CN103472953B

CN103472953B - 一种触摸显示屏的校准方法

Info

Publication number: CN103472953B
Application number: CN201310441306.6A
Authority: CN
Inventors: 尹华成; 何智星
Original assignee: Chengdu Ji Sharp Epoch Touching Technique Co Ltd
Current assignee: Chengdu Ji sharp epoch touching technique company limited
Priority date: 2013-09-25
Filing date: 2013-09-25
Publication date: 2017-01-25
Anticipated expiration: 2033-09-25
Also published as: CN103472953A

Abstract

本发明公开了一种触摸显示屏的校准方法，包括以下步骤：a、在显示屏上设置至少两个校准区域，每个校准区域中设置至少三个预设点；b、使用带摄像功能的触摸体逐一点击显示屏上的校准区域，获得触摸体在触摸屏上的坐标；c、将触摸体覆盖的预设点和触摸体的点击位置成像，将成像结果返回给校准控制器，经校准控制器计算得到触摸体在显示屏上的坐标；d、校准控制器通过触摸体在显示屏上的坐标和触摸体在触摸屏上的坐标得到校准参数；e、得到的校准参数保存在控制器中，再通过校准参数将触摸体在触摸屏上的坐标与在显示屏上的坐标建立一一映射的关系，完成校准。本发明能够快速准确地完成校准过程，简化了校准工序，提高了校准效率和校准精度。

Description

一种触摸显示屏的校准方法

技术领域

本发明涉及触摸屏技术领域，尤其涉及一种触摸显示屏的校准方法。

背景技术

触摸显示屏包括触摸屏和显示屏。其中，触摸屏包括触摸检测部件，触摸检测部件用于检测用户触摸位置，并安装在显示器屏幕前面，显示屏只用于显示信息，在控制器的控制下将信息提供给客户，客户根据显示屏显示的信息对触摸屏进行操作。

由于在将触摸屏安装在显示屏前面的过程中，存在着安装误差和设备质量误差，这就使得触摸屏和显示屏在横纵方向上不能实现完全重合，即触摸屏和显示屏在不同的平面坐标系中，且触摸屏坐标系与显示屏坐标系在横向轴和纵向轴不能够实现完全重合。因此同一个位置在触摸屏坐标系内的坐标与在显示屏坐标系内的坐标并不相同，这就造成实际触摸到的位置与想要触摸的位置之间存在一定的偏差，从而出现点不准或点A点响应B点等现象。为了解决上述问题，就需要在触摸显示屏投入使用之前对其进行校准。目前，一般触摸显示屏采用的校准方法为：先在触摸屏上设置n个已知显示屏坐标的预设点供校准人员点击，得到这n个预设点在触摸屏上的坐标，然后根据这n个预设点分别在触摸屏和显示屏上的坐标，通过待定系数法计算得到校准参数，并将得到的校准参数直接写入触摸屏中作为校准参数，完成校准过程。但在该校准方法中，校准人员在获取预设点在触摸屏上的坐标时，都需要手动控制触摸体去触摸预设点，不可能精确地猎取到预设点在触摸屏上的坐标，存在着难以准确点击预设点的缺陷，直接影响触摸屏的精度，同时还存在着校准效率低的缺陷。

为了解决上述问题，现有技术中提出了如下技术：

如中国专利号“201310128130.9”公开了一种定位点击装置和方法及触摸显示屏校准系统和方法，其公开日为2013年08月07日，该校准方法包括以下步骤：1、定位点击装置中的校准控制器控制机械臂带动触摸笔在被测触摸显示屏上方移动，使触摸笔中心位置与所述触摸显示屏显示的校准点中心位置在显示面的垂直方向上重合并点击该校准点中心；2、校准计算装置从触摸屏获得触摸笔点击时识别的触摸点坐标，并根据校准点坐标在点击该校准点时触摸屏识别的触摸点坐标进行校准计算，从而获得校准参数。

但以上述专利文件为代表的现有技术，在实际使用过程中，仍然存在着如下缺陷：一、校准时需要校准控制器控制机械臂带动触摸笔点击预设点，使用这种高精密的校准治具存在着价格昂贵、不适宜大规模生产和不易维护的缺点；二、在校准时需要触摸笔精确点击预设点，但在触摸笔与校准控制器配合点击过程中存在着机械误差，不仅校准过程复杂，还存在着校准效果差和校准效率低的缺陷。

另外，在2012年10月26日，微软推出了具有革命性的操作系统Windows8，Windows8对触摸精度的误差从原来的±2.5mm提升到了±1mm，为了通过Windows8认证，就需要在校准时精确地获取到预设点在触摸屏上的坐标。但采用上述专利技术校准触摸显示屏，仍然存在着校准成本高、校准效率低和校准效果差的缺点，不利于客户抢占市场。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种触摸显示屏的校准方法，本发明不需要精确点击预设点，能够快速准确地完成校准过程，简化了校准工序，提高了校准效率和校准精度。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种触摸显示屏的校准方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、通过校准控制器在显示屏上设置至少两个校准区域，每个校准区域中设置至少三个预设点，并将预设点在显示屏上的坐标存储在校准控制器中；

b、使用带摄像功能的触摸体逐一点击显示屏上的校准区域，获得触摸体在触摸屏上的坐标，其中，触摸体在点击校准区域时覆盖该校准区域内至少三个预设点；

c、将触摸体覆盖的预设点和触摸体的点击位置成像，并将成像结果返回给校准控制器，校准控制器根据成像结果计算得到触摸体在显示屏上的坐标；

d、校准控制器通过触摸体在显示屏上的坐标和触摸体在触摸屏上的坐标计算得到校准参数；

e、将得到的校准参数保存在控制器中后，再通过校准参数将触摸体在触摸屏上的坐标与触摸体在显示屏上的坐标建立一一映射的关系，完成触摸显示屏的校准。

所述校准区域的数量为四个，所述触摸体依次点击四个校准区域后得到触摸体在触摸屏上的四组坐标，校准控制器根据预设点在显示屏上的坐标和触摸体在触摸屏上的坐标计算得到触摸体在显示屏上的四组坐标，所述校准控制器通过触摸体在显示屏上的四组坐标和在触摸屏上的四组坐标计算得到8个校准参数。

所述校准控制器中存储有校准算法，所述8个校准参数通过校准控制器将触摸体在显示屏的四组坐标和在触摸屏上的四组坐标分别套入校准算法中计算得到，所述校准算法为：

其中Vx、Vy为触摸体在显示器上的坐标，Tx、Ty为触摸体在触摸屏上的坐标，A、B、C、D、E、F、M、N为校准参数。

所述任意一个校准区域在被触摸体点击后，该校准区域从显示屏上消失，后一个校准区域出现在显示屏上。

所述校准区域为圆形，所述触摸体的形状大小与校准区域的大小相适配，且每个校准区域内的三个预设点呈等腰三角形排列。

所述触摸体包括中空筒体，所述筒体的一端内设置有摄像头，另一端内设置有透明的触摸片，所述摄像头与校准控制器连接，所述触摸片的中心与摄像头的中心在触摸屏的垂直方向上重合，点击校准区域时，所述触摸片覆盖校准区域内的三个预设点，且触摸片的中心点击在触摸屏上。

采用本发明的优点在于：

一、由于触摸显示屏的误差包括人为误差，即在校准时触摸体点击校准点不精确造成的误差，而采用本发明在对触摸显示屏进行校准时，只需要触摸体覆盖住校准区域内的任意三个预设点即可，不需要触摸体精确点击预设点就能够完成触摸显示屏的校准，不仅从根本上解决了校准时的人为误差，还从硬件上简化了校准工序，既提高了校准效率，又降低了校准过程中的操作难度；而采用带有摄像功能的触摸体不仅具有成本低廉，易于维护的优点，还能够准确的捕获到其在触摸屏的触摸位置，有利于提高校准精度；另外，带摄像功能的触摸体在市场上很容易获得，不需要专门定制，后期维护更方便，完全能够满足大批量的流水线生产。

二、本发明通过依次点击4个校准区域得到8个校准参数的方式，能够将触摸显示屏的触摸精度误差减少到±1mm，使得触摸显示屏的触摸效果更好，不仅能够通过Windows8认证，还有利于客户抢占市场。

三、本发明中，采用校准控制器中的校准算法计算校准参数，具有计算速度快、计算量小和计算结果精确的优点，能够进一步从软件上提高校准效率和校准精度。

四、本发明中，所述任意一个校准区域在被触摸体点击后，该校准区域从显示屏上消失，此方式能够避免校准人员因误操作多次点击同一个校准区域，有利于提高校准的准确性。

五、本发明中，所述每个校准区域内的三个预设点呈等腰三角形排列，有利于校准控制器更加快速地计算出触摸体在显示屏上的坐标，进一步提高校准效率。

六、本发明中，所述触摸片的中心与摄像头的中心在触摸屏的垂直方向上重合，此结构可以方便摄像头快速地捕获到触摸体的坐标，避免了现有校准技术中点不准和不好确定触摸体位置的问题，而且摄像头能够快速准确地将触摸体的点击位置和三个预设点的位置成像，并将成像结果返回给校准控制器，便于校准控制器快速准确地计算出触摸体在显示屏上的坐标；在点击校准区域时，触摸片只需要覆盖校准区域内的三个预设点的结构，能够大幅提高校准速度。

七、本发明适用于校准红外触摸显示屏、电阻触摸显示屏、电容触摸显示屏、声波触摸显示屏以及其他类型的触摸显示屏，具有适用范围广的优点。

附图说明

图1是本发明的校准流程框图。

图2是本发明的校准系统结构图。

图3是本发明中校准区域的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

一种触摸显示屏的校准方法，包括以下步骤：

a、通过校准控制器在显示屏上设置四个校准区域，每个校准区域中至少设置三个已知坐标的预设点，如图3所示的G、P、Q三个预设点，并将每个校准区域中预设点在显示屏上的坐标存储在校准控制器中，其中四个校准区域可以组成一个四边形，且四个校准区域位于四边形的四个角上；

b、使用带摄像功能的触摸体逐一点击显示屏上的校准区域，设定触摸体点击在校准区域的O点（如图3所示），触摸体依次点击完四个校准区域后，一共得到触摸体在触摸屏上的四组坐标，其中，触摸体在点击校准区域时，是使用触摸体的中心点击校准区域，且触摸体至少覆盖该校准区域内的G、P、Q三个预设点。

在a步骤中，设置校准区域的最佳方式为：校准控制器首先在显示屏上绘制第一个校准区域，待触摸体中心点击该校准区域后，该校准区域从显示屏上消失，然后校准控制器再在第一个校准区域的对角上绘制第二个校准区域，待第二个校准区域被点击并消失后，按上述方式完成剩余校准区域的设置，此方式能够避免长期工作的校准人员因误操作多次点击同一个校准区域而影响校准的准确性。但并不局限于上述优选方式，例如，也可以在显示屏上同时设置四个校准区域，触摸体可以按顺时针或逆时针的方式点击校准区域。

c、触摸体在点击校准区域的同时，带摄像功能的触摸体将其覆盖的G、P、Q三个预设点和触摸体的点击位置O点成像，并将成像结果返回给校准控制器，校准控制器根据摄像头的成像结果，通过计算O点与最近预设点的偏移量，得到触摸体在显示屏上的坐标，由于触摸体依次点击了四次触摸屏，所以能够得到触摸体在显示屏上的四组坐标；

d、校准控制器内存储有校准算法，将触摸体在显示屏的四组坐标和在触摸屏上的四组坐标分别套入校准算法中，经计算得到8个校准参数，其中所述校准算法为：

e、将得到的校准参数保存在控制器中后，再通过校准参数将触摸体在触摸屏上的坐标与触摸体在显示屏上的坐标建立一一映射的关系，完成触摸显示屏的校准。其中，建立映射关系主要是采用仿射变换原理，通过校准参数使触摸体在触摸屏上的坐标与触摸体在显示屏上的坐标一一对应。

本实施例的又一优选实施方式为，所述校准区域为圆形，所述触摸体的形状大小与校准区域的大小相适配，当每个校准区域内的预设点数量为三个时，三个预设点呈等腰三角形排列，但并不局限于上述优选设置方式，预设点的排列也可以是排列成形状，只要能算出触摸体点击位置的距离偏移量就行。当每个校准区域内的预设点数量大于三个时，多个预设点均匀排列在校准区域内。

本实施例的又一优选实施方式为，所述触摸体包括中空筒体，所述筒体的一端内设置有摄像头，另一端内设置有透明的触摸片，所述摄像头与校准控制器连接，所述触摸片的中心与摄像头的中心在触摸屏的垂直方向上重合，点击校准区域时，所述触摸片覆盖校准区域内的三个预设点，且触摸片的中心点击在触摸屏上。但并不局限于上述优选实施方式，例如所述摄像头的中心也可以与触摸片的中心不重合。

进一步的，优选在透明的触摸片中心做上标记，这样能够方便摄像头快速地捕获到触摸体中心在触摸屏上的点击位置的坐标。

更进一步的，所述触摸片可以是透明的玻璃，也可以是现有技术中公知的其它透明材料。

本实施例中，所述校准控制器是指装有校准算法的计算机。

本实施例的校准原理为：首先通过校准控制器在显示屏上绘制第一个校准区域，绘制完后，使用带摄像功能的触摸体的中心点击该校准区域，得到触摸体在触摸屏上的坐标，同时带摄像功能的触摸体将其覆盖的G、P、Q三个预设点和触摸体中心的点击位置O点成像，并将成像结果返回给校准控制器，校准控制器根据摄像头的成像结果，通过计算O点与最近预设点的偏移量，得到触摸体在显示屏上的坐标；然后第一个校准区域消失，依次绘制并点击第二个、第三个和第四个校准区域，直至得到触摸体在触摸屏上的四组坐标和在显示屏上的四组坐标；再将得到的8组坐标分别套入校准控制器中的校准算法中，得到8个校准参数，将得到的8个校准参数保存在控制器中，再通过校准参数将触摸体在触摸屏上的坐标对应映射到显示屏上，完成触摸显示屏的校准。

实施例2

一种触摸显示屏的校准方法，包括以下步骤：

a、通过校准控制器在显示屏上设置两个校准区域，两个校准区域在显示屏上呈对角设置，每个校准区域中至少设置三个预设点，如图3所示的G、P、Q三个预设点，并将每个校准区域中的预设点在显示屏上的坐标存储在校准控制器中；

b、使用带摄像功能的触摸体依次点击两个校准区域，每个校准区域至少被点击一次，设定触摸体点击在校准区域的O点（如图3所示），触摸体依次点击完两个校准区域后，一共得到触摸体在触摸屏上的四组坐标，其中，触摸体在点击校准区域时，是使用触摸体的中心点击校准区域，且触摸体至少覆盖该校准区域内的G、P、Q三个预设点。

在a步骤中，设置校准区域的最佳方式为：校准控制器首先在显示屏上绘制第一个校准区域，待触摸体中心点击该校准区域后，该校准区域从显示屏上消失，然后校准控制器再在第一个校准区域的对角上绘制第二个校准区域，此方式能够引导校准人员完成校准点击测试，并防止操作人员漏点校准区域而影响校准的准确性。并且，在上述步骤中，并不局限于设置两个校准区域，例如，也可以在显示屏上设置三个校准区域，当设置三个校准区域时，触摸体一共点击三个校准区域四次，即在任意一个校准区域内点击两次，直至得到触摸体在触摸屏上的四组坐标为止。

本发明可以校准红外触摸显示屏、电阻触摸显示屏、电容触摸显示屏、声波触摸显示屏以及其他类型的触摸显示屏，由于触摸显示屏的工作原理不同，因此在对红外触摸显示屏和电阻触摸显示屏校准时，可以直接采用带摄像头的触摸体点击校准区域；在对电容触摸显示屏校准时，可以在摄像头的镜头边缘上包裹上导电布；在对声波触摸显示屏校准时，可以在摄像头的镜头边缘上包裹软质地材料。

本发明不仅适用于对使用前的触摸显示屏校准，也可以通过校准控制器和带摄像功能的触摸体对使用过一段时间的触摸显示屏校准，对使用过一段时间的触摸显示屏校准时，需要对控制器中前一次的校准参数初始化，以便于保证校准结果的准确性。

Claims

1.一种触摸显示屏的校准方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种触摸显示屏的校准方法，其特征在于：所述校准区域的数量为四个，所述触摸体依次点击四个校准区域后得到触摸体在触摸屏上的四组坐标，校准控制器根据预设点在显示屏上的坐标和触摸体在触摸屏上的坐标计算得到触摸体在显示屏上的四组坐标，所述校准控制器通过触摸体在显示屏上的四组坐标和在触摸屏上的四组坐标计算得到8个校准参数。

3.如权利要求2所述的一种触摸显示屏的校准方法，其特征在于：所述校准控制器中存储有校准算法，所述8个校准参数通过校准控制器将触摸体在显示屏的四组坐标和在触摸屏上的四组坐标分别套入校准算法中计算得到，所述校准算法为：

4.如权利要求1或2所述的一种触摸显示屏的校准方法，其特征在于：所述任意一个校准区域在被触摸体点击后，该校准区域从显示屏上消失，后一个校准区域出现在显示屏上。

5.如权利要求1所述的一种触摸显示屏的校准方法，其特征在于：所述校准区域为圆形，所述触摸体的形状大小与校准区域的大小相适配，且每个校准区域内的三个预设点呈等腰三角形排列。

6.如权利要求1、2或5中任一项所述的一种触摸显示屏的校准方法，其特征在于：所述触摸体包括中空筒体，所述筒体的一端内设置有摄像头，另一端内设置有透明的触摸片，所述摄像头与校准控制器连接，所述触摸片的中心与摄像头的中心在触摸屏的垂直方向上重合，点击校准区域时，所述触摸片覆盖校准区域内的三个预设点，且触摸片的中心点击在触摸屏上。