CN116185219A - 一种触控定位方法、介质及设备 - Google Patents

一种触控定位方法、介质及设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种触控定位方法、介质及设备,所述方法包括:当待定位对象遮挡到目标发射装置时,获取所述目标发射装置发出的激光的发射光强;测量由所述待定位对象反射到目标接收装置的激光的接收光强;获取所述目标接收装置到所述目标发射装置的第一距离;构建反射光强、第二距离和接收光强间的第一方程;构建第三距离、反射光强和发射光强间的第二方程;构建第一距离、第二距离和第三距离间的第三方程;联立所述第一方程、所述第二方程和所述第三方程,以计算得到所述第三距离;根据所述目标发射装置的位置和所述第三距离得到所述待定位对象的定位位置。本发明实施例能精准地计算出待定位对象的定位位置。

Description

一种触控定位方法、介质及设备
技术领域
本发明涉及电子技术领域,尤其涉及一种触控定位方法、介质及设备。
背景技术
在现有技术中,由于在利用激光进行触控定位时,通过在触控板上分别设置激光角度测量装置和激光发射装置,使得激光发射装置向触摸物发射激光,当触摸物反射激光后,通过多个激光角度测量装置分别测量各自所接收到的上述反射激光的入射角度,再对多个入射角度进行计算,从而得到触摸物的定位位置。
可见,现有技术中在利用激光进行触控定位时,需要测量反射激光的入射角度,因此为了精准得到反射激光的入射角度,对触摸物的形状也存在要求,从而难以对未知形状的触摸物进行定位,也无法在不测量角度的情况下精准得到触摸物的定位位置。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明实施例提出了一种触控定位方法、介质及设备,通过利用已知的发射光强、接收光强、第一距离和未知的反射光强、第二距离、第三距离来构建三个方程,联立求解得到第三距离,并根据第三距离和目标发射装置的位置得到待定位对象的定位位置,从而精准地计算出待定位对象的定位位置。
为了实现上述目的,本发明实施例提供了一种触控定位方法,适用于触控屏,所述触控屏包括设置在同一单侧方向上的激光发射装置和激光接收装置,且所述激光发射装置发射激光的方向与所述触控屏单侧表面垂直;则,所述触控定位方法,包括:
当待定位对象遮挡到任一激光发射装置发出的激光时,以遮挡到的激光发射装置为目标发射装置,获取所述目标发射装置发出的激光的发射光强;
测量由所述待定位对象反射到不同激光接收装置的激光的接收光强;
从接收到激光的激光接收装置中选择一个目标接收装置,获取所述目标接收装置到所述目标发射装置的第一距离;
构建所述待定位对象向所述目标接收装置反射的激光的反射光强、所述待定位对象到所述目标接收装置的第二距离和所述接收光强间的第一方程;
构建所述待定位对象到所述目标发射装置的第三距离、所述反射光强和所述发射光强间的第二方程;
构建所述第一距离、所述第二距离和所述第三距离间的第三方程;
联立所述第一方程、所述第二方程和所述第三方程,以计算得到所述第三距离;
根据所述目标发射装置的位置和所述第三距离得到所述待定位对象的定位位置。
进一步的,所述触控屏包括间隔设置在同一单侧方向上的多个激光发射装置和若干个激光接收装置;通过所有激光发射装置一一向外发射激光。
进一步的,所述从接收到激光的激光接收装置中选择一个目标接收装置,包括:从接收到激光的激光接收装置中选择所述接收光强最大的激光接收装置作为目标接收装置。
进一步的,所述第一方程满足:所述反射光强除以所述第二距离的平方等于所述接收光强。
进一步的,所述第二方程满足:所述发射光强除以所述第三距离的平方等于所述反射光强。
进一步的,所述第三方程满足:所述第一距离的平方加所述第三距离的平方等于所述第二距离的平方。
进一步的,所述激光接收装置为光敏管,所述激光发射装置为红外激光管。
进一步的,所述根据所述目标发射装置的位置和所述第三距离得到所述待定位对象的定位位置,包括:以所述触控屏上设置有激光发射装置和激光接收装置的一侧表面作为纵坐标轴零点,以所述触控屏的一侧表面的最左方作为横坐标轴零点,建立坐标系;以所述目标发射装置所在位置的横坐标作为所述待定位对象的横坐标,以所述第三距离作为所述待定位对象的纵坐标,获得所述待定位对象的定位位置。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的触控定位方法的步骤。
本发明实施例还提供了一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并由处理器运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如上述任一项所述的触控定位方法的步骤。
本发明具有以下有益效果:
采用本发明实施例,适用于触控屏,所述触控屏包括设置在同一单侧方向上的激光发射装置和激光接收装置,且所述激光发射装置发射激光的方向与所述触控屏单侧表面垂直;则当待定位对象遮挡到任一激光发射装置发出的激光时,以遮挡到的激光发射装置为目标发射装置,获取所述目标发射装置发出的激光的发射光强;测量由所述待定位对象反射到不同激光接收装置的激光的接收光强;从接收到激光的激光接收装置中选择一个目标接收装置,获取所述目标接收装置到所述目标发射装置的第一距离;构建所述待定位对象向所述目标接收装置反射的激光的反射光强、所述待定位对象到所述目标接收装置的第二距离和所述接收光强间的第一方程;构建所述待定位对象到所述目标发射装置的第三距离、所述反射光强和所述发射光强间的第二方程;构建所述第一距离、所述第二距离和所述第三距离间的第三方程;联立所述第一方程、所述第二方程和所述第三方程,以计算得到所述第二距离;根据所述目标发射装置的位置和所述第三距离得到所述待定位对象的定位位置。本发明实施例在利用激光进行触控定位时,通过利用已知的发射光强、接收光强、第一距离和未知的反射光强、第二距离、第三距离来构建三个方程,联立方程求解得到上述三个未知量中的第三距离,并根据第三距离和目标发射装置的位置得到待定位对象的定位位置,从而无需测量反射激光的入射角度,即可精准地计算出待定位对象的定位位置,并且本发明无需预先获取待定位对象的形状就可以完成对待定位对象的定位。
附图说明
图1是本发明提供的一种触控定位方法的一个实施例的流程示意图;
图2是本发明提供的一种触控定位方法的一个实施例中待定位对象未遮挡到激光时的示意图;
图3是本发明提供的一种触控定位方法的一个实施例中待定位对象遮挡到激光时的示意图;
图4是本发明提供的一种触控定位方法的一个实施例的位置关系的示意图。
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。
参见图1,是本发明提供的触控定位方法的一个实施例的流程示意图,该方法适用于触控屏,所述触控屏包括设置在同一单侧方向上的激光发射装置和激光接收装置,且所述激光发射装置发射激光的方向与所述触控屏单侧表面垂直;则,该方法包括步骤S1至S8,具体如下:
优选地,所述触控屏包括间隔设置在同一单侧方向上的多个激光发射装置和若干个激光接收装置;通过所有激光发射装置一一向外发射激光。
具体的,如图2所示,标号1所代表的多个黑色圆形即激光接收装置,标号2所代表的多个白色圆形即激光发射装置,标号3所代表的黑色长方形即激光发射装置向外发射的激光,其中激光接收装置和激光发射装置间隔设置在触控屏上。
优选地,所述激光接收装置为光敏管,所述激光发射装置为红外激光管。
S1,当待定位对象遮挡到任一激光发射装置发出的激光时,以遮挡到的激光发射装置为目标发射装置,获取所述目标发射装置发出的激光的发射光强;
具体的,利用了激光特别是红外激光的窄光束特性,使得待定位对象可以将自身遮挡到的激光反射至激光接收装置上。
具体的,发射光强是激光从目标发射装置发出的瞬间所对应的光强,并可通过设置激光发射装置的相关参数来调节发射光强的大小。
S2,测量由所述待定位对象反射到不同激光接收装置的激光的接收光强;
具体的,如图3所示,待定位对象将其自身所遮挡到的激光反射至不同的激光接收装置上,对每个接收到激光的激光接收装置,均需测量其所接收到的激光的接收光强。
S3,从接收到激光的激光接收装置中选择一个目标接收装置,获取所述目标接收装置到所述目标发射装置的第一距离;
优选地,所述从接收到激光的激光接收装置中选择一个目标接收装置,包括:从接收到激光的激光接收装置中选择所述接收光强最大的激光接收装置作为目标接收装置。
示例性的,在激光接收装置距离待定位对象越远时,反射到其上接收到的激光越弱,因此,这一目标接收装置为距离目标发射装置最近的一个激光接收装置,一般来说,设于目标发射装置两侧的激光接收装置接收到待定位对象的反射激光,而测量得到的接收光强的强度是相同的(距离目标发射装置的间距相等),因此,此时会存在两个具有相同最强光强的激光接收装置,此时可任选其一作为目标接收装置。值得说明的是,本实施例中是选择具有最强光强的激光接收装置作为目标接收装置,在其他实施例中,也可以选择排在第二、第三....光强的接收装置作为目标接收装置,在此不做具体限定。
S4,构建所述待定位对象向所述目标接收装置反射的激光的反射光强、所述待定位对象到所述目标接收装置的第二距离和所述接收光强间的第一方程;
具体的,待定位对象的表面遮挡到激光时,以光的反射形式将激光向其他方向反射,而激光从待定位对象的表面反射出去的瞬间对应的光强就是反射光强。
优选地,所述第一方程满足:所述反射光强除以所述第二距离的平方等于所述接收光强。
具体的,所述第一方程的表达式如下:
Figure BDA0004007958670000061
其中,C为接收光强,B为反射光强,L2为第二距离。
S5,构建所述待定位对象到所述目标发射装置的第三距离、所述反射光强和所述发射光强间的第二方程;
优选地,所述第二方程满足:所述发射光强除以所述第三距离的平方等于所述反射光强。
具体的,所述第二方程的表达式如下:
Figure BDA0004007958670000062
其中,B为反射光强,A为发射光强,L3为第三距离。
S6,构建所述第一距离、所述第二距离和所述第三距离间的第三方程;
优选地,所述第三方程满足:所述第一距离的平方加所述第三距离的平方等于所述第二距离的平方。
具体的,所述第三方程的表达式如下:
Figure BDA0004007958670000071
其中,L1为第一距离,L2为第二距离,L3为第三距离。
S7,联立所述第一方程、所述第二方程和所述第三方程,以计算得到所述第三距离;
具体的,第三距离是待定位对象和触控屏所在平面之间的垂直高度距离。在本发明实施例中,构建完第一方程、第二方程和第三方程后,因参数中的发射光强、接收光强、第一距离是已知参数(即无需计算,可以直接测量得到或者由系统预先设置的,如L1这个参数是激光接收装置和激光发射装置间隔距离),参数中的反射光强、第二距离、第三距离是未知参数,在存在三个方程且三个未知数的前提下,可以联立三个方程求解得到这三个未知参数。
具体的,还可以选择不同的激光接收装置作为目标接收装置,然后对应计算出不同的第三距离,再对所有第三距离取均值得到最终的第三距离,从而减少测量误差的影响,提高待定位对象的定位精度。
在本发明实施例中,当所述待定位对象遮挡到任一激光发射装置发出的激光时,所述待定位对象会将照射到自身的激光反射出去,此时这一反射激光会由多个激光接收装置接收,多个激光接收装置中选择一个目标接收装置。可参考图4,图4中的A为目标发射装置的发射光强、B为待定位对象的反射光强、C为目标接收装置的接收光强、D为第一距离、L1为第三距离、L2为第二距离。
S8,根据所述目标发射装置的位置和所述第三距离得到所述待定位对象的定位位置。
优选地,所述根据所述目标发射装置的位置和所述第三距离得到所述待定位对象的定位位置,包括:以所述触控屏上设置有激光发射装置和激光接收装置的一侧表面作为纵坐标轴零点,以所述触控屏的一侧表面的最左方作为横坐标轴零点,建立坐标系;以所述目标发射装置所在位置的横坐标作为所述待定位对象的横坐标,以所述第三距离作为所述待定位对象的纵坐标,获得所述待定位对象的定位位置。因坐标轴固定且所述目标发射装置所在位置固定的前提下,所述目标发射装置所在位置的横坐标是已知的。
相比于现有技术,本发明公开的触控定位方法,在利用激光进行触控定位时,通过利用已知的发射光强、接收光强、第一距离和未知的反射光强、第二距离、第三距离来构建三个方程,联立方程求解得到上述三个未知量中的第三距离,并根据第三距离和目标发射装置的位置得到待定位对象的定位位置,从而无需测量反射激光的入射角度,即可精准地计算出待定位对象的定位位置,并且本发明无需预先获取待定位对象的形状就可以完成对待定位对象的定位。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的触控定位方法的步骤。
本发明实施例还提供了一种计算机设备,包括:处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,例如触控定位方法程序。所述处理器执行所述计算机程序时实现上述各个触控定位方法实施例中的步骤,例如图1所示的步骤S1至S8。
示例性的,所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元,所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器中,并由所述处理器执行,以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段,该指令段用于描述所述计算机程序在所述计算机设备中的执行过程。
所述计算机设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述计算机设备可包括,但不仅限于,处理器、存储器。
所述处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等,所述处理器是所述计算机设备的控制中心,利用各种接口和线路连接整个计算机设备的各个部分。
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块,所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块,以及调用存储在存储器内的数据,实现所述计算机设备的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等;存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外,存储器可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如硬盘、内存、插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,SMC),安全数字(Secure Digital,SD)卡,闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
其中,所述计算机设备集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程,也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计算机可读存储介质中,该计算机程序在被处理器执行时,可实现上述各个方法实施例的步骤。其中,所述计算机程序包括计算机程序代码,所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括:能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的硬件平台的方式来实现,当然也可以全部通过硬件来实施。基于这样的理解,本发明的技术方案对背景技术做出贡献的全部或者部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
本发明具有以下有益效果:
采用本发明实施例,适用于触控屏,所述触控屏包括设置在同一单侧方向上的激光发射装置和激光接收装置,且所述激光发射装置发射激光的方向与所述触控屏单侧表面垂直;则当待定位对象遮挡到任一激光发射装置发出的激光时,以遮挡到的激光发射装置为目标发射装置,获取所述目标发射装置发出的激光的发射光强;测量由所述待定位对象反射到不同激光接收装置的激光的接收光强;从接收到激光的激光接收装置中选择一个目标接收装置,获取所述目标接收装置到所述目标发射装置的第一距离;构建所述待定位对象向所述目标接收装置反射的激光的反射光强、所述待定位对象到所述目标接收装置的第二距离和所述接收光强间的第一方程;构建所述待定位对象到所述目标发射装置的第三距离、所述反射光强和所述发射光强间的第二方程;构建所述第一距离、所述第二距离和所述第三距离间的第三方程;联立所述第一方程、所述第二方程和所述第三方程,以计算得到所述第二距离;根据所述目标发射装置的位置和所述第三距离得到所述待定位对象的定位位置。本发明实施例在利用激光进行触控定位时,通过利用已知的发射光强、接收光强、第一距离和未知的反射光强、第二距离、第三距离来构建三个方程,联立方程求解得到上述三个未知量中的第三距离,并根据第三距离和目标发射装置的位置得到待定位对象的定位位置,从而无需测量反射激光的入射角度,即可精准地计算出待定位对象的定位位置,并且本发明无需预先获取待定位对象的形状就可以完成对待定位对象的定位。
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种触控定位方法,其特征在于,适用于触控屏,所述触控屏包括设置在同一单侧方向上的激光发射装置和激光接收装置,且所述激光发射装置发射激光的方向与所述触控屏单侧表面垂直;则,所述触控定位方法,包括:
当待定位对象遮挡到任一激光发射装置发出的激光时,以遮挡到的激光发射装置为目标发射装置,获取所述目标发射装置发出的激光的发射光强;
测量由所述待定位对象反射到不同激光接收装置的激光的接收光强;
从接收到激光的激光接收装置中选择一个目标接收装置,获取所述目标接收装置到所述目标发射装置的第一距离;
构建所述待定位对象向所述目标接收装置反射的激光的反射光强、所述待定位对象到所述目标接收装置的第二距离和所述接收光强间的第一方程;
构建所述待定位对象到所述目标发射装置的第三距离、所述反射光强和所述发射光强间的第二方程;
构建所述第一距离、所述第二距离和所述第三距离间的第三方程;
联立所述第一方程、所述第二方程和所述第三方程,以计算得到所述第三距离;
根据所述目标发射装置的位置和所述第三距离得到所述待定位对象的定位位置。
2.如权利要求1所述的触控定位方法,其特征在于,所述触控屏包括间隔设置在同一单侧方向上的多个激光发射装置和若干个激光接收装置;通过所有激光发射装置一一向外发射激光。
3.如权利要求1所述的触控定位方法,其特征在于,所述从接收到激光的激光接收装置中选择一个目标接收装置,包括:
从接收到激光的激光接收装置中选择所述接收光强最大的激光接收装置作为目标接收装置。
4.如权利要求1所述的触控定位方法,其特征在于,所述第一方程满足:所述反射光强除以所述第二距离的平方等于所述接收光强。
5.如权利要求1所述的触控定位方法,其特征在于,所述第二方程满足:所述发射光强除以所述第三距离的平方等于所述反射光强。
6.如权利要求1所述的触控定位方法,其特征在于,所述第三方程满足:所述第一距离的平方加所述第三距离的平方等于所述第二距离的平方。
7.如权利要求1所述的触控定位方法,其特征在于,所述激光接收装置为光敏管,所述激光发射装置为红外激光管。
8.如权利要求1所述的触控定位方法,其特征在于,所述根据所述目标发射装置的位置和所述第三距离得到所述待定位对象的定位位置,包括:
以所述触控屏上设置有激光发射装置和激光接收装置的一侧表面作为纵坐标轴零点,以所述触控屏的一侧表面的最左方作为横坐标轴零点,建立坐标系;
以所述目标发射装置所在位置的横坐标作为所述待定位对象的横坐标,以所述第三距离作为所述待定位对象的纵坐标,获得所述待定位对象的定位位置。
9.一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,该程序被处理器执行时实现如权利要求1至8任一项所述的触控定位方法。
10.一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并由处理器运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至8任一项所述的触控定位方法。
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