CN107992232A - 一种基于红外多点框的标签式物体识别系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于人机交互技术领域，具体涉及一种基于红外多点框的标签式物体识别系统。一种基于红外多点框的标签式物体识别系统，由硬件部分和软件部分组成。本发明采用互电容的检测方式，而不是自电容。自电容通常是检测每个感应单元的电容，当多点触摸发生时，自电容就会增加，但是感应单元一旦交叉，则交叉点的自电容也会增加，从而导致触摸程序无法正常工作。而相较于自电容，互电容检测的是行列交叉处的电容，这样一来当感应单元交叉，其交叉处的电容并没有增加，故而可正确判断触摸的存在，并且准确的定位到每一个触摸点的位置。

Description

一种基于红外多点框的标签式物体识别系统
技术领域
本发明属于人机交互技术领域，具体涉及一种基于红外多点框的标签式物体识别系统。
背景技术
传统触控技术当手指触摸两点时，可以识别两个点的运动方向，但是却不能识别这两个点的具体位置，这样一来系统就无法猜测哪个点为正确的触摸点。
如图1所示，假设深色点为正确的点击点，但是由于传统技术的限制，将会在横向和纵向上产生交点，从而使得系统无法正确的判断哪个点为正确的点击点。
现阶段多点触控技术仍然会出现系统无法识别哪个是真正的点击点这一问题，这就造成了一台触控机只能一人使用的情况，但是这样一来，资源的利用率被大大的降低，而且大幅增加了制造的成本。
发明内容
本发明是为了解决现有技术的不足，提供一种可以详细识别到每一个点的基于红外多点框的标签式物体识别系统。
本发明是通过如下技术方案来实现的：一种基于红外多点框的标签式物体识别系统，由硬件部分和软件部分组成，所述的硬件部分包括电脑、屏幕、识别器和识别介质，所述的识别器粘贴在屏幕上，所述的电脑分别和屏幕以及识别器通讯连接，所述的识别介质由标签粘贴在识别体上而成，识别介质置于识别器上后在识别器上形成触摸点，所述的识别器用于确定触摸点的坐标信息、进行触摸点的平滑滤波以及判断和处理触摸点间的遮挡问题；所述的软件部分包括底层物体识别程序、上层flash效果程序和UI界面设计程序；所述的底层物体识别程序用于对得到的触摸点进行计算，首先判断有几个触摸点，然后计算触摸点之间的距离，最后以此距离作为衡量标准计算出标签的中心点；所述的上层flash效果程序用于接收标签的中心点坐标信息和旋转角度，标签的中心点坐标发生偏移则弹出按钮；所述的UI界面设计程序用于调整界面的视觉效果。
所述的识别器采用互电容的检测方式，识别器的导电层上拥有多个以矩阵型排布的触控单元，识别器的整个屏幕上铺满由红外激光头发射出来的红外光线，当识别介质接触到识别器的时候，识别介质的尖端会作为一个红外点显示出来，这样就会引起互电容的变化，从而形成一个触控点并将触控点的位置信息传达到底层物体识别程序。
优选的，所述的识别器为至少32点的红外触摸框。
优选的，所述的识别器为佳格至少32点的红外触摸框。
所述的标签为直径60mm的不锈钢片或亚克力，其底部粘贴直径为8mm，高度为5mm的圆柱体。
所述的界面的视觉效果包括按钮的大小和样式、底图的样式、层级目录结构和按钮弹出时的动态效果。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：（1）本发明的系统可以详细的识别到每一个点，即没有多余点的现象。其可以检测到十四个点的同时触摸，同时也允许除了手指外的其他东西进行触控，是一种人性化的人机交互接口方式。（2）本发明采用互电容的检测方式，而不是自电容。自电容通常是检测每个感应单元的电容，当多点触摸发生时，自电容就会增加，但是感应单元一旦交叉，则交叉点的自电容也会增加，从而导致触摸程序无法正常工作。而相较于自电容，互电容检测的是行列交叉处的电容，这样一来当感应单元交叉，其交叉处的电容并没有增加，故而可正确判断触摸的存在，并且准确的定位到每一个触摸点的位置。（3）本发明实现了一台触控机同时可被多人使用，从而极大的提高了资源的利用率，而且大幅降低了制造的成本。
附图说明
图1为传统的触控技术触控示意图；
图2为本发明的互电容检测原理示意图；
图3为本发明的硬件结构示意图；
图4为本发明的标签结构示意图；
图中：1-电脑，2-屏幕，3-识别器，4-识别体，5-标签，6-圆柱体，7-触摸点，8-标签的中心点。
具体实施方式
下面结合附图3、附图4和实施例对本发明做进一步说明，但本发明的保护范围不受实施例所限制。
实施例1
一种基于红外多点框的标签式物体识别系统，由硬件部分和软件部分组成，所述的硬件部分包括电脑、屏幕、识别器和识别介质，所述的识别器粘贴在屏幕上，所述的电脑分别和屏幕以及识别器通讯连接，所述的识别介质由标签粘贴在识别体上而成，识别介质置于识别器上后在识别器上形成触摸点，所述的识别器用于确定触摸点的坐标信息、进行触摸点的平滑滤波以及判断和处理触摸点间的遮挡问题；所述的软件部分包括底层物体识别程序、上层flash效果程序和UI界面设计程序；所述的底层物体识别程序用于对得到的触摸点进行计算，首先判断有几个触摸点，然后计算触摸点之间的距离，最后以此距离作为衡量标准计算出标签的中心点；所述的上层flash效果程序用于接收标签的中心点坐标信息和旋转角度，标签的中心点坐标发生偏移则弹出按钮；所述的UI界面设计程序用于调整界面的视觉效果。
所述的识别器采用互电容的检测方式，识别器的导电层上拥有多个以矩阵型排布的触控单元，识别器的整个屏幕上铺满由红外激光头发射出来的红外光线，当识别介质接触到识别器的时候，识别介质的尖端会作为一个红外点显示出来，这样就会引起互电容的变化，从而形成一个触控点并将触控点的位置信息传达到底层物体识别程序。
优选的，所述的识别器为至少32点的红外触摸框。
所述的标签为直径60mm的不锈钢片或亚克力，其底部粘贴直径为8mm，高度为5mm的圆柱体。
所述的界面的视觉效果包括按钮的大小和样式、底图的样式、层级目录结构和按钮弹出时的动态效果。
本系统利用粘贴在任意物体（识别体）底面的标签作为识别介质，采用32点以上的红外触摸框作为识别器，可以同时识别32个以上的点，从而识别到物体在屏幕上面的X，Y坐标以及物体的旋转角度。
对本实施例多点触控识别测试采用了multi-touch all-point的方式，其可以详细的识别到每一个点，即没有多余点的现象，其可以检测到十四个点的同时触摸，同时也允许除了手指外的其他东西进行触控，是一种人性化的人机交互接口方式。
如图2所示，所述的multi-touch all-point是基于互电容的检测方式，互电容检测的是行列交叉处的电容，这样一来当感应单元交叉，其交叉处的电容并没有增加，故而可正确判断触摸的存在，并且准确的定位到每一个触摸点的位置。
触摸屏在导电层上拥有多个以矩阵型排布的触控单元，这就好像拥有若干条纵横交错的线中所产生的交叉点。也就是说只要在被拥有这些交叉点的“网”所覆盖的部分进行触摸动作，系统均会对其作出反应。
由红外激光头发射出来的红外光线铺满整个屏幕，当识别体接触到屏幕的时候，识别体的尖端会作为一个红外点显示出来，这样就会引起互电容的变化，从而将识别体的位置信息传达到底层程序，使得底层程序得以做出正确的判断。
实施例2
一种基于实施例1的多点触控桌，该套多点触控桌基于互电容模式，识别器选用佳格32点（或者更多点）红外触摸框，电脑选用中配电脑，屏幕选用液晶屏，其通过一根电源线即可工作。该套多点触控桌通过识别介质影响激光平面，从而进一步的使得底层物体识别程序得以做出正确的判断，驱动上层flash效果程序，通过UI界面设计程序在识别桌上呈现出不同的效果。
本实施例的底层物体识别程序，采用C++作为编程语言，VS2015作为编程环境。基于佳格红外多点框的SDKV7作为开发基础，SDKV7中共有47个函数，这些函数中主要作用是用于把触摸点的X，Y坐标得到，进行触摸点的平滑滤波以及对于点和点间的遮挡问题进行判断和处理。底层物体识别程序对点进行一系列计算，首先判断有几个点，计算点与点之间的距离，以此距离作成衡量标准，计算出这几个点的重心，以此重中作为此标签的中心点，即在屏幕中的X，Y坐标。标签上面的点作成不规则的形状，每个点到重心点的距离不等，以最长或者最短的距离作为判断旋转角度的根据。即程序可以实现标签的中心点的X，Y坐标以及旋转角度。
上层flash效果程序。采用adbole AS3作为开发语言，此程序用于接收底层物体识别C++程序发过来的标签的中心点X，Y坐标以及旋转角度。当标签放置于屏幕上面后，在标签的中心点位置偏移一定的X，Y坐标弹出来按钮，按钮可以位于中心点的上，下，左，右等任何位置，可以随着标签的移动而移动，可以随着标签的旋转而旋转。
UI界面设计程序。一般采用PS作为设计工具，设计出来简洁大方美观的界面。如按钮的大小和样式，底图的样式，层级目录结构，按钮弹出时的动态效果等。
多点触控桌的使用：首先先启动底层物体识别程序，当底层物体识别程序启动之后，识别桌的左上方会出现一个黑框，用手或者识别介质按上去会出现一个或多个白色的圆点，这些圆点为该底层物体识别程序的识别点。当底层物体识别程序运行后，可以看到相关识别点的坐标位置，同时它们之间并无多余点的相互干扰。
该底层物体识别程序交互系统可以在产品发布会议、商场、企业展厅、展览展示互动展台、各类交互式信息查询系统、演示以及信息查询、高级会议展示系统等地方使用。

Claims (6)

1.一种基于红外多点框的标签式物体识别系统，由硬件部分和软件部分组成，其特征在于，所述的硬件部分包括电脑、屏幕、识别器和识别介质，所述的识别器粘贴在屏幕上，所述的电脑分别和屏幕以及识别器通讯连接，所述的识别介质由标签粘贴在识别体上而成，识别介质置于识别器上后在识别器上形成触摸点，所述的识别器用于确定触摸点的坐标信息、进行触摸点的平滑滤波以及判断和处理触摸点间的遮挡问题；所述的软件部分包括底层物体识别程序、上层flash效果程序和UI界面设计程序；所述的底层物体识别程序用于对得到的触摸点进行计算，首先判断有几个触摸点，然后计算触摸点之间的距离，最后以此距离作为衡量标准计算出标签的中心点；所述的上层flash效果程序用于接收标签的中心点坐标信息和旋转角度，标签的中心点坐标发生偏移则弹出按钮；所述的UI界面设计程序用于调整界面的视觉效果。
2.根据权利要求1所述的一种基于红外多点框的标签式物体识别系统，其特征在于，所述的识别器采用互电容的检测方式，识别器的导电层上拥有多个以矩阵型排布的触控单元，识别器的整个屏幕上铺满由红外激光头发射出来的红外光线，当识别介质接触到识别器的时候，识别介质的尖端会作为一个红外点显示出来，这样就会引起互电容的变化，从而形成一个触控点并将触控点的位置信息传达到底层物体识别程序。
3.根据权利要求1所述的一种基于红外多点框的标签式物体识别系统，其特征在于，所述的识别器为至少32点的红外触摸框。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种基于红外多点框的标签式物体识别系统，其特征在于，所述的识别器为佳格至少32点的红外触摸框。
5.根据权利要求1所述的一种基于红外多点框的标签式物体识别系统，其特征在于，所述的标签为直径60mm的不锈钢片或亚克力，其底部粘贴直径为8mm，高度为5mm的圆柱体。
6.根据权利要求1所述的一种基于红外多点框的标签式物体识别系统，其特征在于，所述的界面的视觉效果包括按钮的大小和样式、底图的样式、层级目录结构和按钮弹出时的动态效果。
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