CN101907956A - 判断光学触控屏幕被触控位置的方法 - Google Patents
判断光学触控屏幕被触控位置的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101907956A CN101907956A CN 201010258516 CN201010258516A CN101907956A CN 101907956 A CN101907956 A CN 101907956A CN 201010258516 CN201010258516 CN 201010258516 CN 201010258516 A CN201010258516 A CN 201010258516A CN 101907956 A CN101907956 A CN 101907956A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- image
- touch
- point
- light emitting
- image unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 62
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 100
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 45
- 210000001364 upper extremity Anatomy 0.000 claims description 19
- 238000012217 deletion Methods 0.000 claims description 16
- 230000037430 deletion Effects 0.000 claims description 16
- 230000008030 elimination Effects 0.000 claims description 8
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 claims description 8
- 230000008676 import Effects 0.000 claims description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 32
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 10
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 239000011717 all-trans-retinol Substances 0.000 description 1
- FPIPGXGPPPQFEQ-OVSJKPMPSA-N all-trans-retinol Chemical compound OC\C=C(/C)\C=C\C=C(/C)\C=C\C1=C(C)CCCC1(C)C FPIPGXGPPPQFEQ-OVSJKPMPSA-N 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Position Input By Displaying (AREA)
Abstract
本发明涉及判断光学触控屏幕被触控位置的方法领域。本发明的判断方法包括:使用该第一摄像单元向该指示区域撷取影像产生第一实点影像;使用该第二摄像单元向该指示区域撷取影像产生第二实点影像,其中该第一实点影像与该第二实点影像对应该指示区域产生复数个候选区域;于该复数个候选区域中选取一待侦测区域;通过该镜面于该待侦测区域撷取触控输入点影像产生撷取影像特征,并根据该撷取影像特征判断该待侦测区域是否实际对应该复数个触控输入点其中之一。本发明用于判断光学触控屏幕被触控位置。
Description
【技术领域】
本发明有关于一种判断触控屏幕被触控位置的方法,尤指一种判断光学触控屏幕被触控位置的方法。
【背景技术】
随着触控技术日趋成熟,拥有大尺寸显示面板与多点触控技术的触控装置已逐渐成为市场的主流,并广泛应用于各式电子产品中,例如自动柜员机、手持式电子装置以及显示器。一般说来,触控屏幕技术可分为电阻式、电容式以及光学式三种。其中电阻式和电容式触控屏幕技术利用物体接触感测装置时,造成触控屏幕表面的电场变化而定位对象。光学式触控屏幕技术则利用对象在触控屏幕表面上移动时,造成光路径阻断或是光影变化而定位对象。相较其它方式,光学式触控屏幕技术具有较低成本与实施方法相对单纯等优点。
由于光学式触控屏幕技术在显示装置的生产流程上不须特别的制程与组件,实施方法相对单纯,因此光学式触控屏幕的生产成本较电阻式和电容式触控屏幕为低。然而,光学式触控屏幕在多点触控的情况下,容易因为多条光路径被阻断而形成的共构交点导致触控点的误判。虽然,先前技术可用不同时间点的图像,判断真实的触控点,但是如果待测对象静止时,仍然无法判断真实的触控点。请参照图1,图1说明光学式触控屏幕在多点触控的情况下,因为多条光路径被阻断所形成的虚解(ghost point)触控点的示意图。如图1所示,光源LG1、LG2所发射的光路径被实解(real point)触控点OP1、OP2阻断后,先前技术的光学式触控屏幕因为仅判断光路径是否被阻断(没有判断待测对象的距离),所以除了决定出实解触控点OP1、OP2之外,另外亦会因被阻断的光路径的共构交点产生虚解触控点GP1、GP2。
由于有虚解触控点的存在,因此当先前技术的光学式触控屏幕上在多点触控即同时有两个或两个以上的实解触控点时,先前技术的光学式触控屏幕即可能会有触控点侦测错误的情形发生,造成使用者使用上的困扰。
【发明内容】
本发明的一个目的是提供一种判断复数个触控输入点触碰光学触控屏幕的指示区域实际被触控位置的方法,其特征在于:该光学触控屏幕包含第一摄像单元及第二摄像单元,其向该指示区域撷取影像;发光模块,用以将光导入该指示区域内再被该第一与第二摄像单元感测;及镜面,相对该第一与第二摄像单元设置,该方法包含:使用该第一摄像单元向该指示区域撷取影像产生第一实点影像;使用该第二摄像单元向该指示区域撷取影像产生第二实点影像,其中该第一实点影像与该第二实点影像对应该指示区域产生复数个候选区域;于该复数个候选区域中选取一待侦测区域;通过该镜面于该待侦测区域撷取触控输入点影像产生撷取影像特征,并根据该撷取影像特征判断该待侦测区域是否实际对应该复数个触控输入点其中之一。
作为可选的技术方案,该第一实点影像根据该复数个触控输入点产生复数个第一影像区间,该第二实点影像根据该复数个触控输入点产生复数个第二影像区间,每一候选区域由复数个第一影像区间中之一与复数个第二影像区间中之一联集产生,以及该复数个候选区域根据对应撷取影像特征产生复数个触控机率,该方法进一步包含:挑选一触控机率最低的候选区域进行删除法,其中,该删除法包含:判断该触控机率最低的候选区域以外的其它候选区域的复数个联集因子是否包含该复数个第一影像区间与该复数个第二影像区间,若是,则该触控机率最低的候选区域因不对应触控输入点将进行删除。
作为可选的技术方案,该第一实点影像根据该复数个触控输入点产生复数个第一影像区间,该第二实点影像根据该复数个触控输入点产生复数个第二影像区间,以及该复数个候选区域根据对应撷取影像特征产生复数个触控机率,该方法进一步包含:使用该第一摄像单元通过该镜面向该指示区域撷取影像产生第一虚点影像,其具有复数个第三影像区间,其中每一候选区域由复数个第一影像区间中之一、复数个第二影像区间中之一与复数个第三影像区间中之一联集产生;挑选一触控机率最低的候选区域进行删除法,其中,该删除法包含:判断该触控机率最低的候选区域以外的其它候选区域的复数个联集因子是否包含该复数个第一、第二与第三影像区间,若是,则该触控机率最低的候选区域因不对应触控输入点将进行删除。
作为可选的技术方案,该第一摄像单元及该第二摄像单元设置于该指示区域的左上角的外侧及右上角的外侧,该发光模块包含:上发光模块,设于该指示区域的上缘;第一侧发光模块及第二侧发光模块,设于该指示区域的左缘及右缘;下发光模块,设于该指示区域的下缘,以及该镜面设于该指示区域的下缘,其中使用该第一摄像单元产生该第一实点影像及该虚点影像包含:使能该第一摄像单元;于使能该第一摄像单元时,开启该下发光模块及该第二侧发光模块,并使用该第一摄像单元撷取该第一实点影像,其中该下发光模块及该第二侧发光模块于相异时段开启;及于使能该第一摄像单元时,开启该上发光模块及该第二侧发光模块,并使用该第一摄像单元通过该镜面撷取一第三影像,根据该第一实点影像与该第三影像得到该虚点影像,其中该上发光模块及该第二侧发光模块于相异时段开启。
作为进一步可选的技术方案,使用该第二摄像单元产生该第二实点影像包含:使能该第二摄像单元;及于使能该第二摄像单元时,开启该下发光模块及该第一侧发光模块,并使用该第二摄像单元撷取该第二实点影像,其中该下发光模块及该第一侧发光模块于相异时段开启。
作为可选的技术方案,通过该镜面于该待侦测区域撷取触控输入点影像,并根据撷取影像特征判断该待侦测区域是否实际对应该复数个触控输入点其中之一包含:根据该待侦测区域及该第一摄像单元的镜面对称位置产生一预期夹角;于该待侦测区域内使用该第一摄像单元通过该镜面撷取触控输入点影像产生一观测夹角;及根据该预期夹角与该观测夹角产生该撷取影像特征。
作为可选的技术方案,通过该镜面于该待侦测区域撷取触控输入点影像,并根据撷取影像特征判断该待侦测区域是否实际对应该复数个触控输入点其中之一包含:根据该待侦测区域及该第一摄像单元的镜面对称位置产生一预期像素影像区域;于该待侦测区域内使用该第一摄像单元通过该镜面撷取触控输入点影像产生一观测像素影像区域;及根据该预期像素影像区域与该观测像素影像区域产生该撷取影像特征。
作为可选的技术方案,通过该镜面于该待侦测区域撷取触控输入点影像,并根据撷取影像特征判断该待侦测区域是否实际对应该复数个触控输入点其中之一包含:根据该待侦测区域及该第一摄像单元的镜面对称位置产生第一预期夹角;根据该待侦测区域及该第二摄像单元的镜面对称位置产生第二预期夹角;于该待侦测区域内使用该第一摄像单元通过该镜面撷取触控输入点影像产生第一观测夹角;于该待侦测区域内使用该第二摄像单元通过该镜面撷取触控输入点影像产生第二观测夹角;根据该第一预期夹角与该第一观测夹角可得第一比率,该第二预期夹角与该第二观测夹角可得第二比率;根据该待侦测区域与该第一摄像单元的镜面对称位置的第一虚拟距离及该候选对象与该第二摄像单元的镜面对称位置的第二虚拟距离,产生对应于该候选对象的第一比率的权重及第二比率的权重;及根据该第一比率、该第二比率、该第一比率的权重及第二比率的权重产生该撷取影像特征。
本发明的另一个目的是提供一种判断复数个触控输入点触碰光学触控屏幕的指示区域实际被触控位置的方法,其特征在于:该光学触控屏幕包含第一摄像单元及第二摄像单元,其向该指示区域撷取影像;发光模块,用以将光导入该指示区域内再被该第一与第二摄像单元感测;及镜面,相对该第一与第二摄像单元设置,该方法包含:
(a)使用该第一摄像单元向该指示区域撷取影像产生第一实点影像;
(b)使用该第一摄像单元通过该镜面向该指示区域撷取影像产生第一虚点影像;
(c)使用该第二摄像单元向该指示区域撷取影像产生第二实点影像,其中该第一影像与该第二影像对应该指示区域产生复数个候选区域;
(d)根据该复数个候选区域中至少一区域产生一实点可能分布区域;
(e)根据该实点可能分布区域对应该镜面产生第一重建影像,该第一实点影像与该第一重建影像产生第一虚点重建影像;及
(f)根据该第一虚点影像与该第一虚点重建影像判断该实点可能分布区域是否对应复数个触控输入点至少一。
作为可选的技术方案,步骤(d)中,实点可能分布区域进一步根据该第一实点影像或该第二实点影像决定。
作为可选的技术方案,步骤(d)中,实点可能分布区域进一步根据该第一实点影像及该第一虚点影像决定。
作为可选的技术方案,该第一摄像单元及该第二摄像单元设置于该指示区域的左上角的外侧及右上角的外侧,该发光模块包含:上发光模块,设于该指示区域的上缘;第一侧发光模块及第二侧发光模块,设于该指示区域的右缘及左缘;下发光模块,设于该指示区域的下缘,以及该镜面设于该指示区域的下缘,其中使用该第一摄像单元产生该第一实点影像及该第一虚点影像包含:使能该第一摄像单元;于使能该第一摄像单元时,开启该下发光模块及该第一侧发光模块,并使用该第一摄像单元撷取该第一实点影像,其中该下发光模块及该第一侧发光模块于相异时段开启;及在使能该第一摄像单元时,开启该上发光模块及该第一侧发光模块,并使用该第一摄像单元撷取该第一虚点影像,其中该上发光模块及该第一侧发光模块于相异时段开启。
作为可选的技术方案,该第一摄像单元及该第二摄像单元设置于该指示区域的左上角的外侧及右上角的外侧,该发光模块包含:上发光模块,设于该指示区域的上缘;第一侧发光模块及第二侧发光模块,设于该指示区域的右缘及左缘;下发光模块,设于该指示区域的下缘,以及该镜面设于该指示区域的下缘,其中使用该第二摄像单元产生该第二实点影像包含:使能该第二摄像单元;及于使能该第二摄像单元时,开启该下发光模块及该第二侧发光模块,并使用该第二摄像单元撷取该第二实点影像,其中该下发光模块及该第二侧发光模块于相异时段开启。
作为可选的技术方案,根据该复数个候选区域中至少一区域产生一实点可能分布区域包含:根据该第一影像的实点数目、该第二影像的实点数目产生实点可能分布区域数目;及根据该第一影像的实点数目、该第二影像的实点数目及该实点可能分布区域数目,产生该复数个实点可能分布区域。
作为可选的技术方案,步骤(e)包含:根据该实点可能分布区域中每一区域产生实质内切圆;根据该第一摄像单元通过镜面与该内切圆相切得到一相切角度;及根据该相切角度对应该摄像单元中像素位置产生第一重建影像。
作为进一步可选的技术方案,步骤(f)包含:比较该第一虚点影像与该虚点重建影像的影像相似度判断该实点可能分布区域是否对应复数个触控输入点。
作为进一步可选的技术方案,步骤(e)中该第一重建影像通过该第一摄像单元对应该镜面位置产生,该方法更包含:使用该第二摄像单元向该指示区域撷取影像产生第二实点影像;使用该第二摄像单元通过该镜面向该指示区域撷取影像产生一第二虚点影像;根据该实点可能分布区域与该第二摄像单元对应该镜面位置产生一第二重建影像,该第一实点影像与该第二重建影像产生一第二虚点重建影像;及根据该第一虚点影像、该第一虚点重建影像、该第二虚点影像及该第二虚点重建影像判断该实点可能分布区域是否对应复数个触控输入点。
本发明的好处在于,利用本发明所提供的方法可排除多点触控情况下所导致的虚解触控点,并正确判断光学触控屏幕实际被多点触控的位置。
【附图说明】
图1说明光学式触控屏幕在多点触控的情况下,因为多条光路径被阻断所形成的虚解触控点的示意图。
图2为本发明的光学触控屏幕的一实施例的示意图。
图3为图2的光学触控屏幕的发光模块为回射器时的一实施例的示意图。
图4为说明图2的处理单元根据预设角度数组将第一摄像单元的触控输入点影像及第二摄像单元的触控输入点影像分别换算为夹角的示意图。
图5为说明本发明的判断光学触控屏幕的指示区域实际被触控的位置的方法的流程图。
图6为说明于计算图2中的一候选区域被第一镜像摄像单元所撷取的影像所涵盖的比例的示意图。
图7为说明于计算图2中的一候选区域被第一及第二镜像摄像单元所撷取的影像所涵盖的比例的示意图。
图8为说明利用对应第一摄像单元及第二摄像单元的影像区间来进行一致性验证的示意图。
图9为说明仅利用第一摄像单元及第二摄像单元来进行一致性验证误判时的示意图。
图10为说明利用第一摄像单元、第二摄像单元、第一镜像摄像单元及第二镜面摄像单元来对各候选区域进行一致性验证的示意图。
图11为说明本发明的利用第一镜像摄像单元或第二镜像摄像单元判断光学触控屏幕的指示区域实际被触控的位置的方法的流程图。
图12为说明触控输入点可能分布区域的示意图。
图13为说明于候选区域内产生一内切圆的示意图。
图14为说明计算候选区域的内切圆对应于第一镜像摄像单元的像素位置的示意图。
图15为说明比较第一虚点影像与第一虚点重建影像的相似度的示意图。
【主要组件符号说明】
LG、LG1、LG2 | 光源 |
OP1、OP2 | 实解触控点 |
GP1、GP2 | 虚解触控点 |
2 | 光学触控屏幕 |
20 | 指示区域 |
22 | 第一摄像单元 |
24 | 第二摄像单元 |
26 | 镜面 |
27 | 发光模块 |
28 | 处理单元 |
202 | 左缘 |
204 | 下缘 |
206 | 右缘 |
208 | 上缘 |
C1 | 左上隅角 |
C2 | 右上隅角 |
20’ | 镜像指示区域 |
22’ | 第一镜像摄像单元 |
24’ | 第二镜像摄像单元 |
O1、O2 | 触控输入点 |
P2_AC | 候选区域AC的第二涵盖比例 |
W1、W2 | 权重 |
D1、D2 | 距离 |
case1、case2 | 情况 |
P | 整体涵盖比例 |
G1 | 第一虚点影像 |
G2 | 第二虚点影像 |
R1 | 第一重建影像 |
R2 | 第二重建影像 |
RI1 | 第一虚点重建影像 |
RI2 | 第二虚点重建影像 |
Cr | 内切圆 |
R | 半径 |
L | 直线 |
d1、d2、d3、d4 | 距离 |
Cr_p1、Cr_p2 | 切点位置 |
θCr_AC | 候选区域AC的相切夹角 |
θCr_BD | 候选区域BD的相切夹角 |
θCr_BC | 候选区域BC的相切夹角 |
θCr_AD | 候选区域AD的相切夹角 |
S1、S2、S | 相似程度 |
Ov1、Ov2 | 重迭部分 |
N1、N2 | 非重迭部分 |
【具体实施方式】
请参考图2,图2为本发明的光学触控屏幕2的一实施例的示意图。光学触控屏幕2包含一指示区域20、一第一摄像单元22、一第二摄像单元24、一镜面26、一发光模块27及一处理单元28。指示区域20用以提供多个待测对象接触,待测对象接触指示区域20的位置即为触控输入点。在本实施例中,指示区域20由左缘202、下缘204、右缘206及上缘208所定义。左缘202及上缘208形成一左上隅角C1,右缘206及上缘208形成一右上隅角C2,而上缘208及下缘204相对。第一摄像单元22设置于左上隅角C1,而第二摄像单元24设置右上隅角C2,分别斜向地向指示区域20撷取影像;举例来说,第一摄像单元22向对应下缘204及右缘206的范围撷取影像,而第一摄像单元22向对应左缘202及下缘204的范围撷取影像。当待测对象接触指示区域20时,对应下缘204及右缘206的发光模块27所发出的部分光线被待测对象阻挡,故于第一摄像单元22产生一第一实点影像I1;同样地,对应左缘202及下缘204的发光模块27所发出的部分光线被待测对象阻挡,于第二摄像单元24产生一第二实点影像I2。发光模块27用以将光源导入指示区域20内以使第一及第二摄像单元22、24撷取第一实点影像I1及第二实点影像I2。镜面26设置的位置相对于第一与第二摄像单元22、24,如下缘204,以于反射指示区域20、第一摄像单元22及第二摄像单元24的镜面对称位置产生镜像指示区域20’、第一镜像摄像单元22’及第二镜像摄像单元24’。处理单元28耦接于第一摄像单元22及第二摄像单元24,用来处理第一实点影像I1及第二实点影像I2。
当复数个待测对象接触指示区域20时,处理单元28可藉由控制发光模块27来使第一及第二摄像单元22、24撷取第一及第二实点影像I1、I2。假设接触指示区域20的待测对象数目为2,而其接触指示区域20的位置为触控输入点O1、O2,在第一及第二实点影像I1、I2中,触控输入点O1、O2会分别对应于第一摄像单元22镜头上的触控输入点影像Pa、Pb,以及第二摄像单元24镜头上的触控输入点影像Pc、Pd。处理单元28根据一预设的角度数组(angle table)将触控输入点影像Pa、Pb、Pc、Pd分别换算为夹角θa、θb、θc、θd。处理单元28在第一实点影像I1上根据夹角θa、θb产生复数个第一影像区间A、B。处理单元28在第二实点影像I2上根据夹角θc、θd产生复数个第二影像区间C、D。触控输入点O1、O2可能所在的候选区域AC、BD、BC、AD由复数个第一影像区间A、B与复数个第二影像区间C、D联集产生。处理单元28可利用三角测量方式根据第一、第二摄像单元22、24的位置以及夹角θa、θb、θc、θd分别计算出候选区域AC、BD、BC、AD的位置。
第一及第二摄像单元22、24可为线性传感器(linear sensor)或区域传感器(area sensor),但不限于此。光学触控屏幕2的发光模块27可为回射器(retroreflector)或导光板(light guard)所实现,但不限于此。举例来说,若光学触控屏幕2的发光模块27由导光板所实现时,发光模块27包含一上导光板,设于指示区域20的上缘208;一第一侧导光板及一第二侧导光板,设于指示区域20的左缘202及右缘206;一下导光板,设于指示区域20的下缘204。当处理单元28使能第一摄像单元22以撷取第一实点影像I1时,光学触控屏幕2开启下缘204的下导光板及右缘206的第二侧导光板,下导光板及第二侧导光板于相异时段开启。当处理单元28使能第一摄像单元22通过其镜面对称位置(等同于利用第一镜面摄像单元22’)撷取影像时,光学触控屏幕2开启上缘208的上导光板及右缘206的第二侧导光板,而上导光板及第二侧导光板于相异时段开启。当处理单元28使能第二摄像单元以撷取第二实点影像I2时,光学触控屏幕2开启下缘204的下导光板及左缘202的第一侧导光板,下导光板及第一侧导光板于相异时段开启。当处理单元28使能第一摄像单元24通过其镜面对称位置(等同于利用第一镜面摄像单元24’)撷取影像时,光学触控屏幕2开启上缘208的上导光板及右缘208的第二侧导光板,而上导光板及第二侧导光板于相异时段开启。
请参考图3。图3为图2的光学触控屏幕2的发光模块27为回射器时的一实施例的示意图。图3的光学触控屏幕2相似于图2,不同的是,于本实施例中第一及第二摄像单元22、24为区域传感器,发光模块为回射器RR,而第一及第二摄像单元22、24上分别设置有一光源。如光学触控屏幕2的鸟瞰图(A)所示,指示区域20的上缘208、左缘202、及右缘206分别设置有上下两层的回射器RR;指示区域20的下缘204设置有重迭的镜面26及回射器RR,其中镜面26重迭于设置于下缘204的回射器RR的上。如光学触控屏幕2的剖面图(B)所示,第一摄像单元22或第二摄像单元24的上半部分相对于下缘204的回射器RR,以接收位于上缘208、下缘204、左缘202及右缘206的上层回射器RR回射的光线。第一摄像单元22或第二摄像单元24的下半部分相对于镜面26,用来接收位于上缘208、左缘202及右缘206的下层的回射器RR回射的光线,以及位于下缘204的下层的镜面26回射的光线。
请参考图4。图4为说明图2的处理单元28根据预设角度数组将第一摄像单元22的触控输入点影像Pa及第二摄像单元24的触控输入点影像Pc分别换算为夹角θa、θc的示意图。如图4所示,第一摄像单元22上的触控输入点影像Pa对应第一摄像单元22上具有像素起始位置Pa_s及Pa_e,而第二摄像单元24的触控输入点影像Pc对应第二摄像单元24上具有像素起始位置Pc_s及终点Pc_e。处理单元28利用预设的角度数组(angle table)根据起点Pa_s的位置取得一夹角θa_s,夹角θa_s对应自上缘208至像素起始位置Pa_s的一角度;处理单元28利用预设的角度数组根据像素起始位置Pa_s取得一夹角θa_e,夹角θa_e对应自上缘208至像素起始位置Pa_e的一角度。夹角θa_s与θa_e的差异为对应第一摄像单元22上的触控输入点影像Pa的夹角θa。同理,处理单元28利用预设的角度数组根据触控输入点影像Pc的像素起始位置Pc_s及Pc_e的位置分别取得夹角θc_s及θc_e,而夹角θc_s与夹角θc_e的差异为对应第二摄像单元24上的触控输入点影像Pc的夹角θc。处理单元28可利用三角测量方式根据夹角θa的角平分线及夹角θc的角平分线来计算出其交点,即候选区域AC的中心点(xc,yc)。其余夹角及候选区域的中心点等计算以此类推。
请参考图5,图5为说明本发明的判断光学触控屏幕2的指示区域20实际被触控的位置的方法5的流程图。图5的方法藉由图2所示的光学触控屏幕2说明,其步骤详述如下:
步骤500:使用第一摄像单元22向指示区域20撷取影像以产生第一实点影像I1;
步骤502:使用第二摄像单元24向指示区域20撷取影像以产生第二实点影像I2;
步骤504:根据第一实点影像I1与第二实点影像I2,产生复数个候选区域,在第二图实施例中例如AC、BD、BC、AD;
步骤506:选取复数个候选区域AC、BD、BC、AD中的一为待侦测区域;
步骤508:通过镜面26于待侦测区域撷取触控输入点影像,以产生一撷取影像特征;
步骤510:根据该撷取影像特征来判断待侦测区域是否实际对应待测对象的触控输入点O1、O2其中之一。
本发明的方法在一较佳实施例中产生复数个候选区域,再计算每一候选区域被第一镜像摄像单元22’或/及第二镜像摄像单元24’所撷取的影像所涵盖的比例,以决定触控输入点O1、O2位于每一个候选区域的机率。每一候选区域中第一镜像摄像单元22’或/及第二镜像摄像单元24’所撷取的影像所涵盖的比例即对应于步骤508的撷取影像特征。举例来说,请参考图6,图6为说明于计算图2中的一候选区域AC被第一镜像摄像单元22’所撷取的影像所涵盖的比例的示意图。如图6所示,以其中一候选区域AC做为一待侦测区域说明,复数触控输入情况下具有复数个候选区域,候选区域AC具四端点(x1,y1)、(x2,y2)、(x3,y3)、(x4,y4)。根据第一镜像摄像单元22’的位置以及候选区域AC的两端点,利用三角函式如arctangent产生一第一预期夹角θ1Expected_AC,再利用角度数组(angle table)可得一第一预期像素长度P1Expected_AC。第一预期像素长度P1Expected_AC于第一镜像摄像单元22’上具有像素起始位置P1Expected_AC_S、P1Expected_AC_E。于一较佳实施例中,候选区域AC的两端点为候选区域AC的实质上左右两端点(x2,y2)及(x4,y4)。接着,第一镜像摄像单元22’于第一预期像素长度P1Expecte_AC范围内观测是否有触控输入点影像产生,于本实施例为第一观测像素长度P1Observed_AC,利用预设的角度数组,可将第一观测像素长度P1Observe_AC转换为第一观测夹角θ1Observed_AC。举例来说,第一观测像素长度P1Observed_AC于第一镜像摄像单元22’上的像素起始位置P1Observed_AC_S、P1Observed_AC_E可利用预设的角度数组对应换算为夹角θ1Observed_AC_S及θ1Observed_AC_E,而夹角θ1Observed_AC_S及θ1Observed_AC_E的差异即为第一观测夹角θ1Observed_AC。
根据计算第一预期夹角θ1Expected_AC中第一观测夹角θ1Observed_AC涵盖的程度产生一第一涵盖比例P1_AC,以得到触控输入点O1、O2位于候选区域AC的机率。对应候选区域AC的第一预期夹角θ1Expected_AC中第一观测夹角θ1Observed_AC的第一涵盖比例P1_AC可由下列公式计算而得:
P1_AC=θ1Observed_AC/θ1Expected_AC
之后,以相同方式分别计算其余候选区域的第一预期夹角及第一观测夹角,如图2的候选区域BD、BC、AD的第一预期夹角θ1Expected_BD、θ1Expected_BC及θ1Expected_AD,以及第一观测夹角θ1Observed_BD、θ1Observed_BC及θ1Observed_AD。根据计算各候选区域BD、BC、AD的第一预期夹角中第一观测夹角涵盖的程度,以产生各候选区域BD、BC、AD对应触控输入点的比例P1_BD、P1_BC及P1_AD。举例来说,对应候选区域BD的第一涵盖比例P1_BD=θ1Observed_BD/θ1Expected_BD。具体而言,P1_AC、P1_BD、P1_BC及P1_AD越大(即第一涵盖比例越大),该候选区域为触控输入点所在的位置的机率就越大。值得注意,于本实施例中,涵盖比例是第一预期夹角与第一观测夹角的比例,其它例如:第一预期像素长度与第一观测像素长度的比例,以及待侦测区域与待侦测区域中观测影像的几何关系比例,亦可达成上述目的。另外,本发明以两个触控输入点O1、O2为例子做说明,但两个以上的触控输入点亦可使用上述方式计算候选区域对应触控输入点的机率。
于本发明的另一实施例中,步骤508亦可利用第一镜像摄像单元22’及第二镜像摄像单元24’来计算一候选区域的涵盖比例。请参考图7,图7为说明于计算图2中的一候选区域AC被第一及第二镜像摄像单元所撷取的影像所涵盖的比例的示意图。利用第一镜像摄像单元22’产生候选区域AC的第一涵盖比例P1_AC的方式相似于图5,于此不赘述。利用第二镜像摄像单元24’产生候选区域AC的第二涵盖比例P2_AC的原理相似于利用第一镜像摄像单元22’产生候选区域AC的第一涵盖比例P1_AC的方式。根据第二镜像摄像单元24’的位置以及候选区域AC的两端点,利用三角函式如arctangent产生一第二预期夹角θ2Expected_AC及其起始角度位置,再利用角度数组(angle table)可得一第二预期像素长度P2Expected_AC及其起始像素位置;于一较佳实施例中,候选区域AC的两端点相同于产生第二预期夹角θ2Expected_AC的候选区域AC实质上左右两端点(x2,y2)及(x4,y4)。接着,第二镜像摄像单元24’于第二预期像素长度P2Expected_AC范围内观测是否有触控输入点影像产生,于本实施例为第二观测像素长度P2Observed_AC,利用预设的角度数组,可将第二观测像素长度P2Observed_AC转换为第二观测夹角θ2Observed_AC。根据计算第二预期夹角θ2Expected_AC中第二观测夹角θ2Observed_AC涵盖的程度产生第二涵盖比例P2_AC。第二涵盖比例P2_AC可由下列公式计算而得:
P2_AC=θ2Observed_AC-/θ2Expected_AC
取得第一、第二涵盖比例P1_AC、P2_AC后,可根据候选区域AC分别与第一、第二镜像摄像单元22’、24’之间的距离D1、D2来计算第一涵盖比例P1_AC的权重W1及第二涵盖比例P1_AC的权重W2。权重W1及W2可由下列公式计算而得:
W1=D1/(D1+D2)
W2=D2/(D1+D2)
根据第一、第二涵盖比例P1_AC、P2_AC及对应的权重W1、W2,可产生候选区域AC的整体涵盖比例P如下:
P=W1*P1_AC+W2*P2_AC
之后,以相同方式分别计算其余各候选区域的整体涵盖比例。
当各候选区域皆具有一涵盖比例(如第一涵盖比例或整体涵盖比例)后,便可藉由各候选区域的涵盖比例来过滤候选区域,以判断触控输入点O1、O2实际对应的候选区域。举例来说,在步骤510中,可直接删除具有最小涵盖比例的候选区域,以选取具有其余较大涵盖比例的候选区域为触控输入点的位置。然而,直接删除具有最小涵盖比例的候选区域仍有误判机率。因此,步骤510可包含其它验证程序以提升判断触控输入点位置的正确性。
于本发明的另一实施例中,步骤510在判断复数个触控输入点实际对应的候选区域时包含一致性验证。一致性验证的精神在于判断在删除涵盖比例最低的候选区域时,其余候选区域的联集因子是否包含构成全部候选区域的影像区间;若涵盖比例最低的候选区域的外其余候选区域的联集因子仍包含构成全部候选区域的影像区间,则判定该涵盖比例最低的候选区域并非触控输入点的位置,可进行删除。请参考图8,图8为说明利用对应第一摄像单元22及第二摄像单元24的影像区间来进行一致性验证的示意图。如图8所示,实际触控点位于AC、BD,经上述公式计算候选区域AC、BD、BC及AD分别具有85%、65%、10%、5%的涵盖比例,而候选区域AC、BD、BC及AD的联集因子为第一影像区间A、B及第二影像区间C、D。举例来说,候选区域AC的联集因子包含第一影像区间A及第二影像区间C、候选区域BD的联集因子包含第一影像区间B及第二影像区间D、候选区域BC的联集因子包含第一影像区间B及第二影像区间C、候选区域AD的联集因子包含第一影像区间A及第二影像区间D。由于候选区域AD具有最低的涵盖比例即候选区域AD为触控输入点的机率较小,因此删除候选区域AD为触控输入点可能所在的位置。在删除候选区域AD时,其余候选区域AC、BD、BC的联集因子包含第一影像区间A、B及第二影像区间C、D,因此判定候选区域AD并非触控输入点的位置,故可删除候选区域AD。在剩余未验证的候选区域AC、BD、BC中,候选区域BC具有最低的涵盖比例。在删除候选区域BC时,其余候选区域AC、BD的联集因子包含第一影像区间A、B及第二影像区间C、D,因此判定候选区域BC并非触控输入点的位置,故可删除候选区域BC。在剩余未验证的候选区域AC、BD中,候选区域BD具有最低的涵盖比例。在删除候选区域BD时,其余候选区域AC的联集因子仅包含第一影像区间A及第二影像区间C,而并非包涵构成全部候选区域的第一影像区间A、B及第二影像区间C、D,因此判定候选区域BD为触控输入点的位置,故不可删除。因此,剩余未被删除的候选区域AC、BD即判定为触控输入点的位置。
然而,仅利用第一摄像单元22及第二摄像单元24来进行一致性验证仍有可能误判触控输入点的位置。请参考图9,图9为说明仅利用第一摄像单元22及第二摄像单元24来进行一致性验证误判时的示意图。复数个触控输入点实际上分别位于候选区域AC、BD、BC,而候选区域AC、BD、BC及AD分别具有80%、82%、81%、40%的涵盖比例。候选区域AC、BD、BC及AD的联集因子为第一影像区间A、B及第二影像区间C、D。由于候选区域AD具有最低的涵盖比例。在删除候选区域AD时,其余候选区域AC、BD、BC的联集因子包含全部候选区域的第一影像区间A、B及第二影像区间C、D,因此判定候选区域AD并非触控输入点的位置,故可删除候选区域AD。在剩余未经验证的候选区域AC、BD、BC中,候选区域AC具有最低的涵盖比例。在删除候选区域AC时,其余候选区域BD、BC的联集因子仅包含第一影像区间B及第二影像区间C、D,因此判定候选区域AC为触控输入点的位置,故不可删除,故将AC保留。在剩余未经验证的候选区域仍为AC、BD、BC中,候选区域BC具有第三低的涵盖比例。在删除候选区域BC时,其余候选区域AC、BD的联集因子包含第一影像区间A、B及第二影像区间C、D,因此判定候选区域BC为触控输入点的位置,故可删除候选区域BC。在删除候选区域BC后,剩余未经验证的候选区域为候选区域AC、BD,若删除候选区域BD,其余未删除的候选区域AC的联集因子仅包含第一影像区间A及第二影像区间C,故不可删除候选区域BD。因此,未删除的候选区域AC、BD即判定为触控输入点的位置,与触控输入点分别位于候选区域AC、BD、BC的设定条件不符。原因在于实际触控输入点BC分别与AC、BD重迭,因此若仅通过第一摄像单元22及第二摄像单元24来进行一致性验证仍有可能误判触控输入点的位置。
因此,于本发明的另一实施例中,步骤510的一致性验证可同时利用图2的第一摄像单元22及第二摄像单元24,以及位于其镜面对称位置的第一镜像摄像单元22’及第二镜面摄像单元24’来进行一致性验证。请参考图10,图10为说明利用第一摄像单元22、第二摄像单元24、第一镜像摄像单元22’及第二镜面摄像单元24’来对各候选区域进行一致性验证的示意图。如图10所示,利用第一镜像摄像单元22’,也就是使用第一摄像单元22通过镜面26,来向指示区域20撷取影像,该影像包含复数个第三影像区间E、F、G;利用第二镜像摄像单元24’,也就是使用第二摄像单元22通过镜面26,来向指示区域20撷取影像,该影像包含复数个第四影像区间I、J、K。每一候选区域由第一影像区间A、B中之一、第二影像区间C、D中之一、第三影像区间E、F、G中之一与第四影像区间I、J、K中之一联集产生。举例来说,候选区域ACEI的联集因子包含第一影像区间A、第二影像区间C、第三影像区间E及第四影像区间I;候选区域BCFJ的联集因子包含第一影像区间B、第二影像区间C、第三影像区间F及第四影像区间J,其余候选区域以此类推。也就是说,候选区域ACEI、BCFJ、BDGK、ADGI的联集因子为第一影像区间A、B、第二影像区间C、D、第三影像区间E、F、G及第四影像区间I、J、K。假设候选区域ACEI、BCFJ、BDGK、ADGI分别具有80%、81%、82%、40%的涵盖比例,而触控输入点实际上分别位于候选区域ACEI、BCFJ、BDGK。
由于候选区域ADGI具有最低的涵盖比例,因此删除候选区域ADGI为触控输入点可能所在的位置。在删除候选区域ADGI时,其余候选区域ACEI、BCFJ、BDGK的联集因子包含所有第一影像区间A、B、第二影像区间C、D、第三影像区间E、F、G及第四影像区间I、J、K,因此判定候选区域ADGI并非触控输入点的位置,故可删除候选区域ADGI。在剩余未验证的候选区域ACEI、BCFJ、BDGK中,候选区域ACEI具有最低的涵盖比例。在删除候选区域ACEI时,其余候选区域BCFJ、BDGK的仅包含第一影像区间B、第二影像区间C、D、第三影像区间F、G及第四影像区间J、K,因此判定候选区域ACEI为触控输入点的位置,故不可删除。
在剩余未验证的候选区域BCFJ、BDGK中,候选区域BCFJ具有最低的涵盖比例。在删除候选区域BCFJ时,其余候选区域ACEI、BDGK的联集因子仅包含第一影像区间A、B、第二影像区间C、D、第三影像区间E、G及第四影像区间I、K,因此判定候选区域BCFJ为触控输入点的位置,故不可删除。
在剩余未验证的候选区域BDGK中,若删除候选区域BDGK,其余未删除的候选区域ACEI、BCFJ的联集因子仅包含第一影像区间A、B、第二影像区间C、第三影像区间E、F及第四影像区I、J,故不可删除候选区域BDGK。因此,未删除的候选区域ACEI、BCFJ、BDGK即判定为触控输入点的位置,符合触控输入点分别位于候选区域ACEI、BCFJ、BDGK的设定条件。值得需注意,图10中亦可采用图2的第一摄像单元22及第二摄像单元24,以及位于其镜面对称位置的第一镜像摄像单元22’及第二镜面摄像单元24’其中之一进行一致性验证,验证方式同上,不再赘述。
请参考图11,图11为说明本发明的利用第一镜像摄像单元22’或第二镜像摄像单元24’判断光学触控屏幕2的指示区域20实际被触控的位置的方法11的流程图。图11的方法藉由图2所示的光学触控屏幕2说明,其步骤详述如下:
步骤1100:使用第一摄像单元22’向指示区域20撷取影像以产生第一实点影像I1;
步骤1102:使用第二摄像单元24’向指示区域20撷取影像以产生第二实点影像I2;
步骤1104:根据第一实点影像I1与第二实点影像I2,产生复数个候选区域;
步骤1106:利用第一镜像摄像单元22’或第二镜像摄像单元24’向指示区域20撷取影像产生一第一虚点影像G1或第二虚点影像G2,第一虚点影像G1或第二虚点影像G2各包含复数个实际触控输入点及虚解触控输入点;
步骤1108:根据复数个候选区域中至少一区域产生一触控输入点可能分布区域;
步骤1110:根据触控输入点可能分布区域对应第一镜像摄像单元22’或第二镜像摄像单元24’产生一第一重建影像R1或一第二重建影像R2;
步骤1112:第一实点影像I1与第一重建影像R1产生一第一虚点重建影像RI1,或着第二实点影像I2与第二重建影像R2产生一第二虚点重建影像RI2;
步骤1114:比较第一虚点影像G1与第一虚点重建影像RI1的相似度,或比较第二虚点影像G2与第二虚点重建影像RI2的相似度,以
判断该触控输入点可能分布区域是否对应于一触控输入点。
步骤1108中,触控输入点可能分布区域可根据第一及/或第二实点影像决定。根据第一实点影像的触控输入点影像数目及第二实点影像的触控输入点影像数目来产生触控输入点可能分布区域数目。请参考图12。图12为说明触控输入点可能分布区域的示意图。如图12所示,当第一实点影像I1及/或第二实点影像I2所包含的触控输入点影像数目为2时,可判断触控输入点的数目为2或3。如图12的情况case1所示,当触控输入点的数目为2时,触控输入点可能分布区域数目为2,也就是待测对象可能位于候选区域AC及BD或候选区域BC及AD。更明确的说,当触控输入点的数目为2时,触控输入点可能分布区域为候选区域AC及BC、候选区域BC及BD、候选区域BD及AD、候选区域AD及AC、候选区域AC及BD或候选区域BC及AD等组合。然而,由于触控输入点所在的候选区域需对应第一实点影像上的触控输入点影像的第一影像区间A、B,以及第二实点影像上的触控输入点影像的第二影像区间C、D,因此,触控输入点可能分布区域为候选区域AC及BD或候选区域BC及AD。其它候选区域并无对应所有的第一影像区间A、B及第二影像区间C、D,例如若触控输入点可能分布区域为候选区域BC及BD时,其并无对应第一影像区间A。
需注意,当第一实点影像I1及/或第二实点影像I2所包含的触控输入点影像数目为2时(图12),触控输入点的数目为2(case1)或3(case2),因此,系统会计算case1与case2中虚点影像与虚点重建影像相似度(计算方式后面详述),以判断实际触控点数目。
如果要精准地确认实际触控点数目,以产生触控输入点可能分布区域来减少系统计算量,可藉由第一虚点影像G1及第二虚点影像G2利用第一镜像摄像单元22’及第二镜像摄像单元24’向指示区域20撷取影像而产生,第一虚点影像G1及第二虚点影像G2各包含复数个实际触控输入点及虚解触控输入点。因此,于本发明的其它实施例中,在藉由第一及/或第二实点影像来判断触控输入点可能分布区域数目时,亦可同时利用第一虚点影像G1及/或第二虚点影像G2以更加精准地判断触控输入点可能分布区域数目。以第一虚点影像G1为例,当触控输入点的数目为3时,第一虚点影像G1包含5触控输入点影像;其中3触控输入点影像对应实际触控输入点(3点)的镜像,而其余2触控输入点影像对应第一实点影像I 1中的触控输入点影像(2点)。根据第一虚点影像G1的触控输入点影像数目及第一实点影像I1的差异即可判断触控输入点可能分布区域数目。例如上述的第一虚点影像G1的触控输入点影像数目及第一实点影像I1的差异为3(5-2=3),因此触控输入点可能分布区域数目即为3。
在判断出触控输入点可能分布区域后,在步骤1110中便可藉由如第一镜像摄像单元22’或第二镜像摄像单元24’上产生一重建影像,以对应第一虚点影像G1或第二虚点影像G2中的虚解触控输入点。承上述,触控输入点可能分布区域为候选区域AC及BD或候选区域BC及AD。以候选区域AC及BD为例,根据候选区域AC及BD中每一候选区域的四个端点的坐标,产生该候选区域的实质内切圆的半径及圆心坐标,内切圆在仿真手指对应候选区域触控的状况,但应注意内切圆只是一种实施方式,亦可能采用其它方式模拟。请参考图13,图13为说明于一候选区域AC内产生一内切圆Cr的示意图。候选区域AC内切圆Cr的圆心为候选区域AC的中心点(xc,yc),图4及其相关说明已经说明其亦算方式,在此不在赘述,但应注意中心点(xc,yc)亦可能采用其它方式产生,例如:形心(centroid)。内切圆Cr的半径R可由下列公式计算而得:
R=(d1+d2+d3+d4)/4
其中,d1、d2、d3、d4分别为由候选区域AC的四边缘垂直延伸至候选区域AC的中心点(xc,yc)的距离。如此,以候选区域AC的中心点(xc,yc)为中心搭配半径R,可得到候选区域AC的内切圆Cr。请注意候选区域AC的内切圆Cr的圆周可能不会完全服贴于候选区域AC的边缘。取得候选区域AC的内切圆Cr便可将计算出内切圆Cr投射于第一镜像摄像单元22’或第二镜像摄像单元24’上的位置,也就是第一镜像摄像单元22’或第二镜像摄像单元24’的触控输入点影像位置。
请参考图14,图14为说明计算候选区域AC的内切圆Cr对应于第一镜像摄像单元22’的像素位置的示意图。如图14所示,以一直线L联接第一镜像摄像单元22’及候选区域AC的内切圆Cr的中心点。内切圆Cr的中心点往垂直于直线L的方向各自延伸半径R的位置即为内切圆Cr的切点位置Cr_p1、Cr_p2。根据第一镜像摄像单元22’的位置与切点位置Cr_p1,经由三角运算可得夹角θCr_AC_start;而根据第一镜像摄像单元22’的位置与切点位置Cr_p2,经由三角运算可得夹角θCr_AC_end。根据夹角θCr_AC_start及θCr_AC_end的差异可产生候选区域AC的相切夹角θCr_AC。通过角度数组(angle table)可得夹角θCr_AC_start及θCr_AC_end对应于第一镜像摄像单元22’上的像素起始位置PCr_AC_start、PCr_AC_end,也就是第一镜像摄像单元22’的触控输入点影像位置。
重复上述步骤来计算候选区域BD的夹角θCr_BD_start、θCr_BD_end,通过角度数组(angle table)可得对应角度于传感器上像素起始位置PCr_BD_start、PCr_BD_end。因此,当触控输入点可能分布区域为候选区域AC及BD时,根据PCr_AC_start、PCr_AC_end、PCr_BD_start、PCr_BD_end产生第一重建影像R1。同理,对其余触控输入点可能分布区域重复图13及图14的步骤可得其余触控输入点可能分布区域的重建影像。
计算候选区域AC的内切圆Cr对应于第二镜像摄像单元24’的像素位置的方式相似于第一镜像摄像单元22’。举例来说,在图14中,可以一直线L联接第二镜像摄像单元24’及候选区域AC的内切圆Cr的中心点。内切圆Cr的中心点往垂直于直线L的方向各自延伸半径R的位置即为内切圆Cr的切点位置。第二镜像摄像单元24’的位置与切点位置已知,再经由三角运算可得角度起始位置,。通过角度数组(angle table)可得对应角度于传感器上像素起始位置。根据候选区域AC、BD的内切圆对应第二镜像摄像单元24’上像素起始位置产生第二重建影像R2。
于步骤1112中,将第一实点影像I1分别与触控输入点可能分布区域(例如候选区域AC及BD或候选区域BC及AD)的第一重建影像R1相加可产生对应该触控输入点可能分布区域的一第一虚点重建影像RI1,如图13所示。同理,将第二实点影像I2分别与触控输入点可能分布区域(例如候选区域AC及BD或候选区域BC及AD)的第二重建影像R2相加可产生对应该触控输入点可能分布区域的一第二虚点重建影像RI2。
于步骤1114中,比较第一虚点影像G1与第一虚点重建影像RI1的相似度,以判断对应该第一虚点重建影像RI1的触控输入点可能分布区域是否对应于一触控输入点。比较第一虚点影像G1与第一虚点重建影像RI1的相似度比较第一虚点影像G1与第一虚点重建影像RI1在对应的第一镜像摄像单元22’上的像素位置的重迭程度。请参考图15,图15为说明比较第一虚点影像G1与第一虚点重建影像RI1的相似度的示意图。第一虚点影像G1与第一虚点重建影像RI1的相似程度S1可由下列公式计算而得:
S1=Ov1/(Ov1+N1)
其中,Ov1为第一虚点影像G1与第一虚点重建影像RI1重迭部分,N1为第一虚点影像G1与第一虚点重建影像RI1非重迭部分。如图15所示,第一虚点影像G1于第一镜像摄像单元22’上的像素位置为像素5~11、像素15~19、像素21~25及像素31~34,而第一虚点重建影像RI1于第一镜像摄像单元22’上的像素位置为像素6~10、像素13~17、像素21~23及像素28~32。第一虚点影像G1与第一虚点重建影像RI1重迭部分Ov1为(4+2+2+1)=9,而第一虚点影像G1与第一虚点重建影像RI1非重迭部分N1为(1+1+2+2+2+3+2)=13,因此相似程度S1=9/(9+13)=9/22。如此,便可计算所有触控输入点可能分布区域的第一虚点重建影像RI1与第一虚点影像G1的相似程度。与第一虚点影像G1相似程度较高的触控输入点可能分布区域对应的候选区域即判断为触控输入点的位置。于本发明的另一实施例中,第一虚点影像G1与第一虚点重建影像RI1非重迭时亦可以模糊相似处理。
同样地,步骤1114亦可仅比较第二虚点影像G2与第二虚点重建影像RI2,以判断对应该第二虚点重建影像RI2的触控输入点可能分布区域是否对应于一触控输入点。比较第二虚点影像G2与第二虚点重建影像RI2的相似度是比较第二虚点影像G2与第二虚点重建影像RI2在对应的第二镜像摄像单元24’上的像素位置的重迭程度。第二虚点影像G2与第二虚点重建影像RI2的相似程度S2可由下列公式计算而得:
S2=Ov2/(Ov2+N2)
其中,Ov2为第二虚点影像G2与第二虚点重建影像RI2重迭部分,N2为第二虚点影像G2与第二虚点重建影像RI2非重迭部分。如此,便可计算所有触控输入点可能分布区域的第二虚点重建影像RI2与第二虚点影像G2的相似程度。与第二虚点影像G2相似程度较高的触控输入点可能分布区域对应的候选区域即判断为触控输入点的位置。
本发明亦可同时利用第一虚点影像G1与第一虚点重建影像RI1的相似程度S1,以及第二虚点影像G2与第二虚点重建影像RI2的相似程度S2,以计算各触控输入点可能分布区域的整体相似程度S。一触控输入点可能分布区域的整体相似程度S根据该触控输入点可能分布区域的相似程度S1及S2计算而得。一触控输入点可能分布区域的整体相似程度S可由下列公式计算而得:
S=(S1+S2)/2
藉由比较各触控输入点可能分布区域的整体相似程度S,相似程度较高的触控输入点可能分布区域对应的候选区域即判断为触控输入点的位置。
综上所述,本发明的方法的一实施例利用第一摄像单元及第二摄像单元撷取的影像产生复数个候选区域,在利用位于第一摄像单元镜像位置的第一镜像摄像单元以及位于第二摄像单元镜像位置的第二镜像摄像单元撷取影像,并根据各候选区域被该撷取影像所涵盖的比例,来决定触控输入点位于每一个候选区域的机率。待测区域被第一镜像摄像单元及/或第二镜像摄像单元所撷取的影像的涵盖比例越大,该候选区域为触控输入点所在的位置的机率就越大本发明的方法的一实施例利用第一摄像单元及第二摄像单元撷取的影像产生触控输入点可能分布区域,各触控输入点可能分布区域计算一对应的虚点重建影像,藉由将各触控输入点可能分布区域虚点重建影像与第一镜像摄像单元/第二镜像摄像单元撷取影像相比,结果具有相似度较高的触控输入点可能分布区域即判断为触控输入点所在的位置。因此,本发明所提供方法可判断光学触控屏幕实际被多点触控的位置,并解决现有光学触控技术在多点触控情况下导致虚解触控点的问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,皆应属本发明的涵盖范围应以权利要求为准。
Claims (17)
1.一种判断复数个触控输入点触碰光学触控屏幕的指示区域实际被触控位置的方法,其特征在于:该光学触控屏幕包含第一摄像单元及第二摄像单元,其向该指示区域撷取影像;发光模块,用以将光导入该指示区域内再被该第一与第二摄像单元感测;镜面,相对该第一与第二摄像单元设置,该方法包含:
使用该第一摄像单元向该指示区域撷取影像产生第一实点影像;
使用该第二摄像单元向该指示区域撷取影像产生第二实点影像,其中该第一实点影像与该第二实点影像对应该指示区域产生复数个候选区域;
于该复数个候选区域中选取一待侦测区域;
通过该镜面于该待侦测区域撷取触控输入点影像产生撷取影像特征,并根据该撷取影像特征判断该待侦测区域是否实际对应该复数个触控输入点其中之一。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于该第一实点影像根据该复数个触控输入点产生复数个第一影像区间,该第二实点影像根据该复数个触控输入点产生复数个第二影像区间,每一候选区域由复数个第一影像区间中之一与复数个第二影像区间中之一联集产生,以及该复数个候选区域根据对应撷取影像特征产生复数个触控机率,该方法进一步包含:
挑选一触控机率最低的候选区域进行删除法,其中,该删除法包含:判断该触控机率最低的候选区域以外的其它候选区域的复数个联集因子是否包含该复数个第一影像区间与该复数个第二影像区间,若是,则将该触控机率最低的候选区域删除。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于该第一实点影像根据该复数个触控输入点产生复数个第一影像区间,该第二实点影像根据该复数个触控输入点产生复数个第二影像区间,以及该复数个候选区域根据对应撷取影像特征产生复数个触控机率,该方法进一步包含:
使用该第一摄像单元通过该镜面向该指示区域撷取影像产生第一虚点影像,其具有复数个第三影像区间,其中每一候选区域由复数个第一影像区间中之一、复数个第二影像区间中之一与复数个第三影像区间中之一联集产生;
挑选一触控机率最低的候选区域进行删除法,其中,该删除法包含:判断该触控机率最低的候选区域以外的其它候选区域的复数个联集因子是否包含该复数个第一、第二与第三影像区间,若是,则将该触控机率最低的候选区域删除。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,该第一摄像单元及该第二摄像单元设置于该指示区域的左上角的外侧及右上角的外侧,该发光模块包含:上发光模块,设于该指示区域的上缘;第一侧发光模块及第二侧发光模块,设于该指示区域的左缘及右缘;下发光模块,设于该指示区域的下缘,以及该镜面设于该指示区域的下缘,其中使用该第一摄像单元产生该第一实点影像及该虚点影像包含:
使能该第一摄像单元;
于使能该第一摄像单元时,开启该下发光模块及该第二侧发光模块,并使用该第一摄像单元撷取该第一实点影像,其中该下发光模块及该第二侧发光模块于相异时段开启;及
于使能该第一摄像单元时,开启该上发光模块及该第二侧发光模块,并使用该第一摄像单元通过该镜面撷取一第三影像,根据该第一实点影像与该第三影像得到该虚点影像,其中该上发光模块及该第二侧发光模块于相异时段开启。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于使用该第二摄像单元产生该第二实点影像包含:
使能该第二摄像单元;及
于使能该第二摄像单元时,开启该下发光模块及该第一侧发光模块,并使用该第二摄像单元撷取该第二实点影像,其中该下发光模块及该第一侧发光模块于相异时段开启。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于通过该镜面于该待侦测区域撷取触控输入点影像,并根据撷取影像特征判断该待侦测区域是否实际对应该复数个触控输入点其中之一包含:
根据该待侦测区域及该第一摄像单元的镜面对称位置产生一预期夹角;
于该待侦测区域内使用该第一摄像单元通过该镜面撷取触控输入点影像产生一观测夹角;及根据该预期夹角与该观测夹角产生该撷取影像特征。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于通过该镜面于该待侦测区域撷取触控输入点影像,并根据撷取影像特征判断该待侦测区域是否实际对应该复数个触控输入点其中之一包含:
根据该待侦测区域及该第一摄像单元的镜面对称位置产生一预期像素影像区域;
于该待侦测区域内使用该第一摄像单元通过该镜面撷取触控输入点影像产生一观测像素影像区域;及
根据该预期像素影像区域与该观测像素影像区域产生该撷取影像特征。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于通过该镜面于该待侦测区域撷取触控输入点影像,并根据撷取影像特征判断该待侦测区域是否实际对应该复数个触控输入点其中之一包含:
根据该待侦测区域及该第一摄像单元的镜面对称位置产生第一预期夹角;
根据该待侦测区域及该第二摄像单元的镜面对称位置产生第二预期夹角;
于该待侦测区域内使用该第一摄像单元通过该镜面撷取触控输入点影像产生第一观测夹角;
于该待侦测区域内使用该第二摄像单元通过该镜面撷取触控输入点影像产生第二观测夹角;
根据该第一预期夹角与该第一观测夹角可得第一比率,该第二预期夹角与该第二观测夹角可得第二比率;
根据该待侦测区域与该第一摄像单元的镜面对称位置的第一虚拟距离及该候选对象与该第二摄像单元的镜面对称位置的第二虚拟距离,产生对应于该候选对象的第一比率的权重及第二比率的权重;及
根据该第一比率、该第二比率、该第一比率的权重及第二比率的权重产生该撷取影像特征。
9.一种判断复数个触控输入点触碰光学触控屏幕的指示区域实际被触控位置的方法,其特征在于:该光学触控屏幕包含第一摄像单元及第二摄像单元,其向该指示区域撷取影像;发光模块,用以将光导入该指示区域内再被该第一与第二摄像单元感测;及镜面,相对该第一与第二摄像单元设置,该方法包含:
(a)使用该第一摄像单元向该指示区域撷取影像产生第一实点影像;
(b)使用该第一摄像单元通过该镜面向该指示区域撷取影像产生第一虚点影像;
(c)使用该第二摄像单元向该指示区域撷取影像产生第二实点影像,其中该第一影像与该第二影像对应该指示区域产生复数个候选区域;
(d)根据该复数个候选区域中至少一区域产生一实点可能分布区域;
(e)根据该实点可能分布区域对应该镜面产生第一重建影像,该第一实点影像与该第一重建影像产生第一虚点重建影像;及
(f)根据该第一虚点影像与该第一虚点重建影像判断该实点可能分布区域是否对应复数个触控输入点至少一。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于步骤(d)中,实点可能分布区域进一步根据该第一实点影像或该第二实点影像决定。
11.根据权利要求9所述的方法,其特征在于步骤(d)中,实点可能分布区域进一步根据该第一实点影像及该第一虚点影像决定。
12.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,该第一摄像单元及该第二摄像单元设置于该指示区域的左上角的外侧及右上角的外侧,该发光模块包含:上发光模块,设于该指示区域的上缘;第一侧发光模块及第二侧发光模块,设于该指示区域的右缘及左缘;下发光模块,设于该指示区域的下缘,以及该镜面设于该指示区域的下缘,其中使用该第一摄像单元产生该第一实点影像及该第一虚点影像包含:
使能该第一摄像单元;
于使能该第一摄像单元时,开启该下发光模块及该第一侧发光模块,并使用该第一摄像单元撷取该第一实点影像,其中该下发光模块及该第一侧发光模块于相异时段开启;及
于使能该第一摄像单元时,开启该上发光模块及该第一侧发光模块,并使用该第一摄像单元撷取该第一虚点影像,其中该上发光模块及该第一侧发光模块于相异时段开启。
13.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,该第一摄像单元及该第二摄像单元设置于该指示区域的左上角的外侧及右上角的外侧,该发光模块包含:上发光模块,设于该指示区域的上缘;第一侧发光模块及第二侧发光模块,设于该指示区域的右缘及左缘;下发光模块,设于该指示区域的下缘,以及该镜面设于该指示区域的下缘,其中使用该第二摄像单元产生该第二实点影像包含:
使能该第二摄像单元;及
于使能该第二摄像单元时,开启该下发光模块及该第二侧发光模块,并使用该第二摄像单元撷取该第二实点影像,其中该下发光模块及该第二侧发光模块于相异时段开启。
14.根据权利要求9所述的方法,其特征在于根据该复数个候选区域中至少一区域产生一实点可能分布区域包含:
根据该第一影像的实点数目、该第二影像的实点数目产生实点可能分布区域数目;及
根据该第一影像的实点数目、该第二影像的实点数目及该实点可能分布区域数目,产生该复数个实点可能分布区域。
15.根据权利要求10所述的方法,其特征在于步骤(e)包含:
根据该实点可能分布区域中每一区域产生实质内切圆;
根据该第一摄像单元通过镜面与该内切圆相切得到一相切角度;及
根据该相切角度对应该摄像单元中像素位置产生第一重建影像。
16.根据权利要求10所述的方法,其中特征在于步骤(f)包含:比较该第一虚点影像与该虚点重建影像的影像相似度判断该实点可能分布区域是否对应复数个触控输入点。
17.根据权利要求10所述的方法,其特征在于步骤(e)中该第一重建影像通过该第一摄像单元对应该镜面位置产生,该方法更包含:
使用该第二摄像单元向该指示区域撷取影像产生第二实点影像;
使用该第二摄像单元通过该镜面向该指示区域撷取影像产生一第二虚点影像;
根据该实点可能分布区域与该第二摄像单元对应该镜面位置产生一第二重建影像,该第一实点影像与该第二重建影像产生一第二虚点重建影像;及
根据该第一虚点影像、该第一虚点重建影像、该第二虚点影像及该第二虚点重建影像判断该实点可能分布区域是否对应复数个触控输入点。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 201010258516 CN101907956B (zh) | 2010-08-13 | 2010-08-13 | 判断光学触控屏幕被触控位置的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 201010258516 CN101907956B (zh) | 2010-08-13 | 2010-08-13 | 判断光学触控屏幕被触控位置的方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101907956A true CN101907956A (zh) | 2010-12-08 |
CN101907956B CN101907956B (zh) | 2013-07-03 |
Family
ID=43263430
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN 201010258516 Expired - Fee Related CN101907956B (zh) | 2010-08-13 | 2010-08-13 | 判断光学触控屏幕被触控位置的方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN101907956B (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011127836A1 (zh) * | 2010-04-16 | 2011-10-20 | 北京汇冠新技术股份有限公司 | 触摸定位方法和系统、以及显示器 |
CN102750042A (zh) * | 2011-04-20 | 2012-10-24 | 宏碁股份有限公司 | 光学式触控装置及其对象辨识方法 |
CN102902418A (zh) * | 2011-07-27 | 2013-01-30 | 友碁科技股份有限公司 | 用于光学式触控面板的触碰点定位方法及光学式触控面板 |
TWI464653B (zh) * | 2012-08-10 | 2014-12-11 | Pixart Imaging Inc | 光學觸控系統與光學觸控方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007280433A (ja) * | 2007-07-30 | 2007-10-25 | Fujitsu Ltd | 光走査型タッチパネル |
CN101546235A (zh) * | 2008-03-28 | 2009-09-30 | 旭丽电子(广州)有限公司 | 触控面板模块及决定触控面板上压触点位置的方法 |
-
2010
- 2010-08-13 CN CN 201010258516 patent/CN101907956B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007280433A (ja) * | 2007-07-30 | 2007-10-25 | Fujitsu Ltd | 光走査型タッチパネル |
CN101546235A (zh) * | 2008-03-28 | 2009-09-30 | 旭丽电子(广州)有限公司 | 触控面板模块及决定触控面板上压触点位置的方法 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011127836A1 (zh) * | 2010-04-16 | 2011-10-20 | 北京汇冠新技术股份有限公司 | 触摸定位方法和系统、以及显示器 |
CN102750042A (zh) * | 2011-04-20 | 2012-10-24 | 宏碁股份有限公司 | 光学式触控装置及其对象辨识方法 |
CN102902418A (zh) * | 2011-07-27 | 2013-01-30 | 友碁科技股份有限公司 | 用于光学式触控面板的触碰点定位方法及光学式触控面板 |
CN102902418B (zh) * | 2011-07-27 | 2015-04-22 | 友碁科技股份有限公司 | 用于光学式触控面板的触碰点定位方法及光学式触控面板 |
TWI464653B (zh) * | 2012-08-10 | 2014-12-11 | Pixart Imaging Inc | 光學觸控系統與光學觸控方法 |
US9207809B2 (en) | 2012-08-10 | 2015-12-08 | Pixart Imaging Inc. | Optical touch system and optical touch control method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101907956B (zh) | 2013-07-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102184057B (zh) | 触碰侦测装置及侦测触碰位置的方法 | |
CN103154866B (zh) | 对于触摸和悬停感测的并行信号检测 | |
US8669951B2 (en) | Optical touch panel and touch display panel and touch input method thereof | |
US8576200B2 (en) | Multiple-input touch panel and method for gesture recognition | |
US8922526B2 (en) | Touch detection apparatus and touch point detection method | |
CN102955619B (zh) | 一种光学式触控系统及其定位方法 | |
CN101907956B (zh) | 判断光学触控屏幕被触控位置的方法 | |
CN102713807A (zh) | 光学式触摸屏 | |
CN102402339B (zh) | 触摸定位方法、触摸屏、触摸系统和显示器 | |
US20210165987A1 (en) | Combined fingerprint recognition touch sensor, electronic apparatus including the same, and fingerprint enrollment method | |
CN111312793B (zh) | 一种电子设备 | |
CN101566898B (zh) | 电子显示系统的定位装置及方法 | |
CN104205028B (zh) | 具有弯曲边界和倾斜边框的基于光的触摸表面 | |
CN112528953A (zh) | 指纹识别装置、电子设备和指纹识别的方法 | |
CN105511691B (zh) | 光学式触控感测装置及其触控信号判断方法 | |
CN105630256B (zh) | 一种电容触控屏的触摸按键识别方法 | |
CN102184054B (zh) | 多触摸点识别方法及装置 | |
TWI423099B (zh) | 判斷光學觸控螢幕實際被觸控的位置之方法 | |
CN103076925B (zh) | 光学触控系统、光学感测模块及其运作方法 | |
US20160139735A1 (en) | Optical touch screen | |
CN110059664A (zh) | 指纹识别电路及指纹识别方法 | |
CN104238842B (zh) | 未共地物体识别方法 | |
KR101197284B1 (ko) | 터치 시스템 및 그 터치 인식 방법 | |
CN103543882B (zh) | 光学触控系统及其触控点计算方法 | |
CN110134269A (zh) | 通过环状触摸岛验证多指触摸检测的电子设备及相关方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130703 Termination date: 20160813 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |