CN103853388B - 一种提高红外触摸屏触摸精度的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种提高红外触摸屏触摸精度的方法,两触摸点相距较远时可以直接得到每帧数据中每个触摸点的起始边界、终止边界和宽度,由于每个触摸点的宽度值在运动过程中一般不会发生改变,因此当两个触摸点距离较近导致两个触摸点遮挡区域交汇为一个整体时,根据整体触摸遮挡区域的起始边界,终止边界,结合历史帧中每个触摸点的宽度即可计算得到每个触摸点的边界信息;因此,可以将两个距离很近的触摸点区分开来,防止触摸点跳变,提高红外触摸屏的触摸精度。
Description
技术领域
本发明涉及一种提高红外触摸屏触摸精度的方法,属于红外触摸屏技术领域。
背景技术
现有技术中的红外触摸屏,在触摸检测区域四周安装有红外对管阵列,该红外对管阵列包括红外发射管和红外接收管,红外发射管和红外接收管一一对应,并且通过时序控制电路控制在某一时刻只有一个红外发射管发射红外光,与之相对应的红外接收管接收该红外光。因而,在任一时刻,如果检测到某一红外接收管未接收到红外光,则可以判断出此时刻发光的红外发射管和红外接收管所对应的红外光被触摸点遮挡。当在触摸检测区内有触摸物时,红外发射管和红外接收管之间的红外光被触摸物阻挡,红外接收管不能接收到红外发射管发射的红外光,连接未接收到红外光的红外接收管与相应的红外发射管便可以得到被遮挡的红外光线(扫描线),因此根据被遮挡的第一条红外光线(扫描线)的位置和被遮挡的最后一条红外光线(扫描线)的位置即可确定触摸物的起始边界和终止边界。
实际应用过程中,红外发射管发出的红外光并不是一条光线,而是为发散状态的光束。如图1所示,红外发射管发射的红外光束中中间较粗一条光线为此光束的主轴光线,主轴光线两侧的光线为离轴光线。现有的红外触摸屏在确定触摸物位置信息时,可以选择与红外发射管的光主轴相对应的红外接收管与之配合,这样在横向和纵向进行逐一扫描后确定触摸点的位置信息(以下简称为主轴扫描方式)。该方法在识别单点触摸时,可以获得准确的结果。但是在两个或者两个以上触摸点的情况下,只采用主轴扫描方式会产生伪触摸点,如图2所示,其中A和C为真实的触摸点,而单纯的主轴扫描方式会判定A、B、C、D都是触摸点,使得红外触摸屏的触摸精度在两个或者两个以上触摸点时的精度收到影响。
为了识别多个触摸点,现有技术中一般采用如下步骤:根据主轴光线被触摸点遮挡的范围,获取准触摸点的边界信息;再根据离轴光线被触摸点遮挡的范围,去除为触摸点。所谓离轴扫描,即采用离轴光线对触摸检测区进行扫描,也即发射红外光的红外发射管与接收红外光的红外接收管具有不同的光主轴的情况。如专利文献CN 101320307A公开的一种识别红外触摸屏上多个触摸点的方法。该方法中,通过主轴扫描方式获得准触摸点A、B、C、D之后,为了剔除伪触摸点B和D,采用离轴扫描方式进行扫描,该种方式在上述文献中也有有详细定义和描述,在此不作说明。通过离轴扫描后,如果有扫描线可以穿过A和C之间的区域,即可说明B点和D点为伪触摸点,由此剔除伪触摸点B和D,从而提高红外触摸屏的触摸精度。
上述方案中虽然能够排除触摸检测区域内有两个及两个以上触摸点时产生的伪触摸点,在一定程度上提高了触摸屏的精度。但是在实际应用过程中,触摸点可能是运动的,如果上述的两个触摸点中的一个或两个处于运动状态,形成运动轨迹,那么当两条运动轨迹相互靠近至出现横向或者纵向上的距离比较近的情况时,例如出现图3所示情况:两个触摸点T1和T2,由于在纵向上距离较近,在纵向上采用主轴扫描确定准触摸点时,由于两个触摸点在纵向上距离比较近,两个触摸点遮挡的区域合成一个区域,因此这种情况下,只采用主轴扫描不能够在纵向上区分出两个检测点,如果两个触摸点在横向上距离较近时,也可能存在相同的问题。而对于用户来说,将两个触摸点误认为一个触摸点时,会出现触摸点跳跃抖动的问题,影响书写感受。而上述方案中,只给出了当两个触摸点距离较远时,如何剔除伪触摸点的方法。而当两个触摸点在横向或者纵向上距离很近时,其没有能够分别获得每个触摸点边界信息的方法,无法区分两个触摸点,触摸精度还是不能满足需求。
发明内容
本发明所要解决是现有技术中当触摸检测区域内两个动态的触摸点距离很近时,无法获得每一个触摸点的边界信息将两个触摸点区分开来的技术问题,从而提供一种有效区分两个触摸点获得每个触摸点边界信息的提高红外触摸屏触摸精度的方法。
为解决上述技术问题,本发明是通过以下技术方案实现的:
一种提高红外触摸屏触摸精度的方法,包括如下步骤:
S1:在横向对触摸检测区域进行扫描,当两个触摸点遮挡的区域相互独立时,根据每帧数据中扫描线的遮挡情况获取第一触摸点遮挡区域的横向起始边界、终止边界和宽度W1和第二触摸点遮挡区域的横向起始边界、终止边界和宽度W2;
S2:当两个触摸点各自遮挡的区域交汇为一个整体时,获取整体遮挡区域在横向上的起始边界M1、终止边界M2及整体遮挡区域宽度W;根据两个触摸点的位置关系和历史帧获取的每个触摸点的宽度,获得每个触摸点横向起始边界和终止边界;
S3:在纵向上重复步骤S1和步骤S2,得到每个触摸点纵向上的起始边界、终止边界;
S4:根据每帧数据中每一触摸点在横向和纵向上的起始边界和终止边界,在横向和纵向上区分不同的触摸点。
优选地,所述步骤S1中,还包括获取每个触摸点运动方向的步骤;
所述步骤S2中,获得每个触摸点横向的起始边界和终止边界的步骤如下:
A、整体遮挡区域宽度W>MAX(W1,W2)时,则第一触摸点的起始边界为M1、终止边界为M1+W1;第二触摸点的起始边界为M2-W2、终止边界为M2;
B、整体遮挡区域宽度W=MAX(W1,W2)时,则两个触摸点在横向上具有相同的起始边界M1、终止边界M2;
C、若动态触摸点在横向的相对运动方向不变:再次出现整体遮挡区域宽度W>MAX(W1,W2)时,第二触摸点的起始边界为M1、终止边界为M1+W2;第一触摸点的起始边界为M2-W1、终止边界为M2;
若动态触摸点在横向的相对运动方向改变:再次出现整体遮挡区域宽度W>MAX(W1,W2)时,第一触摸点的起始边界为M1、终止边界为M1+W1;第二触摸点的起始边界为M2-W2、终止边界为M2。
优选地,在所述步骤S2之后:
若动态触摸点在横向的相对运动方向不变,两个触摸点的遮挡区域分离后,两个触摸点的顺序互换;
若动态触摸点在横向的相对运动方向发生改变,两个触摸点的遮挡区域分离后,两个触摸点的顺序保持不变。
所述步骤S1至所述步骤S3中,采用主轴扫描方式对触摸检测区域进行扫描,根据扫描线的遮挡情况获取每帧数据中遮挡区域的起始边界、终止边界和宽度。
可选地,所述步骤S1至所述步骤S3中,采用一对多的扫描方式对触摸检测区域进行扫描,根据主轴光线或相互平行的离轴光线的遮挡情况获取每帧数据中遮挡区域的起始边界、终止边界和宽度。
可选地,所述步骤S1至所述步骤S3中,通过一对多的扫描方式对触摸检测区域进行扫描;
以红外发射管一端为基准,被触摸点遮挡的第一条扫描线为该触摸点的第一起始边界,最后一条扫描线为该触摸点的第一终止边界;
以红外接收管一端为基准,被触摸点遮挡的第一条扫描线为该触摸点的第二起始边界,最后一条扫描线为该触摸点的第二终止边界;
每个触摸点第一起始边界和第二起始边界的交点的横向坐标为该触摸点的横向起始边界;每个触摸点第一终止边界和第二终止边界的交点的横向坐标为该触摸点的横向终止边界;
每个触摸点的横向起始边界和终止边界间的宽度为该触摸点的横向宽度。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:
(1)本发明所述的提高红外触摸屏触摸精度的方法,两触摸点相距较远时可以直接得到每帧数据中每个触摸点的起始边界、终止边界和宽度,由于每个触摸点的宽度值在运动过程中一般不会发生改变,因此当两个触摸点距离较近导致两个触摸点遮挡区域交汇为一个整体时,整体触摸点的起始边界即为第一个触摸点的起始边界,根据整体遮挡区域的起始边界与历史帧中获取的第一个触摸点的宽度来计算第一个触摸点的终止边界;同样的道理,整体遮挡区域的终止边界作为第二个触摸点的终止边界,结合历史帧中获取的第二触摸点的宽度即可计算得到第二个触摸点的起始边界;因此,对于处于相对运动状态中的两个触摸点,当两个触摸点距离较近而互相遮挡时,本发明根据历史帧中获取的触摸点的宽度,获取当前帧中两个触摸点的边界信息,从而在扫描方向上将两个触摸点区分开来,能够获得准确的准触摸点个数,防止触摸点跳变,提高红外触摸屏的触摸精度。
(2)本发明所述的提高红外触摸屏精度的方法,可以采用多种扫描方式对触摸检测区域进行扫描,来确定每个触摸点的起始边界、终止边界和宽度信息。扫描方式较为灵活,可以根据实际情况来选择最佳的扫描方法。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解,下面结合附图,对本发明作进一步详细的说明,其中,
图1是本发明所述红触摸屏发射接收的示意图;
图2是本发明所述两个较远触摸点在主轴扫描时产生伪触摸点的示意图;
图3是本发明所述两个触摸点距离较远时的主轴扫描示意图;
图4是本发明所述两个触摸点发生相对运动后其遮挡区域合为一个整体后的扫描示意图;
图5是本发明所述两个触摸点遮挡区域重合后的扫描示意图;
图6是本发明所述两个触摸点相对运动方向不改变的情况下,两个触摸点边界示意图;
图7是本发明所述两个触摸点相对运动方向不改变的情况下,两个触摸点交汇后分离的示意图;
图8是本发明所述两个触摸点在重合后相对运动改变的情况下,两个触摸点边界示意图;
图9是本发明所述两个触摸点相对运动方向改变的情况下,两个触摸点交汇后分离的示意图;
图10是本发明所述一对多的扫描确定触摸点横起始边界和终止边界的示意图。
图中附图标记表示为:11-红外发射管,12-红外接收管。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1
本实施例提供一种提高红外触摸屏触摸精度的方法,包括如下步骤:
S1:在横向对触摸检测区域进行扫描,当两个触摸点遮挡的区域相互独立时,获取每帧数据中第一触摸点T1遮挡区域的起始边界A1、终止边界B1、宽度W1和第二触摸点T2遮挡区域的起始边界A2、终止边界B2和宽度W2;如图3所示,其中第一触摸点T1在横向上的宽度为W1=B1-A1;第二触摸点T2在横向上的宽度为W1=B2-A2;
S2:当两个触摸点各自遮挡的区域交汇为一个整体时,获取每帧数据中整体遮挡区域在横向上的起始边界为M1、终止边界M2及整体遮挡区域宽度W;根据两个触摸点的位置关系和历史帧中获得的每个触摸点的宽度,获得每个触摸点横向的起始边界和终止边界;
本说明书中,将一个扫描周期内获取的扫描数据称为一帧数据,对当前扫描周期获取的数据进行处理也就是对当前帧数据进行处理,历史帧是指在一次触摸过程中当前扫描周期之前的扫描周期内获取的扫描数据,历史帧可以是前一帧,也可以是前n帧,其中n大于1。
S3:在纵向上重复步骤S1和步骤S2,得到每个触摸点纵向上的起始边界、终止边界;
S4:根据每帧数据中每一触摸点在横向和纵向上的起始边界和终止边界,在横向和纵向上区分不同的触摸点。
由于触摸点的宽度一般不会发生改变,因此当两个触摸点距离较远时,记录得到的每帧数据中每个触摸点的宽度值,可以在后续判断每个触摸点的起始边界和终止边界时直接使用。当两个触摸点的距离较近时,根据历史帧中获得的触摸点的宽度信息和两个触摸点的相对位置关系可以将合在一起的触摸点遮挡区域分成两个触摸点各自的遮挡区域,避免将两个触摸点误认为一个的情况出现,提高了触摸精度。
通过本实施例中的方法,结合横向扫描和纵向扫描获得的两个触摸点的遮挡区域可以获得较准确的准触摸点(包括真实触摸点和伪触摸点)位置及大小信息,为后续处理中去除伪触摸点获取真实触摸点打下基础。下一步便可以进行去除伪触摸点的操作,从而进一步获得每一个真实的触摸点的实际位置信息,由于根据横向和纵向上触摸点的边界的相交组合获取准触摸点的方法以及根据扫描数据去除伪触摸点的方法已经是现有技术,这里不再赘述。
本申请中,每个触摸点的起始边界/终止边界由该触摸点遮挡的第一条扫描线/最后一条扫描线所对应的红外发射管11的位置和红外接收管12的位置来确定;其中以安装有红外发射管11的横向边框和纵向边框的交点为坐标原点,根据红外发射管11/红外接收管12的序号来表示红外发射管11/红外接收管12的位置。设横向上红外发射管和红外接收管的个数为h,纵向上红外发射管和红外接收管的个数为v;则横向上第m个红外发射管的位置可以用(m,0)来表示,在横向上第a个红外接收管的位置可以用(a,v)来表示,在纵向上第n个红外发射管的位置可以用(0,n)来表示,在纵向上第b个红外接收管的位置可以用(h,b)来表示;因此,当确定了被遮挡的第一条扫描线/最后一条扫描线所对应的红外发射管和红外接收管的位置之后,便可以根据红外发射管和红外接收管的位置确定触摸点的起始边界/终止边界。例如,横向起始边界对应的红外发射管序号为(m,0),红外接收管序号为(a,v),则横向起始边界对应直线:y=x*v/(a-m)。如果采用的是主轴光线的话,则横向起始边界对应的红外发射管序号为(m,0),红外接收管序号为(m,v),则横向起始边界对应直线x=m。而每个触摸点起始边界和终止边界这两条直线间的垂直距离即为该触摸点的宽度。
实施例2
本实施例在实施例1的基础上,做如下改进:
所述步骤S1中,还包括获取每个触摸点运动方向的步骤,在图中采用箭头表示动态触摸点的运动方向,这里的触摸点运动方向是指触摸点在扫描方向上的分速度的方向,对于纵向的扫描,触摸点运动方向是指在纵向上的分速度的方向;
所述步骤S2中,获得每帧数据中每个触摸点横向的起始边界和终止边界的步骤如下:
如图4所示,实时获取整体遮挡区域在横向上的起始边界为M1、终止边界M2及整体遮挡区域宽度W,W=M2-M1;
两个触摸点之间是相对运动的,因此其可能是逐步靠近、发生交汇之后分离的过程,获取整体遮挡区域在横向上的起始边界为M1、终止边界M2及整体遮挡区域宽度W时,其会产生如下过渡:
A、整体遮挡区域宽度W>MAX(W1,W2)时,从图4中可以看出,第一触摸点的起始边界为M1、终止边界为M1+W1;第二触摸点的起始边界为M2-W2、终止边界为M2;
B、整体遮挡区域宽度W=MAX(W1,W2)时,从图5中可以看出,两个触摸点在纵向上已经完全重合,则两个触摸点在横向上具有相同的起始边界M1、终止边界M2,此时的整体遮挡区域宽度W=MAX(W1,W2);
其中步骤A和步骤B是两个触摸点逐步靠近后重合的过程,如果下一步两个触摸点逐渐分离的话,就涉及到两个触摸点相对运动的方向是否发生改变的问题。
C、若动态触摸点的相对运动方向不变,如图6所示,当再次出现整体遮挡区域宽度W>MAX(W1,W2)时,第二触摸点的起始边界为M1、终止边界为M1+W2;第一触摸点的起始边界为M2-W1、终止边界为M2;
若动态触摸点的相对运动方向改变,如图8所示,则再次出现整体遮挡区域宽度W>MAX(W1,W2)时,第一触摸点的起始边界为M1、终止边界为M1+W1;第二触摸点的起始边界为M2-W2、终止边界为M2。
实施例3
本实施例在实施例2的基础上,当两个触摸点遮挡区域交汇后分离,可能有以下两种情况:
若动态触摸点在横向的相对运动方向不变,则两个触摸点的遮挡区域分离后,两个触摸点的顺序互换,如图7所示,原先的第二触摸点变为现在的第一触摸点。
若动态触摸点在横向的相对运动方向发生改变,则两个触摸点的遮挡区域分离后,两个触摸点的顺序保持不变,如图9所示。
上述两个触摸点分离之后,按照所述步骤S1的方法获取每帧数据中第一触摸点遮挡区域的横向起始边界、终止边界和宽度W1和第二触摸点遮挡区域的横向起始边界、终止边界和宽度W2。
关于如何获取触摸点的运动方向,在现有技术中也已经公开。例如现有专利文献CN102096530 A公开的一种多点触摸轨迹跟踪方法中,采用的三帧迭代法判断触摸运动的初始和结束状态,以得到触摸点的运动轨迹;沿着触摸点轨迹的切线方向即为触摸点的运动方向;也可以选择同一轨迹上前后两帧触摸点的连线方向作为运动方向。
实施例4
本实施例作为实施例1或实施例2或实施例3的一种实施方式,所述步骤S1至所述步骤S3中,采用主轴扫描方式对触摸检测区域进行扫描,如图3至图9所示,只采用主轴扫描的方式获取第一触摸点遮挡区域的起始边界、终止边界和宽度W1和第二触摸点遮挡区域的起始边界、终止边界和宽度W2,对红外发射管和红外接收管的控制时序较为简单。
当然,也可以选择其他现有的较为成熟的扫描方式,如所述步骤S1采用一对多的扫描方式对触摸检测区域进行扫描,一对多的扫描方式是指:一个红外发射管发射的红外光能够被多个红外接收管接收。在进行扫描时,可以通过驱动电路控制一个红外发射管依次扫描接收该红外发射管发射的红外光的多个红外接收管。相应地,每一只红外接收管可以接收多个红外发射管发射的红外光。可以根据主轴光线或相互平行的离轴光线的遮挡情况获取每帧数据中遮挡区域的起始边界、终止边界和宽度,获取每个触摸点的起始边界和终止边界之后可以根据一对多的扫描方式的扫描数据进行去除伪触摸点识别真实触摸点。
上述扫描方式,现有技术中已经有所应用,在本实施例中不再详述。
作为可选的实施方式,针对一对多的扫描方式,也可以采用以下方法获取每一个触摸点的起始边界和终止边界:
如图6所示,通过一对多的扫描方式,首先以红外发射管一端为基准,即一只红外发射管发射的红外光由多只红外接收管接收;按照图中箭头所指的方向扫描完成后,第一条被遮挡的为01号红外发射管发射、01’号红外接收管接收的扫描线,其为第一起始边界;最后一条被遮挡的为03号红外发射管发射、03’号红外接收管接收的扫描线,其为第一终止边界;若以红外接收管一端为基准,即一只红外接收管接收多只红外发射管发出的红外光;按照图中箭头所指的方向扫描完成后,第一条被遮挡的为02’号红外接收管接收、02号红外发射管发射的扫描线,其为第二起始边界,最后一条被遮挡的为04’号红外接收管接收、04号红外发射管发射的扫描线,其为第二终止边界;以第一起始边界和第二起始边界的交点作为触摸点纵向的起始边界,该交点的纵向坐标即为触摸点为该触摸点的纵向起始边界;同理,以第一终止边界和第二终止边界的交点作为触摸点纵向的终止边界,该交点的纵向坐标为该触摸点的纵向终止边界。起始边界和终止边界之间的宽度即为触摸点的宽度。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (6)
1.一种提高红外触摸屏触摸精度的方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1:在横向对触摸检测区域进行扫描,当两个触摸点遮挡的区域相互独立时,根据每帧数据中扫描线的遮挡情况获取第一触摸点遮挡区域的横向起始边界、终止边界和宽度W1和第二触摸点遮挡区域的横向起始边界、终止边界和宽度W2;
S2:当两个触摸点各自遮挡的区域交汇为一个整体时,获取整体遮挡区域在横向上的起始边界M1、终止边界M2及整体遮挡区域宽度W;根据两个触摸点的位置关系和历史帧获取的每个触摸点的宽度,获得每个触摸点横向起始边界和终止边界;
S3:在纵向上重复步骤S1和步骤S2,得到每个触摸点纵向上的起始边界、终止边界;
S4:根据每帧数据中每一触摸点在横向和纵向上的起始边界和终止边界,在横向和纵向上区分不同的触摸点。
2.根据权利要求1所述的提高红外触摸屏触摸精度的方法,其特征在于:
所述步骤S1中,还包括获取每个触摸点运动方向的步骤;
所述步骤S2中,获得每个触摸点横向的起始边界和终止边界的步骤如下:
A、整体遮挡区域宽度W>MAX(W1,W2)时,则第一触摸点的起始边界为M1、终止边界为M1+W1;第二触摸点的起始边界为M2-W2、终止边界为M2;
B、整体遮挡区域宽度W=MAX(W1,W2)时,则两个触摸点在横向上具有相同的起始边界M1、终止边界M2;
C、若动态触摸点在横向的相对运动方向不变:再次出现整体遮挡区域宽度W>MAX(W1,W2)时,第二触摸点的起始边界为M1、终止边界为M1+W2;第一触摸点的起始边界为M2-W1、终止边界为M2;
若动态触摸点在横向的相对运动方向改变:再次出现整体遮挡区域宽度W>MAX(W1,W2)时,第一触摸点的起始边界为M1、终止边界为M1+W1;第二触摸点的起始边界为M2-W2、终止边界为M2。
3.根据权利要求2所述的提高红外触摸屏触摸精度的方法,其特征在于:
在所述步骤S2之后:
若动态触摸点在横向的相对运动方向不变,两个触摸点的遮挡区域分离后,两个触摸点的顺序互换;
若动态触摸点在横向的相对运动方向发生改变,两个触摸点的遮挡区域分离后,两个触摸点的顺序保持不变。
4.根据权利要求1-3任一所述的提高红外触摸屏触摸精度的方法,其特征在于:
所述步骤S1至所述步骤S3中,采用主轴扫描方式对触摸检测区域进行扫描,根据扫描线的遮挡情况获取每帧数据中遮挡区域的起始边界、终止边界和宽度。
5.根据权利要求1-3任一所述的提高红外触摸屏触摸精度的方法,其特征在于:
所述步骤S1至所述步骤S3中,采用一对多的扫描方式对触摸检测区域进行扫描,根据主轴光线或相互平行的离轴光线的遮挡情况获取每帧数据中遮挡区域的起始边界、终止边界和宽度。
6.根据权利要求1-3任一所述的提高红外触摸屏触摸精度的方法,其特征在于:
所述步骤S1至所述步骤S3中,通过一对多的扫描方式对触摸检测区域进行扫描;
以红外发射管一端为基准,被触摸点遮挡的第一条扫描线为该触摸点的第一起始边界,最后一条扫描线为该触摸点的第一终止边界;
以红外接收管一端为基准,被触摸点遮挡的第一条扫描线为该触摸点的第二起始边界,最后一条扫描线为该触摸点的第二终止边界;
每个触摸点第一起始边界和第二起始边界的交点的横向坐标为该触摸点的横向起始边界;每个触摸点第一终止边界和第二终止边界的交点的横向坐标为该触摸点的横向终止边界;
每个触摸点的横向起始边界和终止边界间的宽度为该触摸点的横向宽度。
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Legal Events
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Granted publication date: 20170125 Termination date: 20181205 |