基于摄像头的手写输入方法
【专利摘要】本发明揭示了一种基于摄像头的手写输入方法，所述手写输入方法包括：步骤S1、手写字体的轨迹记录步骤；使用具有笔头的手写装置手写文字，通过摄像装置记录手写画面，画面中，笔头与周边环境具有色差；通过识别笔头在不同时间点的位置来记录笔头的行走轨迹，从而得到手写字体的轨迹；步骤S2、手写字体生成步骤；通过笔头状态来判别书写起始点、结束点，通过文字特征判别有效笔画和无效笔画，从而生成手写字体；步骤S3、手写字体识别步骤；将步骤S2生成的手写字体与数据库中的字体库进行比对，得到手写的文字。本发明提出的基于摄像头的手写输入方法，无需触摸屏的配合即可完成手写输入及识别，提高输入的便捷性，识别效率及精确度也较高。
【专利说明】基于摄像头的手写输入方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于输入方法【技术领域】，涉及一种手写输入方法，尤其涉及一种基于摄像 头的手写输入方法。
【背景技术】
[0002] 目前移动终端普遍使用键盘来输入文字，对于不喜欢使用键盘或者不熟悉使用各 种中文输入法的人而言，手写输入法是很好的选择。
[0003] 然而，现有手写输入法通常需要用户在触摸屏上书写文字，而后根据感应到的文 字轨迹识别文字；但对于没有触摸屏的移动终端无法使用手写输入方式。此外，由于现有的 手写输入方式需要手指在触摸屏上滑动，对手指及触摸屏均会带来损害。
[0004] 有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的手写输入方法，以便克服现有输入方式的 上述缺陷。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于摄像头的手写输入方法，无需触摸 屏的配合即可完成手写输入及识别，提高输入的便捷性。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
[0007] -种基于摄像头的手写输入方法，所述手写输入方法包括：
[0008] 步骤S1、手写字体的轨迹记录步骤；使用具有笔头的手写装置手写文字，通过摄 像装置记录手写画面，画面中，笔头与周边环境具有色差；通过识别笔头在不同时间点的位 置来记录笔头的行走轨迹，从而得到手写字体的轨迹；
[0009] 步骤S2、手写字体生成步骤；通过笔头状态来判别书写起始点、结束点，通过文字 特征判别有效笔画和无效笔画，从而生成手写字体；
[0010] 步骤S3、手写字体识别步骤；将步骤S2生成的手写字体与数据库中的字体库进行 比对，得到手写的文字；
[0011] 其中，步骤S1包括：
[0012] -步骤S11、笔头识别步骤；
[0013] 对"笔头"的跟踪是依靠对其特殊颜色的识别；在截取的一帧图像中，如果某个像 素灰度值在一定的范围内，则认为这个像素是"笔头"的，就准备对其进行聚类处理；否则不 对该点做任何处理；描述如下：
[0014]
【权利要求】
1. 一种基于摄像头的手写输入方法，其特征在于，所述手写输入方法包括： 步骤S1、手写字体的轨迹记录步骤；使用具有笔头的手写装置手写文字，通过摄像装 置记录手写画面，画面中，笔头与周边环境具有色差；通过识别笔头在不同时间点的位置来 记录笔头的行走轨迹，从而得到手写字体的轨迹； 步骤S2、手写字体生成步骤；通过笔头状态来判别书写起始点、结束点，通过文字特征 判别有效笔画和无效笔画，从而生成手写字体； 步骤S3、手写字体识别步骤；将步骤S2生成的手写字体与数据库中的字体库进行比 对，得到手写的文字； 其中，步骤S1包括： -步骤S11、笔头识别步骤； 对"笔头"的跟踪是依靠对其特殊颜色的识别；在截取的一帧图像中，如果某个像素灰 度值在一定的范围内，则认为这个像素是"笔头"的，就准备对其进行聚类处理；否则不对该 点做任何处理；描述如下：
其中，Ipen(X，y)表示图像中，任意坐标处像素是否为"笔头"对应的灰度，1表示"笔 头"对应的灰度，该点将做聚类的样本，〇表示其它的灰度，对其不做处理；I(x，y)表示任意 坐标处像素的灰度；TMax和TMin是"笔头"灰度的上下阀值，阀值的确定要依据笔头的颜色 而定； -步骤S12、字体轨迹合成步骤；包括： (1) 图像中像素点的Ipen (X，y)若为1，则当作一个聚类样本Xi，计算它与聚类中心Zj 的欧式距离Dij，D(Xi，Zj) = | |Xi-Zj | |，若Dij小于阀值T，Xi加入到Zj中；对图像中所 有的像素都做这样的处理；具体算法步骤如下： 第一步：任取一个样本Xi作为第一个聚类中心的初始值； 第二步：计算样本X2到Z1的欧式距离D21 = | | X2-Z11 | ;若D21>T定义一个新的聚类 中心Z2 = XI ;否则把X2归入Z1为中心的聚类； 第三步：假如已有聚类中心Zl，Z2,计算D31 = | |X3-Z1| |和D32 = | |X3-Z2| | ;若 D31>T且D32>T，则建立第三个聚类中心Z3 = X3 ;否则X3归入Z1和Z2最近者； 以此类推，直到所有的样本都被分析为止； (2) 聚类处理结束后，找出Max| |Zj| |，记录该聚类的中心位置； (3) 在后台缓存上，在该点位置与前一点的位置之间"画"一条线； 经过上述步骤处理后，过滤了噪声并增强了"笔头"的信息，得到非常清晰的轨迹；但是 到此不能算得到了手写字体，因为其中夹杂了无用的轨迹； 所述步骤S2包括： -步骤S21、书写开始与结束的识别步骤； 对书写起始点、结束点的判别通过"笔头"状态来判别；把"笔头"分为：等待状态、准备 书写和正在书写这三个状态；这种方法无形中给用户增加了条规则，即：书写前后都要有 停顿，以示书写的开始与结束；但这是一个简单易行的方法； -步骤S22、有效笔画和无效笔画的识别步骤； 对于有效笔画和无效笔画的识别，通过文字特征加以判别；当笔头向左、向上、向左上 方都是汉字、数字和字母书写中的无效笔画。
2. -种基于摄像头的手写输入方法，其特征在于，所述手写输入方法包括： 步骤S1、手写字体的轨迹记录步骤；使用具有笔头的手写装置手写文字，通过摄像装 置记录手写画面，画面中，笔头与周边环境具有色差；通过识别笔头在不同时间点的位置来 记录笔头的行走轨迹，从而得到手写字体的轨迹； 步骤S2、手写字体生成步骤；通过笔头状态来判别书写起始点、结束点，通过文字特征 判别有效笔画和无效笔画，从而生成手写字体； 步骤S3、手写字体识别步骤；将步骤S2生成的手写字体与数据库中的字体库进行比 对，得到手写的文字。
3. 根据权利要求2所述的基于摄像头的手写输入方法，其特征在于： 所述步骤S1包括： -步骤S11、笔头识别步骤； 对"笔头"的跟踪是依靠对其特殊颜色的识别；在截取的一帧图像中，如果某个像素灰 度值在一定的范围内，则认为这个像素是"笔头"的，就准备对其进行聚类处理；否则不对该 点做任何处理；描述如下：
其中，Ipen(x，y)表示图像中，任意坐标处像素是否为"笔头"对应的灰度，1表示"笔 头"对应的灰度，该点将做聚类的样本，〇表示其它的灰度，对其不做处理；I (X，y)表示任意 坐标处像素的灰度；TMax和TMin是"笔头"灰度的上下阀值，阀值的确定要依据笔头的颜色 而定； -步骤S12、字体轨迹合成步骤；包括： (1) 图像中像素点的Ipen(x，y)若为1，则当作一个聚类样本Xi，计算它与聚类中心Zj 的欧式距离Dij，D(Xi，Zj) = | |Xi-Zj| |，若Dij小于阀值T，Xi加入到Zj中；对图像中所 有的像素都做这样的处理；具体算法步骤如下： 第一步：任取一个样本Xi作为第一个聚类中心的初始值； 第二步：计算样本X2到Z1的欧式距离D21 = | | X2-Z11 | ;若D21>T定义一个新的聚类 中心Z2 = XI ;否则把X2归入Z1为中心的聚类； 第三步：假如已有聚类中心Zl，Z2,计算D31 = | |X3-Z1| |和D32 = | |X3-Z2| | ;若 D31>T且D32>T，则建立第三个聚类中心Z3 = X3 ;否则X3归入Z1和Z2最近者； 以此类推，直到所有的样本都被分析为止； (2) 聚类处理结束后，找出Max| |Zj| |，记录该聚类的中心位置； (3) 在后台缓存上，在该点位置与前一点的位置之间"画"一条线； 经过上述步骤处理后，过滤了噪声并增强了"笔头"的信息，得到非常清晰的轨迹；但是 到此不能算得到了手写字体，因为其中夹杂了无用的轨迹。
4. 根据权利要求2所述的基于摄像头的手写输入方法，其特征在于： 所述步骤S2包括： -步骤S21、书写开始与结束的识别步骤； 对书写起始点、结束点的判别通过"笔头"状态来判别；把"笔头"分为：等待状态、准备 书写和正在书写这三个状态；这种方法无形中给用户增加了条规则，即：书写前后都要有 停顿，以示书写的开始与结束；但这是一个简单易行的方法； -步骤S22、有效笔画和无效笔画的识别步骤； 对于有效笔画和无效笔画的识别，通过文字特征加以判别；当笔头向左、向上、向左上 方都是汉字、数字和字母书写中的无效笔画。
【文档编号】G06F3/01GK104156067SQ201410371019
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年7月31日 优先权日:2014年7月31日
【发明者】李保印 申请人:上海闻泰电子科技有限公司