CN107577357B

CN107577357B - 一种输入信息的自动匹配方法及***

Info

Publication number: CN107577357B
Application number: CN201710709668.7A
Authority: CN
Inventors: 刘嘉乐; 赖习章; 邓奕明; 钟家进
Original assignee: Zhongshan Ye Feng Intelligent Technology Co Ltd
Current assignee: Zhongshan Ye Feng Intelligent Technology Co Ltd
Priority date: 2017-08-18
Filing date: 2017-08-18
Publication date: 2018-07-06
Anticipated expiration: 2037-08-18
Also published as: CN107577357A

Abstract

本发明公开了一种输入信息的自动匹配方法及***，其中，所述方法包括：获取施加于触摸屏上的点击位置序列，并基于所述点击位置序列对所述触摸屏上的虚拟键盘进行初步定位；在词库中匹配得到所述点击位置序列对应的目标词汇；基于所述目标词汇，确定初步定位后的虚拟键盘的新位置和新姿态。本申请提供的技术方案，能够根据按键位置和匹配词库的情况来自动调整布局。

Description

一种输入信息的自动匹配方法及***

技术领域

本发明涉及人机交互技术领域，特别涉及一种输入信息的自动匹配方法及***。

背景技术

目前的输入法自动纠错机制，有两种类型：

1.基于实体按键的输入法纠错

比如使用物理按键的笔记本电脑，搜狗输入法可以实现拼音自动纠错，如拼音输入“平”字时，“pnig”可以自动纠正为“ping”。这类输入法纠错的大前提是：用户的按键绝大部分都是正确的。只需针对少量错键进行纠错或者针对按键顺序进行调整。

2.基于虚拟按键的输入法纠错

比如在手机上SwiftKey英文输入法，输入英文“something”时，输错为“domrrhonf”，输入法能自动纠错。这类纠错的大前提是：用户的所有错键偏离正确键位的距离很小。如果偏离距离超过一个键位，则纠错效果较差。

当前这些自动纠错的缺陷是：

只能在按键位置与正确位置偏差较小的场景下使用；

键盘不具有适应性，无法在自动纠错的同时，优化键盘的尺寸和姿态；

必须显示键盘且键盘在固定的位置。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种输入信息的自动匹配方法及***。所述技术方案如下：

一种输入信息的自动匹配方法，所述方法包括：

获取施加于触摸屏上的点击位置序列，并基于所述点击位置序列对所述触摸屏上的虚拟键盘进行初步定位；

在词库中匹配得到所述点击位置序列对应的目标词汇；

基于所述目标词汇，确定初步定位后的虚拟键盘的新位置和新姿态。

进一步地，对所述触摸屏上的虚拟键盘进行初步定位包括：

当所述点击位置序列的总个数为1时，对上一帧的虚拟键盘按照平移矩阵进行平移处理；其中，所述平移矩阵由上一帧虚拟键盘的键盘中心到指定坐标的向量决定；所述指定坐标按照下述公式确定：

其中，P为所述点击位置序列，P_i为所述点击位置序列中第i个序列的值，|P|为所述点击位置序列中序列的总个数。

进一步地，对所述触摸屏上的虚拟键盘进行初步定位包括：

当所述点击位置序列的总个数大于或者等于2时，对上一帧的虚拟键盘按照平移矩阵和旋转矩阵分别进行平移处理和旋转处理；

其中，所述平移矩阵由上一帧虚拟键盘的键盘中心到指定坐标的向量决定；所述指定坐标按照下述公式确定：

其中，P为所述点击位置序列，P_i为所述点击位置序列中第i个序列的值，|P|为所述点击位置序列中序列的总个数；

所述旋转矩阵按照下述方式确定：

对所述点击位置序列中所有点进行拟合，以得到所述点击位置序列对应的直线；

所述旋转矩阵通过所述直线与水平线的夹角决定。

进一步地，所述方法还包括：

当所述点击位置序列中的序列所处的范围小于指定范围阈值或者所述直线与水平线的夹角超过指定夹角阈值时，不对所述上一帧虚拟键盘进行旋转处理。

进一步地，在词库中匹配得到所述点击位置序列对应的目标词汇包括：

确定所述点击位置序列对应的相邻点距离、相邻点角度、点集不变钜以及分组估值函数，并基于所述相邻点距离、相邻点角度、点集不变钜以及分组估值函数确定所述点击位置序列对应的综合评估值；

将所述综合评估值与词库中各个词汇的评估值进行对比，并将与所述综合评估值差异最小的评估值对应的词汇作为所述点击位置序列对应的目标词汇。

进一步地，所述相邻点距离按照下述公式确定：

其中，p_i表示所述点击位置序列中第i个序列，p_i+1表示所述点击位置序列中第i+1个序列，d_i表示p_i和p_i+1之间的距离，N表示所述点击位置序列中序列的数量；

所述相邻点角度按照下述公式确定：

其中，p_i-1表示所述点击位置序列中第i-1个序列，θ表示p_i和p_i-1形成的直线与p_i和p_i+1形成的直线之间的角度；

所述点集不变钜按照下述公式确定：

I₃＝(y₃₀+3y)²+(3y₂₁-y₀₃)²

其中，I₃表示第三类不变矩，

其中，M表示点的个数，x_i，y_i分别指第i个点的x坐标和y坐标，x，y分别指点集的x坐标平均值和y坐标平均值，f(x_i,y_i)指的是该点的权重函数；

所述分组估值函数按照下述方式确定：

按照下述公式确定所述分组估值函数：

其中，f表示所述分组估值函数，C_i表示手指对应的分块键盘中按键的个数；

或者

按照下述公式确定所述分组估值函数：

其中，F表示手指的压力，S表示手指的接触面积，P表示手指的位置，g(*)表示拟合函数。

进一步地，确定初步定位后的虚拟键盘的新位置和新姿态包括：

求取下述公式的最小值：

其中，(x_i,y_i)表示上一帧虚拟键盘中第i个按键的坐标值，θ表示旋转参数，T_x表示x轴的平移参数，T_y表示y轴的平移参数，S表示缩放参数，s(*)表示对上一帧虚拟键盘中第i个按键的横坐标进行变换后的值，t(*)表示对上一帧虚拟键盘中第i个按键的纵坐标进行变换后的值，N表示按键的个数。

进一步地，所述方法还包括：

响应于用户施加于所述触摸屏上的指定手势，在所述触摸屏上展示透明窗口；其中，所述透明窗口内显示有候选词；

获取用户当前施加于所述触摸屏上的点击位置序列，并基于当前的所述点击位置序列更改所述候选词的内容。

进一步地，基于当前的所述点击位置序列更改所述候选词的内容包括：

若当前的所述点击位置序列表征单指左右滑动，在所述透明窗口内展示其它的候选词；

若当前的所述点击位置序列表征点击当前的候选词，将点击的所述候选词填充于信息输入框中；

若当前的所述点击位置序列表征单指向下滑动时，删除当前展示的候选词；

若当前的所述点击位置序列表征单指向上滑动时，将当前的候选词填充于信息输入框中。

一种输入信息的自动匹配***，所述***包括：

点击位置序列获取单元，用于获取施加于触摸屏上的点击位置序列，并基于所述点击位置序列对所述触摸屏上的虚拟键盘进行初步定位；

目标词汇匹配单元，用于在词库中匹配得到所述点击位置序列对应的目标词汇；

位置姿态确定单元，用于基于所述目标词汇，确定初步定位后的虚拟键盘的新位置和新姿态。

由上可见，本申请提供的技术方案，相比于现有技术具备以下优势：

1)不依赖于键盘尺寸和姿态；

2)根据用户的输入，键盘能实时调整尺寸和姿态；

3)偏离正确键位任意距离都能有很好的纠错效果；

4)可以不显示键盘。

本发明提供的技术方案，可应用在手机、平板电脑、VR/AR、微型电脑、投影等设备上，输入文字时，不要求预先展示键盘布局(也可以展示)，用户需要熟悉键盘布局(如果不熟悉则需要预先展示键盘)，在用户输入文字的过程中，键盘会根据按键位置和匹配词库的情况来自动调整布局。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施方式中输入信息的自动匹配方法流程图；

图2是本发明实施方式中虚拟键盘示意图；

图3是本发明实施方式中输入信息的自动匹配***的功能模块图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

请参阅图1，本申请提供一种输入信息的自动匹配方法，所述方法包括：

S1：获取施加于触摸屏上的点击位置序列，并基于所述点击位置序列对所述触摸屏上的虚拟键盘进行初步定位；

S2：在词库中匹配得到所述点击位置序列对应的目标词汇；

S3：基于所述目标词汇，确定初步定位后的虚拟键盘的新位置和新姿态。

在本实施方式中，对所述触摸屏上的虚拟键盘进行初步定位包括：

所述旋转矩阵按照下述方式确定：

所述旋转矩阵通过所述直线与水平线的夹角决定。

在本实施方式中，所述方法还包括：

在本实施方式中，在词库中匹配得到所述点击位置序列对应的目标词汇包括：

在本实施方式中，所述相邻点距离按照下述公式确定：

所述相邻点角度按照下述公式确定：

所述点集不变钜按照下述公式确定：

I₃＝(y₃₀+3y)²+(3y₂₁-y₀₃)²

其中，I₃表示第三类不变矩，

所述分组估值函数按照下述方式确定：

按照下述公式确定所述分组估值函数：

或者

按照下述公式确定所述分组估值函数：

在本实施方式中，确定初步定位后的虚拟键盘的新位置和新姿态包括：

求取下述公式的最小值：

在本实施方式中，所述方法还包括：

在本实施方式中，基于当前的所述点击位置序列更改所述候选词的内容包括：

在实际应用场景中，自定位输入法针对不同人群有两种输入方式：

方式一：熟悉键盘布局的人群：采用默认隐藏键盘，根据按键位置预测用户想要输入的文字。当需要用键盘时(比如输入密码)，通过呼出手势把虚拟键盘呼出。

方式二：不熟悉键盘布局的人群：采用默认显示键盘，和普通输入法输入方式一样，所见即所得，区别是，可以在屏幕上任意位置输入。

假设点击位置的点序列P＝{p₁,p₂,...,p_n}，本申请的方案可以包括以下步骤。

1.建立词库

本发明所指的词库是广义的词库，包括由拼音组成的拼音库，中文词语组成的词语库，英文单词组成的单词库，英文词组组成的词组库，其它语言单词组成的单词库，数字序列组成的数字库，动作序列组成的动作库等等，凡是可用序列表示的均统称为“词”，由词组成的成为“词库”。

由于自定位输入法不依赖于键盘，因此不能像普通输入法一样依赖于键盘布局中的按键位置，而是依赖于词库的匹配情况预测用户想要输入的单词。词库有两部分组成，一部分是本地词库，记录由用户生产的词库，包括用户编辑的或输入法根据用户输入自动生成的单词。另一部分是云端词库，是词库的主体，在程序启动前已从云端或安装包解压到本地。

2.初步定位

设Q为键盘的位置和姿态的状态函数，Q₀是当前状态，Q′为上一帧的状态，M_R是旋转矩阵，M_T是平移矩阵，M_S是缩放矩阵，显然Q₀是Q′经过旋转、平移和缩放得到，则有：

Q₀＝f(Q′,M_R,M_T,M_S)

有三种情况需要用到初步定位：

1)当用户输入的按键位置序列比较少；

2)文字匹配返回不理想的结果；

3)其它异常情况的需要默认位置；

初步定位分两种情况：

当|P|＝1

键盘没有旋转和缩放的变化，即Q₀＝f(Q′,E,M_T,E)，M_T则是由Q′的键盘中心到坐标的向量决定。

当|P|≥2

此时键盘没有缩放变化，只有旋转和平移。

M_T则是由Q′的键盘中心到坐标的向量决定。

M_R则通过对P＝{p₁,p₂,...,p_n}所有点拟合(如最小二乘法)得到直线，由直线的与水平线的夹角决定，如遇点较为集中或旋转超过阈值，亦可以不取旋转量，此时令M_R＝E。

3.文字匹配

由P＝{p₁,p₂,...,p_n}的点组成循环序列，则可以得到以下特征：

相邻点的距离：归一化处理后有，

相邻点的角度，归一化处理后有，

点集的Hu不变矩(不失一般性，以三阶矩为例)：I₃＝(y₃₀+3y)²+(3y₂₁-y₀₃)²

分组估值函数：指的是用户当前按下某个字母的概率。根据标准键盘按键，每个手指控制的字母可以分组，如左手小指控制QAZ三键(此时小指按Q的概率是1/3)，无名指控制WSX三键，中指控制EDC三键，食指控制RFVTGB六键；右手食指控制YHNUJM六键，中指控制IK二键，无名指控制OL两键，小指控制P一键。

有些设备，如VR/AR设备可以得知每个坐标对应的触发手指，则其中C_i指的是每组的字母个数

有些设备，则需要根据手指压力F、接触面积S、位置P等特性估计坐标对应的触发手指，则估值函数：

由以上几种特性，可定义综合得分函数：

S(d,θ,I,f)

对词库里每一个词i计算其得分S_i，则S_i与位置序列的得分S₀的差异决定其相关性，差异最小者为最佳匹配者，即：

minΔS＝|S_i-S₀|

4.计算键盘位置和姿态

上一节得到最佳匹配后，如图2所示，当用户顺序按下四个位置后(左图)，得到最佳适配的单词是take(右图)。

设P′＝{p₁′,p′₂,...,p′_n}为新键盘对应按键的坐标，为了求键盘的位置和姿态，需要求得以下值最小

由于新键盘是旧键盘经旋转、平移、缩放而来，设

由于S_x＝S_y＝S，因此复合矩阵有共四个未知参数，即θ,T_x,T_y,S，则(1-1)可用参数表示为：

设定合理的步长，通过迭代收敛即可得到四个参数，从而得到键盘的位置与姿态。

请参阅图3，本申请还提供一种输入信息的自动匹配***，所述***包括：

点击位置序列获取单元100，用于获取施加于触摸屏上的点击位置序列，并基于所述点击位置序列对所述触摸屏上的虚拟键盘进行初步定位；

目标词汇匹配单元200，用于在词库中匹配得到所述点击位置序列对应的目标词汇；

位置姿态确定单元300，用于基于所述目标词汇，确定初步定位后的虚拟键盘的新位置和新姿态。

1)不依赖于键盘尺寸和姿态；

2)根据用户的输入，键盘能实时调整尺寸和姿态；

3)偏离正确键位任意距离都能有很好的纠错效果；

4)可以不显示键盘。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种输入信息的自动匹配方法，其特征在于，所述方法包括：

在词库中匹配得到所述点击位置序列对应的目标词汇；

基于所述目标词汇，确定初步定位后的虚拟键盘的新位置和新姿态；

在词库中匹配得到所述点击位置序列对应的目标词汇包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述触摸屏上的虚拟键盘进行初步定位包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述触摸屏上的虚拟键盘进行初步定位包括：

所述旋转矩阵按照下述方式确定：

所述旋转矩阵通过所述直线与水平线的夹角决定。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述相邻点距离按照下述公式确定：

所述相邻点角度按照下述公式确定：

所述点集不变钜按照下述公式确定：

I₃＝(η₃₀-3η₁₂)²+(3η₂₁-η₀₃)²

其中，I₃表示第三类不变矩，

其中，M表示点的个数，x_i，y_i分别指第i个点的x坐标和y坐标，分别指点集的x坐标平均值和y坐标平均值，f(x_i,y_i)指的是该点的权重函数；

所述分组估值函数按照下述方式确定：

按照下述公式确定所述分组估值函数：

或者

按照下述公式确定所述分组估值函数：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定初步定位后的虚拟键盘的新位置和新姿态包括：

求取下述公式的最小值：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，基于当前的所述点击位置序列更改所述候选词的内容包括：

9.一种输入信息的自动匹配***，其特征在于，所述***包括：

位置姿态确定单元，用于基于所述目标词汇，确定初步定位后的虚拟键盘的新位置和新姿态；

在词库中匹配得到所述点击位置序列对应的目标词汇包括：