[发明专利]一种手写笔迹信息获取方法

权利要求书

1.一种手写笔迹信息获取方法，包括手写装置中的五维力/力矩传感器模块(10)、嵌入式微处理器模块(20)和真彩显示模块(30)；

方法步骤包括：

开始，初始化五维力/力矩传感器，步骤(100)，包括电源供应、零点修正，以及接口驱动需求和温度补偿；

采集五维力/力矩传感器输出的数值，得到五维手写力数据，步骤(110)；

对五维手写力数据进行解耦运算，得到实时的三维手写力矢量信息数值和二维手写力矩矢量信息数值，步骤(120)；

根据三维手写力矢量信息数值和二维手写力矩矢量信息数值，计算得到实时的二维手写坐标数值，获取完整的手写笔迹信息，步骤(130)；

判断手写是否结束？步骤(140)；结束，步骤(150)；

其特征在于：所述五维力/力矩传感器模块(10)能够实时感知并输出书写者在签字过程所产生的五维手写力数据变化，这些五维手写力数据包括三维手写力数据，以及二维手写力矩数据；

所述采集五维力/力矩传感器输出的数值，得到五维手写力数据，步骤(110)，具体包括：

设R_x(i)为t＝iT时刻采集五维力/力矩传感器x轴方向上的力数据；

R_y(i)为t＝iT时刻采集五维力/力矩传感器y轴方向上的力数据；

R_z(i)为t＝iT时刻采集五维力/力矩传感器z轴方向上的力数据；

R_mx(i)为t＝iT时刻采集五维力/力矩传感器绕x轴方向上的力矩数据；

R_my(i)为t＝iT时刻采集五维力/力矩传感器绕y轴方向上的力矩数据；

即采集五维力/力矩传感器输出的数据，得到签名过程中产生的五维手写力数据，具体包括三维手写力数据R_x(i)，R_y(i)，R_z(i)和二维手写力矩数据R_mx(i)，R_my(i)；

所述对五维手写力数据进行解耦运算，得到实时的三维手写力矢量信息数值和二维手写力矩矢量信息数值，步骤(120)，具体包括：

根据所述三维手写力数据R_x(i)，R_y(i)，R_z(i)和二维手写力矩数据R_mx(i)，R_my(i)进行解耦运算，得到实时的三维手写力矢量信息数值V_x(i)，V_y(i)，V_z(i)和二维手写力矩矢量信息数值V_mx(i)，V_my(i)；

设R_x(i)为t＝iT时刻采集五维力/力矩传感器x轴方向上的力数据，R_y(i)为t＝iT时刻采集五维力/力矩传感器y轴方向上的力数据，R_z(i)为t＝iT时刻采集五维力/力矩传感器z轴方向上的力数据，R_mx(i)为t＝iT时刻采集五维力/力矩传感器绕x轴方向上的力矩数据，R_my(i)为t＝iT时刻采集五维力/力矩传感器绕y轴方向上的力矩数据，V_x(i)为t＝iT时刻x轴方向上的手写力信息数值；T为系统采样周期，C为解耦矩阵；通过解耦计算即可得到在t＝iT时刻的Vx(i)值，即：

Vx(i)=Σi=0[C11*Rx(i)+C12*Ry(i)+C13*Rz(i)+C14*Rmx(i)+C15*Rmy(i)]]]>

同理，设V_y(i)为t＝iT时刻y轴方向上的手写力信息数值，V_z(i)为t＝iT时刻z轴方向上的手写力信息数值，V_mx(i)为t＝iT时刻绕x轴方向上的手写力矩信息数值，V_my(i)为t＝iT时刻绕y轴方向上的手写力矩信息数值；

通过解耦计算即可得到在t＝iT时刻的V_y(i)值，即：

Vy(i)=Σi=0[C21*Rx(i)+C22*Ry(i)+C23*Rz(i)+C24*Rmx(i)+C25*Rmy(i)]]]>

通过解耦计算即可得到在t＝iT时刻的V_z(i)值，即：

Vz(i)=Σi=0[C31*Rx(i)+C32*Ry(i)+C33*Rz(i)+C34*Rmx(i)+C35*Rmy(i)]]]>

通过解耦计算即可得到在t＝iT时刻的V_mx(i)值，即：

Vmx(i)=Σi=0[C41*Rx(i)+C42*Ry(i)+C43*Rz(i)+C44*Rmx(i)+C45*Rmy(i)]]]>

通过解耦计算即可得到在t＝iT时刻的V_my(i)值，即：

Vmy(i)=Σi=0[C51*Rx(i)+C52*Ry(i)+C53*Rz(i)+C54*Rmx(i)+C55*Rmy(i)]]]>

所述根据三维手写力矢量信息数值和二维手写力矩矢量信息数值，计算得到实时的二维手写坐标数值，获取完整的手写笔迹信息，步骤(130)，具体包括：

设x(i)为t＝iT时刻x轴方向上的手写坐标数值，V_x(i)为t＝iT时刻x轴方向上的手写力信息数值，V_z(i)为t＝iT时刻z轴方向上的手写力信息数值，V_my(i)为t＝iT时刻绕y轴方向上的手写力矩信息数值，T为系统采样周期，H为签字平面与五维力/力矩传感器中心平面的距离；根据在t＝iT时刻的X轴方向上力/力矩平衡条件，可计算得到x(i)的数值，即：

x(i)=-Vmy(i)+Vx(i)*HVz(i)]]>

同理，设y(i)为t＝iT时刻y轴方向上的手写坐标数值，V_y(i)为t＝iT时刻y轴方向上的手写力信息数值，V_z(i)为t＝iT时刻z轴方向上的手写力信息数值，V_mx(i)为t＝iT时刻绕x轴方向上的手写力矩信息数值；根据在t＝iT时刻的y轴方向上力/力矩平衡条件，可计算得到y(i)的数值，即

y(i)=-Vmx(i)+Vy(i)*HVz(i)]]>

即根据三维手写力矢量信息数值V_x(i)，V_y(i)，V_z(i)和二维手写力矩矢量信息数值V_mx(i)，V_my(i)，得到了二维手写坐标信息x(i)，y(i)；

所述完整的手写笔迹信息，包括三维手写力矢量信息数值V_x(i)，V_y(i)，V_z(i)和二维手写力矩矢量信息数值V_mx(i)，V_my(i)以及二维手写坐标信息x(i)，y(i)；

所述判断手写是否结束？步骤(140)；结束，步骤(150)；具体包括：如果结束则停止计算，如果没有则返回步骤(110)，即当通过对三维手写力数据R_x(i)，R_y(i)，R_z(i)和二维手写力矩数据R_mx(i)，R_my(i)，进行解耦运算得到实时的三维手写力矢量信息数值或二维手写力矩矢量信息数值连续四次小于某个预定的阀值，或收到强制结束手写输入指令后即可判断手写输入已经结束。