[发明专利]一种手写输入的显示方法、装置及系统

说明书

 

技术领域

本发明属于计算机视觉、图像处理和模式识别技术领域。

 

背景技术

键盘、鼠标、手写板、触摸板和触摸屏等常见的计算机输入设备大多已成为计算机的标准外设或常用外设，目前人们在应用计算机的同时，也不得不同时接受这些设备各自的不足。总结这些常用的计算机的输入装置的特性，它们有如下一些不足之处。 

键盘：它常需要和鼠标结合使用，通过键盘很难快速将光标移到屏幕上的任意位置，也很难用键盘进行绘图等连续性操作。键盘源于西方，有利于拼音文字字母和数字符号的输入，和有限几个的功能键结合可实现一些复合操作。对于输入汉字等象形文字，从根本上存在较大障碍。现存的多种通过键盘输入汉字的输入法，一方面因多键操作影响输入效率，另一方面需要死记部分输入规则。对于汉字等象形文字的输入，键盘不能直观方便。键盘还要经常保持清洁、维护。 

鼠标：鼠标的移动是线形的不间断的移动。如果要将屏幕上鼠标从一点移动到目标处，需要使用者的手、眼在此期间始终与鼠标保持接触(有时还要左、右键或滚轮同时参与)，不仅占用了使用者较多的时间，同时需要使用者保持对鼠标的注意力，限制了手的运动自由和使用方式。鼠标还要经常保持清洁、维护。 

触摸板：现有触摸板的功能是代替传统的滚动式鼠标、点状或柱状鼠标起作用的，它也有前述传统鼠标的移动低效率、限制使用者手部运动自由、较多耗费使用者注意力的等缺陷。另外，它只采集了使用者手部的极少信息，不能解读使用者手部的多种动作，且阻挡操作者视线。只能单点识别，不能多点识别。 

手写板：不具备键盘在输入规定符号、字母、数字时的快捷和直观性。手写板也只能接受单点信息，一次输入的是平面上的单个点或单线条，而不反映同时触及它上面的不连续的多个位置的信息。所接收或反映的使用者的信息量少，使用者手部的大量信息没有得到利用， 人机交流水平受到限制。同时还有文字输入识别率的问题。 

触摸屏：使用者在触摸屏上用手指点时，其手会遮挡触摸屏，阻挡操作者视线。在触摸屏上指点，使用者必须首先抬起上臂，长时间抬动手臂也会导致疲劳。该设备只能摆放在少数公共场所作为辅助服务设备使用，它也只能接受单点信息。 

有些计算机输入设备厂家已经注意到此类问题，相继出品了以上不同种类输入设备的功能组合的产品，如：带手写板的键盘等，但此类诸多产品仍难从根本上改变上述产品各自的缺陷。

现有技术往往受时空的限制，并且长时间手持装备、触摸会导致用户手指不适；用鼠标等方式，书写的轨迹信息往往又不准确。

 

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种手写输入的显示方法、装置及系统，用户输入时只需在空中划出输入内容的轨迹，输入不受介质和空间限制，能够很好地将用户预期输入的内容显示出来，用户体验度高。 

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种手写输入的显示方法，包括：

接收用户输入轨迹的三维坐标；

确定用户输入轨迹的拟合平面；

从所述拟合平面上选取一条平行于以用户为参考系的三维世界坐标系中的水平面的直线作为二维坐标系中的X轴；

从所述拟合平面上选取一条与所述作为二维坐标系中的X轴的直线垂直的直线作为所述二维坐标系中的Y轴；

将用户输入轨迹的三维坐标转换至所述二维坐标系中，对其显示输出。

进一步地，上述方法还可具有以下特点：

采用模式识别的方式确定以用户为参考系的三维世界坐标系。

进一步地，上述方法还可具有以下特点：

通过识别预先标记的参考点，确定以用户为参考系的三维世界坐标系。

进一步地，上述方法还可具有以下特点：

计算所述拟合平面的法线向量与以用户为参考系的三维世界坐标系中的水平面的法线向量之积； 

从所述拟合平面上选取方向向量为所述法线向量之积的直线，得到所述拟合平面上平行于以用户为参考系的三维世界坐标系中的水平面的直线。

进一步地，上述方法还可具有以下特点：

当所述拟合平面与以用户为参考系的三维世界坐标系中的水平面重合时，从所述拟合平面上选取一条与以用户为参考系的三维世界坐标系中的水平方向一致的直线作为二维坐标系中的X轴。

进一步地，上述方法还可具有以下特点：