CN114047838A - 屏幕刷新定位方法、装置、显示设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种屏幕刷新定位方法、装置、显示设备和存储介质。其中，屏幕刷新定位方法，包括：获取触控位置信息；触控位置信息为触控对象基于刷新策略显示的灯珠数据经触控笔采集得到；刷新策略包含用于指示触控对象的当前刷新内容为灯珠位置的控制指令；灯珠数据包括用于表达灯珠位置的灯珠实际灰度；解析触控位置信息得到灯珠实际灰度，并基于灯珠实际灰度与所对应的标定调用灰度的偏差，确定触控笔的当前触点位置。本申请能够以较低的延时实现精准的坐标定位，同时在刷新坐标内容的时候，不会对其显示效果造成影响，保证触控对象在相应时间片段内的动态范围。

Description

屏幕刷新定位方法、装置、显示设备和存储介质

技术领域

本申请涉及触控交互技术领域，特别是涉及一种屏幕刷新定位方法、装置、显示设备和存储介质。

背景技术

对动辄上百寸的LED(Light-Emitting Diode，发光二极管)显示屏来说，要实现触控，目前其最低成本的实现方式是利用红外触摸边框。包括红外触摸边框和触控笔，其方式是利用屏幕边沿安置一系列的红外探头，探头会照射到触控笔笔尖，产生反光。通过对不同探头的反射光的检测，计算出当前落点的准确坐标。然而红外触摸边框的方式，当发出的光线受遮挡，触控功能就会丧失，另外屏幕边沿位置的触控灵敏度较低。架设在屏幕边沿部分的探头位置也难以忽略，屏幕边沿的大黑边无法避免。

而其他的显示屏触控方案，包括电容式、向量压力传感式、表面声波式、金属网格式、压敏电阻式和红外式等，普遍受限于成本和全尺寸控制的矛盾，难以在较低成本的情况下，以较低的延迟实现全尺寸的触屏控制。即在实现过程中，发现传统技术中至少存在如下问题：目前的触控方式，存在延时较高的问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够降低时延的屏幕刷新定位方法、装置、显示设备和存储介质。

为了实现上述目的，一方面，本申请实施例提供了一种屏幕刷新定位方法，包括：

获取触控位置信息；触控位置信息为触控对象基于刷新策略显示的灯珠数据经触控笔采集得到；刷新策略包含用于指示触控对象的当前刷新内容为灯珠位置的控制指令；灯珠数据包括用于表达灯珠位置的灯珠实际灰度；

解析触控位置信息得到灯珠实际灰度，并基于灯珠实际灰度与所对应的标定调用灰度的偏差，确定触控笔的当前触点位置。

在其中一个实施例中，灯珠位置包括灯珠精确位置；偏差为与灯珠精确位置满足预设对应关系的灰度差值；

基于灯珠实际灰度与标定调用灰度的偏差，确定触控笔的当前触点位置的步骤包括：

获取灯珠实际灰度与标定调用灰度的灰度差值，查询预设对应关系中灰度差值对应的灯珠精确位置，并将灯珠精确位置确定为当前触点位置。

在其中一个实施例中，灯珠精确位置包括灯珠坐标；刷新策略包括采用单帧显示灯珠实际灰度；

在预设对应关系中，每个灰度差值分别对应一个灯珠坐标。

在其中一个实施例中，灯珠精确位置包括灯珠坐标；刷新策略包括采用奇偶帧交替显示灯珠实际灰度；

在预设对应关系中，奇数帧的灰度差值对应灯珠坐标的X轴坐标值，偶数帧的灰度差值对应灯珠坐标的Y轴坐标值。

在其中一个实施例中，刷新策略还包含基于前一次刷新内容所确认的当前显示区域；前一次刷新内容包括灯珠粗略位置。

在其中一个实施例中，标定调用灰度为依据伽马曲线在基础灰度序列中选取得到；

预设对应关系中，灰度差值的取值包括以标定调用灰度为基准、沿基础灰度序列的数值递增方向顺次获取到的第一数量的基础灰度分别与标定调用灰度的差，以及以标定调用灰度为基准、沿基础灰度序列的数值递减方向顺次获取到的第二数量的基础灰度分别与标定调用灰度的差。

在其中一个实施例中，控制指令包含对应灯珠数据的预设位数的二进制数；预设位数的二进制数为基于触控对象的灰度等级确定；

第一数量比第二数量小1，且第一数量与第二数量的和、比触控对象的灰度等级的级数数值少1。

一种屏幕刷新定位装置，包括：

信息获取模块，用于获取触控位置信息；触控位置信息为触控对象基于刷新策略显示的灯珠数据经触控笔采集得到；刷新策略包含用于指示触控对象的当前刷新内容为灯珠位置的控制指令；灯珠数据包括用于表达灯珠位置的灯珠实际灰度；

位置确定模块，用于解析触控位置信息得到灯珠实际灰度，并基于灯珠实际灰度与所对应的标定调用灰度的偏差，确定触控笔的当前触点位置。

一种显示设备，显示设备包括显示屏和控制装置；

其中，显示屏作为触控笔的触控对象；控制装置用于执行上述方法的步骤。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：

本申请获取触控位置信息，该触控位置信息为触控对象基于刷新策略显示的灯珠数据经触控笔采集得到，而刷新策略包含用于指示触控对象的当前刷新内容为灯珠位置的控制指令，其中灯珠数据包括用于表达灯珠位置的灯珠实际灰度，进而本申请基于灯珠实际灰度与所对应的标定调用灰度的偏差，确定触控笔的当前触点位置。即本申请获取到的灯珠的实际显示灰度与所对应的调用灰度有差异，进而利用这种差异做载体，来表现灯珠的精确位置坐标。本申请能够以较低的延时实现精准的坐标定位，同时在刷新坐标内容的时候，不会对其显示效果造成影响，保证触控对象在相应时间片段内的动态范围。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统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仅是本申请的一些实施例，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为一个实施例中屏幕刷新定位方法的应用环境图；

图2为一个实施例中屏幕刷新定位方法的流程示意图；

图3为一个实施例中伽马曲线示意图；

图4为一个实施例中屏幕刷新定位方法的具体流程示意图；

图5为一个实施例中标定调用灰度上允许的偏差值的示意图；

图6为一个实施例中屏幕刷新定位装置的结构框图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。

空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在这里可以用于描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。此外，器件也可以包括另外地取向(譬如，旋转90度或其它取向)，并且在此使用的空间描述语相应地被解释。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。此外，以下实施例中的“连接”，如果被连接的对象之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时，在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

LED显示屏的屏幕触控一直以来主要受到三个问题限制。第一是要实现全尺寸LED显示屏的屏幕触控，需要付出很大的硬件成本，且对这些硬件的控制占用了系统很大的内存。第二是大尺寸显示屏的触控要维持较低的延迟，即完成一次触控交互所用时间要极低。第三是触控传感器的排布和隐藏，减少在屏幕表面出现的缝隙以及对显示屏显示质量可能造成的影响。

传统外接红外边框的方案是在屏幕边沿架设红外对管传感器，利用红外光和反光，检测屏幕表面的触控输入位置。但存在至少如下问题：①屏幕边沿位置必须要预留出一定位置，供红外对管传感器及其模组的安放，屏幕始终会有黑色边界。②屏幕边沿部分，由于出射光和入射光差异较小，故触控的灵敏度相对中间较低，并不是全屏一致的灵敏度。③不同的搭建环境下，可能会出现的情况是，在红外光线收到遮挡返射回去后，其后面的触控需求被屏蔽。

而在其他传统方案中，利用采用向量压力传感器，即细密的应变片来对屏幕触控坐标进行反馈，则整屏需要架设的应变片甚多；采用金属网格，网格贴附在屏幕表面会造成屏幕的遮挡；采用电容控制则难以实现低延迟交互。各种屏幕触控方法在LED显示屏上，都有所缺陷。而对于触控交互来说，核心的工作就是确定触点相对于屏幕的位置坐标，确定触点坐标的方法，是触控交互要解决的首要问题，也是LED显示屏当前要实现触控交互的首要问题。此外，高分辨率的LED显示屏，其封装结构的加工工艺，对一致性的要求极高。轻易的改变其内部组成构件特征，容易降低屏幕的显示质量。

对此，目前提出了一类触控定位方案，其并不需要屏幕结构有明显的改动，只需要按照相应的刷新策略，实现在触控笔的操作下的屏幕触控交互，低成本、低延时。该方案能够基于现有的显示屏封装形式，适用于LED显示屏，可以实现显示触控，且成本极低，全尺寸触控灵敏度一致。该触控定位方案，利用屏幕高速的动态刷新特征，将交互所需要的数据，如参考坐标位置等，插入在屏幕的待刷新画面中，占用屏幕的部分画面刷新时间，用以刷新参考坐标的位置信息。同时，配合可以采集刷新特征的触控笔，以较高的采样频率，实现对当前触控位置信息的采集，进而将所采集的信息反送至交互系统，实现显示屏的内容交互。

然上述触控定位方案中，触控对象所采用的刷新模式是多级刷新，例如将灯珠的位置坐标，由粗到精，逐级递进的刷新给触控笔，即对灯珠粗略坐标和灯珠精确坐标进行分级排序后刷新(定位分级)。其中，灯珠粗略坐标的刷新次序优于灯珠精确坐标，即优先刷新灯珠粗略坐标，以便触控对象可逐渐缩减显示区域，并逐步定位至触控笔的触点位置所在的灯珠坐标。例如，上述方案针对灯珠位置坐标的定位分级，可以包括以下方式：①模组编号+模组上灯珠的精确坐标；②模组编号+模组上显示区域编号+显示区域内精确坐标。

但是，在分级触控形式下，屏幕的刷新被分为粗略坐标和精确坐标。粗略坐标要表达的内容简单，例如一个简单编号，左右范围的划分等。故粗略坐标占用的数据量小，刷新周期短。然而精确坐标的刷新，涉及了一定区域内每个灯珠的具体位置坐标。随着触控笔的移动，这个位置坐标是实时变化的，数据量大，刷新周期长，且留给每个像素点的反应时间很小，易造成显示屏的延时交互。

对此，目前提出了灰度刷新定位方案，即利用显示屏的灰度刷新，存储一个多位的二进制数，进而根据该二进制数传递精确坐标。但是，这种灰度刷新定位方案，若单独抽出一帧来专门用于刷新显示屏的精确目标，就会导致在这一帧内，显示内容和所刷新内容脱节，屏幕无法正常显示内容。同时，通过这一方式来读取灯珠的精确坐标，对显示质量的主要影响在于，会降低显示的动态范围。

灯珠的显示灰度是实时变化的，在这一帧时，以及这一帧往上5帧，往下5帧，都是低亮度的刷新时，如果刷新该位置灰度，从上述的二进制数来看，其在一帧的时间片段会刷新一个高亮度的后灰度，从而会导致该灯珠在这一时间片段内以极短的时间突然从低亮转为高亮，出现闪亮的效果。

同样的，在这一帧时，以及这一帧往上5帧，往下5帧，都是高亮度刷新的显示内容，如果刷新该位置灰度，从上述灰度刷新所采用的二进制数来看，其在一帧的时间片段内又不会完全按照高亮的时间频率刷新，亮度会有一点点细微的损失。不过这一效果在高亮并不明显。总之，利用上述灰度刷新定位方法，在刷新屏幕的精确位置坐标时，会降低该灯珠在这一时间片段内的动态范围，降低显示效果。

而针对灰度刷新进行坐标位置标记的劣势，本申请提出一种灰度偏差刷新法，该灰度偏差可以指灯珠的实际显示灰度，与所对应的调用灰度有差异，利用这种差异做载体，来表现灯珠的精确位置坐标。进一步可通过控制指令指示触控对象灰度的偏差值，从而将灯珠的精确坐标用具备偏差的灰度刷新来表示。为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请提供的屏幕刷新定位方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。其中，交互系统用于显示屏的触控交互。屏幕以极高的刷新率不断刷新显示画面，触控笔以极高的采样频率来获取画面信息。具体的，显示屏保持高速刷新，其所刷新的内容可以分为两个部分特征，一部分是显示内容，另一部分是交互信息。而触控笔以极高的采样率，将显示屏在每一次刷新的时间片段的工作状态都记录下来，通过直接或间接的特征识别，获取其中用于交互的信息，例如灯珠坐标、偏移距离、移动速度等。即利用显示屏的高速刷新能力和视频源的低帧率差异，可实现屏幕的低延时触控交互。

图1中的交互系统可以为独立的控制系统，用于给显示屏配置相应的刷新策略(例如，控制指令)，并与触控笔进行交互；在一些示例中，交互系统也可以是包括包含屏幕和控制装置的显示设备以及触控笔的系统，进而触控笔与该显示设备中的控制装置进行交互，此外，该控制装置可以独立于屏幕设置，也可以与屏幕同属于显示设备，该控制装置可以用于给显示屏配置相应的刷新策略(例如，控制指令)，并与触控笔进行交互。其中，本申请屏幕刷新定位方法即可以应用在交互系统中，也可以应用在控制装置中，还可以应用在触控笔中(由触控笔采集并解析触控位置信息、反馈相应的刷新策略等，即触控笔与屏幕交互的同时执行触控操作)。

需要说明的是，触控对象可以包括显示屏；显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏；在一些实施例中，显示屏可以是LED显示屏。进一步的，该显示屏可以基于现有的miniLED、microLED(微米发光二极管)或者进行过表面强化处理的SMD(Surface MountedDevices，表面贴装器件)封装LED(即表面贴装型封装结构LED)予以实现，并不需要屏幕结构有明显的改动。

在一个实施例中，如图2所示，提供了一种屏幕刷新定位方法，以该方法应用于图1中的交互系统或触控笔为例进行说明，包括以下步骤：

步骤202，获取触控位置信息。

其中，触控位置信息为触控对象基于刷新策略显示的灯珠数据经触控笔采集得到；刷新策略包含用于指示触控对象的当前刷新内容为灯珠位置的控制指令；灯珠数据包括用于表达灯珠位置的灯珠实际灰度。

具体地，触控笔可以指用于与触控对象进行触控交互的设备。在一些示例中，触控笔可以是笔形工具，用来输入指令到电脑屏幕、移动设备、绘图板等具有触摸屏的设备，用户可以通过触控笔点击触控屏幕来选取文件或绘画。需要说明的是，触控笔仅仅是为了说明的目的，实际应用中还可以使用能够与触控对象进行触控交互的高速采样设备予以实现，该高速采样设备可以是例如触控笔、镜头等设备。

触控对象(例如，显示屏)经触控笔进行数据采样，该数据可以是显示屏中灯珠的光线。在一些示例中，该数据采样可以是显示屏的亮灭状态经触控笔以较高频率进行监控得到，即通过检测灯珠的亮灭状态来实现屏幕触控。需要说明的是，以显示屏为LED屏幕为例，LED屏幕在显示画面内容的时候，并不是通过灯珠的常亮变化，来实现内容显示的，而是通过灯珠的高频率亮灭变换，来体现不同内容差异，而这一显示特征被称之为动态扫描，是LED显示屏重要的显示特征。而在动态扫描驱动下，对于单颗灯珠来说，其并不会保持常亮状态，而是以极高的频率变换，在亮灭交替中，实现不同的内容显示。灯珠通过高频的亮灭交替所展示的光效，是从亮到灭，逐层递进的，最终表现的效果被称之为灰度。LED灯珠从亮到灭所用到的灰度通常有256级，单颗像素上有3颗灯珠，分别是红灯、绿灯和蓝灯。3颗灯珠通过不同的亮度配比，来实现不同的色彩显示。故LED显示屏在显示画面的时候，对于单颗灯珠来说，主要是依靠灰度刷新来实现的。

为了保证色彩和亮度变化的均匀稳定，LED显示屏会尽可能的提高屏幕灰度刷新的速率。通常，一块LED显示屏能够实现的3840HZ的屏幕刷新率，这就意味着在播放一个60HZ的显示画面时，其显示的每一帧画面，都会通过LED显示屏64次的刷新来体现。而这64次的刷新就是灰度的刷新。可见LED显示屏的屏幕刷新能力，远高于视频源信息。

其中，灯珠数据可以是通过如下方式获取：触控笔中的采光组件对触控对象进行采集，获取到灯珠的光线后，可以经由触控笔中的光通断组件、感光模组以及数据处理模块等依次处理，进而将其转化成可读取的数据流，供交互系统处置。例如，显示屏每秒刷新3840次，触控笔则至少实现每秒3840次的数据采样。将采样的数据进行处理分析，获取准确的坐标或者运动过程中的参考偏移，并将其反馈给交互系统，更新下一帧的显示数据。其中，具体数值不做限定。

进一步的，灯珠数据可以是单颗灯珠和/或单一像素经触控笔进行采样得到。触控笔中的光通断组件可以在有进光时打开，进而让光线能够进入到感光模组上；其中，光通断组件可以指用来控制光线照射感光元件时间的装置，光通断组件的通断时钟可以与触控对象(例如，显示屏)的刷新时钟一致。在一些示例中，采光组件可以采用采光透镜予以实现，光通断组件可以采用曝光阀予以实现，感光模组可以采用感光模块，即感光传感器(例如，光敏传感器)予以实现；而当采集单一像素时，感光模组可以包含多个感光传感器，而该触控笔可以包括连接在光通断组件和感光模组之间的光分路模块，光分路模块将光线分成红、绿、蓝光，分别射到感光模组包含的多个感光模块中，使得光通断组件的一次曝光检测，能够同时检测单颗像素上的三颗灯珠的亮灭情况，灯珠检测更为高效。在一些示例中，光分路模块可以采用分光折射透镜予以实现。此外，触控笔还可以包括数据发送模块，用于与交互系统进行通信。

交互系统基于显示屏(例如，LED显示屏)的动态刷新实现与触控笔之间的触控交互。其中，单颗灯珠在不同时隙的工作状态，具体可以包括如下两个指标：一个是灯珠发光的有无，另一个是发光的时间，均可以由触控笔进行记录。此外，触控笔的采样频率，可以与LED显示屏显示刷新的频率对应，对于灯珠来说，在例如一帧的时间内，每一次的时隙的刷新，都会被触控笔所记录，对于在这个时隙当中，灯珠亮的状态和时间，输出对应的数字信号编码，供相应系统处理，并从中提取出有助于实现屏幕交互的，包括灯珠坐标等的数据内容。

需要说明的是，本申请对触控笔的具体结构并无限定，能够以较高采样率获取触控对象的触控位置信息的触控笔均可。在一些示例中，触控笔可以采用灯珠触控笔和/或像素触控笔予以实现。

该灯珠触控笔用于对单颗灯珠进行采样，即单颗灯珠的亮灭可以经触控笔进行判断，进而采集当前该灯珠的坐标。灯珠的工作状态为亮和灭两种，在刷新一帧画面时，灯珠的工作周期会被分64个时间片段，并在这64个时间片段中刷新亮灭的状态。这一情况可以看成是触控笔对像素点采集的精度有限，无法识别到单颗像素点上的三颗灯珠的亮度状态，而是将整个像素点作为一个整体的灯珠进行亮灭判断；也可以看成是对一块素质极高的显示屏，其上的灯珠排布及其细密，像素的概念是通过任意三颗不同颜色灯珠组成的。其中，触控笔读到的数据，可以是在这64个时间片段内，单颗灯珠的状态数据。即触控笔一次读得的信息是一颗灯珠在一帧时间内的一个时间片段；而触控笔的结构样式，可以应用上述举例的灯珠触控笔的结构(包括采光透镜，曝光阀，光敏传感器，数据处理模块以及数据发送模块等)。

该像素触控笔的采集范围是单颗像素点，即单颗像素点上灯珠的亮灭经由触控笔进行判断触控笔，进而采集当前像素的坐标。一个像素点上有3颗灯珠，分别为红、绿、蓝灯。这样，触控笔停留在一颗像素点的正上方时，就能够采集到该像素内的红、绿、蓝三颗灯珠的光。这3颗灯珠，在刷新一帧视频画面时，会进行64刷新，这里还不是单纯的亮灭64次，而是可以理解为灯珠在这一帧的工作时间，即16.67ms内，又被分成了64个工作片段，每个工作片段，灯珠有对应的工作状态(亮、灭)。3颗灯珠在同一时间内，对应有192个工作片段。触控笔读到的数据，是在这64个时间片段内，3颗灯珠的状态数据。具体的，触控笔一次读得的信息是三颗灯珠的三个时间片段在同一帧刷新的组合

进一步的，像素触控笔可以一次对单颗像素内的三颗灯珠采样，将沿曝光阀提供的光通路进入的光线作为入射光，触控笔可以采用一个分光折射镜，将红、绿、蓝光分别折射到3个感光传感器上，分3路信号，分别输出到触控笔的处理系统上。进而触控笔在一帧的画面信息内，就能够读的3帧的画面数据。即像素触控笔的结构可以是在前述灯珠触控笔的基础上，进一步增加了分光折射透镜，同时，可以采用三个感光传感器。

本申请中的触控位置信息为触控对象基于刷新策略显示的灯珠数据经触控笔采集得到；即触控对象采用了相应的刷新策略，该刷新模式可以是指触控对象基于交互系统提供的控制指令，通过高速刷新以相应时长的灯亮灯灭的形式发送高速数据信息以传递位置信息。其中，灯珠数据包括用于表达灯珠位置的灯珠实际灰度。

该灯珠实际灰度可以指灯珠的实际显示灰度。本申请通过简单的灯珠亮灭来表达完整的数据；关于灯珠实际灰度，以触控对象为LED显示屏为例予以说明；LED显示屏的灰度刷新，指的是显示屏在一帧的时间范围内，通过高频率的亮灭变换，实现的内容刷新。直观的体现是一帧的时间内，单颗灯珠的总亮度或者总能量。而256级灰度，就是灯珠在一帧的时间内，有256种不同的亮度，这个亮度从全亮到暗递进，分为了256个级别，即显示屏的灰度等级为256级，其级数数值为256。人眼对灯珠的亮度变换感知，并不是线性的，而是非线性的，从亮到暗的敏感变换，基本遵从于一条曲线，叫做伽马曲线(如图3所示)。在这条伽马曲线上选用恰当的灰度，就需要灯珠从更大的灰度范围内选择所需要的恰当的灰度。即灯珠的256级灰度是从65536级灰度中片选出来的。

本申请提出将65536级灰度称为基础灰度，从中选择256级灰度称为调用灰度，进一步的，在刷新一级调用灰度的时候，其能够选择的基础灰度是可以有偏差的，即不完全的一一对应的。这是本申请所提出的灰度偏差刷新的基础思路。

本申请中触控笔可以检测灯珠实际灰度，而触控对象是根据控制指令进行灯珠实际灰度刷新的，即屏幕在刷新一帧数据的时候，只要能够准确的表达一个确定的灰度，并且被触控笔所识别，就能够实现准确的坐标传递。在一些示例中，本申请中的刷新策略可以包含交互系统输出的控制指令，该控制指令用于指示触控对象的当前刷新内容为灯珠位置。

在一些实施例中，灯珠位置可以包括灯珠精确位置；

具体而言，刷新内容可以包括灯珠粗略位置和灯珠精确位置，本申请可应用在刷新内容为灯珠精确位置的情况，即灯珠位置可以包括灯珠精确位置。在一些示例中，对灯珠粗略位置和灯珠精确位置进行分级排序后刷新(定位分级)的场景中，灯珠粗略位置的刷新次序先于灯珠精确位置的刷新次序；在优先刷新灯珠粗略位置后，触控对象可逐渐缩减显示区域，并逐步刷新至触控笔的当前触点所在的灯珠精确位置，本申请适用于该灯珠精确位置的刷新。在一些示例中，灯珠精确位置可以为灯珠坐标，而灯珠粗略位置可以包括灯珠所属的模组编号和/或模组所属的显示区域编号。

在其中一个实施例中，刷新策略还包含基于前一次刷新内容所确认的当前显示区域；前一次刷新内容包括灯珠粗略位置。

具体的，本申请中刷新策略还可以包含基于前一次刷新内容所确认的当前显示区域，如前文所述，本次刷新的刷新内容的是灯珠精确位置，而前一次刷新内容可以是灯珠粗略位置，即经过前一次刷新内容的作用，已经能够确定灯珠坐标所属的模组编号，和/或该模组上显示区域编号。即确定本次刷新的当前显示区域。

步骤204，解析触控位置信息得到灯珠实际灰度，并基于灯珠实际灰度与所对应的标定调用灰度的偏差，确定触控笔的当前触点位置。

具体而言，本申请通过解析触控笔传输的触控位置信息，获取该灯珠实际灰度，进而基于灯珠实际灰度与所对应的标定调用灰度的偏差，确定触控笔的当前触点位置。

在其中一个实施例中，标定调用灰度为依据伽马曲线在基础灰度序列中选取得到。

具体而言，调用灰度在基础灰度上的选取分布遵从伽马曲线的，进而能够照顾到人眼对不同亮度的敏感度差异。以256级灰度为例，即本申请中的256级灰度，并不是等间隔的排列在65536级灰度上的，而是按照不同的间隔，以伽马作为重要依据，在65536级上选出的。进一步的，可以以调用灰度作为基准(即标定调用灰度)，做细微的灰度偏差，从而将位置信息与偏差相对应。

在其中一个实施例中，灯珠位置可以包括灯珠精确位置；偏差为与灯珠精确位置满足预设对应关系的灰度差值；

基于灯珠实际灰度与标定调用灰度的偏差，确定触控笔的当前触点位置的步骤包括：

获取灯珠实际灰度与标定调用灰度的灰度差值，查询预设对应关系中灰度差值对应的灯珠精确位置，并将灯珠精确位置确定为当前触点位置。

具体而言，偏差可以指灰度差值；本申请中各灰度差值分别与灯珠精确位置相关，并满足预设对应关系。

以单颗灯珠有256级灰度为例，在不同帧间，灰度会有不同的变换，也可以保持相同灰度持续在帧间刷新，总之，对于当前帧来说，显示内容的灰度是不确定的，但是灯珠相较于模组上的原点，有一个确定的值，即灯珠的位置不会改变。基于此，本申请提出对于每一个灯珠来说，在刷新一个任意灰度时，都会有一个相同的偏差与其位置对应，用于对应当前灯珠的准确位置。在一些施例中，对于一级灰度来说，其往上和往下，共有255个偏差，进而可以将这255个偏差全部应用在灯珠的位置对应上。这样，灯珠在刷新一级灰度时，就能够表达至少255种位置坐标。

为方便计算和说明，以灯珠在单一灰度下会出现255种坐标为例进行说明。以16384级灰度作为标定调用灰度为例，即在基准灰度16384作为灯珠在第n级的调用灰度，用于灯珠的内容显示的情况下，如果触控笔检测到的实际灰度，并不是16384，而是16383，距离调用灰度为一个负向的偏差，即偏差为-1，这个时候，就可以约定与坐标(1,1)对应，为该灯珠的精确坐标。当然，前述的模组编码、判别区域等另外确定。

具体的，如图4所示，16384为第n级灰度的标定调用灰度，即灯珠在表达这一灰度时，是以16384级灰度为标准调用灰度的。灯珠在调用这一级灰度时，是通过16个时隙的“常亮”来表达的。但是，触控笔在检测该灯珠时发现，该灯珠并不是16个时隙的常亮，而是16又1/1024个时隙的常亮，从而相较于标定灰度来说，该灯珠产生了1个单位的偏差。相较于16个时隙的常亮来说，是增加了一个单位的最小灰度，相当于+1偏差。可以约定+1偏差与另外的坐标对应。

进一步的，图4中的控制指令用于触控对象的当前刷新内容为该16又1/1024个时隙的常亮。在一些实施例中，控制指令包含对应灯珠数据的预设位数的二进制数，预设位数的二进制数可以为基于触控对象的灰度等级确定；如图4所示，控制指令采用的是16位二进制数，该16位二进制数是基于触控对象所采用的256级灰度等级所确定。

在其中一个实施例中，预设对应关系中，灰度差值的取值包括以标定调用灰度为基准、沿基础灰度序列的数值递增方向顺次获取到的第一数量的基础灰度分别与标定调用灰度的差，以及以标定调用灰度为基准、沿基础灰度序列的数值递减方向顺次获取到的第二数量的基础灰度分别与标定调用灰度的差。

具体而言，如图5所示，本申请中标定调用灰度允许的偏差值(灰度差值)是处于一定范围内的。其中，本申请预设对应关系中，灰度差值的取值可以包括以标定调用灰度为基准、沿基础灰度序列的数值递增方向顺次获取到的第一数量的基础灰度分别与标定调用灰度的差，灰度差值的取值可以还包括以标定调用灰度为基准、沿基础灰度序列的数值递减方向顺次获取到的第二数量的基础灰度分别与标定调用灰度的差。

在其中一个实施例中，第一数量比第二数量小1，且第一数量与第二数量的和、比触控对象的灰度等级的级数数值少1。

具体而言，如图5所示，本申请中的预设对应关系包含对灰度的细分约定，例如，在第n级灰度下，被允许的偏差达到了255级跨度，以16384为基准(标定调用灰度)，往下至16128(第一数量)，往上至16640(第二数量)，这一跨度下的基准灰度，都可以被选为第n级的调用灰度，用于灯珠在第n级时的内容显示。进而在第n级时，可以有多种不同的对应关系，能够与灯珠坐标相对应。

在其中一个实施例中，灯珠精确位置可以包括灯珠坐标；刷新策略包括采用单帧显示灯珠实际灰度；

在预设对应关系中，每个灰度差值分别对应一个灯珠坐标。

具体而言，本申请可以采用单帧显示的方式传递灯珠实际灰度，以256灰度级别为例，如果按照单帧刷新一个基准坐标来说，可以刷新一个15x15区域的灯珠的精确坐标。即单帧刷新可以利用的是225个灰度差值，每一灰度差值，在精细坐标上都对应一个坐标。从(1,1)到(15,15)，一共有225个坐标，区域范围就是15x15的大小，本申请能够实现15x15范围的灯珠的精确定位。

在其中一个实施例中，灯珠精确位置可以包括灯珠坐标；刷新策略包括采用奇偶帧交替显示灯珠实际灰度；

在预设对应关系中，奇数帧的灰度差值对应灯珠坐标的X轴坐标值，偶数帧的灰度差值对应灯珠坐标的Y轴坐标值。

具体而言，本申请可以采用奇偶帧交替显示的方式传递灯珠实际灰度，以256灰度级别为例，若按照奇偶帧来刷新，可以刷新一个255x255区域的灯珠的精确坐标。本申请利用奇数帧和偶数帧的交替变换的过程中，可以将奇数帧作为灯珠的X轴坐标的位置刷新，一个偏移对应一个X轴坐标，偶数帧作为灯珠的Y轴坐标的位置刷新，一个偏移对应一个Y轴坐标。

在一些示例中，本申请利用奇数帧和偶数帧的交替变换的过程中，也可以将偶数帧作为灯珠的X轴坐标的位置刷新，一个偏移对应一个X轴坐标，奇数帧作为灯珠的Y轴坐标的位置刷新，一个偏移对应一个Y轴坐标。

上述屏幕刷新定位方法中，鉴于灯珠的位置固定，不论灯珠刷新何种灰度级，相较于基础灰度都会有相同的偏差，使得灯珠在显示任何灰度时，都能够将其位置坐标准确的刷新出来，且对显示内容的影响较小。进而，本申请的屏幕在刷新一帧数据的时候，只要能够准确的表达一个确定的灰度，并且被触控笔所识别，就能够实现准确的坐标传递。

需要说明的是，本申请对显示系统或者触控笔有较高的数据解析要求，即显示系统或者触控笔需要能够准确捕捉并读得灯珠的确定灰度，基于此实现精准的坐标定位。同时，在刷新显示内容的时候，不会对其造成影响。对于需要所述触控笔有极高的采样率，从前述的举例中可见，不同的灰度偏差中，最小的单位仅为1/1024个时隙，如果说触控笔要能够分辨得出这样一个时隙的长度，需要触控笔的采样率至少能够达到3932160的频率采样，即一秒钟要采样近四百万次。此处不进一步讨论实现如此高频率的触控采样所应用的手段，实际上，这种采样精度可以被化简的。只要控制指令从16位变为12位或者8位，灰度的偏差跨度就可以被拉大，从而降低触控笔的采样频率。

应该理解的是，虽然图2、4的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图2、4中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，如图6所示，提供了一种屏幕刷新定位装置，包括：

信息获取模块610，用于获取触控位置信息；触控位置信息为触控对象基于刷新策略显示的灯珠数据经触控笔采集得到；刷新策略包含用于指示触控对象的当前刷新内容为灯珠位置的控制指令；灯珠数据包括用于表达灯珠位置的灯珠实际灰度；

位置确定模块620，用于解析触控位置信息得到灯珠实际灰度，并基于灯珠实际灰度与所对应的标定调用灰度的偏差，确定触控笔的当前触点位置。

在其中一个实施例中，灯珠位置包括灯珠精确位置；偏差为与灯珠精确位置满足预设对应关系的灰度差值；

位置确定模块620用于获取灯珠实际灰度与标定调用灰度的灰度差值，查询预设对应关系中灰度差值对应的灯珠精确位置，并将灯珠精确位置确定为当前触点位置。

在其中一个实施例中，灯珠精确位置包括灯珠坐标；刷新策略包括采用单帧显示灯珠实际灰度；在预设对应关系中，每个灰度差值分别对应一个灯珠坐标。

在其中一个实施例中，灯珠精确位置包括灯珠坐标；刷新策略包括采用奇偶帧交替显示灯珠实际灰度；在预设对应关系中，奇数帧的灰度差值对应灯珠坐标的X轴坐标值，偶数帧的灰度差值对应灯珠坐标的Y轴坐标值。

在其中一个实施例中，刷新策略还包含基于前一次刷新内容所确认的当前显示区域；前一次刷新内容包括灯珠粗略位置。

在其中一个实施例中，标定调用灰度为依据伽马曲线在基础灰度序列中选取得到；预设对应关系中，灰度差值的取值包括以标定调用灰度为基准、沿基础灰度序列的数值递增方向顺次获取到的第一数量的基础灰度分别与标定调用灰度的差，以及以标定调用灰度为基准、沿基础灰度序列的数值递减方向顺次获取到的第二数量的基础灰度分别与标定调用灰度的差。

在其中一个实施例中，控制指令包含对应灯珠数据的预设位数的二进制数；预设位数的二进制数为基于触控对象的灰度等级确定；第一数量比第二数量小1，且第一数量与第二数量的和、比触控对象的灰度等级的级数数值少1。

关于屏幕刷新定位装置的具体限定可以参见上文中对于屏幕刷新定位方法的限定，在此不再赘述。上述屏幕刷新定位装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。需要说明的是，本申请实施例中对模块的划分是示意性的，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。

在一个实施例中，提供了一种显示设备，显示设备包括显示屏和控制装置；

其中，显示屏作为触控笔的触控对象；控制装置用于执行上述屏幕刷新定位方法的步骤。

在其中一个实施例中，显示屏可以为LED显示屏。

具体而言，本申请中触控笔可以通过控制装置与显示屏进行交互，以实现低延时的屏幕刷新定位。而控制装置可以与显示屏分别独立设置，或者集合成显示设备。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述屏幕刷新定位方法中的步骤。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。

在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种屏幕刷新定位方法，其特征在于，包括：

获取触控位置信息；所述触控位置信息为触控对象基于刷新策略显示的灯珠数据经触控笔采集得到；所述刷新策略包含用于指示所述触控对象的当前刷新内容为灯珠位置的控制指令；所述灯珠数据包括用于表达所述灯珠位置的灯珠实际灰度；

解析所述触控位置信息得到所述灯珠实际灰度，并基于所述灯珠实际灰度与所对应的标定调用灰度的偏差，确定所述触控笔的当前触点位置。

2.根据权利要求1所述的屏幕刷新定位方法，其特征在于，所述灯珠位置包括灯珠精确位置；所述偏差为与所述灯珠精确位置满足预设对应关系的灰度差值；

所述基于所述灯珠实际灰度与标定调用灰度的偏差，确定所述触控笔的当前触点位置的步骤包括：

获取所述灯珠实际灰度与所述标定调用灰度的所述灰度差值，查询所述预设对应关系中所述灰度差值对应的所述灯珠精确位置，并将所述灯珠精确位置确定为所述当前触点位置。

3.根据权利要求2所述的屏幕刷新定位方法，其特征在于，所述灯珠精确位置包括灯珠坐标；所述刷新策略包括采用单帧显示所述灯珠实际灰度；

在所述预设对应关系中，每个所述灰度差值分别对应一个灯珠坐标。

4.根据权利要求2所述的屏幕刷新定位方法，其特征在于，所述灯珠精确位置包括灯珠坐标；所述刷新策略包括采用奇偶帧交替显示所述灯珠实际灰度；

在所述预设对应关系中，所述奇数帧的所述灰度差值对应所述灯珠坐标的X轴坐标值，所述偶数帧的所述灰度差值对应所述灯珠坐标的Y轴坐标值。

5.根据权利要求2至4任一项所述的屏幕刷新定位方法，其特征在于，所述刷新策略还包含基于前一次刷新内容所确认的当前显示区域；所述前一次刷新内容包括灯珠粗略位置。

6.根据权利要求1所述的屏幕刷新定位方法，其特征在于，所述标定调用灰度为依据伽马曲线在基础灰度序列中选取得到；

所述预设对应关系中，所述灰度差值的取值包括以所述标定调用灰度为基准、沿所述基础灰度序列的数值递增方向顺次获取到的第一数量的基础灰度分别与所述标定调用灰度的差，以及以所述标定调用灰度为基准、沿所述基础灰度序列的数值递减方向顺次获取到的第二数量的基础灰度分别与所述标定调用灰度的差。

7.根据权利要求6所述的屏幕刷新定位方法，其特征在于，所述控制指令包含对应所述灯珠数据的预设位数的二进制数；所述预设位数的二进制数为基于所述触控对象的灰度等级确定；

所述第一数量比所述第二数量小1，且所述第一数量与所述第二数量的和、比所述触控对象的灰度等级的级数数值少1。

8.一种屏幕刷新定位装置，其特征在于，包括：

信息获取模块，用于获取触控位置信息；所述触控位置信息为触控对象基于刷新策略显示的灯珠数据经触控笔采集得到；所述刷新策略包含用于指示所述触控对象的当前刷新内容为灯珠位置的控制指令；所述灯珠数据包括用于表达所述灯珠位置的灯珠实际灰度；

位置确定模块，用于解析所述触控位置信息得到所述灯珠实际灰度，并基于所述灯珠实际灰度与所对应的标定调用灰度的偏差，确定所述触控笔的当前触点位置。

9.一种显示设备，其特征在于，所述显示设备包括显示屏和控制装置；

其中，所述显示屏作为触控笔的触控对象；所述控制装置用于执行权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。

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