TWI712920B - 字符識別方法及利用其之觸控模組 - Google Patents
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Abstract
一種字符識別方法，適用於一觸控模組，其中該觸控模組包括一觸控螢幕、一感測單元以及一計算單元，該感測單元電性連接該觸控螢幕，且該計算單元電性連接該感測單元。該字符識別方法包括：該感測單元偵測一使用者的一手指接觸該觸控螢幕的一起始座標；該計算單元執行一座標紀錄步驟以得到一轉折點座標組；該感測單元偵測該手指離開該觸控螢幕的一終點座標；以及該計算單元根據該起始座標、該轉折點座標組以及該終點座標進行字符識別。
Description
本發明係關於一種適用於觸控模組的字符識別方法，尤指一種透過轉折點強化識別特徵的字符識別方法。
目前市面上大多數的手勢或字符識別模型是基於方向碼識別的方式設計，模型首先會依據經驗數據預設某個字母或字符的方向碼資料庫，在使用者的手指實際接觸觸控螢幕後，對觸控部份的資料加以解析並判斷出筆劃的方向，並根據該方向得到一組方向碼資料，倘若最後收集到的方向碼組與某個字符的方向碼資料庫完全對應，模型將會把該觸控手勢識別為該字符。在上述的過程中，必須先將手指的觸控資料分解為方向碼的向量組合，並且將這些向量組合與資料庫一一進行比對以確定是否有對應的字符。然而，由於這類演算法較為複雜，需要性能較高的硬體耗費龐大的運算資源才能負擔；除此之外，對於不同使用者在書寫時的起筆、收筆以及特殊書寫習慣，容易有多個不同手勢資料需進行極限測試後方能確定是否為同一字符，以及類似的方向碼組合實際上卻分屬不同的兩字符等等的錯誤辨識情況。
為解決上述問題，本領域亟需一種新穎的字符識別方法。
本發明之一目的在於揭露一種適用於觸控模組的字符識別方法，其可透過轉折點強化識別特徵，減少錯誤辨識情況。
本發明之另一目的在於揭露一種觸控模組，其可透過轉折點強化識別特徵，減少錯誤辨識情況。
為達上述目的，一種適用於一觸控模組的字符識別方法乃被提出，該觸控模組包括一觸控螢幕、一感測單元以及一計算單元，該感測單元電性連接該觸控螢幕，且該計算單元電性連接該感測單元，該字符識別方法包括：
該感測單元偵測一使用者的一手指接觸該觸控螢幕的一起始座標；
該計算單元執行一座標紀錄步驟以得到一轉折點座標組；
該感測單元偵測該手指離開該觸控螢幕的一終點座標；以及
該計算單元根據該起始座標、該轉折點座標組以及該終點座標進行字符識別；
其中，該座標紀錄步驟包括：
獲得一先前座標、一中繼座標以及一當下座標，其中該中繼座標為該當下座標一時距前該手指於該觸控螢幕上的座標，且該先前座標為該中繼座標該時距前該手指於該觸控螢幕上的座標；
根據該先前座標以及該中繼座標計算得出一第一角度；
根據該中繼座標以及該當下座標計算得出一第二角度；以及
判斷該第一角度以及該第二角度的一差值是否大於一閾值；
其中，當該差值大於該閾值時，該計算單元將該中繼座標紀錄到該轉折點座標組內；當該當下座標不等於該終點座標時，該計算單元在該時距後更新該先前座標、該中繼座標、該當下座標、該第一角度以及該第二角度。
在一實施例中，該轉折點座標組包括複數個轉折點座標，且該字符識別方法更包括：
計算該複數個轉折點座標中每兩相鄰轉折點座標間的一歐式距離；以及
判斷各該歐式距離是否小於一筆劃閾值。
在一實施例中，該轉折點座標組包括複數個轉折點座標，且該字符識別方法更包括：
計算該複數個轉折點座標中每三相鄰轉折點座標間的一夾角；以及
判斷各該夾角是否大於一夾角閾值。
在一實施例中，根據該先前座標以及該中繼座標計算得出該第一角度包括：
計算由該先前座標前進至該中繼座標的一第一向量，其中該第一角度為該第一向量與水平軸的夾角。
在一實施例中，根據該中繼座標以及該當下座標計算得出該第二角度包括：
計算由該中繼座標前進至該當下座標的一第二向量，其中該第二角度為該第二向量與水平軸的夾角。
為達上述目的，本發明進一步提出一種觸控模組，其包括一觸控螢幕、一感測單元及一計算單元以執行一字符識別方法，其中該感測單元電性連接該觸控螢幕，且該計算單元電性連接該感測單元，該字符識別方法包括：
該感測單元偵測一使用者的一手指接觸該觸控螢幕的一起始座標；
該計算單元執行一座標紀錄步驟以得到一轉折點座標組；
該感測單元偵測該手指離開該觸控螢幕的一終點座標；以及
該計算單元根據該起始座標、該轉折點座標組以及該終點座標進行字符識別；
其中，該座標紀錄步驟包括：
獲得一先前座標、一中繼座標以及一當下座標，其中該中繼座標為該當下座標一時距前該手指於該觸控螢幕上的座標，且該先前座標為該中繼座標該時距前該手指於該觸控螢幕上的座標；
根據該先前座標以及該中繼座標計算得出一第一角度；
根據該中繼座標以及該當下座標計算得出一第二角度；以及
判斷該第一角度以及該第二角度的一差值是否大於一閾值；
其中，當該差值大於該閾值時，該計算單元將該中繼座標紀錄到該轉折點座標組內；當該當下座標不等於該終點座標時，該計算單元在該時距後更新該先前座標、該中繼座標、該當下座標、該第一角度以及該第二角度。
在一實施例中，該轉折點座標組包括複數組轉折點座標，且該字符識別方法更包括：
計算該複數組轉折點座標中每相鄰兩組轉折點座標間的一歐式距離；以及
判斷各該歐式距離是否小於一筆劃閾值。
在一實施例中，該轉折點座標組包括複數組轉折點座標，且該字符識別方法更包括：
計算該複數組轉折點座標中每相鄰三組轉折點座標間的一夾角；以及
判斷各該夾角是否小於一夾角閾值。
在一實施例中，根據該先前座標以及該中繼座標計算得出該第一角度包括：
計算由該先前座標前進至該中繼座標的一第一向量，其中該第一角度為該第一向量與水平軸的夾角。
在一實施例中，根據該中繼座標以及該當下座標計算得出該第二角度包括：
計算由該中繼座標前進至該當下座標的一第二向量，其中該第二角度為該第二向量與水平軸的夾角。
為使 貴審查委員能進一步瞭解本發明之結構、特徵及其目的，茲附以圖式及較佳具體實施例之詳細說明如後。
請參考圖1及圖2，圖1繪示本發明之觸控模組之一實施例的方塊圖，圖2則繪示本發明之字符識別方法之一實施例的流程圖。本發明提供的觸控模組1包括一觸控螢幕11、一感測單元12以及一計算單元13，其中該感測單元12電性連接該觸控螢幕11，該計算單元13電性連接該感測單元12，且該字符識別方法包括：該感測單元12偵測一使用者的一手指接觸該觸控螢幕11的一起始座標(步驟a)；該計算單元13執行一座標紀錄步驟以得到一轉折點座標組(步驟b)；該感測單元12偵測該手指離開該觸控螢幕11的一終點座標(步驟c)；以及該計算單元13根據該起始座標、該轉折點座標組以及該終點座標進行字符識別(步驟d)。
具體而言，當該觸控模組1啟動且該使用者欲執行手勢識別時，該感測單元12會偵測該使用者的該手指接觸該觸控螢幕11的最初位置，並將其定義為起始座標。為了進一步獲得字符的其它特徵資料，該計算單元13會繼續執行該座標紀錄步驟。
請參考圖3，其繪示該座標紀錄步驟之一實施例的流程圖，其包括：獲得一先前座標、一中繼座標以及一當下座標(步驟b1)；根據該先前座標以及該中繼座標計算得出一第一角度(步驟b2)；根據該中繼座標以及該當下座標計算得出一第二角度(步驟b3)；判斷該第一角度以及該第二角度的一差值是否大於一閾值(步驟b4)；該計算單元將該中繼座標紀錄到該轉折點座標組內(步驟b5)；以及判斷該當下座標是否等於該終點座標(步驟b6)。
具體而言，該計算單元13透過該感測單元12獲得該手指於當下時間點於該觸控螢幕上的座標，並將其定義為當下座標；此外，該計算單元13透過該感測單元12獲得該當下座標一時距(例如是一幀)前該手指於該觸控螢幕上的座標，並將其定義為中繼座標；之後，該計算單元13透過該感測單元12獲得該中繼座標該時距(例如是一幀)前該手指於該觸控螢幕上的座標，並將其定義為先前座標。
得到該先前座標以及該中繼座標後，即可計算出由該先前座標前進至該中繼座標的一第一向量，且由該第一向量與水平軸的夾角定義出一第一角度θ1；另一方面，得到該中繼座標以及該當下座標後，即可計算出由該中繼座標前進至該當下座標的一第二向量，且由該第二向量與水平軸的夾角定義出一第二角度θ2。在得到該第一角度θ1以及該第二角度θ2後，該計算單元13即可藉由該第一角度θ1以及該第二角度θ2的差值，判斷該中繼座標是否為該字符書寫過程中的轉折點。
詳細而言，該觸控模組1根據測試數據可獲得一閾值，當該第一角度θ1以及該第二角度θ2的差值，也就是兩角度之間的角度變化絕對值Δθ = |θ2 -θ1|大於該閾值時，該計算單元13會將該中繼座標視為該字符書寫過程中的轉折點，並將該中繼座標紀錄到該轉折點座標組內。在執行完畢該角度變化絕對值與閾值間的大小判斷以及該轉折點座標組的紀錄後，該計算單元13會透過該感測單元12偵測該使用者的該手指是否離開該觸控螢幕11，也就是該當下座標是否等於該終點座標。若是，則代表當前階段的座標紀錄步驟暫時結束；若否，則代表該使用者仍然在書寫過程中，該計算單元13將在該時距(例如是一幀)後更新該先前座標、該中繼座標、該當下座標、該第一角度θ1以及該第二角度θ2，也就是在該時距後重新獲得一次先前座標、中繼座標以及當下座標，透過新的先前座標、中繼座標以及當下座標計算出新的第一角度θ1以及新的第二角度θ2，並藉由新的第一角度θ1以及新的第二角度θ2偵測可能存在的轉折點座標，將其紀錄到該轉折點座標組內。
當使用者的該手指離開該觸控螢幕11時，該感測單元12會偵測該手指離開該觸控螢幕11的最終位置，並將其定義為終點座標。之後，該計算單元13將根據該起始座標、該轉折點座標組以及該終點座標進行字符識別。
詳細而言，當該轉折點座標組具有n組轉折點座標時，則由第1組轉折點座標至第n組轉折點座標可分別定義為(x
1, y
1), (x
2, y
2), ……, (x
n, y
n)，此時根據這副數組轉折點座標中第i組轉折點座標(x
i, y
i)以及第i-1組轉折點座標(x
i-1, y
i-1)，可以計算這相鄰兩組轉折點座標間的第i組歐式距離ρ
i= [(x
i- x
i-1)
2+ (y
i- y
i-1)
2]
1/2。當該歐式距離ρ
i小於給定的一筆劃閾值時，代表該筆劃可能為起筆、收筆時的習慣，或者是書寫過程中的偏折而無須列入字符辨識的特徵當中，此時該計算單元13會將對應該歐式距離ρ
i的筆劃判定為冗餘筆劃並捨棄。
除了筆劃長度過短的誤判情形外，過於相近的兩轉折角度間形成的轉折點有時也會成為字符辨識誤判的來源。為此，由這複數組轉折點座標中第i-1組轉折點座標(x
i-1, y
i-1)、第i組轉折點座標(x
i, y
i)以及第i-1組轉折點座標(x
i-1, y
i-1)，可得到由第i-1組轉折點座標(x
i-1, y
i-1)前進至第i組轉折點座標(x
i, y
i)的一第一轉折向量以及由第i組轉折點座標(x
i, y
i)前進至第i+1組轉折點座標(x
i+1, y
i+1)的一第二轉折向量，並可得到該第一轉折向量以及該第二轉折向量之間的夾角。倘若該夾角小於給定的一夾角閾值時，代表該第i組轉折點座標(x
i, y
i)可能並非實質上字符的轉折點，此時該計算單元會將對應該夾角的轉折點判定為冗餘轉折點並捨棄。
在判定且捨棄完書寫過程中的冗餘筆劃以及冗餘轉折點後，該計算單元13將根據該起始座標、該轉折座標組以及該終點座標等有效字符特徵進行字符識別，藉此可避免複雜的比對機制，同時也能減少冗餘筆劃以及冗餘轉折點造成的誤判，大幅提高字符識別的成功率及效率。
本案所揭示者，乃較佳實施例，舉凡局部之變更或修飾而源於本案之技術思想而為熟習該項技藝之人所易於推知者，俱不脫本案之專利權範疇。
綜上所陳，本案無論目的、手段與功效，皆顯示其迥異於習知技術，且其首先發明合於實用，確實符合發明之專利要件，懇請 貴審查委員明察，並早日賜予專利俾嘉惠社會，是為至禱。
步驟a:該感測單元偵測一使用者的一手指接觸觸控螢幕的一起始座標
步驟b:該計算單元執行一座標紀錄步驟以得到一轉折點座標組
步驟b1:獲得一先前座標、一中繼座標以及一當下座標
步驟b2:根據該先前座標以及該中繼座標計算得出一第一角度
步驟b3:根據該中繼座標以及該當下座標計算得出一第二角度
步驟b4:判斷該第一角度以及該第二角度的一差值是否大於一閾值？
步驟b5:該計算單元將該中繼座標紀錄到該轉折點座標組內
步驟b6:判斷該當下座標是否等於該終點座標？
步驟c:該感測單元偵測該手指離開該觸控螢幕的一終點座標
步驟d:該計算單元根據該起始座標、該轉折點座標組以及該終點座標進行字符識別
1:觸控模組
11:觸控螢幕
12:感測單元
13:計算單元
圖1繪示本發明之觸控模組之一實施例的方塊圖。
圖2繪示本發明之字符識別方法之一實施例的流程圖。
圖3繪示圖2中座標紀錄步驟之一實施例的流程圖。
步驟a:該感測單元偵測一使用者的一手指接觸觸控螢幕的一起始座標
步驟b:該計算單元執行一座標紀錄步驟以得到一轉折點座標組
步驟c:該感測單元偵測該手指離開該觸控螢幕的一終點座標
步驟d:該計算單元根據該起始座標、該轉折點座標組以及該終點座標進行字符識別
Claims (10)
- 一種字符識別方法，適用於一觸控模組，其中該觸控模組包括一觸控螢幕、一感測單元以及一計算單元，該感測單元電性連接該觸控螢幕，且該計算單元電性連接該感測單元，該字符識別方法包括： 該感測單元偵測一使用者的一手指接觸該觸控螢幕的一起始座標； 該計算單元執行一座標紀錄步驟以得到一轉折點座標組； 該感測單元偵測該手指離開該觸控螢幕的一終點座標；以及 該計算單元根據該起始座標、該轉折點座標組以及該終點座標進行字符識別； 其中，該座標紀錄步驟包括： 獲得一先前座標、一中繼座標以及一當下座標，其中該中繼座標為該當下座標一時距前該手指於該觸控螢幕上的座標，且該先前座標為該中繼座標該時距前該手指於該觸控螢幕上的座標； 根據該先前座標以及該中繼座標計算得出一第一角度； 根據該中繼座標以及該當下座標計算得出一第二角度；以及 判斷該第一角度以及該第二角度的一差值是否大於一閾值； 其中，當該差值大於該閾值時，該計算單元將該中繼座標紀錄到該轉折點座標組內；當該當下座標不等於該終點座標時，該計算單元在該時距後更新該先前座標、該中繼座標、該當下座標、該第一角度以及該第二角度。
- 如申請專利範圍第1項所述之字符識別方法，其中該轉折點座標組包括複數組轉折點座標，且該字符識別方法更包括： 計算該複數組轉折點座標中每相鄰兩組轉折點座標間的一歐式距離；以及 判斷各該歐式距離是否小於一筆劃閾值。
- 如申請專利範圍第1項所述之字符識別方法，其中該轉折點座標組包括複數組轉折點座標，且該字符識別方法更包括： 計算該複數組轉折點座標中每相鄰三組轉折點座標間的一夾角；以及 判斷各該夾角是否小於一夾角閾值。
- 如申請專利範圍第1項所述之字符識別方法，其中根據該先前座標以及該中繼座標計算得出該第一角度包括： 計算由該先前座標前進至該中繼座標的一第一向量，其中該第一角度為該第一向量與水平軸的夾角。
- 如申請專利範圍第1項所述之字符識別方法，其中根據該中繼座標以及該當下座標計算得出該第二角度包括： 計算由該中繼座標前進至該當下座標的一第二向量，其中該第二角度為該第二向量與水平軸的夾角。
- 一種觸控模組，包括一觸控螢幕、一感測單元及一計算單元以執行一字符識別方法，其中該感測單元電性連接該觸控螢幕，且該計算單元電性連接該感測單元，該字符識別方法包括： 該感測單元偵測一使用者的一手指接觸該觸控螢幕的一起始座標； 該計算單元執行一座標紀錄步驟以得到一轉折點座標組； 該感測單元偵測該手指離開該觸控螢幕的一終點座標；以及 該計算單元根據該起始座標、該轉折點座標組以及該終點座標進行字符識別； 其中，該座標紀錄步驟包括： 獲得一先前座標、一中繼座標以及一當下座標，其中該中繼座標為該當下座標一時距前該手指於該觸控螢幕上的座標，且該先前座標為該中繼座標該時距前該手指於該觸控螢幕上的座標； 根據該先前座標以及該中繼座標計算得出一第一角度； 根據該中繼座標以及該當下座標計算得出一第二角度；以及 判斷該第一角度以及該第二角度的一差值是否大於一閾值； 其中，當該差值大於該閾值時，該計算單元將該中繼座標紀錄到該轉折點座標組內；當該當下座標不等於該終點座標時，該計算單元在該時距後更新該先前座標、該中繼座標、該當下座標、該第一角度以及該第二角度。
- 如申請專利範圍第6項所述之觸控模組，其中該轉折點座標組包括複數組轉折點座標，且該字符識別方法更包括： 計算該複數組轉折點座標中每相鄰兩組轉折點座標間的一歐式距離；以及 判斷各該歐式距離是否小於一筆劃閾值。
- 如申請專利範圍第6項所述之觸控模組，其中該轉折點座標組包括複數組轉折點座標，且該字符識別方法更包括： 計算該複數組轉折點座標中每相鄰三組轉折點座標間的一夾角；以及 判斷各該夾角是否小於一夾角閾值。
- 如申請專利範圍第6項所述之觸控模組，其中根據該先前座標以及該中繼座標計算得出該第一角度包括： 計算由該先前座標前進至該中繼座標的一第一向量，其中該第一角度為該第一向量與水平軸的夾角。
- 如申請專利範圍第6項所述之觸控模組，其中根據該中繼座標以及該當下座標計算得出該第二角度包括： 計算由該中繼座標前進至該當下座標的一第二向量，其中該第二角度為該第二向量與水平軸的夾角。
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| TWI620097B (zh) * | 2016-12-30 | 2018-04-01 | 漳州立達信光電子科技有限公司 | 輸入方法及使用該輸入方法的觸控裝置、手勢偵測裝置、電腦可讀取紀錄媒體、及電腦程式產品 |
| TW201816584A (zh) * | 2016-10-17 | 2018-05-01 | 宏碁股份有限公司 | 調整手寫輸入之呈現效果的方法與電子裝置 |
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