CN111625151B - 基于触摸方法准确识别变形投影中触点位置的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于触摸方法准确识别变形投影中触点位置的方法，包括如下步骤：获取变形投影图像，通过激光雷达装置获取变形投影中四个顶点ABCD的坐标值；通过触摸方式在投影屏幕上触摸屏幕，通过激光雷达装置获取任意触摸点E的坐标值；选取两条穿过变形投影图像内部任意一点的横向线段和纵向线段，根据所述变形投影图像确定在同一坐标系中投影边的变形投影比例值分别为na％、nb％、nc％、nd％；通过数据校准模块计算出点E在正投影屏幕中点E'的坐标值，实现触屏数据校准。本发明还提供一种基于触摸方法准确识别变形投影中触点位置的系统。本发明能够实现在变形触摸屏中准确识别用户触摸点的数据，能增加用户体验感与舒适感，极大节约数据处理时间。

Description

基于触摸方法准确识别变形投影中触点位置的方法及系统

技术领域

本发明涉及投影互动技术领域，尤其涉及一种基于触摸方法准确识别变形投影中触点位置的方法及系统。

背景技术

现有投影图像主要是通过投影仪进行投影获得，但是在投影时经常出现投影屏幕变形问题，对于投影屏幕变形情况通常是通过人工调整投影仪使得投影屏幕从视野角度来看投影正常即可，对于复杂情况，调节至不影响正常观影效果即可。

另外，现有技术中为解决投影变形问题，还设计出自动校正屏幕的方法，在具体校正过程中会详细处理屏幕上多个像素点，由于像素点数据量较大，校正时间较长，这给用户体验感带来很大的不便。

因此，本领域迫切需要一种能解决上述投影图像变形的技术问题。

发明内容

本发明之目的是提供一种基于触摸方法准确识别变形投影中触点位置的方法，其能够解决现有人工校准屏幕不准确以及自动校正屏幕不精确的技术问题。

本发明之目的是提供一种基于触摸方法准确识别变形投影中触点位置的系统，其能够解决现有人工校准屏幕不准确以及自动校正屏幕不精确的技术问题。

本发明提供一种基于触摸方法准确识别变形投影中触点位置的方法，包括如下步骤：

获取变形投影图像，通过激光雷达装置获取变形投影中四个顶点ABCD的坐标值；

通过触摸方式在投影屏幕上触摸屏幕，通过激光雷达装置获取变形投影图像内部任意触摸点E的坐标值；

选取两条穿过变形投影图像内部任意一点的横向线段和纵向线段，所述横向线段FG与变形投影图像相交于两点F、G，所述纵向线段MN与变形投影图像相交于两点M、N，根据所述变形投影图像确定在同一坐标系中通过F、G、M、N四点的投影边的变形投影比例值分别为na％、nb％、nc％、nd％；其中，na％＝AF:AC，nb％＝BG:BD，同时满足AF:AC＝BG:BD；

nc％＝AM:AB，nd％＝CN:CD，同时满足AM:AB＝CN:CD；

通过数据校准模块计算出点E在正投影屏幕中点E'的坐标值，实现触屏数据校准。

优选地，所述在同一坐标系中通过F、G、M、N四点的投影边的变形投影比例值分别为na％、nb％、nc％、nd％中变形投影比例值包括像素变形与线段斜率变形总变形比例值。

优选地，变形投影图像为任意四边形变形投影图像。

优选地，所述通过数据校准模块计算出点E在正投影屏幕中点E'的坐标值包括如下步骤：

(1)表示出变形投影图像的横向线段FG中触摸点E的坐标

假设横向线段FG中的F点在投影边AC上，则G点在投影边BD上，点E在线段FG上，其中，ABCD四个顶点的坐标值分别为A(x₀，y₀)，B(x₁，y₁)，C(x₂，y₂)，D(x₃，y₃)，通过线性关系获取两点F、G的坐标值，分别为(x_F，y_F)，(x_G，y_G)，

根据斜率相同关系表示出点E坐标(x_E，y_E)；

(2)表示出正投影图像中与变形投影图像横向线段FG中触摸点E对应的点E'坐标(x_求，y_求)中y_求

将正投影图像按比例压缩为边长为1的正方形，其中A'点为坐标原点，则四个顶点的坐标值分别为A'(0，0)，B'(1，0)，C'(0，1)，D'(1，1)；

表示出经过点E'的线段F'G'上的两点F'、G'的坐标(x_F′，y_F′)，(x_G′，y_G′)，F'点在投影边A'C'上，G'点在投影边B'D'上，此时线段F'G'平行于x轴，

xF_′＝0+(0-0)×na％；y_F′＝0+(1-0)×na％；

xG_′＝1+(1-1)×nb％；y_G′＝0+(1-0)×nb％；

由于正投影为边长为1的正方形，所以y_F′＝y_G′＝y_求；

即na％＝nb％＝y_求 (3)

将公式(3)和(1)代入公式(2)，经过整理得到如下方程式：

上述方程式满足一元二次方程式ay_求 ²+by_求+c＝0形式，其中，系数a，b，c分别为，

a＝(y₂-y₀)(x₃-x₁+x₀-x₂)-(x₂-x₀)(y₃-y₁+y₀-y₂)

b＝(x_E-x₀)(y₃-y₁+y₀-y₂)-(y₁-y₀)(x₂-x₀)+(x₁-x₀)(y₂-y₀)-(y_E-y₀)(x₃-x₁+x₀-x₂)

c＝(x_E-x₀)(y₁-y₀)-(y_E-y₀)(x₁-x₀)

根据求根公式由此求得触摸点E在正投影图像中的点E'的纵坐标y_求；

(3)表示出变形投影图像的纵向线段MN中触摸点E的坐标

假设纵向线段MN中的M点在投影边AB上，则N点在投影边CD上，点E在线段MN上，其中，ABCD四个顶点的坐标值分别为A(x₀，y₀)，B(x₁，y₁)，C(x₂，y₂)，D(x₃，y₃)，通过线性关系获取两点MN的坐标值，分别为(x_M，y_M)，(x_N，y_N)，

根据斜率相同关系表示出点E坐标(x_E，y_E)；

(4)表示出正投影图像中与变形投影图像纵向线段MN中触摸点E对应的点E'坐标(x_求，y_求)中x_求

将正投影图像按比例压缩为边长为1的正方形，其中A'点为坐标原点，则四个顶点的坐标值分别为A'(0，0)，B'(1，0)，C'(0，1)，D'(1，1)；

表示出经过点E'的线段M'N'上的两点M'、N'的坐标(x_M′，y_M′)，(x_N′，y_N′)，M'点在投影边A'B'上，N'点在投影边C'D'上，此时线段M'N'平行于y轴，

x_M′＝0+(1-0)×nc％；y_M′＝0+(0-0)×nc％；

x_N′＝0+(1-0)×nd％；y_N′＝1+(1-1)×nd％；

由于正投影为边长为1的正方形，所以x_M′＝x_N′＝x_求；

即nc％＝nd％＝x_求 (6)

将公式(6)和(4)代入公式(5)，经过整理得到如下方程式：

上述方程式满足一元二次方程式a′x_求 ²+b′x_求+c′＝0形式，其中，系数a'，b'，c'分别为，

a′＝(y₁-y₀)(x₃-x₁+x₀-x₂)-(x₁-x₀)(y₃-y₁+y₀-y₂)

b′＝(x_E-x₀)(y₃-y₁+y₀-y₂)-(x₁-x₀)(y₂-y₀)+(y₁-y₀)(x₂-x₀)-(y_E-y₀)(x₃-x₁+x₀-x₂)

c′＝(x_E-x₀)(y₂-y₀)-(y_E-y₀)(x₂-x₀)

根据求根公式由此求得触摸点E在正投影图像中的点E'的横坐标x_求。

优选地，x_求，y_求选取0～1之间数值。

优选地，所述变形投影图像为漏斗状或交叉状四边形时，

当时，/>

当时，/>

本发明还提供一种基于触摸方法准确识别变形投影中触点位置的系统，其中，包括激光雷达装置、数据校准模块、投影装置、存储器与处理器，

所述投影装置用于投影图像同时获取变形投影图像；

所述激光雷达装置用于测量变形投影图像中四个顶点、以及四边形内部任意触点的坐标值；

所述数据校准模块存储在所述存储器中并在所述处理器上运行，所述数据矫正模块被所述处理器执行时实现如权利要求1、4与6中计算触点E在正投影图像中点E'的坐标值，实现触点的精确感知识别。

优选地，所述激光雷达装置安装在与投影图像平面平行的方向上。

优选地，所述激光雷达装置通过USB或网线与所述处理器线连接。

优选地，所述激光雷达装置选用G4型号雷达。

本发明提供的一种基于触摸方法准确识别变形投影中触点位置的方法及系统，相比于现有技术具有如下有益效果：

1、本发明可以通过激光雷达装置采集数据点，结合数据矫正模块来准确识别屏幕点触摸点位置，不再进行大数据处理，节省处理时间，提高矫正效率。

2、本发明通过逆向思维对数据进行校正，不再是现有技术中对屏幕的校正，这样用户使用舒适度或体验感更强，尤其是游戏娱乐中体验感则大大提升，用户触屏准确度更高，参与感强。

3、本发明通过将数据整理成一元二次方程，进而通过简单的数学运算精确计算出触摸点在正投影中的原始图像像素点的实际坐标值，由此通过校正数据来实现真正的准确校正，与现有的视野屏幕校准完全不同。

4、本发明通过数据校准模块可以实现用户在变形触摸屏中也可以准确识别到用户触摸点的数据，尤其在游戏砍球与连续点击游戏中更能增加用户体验感与舒适感。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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用于解释本发明的构思。

图1为本发明基于触摸方法准确识别变形投影中触点位置的方法中数据校准模块在变形投影图像中的处理示意图；

图2为本发明基于触摸方法准确识别变形投影中触点位置的方法中数据校准模块在正投影图像中的处理示意图；

图3为线段A₁B₁上一点V在投影变形后坐标处理示意图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述本发明的一种基于触摸方法准确识别变形投影中触点位置的方法及系统的实施例。

在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本发明实施方式及本发明范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括对在此记载的实施例做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。

本说明书的附图为示意图，辅助说明本发明的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。

本发明中涉及到的所有数据点在正投影图像中与变形投影图像中为同比例相对位置，并非任意选取。

如图1所示，本发明提出的一种基于触摸方法准确识别变形投影中触点位置的方法，包括如下步骤：

获取变形投影图像，通过激光雷达装置获取变形投影中四个顶点ABCD的坐标值；

通过触摸方式在投影屏幕上触摸屏幕，通过激光雷达装置获取变形投影图像内部任意触摸点E的坐标值；

选取两条穿过变形投影图像内部任意一点的横向线段和纵向线段，横向线段FG与变形投影图像相交于两点F、G，纵向线段MN与变形投影图像相交于两点M、N，根据变形投影图像确定在同一坐标系中通过F、G、M、N四点的投影边的变形投影比例值分别为na％、nb％、nc％、nd％；

其中，na％＝AF:AC，nb％＝BG:BD，同时满足AF:AC＝BG:BD；

nc％＝AM:AB，nd％＝CN:CD，同时满足AM:AB＝CN:CD；

通过数据校准模块计算出点E在正投影屏幕中点E'的坐标值，实现触屏数据校准。

上述na％＝AF:AC，nb％＝BG:BD，同时满足AF:AC＝BG:BD；以及，nc％＝AM:AB，nd％＝CN:CD，同时满足AM:AB＝CN:CD。这样是为了保证正投影图像与变形投影图像上的点为同比例变形，并非任意变形，由此通过上述数据校准模块可以准确计算出点E在正投影屏幕中点E'的原始像素点的实际坐标值，从而使得任意变形变得有规律可循。

如图3所示，以线段A₁B₁为例，线段A₁B₁的长度为1，V点为线段A₁B₁上任意一点，该V点在正投影与变形投影前后线段位置比例相同，变形后V点在线段A₁B₁上位置比例为n％，所以变形后的线段上某点V坐标为：

即x_n＝x₁+(x₂-x₁)×n％；

即y_n＝y₁+(y₂-y₁)×n％。

本发明的变形投影图像四个顶点以及变形投影图像内部任意一点的坐标值获取需要通过外界以触摸方式由激光雷达装置感应获取位置坐标值。当然，也不限于通过接触屏幕方式，还可以是非接触屏幕方式，通过非接触屏幕方式对变形投影图像中数据校准，此时在现实空间中对应多个虚拟平面，该多个虚拟平面在投影屏幕与激光雷达装置感应平面之间，非接触方式即在这些虚拟平面内触摸虚拟平面，这样也可以通过激光雷达装置获取上述变形投影图像四个顶点以及变形投影图像内部任意一点的坐标值，即通过接触或非接触两种触屏方式都可以获取上述五个点的坐标值。

本发明通过逆向思维对数据进行校正，不再是现有技术中对屏幕的校正，这样用户使用舒适度或体验感更强，尤其是游戏娱乐中体验感则大大提升，用户触屏准确度更高，参与感强。

本发明通过数据校准模块可以实现用户在变形触摸屏中也可以准确识别到用户触摸点的数据，尤其在游戏砍球与连续点击游戏中更能增加用户体验感与舒适感。

优选地，在同一坐标系中通过F、G、M、N四点的投影边的变形投影比例值分别为na％、nb％、nc％、nd％中变形投影比例值包括像素变形与线段斜率变形总变形比例值。该坐标系是根据变形投影图像来建立的，并且坐标原点根据具体情况设定，坐标系与坐标原点均不确定，均根据变形投影图像具体设定。本发明同时考虑像素变形与图像边界线条斜率变形两个因素，当然还可以包括其他因素，例如多屏幕校准时，只需调节变形投影比例值具体数值即可，其他步骤均相同。

正常情况下，投影变形会出现各种四边形，本发明中的变形投影图像为任意四边形变形投影图像，由于本发明的基于触摸方法准确识别变形投影中触点位置的方法是通过触点位置坐标进行校准，这样对于任意四边形均可以实现准确位置校准，普适性强。

需要说明的是，本实施例说明书附图1和2只用于提供一种可以实现本发明的直角坐标系的建立方式，并不用于限定在本发明中如何建立直角坐标系。所述直角坐标系的建立，可以以任意一点为原点建立。

优选地，通过数据校准模块计算出触摸点E在正投影屏幕中点E'的坐标值包括如下步骤：

(1)表示出变形投影图像的横向线段FG中触摸点E的坐标

如图1所示，横向线段FG中的F点在投影边AC上，则G点在投影边BD上，点E在线段FG上，其中，ABCD四个顶点的坐标值分别为A(x₀，y₀)，B(x₁，y₁)，C(x₂，y₂)，D(x₃，y₃)，通过线性关系获取两点F、G的坐标值，分别为(x_F，y_F)，(x_G，y_G)，

根据斜率相同关系表示出点E坐标(x_E，y_E)；

(2)表示出正投影图像中与变形投影图像横向线段FG中触摸点E对应的点E'坐标(x_求，y_求)中y_求

如图2所示，将正投影图像按比例压缩为边长为1的正方形，其中A'点为坐标原点，则四个顶点的坐标值分别为A'(0，0)，B'(1，0)，C'(0，1)，D'(1，1)；

表示出经过点E'的线段F'G'上的两点F'、G'的坐标(x_F′，y_F′)，(x_G′，y_G′)，F'点在投影边A'C'上，G'点在投影边B'D'上，此时线段F'G'平行于x轴，

由于正投影图像是按比例压缩获得，所以A'F':A'C'＝AF:AC＝na％比例不会改变，同样B'G':B'D'＝BG:BD＝nb％比例不会改变，

即

由于正投影为边长为1的正方形，所以y_F′＝y_G′＝y_求；

即na％＝nb％＝y_求 (3)

将公式(3)和(1)代入公式(2)，经过整理得到如下方程式：

上述方程式满足一元二次方程式ay_求 ²+by_求+c＝0形式，其中，系数a，b，c分别为，

a＝(y₂-y₀)(x₃-x₁+x₀-x₂)-(x₂-x₀)(y₃-y₁+y₀-y₂)

b＝(x_E-x₀)(y₃-y₁+y₀-y₂)-(y₁-y₀)(x₂-x₀)+(x₁-x₀)(y₂-y₀)-(y_E-y₀)(x₃-x₁+x₀-x₂)

c＝(x_E-x₀)(y₁-y₀)-(y_E-y₀)(x₁-x₀)

根据求根公式由此求得触摸点E在正投影图像中的点E'的纵坐标y_求；

(3)表示出变形投影图像的纵向线段MN中触摸点E的坐标

如图1所示，纵向线段MN中的M点在投影边AB上，则N点在投影边CD上，点E在线段MN上，其中，ABCD四个顶点的坐标值分别为A(x₀，y₀)，B(x₁，y₁)，C(x₂，y₂)，D(x₃，y₃)，通过线性关系获取两点MN的坐标值，分别为(x_M，y_M)，(x_N，y_N)，

根据斜率相同关系表示出点E坐标(x_E，y_E)；

(4)表示出正投影图像中与变形投影图像纵向线段MN中触摸点E对应的点E'坐标(x_求，y_求)中x_求

如图2所示，将正投影图像按比例压缩为边长为1的正方形，其中A'点为坐标原点，则四个顶点的坐标值分别为A'(0，0)，B'(1，0)，C'(0，1)，D'(1，1)；

表示出经过点E'的线段M'N'上的两点M'、N'的坐标(x_M′，y_M′)，(x_N′，y_N′)，M'点在投影边A'B'上，N'点在投影边C'D'上，此时线段M'N'平行于y轴，

由于正投影图像是按比例压缩获得，所以A'M':A'B'＝AM:AB＝nc％比例不会改变，同样C'N':C'D'＝CN:CD＝nd％比例不会改变；

x_M′＝0+(1-0)×nc％；y_M′＝0+(0-0)×nc％；

x_N′＝0+(1-0)×nd％；y_N′＝1+(1-1)×nd％；

由于正投影为边长为1的正方形，所以x_M′＝x_N′＝x_求；

即nc％＝nd％＝x_求 (6)

将公式(6)和(4)代入公式(5)，经过整理得到如下方程式：

上述方程式满足一元二次方程式a′x_求 ²+b′x_求+c′＝0形式，其中，系数a'，b'，c'分别为，

a′＝(y₁-y₀)(x₃-x₁+x₀-x₂)-(x₁-x₀)(y₃-y₁+y₀-y₂)

b′＝(x_E-x₀)(y₃-y₁+y₀-y₂)-(x₁-x₀)(y₂-y₀)+(y₁-y₀)(x₂-x₀)-(y_E-y₀)(x₃-x₁+x₀-x₂)

c′＝(x_E-x₀)(y₂-y₀)-(y_E-y₀)(x₂-x₀)

根据求根公式由此求得触摸点E在正投影图像中的点E'的横坐标x_求。

上述系数a，b，c与a'，b'，c'的表示方式会保存在数据校准模块中，在采用本发明的方法时只需雷达测出数据传给数据校准模块即可实时得出触摸点对应的真实数据，不再是现有的大数据所有点或一行数据处理，由此使得触摸感应数据响应快，体验感强，大大节省感知时间，尤其在游戏中体验感大大增强，不再是触摸这处图形系统响应其他图形的情况，而是在任意变形情况下依旧能准确识别触摸点，用户操作感与体验感强。

为了便于计算，本发明将正投影的图形按比例压缩为边长为1的正方形，所以求根公式获取的x_求，y_求应该选取0～1之间数值。需要说明的是，求得的根选取0～1之间数据值，这个数据值是正投影中的原像素点在整个正投影中的相对位置坐标值，并非是真实坐标值。

在本发明的进一步实施例中，变形投影图像为漏斗状或交叉状四边形时，

当时，/>

当时，/>

本发明还提供一种基于触摸方法准确识别变形投影中触点位置的系统，包括激光雷达装置、数据校准模块、投影装置、存储器与处理器，

投影装置用于投影图像同时获取变形投影图像；

激光雷达装置用于测量变形投影图像中四个顶点、以及四边形内部任意触点的坐标值；

数据校准模块存储在存储器中并在处理器上运行，数据矫正模块被处理器执行时实现上述计算触点E在正投影图像中点E'的坐标值，实现触点的精确感知识别。

本发明实施例终端可以是PC，也可以是便携计算机、智能移动终端或服务器等终端设备。该终端可以包括：处理器，例如CPU，网络接口，用户接口，存储器，通信总线。其中，通信总线用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)、鼠标等，可选用户接口还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器可选的还可以是独立于前述处理器的存储装置。

在本发明的进一步实施例中，激光雷达装置安装在与投影图像平面平行的方向上，在具体安装时可以根据激光雷达装置的具体型号和投影范围设置激光雷达装置与投影屏幕之间的适宜距离，并且投影屏幕优选无遮挡物，这样可以避免干扰激光雷达装置测量数据。优选地，激光雷达装置选用G4型号雷达。

在本发明的进一步实施例中，激光雷达装置通过USB或网线与处理器线连接。如果选用USB方式连接雷达，则选择采用COM口模式，如果没有则从设备管理器中设置COM口号；如果采用网线连接方式，则连接模式采用TCP客户端模式。

需要说明的是，本发明的方法及系统适用的是因投影角度造成的变形问题，不包含投影仪自身镜头素质造成的桶状和枕状失真，故在使用本发明的方法及系统时先要用投影仪内部都有的桶状和枕状失真校准功能把桶状和枕状失真消除。另外，本发明也不适用投影仪投在非平面上造成的变形，因为非平面上造成的变形不属于线性变形，因为非平面的曲率也不同，也无法得到实际曲面的曲率，所以无法用通用的数学方法计算。

以上对本本发明的基于触摸方法准确识别变形投影中触点位置的方法及系统的实施方式进行了说明。而且，上述披露的各技术特征并不限于已披露的与其它特征的组合，本领域技术人员还可根据本发明之目的进行各技术特征之间的其它组合，以实现本发明之目的为准。

Claims (9)

1.一种基于触摸方法准确识别变形投影中触点位置的方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取变形投影图像，通过激光雷达装置获取变形投影中四个顶点ABCD的坐标值；

通过触摸方式在投影屏幕上触摸屏幕，通过激光雷达装置获取变形投影图像内部任意触点E的坐标值；

选取两条穿过变形投影图像内部任意一点的横向线段和纵向线段，所述横向线段FG与变形投影图像相交于两点F、G，所述纵向线段MN与变形投影图像相交于两点M、N，根据所述变形投影图像确定在同一坐标系中通过F、G、M、N四点的投影边的变形投影比例值分别为na％、nb％、nc％、nd％；其中，na％＝AF:AC，nb％＝BG:BD，同时满足AF:AC＝BG:BD；

nc％＝AM:AB，nd％＝CN:CD，同时满足AM:AB＝CN:CD；

通过数据校准模块计算触点E在正投影屏幕中点E'的坐标值，实现触屏数据校准；

所述通过数据校准模块计算触点E在正投影屏幕中点E'的坐标值包括如下步骤：

(1)表示出变形投影图像的横向线段FG中触点E的坐标

假设横向线段FG中的F点在投影边AC上，则G点在投影边BD上，点E在线段FG上，其中，ABCD四个顶点的坐标值分别为A(x₀，y₀)，B(x₁，y₁)，C(x₂，y₂)，D(x₃，y₃)，通过线性关系获取两点F、G的坐标值，分别为(x_F，y_F)，(x_G，y_G)，

根据斜率相同关系表示触点E坐标(x_E，y_E)；

(2)表示出正投影图像中与变形投影图像横向线段FG中触点E对应的点E'坐标(x_求，y_求)中y_求

将正投影图像按比例压缩为边长为1的正方形，其中A'点为坐标原点，则四个顶点的坐标值分别为A'(0，0)，B'(1，0)，C'(0，1)，D'(1，1)；

表示出经过点E'的线段F'G'上的两点F'、G'的坐标(x_F′，y_F′)，(x_G′，y_G′)，

F'点在投影边A'C'上，G'点在投影边B'D'上，此时线段F'G'平行于x轴，

x_F′＝0+(0-0)×na％；y_F′＝0+(1-0)×na％；

x_G′＝1+(1-1)×nb％；y_G′＝0+(1-0)×nb％；

由于正投影为边长为1的正方形，所以y_F′＝y_G′＝y_求；

即na％＝nb％＝y_求(3)

将公式(3)和(1)代入公式(2)，经过整理得到如下方程式：

上述方程式满足一元二次方程式ay_求 ²+by_求+c＝0形式，其中，系数a，b，c分别为，

a＝(y₂-y₀)(x₃-x₁+x₀-x₂)-(x₂-x₀)(y₃-y₁+y₀-y₂)

b＝(x_E-x₀)(y₃-y₁+y₀-y₂)-(y₁-y₀)(x₂-x₀)+(x₁-x₀)(y₂-y₀)-(y_E-y₀)(x₃-x₁+x₀-x₂)

c＝(x_E-x₀)(y₁-y₀)-(y_E-y₀)(x₁-x₀)

根据求根公式由此求得触点E在正投影图像中的点E'的纵坐标y_求；

(3)表示出变形投影图像的纵向线段MN中触点E的坐标

假设纵向线段MN中的M点在投影边AB上，则N点在投影边CD上，点E在线段MN上，其中，ABCD四个顶点的坐标值分别为A(x₀，y₀)，B(x₁，y₁)，C(x₂，y₂)，D(x₃，y₃)，通过线性关系获取两点MN的坐标值，分别为(x_M，y_M)，(x_N，y_N)，

根据斜率相同关系表示触点E坐标(x_E，y_E)；

(4)表示出正投影图像中与变形投影图像纵向线段MN中触点E对应的点E'坐标(x_求，y_求)中x_求

将正投影图像按比例压缩为边长为1的正方形，其中A'点为坐标原点，则四个顶点的坐标值分别为A'(0，0)，B'(1，0)，C'(0，1)，D'(1，1)；

表示出经过点E'的线段M'N'上的两点M'、N'的坐标(x_M′，y_M′)，

(x_N′，y_N′)，M'点在投影边A'B'上，N'点在投影边C'D'上，此时线段M'N'平行于y轴，

x_M′＝0+(1-0)×nc％；y_M′＝0+(0-0)×nc％；

x_N′＝0+(1-0)×nd％；y_N′＝1+(1-1)×nd％；

由于正投影为边长为1的正方形，所以x_M′＝x_N′＝x_求；

即nc％＝nd％＝x_求(6)

将公式(6)和(4)代入公式(5)，经过整理得到如下方程式：

上述方程式满足一元二次方程式a′x_求 ²+b′x_求+c′＝0形式，其中，系数a'，b'，c'分别为，

a′＝(y₁-y₀)(x₃-x₁+x₀-x₂)-(x₁-x₀)(y₃-y₁+y₀-y₂)

b′＝(x_E-x₀)(y₃-y₁+y₀-y₂)-(x₁-x₀)(y₂-y₀)+(y₁-y₀)(x₂-x₀)-(y_E-y₀)(x₃-x₁+x₀-x₂)

c′＝(x_E-x₀)(y₂-y₀)-(y_E-y₀)(x₂-x₀)

根据求根公式由此求得触点E在正投影图像中的点E'的横坐标x_求。

2.根据权利要求1所述的基于触摸方法准确识别变形投影中触点位置的方法，其特征在于，所述在同一坐标系中通过F、G、M、N四点的投影边的变形投影比例值分别为na％、nb％、nc％、nd％，其中所述变形投影比例值包括像素变形与线段斜率变形总变形比例值。

3.根据权利要求1所述的基于触摸方法准确识别变形投影中触点位置的方法，其特征在于，变形投影图像为任意四边形变形投影图像。

4.根据权利要求1所述的基于触摸方法准确识别变形投影中触点位置的方法，其特征在于，x_求，y_求选取0～1之间数值。

5.根据权利要求1所述的基于触摸方法准确识别变形投影中触点位置的方法，其特征在于，所述变形投影图像为漏斗状或交叉状四边形时，

当时，/>

当时，/>

6.一种基于触摸方法准确识别变形投影中触点位置的系统，其特征在于，包括激光雷达装置、数据校准模块、投影装置、存储器与处理器，

所述投影装置用于投影图像同时获取变形投影图像；

所述激光雷达装置用于测量变形投影图像中四个顶点、以及四边形内部任意触点的坐标值；

所述数据校准模块存储在所述存储器中并在所述处理器上运行，所述数据校准模块被所述处理器执行时实现如权利要求1或5中计算触点E在正投影图像中点E'的坐标值，实现触点的精确感知识别。

7.根据权利要求6所述的基于触摸方法准确识别变形投影中触点位置的系统，其特征在于，所述激光雷达装置安装在与投影图像平面平行的方向上。

8.根据权利要求6所述的基于触摸方法准确识别变形投影中触点位置的系统，其特征在于，所述激光雷达装置通过USB或网线与所述处理器线连接。

9.根据权利要求6所述的基于触摸方法准确识别变形投影中触点位置的系统，其特征在于，所述激光雷达装置选用G4型号雷达。