CN102004583A

CN102004583A - 一种摄像头定位触摸装置及其方法

Info

Publication number: CN102004583A
Application number: CN 201010523525
Authority: CN
Inventors: 周春景; 钟杰婷
Original assignee: Vtron Technologies Ltd
Current assignee: Vtron Technologies Ltd
Priority date: 2010-10-26
Filing date: 2010-10-26
Publication date: 2011-04-06

Abstract

本发明公开了一种摄像头定位触摸装置及其方法，其包括安装在显示屏屏幕边框上的红外线发射管和两个或两个以上红外摄像头，与所述红外线发射管和两个或两个以上的红外线摄像头相连接的控制电路板，以及与所述控制电路板连接的主机，其中，所述控制电路板还包括摄像头选择控制模块，该摄像头选择控制模块用于对各红外摄像头的工作状态进行控制。其中本发明装置在一个较长时间段T内没有检测到触摸目标，装置就自动进入到一种睡眠状态，即各个红外摄像头依次轮流插入一段睡眠时间段。本发明具有功耗低、寿命长、处理速度快、适用范围广等特点。

Description

一种摄像头定位触摸装置及其方法

技术领域

本发明是涉及电子触摸技术，特别是涉及一种摄像头定位触摸装置及其方法。

背景技术

电子触摸技术给人机交互方式提供了极大的方便，技术上也提供了多种解决方法，如：红外、表面声波、电阻、电容、摄像头等触摸技术，而且性能和可靠性也在不断的完善。其中，基于摄像头定位的触摸装置凭借其在反应速度快和触摸精准度高方面的优势而广受关注。摄像头对细致的动作反应快速，可以让操作者应用更轻快，流畅，准确。

申请号为200720076340.8的中国专利公开了红外线摄像头定位检测触摸屏系统，包括图像采集模块、控制电路板、主机三部分。图像采集模块由装在显示屏屏幕边框上侧两角的红外线发射管、红外线摄像头以及围贴于屏幕边框另外三边的反射条组成。控制电路板对红外线摄像头采集到的数据进行处理并转换成USB数据形式传送给操作系统。主机则对接收到的图像数据进行分析，计算出手指触摸的位置，从而控制鼠标跟随手指移动。该触摸屏系统具有结构简单、体积小、成本低等优点。但是摄像头需要一直保持工作状态，使得触摸装置的功耗较大，同时摄像头的寿命也缩短。

因此，提供一种低功耗的基于摄像头定位的触摸装置及其方法实为必要。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种低功耗的基于摄像头定位的触摸装置及其方法。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

提供一种摄像头定位触摸装置及其方法，其包括安装在显示屏屏幕边框上的红外线发射管和两个或两个以上红外摄像头，与所述红外线发射管和两个或两个以上的红外线摄像头相连接的控制电路板，以及与所述控制电路板连接的主机，其特征在于，所述控制电路板还包括摄像头选择控制模块，该摄像头选择控制模块用于对各红外摄像头的工作状态进行控制。

所述摄像头选择控制模块，可实现对各红外摄像头进入正常工作状态或睡眠状态进行控制。

所述两个或两个以上摄像头的拍摄覆盖范围包括整个显示屏幕。

所述控制电路板同时用于对红外线摄像头采集到的数据进行处理，计算出触摸目标的位置坐标并传送给操作系统。

所述主机根据控制电路板送上来的坐标，进而控制鼠标跟随触摸目标移动。

采用上述低功耗的基于摄像头定位的触摸装置的定位方法工作原理如下所述：

当发生触摸时，红外摄像头拍摄到红外线光强发生变化，对比无触摸和有触摸的拍摄图像，将两图像进行相减运算，得到光强变化绝对值最大的位置即为触摸点位置，这样，可以确定一条过触摸点的射线，两个或两个以上红外摄像头根据同时经过触摸点的射线相交确定触摸点坐标。确定触摸点坐标为现有技术，在此不作详述。

本发明装置的工作流程包括以下步骤：

步骤1：启动触摸装置，进入步骤2；

步骤2：各红外摄像头进入正常工作状态，进入步骤3；

步骤3：控制电路板判断是否有检测到触摸目标，若是，进入步骤4；若否，进入步骤6；

步骤4：控制电路板对红外线摄像头采集到的数据进行处理，确定触摸目标坐标，进入步骤5；

步骤5：控制电路板将坐标信息发送给主机，返回步骤2；

步骤6：控制电路板判断是否在T时间内有检测到触摸目标，若是，返回步骤2；若否，进入步骤7；

步骤7：摄像头选择控制模块控制各红外摄像头依次轮流进入睡眠状态，进入步骤8；

步骤8：控制电路板判断是否有检测到触摸目标，若是，进入步骤4；若否，返回步骤7；

当触摸装置在一个较长时间段T内没有检测到触摸目标，触摸装置就自动进入到一种睡眠状态，即各个红外摄像头依次轮流插入一段睡眠时间段。所述时间段T可以由用户自由设定。在睡眠时间段内，该红外摄像头不工作。但任意时刻整个触摸装置必须保证至少有一个红外摄像头处于工作状态。当进入睡眠状态后，若有触摸事件发生，即有红外摄像头拍摄到触摸目标，则所有红外摄像头重新进入正常工作状态。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有如下优点：

利用上述方法，可以有效减少触摸装置的消耗功率，可以使红外摄像头不需要长时间处于工作状态，有效延长红外摄像头的工作寿命，同时，本发明还具有适用范围广，处理速度快等特点。

附图说明

图1是本发明一种摄像头定位触摸装置工作流程图；

图2是本发明实施例中触摸装置结构示意图；

图3是本发明实施例中触摸装置摄像头进入睡眠状态的工作时序图；

图4是本发明采用3个摄像头时，摄像头睡眠状态的工作时序图一；

图5是本发明采用3个摄像头时，摄像头睡眠状态的工作时序图二。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

参见图1所示，为本发明装置的工作流程图，如图所示，本发明装置的工作包括以下步骤：

步骤1：启动触摸装置，进入步骤2；

步骤2：各红外摄像头进入正常工作状态，进入步骤3；

步骤5：控制电路板将坐标信息发送给主机，返回步骤2；

当触摸装置在一个较长时间段T内没有检测到触摸目标，触摸装置就自动进入到一种睡眠状态，即各个红外摄像头依次轮流插入一段睡眠时间段。所述时间段T可以由用户自由设定。在睡眠时间段内，该红外摄像头不工作。但任意时刻整个触摸装置必须保证至少有一个红外摄像头处于工作状态。当进入睡眠状态后，若有触摸事件发生，即有红外摄像头拍摄到触摸目标，则所有红外摄像头重新进入正常工作状态，即所有摄像头都同时处于工作状态。

参见图2为本发明实施例触摸装置的结构示意图。其包括安装在显示屏屏幕211边框同侧两角上的红外线发射管201、202和分别放置在其上方的两个红外摄像头203、204，与所述红外线发射管和两个或两个以上的红外线摄像头相连接的控制电路板205，以及与所述控制电路板连接的主机206，其中，所述控制电路板还包括摄像头选择控制模块207，该摄像头选择控制模块用于对各红外摄像头的工作状态进行控制。

其中，所述摄像头选择控制模块，可实现对各红外摄像头进入正常工作状态或睡眠状态进行控制；

所述两个或两个以上摄像头的拍摄覆盖范围包括整个显示屏幕；

所述控制电路板同时用于对红外线摄像头采集到的数据进行处理，计算出触摸目标的位置坐标并传送给操作系统；

所述主机根据控制电路板送上来的坐标，进而控制鼠标跟随触摸目标移动；

优选的，可以在显示屏屏幕边框上添加辅助背景带208，其中，辅助背景带可以为反光带或吸光带，目的在于增强拍摄图像中触摸目标的对比度。若添加反光带，则触摸目标在拍摄图像中表现为暗纹；若添加吸光带，则触摸目标在拍摄图像中表现为亮纹。

参见图3所示为本发明实施例中触摸装置的摄像头进入睡眠状态的工作时序图，其中，图中低电平为红外摄像头不工作状态，高电平为红外摄像头工作状态。即，红外摄像头203工作时，红外摄像头204不工作；红外摄像头204工作时，红外摄像头203不工作。但是任意时刻，确保至少有一个摄像头在工作。

当触摸装置采用两个以上摄像头进行定位时，例如采用3个摄像头进行定位，参见图4所示，为3个摄像头时，摄像头睡眠状态的工作时序图一，其中，图中低电平为红外摄像头不工作状态，高电平为红外摄像头工作状态。即，摄像头1工作时，摄像头2、摄像头3不工作；摄像头2工作时，摄像头1、摄像头3不工作；摄像头3工作时，摄像头1、摄像头2不工作。但是任意时刻，确保有一个摄像头在工作。或，可以采用图5所示，3个摄像头时，摄像头睡眠状态的工作时序图二，其中，图中低电平为红外摄像头不工作状态，高电平为红外摄像头工作状态。即，摄像头2、摄像头3工作时，摄像头1不工作；摄像头1、摄像头3工作时，摄像头2不工作；摄像头1、摄像头2工作时，摄像头3不工作。任意时刻，有两个摄像头在工作。

当采用摄像头数目为3个、4个……时，同理可以类推的，给各个红外摄像头依次轮流插入一段睡眠时间段，只要确保任意时刻，确保至少有一个摄像头在工作即可。

当进入睡眠状态后，若有触摸事件发生，即有红外摄像头拍摄到触摸目标，则所有红外摄像头重新进入正常工作状态，即所有摄像头都同时处于工作状态。

如上所述，便可较好地实现本发明，上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；即凡依本发明内容所作的均等变化与修饰，都为本发明权利要求所要求保护的范围所涵盖。

Claims

1.一基于摄像头定位的触摸装置，其包括安装在显示屏屏幕边框上的红外线发射管和两个或两个以上红外摄像头，与所述红外线发射管和两个或两个以上的红外线摄像头相连接的控制电路板，以及与所述控制电路板连接的主机，其特征在于，所述控制电路板还包括摄像头选择控制模块，该摄像头选择控制模块用于对各红外摄像头的工作状态进行控制。

2.根据权利要求1所述的基于摄像头定位的触摸装置，其特征在于，所述两个或两个以上摄像头的拍摄覆盖范围包括整个显示屏幕。

3.根据权利要求1所述的基于摄像头定位的触摸装置，其特征在于，所述控制电路板同时用于对红外线摄像头采集到的数据进行处理，计算出触摸目标的位置坐标并传送给操作系统。

4.根据权利要求1所述的基于摄像头定位的触摸装置，其特征在于，所述显示屏屏幕边框上还设有辅助背景带。

5.根据权利要求4所述的基于摄像头定位的触摸装置，其特征在于，辅助背景带为反光带或吸光带。

6.根据权利要求1所述的基于摄像头定位的触摸装置的实现方法，其特征在于，包含以下步骤：

1)启动触摸装置；

2)各红外摄像头进入正常工作状态；

3)控制电路板判断是否有检测到触摸目标，若是，进入步骤4)；若否，进入步骤6)；

4)控制电路板对红外线摄像头采集到的数据进行处理，确定触摸目标坐标信息，进入步骤5)；

5)控制电路板将坐标信息发送给主机，返回步骤2)；

6)控制电路板判断是否在T时间内有检测到触摸目标，若是，返回步骤2)；若否，进入步骤7)；

7)摄像头选择控制模块控制各红外摄像头依次轮流进入睡眠状态，进入步骤8)；

8)控制电路板判断是否有检测到触摸目标，若是，进入步骤4)；若否，返回步骤7)；

7.根据权利要求6所述的基于摄像头定位的触摸装置的实现方法，其特征在于，所述步骤4)中控制电路板对比无触摸和有触摸的拍摄图像，将两图像进行相减运算，得到光强变化绝对值最大的位置定为触摸点位置。

8.根据权利要求6所述的基于摄像头定位的触摸装置的实现方法，所述步骤6)中所述时间段T由用户自由设定。