CN101950232A - 一种电阻式触摸屏的校准方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电阻式触摸屏的校准方法，其是一种简单且有效的横纵校准方法，其校准效果接近于五点校准法，但计算复杂度仅比两点校准法略增加，而且对于大尺寸触摸屏有更佳的校准效果。其将电阻式触摸屏的有效触摸区域划分为N个部分，N大于等于1。

Description

一种电阻式触摸屏的校准方法

技术领域

本发明涉及一种电阻式触摸屏的校准方法，尤其是一种计算量小的电阻式触摸屏的校准方法。

背景技术

20世纪70年代初，美国军方首次将触摸屏技术应用于军事用途，此后，该项技术逐渐向民用转移，并且随着计算机和互联网应用的普及，触摸技术发展非常迅速，其坚固耐用、易于交流、外观美观等许多优点逐渐得到了大家的认同，可以说，它已成为继键盘、鼠标、手写板、语音输入后最为用户所易接受的计算机输入方式。利用这种技术，用户只要用手指或触控笔轻轻地触碰显示屏上的图标或文字就能实现对主机操作，从而使人机交互更加自然、直截了当。这种技术极大地方便了用户，目前已广泛应用于手持消费类电子产品、医疗应用设备、自动售货机、售票机、ATM机、POS机、工业及过程控制装备等领域中。

从目前的推广应用来看，电阻式触摸屏式占主导地位的触摸技术。但由于存在机械误差和放大因素的误差，在触摸屏和LCD屏上的图形对应点会有所偏差，所以几乎所有的电阻式触摸屏在装配成整机之后都要经过一定的校准。校准是一种图形重建过程，即将图片经过某种变换方式，换算出与LCD屏一致的点集合。已有比较经典的校准方法有两点校准法、三点校准法、五点校准法等。虽然校准点数越多，触摸屏数据就越精确，但其计算复杂度也呈指数型增长。

发明内容

为了解决上述问题，本发明旨在提出一种简单且有效的横纵校准方法，其校准效果接近于五点校准法，但计算复杂度仅比两点校准法略增加，而且对于大尺寸触摸屏有更佳的校准效果。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种电阻式触摸屏的校准方法，其将电阻式触摸屏的有效触摸区域划分为N个部分，N大于等于1，校准时其包括以下步骤：

A.校准开始；

B.进入第一块待校准的触摸部分；

C.采集该部分一个校准点的坐标信息；

D.去抖动并存储于一个一维数组中；

E.判断采集是否结束，

若未结束则返回步骤C，若结束则对校准参数进行计算；

F.判断是否是最后一块触摸部分，

若是则校准结束，若不是则进入下一个待校准的触摸部分，并继续步骤C。

其将电阻式触摸屏的有效触摸区域划分为四个部分。

令A、B、C为电阻式触摸屏的有效触摸区域最下端的左侧边缘点、中点、右侧边缘点，

令H、I、D为电阻式触摸屏的有效触摸区域中间线的左侧边缘点、中点、右侧边缘点，

令G、F、E为电阻式触摸屏的有效触摸区域最上端的左侧边缘点、中点、右侧边缘点，

ABIH围成有效触摸区域的D1部分，

BCDI围成有效触摸区域的D2部分，

DEFI围成有效触摸区域的D3部分，

FIHG围成有效触摸区域的D4部分，

令A点为触摸屏的坐标原点，其物理坐标为(0，0)，令A点的显示坐标为(A′_x，A′_y)，触摸屏区域D1上任意一点R的显示坐标可表达为：

$\left\{\begin{array}{c}{R}_x^{\′}=A_x^{\′}+k_x{R}_x\\ R_y^{\′}=A_y^{\′}+k_y{R}_y\end{array}\right.$

其中，k_x和k_y分别为触摸屏X轴方向与Y轴方向的参数，

若A点并非坐标原点，而是区域D1中的任意一点，触摸屏区域D1上任意一点R的显示坐标可表达为：

$\left\{\begin{array}{c}{R}_x^{\′}=A_x^{\′}+k_x(R_x-A_x)\\ R_y^{\′}=A_y^{\′}+k_y(R_y-A_y)\end{array}\right.$

触摸屏横纵向参数的公式为：

$\left\{\begin{array}{c}{k}_x=(R_x^{\′}-A_x^{\′})/(R_x-A_x)\\ k_y=(R_y^{\′}-A_y^{\′})/(R_y-A_y)\end{array}\right.$

在D1区域中，横向和纵向参数的平均值：

$\left\{\begin{array}{c}{k}_x=((I_x^{\′}-H_x^{\′})/(I_x-H_x)+(B_y^{\′}-A_y^{\′})/(B_y-A_y))/2\\ k_Y=((H_x^{\′}-A_x^{\′})/(H_x-A_x)+(I_y^{\′}-B_y^{\′})/(I_y-B_y))/2\end{array}\right..$

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

图1是本发明实施例的触摸屏区域划分图；

图2是本发明实施例基于区域划分的横纵校准流程图。

具体实施方式

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明：

如图所示，本实施例一种电阻式触摸屏的校准方法，其将电阻式触摸屏的有效触摸区域划分为N个部分，N大于等于1，校准时其包括以下步骤：

A.校准开始；

B.进入第一块待校准的触摸部分；

C.采集该部分一个校准点的坐标信息；

D.去抖动并存储于一个一维数组中；

E.判断采集是否结束，

若未结束则返回步骤C，若结束则对校准参数进行计算；

F.判断是否是最后一块触摸部分，

若是则校准结束，若不是则进入下一个待校准的触摸部分，并继续步骤C。

其将电阻式触摸屏的有效触摸区域划分为四个部分。

令A、B、C为电阻式触摸屏的有效触摸区域最下端的左侧边缘点、中点、右侧边缘点，

令H、I、D为电阻式触摸屏的有效触摸区域中间线的左侧边缘点、中点、右侧边缘点，

令G、F、E为电阻式触摸屏的有效触摸区域最上端的左侧边缘点、中点、右侧边缘点，

ABIH围成有效触摸区域的D1部分，

BCDI围成有效触摸区域的D2部分，

DEFI围成有效触摸区域的D3部分，

FIHG围成有效触摸区域的D4部分，

如图1所示，ABCDEFGH区域为去掉边缘的有效触摸区域，而外围则为整个触摸区域。有效触摸区域分为四个部分，也可以根据触摸屏的尺寸划分为更多的区域。

定义A点为触摸屏的坐标原点，其物理坐标为(0，0)。假设A点的显示坐标为(A′_x，A′_y)，则触摸屏区域D1上任意一点R的显示坐标可表达为：

$\left\{\begin{array}{c}{R}_x^{\′}=A_x^{\′}+k_x{R}_x\\ R_y^{\′}=A_y^{\′}+k_y{R}_y\end{array}\right.---\left(1\right)$

其中，k_x和k_y分别为触摸屏X轴方向(横向)与Y轴方向(纵向)的参数，该参数与触摸屏自身的特性以及安装方向有关。

若A点并非坐标原点，而是区域D1中的任意一点，则式(1)可表达为：

$\left\{\begin{array}{c}{R}_x^{\′}=A_x^{\′}+k_x(R_x-A_x)\\ R_y^{\′}=A_y^{\′}+k_y(R_y-A_y)\end{array}\right.---\left(2\right)$

由式(2)可知触摸屏横纵向参数的公式为：

$\left\{\begin{array}{c}{k}_x=(R_x^{\′}-A_x^{\′})/(R_x-A_x)\\ k_y=(R_y^{\′}-A_y^{\′})/(R_y-A_y)\end{array}\right.---\left(3\right)$

在ABIH区域中，根据式(3)很容易计算出横向和纵向参数的平均值：

$\left\{\begin{array}{c}{k}_x=((I_x^{\′}-H_x^{\′})/(I_x-H_x)+(B_y^{\′}-A_y^{\′})/(B_y-A_y))/2\\ k_Y=((H_x^{\′}-A_x^{\′})/(H_x-A_x)+(I_y^{\′}-B_y^{\′})/(I_y-B_y))/2\end{array}\right.---\left(4\right)$

同理可分别求得区域D2、D3和D4的横纵向参数的平均值。实验数据比较分析：

a)测试平台：基于ATOM Z530的开发板，四线电阻式触摸屏，屏幕为7寸，LCD分辨率为1024*768。

b)将本发明方法与二点校准法、三点校准法以及五点校准法分别进行比较。考虑到可能会有突发性脉冲干扰产生一些偏差，所以对每个点采用点击30次的方式进行采样，以观察ABCDEFGHI各点校准的平均值相对于其显示坐标的偏差程度。

表1各种校准方法的偏差程度比较

从表1可以看出，本发明方法的各测试点偏差程度优于二点校准法和三点校准法，且基本接近于五点校准法的水平，但从方法本身的实现机理而言，其计算复杂度则远远低于三点校准法和五点校准法，所以，本方法方法更具可行性。

本领域技术人员不脱离本发明的实质和精神，可以有多种变形方案实现本发明，以上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变化，均包含于本发明的权利范围之内。

Claims (3)

1.一种电阻式触摸屏的校准方法，特征在于，其将电阻式触摸屏的有效触摸区域划分为N个部分，N大于等于1，校准时其包括以下步骤：

A.校准开始；

B.进入第一块待校准的触摸部分；

C.采集该部分一个校准点的坐标信息；

D.去抖动并存储于一个一维数组中；

E.判断采集是否结束，

若未结束则返回步骤C，若结束则对校准参数进行计算；

F.判断是否是最后一块触摸部分，

若是则校准结束，若不是则进入下一个待校准的触摸部分，并继续步骤C。

2.如权利要求1所述的一种电阻式触摸屏的校准方法，其特征在于：其将电阻式触摸屏的有效触摸区域划分为四个部分。

3.如权利要求2所述的一种电阻式触摸屏的校准方法，其特征在于：

令A、B、C为电阻式触摸屏的有效触摸区域最下端的左侧边缘点、中点、右侧边缘点，

令H、I、D为电阻式触摸屏的有效触摸区域中间线的左侧边缘点、中点、右侧边缘点，

令G、F、E为电阻式触摸屏的有效触摸区域最上端的左侧边缘点、中点、右侧边缘点，

ABIH围成有效触摸区域的D1部分，

BCDI围成有效触摸区域的D2部分，

DEFI围成有效触摸区域的D3部分，

FIHG围成有效触摸区域的D4部分，

令A点为触摸屏的坐标原点，其物理坐标为(0，0)，令A点的显示坐标为(A′_x，A′_y)，触摸屏区域D1上任意一点R的显示坐标表达为：

$\left\{\begin{array}{c}{R}_x^{\′}=A_x^{\′}+k_x{R}_x\\ R_y^{\′}=A_y^{\′}+k_y{R}_y\end{array}\right.$

其中，k_x和k_y分别为触摸屏X轴方向与Y轴方向的参数，

若A点并非坐标原点，而是区域D1中的任意一点，触摸屏区域D1上任意一点R的显示坐标表达为：

$\left\{\begin{array}{c}{R}_x^{\′}=A_x^{\′}+k_x(R_x-A_x)\\ R_y^{\′}=A_y^{\′}+k_y(R_y-A_y)\end{array}\right.$

触摸屏横纵向参数的公式为：

$\left\{\begin{array}{c}{k}_x=(R_x^{\′}-A_x^{\′})/(R_x-A_x)\\ k_y=(R_y^{\′}-A_y^{\′})/(R_y-A_y)\end{array}\right.$

在D1区域中，横向和纵向参数的平均值：

$\left\{\begin{array}{c}{k}_x=((I_x^{\′}-H_x^{\′})/(I_x-H_x)+(B_y^{\′}-A_y^{\′})/(B_y-A_y))/2\\ k_Y=((H_x^{\′}-A_x^{\′})/(H_x-A_x)+(I_y^{\′}-B_y^{\′})/(I_y-B_y))/2\end{array}\right..$

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