CN110308814A - 一种基于触摸屏的标定装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及触摸屏人机交互技术领域，尤其涉及一种基于触摸屏的标定装置及方法，其中包括：一第一层底板，所述第一层底板上设置复数个触摸键；一第二层底板，所述第二层底板设置于所述第一层底板的上表面。本发明的技术方案的有益效果在于：提出一种基于触摸屏的标定装置及识别方法，制作材料简单，工艺简单取材方便，外观多样性，算法识别准确，应用广泛，例如可用于展馆中，用标定装置来展示不同自然灾害的影响和应对措施；可用于幼儿教育中，用标定装置来展示不同生物体的信息；可用于标定装置显示商家位置和产品信息。

Description

一种基于触摸屏的标定装置及方法

技术领域

本发明涉及触摸屏人机交互技术领域，尤其涉及一种基于触摸屏的标定装置及方法。

背景技术

随着科技的发展以及多媒体展示方式的更新换代，触摸屏作为一种最简单方便的人机交互设备，如果想要识别放置于触摸屏上的不同设备，通过手的简单操作点击触摸屏上的各种信息图标，就能完成相应的操作，是目前最流行的互动展示方式。

但是想要识别放置于触摸屏上的不同设备，并根据其不同而展示不同的内容，现有技术可设置不同设备在触摸屏上可被检测到的不同触摸点数，容易出现将两个设备错误的识别成相同的设备的情况，上述技术问题亟待解决。

发明内容

针对现有技术中存在上述问题，现提供一种基于触摸屏的标定装置及方法，具体技术方案如下：

一种基于触摸屏的标定装置，其中包括：

一第一层底板，所述第一层底板上设置复数个触摸键；

一第二层底板，所述第二层底板设置于所述第一层底板的上表面。

优选的，所述第一层底板为镂空结构，复数个所述触摸键镶嵌于所述镂空结构内。

优选的，所述第二层底板采用导电铜漆分别连接所述第一层底板与复数个所述触摸键。

优选的，复数个所述触摸键的材质为塑料材质。

优选的，复数个所述触摸键为方块结构，所述方块结构呈矩阵排列。

优选的，所述第一层底板的尺寸和第二层底板的尺寸相同。

优选的，复数个所述触摸键的高度与所述第一层底板的高度相同。

用于上述技术方案所述的基于触摸屏的标定装置，提供一种物体识别方法，所述一种物体识别方法包括下述步骤：

步骤S1、将所述标定装置置于所述触摸屏上，获取所述标定装置的所有点的坐标点数据；

步骤S2、根据所述坐标点数据获取X轴的最大坐标点与最小坐标点和Y轴的最大坐标点与最小坐标点，并以所述X轴的最大坐标点与最小坐标点和所述Y轴的最大坐标点与最小坐标点作为四个边缘坐标点；

步骤S3、判断四个所述边缘坐标点是否能构成一矩形；

若是,则转向步骤S4；

若否,则转向所述步骤S1；

步骤S4、依次连接四个所述边缘坐标点以组成四条边，获取除四个所述边缘坐标点之外的任一坐标点数据，并判断所述坐标点数据是否在所述四条边的任意一条边上；

若是，则转向步骤S5；

若否，则转向所述步骤S1；

步骤S5、将所述坐标点数据标定为边缘坐标点，在同一条边上将距离所述坐标点数据近的顶点设置为标识点。

本发明的技术方案的有益效果在于：提出一种基于触摸屏的标定装置及识别方法，制作材料简单，工艺简单取材方便，外观多样性，算法识别准确，应用广泛，例如可用于展馆中，用标定装置来展示不同自然灾害的影响和应对措施；可用于幼儿教育中，用标定装置来展示不同生物体的信息；可用于标定装置显示商家位置和产品信息。

附图说明

图1所示为本发明实施例的基于触摸屏的标定装置的结构示意图；

图2所示为本发明实施例的基于触摸屏的物体识别方法的步骤流程图；

图3所示为本发明实施例的基于触摸屏的标定装置的触摸键矩阵排列图；

第一层底板(1)；触摸键(2)；第二层底板(3)。

具体实施方式

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作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

在现有技术中是依据坐标点组成N边形的边长数据做区分，若设备坐标点组成形状一样，但是组成的形状旋转角度不同，则根据边长数据就不能区分出是哪种设备，容易出现将两个设备错误的识别成相同的设备的情况。

因此，针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明提出一种基于触摸屏的标定装置，其中包括：

一第一层底板1，第一层底板1上设置复数个触摸键2；

一第二层底板3，第二层底板3设置于第一层底板1的上表面。

通过上述基于触摸屏的标定装置的技术方案，如图1所示，该技术方案采用触点与标识点相结合的方法，可以在有限的空间和点数的情况下识别出更多的设备信息，并且通过该方法也会使该标定装置的制作要求变低，更容易实现，且更不容易出现将两个设备错误的识别成相同的设备的情况。在标点识别过程中，将触摸屏放置于标定装置上，根据触摸键2在标定装置上体现出来的触摸点，以通过触摸屏上的坐标信息来区分标定装置包含的数据信息。

具体地，标定装置主要包括第一层底板1、复数个触摸键2及第二层底板3，第一层底板1用于为标定装置做支撑，可以设置成不同形状，也可以加上不同的样式和风格的装饰，通过在第一层底板1上设置复数个触摸键2，，复数个触摸键2通过第一层底板1来固定。可拓展的，第二层底板3的尺寸大小可以做成和第一层底板1的尺寸大小相匹配，并且第一层底板1、复数个触摸键2分别与第二层底板3的中间采用导电铜漆连接，形成电回路，以实现标定装置的触摸功能，使触摸键2的识别更准确。

可拓展的，标定装置的制作过程以下步骤，首先制作第一层底板1，选取一平面板为第一层底板1，如图3所示，其中第一层底板1分为边缘区域A与中间区域B，边缘区域A为靠近第一层底板1四条边的区域，用于放置固定位置的标识点，中间区域B为边缘区域包含域内的区域，用于放置随机位置的触摸点。优选的，将第一层底板1设置成镂空结构，将复数个触摸键2镶嵌其镂空结构中，第一层底板1设置为镂空结构的目的在于，固定复数个触摸键2，并且复数个触摸键2的高度与第一层底板1的高度相同，这样触摸键2和第一底板1处在同一水平面，与第二层底板2相契合，更加美观，既可以实现触摸功能，也可以保证放置在触摸屏上的稳定性，使触摸键的识别更加准确。

具体地，制作触摸键2时，选取不导电的塑料材质，其塑料材质是绝缘不导电的，更容易标定位置，且塑料材质易获取，降低生产成本，触摸键的材质为塑料材质可以避免玻璃材质产生严重的折射问题。

并且，将复数个触摸键2为方块结构，方块结构呈矩阵排列，例如，将触摸键2做成小方块的形状，制作N个触摸键2放置于中间的i*j的矩阵中，优选的，如图3所示，N＝6，此时标定装置的第一层底板1为加N个竖立的小方块的平面板，然后在边缘区域A即(0，0)，(i，0)，(0，j)，(i，j)处放置触摸键2作为标定装置边缘的顶点，在中间区域B随机放置剩余的N-5个触摸键(图3中未标出)。

进一步地，制作第二层底板3时，选取一平面板为第二层底板3，尺寸和第一层底板1相同，以形成一个相同平面，可以做成不同的形状，加上不同样式和风格的装饰，使得更加美观。

进一步地，涂抹导电铜漆，具体的，在触摸键2的小方块一面涂满导电铜漆，放在第二层底板下表面，将各触摸键2之间通过导电铜漆相连接，即第二层底板2采用导电铜漆分别连接第一层底板1与复数个触摸键2，其铜漆具有导电性，第一层底板1、第二层底板3通过铜漆形成一个电回路，导电铜漆是一款有着优良电阻的导电漆。喷涂在电子类产品壳体内部，导电铜漆干燥后形成致密的导电层能起到很好的屏蔽电磁辐射、抗电磁波干扰及防静电功能。

进一步地，组装标定装置完成之后，对标定装置进行美化装饰，可在第二层底板3上设置不同的装饰图案，美化标定装置。

需要说明的是，在上述标定装置的制作过程中触摸键分为边缘触摸键和中间触摸键，边缘触摸键设置于标定装置的边缘区域，中间触摸键设置于标定装置的中间区域，并且中间触摸点的选取位置尽量差别大一些，可以减少相似的可能性，不同设备上触点在底板上排布的位置关系就是识别设备的唯一标志，所以对于触点位置的设计原理就是位置关系的差别尽量明显，这样在识别过程中可以降低失误，在此不再赘述。

在一种较优的实施例中，标定装置的应用范围广泛，例如在展馆中，可以根据标定装置来展示不同的自然灾害的影响，以及应对措施。例如，在幼儿教育中，可以根据标定装置来展示不同的物体或动植物信息，教小孩子认识事物。例如，在商场中，可以根据不同的标定装置，来显示每层商家的位置和店内的产品信息等。即需要在此之前就做好对应的标定装置，在数据表中写入不同装置对应的数据内容。数据内容包含要显示的视频，文字等信息，然后在识别到不同的装置后获取到对应的信息以显示。

用于上述技术方案的基于触摸屏的标定装置，本发明还提供一种物体识别方法，物体识别方法包括下述步骤：

步骤S1、将标定装置置于触摸屏上，获取标定装置的所有点的坐标点数据；

步骤S2、根据坐标点数据获取X轴的最大坐标点与最小坐标点和Y轴的最大坐标点与最小坐标点，并以X轴的最大坐标点与最小坐标点和Y轴的最大坐标点与最小坐标点作为四个边缘坐标点；

步骤S3、判断四个边缘坐标点是否能构成一矩形；

若是,则转向步骤S4；

若否,则转向步骤S1；

步骤S4、依次连接四个边缘坐标点以组成四条边，获取除四个边缘坐标点之外的任一坐标点数据，并判断坐标点数据是否在四条边的任意一条边上；

若是，则转向步骤S5；

若否，则转向步骤S1；

步骤S5、将坐标点数据标定为边缘坐标点，在同一条边上将距离坐标点数据近的顶点设置为标识点。

上述基于触摸屏的物体识别方法的技术方案中，如图2所示，标定装置放到触摸屏上之后，屏幕可以获取到N个触摸点的坐标信息，同样大小的平面板，根据划分矩阵大小不同，识别的情况也不同，识别的个数为(i-1)*(j-1)。

在一种较优的实施例中，屏幕可以获取到N＝6个触摸点的坐标信息，在步骤S1中，坐标点的选取距离大，减少相似的可能性，这样在识别过程中可以降低失误；在步骤S2中获取四个边缘坐标点的筛选条件是坐标数据个数大于等于N。

进一步地，在步骤S3中，根据这四个边缘坐标点顺序连接四个边缘坐标点，组成的夹角是否为90度，若是，则为矩形；若否，则返回步骤S1重新获取标定装置的所有点的坐标点数据。

在一种较优的实施例中，判断标识点与坐标点的距离和角度的方法以下，首先将坐标点A(x₁，y₁)和标识点O(0,0)组成的边作为参考边,记为向量将标识点O(0,0)与除坐标点A(x₁，y₁)之外的任意坐标点B(x₂，y₂)组成的边记为向量分别计算坐标点A(x₁，y₁)、坐标点B(x2，y2)之间的距离和夹角。

具体计算任一两个坐标点距离方法包括，首先设任一两个坐标点A、B以及坐标分别为A(x₁，y₁)、B(x₂，y₂)，则A和B两点之间的距离为：其中，x₁为A点的横坐标，y₁为A点的纵坐标，x₂为B点的横坐标，y₂为B点的纵坐标。

具体获取夹角的方法包括，首先得到两个向量，先求出两个向量的模，再求出两个向量的向量积；公式如下：设任一两个坐标点A、B以及坐标分别为A(x₁,y₁)、B(x₂,y₂)，则

其中上式中，x₁为A点的横坐标，y₁为A点的纵坐标，x₂为B点的横坐标，y₂为B点的纵坐标。为坐标点A点B点的向量的模；为两个向量的向量积；角α为向量和的夹角。

进一步地，计算出的距离和角度数据与参考表中数据进行对比，一一对应且数值相等，则标定装置识别准确。该物体识别方法采用触点与标识点相结合的方法，可以在有限的空间和点数的情况下识别出更多的设备信息。通过此方法也会使标定装置的制作要求变低，更容易实现，且更不容易出现将两个设备错误的识别成相同的设备的情况。

本发明的技术方案的有益效果在于：提出一种基于触摸屏的标定装置及识别方法，制作材料简单，工艺简单取材方便，外观多样性，算法识别准确，应用广泛，例如可用于展馆中，用标定装置来展示不同自然灾害的影响和应对措施；可用于幼儿教育中，用标定装置来展示不同生物体的信息；可用于标定装置显示商家位置和产品信息。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种基于触摸屏的标定装置，其特征在于，包括：

一第一层底板，所述第一层底板上设置复数个触摸键；

一第二层底板，所述第二层底板设置于所述第一层底板的上表面。

2.根据权利要求1所述一种基于触摸屏的标定装置，其特征在于，所述第一层底板为镂空结构，复数个所述触摸键镶嵌于所述镂空结构内。

3.根据权利要求1所述一种基于触摸屏的标定装置，其特征在于，所述第二层底板采用导电铜漆分别连接所述第一层底板与复数个所述触摸键。

4.根据权利要求1所述一种基于触摸屏的标定装置，其特征在于，复数个所述触摸键的材质为塑料材质。

5.根据权利要求1所述一种基于触摸屏的标定装置，其特征在于，复数个所述触摸键为方块结构，所述方块结构呈矩阵排列。

6.根据权利要求1所述一种基于触摸屏的标定装置，其特征在于，所述第一层底板的尺寸和第二层底板的尺寸相同。

7.根据权利要求1所述一种基于触摸屏的标定装置，其特征在于，复数个所述触摸键的高度与所述第一层底板的高度相同。

8.一种基于触摸屏的物体识别方法，其特征在于，用于上述权利要求1-7任意一项所述的基于触摸屏的标定装置，所述物体识别方法包括下述步骤：

步骤S1、将所述标定装置置于所述触摸屏上，获取所述标定装置的所有点的坐标点数据；

步骤S2、根据所述坐标点数据获取X轴的最大坐标点与最小坐标点和Y轴的最大坐标点与最小坐标点，并以所述X轴的最大坐标点与最小坐标点和所述Y轴的最大坐标点与最小坐标点作为四个边缘坐标点；

步骤S3、判断四个所述边缘坐标点是否能构成一矩形；

若是,则转向步骤S4；

若否,则转向所述步骤S1；

步骤S4、依次连接四个所述边缘坐标点以组成四条边，获取除四个所述边缘坐标点之外的任一坐标点数据，并判断所述坐标点数据是否在所述四条边的任意一条边上；

若是，则转向步骤S5；

若否，则转向所述步骤S1；

步骤S5、将所述坐标点数据标定为边缘坐标点，在同一条边上将距离所述坐标点数据近的顶点设置为标识点。