TWI520031B - 光學式觸控系統 - Google Patents

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TWI520031B
TWI520031B TW100139038A TW100139038A TWI520031B TW I520031 B TWI520031 B TW I520031B TW 100139038 A TW100139038 A TW 100139038A TW 100139038 A TW100139038 A TW 100139038A TW I520031 B TWI520031 B TW I520031B
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蘇宗敏
林志新
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原相科技股份有限公司
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    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/042—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means

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Description

光學式觸控系統
本發明係關於一種光學式觸控系統。
在光學式觸控系統中，影像感測器擷取物件之影像，觸控系統接著分析影像中物件影像之位置，然後根據物件影像之位置和光學式觸控系統之部分幾何尺寸計算物件座標。
美國專利公告號第4,782,328號揭示一種光學式觸控螢幕系統，其包含兩感測器和處理器，其中處理器耦接兩感測器。兩感測器用於擷取在觸控螢幕區域上之物件之影像。處理器藉由分析兩感測器所產生之影像，決定出分別連接物件與兩感測器之感測線(sensing path)。處理器再根據感測路線計算出物件之位置座標。
多點觸控系統可允許使用者同時使用至少一手指與電子系統中顯示內容進行互動。透過多點觸控系統，使用者在觸控螢幕上移動至少一手指，可產生對應的手勢指令，藉此來操控顯示內容。以例言，移動單指可上或下捲動(scroll up or down)列表(list)或表格(table)，故單指移動一般被稱為(捲動姿勢)。雙指捏縮(pinch)或張開(reverse pinch)可縮小或放大顯示影像。旋轉手勢(食指繞拇指旋轉)可轉動影像。
多點觸控應用程式的設計基本概念也採用事件驅動的處理模式。計算系統捕捉到觸控的事件後，會呼叫已經註冊好的事件處理程式，產生對應該事件處理程式所設計出之的效果。
在光學式多點觸控系統中，當使用兩手指時，影像感測器產生的圖像中會包含兩手指影像。分析多個時間點產生的圖像，可決定出對應的手勢指令。當兩手指過於靠近，而在圖像上只產生一個影像。此時，觸控系統可能會誤判是單一手指，而計算座標，從而導致計算出錯誤的座標或手勢判斷錯誤。
本發明一實施例提供一種光學式觸控系統，其包含一第一影像感測裝置和一計算裝置。第一影像感測裝置可面對在一觸控表面上之一目標物之一側面。第一影像感測裝置可依序擷取一第一圖像和一第二圖像，其中第一圖像和第二圖像分別包含目標物產生一影像。計算裝置可根據第一圖像和第二圖像分別計算出擷取第一圖像時，代表目標物之一第一尺寸，和擷取第二圖像時，代表目標物之一第二尺寸。計算裝置可根據第一尺寸與第二尺寸判斷目標物是否由單一物件或兩物件所構成。
本發明另一實施例提供一種光學式觸控系統，其包含一第一影像感測裝置、一第二影像感測裝置和一計算裝置。第一影像感測裝置可面對一目標物之一側面。第一影像感測裝置可擷取一第一圖像，其中第一圖像包含目標物產生一影像。第二影像感測裝置可面對一目標物之另一側面。第二影像感測裝置可擷取一第二圖像，其中第二圖像包含目標物產生一影像。計算裝置根據第一圖像計算出代表目標物之一第一假想圓之一第一半徑、根據第二圖像計算出代表目標物之一第二假想圓之一第二半徑，和根據第一半徑與第二半徑判斷目標物是否由單一物件或兩物件所構成。
本發明另一實施例提供一種光學式觸控系統，其包含一第一影像感測裝置、一第二影像感測裝置、一第三影像感測裝置和一計算裝置。第一影像感測裝置可面對一目標物之一第一側面。第一影像感測裝置可擷取一第一圖像，其中第一圖像包含目標物產生一影像。第二影像感測裝置可面對一目標物之一第二側面。第二影像感測裝置可擷取一第二圖像，其中第二圖像包含目標物產生一影像。第三影像感測裝置可面對一目標物之一第三側面。第三影像感測裝置可擷取一第三圖像，其中第三圖像包含目標物產生一影像。計算裝置可根據第一圖像計算出代表目標物之一第一假想圓之一第一半徑、根據第二圖像計算出代表目標物之一第二假想圓之一第二半徑、根據第三圖像計算出代表目標物之一第三假想圓之一第三半徑，和根據第一半徑、第二半徑和第三半徑判斷目標物是否由單一物件或兩物件所構成。
上文已經概略地敍述本揭露之技術特徵及優點，俾使下文之本揭露詳細描述得以獲得較佳瞭解。構成本揭露之申請專利範圍標的之其它技術特徵及優點將描述於下文。本揭露所屬技術領域中具有通常知識者應可瞭解，下文揭示之概念與特定實施例可作為基礎而相當輕易地予以修改或設計其它結構或製程而實現與本揭露相同之目的。本揭露所屬技術領域中具有通常知識者亦應可瞭解，這類等效的建構並無法脫離後附之申請專利範圍所提出之本揭露的精神和範圍。
圖1顯示本發明一實施例之光學式觸控系統1之示意圖。光學式觸控系統1包含一第一影像感測裝置11、一第二影像感測裝置12，以及一計算裝置13。第一影像感測裝置11被設置以面對在觸控表面2上一感測目標物3之一側面31，而第二影像感測裝置12被設置以面對目標物3之另一側面32，使得第一影像感測裝置11和第二影像感測裝置12可以不同角度拍攝目標物3。計算裝置13耦接第一影像感測裝置11和第二影像感測裝置12，分析第一影像感測裝置11和第二影像感測裝置12所產生之圖像中目標物3產生之影像。
目標物3在觸控表面2上活動，產生相應的觸發事件(touch events)。目標物3在第一影像感測裝置11和第二影像感測裝置12產生之圖像中形成一影像。目標物3可由單一物件所構成。目標物3也可由至少兩物件所構成，其中兩物件可彼此靠近或分開。物件可為觸控筆、手指或其他可用於光學式觸控系統1上作為輸入用之工具。
在一實施例中，觸控表面2可約呈矩形，第一影像感測裝置11和第二影像感測裝置12分別鄰設於觸控表面2相鄰兩角落，其感測面面向觸控表面2上之範圍。在一實施例中，光學式觸控系統1可進一步包含至少一投光元件(light projecting members)14。至少一投光元件14可鄰設於觸控表面2之邊緣。投光元件14可包含反光件或主動發光裝置。投光元件14可包含複數個主動發光元件，例如：發光二極體。投光元件14也可包含導光體(light guide)和主動發光元件之組合。
圖2顯示本發明一實施例之計算裝置13之示意圖。參照圖2所示，計算裝置13可包含一處理器131、一記憶體132和一輸出入介面133。處理器131、一記憶體132和一輸出入介面133可耦接。輸出入介面133可耦接第一影像感測裝置11和第二影像感測裝置12，藉此計算裝置13可獲取第一影像感測裝置11和第二影像感測裝置12所產生之圖像。記憶體132可儲存處理器131所要執行的程式指令和運算所需資料。記憶體132可包含動態隨機存取記憶體。
參照圖1、圖3與圖4所示，當目標物3在觸控表面2上時，第一影像感測裝置11可產生一圖像4，其中圖像4包含目標物3產生之一影像41；而第二影像感測裝置12可產生一圖像5，其中圖像5包含目標物3產生之一影像51。
計算裝置13可分析圖像4，以獲得在第一影像感測裝置11觀測下，代表目標物3之一第一尺寸。在一實施例中，第一尺寸可為圖像4上目標物3產生之影像41之寬度42。在另一實施例中，第一尺寸也可為根據圖像4之影像41，計算所得之一假想圓33之半徑(R1)，其中假想圓33與視覺分割線(vision lines)34和35可相切。視覺分割線34或35係分隔明、暗區域之假想線，各視覺分割線34或35可對應圖像4之影像41之一邊界。根據影像41之邊界在圖像4上之位置和第一影像感測裝置11成像焦點之座標，可計算對應之視覺分割線34或35。假想圓33之半徑(R1)可藉由計算目標物3之一代表座標(x1,y1)至視覺分割線34或35之距離而得。代表座標(x1,y1)可藉由計算從第一影像感測裝置11朝目標物3之中心延伸之觀察線(viewing line)21與從第二影像感測裝置12朝目標物3之中心延伸之觀察線(viewing line)22之交點而得，其中觀察線21可藉由第一影像感測裝置11獲得之影像4計算，而觀察線22可藉由第二影像感測裝置12所獲得之影像5計算。代表座標(x1,y1)之計算可參考美國專利公告號第4,782,328號揭示之方法，但本發明不以該方法為限。
類似地，計算裝置13可分析圖像5，以獲得在第二影像感測裝置12代表目標物3之一第二尺寸。在一實施例中，第二尺寸可為圖像5上目標物3產生之影像51之寬度43。在另一實施例中，第二尺寸也可為根據圖像5之影像51，計算所得之一假想圓40之半徑(R2)，其中假想圓40與視覺分割線38和39可相切。根據影像51之邊界在圖像5上之位置和第二影像感測裝置12成像焦點之座標，可計算對應之視覺分割線38或39。假想圓40之半徑(R2)可藉由計算目標物3之一代表座標(x1,y1)至視覺分割線38或39之距離而得。
在本發明之一方面，光學式觸控系統可根據不同時間點上目標物之代表尺寸的變化，判斷目標物是否做出手勢動作。
圖6與圖7分別顯示本發明一實施例之目標物3在觸控表面2上於不同時間點之狀態示意圖。參照圖6與圖7所示，在時間T時，目標物3可處在如圖6所示之狀態。計算裝置13根據第一影像感測裝置11在時間T時擷取之影像，計算出代表目標物3之假想圓之半徑(R1)。類似地，計算裝置13也可根據第二影像感測裝置12在時間T時擷取之影像，計算出代表目標物3之另一假想圓之半徑(R2)。
在時間T+N時，目標物3可處在如圖7所示之狀態。計算裝置13根據第一影像感測裝置11在時間T+N時擷取之影像，計算出代表目標物3之假想圓之半徑(R1')。類似地，計算裝置13也可根據第二影像感測裝置12在時間T+N時擷取之影像，計算出代表目標物3之另一假想圓之半徑(R2')。
計算裝置13計算在時間T+N時計算而得之半徑(R1')與在時間T時計算而得之半徑(R1)之間之比值(R1'/R1)，以及計算時間T+N時計算而得之半徑(R2')與在時間T時計算而得之半徑(R2)之間之比值(R2'/R2)。計算裝置13然後比較比值(R1'/R1)與一門檻值，以及比較比值(R2'/R2)與一門檻值。當比值(R1'/R1)小於該門檻值(Th1)及/或比值(R2'/R2)小於該門檻值，目標物3會被視為是由單一物件所構成，此時計算裝置13會輸出目標物3之座標。
在另一實施例中，計算裝置13會計算第一影像感測裝置11在時間T+N時所獲取的圖像中目標物3產生之影像之寬度(L1')與在時間T時所獲取的圖像中目標物3產生之影像之寬度(L1)間之比值(L1'/L1)，以及計算第二影像感測裝置12在時間T+N時所獲取的圖像中目標物3產生之影像之寬度(L2')與在時間T時所獲取的圖像中目標物3產生之影像之寬度(L2)間之比值(L2'/L2)。然後將兩比值((L1'/L1)和(L2'/L2))與一門檻值比較，當任一比值小於該門檻值或兩比值均小於該門檻值，則輸出目標物3之座標。
在一實施例中，當在影像之寬度(L1、L1'、L2和L2')符合下列式子(1)時，則目標物3會被視為是由單一物件所構成，而計算裝置13會輸出目標物3之座標。
其中，max(L1,L1')表(L1,L1')兩者中最大者；max(L2,L2')表(L2,L2')兩者中最大者；min(L1,L1')表(L1,L1')兩者中最小者；min(L2,L2')表(L2,L2')兩者中最小者；而Th1為一預定門檻值。
在另一實施例中，當在時間T+N時計算而得之半徑(R1'和R2')符合下列式子(2)之條件時，目標物3會被視為單一物件。
其中，max(R1',R2')表(R1',R2')兩者中最大者；min(R1',R2')表(R1',R2')兩者中最小者；Th2為一預定門檻值。
特而言之，時間T+N所取得之圖像係指在時間T後，經一取樣時間N後而取得的圖像。
圖8顯示在本發明另一實施例中目標物3在觸控表面2上之狀態示意圖。參照圖6與圖8所示，在另一實施例中，目標物3在觸控表面2上從時間T之圖6所顯示之狀態改變為時間T+N之圖8所顯示之狀態。在時間T時，計算裝置13根據第一影像感測裝置11在時間T時擷取之影像，計算出代表目標物3之假想圓之半徑(R1)。類似地，計算裝置13也可根據第二影像感測裝置12在時間T時擷取之影像，計算出代表目標物3之另一假想圓之半徑(R2)。
在時間T+N時，計算裝置13根據第一影像感測裝置11在時間T+N時擷取之影像，計算出代表目標物3之假想圓之半徑(R1")。類似地，計算裝置13也可根據第二影像感測裝置12在時間T+N時擷取之影像，計算出代表目標物3之另一假想圓之半徑(R2")。
計算裝置13計算在時間T+N時計算而得之半徑(R1")與在時間T時計算而得之半徑(R1)之間之比值(R1"/R1)，以及計算時間T+N時計算而得之半徑(R2")與在時間T時計算而得之半徑(R2)之間之比值(R2"/R2)。計算裝置13比較比值(R1"/R1)與一門檻值，以及比較比值(R2"/R2)與一門檻值。當比值(R1"/R1)小於該門檻值及比值(R2"/R2)大於該門檻值、比值(R1"/R1)大於該門檻值及比值(R2"/R2)小於該門檻值或比值(R1"/R1)大於該門檻值及比值(R2"/R2)大於該門檻值時，目標物3會被視為是由兩物件3a和3b所構成，從而計算裝置13會計算兩物件3a和3b之座標或分析目標物3之手勢。
在一實施例中，當在時間T+N時計算而得之半徑(R1"和R2")符合下列式子(3)之條件時，目標物3也會被視為由兩物件。
其中，Th3為一預定門檻值。
在一實施例中，當在時間T+N時計算而得之半徑(R1"和R2")與在時間T時計算而得之半徑(R1和R2)符合下列式子(4)之條件時，目標物3也可被視為由兩物件所構成。
max(R 1"-R 1,R 2"-R 2)>Th4,　(4)
其中Th4為一預定門檻值。
在一實施例中，當在時間T+N時計算而得之半徑(R1"和R2")符合下列式子(5)之條件時，目標物3亦可能由兩物件所構成。
max(R 1",R 2")>Th5,　(5)
其中，Th5為一預定門檻值。
在另一實施例中，第一影像感測裝置11在時間T時獲取如圖9所示之圖像9，其中圖像9包含目標物3產生之一影像91。第二影像感測裝置12在時間T時獲取如圖11所示之圖像110，其中圖像110包含目標物3產生之一影像111。第一影像感測裝置11在時間T+N時獲取如圖10所示之圖像10，其中圖像10包含目標物3產生之一影像101。第二影像感測裝置12在時間T+N時獲取如圖12所示之圖像120，其中圖像120包含目標物3產生之一影像121。計算裝置13計算影像101之寬度L1'與影像91之寬度L1與之比值(L1'/L1)，以及計算影像121之寬度L2'與影像111之寬度L2與之比值(L2'/L2)。在一實施例中，當比值(L2'/L2)或比值(L1'/L1)大於一門檻值時，目標物3包含兩物件3a和3b。在一實施例中，當比值(L2'/L2)和比值(L1'/L1)均大於一門檻值時，目標物3包含兩物件3a和3b。
在一實施例中，如圖9至圖12所示，目標物3包含兩物件3a和3b時，由於兩物件3a和3b彼此靠近，因此在圖像9、10、110和120中產生的影像91、101、111和121為重疊影像，其中兩虛線間係重疊部分。
在一實施例中，當寬度(L1'和L2')與寬度(L1和L2)符合下列式子(6)之條件時，目標物3也可被視為由兩物件所構成。
max(L 1'-L 1,L 2'-L 2)>Th6,　(6)
其中，Th6為一預定門檻值。
在一實施例中，當寬度(L1'和L2')與寬度(L1和L2)符合下列式子(7)之任一條件時，目標物3也可被視為由兩物件所構成。
其中，Th7和Th8為預定門檻值。
在一些情形下，根據同一時間所獲得的複數張圖像，亦可判斷目標物3是由單一物件或多物件所組成。
圖13顯示發明另一實施例之目標物3在觸控表面2上之狀態示意圖。參照圖13所示，第一影像感測裝置11在時間T時取得一圖像，計算裝置13根據該圖像計算假想圓135之半徑(R7)。第二影像感測裝置12在時間T時也取得一圖像，計算裝置13根據該圖像計算假想圓136之半徑(R8)。計算裝置13找出半徑(R7)和半徑(R8)之間之最大值，以及找出半徑(R7)和半徑(R8)之間之最小值，然後計算最大值與最小值之比值(最大值/最小值)。當比值(最大值/最小值)小於一門檻值時，目標物3被視為由單一物件所構成。當比值(最大值/最小值)大於一門檻值時，目標物3被視為由兩物件所構成。
在另一實施例中，半徑(R7)和半徑(R8)之間之最大值大於一門檻值時，目標物3也會被視為由兩物件所構成。
本發明之一方面是根據目標物的形狀，判斷目標物是由單一物件構成或多物件構成。若目標物是由單一物件所構成且其形狀是橫截面尺寸實質相同時，當從多角度觀察此目標物以計算目標物之尺寸時，可計算得類似尺寸。當目標物是由多物件所構成時，目標物之形狀便不再是橫截面尺寸實質相同，因為在某些角度下可觀察到一物件，而在某些角度下可觀察到多物件。在此情況下，可計算出有明顯差異之尺寸。
本發明之另一方面是根據不同時間觀察目標物的形狀的變化，判斷目標物是由單一物件構成或多物件構成。當目標物是由多物件所構成時，且多物件在進行手勢動作，雖然在一時間點上受物件彼此遮蔽的影響而僅觀察到一物件，但隨物件的移動而能觀察到多物件。在此情況下，可計算出在不同時間點上有明顯差異之尺寸。
圖14顯示本發明另一實施例之光學式觸控系統6之示意圖。參照圖13所示，光學式觸控系統6包含一第一影像感測裝置11、一第二影像感測裝置12、一第三影像感測裝置63，以及一計算裝置13。第一影像感測裝置11面對一目標物7之一第一側面73。第二影像感測裝置12面對一目標物7之一第二側面74。第三影像感測裝置63面對一目標物7之一第三側面75。由於第一影像感測裝置11、第二影像感測裝置12和第三影像感測裝置63朝向目標物7之不同側面，故可獲得目標物7在不同方向上的影像。
計算裝置13可根據第一影像感測裝置11產生之圖像中之影像，計算出代表目標物7之一假想圓之半徑(R11)。計算裝置13可根據第二影像感測裝置12產生之圖像中之影像，計算出代表目標物7之一假想圓之半徑(R12)。計算裝置13可根據第三影像感測裝置63產生之圖像中之影像，計算出代表目標物7之一假想圓之半徑(R13)。計算裝置13另可找出半徑(R11、R12和R13)中一最大者及一最小者，計算最大者與最小者之比值(最大者/最小者)，比較比值與一門檻值。當比值小於門檻值時，目標物7可被視為由單一物件所構成。當比值大於門檻值時，目標物7可被視為由兩物件所構成。
在另一實施例中，計算裝置13會比較最大值與一門檻值。當最大值大於該門檻值時，計算裝置13會將目標物7視為由兩做手勢之物件所組成。
特而言之，在圖14之實施例中，雖然目標物7由兩物件7a和7b組成而具有類似橢圓形狀，但是兩物件7a和7b橫向排列，因此第一影像感測裝置11產生之圖像中之影像與第二影像感測裝置12產生之圖像中之影像之寬度類似，故獲得之假想圓之半徑(R11)與假想圓之半徑(R12)相當。顯然，根據第一影像感測裝置11產生之圖像中之影像與第二影像感測裝置12產生之圖像中之影像，是無法正確判斷出目標物7是由兩物件7a和7b所構成；而另增設第三影像感測裝置63，並安排第一影像感測裝置11、第二影像感測裝置12和第三影像感測裝置63在適當位置，以顯露目標物具有不同尺寸之部分，可降低使用兩影像感測裝置誤判之情況。
圖15A和圖15B顯示一流程圖，其例示本發明一實施例之多點觸控之判斷方法之步驟。參照圖15A和圖15B所示，在步驟S1501中，兩影像感測裝置依序分別擷取一第一組之兩圖像與一第二組之兩圖像。
在步驟S1502中，判斷兩組圖像中遮斷點的數目是否皆為1。若否，則進入步驟S1503，計算多點觸控座標；若是，則進入步驟S1504。
在步驟S1504中，根據第一組圖像再次判斷是否為多點觸控輸入。如是，則進入步驟S1503，計算多點觸控座標；若否，則進入步驟S1505。
在步驟S1505中，根據第二組之兩圖像，分別計算目標物尺寸R1'與R2'，其中尺寸R1'與R2'可為根據兩圖像中之影像計算出假想圓之半徑。
在步驟S1506中，再次根據第一組圖像判斷是否為單點觸控輸入。如是，則進入步驟S1507，否則進入步驟S1508。
在步驟S1507中，根據第一組之兩圖像，分別計算目標物尺寸R1與R2，其中尺寸R1與R2可為根據兩圖像中之影像計算出假想圓之半徑。
在步驟S1509中，根據下列條件(1)~(4)之任一者，決定計算單點座標或計算多點座標。
(1)　比值(R1'/R1)與比值(R2'/R2)之任一者是否大於一門檻值1？若是，則進入步驟S1511，計算多點座標，否則進入步驟S1510，計算單點座標；
(2)　差值(R1'-R1)與差值(R2'-R2)之任一者是否大於一門檻值2？若是，則進入步驟S1511，計算多點座標，否則進入步驟S1510，計算單點座標；
(3)　max(R1',R2')與min(R1',R2')之比值是否大於一門檻值3？若是，則進入步驟S1511，計算多點座標，否則進入步驟S1510，計算單點座標；以及
(4)　max(R1',R2')是否大於一門檻值4？若是，則進入步驟S1511，計算多點座標，否則進入步驟S1510，計算單點座標。
在步驟S1508中，若根據第一組之兩圖像，分別計算目標物尺寸R1與R2，其中尺寸R1與R2可為根據兩圖像中之影像計算出假想圓之半徑。
在步驟S1512中，比值(R1/R2)或比值(R2/R1)之任一者是否大於門檻值3？若是，則進入步驟S1511，計算多點座標；否則進入步驟S1510，計算單點座標。或者，R1與R2中是否有任一值大於一門檻值4？若是，則進入步驟S1511，計算多點座標；否則進入步驟S1510，計算單點座標。
圖16顯示一流程圖，其例示本發明另一實施例之多點觸控之判斷方法之步驟。參照圖16所示，在步驟S1601中，兩影像感測裝置依序分別擷取一第一組之兩圖像與一第二組之兩圖像。
在步驟S1602中，判斷兩組圖像中遮斷點的數目是否皆為1。若否，則進入步驟S1603，計算多點觸控座標。若是，則進入步驟S1604。
在步驟S1604中，根據第一組圖像判斷是否為多點觸控輸入。如是，則進入步驟S1603，計算多點觸控座標。若否，則進入步驟S1605。
在步驟S1605中，計算第二組之兩圖像之遮斷點寬度R1'與R2'。
在步驟S1606中，計算第一組之兩圖像之遮斷點寬度R1與R2。
在步驟S1607中，比較R1'是否大於R1？與R2'是否大於R2？若否，則進入步驟S1610，計算單點觸控座標；若是，則進入步驟S1608。
在步驟S1608中，比值(R1'/R1)與比值(R2'/R2)之任一者是否大於一門檻值5？或差值(R1'-R1)與差值(R2'-R2)之任一者是否大於一門檻值6？若是，則進入步驟S1609，計算多點觸控座標；若否，則進入步驟S1610，計算單點觸控座標。
圖17A和圖17B顯示一流程圖，其例示本發明另一實施例之多點觸控之判斷方法之步驟。參照圖17A和圖17B所示，在步驟S1701中，三影像感測裝置分別依序擷取一第一組之三圖像和一第二組之三圖像。
在步驟S1702中，判斷兩組圖像中遮斷點的數目是否皆為1。若否，則進入步驟S1703，計算多點觸控座標。若是，則進入步驟S1704。
在步驟S1704中，根據第一組圖像判斷是否為多點觸控輸入。如是，則進入步驟S1703，計算多點觸控座標。若否，則進入步驟S1705。
在步驟S1705中，根據第二組之三圖像，分別計算目標物尺寸R1'、R2'與R3'，其中尺寸R1'、R2'與R3'可為根據三圖像中之影像計算出假想圓之半徑。
在步驟S1706中，再次根據第一組圖像判斷是否為單點觸控輸入。如是，則進入步驟S1707，否則進入步驟S1708。
在步驟S1707中，根據第一組之三圖像，分別計算目標物尺寸R1、R2與R3，其中尺寸R1、R2與R3可為根據三圖像中之影像計算出假想圓之半徑。
在步驟S1709中，根據下列條件(1)~(4)之任一者，決定計算單點座標或計算多點座標。
(1)　比值(R1'/R1)、比值(R2'/R2)和比值(R3'/R3)之任一者是否大於一門檻值1？若是，則進入步驟S1711，計算多點座標，否則進入步驟S1710計算單點座標；
(2)　差值(R1'-R1)、差值(R2'-R2)與差值(R3'-R3)之任一者是否大於一門檻值2？若是，則進入步驟S1711，計算多點座標，否則進入步驟S1710，計算單點座標；
(3)　max(R1,R2,R3)與min(R1,R2,R3)之比值是否大於一門檻值3？若是，則進入步驟S1711，計算多點座標，否則進入步驟S1710，計算單點座標；以及
(4)　max(R1,R2,R3)是否大於一門檻值4？若是，則進入步驟S1711，計算多點座標，否則進入步驟S1710，計算單點座標。
在步驟S1708中，根據第一組之三圖像，分別計算目標物尺寸R1、R2與R3，其中尺寸R1、R2與R3可為根據三圖像中之影像計算出假想圓之半徑。
在步驟S1712中，max(R1,R2,R3)與min(R1,R2,R3)之比值是否大於一門檻值3？或max(R1,R2,R3)是否大於一門檻值4？若是，則進入步驟S1711，計算多點座標；否則進入步驟S1710，計算單點座標。
本發明實施例之光學式觸控系統可藉由比較在不同時間下目標物之尺寸或在不同角度下目標物之尺寸，決定目標物是由單一物件或多物件所構成，以避免將單點觸控錯認為多點觸控，而計算出錯誤座標。
本揭露之技術內容及技術特點已揭示如上，然而熟悉本項技術之人士仍可能基於本揭露之教示及揭示而作種種不背離本揭露精神之替換及修飾。因此，本揭露之保護範圍應不限於實施例所揭示者，而應包括各種不背離本揭露之替換及修飾，並為以下之申請專利範圍所涵蓋。
1．．．光學式觸控系統
2．．．觸控表面
3．．．目標物
3a．．．物件
3b．．．物件
4．．．圖像
5．．．圖像
6．．．光學式觸控系統
7．．．目標物
7a．．．物件
7b．．．物件
9．．．圖像
10．．．圖像
11．．．第一影像感測裝置
12．．．第二影像感測裝置
13．．．計算裝置
14．．．投光元件
21．．．觀察線
22．．．觀察線
31．．．側面
32．．．側面
33．．．假想圓
34．．．視覺分割線
35．．．視覺分割線
38．．．視覺分割線
39．．．視覺分割線
40．．．假想圓
41．．．影像
42．．．寬度
43．．．寬度
51．．．影像
63．．．第三影像感測裝置
73．．．第一側面
74．．．第二側面
75．．．第三側面
91．．．影像
101．．．影像
110．．．圖像
111．．．影像
120．．．圖像
121．．．影像
131．．．處理器
132．．．記憶體
133．．．輸出入介面
135．．．假想圓
136．．．假想圓
L1、L2、L1'、L2'．．．寬度
R1、R2、R7、R8．．．半徑
R1'、R2'、R1"、R2"．．．半徑
R11、R12、R13．．．半徑
x1、y1．．．座標
S1501~S1512．．．流程步驟
S1601~S1610．．．流程步驟
S1701~S1712．．．流程步驟
圖1顯示本發明一實施例之光學式觸控系統之示意圖；
圖2顯示本發明一實施例之計算裝置之示意圖；
圖3顯示本發明一實施例之光學式觸控系統之觸控表面和目標物之尺寸計算方法之示意圖；
圖4顯示本發明一實施例之第一影像感測裝置產生之圖像之示意圖；
圖5顯示本發明一實施例之第二影像感測裝置產生之圖像之示意圖；
圖6與圖7分別顯示本發明一實施例之目標物在觸控表面上於不同時間點之狀態示意圖；
圖8顯示在本發明另一實施例中目標物在觸控表面上之狀態示意圖；
圖9與圖10顯示在本發明一實施例中一影像感測裝置不同時間擷取之圖像之示意圖；
圖11與圖12顯示在本發明一實施例中另一影像感測裝置不同時間擷取之圖像之示意圖；
圖13顯示發明另一實施例之目標物在觸控表面上之狀態示意圖；
圖14顯示本發明另一實施例之光學式觸控系統之示意圖；
圖15A與15B顯示一流程圖，其例示本發明一實施例之多點觸控之判斷方法之步驟；
圖16顯示一流程圖，其例示本發明另一實施例之多點觸控之判斷方法之步驟；以及
圖17A與圖17B顯示一流程圖，其例示本發明另一實施例之多點觸控之判斷方法之步驟。
1．．．光學式觸控系統
2．．．觸控表面
3．．．目標物
11．．．第一影像感測裝置
12．．．第二影像感測裝置
13．．．計算裝置
21．．．觀察線
22．．．觀察線
33．．．假想圓
34．．．視覺分割線
35．．．視覺分割線
38．．．視覺分割線
39．．．視覺分割線
40．．．假想圓
R1、R2．．．半徑
x1、y1．．．座標

Claims (19)

  1. 一種光學式觸控系統，包含：一第一影像感測裝置，面對在一觸控表面上之一目標物之一側面，且依序擷取一第一圖像和一第二圖像，該第一圖像和該第二圖像分別包含該目標物產生一影像；一計算裝置，根據該第一圖像和該第二圖像，分別計算出擷取該第一圖像時，代表該目標物之一第一尺寸，及擷取該第二圖像時，代表該目標物之一第二尺寸；以及一第二影像感測裝置，面對該目標物之另一側面，且依序擷取一第三圖像和一第四圖像，該第三圖像和該第四圖像分別包含該目標物產生一影像，其中該計算裝置根據分別計算出擷取該第三圖像時，代表該目標物之一第三尺寸，及擷取該第四圖像時，代表該目標物之一第四尺寸；其中，該計算裝置根據該第一尺寸與該第二尺寸判斷該目標物是否由單一物件或兩物件所構成，或者該計算裝置根據該第三尺寸與該第四尺寸判斷該目標物是否由單一物件或兩物件所構成。
  2. 根據請求項1所述之光學式觸控系統，其中該計算裝置計算該第一尺寸和該第二尺寸之比值，以及比較該比值與一門檻值。
  3. 根據請求項1所述之光學式觸控系統，其中該計算裝置比較該第一尺寸與該第二尺寸。
  4. 根據請求項1所述之光學式觸控系統，其中該計算裝置計算該第一尺寸和該第二尺寸之一第一比值，以及比較該第 一比值與一門檻值；及該計算裝置計算該第三尺寸和該第四尺寸之一第二比值，和比較該第二比值與一門檻值。
  5. 根據請求項4所述之光學式觸控系統，其中該計算裝置比較該第一尺寸與該第二尺寸，和比較該第三尺寸與該第四尺寸。
  6. 根據請求項1所述之光學式觸控系統，其中該計算裝置計算該第二尺寸與該第一尺寸間之一第一差值和該第四尺寸與該第三尺寸間之一第二差值，以及比較該第一差值和該第二差值中最大者與一門檻值。
  7. 根據請求項6所述之光學式觸控系統，其中該計算裝置比較該第一尺寸與該第二尺寸，和比較該第三尺寸與該第四尺寸。
  8. 根據請求項1所述之光學式觸控系統，其中該計算裝置計算該第二尺寸和該第四尺寸中較大者與該第二尺寸和該第四尺寸中較小者之比值，以及比較該比值與一門檻值。
  9. 根據請求項1所述之光學式觸控系統，其中該計算裝置比較該第二尺寸和該第四尺寸中較大者與一門檻值。
  10. 根據請求項1所述之光學式觸控系統，其中該第三尺寸與該第四尺寸分別為該第三圖像和該第四圖像中之該些影像之寬度。
  11. 根據請求項1所述之光學式觸控系統，其中該第三尺寸與該第四尺寸分別為代表該目標物之該另一側面之一尺寸之一假想圓之半徑。
  12. 根據請求項1所述之光學式觸控系統，其中該第一尺寸與 該第二尺寸分別為該第一圖像和該第二圖像中之該些影像之寬度。
  13. 根據請求項1所述之光學式觸控系統，其中該第一尺寸與該第二尺寸分別為代表該目標物之該另一側面之一尺寸之一假想圓之半徑。
  14. 一種光學式觸控系統，包含：一第一影像感測裝置，面對一目標物之一側面，且擷取一第一圖像，該第一圖像包含該目標物產生一影像；一第二影像感測裝置，面對一目標物之另一側面，且擷取一第二圖像，該第二圖像包含該目標物產生一影像；以及一計算裝置，根據該第一圖像計算出代表該目標物之一第一假想圓之一第一半徑、根據該第二圖像計算出代表該目標物之一第二假想圓之一第二半徑，和根據該第一半徑與該第二半徑判斷該目標物是否由單一物件或兩物件所構成。
  15. 根據請求項14所述之光學式觸控系統，其中該計算裝置計算該第一半徑和該第二半徑中較大者與該第一半徑和該第二半徑中較小者之比值，以及比較該比值與一門檻值。
  16. 根據請求項14所述之光學式觸控系統，其中該計算裝置比較該第一半徑和該第二半徑中較大者與一門檻值。
  17. 一種光學式觸控系統，包含：一第一影像感測裝置，面對一目標物之一第一側面，且擷取一第一圖像，該第一圖像包含該目標物產生一影 像；一第二影像感測裝置，面對一目標物之一第二側面，且擷取一第二圖像，該第二圖像包含該目標物產生一影像；一第三影像感測裝置，面對一目標物之一第三側面，且擷取一第三圖像，該第三圖像包含該目標物產生一影像；以及一計算裝置，根據該第一圖像計算出代表該目標物之一第一假想圓之一第一半徑、根據該第二圖像計算出代表該目標物之一第二假想圓之一第二半徑、根據該第三圖像計算出代表該目標物之一第三假想圓之一第三半徑，和根據該第一半徑、該第二半徑和該第三半徑判斷該目標物是否由單一物件或兩物件所構成。
  18. 根據請求項17所述之光學式觸控系統，其中該計算裝置計算該第一半徑、該第二半徑和該第三半徑中較大者與該第一半徑、該第二半徑和該第三半徑中較小者之比值，以及比較該比值與一門檻值。
  19. 根據請求項17所述之光學式觸控系統，其中該計算裝置比較該第一半徑、該第二半徑和該第三半徑中較大者與一門檻值。
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