[實用新型]一種基于紅光檢測的虛擬文字識別系統

無效

• 申請號: 200820050592.8
• 申請日: 2008-07-11
• 公開（公告）號: CN201229546Y
• 公開（公告）日: 2009-04-29
• 發明（設計）人: 金連文;嚴漢羽;丁凱
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G06K9/00;G06K9/20
• 代理公司: 廣州粵高專利代理有限公司
• 代理人: 何淑珍

技術領域

本實用新型涉及計算機視頻數據處理、圖像數據處理和漢字信息處理技術，特別是涉及一種虛擬的手寫文字圖像識別裝置。

技術背景

盡管計算機實用新型以來，其自身經歷過多次的技術變革，使其越來越人性化和智能化。然而，傳統的鼠標和鍵盤仍然是絕大多數計算機所倚靠的輸入設備。正是由于鼠標和鍵盤的存在，使得計算機的輸入設備顯得龐大而不方便移動，同時也嚴重限制了輸入的速度。并且傳統的輸入設備對于三維或者多自由度的輸入是無法處理的。

這個難題不僅限制了PC機向智能化的發展，更對一些常用的便攜式設備的進一步發展設置了障礙。目前各種便攜式設備，特別是手機，正力求向更小巧、更便捷、更智能化的方向發展，但是由于省略不了鍵盤的存在，使得該方向的發展很難有革命性的突破。

為了解決這一問題，語音輸入識別系統和利用觸摸屏和觸摸筆作為輸入設備等方法獲得了廣泛的應用。但是，一方面語音輸入的識別率仍然較低，并且對使用者的語音標準程度和環境的安靜程度都有一定要求。另一方面，利用觸摸屏和觸摸筆作為輸入設備則會增加設備的復雜度和成本。

另外一些基于視頻圖像作為輸入的方法也開始漸漸得到了一些嘗試。例如2002年11月公開的公開號為CN1378171的專利，描述了一套有圖像感應裝置和感應信息提取裝置構成的計算機系統，該系統通過獲得手或者制定物在空間形態信息，并利用該信息產生操作指令。而2003年公開號為CN03136144.7的專利對其進行了一定程度的補充，將圖像的DSP處理器功能改成軟件實現。但是仍然無法擺脫系統復雜度高，體積較大，成本較高的缺點。2005年9月公開的公開號為CN1661455A的專利，描述了一種視頻識別輸入系統，該系統利用兩個攝像頭構造了一個虛擬鍵盤來實現輸入。雖然該設備有效的解決了常用輸入設備復雜度高，體積大等缺點，卻仍然沒有擺脫常規的“鍵盤”的限制，在輸入速度，智能性以及便攜性方面還有許多改進的空間。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有輸入設備復雜、體積較大、識別率低下、成本高、智能化程度低等不足，提供了一種基于紅光檢測的文字識別系統，能夠有效的提高增強系統的智能性和便攜性。

為了實現上述實用新型目的，采用的技術方案如下：

一種基于紅光檢測的虛擬文字識別系統，包括可見光發射設備與可見光運動軌跡攝取及識別設備。

上述技術方案中，所述可見光運動軌跡攝取及識別設備包括攝像設備以及圖像處理及識別設備，所述攝像設備與圖像處理及識別設備連接，且攝像設備設置在其拍攝范圍包括可見光運動軌跡的空間位置上。

所述可見光發射設備為紅光發射設備。

所述紅光發射設備為紅色LED燈。

所述圖像處理及識別設備采用計算機或嵌入式設備。

所述攝像設備采用帶有紅光濾鏡的攝像頭。

本實用新型僅僅利用一個普通的帶紅光濾鏡的攝像頭和一個簡單的紅光發射設備就可以實現一個有效的字符輸入設備。較之傳統的輸入設備，不僅設備簡單，成本低廉，而且在方便性和智能性發面也有顯著的優勢，并且還很容易的移植到嵌入式設備中，大大的擴展了應用范圍。

附圖說明

圖1是本實用新型的系統構架圖；

圖2是本實用新型的系統框圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型做進一步的說明。

如附圖1所示，為了正確有效的識別出用戶輸入的信息，本實用新型所涉及到的系統需按照如下步驟執行：

1、用戶在攝像頭可以捕捉到的范圍內利用紅光輸入設備在空中書寫字符；

2、在用戶書寫的同時，攜帶紅光濾鏡的攝像頭不斷捕捉紅光的運動軌跡圖像，并記錄下來；

3、被記錄下來的紅光經過數據處理設備(PC或者嵌入式設備)對圖像數據進行處理：首先運用背景建模算法和除噪算法對攝像頭捕捉到的視頻圖像進行處理，除去噪聲并構建背景模型，進而能夠準確有效的檢測和跟蹤紅光的運動軌跡。緊接著運用軌跡跟蹤算法和字符重構算法將一系列的紅光運動軌跡在二維平面內進行重構，使其成為一個虛擬的手寫字符。最后對獲得的虛擬字符提取梯度特征，并運用線性判決分析算法進行降維，最終用最小距離分類器進行分類，得到最終的輸出結果。

本實用新型的系統框圖如附圖2所示，本實用新型所涉及到的系統由背景建模、軌跡跟蹤和字符重構及識別三大模塊組成。

1、背景建模模塊：