触摸屏控制器设计及手写字符识别技术研究

论文摘要

随着微电子技术的不断发展,人们对于电子产品提出更高的要求。不仅要求其性能良好、功能多样,而且要求其外形美观、操作方便直观。触摸屏以其灵活、直观、友好的特性越来越受到消费者的青睐,也促使厂商把触摸屏应用到更多产品的开发中。由于触摸屏的优异性能,使得其取代按键进行设备操作已经成为一种发展方向,这就带来了在触摸屏上进行汉字输入的问题。因此,开发触摸屏控制器,并进行手写汉字识别技术研究,具有重要的理论意义和应用前景。本文首先介绍了触摸屏种类和四线电阻触摸屏的基本原理,并采用赛普拉斯公司的PSoC系列芯片完成了触摸屏控制器设计。接着在介绍汉字联机识别方法基础上,采用结构识别和统计识别相结合的方法实现了汉字识别。本文的主要工作有:（1）设计了基于赛普拉斯PSoC硬件可编程芯片CY8C24423的触摸屏控制器。在固件中通过软件编程实现触摸点的检测,并通过UART实现上位机和下位机的通信功能。该控制器设计灵活,成本低廉,性能稳定可靠。（2）采用触摸屏控制器传来的笔划轨迹坐标数据,结合汉字的结构识别和统计识别方法,运用Visual C++编写了上位机程序。在上位机程序中进行了汉字预处理、归一化、特征提取、模式匹配等一系列算法设计,最终实现了汉字的识别。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的研究背景
• 1.2 触摸屏技术简介
• 1.2.1 电阻式触摸屏
• 1.2.2 电容式触摸屏
• 1.2.3 红外线式触摸屏
• 1.2.4 表面声波触摸屏
• 1.3 汉字识别技术的历史和发展现状
• 1.4 本文的主要内容和结构安排
• 第二章 触摸屏控制器的硬件设计
• 2.1 四线电阻式触摸屏的结构
• 2.2 四线电阻式触摸屏的识别原理
• 2.3 PSoC控制器硬件设计
• 2.3.1 PSoC控制器的简介
• 2.3.2 控制器CY8C24423简介
• 2.3.3 触摸屏控制器的硬件实现
• 第三章 触摸屏控制器的软件设计
• 3.1 获取坐标触摸压力的程序设计
• 3.1.1 第一种测量方法
• 3.1.2 第二种测量方法
• 3.1.3 数据包的设置和发送
• 3.2 触摸中断以及低功耗设置
• 3.3 触摸屏坐标的校正
• 第四章 汉字联机识别的基本方法
• 4.1 模式识别的概念
• 4.2 模式识别的基本方法
• 4.2.1 基于统计的模式识别
• 4.2.2 基于结构的模式识别
• 4.2.3 结构识别方法和统计识别方法的融合
• 4.3 汉字字符的特点
• 4.4 汉字字符笔划的特点
• 4.5 基于不同基元的汉字方法
• 4.5.1 基于笔划的识别方法
• 4.5.2 基于字根的识别方法
• 4.5.3 基于整字的识别方法
• 第五章 联机识别系统的实现
• 5.1 汉字预处理
• 5.2 汉字的归一化
• 5.3 特征提取
• 5.4 结构特征提取及汉字识别
• 5.4.1 笔段方向代码特征提取
• 5.4.2 笔划末点和拐点的判断
• 5.4.3 笔划的识别
• 5.4.4 汉字的识别及汉字库的结构
• 5.5 统计特征提取及分类器设计
• 5.5.1 基于统计的特征提取
• 5.5.2 分类器的设计
• 5.6 上位机程序介绍
• 第六章 总结和展望
• 6.1 本文的主要工作
• 6.2 设想与展望
• 参考文献
• 附录
• 致谢