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手写笔作为十分重要的信息输入方式,影响着人们的生活。本文进行的是基于惯导信号的手写笔笔迹检测的研究,主要是通过对获得用户在书写过程中的惯导信号进行分析处理,最终可以检测出所书写的轨迹信息,实现一种鲁棒的、较精确的手写笔迹检测方法,并且能易于移植进低硬件成本的手写笔中。 本文的主要思路是先对采集到的惯导信号进行去噪处理,再对处理之后的信号进行端点检测,即将手写笔在书写平面上运动与在空中运动这两个运动行为分辨出来,并分别使用不同的算法来计算其轨迹,论文的主要思想及贡献如下所示: (1)根据笔首和笔尾处的双惯导传感器,建立书写时手写笔的运动模型,包括平动和转动模型,基于该模型来计算手写笔在平面上书写时的轨迹。该方法可以使手写笔在平面上运动过程中,避免了由于加速度二次积分得到的较大的累计误差。 (2)提出了一种新的姿态角误差矫正算法,我们通过将基于加速度计与磁传感所计算的姿态角序列,和基于陀螺仪所计算的姿态角序列进行错位对齐、并进行机会式的融合。实验结果表明对姿态角进行误差矫正之后能够提高书写轨迹的精度。 本文通过与其他现有相关方法进行了实验比较,实验结果表明,采用本方案的轨迹算法与加速度二次积分比较,均方差减小了35%。