CN102479006A - 校正感兴趣区域的方法及其相关光学触控模块 - Google Patents

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Abstract

一种校正感兴趣区域的方法应用于一屏幕的一触控面上的触控定位，该方法包含有朝该触控面撷取至少一触控区域图像、于该触控区域图像上设定一预设感兴趣区域、于该触控区域图像的该预设感兴趣区域内进行边界识别以产生一实际感兴趣区域，以及记录该实际感兴趣区域。

Description

校正感兴趣区域的方法及其相关光学触控模块
技术领域
本发明关于一种校正方法及其相关光学触控模块，尤指一种校正感兴趣区域的方法及其相关光学触控模块。
背景技术
以一般光学触控模块而言，触控点的定位都是由比对触控物在触控区域图像中与屏幕边框的相对位置而得，而运算效能的优劣，往往取决于用来与触控物进行相对位置比对的感兴趣区域(Region of Interest，ROI)是否与屏幕边框轮廓相符合而定。感兴趣区域选取得好，光学触控模块的数据运算处理就可以有效地利用在感兴趣区域上，从而节省处理不感兴趣的图像区域的运算时间，如此一来即可有效提升光学触控模块在触控定位上的运算效能。
一般来说，上述感兴趣区域的设定多为手动调整，所以在光学成像条件不同的情况下，感兴趣区域就会因成像条件的不同而有所差异，此即导致每一光学触控模块在出厂时都要进行一次感兴趣区域的调整，而且常会因为光学成像非线性的变化而造成感兴趣区域调整非常困难。另外，在光学触控模块使用一段时间后，原本预设的感兴趣区域常会因外在因素(如光学触控模块遭受碰撞而导致元件位置偏离等)而导致区域范围不再适用或偏移等情况，从而产生触控定位错误或不够灵敏等问题，故往往需要重新设定感兴趣区域，此即会造成光学触控模块在实际应用上的诸多不便。
发明内容
因此，本发明提供一种校正感兴趣区域的方法及其相关光学触控模块，藉以解决上述的问题。
本发明提供一种校正感兴趣区域的方法，其应用于一屏幕的一触控面上的触控定位，该方法包含有朝该触控面撷取至少一触控区域图像、于该触控区域图像上设定一预设感兴趣区域、于该触控区域图像的该预设感兴趣区域内进行边界识别以产生一实际感兴趣区域，以及记录该实际感兴趣区域。
本发明还提供一种可校正感兴趣区域的光学触控模块，其包含有一屏幕、至少一图像撷取装置，以及一图像处理装置。该屏幕具有一触控面；该图像撷取装置设置于该屏幕上，该图像撷取装置用来朝该触控面撷取一触控区域图像；该图像处理装置设置于该屏幕内且电连接于该图像撷取装置，该图像处理装置包含有一处理单元、一边界识别单元以及一记录单元。该处理单元用来于该触控区域图像上设定一预设感兴趣区域；该边界识别单元用来于该预设感兴趣区域内进行边界识别以产生一实际感兴趣区域；该记录单元用来记录该实际感兴趣区域。
综上所述，本发明利用边界识别的图像处理步骤以于预设感兴趣区域内进一步地撷取出实际感兴趣区域，由于经由边界识别处理后所撷取到的实际感兴趣区域可更加精准地对应到屏幕的边框图像，因此，本发明所提供的光学触控模块不仅可通过上述针对感兴趣区域的校正，从而提升其在图像处理上的运算效能以及解决需手动设定感兴趣区域的问题，除此之外，其根据实际感兴趣区域所进行的光学触控定位亦可具有更高的准确度。
附图说明
图1为本发明光学触控模块的示意图。
图2为图1的图像处理装置的功能方块示意图。
图3为本发明利用图1的光学触控模块校正感兴趣区域的方法的流程图。
[主要元件标号说明]
10    光学触控模块            12    屏幕
14    图像撷取装置            16    图像处理装置
18    触控面                  20    处理单元
22    边界识别单元            24    记录单元
步骤300、302、304、306、308
具体实施方式
请参阅图1，其为本发明一光学触控模块10的示意图，由图1可知，光学触控模块10包含有一屏幕12、至少一图像撷取装置14(于图1中显示二个)，以及一图像处理装置16。屏幕12具有一触控面18，以供使用者进行触控操作。在此实施例中，图像撷取装置14以面向触控面18的方式分别设置于屏幕12的左右顶角上，藉以撷取相对应的触控区域图像，以供后续进行一触控物(如触控笔、使用者的手指等)于屏幕12的触控面18上的光学触控定位之用，其中，图像撷取装置14较佳地为一摄影机。
请参阅图2，其为图1的图像处理装置16的功能方块示意图，图像处理装置16是设置于屏幕12上且电连接于图像撷取装置14，由图2可知，图像处理装置16包含有一处理单元20、一边界识别单元22以及一记录单元24，其中图像处理装置16可为一硬件、一软件或一固件，藉以进行相关的图像运算处理。处理单元20用来在图像撷取装置14所撷取到的触控区域图像上设定相对应的预设感兴趣区域以及用来根据经由边界识别单元22识别而得的实际感兴趣区域进行光学触控定位。边界识别单元22用来在所设定的预设感兴趣区域内进行边界识别，而记录单元24则是用来记录经由边界识别单元22的图像识别处理后所产生的实际感兴趣区域，以做为后续校正感兴趣区域或光学触控定位的参考依据。
接着，请同时参阅图1、图2以及图3，图3为本发明利用图1的光学触控模块10校正感兴趣区域的方法的流程图，该方法包含有下列步骤。
步骤300：启动光学触控模块10；
步骤302：图像撷取装置14朝屏幕12的触控面18撷取一触控区域图像；
步骤304：处理单元20于该触控区域图像内设定一预设感兴趣区域；
步骤306：边界识别单元22于该触控区域图像的该预设感兴趣区域内进行边界识别以产生一实际感兴趣区域；
步骤308：记录单元24记录该实际感兴趣区域。
以下就上述步骤并仅针对图1所示的位于屏幕12的右顶角上的图像撷取装置14与图像处理装置16之间的图像运算处理进行说明，至于位于屏幕12的左顶角上的图像撷取装置14与图像处理装置16之间的图像运算处理，其可以此类推，故于此不再赘述。当使用者欲操作光学触控模块10时，首先须先启动光学触控模块10(步骤300)，此时，图像撷取装置14就会朝屏幕12的触控面18撷取相对应的该触控区域图像(步骤302)，其中，该触控区域图像为从图1所示的屏幕12的右顶角的视角所撷取到的图像，其会包含有屏幕12的边框图像。接着在步骤304中，处理单元20就会在图像撷取装置14所撷取到的该触控区域图像内设定该预设感兴趣区域，此处所提及的该预设感兴趣区域为大致涵盖有屏幕12的边框图像的一概略估定区域。
在于该触控区域图像内设定出该预设感兴趣区域之后，边界识别单元22即会在该预设感兴趣区域内进行边界识别的图像运算处理(步骤306)，藉以撷取出对应屏幕12的边框图像的实际边界，也就是步骤306中所提及的该实际感兴趣区域。值得注意的是，步骤306中所采用的边界识别方法是常见于先前技术中，在此实施例中，边界识别单元22可依序执行边缘检测(edgedetection)、边缘细化(edge thinning)以及直线逼近(line fitting)以产生该实际感兴趣区域，但不受此限，举例来说，边界识别单元22亦可改采用其它边界识别方法、或是仅执行边缘检测的图像处理，或是省略直线逼近的图像处理。至于所提及的边缘检测、边缘细化以及直线逼近，其为常见的图像处理方法，故其相关描述于此不再说明。
最后，在依序执行上述步骤之后，图像处理装置16可利用记录单元24记录该实际感兴趣区域(步骤308)，其中，记录单元24较佳地为一可储存数据的存储器。值得一提的是，由于光学成像非线性的变化，经由上述步骤所得到的该实际感兴趣区域通常为一歪斜条状区域，因此，为了增进后续根据该实际感兴趣区域所进行的图像处理与触控定位的数据运算效率，在记录该实际感兴趣区域的过程中，处理单元20可先针对该实际感兴趣区域进行正规化处理，藉以将该实际感兴趣区域转换为一矩形感兴趣区域，也就是将上述歪斜条状区域调校成一矩形条状区域，之后再储存于记录单元24中。记录单元24亦可不经过上述的图像正规化处理而直接记录具有歪斜条状区域的该实际感兴趣区域，至于采用何种方式，端视光学触控模块10的实际应用而定。
上述记录单元24所记录的该实际感兴趣区域可应用于光学触控模块10的后续图像相关处理上。举例来说，在调校感兴趣区域方面，光学触控模块10可在每次启动后自动执行上述步骤以针对感兴趣区域进行最佳化的校正，因此，即使在经过一段时间使用后因外在因素(如光学触控模块10遭受碰撞而导致元件位置偏离等)而造成感兴趣区域不适用或偏移等情况，光学触控模块10仍然可通过上述自动化校正而撷取到精准对应屏幕12的边框图像的感兴趣区域，藉以避免因感兴趣区域不适用或偏移所带来的不必要的图像区域运算或是定位错误等问题，从而提升其在图像处理上的运算效能。除此之外，若是图像撷取装置14使用广角镜头撷取触控区域图像，则会在屏幕12的边框图像的边缘处发生图像歪斜变形而偏离原本所设定的感兴趣区域的外，故会产生因边框图像的边缘与感兴趣区域不一致所带来的错误运算，此时，若是改以记录单元24所记录的该实际感兴趣区域取代原本所设定的感兴趣区域，由于通过边界识别处理所撷取到的该实际感兴趣区域的边界可精准对应到在触控区域图像内屏幕12的边框轮廓，因此即可避免上述边框图像偏离感兴趣区域之外的情况发生，进而提升光学触控模块10在边缘触控定位上的准确度。
而在光学触控定位方面，由于在此实施例中，光学触控模块10以利用设置于屏幕12左右顶角上的图像撷取装置14分别撷取触控区域图像，以及利用处理单元20比对触控区域图像内触控物与实际感兴趣区域的相对位置并根据三角函数进行触控物的位置计算的方式，来完成触控物相对于触控面18的平面定位，再加上由上述可知，记录单元24所储存于内的该实际感兴趣区域的边界可精准对应到在触控区域图像内屏幕12的边框轮廓，因此，处理单元20根据该实际感兴趣区域所进行的光学触控定位即可具有高准确度。此外，上述产生实际感兴趣区域的方法可不限应用于图像撷取式光学触控模块上，也就是说，其亦可应用于其它同样利用触控物与感兴趣区域的位置比对来完成触控物的平面定位的光学触控模块上，如光强度感应式光学触控模块。
相较于先前技术，本发明利用边界识别的图像处理步骤以于预设感兴趣区域内进一步地撷取出实际感兴趣区域，由于经由边界识别处理后所撷取到的实际感兴趣区域可更加精准地对应到屏幕的边框图像，因此，本发明所提供的光学触控模块不仅可通过上述针对感兴趣区域的校正，从而提升其在图像处理上的运算效能以及解决需手动设定感兴趣区域的问题，除此之外，其根据实际感兴趣区域所进行的光学触控定位亦可具有更高的准确度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (13)

1.一种校正感兴趣区域的方法，其应用于一屏幕的一触控面上的触控定位，该方法包含有：
朝该触控面撷取至少一触控区域图像；
于该触控区域图像上设定一预设感兴趣区域；
于该触控区域图像的该预设感兴趣区域内进行边界识别以产生一实际感兴趣区域；以及
记录该实际感兴趣区域。
2.根据权利要求1所述的方法，其中于该预设感兴趣区域内进行边界识别以产生该实际感兴趣区域包含有：
于该预设感兴趣区域内执行边缘检测以产生该实际感兴趣区域。
3.根据权利要求2所述的方法，其中于该预设感兴趣区域内进行边界识别以产生该实际感兴趣区域包含有：
于执行边缘检测后在该预设感兴趣区域内执行边缘细化以产生该实际感兴趣区域。
4.根据权利要求3所述的方法，其中于该预设感兴趣区域内进行边界识别以产生该实际感兴趣区域包含有：
于执行边缘细化后在该预设感兴趣区域内执行直线逼近以产生该实际感兴趣区域。
5.根据权利要求1所述的方法，其中记录该实际感兴趣区域包含有：
针对该实际感兴趣区域进行正规化处理以产生一矩形感兴趣区域；以及
记录该矩形感兴趣区域。
6.根据权利要求1所述的方法，其还包含有：
根据该实际感兴趣区域进行一触控物于该屏幕的该触控面上的光学触控定位。
7.一种可校正感兴趣区域的光学触控模块，其包含有：
一屏幕，其具有一触控面；
至少一图像撷取装置，其设置于该屏幕上，该图像撷取装置用来朝该触控面撷取一触控区域图像；以及
一图像处理装置，其设置于该屏幕内且电连接于该图像撷取装置，该图像处理装置包含有：
一处理单元，其用来于该触控区域图像上设定一预设感兴趣区域；
一边界识别单元，其用来于该预设感兴趣区域内进行边界识别以产生一实际感兴趣区域；以及
一记录单元，其用来记录该实际感兴趣区域。
8.根据权利要求7所述的光学触控模块，其中该边界识别单元用来于该预设感兴趣区域内执行边缘检测以产生该实际感兴趣区域。
9.根据权利要求8所述的光学触控模块，其中该边界识别单元用来于执行边缘检测后在该预设感兴趣区域内执行边缘细化以产生该实际感兴趣区域。
10.根据权利要求9所述的光学触控模块，其中该边界识别单元用来于于执行边缘细化后在该预设感兴趣区域内执行直线逼近以产生该实际感兴趣区域。
11.根据权利要求7所述的光学触控模块，其中该处理单元还用来针对该实际感兴趣区域进行正规化处理以产生一矩形感兴趣区域，该记录单元用来记录该矩形感兴趣区域。
12.根据权利要求7所述的光学触控模块，其中该处理单元还用来根据该实际感兴趣区域进行一触控物于该屏幕的该触控面上的光学触控定位。
13.根据权利要求7所述的光学触控模块，其中该图像撷取装置为一摄影机。
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