[发明专利]一种空中输入系统、方法及空中输入采集设备

说明书

技术领域

本申请涉及手写输入技术领域，特别是涉及一种空中输入系统、方法及空中输入采集设备。

背景技术

现有的电子设备中比较常见的输入方式包括键盘输入、语音输入和手写输入。其中手写输入装置一般包括两部分：手写笔和手写板或触摸屏，手写板或触摸屏内设置多个电容或电阻，手写笔可以是任意能够改变电容或者电阻的物件，当手写笔接触到手写板或触摸屏时，手写板或触摸屏相应位置的电容或者电阻发生变化，通过采集手写板或触摸屏上的电容或者电阻变化信息，将变化信息标识为有序轨迹，再将有序轨迹转换为汉字内码的过程就是手写识别(Handwriting Recognize)，手写识别实际上是手写轨迹的坐标序列到汉字内码的一个映射过程，只能将二维平面内的轨迹数据转换为汉字、数字、字母、手势等。

随着时代的发展，各种新的电子设备不断推出，如智能电视，在电视屏幕上直接进行手写，不符合人们日常观看电视的习惯；改造遥控器，在遥控器上进行手写输入，对输入方式和范围都有很大影响，传统的手写输入方式已不能满足人们日益丰富的输入需要，其中依赖手写板或触摸屏采集并记录输入轨迹的方式(手写笔与手写板或触摸屏必须接触，且只能转换二维平面轨迹数据的方式)限制了手写输入形式的发展，阻碍了人们对手写输入方式更灵活更自由的追求。

发明内容

本申请所要解决的技术问题是提供一种空中输入系统、方法及空中输入采集设备，以解决传统的手写输入方式必须依赖手写板或触摸屏采集、记录输入的轨迹，并且只能转换二维平面轨迹数据的问题。

为了解决上述问题，本申请公开了一种空中输入系统，包括：

空中输入采集设备，用于根据手写移动的轨迹采集手写输入的三维手写轨迹数据，并将所述三维手写轨迹数据传输到终端设备；

终端设备，包括通信模块，用于将所述三维手写轨迹数据传输至云服务端；

云服务端的手写轨迹处理模块，用于将所述三维手写轨迹数据投影到平面上，转换为二维手写轨迹数据；

云服务端的手写识别模块，用于将所述二维手写轨迹数据进行手写识别，并将识别结果传输至终端设备；

所述终端设备还包括操作模块，用于依据识别结果执行相应操作。

优选地，所述终端设备的操作模块包括：第一操作子模块，用于当所述手写识别是字符识别时，将识别结果进行显示，并依据用户选择确认的结果确认数据执行搜索操作；和/或，第二操作子模块，用于当所述手写识别是手势识别时，将识别结果进行显示，并将用户选择确认的结果确认数据与预定义的功能操作进行匹配，执行相匹配的功能操作。

优选地，所述云服务端还包括：手写数据存储模块，用于将所述三维手写轨迹数据和结果确认数据进行存储；手写识别自学习模块，用于依据所存储的数据建立手写识别训练模型，并依据所述手写识别训练模型获得符合用户输入习惯的识别结果。

优选地，所述空中输入采集设备包括：加速度计，用于采集三维线加速度和重力加速度；陀螺仪，用于采集角加速度；状态判定模块，用于根据加速度计采集的三维线加速度和重力加速度确定手写的状态是稳定状态还是运动状态；计算模块，用于根据陀螺仪采集的角加速度计算出手写移动轨迹中的采样点三维坐标；三维数据获得模块，用于依据手写的各个状态和采样点三维坐标，得到手写输入的三维手写轨迹数据。

优选地，所述状态判定模块包括：三维合成子模块，用于将加速度计采集的三维线加速度进行合成，得到合成值；差值计算子模块，用于计算所述合成值与重力加速度的差值；判定子模块，用于如果所述差值在预设范围内，则判定手写处于稳定状态；如果所述差值不在预设范围内，则判定手写处于运动状态。

优选地，所述计算模块包括：设定子模块，用于将稳定状态下的三维线加速度坐标系作为参考坐标系；校准子模块，用于获得手写的运动方向在陀螺仪坐标系中的偏移，依据所述偏移调整陀螺仪坐标系使其与所述参考坐标系始终保持一致；计算子模块，用于将坐标系调整后的陀螺仪采集的角加速度进行计算，得到手写移动轨迹中的采样点三维坐标。

本申请还提供了一种空中输入采集设备，包括

加速度计，用于采集三维线加速度和重力加速度；

陀螺仪，用于采集角加速度；

状态判定模块，用于根据加速度计采集的三维线加速度和重力加速度确定手写的状态是稳定状态还是运动状态；

计算模块，用于根据陀螺仪采集的角加速度计算出手写移动轨迹中的采样点三维坐标；

三维数据获得模块，用于依据手写的各个状态和采样点三维坐标，得到手写输入的三维手写轨迹数据。