CN103034375B - 光学触摸图像最优起始行的选取方法 - Google Patents

Abstract

光学触摸图像最优起始行的选取方法，其功能模块包括：光学传感器信号处理单元、图像信号接口单元、图像最优起始行自动调节单元和光学传感器标定单元。最优起始行的选取方法，包括以下步骤：采集、处理和传送触摸屏显示的图像信号；根据图像信号，对图像最优起始行进行自动选取；根据图像信号，对图像最优起始行进行自动选取。由于采用自适应调节方法，解决了在复杂环境下，图像起始行选取困难的问题。本方法的鲁棒性得到了显著的提高，使其光学传感器标定更加稳定，实时性强，提取精度高，易操作。在安装触摸屏时，无需对触摸屏的安装环境进行光照等因素的评价，不必考虑触摸屏的安装环境，尤其在工业量产模式下，本发明更容易实现，量产效率高。

Description

光学触摸图像最优起始行的选取方法

技术领域

本发明涉及光学触摸技术，尤其涉及一种采用自动选取的光学触摸图像最优起始行的选取方法。

背景技术

目前国内市场的主流触摸技术当以矢量压力传感技术、电阻技术、红外线技术、电容技术、触摸表面声波技术为主，虽然这些触摸技术各有所长，但是，都或多或少存在着许多技术上的问题且难以解决。而光学触摸屏的出现基本解决了众多触摸屏的难题，并且具有领导未来触摸市场的优越条件。光学触摸技术是一种不同于其它现有触摸技术的新技术，光学传感器对细致的动作反应快速，让操作者的操作更轻快，流畅，准确。光学模组可精准地检测出操作者的多个手指或其它触摸操作体的位置，可使操作者能够在触摸屏上实施多种操作。现有的光学触摸屏结构，主要包括发光组件、光学传感器信号处理单元、图像处理单元和显示单元。

影响光学触摸性能的关键因素之一是光学传感器标定性能的高低，然而，光学传感器图像最优起始行的选取对其标定性能起着较为重要的作用。对图像最优起始行的选取，目前主要采用手动调节方法，图1为目前主要采用的光学传感器标定图像最优起始行手动调节原理框图，其功能模块包括：光学传感器信号处理单元1‘、图像信号接口单元2‘、图像最优起始行手动调节单元3‘和光学传感器标定单元4‘。其中，光学传感器信号处理单元1‘，一般采用CCD摄像头或者CMOS摄像头，用于采集并处理触摸屏显示的图像信号；其中，图像信号接口单元2‘，接收光学传感器信号处理单元1‘的感知图像信号，并将感知图像信号传入图像最优起始行手动调节单元3‘；其中，图像最优起始行手动调节单元3‘，根据所接收的感知图像信号，对图像最优起始行进行选取；其中，光学传感器标定单元4‘，对所选取的图像最优区域，进行光学传感器标定。但是，在实际操作中发现，采用这种起始行手动调节方法，选取精度不高，特别是在光学传感器安装不平整、光照干扰影响较为严重的环境下，图像最优起始行选取的精度更差；而且，由于采用人工手动调节，灵活性不强，在工业大规模量产环境下，该方法不容易操作，况且时间开销也比较大。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种采用自适应调节的光学传感器标定图像最优起始行的提取方法，可以根据特定环境，自动选取出图像最优起始行。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：光学触摸图像最优起始行的选取方法，其功能模块包括：光学传感器信号处理单元、图像信号接口单元、图像最优起始行自动调节单元和光学传感器标定单元，最优起始行的选取方法，包括以下步骤：

1)采集、处理和传送触摸屏显示的图像信号；

2)根据图像信号，对图像最优起始行进行自动选取；

3)根据图像信号，对图像最优起始行进行自动选取；

所述步骤2)主要包括：根据图像信号，评价光照环境；计算光照强度因子K；根据光照强度因子K，选取图像最优起始行；

所述评价光照环境是，将感知图像分为每连续M行为一组，分别对其图像的光照环境进行评价。

优选地，所述计算光照强度因子K，主要步骤包括：将M行图像均分成N段，将每M行N段的最亮行的灰度值累加，其累加计算的结果，确定为光照强度因子K。

优选地，根据光照强度因子K，经遍历图像和计算，得出标定图像最优起始行位置。

与现有技术相比，本发明技术方案的技术效果是：光学触摸图像最优起始行的选取方法，采用自适应调节方法，解决了在复杂环境下，图像起始行选取困难的问题。本方法的鲁棒性得到了显著的提高，使其光学传感器标定更加稳定，实时性强，提取精度高，易操作。在安装触摸屏时，无需对触摸屏的安装环境进行光照等因素的评价，所以不必考虑触摸屏的安装环境，尤其在工业量产模式下，本发明更容易实现，量产效率高。

附图说明

图1为现有的光学传感器标定图像最优起始行手动调节原理框图；

图2为本发明光学传感器标定图像最优起始行手自动调节原理框图；

图3为图2中的光学传感器标定图像最优起始行自动调节工作流程图。

具体实施方式

以下将结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

光学传感器标定是光学触摸的关键技术，而影响标定技术的关键因素之一就是光学传感器图像最优起始行的选取，

图1示出现有的光学传感器标定图像最优起始行手动调节方法，而与之相比，本发明的光学传感器标定图像最优起始行调节是采用自适应调节方法，要方便、灵活得多。

如图2所示，本发明光学传感器标定图像最优起始行手自动调节结构，其功能模块包括：光学传感器信号处理单元1、图像信号接口单元2、图像最优起始行自动调节单元3和光学传感器标定单元4。

本发明最优起始行的选取方法，选取步骤包括：借助于光学传感器信号处理单元1，采集并处理触摸屏显示的图像信号；借助于图像信号接口单元2，接收并传送感知图像信号；借助于图像最优起始行自动调节单元3，根据传送来的图像信号，自动选取图像最优起始行；借助于光学传感器标定单元4，对所选取的图像最优区域，进行光学传感器标定。接着，将图像最优起始行选取后的数据，下载到信号存储单元。

图3示出图2中的光学传感器标定图像最优起始行自动调节的工作流程。触摸屏装置进行上电，启动光学传感器，系统的图像最优起始行调节单元3会自动启动。本发明光学传感器标定图像最优起始行的选取过程主要分为三步进行，即：评价光照环境；计算光照强度因子K；选取图像最优起始行。

评价光照环境

根据图像信号，评价光照环境。评价时，将光学传感器感知图像分为每连续M行为一组，分别对每组图像的光照环境进行评价，其中，M选取大于1的整数。

计算光照强度因子K

---将每M行图像均分成N段，其中，N可取5、6、7…18、19、20之一；

---找出每一段的M行中最亮的相应行，将每M行的每一段的最亮行的灰度值累加；

---将每M行N段的最亮行的灰度值累加，其累加计算的结果，确定为光照强度因子K。

选取图像最优起始行

---分别计算出，前、后临近两组M行图像的光照强度因子

---计算出，两组M行图像的光照强度因子之间的差值Diff，所述差值Diff，由下列公式(1)计算得出：

式中：分别为图像后一M行组的光照强度因子和图像前一M行组的光照强度因子；

---通过对光学传感器的感知图像进行从上向下遍历，找出Diff大于0的图像行位置，就是标定图像最优起始行位置。

至此，光学传感器标定图像最优起始行的选取过程结束。

根据图像最优起始行，继而选取图像最优区域，经光学传感器标定单元4进行标定，再将选取后的图像数据，下载到信号存储单元，进行存储。

由于本发明采用自适应调节，所以不必考虑触摸屏的安装环境，不用人工手动提取图像最优起始行，特别是在工业量产模式下，使用起来更加方便

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.光学触摸图像最优起始行的选取方法，其功能模块包括：光学传感器信号处理单元、图像信号接口单元、图像最优起始行自动调节单元和光学传感器标定单元，最优起始行的选取方法，包括以下步骤：

1)采集、处理和传送触摸屏显示的图像信号；

2)根据图像信号，对图像最优起始行进行自动选取；

3)对所选取的图像最优信息，进行光学传感器标定；

所述步骤2)主要包括：

---根据图像信号，评价光照环境；

---计算光照强度因子K；

---根据光照强度因子K，选取图像最优起始行；

所述评价光照环境是，将感知图像分为每连续M行为一组，分别对其图像的光照环境进行评价，其中，M选取大于1的整数。

2.根据权利要求1所述的最优起始行的选取方法，其中，所述计算光照强度因子K，主要步骤包括：

---将每M行图像均分成N段，其中，N选取5、6、7…18、19、20之一；

---将每M行的每一段的最亮行的灰度值累加；

---将每M行N段的最亮行的灰度值累加，其累加计算的结果，确定为光照强度因子K。

3.根据权利要求2所述的最优起始行的选取方法，其中，所述选取图像最优起始行，主要步骤包括：

---分别计算出，前、后临近两组M行图像的光照强度因子K_前、K_后；

---计算出，两组M行图像的光照强度因子K_前、K_后之间的差值Diff，所述差值Diff，由下列公式(1)计算得出：

Diff＝K_后-K_前 (1)

式中：K_后，K_前分别为图像后一M行组的光照强度因子和图像前一M行组的光照强度因子；

---通过对光学传感器的感知图像进行从上向下遍历，找出Diff大于0的图像行位置，就是标定图像最优起始行位置。