[发明专利]手写笔体自动识别系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用计算机自动提取笔记特征的方法，开发出一种手写笔体自动识别系统和方法，利用图像分割算法和基于统计特征的判别算法来查找和提取笔迹，此笔迹鉴别方法可广泛应用于金融、法律等领域。 

背景技术

笔迹是一种相当稳定的行为特征，不同的人有不同的笔迹，且手写笔迹易于获取。随着信息数字化的飞速发展，手写体笔迹鉴别成为计算机视觉和模式识别领域中活跃的研究课题。众所周知，文献专家可以鉴别出笔迹的真伪，但计算机自动提取笔迹特征，并鉴别其真伪，特别是对少量的笔迹仍然有一定的难度。 

计算机笔迹鉴别的研究最早始于上世纪 60 年代。近年来，由于计算机笔迹鉴别技术在公安、金融、教育测评等领域得到广泛的应用，使它正逐步成为计算机视觉和模式识别领域中一个十分活跃但难度较高的研究课题，中外学者对此进行了广泛的研究，但至今未能取得令人满意的解决方案。 

由于发达国家的信息通讯技术起步早、发展快，其普及和使用程度已达到较高的水平，而且他们的计算机管理与自动化技术亦有相当的普及率和较高的现代化程度，因而计算机身份认证技术已逐步受到广泛的注意和研究。目前在国外市场上已有几种签名鉴别的有关产品出现，但是由于汉字构造的特殊性，针对汉字笔迹鉴别的研究工作进展缓慢。又由于文化背景等的差异，西方国家对于东方文字鉴别问题研究较少，因此相关问题的研究机构大多分布在亚洲，目前主要研究机构包括韩国釜山大学，中国科学院自动化所模式识别实验室，中国科学院计算所。此外，目前国内有很多的公司都在致力于笔迹鉴别系统方面的开发，并取得了一些成果，但真正投入使用的到现在还没有。 

发明内容

本发明的目的在于针对已有技术存在的缺陷，提供一种手写笔体自动识别系统和方法，以日常生活工作中的日记本为设计雏形，结合个人双页笔记书写习惯，利用计算机技术和创新的查找算法，针对个人手写笔体实现信息查找。系统从汉字本身的诸多结构特点出发，综合分析了手写体的特点，舍弃了庞大的标准字库，直接由“笔迹到笔迹”检索的便捷，既注意从个性中提取出共性，又强调对于个性的把握。 

为了实现上述目的，本发明的构思如下：本发明是基于图像的手写字体识别，实现查找功能的。此技术属于脱机字符识别范畴，系统查找功能只需在使用者所写的库中找到与其相同或相近的字符即可，并不需要判定使用者所写的字符具体对应于汉字中的哪个字。本系统所要处理的对象是二维图像，将所写汉字与背景分离后，通过一系列的预处理，查找出与所写汉字相同或者是相近字符的图片文件所在的位置同时将其显示出来即可。整个查找过程可分为以下几个部分：信息获取（手写字符输入）、预处理（包括去除背景、字符分割等）、单个字符特征提取、比较选择。 

根据上述发明构思，本发明采用下述技术方案： 

一种手写笔体自动识别系统，包括一块由Intel? Atom Z510P芯片主控制作的一块EMB-4650主板，其特征在于所述主板扩展的子接口有LVDS接口、DVI接口、USB接口和COM接口；这些接口分别与AUO显示屏、DVI-LVDS信号转换板、USB控制器、GSM模块相连接；由此DVI-LVDS信号转换板与另外AUO显示屏相连接，USB控制器与触摸屏相连接。当用户在触摸屏上写入数据时，这些数据通过USB控制器传送到EMB-4650主板，同时EMB-4650主板把数据传送到显示屏，实现实时显示；同时EMB-4650主板对这些数据进行识别算法处理，然后把处理后的结果送到显示屏显示，达到简易的人机互动实时操作效果。如果有需要，可以把编辑好的字体数据通过COM口发送到GSM模块，实现数据的实时发送。

由用户在触摸屏上书写字体，字体数据输入到存储设备，经过处理器预处理，然后使用本文申请保护的极坐标方法提取单个字符的形状特征后，选择确定所输入的字符。同时，用户的输入和处理之后的字符结果在液晶显示屏上进行显示。如果有需要，可以利用GSM模块对输入信息进行无线传输，使之更便捷及时的传输信息。 

上述系统中，系统的电源采用外接电源的方式供电。通过一个电源滤波器和一个变压器从市电220V50Hz获得所述18V交流电源，将其接入所述电压变换电路，所述电压变换电路将18V交流电转成12V、5V、3.3V和1.8V电源，为系统各个模块提供工作电源。 

上述系统中，触摸屏则是通过转换板连接到主板的USB接口。该转换板完成将输入的信号转换成USB信号与系统主机相连接，并通过相应的软件来控制触摸屏的性能。