CN102331885A - 基于斜坐标系的红外触摸屏触摸定位方法及装置 - Google Patents

Abstract

基于斜坐标系的红外触摸屏触摸定位方法及装置，该方法包括：对于红外触摸屏的每个工作周期，进行三个坐标系(垂直坐标系、对垂直坐标系顺时针/逆时针旋转后的斜坐标系)的红外扫描；在判定有触摸点且超过1个时，根据垂直坐标系，确定数个逻辑触摸点；根据上述三个坐标系的红外扫描结果，确定各逻辑触摸点至最相近的四条斜线的点线距离D1、D2、D3、D4；针对每个逻辑触摸点，分别计算对应的点线距离D1、D2、D3、D4与由D1、D2、D3、D4确定的移动附加值的和值，并将实际触摸点个数个最小和值对应的逻辑触摸点确定为实际触摸点。本发明方案实现了对触摸屏垂直坐标系中扫描到的多个触摸点的伪点的准确判定，实现了多点触摸时的准确定位。

Description

基于斜坐标系的红外触摸屏触摸定位方法及装置

技术领域

本发明涉及红外触摸屏定位技术领域，特别涉及一种基于斜坐标系的红外触摸屏触摸定位方法、一种基于斜坐标系的红外触摸屏触摸定位装置。

背景技术

目前，红外触摸屏技术通常都是基于垂直坐标系、采用红外对管进行触摸定位，然而，在使用垂直坐标系技术的红外对管触摸屏进行触摸定位时，由于其原理的缺陷，会获得比实际触摸点更多的逻辑触摸点，这些逻辑触摸点中有很大一部分是“伪点”，即该位置实际上并没有触摸物存在。如图1所示，是使用垂直坐标系的红外对管触摸屏进行触摸定位的示意图，图示中双向的红外发射管、红外接收管组合，组成了一个红外扫描网，当有触摸物进行触摸时，遮挡、或者减弱这对红外发射管方向上的红外发射光线，通过识别双向被遮挡的红外接收管的位置，从而据此实现对触摸物的定位。然而，当触摸物有两个或以上时，以图1中所示的有两个真实触摸物A、B为例，经过采用垂直坐标系的红外扫描后，会出现两个伪触摸点C、D，无法进行准确定位。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于斜坐标系的红外触摸屏触摸定位方法、一种基于斜坐标系的红外触摸屏触摸定位装置，其可以准确地对多个触摸点的伪点进行准确判定，实现多点触摸时的准确定位。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于斜坐标系的红外触摸屏触摸定位方法，包括步骤：

对于红外触摸屏的每个工作周期，进行三个坐标系的红外扫描，所述三个坐标系包括：垂直坐标系、对垂直坐标系顺时针旋转预设顺时针角度后的斜坐标系、对垂直坐标系逆时针旋转预设逆时针角度后的斜坐标系；

根据垂直坐标系的红外扫描结果，判断是否有触摸点存在；

若有，判断触摸点的个数是否超过1个；

若超过，根据垂直坐标系，确定数个逻辑触摸点；

根据上述三个坐标系的红外扫描结果，确定各逻辑触摸点至最相近的四条斜线的点线距离D1、D2、D3、D4；

针对每个逻辑触摸点，分别计算对应的点线距离D1、D2、D3、D4与由D1、D2、D3、D4确定的移动附加值的和值，并将实际触摸点个数个最小和值对应的逻辑触摸点确定为实际触摸点。

一种基于斜坐标系的红外触摸屏触摸定位装置，包括：

红外扫描单元，用于对红外触摸屏的每个工作周期，进行三个坐标系的红外扫描，所述三个坐标系包括：垂直坐标系、对垂直坐标系顺时针旋转预设顺时针角度后的斜坐标系、对垂直坐标系逆时针旋转预设逆时针角度后的斜坐标系；

实际触摸点个数判定单元，用于确定实际触摸点个数；

触摸点分析单元，用于根据垂直坐标系的红外扫描结果，判断是否有触摸点存在，并在判定有触摸点存在时，判断触摸点的个数是否超过1个，并在判定超过1个时，根据垂直坐标系，确定数个逻辑触摸点；

点线距离确定单元，用于根据红外扫描单元的三个坐标系的红外扫描结果，确定各逻辑触摸点至最相近的四条斜线的点线距离D1、D2、D3、D4；

和值计算单元，用于针对每个逻辑触摸点，分别计算对应的点线距离D1、D2、D3、D4与由D1、D2、D3、D4确定的移动附加值的和值；

实际触摸点确定单元，用于将实际触摸点个数个最小和值对应的逻辑触摸点确定为实际触摸点。

根据上述本发明的方案，其是使红外对管触摸屏增加斜坐标系的信号获取，结合垂直坐标系、两个斜坐标系的扫描结果，将三个坐标系、6个方向上被遮挡的红外接收管的段数最多的个数确定为实际触摸点个数，使用每个逻辑触摸点与其最靠近的4个方向的斜线的距离、以及由D1、D2、D3、D4确定的移动附加值的和的排序，作为判断伪点的依据，从而实现了对触摸屏垂直坐标系中扫描到的多个逻辑触摸点的伪点的准确判定，实现了多点触摸时的准确定位。

附图说明

图1是基于垂直坐标系的红外对管触摸屏的扫描示意图；

图2是本发明的基于斜坐标系的红外触摸屏触摸定位方法实施例的流程示意图；

图3是基于对垂直坐标系顺时针旋转后的斜坐标系的扫描示意图；

图4是基于对垂直坐标系逆时针旋转后的斜坐标系的扫描示意图；

图5是图1所示的各触摸点附近的红外扫描光线示意图；

图6是图1中的逻辑触摸点A至与其最靠近的四条斜线的点线距离D1、D2、D3、D4的示意图；

图7为实际触摸点个数的判定示意图；

图8为快速移动引起的偏移情况的示意图；

图9是本发明的基于斜坐标系的红外触摸屏触摸定位装置实施例的结构示意图。

具体实施方式

以下以其中的较佳实施例对本发明的方案进行详细阐述，在下述阐述中，首先对本发明的基于斜坐标系的红外触摸屏触摸定位方法进行阐述，再对本发明的基于斜坐标系的红外触摸屏触摸定位装置进行阐述。

如图2所示，是本发明的基于斜坐标系的红外触摸屏触摸定位方法实施例的流程示意图，其包括步骤：

步骤S101：对于红外触摸屏的每个工作周期，进行三个坐标系的红外扫描，这里的三个坐标系包括：垂直坐标系、对垂直坐标系顺时针旋转预设顺时针角度后的斜坐标系、对垂直坐标系逆时针旋转预设逆时针角度后的斜坐标系，进入步骤S102；

步骤S102：根据垂直坐标系的红外扫描结果，判断是否有触摸点存在，若有，进入步骤S103，若没有，则返回步骤S101继续扫描；

步骤S103：判断触摸点的个数是否超过1个，若是，则进入步骤S104，若否，即触摸点的个数为1个，则直接确定该触摸点为实际触摸点，输出该触摸点坐标，实现单点触摸的定位；

步骤S104：根据垂直坐标系的扫描结果，确定数个逻辑触摸点，并根据上述三个坐标系的红外扫描结果，确定各逻辑触摸点至最相近的四条斜线的点线距离D1、D2、D3、D4，进入步骤S105；

步骤S105：针对每个逻辑触摸点，分别计算对应的点线距离D1、D2、D3、D4与由D1、D2、D3、D4确定的移动附加值的和值，进入步骤S106；

步骤S106：将实际触摸点个数个最小和值对应的触摸点确定为实际触摸点，其他的则为伪触摸点。

根据上述方案，是使红外对管触摸屏增加斜坐标系的信号获取，结合垂直坐标系、两个斜坐标系的扫描结果，将三个坐标系、6个方向上被遮挡的红外接收管的段数最多的个数确定为实际触摸点个数，使用每个逻辑触摸点与其最靠近的4个方向的斜线的距离、以及与由这四个距离确定的移动附加值的和值的排序，作为判断伪点的依据，从而实现了对触摸屏垂直坐标系中扫描到的多个逻辑触摸点的伪点的准确判定，实现了多点触摸时的准确定位。

以下就其中一个具体的实现过程进行详细阐述。

如图1所示，依据图1中所示的基于垂直坐标系的扫描结果，可以确定出有四个触摸点A、B、C、D，而这四个点中，可能存在伪触摸点，例如图1中的伪点C、伪点D，因为，为了与实际的触摸点进行区分，在本发明方案中，将依据垂直坐标系得到的触摸点称之为逻辑触摸点。

图3示出了基于对垂直坐标系顺时针旋转后的斜坐标系的扫描示意图，图4示出了基于对垂直坐标系逆时针旋转后的斜坐标系的扫描示意图，其中，进行顺时针旋转的预设顺时针角度、进行逆时针旋转的预设逆时针角度，可以依据需要自由设定，预设顺时针角度与预设逆时针角度可以相同，也可以不相同，仅受红外发射管的最大发射角度的限制。

以图1中所示的基于垂直坐标系的扫描结果为例，结合图3、图4的斜坐标系的扫描结果，可得出图5所示的各逻辑触摸点附近的红外扫描光线示意图，出于简便描述的目的，图5中仅示出了其中的被遮挡光线的示意图。为便于区分，图示中采用了不同的线条来对三个坐标系的光线进行表示。

随后，依据得到的红外扫描光线，确定这些红外扫描光线中分别与各逻辑触摸点最近的四条斜线，并分别确定各逻辑触摸点至相近的四条斜线的点线距离D1、D2、D3、D4，这四条斜线，是分别在两个斜坐标系的横、纵方向上红外扫描光线中最近的扫描光线。

其中，这里的点线距离D1、D2、D3、D4，可以是指点到直线的距离。具体的处理过程中，可以是先计算出点到各斜线的距离，然后确定出距离最小的四条斜线、及当前逻辑触摸点至这四条斜线的点线距离。

考虑到在本发明方案中，在同一个斜坐标系中，在同一方向上的、相互平行的所有斜线中，如果斜线与当前逻辑触摸点的距离最近，那么它与该逻辑触摸点在横纵向坐标系的延伸线上的交点与该逻辑触摸点的距离也是最近的，因此，为了避免点到直线的距离的计算的复杂性，可以通过逻辑触摸点到斜线与逻辑触摸点在横纵向坐标系的延伸线上的交点的距离来做判定，因此，在本发明方案中所提及的点线距离，既可以指代点到直线的距离(逻辑触摸点到斜线的距离)，也可以指代逻辑触摸点到斜线与逻辑触摸点在横纵向坐标系的延伸线上的交点的距离。在点线距离指代逻辑触摸点到斜线与逻辑触摸点在横纵向坐标系的延伸线的交点的距离的情况下，无需计算点到直线的距离，可直接依据斜线与逻辑触摸点所在横纵坐标系的延长线的交点进行判定，可以在一定程度上减少计算的复杂性。

以图1中所示的逻辑触摸点的A点为例，图6中示出了逻辑触摸点A至与其最靠近的四条斜线的点线距离D1、D2、D3、D4的示意图，可以看出，这里的点线距离指代的是逻辑触摸点到斜线与逻辑触摸点在横纵向坐标系的延伸线的交点的距离。图示中，为了能够很好的说明逻辑触摸点至斜线之间的距离，图示中是以点至斜线有一定的距离来进行说明，在距离最短的情况下，斜线可直接穿过该逻辑触摸点A，使得距离为0。

为了能够将逻辑触摸点A与其他逻辑触摸点进行区分，将逻辑触摸点A至与其最靠近的四条斜线的距离分别记为D1A、D2A、D3A、D4A。类似地，将逻辑触摸点B至与其最靠近的四条斜线的距离分别记为D1B、D2B、D3B、D4B，将逻辑触摸点C至与其最靠近的四条斜线的距离分别记为D1C、D2C、D3C、D4C，将逻辑触摸点D至与其最靠近的四条斜线的距离分别记为D1D、D2D、D3D、D4D。

随后，计算各距离的和值，分别记为：

SA＝D1A+D2A+D3A+D4A

SB＝D1B+D2B+D3B+D4B

SC＝D1C+D2C+D3C+D4C

SD＝D1D+D2D+D3D+D4D

然后对上述得到的SA、SB、SC、SD按大小进行排序，将数值最小的N个触摸点判定为实际触摸点，其他的为伪触摸点。

这里的N指代的是实际触摸点个数，实际触摸点个数N的判定，可以依据多种方式进行判定，在其中一种方式中，可以依据三个坐标系中、6个方向上的红外接收管被遮挡的段数来进行确定，以图7所示的有4个实际触摸点为例，4个实际触摸点组成一个矩形，在直接坐标系的两个方向上，都只会有两段红外接收管被遮挡。而在顺时针旋转后的斜坐标系中，图示的横向方向上，则会有四段红外接收管被遮挡，也就是说，在三个坐标系的6个方向上的红外接收管，总有一个方向上会被遮挡4段红外接收管，因此，可将三个坐标系的6个方向中被遮挡的红外接收管的段数最多的个数确定为实际触摸点的个数。

对实际触摸点个数N的判定过程，可以在上述三个坐标系的红外扫描之后的任何时刻进行：例如，在进行三个坐标系的红外扫描之后就进行判定，或者在得出触摸点个数超过1个之后进行判定，或者在上述计算和值的过程中同步进行对实际触摸点个数的判定，在上述得到和值之后，直接依据得出的实际触摸点个数对伪点进行排除，或者也可以是在得出和值之后，再对实际触摸点个数进行判定，然后再对伪点进行排除。

对于处于斜坐标系的坐标范围内的逻辑触摸点，依据这里计算得到的和值已经足以判定出哪些触摸点是实际的触摸点，哪些是伪触摸点。

然而，由于不同坐标系的扫描时间的差异，即垂直坐标系、顺时针旋转后的斜坐标系、逆时针旋转后的斜坐标系通常并不是在同一时刻进行扫描，那么，对于快速运动的触摸点，可能会出现图8所示的偏移情况，若这种情况存在，上述两种排序判定方式将不足以对伪点进行判定。

为此，本发明方案考虑触摸点快速移动的影响，将和值修正为：

SA＝D1A+D2A+D3A+D4A+F(D1A、D2A、D3A、D4A)

SB＝D1B+D2B+D3B+D4B+F(D1B、D2B、D3B、D4B)

SC＝D1C+D2C+D3C+D4C+F(D1C、D2C、D3C、D4C)

SD＝D1D+D2D+D3D+D4D+F(D1D、D2D、D3D、D4D)

以逻辑触摸点A为例，上述F(D1A、D2A、D3A、D4A)代表的是根据D1A、D2A、D3A、D4A确定的移动附加值，该移动附加值可以是D1A、D2A、D3A、D4A中的最大值、第预设个数个的最大值、或者由D1A、D2A、D3A、D4A综合确定的加权值。优选情况下，可将D1A、D2A、D3A、D4A中的最大值确定为移动附加值。

然后对上述得到的SA、SB、SC、SD按大小进行排序，将数值最小的N个逻辑触摸点判定为实际触摸点，其他的为伪触摸点。

上述具体实施例的图示说明中，是以有两个实际触摸点进行说明，在具有更多个数的实际触摸点的情况下，具体原理与上述相同，在此不予赘述。

根据上述本发明的基于斜坐标系的红外触摸屏触摸定位方法，本发明还提供一种基于斜坐标系的红外触摸屏触摸定位装置，如图9所示，是本发明的基于斜坐标系的红外触摸屏触摸定位装置实施例的结构示意图，其包括有：

红外扫描单元201，用于对红外触摸屏的每个工作周期，进行三个坐标系的红外扫描，这里的三个坐标系包括：垂直坐标系、对垂直坐标系顺时针旋转预设顺时针角度后的斜坐标系、对垂直坐标系逆时针旋转预设逆时针角度后的斜坐标系；

实际触摸点个数判定单元202，用于确定实际触摸点个数；

触摸点分析单元203，用于根据垂直坐标系的红外扫描结果，判断是否有触摸点存在，并在判定有触摸点存在时，判断触摸点的个数是否超过1个，并在判定超过1个时，根据垂直坐标系，确定数个逻辑触摸点；

点线距离确定单元204，用于根据红外扫描单元201的三个坐标系的红外扫描结果，确定各逻辑触摸点至最相近的四条斜线的点线距离D1、D2、D3、D4；

和值计算单元205，用于针对每个逻辑触摸点，分别计算对应的点线距离D1、D2、D3、D4与由D1、D2、D3、D4确定的移动附加值的和值；

实际触摸点确定单元206，用于将上述实际触摸点个数个最小和值对应的逻辑触摸点确定为实际触摸点。

需要说明的是，图示中，是以实际触摸点个数判定单元202与红外扫描单元201、触摸点分析单元203、实际触摸点确定单元206连接进行说明，以表示在三个坐标系扫描且判定有超过1个触摸点之后、在计算和值的过程中同时对实际触摸点个数进行判定，这种同步处理的方式，可以避免在只有一个触摸点的情况下也进行这种判定，且在一定程度上减少系统处理时间、提高处理效率。当然，根据实际情况，也可以将实际触摸点个数判定单元设置在系统中的其他位置 ，例如红外扫描单元201与触摸点分析单元203之间、触摸点分析单元203与点线距离确定单元204之间、和值计算单元205与实际触摸点确定单元206之间等等，根据具体需要可以做不同的设置。

本发明的基于斜坐标系的红外触摸屏触摸定位装置中的其他技术特征与上述本发明的基于斜坐标系的红外触摸屏触摸定位方法中的相同，在此不予赘述。

以上所述的本发明实施方式，仅仅是对本发明的较佳实施例的详细说明，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于斜坐标系的红外触摸屏触摸定位方法，其特征在于，包括步骤：

对于红外触摸屏的每个工作周期，进行三个坐标系的红外扫描，所述三个坐标系包括：垂直坐标系、对垂直坐标系顺时针旋转预设顺时针角度后的斜坐标系、对垂直坐标系逆时针旋转预设逆时针角度后的斜坐标系；

根据垂直坐标系的红外扫描结果，判断是否有触摸点存在；

若有，判断触摸点的个数是否超过1个；

若超过，根据垂直坐标系，确定数个逻辑触摸点；

根据上述三个坐标系的红外扫描结果，确定各逻辑触摸点至最相近的四条斜线的点线距离D1、D2、D3、D4；

针对每个逻辑触摸点，分别计算对应的点线距离D1、D2、D3、D4与由D1、D2、D3、D4确定的移动附加值的和值，并将实际触摸点个数个最小和值对应的逻辑触摸点确定为实际触摸点。

2.根据权利要求1所述的基于斜坐标系的红外触摸屏触摸定位方法，其特征在于，所述实际触摸点个数为三个坐标系的6个方向中红外接收管被遮挡的段数最多的个数。

3.根据权利要求1所述的基于斜坐标系的红外触摸屏触摸定位方法，其特征在于：所述移动附加值是点线距离D1、D2、D3、D4中的最大值。

4.根据权利要求1所述的基于斜坐标系的红外触摸屏触摸定位方法，其特征在于：

所述点线距离为逻辑触摸点到斜线的垂直距离；

或者

所述点线距离为逻辑触摸点到斜线与逻辑触摸点在横纵向坐标系的延伸线上的交点的距离。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的基于斜坐标系的红外触摸屏触摸定位方法，其特征在于，所述预设顺时针角度与所述预设逆时针角度相同。

6.一种基于斜坐标系的红外触摸屏触摸定位装置，其特征在于，包括：

红外扫描单元，用于对红外触摸屏的每个工作周期，进行三个坐标系的红外扫描，所述三个坐标系包括：垂直坐标系、对垂直坐标系顺时针旋转预设顺时针角度后的斜坐标系、对垂直坐标系逆时针旋转预设逆时针角度后的斜坐标系；

实际触摸点个数判定单元，用于确定实际触摸点个数；

触摸点分析单元，用于根据垂直坐标系的红外扫描结果，判断是否有触摸点存在，并在判定有触摸点存在时，判断触摸点的个数是否超过1个，并在判定超过1个时，根据垂直坐标系，确定数个逻辑触摸点；

点线距离确定单元，用于根据红外扫描单元的三个坐标系的红外扫描结果，确定各逻辑触摸点至最相近的四条斜线的点线距离D1、D2、D3、D4；

和值计算单元，用于针对每个逻辑触摸点，分别计算对应的点线距离D1、D2、D3、D4与由D1、D2、D3、D4确定的移动附加值的和值；

实际触摸点确定单元，用于将实际触摸点个数个最小和值对应的逻辑触摸点确定为实际触摸点。

7.根据权利要求6所述的基于斜坐标系的红外触摸屏触摸定位装置，其特征在于，所述实际触摸点个数判定单元将三个坐标系的6个方向中被遮挡的红外接收管的段数最多的个数确定为实际触摸点个数。

8.根据权利要求6所述的基于斜坐标系的红外触摸屏触摸定位装置，其特征在于：所述移动附加值是D1、D2、D3、D4中的最大值。

9.根据权利要求6所述的基于斜坐标系的红外触摸屏触摸定位装置，其特征在于：

所述点线距离为逻辑触摸点到斜线的垂直距离；

或者

所述点线距离为逻辑触摸点到斜线与逻辑触摸点在横纵向坐标系的延伸线上的交点的距离。

10.根据权利要求6至9任意一项所述的基于斜坐标系的红外触摸屏触摸定位装置，其特征在于，所述预设顺时针角度与所述预设逆时针角度相同。

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