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QQ手机输入法的滑动输入:触屏输入更准更快

天极网软件频道2010-12-31 11:10我要吐槽

  当今触屏智能手机越来越流行,用户在触屏输入中也有了按键易错、触感较差等诸多困扰,不少企业都在探索如何在触屏手机上提高输入体验。最近,QQ手机输入法就使用了一种滑动输入技术,力图改善用户在触屏手机上的输入体验。其基本操作方法是用手指(或笔)在触摸屏上的虚拟键盘通过滑动来选择字母, 其滑动顺序为要输入的单词(拼音组合)的先后顺序,手指抬起时代表输入完毕。

  例如用户输入friend,则可以下面两种方式输入:

  1、在虚拟键盘中,按照如下顺序滑动f-r-i-e-n-d. 如下图所示,‘f’为滑动的起始点,‘d’为滑动的结束点(滑动的位置不需要非常精确,只需要大致走向正确就可以):(图1)

  图1 采用滑动输入的方式输入“friend”

  2、依次点击f-r-i-e-n-d,在点击输入各个字母的时候可以不用非常准确的输入,只要能在想输入的字母周围击中就可以,从而不必再担心全键盘按钮太小不容易点中的问题啦。

  简单介绍完滑动输入的操作方法后,大家一定想知道滑动输入技术上是如何实现的呢?下面就详细介绍下滑动输入的实现算法。

  滑动输入的核心算法思想就是把用户输入的滑动轨迹提取一定特征,然后跟词库中的单词轨迹进行比对识别,最后输出候选识别结果。下面我们看看滑动输入滑动算法框架流程图 (如图2所示),大致分为三个处理模块:(图2)

  第一,生成特征和模板;

  第二:计算相似度;

  第三:融合词频和相似度结果,返回最优列表。

  图2 滑动输入算法结构流程图

  接下来,我们从上面的算法流程来逐一介绍滑动输入实现技术。

  1. 滑动轨迹的数据表示

  滑动轨迹数据是一个等时间间隔的数据流,其具体采样频率随手机触摸屏的参数差异而不同,一般来说都在50-200Hz之间。每一个时间点上包含三维数据:(x,y,sw)。其中x, y分别是当前轨迹点的横坐标和纵坐标,而sw则为一个反映压力的二值信号,用来标识当前手指(手写笔)处在落下或是抬起的状态。

  2. 滑动轨迹数据的预处理

  采集得到的原始滑动轨迹数据要进行预处理,使得数据更适于提取特征并具有可比性。QQ手写输入法中主要的预处理环节包括:重采样、大小归一化、点距均一化、平滑滤波(表1),得到预处理后的轨迹序列:。N为预处理后的轨迹点数:

  3. 特征和匹配模版生成

  1) 对词库中的单词生成词库特征和匹配模板为一个二维坐标点,具体做法如下:(图3)

  图3 生成词库特征序列

  例如红线为单词“dog”在软键盘全键盘上的滑动轨迹,灰线为用户的实际滑动轨迹。根据我们红线所示的轨迹,我们采样生成词库中单词的特征,即为图3中绿点的集合,中特征点的距离间隔相同,建立模板

  为字符所处的位置是=1,i=1,…,N (1)

  2)建立模板。滑动输入的过程中,一般来说,用户对于滑动输入开始段和结尾段较容易按准确,而对于中间部分则较差,因此构建模板为二次曲线,如图4 所示:

  图4 构建 模板为二次曲线

  a,b为常数权值。模板意味着特征头尾所占的权值较大,中间较小,点的权值从中间相两端非线性增长,一般来说可以通过大量数据的训练得到。(图5)

  图5模板示意

  4. 相似度的计算

  根据上一步得到的特征和模板,计算相似度公式如下

  N是采样特征点的个数。越低,则意味着两个特征越接近。分别为匹配过程中一维模板。

  radius为软键盘的按键半径. r为比对范围值。

  这里采用弹性匹配机制,中 [i-r,i+r] 的特征点进行匹配,寻找距离最小的匹配值判定为的距离。当为零可以判定两特征在相似度上十分接近。可以近似为零,即Xs等于0。

  这里对同样采取一个弹性匹配机制, 即=1的时候其和的乘积也是一个范围内的计算取最小值,通过弹性匹配可以放大关键点位置的特征所占的重要性。

  5.特征融合

  滑动输入反馈给UI的结果为一个按匹配分值从高到低排列的匹配单词序列。匹配分值由单词频率和相似度融合而成。最终匹配分值为

  a,b为常数权值,通过大量样本数据训练获得,Xo为相似度的结果,Yo为词频的值。S为最终匹配分值,作为返回列表排序的依据。

  6.滑动输入测试结果

  取总数为718的测试样本,样本为10名不同的用户使用滑动输入输入的轨迹。用户群的组成为年龄从23岁到35岁的男、女性。测试平台为HTC G3 Android平台手机。(表2)

  上面我们对QQ手机输入法中的滑动输入技术做了详细介绍, 滑动输入目前的版本还暂且不支持拼音的滑动输入,但从上面的技术分析看来,支持汉语拼音中的全拼,仅仅就是替换其中的词库,换句话说就是把汉语拼音中的全拼发音序列当成一个词库,那么就可以轻松支持汉语拼音的全拼输入了,相信后续的版本一定会支持。

  面对众多的无线终端上的输入法应用的激烈竞争,相信QQ手机输入法后续在改善输入体验方面会推出更多亮点,从而在无线终端上更具有竞争力。

作者:腾讯网责任编辑:王津)
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