專利名稱：基于mems加速度計(jì)的智能手寫系統(tǒng)及其識(shí)別方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種文字輸入技術(shù)領(lǐng)域的系統(tǒng)，具體是一種基于MEMS加速度 計(jì)的智能手寫系統(tǒng)及其識(shí)別方法。
背景技術(shù)：
手寫輸入系統(tǒng)在生活中是普遍存在的，例如支持手寫輸入的手機(jī)便是一個(gè)典型 的例子。它能將用戶從鍵盤中解脫出來，以一種更自然的手寫輸入方式來表達(dá)，因此該 技術(shù)已經(jīng)被人們接受并廣泛使用。目前，基于觸摸屏的手寫輸入系統(tǒng)因其人性化設(shè)計(jì)以 及輸入的簡(jiǎn)便性而占領(lǐng)大部分市場(chǎng)。但由于該技術(shù)基于觸摸屏，增加了制造成本，而且 觸摸屏在使用過程中容易損壞或老化，脫離觸摸屏便不能實(shí)現(xiàn)手寫輸入的功能，這就在 一定程度上限制了用戶的使用范圍。例如，對(duì)于市場(chǎng)上不支持手寫輸入的手機(jī)，用戶只 能通過手機(jī)按鍵輸入短信或號(hào)碼，這就會(huì)給用戶帶來不便。 經(jīng)過對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)中借助觸摸屏或某種介質(zhì)來輸入文字的 方案占很大比例。如中國(guó)專利授權(quán)公告號(hào)CN1328653C，記載了一種在便攜式終端上進(jìn)行 手寫輸入的方法及系統(tǒng)，但是該專利所提出的方案雖然不是基于觸摸屏實(shí)現(xiàn)的，但仍需 通過一種感應(yīng)面來采樣文字輸入信息，因此同基于觸摸屏技術(shù)相仿，其仍沒有脫離輸入 介質(zhì)的束縛，這就會(huì)給用戶在使用過程中帶來不便。此外，雖然電阻式觸摸屏的應(yīng)用很 廣泛，但由于ITO鍍層脆弱易碎導(dǎo)致基于觸摸屏技術(shù)的產(chǎn)品在使用壽命上也有局限性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種基于MEMS加速度計(jì)的智能手
寫系統(tǒng)及其識(shí)別方法，采用加速度計(jì)來感應(yīng)筆尖運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，主處理器采集該信息并進(jìn)行
處理與識(shí)別，之后將識(shí)別出的相近文字顯示在顯示器上以供用戶選擇，用戶通過按鍵選
擇出想要的文字，從而實(shí)現(xiàn)與基于觸摸屏來編輯文字相同的功能。該方案既脫離了觸摸
屏，擴(kuò)大了用戶的使用范圍，而且沒有附加其他繁雜的說明，手寫習(xí)慣符合大眾要求，
因此便于應(yīng)用的普及與推廣。 本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的 本發(fā)明涉及基于MEMS加速度計(jì)的智能手寫系統(tǒng)，包括主處理器、傳感模 塊、文字選擇模塊、顯示模塊、外存儲(chǔ)器和總線。其中傳感模塊與主處理器相連接輸 出文字輸入信息，文字選擇模塊與主處理器相連接輸出選擇指令，顯示模塊與主處理器 相連接以接收字符信息，總線分別與主處理器和存儲(chǔ)器相連接傳輸控制信息，傳感模塊 與手寫筆固定連接。
所述的文字輸入信息包括運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)和確認(rèn)指令。
所述的主處理器包括接口模塊和運(yùn)算單元，其中接口模塊的一端分別與總 線、傳感模塊、文字選擇模塊和顯示模塊相連接以分別傳輸控制信息、文字輸入信息、 選擇指令和接受字符信息，接口模塊的另一端與運(yùn)算單元相連接以接收運(yùn)算單元發(fā)出的數(shù)字指令。 所述的接口模塊包括并行的I2C接口、選擇接口、確認(rèn)接口和液晶視頻接口。
所述的運(yùn)算單元內(nèi)置漢字編碼數(shù)據(jù)庫(kù)，該漢字編碼數(shù)據(jù)庫(kù)是指以筆畫序列進(jìn)行 編碼的漢字字符數(shù)據(jù)庫(kù)。
所述的傳感模塊包括加速度計(jì)和確認(rèn)鍵，其中加速度計(jì)和確認(rèn)鍵分別與主
處理器相連接以傳輸運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)和確認(rèn)指令。在寫入文字時(shí)，加速度計(jì)用來檢測(cè)文字輸入
的信息并生成運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸給主處理器；每當(dāng)寫完一個(gè)文字后按下確認(rèn)鍵以生成確認(rèn)指
令提示輸入完畢，使得主處理器開始對(duì)該文字信息進(jìn)行處理與識(shí)別，之后將相近的文字
顯示在顯示器上以供用戶選擇。 所述的加速度計(jì)為二維加速度測(cè)量計(jì)。 所述的文字選擇模塊與主處理器的選擇接口相連接以輸出選擇指令。在主處理 器識(shí)別并將相近文字顯示在顯示器上后，用戶根據(jù)需要通過按鍵選擇相應(yīng)的文字，從而 實(shí)現(xiàn)手寫輸入的功能。 所述的顯示模塊是指LCD12864液晶顯示器，該顯示模塊與主處理器的液晶視 頻接口相連接用來顯示識(shí)別后相近的文字以供用戶進(jìn)行選擇。 所述的外存儲(chǔ)器包括內(nèi)存與閃存，該外存儲(chǔ)器用來存儲(chǔ)主處理器的控制信息， 在系統(tǒng)上電后，主處理器將閃存中的代碼讀入到內(nèi)存中執(zhí)行。 本發(fā)明涉及上述基于MEMS加速度計(jì)的智能手寫系統(tǒng)的識(shí)別方法，包括以下步 驟 第一步、啟動(dòng)傳感模塊，傳感模塊中的加速度計(jì)與用戶操作的手寫筆共同運(yùn)動(dòng) 并實(shí)時(shí)傳遞運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)至接口模塊，當(dāng)用戶按下確認(rèn)鍵后傳感模塊輸出確認(rèn)指令至接口模 塊。
所述的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)是指一串運(yùn)動(dòng)方向序列，該運(yùn)動(dòng)方向序列的首位為確認(rèn)指令， 兩個(gè)確認(rèn)指令之間為若干位加速度信號(hào)。 所述的加速度信號(hào)是指將加速度計(jì)測(cè)得的二維運(yùn)動(dòng)根據(jù)二維坐標(biāo)軸的正X 軸、正Y軸、負(fù)X軸和負(fù)Y軸分別定義為vxX)、 vy>0、 vx < 0和vy < 0，經(jīng)邏輯
組合后生成二維坐標(biāo)軸中8個(gè)筆畫方向。 第二步、接口模塊將運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)發(fā)送至運(yùn)算單元，由運(yùn)算單元進(jìn)行解碼計(jì)算，獲 得筆畫編碼序列。 所述的筆畫編碼序列為一維數(shù)組，該一維數(shù)組的第一個(gè)元素表示筆畫數(shù)， 一維
數(shù)組的其他元素依次表示筆畫方向。 所述的解碼計(jì)算是指 l)判斷當(dāng)前筆畫有效性設(shè)定加速度閾值，當(dāng)若干加速度信號(hào)的平均值超過加 速度閾值時(shí)認(rèn)為該加速度信號(hào)所對(duì)應(yīng)的方向有效；否則無效 2)通過速度公式將加速度轉(zhuǎn)換成速度對(duì)當(dāng)前筆畫運(yùn)動(dòng)方向的若干加速度信號(hào) 進(jìn)行采樣，經(jīng)過速度公式轉(zhuǎn)化后求取平均值，若大于零代表沿正方向運(yùn)動(dòng)若小于零代表 沿反方向運(yùn)動(dòng)，生成筆畫編碼序列； 所述的速度公式是指V = V。+at，其中V。表示初始速度，a表示加速度信 號(hào)，t表示運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)采樣間隙。
第三步、運(yùn)算單元根據(jù)筆畫編碼序列在漢字編碼數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索匹配的漢字字 符，并生成字符信息發(fā)送至顯示模塊供用戶選擇所需字符。 第四步、用戶根據(jù)顯示模塊顯示的字符通過文字選擇模塊輸入所需字符對(duì)應(yīng)的 序號(hào)，主處理器將對(duì)應(yīng)的控制信息傳輸至外存儲(chǔ)器。 本發(fā)明的有益效果是l)系統(tǒng)在實(shí)際工作時(shí)，不需在特別輸入介質(zhì)上寫入文 字，只需找到一塊相對(duì)較平的界面即可；2)文字通過手寫輸入方式來實(shí)現(xiàn)，符合大眾習(xí) 慣，便于應(yīng)用的普及與推廣；3)整個(gè)系統(tǒng)硬件構(gòu)成簡(jiǎn)單，模塊化明顯，軟件調(diào)試方便。 同時(shí)處理器可定制，非常方便后期產(chǎn)品升級(jí)，使得系統(tǒng)的功能相對(duì)靈活。


圖1是本發(fā)明系統(tǒng)模塊圖。 圖2是接口模塊示意圖。 圖3是本發(fā)明文字識(shí)別原理分析圖。 圖4是實(shí)施例總體流程圖。 圖5為實(shí)施例工作示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn) 行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的 實(shí)施例。 如圖1所示，本實(shí)施例包括主處理器、傳感模塊、文字選擇模塊、顯示模 塊、外存儲(chǔ)器和總線。其中傳感模塊與主處理器相連接輸出文字輸入信息，文字選擇 模塊與主處理器相連接輸出選擇指令，顯示模塊與主處理器相連接以接收字符信息，總 線分別與主處理器和存儲(chǔ)器相連接傳輸控制信息。
所述的主處理器包括接口模塊和運(yùn)算單元，其中接口模塊的一端分別與總 線、傳感模塊、文字選擇模塊和顯示模塊相連接以分別傳輸控制信息、文字輸入信息、 選擇指令和接受字符信息，接口模塊的另一端與運(yùn)算單元相連接以接收運(yùn)算單元發(fā)出的
數(shù)字指令。
所述的接口模塊包括并行的I2C接口、選擇接口、確認(rèn)接口和液晶視頻接口。
所述主處理器采用ALTERA公司生產(chǎn)的Cyclone II系列器件(型號(hào) EP2C5Q208C8)，其最大的特點(diǎn)是處理器可定制。通過SOPC(片上可編程系統(tǒng))技術(shù)來實(shí) 現(xiàn)處理器的定制，并提供相應(yīng)的外圍接口與驅(qū)動(dòng)。由于ALTERA提供了豐富的IP核可供 選擇，因此給系統(tǒng)定制帶來很大方便。 所述的傳感模塊包括加速度計(jì)和確認(rèn)鍵，其中加速度計(jì)和確認(rèn)鍵分別與主 處理器相連接以傳輸運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)和確認(rèn)指令。在寫入文字時(shí)，加速度計(jì)用來檢測(cè)文字輸入 的信息并生成運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸給主處理器；每當(dāng)寫完一個(gè)文字后按下確認(rèn)鍵以生成確認(rèn)指 令提示輸入完畢，使得主處理器開始對(duì)該文字信息進(jìn)行處理與識(shí)別，之后將相近的文字 顯示在顯示器上以供用戶選擇。 所述加速度計(jì)采用美新半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的芯片MXC62020M，該加速度計(jì)為平面雙軸加速度計(jì)(即能檢測(cè)出平面運(yùn)動(dòng)的X方向與Y方向的加速度大小)，并帶有I2C接 口，位傳輸速率可達(dá)400Kbit/s。加速度計(jì)的量程從-2g到+2g，輸出加速度為12位的數(shù) 字信號(hào)，具體為十進(jìn)制數(shù)字0代表-2g，十進(jìn)制數(shù)字2048代表0g，十進(jìn)制數(shù)字4095代表 +2g。因此，當(dāng)寫入文字時(shí)，加速度計(jì)隨之運(yùn)動(dòng)并輸出加速度的數(shù)字量。通過對(duì)加速度 信號(hào)的采樣與處理，即可檢測(cè)與記錄文字輸入的信息。 所述的文字選擇模塊與主處理器的選擇接口相連接以輸出選擇指令。在主處理 器識(shí)別并將相近文字顯示在顯示器上后，用戶根據(jù)需要通過按鍵選擇相應(yīng)的文字，從而 實(shí)現(xiàn)手寫輸入的功能。 所述的外存儲(chǔ)器包括內(nèi)存與閃存，該外存儲(chǔ)器用來存儲(chǔ)主處理器的控制信息， 在系統(tǒng)上電后，主處理器將閃存中的代碼讀入到內(nèi)存中執(zhí)行。 所述的顯示模塊是指LCD12864液晶顯示器，該12864液晶顯示器的作用是主
要用來顯示識(shí)別后相近的文字以供用戶進(jìn)行選擇。 本實(shí)施例通過以下步驟實(shí)現(xiàn)識(shí)別 第一步、啟動(dòng)傳感模塊，傳感模塊中的加速度計(jì)與用戶操作的手寫筆共同運(yùn)動(dòng) 并實(shí)時(shí)傳遞運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)至接口模塊，當(dāng)用戶按下確認(rèn)鍵后傳感模塊輸出確認(rèn)指令至接口模 塊。 所述的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)是指一串運(yùn)動(dòng)方向序列，該運(yùn)動(dòng)方向序列的首位為確認(rèn)指令， 兩個(gè)確認(rèn)指令之間為加速度信號(hào)。 所述的加速度信號(hào)是指將加速度計(jì)測(cè)得的二維運(yùn)動(dòng)根據(jù)二維坐標(biāo)軸的正X 軸、正Y軸、負(fù)X軸和負(fù)Y軸分別定義為vxX)、 vy>0、 vx < 0和vy < 0，經(jīng)邏輯
組合后生成二維坐標(biāo)軸中8個(gè)筆畫方向。 第二步、接口模塊將運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)發(fā)送至運(yùn)算單元，由運(yùn)算單元進(jìn)行解碼計(jì)算，獲
得筆畫編碼序列。 所述的解碼計(jì)算是指 l)判斷當(dāng)前筆畫有效性設(shè)定加速度閾值，當(dāng)若干加速度信號(hào)的平均值超過加 速度閾值時(shí)認(rèn)為該加速度信號(hào)所對(duì)應(yīng)的方向有效；否則無效 2)通過速度公式將加速度轉(zhuǎn)換成速度對(duì)當(dāng)前筆畫運(yùn)動(dòng)方向的若干加速度信號(hào) 進(jìn)行采樣，經(jīng)過速度公式轉(zhuǎn)化后求取平均值，若大于零代表沿正方向運(yùn)動(dòng)若小于零代表 沿反方向運(yùn)動(dòng)，生成筆畫編碼序列； 所述的速度公式是指V = V。+at，其中V。表示初始速度，a表示加速度信 號(hào)，t表示運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)采樣間隙。 所述的筆畫編碼序列為一維數(shù)組，該一維數(shù)組的第一個(gè)元素表示筆畫數(shù)， 一維 數(shù)組的其他元素依次表示筆畫方向。 如圖3所示，用8個(gè)數(shù)字代表8個(gè)方向，具體為數(shù)字l代表"向右"，數(shù)字2 代表"右上"，數(shù)字3代表"向上"，數(shù)字4代表"左上"，數(shù)字5代表"向左"，數(shù) 字6代表"左下"，數(shù)字7代表"向下"，數(shù)字8代表"右下"。此外，規(guī)定文字只 能由如圖所示的8個(gè)方向筆畫組成。下面通過例子來說明該文字識(shí)別的原理。例如用 數(shù)組code(假設(shè)數(shù)組為10位)來存儲(chǔ)文字"王"，則數(shù)組可以表示成code = {4， 1， 1， 7， 1， 0， 0， 0， 0， 0}。數(shù)組中各元素代表的意義為code
代表文字的筆畫數(shù)，即文字"王"由四筆構(gòu)成；code[l]-code[4]分別代表文字的第一筆畫到第四筆畫方向，即文 字"王"第一筆向右，第二筆向右，第三筆向下，第四筆向右；code[5]-code[9]的作用 是用來擴(kuò)充文字筆畫數(shù)，因?yàn)榇死械?王"字只有四筆構(gòu)成，故code[5]-code[9]各 元素均為0，亦即不代表上述規(guī)定的8個(gè)方向筆畫中任意一個(gè)。又如若用戶想輸入文 字"人"，則只需按要求在平整的表面寫入一撇一捺兩筆即可。此時(shí)，數(shù)組可以表示成 code = {2， 6， 8， 0， 0， 0， 0， 0， 0， 0}，即文字"人"由兩筆構(gòu)成，第一筆左下，第 二筆右下。但需注意的是，文字"入"與人具有相同的筆畫數(shù)和筆畫方向，因此僅從這 兩個(gè)識(shí)別要素并不能完全確定一個(gè)漢字，故通過將相近文字顯示出來，讓用戶選擇的辦 法來最終確定所書寫的文字。這就是上述系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中所提到的文字選擇鍵的作用。主 處理器對(duì)采樣的筆畫信息進(jìn)行處理，在識(shí)別的過程中，首先通過筆畫數(shù)這一信息來縮小 識(shí)別的范圍，然后將數(shù)組中存儲(chǔ)的文字信息與設(shè)定好的字庫(kù)進(jìn)行逐個(gè)比對(duì)，并將相同數(shù) 組所代表的文字顯示在顯示器上以供用戶選擇，并最終確定一個(gè)文字。此處需要強(qiáng)調(diào)的 是在用戶寫入文字的過程中，可能由于書寫的不規(guī)范，而使得輸入的漢字沒有相應(yīng)的 匹配庫(kù)，這時(shí)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)提示用戶書寫不規(guī)范請(qǐng)重新輸入漢字。另外，對(duì)該文字識(shí)別的
原理還有一點(diǎn)需要說明的是如圖2所示，由于規(guī)定漢字只能由八個(gè)方向筆畫構(gòu)成，因
此在寫入漢字的過程中只能一筆一筆的寫入(即認(rèn)為漢字都是由橫、撇、豎、捺這樣的基 本筆畫構(gòu)成)。比如文字"小"，按習(xí)慣其為三畫，但在此處需將其處理成四畫，即第一 筆的"豎勾"應(yīng)寫成兩筆"豎"和"勾"。 如圖4所示，為本實(shí)施例加速度計(jì)運(yùn)動(dòng)方向分析圖。圖中vx代表加速度計(jì)X方 向運(yùn)動(dòng)速度，vy代表加速度計(jì)Y方向運(yùn)動(dòng)速度，en—x代表加速度計(jì)X方向運(yùn)動(dòng)是否有 效，en—y代表加速度計(jì)Y方向運(yùn)動(dòng)是否有效。在解釋了圖中各量的含義后，接下來說明 如何判斷加速度計(jì)的運(yùn)動(dòng)方向，亦即寫入文字時(shí)每一筆的筆畫方向。當(dāng)主處理器對(duì)采樣 加速度處理后得到"en_x = = l&&en_y = = 0&&vx > 0"即"X方向運(yùn)動(dòng)有效&&Y 方向運(yùn)動(dòng)無效&&朝乂正方向運(yùn)動(dòng)"時(shí)，則表明此時(shí)加速度計(jì)"向右"運(yùn)動(dòng)，亦即當(dāng)前 輸入的筆畫"向右"。同樣，當(dāng)主處理器對(duì)采樣加速度處理后得到"en_x == l&&en_ y = = 1&&vx > 0&&vy > 0" S卩"X方向運(yùn)動(dòng)有效&&Y方向運(yùn)動(dòng)有效&&朝X正方向 運(yùn)動(dòng)&&朝￥正方向運(yùn)動(dòng)"時(shí)，則表明此時(shí)加速度計(jì)"右上"運(yùn)動(dòng)，亦即當(dāng)前輸入的筆 畫"右上"。通過上述對(duì)加速度計(jì)運(yùn)動(dòng)方向的分析，就將加速度計(jì)與文字輸入聯(lián)系在一 起，從而實(shí)現(xiàn)可在一塊普通的平整表面書寫文字。 第三步、運(yùn)算單元根據(jù)筆畫編碼序列在漢字編碼數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索匹配的漢字字 符，并生成字符信息發(fā)送至顯示模塊供用戶選擇所需字符。 第四步、用戶根據(jù)顯示模塊顯示的字符通過文字選擇模塊輸入所需字符對(duì)應(yīng)的 序號(hào)，主處理器將對(duì)應(yīng)的控制信息傳輸至外存儲(chǔ)器。 如圖5所示，本實(shí)施例在上電并初始化后，進(jìn)入等待用戶輸入狀態(tài)。此時(shí)，可 按規(guī)則寫入文字，在寫入文字的同時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)記錄文字輸入的信息。要求每寫完 一個(gè)文字后需按確認(rèn)鍵，當(dāng)確認(rèn)鍵被按下后，主處理器將輸入的文字與設(shè)定好的相應(yīng)漢 字庫(kù)進(jìn)行對(duì)比，并將所識(shí)別的相近文字顯示在顯示器上，用戶通過選擇來最終確定所想 要的漢字。此外，在漢字寫入的過程中，要求筆畫與筆畫之間需有短暫的停頓(大約ls 左右)，在這期間用戶可進(jìn)行抬筆等動(dòng)作以方便文字的書寫。
一個(gè)漢字輸入完成后，系統(tǒng)又會(huì)重新進(jìn)入等待用戶輸入狀態(tài)，用戶按要求再次寫入所需的漢字，這樣就完成對(duì)文字 信息的編輯。通過上述對(duì)實(shí)施例工作流程的簡(jiǎn)單分析，可以看出該方案能夠?qū)崿F(xiàn)手寫輸 入的功能，而且文字輸入不是基于觸摸屏或相關(guān)介質(zhì)的。
權(quán)利要求
一種基于MEMS加速度計(jì)的智能手寫系統(tǒng)，其特征在于，包括主處理器、傳感模塊、文字選擇模塊、顯示模塊、外存儲(chǔ)器和總線，其中傳感模塊與主處理器相連接輸出文字輸入信息，文字選擇模塊與主處理器相連接輸出選擇指令，顯示模塊與主處理器相連接以接收字符信息，總線分別與主處理器和存儲(chǔ)器相連接傳輸控制信息。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于MEMS加速度計(jì)的智能手寫系統(tǒng)，其特征是，所述的主處理器包括接口模塊和運(yùn)算單元，其中接口模塊的一端分別與總線、傳感模塊、 文字選擇模塊和顯示模塊相連接以分別傳輸控制信息、文字輸入信息、選擇指令和接受 字符信息，接口模塊的另一端與運(yùn)算單元相連接以接收運(yùn)算單元發(fā)出的數(shù)字指令。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于MEMS加速度計(jì)的智能手寫系統(tǒng)，其特征是，所述的傳感模塊包括加速度計(jì)和確認(rèn)鍵，其中加速度計(jì)和確認(rèn)鍵分別與主處理器相連接 以傳輸運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)和確認(rèn)指令；在寫入文字時(shí)，加速度計(jì)用來檢測(cè)文字輸入的信息并生成 運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸給主處理器；每當(dāng)寫完一個(gè)文字后按下確認(rèn)鍵以生成確認(rèn)指令提示輸入完 畢，使得主處理器開始對(duì)該文字信息進(jìn)行處理與識(shí)別，之后將相近的文字顯示在顯示器 上以供用戶選擇。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于MEMS加速度計(jì)的智能手寫系統(tǒng)，其特征是，所述的 文字選擇模塊與主處理器的選擇接口相連接以輸出選擇指令。
5. —種根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于MEMS加速度計(jì)的智能手寫系統(tǒng)的識(shí)別方法，其 特征在于，包括以下步驟第一步、啟動(dòng)傳感模塊，傳感模塊中的加速度計(jì)與用戶操作的手寫筆共同運(yùn)動(dòng)并實(shí) 時(shí)傳遞運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)至接口模塊，當(dāng)用戶按下確認(rèn)鍵后傳感模塊輸出確認(rèn)指令至接口模塊；第二步、接口模塊將運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)發(fā)送至運(yùn)算單元，由運(yùn)算單元進(jìn)行解碼計(jì)算，獲得筆 畫編碼序列；第三步、運(yùn)算單元根據(jù)筆畫編碼序列在漢字編碼數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索匹配的漢字字符，并 生成字符信息發(fā)送至顯示模塊供用戶選擇所需字符；第四步、用戶根據(jù)顯示模塊顯示的字符通過文字選擇模塊輸入所需字符對(duì)應(yīng)的序 號(hào)，主處理器將對(duì)應(yīng)的控制信息傳輸至外存儲(chǔ)器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于MEMS加速度計(jì)的智能手寫系統(tǒng)的識(shí)別方法，其特征 是，所述的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)是指一串運(yùn)動(dòng)方向序列，該運(yùn)動(dòng)方向序列的首位為確認(rèn)指令，兩個(gè) 確認(rèn)指令之間為加速度信號(hào)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于MEMS加速度計(jì)的智能手寫系統(tǒng)的識(shí)別方法，其特征 是，所述的加速度信號(hào)是指將加速度計(jì)測(cè)得的二維運(yùn)動(dòng)根據(jù)二維坐標(biāo)軸的正X軸、正 Y軸、負(fù)X軸和負(fù)Y軸分別定義為vx > 0、 vy>0、 vx < 0和vy < 0，經(jīng)邏輯組合后 生成二維坐標(biāo)軸中8個(gè)筆畫方向。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于MEMS加速度計(jì)的智能手寫系統(tǒng)的識(shí)別方法，其特征 是，所述的解碼計(jì)算是指1) 判斷當(dāng)前筆畫有效性設(shè)定加速度閾值，當(dāng)若干加速度信號(hào)的平均值超過加速度 閾值時(shí)認(rèn)為該加速度信號(hào)所對(duì)應(yīng)的方向有效；否則無效；2) 通過速度公式將加速度轉(zhuǎn)換成速度對(duì)當(dāng)前筆畫運(yùn)動(dòng)方向的若干加速度信號(hào)進(jìn)行 采樣，經(jīng)過速度公式轉(zhuǎn)化后求取平均值，若大于零代表沿正方向運(yùn)動(dòng)若小于零代表沿反方向運(yùn)動(dòng)，生成筆畫編碼序列；所述的速度公式是指V = V。+at，其中V。表示初始速度，a表示加速度信號(hào)，t 表示運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)采樣間隙。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于MEMS加速度計(jì)的智能手寫系統(tǒng)的識(shí)別方法，其特征 是，所述的筆畫編碼序列為一維數(shù)組，該一維數(shù)組的第一個(gè)元素表示筆畫數(shù)， 一維數(shù)組 的其他元素依次表示筆畫方向。
全文摘要
一種文字輸入技術(shù)領(lǐng)域的基于MEMS加速度計(jì)的智能手寫系統(tǒng)，包括主處理器、傳感模塊、文字選擇模塊、顯示模塊、外存儲(chǔ)器和總線。其中傳感模塊與主處理器相連接輸出文字輸入信息，文字選擇模塊與主處理器相連接輸出選擇指令，顯示模塊與主處理器相連接以接收字符信息，總線分別與主處理器和存儲(chǔ)器相連接傳輸控制信息。本發(fā)明在實(shí)際工作時(shí)，只需找到一塊相對(duì)較平的界面即可；采用加速度計(jì)與壓力傳感器替代了觸摸屏，消除了觸摸屏容易老化的問題，而且構(gòu)成簡(jiǎn)單便于調(diào)試與后期升級(jí)，因此給用戶的使用帶來很大方便。
文檔編號(hào)G01P15/18GK101692197SQ20091019513
公開日2010年4月7日 申請(qǐng)日期2009年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月4日
發(fā)明者李世鵬, 陳暉 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)