基于图元的手绘几何图形识别

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1、万方数据总第230期2008年第12期计算机与数字工程Computer＆．DigitalEngineeringV01．36No．12138基于图元的手绘几何图形识别。常新立徐东平(武汉理工大学计算机科学与技术学院武汉430063)摘要对通过手写板、光笔、数字笔等输入设备绘制的几何阁形，采用基于图元表示法进行识别。该方法首先把输入的笔画组分解为图元(直线、园、圆弧等)，对分割出来的各个图元进行识别，进而对识别的图元进行排序及位置关系提取，最后对图形进行拟合规整、输{fj识别结果。识别过程简单，速度快，准确

2、率高，与输入笔序无关。关键词图元笔俩分割识别拟合规整中图分类号TP391．41GeometricSketchingRecognitionBasedonGraphicsUnitChangXinliXuDongping(DepartmentofComputerandTechnology，WuhanUniversityofTechnology，Wuhan430063)AbstractThegeometricgraphicsdrawnthroughdevices(Tablet，Lightpen，Digitalp

3、enetc)arerecognizedbythemethodbasedongraphicsunit．Firstlywedividetheinputstrokesintoseveralgraphicsunit(E．g．1inecircleetc)，andrecognizeeverydividedgraphicsunit．Thensortallthegraphicsunitsandpickuptherelationshipamonggraphicsunits，finallygeometricsgraphic

4、sapproximationandprintouttherecognizedresult．Theprocessofrecognitionissimplyandfastspeed，highaccuracyrate，andthemethoddoesn'trequirethefixedorderofsketchedstrokes．Keywordsgraphicsunit，strokedivided。recognition，approximation，adjustmentCI擞NumberTP391．411引言

5、随着“数字墨水”，“智能纸”，“平板计算机”等[1~2]的出现，以及小型化，便携式智能设备的普及，笔式输入方式因其与人们使用传统的纸笔操作习惯相符，越来越受到人们的青睐。目前手写识别(HandwritingRecognition)已经达到很好的使用效果，已开始向完全无限制的整句识别技术方向发展o3l。手绘图(Sketching)具有输入随意性和自由度，拥有强大的信息表达能力，能直接传递形象和关系属性，有利于思想的快速表达和自然交流，是以人为中心的人机交互的重要方式之一；同时，由于用户手绘草图没有固定的结

6、构和模板，不可避免地带来了语义模糊性和歧义性，难以准确传递信息。现有的计算机系统尚不能对用户的手绘草图进行准确、快速的直接解释，计算机对手绘图识别与理解能力成为人机交互领域的一个十分重要的研究课题，成为学术界和产业界的研究热点[4]。2手绘图识别方法手绘图识别根据图形构成最小单元的定义和其表示方法的不同分为以下几种：1)基于笔画表示的方法该方法以用户落笔和提笔之间取样点构成的笔画为基本识别单位，对单笔画绘出的图形有很好的识别效果；但此方法往往跟人的绘图习惯和笔顺有关，对用户的限制性比较高，而且以笔画为单

7、位·收稿日期：2008年7月21日，修回日期：2008年8月26日作者简介：常新立，男，硕士，研究方向：计算机图形图像处理、模式识别。徐东平，男，博士，教授，研究方向：分布交互视景仿真、多媒体原理与应用技术等。万方数据第36卷(2008)第12期计算机与数字工程139并不能保证图形构成的唯一性，很难适应笔I画复杂的图形。2)基于图元的表示方法该方法将图形表示成有直线、圆弧、曲线、椭圆、圆等图元在一定空问的组合，对基本图元识别后，然后再对整个图形识别。主要步骤包括笔画分割、图元识别和图形的拟合与规整。此方

8、法解决了图形构成的唯一性问题。但是图形识别的结果往往很大程度上受制于笔画分割的好坏。对复杂图形的识别效果还远未尽如人意。3)基于几何特征的表示方法该方法以整个图形作为识别单位进行识别，通过提取草图的几何特征来区分不同的图形。如何有效地从局部和整体描述图形构成的几何特征，既保证能有效捕捉崩户的输入意图，又能从细节构成上区分相似图形是该方法的关键。4)基于组合图形的表示方法主要是通过提高图形识别的层次性来解决具有复杂形状构成的图形识别问题。目前