一种便携式键盘及其指纹特征信息提取方法技术

本发明专利技术提供了一种便携式键盘。该键盘上集成手指识别装置，用于识别触键手指。该键盘根据被触击键位置和触键手指，生成该次触击对应的字符信号。本发明专利技术可在设置较少按键的情况下，获得较大的单次按键输入字符集，解决便携式键盘按键数目与输入速度之间的矛盾，特别适合于笔记本电脑等移动数字设备。本发明专利技术还提供一种应用于该便携式键盘的指纹特征信息提取方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种便携式键盘，尤其是涉及一种利用手指识别实现输入的便携式键盘。本专利技术还涉及一种实现所述手指识别的指纹信息提取方法。
技术介绍
目前，大多数数字设备采用键盘作为输入设备。键盘最早源自于机械式英文字母打字机，目前最常用的键盘的基本格局都是QWERTY键盘，由于使用场合不同，键盘形式有各种变化，如普通台式计算机、笔记本电脑、手机等，其键盘形式各有特点。但其原理上基本相同，即采取XY阵列扫描方式，根据被触键的纵横位置的二位坐标确定其代表的字符。其变化主要体现是在体积、使用感觉、寿命、轻量化、成本等方面。随着计算机技术尤其是移动计算的发展，对移动型或者便携型计算机的输入设备提出了新的需求。在便携型计算机中，要求输入设备体积比较小，适合携带，最好是和便携型计算机构成一个整体，这样就不需要在使用便携型计算机的时候有插拔的动作，也没有外部挂着的连线，这样看起来比较整齐和干净。因此大多数便携型计算机配置集成键盘。在便携型计算机上集成键盘，通常是采用比普通台式个人计算机小一号的键盘，其原理与普通台式个人计算机相同，只是将键盘右侧的小键盘和中间部分复用。复用就是一键多用，即一个键担负着很多个输入功能，然后由一个或几个功能键来切换，如笔记本型计算机上常用的SHIFT键，Fn键，NumLock键等功能键。复用键越多，键的总数越少，但是切换也多，使用起来比较麻烦。总之，目前在键盘上普遍采用两种方式，一是大键盘，使用方便，输入速度快，经过培训后可以实现盲打输入。在大键盘上也有很多按键是复用的，比如数字键和符号键是复用的，在输入符号时需要两个手指配合输入，另外英文字母的大小写也是复用的。由于各种便携式数字设备的出现，获得更小的体积成为键盘设计的重要考虑因素。用一般电脑键盘的设计方法，已不可能满足这些要求。如笔记本电脑，其键盘设计已经显得过于紧凑，不便于输入。如果希望进一步减小键盘体积，则必须减少按键数目，这必然给输入带来更多的困难。而更小的数字设备，如移动电话，其减小键盘体积的方法主要采取对同一按键多次触击的按键复用方法，每一个按键都有多种功能，通过多次按键以选择所需输入的内容。上述方式虽然有效的减小键盘的体积，但也使键盘使用不便，降低了输入速度。如果想尽量避免键盘复用，必需增加按键数目，使键盘体积增大，这不能满足体积小的便携式数字设备要求。因此，提供一种使用方便、输入快捷、体积小巧的便携式键盘，越来越有重要的意义。中国专利申请号为0112507.1，申请日为2001年11月6日，公开日为2002年11月6日的专利文献公开了一种利用指纹识别技术进行信息输入的键盘，该专利技术利用使用者各个手指的指纹特征不同，结合使用者在输入指纹特征时用力的方位不同，产生不同编码组合来输入信息。该方案要求同时使用压力传感器检测手指用力方向，作为编码组合的依据之一。该方案适合于信息输入量不大、不频繁并且输入速度要求不高的场合，如果输入量大，且输入速度要求较快时，使用者不可能注意手指按下的方向。因此，该专利技术如其说明书所述，其解决的技术问题是将按键嵌入一些小型设备如手机、个人数字助理(PDA)等，但并不能解决输入速度的问题。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术解决的技术问题在于提供一种便携式的键盘，此种键盘不仅体积小，而且可以基本作到一次触键即输入所需字符，使输入方便、快捷。本专利技术解决的另一技术问题在于提供一种指纹特征信息提取方法。为此，本专利技术解决该技术问题的技术方案是识别触键的部位，使不同的部位按下同一个按键产生不同的输入。由于人的十个手指具有不同的指纹，因此，可以将其作为区别触键手指的依据。在键盘的各个按键上集成指纹识别装置，每次触键时，不仅得到被触键的位置信息，而且可以监测出哪个手指触键。普通键盘一次触键只能获得该键的纵横二维的信息，信息量有限，也就不可能获得更大的输入字符集。而如果以触键手指作为第三维度信息，则其代表的字符集就会大大扩展。如一个2*5的键盘，只能代表10个字符，如果加入触键手指的信息，假设10个手指参与输入，则可能代表2*5*10共100个字符。如果采用在按键上设置条形码或磁条识别装置，同时每个手指上套不同的条形码或磁条，同样可以达到识别触键手指的目的。这样成本可以降低。也可在每一个手指画不同的字符或图形，作为手指识别的依据，相应的可以在按键上集成相应的图形或字符识别装置。通过识别同一手指的不同部位，甚至手掌及其不同部位的特征，也可以作为识别信息，起到与利用手指提供区别信息相同的作用。请参考图1，为本专利技术的系统框图。本专利技术提供的便携式键盘可以包括若干按键；键盘扫描单元，用于输出被触击按键对应的触键信号；通讯单元，用于实现所述键盘与主机之间的通信；触键部位识别单元，用于识别触键部位，生成该触键部位对应的部位信号；转换单元，用于接收所述键盘扫描单元输出的触键信号，以及所述触键部位识别单元输出的部位信号，根据所述两种信号生成对应的字符信号，并将该字符信号传递给所述通讯单元。所述触键部位识别单元可以为指纹传感器；所述识别是指提取触键手指的指纹信息，据此判断触键手指。所述指纹传感器包括指纹扫描单元，用于扫描触键手指，并输出所获得的触键手指的指纹信息；指纹特征提取处理单元，用于接收所述指纹扫描单元输出的指纹信息，并从中提取该触键手指的指纹特征信息；指纹特征模板存储器，用于存储预先提取的使用者的手指指纹特征信息；指纹特征比较器，用于接收所述指纹特征提取处理单元输出的指纹特征信息，并与所述指纹特征模板存储器中存储的指纹特征信息相比较，判断触键手指，根据判断结果输出手指信号。所述触键部位识别单元可以为条形码识别单元，所述识别是指与手指对应的条形码相配合，识别触键手指。所述触键部位识别单元可以为磁条识别单元，所述识别是指与手指对应的磁条相配合，识别触键手指。所述触键部位识别单元为图像或字符识别单元，所述识别是指与手指对应的图像或字符相配合，识别触键手指。所述触键部位包括同一手指的不同部位；所述触键部位识别单元根据手指触击部位的不同生成该触键部位对应的信号。所述触键部位包括手掌或手掌的不同部位；所述触键部位识别单元根据手掌触击部位的不同生成该触键部位对应的信号。所述的便携式键盘，其按键以纵横式排列。一种用于所述的便携式键盘的指纹特征信息的提取方法，包括步骤 1)扫描指纹，获得指纹的图像信息；2)对上述获得的图像信息进行锐化处理；3)根据锐化处理后的图像信息，定位该指纹的核与三角中心；4)根据步骤3)所确定的指纹的核确定核的切线；5)根据步骤3)确定的三角中心及步骤4)所确定的核的切线测量核与三角中心的距离；6)测量核切线与三角中心连线的夹角；7)存储步骤5)获得的距离和步骤6)获得的夹角，作为判断触键手指的指纹特征信息。相对于现有技术，由于本专利技术提供的键盘使不同手指触击同一按键时产生不同的输入，因此，可以在小键盘上得到较大的一次击键输入字符集，提高了输入速度。由于利用了手指识别信号，与仅仅利用按键位置进行输入信号识别的普通键盘相比，此种键盘可以在相同的按键数目下，获得更大的输入字符集。相反，在获得同样的输入字符集的情况下，可以比普通键盘按键数目少，从而获得体积更小、重量更轻的键盘。附图说明图1是本专利技术的系统框图；图2是本专利技术第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种便携式键盘，包括：若干按键；键盘扫描单元，用于输出被触击按键对应的触键信号；通讯单元，用于实现所述键盘与主机之间的通信；其特征为，还包括：触键部位识别单元，用于识别触键部位，生成该触键部位对应的部 位信号；转换单元，用于接收所述键盘扫描单元输出的触键信号，以及所述触键部位识别单元输出的部位信号，根据所述两种信号生成对应的字符信号，并将该字符信号传递给所述通讯单元。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李众庆，
申请(专利权)人：联想北京有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]