KR101143276B1 - 터치 입력의 위치 측정 정확도 향상을 위한 적응형 노이즈 제거 방법 - Google Patents

터치 입력의 위치 측정 정확도 향상을 위한 적응형 노이즈 제거 방법 Download PDF

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KR101143276B1
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Abstract

본 발명은 터치 입력의 위치 측정 정확도 향상을 위한 적응형 노이즈 제거 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 (1) 터치 패널의 입력 신호를 저장하는 메모리로부터 2차원 배열의 CDC(Change Data Capture) 값을 입력받는 단계; (2) 상기 입력된 CDC 값의 배열에 대하여, 상기 배열의 일부 영역으로서 상기 CDC 값을 입력받기 위한 중심 채널 및 주변 데이터 영역을 설정하는 단계; (3) 상기 설정된 중심 채널 및 상기 주변 데이터 영역에 입력된 상기 CDC 값의 평균 및 표준편차를 측정하는 단계; 및 (4) 상기 측정된 평균 및 상기 표준편차에 따라 상기 중심 채널의 상태를 터치 상태 또는 노이즈 상태로 결정하는 단계를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하고 있는 터치 입력의 위치 측정 정확도 향상을 위한 적응형 노이즈 제거 방법에 따르면, 터치 알고리즘을 수행하는 프로세서가, 터치 패널의 입력 신호가 저장된 메모리로부터 2차원 배열의 CDC(Change Data Capture) 값을 입력받을 때에, 일부의 CDC 값이 대응되는 중심 채널 및 주변 데이터 영역을 설정하며, 설정된 중심 채널 및 주변 데이터 영역에 대응한 CDC 값의 분포에 따라 터치 영역을 결정함으로써, 터치 패널에 입력된 신호로부터 노이즈를 식별해 제거하며, 터치 입력의 위치 측정에 대한 정확도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 터치 알고리즘에 의하여 추출된 터치 영역에 따라 주변 데이터 영역의 크기를 변화시키면서, 중심 채널 및 주변 데이터 영역에 대응한 CDC 값의 분포를 분석하여 터치 영역을 식별함으로써, 터치 알고리즘과의 피드백(feedback) 과정을 통해 사용자가 의도하지 않은 노이즈 입력을 보다 정확하게 제거할 수 있다.

Description

터치 입력의 위치 측정 정확도 향상을 위한 적응형 노이즈 제거 방법{ADAPTIVE TYPE NOISE REMOVING METHOD FOR IMPROVING THE ACCURACY OF THE POSITION MEASUREMENT OF TOUCH INPUT}
본 발명은 터치 입력에 대한 노이즈 제거 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 터치 입력의 위치 측정 정확도 향상을 위한 적응형 노이즈 제거 방법에 관한 것이다.
컴퓨터 및 전자 장치의 발달은, 과거에 사용자가 모니터상에서 점멸하는 커서(cursor)를 확인하여 커서의 위치에 대하여 단순히 키보드에 배열된 특정한 문자 신호를 입력하거나, 좀 더 나아가 마우스를 이용하여 모니터의 화면에 표시된 커서의 위치를 자유롭게 조작할 수 있는 사용자 환경(User Interface, UI)을 구현함에 머물지 않고, 사용자의 오감을 더욱 잘 만족시키는 사용자 환경(UI)을 구현하기 위한 방향으로 이루어져 왔다. 특히, 최근에는 스마트폰, 태블릿 PC 등 터치스크린을 구비한 단말기의 사용이 증가함에 따라, 입력 수단으로서 사용자의 촉감을 가장 잘 만족시킬 수 있는, 터치스크린이 각광을 받고 있는데, 그에 따라 터치스크린에 관련된 기술도 크게 발달하고 있다.
터치스크린은 동작 원리에 따라 저항막 방식, 정전용량 방식(정전압 방식), 적외선 방식, 초음파 방식 등 다양한 방식으로 구분되는데, 그 중에서도 많은 비용이 소요되는 적외선 방식이나, 투과율 및 내구성이 약한 저항막 방식과 달리, 정전용량 방식의 터치스크린은 살짝 스치듯 만지는 것만으로도 터치 입력이 가능해짐에 따라 사용자의 감성적 느낌을 반영할 수 있어, 현재 터치스크린이 구비된 대부분의 정보통신 단말기에서 널리 사용되고 있다.
정전용량 방식의 터치스크린은, 일정한 전류가 계속하여 흐르는 액정 유리에 신체가 닿으면서, 해당 신체 부위에 존재하던 미세한 정전기가 전자기장을 변화시켜 감지되는 전기적 신호에 의하여, 사용자의 터치 신호를 입력받는 방식으로 구현된다. 이와 같은 정전용량 방식은, 사용자의 미세한 접촉만으로 터치 신호가 입력될 수 있을 뿐 아니라, 동시에 여러 지점에 대한 터치 신호를 입력받는 것도 가능하므로, 사용자의 다양한 입력 제스처를 그대로 반영할 수 있는 장점이 있다.
그러나 정전용량 방식의 터치스크린은, 전기가 흐르지 않는 비전도체의 물질이 접촉하는 경우에는 터치 신호를 감지할 수 없으며, 전도성 물질이라면 매우 작은 접촉에 의해서도 민감하게 감지되므로, 사용자가 의도하지 않는 터치에 의한 노이즈 신호를 잘못 감지할 수 있는 문제점이 있다. 이와 같이 잘못된 터치 입력을 그대로 감지하는 특징은, 터치스크린을 구비한 단말기에 대하여 스타일러스 펜과 같은 입력 수단을 이용하여 터치 신호를 입력할 때에 더욱 문제가 될 수 있는데, 스타일러스 펜 등은 손가락에 비해 터치 패널에 접촉하는 면적이 더 작고, 터치 입력의 위치를 빠르게 변화시킬 수 있기 때문이다. 특히, 종래의 터치스크린에 적용되고 있는 터치 영역 추출 방법은, 단순히 터치 패널에 입력된 사용자의 터치 신호를 그대로 터치 알고리즘에 반영함으로써, 노이즈 신호를 적절하게 제거할 수 없는 한계를 갖고 있다.
본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 터치 알고리즘을 수행하는 프로세서가, 터치 패널의 입력 신호가 저장된 메모리로부터 2차원 배열의 CDC(Change Data Capture) 값을 입력받을 때에, 일부의 CDC 값이 대응되는 중심 채널 및 주변 데이터 영역을 설정하며, 설정된 중심 채널 및 주변 데이터 영역에 대응한 CDC 값의 분포에 따라 터치 영역을 결정함으로써, 터치 패널에 입력된 신호로부터 노이즈를 식별해 제거하며, 터치 입력의 위치 측정에 대한 정확도를 향상시킬 수 있는, 터치 입력의 위치 측정 정확도 향상을 위한 적응형 노이즈 제거 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 터치 알고리즘에 의하여 추출된 터치 영역에 따라 주변 데이터 영역의 크기를 변화시키면서, 중심 채널 및 주변 데이터 영역에 대응한 CDC 값의 분포를 분석하여 터치 영역을 식별함으로써, 터치 알고리즘과의 피드백(feedback) 과정을 통해 사용자가 의도하지 않은 노이즈 입력을 더욱 정확하게 제거할 수 있는, 터치 입력의 위치 측정 정확도 향상을 위한 적응형 노이즈 제거 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 터치 입력의 위치 측정 정확도 향상을 위한 적응형 노이즈 제거 방법은,
터치 알고리즘을 수행하는 프로세서가,
(1) 터치 패널의 입력 신호를 저장하는 메모리로부터 2차원 배열의 CDC(Change Data Capture) 값을 입력받는 단계;
(2) 상기 입력된 CDC 값의 배열에 대하여, 상기 배열의 일부 영역으로서 상기 CDC 값이 대응되는 중심 채널 및 주변 데이터 영역을 설정하는 단계;
(3) 상기 설정된 중심 채널 및 상기 주변 데이터 영역에 대응한 상기 CDC 값의 평균 및 표준편차를 측정하는 단계; 및
(4) 상기 측정된 평균 및 상기 표준편차에 따라 상기 중심 채널의 상태를 터치 상태 또는 노이즈 상태로 결정하는 단계를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
바람직하게는,
(0) 중심 채널의 상태를 결정하기 위한 기준 값을 설정받는 단계를 더 포함하며,
상기 단계 (4)에서는,
상기 중심 채널에 대응한 상기 CDC 값이 상기 기준 값보다 크며, 상기 CDC 값과 상기 측정된 평균의 차이가 상기 표준편차보다 큰 경우, 상기 중심 채널의 상태를 터치 상태로 결정할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 단계 (4)에서는,
상기 중심 채널에 대응한 상기 CDC 값이 상기 기준 값보다 작으며, 상기 CDC 값과 상기 측정된 평균의 차이가 상기 표준편차보다 작은 경우, 상기 중심 채널의 상태를 노이즈 상태로 결정할 수 있다.
더욱 바람직하게는,
(5) 상기 중심 채널 및 상기 주변 데이터 영역을 미리 설정된 동작 방향에 따라 이동시키는 단계를 더 포함하며,
상기 단계 (0)에서는,
상기 중심 채널 및 상기 주변 데이터 영역을 이동시키기 위한 동작 방향을 더 설정받을 수 있다.
더욱더 바람직하게는,
상기 단계 (0)에서 설정받는 상기 동작 방향은, 2차원 배열에서 행 번호의 증가 방향, 행 번호의 감소 방향, 열 번호의 증가 방향, 및 열 번호의 감소 방향 중 적어도 어느 하나의 방향을 포함할 수 있다.
더욱더 바람직하게는,
(6) 2차원 배열된 상기 CDC 값이 모두, 상기 중심 채널 또는 상기 주변 데이터 영역의 값으로 적어도 한 번 이상 대응된 경우, 미리 설정된 터치 알고리즘을 수행하여 상기 단계 (4)에서 터치 상태로 결정된 터치 영역을 추출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
더욱 바람직하게는,
(7) 상기 단계 (6)에서 추출된 상기 터치 영역의 크기가, 미리 설정된 기준 크기보다 큰 경우, 상기 주변 데이터 영역의 크기를 상기 기준 크기보다 크도록 재설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 단계 (7)에서는,
상기 단계 (6)에서 상기 추출된 터치 영역의 크기가, 미리 설정된 기준 크기보다 작은 경우, 상기 주변 데이터 영역의 크기를 상기 기준 크기보다 작도록 재설정할 수 있다.
본 발명에서 제안하고 있는 터치 입력의 위치 측정 정확도 향상을 위한 적응형 노이즈 제거 방법에 따르면, 터치 알고리즘을 수행하는 프로세서가, 터치 패널의 입력 신호가 저장된 메모리로부터 2차원 배열의 CDC 값을 입력받을 때에, 일부의 CDC 값이 대응되는 중심 채널 및 주변 데이터 영역을 설정하며, 설정된 중심 채널 및 주변 데이터 영역에 대응한 CDC 값의 분포에 따라 터치 영역을 결정함으로써, 터치 패널에 입력된 신호로부터 노이즈를 식별해 제거하며, 터치 입력의 위치 측정에 대한 정확도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 터치 알고리즘에 의하여 추출된 터치 영역에 따라 주변 데이터 영역의 크기를 변화시키면서, 중심 채널 및 주변 데이터 영역에 대응한 CDC 값의 분포를 분석하여 터치 영역을 식별함으로써, 터치 알고리즘과의 피드백 과정을 통해 사용자가 의도하지 않은 노이즈 입력을 더욱 정확하게 제거할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력의 위치 측정 정확도 향상을 위한 적응형 노이즈 제거 방법이 구현되는 시스템의 구성을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력의 위치 측정 정확도 향상을 위한 적응형 노이즈 제거 방법의 흐름을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력의 위치 측정 정확도 향상을 위한 적응형 노이즈 제거 방법의 단계 S200에서 입력된 CDC 값의 2차원 배열을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력의 위치 측정 정확도 향상을 위한 적응형 노이즈 제거 방법의 단계 S300에서 설정된 중심 채널 및 주변 데이터 영역을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력의 위치 측정 정확도 향상을 위한 적응형 노이즈 제거 방법의 단계 S600에서 동작 방향에 따라 이동시킨 중심 채널 및 주변 데이터 영역을 도시한 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 ‘연결’ 되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적으로 연결’ 되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 ‘간접적으로 연결’ 되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 ‘포함’ 한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력의 위치 측정 정확도 향상을 위한 적응형 노이즈 제거 방법이 구현되는 시스템의 구성을 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력의 위치 측정 정확도 향상을 위한 적응형 노이즈 제거 방법은, 터치 패널(110), A/D 컨버터(120), 메모리(130), 및 프로세서(140)를 포함한 장치에 대하여 적용될 수 있다.
터치 패널(110)은, 사용자의 터치 신호를 입력받는 부분으로서, 정전압 방식, 저항막 방식 등과 같은 터치 신호 입력 방식에 의하여, 사용자의 터치 신호를 2차원 평면상 좌표 값으로 입력받을 수 있다. 또한, 터치 패널(110)은 사용자의 터치 신호로부터 위치 신호 뿐 아니라, 터치 입력에 대한 세기 신호를 입력받을 수 있다.
A/D 컨버터(120)는, 터치 패널(110)에 입력된 사용자의 아날로그 입력 신호를 디지털 신호로 변환하는 부분으로서, 터치 패널(110)과 메모리(130)의 사이에 위치하여 터치 패널(110)에 입력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 메모리(130)에 전달할 수 있다.
메모리(130)는, 사용자의 아날로그 터치 신호로부터 변환된 디지털 신호를 저장하는 부분으로서, 터치 패널(110)에서 입력받은 사용자의 터치 신호에 따라, 위치 신호, 세기 신호 등을 2차원적 수치 배열인, 변경 데이터 캡처(Change Data Capture, CDC) 값으로 저장할 수 있다. 변경 데이터 캡처(CDC)에 대하여는, 후술할 단계 S200에서 더욱 상세하게 설명하도록 한다.
프로세서(140)는, 터치 패널(110)의 입력 신호가 저장된 메모리(130)로부터 2차원 배열의 CDC 값을 입력받아, 연산 처리하는 부분으로서, 중앙 처리 장치(Central Processing Unit, CPU) 등과 같이, 입력된 데이터를 연산 처리하여 시스템의 다른 구성으로 출력하는 프로세서(processor)로 구성될 수 있다. 즉, 프로세서(140)는 본 발명에 따른 터치 입력의 위치 측정 정확도 향상을 위한 적응형 노이즈 제거 방법이 구현되는 부분으로서, 메모리로부터 2차원 배열의 CDC 값을 입력받아, 그로부터 노이즈 신호를 제거하기 위한 일련의 연산 처리를 수행할 수 있다. 이때, 프로세서(140)에서는, 터치 알고리즘과 함께 본 발명에 따른 적응형 노이즈 제거 알고리즘이 수행될 수 있는데, 보다 구체적으로는, 적응형 노이즈 제거 알고리즘의 결괏값이 터치 알고리즘의 초깃값으로 입력되며, 터치 알고리즘의 결괏값이 다시 적응형 노이즈 제거 알고리즘에 영향을 주는, 피드백 방식의 연산 처리가 수행될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력의 위치 측정 정확도 향상을 위한 적응형 노이즈 제거 방법의 흐름을 도시한 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력의 위치 측정 정확도 향상을 위한 적응형 노이즈 제거 방법은, 터치 패널의 입력 신호를 저장한 메모리로부터 2차원 배열의 CDC 값을 입력받는 단계(S200), CDC 값의 배열에 대하여, 배열의 일부 영역으로서, CDC 값이 대응되는 중심 채널 및 주변 데이터 영역을 설정하는 단계(S300), 설정된 중심 채널 및 주변 데이터 영역에 대응한 CDC 값의 평균 및 표준편차를 측정하는 단계(S400) 및 측정된 평균 및 표준편차에 따라 중심 채널의 상태를 터치 상태 또는 노이즈 상태로 결정하는 단계(S500)를 포함하여 구현될 수 있으며, 중심 채널의 상태를 결정하기 위한 기준 값 및 중심 채널과 주변 데이터 영역을 이동시키기 위한 동작 방향을 설정받는 단계(S100), 중심 채널 및 주변 데이터 영역을 동작 방향에 따라 이동시키는 단계(S600), 배열된 CDC 값이 모두, 중심 채널 또는 주변 데이터 영역의 값으로 적어도 한 번 이상 대응된 경우, 터치 알고리즘을 수행하여 터치 영역을 추출하는 단계(S700) 및 추출된 터치 영역의 크기에 따라 주변 데이터 영역의 크기를 재설정하는 단계(S800)를 더 포함하여 구현될 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 구성을 채택함으로써, 터치 입력의 위치 측정에 대한 정확도를 향상시키며, 터치 알고리즘과의 피드백(feedback) 과정을 통해 사용자가 의도하지 않은 노이즈 입력을 더욱 정확하게 제거할 수 있다. 이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력의 위치 측정 정확도 향상을 위한 적응형 노이즈 제거 방법의 각 단계에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
단계 S100에서는, 중심 채널의 상태를 결정하기 위한 기준 값 및/또는 중심 채널과 주변 데이터 영역을 이동시키기 위한 동작 방향을 설정받을 수 있다. 단계 S100에서 설정받는 기준 값은 후술할 단계 S200에서 입력되는 2차원 배열의 CDC 값 가운데, 어느 값이 정확한 터치 입력에 대응한 터치 신호인지 결정하기 위한 경계(threshold)가 되는 값으로서, 터치 패널의 작동 방식(예를 들어, 정전압 방식, 저항막 방식 등) 내지 터치 패널에 입력하는 사용자의 입력 수단(예를 들어 손가락, 스타일러스 펜 등)에 따라 다르게 설정될 수 있다. 한편, 단계 S100에서 설정받는 동작 방향은, 터치 패널의 모든 프레임 영역에 대하여 본 발명에 따른 적응형 노이즈 제거 알고리즘이 적용되기 위하여, 중심 채널 및 주변 데이터 영역을 이동시키기 위한 방향으로서, 상하, 좌우, 대각선 등의 방향으로 설정될 수 있다. 보다 구체적으로, 동작 방향은, 2차원 배열에서 행 번호(row number)의 증가 방향, 행 번호의 감소 방향, 열 번호(column number)의 증가 방향, 및 열 번호의 감소 방향 중 적어도 어느 하나의 방향을 포함하도록 설정될 수 있다.
단계 S200에서는, 터치 패널의 입력 신호를 저장한 메모리(130)로부터 2차원 배열의 CDC 값을 입력받을 수 있다. 변경 데이터 캡처, 즉, CDC란, 특정 테이블의 데이터에 대하여 변경된 데이터만을 추적하여, 변경된 내용을 별도의 테이블에 저장하고, 그 테이블을 조회하는 기술로서, 데이터 통합, 데이터 웨어하우스(warehouse) 등에 관련된 분야에서, 데이터의 추출 및 이동에 소요되는 시간을 감소시키기 위하여 적용되고 있다. 본 발명에 따른 적응형 노이즈 제거 방법이 적용되는 프로세서(140)는, 메모리(130)에 저장된 CDC 값을 입력 값으로 전달받아, 그에 대하여 연산 처리를 수행할 수 있는데, 이때, 프로세서(140)에 입력되는 CDC 값은, 터치 패널의 입력 신호에 대한 정보를 포함하므로, 2차원 배열 형태의 수치의 집합일 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력의 위치 측정 정확도 향상을 위한 적응형 노이즈 제거 방법의 단계 S200에서 입력된 CDC 값의 2차원 배열을 도시한 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력의 위치 측정 정확도 향상을 위한 적응형 노이즈 제거 방법의 단계 S200에서는, 터치 패널에 대하여 사용자의 터치 입력이 전달되지 않은 경우, 2차원 배열을 이루는 각각의 요소(element)가 모두 동일한 값으로 설정되어 프로세서(140)에 입력될 수 있다. 도 3에서는, 터치 입력이 없는 경우, 초깃값으로서 예를 들어, 각각의 요소에 10을 할당한 CDC 값의 배열이 도시되었다.
단계 S300에서는, CDC 값의 배열에 대하여, 배열의 일부 영역으로서, CDC 값이 대응되는 중심 채널 및 주변 데이터 영역을 설정할 수 있다. 중심 채널 및 주변 데이터 영역은 CDC 값의 배열을 이루는 각각의 요소에 대응되도록 설정할 수 있는데, 실시예에 따라서는, 중심 채널은 배열 중 어느 하나의 요소에 대하여 대응되고, 주변 데이터 영역은 중심 채널의 주변에 위치한 복수의 요소에 대하여 대응되도록 설정할 수 있다. 예를 들어, 중심 채널이 배열 중 어느 하나의 요소에 대응하는 경우, 주변 데이터 영역은 그 크기가 3×3의 형태로 중심 채널을 둘러싼 8개의 요소에 대하여, 또는 크기가 5×5의 형태로 중심 채널을 둘러싼 24개의 요소에 대하여 대응되도록 설정할 수 있다. 즉, 중심 채널이 2차원 배열 중 어느 하나의 요소에 대응되는 경우, 주변 데이터 영역은 그 크기(n×n)에 따라, n2-1개의 요소에 대응되도록 설정할 수 있다. 이때, 중심 채널 및 주변 데이터 영역은 터치 패널의 모든 프레임 영역에 대하여 적어도 한 번 이상 설정될 수 있도록 이동할 수 있는데, 이에 대하여는 후술할 단계 S600에서 더욱 상세하게 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력의 위치 측정 정확도 향상을 위한 적응형 노이즈 제거 방법의 단계 S300에서 설정된 중심 채널 및 주변 데이터 영역을 도시한 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력의 위치 측정 정확도 향상을 위한 적응형 노이즈 제거 방법의 단계 S300에서는, 중심 채널은 배열의 어느 하나의 요소에 대응되고, 주변 데이터 영역은 3×3의 형태로 중심 채널을 둘러싼 8개의 요소에 대응되도록 설정할 수 있다. 도 4에서는, 중심 채널이 좌표 (xn, ym)에 대응하며, 주변 데이터 영역이 좌표 (xn -1, ym -1), (xn, ym -1), (xn +1, ym -1), (xn -1, ym), (xn +1, ym), (xn -1, ym +1), (xn, ym +1), 및 (xn +1, ym +1)에 대응하도록 설정된 모습이 도시되었다.
단계 S400에서는, 설정된 중심 채널 및 주변 데이터 영역에 대응한 CDC 값의 평균 및 표준편차를 측정할 수 있다. 즉, 단계 S300에서 설정된 중심 채널 및 주변 데이터 영역에는 2차원 배열된 CDC 값의 일부가 대응되므로, 대응된 값들의 분포로부터 평균 및 표준편차를 측정할 수 있는데, 이때, 표준편차는 수학식 1과 같은 관계식에 의하여 측정할 수 있다.
Figure 112011078477986-pat00001
상기 수학식 1에서, n은 중심 채널 및 주변 데이터 영역에 대응한 CDC 값의 총 개수, m은 중심 채널 및 주변 데이터 영역에 대응한 CDC 값들의 평균, xk는 각각의 CDC 값을 나타낸다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 중심 채널에 대응하는 CDC 값이 25이고, 주변 데이터 영역에 대응하는 CDC 값이 13, 11, 17, 12, 14, 10, 11, 10인 경우, 이들 9개 값의 평균 m은 13.78로, 표준편차는 4.71로 측정될 수 있다.
단계 S500에서는, 측정된 평균 및 표준편차에 따라 중심 채널의 상태를 터치 상태 또는 노이즈 상태로 결정할 수 있다. 이때, 단계 S100에서 중심 채널의 상태를 결정하기 위하여 기준 값을 설정받은 경우, 중심 채널에 대응한 CDC 값이 기준 값보다 크며, 해당 CDC 값과 단계 S400에서 측정한 평균의 차이(절댓값)가 단계 S400에서 측정한 표준편차보다 큰 경우, 중심 채널의 상태를 터치 상태로 결정할 수 있다. 예를 들어, 단계 S100에서 기준 값 20을 설정받고, 도 4에 도시된 바와 같이, 중심 채널에 대응하는 CDC 값이 25이며, 주변 데이터 영역에 대응한 CDC 값들의 분포로부터 측정된 평균이 13.78, 표준편차가 4.71인 경우, 중심 채널에 대응한 CDC 값(25)이 기준 값(20)보다 크며, CDC 값과 평균의 차이(25-13.78=11.22)가 표준편차(4.71)보다 크게 나타나므로, 중심 채널이 위치하고 있는 좌표 (xn, ym)의 상태를 터치 상태로 결정할 수 있다.
단계 S600에서는, 중심 채널 및 주변 데이터 영역을 동작 방향에 따라 이동시킬 수 있다. 즉, 단계 S500에서 중심 채널이 위치한 좌표가, 터치 상태 또는 노이즈 상태임이 결정된 후, 다른 좌표의 위치에 대하여 터치 상태인지 또는 노이즈 상태인지 결정하기 위하여 중심 채널 및 주변 데이터 영역을 이동시킬 수 있다. 이때, 단계 S100에서 중심 채널 및 주변 데이터 영역을 이동시키기 위한 동작 방향을 설정받은 경우, 해당 동작 방향에 따라 중심 채널 및 주변 데이터 영역을 이동시킬 수 있다. 동작 방향에 따라 이동된 중심 채널 및 주변 데이터 영역에 대해서는, 또다시 단계 S400 및 단계 S500의 과정이 수행될 수 있는데, 이러한 반복은, 2차원 배열된 CDC 값에 대하여 모든 CDC 값이 적어도 한 번 이상, 중심 채널 또는 주변 데이터 영역에 대응될 때까지 수행될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력의 위치 측정 정확도 향상을 위한 적응형 노이즈 제거 방법의 단계 S600에서 동작 방향에 따라 이동시킨 중심 채널 및 주변 데이터 영역을 도시한 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력의 위치 측정 정확도 향상을 위한 적응형 노이즈 제거 방법의 단계 S600에서는, 상태 결정(즉, 터치 상태인지 또는 노이즈 상태인지)이 끝난 좌표로부터 중심 채널 및 주변 데이터 영역을 대각선 왼쪽 상 방향(즉, 행 번호 및 열 번호가 각각 1씩 감소하는 방향)으로 이동시킬 수 있다. 이동된 중심 채널 및 주변 데이터 영역에 대하여는, 단계 S400 및 단계 S500의 과정이 반복 수행될 수 있는데, 도 5에서는, 중심 채널에 대응한 CDC 값 13 및 주변 데이터 영역의 CDC 값들의 분포로부터, 평균 12.33, 표준편차 4.87을 얻을 수 있다. 이때, 단계 S100에서 중심 채널의 상태를 결정하기 위한 기준 값 20을 설정받은 경우, 중심 채널에 대응한 CDC 값(13)이 기준 값(20)보다 작으며, 해당 CDC 값과 평균의 차이(13-12.33=0.67)가 표준편차(4.87)보다 작게 나타나므로, 중심 채널이 위치하고 있는 좌표 (xn -1, ym -1)의 상태를 노이즈 상태로 결정할 수 있다.
단계 S700에서는, 배열된 CDC 값이 모두, 중심 채널 또는 주변 데이터 영역의 값으로 적어도 한 번 이상 대응된 경우, 터치 알고리즘을 수행하여 터치 영역을 추출할 수 있다. 터치 알고리즘은 단계 S500에서 터치 상태로 결정된 좌표에 대하여, 해당 좌표의 CDC 값을 그대로 이용하거나, 또는 그 값들을 가중치를 주어 이용하는 등 다양한 방법에 의하여 수행될 수 있다. 이와 같은 터치 알고리즘을 수행함으로써, 터치 영역을 추출할 수 있는데, 이때, 터치 영역은 복수의 2차원 좌표의 집합으로 추출될 수 있다.
단계 S800에서는, 추출된 터치 영역의 크기에 따라 주변 데이터 영역의 크기를 재설정할 수 있다. 즉, 주변 데이터 영역을 터치 영역에 비하여 작게 설정한 경우, 주변 데이터 영역 전체가 터치 영역에 포함되어, 터치 입력에 대한 위치 측정의 정확도가 감소하는 것을 방지하기 위하여, 주변 데이터 영역의 크기를 터치 영역에 따라 재설정할 수 있다. 예를 들어, 단계 S300에서 주변 데이터 영역을, 3×3의 형태로 중심 채널을 둘러싼 8개의 요소로 설정했으나, 단계 S700에서 추출된 터치 영역이 7×7의 크기에 해당하는 경우, 터치 영역의 크기보다 큰, 9×9의 형태로 주변 데이터 영역의 크기를 재설정할 수 있다. 이와 같이, 터치 영역의 크기에 따라 주변 데이터 영역의 크기를 조절하기 위하여, 단계 S800에서는, 추출된 터치 영역의 크기가 미리 설정된 기준 크기보다 큰 경우, 주변 데이터 영역의 크기를 기준 크기보다 크도록 재설정할 수 있으며, 또한, 추출된 터치 영역의 크기가 미리 설정된 기준 크기보다 작은 경우, 주변 데이터 영역의 크기를 기준 크기보다 작도록 재설정할 수 있다.
이상 설명한 본 발명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.
S100: 중심 채널의 상태를 결정하기 위한 기준 값 및/또는 중심 채널과 주변 데이터 영역을 이동시키기 위한 동작 방향을 설정받는 단계
S200: 터치 패널의 입력 신호를 저장한 메모리로부터 2차원 배열의 CDC 값을 입력받는 단계
S300: CDC 값의 배열에 대하여, 배열의 일부 영역으로서, CDC 값이 대응되는 중심 채널 및 주변 데이터 영역을 설정하는 단계
S400: 설정된 중심 채널 및 주변 데이터 영역에 대응한 CDC 값의 평균 및 표준편차를 측정하는 단계
S500: 측정된 평균 및 표준편차에 따라 중심 채널의 상태를 터치 상태 또는 노이즈 상태로 결정하는 단계
S600: 중심 채널 및 주변 데이터 영역을 동작 방향에 따라 이동시키는 단계
S700: 배열된 CDC 값이 모두, 중심 채널 또는 주변 데이터 영역의 값으로 적어도 한 번 이상 대응된 경우, 터치 알고리즘을 수행하여 터치 영역을 추출하는 단계
S800: 추출된 터치 영역의 크기에 따라 주변 데이터 영역의 크기를 재설정하는 단계
100: 터치 패널, 메모리, 및 프로세서를 포함하는 터치 알고리즘 실행 장치
110: 터치 패널 120: A/D 컨버터
130: 메모리 140: 프로세서
300: 2차원 배열된 CDC 값 310: 중심 채널
320: 주변 데이터 영역

Claims (8)

  1. 적응형 노이즈 제거 방법으로서,
    (1) 터치 알고리즘을 수행하는 프로세서가, 터치 패널의 입력 신호를 저장하는 메모리로부터 2차원 배열의 CDC(Change Data Capture) 값을 입력받는 단계;
    (2) 상기 터치 알고리즘을 수행하는 프로세서가, 상기 입력된 CDC 값의 배열에 대하여, 상기 배열의 일부 영역으로서 상기 CDC 값이 대응되는 중심 채널 및 주변 데이터 영역을 설정하는 단계;
    (3) 상기 터치 알고리즘을 수행하는 프로세서가, 상기 설정된 중심 채널 및 상기 주변 데이터 영역에 대응한 상기 CDC 값의 평균 및 표준편차를 측정하는 단계; 및
    (4) 상기 터치 알고리즘을 수행하는 프로세서가, 상기 측정된 평균 및 상기 표준편차에 따라 상기 중심 채널의 상태를 터치 상태 또는 노이즈 상태로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 터치 입력의 위치 측정 정확도 향상을 위한 적응형 노이즈 제거 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    (0) 상기 터치 알고리즘을 수행하는 프로세서가, 중심 채널의 상태를 결정하기 위한 기준 값을 설정받는 단계를 더 포함하며,
    상기 단계 (4)에서는,
    상기 중심 채널에 대응한 상기 CDC 값이 상기 기준 값보다 크며, 상기 CDC 값과 상기 측정된 평균의 차이가 상기 표준편차보다 큰 경우, 상기 중심 채널의 상태를 터치 상태로 결정하는 것을 특징으로 하는, 터치 입력의 위치 측정 정확도 향상을 위한 적응형 노이즈 제거 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 단계 (4)에서는,
    상기 중심 채널에 대응한 상기 CDC 값이 상기 기준 값보다 작으며, 상기 CDC 값과 상기 측정된 평균의 차이가 상기 표준편차보다 작은 경우, 상기 중심 채널의 상태를 노이즈 상태로 결정하는 것을 특징으로 하는, 터치 입력의 위치 측정 정확도 향상을 위한 적응형 노이즈 제거 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    (5) 상기 터치 알고리즘을 수행하는 프로세서가, 상기 중심 채널 및 상기 주변 데이터 영역을 미리 설정된 동작 방향에 따라 이동시키는 단계를 더 포함하며,
    상기 단계 (0)에서는,
    상기 터치 알고리즘을 수행하는 프로세서가, 상기 중심 채널 및 상기 주변 데이터 영역을 이동시키기 위한 동작 방향을 더 설정받는 것을 특징으로 하는, 터치 입력의 위치 측정 정확도 향상을 위한 적응형 노이즈 제거 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 단계 (0)에서 상기 터치 알고리즘을 수행하는 프로세서가 설정받는 상기 동작 방향은, 2차원 배열에서 행 번호의 증가 방향, 행 번호의 감소 방향, 열 번호의 증가 방향, 및 열 번호의 감소 방향 중 적어도 어느 하나의 방향을 포함하는 것을 특징으로 하는, 터치 입력의 위치 측정 정확도 향상을 위한 적응형 노이즈 제거 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    (6) 2차원 배열된 상기 CDC 값이 모두, 상기 중심 채널 또는 상기 주변 데이터 영역의 값으로 적어도 한 번 이상 대응된 경우, 상기 터치 알고리즘을 수행하는 프로세서가, 미리 설정된 터치 알고리즘을 수행하여 상기 단계 (4)에서 터치 상태로 결정된 터치 영역을 추출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 터치 입력의 위치 측정 정확도 향상을 위한 적응형 노이즈 제거 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    (7) 상기 터치 알고리즘을 수행하는 프로세서가, 상기 단계 (6)에서 추출된 상기 터치 영역의 크기가, 미리 설정된 기준 크기보다 큰 경우, 상기 주변 데이터 영역의 크기를 상기 기준 크기보다 크도록 재설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 터치 입력의 위치 측정 정확도 향상을 위한 적응형 노이즈 제거 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 단계 (7)에서는,
    상기 터치 알고리즘을 수행하는 프로세서가, 상기 단계 (6)에서 상기 추출된 터치 영역의 크기가, 미리 설정된 기준 크기보다 작은 경우, 상기 주변 데이터 영역의 크기를 상기 기준 크기보다 작도록 재설정하는 것을 특징으로 하는, 터치 입력의 위치 측정 정확도 향상을 위한 적응형 노이즈 제거 방법.
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