TW201329821A - 用於觸控決定的影像重建技術 - Google Patents

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Abstract

使用觸控系統實現觸控，觸控系統包括面板，配置為例如經由TIR(內全反射)，從複數的入耦合點傳送信號到複數的出耦合點，藉此定義偵測線在成對的入耦合和出耦合點之間橫過觸控表面。信號處理器在重複連串的疊代中操作：計算(22)偵測線的變化值，代表目前和先前疊代之間的信號變化；以及對變化值運算(23)重建演算，以決定橫過觸控表面的差別互動樣式。上述信號處理器還運作更新(24)一追蹤樣式作為差別互動樣式的函數，以及根據追蹤樣式產生(25)目前偏移樣式。產生偏移樣式以代表觸控表面上的目前觸控互動，並供應偏移樣式以確認(26)表面部分上的觸控。追蹤樣式可以代表橫過觸控表面的累積互動，可以包括或至少部分補償觸控表面上污染的影響。

Description

用於觸控決定的影像重建技術 [相互參照相關申請案]
本申請書主張2011年9月27日提出申請的瑞典專利申請案第1150879-3號以及2011年9月27日提出申請的美國臨時專利申請案第61/539608的利益，兩者在此合併參考。
本發明普遍係關於觸控感應系統和有關此系統的資料處理技術，特別有關於使用在此系統中用於觸控決定的影像重建。
觸控系統(“touch systems”)普遍用於各種應用。典型地，以接觸物體例如手指或尖筆，不論是直接接觸或通過接近(即，無接觸)觸控表面，起動觸控系統。觸控系統在控制面板內例如用作手提電腦的觸控版，以及用作例如行動電話的手持裝置上的顯示器覆蓋物。覆蓋於顯示器上或整合於其內的觸控面板也指”觸控螢幕”。在此技藝中許多其他應用是已知的。
聯合國專利第2011/028169號(WO2011/028169)以及聯合國專利第2011/049512號(WO2011/049512)揭露根據受抑內全反射技術(FTIR)的觸控系統。光薄板(light sheet)耦合入面板內，用以藉由內全反射(TIR)傳送進入 面板。當物體接觸面板的觸控表面，傳送的光在觸控點上將減弱。光感應器的陣列位於觸控表面的周圍，用以偵測各光薄板接收的光。可以重複處理來自光感應器的測量信號，用以輸入至影像重建演算，產生橫過觸控表面的2維減弱值。當一或一以上使用者與觸控表面互動時，這實現重複決定碰觸的目前位置/尺寸/形狀。
在這些類型的FTIR式觸控系統中，需要偵測干擾背景上的碰觸，例如源自觸控表面上指紋及其他類型的玷污。干擾的影響可能不只在時間上，還橫過觸控表面變化，使得難以總是適當偵測觸控表面上的碰觸。又，接觸物體和觸控表面之間互動的程度可以在時間上以及不同物體間變化。例如，互動係根據是否在觸控表面上輕敲、拖曳或保持物體在固定位置。不同的物體可以產生不同程度的互動，例如互動程度可以在使用者的指間變化，在不同使用者的指間更是如此。也了解接觸物體可以產生只是小的傳送光減弱，例如少於1%。某些系統可能需要設計為偵測大約0.1%-0.01%的減弱。
上述聯合國專利第2011/049512號提出觸控表面上補償污染的技術。在一實施例中，在光感應器接收的光能轉換為減弱值，例如以各光感應器的參考值標準化，據此減弱值輸入至影像重建演算，產生目前的光狀態，係減弱值橫過觸控表面的2維分佈。觸控系統也記錄背景狀態，係觸控表面上污染引起的減弱值的2維分佈。於是在補償光狀態下偵測觸控，補償光狀態係從目前光狀態減去背景狀 態而產生。為了能夠偵測觸控，表示為目前光狀態中的小減弱，可能必需執行重建演算，用以產生在減弱值中具有高位元解析度之目前光狀態。不過，這在處理方面是苛求的，而且會導致相當的處理時間。用於重建處理的可用的位元解析度會受限於硬體限制是可預料的。
上述的聯合國專利第2011/028169號提出另一補償技術。光感應器的參考值，共同指示背景信號輪廓圖，並用於標準化和轉換測量的能量值為減弱值，參考值斷續地更新，用以包括觸控表面上污染的影響。觸控系統重複從光感應器讀出能量值，並使用目前(更新的)參考值產生減弱值，共同指示目前補償信號輪廓圖。然後可以處理目前補償信號輪廓圖，用於觸控決定，例如藉由影像重建演算，產生2維減弱值分佈橫過觸控表面，可以更進一步處理2維減弱值，用於觸控決定。藉由以更新參考值追蹤污染影響，觸控系統補償已經輸入至重建演算的污染。理論上，藉由在輸入側補償，可以運算具有降低的位元解析度之重建演算，而能夠偵測重建影像中減弱的小變化。不過，難題是要在輸入側達到十分足夠的補償。如果來自污染的減弱留在重建的影像裏，會多少防礙觸控決定。
本發明的目的係至少部分克服一或更多的先前技術的限制。
有鑑於上述，一目的係在FTIR式觸控系統中的重建處 理中實現降低位元解析度。
另一目的係在FTIR系統的觸控表面上實現補償污染的影響。
又另一目的係根據重建處理得到的影像，便利於觸控偵測。
根據申請專利範圍獨立項、申請專利範圍附屬項定義的其實施例，利用實現觸控決定的方法、電腦程式產品、實現觸控決定的裝置以及觸控裝置，至少部分達成一或更多的這些及以下說明會出現的其他目的。
本發明的第1形態係根據來自觸控裝置的輸出信號實現觸控決定的方法。上述裝置包括面板，配置為從複數的入耦合點傳送信號到複數的出耦合點，藉此定義在成對的入耦合及出耦合點之間延伸橫過面板的表面部分的實際偵測線，至少一信號產生器耦合至入耦合點以產生信號，以及至少一信號偵測器耦合至出耦合點以產生輸出信號，輸出信號代表偵測線之時間順序的信號值。上述方法，在一連串疊代的各疊代中，包括以下步驟：根據輸出信號，得到各偵測線的目前信號值；取回各偵測線的目前參考值，目前參考值代表在一連串疊代的前次疊代中得到之目前信號值；計算各偵測線的變化值，作為目前信號值和目前參考值的函數；對變化值運算重建演算，以決定表面部分上的差別互動樣式；更新追蹤樣式，作為差別互動樣式的函數；產生目前累積的觸控互動樣式，作為追蹤樣式的函數；以及提供目前累積的觸控互動樣式，用以確認表面部分上 的觸控。
在第1形態的方法中，產生差別互動樣式，代表從前次疊代開始表面部分上的互動中的變化，其中得到偵測線的參考值。藉由適當選擇有關目前疊代的前次疊代，可以確保表面部分上互動中的最大變化與重建處理中可用的位元解析度相配，用以容許與傳送光有微弱互動的觸控偵測。因而了解在重建處理中使用變化值，相較於使用目前的信號值，可以降低重建處理中對位元解析度的要求。又，需要的位元解析度降低可以導致處理時間降低。
達成此，在信號值(或其格式化版本)輸入至重建演算之前，不需要對各個信號值精確追蹤和補償污染的影響，即使本發明的範圍內可能完成或嘗試如此的補償。上述發明方法包含2維追蹤，其中追蹤樣式更新作為差別互動樣式的函數。2維追蹤的結果用於直接或再處理之後產生目前累積的觸控互動樣式，係處理用於觸控決定。應了解上述方法操作一連串的疊代，即重複地，且上述方法的各疊代可以產生用於更新追蹤樣式的差別互動樣式。因此，由於觸控局部地加入至表面部分及從表面部分移除，對應的互動值將在追蹤樣式中的對應位置改變，因此影響結果累積觸控互動樣式。藉由運算追蹤樣式，並使用產生累積的觸控互動樣式的追蹤樣式，在下游的重建處理可以追蹤和補償污染的影響，即關於橫過表面部分互動值的重建分佈。可以因而產生目前的累積觸控互動樣式，代表在表面部分上總互動的目前分佈，至少部分補償出現在表面部分 的污染影響。
上述2維追蹤可以易於偵測所有出現在表面部分的觸控。可以看到目前的累積觸控互動樣式代表在目前的疊代橫過表面部分的互動的”快拍”。因而接觸物體將在累積的觸控互動樣式中出現，不論接觸物體是移動橫過表面部分或在表面部分上維持不動。
根據上述所了解的，第1形態的方法操作一連串的疊代，重建差別互動樣式並產生目前的累積觸控互動樣式，因此如果想要的話，可以評估每一疊代在表面部分上的觸控互動。
用於第1形態的目前的參考值可以等於前次疊代中得到的目前信號值。或者，以及特別是如果重建演算需要變化值以專用格式提供，目前的參考值可以是前次疊代中得到的目前信號值的格式化版本。
應注意產生”各偵測線的信號值”的步驟被解釋為有關被視為對於重建差別互動樣式(以及對於產生累積的觸控互動樣式)有關聯的或有用的偵測線。因此，觸控裝置可以實際上定義更多偵測線，不是用於在上述方法的一或一以上或全部疊代期間的重建。
在一實施例中，產生目前追蹤樣式的步驟包括加入差別互動樣式至前次疊代產生的追蹤樣式。
各上述”互動樣式”包括”互動值”的2維分佈，代表與橫過表面部分的傳送光之局部互動。上述互動值可以以不同格式提供，但廣義地，典型地代表局部減弱或局部 傳送。信號值可以代表接收的信號能量或功率，而且可以產生變化值，代表測量的能量、差別能量(例如，由各偵測線的測量能量值減去參考能量值提供)、相對減弱(例如，由各偵測線的測量能量值除以參考能量值提供)、相對傳送(例如，對應1-相對減弱)、對數的減弱(例如，對應相對減弱的對數)等。
在一實施例中，計算變化值，代表各偵測線的目前信號值和前次信號值之間的相對變化。在一實施例中，計算變化值，代表各偵測線的相對變化的對數。藉此，可以產生差別互動樣式、追蹤樣式和累積觸控互動樣式，以包括橫過表面部分的減弱或傳送值的分佈。此實施例還可以降低或除去得到參考值的需要，參考值如先前技術所教用以標準化信號值。
在一實施例中，重建演算包括影像重建演算，例如斷層掃描演算。
通過上述方法的疊代，更新追蹤樣式可以以不同方式實行。
在第1追蹤實施例中，追蹤樣式代表表面部分上的總互動分佈，即包括累積污染的影響。在如此的實施例中，可以產生目前累積的觸控互動樣式，作為更新追蹤樣式的函數。產生目前累積的觸控互動樣式之步驟還可以包括：取回背景樣式，背景樣式至少部分代表由表面部分上出現的污染引起的互動分佈；以及補償更新的追蹤樣式，作為背景樣式的函數。這實現在重建處理的下游補償污染的影 響，並可以提供運算2維分佈的簡單方式。例如，補償步驟可以包括從更新的追蹤樣式減去背景樣式。在一實施例中，上述方法更包括：更新背景樣式，作為目前的疊代中表面部分上確認的觸控之函數。藉此，背景樣式通過上述方法的疊代可以連續或斷續地更新。如此的更新背景樣式的步驟可以包括：估計表面部分增加污染的影響；以及包括背景樣式中估計的影響。例如，可以根據前述的WO2011/049512的教導更新背景樣式。
在第2追蹤實施例中，更新追蹤樣式以代表目前累積的觸控互動樣式。第2追蹤實施例可以提供增強的牢固以減緩觸控裝置的結構中之變化，例如由於振動、溫度漂移等。在上述第1追蹤實施例中，目前累積的觸控互動樣式的產生，包含從追蹤樣式減去背景樣式，代表表面部分上的總互動。使用一段時間之後，顯著的污染(指紋、玷污等)，可能已經沉澱在表面部分上，導致在追蹤樣式與上述背景樣式兩者中大的互動值。了解在任一大數目中的小錯誤在計算的差異中可以導致顯著的錯誤，差異可能是小數目。在第2追蹤實施例中，可以避免或改善此靈敏度，因為產生追蹤樣式以代表累積的觸控互動樣式，可以(全部或部分)補償污染影響。藉此，追蹤樣式可以包括小數目，產生追蹤的改善穩定性和牢固。藉由產生互動值，可以達到更進一步的改善，因此零值代表表面部分上沒有觸控互動。
相較於第1追蹤實施例，第2追蹤實施例還可以實現改善的記憶體和處理效率，因為可以省去背景樣式，藉此 省去重複存取用以儲存和取出背景樣式的電子記憶體之需要。
可以看到第2追蹤實施例產生目前累積的觸控互動樣式，作為差別互動樣式以及前次疊代中更新的追蹤樣式的函數，並且更新追蹤樣式以代表目前累積的觸控互動樣式。
在第2追蹤實施例的一實施例中，更新追蹤樣式的步驟包括更新目前累積的觸控互動樣式，作為目前疊代中表面部分上確認的觸控的函數。上述更新在下游的重建處理中實現補償污染的影響，並可以提供運算2維分佈的簡單方式。例如，更新追蹤樣式的步驟可以包括估計表面部分增加污染的影響，以及從目前累積的觸控互動樣式移除估計的影響。藉此，通過上述方法的疊代，補償上述累積的觸控互動樣式污染的影響，例如，可以更新累積的觸控互動樣式，類似前述的WO2011/049512所述的更新背景樣式。
在第2追蹤實施例的一實施例中，產生目前累積的觸控互動樣式，作為差別互動樣式與前次疊代中更新的追蹤樣式之總合。了解在更新追蹤樣式的步驟中可以得到如此的總合，而且可以再用於產生目前累積的觸控互動樣式，反之亦然。
如上述，有鑑於重建處理中可用的位元解析度以及有鑑於被偵測的微弱互動，可以選擇”前次疊代”。在一實施例中，選擇前述疊代，領先目前疊代一固定數量的疊代。另一實施例中，選擇前次疊代，領先目前疊代一指定時段，可能少於2秒，少於1秒較好，最好少於0.5秒。在一特 定實施中，前次疊代在連串的疊代中係直接領先目前的疊代。在另一實施中，在連串的疊代中，在既定複數的疊代之後，重複設定前次信號值為目前信號值。
在一特定實施中，第1形態的方法運算觸控裝置的輸出信號，其中，至少安排一信號產生器以提供面板內的光，因此以觸控表面與面板的相對表面之間的內部反射，上述光從入耦合點傳送至出耦合點，上述觸控裝置配置為藉由一或更多的物體接觸觸控表面以局部減弱傳送光。特別地，在觸控表面內光的受抑內全反射可以減弱傳送光。
本發明的第2形態係電腦程式產品，包括電腦碼，當在資料處理系統中執行時，改為執行第1形態的方法。
本發明的第3形態係根據來自觸控裝置的輸出信號，實現觸控決定的裝置。上述觸控裝置包括：一面板，配置為從複數的入耦合點傳送信號到複數的出耦合點，藉此定義在成對的入耦合和出耦合點之間延伸橫過面板的表面部分之偵測線；信號產生裝置，耦合至上述入耦合點以產生上述信號；以及信號偵測裝置，耦合至上述出耦合點以產生輸出信號，上述輸出信號代表偵測線之時間連續的信號值。上述實現觸控決定的裝置包括：一輸入，用以接收上述輸出信號；以及一信號處理器，配置為重複在一連串的疊代中：根據上述輸出信號，得到各偵測線的一目前信號值；取回各偵測線的一目前參考值，上述目前參考值代表在上述連串的疊代中一前次疊代中得到的目前信號值；計算各偵測線的改變值，作為上述目前信號值和上述目前參 考值的一函數；對上述改變值運算一重建演算，用以在表面部分上決定一差別互動樣式；更新一追蹤樣式，作為上述差別互動樣式的一函數；產生一目前累積的觸控互動樣式，作為上述追蹤樣式的一函數；以及提供上述目前累積的觸控互動樣式，用以確認上述表面部分上的觸控。
本發明的第4形態係觸控裝置，包括：一面板，配置為從複數的入耦合點傳送信號到複數的出耦合點，藉此定義在成對的入耦合和出耦合點之間延伸橫過面板的表面部分之偵測線；在入耦合點產生信號的裝置；根據在出耦合點的偵測信號，產生輸出信號的裝置；以及上述第3形態的裝置。
本發明的第5形態係觸控裝置，包括：一面板，配置為從複數的入耦合點傳送信號到複數的出耦合點，藉此定義在成對的入耦合和出耦合點之間延伸橫過面板的表面部分之偵測線；在入耦合點產生信號的裝置；根據在出耦合點的偵測信號，產生輸出信號的裝置；以及根據上述第3形態，用以實現觸控決定的上述裝置。
本發明的第6形態係觸控裝置，包括：一面板，配置為從複數的入耦合點傳送信號到複數的出耦合點，藉此定義在成對的入耦合和出耦合點之間延伸橫過面板的表面部分之偵測線；至少一信號產生器，耦合至上述入耦合點以產生上述信號；至少一信號偵測器，耦合至上述出耦合點以產生一輸出信號，上述輸出信號代表偵測線之時間連續的信號值；以及一信號處理器，連接以接收上述輸出信號 並配置為重複在一連串的疊代中：根據上述輸出信號，得到各偵測線的一目前信號值；取回各偵測線的一目前參考值，上述目前參考值代表在上述連串的疊代中一前次疊代中得到的目前信號值；計算各偵測線的改變值，作為上述目前信號值和上述目前參考值的一函數；對上述改變值運算一重建演算，用以在表面部分上決定一差別互動樣式；更新一追蹤樣式，作為上述差別互動樣式的一函數；產生一目前累積的觸控互動樣式，作為上述追蹤樣式的一函數；以及提供上述目前累積的觸控互動樣式，用以確認上述表面部分上的觸控。
上述第1形態的任一實施例可以結合第2至6形態。
根據以下詳細的說明、附加的申請專利範圍以及圖式，本發明還有其他的目的、特徵、形態及優點將出現。
參考附圖，現在更詳細說明本發明的實施例。
本發明係關於對接觸觸控裝置的觸控表面之物體，實現抽出觸控資料的技術。以提出如此的觸控裝置的基本概念開始說明，特別是以光的受抑內全反射技術(FTIR)操作的裝置。本說明書繼續提出在觸控決定前用以改善信號處理的實施例。最後，提供詳細的範例。
全部的說明中，相同的參考數字係用於確認相當的元件。
1.觸控裝置
第1圖圖示觸控裝置100，觸控裝置100根據傳送某形式的能量橫過觸控表面1之概念，因此非常接近或接觸觸控表面1的物體引起傳送能量局部降低。觸控裝置100包括發射器和感應器的排列，發射器和感應器係沿著觸控表面1的周圍分佈。每一對的發射器和感應器定義一偵測線，對應發射信號從發射器到感應器的傳送路徑。第1圖中，只圖示一條如此的偵測線D，從發射器2延伸到感應器3，但應了解上述排列係代表性地定義交叉偵測線的密集格柵，各對應由發射器發射並由感應器偵測的一信號。任何接觸觸控表面的物體，沿著偵測線D的範圍，如同感應器3所測量地，將因而降低其能量。因此，以一物體在觸控表面1上觸摸，產生一或更多偵測線的減弱。
感應器3的排列係電性連接至信號處理器10，信號處理器10取樣和處理來自上述排列的輸出信號。輸出信號指示在各感應器3的接收信號能量或信號功率。如同以下將說明地，信號處理器10可以配置為處理輸出信號以重建橫過觸控表面1之互動值分佈(為了簡化，以下稱作”互動樣式”或”減弱區”)。上述互動樣式可以以許多不同的方式，例如在一普通的數位影像中，表示為例如規律的x-y-格柵中排列的互動值，雖然可預料其他類型的格柵，例如六角形的形狀或三角形網眼。上述互動樣式可以以信號處理器10或是以分離裝置(未顯示)對於觸控決定進一步處理，可以包含抽出觸控資料，例如各接觸物體的位置(如x、y座標)、形狀或區域。
在第1圖的範例中，觸控裝置100還包括控制器12，連接控制器12以選擇性控制發射器2的活化，並可以從感應器3讀出資料。信號處理器10和控制器12可以配置為分離單元，或是可以結合在單一單元內。處理器10和控制器12中之一或兩者可以至少部分以處理單元14執行的軟體實行。
一般，觸控裝置100(觸控表面1)可以是任何形狀，例如圓形、橢圓形或多邊形，包括矩形。觸控裝置100可以設計為覆蓋或整合在顯示裝置或監視器之上或其內。
觸控裝置100可以配置為容許以許多不同形式之一傳送能量。發射的信號因此可以是任何放射能量或波能，可以進入或橫過觸控表面1，包括，無限制地，在可見或紅外線或紫外線光譜區的光波、電能、電磁能或磁能、或音及超音能或振動能。
以下，將說明根據光傳送的一範例實施例。第2A圖係觸控裝置100的側面圖，包括光傳送面板4、一或一以上的光發射器2(顯示一)及一或一以上的光感應器3(顯示一)。面板4係用固體材料以一或更多層製成，並定義兩相對且大致平行的表面5、6，可以是平面的或彎曲的。面板4定義一內部放射傳送通道，其中以內部反射傳送光。第2A圖的範例中，傳送通道定義在面板4的邊界表面5、6，其中上表面5容許傳送光與接觸物7互動，並藉此定義觸控表面1。藉由射入上述光進入面板1而達成，因此當上述光傳送橫過面板4時，上述光在觸控表面1內以內全反 射(TIR)從發射器2反射。上述光在下表面6可以以內全反射(TIR)或在其上的覆蓋膜上反射。也可以預料傳送通道與下表面6隔開，例如，如果面板包括多層的不同物質。感應器3排列在面板4的周圍以產生指示接收光的能量之各個測量信號。
如第2A圖所示，上述光直接經由連接面板4的上及下表面5、6之邊緣部分可以耦合進入及離開面板4。或者，未顯示，一分離的耦合元件(例如，楔形)可以安裝至邊緣部分或面板4的上或下表面5、6，以耦合上述光進入及/或離開面板4。當物體7足夠接近邊界表面時，部分的光可以被物體7驅散，部分的光可以被物體7吸收，以及部分的光在面板4中往其原方向繼續傳送。於是，當物體7接觸面板(例如上表面5)的邊界表面時，內全反射(TIR)受抑且傳送光的能量降低。以下，這類型的觸控裝置表示為”FTIR”系統(FTIR-受抑內全反射)。
可以操作FTIR系統100，以測量複數的偵測線上傳送通過面板4的光之能量。例如可以藉由活化一組隔開的發射器2以在面板4內產生對應數量的光薄板，以及藉由操作一組感應器3以測量各光薄板的傳送能量來達成。如此的實施例圖示於第2B圖，其中各發射器2產生一光束，當光束傳離發射器2時，在面板4的平面中擴大。各光束從面板4上一耦合位置內的一或一以上的入口或入耦合點傳送。光感應器3的陣列位於面板4的周圍以接收來自在面板4上出耦合位置內許多隔開的出耦合點之發射器2的 光。應了解入耦合及出耦合點只是指光束分別進入和離開面板4的位置。於是，一發射器/感應器可以光學耦合至許多入耦合/出耦合點。不過，第2B圖的範例中，偵測線D由各發射器-感應器對定義。此實施和更進一步的變形在申請者的聯合國專利第2010/046983號(WO2010/046983)更詳細揭露，在此全體合併參考。
了解第2圖只是圖示FTIR系統的一範例。例如，可以取代在面板內以掃過或掃描一或更多的光束產生偵測線。FTIR系統的如此和其他範例例如揭露於美國專利第6972753號(US6972753)、美國專利第7432893號(US7432893)、美國專利第2006/0114237號(US2006/0114237)、美國專利第2007/0075648號(US2007/0075648)、聯合國專利第2009/048365號(WO2009/048365)、聯合國專利第2010/006882號(WO2010/006882)、聯合國專利第2010/006883號(WO2010/006883)、聯合國專利第2010/006884號(WO2010/006884)、聯合國專利第2010/006885號(WO2010/006885)、聯合國專利第2010/006886號(WO2010/006886)以及聯合國專利第2010/134865號(WO2010/134865)，以上所有在此合併參考。上述發明概念也可以方便地應用於如此可選擇的FTIR系統。
不限於實施，光感應器3共同地提供一輸出信號，上述信號由信號處理器10接收及取樣。上述輸出各信號包含許多子信號，也表示為”投影信號”，各代表某一光發射 器2發射的和某一光感應器3接收的光能，即在某一偵測線接收的能量(或相等地，功率或強度)。根據實施，信號處理器10可能需要處理用以分離各個投影信號的輸出信號。
2.重建演算法和輸入格式
如上述，重建演算法可以用於根據輸出信號中的投影信號，決定橫過觸控表面1的互動樣式。根據投影信號值，本發明的實施例可以使用任何可用的影像重建演算法，包括斷層重建法，例如濾波逆投影(Filtered Back Projection)、傅立葉式演算法、ART(代數重建技術)、SART(同步代數重建技術)等。或者，藉由改變一或更多的基礎函數為重建值及/或藉由統計法，例如貝氏反轉(Bayesian inversion)，重建演算法可以產生互動樣式。設計用於觸控決定之如此的重建演算法的範例，在聯合國專利第2010/006883號(WO2010/006883)、聯合國專利第2009/077962號(WO2009/077962)、聯合國專利第2011/049511號(WO2011/049511)、聯合國專利第2011/139213號(WO2011/139213)以及聯合國專利第2012/050510號(WO2012/050510)中可找到，以上所有在此合併參考。傳統的重建法可在數學文獻中找到，例如Natterer所著的”The Mathematic of Computerized Tomography(電腦化的斷層掃描數學)”以及Kak和Slaney所著的”Principle of Computerized Tomography Imaging(電腦化的斷層成像原理)”。
可以在一或更多子區域的觸控表面內重建互動樣式。根據上述投影信號，藉由分析橫過觸控表面的偵測線交點，可以確認上述子區域。用於確認子區域的如此技術更進一步揭露於聯合國專利第2011/049513號(WO2011/049513)，在此合併參考。
根據反映實體接觸系統的性質：s=P(a)之投影函數P，假設輸入值s依互動樣式a而定，據此設計重建演算法。重建演算法因而設計為使用重建函數P'：a=P'(s)從s重建a。
了解輸入值s的格式對重建函數P'可以是特定的。以下的範例假設重建函數P'設計為重建一減弱區，即各互動值(“減弱值”)在重建互動樣式a中代表經由減弱媒體的局部能量減弱。在如此的實施中，輸入值s可以表示為各個偵測線的減弱值。
現在參考第2A圖將更進一步解釋這個輸入值的選擇，第2A圖顯示傳送光不會被接觸物體7封鎖。因此，如果兩物體7沿著光路徑從發射器2到感應器3剛好放置於彼此之後，兩物體7將與傳送光互動。假設光能足夠，剩下的光會到達感應器3並產生一投影信號，容許兩互動(觸控)被確認。因此，多點觸控FTIR系統中，傳送的光可以運送關於複數個觸控的資訊。
可以從通過減弱媒體減弱的定義得到第k偵測線Dk的傳送Tk：
此公式中，Ik係信號值，代表在有減弱物體的偵測線Dk上傳送的能量，I0,k係信號值，代表在沒有減弱物體的偵測線Dk上傳送的能量，a(x)係沿著偵測線Dk的減弱係數。此公式中，偵測線假設為沿著偵測線的全部範圍與觸控表面互動，即，偵測線表示為數學線段。
因此了解重建函數P'可以設計為運算偵測線的傳送值。以投影值除以個別的背景或參考值(REFk)可以得到如此的傳送資料。經由適當選擇參考值，投影值藉此轉換為傳送值，因而代表各偵測線上已測量的可用光能的分數(通常在[0,1]的範圍內)。
某些斷層重建技術，例如濾波逆投影(FBP)，係根據處理線性積分雷登轉換(Radon transform)的定理。如此的重建技術因此可以設計為運算傳送的負對數提供之格式化信號值sk：sk=-log(Ik/REFk)=-log(e-ʃ a(x)dx )=ʃ a(x)dx
可以注意到這些投影值sk實際上係各偵測線Dk的總減弱的測量。在一變形中，使用上述正對數。
在一變形中，投影值sk可以由上述表示式任何已知的概算提供。-log(Tk)的簡單概算，當Tk接近1是好的概算，且對於較小值的Tk也是有用的，假設為sk=1-Tk。
3.抑制互動樣式中的干擾
不同的形態中，本發明有關一觸控決定技術，即使出 現時間變化的干擾，例如由沉澱在觸控表面1上的污染所引起，也能夠偵測觸控表面上的觸控。抑制干擾在執行一連串的疊代之一處理方法中達成。在各疊代中，對從投影值取樣的目前信號值運算重建演算法，用以決定指示觸控表面1上觸控的2維分佈之一互動樣式。藉由對變化值運算重建演算法，達成上述抑制，上述變化值係對於各偵測線根據其目前信號值及前次信號值而計算，並使用結果差別互動樣式以更新前次疊代中產生的追蹤樣式。上述追蹤樣式可以用作，或處理用以產生，累積的觸控互動樣式，其中干擾影響被抑制。
如同將從以下說明所了解的，藉由根據差別干擾樣式，更新追蹤樣式，可以以簡單和有效處理方式，追蹤和補償污染的影響，而不需要過度的位元解析度。以下，可以參考第3和4圖的流程圖說明使用不同類型的追蹤樣式之實施例。
以下的說明中，在一樣式中可以參考具有對應的”畫素值”的”畫素”。如同在此所使用的，畫素企圖包含定義在上述樣式內並關聯互動值之所有類型的單位圖案胞(cell)、基底函數和區域。
又，提供以下範例為代表局部減弱和表示為”減弱樣式”之互動樣式。
第3圖顯示在觸控裝置例如上述的FTIR系統中，用於重建和觸控資料抽取的方法之第一實施例。上述方法包括一連串的步驟20-27，典型地由信號處理器10(第1-2圖) 重複執行。在此說明書的本文中，各連串的步驟20-27係表示疊代或感應例。
各疊代以資料收集步驟20開始，其中在FTIR系統中從光感應器3取樣測量值，典型地從各上述投影信號取樣一值。資料收集步驟20為各偵測線產生一投影值。可以注意到在FTIR系統中可以，但不需要，為所有可用的偵測線收集資料。資料收集步驟20也包括測量值的預先處理，例如過濾以降低雜訊。為了以下討論的目的，雖然了解對於各k偵測線有一如此值，目前投影值一般表示為It。為了在其次的疊代中取回，步驟20也包括在電子記憶體M內儲存目前投影值It(或其對數，見以下)，用以在其次疊代中取回。電子記憶體M(第5圖)位於或可存取信號處理器10。
第21步驟中，從記憶體M取回各偵測線的先前投影值It-n(或其對數，見以下)。先前投影值It-n在前次疊代期間從投影值取樣。在以下範例中，假設在直接前次疊代(即，n=1)取樣先前投影值。其他的變體是可預料的，之後說明。
於是，為各偵測線計算變化值dst，使用目前投影值It以及先前投影值It-n(步驟22)，並對變化值dst的結果全體運算重建函數P'，產生差異值的2維分佈da t，表示為”差異樣式”或”差別互動樣式”(步驟23)。差異樣式係橫過觸控表面(或觸控表面的有關聯部分)的差異值分佈，其中各差異值可以代表觸控表面上特定位置或畫素在目前和先前疊代間的局部減弱變化(增加/減少)。差異樣式da t因此可以看作橫過觸控表面1在這些疊代之間的觸控互動中和 污染分佈中改變的影像。
重建步驟23可以使用任何適合的投影函數P'。大部分重建函數P'至少近似直線，即P'(a．x+b．y)=a．P'(x)+b．P'(y)。 藉此，經由對格式化信號值之間的差異運算重建函數P'，產生差異樣式：da t=a t-a t-n =P'(st)-P'(st-n )=P'(st-st-n )=P'(dst)
其中，a t和a t-n 分別是目前和先前疊代的總減弱樣式。因而，可以產生差異樣式，作為變化值的函數，代表格式化信號值之間的差異。使用格式化信號值的以上定義，可以表示為：
因此，變化值dst代表先前和目前疊代之間偵測線的投影值中的相對變化。藉此，了解可以計算變化值，作為偵測線的對數信號值中的差異。
dst=-log(It/It-n )=-log(It-n )-log(It)
如所見，可以重建差異樣式da t，不需要轉換投影值為格式化信號值，例如傳送值，例如投影值除以專用參考值REF。這可以改善處理速度。不過，在某些實施例中，使用格式化信號值計算變化值dst是可預料的。
又，藉由運算變化值以重建差異樣式，在重建分佈中可偵測的互動中可以製造甚至非常小的變化。相對地，考慮先前技術的觸控系統，運算目前格式化信號值以重建總減弱樣式：a t=P'(st)。由於系統運轉一段時間，污染會累積 在觸控表面上，引起投影值It明顯脫離參考值REF。了解重建函數可能需要用相當的位元解析度實行，為了在總減弱樣式a t中可偵測微弱互動。此限制可以以運算變化值dst克服。
回到第3圖的步驟21，了解從記憶體M取回資料可以是先前投影值投影值It-n ，在步驟21中處理轉換為對數值：log(It-n )。不過，步驟20可以更有處理效率計算和儲存目前投影值的對數值，log(It)，因此可以取回並直接用於其次的疊代步驟21中。
追蹤步驟24中，從記憶體M取回追蹤樣式a t-n 。追蹤樣式在先前疊代中更新，並且現在藉由將先前追蹤樣式a t-n 加上差異樣式da t，再次更新，畫素接畫素：a t=da t+a t-n
這產生目前追蹤樣式a t，儲存在記憶體M中。追蹤樣式相當於減弱樣式，已經以對目前格式化信號運算重建函數：a t=P'(st)的傳統方法得到。換句話說，追蹤樣式相當於總減弱樣式，但此樣式疊代接疊代重複產生，累積差異樣式至開始樣式a 0：
開始樣式a 0，例如可以設定為代表橫過觸控表面的總互動不存在，例如零減弱。使用其他函數，用以結合追蹤樣式a t-n 及差異樣式da t，例如加權總量，是可預料的。
補償步驟25中，目前(更新的)追蹤樣式a t係補償觸控表面上污染的影響，用以產生累積觸控互動樣式或”偏移 樣式”ot。藉由連續追蹤觸控表面上污染貢獻，達成補償。到最後，步驟25中從記憶體M取回2維背景樣式bt-1，並從目前追蹤樣式a t和除，畫素接畫素：ot=a t-bt-1
可以在直接前次疊代中決定背景樣式bt-1。當計算目前偏移樣式ot時，施加不同的加權至背景樣式和目前追蹤樣式a t是可預料的。
其次的抽出步驟26中，處理偏移樣式，用以確認有關觸控的特徵及抽出觸控資料。任何已知的技術，可用於在偏移樣式內隔離觸控。例如，可使用一般的斑點偵測和追蹤技術找到觸控。在一實施例中，首先施加臨界於偏移樣式，以移除雜訊。藉由使例如2維2階多項或高斯(Gaussian)鐘形符合減弱值，或是藉由找出減弱值的慣性橢圓，可以更進一步處理任何具有落在臨界之下或之上(根據實施)的互動值之區域，以找出中心和形狀。此技藝中還有許多其他眾所周知的技術，例如分群(clustering)演算法、邊緣偵測演算法、標準斑點偵測、分流技術、填色技術等。抽出步驟26可以以輸出抽出觸控資料結束。
背景估計步驟27從觸控表面上的污染估計目前信號貢獻。典型地，污染可以包括來自手指、灰塵、液體等的玷污。上述背景估計步驟產生更新背景樣式bt(或”干擾樣式”)，係這些污染以及可能是其他起源的無用的信號成分引起的互動分佈之估計值。更新背景樣式bt儲存在記憶體M，用於由步驟25在一或更多其次疊代中取回。
步驟27中，根據先前背景樣式bt-1結合目前總互動樣式a t(來自步驟24)及/或目前偏移樣式ot(來自步驟25)及/或觸控互動資訊(來自步驟26)的空間對應畫素的值，可以畫素接畫素估計目前背景樣式bt。上述估計也可以考慮來自一或更多前次疊代的對應資料。經常，視為相當於觸控之背景樣式的畫素更新不同於視作不符合任何觸控的畫素。背景樣式也可以在區域接區域的基礎上更新，其中各區域包括許多的畫素。計估步驟27可以根據任何更新”背景狀態”的技術實行，如上述WO2011/049512揭露的，在此全體合併作為參考。作為這些技術的選擇或補充，根據”忽略指數”演算法，可預料產生目前背景樣式：
此更新演算法，在沒有觸控互動的區域，會引起背景樣式漸漸接近總減弱樣式。藉此，不論何時觸控從觸控表面消失，對總減弱樣式的對應減弱值會有局部和逐漸更新的背景樣式。這是更新背景樣式的簡單運算方式。了解ε=0.1只是提供作為範例值。
步驟27之後，處理回到資料收集步驟20。
了解可以同時引起步驟20-27之一或更多。例如，其次的感應例的資料收集步驟20可以與步驟21-27中之任一同時開始。
第6A-6E圖顯示根據第一實施例的方法的一疊代中使用和產生之不同減弱樣式。樣式在觸控表面的座標系統X、 Y(參照第2B圖)中顯示為3D圖。第6A圖係先前疊代中決定的總減弱樣式a t-n 圖。樣式a t-n 代表觸控表面上累積的減弱，來自觸控和污染兩者。第6B圖係目前感應例中重建的差異樣式da t圖。目前的樣式da t代表從先前疊代開始增加的減弱，來自觸控和污染兩者。第6C圖為總減弱樣式a t圖，得到作為第6A和6B圖中樣式a t-n 和da t的總合。第6D圖中係在直接前次疊代中估計的背景樣式bt-1圖。樣式bt-1展示來自較早的觸控指紋引起的第1減弱成分α 1、停留在觸控表面上的手掌玷污引起的第2減弱成分α 2、以及液體濺出引起的第3減弱成分α 3。第6E圖係目前偏移樣式ot圖，從第6C圖中的a t減去第6D圖中的樣式bt-1得到。在接近零減弱的均勻背景水平，可看見源自於觸控的減弱成分β 1。
第4圖顯示重建和觸控資料抽出方法的第2實施例。第二實施例與第一實施例不同於追蹤樣式的定義和處理污染影響的方式。
以下說明將集中於這些差異，可以假設步驟20-23和26在第一和第二實施例間是相同的。
第二實施例係根據洞察藉由從總減弱樣式減去背景樣式，避免產生偏移樣式是有利的(第3圖中步驟25)。當污染在觸控表面上累積時，總減弱樣式a t以及背景樣式bt-1可以，至少局部地，包含大減弱值。如果互相減去大的減弱值，在偏移樣式ot中即使是小的錯誤因而可能帶來明顯的不準確。又，大減弱值之間小差異的偵測，可能在總減弱 樣式a t和背景樣式bt-1兩者中迫需不合需要的高位元解析度。
第二實施例中，追蹤樣式以偏移樣式的背景補償版形成。如以下所見，這可以排除計算或追蹤總減弱樣式的需要，以及更新和追蹤背景樣式的需要。這不僅使上述方法對觸控面板上累積的污染更牢固，並降低需要的位元解析度，還能改善速度及/或降低上述方法的記憶體需要，由於較少需要在記憶體中取回和儲存資料。
雖然使用上述忽略指數演算法對背景補償提供以下刺激，熟悉技藝者了解可以以同樣方式實行其他的背景演算法。根據第一實施例的步驟25，考慮偏移樣式的產生：ot=a t-bt-1。這可以重寫為：
重組後產生：
其中，追蹤樣式o' t-1係在先前疊代中產生之補償的或修正的偏移樣式，用以補償觸控表面上污染的影響。這表示，藉由追蹤步驟24的適當更正，可以省去明確估計以及追蹤背景樣式的需要(步驟27)，藉此還有減去背景樣式的需要(步驟25)。
第二實施例，如第4圖中所例示，包含此更正的追蹤步驟24’，以及估計步驟27’，相當於結合第一實施例的 補償和背景估計步驟25、27。所有其他的步驟20-23和26可以與第一實施例相同，不再說明。
更正追蹤步驟24’中，從記憶體M取出的追蹤樣式係補償的偏移樣式o' t-1，在先前疊代的步驟27’中產生。如同在第一實施例的步驟24中，藉由將先前追蹤樣式o' t-1加上差異樣式da t，更新追蹤樣式，畫素接畫素：ot=da t-o' t-1
這產生目前追蹤樣式ot，係除了從先前疊代開始增加的污染之外，補償污染的偏移樣式。了解偏移樣式ot等於第一實施例中步驟25產生的偏移樣式。與步驟24相似，步驟24’中的累積可以使用開始樣式o0，開始樣式o0可以設定為代表通觸控表面的總互動不存在，例如零減弱。使用其他函數，用以結合追蹤樣式ot-1及差異樣式da t，例如加權總量，也是可預料的。
然後處理來自步驟24的目前偏移樣式ot，用於在抽出步驟26中抽出觸控資料。
估計步驟27’，對於從上次疊代開始觸控表面增加之污染的影響，沒有使用更新背景樣式，設計為修正來自步驟24’的目前偏移樣式ot。這修正，根據目前偏移樣式ot(來自步驟24’)及/或先前補償偏移樣式o' t-1(來自先前疊代中步驟27’)及/或及/或觸控互動資訊(來自步驟26)中空間對應畫素的減弱值，可以畫素接畫素完成。上述估計也可以考慮來自時間更早的疊代之對應資料。可以以類似任一用以估計背景樣式的上述技術，完成上述修正。例 如，可以實行”忽略指數”演算成為：
以上在沒有觸控互動的區域中，會引起偏移樣式漸漸接近零減弱，而其他畫素/區域會有代表局部觸控互動的值。
比較第3及4圖，了解關聯減去背景樣式之潛在問題在第二實施例中克服，還可以降低記憶體存取的數量。為了進一步降低操作的數量，步驟27’可以合併至步驟24’，因此完成污染修正，成為追蹤的部分。第4圖的範例中，可以實行步驟24’成為：
藉此，修正的偏移樣式(o' t )的產生係嵌入根據先前偏移樣式ot-1產生目前偏移樣式ot之計算內。
根據第一和二實施例的上述方法可以以資料處理裝置(參照第1-2圖中的信號處理器10)實行，連接資料處理裝置以在FTIR系統中從光感應器3取樣測量值。第5圖顯示如此的信號處理裝置10的範例，用以實行第4圖中的方法。在圖示範例中，裝置10包括輸入101，用以接收輸出信號。裝置10更包括資料收集元件(或裝置)200，用以取樣目前投影值；取回元件(或裝置)201，用以取回先前投影值；差異計算元件(或裝置)202，用以計算變化值；重建元件(或裝置)203，用以重建偏移樣式；追蹤元件(或裝 置)204’，用以累積追蹤樣式；抽出元件(或裝置)206，用以從偏移樣式抽出觸控資料；估計元件(或裝置)207’，用以對增加的污染修正偏移樣式；以及輸出102，用以輸出觸控。第5圖中，資料處理裝置可以選擇性地包含對應元件/裝置，用以實行根據第一實施例的方法。
了解抽出步驟26可以與第一及第二實施例的其他步驟分開執行，例如在分開的裝置中，分開的裝置從記憶體M或是直接從步驟25或24’得到目前偏移樣式。在如此的分開實施中，可以提供步驟27或27’存取步驟26中確認的觸控資料。
裝置10可以以特殊用途軟體(或韌體)實現，在一或一以上的一般用途或特殊用途計算裝置上執行。本文中，要了解如此的計算裝置的各”元件”或”裝置”係指方法步驟的概念同等物；不總是元件/裝置與特別件硬體或軟體程序之間一對一相符。一件硬體有時包括不同的裝置/元件。例如，當執行一指令時，處理單元用作一元件/裝置，但當執行另一指令時，用作另一元件/裝置。此外，一元件/裝置在某些情況下以一指令實現，但在某些其他的情況下，係以複數的指令實現。必然地，完全以類比硬體元件實現一或一以上的元件(裝置)是可預料的。
此軟體控制裝置10可以包括一或一以上的處理單元，例如CPU(中央處理單元)、DSP(數位信號處理器)、ASIC(特殊應用積體電路)、不連續類比及/或數位元件或某些其他可編程邏輯裝置，例如FPGA(現場可編程閘陣列)。 裝置10可以更包括系統記憶體和系統匯流排，系統匯流排耦合各種系統元件，包括系統記憶體，至處理單元。系統匯流排可以是一些類型的匯流排結構之其中任一，包括記憶體匯流排或記憶體控制器、周邊匯流排以及使用各種匯流排結構其中任一的局部匯流排。上述系統記憶體包括揮發性或/及非揮發性記憶體形式的電腦儲存媒體，例如唯讀記憶(ROM)、隨機存取記憶體(RAM)及快閃記憶體。特殊用途軟體，以及調整因子，可以儲存於系統記憶體內，或是包括在計算裝置之內或可存取計算裝置之其他可移動/不可移動揮發性/非揮發性電腦儲存媒體內，例如磁性媒體、光學媒體、快閃記憶卡、數位磁帶、固態RAM、固態RAM等。資料處理裝置10可以包括一或一以上的通訊界面，例如串列界面(Serial Interface)、平行界面、USB(通用串列匯流排)界面、無線界面、網路配接器等，以及一或一以上的資料擷取裝置，例如A/D(類比/數位)轉換器。包括記錄媒體及唯讀記憶體的任何適當的電腦可讀取媒體中的特殊用途軟體可以提供給資料處理裝置10。
4.結論
參考一些實施例，已經大體上說明本發明如上。不過，如熟悉此技藝者易於理解地，除了以上揭露的之外其他實施例同樣可能在只由專利附屬項定義和限定之本發明的範圍和精神內。
了解互動樣式可以在觸控資料抽出前受到後處理(參照第3和4圖中的步驟26)。如此的後處理可以包含不同類 型的濾波，用以移除雜訊及/或加強影像。
又，所有上述關於FTIR系統的上述實施例、範例、變形以及提供的選擇，同樣可適用於以傳送光以外的其他能量操作之觸控裝置。在一範例中，可以實現觸控表面為導電面板，發射器和感應器可以是電極，耦合進出面板的電流，以及輸出信號可以指示各偵測線上面板的電阻/阻抗。在另一範例中，觸控表面可以包括作為介電質的物質，發射器和感應器可以是電極，以及輸出信號可以顯示各偵測線上面板的電容。又另一實施例中，觸控表面可以包括作為振動傳導媒體的物質，發射器可以是振動產生器(例如聽覺的或壓電的傳感器)，以及感應器可以是振動感應器(例如聽覺的或壓電的感應器)。
上文提供的詳細範例中，”先前疊代”已經與直接前次疊代同義。這是不必要的。先前疊代可以是從目前疊代回到過去任何數量的疊代，即每第n次疊代。不過，除非對各疊代實行平行處理產生偏移樣式，在每第n次疊代偏移樣式只可用於觸控資料抽出。
在另一選擇中，來自一及相同疊代的資料用於一些其次的疊代。例如，對於許多連續的疊代可以計算有關一及相同先前疊代的變化值。如此的範例顯示於第7圖中，其中每第100次疊代設定先前疊代為目前疊代，藉此可以計算關於相同先前疊代的變化值，並為100個連續疊代累積至此先前疊代的總疊代樣式。
根據另一發明概念，不是經由對改變值運算重建函數 產生差異樣式da t，而是用於目前疊代的重建總減弱樣式與用於先前疊代的重建總減弱樣式之間的畫素接畫素差異。
如此的變形可能無法提供使用變化值於重建的特定優點，但仍可以避免需要使用步驟24’和27’估計和減去背景樣式，如同關於第二實施例所述。可以看見此發明概念包括處理方法(以及對應的電腦程式產品、裝置和觸控裝置)，在一連串的疊代的各疊代中，實行以下步驟：決定觸控表面上的目前互動樣式，作為目前設影值的函數；取回在上述連串的疊代中前次疊代中決定的總互動樣式；產生差異互動樣式，作為目前總互動樣式和前次疊代中決定的總互動樣式之函數；產生目前累積觸控互動樣式，作為差異互動樣式和前次疊代中更新的追蹤樣式之函數；更新追蹤樣式以代表目前累積的觸控互動樣式；以及提供目前累積的觸控互動樣式，用以確認表面部分上的觸控。
1‧‧‧觸控表面
2‧‧‧發射器
3‧‧‧感應器
4‧‧‧面板
5‧‧‧上表面
6‧‧‧下表面
7‧‧‧接觸物
10‧‧‧信號處理器
12‧‧‧控制器
14‧‧‧處理單元
100‧‧‧觸控裝置
101‧‧‧輸入
102‧‧‧輸出
200‧‧‧資料收集元件(或裝置)
201‧‧‧取回元件(或裝置)
202‧‧‧差異計算元件(或裝置)
203‧‧‧重建元件(或裝置)
204’‧‧‧追蹤元件(或裝置)
206‧‧‧抽出元件(或裝置)
207’‧‧‧估計元件(或裝置)
D‧‧‧偵測線
M‧‧‧電子記憶體
dst‧‧‧變化值
ot‧‧‧偏移樣式
da t‧‧‧差異樣式
a t‧‧‧目前追蹤樣式
α 1‧‧‧第1減弱成分
α 2‧‧‧第2減弱成分
α 3‧‧‧第3減弱成分
It-n ‧‧‧先前投影值
a t-n ‧‧‧先前追蹤樣式
[第1圖]係顯示觸控裝置的平面圖；[第2A-2B圖]係以受抑內全反射技術(FTIR)操作的觸控系統的側面及上面圖；[第3圖]係根據第一實施例的觸控決定方法之流程圖；[第4圖]係根據第二實施例的觸控決定方法之流程 圖；[第5圖]係實行第4圖的方法之裝置方塊圖；[第6A-6E圖]係分別顯示前次總減弱樣式、差異樣式、目前總減弱樣式、背景樣式以及偏移樣式；以及[第7圖]係圖示用於計算差異樣式的前一疊代之另一選擇。
20‧‧‧得到目前信號值，It
21‧‧‧取回先前信號值，It-n
22‧‧‧計算變化值，dst
23‧‧‧重建差異樣式，da t
24‧‧‧累積總樣式：a t=a t-n +da t
25‧‧‧產生偏移式樣式：ot=a t-bt-1
26‧‧‧抽出觸控信號
27‧‧‧更新背景樣式：bt=f(a t,bt-1，觸控資料)
It‧‧‧目前投影值
It-n ‧‧‧先前投影值
M‧‧‧記憶體
a t-n ‧‧‧先前追蹤樣式
a t‧‧‧目前追蹤樣式
bt-1‧‧‧先前背景樣式
bt‧‧‧更新的背景樣式

Claims (24)

  1. 一種根據來自一觸控裝置(100)的一輸出信號實現觸控決定的方法，上述觸控裝置(100)包括：一面板(4)，配置為從複數的入耦合點傳送信號到複數的出耦合點，藉此定義在成對的入耦合及出耦合點之間延伸橫過上述面板(4)的一表面部分之實際偵測線(D)；至少一信號產生器(2)，耦合至上述入耦合點以產生上述信號；以及至少一信號偵測器(3)，耦合至上述出耦合點以產生上述輸出信號，上述輸出信號代表上述偵測線(D)之一時間順序的信號值；其中上述方法，在一連串疊代的各疊代中，包括下列步驟：根據上述輸出信號，得到各偵測線(D)的一目前信號值(It)；取回各偵測線(D)的一目前參考值，上述目前參考值代表在上述連串的疊代的一前次疊代中得到之上述目前信號值(It-n )；計算各偵測線(D)的一變化值(dst)，作為上述目前信號值(It)和上述目前參考值的一函數；對上述變化值(dst)運算一重建演算，以決定上述表面部分(1)上的一差別互動樣式(da t)；更新一追蹤樣式(a t-n ；o' t-1)，作為上述差別互動樣式(da t)的一函數；產生一目前累積的觸控互動樣式(ot)，作為上述追蹤樣式(a t；o' t-1)的一函數；以及 提供上述目前累積的觸控互動樣式(ot)，用以確認上述表面部分(1)上的觸控。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中上述目前累積的觸控互動樣式(ot)代表上述表面部分(1)上總互動的一目前分佈，至少部分補償出現在上述表面部分(1)上的一污染影響。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述的方法，其中上述更新上述追蹤樣式(a t-n ；o' t-1)步驟包括上述前次疊代中更新的上述追蹤樣式(a t-n ；o' t-1)加上上述差別互動樣式(da t)。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述的方法，其中上述追蹤樣式(a t-n )代表上述表面部分(1)上的一總互動分佈，而且其中產生上述目前累積的觸控互動樣式(ot)，作為上述更新的追蹤樣式(a t)的一函數。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的方法，其中上述產生上述目前累積的觸控互動樣式(ot)步驟，更包括：取回一背景樣式(bt-1)，上述背景樣式(bt-1)至少部分代表出現在上述表面部分(1)上的污染引起的一互動分佈；以及補償上述更新的追蹤樣式(a t)作為上述背景樣式(bt-1)的一函數。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的方法，其中上述補償步驟包括：從上述更新的追蹤樣式(a t)減去上述背景樣式(bt-1)。
  7. 如申請專利範圍第5或6項所述的方法，更包括：更新上述背景樣式(bt-1)，作為在上述目前疊代中上述表面部分(1)上確認的觸控之一函數。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的方法，其中上述更新上述背景樣式(bt-1)步驟包括：估計上述表面部分增加污染的一影響；以及包含上述背景樣式(bt-1)中上述估計的影響。
  9. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述的方法，其中更新上述追蹤樣式(o' t )以代表上述目前累積的觸控互動樣式(ot)。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的方法，其中上述更新上述追蹤樣式(o' t )步驟包括：更新上述目前累積的觸控互動樣式(ot)，作為在上述目前疊代中上述表面部分(1)上確認的觸控之一函數。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的方法，其中上述更新上述追蹤樣式(o' t )步驟包括：估計上述表面部分(1)增加污染的一影響；以及從上述目前累積的觸控互動樣式(ot)移除上述估計的影響。
  12. 如申請專利範圍第9至11項中任一項所述的方法，其中產生上述目前累積的觸控互動樣式(ot)，作為上述差別互動樣式(da t)及上述前次疊代中更新的上述追蹤樣式(o' t-1)之總和。
  13. 如申請專利範圍第1至12項中任一項所述的方 法，其中計算各變化值(da t)以代表上述偵測線之上述目前信號值(It)與上述先前信號值(It-n )之間的相對變化。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的方法，其中計算上述變化值(dst)以代表上述相對變化的一對數。
  15. 如申請專利範圍第1至14項中任一項所述的方法，其中上述前次疊代以一固定數量的疊代領先上述目前疊代。
  16. 如申請專利範圍第1至15項中任一項所述的方法，其中上述前次疊代領先上述目前疊代至少2秒，少於1秒較佳，最好少於0.5秒。
  17. 如申請專利範圍第1至16項中任一項所述的方法，其中上述前次疊代在上述連串的疊代中直接領先上述目前疊代。
  18. 如申請專利範圍第1至16項中任一項所述的方法，其中在上述連串的疊代中一既定複數的疊代後，上述前次信號值重複設定為上述目前信號值。
  19. 如申請專利範圍第1至18項中任一項所述的方法，其中上述重建演算包括一影像重建演算，例如一斷層掃描演算。
  20. 如申請專利範圍第1至19項中任一項所述的方法，其中上述差別互動樣式(da t)、上述追蹤樣式(a t；o' t )以及上述累積的觸控互動樣式(ot)包括橫過上述表面部分(1)的減弱或傳送值的分佈。
  21. 一種包括電腦碼的電腦程式產品，其中，當上述電 腦碼在一資料處理系統中執行時，改為執行申請專利範圍第1~20項中任一項所述的方法。
  22. 一種根據來自一觸控裝置(100)的一輸出信號實現觸控決定的裝置，上述觸控裝置(100)包括：一面板(4)，配置為從複數的入耦合點傳送信號到複數的出耦合點，藉此定義在成對的入耦合及出耦合點之間延伸橫過上述面板(4)的一表面部分(1)之實際偵測線(D)；信號產生裝置(2)，耦合至上述入耦合點以產生上述信號；以及信號偵測裝置(3)，耦合至上述出耦合點以產生上述輸出信號，上述輸出信號代表上述偵測線(D)之一時間順序的信號值；其中上述裝置包括：一輸入(101)，用以接收上述輸出信號；以及一信號處理器(14)，配置為在一連串的疊代中重複：根據上述輸出信號，得到各偵測線(D)的一目前信號值(It)；取回各偵測線(D)的一目前參考值，上述目前參考值代表在上述連串的疊代的一前次疊代中得到之上述目前信號值(It-n )；計算各偵測線(D)的一變化值(dst)，作為上述目前信號值(It)和上述目前參考值的一函數；對上述變化值(dst)運算一重建演算，以決定上述表面部分(1)上的一差別互動樣式(da t)；更新一追蹤樣式(a t-n ；o' t-1)，作為上述差別互動樣式(da t)的一函數； 產生一目前累積的觸控互動樣式(ot)，作為上述追蹤樣式(a t；o' t-1)的一函數；以及提供上述目前累積的觸控互動樣式(ot)，用以確認上述表面部分(1)上的觸控。
  23. 一種觸控裝置，包括：一面板(4)，配置為從複數的入耦合點傳送信號到複數的出耦合點，藉此定義偵測線(D)在成對的入耦合和出耦合點之間延伸橫過上述面板(4)的一表面部分(1)；裝置(2，12)，用以在上述入耦合點產生上述信號；裝置(3)，用以根據偵測的信號，在上述出耦合點產生一輸出信號；以及上述裝置(10)，根據申請專利範圍第22項，用以實現觸控決定。
  24. 一種觸控裝置，包括：一面板(4)，配置為從複數的入耦合點傳送信號到複數的出耦合點，藉此定義偵測線(D)在成對的入耦合和出耦合點之間延伸橫過上述面板(4)的一表面部分(1)；至少一信號產生器(2，12)，耦合至上述入耦合點以產生上述信號；至少一信號偵測器(3)，耦合至上述出耦合點以產生一輸出信號，上述輸出信號代表上述偵測線(D)之一時間順序的信號值；以及一信號處理器(10；14)，連接以接收上述輸出信號，並配置為在一連串的疊代中重複： 根據上述輸出信號，得到各偵測線(D)的一目前信號值(It)；取回各偵測線(D)的一目前參考值，上述目前參考值代表在上述連串的疊代的一前次疊代中得到之上述目前信號值(It-n )；計算各偵測線(D)的一變化值(dst)，作為上述目前信號值(It)和上述目前參考值的一函數；對上述變化值(dst)運算一重建演算，以決定上述表面部分(1)上的一差別互動樣式(da t)；更新一追蹤樣式(a t-n ；o' t-1)，作為上述差別互動樣式(da t)的一函數；產生一目前累積的觸控互動樣式(ot)，作為上述追蹤樣式(a t；o' t-1)的一函數；以及提供上述目前累積的觸控互動樣式(ot)，用以確認上述表面部分(1)上的觸控。
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