá)到結(jié)束狀態(tài)的裝置；以及確定裝置在判斷結(jié)果為肯定的情況 下確定與最佳狀態(tài)轉(zhuǎn)移路徑相對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)角度作為所述手寫軌跡的旋轉(zhuǎn)角度的裝置。
[0018] 優(yōu)選地，解碼裝置包括用基于動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)劃DTW模型來(lái)訓(xùn)練的旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)模型 對(duì)包括到當(dāng)前軌跡點(diǎn)為止的部分軌跡進(jìn)行解碼以獲最佳匹配路徑的裝置；判斷裝置包括判 斷最佳匹配路徑是否達(dá)到結(jié)束節(jié)點(diǎn)的裝置；以及確定裝置包括在判斷結(jié)果為肯定的情況下 確定與最佳匹配路徑相對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)角度作為所述手寫軌跡的旋轉(zhuǎn)角度的裝置。
[0019] 優(yōu)選地，旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)模型能夠被集成到用于在線識(shí)別整字的整字模型中或用于 在線識(shí)別整個(gè)單詞的整單詞模型中。
[0020] 優(yōu)選地，旋轉(zhuǎn)角度確定裝置獲取的前幾筆的置信度能夠被集成到識(shí)別剩余筆劃的 過程中。
[0021] 優(yōu)選地，識(shí)別裝置包括：糾正裝置，被配置為基于所確定的旋轉(zhuǎn)角度來(lái)糾正手寫軌 跡的至少一部分，糾正后識(shí)別裝置，被配置為識(shí)別糾正后的手寫軌跡的該至少一部分。
[0022] 優(yōu)選地，在手寫識(shí)別器是在線識(shí)別器的情況下，要被糾正并識(shí)別的該至少一部分 是通過第二獲取裝置獲取的剩余筆劃。
[0023] 優(yōu)選地，在手寫識(shí)別器是離線識(shí)別器的情況下，要被糾正并識(shí)別的部分是整個(gè)手 寫軌跡。
[0024] 優(yōu)選地，識(shí)別裝置包括：模型選擇裝置，被配置為選擇與所確定的手寫軌跡的旋轉(zhuǎn) 角度相對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)識(shí)別模型，選擇后識(shí)別裝置，被配置為用所選的旋轉(zhuǎn)識(shí)別模型來(lái)識(shí)別手 寫軌跡的至少一部分。
[0025] 優(yōu)選地，在手寫識(shí)別器是離線識(shí)別器的情況下，要識(shí)別的部分是整個(gè)手寫軌跡。
[0026] 優(yōu)選地，在手寫識(shí)別器是在線識(shí)別器的情況下，要識(shí)別的部分是通過第二獲取裝 置獲取的剩余筆劃或者整個(gè)手寫軌跡的筆劃。
[0027] 本申請(qǐng)的再一方面涉及一種手寫輸入設(shè)備，包括：輸入裝置，被配置為接收手寫軌 跡的輸入；以及如前面所述的手寫軌跡識(shí)別設(shè)備。
[0028] 因此，根據(jù)本申請(qǐng)的各方面，能夠不需要多次對(duì)整個(gè)手寫軌跡進(jìn)行離線識(shí)別，就可 以低成本地在線地檢測(cè)旋轉(zhuǎn)角度以便對(duì)手寫軌跡進(jìn)行更準(zhǔn)確和穩(wěn)健的識(shí)別，從而改進(jìn)了當(dāng) 前識(shí)別器的準(zhǔn)確度和穩(wěn)健性，降低了成本，提高了效率。
[0029] 此外，旋轉(zhuǎn)角度是在輸入所有書寫筆劃之前被檢測(cè)到的。因此，對(duì)于基于部分筆劃 的預(yù)測(cè)的手寫識(shí)別優(yōu)點(diǎn)沒有影響。結(jié)果，自然可以與支持基于部分筆劃的預(yù)測(cè)的識(shí)別方法 相結(jié)合。
【附圖說明】
[0030] 下面結(jié)合具體的實(shí)施例，并參照附圖，對(duì)本申請(qǐng)的上述和其它目的和優(yōu)點(diǎn)做進(jìn)一 步的描述。在附圖中，相同的或?qū)?yīng)的技術(shù)特征或部件將采用相同或?qū)?yīng)的附圖標(biāo)記來(lái)表 /Jn 〇
[0031] 圖1示出現(xiàn)有技術(shù)中的手寫軌跡識(shí)別方法的流程圖；
[0032] 圖2示出根據(jù)本申請(qǐng)的手寫軌跡識(shí)別方法的應(yīng)用環(huán)境的示意圖；
[0033] 圖3描述根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例的手寫軌跡識(shí)別方法的流程圖；
[0034] 圖4示出根據(jù)本申請(qǐng)的旋轉(zhuǎn)角度確定過程的流程圖；
[0035] 圖5A和5B分別示出根據(jù)本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)角度確定模型的拓?fù)鋱D和旋轉(zhuǎn) 角度確定過程的流程圖；圖5C和f5D分別示出根據(jù)本申請(qǐng)另一個(gè)實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)角度確定模 型的拓?fù)鋱D和旋轉(zhuǎn)角度確定過程的流程圖；
[0036] 圖6A示出識(shí)別步驟的一個(gè)實(shí)施例的流程圖；圖6B示出在手寫識(shí)別器是在線識(shí)別 器的情況下所用的識(shí)別模型的拓?fù)鋱D；圖6C示出在手寫識(shí)別器是在線識(shí)別器的情況下識(shí) 別步驟的示意圖；圖6D示出在手寫識(shí)別器是離線識(shí)別器的情況下識(shí)別步驟的示意圖；
[0037] 圖7示出示出識(shí)別步驟的另一個(gè)實(shí)施例的流程圖；
[0038] 圖8示出根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例的手寫軌跡識(shí)別設(shè)備的示例性配置的框圖；
[0039] 圖9示出根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例的手寫輸入設(shè)備的示例性配置的框圖；以