CN100388628C - 基于偏旁的自适应笔划顺序方法和系统 - Google Patents

Abstract

图5表示了一种用于将象形文字编码为输入笔划或笔划类别的序列的有效而简便方法，每个字符(53)由一个或多个偏旁(55)的一种或多种顺序来表示；每个偏旁对应于多种可选择的笔划顺序，每个笔划顺序都与用户为说明给定偏旁或字符而输入的顺序的可能性相关联；并且当选择该字符时，系统就自动增加与用户喜好的笔划顺序相关联的可能性，从而自动地适应用户的喜好。

Description

基于偏旁的自适应笔划顺序方法和系统

技术领域

本发明涉及一种用于在输入笔划时识别字符的方法。具体地说，本发明涉及一种基于偏旁的自适应笔划顺序系统，用于快速输入象形文字的语言字符。

背景技术

多年以来，便携式计算机正在变得越来越小。在制造更小的便携式计算机中制约尺寸的主要因素是键盘。若使用标准的打字式键盘，则便携式计算机必须至少和键盘一样大。微缩型键盘已被应用于便携式计算机上，但是已经发现微缩型键盘的按键太小，以至于难以被使用者简单快速地操作。

在便携式计算机中采用完全尺寸的键盘同样会妨碍计算机真正的便携使用。如果不将便携式计算机放置在平坦的工作面上以便用户用两个手打字，则大多数便携式计算机无法进行操作。用户在站立或行动时不能使用便携式计算机。

双向无线寻呼、蜂窝电话、和其他便携式无线技术的近来发展，引起了对小型和便携式双向通信系统，特别是既可以发送又可以接收电子邮件(″e-mail″)的系统的需求。

因此，研制一种用于将文本输入计算机装置的键盘将是有利的，该计算机装置是小型的并能够以单手进行操作，同时用户以另一只手拿着该装置。现有的研究工作已考虑到使用减少按键数目的键盘。如同按键式电话的键盘布置那样，许多简化的键盘都使用3乘4阵列的按键。

中文，日文，和韩文的文字都是以构成象形文字语言的古代汉语字符为基础的，所述象形文字语言包括50,000个以上的字符。

象形文字语言的每个字符都包含若干简单的组成部分，称为偏旁。偏旁是构成象形文字字符的积木，并以某种预定的方式组合起来以形成象形文字语言的字符。在现行实践中，使用214个偏旁的集合进行各种各样的组合以产生汉语字符。反过来，每个偏旁都由一系列的特定的和精确定义的笔划依次构成。在获得汉语象形文字的实际书写技巧之前，根据大小的不同，要求掌握82个笔划，目前大约有40个单独的笔划形状在使用中。

根据ISO 10646，统一字符编码标准系统(Unicode system)，最近对字体的研究中已经尝试以更小的功能单元来描述象形文字，而不是直接将所有字符的所有形式和变化都表示为代码点。例如，Qin Lu的象形文字组成系统及其中文文本处理中的应用(日期未知)。

象形文字的完全尺寸表示用于规定和识别各个字符，特别是用于数据输入和数据处理的唯一口令。已经提出有各种系统，并且可以在文献中找到说明。例如，Y.Chu发表的Chinese/Kanji Text and Data Processing，IEEEComputer(1985年1月)；J.Becker的Typing Chinese，Japanese，and Korean，IEEE Computer(1985年1月)；R.Matsuda的Processing Information in Japanese，IEEE Computer(1985年1月)；R.Walters的Design of a BitmappedMultilingual Workstation，IEEE Computer(1990年2月)；和J.Huang的TheInput and Output of Chinese and Japanese Characters，IEEE Computer(1985年1月)；R.Odell的System for Encoding a Collection of Ideographic Characters，美国专利号为No.5,109,352(1992年4月28日)；R.Thomas和H.Stohr的Symbol Definition Apparatus，美国专利号为No.5,187,480(1993年2月16日)；B.Hu和Y.Hu的Stroke Entry Key Position Distribution and its Screen Prompts，中国专利申请号为No.96120693.4(1996年4月29日公开)。

这些系统的大多数都要求用户输入预定的代码或按照预定顺序输入笔划或偏旁。每个字符的笔划都必须以学校中教授的传统顺序被输入。但是对于说母语的人和后来学会象形文字语言的人，笔划和偏旁的顺序并不那么明显，并且对于不常使用的字符可能是难以记住的。在该语言国家的不同部分居住的教师可能会引入字体和顺序的变化，并且在对这些字符手写多年以后，年长的人已经形成了他们自己的书写顺序。

因此，有利的是提供一种用于输入笔划和偏旁并选择字符的系统，该系统将允许或采用用户自己喜欢的顺序来输入每个字符的笔划或偏旁。

发明内容

本发明提供了一种有效而简便的方法，用于输入笔划和字符以选择象形文字语言中的字符，并适合于用户自己喜欢的笔划和偏旁的顺序。

在本发明的优选实施例中，对每个可能字符和构成该字符的偏旁，连同关于每个偏旁对应的笔划顺序的信息一起，维持数据库的记录。每当用户将一个笔划输入该系统时就搜索该数据库。根据适当的语言学模式，将到该时刻为止，具有与该顺序相匹配的偏旁的字符区分优先次序。该系统以优先次序显示匹配的字符并允许用户在需要时滚读(scroll)所显示的字符，以选择所需的字符。每当选择一个字符时，构成该字符的偏旁的笔划顺序就被重新区分优先次序。若对于一个笔划顺序没有记录，则该系统可增加一个新的记录到数据库。

在本发明的优选实施例中，存在一个对应的象形文字描述数据库，可有效的将每个字符表示为一组位于一字符网格内的偏旁。

在本发明的另一个实施例中，一个或多个单独字符可以仅由笔划来表示。

附图说明

图1是根据本发明的基于偏旁的自适应笔划顺序系统的硬件框图；

图2是表示按照形成偏旁所需的笔划数目而顺序排列的日本汉字偏旁的表格；

图3是用于图1中基于偏旁的自适应笔划顺序系统的匹配算法的流程图；

图4是表示本发明的一个实施例，该实施例存储每个字符的偏旁的小图像，从而一个字符可由偏旁及其在网格内的位置来构成。

图5是表示根据本发明的笔划输入装置及显示屏。

具体实施方式

这里描述的优选实施例是具有诸如例如移动电话这样的小型显示屏的一个简化键盘系统。在此实施例中，该数量不多的按键中的一个被按下以输入一个笔划。每个笔划输入按键都与一个笔划类别相关联；一个笔划类别表示一个或多个类似形状或大小的手写笔划。该系统的使用者执行在实际笔划和他的头脑中对应笔划类别之间的映射以判断按下哪个键。因此，在描述本发明的优选实施例中“笔划”，“笔划类别”和“笔划输入”可以被看作是等效的。此外，还可以设置一个通配符按键，以便在用户无法判断正确笔划类别的时候匹配任何笔划。

在本发明的另一可选实施例中，通过对触摸屏或触笔输入板上的触笔，手指或手势进行书写识别，执行笔划输入。该手势可以被映射到预定的笔划类别，或者可以被给定一个偏旁匹配算法所作出的识别分数。

在该系统的其他实施例中，笔划可以被映射到个人计算机键盘上的按键或是例如机顶盒的遥控器上的按钮。

图1示出了优选实施例的框图。键盘54和显示屏53通过适当的接口电路与处理器100连接。可选的扬声器也与该处理器连接。处理器100接收来自键盘的输入，并管理对显示屏和扬声器的所有输出。处理器100与存储器104连接。该存储器包括诸如随机存储器(RAM)的临时存储媒体和诸如只读存储器(ROM)，软盘，硬盘或CD-ROM的永久存储媒体的组合。存储器104包含给定操作系统的所有常用软件。最好，该存储器包含一个操作系统106，自适应笔划顺序软件108，和相关的数据结构110。该存储器还包括象形文字描述数据库30。可选择的，该存储器可包含一个或多个应用程序112，114。应用程序的例子包括文字处理器，软件字典，和外文翻译器。还可以提供语音合成系统作为应用程序，从而允许简化的键盘系统行使辅助通信的功能。

图2中示出的表格153，包括82个偏旁，这些偏旁按照笔划的数目，即1到9或更多笔划的顺序排列，如显示屏最左侧的纵栏所示。传统上一个笔划被定义为可通过一个完整动作写出而不必从纸上提起笔的一个象形文字的一个单元。

本发明的优选实施例并非将一个字符作为笔划序列来识别，而是将一个字符作为偏旁部首的序列来识别。该系统定义了可以被组装成字符的多个偏旁。字符被表示为一个或多个偏旁的一个或多个集合的组合，偏旁的每个集合以唯一的顺序被排序。某些字符可以被表示为不同偏旁的多个集合，甚至每个集合中都有不同数目的偏旁。

在另一可选实施例中，每个单独笔划也可以作为系统中的偏旁，从而一个字符可以被表示为笔划或偏旁或者是笔划和偏旁的组合。

偏旁本身由按某种顺序书写的多个笔划构成。对于每个偏旁，都提供一组可选的笔划顺序，对应于用户以一些或所有可能方式输入该偏旁的笔划顺序。这些笔划顺序中的每一个都可选择的与动态优先权相关联，其中在系统初始化时，最常用的或正确的顺序被给予很高的优先权。其它可选顺序中的每一个都被给予与输入该偏旁时的使用可能性相适当的较低优先权。

必须预备对于具有不同长度的不同版本的偏旁笔划顺序；例如，按照分离的情况，诸如“口”(或“方框”)通常在前两个笔划(垂直的，拐角的)后跟随一些其他偏旁(在方框内)，然后是“口”的封闭笔划(水平的)；以及对简单笔划的误写。在本发明的一个实施例中，规定每个偏旁对于每种笔划顺序都具有相同数目的笔划，并且系统提供两种不同的偏旁记录以应付这些情况。在另一实施例中，分离情况的后一半与每个嵌入的偏旁相结合，以创建每种所需组合的唯一偏旁记录。

适当的语言学模式表示一个字符与其他字符相关的初始频率，或用户倾向于续接选择该字符的可能性。该频率可通过下一步书写或会话中该字符的出现次数、语境的语法、跟在先前字符后面的出现率、当前使用系统的上下文关系，例如在电话薄应用中输入姓名、在该系统中的重复使用或最近使用(用户自己的使用频率或其他文本源的使用频率)、或是上述情况的任意组合而确定。此外，可通过在此时按照输入的笔划顺序该字符中匹配偏旁出现的可能性将字符区分优先次序。

根据语言学模式将字符初步区分优先次序并以该顺序对用户进行显示。若任何笔划已输入任何笔划，则只显示具有迄今为止与输入笔划相匹配的至少一种笔划顺序的偏旁的那些字符。

除了显示可能的字符，该系统还可显示可能的偏旁，例如以下划线表示。在用户选择一个偏旁之后，该系统只示出包含该偏旁的那些字符。图3是表示本发明的一个优选实施例的操作的简化流程框图。

当用户输入笔划(200)，该笔划顺序进行关于每个偏旁的笔划顺序记录的匹配(205)。在每一时刻按照该笔划顺序识别每个可能的偏旁(210)，并根据匹配笔划顺序的当前优先权计算权重(215，225)。若用户输入了对应于原始默认的正确笔划顺序的一个笔划顺序(220)，则存在一个非常大可能性的匹配并输出一个字符(230)。

若用户通过匹配包含一个或多个较低优先权匹配(220)的某种顺序来输入一个字符，则该字符被识别为一个不太可能的备选字。在系统的初始状态中，用户对该字符必须输入更多按键次数，但通常不必校正该笔划。最终，即使用户对该字符中的一个或多个偏旁选择了其它的笔划顺序，该用户输入足够的笔划也能够选择所希望的字符。因此，该系统学习了用户输入的笔划是该用户认为对于此字符是正确的笔划。然后该系统可进行追溯并动态的改变优先权，从而对于某种程度的使用，系统可动态地调整到用户对于这些各种偏旁自己认为正确的笔划顺序。该系统判断用户可能会在任何某特定偏旁出现的字符中使用该同样的笔划顺序。

应当注意系统不应当迅速的适应错误，即当用户偶尔颠倒两种笔划的时候。该系统要求一定次数的重复才能使一个改变的顺序成为优选的顺序。

因此，本发明提供一种自适应系统，即适应用户自己认为的笔划顺序，而不必以任何方式重新组合或手动再调整。这样，该系统允许用户根据自己的喜好而输入笔划。从而，用户最终可成功的找到该字符，而不必退回和猜测该笔划顺序。用户最初可能不得不输入较多笔划，但随着系统的适应，必须被输入的笔划数目可能将减少到每个字符大约两个笔划。

本发明的另一方面是改进了系统的效率和存储规格。该系统不必对字符集合中的每个字符存储大量的诸如16位乘16位的图像数据，而是存储每个字符偏旁的小图像。进而能够描述一个字符，例如，位置1的偏旁X和位置2的偏旁Y和位置3的偏旁Z，如图4所示。相应的，本发明的此特征定义了一个偏旁的集合和它们在诸如16乘16的网格内的位置。由于一个偏旁在一个字符内的位置可能会改变它的外形，系统还存储了每个位置上偏旁的变化。

在屏幕上程序地构造字符。以图示方式表示每个偏旁的图像数据按照象形文字描述数据库的定义被书写在该字符的适当位置(30)。

在另一可选实施例中，文字文件以有效格式包含完整的偏旁和笔划数据，从而每个字符输入都描述了如何被显示和如何被输入的。

这里所公开的系统被设计为易于应用于许多象形文字语言，例如，日文，韩文，繁体中文，或简化中文。象形文字描述数据库可以被设计为，假若需要不同的象形文字语言，则容易与其他模块调换的软件模块。此外，可以提供多个这种模块，并且本发明可包括一个选择菜单，用于在多个数据库模块之间进行选择。这样，在任一时刻用户都有多种象形文字语言供使用。这使得本发明对于各种象形文字语言在实施中具有很大的灵活性。通过更新象形文字描述数据库，还易于创建新的字符。

在图5中，示出了简化的键盘54，它包括按键55，通过按键用户可在构造字符过程中输入笔划。

通过笔划的输入和偏旁、字符的选择，显示屏53被动态地更新以示出可能的字符和偏旁。若显示屏不够大到同时显示所有的匹配，则用户可发现一个具有较低优先权笔划顺序的字符，并可以使用滚动条或上/下翻页按键来滚读显示屏上其它的匹配字符。

若用户不能找到所需字符或者希望创建笔划或偏旁与一个字符之间的新关联，则可以使用其它输入方法，例如语音的拼音，来选择所需字符。或者，用户可选择字符的共同结构，例如并排的两个偏旁，甚至选择其中一个偏旁位置并规定该偏旁位于该位置。通过这样的处理，用户可通过规定一个或多个字符的特性来识别字符。

用户还可以从一个或多个预定的网格排列中选择以识别字符种类。用户还可以选择每个偏旁的位置和该位置的偏旁。

作为用户字符选择结果而产生的输出码字可被用于将字符输入e-mail消息或其他文本输入领域。

虽然这里参照优选实施例描述了本发明，但本发明的技术人员将很容易的认识到对前述内容可进行其他应用的替换而不会脱离本发明的主旨和范围。

因此，本发明应当仅由以下包含的权利要求来限定。

Claims (40)

1.一种输入象形文字语言中的字符的方法，包括以下步骤：

对一个或多个字符的每一个都维持一个记录，该记录包括一个或多个偏旁的一种或多种顺序；

对一个或多个偏旁的每一个也都维持一个记录，该记录包括输入笔划或笔划类别的一种或多种顺序，每一个顺序都与动态优先权相关联；

输入笔划或笔划类别；

将笔划或笔划类别与偏旁顺序进行比较，并匹配出一个或多个字符；和

显示一个或多个匹配的字符。

2.如权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：

根据语言学模式将与笔划输入顺序相匹配的字符区分优先次序。

3.如权利要求2所述的方法，其中该语言学模式可包括以下一个或多个：

一个字符在常规或会话书写文本中的出现频率；

一个字符跟在先前字符之后的出现频率；

该语境的适当或通用语法；

当前字符输入的应用文本；和

用户或应用程序内对字符的最近使用或重复使用。

4.如权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：

在该时刻按照输入的笔划顺序根据具有匹配笔划顺序的偏旁在所述字符中出现的可能性对字符区分优先次序。

5.如权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：

根据所述笔划顺序将被用户输入的可能性对偏旁的每个可选笔划顺序区分优先次序，以规定所述偏旁。

6.如权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：

对于通过将所有或部分笔划输入顺序与所述偏旁相关联的其中一种笔划顺序相匹配而识别的每个偏旁，利用与所述笔划顺序相关联的优先权来调整包含所述偏旁的一个或多个字符的优先权。

7.如权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：

一旦选择了一个字符，则改变所述字符的每个偏旁的每种匹配笔划顺序的相关优先权，并可选择地改变所述字符的每个偏旁的每种不匹配笔划顺序的相关优先权。

8.如权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：

将用户通过第一选择机制对某一偏旁输入的笔划输入顺序记录为所述偏旁的适当笔划输入顺序。

9.如权利要求8所述的方法，还包括以下步骤：

创建笔划输入顺序和偏旁之间的新关联，或者创建偏旁顺序和字符之间的新关联。

10.如权利要求9所述的方法，其中通过第二选择机制来规定所需的偏旁或字符。

11.如权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：

除了显示一个或多个匹配字符，还显示可能的偏旁，其中所述偏旁可选择地由下划线来指示。

12.如权利要求11所述的方法，还包括以下步骤：

仅示出包含用户选择的偏旁的那些字符。

13.如权利要求1所述的方法，其中使用手势来输入笔划。

14.如权利要求13所述的方法，还包括以下步骤：

将所述手势识别并映射到预定的笔划类别。

15.如权利要求13所述的方法，还包括以下步骤：

对每个所述手势分配一个偏旁匹配算法中算出的识别分数。

16.如权利要求1所述的方法，其中提供有象形文字描述数据库用于描述字符和偏旁对象的外形。

17.如权利要求16所述的方法，还包括以下步骤：

定义一个关于偏旁和网格内的偏旁位置的字符集合。

18.如权利要求17所述的方法，还包括以下步骤：

将一个字符定义为一组偏旁和网格内的偏旁位置。

19.如权利要求18所述的方法，还包括以下步骤：

在一个字符、一组偏旁和一组偏旁位置之间创建新的关联。

20.如权利要求18所述的方法，还包括以下步骤：

允许用户从一个或多个预定的网格排列中进行选择以识别该类字符。

21.如权利要求18所述的方法，还包括以下步骤：

允许用户选择每个偏旁的位置和该位置上的偏旁。

22.如权利要求1所述的方法，其中识别一个多部分偏旁的输入顺序由一组链接记录中的至少一个或分离的偏旁记录来表示。

23.如权利要求1所述的方法，其中若对一种输入顺序不存在对象，则该对象被添加到存储器。

24.如权利要求1所述的方法，其中多种输入法中的一种与一个特定通配符输入相关联，该通配符输入与任意或所有的笔划或笔划类别相关联。

25.如权利要求18所述的方法，还包括以下步骤：

显示每个可显示的字符作为位于一个字符网格内的一组对象。

26.如权利要求1所述的方法，其中偏旁被显示为已识别对象的字符解释；且

其中在选择一个偏旁之后，只有包含所述选择偏旁的字符被进一步显示或重新区分优先权。

27.一种用于选择笔划以在象形文字语言中选择字符的系统，包括：

一具有多个输入端的用户输入装置，所述多个输入端的每一个都与构成一个字符或其偏旁部首的多个用户笔划相关联，通过操作所述用户输入装置，每当选择一个输入就产生一个输入顺序，其中所产生的顺序对应于已被选择的输入的顺序；

一包含多个对象的存储器，包括作为象形文字的多个字符对象，和构造对应于字符的偏旁的多个偏旁的偏旁对象，每一个偏旁对象都与一种或多种输入顺序相关联，其中与一个偏旁对象相关联的一种或多种输入顺序中的每一个都与动态优先权相关联；

一输出装置，用于向用户提供系统输出；和

一与用户输入装置、存储器和输出装置相耦合的处理器，该处理器由存储器中包含的多个对象来识别与每种产生的输入顺序相关联的任何对象，并可选择地产生输出信号，使得输出装置向用户提供任意一个或多个对象作为键入的输入顺序的字符解释。

28.如权利要求27所述的系统，其中所述优先权顺序初始以适当的语言学模式为基础。

29.如权利要求27所述的系统，其中自动选择具有最高优先权的一个对象。

30.一种象形文字语言的文本输入系统，包括：

一用户输入装置，包括：

多个输入端，所述多个输入端的每一个都与一个笔划或笔划类别相关联，通过操作所述用户输入装置，每当选择一个输入就产生一个输入顺序，其中所产生的输入顺序对应于已被选择的输入的顺序；和

用于产生一个对象输出的至少一个选择输入，其中当用户操作用户输入装置进行一个选择输入时笔划输入顺序被停止；

一包含多个对象的存储器，其中多个对象的每一个都与一种输入顺序和一个动态优先权相关联；

一显示屏，用于向用户显示系统输出；和

一与用户输入装置、存储器和显示屏相耦合的处理器，所述处理器包括：

一识别装置，用于从存储器中的多个对象中识别与每个产生的输入顺序相关联的任意对象；

一输出装置，用于在显示屏上显示与每个产生的输入顺序相关联的任意识别对象的字符解释；和

一选择装置，用于根据检测到用户输入装置对选择输入的操作，而选择所需的字符，以输入到一文本输入显示位置中。

31.如权利要求30所述的系统，其中所述选择装置根据对象的识别而选择所需的字符，所述对象具有根据语言学模式的最高优先权。

32.如权利要求30所述的系统，其中识别一个多部分偏旁的输入顺序由一组链接记录中的至少一个或分离的偏旁记录来表示。

33.如权利要求30所述的系统，其中若对一种输入顺序不存在对象，则该对象被添加到存储器。

34.如权利要求30所述的系统，其中多种输入法中的一种与一个特定通配符输入相关联，该通配符输入与任意或所有的笔划或类别相关联。

35.如权利要求30所述的系统，其中提供有象形文字描述数据库，用于描述字符和偏旁对象的外形。

36.如权利要求35所述的系统，其中每个可显示字符都被表示为位于一个字符网格内的一组对象。

37.如权利要求30所述的系统，其中偏旁被显示为已识别对象的字符解释；且

其中在选择一个偏旁之后，只有包含所述选择偏旁的字符被进一步显示或重新区分优先权。

38.如权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：

每当选择一个字符时，对构成所述字符的偏旁的输入顺序重新区分优先权。

39.如权利要求27所述的系统，其中每当选择一个字符时，构成所述字符的偏旁的输入顺序被重新区分优先权。

40.如权利要求30所述的系统，其中每当选择一个字符时，构成所述字符的偏旁的输入顺序被重新区分优先权。

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