CN103492985A - 带有信号增强的触摸确定 - Google Patents

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彼得·尤林
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Abstract

使用触敏设备（100）能够具有多点触摸灵敏度，该触敏设备包括一个用于将多个信号从多个入耦合点传导到多个出耦合点的面板（4），由此在多对入耦合和出耦合点之间定义多条检测线（D）。信号发生器（2）耦合到这些入耦合点上以生成这些信号，并且信号检测器（3）耦合到这些出耦合点上以生成一个输出信号，该输出信号指示表面部分（1）上存在的一个或多个触摸。信号处理器（10）获得该输出信号，若被转换成具有给定的输入格式的一组数据样本，则该输出信号使得能够进行一种预先确定的重构算法以确定该表面部分（1）上的一种实际交互模式。该信号处理器（10）基于该输出信号生成给定输入格式下的一组修改后的数据样本；并且在该组修改后的数据样本上进行该预先确定的重构算法以便确定该表面部分（1）上的一种修改后的交互模式。该修改后的交互模式可以表示在该实际交互模式中增强弱交互触摸超过强交互触摸和/或重构人为现象。

Description

带有信号增强的触摸确定
相关申请的交叉引用
本申请要求于2010年12月15日提交的第1051323-2号瑞典专利申请以及于2010年12月15日提交的第61/423273号美国临时申请的权益，这两个申请通过引用结合于此。
技术领域
本发明涉及触摸感测系统和与这种系统相关的数据处理技术。
背景技术
触摸感测系统（“触摸系统”）广泛应用于各种应用中。通常，这些触摸感测系统被一个触摸对象（如手指或触针）或者以直接接触或者通过接近（即，没有接触）用一个触摸表面致动。在控制面板中，触摸感测系统例如用作膝上计算机的触摸板和用作例如手持装置（如移动电话）上的显示器的覆盖层。覆盖在显示器上的或整合进显示器内的触摸面板也称为“触摸屏”。许多其他应用在本领域内是已知的。
在日益增长的程度上，触摸系统被设计成能够同时检测两个或更多个触摸，在本领域内，这种能力经常被称为“多点触摸”。
存在很多用于提供多点触摸灵敏度的已知技术，例如通过使用摄像机捕获从触摸面板上的一个或多个触摸点散射的光，或通过将电阻式线栅、电容性传感器、应变计等结合到触摸面板中。
WO2010/064983和WO2010/06882披露了另一种类型多点触摸系统，该触摸系统基于受抑全内反射（FTIR）。光片被耦合入面板以通过全内反射在该面板内进行传播。当对象接触面板的触摸表面时，两个或更多个光片将在触摸点上局部衰减。多个光传感器阵列位于该面板的周边以针对每个光片检测所接收到的光。来自这些光传感器的数据可以被处理成对数透射值，这些对数透射值被输入一个图像重构算法，该图像重构算法在该触摸表面上生成衰减值的二维分布。这使得能够确定多点触摸的形状、位置和尺寸。
WO2009/077962中披露了一种类似类型的多点触摸系统。
随着多点触摸系统的可用性的增长，并且具体地随着这些系统在在大范围尺寸中变得可供使用并且能够进行增加的数量的同时触摸，可以预见，将开发具有高级用户交互的软件应用程序以便在带有这些类型的触摸系统的装置上运行。例如，可以允许用户输入高级多点触摸手势或控制命令，其中，跨触摸表面拖动一只或两只手上的手指，并且或者在不同的应用程序窗口或者在协同应用程序窗口内若干个用户可以同时在该触摸表面上工作。
不考虑传感器技术，需要在测量噪声及其他干扰的背景下检测这些触摸，例如，源于环境光、触摸表面上的指纹及其他类型的污迹、振动、检测人为现象等。测量噪声和干扰的影响可能不仅随时间而变化而且可能在触摸表面内变化，使得难于一直正确检测触摸表面上的触摸。此外，触摸对象和触摸表面之间的交互程度可能随时间而变化和在不同对象之间变化。例如，交互可以取决于是否在触摸表面上轻敲、拖动一个对象或将该对象保持在固定位置上。不同的对象可能产生不同程度的交互，例如，交互程度可能在用户的手指之间变化并且甚至在不同用户的手指之间变化。
若干触摸、复杂手势和交互程度中的时空变化、背景和噪声的组合将使得触摸识别成为一项要求更高的任务。若例如在触摸屏上的正在进行的手势在该手势过程中被不能检测某些触摸的系统的打断，则将大大限制用户体验。
发明概述
本发明的目的是至少部分地克服现有技术的一个或多个局限性。
鉴于上文，一个目的是当与多点触摸系统交互时能够具有一致的用户体验。
根据独立权利要求、由附属权利要求定义的其实施例，通过一种能够进行触摸确定的方法、一种计算机程序产品、一种用于能够进行触摸确定的装置、以及触敏设备，至少部分地实现此目标以及可以从以下说明中出现的其他目标。
本发明的第一方面为一种能够基于来自触敏设备的输出信号进行触摸确定的方法。该触敏设备包括一个面板，该面板被配置成用于将多个信号从多个入耦合点传导至多个出耦合点，由此在多对入耦合和出耦合点之间定义跨该面板的一个表面部分延伸的多条检测线；耦合到这些入耦合点上以产生这些信号的至少一个信号发生器；以及耦合到这些出耦合点上以产生一个输出信号的至少一个信号检测器，该输出信号指示该表面部分上存在的一个或多个触摸。该方法包括：获得该输出信号，若被转换成具有给定的输入格式的一组数据样本，则该输出信号使得能够进行一种预先确定的重构算法以确定所述表面部分上的一种实际交互模式；基于该输出信号生成所述给定的输入格式下的一组修改后的数据样本；以及在该组修改后的数据样本上进行该预先确定的重构算法以便确定所述表面部分上的一种修改后的交互模式。
该第一方面可以用于提高基于该输出信号在该表面部分上检测多点触摸的能力，因为可以生成该组修改后的数据样本以便便于在该结果交互模式下的触摸数据提取，例如，通过增强该交互模式下的某些希望的特征。这种增强可以例如旨在与该交互模式下的强交互触摸和/或重构人为现象相比增强弱交互触摸。可以利用触敏设备的多点触摸检测的提高的能力来改进用户体验。
应认识到该实际交互模式和该修改后的交互模式两者近似该表面部分上的真实的交互模式，并且该修改后的交互模式包含一个蓄意并希望的失真，目的在于增强该交互模式下的某些特征。将该输入数据用于该重构算法引起该结果交互模式的希望的失真。
在一个实施例中，该修改后的交互模式表示增强弱交互触摸超过该实际交互模式下的强交互触摸。
在一个实施例中，每种交互模式包括多个交互值在至少部分该表面部分内的一种分布，其中，这些交互值各自指示能量的局部衰减。
在一个实施例中，所述组数据样本表示该表面部分上的一个或多个触摸与这些检测线之间的实际交互程度，并且生成该组修改后的数据样本的步骤包括：主动地为至少部分这些检测线修改实际交互程度。该修改可以包括：改变这些不同检测线之间的实际交互程度内的相互关系，和/或为带有最高实际程度交互的检测线相对降低实际交互程度。
在一个实施例中，生成该组修改后的数据样本的步骤包括：基于该输出信号为每条检测线获得一个幅度值；以及将一个预先确定的重定标函数应用到用于这些检测线的幅度值上。该重定标函数可以为非线性的并且具有一个带有递增的幅度值递减导数，至少用于非负的幅度值。可替代地或此外，该重定标函数可以由一组控制参数定义，并且该方法可以包括一个基于用于这些检测线的幅度值设置这些控制参数的至少一个的步骤。
在一个实施例中，该方法进一步包括：基于该输出信号为每条检测线获得一个幅度值；在该表面部分上获得一种参考交互模式；识别在该参考交互模式下的一次强交互触摸的位置；识别与所述位置相交的一组检测线；以及主动地修改用于该组检测线的幅度值。
生成该组修改后的数据样本的步骤可以包括以下内容中的至少一项：以一个预先确定的量值或分数改变用于该组交叉检测线的幅度值，根据一种预定义的标准将用于该组交叉检测线的幅度值设置到一个预定义的值，以及通过该强交互触摸的估计贡献降低用于该组交叉检测线的幅度值。可替代地或此外，获得该参考交互模式的步骤可以包括：在该组数据样本上进行该重构算法以便生成该实际交互模式，以及基于该实际交互模式获得该参考交互模式。可替代地或此外，识别该组交叉线的步骤可以包括：将链接该表面部分上的多个区域的数据结构接入与这些区域相交的这些检测线。可替代地或此外，每条检测线由一个二维样本空间内的第一和第二维数值定义，其中，该第一和第二维数值定义该表面部分上的检测线的位置，并且其中，识别该组交叉检测线的步骤包括：将该强交互触摸的位置映射到该样本空间内的一条预先确定的曲线上，并且通过当映射到该样本空间时使该预先确定的曲线与这些检测线相交来识别该组交叉检测线。
在一个实施例中，用于这些检测线的幅度值指示该表面部分上的一个或多个触摸与这些检测线之间的交互程度。
在一个实施例中，用于这些检测线的幅度值表示该组数据样本。因此，若在该输入模式下被提供或被转换成该输入模式，这些幅度值将形成该组数据样本，反过来，这将导致该实际交互模式。根据本发明的各实施例，这些幅度值的蓄意修改能够生成该组修改后的数据样本和该修改后的交互模式。
在一个实施例中，该方法重复执行一系列步骤，包括：获得该输出信号的步骤，生成该组修改后的数据样本的步骤，和在该组修改后的数据样本上进行该重构算法的步骤，基于该修改后的交互模式确定触摸数据的步骤，以及输出该触摸数据的步骤。
在一个实施例中，该输出信号表示对应的检测线上的检测到的信号能量。
在一个实施例中，所述输入格式表示由该表面部分上的一个或多个触摸与这些检测线之一之间的交互作用引起的信号能量的降低。
在一个实施例中，用为被一个参考值标准化的对应的检测线检测到的信号能量的一个函数表示所述输入格式，其中，该参考值表示在该表面部分上没有触摸的情况下的对应的检测线上的检测到的信号能量。可以通过在为被该参考值标准化的对应的检测线检测到的信号能量上使用一个对数函数给出该输入格式。
在一个实施例中，该预先确定的重构算法被设计成用于基于所述输入格式下的数据的层析重构。
该修改后的交互模式可以被生成作为一种实际交互模式的失真版本，该失真版本表示在任何时间标度上的交互的变化。在一个示例中，该实际交互模式表示关于没有触摸的净触摸表面的变化，以便所有交互本质上源于该表面部分上的当前存在的触摸。在另一个示例中，该实际交互模式表示在更短时间标度上的变化，例如，在这些方法步骤的当前执行和这些方法步骤的之前执行之间的交互变化。
本发明的第二方面是一种包括计算机代码的计算机程序产品，当在一个数据处理系统上被执行时，该计算机代码被适配成执行该第一方面的方法。
本发明的第三方面为一种能够基于触敏设备的输出信号进行触摸确定的装置。该触敏设备包括：一个面板，该面板被配置成将信号从多个入耦合点传导至多个出耦合点，由此在多对入耦合和出耦合点之间定义跨该面板的一个表面部分延伸的多条检测线耦合到这些入耦合点上以产生信号的至少一个信号发生装置；以及耦合到这些出耦合点上以产生一个输出信号的至少一个信号检测装置，该输出信号指示该表面部分上存在的一个或多个触摸。该装置包括：用于获得该输出信号的装置，若被转换成具有给定的输入格式的一组数据样本，则该输出信号使得能够进行一种预先确定的重构算法以确定所述表面部分上的一种实际交互模式；用于基于该输出信号生成所述给定的输入格式下的一组修改后的数据样本的装置；以及在该组修改后的数据样本上进行该预先确定的重构算法以便确定所述表面部分上的一种修改后的交互模式的装置。
本发明的第四方面是一种触敏设备，该触敏设备包括：一个面板，该面板被配置成将多个信号从多个入耦合点传导至多个出耦合点，由此在多对入耦合和出耦合点之间定义跨该面板的一个表面部分延伸的多条检测线；用于在这些入耦合点处生成这些信号的装置；用于基于这些出耦合点上检测的信号来生成一个输出信号的装置，该输出信号指示该表面部分上存在的一个或多个触摸；以及根据该第三方面的装置。
本发明的第五方面是一种触敏设备，该触敏设备包括：一个面板，该面板被配置成将多个信号从多个入耦合点传导至多个出耦合点，由此在多对入耦合和出耦合点之间定义跨该面板的一个表面部分延伸的多条检测线；耦合到这些入耦合点上以产生这些信号的至少一个信号发生器；以及耦合到这些出耦合点上以产生一个输出信号的至少一个信号检测器，该输出信号指示该表面部分上存在的一个或多个触摸。该触敏设备进一步包括一个信号处理器，该信号处理器被连接成接收该输出信号并且被配置成：获得该输出信号，若被转换成具有给定的输入格式的一组数据样本，则该输出信号使得能够进行一种预先确定的重构算法以确定所述表面部分上的一种实际交互模式；基于该输出信号生成所述给定的输入格式下的一组修改后的数据样本；以及在该组修改后的数据样本上进行该预先确定的重构算法以便确定所述表面部分上的一种修改后的交互模式。
该第一方面的实施方案中的任意一个可以与该第二至第五方面组合。
还有，本发明的其他的目标、特征、方面和优点将从以下详细说明、从附加权利要求和从附图中显示出来。
附图简要说明
现在将参考所附示意图更详细地描述本发明的实施例。
图1为一种触敏设备的平面视图。
图2A和2B是通过受抑全内反射（FTIR）进行操作的触敏系统的侧视图和俯视图。
图3A为一种重构方法的流程图，而图3B为实现图3A方法的装置的方框图。
图4展示了通过重构处理获得的一种实际交互模式，而图4B展示了图4A中中的在定标以增强弱信号特征后的实际交互模式。
图5为一种用于实现信号处理的第一实施例的结构的框图。
图6A至6C为用于使用该第一实施例中的重构算法的上游的不同重定标函数的图。
图7展示了通过数据处理的第一实施例获得的一种修改后的交互模式。
图8为一种用于实现信号处理的第二实施例的结构的框图。
图9展示了通过数据处理的第二实施例获得的一种修改后的交互模式。
图10为通过映射用于二维样本空间可用的检测线的重构值获得的一个正弦图。
示例实施方案的详细说明
本发明涉及用于能够为与触敏设备的触摸表面接触的多个对象提取触摸数据的技术。本说明书以介绍这类触敏设备的基本概念开始，尤其是通过光的受抑全内反射（FTIR）来操作的设备。本说明书继续介绍用于抑制交互模式下的强触摸的实施例，通过处理从触敏设备上获得的信号来生成这些交互模式。最后，给出了多个详细示例。
贯穿本说明书，相同的参考标号用来标识相应的元素。
1.触敏设备
图1展示了触敏设备100，该设备基于跨触摸表面1的某种形式的透射能量的概念，因此紧邻或与触摸表面1接触的对象导致该透射能量的局部降低。该触敏设备100包括发射器和传感器的安排，这些发射器和传感器沿该触摸表面1的边缘分布。每对发射器和传感器定义一条检测线，该检测线与用于从该发射器到该传感器的发射信号的传播路径相对应。在图1中，仅示出一条从该发射器2到该传感器3延伸的这类检测线D，尽管应当理解的是，该安排通常定义了交叉检测线的稠密网格，每条检测线与由发射器发射的并由传感器检测的信号相对应。因此，沿检测线D的长度触摸该触摸表面的任意对象降低其能量，这可由该传感器3测得。因此，对象在触摸表面1上的触摸导致一条或多条检测线的衰减。
传感器3的安排电连接到信号处理器10上，该信号处理器对来自该安排的输出信号进行采样和处理。该输出信号指示每个传感器3处接收的能量。如以下将要解释的，该信号处理器10可以被配置成处理该输出信号，以便重新创建跨该触摸表面1的交互值（为简单起见，下文称之为“交互模式”或“衰减场”）的分布图像。该交互模式可以进一步经过信号处理器10或经过独立装置（未示出）的处理以进行触摸确定，这可以涉及提取触摸数据，例如每个触摸对象的位置（例如，x，y坐标）、形状或区域。
在图1的示例中，该触敏设备100还包括一个控制器12，该控制器被连接成选择性地控制该发射器2的激活和（可能地）来自这些传感器3的数据的读出。该信号处理器10和该控制器12可以被配置作为独立的单元，或者它们可以被结合在一个单一单元中。该信号处理器10和该控制器12中的一个或两者可以至少部分地由处理单元执行的软件来实现。
通常，该触敏设备100（该触摸表面1）可具有任何形状，如圆形、椭圆形或多边形，包括矩形。该触敏设备100可以被设计为与显示装置或监控器一起使用，例如，如背景技术部分中所述的。
该触敏设备100可以被配置成允许以很多不同形式之一来透射能量。因此，所发射的信号可以是能够在该触摸表面1内和跨该触摸表面1行进的任何辐射或波能量，包括但不限于可见或红外线或紫外线光谱区域中的光波、电能、电磁或磁能、或声音或超声能量或振动能量。
在下文中，将描述基于光传播的示例实施例。图2A为触敏设备100的一个侧视图，该触敏设备包括一个透光面板4、一个或多个光发射器2（示出一个）以及一个或多个光传感器3（示出一个）。该面板4定义了两个相对的且总体上平行的表面5、6，并且该面板可以是平坦的或弯曲的。辐射传播通道在面板4设置在两个边界表面5、6之间，其中，这些边界表面的至少一个允许该传播光与触摸对象7进行交互。典型地，来自这个或这些发射器2的光通过全内反射（TIR）在该辐射传播通道中传播，而这些传感器3被安排在该面板4的边缘处以生成指示所接收到的光的能量（或等效地，功率或强度）的各个测量信号。
如图2A中所示，该光可以通过连接该面板4的上和下表面5、6的边缘部分而直接耦合进以及耦合出该面板4。可替代地，未示出的独立耦合元件（例如，形状为楔形）可以附装到该边缘部分上或附装到该面板4的上或下表面5、6上以使该光耦合进和/或耦合出该面板4。当该对象7足够靠近该边界表面时，该光的一部分可以被该对象7散射，该光的一部分可以被该对象7吸收，并且该光的一部分可以继续在该面板4内传播。因此，当该对象7触摸该面板的边界表面（例如，该上表面5）时，全内反射受到抑制并且降低了透射光的能量。这种类型的触敏设备在下文称为“FTIR系统”（FTIR-Frustrated Total Internal Reflection：受抑全内反射）。
可以操作该触敏设备100以测量透射穿过面板4的在多条检测线上的光的能量。这可以例如通过激活一组隔开的发射器2以在该面板4内生成相应数量的光片，并通过操作一组传感器3以测量每个光片的透射能量来完成。图2B中展示了这类实施例，在该实施例中，每个发射器2生成在该面板4的平面中扩展同时从发射器2传播出去的光束。每个光束从该面板4上的一个或多个入口或入耦合点进行传播。光传感器3的多个阵列位于该面板4的周边以便接收来自该面板4上的多个隔开的出耦合点处的发射器2的光。应当理解的是，这些入耦合和出耦合点仅仅指该光束分别进入和离开该面板4的位置。因此，一个发射器/传感器可以光耦合至多个入耦合/出耦合点上。然而，在图2B的示例中，这些检测线D由独立的发射器-传感器对来定义。申请人的WO2010/064983中更详细地披露了此实现方式和进一步的变体，其通过此引用以其全文结合于此。
应当理解的是，图2仅展示了FTIR系统的一个示例。例如，而是可以通过扫掠或扫描该面板内的一条或多条光束来生成这些检测线。例如，US6972753、US7432893、US2006/0114237、US2007/0075648、WO2009/048365、WO2010/006882、WO2010/006883、WO2010/006884、WO2010/006885、WO2010/006886以及WO2011/134865中披露了FTIR系统的这类及其他示例，所有这些文件通过此引用结合于此。有利地，本发明概念也可以应用于这种替代性的FTIR系统。
不考虑实现方式，这些光传感器3集体地提供一个输出信号，该输出信号由信号该处理器10接收并采样。该输出信号包含多个子信号，也称为“投影信号”，每个子信号表示某个光发射器2发射的并由某个光传感器3接收的光的能量，即，某条检测线上所接收的能量。取决于实现方式，该信号处理器10可能需要处理该输出信号以便分离各独立投影信号。
2.用于抑制强触摸的数据的修改
在其各方面中，本发明涉及一种触摸确定技术，该触摸确定技术能够检测触摸表面上的多点触摸，即使这些触摸与这些检测线有不同程度的交互，例如，与一点或多点其他触摸相比，即使一个或多个触摸导致FTIR系统内的传播光的显著更强的衰减。在各实施例中，通过主动地修改从这些投影信号上获得的幅度值的分布来实现这种用于改进的触摸确定的能力，其中，每个幅度值直接或间接地表示这些触摸和对应的检测线之间的交互程度。
如以下将要进一步解释的，该主动地修改可以在这些投影信号的值（也称为“投影值”）上进行，在重构信号（通过处理这些投影信号获得这些重构信号并且这些重构信号被适配成用于输入进重构算法/方法中）的值（也称为“重构值”）上进行，或者在任何类型的中间信号（通过处理这些投影信号获得这些中间信号）的值（也称为“中间值”）上进行。
图3A展示了用于在如以上描述的FTIR系统的触敏设备内重构和触摸数据提取的方法的一个实施例。在所示实施例中，该主动地修改在以上提到的重构信号上进行。
该方法涉及一系列（通常由该信号处理器10（图1和2））重复执行的步骤20至28。在本说明书的背景下，步骤20至28的每个顺序称为一个感测实例。
每个感测实例以数据采集步骤20开始，在该步骤中，从该FTIR系统中的这些光传感器3中获得多个测量值，典型地是通过对前述投影信号中每一个的值进行采样而获得。该数据采集步骤为每条检测线产生一个投影值。应当注意的是，可以（但不必）为该FTIR系统中的所有可用的检测线采集数据。该数据采集步骤20还可以包括预处理这些测量值，例如，过滤以降低噪声。
在转换步骤22中，处理这些投影值以便转换成以上提到的重构值，以一种适配于该重构算法的格式给出这些重构值，该重构算法用于（在以下重构步骤26中）生成该交互模式。应强调的是，这些重构值的格式取决于（或由其给出）重构算法的类型，并且该格式通常表示由触摸和检测线之间的交互引起的信号能量的降低。在以下详细示例中，该格式被给出作为用于该检测线的信号传输的（负）对数，该信号传输由被参考值（见下文）标准化的投影值给出。在替代性实现方式中，该格式可以被给出作为透射率（例如，被参考值标准化的投影值给出）、衰减（例如，被1-透射率给出）、能量差（例如，被该投影值和该参考值之间的差给出）、或该衰减或该能量差的对数。如以上所使用的，在任何基中，“对数”旨在还包括近似真对数函数的函数。此外，所有以上转换函数可以具有任何符号，即，它们可以或或可以不乘以一个负值。
取决于该重构算法，可以省略该转换步骤22，从而这些重构值等于这些投影值。
在修改步骤24中，处理这些重构值以抑制与弱触摸相比的强触摸的影响。这可以被视为一种改变重构值的整体的动态（即，用于不同检测线的重构值之间的关系）的方法，以便强有力地抑制有待重构的交互模式下的交互触摸。因此，该修改步骤24通过主动地修改这些检测线之间的重构值的相对分布生成一组修改后的重构值。如以下参考详细示例将进一步解释的，可以用不同的方式实现上述动作，例如，通过将一个重定标函数应用到这些重构值上，或者通过识别一种参考模式下的强交互触摸和主动地修改只用于那些被认为受到这些强交互触摸的影响的检测线的重构值。在下文中，尽管将理解到，可能只需要修改这些重构值的一部分，但该组修改后的重构值也称作“修改后的重构值”。
在重构步骤26中，通过处理在该修改步骤24中导出的修改后的重构值来重构该触摸表面上的交互模式。该交互模式为交互值跨该触摸表面（或该触摸表面的一相关部分）的分布。每个交互值通常表示该触摸表面上的具体位置或重构单元（像素）内的能量的局部衰减。
此处，重要的是理解到该重构算法被适配成在具体格式下的重构值上进行，这是指根据预先确定的函数或算法从这些投影值上获得这些重构值。考虑到该重构算法下的物理模型，这些重构值可能（但不必）是正确的（至少是近似值）。该格式拟合该重构算法到如下程度：若在这些重构值上进行，该重构算法产生一种交互模式，该交互模式是该“真”交互模式比在那些修改后的重构值上进行该重构算法而获得的交互模式一种更好的表示。因此，在本披露的背景下，前者交互模式称为“实际交互模式”而后者交互模式称为“修改后的交互模式”或“失真实交互模式”。然而，应理解到，例如，由于信号检测中的测量或处理噪声、不准确性、或非线性、该物理模型和/或重构算法中的有意或无意简化等，该实际交互模式可能甚至明显偏离该真实交互模式。
任何可用的重构算法可以用于该重构步骤26中，包括如过滤反投影、基于FFT的算法、ART（代数重构技术）、SART（同时代数重构技术）等层析重构方法。可替代地，通过使一个或多个基函数适配这些重构值和/或通过统计法如贝叶斯反演（Bayesian inversion），该重构算法可以生成该交互模式。在WO2010/006883、WO2009/077962、WO、WO2011/139213、2011年10月7日提交的PCT/SE2011/051201和2011年10月27日提交的US61/552024中发现了这种被设计成用于触摸确定的重构算法的多个示例，所有这些文件通过引用结合于此。在数学文献中，例如Natterer的“计算机层析成像的数学方法（The Mathematics of ComputerizedTomography）”以及Kak和Slaney的“计算机层析成像原理（Principles ofComputerized Tomographic Imaging）”，发现了多种常规重构方法。
可以在触摸表面的一个或多个子区域中重构该交互模式。基于以上提到的投影信号，可以通过分析跨该触摸表面的检测线的交叉点识别这些子区域。在WO2011/049513中进一步披露了这种用于识别子区域的技术，WO2011/049513通过此引用结合于此。
在后续的提取步骤28中，对修改后的交互模式进行处理以识别触摸相关的特征并提取触摸数据。任何已知的技术可以用于隔离该修改后的交互模式内的触摸。例如，普通的团块检测和跟踪技术可以用于发现这些触摸。在一个实施例中，首先将一个阈值用于该修改后的交互模式上以去除噪声。通过使例如二维二阶多项式或高斯钟形曲线拟合这些交互值，或通过找到这些交互值的惯性椭圆，可以进一步处理交互值在阈值以下或以上（取决于实现方式）的任何区域，以便找到中心和形状。还存在很多其他本领域周知的技术，例如聚类算法、边缘检测算法、标准团块检测、分水岭技术、洪水填充技术等。
可以提取任何可用的触摸数据，包括但不限于触摸的x、y坐标、面积、形状和/或压力。
在步骤28之后，输出提取的触摸数据，并且该过程返回至该数据采集步骤20。
重要的是应注意到图3A中的实施例可以由若干种变化。该修改步骤24的目的是产生有待输入到步骤26中的重构算法的修改后的重构值。在一种变体中，该数据采集步骤20和该转换步骤22之间包括该修改步骤24，以便在该数据采集步骤20前修改这些投影值，然后该数据采集步骤20可以直接基于这些修改后的投影值生成这些修改后的重构值。在一个类似变体中，该数据采集步骤20中包括该修改步骤24，从而该数据采集步骤20产生该组修改后的投影值。在另一种变体中，该转换步骤22中包括该修改步骤24，从而该转换步骤22直接生成这些修改后的重构值。上述变体的组合也是可以想象的，即，该触摸确定过程包括多个集体进行以生成这些修改后的重构值的修改步骤。当该修改步骤被“包括在”另一个步骤内时，该修改步骤被嵌入在其他函数运算之间，并且该修改步骤结构上不是该方法的独立步骤。然而，函数上，该方法包括一个修改步骤。
参见图3A的实施例及其变体，应理解到，可以同时实施步骤20至28其中之一或多个。例如，后续的感测实例中的数据采集步骤20可以与步骤22至28中的任一项同时开始。
用于重构和触摸数据提取的方法可以由数据处理装置（参见图1和2中的信号处理器10）执行，该数据处理装置被连接成从该FTIR系统中的光传感器3获得测量值。图3B示出了这种用于执行图3A中的方法的数据处理装置10的一个示例。在所示示例中，该装置10包括一个用于接收该输出信号的输入端200。该装置10进一步包括一个用于处理该输出信号的数据采集元件（或装置）202以生成投影值、一个用于将这些投影值转换成重构值的转换元件（或装置）204、一个用于修改这些重构值的修改元件（或装置）206、一个用于生成修改后的交互模式的重构元件（或装置）208和一个用于输出该修改后的交互模式的输出端210。在图3B的示例中，触摸数据的实际提取由一个独立装置10'执行，该独立装置被连接成从该数据处理装置10接收该修改后的交互模式。
该数据处理装置10可以由运行在一个或多个通用的或专用的计算装置上的专用软件（或固件）来实现。在此背景下，应当理解到，这种计算装置的每个“元件”或“装置”指代方法步骤的概念等效；不总是具有元件/装置和硬件或软件程序的具体部分之间的一一对应。一个硬件有时包括不同的装置/元件。例如，处理单元在执行一个指令时可以用作一个元件/装置，但在执行另一指令时用作另一元件/装置。另外，一个元件/装置可以在一些情况下由一个指令实施，但在一些其他情况下由多个指令实施。自然地，可以想象完全由模拟硬件部件实现一个或多个元件（装置）。
该软件控制计算装置可以包括一个或多个处理单元，例如CPU（“中央处理单元”）、DSP（“数字信号处理器”）、ASIC（“专用集成电路”）、分立的模拟和/或数字部件、或一些其他可编程逻辑装置，如FPGA（“现场可编程门阵列”）。该数据处理装置10可以进一步包括系统存储器器和一条系统总线，该系统总线将包括该系统存储器的各种系统部件耦联到处理单元。该系统总线可以是若干类型的总线结构中的任何一种，包括存储器总线或存储器控制器、外围总线、以及使用各种总线架构中的任意一种的局部总线。该系统存储器可以包括易失性和/或非易失性存储器形式的计算机存储介质，例如只读存储器（ROM）、随机访问存储器（RAM）和闪存存储器。该专用软件可以存储在该系统存储器中、或存储在其他可移除/不可移除的易失和/或非易失计算机存储介质上，该存储介质包括在计算装置中或可接入该计算装置，例如磁介质、光介质、闪存卡、数字磁带、固态RAM、固态ROM等。该数据处理装置10可以包括一个或多个通信接口，例如串行接口、并行接口、USB接口、无线接口、网络适配器等，以及一个或多个数据采集装置，如A/D转换器。可以在如记录介质或只读存储器的任何合适的计算机可读介质上向该数据处理装置10提供该专用软件。
3.重构值的选择
如以上所指出，重构值的格式由重构算法的类型确定。许多层析重构算法被设计成重构衰减场，即，重构后的交互模式下的每个交互值表示衰减介质的能量的局部衰减。
回到图2A中的FTIR系统，该触摸对象7将不会阻断光。因此，若两个对象7恰巧先后位于沿着从发射器2到传感器3的光路上，则两个对象7将与该传播光交互。假设光能量是足够的，该光的剩余部分将会到达该传感器3并产生允许识别两次交互（触摸）的一个输出信号。因此，在多点触摸FTIR系统中，透射光可以携带关于多个触摸相关的信息。在下文中，Tk是第k条检测线Dk的透射率，Tv是沿着该检测线Dk的特定位置上的透射率，而Av是该特定位置上的相对衰减。沿检测线的总透射率（建模）如下：
T k = Π v T v = Π v ( 1 - A v )
当点相当大并间隔一定距离时，以上等式适合用于分析由触摸表面上的离散对象引起的衰减。然而，对穿过衰减介质的衰减的更准确的定义可以用以下公式表示：
Ik＝I0,k·(e-∫α(x)dx)→Tk＝Ik/I0,k＝e-∫α(x)dx
在此公式中，Ik表示具有衰减对象的检测线Dk上的透射能量，lQ,k表示没有衰减对象的检测线Dk上的透射能量，而a(x)是沿检测线Dk的衰减系数。在此公式中，还假设该检测线与沿该检测线的整个长度的触摸表面交互，即，以数学线表示该检测线。
因此，应认识到，层析重构模型可以被设计成在用于这些检测线的透射数据上进行。可以通过根据对应的背景或参考值将投影值分开来获得这种透射数据。通过适当选择背景值，从而将投影值转换为透射值，因此，透射值表示已在这些检测线的每一条上测量的可用的光能量的部分（例如，在范围[0，1]中）。在触摸确定过程之前或之后，可以预设置（例如，工厂校准）、在单独校准步骤过程中导出该背景信号，或者从在没有任何对象触摸面板的一个或多个感测实例中获取的投影值中（可能通过对一组这种投影值进行求平均值）导出该背景信号。参考WO2011/028169和WO2011/049512（这些文件通过引用结合于此），对于更加先进的生成背景值的技术而言，其中，通过分析触摸确定过程中获得的投影值（参见图3A）来有选择地更新这些背景值。
某些层析重构技术如过滤反投影（FBP）基于处理线积分的雷登变换的理论。因此，这种重构技术可以被设计成在重构值dk进行，重构值dk由透射率的负对数给出：
dk＝-log(Tk)＝-log(e-∫α(x)dx)＝∫α(x)dx
在一种变体中，重构值dk可以由此转换函数的任何已知的近似值给出。-log(Tk)的简单近似值由dk=1-Tk给出，对于接近于1的Tk，-log(Tk)是一个很好的近似值并且-log(Tk)可能还对于Tk的更小值有用。
4.详细示例
在本部分中，将更加详细地举例说明生成修改后的重构值的两种主要的方法。
通过与通过在重构值上进行层析重构算法获得交互模式相比展示了各方法的性能改进，通过将通过-log(Tk)给出的一组投影值进行转换获得这些重构值。这些投影值表示图2B中所示类型的FTIR系统中的所接收到的光能。图4A展示了触摸表面的坐标系统内的结果（实际）交互模式，其中，深色区域指示高衰减。已经通过对最小和最大值之间的交互模式进行自动定标生成了图4A。从图4A上可以看出，该实际交互模式下好像有两个触摸点。然而，实际上用该触摸表面上的四个对象生成该组投影信号，但这些对象中的两个比其他两个对象引起弱得多的交互（10的因数）。在图4B中，已经重新定标了图4A中的交互模式，以增强弱特征。此处，可以辨别出两个弱交互触摸在这些强交互触摸之间。可以看出，这些弱交互触摸的交互值被由这些强交互触摸引起的人为现象部分地掩盖。在图4B的示例中，这些人为现象包括从这些强交互触摸发散出来的形状条纹。例如，人为现象可能源于由于触摸对象引起的触摸表面的局部变形，和/或它们可能由于重构算法不能准确再生真实的交互模式造成的。
为了进一步解释人为现象的起因，假设重构值d取决于根据投影函数p的触摸表面上的衰减场a，该投影函数p反映了该物理触摸系统的特性：
d=p(a).
该重构步骤（参见图3A中的步骤26）目的在于使用重构函数p'从这些重构值d上重构该衰减场a0（真实交互模式a的近似值）：
a0=p'(d)。
典型地，该重构函数p'不是该重构函数p的准确反函数。一个原因可能是该物理触摸系统的某些特性包括在p'中可能是困难的和/或计算昂贵的。另一个原因可能是p'基于不允许完美重构的数学原理。在任意一种情况下，该重构后的交互模式a0将包含人为现象。典型地，强触摸会比弱触摸引起更强烈的人为现象，并且若p'为d的线性函数，则这确实是这种情况。若该触摸系统暴露在在交互强度上有很大差别的触摸下，甚至差距一阶或若干阶幅值，则存在很大的风险：来自强交互触摸的人为现象可能掩盖弱交互触摸。此外，大噪声等级的存在可能使弱交互触摸的识别甚至更加困难。
4.1.重定标函数的使用
增强若交互触摸超过交互模式下的强交互触摸的一个主要方法是将降低强和若触摸之间的动态的重定标函数应用到被送至该重构算法的重构值中。如以上所指出，可以应用该重定标函数以修改触摸确定过程中所使用的重构值、投影值或一些中间值（参见图3A）。在以下示例中，假设应用该重定标函数以修改不同检测线的重构值。
图5为执行这种重定标函数的用于确定触摸数据的处理结构的一个示意性框图。该处理结构包括一个框51，该框包含来自这些光传感器3的输出信号并为不同检测线生成一组d重构值。框52将该重定标函数应用到投影值上以便为这些检测线生成一组d'修改后的重构值。框53在这些修改后的重构值上进行一种重构算法以生成一种修改后的交互模式a1。框54在该修改后的交互模式a1进行以确定触摸数据，输出该触摸数据用于下游处理或其他用途。
在本示例中，在进行重构前，该重定标函数f应用到每个独立的重构值。
a1=p'(f(d)).
此处，f为一个将该重定标函数f按元素地应用到d中的重构值以生成该修改后的重构值d'。该重定标函数f通常会是一个带有递减增率的非线性单调递增函数，即，该函数的导数递减而重构值递增。
图6A至6C展示了适合的重定标函数f的三个示例。图6A为基于对数的函数fl(dk)=δlog(l+γdk)的一个图示，图6B为基于反曲线正弦函数fa(dk)=δasinh(γdk)的重定标函数的一个图示，而图6C为基于s型函数（逻辑函数）
Figure BDA00003552521200191
的重定标函数的一个图示。所有这些重定标函数近似线性接近dk=0，并且该参数γ控制该重定标函数多久（当dk从0增加时）才明显变得非线性并且具有dk的按比例向下增大值的效果。在图6A至6C的图示中，该控制参数γ被分别设置为10、1000和10。若重构算法需要，该参数δ可以用于线性地缩放该函数，例如使得最大重构值为1。应指出的是，所有这些重定标函数可以处理可能由噪声导致的负信号值，但并没有为更大的负值定义该fl（图6A），并且该fl需要单独处理这种情况。对于所有重定标函数，另一种方法将是当dk<0时设置f(dk)=0。
只给出以上重定标函数作为示例，并且本领域技术人员立即认识到，对于f，存在许多其他可行的选择。
图7展示了通过修改这些重构值d获得的修改后的交互模式，这些重构值d被处理用于生成图4A中的交互模式，其中，通过应用f(dk)=δasinh(γdk)（其中γ=107）来修改这些重构值。已经通过自动定标最大和最小值之间的交互模式生成了图7中的修改后的交互模式。与图4A中的实际交互模式相比，不考虑噪声和重构人为现象，在该修改后的交互模式下明显轻易识别弱交互触摸和强交互触摸两者。
应指出的是，触摸确定过程不再旨在重构真实交互模式的非常接近的近似值。从以下事实上这应是明显的：该修改后的交互模式下的强交互触摸和弱交互触摸之间的比值很可能明显偏离真实的比值。在许多情况下，例如，若主要任务是检测所有触摸并以足够高的精度估计它们的位置，则这不是一个严重局限性。若还需要触摸的绝对衰减，则可以用若干种方式获得这个。一种重构触摸的实际衰减的方式将是通过在所需要的位置（例如该触摸的内部）上计算P'(d)来局部重构实际交互模式。若该函数p'从更强烈的触摸上产生明显人为现象，可以应用更精确的（具有更少人为现象）但更耗时的重构函数p"以在所需要的位置上局部重构该实际交互模式。另一种方式将是以下所述的迭代补偿方法，以便在进行重构前抑制来自这些重构值内d的所有其他触摸的作用。而另一种方式将是将补偿函数f'应用到该修改后的交互模式上以抵消该重定标函数f的效果：
a'1=f'(p'(f(d))).
然而，应指出的是，通常，非线性重定标函数f的应用引起f'不能充分补偿的重构p'(f(d))的失真。
如结合图6A至图6C中的示例性重定标函数所指出的，该重定标函数f可以具有一个参数γ，该参数γ控制着哪些信号值被近似线性地映射和哪些被非线性地（按比例向下）映射。可以根据强触摸和重触摸产生的信号等级的范围和/或噪声等级的范围设置这种控制参数γ。典型地，具有来自（近似）线性映射范围内的最弱触摸和（明显）非线性映射范围内的更强触摸的信号等级可能是个好主意。取决于实现方式，“信号值”可以是投影值、重构值或中间值。
4.2迭代补偿的使用
另一种增强弱交互触摸超过该交互模式下的强交互触摸的主要方法是在触摸表面上获得参考模式和在该参考模式下识别所有强交互触摸。然后，识别与这些位置相交的检测线，并修改用于这些检测线的投影值/中间值/重构值以减小来自这些强交互触摸的作用。在以下示例中，假设在用于这些交叉检测线的重构值上完成该修改。
因此，该参考模式应允许确定这些强交互触摸的位置。在以下示例中，通过在从投影值上获得的重构值d上进行该重构算法来获得该参考模式：
a0=p'(d).
因此，在一个第一重构迭代中，获得该实际交互模式a0以用作参考模式。如图4A中所示，该实际交互模式轻易允许识别强触摸。然后，通过在这些重构值d中抑制或清除来自在该实际交互模式a0中识别的强触摸的作用来确定这些修改后的重构值d'。此后，在一个第二重构迭代中，在这些修改后的重构值d'上进行该重构算法以生成修改后的交互模式，a1=p'(d')，其中，增强弱交互触摸超过强交互触摸。
图8为使用此迭代补偿方法用于确定触摸数据的处理结构的示意性框图。该处理结构包括一个框81，该框包含来自光传感器3的输出信号并为不同检测线生成重构值d。一个被设计成控制该迭代补偿的框82首先在这些重构值d上进行该重构算法以生成该实际交互模式a0。框83分析该实际交互模式a0以识别所有强触摸和受到这些强触摸影响的检测线。在此背景下，可以将“强触摸”定义为在该实际交互模式a0可识别的所有触摸。框83输出关于这些受影响的检测线的信息p（以及可能地用于每条这种检测线的贡献值）以供框81使用。框81被配置成使用来自框83的信息p生成这些修改后的重构值d'，此处框82在这些修改后的重构值d'上进行该重构算法以生成该修改后的交互模式a1。框84在该修改后的交互模式a1进行并可能在该实际交互模式a0上进行以确定触摸数据，输出该触摸数据用于下游处理或其他用途。
在一个实施例中，通过通过强触摸的估计贡献将用于这些受影响的检测线的重构值减小到各重构值（例如使用以上提到的贡献值）来生成这些修改后的重构值d'。
在要求更少的处理并且可能更加鲁棒的一个替代性实施例中，通过将这些受影响的检测线的重构值设置到一个指示降低的交互的值生成这些修改后的重构值d'，例如通过将这些重构值降低一个预先确定的量值或百分比（分数）或将它们设置到一个预定义的值。在一个实施例中，选定该预定义的值使得在后续修改的交互模式下消除（“去除”）强触摸。例如，该预定义的值可以设置成指示这些受影响的检测线没有收到所有触摸的影响。若这些重构值通过dk=-log(Tk)给出，则该预定义的值可以为零（0）。
通过使用这种预定义的标准，从这些重构值d上还消除了关于弱触摸的信息，但通常，来自更弱的触摸的足够的信息留在这些修改后的重构值d'中，使得在该修改后的交互模式a1下可以检测到这些更弱的触摸并允许触摸数据的足够良好的提取。
图9展示了通过修改这些重构值d获得的修改后的交互模式，这些重构值d被处理以生成图4A中的交互模式。在本示例中，通过将用于受到图4A中的强触摸影响的检测线的所有重构值设置为零来获得这些修改后的重构值d'。通过自动定标最大和最小值之间的交互模式已经生成图9中的修改后的交互模式。明显的是，没有了图4A的实际交互模式下的强交互触摸，然而在该修改后的交互模式下轻易识别这些弱交互触摸两者。因此，通过接入该实际交互模式和该修改后的交互模式两者，框84（图8）能够为该触摸表面上的所有对象确定触摸数据。
应理解到，该迭代补偿方法可以和任何重构算法p'一起使用，并且将可以经该处理结构配置成进行进一步的迭代，即，通过清除来自在该修改后的交互模式a1下检测到的触摸的作用生成进一步的修改后的重构值d"和在这些进一步的修改后的重构值d"上进行该重构算法以生成进一步的修改后的交互模式a2等。
可以想象，在被用作该参考模式前，对该实际交互模式进行预处理，用于识别受到强触摸影响的检测线，例如，用于增强特征、降低噪声等。在一个替代方案中，从在之前感测实例中确定的实际交互模式中获得该参考模式。
回到图8中的框83，例如，如关于图3A中的提取步骤28所讨论的，可以通过任何已知的特征提取技术识别强触摸。一旦识别出这些强触摸，可以利用不同的技术确定受到这些强触摸影响的检测线。
在一个实施例中，框83接入一个数据结构DB（图8），该数据结构DB将该触摸表面上的多个区域链接至与这些区域相交的检测线上。例如，若该交互模式在该触摸表面上的重构单元（像素）的网格内定义交互值，则该数据结构DB可以将每个重构单元（其在该触摸表面的坐标系统内有一定位置）与一组交叉检测线联系起来。由此，框83能够将包括在每个强触摸内的重构单元映射到该数据结构DB上以识别这些受影响的检测线。
在另一个实施例中，通过二维样本空间内的第一和第二维数值定义每条检测线，使得该第一和第二维数值定义该触摸表面上的检测线的位置。例如，在过滤反投影（FBP）领域内，就检测线相对于参考方向的旋转角
Figure BDA00003552521200231
定义检测线和定义该检测线距预先确定的原点的距离s不是不常见的。而且众所周知的是，这些重构值可以映射到一个二维样本空间（
Figure BDA00003552521200232
，s）平面上，以便形成所谓的正弦图。图10中示出了这种正弦图的一个示例，其中，每个正方形表示一条检测线的一个重构值。该触摸表面上的每个位置与该（
Figure BDA00003552521200233
，s）平面内的一条预先确定的正弦曲线相对应。图10展示了与实际交互模式下识别的三个强触摸相对应的三条这种曲线P1至P3。事实上，每条所示P1至P3由若干条曲线组成，这些曲线用于该实际交互模式下的各强触摸覆盖的每个重构单元。此外，沿该s方向每条这种曲线被给出一定宽度，以便在该（
Figure BDA00003552521200234
，s）平面内形成一条带。可以根据该模式下的重构单元的尺寸设置该宽度。
应认识到可以通过将该交互模式下的每个强触摸的位置映射到该（，s）平面内其相应的曲线P1至P3上和通过当映射到该（
Figure BDA00003552521200236
，s）平面时使每条曲线P1至P3与这些检测线相交来识别受影响的检测线。如图10中所示，若映射这些重构值以在该（，s）平面内形成一个正弦图，则可以当映射时同时应用该预先确定的标准，例如，通过将与这些曲线P1至P3相交的所有重构值设置成一个预先确定的值，例如零。
为了进行对比，图10还包括一条与弱触摸相对应的曲线P4（虚线），在实际交互模式下该曲线P4是不可检测到的。应认识到，即使所有受影响的检测线的重构值被设置为零，沿曲线P4还有大量重构值，能够使该重构函数生成修改后的交互模式，在该修改后的交互模式下，该弱触摸是可检测到的。
应认识到，存在这些检测线的其他参数表示，这些参数表示可以用于定义样本空间。例如，如在扇形几何学（扇形几何学是常规层析成像例如医学领域内广泛使用的一种标准几何学）中所使用的，可以在（β，α）平面内描绘检测线。在这种标准几何学中，可以就检测线的入耦合或出耦合点相对于参考方向的角度位置β和检测线的旋转角度α定义这些检测线。可替代地，可以通过各唯一索引给出这些入耦合点和这些出耦合点，从而通过这些入耦合点的索引给出该样本空间的第一维数，和通过这些出耦合点的索引给出该本空间的第二维数。
5.结论
以上已参考一些实施例已经主要描述了本发明。然而，本领域普通技术人员容易认识到的是，除以上披露的实施例之外的其他实施例在仅由所附专利权利要求书定义并限制的本发明的范畴和精神内同样是可能的。
应理解到，在触摸数据提取前（参见图3A中的步骤28），修改后的交互模式和实际交互模式（若适用）可能容易受到后处理的影响。这种后处理可能涉及不同类型的过滤，例如为了去噪和/或图像增强。
本领域普通技术人员会认识到存在基于输出信号来生成重构值的其他方法。例如，包括在输出信号中的每个独立的投影信号在时域可以经过高通滤波处理，从而以此方式滤波的投影信号表示背景补偿能量并且可以被处理以生成重构值。
可以生成交互模式来表示在任何时间标度上的触摸表面上的交互的变化。前述示例引起修改后的交互模式，该修改后的交互模式为表示接触面上的当前交互的实际交互模式的失真版本，与长时间标度上的交互的变化行对应，例如，自触敏设备的启动或校准以来。在一个替代方案中，生成修改后的交互模式作为表示较短时间标度上交互的变化的实际交互模式的失真版本，例如在1ms至100s或5ms至5s的近似范围内。
此外，给出的与FTIR系统相关的所有以上实施例、示例、变体和替代方案同样适用于通过除了光以外的其他能量的透射进行操作的触敏设备。在一个示例中，触摸表面可以被执行作为导电面板，发射器和传感器可以是将电流耦合进入并耦合出该面板的电极，并且输出信号可以指示独立条检测线上的面板的电容/阻抗。在另一个示例中，触摸表面可以包括用作电介质的材料，发射器和传感器可以是电极，并且输出信号可以指示独立检测线上的面板的电容。在又一个示例中，触摸表面可以包括用作振动传导介质的材料，发射器可以是振动发生器（例如，声音或压电换能器），并且传感器可以是振动传感器（例如，声音或压电传感器）。

Claims (26)

1.一种能够基于来自触敏设备（100）的输出信号进行触摸确定的方法，该触敏设备（100）包括：一个面板（4），该面板被配置成将多个信号从多个入耦合点传导至多个出耦合点，由此在多对入耦合和出耦合点之间定义跨该面板（4）的一个表面部分（1）延伸的多条检测线（D）；耦合至这些入耦合点上以产生这些信号的至少一个信号发生器（2）；以及耦合至这些出耦合点上以产生一个输出信号的至少一个信号检测器（3），该输出信号指示该表面部分（1）上存在的一个或多个触摸，其中，该方法包括：
获得该输出信号，若被转换成具有给定的输入格式的一组（d）数据样本，则该输出信号使得能够进行一种预先确定的重构算法以确定该表面部分（1）上的一种实际交互模式（a0）；
基于该输出信号生成所述给定的输入格式下的一组（d'）修改后的数据样本；以及
在该组（d'）修改后的数据样本上进行该预先确定的重构算法以便确定所述表面部分（1）上的一种修改后的交互模式（a1）。
2.如权利要求1所述的方法，其中，该修改后的交互模式（a1）表示在该实际交互模式（a0）下将弱交互触摸增强超过强交互触摸。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中，每种交互模式（a0，a1）包括多个交互值在至少部分该表面部分（1）内的一种分布，其中，这些交互值各自指示能量的一种局部衰减。
4.如以上任意一项权利要求所述的方法，其中，所述组（d）数据样本表示该表面部分（1）上一个或多个触摸与这些检测线（D）之间的实际交互程度，并且其中，生成该组（d'）修改后的数据样本的步骤包括：主动地为至少部分这些检测线（D）修改实际交互程度。
5.如权利要求4所述的方法，其中，所述修改包括：改变这些不同检测线（D）之间的实际交互程度内的相互关系。
6.如权利要求4或5述的方法，其中，所述修改包括：为带有最高交互实际程度的检测线（D）相对降低实际交互程度。
7.如以上任意一项权利要求所述的方法，其中，所述生成该组（d'）修改后的数据样本包括：基于该输出信号获得一个用于每条检测线（D）的幅度值；以及将一个预先确定的重定标函数（f）应用到用于这些检测线（D）的幅度值上。
8.如权利要求7所述的方法，其中，该重定标函数（f）为非线性的并且具有一个带有递增的幅度值的递减导数，至少用于非负的幅度值。
9.如权利要求7或8所述的方法，其中，该重定标函数（f）由一组控制参数（γ，δ）定义，并且其中，该方法包括一个基于用于这些检测线（D）的幅度值设置这些控制参数（γ，δ）中的至少一个的步骤。
10.权利要求1至6中任一项所述的方法，进一步包括：基于该输出信号获得一个用于每条检测线（D）的幅度值；在该表面部分（1）上获得一种参考交互模式；识别在该参考交互模式下的一次强交互触摸的位置；识别与所述位置相交的一组检测线（D）；以及主动地修改用于该组检测线（D）的幅度值。
11.如权利要求10所述的方法，其中，生成该组（d'）修改后的数据样本的步骤包括以下内容中的至少一项：以一个预先确定的量值或分数改变用于该组交叉检测线（D）的幅度值，根据一种预定义的标准将用于该组交叉检测线（D）的幅度值设置到一个预定义的值，以及通过该强交互触摸的估计贡献降低用于该组交叉检测线（D）的幅度值。
12.如权利要求10或11所述的方法，其中，获得该参考交互模式的步骤包括：在该组（d）数据样本上进行该重构算法以便生成该实际交互模式（a0），以及基于该实际交互模式（a0）获得该参考交互模式。
13.根据权利要求10至12中任意一项所述的方法，其中，识别该组交叉检测线（D）的步骤包括：将链接该表面部分（1）上的多个区域的一种数据结构（DB）接入与这些区域相交的这些检测线（D）。
14.如权利要求10至13中任意一项所述的方法，其中，每条检测线（D）由一个二维样本空间内的第一和第二维数值（s，；α，β）定义，其中，该第一和第二维数值（s，
Figure FDA00003552521100032
；α，β）定义该表面部分（1）上的检测线（D）的位置，并且其中，识别该组交叉检测线（D）的步骤包括：将该强交互触摸的位置映射到该样本空间内的一条预先确定的曲线（P1，P2，P3）上，并且通过当映射到该样本空间时使该预先确定的曲线（P1，P2，P3）与这些检测线（D）相交来识别该组交叉检测线（D）。
15.如权利要求7至14中任意一项所述的方法，其中，用于这些检测线（D）的幅度值指示该表面部分（1）上一个或多个触摸与这些检测线（D）之间的交互程度。
16.如权利要求7至15中任意一项所述的方法，其中，用于这些检测线（D）的幅度值表示该组（d）数据样本。
17.如以上任意一项权利要求所述的方法，该方法重复执行一系列步骤，包括：获得该输出信号的步骤，生成该组（d'）修改后的数据样本的步骤，和在该组（d'）修改后的数据样本上进行该重构算法的步骤，基于该修改后的交互模式（a1）确定触摸数据的步骤，以及输出该触摸数据的步骤。
18.如以上任意一项权利要求所述的方法，其中，该输出信号表示这些对应的检测线（D）上的检测到的信号能量。
19.如以上任意一项权利要求所述的方法，其中，所述输入格式表示由该表面部分（1）上的一个或多个触摸与这些检测线（D）之一之间的交互引起的信号能量的降低。
20.如以上任意一项权利要求所述的方法，其中，用为被一个参考值标准化的对应的检测线（D）检测到的信号能量的一个函数表示所述输入格式，其中，该参考值表示在该表面部分（1）上没有触摸的情况下的对应的检测线（D）上的检测到的信号能量。
21.如权利要求20所述的方法，其中，通过为被该参考值标准化的对应的检测线（D）在所检测到的信号能量上运行一个对数函数给出所述输入格式。
22.如以上任意一项权利要求所述的方法，其中，该预先确定的重构算法被设计成用于基于所述输入格式下的数据的层析重构。
23.一种计算机程序产品，包括计算机代码，当在一个数据处理系统上被执行时，该计算机代码被适配成用于执行如以上任意一项权利要求所述的方法。
24.一种能够基于触敏设备（100）的输出信号进行触摸确定的装置，该触敏设备（100）包括：一个面板（4），该面板被配置成将信号从多个入耦合点传导至多个出耦合点的，由此在多对入耦合和出耦合点之间定义跨该面板（4）的一个表面部分（1）延伸的多条检测线（D）；耦合至这些入耦合点上以产生信号的至少一个信号发生装置（2）；以及耦合至这些出耦合点上以产生输出信号的至少一个信号检测装置（3），该输出信号指示该表面部分（1）上存在的一个或多个触摸，所述装置包括：
用于获得该输出信号的装置（200，202；51，81），若被转换成具有给定的输入格式的一组（d）数据样本，则该输出信号使得能够进行一种预先确定的重构算法以确定该表面部分（1）上的一种实际交互模式（a0）；
装置（204，206；52；81），该装置用于基于该输出信号生成所述给定的输入格式下的一组（d'）修改后的数据样本；以及
装置（208；53；82），该装置用于在该组（d'）修改后的数据样本上进行该预先确定的重构算法以便确定所述表面部分（1）上的一种修改后的交互模式（a1）。
25.一种触敏设备，包括：
一个面板（4），该面板被配置成将多个信号从多个入耦合点传达至多个出耦合点，由此在多对入耦合和出耦合点之间定义跨该面板（4）的一个表面部分（1）延伸的多条检测线（D）；
装置（2，12），该装置用于在这些入耦合点上生成这些信号；
装置（3），用于基于检测到的信号在这些出耦合点处生成一个输出信号，该输出信号指示该表面部分（1）上存在的一个或多个触摸；以及
该装置（10），该装置能够根据权利要求24进行触摸确定。
26.一种触敏设备，包括：
一个面板（4），该面板被配置成将多个信号从多个入耦合点传达至多个出耦合点，由此在多对入耦合和出耦合点之间定义跨该面板（4）的一个表面部分（1）延伸的多条检测线（D）；
至少一个信号发生器（2，12），该信号发生器耦合至这些入耦合点上以生成这些信号；
至少一个信号检测器（3），该信号检测器耦合到这些出耦合点上以生成一个输出信号，该输出信号指示该表面部分（1）上存在的一个或多个触摸；以及
一个信号处理器（10），该信号处理器连接成接收该输出信号并被配置成：
获得该输出信号，若被转换成具有给定的输入格式的一组（d）数据样本，则该输出信号使得能够进行一种预先确定的重构算法以确定该表面部分（1）上的一种实际交互模式（a0）；
基于该输出信号生成所述给定的输入格式下的一组（d'）修改后的数据样本；以及
在该组（d'）修改后的数据样本上进行该预先确定的重构算法以便确定所述表面部分（1）上的一种修改后的交互模式（a1）。
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