CN109669579B - 辨识系统及其辨识方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种辨识系统，包括一触控显示器以及一待辨识物体。触控显示器具有一承载面以及多个感测器，此些感测器区分为多个感应单元。待辨识物体设置于承载面上，待辨识物体具有至少二码点，且上述至少二码点之间的距离大于或等于此些感应单元的单位尺寸的两倍。
Description
技术领域
本发明是有关于一种辨识系统及其辨识方法，且特别是有关于一种用于触控显示器的物体辨识系统及其辨识方法。
背景技术
多点触控感测技术的发展，使输入设备的使用范围更加广泛，常见的应用包括在多点触控展示台、多点触控桌的互动界面上，辨识物体，以增加互动。
然而，目前的触控展示台利用相机撷取物体的影像，成本过高且系统过于复杂。或是，触控展示台利用不同形状或角度差异的图案来产生辨识的功用，然而仅能辨识有限数量的物件，且图案的形状差异或角度差异要够大才可辨识，因此影响辨识的准确度。
发明内容
本发明有关于一种辨识系统及其辨识方法，用以辨识放置于触控显示器上的物体。
根据本发明的一方面，提出一种辨识系统，包括一触控显示器以及一待辨识物体。触控显示器具有一承载面以及多个感测器，此些感测器区分为多个感应单元。待辨识物体设置于承载面上，待辨识物体具有至少二码点，且上述至少二码点之间的距离大于或等于此些感应单元的单位尺寸的两倍。
根据本发明的一方面，提出一种辨识方法，用于一辨识系统中，该辨识系统包括一触控显示器以及一待辨识物体，触控显示器具有多个感测器，该待辨识物体具有至少二码点，该辨识方法包括下列步骤。收集该待辨识物体的该至少二码点于该触控显示器上的触碰信息。对该触碰信息进行分析，以找出与该至少二码点的位置相匹配的一码点组合。该些感测器区分为多个感应单元，上述至少二码点的大小与此些感应单元的单位尺寸相对应，且至少二码点之间的距离大于或等于此些感应单元的单位尺寸的两倍。
为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举实施例，并配合所附图式详细说明如下。
附图说明
图1A绘示依照本发明一实施例的辨识系统的示意图。
图1B绘示依照本发明另一实施例的辨识系统的示意图。
图2A至2C绘示具有3X3阵列的码点组合的待辨识物体放置于一触控显示器上的示意图。
图3绘示依照本发明一实施例的辨识方法的示意图。
图4-1至4-49绘示本发明一实施例的码点的二进位编码信息的示意图。
图5绘示依照本发明另一实施例的辨识方法的示意图。
图6A及6B绘示结合上述二实施例的码点组合判断码点位置的示意图。
其中，附图标记：
100：辨识系统
110：触控显示器
111：感测器
112：感应单元
113：承载面
120：待辨识物体
122：码点
123：第一定位码点
124：第二定位码点
125：空白码点
130：解码单元
140：数据库
A1：单一感测器的尺寸
A2：2X2阵列的感测器的尺寸
C1：第一编码区
C2：第二编码区
C3：第三编码区
D1：距离
具体实施方式
以下提出实施例进行详细说明，实施例仅用以作为范例说明，并非用以限缩本发明欲保护的范围。以下是以相同/类似的符号表示相同/类似的元件做说明。
请参照图1A及1B，辨识系统100可包括一触控显示器110以及一待辨识物体120。触控显示器110具有一承载面113以及多个感测器111，此些感测器111区分为多个感应单元112。即，每一个感测器111视为单一个感测单元112或两个感测器111视为单一个感测单元112，端视待辨识物体120的码点122大小来决定。待辨识物体120可设置于承载面113上，待辨识物体120具有至少二码点122，码点122的尺寸与此些感应单元112的单位尺寸相对应，且上述至少二码点122之间的距离D1大于或等于此些感应单元112的单位尺寸的两倍。
此外，辨识系统100还可包括一解码单元130，解码单元130可对至少二码点122的位置进行分析，以找出与至少二码点122的位置相匹配的一码点组合。
再者，辨识系统100还可更包括一数据库140，数据库140用以储存与待辨识物体120的一物体标识相关的多个预设码点组合，解码单元130可对至少二码点122的位置进行分析，以找出此些预设码点组合中与至少二码点122的位置相匹配的其中之一码点组合。
触控显示器110例如是具有多点触控功能的平台，例如桌子或展示台，触控显示器110的承载面为使用者操作界面，用以显示文字、影像以及应用程式的图像等信息。此外，触控显示器110亦可提供语音、灯光或音乐等相关的信息。
待辨识物体120例如是啤酒杯、酒杯、咖啡杯等，杯子的底面例如具有可供辨识的码点122。多个码点122可依照不同种类的物体排列在待辨识物体120的底面，以形成一码点组合。
此外，码点组合与对应显示在触控显示器110上的物体标识有关，触控显示器110可显示代表待辨识物体120的特性的一物体标识或相关信息于屏幕上，以通知使用者。
另外，物体标识可以是一虚拟的控制界面或一物体影像，例如是虚拟旋钮或签证用的数字印章等，以供使用者使用。
触控显示器110可通过码点122与感测器111相互感应而产生一感应信号，以得知感应信号对应的位置信息。例如，码点122为金属片或其他导电材料，感测器111可为电容、电感或电阻感测元件。码点122的尺寸例如与单一感测器111的尺寸A1相当或略大于单一感测器111的尺寸A1。
当码点122放置于一感测器111的上方时，感测器111检测到码点122与触控显示器110之间的电容、电感或电阻发生改变而发出一感应信号至触控显示器110，以供触控显示器110得知码点122所在的位置信息。
在一实施例中，经由计算各个码点122的位置信息，触控显示器110可辨识码点组合所代表的物体种类，以提供相关的信息给使用者，达到人机互动。此外，使用者亦可通过使用者操作界面与触控显示器110通讯，以进一步深化互动的信息。
请参照图1A，在一实施例中，待辨识物体120具有二码点122，其对应位于二个感测器111的上方。触控显示器110可通过二码点122与相对应的二感测器111相互感应，以辨识此二码点122所代表的待辨识物体120。同样，当待辨识物体120具有二个以上的码点122时，通过不同的码点组合，触控显示器110则可辨识二个以上的码点122所代表的至少二个以上的待辨识物体120。
请参照图1A，在一实施例中，当感应单元112的单位尺寸为单一感测器111的尺寸A1时，码点122的尺寸与单一感测器111的尺寸A1相当。例如：单一感测器111的尺寸A1为3mmX3mm时，码点122的尺寸也相当于3mmX3mm，但以不超过单一感测器111的尺寸A1的1.5倍为佳。此外，二码点122之间的距离D1大于或等于感应单元112的单位尺寸(即单一感测器111的尺寸A1)的两倍，例如6mm。如此，即使码点122与感测器111的位置未完全对齐，判断二码点122的位置时，二码点122的位置也不会因为相连的两个感应信号而产生误判，进而提高码点122的辨识率。
此外，请参照图1B，在另一实施例中，当感应单元112的单位尺寸为至少2X2阵列的感测器111的尺寸A2时，码点122的尺寸与至少2X2阵列的感测器111的尺寸A2相当。例如：2X2阵列的感测器111的尺寸A2为6mmX6mm时，码点122的尺寸也相当于6mmX6mm，且二码点122之间的距离D1大于或等于感应单元112的单位尺寸(即2X2阵列的感测器111的尺寸A2)的两倍，例如12mm。如此，辨识系统100可减少误判，提高辨识率。
请参照图2A至2C，其绘示待辨识物体120具有3X3阵列的码点组合，待辨识物体120放置在具有11X11阵列的感测器111的触控显示器110上。每个码点122的尺寸与单一个感测器111的尺寸相当。在图2A中，当待辨识物体120位于第一方位角(例如0度)时，各个码点122对应位于一个感测器111上，以得到第一组码点122的位置信息。在图2B中，当待辨识物体120旋转至第二方位角(例如12度)时，各个码点122对应位于多个感测器111上，以得到第二组码点122的位置信息。在图2C中，当待辨识物体120旋转至第三方位角(例如24度)时，各个码点122对应位于多个感测器111上，以得到第三组码点122的位置信息。依此类推，待辨识物体120旋转360度，可得到至少30组的码点组合。因此，通过比对上述多组的码点组合，辨识系统100可找出与待辨识物体120的码点122的位置相匹配的一码点组合。
之后，解码单元130可根据相匹配的码点组合，推算待辨识物体120旋转后的方位角或所在的方位角。
在图2B及2C中，当码点122旋转后与二个以上的感测器111重叠时，可选择重叠面积较大者的其中一个感测器111为码点位置，重叠面积较小者可忽略不计。
在图2A至2C中，3X3阵列的码点组合不限定是以相同的间距排列，亦可以不同的间距排列，但相邻两个码点122之间仍维持在大于或等于感应单元112的单位尺寸的两倍。如此，辨识系统100可减少误判，提高辨识率。
请参照图1A及3，其中图3绘示依照本发明一实施例的辨识方法的示意图。辨识方法包括下列步骤。首先，在步骤S31中，收集待辨识物体120的至少二码点122于触控显示器110上的触碰信息。也就是说，收集至少二码点122于触控显示器110上的位置信息。接着，在步骤S32中，对触碰信息进行分析，以找出与至少二码点122的位置相匹配的一码点组合。也就是说，解码单元130可对至少二码点122的位置进行分析，以找出储存于数据库140的多个预设码点组合中与至少二码点122的位置相匹配的一码点组合。
接着，在步骤S33中，根据与至少二码点122的位置相匹配的一码点组合，找出与此码点组合相关的一物体标识，并显示物体标识于触控显示器110上。物体标识例如是一虚拟旋钮或一物体影像。
另外，在图2A至2C中，3X3阵列的码点组合不限定以9个码点122排列组合，亦可以少于9个码点122排列组合，例如8个、7个、6个、5个、4个、3个、2个。当待辨识物体120以少于9个码点122排列组合时，3X3阵列的码点将可产生更多种的码点组合，而未设置码点122的位置称之为空白码点。空白码点的位置可以是一个、二个或二个以上。以下以一个固定位置的空白码点以及任意数量的随机位置的空白码点为范例说明。
图4-1至图4-49绘示依照本发明一实施例的码点122的二进位编码信息的示意图。请参照图4-1，以3X3阵列的码点组合为例，码点122的数量至多为8个，其中，第一定位码点123固定位于阵列121左下角的第一编码区C1，第二定位码点124固定位于阵列121中间的第二编码区C2，一空白码点125固定位于阵列121右上角的第三编码区C3中。
第一编码区C1、第二编码区C2与第三编码区C3的位置固定，例如位于3X3阵列121的对角线上，但第一定位码点123、第二定位码点124以及空白码点125的位置亦可改变或由使用者自行定义，本发明对此不加以限制。
在一实施例中，解码单元130可根据第一定位码点123、第二定位码点124以及第三编码区C3的位置，决定3X3阵列121的码点组合中位于第一编码区C1、第二编码区C2与第三编码区C3以外的其余码点位置。也就是说，其余6个编码区的码点例如采用二进位编码的一序列排列，例如654321，如图4-1所示，6个位组成一个位组进行编码，每个位可以代表0或1的状态，0代表编码区无码点，1代表编码区有码点，因此位组总共有26个状态。也就是说，总共有26个码点组合。若扣掉码点旋转之后，码点位置重复的状况，总共有48个码点组合，如图4-2至图4-49所示。
请参照图4-2至图4-17，各个码点组合的编码信息分别表示如下：000000、000001、000010、000011、000100、000101、000110、000111、001000、001001、001010、001011、001100、001101、001110、001111。
请参照图4-18至图4-33，各个码点组合的编码信息分别表示如下：010000、010001、010010、010011、010100、010101、010110、010111、011000、011001、011010、011011、011100、011101、011110、011111。
请参照图4-34至图4-49，各个码点组合的编码信息分别表示如下：100001、100011、100101、100111、101001、101011、101101、101111、110001、110011、110101、110111、111001、111011、111101、111111。
上述48个码点组合总共可代表48种物体，因此，可在触控显示器110上显示48种物体标识或相对应的信息，例如显示象棋游戏中代表各棋子的物体标识。
请参照图1A及5，其中图5绘示依照本发明另一实施例的辨识方法的示意图。此辨识方法包括下列步骤S51～S53。首先，在步骤S51中，收集待辨识物体120的至少二码点122于触控显示器110上的触碰信息。也就是说，收集至少二码点122于触控显示器110上的位置信息。接着，在步骤S52中，对触碰信息进行分析，以找出与至少二码点122的位置相匹配的一码点组合。也就是说，解码单元130可根据第一定位码点123、第二定位码点124以及第三编码区C3的位置找出此码点组合的二进位编码信息。
接着，在步骤S53中，根据二进位编码信息，找出与二进位编码信息相关的一物体标识，并显示物体标识于触控显示器110上。物体标识例如是一虚拟旋钮或一物体影像。
此外，在另一实施例中，上述48个码点组合还可与图2A至图2C中30组码点组合相配合，组成48X30种预设码点组合。可将48X30种预设码点组合储存在数据库140中供解码单元130直接比对。或者，另一方面，请参照图6A，可先将感测器111感应的码点122位置与多个预设码点组合进行比对之后，得到一码点组合，接着，请参照图6B，将码点122方位角转正之后，根据图4-1所示的编码方式，解码单元130得到的二进位编码信息为011000。接着，解码单元130找出与二进位编码信息011000相关的一物体标识，并显示物体标识于触控显示器110上。
本发明上述实施例所揭露的辨识系统及其辨识方法，用以辨识放置于触控显示器上的物体。通过比对物体上的码点信息或二进位编码信息，辨识系统可找出与待辨识物体的码点的位置相匹配的一码点组合。在一实施例中，相邻两个码点之间维持在大于或等于感应单元的单位尺寸的两倍。如此，辨识系统可减少误判，提高辨识率。
综上所述，虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。
Claims (17)
1.一种辨识系统，其特征在于，包括：
一触控显示器，具有一承载面以及多个感测器，该些感测器区分为多个感应单元；
一待辨识物体，设置于该承载面上，该待辨识物体具有至少二码点，且该至少二码点之间的距离大于或等于该些感应单元的单位尺寸的两倍；以及
一解码单元，该解码单元对该至少二码点的位置进行分析，以找出与该至少二码点的位置相匹配的一码点组合；
该至少二码点为3X3阵列的码点组合，该至少二码点包括一第一定位码点与一第二定位码点，该第一定位码点位于该3X3阵列的一第一编码区中，该第二定位码点位于该3X3阵列的一第二编码区中，其中该第一编码区与该第二编码区的位置固定。
2.如权利要求1所述的辨识系统，其特征在于，该些感应单元的单位尺寸为单一感测器的尺寸。
3.如权利要求1所述的辨识系统，其特征在于，当该些感应单元的单位尺寸为2X2阵列的感测器的尺寸时，该码点的尺寸与2X2阵列的感测器的尺寸相当。
4.如权利要求1所述的辨识系统，其特征在于，该至少二码点的数量于3X3阵列的码点组合中至多8个。
5.如权利要求1所述的辨识系统，其特征在于，该3X3阵列更包括一第三编码区，该第三编码区内无码点，其中该第三编码区的位置固定。
6.如权利要求5所述的辨识系统，其特征在于，该解码单元根据该第一定位码点、该第二定位码点以及该第三编码区的位置，决定该3X3阵列的码点组合中位于该第一编码区、该第二编码区与该第三编码区以外的其余码点位置。
7.如权利要求6所述的辨识系统，其特征在于，该其余码点位置以二进位编码的一序列排列。
8.如权利要求7所述的辨识系统，其特征在于，该解码单元根据二进位编码信息，找出与该二进位编码信息相关的一物体标识，并显示该物体标识于该触控显示器上。
9.如权利要求1所述的辨识系统，其特征在于，更包括一数据库，该数据库用以储存与该待辨识物体的一物体标识相关的多个预设码点组合，该解码单元对该至少二码点的位置进行分析，以找出该些预设码点组合中与该至少二码点的位置相匹配的其中之一码点组合，并显示该物体标识于该触控显示器上。
10.一种辨识方法，用于一辨识系统中，其特征在于，该辨识系统包括一触控显示器以及一待辨识物体，触控显示器具有多个感测器，该待辨识物体具有至少二码点，该辨识方法包括：
收集该待辨识物体的该至少二码点于该触控显示器上的触碰信息；以及
对该触碰信息进行分析，以找出与该至少二码点的位置相匹配的一码点组合，
其中，该些感测器区分为多个感应单元，该至少二码点的尺寸与该些感应单元的单位尺寸相对应，且该至少二码点之间的距离大于或等于该些感应单元的单位尺寸的两倍；
该至少二码点为3X3阵列的码点组合，该至少二码点包括一第一定位码点与一第二定位码点，该第一定位码点位于该3X3阵列的一第一编码区中，该第二定位码点位于该3X3阵列的一第二编码区中，其中该第一编码区与该第二编码区的位置固定。
11.如权利要求10所述的辨识方法，其特征在于，该些感应单元的单位尺寸为单一感测器的尺寸。
12.如权利要求10所述的辨识方法，其特征在于，当该些感应单元的单位尺寸为2X2阵列的感测器的尺寸时，该码点的尺寸与2X2阵列的感测器的尺寸相当。
13.如权利要求10所述的辨识方法，其特征在于，该至少二码点的数量于3X3阵列的码点组合中至多8个。
14.如权利要求10所述的辨识方法，其特征在于，该3X3阵列更包括一第三编码区，该第三编码区内无码点，其中该第三编码区的位置固定。
15.如权利要求14所述的辨识方法，其特征在于，找出与该至少二码点的位置相匹配的一码点组合的步骤，包括：
根据该第一定位码点、该第二定位码点以及该第三编码区的位置，决定该3X3阵列的码点组合中位于该第一编码区、该第二编码区与该第三编码区以外的其余码点位置。
16.如权利要求15所述的辨识方法，其特征在于，该其余码点位置以二进位编码的一序列排列，该辨识方法更包括根据二进位编码信息，找出与该二进位编码信息相关的一物体标识，并显示该物体标识于该触控显示器上。
17.如权利要求10所述的辨识方法，其特征在于，找出与该至少二码点的位置相匹配的一码点组合的步骤，更包括：
根据储存于一数据库中与该待辨识物体的一物体标识相关的多个预设码点组合，找出该些预设码点组合中与该至少二码点的位置相匹配的其中之一码点组合，并显示该物体标识于该触控显示器上。
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