TWI485582B - 修正觸碰位置的方法 - Google Patents
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Description
本案是有關於一種觸碰技術,且特別是有關於一種修正觸碰位置的方法。
近年來隨著觸碰技術的進步以及電子產品之各項應用的快速發展,觸碰式面板已變得十分普及。觸碰式面板可讓使用者直接在螢幕上點選,並依據點選的位置來動作。例如,游標會隨著使用者在觸碰式面板上的滑動、拖曳等觸碰操作而移動。然而,由於系統的測量誤差、人為滑動時的速度不均或是手細微的顫抖等,皆會造成畫面抖動(frame jitter)的問題。
為了解決畫面抖動問題,一般是利用線性回歸(liner regression)演算法、內插法(interpolation)或外插法(extrapolation)來進行修正。線性回歸演算法需要收集大量觸碰事件的相關資訊,並且隨著相關資訊的資料量越大,顯示於螢幕上的修正後的觸碰操作則會越平順。然而,隨著資料量的增加,計算時間亦會變長,反應時間則越慢。另外,內插法或外插法則是無法針對慢速滑動來執行最佳化處理,因而在慢速滑動時仍存在有畫面抖動
問題。
本案提供一種修正觸碰位置的方法,可快速地修正觸碰位置,以解決畫面抖動問題。
本案的修正觸碰位置的方法,用於電子裝置。本方法包括:接收目前觸碰事件;基於在目前觸碰事件的前一個時間點所接收的前次觸碰事件的修正資訊,獲得目前觸碰事件的預測資訊;依據預測資訊與目前觸碰事件的測量位置,獲得目前觸碰事件的修正資訊;以及以目前觸碰事件的修正資訊,更新目前觸碰事件於顯示單元中的位置。
在本案的一實施例中,上述修正資訊包括修正位置與修正偏差,預測資訊包括預測位置與預測偏差。而其中基於在目前觸碰事件的前一個時間點所接收的前次觸碰事件的修正資訊,獲得目前觸碰事件時間點的該預測資訊的步驟包括:以前次觸碰事件的修正位置,作為目前觸碰事件時間點的預測位置;以及以前次觸碰事件的修正偏差加上預測偏差值的值,作為目前觸碰事件的預測偏差。
在本案的一實施例中,上述依據預測資訊與目前觸碰事件的測量位置,獲得目前觸碰事件的修正資訊的步驟包括:基於目前觸碰事件的預測偏差與測量偏差值,計算目前觸碰事件的增益值;基於增益值與目前觸碰事件的預測位置,獲得目前觸碰事件的修正位置;以及基於增益值與目前觸碰事件的預測偏差,獲
得目前觸碰事件的修正偏差。
在本案的一實施例中,以目前觸碰事件的預測偏差,除以目前觸碰事件的預測偏差加上測量偏差值之後的值,藉此獲得增益值。以目前觸碰事件的測量位置減去目前觸碰事件的預測位置之後乘上增益值所獲得的值,加上目前觸碰事件的預測位置,進而獲得目前觸碰事件的修正位置。以1減去增益值後的值乘上目前觸碰事件的預測偏差,藉此獲得目前觸碰事件的修正偏差。
在本案的一實施例中,在獲得目前觸碰事件的修正資訊之後,還可計算目前觸碰事件的修正位置與前次觸碰事件的修正位置之間的位移量。並且,依據位移量,調整測量偏差值。例如,當位移量大於一門檻值時,將預測偏差值調大;當位移量小於門檻值時,將測量偏差值調小。或者,依據位移量所位於的預設範圍,依據預設範圍所對應的調整值來調整測量偏差值。另外,還可依據位移量,調整預測偏差值。
在本案的一實施例中,當目前觸碰事件為初始所接收的觸碰事件,以目前觸碰事件的測量位置作為目前觸碰事件的預測位置。
在本案的一實施例中,在獲得目前觸碰事件的修正資訊之後,記錄目前觸碰事件的修正資訊至儲存單元,並且刪除前次觸碰事件的修正資訊。
為讓本案的上述特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉實施例,並配合所附圖式作詳細說明如下。
100‧‧‧電子裝置
110‧‧‧處理單元
120‧‧‧觸碰單元
130‧‧‧顯示單元
140‧‧‧儲存單元
S205~S220‧‧‧修正觸碰位置的方法的步驟
S305~S310‧‧‧修正觸碰位置的方法的其他步驟
圖1是依照本案一實施例的一種電子裝置的方塊圖。
圖2是依照本案一實施例的一種修正觸碰位置的方法流程圖。
圖3是依照本案一實施例的修正觸碰位置的方法的變形例的流程圖。
圖4是依照本案一實施例的修改前後的位置位移量的示意圖。
圖1是依照本案一實施例的一種電子裝置的方塊圖。請參照圖1,電子裝置100包括處理單元110、觸碰單元120、顯示單元130以及儲存單元140。其中,處理單元110耦接至觸碰單元120、顯示單元130以及儲存單元140。電子裝置100例如為手機、智慧型手機、平板電腦、筆記型電腦、桌上型電腦、車用電腦、導航裝置等。
在此,處理單元110例如為中央處理單元(Central Processing Unit,CPU)。觸碰單元120例如為電容式觸碰面板或電組式觸控面板等。顯示單元130例如為液晶顯示器(Liquid Crystal Display,LCD)或電漿顯示器(Plasma Display Panel,
PDP)。儲存單元140例如為隨機存取記憶體(RAM)。
在本實施例中,是由圖形處理單元來處理影像處理工作。然,在其他實施例中,電子裝置100還可設置獨立顯卡或圖形處理單元或是處理單元110來專門處理影像處理工作。並且,在其他實施例中,觸碰單元120亦可與顯示單元130整合為觸碰顯示單元(如觸碰螢幕);電子裝置100亦可設置一橋接控制單元(如南橋晶片、北橋晶片等),使得處理單元110透過橋接控制單元耦接至觸碰單元120、顯示單元130、儲存單元140以及其他周邊設備。
底下即搭配上述電子裝置100來說明修正觸碰位置的方法各步驟。圖2是依照本案一實施例的一種修正觸碰位置的方法流程圖。請同時參照圖1及圖2,在步驟S205中,處理單元110經由觸碰單元120接收目前觸碰事件。例如,使用者可在觸碰單元120中執行觸碰操作,而觸碰單元120例如會在不同的時間點去擷取觸碰操作對應的觸碰事件,並傳送至處理單元110。
接著,處理單元110利用前一個時間點的前次觸碰事件的進行位置修正後的修正資訊,來對當前時間點所接收的目前觸碰事件進行位置的預測。即,如步驟S210所示,處理單元110基於在目前觸碰事件的前一個時間點所接收的前次觸碰事件的修正資訊,獲得目前觸碰事件的預測資訊。也就是說,假設目前時間點為t,處理單元110是利用上一個時間點t-1的觸碰事件(在此稱為“前次觸碰事件”)的修正資訊,來計算時間點t的觸碰事件(在
此稱為“目前觸碰事件”)的預測資訊。
然後,處理單元110再依據預測後的結果,進一步修正目前觸碰事件實際的測量位置。如步驟S215所示,處理單元110依據預測資訊與目前觸碰事件的測量位置,獲得目前觸碰事件的修正資訊。
底下以卡爾曼濾波器(Kalman filter)為例來說明。並且,上述修正資訊包括修正位置與修正偏差,預測資訊包括預測位置與預測偏差。在步驟S210中,以前次觸碰事件的修正位置(底下以x t
-1|t
-1
代表),作為目前觸碰事件的預測位置(底下以x t
|t
-1
代表)。並且,以前次觸碰事件的修正偏差(底下以p t
-1|t
-1
代表)加上預測偏差值(底下以q代表)的值,作為目前觸碰事件的該預測偏差(底下以p t
|t
-1
代表)。據此,可獲得底下式子(1)與式子(2)。
x t
|t
-1
=x t
-1|t
-1
(1)
p t
|t
-1
=p t
-1|t
-1
+q
(2)
而在步驟S215中,處理單元110會基於目前觸碰事件的預測偏差與測量偏差值(底下以r代表),計算目前觸碰事件的增益值(底下以K t
代表);並且,基於增益值與目前觸碰事件的預測位置(底下以z t
代表),獲得目前觸碰事件的修正位置(底下以x t
|t
代表);另外,基於增益值與目前觸碰事件的預測偏差,獲得目前觸碰事件的修正偏差(底下以p t
|t
代表)。
詳細地說,以目前觸碰事件的預測偏差p t
|t
-1
,除以目前觸碰事件的預測偏差p t
|t
-1
加上測量偏差值r之後的值,即p t
|t
-1
/(p t
|t
-1
+r),藉此獲得增益值K t
。以目前觸碰事件的測量位置z t
減去目前觸碰事件的預測位置x t
|t
-1
之後乘上增益值K t
所獲得的值,加上目前觸碰事件的預測位置x t
|t
-1
,進而獲得目前觸碰事件的修正位置x t
|t
。以1減去增益值K t
後的值乘上目前觸碰事件的預測偏差p t
|t
-1
,藉此獲得目前觸碰事件的修正偏差p t
|t
。即,(1-K t
)代表目前觸碰事件的預測偏差p t
|t
-1
所佔的權重。據此,可獲得底下式子(3)~式子(5)。
K t
=p t
|t
-1
(p t
|t
-1
+r
)-1
(3)
x t
|t
=x t
|t
-1
+K t
(z t
-x t
|t
-1
) (4)
p t
|t
=(1-K t
)p t
|t
-1
(5)
上述式子(1)與式子(2)用於進行位置的預測。於式子(1)中,當目前觸碰事件為初始所接收的觸碰事件,也就是說,在無前次觸碰事件的情況下,則以目前觸碰事件的測量位置作為目前觸碰事件的預測位置。而上述式子(3)~式子(5)用於進行位置的修正。每一次的計算都換更新增益值K t
,以求得最佳的修正結果。並且將最佳修正結果的修正偏差p t
|t
提供給下一次遞迴的運算。
上述增益值K t
是用來衡量目前觸碰事件的預測位置x t
|t
-1
與目前觸碰事件的測量位置z t
的可信度,增益值K t
越大,代表測量位置z t
的可信度越高,增益值K t
越小,代表目前觸碰事件的預測位置x t
|t
-1
可信度越高。據此,利用增益值K t
來調整目前觸碰事件的修正幅度。
倘若觸控操作維持在等速操作的情況下,增益值K t
就會
趨近一個值。因為預測位置跟測量位置的偏差都沒有變,因此增益值K t
則會趨近一個值,直到最後會收斂至一個值而不會再變動。
在獲得目前觸碰事件的修正資訊之後,在步驟S220中,以目前觸碰事件的修正資訊,更新目前觸碰事件於顯示單元130中的位置。即,處理單元110在計算出目前觸碰事件的修正資訊之後,將修正資訊(如:修正位置)傳送給圖形處理驅動程式或圖形處理器,以進行繪圖,進而呈現於顯示單元130中。
另外,圖3是依照本案一實施例的修正觸碰位置的方法的變形例的流程圖。在圖3中,與圖2相同的步驟以相同標號來表示,並且在此省略相關說明。
在獲得目前觸碰事件的修正資訊之後,除了將目前觸碰事件的修正資訊傳送給給圖形處理驅動程式或圖形處理器,以進行繪圖之外,還可如步驟S305所示,處理單元110進一步計算目前觸碰事件的修正位置與前次觸碰事件的修正位置之間的位移量。接著,在步驟S310中,依據上述位移量,調整測量偏差值。之後,以調整後的測量偏差值覆蓋原先的測量偏差值,而由下一個時間點的觸碰事件來使用。
具體而言,在執行快滑操作的時候,目前觸碰事件的測量位置的可信度較高,此時可將測量偏差值調小。也就是說,位移量越大代表移動速度越快,表示預測位置越不準確,因此測量位置所佔的權重便越高(即增益值K t
越大)。據此,將測量偏差值調小,以改善畫面跟不上的問題。
另外,在執行慢滑操作的時候,目前觸碰事件的預測位置的可信度較高,此時可將測量偏差值調大。也就是說,位移量越小代表移動速度越慢,表示預測位置越準確,因此預測位置所佔的權重便越高(即增益值K t
越小)。據此,將測量偏差值調大,以改善畫面抖動的問題。
例如,可設定一門檻值來作為快滑操作與慢滑操作的判斷依據。因此,當位移量大於一門檻值時,將預測偏差值調大。當位移量小於上述門檻值時,將測量偏差值調小。然而,上述僅為簡單的實施方式,於實際應用時還會考慮到顯示單元130的解析度以及其他周邊設備的影響,因而設定多組預設範圍,藉此來作為滑動速度的判斷依據。據此,依據位移量所位於的預設範圍,依據此預設範圍所對應的調整值來調整測量偏差值。
舉例來說,假設在顯示單元110的解析度為1920×1200的情況下,預先於電子裝置100中設定有三組預設範圍,即“1~16”、“16~32”以及“32以上”,其分別對應的調整值為0.1、0.5及1。假設位移量為10,即位於預設範圍“1~16”中,則將測量偏差值調整為0.1。或者,倘若位移量為35,則將測量偏差值調整為1。另外,還可依據一函數來決定測量偏差值要調整為0~0.1、0.1~0.5、0.5~1中的哪一值。
另外,處理單元110亦可依據位移量,調整預測偏差值。或者,依據位移量,適當調整預測偏差值與測量偏差值。即,不管是調整測量偏差值或預測偏差值,都會使得增益值K t
跟著變
動,進而影響目前觸碰事件修正後的結果。因此,可視情況來決定只調整預測偏差值或測量偏差值,亦或是同時調整預測偏差值及測量偏差值。
圖4是依照本案一實施例的修改前後的位置位移量的示意圖。請參照圖4及底下表1A與表1B。在本實施例中,僅以X座標的位移量來進行說明。底下表1A及表1B為求方便說明,僅列出圖4中的17個時間點。
以圖4的時間點A(85毫秒)、時間點B(102毫秒)及時間點C(136毫秒)的修正前位移量而言,在時間點A的位移量是22.68,但到時間點B降為10.57,時間點C的位移量又增加到24.54。也就是說,從時間點A到時間點B的位移量劇減,且從時間點B到時間點C位移量劇增的情況下,會導致畫面移動變慢(時間點A至時間點B)又馬上變快(時間點B至C),因而使得畫面產生畫面抖動(frame jitter)的現象。
而在經由修正之後,時間點A~時間點C的每個時間點的位移量會比較接近,即,時間點A~時間點C之間的最大位移量差從13.97(24.54-10.57)變為5.42(17.90-12.48)。而每次的位移量越接近,畫面移動亦會越平順,因此改善了畫面抖動的情況。
另外,再以圖4的時間點D(170毫秒)、時間點E(204毫秒)及時間點F(221毫秒)的修正前位移量而言,在時間點D的位移量是12.81,到時間點E的位移量變大為26.71,時間點F卻劇降到13.21。從時間點D到時間點E的位移量劇增,從時間點E到時間點F的位移量突然劇減,導致畫面移動變快後(時間點D至時間點E)又馬上變慢(時間點E至時間點F),因而使得畫面產生畫面抖動的現象。
而在經由修正之後,時間點D~時間點F的每個時間點的位移量會比較接近,時間點D~時間點F之間的最大位移量差從13.9(26.71-12.81)變為5.38(19.62-14.24),因此改善了畫面抖動的情況。
另外,在獲得目前觸碰事件的修正資訊之後,處理單元110將目前觸碰事件的修正資訊至儲存單元140,並且將儲存單元140所記錄的前次觸碰事件的修正資訊刪除。在儲存單元140中可僅儲存預測偏差值q、測量偏差值r以及當前時間點t的增益值K t
、修正位置x t
|t
以及修正偏差p t
|t
。
上述實施例雖是以X座標為例,然,Y座標的計算亦可如同於上述實施例的流程,並且,亦可同時計算X座標與Y座標,
在此並不限制。
綜上所述,本案僅利用前一個時間點所接收的前次觸碰事件來修正當下時間點所接收的目前觸碰事件,利用位移計算提升非線性運動的反應時間,據此可在運算速度快速且節省儲存空間的情況下,改善畫面抖動的問題。
雖然本案已以實施例揭露如上,然其並非用以限定本案,任何所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本案的精神和範圍內,當可作些許的更動與潤飾,故本案的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
S205~S220‧‧‧修正觸碰位置的方法的步驟
Claims (12)
- 一種修正觸碰位置的方法,用於一電子裝置,該方法包括:接收一目前觸碰事件;基於在該目前觸碰事件的前一個時間點所接收的前次觸碰事件的一修正資訊,獲得該目前觸碰事件的一預測資訊;依據該預測資訊與該目前觸碰事件的一測量位置,獲得該目前觸碰事件的該修正資訊;以及以該目前觸碰事件的該修正資訊,更新該目前觸碰事件於一顯示單元中的位置。
- 如申請專利範圍第1項所述的方法,其中該修正資訊包括一修正位置與一修正偏差,該預測資訊包括一預測位置與一預測偏差,而其中基於在該目前觸碰事件的前一個時間點所接收的該前次觸碰事件的該修正資訊,獲得該目前觸碰事件的該預測資訊的步驟包括:以該前次觸碰事件的該修正位置,作為該目前觸碰事件的該預測位置;以及以該前次觸碰事件的該修正偏差加上一預測偏差值的值,作為該目前觸碰事件的該預測偏差。
- 如申請專利範圍第2項所述的方法,其中依據該預測資訊與該目前觸碰事件的該測量位置,獲得該目前觸碰事件的該修正資訊的步驟包括:基於該目前觸碰事件的該預測偏差與一測量偏差值,計算該 目前觸碰事件的一增益值;基於該增益值與該目前觸碰事件的該預測位置,獲得該目前觸碰事件的該修正位置;以及基於該增益值與該目前觸碰事件的該預測偏差,獲得該目前觸碰事件的該修正偏差。
- 如申請專利範圍第3項所述的方法,其中計算該目前觸碰事件的該增益值步驟包括:以該目前觸碰事件的該預測偏差,除以該目前觸碰事件的該預測偏差加上該測量偏差值之後的值,藉此獲得該增益值。
- 如申請專利範圍第3項所述的方法,其中獲得該目前觸碰事件的該修正位置的步驟包括:以該目前觸碰事件的該測量位置減去該目前觸碰事件的該預測位置之後乘上該增益值所獲得的值,加上該目前觸碰事件的該預測位置,進而獲得該目前觸碰事件的該修正位置。
- 如申請專利範圍第3項所述的方法,其中獲得該目前觸碰事件的該修正偏差的步驟包括:以1減去該增益值後的值乘上該目前觸碰事件的該預測偏差,藉此獲得該目前觸碰事件的該修正偏差。
- 如申請專利範圍第3項所述的方法,其中在依據該預測資訊與該目前觸碰事件的該測量位置,獲得該目前觸碰事件的該修正資訊的步驟之後,更包括:計算該目前觸碰事件的該修正位置與該前次觸碰事件的該修 正位置之間的位移量;以及依據該位移量,調整該測量偏差值。
- 如申請專利範圍第7項所述的方法,其中依據該位移量,調整該測量偏差值的步驟包括:當該位移量大於一門檻值時,將該預測偏差值調大;以及當該位移量小於該門檻值時,將該測量偏差值調小。
- 如申請專利範圍第7項所述的方法,其中依據該位移量,調整該測量偏差值的步驟包括:依據該位移量所位於的一預設範圍,依據該預設範圍所對應的調整值來調整該測量偏差值。
- 如申請專利範圍第3項所述的方法,其中在依據該預測資訊與該目前觸碰事件的該測量位置,獲得該目前觸碰事件的該修正資訊的步驟之後,更包括:計算該目前觸碰事件的該修正位置與該前次觸碰事件的該修正位置之間的位移量;以及依據該位移量,調整該預測偏差值。
- 如申請專利範圍第2項所述的方法,其中當該目前觸碰事件為初始所接收的觸碰事件,以該目前觸碰事件的該測量位置作為該目前觸碰事件的該預測位置。
- 如申請專利範圍第1項所述的方法,其中在獲得該目前觸碰事件的該修正資訊的步驟之後,更包括:記錄該目前觸碰事件的該修正資訊至一儲存單元;以及刪除該前次觸碰事件的該修正資訊。
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