CN107045410B - 一种用于红外触摸屏高精度计算的方法及系统 - Google Patents

一种用于红外触摸屏高精度计算的方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于红外触摸屏高精度计算的方法及系统，所述方法包括：获取所述红外触摸屏上的被遮挡信息，所述被遮挡信息包括被遮挡位置信息和被遮挡光路的能量信息；根据所述被遮挡光路的能量信息和对应的能量基准值得到所述被遮挡光路的能量变化量，所述能量基准值为光路未被遮挡之前的能量信息；根据所述被遮挡光路的能量变化量和对应的能量基准值得到所述被遮挡光路的权重；根据所有被遮挡光路的权重得到所述红外触摸屏的坐标权重。本发明提高了触摸精度，降低了触摸物体直径的要求；在红外触摸屏领域，改善了用户体验；同时也缩小了灯管的高密度布局，进一步降低了红外触摸屏的电路成本。

Description

一种用于红外触摸屏高精度计算的方法及系统
技术领域
本发明涉及红外触摸屏领域，尤其涉及一种用于红外触摸屏高精度计算的方法及系统。
背景技术
目前，红外触摸屏支持的触摸物体大小，以及触摸精度成为衡量用户触摸体验的一个重要的指标参数；其中，最小触摸物体是用来描述触摸屏能支持触摸，并能输出触摸点的触摸物体直径；触摸精度是在给定触摸物体在触摸屏上的指定物理位置进行触摸，用来描述实际触摸屏物理位置和触摸屏输出的偏差值；触摸物体越小越能满足更多用户的需求，触摸精度越高越能提现产品性能，所以触摸物体大小和触摸精度是红外产品的关键性能指标。
目前红外触摸屏领域，几乎都是通过电子电路或者物理遮光罩等方式进行红外光路稳定，采集稳定的红外触摸信号变化量，然后采用逻辑分析算法，判断当前光路是否被遮挡，然后计算最后的坐标信息。但是，采用遮挡或者未遮挡这种非0即1的二值化光路处理方式，导致了光路细节信息的丢失，致使后续逻辑分析的坐标不精确。
为了达到更精确的坐标，目前的技术大多是增加红外光路密度以完成对触摸物体边界的逼近，导致电路设计更复杂，灯管排布更密，致使成本大幅度增加。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提出了一种用于红外触摸屏高精度计算的方法及系统。
本发明的第一方面提供了一种用于红外触摸屏高精度计算的方法，所述方法包括：
获取所述红外触摸屏上的被遮挡信息，所述被遮挡信息包括被遮挡位置信息和被遮挡光路的能量信息；
根据所述被遮挡光路的能量信息和对应的能量基准值得到所述被遮挡光路的能量变化量，所述能量基准值为光路未被遮挡之前的能量信息；
根据所述被遮挡光路的能量变化量和对应的能量基准值得到所述被遮挡光路的权重；
根据所有被遮挡光路的权重得到所述红外触摸屏的坐标权重。
进一步地，所述获取所述红外触摸屏上的被遮挡信息之前包括：
采集所述红外触摸屏上接收灯获取的信号能量，判断当前光路的被遮挡状态。
进一步地，所述获取所述红外触摸屏上的被遮挡信息，包括：
对所述被遮挡光路的能量进行量化，所述被遮挡光路的能量量化范围为0-255。
进一步地，所述当前光路被遮挡状态的判定包括：
设定噪声经验阈值；
对比所述当前光路的噪声经验阈值与所述当前光路的能量基准值，若所述能量基准值大于所述噪声经验阈值，则所述光路为被遮挡光路。
具体地，所述被遮挡光路的权重为所述被遮挡光路的能量变化量与对应的能量基准值的比值；
所述坐标权重包括x轴坐标权重和y轴坐标权重。
本发明的第二方面提供了一种用于红外触摸屏高精度计算的系统，所述系统包括：
被遮挡信息获取模块，用于获取所述红外触摸屏上的被遮挡信息，所述被遮挡信息包括被遮挡位置信息和被遮挡光路的能量信息；
能量变化量获得模块，用于根据所述被遮挡光路的能量信息和对应的能量基准值得到所述被遮挡光路的能量变化量，所述能量基准值为光路未被遮挡之前的能量信息；
光路权重获得模块，用于根据所述被遮挡光路的能量变化量和对应的能量基准值得到所述被遮挡光路的权重；
坐标权重获得模块，用于结合所有被遮挡光路的权重得到所述红外触摸屏的坐标权重。
进一步地，所述系统还包括：
光路状态判断模块，用于采集所述红外触摸屏上接收灯获取的信号能量，判断当前光路的被遮挡状态。
进一步地，所述被遮挡信息获取模块还用于量化所述被遮挡光路的能量，所述被遮挡光路的能量量化范围为0-255。
进一步地，所述光路状态判断模块包括：
噪声阈值设定单元，用于设定噪声经验阈值；
被遮挡光路判断单元，用于对比所述当前光路的噪声经验阈值与所述当前光路的能量基准值，若所述能量基准值大于所述噪声经验阈值，则所述光路为被遮挡光路。
具体地，所述被遮挡光路的权重为所述被遮挡光路的能量变化量与对应的能量基准值的比值；
所述坐标权重包括x轴坐标权重和y轴坐标权重。
本发明细化了光路信号信息，能够更加细致地检测出触摸过程中的信
号变化，提高了触摸精度，降低了触摸物体直径的要求；在红外触摸屏领域，改善了用户体验；同时也缩小了灯管的高密度布局，进一步降低了红外触摸屏的电路成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是一种红外触摸屏效果图；
图2是具有密闭光网的红外触摸屏的效果图；
图3是现有技术用于红外触摸屏的二值化处理方式的示意图；
图4是实施例一提供的用于红外触摸屏高精度计算的方法流程图；
图5是实施例一中红外触摸屏中的光束示意图；
图6是实施例一中红外触摸屏中被遮挡光路及其能量变化示意图；
图7是实施例一中红外触摸屏中复杂被遮挡光路及其能量变化示意图；
图8是实施例二中提供的用于红外触摸屏高精度计算的系统框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
其中，红外触摸技术是用红外不可见光进行定位触摸，在触摸屏的四周通过红外接收灯、发射灯对射的方式排布灯管，如图1所示，图1是一种红外触摸屏效果图，所述红外触摸屏的四个角分别安装有灯管。其中；如图2所示，图2为具有密集光网的红外触摸屏，所述红外触摸屏通过电路控制采集红外灯管的通断信息，并进行对应光路信息的采集；触摸时被遮挡的光路信息通过逻辑分析算法计算出触摸物体的坐标，完成定位。如图3所示，图3为现有技术采用的遮挡未遮挡为非0即1的二值化光路处理方式，这种方式的光路被认为一条线，边界不精确，坐标不精确。
实施例一：
如图4所示，本实施例提供了一种用于红外触摸屏高精度计算的方法，所述方法包括：
S101. 获取所述红外触摸屏上的被遮挡信息，所述被遮挡信息包括被遮挡位置信息和被遮挡光路的能量信息；
具体地，根据光路的通断，记录对应的被遮挡光路的信息；红外光路是通过发射灯和接收灯进行发射接收完成。
进一步地，所述获取所述红外触摸屏上的被遮挡信息之前包括：
采集所述红外触摸屏上接收灯获取的信号能量，判断当前光路的被遮挡状态。
进一步地，所述当前光路被遮挡状态的判定包括：
设定噪声经验阈值；
对比所述当前光路的噪声经验阈值与所述当前光路的能量基准值，若所述能量基准值大于所述噪声经验阈值，则所述光路为被遮挡光路。
具体地，考虑到电路或环境噪声的影响，设置噪声经验阈值Tnoise；并记录正常状态下，每条光路未遮挡的时候光路能量基准值Enormal；当信号能量变化大于Tnoise，那么认为是光路是被遮挡的。
进一步地，所述获取所述红外触摸屏上的被遮挡信息，包括：
对所述被遮挡光路的能量进行量化，所述被遮挡光路的能量量化范围为0-255。
其中，光路在传输过程中，会因为光路散射或玻璃折射等原因形成一条能量光束，如图5所示，触摸物体在触摸过程中，是光束运动的过程，从而形成了能量的连续变化过程。
S102. 根据所述被遮挡光路的能量信息和对应的能量基准值得到所述被遮挡光路的能量变化量，所述能量基准值为光路未被遮挡之前的能量信息；
记录被遮挡线位置信息，所述被遮挡光路为当前光路，记录所述当前光路的信号能量信息E，结合光路未遮挡的时候的光路能量基准值Enormal，
记录对应的被遮挡光路变化量deltaE，deltaE=Enormal-E。
S103. 根据所述被遮挡光路的能量变化量和对应的能量基准值得到所述被遮挡光路的权重；
进一步地，根据每条被遮挡光路的能量变化量和未被遮挡光路的正常能量基准值Enormal得到所述被遮挡光路的权重，所述被遮挡光路的权重就是比值Rate=deltaE/Enormal ，所述被遮挡光路的权重作为计算所述被遮挡光路在坐标中的权重的基础。
S104. 根据所有被遮挡光路的权重得到所述红外触摸屏的坐标权重。
具体地，所述被遮挡光路的权重为所述被遮挡光路的能量变化量与对应的能量基准值的比值；
所述坐标权重包括x轴坐标权重和y轴坐标权重。
对通过该点的所有遮挡线进行单方向的坐标计算，对应坐标计算公式，
设被遮挡光路的总数为n，则x轴坐标权重为
Figure DEST_PATH_GDA0001258435740000061
y轴坐标权重为
Figure DEST_PATH_GDA0001258435740000062
举例说明，如图6中，图6为被遮挡的复杂光线及其能量变化示意图，对于x1、x2两个光路来说，x轴坐标权重的计算为：
x=(（（Enormal1-E1）/Enormal1）*x1+（(Enormal2-E2)/ Enormal2）*x2)/((Enormal1-E1）/ Enormal1+( Enormal2-E2)/ Enormal2)；
其中，Enormal1，Enormal2为对应的光路的能量基准值；
进一步地，在所述红外触摸屏的红外光路设计过程中，存在复杂的光网设计的情况，对于这种复杂光路的设计，图7所示，同样采用上述的方式，按照对应被遮挡光路的能量变化计算权重，进行坐标权重的处理计算，进一步用于红外触摸屏的高精度分析。
实施例二：
如图8所示，本实施例提供了一种用于红外触摸屏高精度计算的系统，所述系统包括：
被遮挡信息获取模块210，用于获取所述红外触摸屏上的被遮挡信息，所述被遮挡信息包括被遮挡位置信息和被遮挡光路的能量信息；
能量变化量获得模块220，用于根据所述被遮挡光路的能量信息和对应的能量基准值得到所述被遮挡光路的能量变化量，所述能量基准值为光路未被遮挡之前的能量信息；
光路权重获得模块230，用于根据所述被遮挡光路的能量变化量和对应的能量基准值得到所述被遮挡光路的权重；
坐标权重获得模块240，用于结合所有被遮挡光路的权重得到所述红外触摸屏的坐标权重。
进一步地，所述系统还包括：
光路状态判断模块250，用于采集所述红外触摸屏上接收灯获取的信号能量，判断当前光路的被遮挡状态。
进一步地，所述被遮挡信息获取模块210还用于量化所述被遮挡光路的能量，所述被遮挡光路的能量量化范围为0-255。
进一步地，所述光路状态判断模块250包括：
噪声阈值设定单元251，用于设定噪声经验阈值；
被遮挡光路判断单元252，用于对比所述当前光路的噪声经验阈值与所述当前光路的能量基准值，若所述能量基准值大于所述噪声经验阈值，则所述光路为被遮挡光路。
具体地，所述被遮挡光路的权重为所述被遮挡光路的能量变化量与对应的能量基准值的比值；所述坐标权重包括x轴坐标权重和y轴坐标权重。
本发明提供的用于红外触摸屏高精度计算的方法及系统，通过细化光
路信号信息，能够精确检测出触摸过程中的信号变化，提高了触摸精度，降低了触摸物体直径的要求；在红外触摸屏领域，改善了用户体验；同时也缩小了灯管的高密度布局，进一步降低了红外触摸屏的电路成本。
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
本发明中的技术方案中的各个模块均可通过计算机终端或其它设备实现。所述计算机终端包括处理器和存储器。所述存储器用于存储本发明中的程序指令/模块，所述处理器通过运行存储在存储器内的程序指令/模块，实现本发明相应功能。
本发明中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在存储介质中，包括若干指令用以使得一台或多台计算机设备（可为个人计算机、服务器或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。
本发明中所述模块/单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块/单元来达到实现本发明方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各模块/单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应
视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种用于红外触摸屏高精度计算的方法，其特征在于，所述方法包括：
获取所述红外触摸屏上的被遮挡信息，所述被遮挡信息包括被遮挡位置信息和被遮挡光路的能量信息；
根据所述被遮挡光路的能量信息和对应的能量基准值得到所述被遮挡光路的能量变化量，所述能量基准值为所述被遮挡光路未被遮挡之前的能量信息；
根据所述被遮挡光路的能量变化量和对应的能量基准值得到所述被遮挡光路的权重；
根据所有被遮挡光路的权重得到所述红外触摸屏的坐标权重；
所述获取所述红外触摸屏上的被遮挡信息，包括：对所述被遮挡光路的能量进行量化，所述被遮挡光路的能量量化范围为0-255；
所述被遮挡光路的权重为所述被遮挡光路的能量变化量与对应的能量基准值的比值；
所述坐标权重包括x轴坐标权重和y轴坐标权重；
x轴坐标权重为
Figure DEST_PATH_IMAGE001
y轴坐标权重为
Figure 279766DEST_PATH_IMAGE002
Rate(i)=(Enormal(i)-E(i))/ Enormal(i)
其中n为被遮挡的光路的总数，Rate(i)为第i个被遮挡光路的权重，Enormal(i)为第i个未被遮挡光路的正常能量基准值，E(i) 为第i个被遮挡光路的信号能量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述获取所述红外触摸屏上的被遮挡信息之前包括：
采集所述红外触摸屏上接收灯获取的信号能量，判断当前光路的被遮挡状态。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述当前光路被遮挡状态的判定包括：
设定噪声经验阈值；
对比所述当前光路的噪声经验阈值与所述当前光路的能量变化量，若所述能量变化量大于所述噪声经验阈值，则所述光路为被遮挡光路。
4.一种用于红外触摸屏高精度计算的系统，其特征在于，所述系统包括：
被遮挡信息获取模块，用于获取所述红外触摸屏上的被遮挡信息，所述被遮挡信息包括被遮挡位置信息和被遮挡光路的能量信息；
能量变化量获得模块，用于根据所述被遮挡光路的能量信息和对应的能量基准值得到所述被遮挡光路的能量变化量，所述能量基准值为光路未被遮挡之前的能量信息；
光路权重获得模块，用于根据所述被遮挡光路的能量变化量和对应的能量基准值得到所述被遮挡光路的权重；
坐标权重获得模块，用于结合所有被遮挡光路的权重得到所述红外触摸屏的坐标权重；
所述被遮挡信息获取模块还用于量化所述被遮挡光路的能量，所述被遮挡光路的能量量化范围为0-255；
所述被遮挡光路的权重为所述被遮挡光路的能量变化量与对应的能量基准值的比值；
所述坐标权重包括x轴坐标权重和y轴坐标权重；
x轴坐标权重为
Figure 259224DEST_PATH_IMAGE001
y轴坐标权重为
Figure 849080DEST_PATH_IMAGE002
Rate(i)=(Enormal(i)-E(i))/ Enormal(i)
其中n为被遮挡的光路的总数，Rate(i)为第i个被遮挡光路的权重，Enormal(i)为第i个未被遮挡光路的正常能量基准值，E(i) 为第i个被遮挡光路的信号能量。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，
所述系统还包括：
光路状态判断模块，用于采集所述红外触摸屏上接收灯获取的信号能量，判断当前光路的被遮挡状态。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，
所述光路状态判断模块包括：
噪声阈值设定单元，用于设定噪声经验阈值；
被遮挡光路判断单元，用于对比所述当前光路的噪声经验阈值与所述当前光路的能量变化量，若所述能量变化量大于所述噪声经验阈值，则所述光路为被遮挡光路。
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