CN104111756A - 提高图像帧率的方法和系统、光学成像触摸屏系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种提高图像帧率的方法和系统、光学成像触摸屏系统，其方法包括步骤：接收行图像数据，检测该行图像数据对应的行号是否在预设的限定范围内；若在所述限定范围内，则将所述行图像数据抄送到图像缓冲区对应的行内，若未在所述限定范围内，则丢弃当前的行图像数据后接收下一行图像数据；判断是否已经采集完所述限定范围内的行图像数据；若已经采集完，则重启摄像工具以拍摄下一帧图像；若尚未采集完，则接收下一行图像数据，本发明缩短了传输时间，提高了图像帧率，从而提高了识别触摸的响应速度，提高了触摸屏的性能，同时节约了成本。

Description

提高图像帧率的方法和系统、光学成像触摸屏系统

技术领域

本发明涉及触摸屏技术领域，特别是涉及一种提高图像帧率的方法、提高图像帧率的系统以及包括该提高图像帧率的系统的光学成像触摸屏系统。

背景技术

触摸屏作为一种新型的计算机输入设备，是目前最简单、方便、自然的一种人机交互方式。它赋予了多媒体以崭新的面貌，是极富吸引力的全新多媒体交互设备。主要应用于公共信息的查询、领导办公、工业控制、军事指挥、电子游戏、点歌点菜、多媒体教学、房地产预售等。

其中，在光学成像触摸屏系统内，需要通过采集摄像头的图像来识别触摸点。如果摄像头像素分辨率为480*640，数据传输率是24MHz，则一帧图像需要12.8毫秒才能传完。对于光学成像触摸屏而言，图像帧率越高，识别触摸的响应速度则越快，触摸屏的性能则越高，现有技术中，一般是从硬件上做改进以提高图像帧率，如改进摄像头等，这样会大大增加成本，且不易于实现。

发明内容

基于此，针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种提高图像帧率的方法、提高图像帧率的系统以及包括该提高图像帧率的系统的光学成像触摸屏系统，可简单、快捷的提高图像帧率，从而提高识别触摸的响应速度，提高触摸屏的性能，同时成本低。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一种提高图像帧率的方法，包括如下步骤：

接收行图像数据，检测该行图像数据对应的行号是否在预设的限定范围内；

若在所述限定范围内，则将所述行图像数据抄送到图像缓冲区对应的行内，若未在所述限定范围内，则丢弃当前的行图像数据后接收下一行图像数据；

判断是否已经采集完所述限定范围内的行图像数据；

若已经采集完，则重启摄像工具以拍摄下一帧图像；

若尚未采集完，则接收下一行图像数据。

一种提高图像帧率的系统，包括：

数据处理模块，用于接收行图像数据，检测该行图像数据对应的行号是否在预设的限定范围内，若在所述限定范围内，则将所述行图像数据抄送到图像缓冲区对应的行内，若未在所述限定范围内，则丢弃当前的行图像数据后接收下一行图像数据；

重启模块，用于判断是否已经采集完所述限定范围内的行图像数据，若已经采集完，则重启摄像工具以拍摄下一帧图像，若尚未采集完，则通知所述数据处理模块接收下一行图像数据

一种光学成像触摸屏系统，包括如上所述的提高图像帧率的系统。

根据上述本发明的方案，其接收行图像数据，检测该行图像数据对应的行号是否在预设的限定范围内，若在该限定范围内，则将所述行图像数据抄送到图像缓冲区对应的行内，若没在该限定范围内，则丢弃当前的行图像数据后接收下一行图像数据，并判断是否已经采集完所述限定范围内的行图像数据，若已经采集完，则重启摄像工具以拍摄下一帧图像，若尚未采集完，则接收下一行图像数据，由于设定了限定范围，且采集完该限定范围内的行图像数据后重启摄像工具，缩短了传输时间，提高了图像帧率，从而提高了识别触摸的响应速度，提高了触摸屏的性能，同时节约了成本、易于实现。

附图说明

图1为本发明的提高图像帧率的方法实施例一的流程示意图；

图2为本发明的提高图像帧率的方法实施例二的流程示意图；

图3为本发明的提高图像帧率的方法实施例三的流程示意图；

图4为本发明的提高图像帧率的系统一个实施例的结构示意图；

图5为本发明的提高图像帧率的系统另一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明做进一步阐述，但本发明的实施方式不限于此。

参见图1所示，为本发明的提高图像帧率的方法实施例一的流程示意图。如图1所示，该实施例中的提高图像帧率的方法包括如下步骤：

步骤S101：接收行图像数据，进入步骤S102；

摄像工具采集的每帧图像数据可以通过标准的DCMI接口一行一行地进行传输，每接收到一行的行图像数据，执行一次流程；

步骤S102：检测该行图像数据对应的行号是否在预设的限定范围内，若是，则进入步骤S103，若否，则进入步骤S104；

根据实际情况，限定范围的设定或者确定可以有不同的实现方式，其中，限定范围可以采用方式一实现：根据预设的场景确定触摸区域，根据所述触摸区域确定所述限定范围；

考虑到具体的应用场景的不同，在设定场景对应的触摸区域时，可以合理的设置触摸区域的大小，既使得在该触摸区域内的触摸点都可视为有效操作，又能尽量丢掉无用的图像信息，这是因为，由后续几个步骤可知，只是采集传输限定范围对应的行图像数据，而限定范围又是根据该触摸区域确定的；

限定范围还可以采用方式二实现：根据触摸点的位置确定所述限定范围；

可以根据识别出的触摸点的大概位置确定该限定范围，其中，识别触摸点的位置可以通过现有的方式实现，在此不予赘述；

步骤S103：将所述行图像数据抄送到图像缓冲区对应的行内，进入步骤S105；

满足条件（行图像数据对应的行号是否在预设的限定范围内）的行图像数据一般是按图像缓冲区的行号顺序抄送到图像缓冲区对应的行的，可以是根据行图像数据的行号与图像缓冲区的行号的对应关系确定应该抄送到图像缓冲区哪一具体的行内；

步骤S104：丢弃所述行图像数据，返回步骤S101；

若所述行图像数据对应的行号不在预设的限定范围内，则该行图像数据为无用的图像信息，丢弃该行图像数据，这样可以缩短传输时间，提高图像帧率，在丢弃所述行图像数据后，返回步骤S101，接收下一行图像数据；

步骤S105：判断是否已经采集完所述限定范围内的行图像数据，若是，则进入步骤S106，若否，则返回步骤S101；

例如，若当前的行图像数据对应的行号为所述限定范围内的最后一行，则可以判定为已经采集完所述限定范围内的行图像数据，若当前的行图像数据对应的行号不是所述限定范围内的最后一行，则返回步骤S101，接收下一行图像数据

步骤S106：重启摄像工具以拍摄下一帧图像；

若已经采集完所述限定范围内的行图像数据，则重启摄像工具，这样当前的行图像数据后面的图像数据停止传输，并开始了下一帧图像的拍摄和传输的周期，则传输一帧图像数据的时间会大大降低，提高了图像帧率，以153行为结束行为例，数据量为480*153，24MHz的传输速率，则一帧的周期为3.06毫秒，比完整采集一帧图像的方式提高了4倍以上的帧率；其中，摄像工具可以根据实际需要选定，一般多选用摄像头，但本发明对是摄像工具没有特殊要求，不需要对其进行改进，重启摄像头的方式，可以通过现有的方式实现，在此不予赘述。

据此，依据本实施例中的方案，其是在接收行图像数据后，检测该行图像数据对应的行号是否在预设的限定范围内，若在该限定范围内，则将所述行图像数据抄送到图像缓冲区对应的行内，若没在该限定范围内，则丢弃当前的行图像数据后接收下一行图像数据，并判断是否已经采集完所述限定范围内的行图像数据，若已经采集完，则重启摄像工具以拍摄下一帧图像，若尚未采集完，则接收下一行图像数据，由于设定了限定范围，且采集完该限定范围内的行图像数据后重启摄像工具，缩短了数据的传输时间，提高了图像帧率，从而提高了识别触摸的响应速度，提高了触摸屏的性能，同时，由于不需要对摄像工具进行改进，也节约了成本，又易于实现。

参见图2所示，为本发明的提高图像帧率的方法实施例二的流程示意图。实施例二是在实施例一的基础上，预先设定了当前行标记，可以根据该当前行标记确定所述行图像数据对应的行号，在接收下一行图像数据时，所述当前行标记增加一，在重启摄像工具时，所述当前行标记归零。

如图2所示，实施例二中的提高图像帧率的方法包括如下步骤：

步骤S201：接收行图像数据，进入步骤S202；

将设定的当前行标记作为行图像数据的行号，一般当前行标记初始值为0，每一行图像数据处理周期结束后，当前行标记增加1；

步骤S202：检测当前行标记是否在预设的限定范围内，若是，则进入步骤S203，若否，则进入步骤S204；

限定范围一般是行号范围，例如，限定范围是80-150行，若当前行标记是85，则在限定范围内；

步骤S203：将所述行图像数据抄送到图像缓冲区对应的行内，进入步骤S205；

此步骤与步骤S103技术特征以及实现方式相同，在此不予赘述；

步骤S204：丢弃所述行图像数据，返回步骤S201，相应的当前行标记增加一；

若所述行图像数据对应的行号不在预设的限定范围内，返回步骤S201，接收下一行图像数据，相应的当前行标记增加1；

步骤S205：判断是否已经采集完所述限定范围内的行图像数据，若是，则进入步骤S206，若否，则返回步骤S201，相应的当前行标记增加一；

例如，若当前行标记为由所述限定范围确定的最后一行，则可以判定为已经采集完所述限定范围内的行图像数据，若当前行标记不是所述限定范围确定的最后一行，则返回步骤S201，接收下一行图像数据，当前行标记相应的增加1；

步骤S206：重启摄像工具以拍摄下一帧图像，所述当前行标记归零；

此步骤与步骤S106技术特征以及实现方式相同，在此不予赘述。

据此，在接收到行图像数据时，根据当前行标记确定行图像数据的行号，当丢弃行图像数据后，或者判定得到尚未采集完所述限定范围内的行图像数据后，当前行标记增加一，重启摄像工具后，当前行标记归零，通过当前行标记记录行图像数据的行号的方式，能够灵活的控制行图像数据，提高图像传输的效率。

参见图3所示，为本发明的提高图像帧率的方法实施例三的流程示意图。实施例三是在实施例二的基础上，可以预先根据所述限定范围确定起始行标记和结束行标记，若所述当前行标记在所述限定范围内，则将所述行图像数据抄送到所述图像缓冲区中当前行标记减去起始行标记得到的行，若所述当前行标记与所述结束行标记的差值满足预设条件，则判定已经采集完所述限定范围内的行图像数据。

如图3所示，实施例三中的提高图像帧率的方法包括如下步骤：

步骤S301：接收行图像数据，进入步骤S302；

此步骤与步骤S201技术特征以及实现方式相同，在此不予赘述；

步骤S302：检测当前行标记是否在预设的限定范围内，若是，则进入步骤S303，若否，则进入步骤S304；

限定范围一般是行号范围，根据该限定范围确定起始行标记和结束行标记，可以是将限定范围行号的最小值作为起始行标记，将限定范围的行号的最大值作为结束行标记，也可以是将限定范围行号的最小值加一作为起始行标记，将限定范围的行号的最大值减一作为结束行标记，也不限于这两种方式，具体可以根据实际情况进行设定；

步骤S303：则将所述行图像数据抄送到所述图像缓冲区中当前行标记减去起始行标记得到的行内，进入步骤S305；

步骤S304：丢弃所述行图像数据，返回步骤S301，相应的当前行标记增加加一；

若所述行图像数据对应的行号不在预设的限定范围内，返回步骤S301，接收下一行图像数据，相应的当前行标记增加1；

步骤S305：判断是否已经采集完所述限定范围内的行图像数据，若所述当前行标记与所述结束行标记的差值满足预设条件，则判定已经采集完所述限定范围内的行图像数据，进入步骤S306，若否，则返回步骤S301，相应的当前行标记增加1；

预设条件可以根据实际情况设定，例如预设条件为“等于负一”，及所述当前行标记比所述结束行标记小一，但不限于此；

步骤S306：重启摄像工具以拍摄下一帧图像，所述当前行标记归零。

据此，在所述当前行标记在所述限定范围内时，将所述行图像数据抄送到所述图像缓冲区中当前行标记减去起始行标记得到的行，在所述当前行标记与所述结束行标记的差值满足预设条件时，判定已经采集完所述限定范围内的行图像数据，通过当前行标记记录行图像数据的行号的方式以及当前行标记与起始行标记以及结束行标记进行比较的方式，能够灵活的控制行图像数据，又能快速的判断当前行标记是否在预设的限定范围内以及判断是否已经采集完所述限定范围内的行图像数据，提高图像传输的效率。

本发明的提高图像帧率的方法，较佳的应用于光学成像触摸屏系统，可以在光学成像触摸屏系统具有很好的应用前景。这是因为，在光学成像触摸屏系统中，由于传输一帧完整的图像，耗费的时间较多，会大大降低系统的性能，而通过设定限定范围以及重启摄像工具的方式，可以丢弃无用的行数据图像，可以大大提高图像帧率，能够提高识别触摸的响应速度，提高了触摸屏的性能，同时由于不需要在硬件上做改进，也节约了成本。

根据上述本发明的提高图像帧率的方法，本发明还提供一种提高图像帧率的系统。

如图4所示，为本发明的提高图像帧率的系统实施例的结构示意图，其包括有：

数据处理模块401，用于接收行图像数据，检测该行图像数据对应的行号是否在预设的限定范围内，若在所述限定范围内，则将所述行图像数据抄送到图像缓冲区对应的行内，若未在所述限定范围内，则丢弃当前的行图像数据后接收下一行图像数据；

重启模块402，用于判断是否已经采集完所述限定范围内的行图像数据，若已经采集完，则重启摄像工具以拍摄下一帧图像，若尚未采集完，则通知所述数据处理模块接收下一行图像数据。

在其中一个实施例中，如图5所示，本发明的提高图像帧率的系统还可以包括限定范围确定模块403，限定范围确定模块403用于根据预设的场景确定触摸区域，根据所述触摸区域确定所述限定范围，或者限定范围确定模块403用于根据触摸点的位置确定所述限定范围。

在其中一个实施例中，数据处理模块401还可以用于根据预先设定的当前行标记确定所述行图像数据对应的行号，在接收下一行图像数据时，所述当前行标记增加一，在重启摄像工具时，所述当前行标记归零。

在其中一个实施例中，数据处理模块401还可以用于根据所述限定范围确定起始行标记和结束行标记，若所述当前行标记在所述限定范围内，则将所述行图像数据抄送到所述图像缓冲区中当前行标记减去起始行标记得到的行，重启模块402还可以用于在所述当前行标记与所述结束行标记的差值满足预设条件时，判定已经采集完所述限定范围内的行图像数据。

本发明系统中的各模块的具体实现方式，可以与上述本发明方法中的相同，在此不予详加赘述。

另外，依据上述本发明的提高图像帧率的系统，本发明还提供一种光学成像触摸屏系统，其包括有上述本发明的提高图像帧率的系统，该具有提高图像帧率的系统在光学成像触摸屏系统中的应用方式可如前所述，在此不予赘述。

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 (10)

1.一种提高图像帧率的方法，其特征在于，包括如下步骤：

接收行图像数据，检测该行图像数据对应的行号是否在预设的限定范围内；

若在所述限定范围内，则将所述行图像数据抄送到图像缓冲区对应的行内，若未在所述限定范围内，则丢弃当前的行图像数据后接收下一行图像数据；

判断是否已经采集完所述限定范围内的行图像数据；

若已经采集完，则重启摄像工具以拍摄下一帧图像；

若尚未采集完，则接收下一行图像数据。

2.根据权利要求1所述的提高图像帧率的方法，其特征在于，采用如下方式之一确定所述限定范围；

根据预设的场景确定触摸区域，根据所述触摸区域确定所述限定范围；

根据触摸点的位置确定所述限定范围。

3.根据权利要求1所述的提高图像帧率的方法，其特征在于，还包括步骤：预先设定当前行标记，根据该当前行标记确定所述行图像数据对应的行号，在接收下一行图像数据时，所述当前行标记增加一，在重启摄像工具时，所述当前行标记归零。

4.根据权利要求3所述的提高图像帧率的方法，其特征在于，还包括步骤：预先根据所述限定范围确定起始行标记和结束行标记，若所述当前行标记在所述限定范围内，则将所述行图像数据抄送到所述图像缓冲区中当前行标记减去起始行标记得到的行，若所述当前行标记与所述结束行标记的差值满足预设条件，则判定已经采集完所述限定范围内的行图像数据。

5.根据权利要求1至4之一所述的提高图像帧率的方法，其特征在于，该提高图像帧率的方法用于光学成像触摸屏系统。

6.一种提高图像帧率的系统，其特征在于，包括：

数据处理模块，用于接收行图像数据，检测该行图像数据对应的行号是否在预设的限定范围内，若在所述限定范围内，则将所述行图像数据抄送到图像缓冲区对应的行内，若未在所述限定范围内，则丢弃当前的行图像数据后接收下一行图像数据；

重启模块，用于判断是否已经采集完所述限定范围内的行图像数据，若已经采集完，则重启摄像工具以拍摄下一帧图像，若尚未采集完，则通知所述数据处理模块接收下一行图像数据。

7.根据权利要求6所述的提高图像帧率的系统，其特征在于，还包括限定范围确定模块，所述限定范围确定模块用于根据预设的场景确定触摸区域，根据所述触摸区域确定所述限定范围，或者所述限定范围确定模块用于根据触摸点的位置确定所述限定范围。

8.根据权利要求6或7所述的提高图像帧率的系统，其特征在于，所述数据处理模块还用于根据预先设定的当前行标记确定所述行图像数据对应的行号，在接收下一行图像数据时，所述当前行标记增加一，在重启摄像工具时，所述当前行标记归零。

9.根据权利要求8所述的提高图像帧率的系统，其特征在于，所述数据处理模块还用于根据所述限定范围确定起始行标记和结束行标记，若所述当前行标记在所述限定范围内，则将所述行图像数据抄送到所述图像缓冲区中当前行标记减去起始行标记得到的行，所述重启模块在所述当前行标记与所述结束行标记的差值满足预设条件时，判定已经采集完所述限定范围内的行图像数据。

10.一种光学成像触摸屏系统，其特征在于，包括如权利要求6至9任意一项权利要求所述的提高图像帧率的系统。