專利名稱：一種字符輸入鼠標及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是涉及一種具有圖像掃描文字輸入和手寫輸入功能的鼠 標，屬于計算機外部輸入設(shè)備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
計算機是人類科技發(fā)展史上最重要的科技成果之一，現(xiàn)在已經(jīng)應(yīng) 用的非常廣泛，計算機都少不了外部輸入設(shè)備，它們是為主機提供輸 入指令與數(shù)據(jù)的重要方式，而鼠標早已成為計算機標準配置的外部輸 入設(shè)備，同時，計算機的輸入設(shè)備也還有鍵盤、手寫板以及掃描儀等， 每一種設(shè)備都有自己不同的特點，如鼠標主要是進行定位，而掃描儀 可以實現(xiàn)圖像掃描以及文字識別的功能，如果能夠在一件設(shè)備上同時 實現(xiàn)以上兩種或兩種以上的功能，則可以帶來更大的便利，如申請?zhí)枮?00420003932.3的中國專利就公開了這樣一個方案，是一種在鼠 標增加手寫輸入功能的一個方案，其主要特征為在鼠標殼體上設(shè)置 有一個觸控屏，該觸控屏可以采集到手寫軌跡信息，通過處理器的處 理可以將該信息轉(zhuǎn)化成為坐標參數(shù)以及連續(xù)的運動軌跡，再通過手寫 識別軟件進行識別，并且兼具鼠標功能，使用起來比較方便，但是這 一種手寫鼠標也是它不足的一個方面，就是對于印刷體文稿的再次輸 入，無法直接輸入。因而也還存在的一些不足，特別是對于筆記本的 用戶，經(jīng)常需要攜帶電腦外出，但又可能同時將掃描儀、手寫板等輸 入設(shè)備都帶上，所以目前還沒有一種全功能、小尺寸的輸入設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種集手寫輸入與手持式掃 描輸入的多功能輸入鼠標以及方法，并且能夠?qū)呙璧膱D像信息通過 識別軟件處理得到文字信息，也就是OCR識別，這里和下文中所述
的OCR的中文意思，是指英文(Optical Character Recognition)的翻 譯，即光學(xué)字符識別。
本發(fā)明的技術(shù)要點是在鼠標外殼內(nèi)部增加了光學(xué)圖像傳感器、 掃描處理器，在光學(xué)圖像傳感器的兩側(cè)對稱設(shè)置有兩個滾輪做為導(dǎo)向 裝置，當豎立或側(cè)立時可以在平面沿直線移動。
電路內(nèi)部連接為集線器與掃描處理器、光學(xué)圖像傳感器依次相 連，同時，集線器與位移處理器、光學(xué)位移傳感器依次相連，以及集 線器與觸控屏處理器、觸控屏依次相連，集線器接計算機接口。
操作使用的主要方法與過程為(:l)、首先將鼠標的圖像采集端 口對準文稿的字符進行掃描，通過鼠標上的光學(xué)圖像傳感器對圖像信 息進行采集；(2)、將采集到的圖像信息經(jīng)過掃描處理器的處理并傳 送到集線器，并通過集線器傳輸?shù)接嬎銠C主機；(3)、通過在計算機 主機安裝的OCR識別軟件，對圖像信息進行識別，并轉(zhuǎn)變?yōu)樽址?息；(4)、將識別后的字符信息轉(zhuǎn)變?yōu)槲谋拘畔?，以便于處理與保存。
本發(fā)明的有益之處是同時具備手寫鼠標和掃描輸入并進行 OCR識別的全部功能，可以隨時實現(xiàn)鼠標功能操作以及手寫輸入操 作或是掃描輸入操作，結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，操作方便、準確、速度快，體 積小，攜帶方便。


圖1是本發(fā)明所提出的一種字符輸入鼠標的水平狀態(tài)示意圖。
圖2是本發(fā)明所提出的一種字符輸入鼠標的俯視示意圖。
圖3是本發(fā)明所提出的一種字符輸入鼠標的傾斜狀態(tài)示意圖。
圖4是本發(fā)明所提出的一種字符輸入鼠標的俯視剖面示意圖。
圖5是本發(fā)明所提出的一種字符輸入鼠標的端口結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是本發(fā)明所提出的一種字符輸入鼠標的結(jié)構(gòu)組成示意框圖。
圖7是本發(fā)明所提出的一種字符輸入鼠標應(yīng)用單一處理器的構(gòu) 成示意框圖。
圖中編號說明l一殼體，2 —光學(xué)位移傳感器，3—位移處理器， 4一觸控屏，5 —觸控屏處理器，6—集線器，7—光學(xué)圖像傳感器，8 一掃描處理器，9—滾輪，IO—掃描端口。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和工作原理作進一步的詳細說明 如附圖所示，本實施例的組成部件為包括殼體l、光學(xué)位移傳 感器2、位移處理器3、觸控屏4、觸控屏處理器5、集線器6、光學(xué) 圖像傳感器7、掃描處理器8、滾輪9、掃描端口 10，其中光學(xué)位移 傳感器2是目前光學(xué)鼠標中關(guān)鍵和常用的器件，常用的有美國安捷倫 公司的ANDS2500等，而觸控屏4經(jīng)常使用的是電阻式觸控屏，觸 控屏處理器5即為常用的單片機,光學(xué)圖像傳感器7也是一種傳感器， 主要由光學(xué)透鏡、光敏單元以及輔助電路及外殼組成，目前有很多種 成熟的產(chǎn)品與方案，在本實施例中應(yīng)用的是CIS傳感器，同時掃描處理8與光學(xué)圖像傳感器7相連，可以對所獲得的圖像信息進行處理， 因為光學(xué)位移傳感器2與光學(xué)圖像傳感器7都是光感應(yīng)器件，所以與 光學(xué)位移傳感器2與光學(xué)圖像傳感器7在殼體1上的對應(yīng)位置都有端 口 ，光線可以通過端口直射到光學(xué)位移傳感器2與光學(xué)圖像傳感器7 的內(nèi)部光敏單元而產(chǎn)生光感應(yīng)信號。而位移處理器3、觸控屏處理器 5、掃描處理器8分別處理來自于光學(xué)位移傳感器2、觸控屏4、光學(xué) 圖像傳感器7的信號， 一般的單片機就可以了，甚至可以根據(jù)情況將 位移處理器3、觸控屏處理器5、掃描處理器8共同使用一只處理器。 上述部件的連接關(guān)系為光學(xué)位移傳感器2、位移處理器3、觸 控屏處理器5、光學(xué)圖像傳感器7、掃描處理器8、集線器6都設(shè)置 在殼體1的內(nèi)部，觸控屏為便于書寫設(shè)置在鼠標殼體1的上表面，其 中，集線器6與掃描處理器8、光學(xué)圖像傳感器7依次相連，同時， 集線器6與位移處理器3、光學(xué)位移傳感器2依次相連，以及集線器 6與觸控屏處理器5、觸控屏4依次相連，集線器6接計算機接口， 設(shè)置集線器6的原因是因為現(xiàn)在的計算機外部輸入設(shè)備主要都是 USB接口，特別是USB接口具有簡單方便、易插拔的特性，并且在 本實施例中實現(xiàn)鼠標功能、掃描功能及手寫輸入設(shè)備，相當于多個設(shè) 備，所以在本實施例中采用的也是USB接口的集線器6，即在殼體l 內(nèi)部增加一個USB接口的集線器6,并且使集線器6和光學(xué)圖像傳 感器7、掃描處理器8依次相連，來實現(xiàn)掃描功能的實現(xiàn)，同時，集 線器6與位移處理器3、光學(xué)位移傳感器2依次相連，集線6器接計 算機接口，來完成鼠標的功能，以及集線器6與觸控屏處理器5、觸控屏4依次相連，實現(xiàn)手寫輸入的功能。同時，光學(xué)圖像傳感器7設(shè) 置于鼠標的后部，并在殼體1后部設(shè)置掃描端口 10，光線可以通過 端口 10射入到光學(xué)圖像傳感器7的內(nèi)部并成像，另外在光學(xué)圖像傳 感器7的兩側(cè)面每邊設(shè)置一個滾輪9，將鼠標豎立或傾斜時，滾輪可 以自由滾動，這樣，依靠這兩只滾輪9，鼠標豎立或傾倒時可以在平 面上沿直線移動。
因此，基于上述的部件與結(jié)構(gòu)，來說明本發(fā)明所涉及的鼠標是如 何工作，在平常工作時，是當作普通鼠標來的，與普通鼠標沒有多大 區(qū)別，光學(xué)位移傳感器2獲得桌面的圖像信號，經(jīng)過位移處理器3的 處理后得到數(shù)據(jù)后得到數(shù)據(jù)并送往計算機。當用戶需要輸入文字時， 可能有兩種情況，第一種是通過手寫輸入，第二種是掃描輸入，下面 分別說明。
當用戶進行手寫輸入時，直接在觸控屏4進行書寫，書寫可以通 過配套的手寫筆，也可以直接用手指在觸控屏表面書寫，這是因為在 本實施例中觸控屏4是采用的電阻式觸控屏，有一定的壓力變化就可 以產(chǎn)生軌跡信息，也就是X、 Y坐標的信息，并送往觸控屏處理器5， 也可以稱作觸控屏控制器，通過觸控屏處理器5將X、 Y坐標的信息 轉(zhuǎn)換成標準數(shù)據(jù)格式送往計算機，完成手寫軌跡輸入，如果在用戶計 算機上配套手寫字體識別軟件，還可以完成文字的識別。
當用戶需要輸入將文稿的字符輸入時，特別是印刷體文字輸入， 這時釆用掃描輸入會更為快捷和方便，為了達到這個目的，基于本說 明所涉及的鼠標就可以完成，因為光學(xué)圖像傳感器7設(shè)置于鼠標的后部，同時，光學(xué)圖像傳感器4的掃描端口 10位于殼體1后部，在平 時使用鼠標功能時，使用狀態(tài)是處于水平的，在需要掃描與識別功能 時，則把鼠標豎立起來，與水平面成60-90度的夾角，如圖3所示， 使光學(xué)圖像傳感器7在殼體1上對應(yīng)的掃描端口 10處于對應(yīng)于平面 上的文稿字符，對準以后并按照字符的行方向進行移動，便可以持續(xù) 地采集到字符的圖像信息，采集到的圖像信息再送往掃描處理器8， 經(jīng)過圖像數(shù)據(jù)處理得到標準的數(shù)據(jù)格式，并通過集線器6送往計算 機，在計算機系統(tǒng)內(nèi)再配置有專用的文字識別軟件，對圖像進行再次 處理，大致經(jīng)過邊緣分割、特征提取、特征匹配，則可以方便實現(xiàn)對 文字的識別，這種方法對于大量的文稿輸入是非常高效的，這也是本 發(fā)明最主要的目的和所要想達到的效果。同時，因為在進行對文稿與 字體的掃描時，手持著鼠標移動非常容易產(chǎn)生偏移，這樣出來的結(jié)果 往往是不符合要求或是容易產(chǎn)生錯誤的，為了防止這樣的結(jié)果出現(xiàn)， 在光學(xué)圖像傳感器7的兩邊側(cè)部，對稱設(shè)置了滾輪9作為導(dǎo)向機構(gòu)， 即在光學(xué)圖像傳感器7—邊設(shè)置一個滾輪，并且可以自由轉(zhuǎn)動，將鼠 標豎立時，將滾輪9置于文稿紙面就可以在文稿紙面沿預(yù)定直線移 動，這樣移動時再進行掃描效果就非常好，也使掃描與識別的結(jié)果保 證最大的正確性。
同時，做為導(dǎo)向裝置，可以為導(dǎo)向槽、導(dǎo)軌以及其它結(jié)構(gòu)和方式。
補充一點，上面所述的光學(xué)圖像傳感器7除了是CIS傳感器以外， 還可以是CMOS攝像頭以及CCD傳感器等多種圖像傳感器件。
因而，上面的通過圖像傳感器7獲得圖像并在計算機內(nèi)進行處理
的方法的過程可以為(1)、首先將鼠標的圖像采集端口 (10)對準 文稿的字符進行掃描，通過鼠標上的光學(xué)圖像傳感器(7)對圖像信息進行采集；(2)、將采集到的圖像信息經(jīng)過掃描處理器(8)的處理 并傳送到集線器(6),并通過集線器(6)傳輸?shù)接嬎銠C主機；(3)、 通過在計算機主機安裝的OCR識別軟件，對圖像信息進行識別，并轉(zhuǎn)變?yōu)樽址畔ⅲ?4)、將識別后的字符信息轉(zhuǎn)變并保存為文字信息， 以便于處理與應(yīng)用；其中第(3)步驟的OCR識別軟件主要包括獲取圖像、邊緣分割、特征提取、特征匹配、字符識別等過程。
另外，可以看上述說明看出，上述的是鼠標功能、手寫輸入功能 與掃描功能的實現(xiàn)相當于多個獨立的設(shè)備，也是通過集線器6連接在 一起的來實現(xiàn)的，同時，也就有單獨的三個處理器來完成對應(yīng)的工作， 而在實際工作中，三個處理器在一般情況下是不會同時使用的，這樣 可能會產(chǎn)生浪費和成本高的可能，因而，上述三個處理器可以合為二 個或是一個處理器，如附圖7所示，可以將掃描處理器8、位移處理 器3與觸控屏處理器5合為一個處理器，只是對處理器的要求提高一 些，這時，原來用于連接三個處理器的集線器6就只能夠充當一個 USB接口的作用，可以用一個USB接口代替，甚至可以直接使用在 處理器中的USB功能模塊，這樣更簡單方便。
同時，當上述的三個處理器或是三個部分合成為一個處理器時， 分別對應(yīng)的三個功能一般不會是同時使用，并且各自的工作狀態(tài)可以 由處理器來控制，即每一個功能都有一個工作與休眠狀態(tài)的自己轉(zhuǎn) 換，也就是說當不工作可以進入到低功耗的休眠狀態(tài)，如實現(xiàn)鼠標定位功能的關(guān)鍵器件光學(xué)位移傳感器2的工作狀態(tài)就是這樣來設(shè)置的， 當光學(xué)位移傳感器2可以感測到所獲取圖像的變化時，就處于工作狀 態(tài)，如果感測到所獲取圖像在一定時間沒有變化時，就進入到低功耗 休眠狀態(tài)，這時的耗電只是正常工作時的幾分之一至幾十分之一，但 是光學(xué)位移傳感器2始終有一個檢測信號，時間間隔或是檢測強度只 有原來的幾分之一至幾十分之一，如果檢測到所獲取圖像以產(chǎn)生了變 化，就立刻進入到正常工作狀態(tài)，工作狀態(tài)完成時， 一般是1-3秒種 的時間，又自動進入到休眠狀態(tài)，這個狀態(tài)切換在很多處理器中都有， 可以降低工作功耗并且避免多個部件的相互沖突，所以，在本實施例 中，也是采取的這種措施來保證在正常時不產(chǎn)生相互的干擾，如光學(xué) 位移傳感器2、觸控屏4、光學(xué)圖像傳感器7在等待工作的時候都發(fā) 出一個檢測信號，那一部分有輸入信號的變化，哪一部分就進入到工 作狀態(tài)，其它兩部分處于休眠狀， 一旦工作完成一定時間，如l-3秒 種，進入到休眠狀態(tài)，與其它部分進入到等待狀態(tài)。
這樣，基于本發(fā)明所涉及的字符輸入鼠標，可以最高效率地實現(xiàn) 文字的快捷輸入，即可以的寫輸入，也可以掃描輸入，已經(jīng)成為一個 文字輸入的最便捷計算機外部設(shè)備。本發(fā)明工作可靠，節(jié)省空間，并 兼具掃描、手寫輸入和鼠標的多種功能，準確度高，實用性強。
權(quán)利要求
1. 一種字符輸入鼠標，由殼體(1)、光學(xué)位移傳感器(2)、位移處理器(3)、觸控屏(4)、觸控屏處理器(5)及集線器(6)構(gòu)成，其特征在于在殼體(1)內(nèi)部增加掃描處理器(8)、光學(xué)圖像傳感器(7)，光學(xué)圖像傳感器(7)與掃描處理器(8)及集線器(6)依次相連接；光學(xué)圖像傳感器(7)具有掃描端口(10)，掃描端口(10)置于鼠標殼體(1)外，且端口方向與水平方向平行；掃描端口(10)的端口處有導(dǎo)向裝置。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的字符輸入鼠標，其特征在于掃 描端口 (10)的導(dǎo)向裝置為位置對稱的滾輪(9)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種字符輸入鼠標，其特征在于 鼠標豎立與水平面成60-90度。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1、 2或3所述的字符輸入鼠標，其特征在 于集線器(6)與掃描處理器(8)、光學(xué)圖像傳感器(7) 依次相連，同時，集線器(6)與位移處理器(3)、光學(xué) 位移傳感器(2)依次相連，集線器(6)與觸控屏處理 器(5)、觸控屏(4)依次相連，集線器(6)接計算機 接口。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1、 2或3所述的字符輸入鼠標，其特征在于光學(xué)圖像傳感器(7)為CIS接觸式傳感器。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1、 2或3所述的字符輸入鼠標，其特征在 于光學(xué)圖像傳感器(7)為CMOS或CCD攝像頭。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1、 2或3所述的字符輸入鼠標，其特征在 于所述的集線器(6)為USB接口集線器。
8、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的字符輸入鼠標，其特征在于掃 描處理器(8)、位移處理器(3)、觸控屏處理器(5)合 并成為一個處理器。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的字符輸入鼠標，其特征在于集 線器(6)為USB功能模塊，并與掃描處理器(8)、位 移處理器(3)、觸控屏處理器(5)相連接，或為由上述 處理器合并為一個處理器中的一個USB功能模塊。
10、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的字符輸入鼠標，其特征在于集 線器(6)可以集成在掃描處理器(8)、位移處理器(3) 或觸控屏處理器(5)中。
11、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的字符輸入鼠標，其特征在于所 述的導(dǎo)向裝置為導(dǎo)向槽、導(dǎo)軌。
12、 一種基于字符輸入鼠標的字符識別方法，其特征在于在鼠標上可以實現(xiàn)多種字符輸入方法，字符輸入的方法 至少為手寫輸入和光學(xué)字符掃描識別輸入兩種輸入方 法，可以根據(jù)不同的情況根據(jù)選擇其一，或是輪流使用。
13、 如權(quán)利要求12所述的光學(xué)字符掃描識別輸入的方法，其過程為-(1) 、首先將鼠標的圖像采集端口 (10)對準文 稿的字符進行掃描，通過鼠標上的光學(xué)圖像傳感器(7) 對圖像信息進行采集；(2) 、將采集到的圖像信息經(jīng)過掃描處理器(8) 的處理并傳送到集線器(6)，并通過集線器(6)傳輸 到計算機主機；(3) 、通過在計算機主機安裝的OCR識別軟件， 對圖像信息進行識別，并轉(zhuǎn)變?yōu)樽址畔ⅲ?4) 、將識別后的字符信息轉(zhuǎn)變并保存為文字信 息，以便于處理與應(yīng)用。
14、 如權(quán)利要求12所述的一種字符輸入鼠標的方法，其特征 在于所述的OCR識別軟件主要包括獲取圖像、邊緣分 害U、特征提取、特征匹配、字符識別等過程。
全文摘要
一種字符輸入鼠標及方法屬于計算機外部設(shè)備領(lǐng)域。本發(fā)明的技術(shù)特征是由殼體、光學(xué)位移傳感器、位移處理器、觸控屏、觸控屏處理器及集線器構(gòu)成，在殼體內(nèi)部增加掃描處理器、光學(xué)圖像傳感器，光學(xué)圖像傳感器與掃描處理器及集線器依次相連接；光學(xué)圖像傳感器具有掃描端口，掃描端口置于鼠標殼體外，且端口方向與水平方向平行；掃描端口的端口處有導(dǎo)向裝置，在鼠標上可以實現(xiàn)多種字符輸入方法，字符輸入的方法至少為手寫輸入和光學(xué)字符掃描識別輸入兩種輸入方法，可以根據(jù)不同的情況根據(jù)選擇其一，或是輪流使用。本發(fā)明的有益之處是同時具備手寫輸入、掃描輸入并進行OCR識別的全部功能，可以隨時實現(xiàn)鼠標功能操作以及手寫輸入操作或是掃描輸入操作，結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，操作方便、準確、速度快，體積小，攜帶方便。
文檔編號G06F3/033GK101206534SQ20061016536
公開日2008年6月25日 申請日期2006年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月18日
發(fā)明者劉昌平, 劉迎建, 宋柏君, 王紅崗 申請人:漢王科技股份有限公司