[发明专利]一种基于可见光检测的虚拟文字识别方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机视频数据处理、图像数据处理和汉字信息处理技术，特别是涉及一种虚拟的手写文字图像识别方法。 

技术背景 

尽管计算机发明以来，其自身经历过多次的技术变革，使其越来越人性化和智能化。然而，传统的鼠标和键盘仍然是绝大多数计算机所倚靠的输入设备。正是由于鼠标和键盘的存在，使得计算机的输入设备显得庞大而不方便移动，同时也严重限制了输入的速度。并且传统的输入设备对于三维或者多自由度的输入是无法处理的。 

这个难题不仅限制了PC机向智能化的发展，更对一些常用的便携式设备的进一步发展设置了障碍。目前各种便携式设备，特别是手机，正力求向更小巧、更便捷、更智能化的方向发展，但是由于省略不了键盘的存在，使得该方向的发展很难有革命性的突破。 

为了解决这一问题，语音输入识别系统和利用触摸屏和触摸笔作为输入设备等方法获得了广泛的应用。但是，一方面语音输入的识别率仍然较低，并且对使用者的语音标准程度和环境的安静程度都有一定要求。另一方面，利用触摸屏和触摸笔作为输入设备则会增加设备的复杂度和成本。 

另外一些基于视频图像作为输入的方法也开始渐渐得到了一些尝试。例如2002年11月公开的公开号为CN1378171的专利，描述了一套有图像感应装置和 感应信息提取装置构成的计算机系统，该系统通过获得手或者制定物在空间形态信息，并利用该信息产生操作指令。而2003年公开号为CN03136144.7的专利对其进行了一定程度的补充，将图像的DSP处理器功能改成软件实现。但是仍然无法摆脱系统复杂度高，体积较大，成本较高的缺点。2005年9月公开的公开号为CN1661455A的专利，描述了一种视频识别输入系统，该系统利用两个摄像头构造了一个虚拟键盘来实现输入。虽然该设备有效的解决了常用输入设备复杂度高，体积大等缺点，却仍然没有摆脱常规的“键盘”的限制，在输入速度，智能性以及便携性方面还有许多改进的空间。 

发明内容

本发明的目的在于克服现有输入设备复杂、体积较大、识别率低下、成本高、智能化程度低等不足，提供了一种基于红光检测的文字识别方法，能够有效的提高增强系统的智能性和便携性。 

为了实现上述发明目的，采用的技术方案如下： 

一种基于可见光检测的虚拟文字识别方法，首先利用可见光发射设备在空中书写字符，然后通过摄像装置将可见光的运动轨迹记录下来，接着利用图像处理及识别装置对摄像装置摄取的信息进行处理和识别，最终获得用户输入的文字信息。 

上述技术方案中，所述图像处理及识别装置所进行的处理和识别包括背景建模、轨迹跟踪、字符重构及识别。 

所述背景建模对由摄像装置捕捉到的可见光的运动轨迹图像进行处理，建立背景模型，从而更准确有效的检测和跟踪到可见光的运动轨迹，建立背景模型的具体操作为当用户结束输入上一个字符的时候，将摄像装置捕捉到的图像 作为初始背景模型，而开始输入当前字符时摄像装置捕捉到的图像作为背景更新模型，将这两个背景模型合并得到最终的背景模型。 

所述轨迹跟踪是从摄像装置捕捉到的可见光的运动轨迹图像中，可见光运动轨迹是一块不规则的区域，从该不规则区域中搜索到一个有效的轨迹点作为当前时刻可见光的确切轨迹，并进行跟踪，具体分为以下几个步骤： 

(21)、利用背景消除算法消除背景干扰； 

(22)、轨迹检测和跟踪； 

(23)、噪声消除。