CN103237176B - 光学成像触摸框的光源亮度调整方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光学成像触摸框的光源亮度调整方法，包括：调整触摸框上的光源亮度，获取摄像头采集的光强信号波形的最大值不大于预设最大值时光源亮度的上限值；获取摄像头采集的光强信号波形的最小值不小于预设最小值时光源亮度的下限值；调整触摸框上的光源亮度，使各个像素点所对应的光强信号波形值的平均值与预设均值之间的差距小于或者等于预设差值。此外，还公开了一种光学成像触摸框的光源亮度调整装置。本发明在上限和下限所限定的范围内，利用一个预设均值去调整摄像头所采集的光强信号波形，可使触摸框光源亮度调整后的光强信号波形能较统一地处于一个水平上，减小了波形差异，降低了处理器对摄像头采样信号的处理难度。

Description

光学成像触摸框的光源亮度调整方法及装置

技术领域

本发明涉及光学成像触摸框技术领域，尤其涉及一种光学成像触摸框的光源亮度调整方法和一种光学成像触摸框的光源亮度调整装置。

背景技术

光学成像触摸屏是一种在屏幕的两个角上安装摄像头（例如红外摄像头），通过触摸物在两个摄像头中的位置信息来计算得出触摸点位置的触摸屏。对于光学成像触摸框而言，摄像头采集的光强信号波形必须在一定的范围内才能使触摸框正常使用。通过调整电流的大小来调整光源的亮度，可以实现对摄像头采集的光强信号波形的调整。目前对摄像头采集的光强信号波形的调整，一般是通过设置最大值和最小值的方式来限定，使得光强信号波形处在最大值和最小值的范围内。这种做法虽然可限定光强信号波形处于控制范围内，但每次调整后的波形差别很大，无法处于一个较统一的水平上。这样带来的后果是在对触摸框调整完毕后，在后续的使用过程中光强信号波形很容易突破原先设定的最大值或最小值，并且增加了处理器对摄像头采样信号的处理难度。

发明内容

基于此，本发明提供了一种光学成像触摸框的光源亮度调整方法和一种光学成像触摸框的光源亮度调整装置。

一种光学成像触摸框的光源亮度调整方法，包括以下步骤：

调整触摸框上的光源亮度，获取摄像头采集的光强信号波形的最大值不大于预设最大值时光源亮度的上限值；

调整触摸框上的光源亮度，获取摄像头采集的光强信号波形的最小值不小于预设最小值时光源亮度的下限值；

在所述上限值和所述下限值的范围内调整触摸框上的光源亮度，使各个像素点所对应的光强信号波形值的平均值与预设均值之间的差距小于或者等于预设差值。

与一般技术相比，本发明光学成像触摸框的光源亮度调整方法根据预设的光强信号波形的最大值和最小值确定触摸框上光源亮度的上限和下限，在上限和下限所限定的范围内，利用一个预设均值去调整摄像头所采集的光强信号波形，将各个像素点所对应的光强信号波形值的平均值与预设均值之间的差距减小。本发明可使触摸框光源亮度调整后的光强信号波形能较统一地处于一个水平上，减小了波形差异，降低了处理器对摄像头采样信号的处理难度。

一种光学成像触摸框的光源亮度调整装置，包括上限值获取模块、下限值获取模块和差值调整模块；

所述上限值获取模块，用于调整触摸框上的光源亮度，获取摄像头采集的光强信号波形的最大值不大于预设最大值时光源亮度的上限值；

所述下限值获取模块，用于调整触摸框上的光源亮度，获取摄像头采集的光强信号波形的最小值不小于预设最小值时光源亮度的下限值；

所述差值调整模块，用于在所述上限值和所述下限值的范围内调整触摸框上的光源亮度，使各个像素点所对应的光强信号波形值的平均值与预设均值之间的差距小于或者等于预设差值。

与一般技术相比，本发明光学成像触摸框的光源亮度调整装置根据预设的光强信号波形的最大值和最小值确定触摸框上光源亮度的上限和下限，在上限和下限所限定的范围内，利用一个预设均值去调整摄像头所采集的光强信号波形，将各个像素点所对应的光强信号波形值的平均值与预设均值之间的差距减小。本发明可使触摸框光源亮度调整后的光强信号波形能较统一地处于一个水平上，减小了波形差异，降低了处理器对摄像头采样信号的处理难度。

附图说明

图1为本发明光学成像触摸框的光源亮度调整方法的流程示意图；

图2为触摸框上摄像头所采集到的一个光强信号波形示意图；

图3为一个下调后的光强信号波形示意图；

图4为一个上调后的光强信号波形示意图；

图5为一个平均值调整后的光强信号波形示意图；

图6为本发明光学成像触摸框的光源亮度调整装置的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及取得的效果，下面结合附图及较佳实施例，对本发明的技术方案，进行清楚和完整的描述。

请参阅图1，为本发明光学成像触摸框的光源亮度调整方法的流程示意图。本发明光学成像触摸框的光源亮度调整方法，包括以下步骤：

S101调整触摸框上的光源亮度，获取摄像头采集的光强信号波形的最大值不大于预设最大值时光源亮度的上限值；

S102调整触摸框上的光源亮度，获取摄像头采集的光强信号波形的最小值不小于预设最小值时光源亮度的下限值；

S103在所述上限值和所述下限值的范围内调整触摸框上的光源亮度，使各个像素点所对应的光强信号波形值的平均值与预设均值之间的差距小于或者等于预设差值。

步骤S101中，如果触摸框上有多个摄像头和多个光源，则选定待调整的摄像头及与其配套的光源，并调整该光源的亮度，关闭其它光源。这样可以唯一地确定该摄像头所对应的有效像素区间。每个像素点在摄像头采集的光强信号波形上都对应一个波形值，可以很容易地获取波形最大值。

步骤S102中，获取摄像头采集的光强信号波形的最小值的步骤与获取最大值的步骤类似，一般预设最大值和预设最小值可根据触摸框的结构和光源特性来确定。

步骤S103中，本领域技术人员可以采用各种方法使各个像素点所对应的光强信号波形值的平均值与预设均值之间的差距小于或者等于预设差值。例如，可以采用模拟仿真等方法，直接计算出满足要求的光源亮度值，然后将光源亮度设置为该值。

作为其中一个实施例，所述使各个像素点所对应的光强信号波形值的平均值与预设均值之间的差距小于或者等于预设差值的步骤，包括以下步骤：

如果在调整过程中，光强信号波形的最大值不大于所述上限值并且光强信号波形的最小值不小于所述下限值，则调整触摸框上的光源亮度，使各个像素点所对应的光强信号波形值的平均值与预设均值之间的差距小于或者等于预设差值；

否则，停止调整触摸框上的光源亮度。

这样做能确保光强信号波形位于预设最大值和预设最小值限定的范围之内，如果在该范围内各个像素点所对应的光强信号波形值的平均值能够足够贴近预设均值，则持续调整光源亮度。可保持良好的光强信号波形一致性。如果在该范围内各个像素点所对应的光强信号波形值的平均值无法达到与预设均值足够接近的位置，则光源亮度将停止在所述上限值或者所述下限值的位置。

作为其中一个实施例，在所述使各个像素点所对应的光强信号波形值的平均值与预设均值之间的差距小于或者等于预设差值的步骤中，所述各个像素点为触摸框上对应于所述摄像头的有效像素区间内的各个像素点。

触摸框上的每个摄像头对应一个有效像素区间，在该有效像素区间内各个像素点上的光强与光源亮度呈正相关。通过采集有效像素区间内的各个像素点的波形值，可准确地反映摄像头所获取到的光强信号，并减小了计算复杂度。

作为其中一个实施例，所述平均值为各个像素点所对应的光强信号波形值的算数平均值。

采用计算算数平均值的方式计算各个像素点所对应的光强信号波形值，有利于降低计算复杂度。

作为一个优选的实施例，请参阅图2，为触摸框上摄像头所采集到的一个光强信号波形示意图。

通过摄像头采集的光强信号波形，读取波形的所有的值；

求出波形的最大值，和设定的最大值进行比较，并进行调整，记录调整的上限值；例如，设定的最大值为200，通过对光源电流的减少，使波形整体下调，使得波形的最大值不超过200；请参阅图3，为一个下调后的光强信号波形示意图。

求出波形的最小值，和设定的最小值进行比较，并在上限值的范围内进行调整；例如，设定的最小值为30，通过对光源电流的增加，使波形整体上调，使得波形的最小值不小于30；请参阅图4，为一个上调后的光强信号波形示意图。

求出波形的所有值的平均值，和设定的均值进行比较，并在上下限值的范围内调整；例如，上图的波形的平均值为143.55，设定的均值是130，则减少光源电流，使波形整体下调，在上下限的范围内，若波形的平均值在均值的正负差值为10以内，则停止调整。请参阅图5，为一个平均值调整后的光强信号波形示意图。

与一般技术相比，本发明光学成像触摸框的光源亮度调整方法根据预设的光强信号波形的最大值和最小值确定触摸框上光源亮度的上限和下限，在上限和下限所限定的范围内，利用一个预设均值去调整摄像头所采集的光强信号波形，将各个像素点所对应的光强信号波形值的平均值与预设均值之间的差距减小。本发明可使触摸框光源亮度调整后的光强信号波形能较统一地处于一个水平上，减小了波形差异，降低了处理器对摄像头采样信号的处理难度。

作为其中一个实施例，所述调整触摸框上的光源亮度的步骤，包括以下步骤：

将前一次调整后各个像素点所对应的光强信号波形值的平均值与预设均值进行比较，根据比较结果确定后一次光源亮度调整的调整方向；

根据确定的所述调整方向对光源亮度进行调整，使各个像素点所对应的光强信号波形值的平均值与预设均值之间的差距小于或者等于预设差值；其中，每次调整的幅度为前一次调整幅度的一半，初始调整的幅度为预设初始调整幅度，并且在初始调整之前先将光源亮度设置为预设初始值。

可通过调节光源电压占空比来调整光源亮度，光源电压占空比越大，光源亮度越高，可设置光源电压占空比的初始值，如初始值设置为50%，即中间值。另外，也可根据经验设定一个更佳的初始值。

本方法为了加快调整速度，采用具有高效率的二分法来逐步调整光源电压占空比以调整光源亮度。每次调整的调幅都是上次调幅的一半，初次调整的调幅是初始值的一半，例如25%。

所述的光源电压占空比有很多表示方式，优选地采用上述百分比的方式。在逐步调整光源电压占空比的过程中，若某次调幅小于1%，则按1%处理，以进一步加快处理速度。

首先设置光源电压占空比的初始值，使光源以中间亮度作为调整前的状态，再采用二分法逐步调整电压占空比，每调整一次，做一次比较，根据比较结果确定下次调整是增大还是减小光源电压占空比，每次增大或减小的值都是上次增大或减小的值的一半，直至完成光源亮度调整。由于采用了二分法，快速锁定调整区间，逐步减小调整变量，提高了亮度调节的效率和准确度，为摄像头拍出清晰的画面提供了条件。

请参阅图6，为本发明光学成像触摸框的光源亮度调整装置的结构示意图。

本发明光学成像触摸框的光源亮度调整装置，包括上限值获取模块601、下限值获取模块602和差值调整模块603；

所述上限值获取模块601，用于调整触摸框上的光源亮度，获取摄像头采集的光强信号波形的最大值不大于预设最大值时光源亮度的上限值；

所述下限值获取模块602，用于调整触摸框上的光源亮度，获取摄像头采集的光强信号波形的最小值不小于预设最小值时光源亮度的下限值；

所述差值调整模块603，用于在所述上限值和所述下限值的范围内调整触摸框上的光源亮度，使各个像素点所对应的光强信号波形值的平均值与预设均值之间的差距小于或者等于预设差值。

作为其中一个实施例，如果在调整过程中，光强信号波形的最大值不大于所述上限值并且光强信号波形的最小值不小于所述下限值，则所述差值调整模块603调整触摸框上的光源亮度，使各个像素点所对应的光强信号波形值的平均值与预设均值之间的差距小于或者等于预设差值；

否则，所述差值调整模块603停止调整触摸框上的光源亮度。

作为其中一个实施例，所述各个像素点为触摸框上对应于所述摄像头的有效像素区间内的各个像素点。

作为其中一个实施例，所述平均值为各个像素点所对应的光强信号波形值的算数平均值。

与一般技术相比，本发明光学成像触摸框的光源亮度调整装置根据预设的光强信号波形的最大值和最小值确定触摸框上光源亮度的上限和下限，在上限和下限所限定的范围内，利用一个预设均值去调整摄像头所采集的光强信号波形，将各个像素点所对应的光强信号波形值的平均值与预设均值之间的差距减小。本发明可使触摸框光源亮度调整后的光强信号波形能较统一地处于一个水平上，减小了波形差异，降低了处理器对摄像头采样信号的处理难度。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种光学成像触摸框的光源亮度调整方法，其特征在于，包括以下步骤：

调整触摸框上的光源亮度，获取摄像头采集的光强信号波形的最大值不大于预设最大值时光源亮度的上限值；

调整触摸框上的光源亮度，获取摄像头采集的光强信号波形的最小值不小于预设最小值时光源亮度的下限值；

在所述上限值和所述下限值的范围内调整触摸框上的光源亮度，使各个像素点所对应的光强信号波形值的平均值与预设均值之间的差距小于或者等于预设差值。

2.根据权利要求1所述的光学成像触摸框的光源亮度调整方法，其特征在于，所述在所述上限值和所述下限值的范围内调整触摸框上的光源亮度，使各个像素点所对应的光强信号波形值的平均值与预设均值之间的差距小于或者等于预设差值的步骤，包括以下步骤：

如果在调整过程中，光强信号波形的最大值不大于所述上限值并且光强信号波形的最小值不小于所述下限值，则调整触摸框上的光源亮度，使各个像素点所对应的光强信号波形值的平均值与预设均值之间的差距小于或者等于预设差值；

否则，停止调整触摸框上的光源亮度。

3.根据权利要求1所述的光学成像触摸框的光源亮度调整方法，其特征在于，在所述使各个像素点所对应的光强信号波形值的平均值与预设均值之间的差距小于或者等于预设差值的步骤中，所述各个像素点为触摸框上对应于所述摄像头的有效像素区间内的各个像素点。

4.根据权利要求1所述的光学成像触摸框的光源亮度调整方法，其特征在于，所述平均值为各个像素点所对应的光强信号波形值的算数平均值。

5.根据权利要求1所述的光学成像触摸框的光源亮度调整方法，其特征在于，所述在所述上限值和所述下限值的范围内调整触摸框上的光源亮度，包括以下步骤：

将前一次调整后各个像素点所对应的光强信号波形值的平均值与预设均值进行比较，根据比较结果确定后一次光源亮度调整的调整方向；

根据确定的所述调整方向对光源亮度进行调整，使各个像素点所对应的光强信号波形值的平均值与预设均值之间的差距小于或者等于预设差值；其中，每次调整的幅度为前一次调整幅度的一半，初始调整的幅度为预设初始调整幅度，并且在初始调整之前先将光源亮度设置为预设初始值。

6.一种光学成像触摸框的光源亮度调整装置，其特征在于，包括上限值获取模块、下限值获取模块和差值调整模块；

所述上限值获取模块，用于调整触摸框上的光源亮度，获取摄像头采集的光强信号波形的最大值不大于预设最大值时光源亮度的上限值；

所述下限值获取模块，用于调整触摸框上的光源亮度，获取摄像头采集的光强信号波形的最小值不小于预设最小值时光源亮度的下限值；

所述差值调整模块，用于在所述上限值和所述下限值的范围内调整触摸框上的光源亮度，使各个像素点所对应的光强信号波形值的平均值与预设均值之间的差距小于或者等于预设差值。

7.根据权利要求6所述的光学成像触摸框的光源亮度调整装置，其特征在于，如果在调整过程中，光强信号波形的最大值不大于所述上限值并且光强信号波形的最小值不小于所述下限值，则所述差值调整模块调整触摸框上的光源亮度，使各个像素点所对应的光强信号波形值的平均值与预设均值之间的差距小于或者等于预设差值；

否则，所述差值调整模块停止调整触摸框上的光源亮度。

8.根据权利要求6所述的光学成像触摸框的光源亮度调整装置，其特征在于，所述各个像素点为触摸框上对应于所述摄像头的有效像素区间内的各个像素点。

9.根据权利要求6所述的光学成像触摸框的光源亮度调整装置，其特征在于，所述平均值为各个像素点所对应的光强信号波形值的算数平均值。