外接矩形的四個角點 為基礎(chǔ),求取左上角點、左下角點之間連線的中點,左上角點、右上角點之間連線的中點;右 上角點、右下角點之間的中點;連線左下角點、右下角點W及求取的S個中點成五角星。
[0044] 本發(fā)明的有益技術(shù)效果體現(xiàn)在:
[0045] 通過將識別對象的范圍縮小為幾何圖形來排除干擾提高效率,進而將手繪幾何圖 形的識別與重繪過程有效地結(jié)合起來,在識別階段判斷用戶的輸入意圖,在重繪階段,W識 別結(jié)果為基礎(chǔ)提取特征點,從而在保留用戶個性化輸入的同時有效提高幾何圖形的重繪準 確率。由此解決手繪圖形識別不能滿足課堂教學需要的問題。
[0046] 進一步地,本發(fā)明為各圖形指定區(qū)分度最大的第一特征比值,若繪制軌跡的特征 比值存在且唯一地落入一種幾何圖形類型的第一特征比值模糊區(qū)間范圍,則直接判定該繪 制軌跡為該幾何圖形類型;若繪制軌跡的特征比值落入多種幾何圖形類型的第一特征比值 模糊區(qū)間中,則對比特征比值模糊區(qū)間有交集的圖形,通過可信區(qū)間判斷為何種圖形。該方 式簡化了特征比較復雜度,保證了識別準確率。
[0047]進一步地,本發(fā)明根據(jù)幾何圖形的特點,W識別結(jié)果為基礎(chǔ)有效地過濾噪聲點,保 留用戶個性化輸入的同時有效提高幾何圖形的重繪準確率。
【附圖說明】
[004引圖1是本發(fā)明方法流程圖。
[0049] 圖2是部分幾何圖形重繪示意圖。
[0050] 圖3為圓特征比值的模糊范圍示意圖。
[0051] 圖4為圓和楠圓的特征比值模糊區(qū)間交集示意圖。
【具體實施方式】
[0052] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白,W下結(jié)合附圖及實施例,對 本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用W解釋本發(fā)明,并 不用于限定本發(fā)明。此外,下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所設(shè)及到的技術(shù)特征只要 彼此之間未構(gòu)成沖突就可W相互組合。
[0053] 本發(fā)明所述平面幾何圖形是指線、圓、楠圓、矩形、=角形、菱形、梯形、五角星形。
[0054] 請參見本發(fā)明圖2,本發(fā)明方法流程具體如下:
[0055] (1)收集筆跡參數(shù)。
[0056] 在用戶按下鼠標(觸控筆巧Ij抬起鼠標(觸控筆)的時間段內(nèi)收集鼠標的軌跡信息, 將其作為筆跡參數(shù)存儲。
[0057] (2)提取所述繪制軌跡的幾何特征參數(shù)
[0058] 所述幾何特征參數(shù)包括凸包周長平方、凸包面積、最小外接矩形高度、最小外接矩 形寬度、最大內(nèi)接四邊形面積和最大內(nèi)接=角形面積。
[0059] (3)計算特征比值并判別圖形
[0060] 為識別庫內(nèi)的每一種幾何圖形設(shè)置八個特征比值。所述八個特征比值包括:凸包 周長平方/凸包面積、最小外接矩形高度/最小外接矩形寬度、凸包面積/最小外接矩形面 積、最大內(nèi)接四邊面積/凸包面積、最大內(nèi)接=角形面積/凸包面積、最大內(nèi)接=角形面積/ 最大內(nèi)接四邊形面積、最大內(nèi)接四邊形面積/最小外接矩形面積、最大內(nèi)接=角形面積/最 小外接矩形面積。
[0061] 將八個特征比值與各種幾何圖形類型的特征比值可信區(qū)間進行比較,特征比值落 入某種幾何圖形類型對應的特征比值可信區(qū)間中,則所述繪制軌跡為該類幾何圖形。
[0062] 具體實現(xiàn)時,為提高效率和準確率,為每種幾何圖形類型指定最能與其它圖形區(qū) 分的第一特征比值。計算繪制軌跡的八種特征比值,進行如下判定:
[0063] 若繪制軌跡的其中一個特征比值fci唯一地落入幾何圖形類型C的第一特征比值 fcl的可信區(qū)間,則直接判定該繪制軌跡為該幾何圖形類型C;
[0064] 若繪制軌跡的其中一個特征比值fcl落入幾何圖形類型C的第一特征比值fcl的模 糊區(qū)間內(nèi)但在可信區(qū)間外,則進一步捜索與該幾何圖形類型C的特征比值fcl模糊區(qū)間存在 交集的幾何圖形類型E,選擇繪制軌跡的另一特征比值fc2,若繪制軌跡的特征比值fc2落入 幾何圖形類型E的特征比值fc2的模糊區(qū)間,則判定繪制軌跡為幾何圖形類型E,否則,判定繪 制軌跡為幾何圖形類型C;
[0065] 若繪制軌跡的其中一個特征比值fi落入幾何圖形類型C的第一特征比值fci的模糊 區(qū)間外,則不可能是圖形C,用同樣的方法考查其他的圖形。
[0066] 表1給出了圖形庫中的8種幾何圖形與其對應的第一特征比值示例。
[0067] 表2為不同幾何圖形判定時用到的特征比值
[0068] 表1:幾何圖形與其對應的特征向量
[0069]
[0072]
[0073] 在判別圖形形狀前,捜集樣本集合對圖形的特征比值的模糊區(qū)間和可信區(qū)間進行 訓練,得到每種形狀的最大、最小模糊特征比值和最大、最小可信特征比值4個值,構(gòu)成模糊 區(qū)間和可信區(qū)間。
[0074] W圓為例:訓練得到類圓圖形周長平方和面積的關(guān)聯(lián)關(guān)系,得到圓特征比值的模 糊區(qū)間為[431,13.5],可信區(qū)間為[431,13.2]。
[0075] W圓的模糊區(qū)間為例:
[0076] 圓的第一特征比值"凸包周長平方/凸包面積"的模糊范圍是[a,d],其中b,c屬于 [a,d],[b,c]為可信度為95%的可信區(qū)間,求得該圖形"凸包周長平方/凸包面積"。
[0077] 在正圓中:
[007引
[00巧]當特征比值
,特征比值在可信 區(qū)間中,判定該手繪圖形為圓。
[0080] 當特征比值
,特征比值在模糊區(qū)間外, 判定該手繪圖形為圓是不可能事件。
[0081] 當特征比值
,特征比值在模 糊區(qū)間中,但在可信區(qū)間外,判定該手繪圖像可能是圓,也可能是楠圓。
[0082] 再通過比較"最大內(nèi)接四邊形面積/凸包面積"如果不落在楠圓特征比值的模糊區(qū) 間,則不為楠圓,判定該圖形為圓。
[0083] 在模糊集中a,d分別為模糊區(qū)間的最小和最大的特征比值,[b,c]為可信度為95% 的可信區(qū)間。運樣設(shè)定模糊集的好處,是在考慮了用戶手繪誤差的情況下,最大限度的提高 了識別的準確率,降低了假陽性的數(shù)目。
[0084] 對于不同的幾何圖形的特征比值,模糊區(qū)間始終包含可信區(qū)間,取值范圍視幾何 圖形而定。
[0085] (4)在已確定幾何圖形類型的繪制軌跡上提取特征點,完成規(guī)范化圖形的繪制。
[0086] 在圖形類型判別結(jié)果的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)對手繪軌跡進行規(guī)范化圖形的重繪。重繪仍 然基于用戶的手繪圖形,由于系統(tǒng)已經(jīng)判別得出了用戶所繪制的圖形,重繪將更加具有針 對性地過濾手繪圖中的噪聲點,從而更加貼近用戶需求。圖2給出了部分幾何圖形重繪示意 圖。
[0087] 識別為直線的重繪:識別為直線之后,取軌跡的開始點和結(jié)束點,連接繪制成直 線。
[0088] 識別為矩形:求取其最小外接矩形的四個角點數(shù)據(jù),將四個角點連線起來。
[0089] 識別為圓、楠圓:求取其最小外接矩形的四個角點數(shù)據(jù),求取最小外接矩形的對稱 中屯、為圓屯、(或楠圓屯、),W最小外接矩形似個角點為參數(shù)重繪圓(或楠圓)。
[0090] 識別為=角形的重繪:W識別結(jié)果為依據(jù),對軌跡進行去噪處理。在軌跡上計算所 有點的平均曲率和平均速度,將平均曲率乘W點的數(shù)量除Wio作為曲率闊值,將平均速度 除W點的數(shù)量進行縮小作為速度闊值,通過均值濾波法找獲得曲率特征點集合和速度特征 點集合,比較兩個特征點集合,找出同時存在的特征點輸出到特征點集合中,W局部曲率絕 對值最大、繪制速度最小為標準提取=個特征點,連接=個特征點成=角形。
[0091] 識別為菱形的重繪:W軌跡的最大內(nèi)接四邊形的四個角點為基礎(chǔ),找出軌跡中曲 率變化量最大和速度最小的四個點,連線為菱形。
[0092] 梯形的重繪:W軌跡的最小外接矩形左下角點、右下角點為梯形下底邊角點,梯形 上底邊兩角點由最大內(nèi)接四邊形的左上角點、右上角點確定,連成梯形;比如,左上角點右 移,右上角點左移,生成等腰梯形。此處只是給出參考梯形,后期用戶可通過編輯參考梯形 使其成為自己滿意的梯形。
[0093] 五角星的重繪:求取軌跡的最小外接矩形,W矩形的四個角點為基礎(chǔ),求取左上 點、左下點連線的中點,左上點、右上點連線的中點;右上點、右下點之間的中點、左下點、右 下點五個點連線為五角星。
[0094] 重繪完成后,系統(tǒng)將圖形特征點作為熱點,供用戶調(diào)整規(guī)范化后的圖形。
[0095] 本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解,W上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而