CN201331752Y - 一种多点触摸式人机交互装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种多点触摸式人机交互装置。现有产品触摸精度和灵敏度不够高。本实用新型中投影软幕附着在透明触摸面板的背面，投影软幕的下方设置有红外图像采集设备和投影设备，图像处理器的一端与红外图像采集设备连接，另一端与投影设备连接。红外图像采集设备包括红外摄像头和位于红外摄像头前面的可见光滤波片。两组红外投光设备分别设置在透明触摸面板背面的两侧，并且以与水平方向成42°～48°投射到透明触摸面板本实用新型通过图像处理技术，实现了高灵敏度，高精度，不受尺寸大小限制的多点触摸式的人机交互。

Description

一种多点触摸式人机交互装置
技术领域
本实用新型属于电子技术领域，涉及一种触摸屏电子设备，具体涉及一种可以区分多点触摸并同时操作的触摸式人机交互装置。
背景技术
目前，触控技术广泛应用于公共信息查询、工业控制、银行、娱乐、医疗等领域。人们已经体会到触摸技术带来的便利，政府也看到触摸行业将成为我国信息产业一个新的增长点，开始给予关注和支持。在国内市场上，随着国内触摸屏制造开发能力的增强，计算机应用能力的提高和显示技术的进步，业界专家开发出了各种适合个性化用途且具备耐久性和可靠性的触摸屏。随着城市向信息化方向发展和电脑网络在国民生活中的渗透，各企事业单位都大量使用多媒体信息查询系统，以提高单位的整体形象和服务水准，帮助走上信息化服务的道路。
市场上的触摸屏主要三大种类：电阻技术触摸屏、表面声波技术触摸屏、电容技术触摸屏。电阻触摸屏的主要部分是一块与显示器表面非常配合的电阻薄膜屏，这是一种多层的复合薄膜，它以一层玻璃或硬塑料平板作为基层，表面涂有一层透明氧化金属(ITO氧化铟，透明的导电电阻)导电层，上面再盖有一层外表面硬化处理、光滑防擦的塑料层、它的内表面也涂有一层ITO涂层、在他们之间有许多细小的(小于1/1000英寸)的透明隔离点把两层导电层隔开绝缘。当手指触摸屏幕时，两层导电层在触摸点位置就有了接触，控制器侦测到这一接触并计算出(X，Y)的位置，再根据模拟鼠标的方式运作。表面声波技术触摸屏主要是利用声波在物体的表面进行传输，当有物体触摸到表面时，阻碍声波的传输，换能器侦测到这个变化，反应给计算机，进而进行鼠标的模拟。电容技术触摸屏则利用人体的电流感应进行工作。用户触摸屏幕时，由于人体电场，用户和触摸屏表面形成以一个耦合电容，对于高频电流来说，电容是直接导体，于是手指从接触点吸走一个很小的电流。这个电流分从触摸屏的四角上的电极中流出，并且流经这四个电极的电流与手指到四角的距离成正比，控制器通过对这四个电流比例的精确计算，得出触摸点的位置。但这些触摸屏幕普遍存在的问题是有些触摸精度、灵敏度不够高，大部分只识别单点，而精度高的多点触摸屏制造工艺复杂，成本又很高，只适合小尺寸的应用。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种多点触摸式人机交互装置，该装置能提高触摸屏的精度与灵敏度，不受尺寸大小的限制，降低了触摸屏的制造成本。
本实用新型采用如下的技术方案：
一种多点触摸式人机交互装置，包括透明触摸面板、投影软幕、投影设备、红外投光设备、红外图像采集设备、图像处理器。投影软幕附着在透明触摸面板的背面。投影软幕的下方设置有红外图像采集设备和投影设备，图像处理器的一端与红外图像采集设备连接，另一端与投影设备连接。红外图像采集设备包括红外摄像头和位于红外摄像头前面的可见光滤波片。两组红外投光设备分别设置在透明触摸面板背面的两侧，并且以与水平方向成α角投射到透明触摸面板，42°≤α≤48°。
所述的透明触摸面板为玻璃、有机玻璃、压克力板中的一种。
本实用新型所具有的有益效果是：
1、通过图像处理技术，实现了高灵敏度，高精度，不受尺寸大小限制的多点触摸式人机交互。
2、该装置能与用户实时准确的交互，而且用廉价的红外图像采集设备和投影设备取代了传统的昂贵触摸屏硬件。
3、该装置能识别同时发生在不同位置的多个触摸点，也能分析各触摸点的运动轨迹，得到用户触摸的正真意图，从而对用户的触摸进行相应的反馈，使人与计算机之间的交互更自然、方便。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，多点触摸式人机交互装置包括透明触摸面板1、投影软幕2、投影设备6、红外投光设备3、红外图像采集设备、图像处理器7。投影软幕2附着在透明触摸面板1的背面。投影软幕2的下方设置有红外图像采集设备和投影设备6，图像处理器7的一端与红外图像采集设备连接，另一端与投影设备6连接。红外图像采集设备包括红外摄像头5和可见光滤波片4，可见光滤波片4位于红外摄像头5的前面。两组红外投光设备3分别位于透明触摸面板1背面的两侧，并且以与水平方向成α角度投射到透明触摸面板1，其中42°≤α≤48°。在本实施例中α＝45°，透明触摸面板1选用普通玻璃。红外投光设备3由红外发光管组成，红外光从透明触摸面板1背面往表面射入触摸面板，用于照亮触摸物体；红外摄像头5用于捕捉被红外光照亮的物体图像并传送给图像处理器7进行分析。
开启该装置，用户根据显示的图像在透明触摸面板1上进行触摸动作，红外图像采集设备能够实时捕捉到由于阻挡而被反射的红外光，红外图像采集设备将并传送给图像处理器7。图像处理器7对当前触摸图像与初始图像进行比较以剔除背景，去噪点，增加对比度等处理，根据处理后的图像分析出单点或多点触摸的坐标、力度及方向，判断多点触摸的运动轨迹，并据此分析出用户动作的意图，产生指令，调用程序进行事件响应控制投影设备显示相应图像反馈给用户。

Claims (2)

1、一种多点触摸式人机交互装置，包括透明触摸面板、投影软幕、投影设备、红外投光设备、红外图像采集设备、图像处理器，其特征在于：投影软幕附着在透明触摸面板的背面，投影软幕的下方设置有红外图像采集设备和投影设备，图像处理器的一端与红外图像采集设备连接，另一端与投影设备连接，红外图像采集设备包括红外摄像头和位于红外摄像头前面的可见光滤波片；两组红外投光设备分别设置在透明触摸面板背面的两侧，并且以与水平方向成α角投射到透明触摸面板，42°≤α≤48°。
2、根据权利要求1所述的一种多点触摸式人机交互装置，其特征在于：所述的透明触摸面板为玻璃、有机玻璃、压克力板中的一种。
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