CN101634914B

CN101634914B - 基于非均匀触摸屏三点校准方法

Info

Publication number: CN101634914B
Application number: CN2008100714434A
Authority: CN
Inventors: 陈铮; 乐剑; 苏畅
Original assignee: FUZHOU STARNET EVIDEO INFORMATION SYSTEM Co Ltd
Current assignee: Fujian Star Net eVideo Information Systems Co Ltd
Priority date: 2008-07-22
Filing date: 2008-07-22
Publication date: 2011-08-10
Anticipated expiration: 2028-07-22
Also published as: CN101634914A

Abstract

本发明提供了一种基于非均匀触摸屏三点校准方法，目的是建立触摸屏坐标到显示屏坐标之间的映射关系，包括如下步骤：10、把非均匀触摸屏区分为复数个区域；20、在每个区域内选取三个采样点做三点校准，从而得到每个区域的触摸屏坐标与显示屏坐标的映射关系；30、在上述每个区域内根据三个采样点的坐标算出一中心点的坐标，该中心点的坐标是所述三个采样点的平均坐标；40、判断任一触摸屏坐标离哪个中心点的坐标最近，该触摸屏坐标即遵照该中心点所属区域的映射关系。本发明采用分区分别做三点校准，从而得到各区的映射关系，再根据“离中心点最近”原则对各个区域的触摸屏点进行区分，使校准结果更加精确。

Description

基于非均匀触摸屏三点校准方法

【技术领域】

本发明涉及一种触摸屏的校准方法，特别涉及一种基于非均匀触摸屏三点校准方法。

【背景技术】

触摸屏校准最根本的目的就是建立触摸屏坐标到显示屏坐标之间的映射关系。目前，比较常用的触摸屏校准方法有两种：“两点校准”和“三点校准”。

“两点校准”方法对触摸屏的要求比较高，必须是均匀或坐标线性分布的触摸屏，而对于坐标非线性分布的触摸屏则校准的准确率很低；但用户往往出于成本考虑可能会使用质量较差的触摸屏，这类触摸屏的一个很大特征就是屏幕制造不均匀，整个屏幕的坐标监测是一种非线性状态。如果在这类屏幕上使用“两点校准”方案，就会出现触摸屏校准之后仍然不能准确使用的问题。

“三点校准”方法的原理是通过一系列的图形旋转、位移、缩放来实现触摸屏坐标和显示屏幕坐标的重合，这一变换过程就建立了触摸屏坐标和显示屏坐标的映射。该映射的相应公式：

Xg＝A*Xt+B*Yt+C

Yg＝D*Xt+E*Yt+F

Xg、Yg表示采样的显示屏坐标，Xt、Yt表示与采样的显示屏坐标相对应的触摸屏坐标，A、B、C、D、E、F、是相应的参数。可以看出只要求出A、B、C、D、E、F的值，可得到一个从触摸屏坐标到显示屏坐标的映射关系，6个未知量需要六个方程，所有就需要三个采样点。

根据六个方程求出6个参数值，就建立了从触摸屏坐标到显示屏坐标的映射关系，所有的触摸屏坐标都可以通过这个映射关系转换成显示屏坐标。

但现有技术中，“三点校准”方法对于大屏幕的非均匀触摸屏仍然无法准确校准，原因是“三点校准”方法把整个屏幕当作一个区域，整个屏幕都采用同一个映射关系，就很有可能在局部区域造成比较大的误差，显然这种方法不适合大屏幕的非均匀触摸屏。

本发明就是对“三点校准”方法做了改进，以克服上述缺点。

【发明内容】

本发明提供一种基于非均匀触摸屏三点校准方法，包括如下步骤：

步骤10、把非均匀触摸屏区分为复数个区域；

步骤20、在每个区域内选取三个采样点做三点校准，从而得到每个区域的触摸屏坐标与显示屏坐标的映射关系；

步骤30、在上述每个区域内根据三个采样点的坐标算出一中心点的坐标，该中心点的坐标是所述三个采样点的平均坐标；

步骤40、判断任一触摸屏坐标离哪个中心点的坐标最近，该触摸屏坐标即遵照该中心点所属区域的映射关系。

其中，所述步骤10中划分区域的原则是愈不均匀的触摸屏划分的区域需愈多。

在所述每个区域内选取三个采样点的坐标Xg、Yg，三个采样点相隔尽量远，其中，两个相邻区域可共用其中一个采样点；再通过点击显示屏的采样点，得到触摸屏采样点坐标Xt、Yt，分别将上述Xg、Yg，Xt、Yt代入下列公式：

Xg＝A*Xt+B*Yt+C，

Yg＝D*Xt+E*Yt+F，

求出参数A、B、C、D、E、F的值，得到每个区域从触摸屏坐标到显示屏坐标的映射关系。

其中，两个相邻区域可共用其中一个采样点。

本发明是在现有技术中的“三点校准”的基础上，把大屏幕非均匀触摸屏区分为若干个区域，针对各个区域单独做“三点校准”，从而得到各个小屏幕的映射关系，再根据“离中心点最近”原则对各个区域的点进行区分，针对各个区域建立相应“局部三点校准”映射关系。这样就能更精确的校准触摸屏了。

【附图说明】

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。

图1是本发明的方法流程图。

图2是本发明的一个实施例中采样点及中心点分布示意图。

图3是本发明在触摸屏选择采样点的示意图。

【具体实施方式】

请参阅图1所示，本发明是这样实现的，一种基于非均匀触摸屏三点校准方法，目的是建立触摸屏坐标到显示屏坐标之间的映射关系，包括如下步骤：

步骤10、把非均匀触摸屏区分为复数个区域，划分区域的原则是愈不均匀的触摸屏划分的区域需愈多；

步骤20、在所述每个区域内选取三个采样点的坐标Xg、Yg，三个采样点相隔尽量远，其中，两个相邻区域可共用其中一个采样点；再通过点击显示屏的采样点，得到触摸屏采样点坐标Xt、Yt，将上述Xg、Yg，Xt、Yt代入下列公式：

Xg＝A*Xt+B*Yt+C，

Yg＝D*Xt+E*Yt+F，

求出参数A、B、C、D、E、F的值，得到每个区域从触摸屏坐标到显示屏坐标的映射关系；

再如图2所示，具体举例介绍把屏幕分为四个区域的校准方法，因两个相邻区域可共用其中一个采样点，因此四个区域至少需要选取八个采样点，这样做的目的是有利于简化运算。再因为三个采样点相隔尽量远，我们可用屏幕的分辨率作为参照，采样点坐标如下：(其中，W*H表示显示屏的分辨率)

P1.x＝1/16*W P1.y＝1/16*H

P2.x＝1/4*W P2.y＝1/2*H

P3.x＝1/2*W P3.y＝1/4*H

P4.x＝3/4*W P4.y＝1/2*H

P5.x＝15/16*W P5.y＝1/16*H

P6.x＝15/16*W P6.y＝15/16*H

P7.x＝1/2*W P7.y＝3/4*H

P8.x＝1/16*W P8.y＝15/16*H

这里假设屏幕分辨率为：W×H＝640×480，则上述的坐标值为：

P1.x＝1/16*W＝40 P1.y＝1/16*H＝30

P2.x＝1/4*W＝160 P2.y＝1/2*H＝240

P3.x＝1/2*W＝320 P3.y＝1/4*H＝120

P4.x＝3/4*W＝480 P4.y＝1/2*H＝240

P5.x＝15/16*W＝600 P5.y＝1/16*H＝30

P6.x＝15/16*W＝600 P6.y＝15/16*H＝450

P7.x＝1/2*W＝320 P7.y＝3/4*H＝360

P8.x＝1/16*W＝40 P8.y＝15/16*H＝450

显示屏采样点取好了，再如图3所示，我们在相应的显示屏采样点上显示一个“+”号让用户点击显示屏采样点，点击一次就可以得到一个触摸屏采样点坐标，然后显示下一个显示屏采样点得到第二个触摸屏采样点坐标，最后得到八个显示屏采样点坐标和八个触摸屏采样点坐标。得到的触摸屏采样点坐标如下(该例子中用的是一个声波屏，触摸屏采样点坐标值根据不同的触摸屏会得到不同的结果)：

C1.x＝544 C1.y＝2077

C2.x＝920 C2.y＝2634

C3.x＝1451 C3.y＝2328

C4.x＝1960 C4.y＝2635

C5.x＝2360 C5.y＝2080

C6.x＝2368 C6.y＝3208

C7.x＝1459 C7.y＝2968

C8.x＝552 C8.y＝3203

通过以上触摸屏采样点和显示屏采样点，根据公式

Xg＝A*Xt+B*Yt+C

Yg＝D*Xt+E*Yt+F

Ci.x相当于Xt，Ci.x相当于Yt；Pi.x相当于Xg，Pi.y相当于Yg，以区域内的三个点为一组代入上述公式解方程，就可以得到四组A、B、C、D、E、F的值：

A1＝0.306312 B1＝0.008666 C1＝-144.631973

D1＝-0.006280 E1＝0.381259 F1＝-758.458740

A2＝0.309996 B2＝0.007205 C2＝-146.577209

D2＝0.005255 E2＝0.382166 F2＝-777.308289

A3＝0.311252 B3＝-0.012200 C3＝-97.905907

D3＝0.002766 E3＝0.364522 F3＝-725.938538

A4＝0.305212 B4＝-0.013501 C4＝-85.233894

D4＝-0.004330 E4＝0.366268 F4＝-720.767700

由此可得到各个区域内从触摸屏坐标到显示屏坐标的的映射关系，分别如下(从左上角开始，顺时针方向命名区域一至区域四)：

区域一：

Xg＝0.306312*Xt+0.008666*Yt-144.631973

Yg＝-0.006280*Xt+0.381259*Yt-758.458740

区域二：

Xg＝0.309996*Xt+0.007205*Yt-146.577209

Yg＝0.005255*Xt+0.382166*Yt-777.308289

区域三：

Xg＝0.311252*Xt-0.012200*Yt-97.905907

Yg＝0.002766*Xt+0.364522*Yt-725.938538

区域四：

Xg＝0.305212*Xt-0.013501*Yt-85.233894

Yg＝-0.004330*Xt+0.366268*Yt-720.767700

根据以上触摸屏采样点我们可以得到四个中心点坐标：

A1.x＝971 A1.y＝2346

A2.x＝1923 A2.y＝2347

A3.x＝1929 A3.y＝2937

A4.x＝977 A4.y＝2935

求出中心点坐标之后就可以将用户的触摸屏点与上述所有中心点之间的距离算出进行比较，触摸点与哪个中心点最近，即判断该触摸点是在该中心点的区域内。到此，触摸屏的校准结束。

校准完之后，就可以使用触摸屏了，下面举例说明操作过程：

1、首先用户点击了触摸屏上的一个点，单片机会发出一个触摸屏坐标，假设这个触摸屏坐标是Xt＝600，Yt＝2500；

2、判断该触摸屏点在哪个区域内，采用离中心点最近原则，如下：该点到各个区域中心点的距离如下：

到区域一中心点A1距离的平方值：

D1*D1＝(971-600)*(971-600)+(2500-2346)*(2500-2346)＝161357

到区域二中心点A2距离的平方值：

D2*D2＝(1923-600)*(1923-600)+(2500-2347)*(2500-2347)＝1773738

到区域三中心点A3距离的平方值：

D3*D3＝(1929-600)*(1929-600)+(2937-2500)*(2937-2500)＝1957210

到区域四中心点A4距离的平方值：

D4*D4＝(977-600)*(977-600)+(2935-2500)*(2935-2500)＝331354

可以看出该点离区域一的中心点A1最近，说明该点位于区域一内。

3、确定区域后，采用该区域内的映射关系由触摸屏坐标得的到显示屏坐标。我们手指触摸的点是触摸屏坐标，同时程序会在得到的显示屏坐标点处显示一个鼠标(或其他的手势)图案，可以根据我们手指触摸的点和显示出来的鼠标图案的重合程度来判断校准的准确性。

4、由区域一的映射关系：

Xg＝0.306312*Xt+0.008666*Yt-144.631973

Yg＝-0.006280*Xt+0.381259*Yt-758.458740

把触摸屏坐标Xt＝600，Yt＝2500代入上述公式，即得到显示屏坐标Xg＝60，Yg＝190。

Claims

1.一种基于非均匀触摸屏三点校准方法，目的是建立触摸屏坐标到显示屏坐标之间的映射关系，其特征在于，包括如下步骤：

步骤10、把非均匀触摸屏区分为复数个区域；

步骤20、在每个区域内选取三个采样点做三点校准，从而得到每个区域的触摸屏坐标与显示屏坐标的映射关系：在所述每个区域内选取三个采样点的坐标Xg、Yg，三个采样点相隔尽量远，再通过点击显示屏的采样点，得到触摸屏采样点坐标Xt、Yt，分别将上述Xg、Yg，Xt、Yt代入下列公式：

Xg＝A*Xt+B*Yt+C，

Yg＝D*Xt+E*Yt+F，

2.根据权利要求1所述的基于非均匀触摸屏三点校准方法，其特征在于：所述步骤10中划分区域的原则是愈不均匀的触摸屏划分的区域需愈多。

3.根据权利要求1所述的基于非均匀触摸屏三点校准方法，其特征在于：两个相邻区域可共用其中一个采样点。