TWI536221B - 觸控裝置及其座標校正方法 - Google Patents

Description

觸控裝置及其座標校正方法

本發明是有關於一種觸控系統，且特別是有關於一種觸控裝置及其座標校正方法。

近年來觸控式的電子產品由於操作方便且直覺性高，因此深受消費者喜愛而已逐漸成為市場上的主流趨勢。目前主要的觸控面板依照構造和感測形式的不同可區分為：電阻式觸控面板、電容式觸控面板、音波式觸控面板、光學式觸控面板、電磁式觸控面板等。其中，光學式觸控面板由於具有成本低、準確度佳等優點，在競爭的市場中更具有優勢，目前也已成為大尺寸觸控螢幕的主要選擇。

光學式觸控面板是利用在螢幕的邊緣設置多個光學鏡頭，用以拍攝使用者手指在螢幕上操作的影像，而分析所拍攝影像中因手指遮斷光線所產生之陰影的位置，可得出手指觸碰點與光學鏡頭之間的相對角度，最後再根據已知光學鏡頭之間的距離，結合三角定位法即可計算出觸碰點對應的系統位置。然而， 光學式觸控面板會因為光學鏡頭的位置偏差而產生觸碰位置與系統位置不相符的問題。

本發明提供一種座標校正方法，可減少觸控裝置轉換觸碰位置為系統位置的誤差。

本發明的座標校正方法，適用於一觸控裝置。座標校正方法包括下列步驟。藉由偵測使用者在校正區塊中的多個校正觸碰，計算校正區塊的變形誤差量。判斷變形誤差量是否大於預設閾值。若變形誤差量大於預設閾值，將校正區塊切割為多個，並且重新藉由偵測使用者在多個切割後校正區塊各自的校正觸碰，來計算每一個切割後校正區塊的變形誤差量。若變形誤差量小於或等於預設閾值，取得校正區塊的校正參數組，以基於該校正參數組來對該使用者後續的觸碰行為進行校正。

在本發明的一實施例中，上述藉由偵測使用者在校正區塊中的校正觸碰，計算校正區塊的變形誤差量的步驟包括：藉由偵測使用者在校正區塊中的校正觸碰，而獲得多個校正座標位置；以及藉由分別比對這些校正座標位置與多個預設座標位置，來計算變形誤差量，其中校正區塊是由上述預設座標位置所圍成的區塊。

在本發明的一實施例中，上述變形誤差量包括第一誤差程度值與第二誤差程度值，該校正參數組包括多個第一偏差值與 多個第二偏差值。上述藉由分別比對上述校正座標位置與上述預設座標位置，來計算變形誤差量的步驟包括：分別計算上述校正座標位置與上述預設座標位置在第一方向上的第一偏差值。分別計算上述校正座標位置與上述預設座標位置在第二方向上的第二偏差值。基於上述第一偏差值獲得第一誤差程度值。基於上述第二偏差值獲得第二誤差程度值。

在本發明的一實施例中，上述校正區塊為矩形，校正觸碰位於校正區塊的4個角，預設座標位置為校正區塊的4個角的位置。在此，以△X1~△X4分別代表校正座標位置與預設座標位置在第一方向上的第一偏差值，△Y1~△Y4分別代表校正座標位置與預設座標位置在第二方向上的第二偏差值。第一誤差程度值Diff_X與第二誤差程度值Diff_Y的計算式分別如下所示：Diff_X=|△X1-△X2|+|△X1-△X3|+|△X1-△X4|+|△X2-△X3|+|△X2-△X4|+|△X3-△X4|；Diff_Y=|△Y1-△Y2|+|△Y1-△Y3|+|△Y1-△Y4|+|△Y2-△Y3|+|△Y2-△Y4|+|△Y3-△Y4|。

在本發明的一實施例中，上述預設閾值包括第一閾值與第二閾值。而判斷變形誤差量是否大於預設閾值的步驟包括：判斷第一誤差程度值是否大於第一閾值；以及判斷第二誤差程度值是否大於第二閾值。若第一誤差程度值大於第一閾值或第二誤差程度值大於第二閾值，將校正區塊切割為多個。

在本發明的一實施例中，若變形誤差量大於預設閾值， 更包括：(a)將校正區塊切割為M×N個，而獲得上述切割後校正區塊；以及(b)重新藉由偵測使用者在每一個切割後校正區塊的校正觸碰，來計算每一個切割後校正區塊的變形誤差量。在變形誤差量大於預設閾值的情況下重複執行上述步驟(a)~(b)，直到每一個切割後校正區塊的變形誤差量小於或等於預設閾值。

在本發明的一實施例中，上述座標校正方法更包括藉由 偵測使用者的觸碰行為，獲得觸碰行為的系統座標位置，其中系統座標位置位於上述校正區塊及上述切割後校正區塊其中之一座落區塊；取得座落區塊對應的校正參數組；以及以校正參數組來校正系統座標位置。

在本發明的一實施例中，上述校正系統座標位置的步驟 更包括：基於系統座標位置與其所位於的座落區塊的多個邊的距離，獲得多個權重值；以及依據系統座標位置所位於的座落區塊的校正參數組以及權重值，校正系統座標位置。

在本發明的一實施例中，上述基於系統座標位置與其所 位於的座落區塊的邊的距離，獲得權重值的步驟包括：計算系統座標位置與在第一方向上相對的兩個邊的距離比；計算系統座標位置在第二方向上與另外相對的兩個邊的距離比；以及依據上述距離比來決定權重值。

在本發明的一實施例中，上述系統座標位置為(Tx,Ty)，而校正後的座標位置為(Tx+△X,Ty+△Y)。在此，系統座標位置與在該第一方向上相對的兩個邊的距離比為W1x：W3x以及 W2x：W4x。而系統座標位置與在第二方向上另外相對的兩個邊的距離比為W1y：W2y以及W3y：W4y，其中W1x+W3x=1，W2x+W4x=1；且W1y+W2y=1，W3y+W4y=1。而△X與△Y的計算式為△X=[(△X1×W3x+△X3×W1x)×W2y]+[(△X2×W4x+△X4×W2x)×W1y]；△Y=[(△Y1×W2y+△Y2×W1y)×W3y]+[(△Y3×W4y+△Y4×W3y)×W1x]。

在本發明的一實施例中，上述藉由分別比對校正座標位置與預設座標位置，來計算變形誤差量的步驟包括：依據校正座標位置，計算第一面積；依據預設座標位置，計算第二面積；計算第一面積與第二面積的絕對差值，而以絕對差值作為變形誤差量。

在本發明的一實施例中，上述校正區塊為矩形，而在藉由偵測使用者在校正區塊中的校正觸碰之前更包括：切割顯示畫面為M×N個校正區塊，以分別計算每一個校正區塊的變形誤差量。

本發明的觸控裝置包括顯示單元、擷取單元以及控制單元。擷取單元用以擷取顯示單元前方的觸控物件的影像。控制單元耦接擷取單元。控制單元包括位置偵測模組、校正計算模組以及位置校正模組。藉由位置偵測模組、校正計算模組以及位置校正模組來完成上述座標校正方法。

基於上述，透過將顯示畫面切割為多個校正區塊，可降 低校正區塊的變形程度，進而提高校正後位置的精確度。

為讓本發明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‧‧‧顯示單元

120、130‧‧‧取像單元

140‧‧‧控制單元

310‧‧‧位置偵測模組

320‧‧‧校正計算模組

330‧‧‧位置校正模組

S405~S420‧‧‧座標校正方法各步驟

S705~S725‧‧‧計算變形誤差量的方法各步驟

S805~S820‧‧‧另一計算變形誤差量的方法各步驟

S902~S915‧‧‧操作程序中的座標校正方法各步驟

A1、A1-1~A1-4‧‧‧校正區塊

L1‧‧‧顯示位置

L2、Q1‧‧‧觸碰位置

L3、Q2、T‧‧‧系統座標位置

P1~P4、P1-1~P1-9‧‧‧預設座標位置(校正點)

S1~S4‧‧‧校正座標位置

△X1~△X4‧‧‧第一偏差值

△Y1~△Y4‧‧‧第二偏差值

W1x~W4x、W1y~W4y‧‧‧權重值

圖1是依照本發明一實施例的觸控裝置的示意圖。

圖2是依照本發明一實施例的觸碰位置與系統座標位置的示意圖。

圖3是依照本發明一實施例的控制單元的方塊圖。

圖4是依照本發明一實施例的座標校正方法的流程圖。

圖5是依照本發明一實施例的校正區塊與校正點的示意圖。

圖6是依照本發明一實施例的校正區塊切割為多個的示意圖。

圖7是依照本發明一實施例的計算變形誤差量的方法流程圖。

圖8是依照本發明另一實施例的計算變形誤差量的方法流程圖。

圖9是依照本發明一實施例的操作程序中的座標校正方法的流程圖。

圖10是依照本發明一實施例的距離比計算的示意圖。

圖11是依照本發明一實施例的系統座標位置與觸碰位置之 間關係的示意圖。

圖1是依照本發明一實施例的觸控裝置的示意圖。請參照圖1，觸控裝置100例如為光學式觸控裝置，其包括顯示單元110、擷取單元(包括取像單元120與取像單元130)以及控制單元140。在此，以兩個取像單元120、130組合為擷取單元為例，然並不以此為限。

顯示單元110例如是液晶顯示器(Liquid Crystal Display，LCD)、發光二極體(Light-Emitting Diode，LED)顯示器、場發射顯示器(Field Emission Display，FED)或其他種類的顯示器。顯示單元110用以顯示操作畫面，以供使用者利用手指等觸控物件對著所顯示的操作畫面進行操作。控制單元140可透過有線或無線通訊方式來耦接至顯示單元110的處理器或控制器，以將轉換後的座標位置反應至顯示單元110上。在其他實施例中，顯示單元110亦可是投影機的布幕，而控制單元140可透過有線或無線通訊方式來耦接至投影機。

取像單元120及取像單元130例如為具有電荷耦合裝置(charge coupled device，CCD)、互補金屬氧化半導體(complementary metal oxide semiconductor，CMOS)等感光元件的光學鏡頭。取像單元120及取像單元130配置於顯示單元110的同一側(如圖1所示配置於顯示單元110上側的左右兩個角 落)，且朝向顯示單元110的另一側(如圖1所示朝向下側的兩個對角)，而用以擷取在顯示單元110前方操作的觸控物件(例如為手指或觸控筆等)的影像。

控制單元140例如是中央處理單元(Central Processing Unit，CPU)、微處理器(Microprocessor)、數位訊號處理器(Digital Signal Processor，DSP)、特殊應用積體電路(Application Specific Integrated Circuits，ASIC)或其他類似裝置。控制單元140分別耦接至取像單元120及取像單元130，而可接收並分析取像單元120及取像單元130所擷取的影像，進而計算出觸控物件在顯示單元110中進行觸碰的觸碰位置所對應的系統座標位置。但是，由於取像單元120、130設置位置的偏差，會導致觸碰位置與系統座標位置產生誤差。

舉例來說，圖2是依照本發明一實施例的觸碰位置與系 統座標位置的示意圖。如圖2所示，使用者以手指(或其他觸控物件)對顯示單元110上的顯示位置L1進行觸碰，而提供了一觸碰位置L2。控制單元140透過三角定位法進一步計算出觸碰位置L2對應的系統座標位置L3。理想上，觸碰位置L2應該與系統座標位置L3重合。因此，在開始使用觸控裝置100之前，先進行一校正程序藉以獲得校正參數組，進而透過校正參數組來校正之後所計算出的系統座標位置L3。

圖3是依照本發明一實施例的控制單元的方塊圖。在本 實施例中，進一步將圖1中的控制單元140依功能區分為位置偵 測模組310、校正計算模組320及位置校正模組330。

位置偵測模組310用以分析取像單元120及取像單元130所擷取的影像，藉此來獲得觸控物件所觸碰的位置。在校正程序中，位置偵測模組310藉由取像單元120及取像單元130所偵測到使用者在校正區塊中的多個校正觸碰，而獲得多個校正座標位置。而在操作程序中，位置偵測模組310藉由取像單元120及取像單元130所偵測到使用者的觸碰行為，獲得觸碰行為的系統座標位置。

校正計算模組320在校正程序中，會依據使用者在校正區塊中的校正觸碰，計算校正區塊的變形誤差量，並且判斷變形誤差量是否大於預設閾值，若變形誤差量大於預設閾值，將校正區塊切割為多個，並且重新藉由偵測使用者在多個切割後校正區塊各自的校正觸碰，來計算每一個切割後校正區塊的變形誤差量。若變形誤差量小於或等於預設閾值，取得校正區塊的校正參數組。

也就是說，在變形誤差量大於預設閾值的情況下，校正計算模組320會繼續將校正區塊切割為多個，之後重新計算切割後每一個校正區塊的變形誤差量，直到切割後的每一個校正區塊的變形誤差量皆小於或等於預設閾值。並且，校正計算模組320會取得變形誤差量小於或等於預設閾值的校正區塊的校正參數組。

位置校正模組330則是在操作程序中，基於校正參數組 來對使用者透過觸控物件的觸碰行為進行校正。以下即搭配上述圖式中的各項元件來說明本實施例座標校正方法的各步驟。

圖4是依照本發明一實施例的座標校正方法的流程圖。請參照圖1、圖3及圖4，在步驟S405中，藉由取像單元120與取像單元130偵測使用者在校正區塊中的多個校正觸碰，而由控制單元140驅動位置偵測模組310來計算校正區塊的變形誤差量。

具體而言，控制單元140預先決定校正區塊中的多個校正點，以供使用者對這些校正點進行校正觸碰。並且，控制單元140基於使用者在校正區塊中的多個校正觸碰，而獲得多個校正座標位置。舉例來說，圖5是依照本發明一實施例的校正區塊與校正點的示意圖。在本實施例中，以顯示單元110的整個顯示畫面作為校正區塊A1。另外，在其他實施例中，亦可以一開始便將整個顯示畫面切割為多個個校正區塊A1，再逐一對各個校正區塊A1計算其變形誤差量。

在圖5中，校正區塊A1為矩形，控制單元140事先將校正區塊A1的四個角設定為校正點，而以這些校正點的位置來作為預設座標位置P1~P4。即，校正區塊A1是由上述預設座標位置P1~P4所圍成的區塊。而在校正程序中，使用者先以手指(或其他觸控物件)分別觸碰校正區塊A1中的四個校正點。在此，控制單元140可以提示使用者在顯示單元110的4個角落進行校正觸碰。

在使用者碰觸4個校正點之後，位置偵測模組310便可 計算出4個校正座標位置S1~S4。而校正計算模組320藉由分別比對這些校正座標位置S1~S4與預設座標位置P1~P4，來計算校正區塊A1的變形誤差量。

接著，在步驟S410中，校正計算模組320判斷變形誤差 量是否大於預設閾值。倘若變形誤差量大於預設閾值，在步驟S415中，將校正區塊切割為多個，並且重新執行步驟S405。即，重新藉由取像單元120、130偵測使用者在每一個切割後校正區塊的校正觸碰，由校正計算模組320來計算每一個切割後校正區塊的變形誤差量。並且，校正計算模組320持續將變形誤差量仍大於預設閾值的切割後校正區塊再次切割為多個，直到每一個切割後校正區塊的變形誤差量小於或等於預設閾值。

以圖5的校正區塊A1而言，倘若校正區塊A1的變形誤 差量大於預設閾值，表示校正區塊A1的誤差過大，因此，校正計算模組320進一步將校正區塊A1切割為多個。例如，將校正區塊A1切割為M×N個校正區塊，其中M與N為大於或等於1的正整數。舉例來說，圖6是依照本發明一實施例的校正區塊切割為多個的示意圖。在本實施例中，將校正區塊A1切割為2×2個，即校正區塊A1-1、校正區塊A1-2、校正區塊A1-3、校正區塊A1-4。 然，在其他實施例中，M可以不等於N，可視情況切割為3×2、2×3、1×2、2×1等，在此並不限制。

請參照圖6，校正計算模組320將校正區塊A1切割為校 正區塊A1-1、校正區塊A1-2、校正區塊A1-3、校正區塊A1-4後， 可提示使用者在各校正區塊A1-1、校正區塊A1-2、校正區塊A1-3、校正區塊A1-4的角落進行觸碰。如圖6所示，由於相鄰兩個校正區塊共用兩個角，因此使用者最少可以只觸碰9個點(P1-1~P1-9)即可。

返回圖4，倘若各校正區塊的變形誤差量小於或等於預設 閾值，在步驟S420中，校正計算模組320取得各校正區塊的校正參數組。例如，校正參數組包括：上述多個校正座標位置與上述多個預設座標位置在第一方向上的多個第一偏差值，以及上述多個校正座標位置與上述多個預設座標位置在第二方向上的多個第二偏差值。在此，第一方向例如為X軸方向，第二方向例如為Y軸方向。

底下再舉例來說明變形誤差量的計算方法。圖7是依照 本發明一實施例的計算變形誤差量的方法流程圖。圖8是依照本發明另一實施例的計算變形誤差量的方法流程圖。

圖7的實施例為步驟S405的一種實施方式，分別以X軸 方向與Y軸方向上的誤差程度來作為變形誤差量，即，變形誤差量包括第一誤差程度值與第二誤差程度值。在此搭配圖5來進行說明。

請參照圖5及圖7，在步驟S705中，藉由取像單元120、 130偵測使用者在校正區塊A1中的多個校正觸碰，位置偵測模組310獲得多個校正座標位置S1~S4。

接著，在步驟S710中，校正計算模組320分別計算校正 座標位置S1~S4與預設座標位置P1~P4在第一方向上的多個第一偏差值△X1~△X4。並且，在步驟S720中，校正計算模組320分別計算校正座標位置S1~S4與預設座標位置P1~P4在第二方向上的多個第二偏差值△Y1~△Y4。

△X1與△Y1為預設座標位置P1與校正座標位置S1在X 軸方向與Y軸方向上的偏差值，其他亦以此類推。在此以向右與向下的偏差為正值，向左與向上的偏差為負值。即，△X3、△X4、△Y2、△Y4為正值，△X1、△X2、△Y1、△Y3為負值。

接著，在步驟S715中，校正計算模組320基於第一偏差 值獲得第一誤差程度。在步驟S725中，校正計算模組320基於第二偏差值獲得第二誤差程度。

第一誤差程度值Diff_X的計算式為：Diff_X=|△X1-△X2|+|△X1-△X3|+|△X1-△X4|+|△X2-△X3|+|△X2-△X4|+|△X3-△X4|。

第二誤差程度值Diff_Y的計算式為：Diff_Y=|△Y1-△Y2|+|△Y1-△Y3|+|△Y1-△Y4|+|△Y2-△Y3|+|△Y2-△Y4|+|△Y3-△Y4|。

上述公式的物理意義，主要是由四個角落的偏差量，計算每兩個角落的相對變形程度，作為變形是否太嚴重的判斷依據。詳細地說，每個偏差值△X與△Y，有數值與方向兩參數，故實質上皆為向量，而兩兩向量的差值，便為兩個角落的移動趨勢。例如，以P1~P4與S1~S4在X軸方向為例，假設△X1為-1、△X2 為+5、△X3為+3、△X4為+5，直接由偏差值來看，△X2與△X4的數值皆為5，會覺得左下的S2與右下的S4相對於P2與P4的變形程度較大，但實際上|△X1-△X3|求得值為6，也就是左上S1與右上S3的距離相對於P1與P3增加了6，|△X2-△X4|求得值為0，也就是左下S2與右下S4的距離不變，只是相對於P2與P4水平移動，故左下S2與右下S4的變形程度是較小的。因此求得每兩個偏差值的向量差值，就能取得兩個角落間的變形程度，總合後就是整個校正區塊的誤差程度。

以步驟S705~步驟S725作為步驟S405的實施方式，則 在圖4的步驟S410中，預設閾值包括第一閾值與第二閾值。而校正計算模組320會判斷第一誤差程度值是否大於第一閾值，並且判斷第二誤差程度值是否大於第二閾值。若第一誤差程度值大於第一閾值或第二誤差程度值大於第二閾值，則執行步驟S415，直到第一誤差程度值小於或等於第一閾值，且第二誤差程度值小於或等於第二閾值時，執行步驟S420。即，在第一誤差程度值大於第一閾值或第二誤差程度值大於第二閾值的情況下，校正計算模組320判定變形誤差量大於預設閾值(步驟S410的是)。而在第一誤差程度值小於或等於第一閾值，且第二誤差程度值小於或等於第二閾值的情況下，校正計算模組320判定變形誤差量未大於預設閾值(步驟S410的否)。

圖8的實施例為步驟S405的另一種實施方式，以面積相似度來作為變形誤差量。在此搭配圖5來進行說明。請參照圖5 及圖8，在步驟S805中，藉由取像單元120、130偵測使用者在校正區塊A1中的多個校正觸碰，位置偵測模組310獲得多個校正座標位置S1~S4。

接著，在步驟S810中，校正計算模組320依據校正座標 位置S1~S4圍成的四邊形計算第一面積。並且，在步驟S815中，校正計算模組320依據預設座標位置P1~P4圍成的四邊形計算第二面積。在此，並不限定步驟S810與步驟S815的執行順序，亦可同時執行步驟S810與步驟S815。之後，在步驟S820中，校正計算模組320計算第一面積與第二面積的絕對差值(面積相似度)，而以絕對差值作為變形誤差量。當絕對差值越大，代表面積相似度越小，即變形程度越大。反之，當絕對差值越小，代表面積相似度越大，即變形程度越小。

當每一個切割後校正區塊的變形誤差量皆小於或等於預 設閾值時，即完成了校正程序。在後續的操作程序中，位置校正模組330便能夠基於校正參數組來對使用者透過觸控物件的觸碰行為進行校正。在步驟S420中，校正計算模組320各別記錄這些校正區塊的校正參數組。接著，即可開始進入操作程序。

圖9是依照本發明一實施例的操作程序中的座標校正方 法的流程圖。請參照圖1、圖3及圖9，在步驟S905中，藉由取像單元120、取像單元130偵測使用者的觸碰行為，位置偵測模組310獲得觸碰行為的系統座標位置。

接著，在步驟S910中，位置校正模組330取得系統座標 位置所位於的座落區塊(其中一個校正區塊)對應的校正參數組。而在步驟S915中，位置校正模組330以上述所取得的校正參數組來校正系統座標位置。例如，位置校正模組330依據校正參數組獲得一組座標偏移量△X與△Y，再將系統座標位置的x座標與y座標分別加上對應的偏移量△X與△Y，藉此獲得校正後的座標位置。

為了提高校正精準度，在步驟S915中，位置校正模組330還可進一步基於系統座標位置與其所位於的校正區塊的多個邊的距離，獲得多個權重值，進而依據系統座標位置所位於的座落區塊的校正參數組以及上述權重值，校正系統座標位置。

圖10是依照本發明一實施例的距離比計算的示意圖。請參照圖10，T為位置偵測模組310根據取像單元120、130所擷取的觸碰行為的影像所計算而得的系統座標位置，而T=(Tx,Ty)。在此，假設在校正程序中顯示畫面已被切割為多個，且根據步驟S405~步驟S415，顯示畫面不一定為等比例切割，而是視變形程度來決定每一個校正區塊的切割數量。而在操作程序中，在位置偵測模組310獲得系統座標位置T之後，位置校正模組330會去判斷系統座標位置T所在的座落區塊為哪一個校正區塊，並且讀取出此一校正區塊對應的校正參數組，即，在第一方向上的第一偏差值△X1~△X4與在第二方向上的第二偏差值△Y1~△Y4。在此，以圖5所示的校正區塊A1為座落區塊來進行說明，而校正區塊A1的預設座標位置包括P1、P2、P3、P4。

位置校正模組330會基於系統座標位置T與其所位於的校正區塊A1的多個邊的距離，獲得多個權重值。即，根據預設座標位置P1、P2、P3、P4以及系統座標位置T來計算權重值。具體而言，位置校正模組330計算系統座標位置T與在第一方向(例如為X軸方向)上相對的兩個邊的距離比，以及計算系統座標位置T在第二方向(例如為Y軸方向)上與另外相對的兩個邊的距離比，據以依據上述距離比來決定多個權重值。

詳細來說，將系統座標位置T的x座標分別與預設座標 位置P1、P3的x座標進行比對而可獲得在X軸方向的距離比為W1x：W3x。並且，將系統座標位置T的x座標分別與預設座標位置P2、P4的x座標進行比對獲得另一距離比W2x：W4x。在此，由於校正區塊A1為矩形，因此W1x=W2x，W3x=W4x，W1x：W3x=W2x：W4x，其中W1x+W3x=W2x+W4x=1。

此外，將系統座標位置T的y座標分別與預設座標位置 P1、P2的y座標進行比對而可獲得在Y軸方向的距離比為W1y：W2y。並且，將系統座標位置T的y座標分別與預設座標位置P3、P4的y座標進行比對而可獲得在Y軸方向上另一距離比為W3y：W4y。在此，由於校正區塊A1為矩形，因此W1y=W3y，W2y=W4y，W1y：W2y=W3y：W4y，其中W1y+W2y=W3y+W4y=1。

在獲得上述距離比之後，位置校正模組330依據上述距 離比而獲得權重值W1x、W2x、W3x、W4x、W1y、W2y、W3y、W4y。接著，位置校正模組330依據上述距離比與校正區塊A1的 校正參數組(第一偏差值△X1~△X4與第二偏差值△Y1~△Y4)來計算系統座標位置T欲進行修正的座標量△X與△Y。

△X與△Y的計算式為△X=[(△X1×W3x+△X3×W1x)×W2y]+[(△X2×W4x+△X4×W2x)×W1y]；△Y=[(△Y1×W2y+△Y2×W1y)×W3y]+[(△Y3×W4y+△Y4×W3y)×W1x]。

最後，位置校正模組330以△X與△Y來校正系統座標位置T=(Tx,Ty)而獲得校正後的座標位置，即，(Tx+△X,Ty+△Y)。上述△X與△Y的計算式的原理是，獲得系統座標位置T在校正區塊A1內的比例關係，接著再根據系統座標位置T與校正區塊A1的4個校正點(也就是預設座標位置P1~P4)間的權重，將各權重乘上各校正點在X軸方向與Y軸方向上的偏差值，便能得到系統座標位置T應該偏移的座標量，藉此來校正系統座標位置與觸碰位置之間的誤差。

而根據與校正區塊的各校正點之間的權重值的概念，即便觸碰位置與計算後所獲得的系統座標位置存在於不同的校正區塊，亦可以將系統座標位置校正至與觸碰位置相近的位置。舉例來說，圖11是依照本發明一實施例的系統座標位置與觸碰位置之間關係的示意圖。本實施例以圖6的切割後的校正區塊進行說明。假設使用者進行觸碰行為的觸碰位置Q1位於校正區塊A1-2，而控制單元140計算後的系統座標位置Q2位於校正區塊A1-1。

即便系統座標位置Q2位於校正區塊A1-1，系統座標位置Q2亦是靠近校正區塊A1-2的其中兩個校正點，即，預設座標位置P1-2、P1-5。因此，藉由加入權重值的概念來計算偏移的座標量△X與△Y，便能夠將系統座標位置Q2校正至校正區塊A1-2中靠近觸碰位置Q1處。

綜上所述，在校正程序中，透過計算校正區塊的變形誤差量來決定是否繼續對校正區塊進行切割，藉此使得每一個切割後校正區塊的變形誤差量皆小於或等於預設閾值。據此，可降低每一個校正區塊的變形程度，進而提高校正後位置的精確度。之後，在操作程序中，根據系統座標位置所在的校正區域的校正參數組來校正系統座標位置。並且，加入系統座標位置與校正區塊的各校正點之間的權重值的概念，即便觸碰位置與計算後所獲得的系統座標位置位於不同的校正區塊，亦可以透過上述方法將系統座標位置校正至與觸碰位置相近的位置。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

S405~S420‧‧‧座標校正方法各步驟

Claims (20)

1. 一種座標校正方法，適用於一觸控裝置，該座標校正方法包括：藉由偵測一使用者在一校正區塊中的多個校正觸碰，計算該校正區塊的一變形誤差量；判斷該變形誤差量是否大於一預設閾值；若該變形誤差量大於該預設閾值，將該校正區塊切割為多個切割後校正區塊，並且重新藉由偵測該使用者在該些切割後校正區塊各自的該些校正觸碰，來計算每一該些切割後校正區塊各自的該變形誤差量；若該變形誤差量小於或等於該預設閾值，取得該校正區塊的一校正參數組，以基於該校正參數組來對該使用者後續的觸碰行為進行校正。
2. 如申請專利範圍第1項所述的座標校正方法，其中上述藉由偵測該使用者在該校正區塊中的該些校正觸碰，計算該校正區塊的該變形誤差量的步驟包括：藉由偵測該使用者在該校正區塊中的該些校正觸碰，而獲得多個校正座標位置；以及藉由分別比對該些校正座標位置與多個預設座標位置，來計算該變形誤差量，其中該校正區塊是由該些預設座標位置所圍成的區塊。
3. 如申請專利範圍第2項所述的座標校正方法，其中該變形誤差量包括一第一誤差程度值與一第二誤差程度值，該校正參數 組包括多個第一偏差值與多個第二偏差值，上述藉由分別比對該些校正座標位置與該些預設座標位置，來計算該變形誤差量的步驟包括：分別計算該些校正座標位置與該些預設座標位置在一第一方向上的該些第一偏差值；分別計算該些校正座標位置與該些預設座標位置在一第二方向上的該些第二偏差值；基於該些第一偏差值獲得該第一誤差程度值；以及基於該些第二偏差值獲得該第二誤差程度值。
4. 如申請專利範圍第3項所述的座標校正方法，其中該校正區塊為矩形，該些校正觸碰位於該校正區塊的4個角，該些預設座標位置為該校正區塊的4個角的位置，該第一誤差程度值的計算式為Diff_X=|△X1-△X2|+|△X1-△X3|+|△X1-△X4|+|△X2-△X3|+|△X2-△X4|+|△X3-△X4|；該第二誤差程度值的計算式為Diff_Y=|△Y1-△Y2|+|△Y1-△Y3|+|△Y1-△Y4|+|△Y2-△Y3|+|△Y2-△Y4|+|△Y3-△Y4|；其中，Diff_X為該第一誤差程度值，△X1~△X4分別為該些校正座標位置與該些預設座標位置在該第一方向上的該些第一偏差值；Diff_Y為該第二誤差程度值，△Y1~△Y4分別為該些校正座 標位置與該些預設座標位置在該第二方向上的該些第二偏差值。
5. 如申請專利範圍第3項所述的座標校正方法，其中該預設閾值包括一第一閾值與一第二閾值，上述判斷該變形誤差量是否大於該預設閾值的步驟包括：判斷該第一誤差程度值是否大於該第一閾值；以及判斷該第二誤差程度值是否大於該第二閾值，其中，若該第一誤差程度值大於該第一閾值或該第二誤差程度值大於該第二閾值，將該校正區塊切割為多個。
6. 如申請專利範圍第1項所述的座標校正方法，其中若該變形誤差量大於該預設閾值，更包括：(a)將該校正區塊切割為M×N個，而獲得該些切割後校正區塊；以及(b)重新藉由偵測該使用者在該些切割後校正區塊各自的該些校正觸碰，來計算該些切割後校正區塊各自的該變形誤差量；其中，在該變形誤差量大於該預設閾值的情況下重複執行上述步驟(a)~(b)，直到上述切割後校正區塊各自的該變形誤差量小於或等於該預設閾值。
7. 如申請專利範圍第1項所述的座標校正方法，更包括：藉由偵測該使用者的該觸碰行為，獲得該觸碰行為的一系統座標位置，其中該系統座標位置位於上述校正區塊及上述切割後校正區塊其中之一座落區塊；取得該座落區塊對應的該校正參數組；以及 以該校正參數組來校正該系統座標位置。
8. 如申請專利範圍第7項所述的座標校正方法，其中上述校正該系統座標位置的步驟更包括：基於該系統座標位置與其所位於的該座落區塊的多個邊的距離，對應地獲得多個權重值；以及依據該系統座標位置所位於的該座落區塊的該校正參數組以及該些權重值，校正該系統座標位置。
9. 如申請專利範圍第8項所述的座標校正方法，其中上述基於該系統座標位置與其所位於的該座落區塊的該些邊的距離，獲得該些權重值的步驟包括：計算該系統座標位置與在一第一方向上相對的兩個邊的距離比；計算該系統座標位置在一第二方向上與另外相對的兩個邊的距離比；以及依據上述距離比來決定該些權重值。
10. 如申請專利範圍第9項所述的座標校正方法，其中該系統座標位置為(Tx,Ty)，而校正後的座標位置為(Tx+△X,Ty+△Y)，△X與△Y的計算式為△X=[(△X1×W3x+△X3×W1x)×W2y]+[(△X2×W4x+△X4×W2x)×W1y]；△Y=[(△Y1×W2y+△Y2×W1y)×W3y]+[(△Y3×W4y+△Y4×W3y)×W1x]； 其中，該校正參數組包括△X1~△X4與△Y1~△Y4，△X1~△X4分別為基於該使用者在該座落區塊中的該些校正觸碰而獲得的多個校正座標位置與多個預設座標位置在該第一方向上的多個第一偏差值，△Y1~△Y4分別為該些校正座標位置與該些預設座標位置在該第二方向上的多個第二偏差值，而該系統座標位置與在該第一方向上相對的兩個邊的距離比為W1x：W3x以及W2x：W4x，其中W1x+W3x=W2x+W4x=1；而該系統座標位置與在該第二方向上另外相對的兩個邊的距離比為W1y：W2y以及W3y：W4y，其中W1y+W2y=W3y+W4y=1。
11. 如申請專利範圍第2項所述的座標校正方法，其中上述藉由分別比對該些校正座標位置與該些預設座標位置，來計算該變形誤差量的步驟包括：依據該些校正座標位置，計算一第一面積；依據該些預設座標位置，計算一第二面積；以及計算該第一面積與該第二面積的絕對差值，而以該絕對差值作為該變形誤差量。
12. 如申請專利範圍第1項所述的座標校正方法，其中該校正區塊為矩形，而在藉由偵測該使用者在該校正區塊中的該些校正觸碰的步驟之前更包括：切割一顯示畫面為M×N個上述校正區塊，以分別計算每一上述校正區塊的該變形誤差量。
13. 如申請專利範圍第1項所述的座標校正方法，其中該一 觸控裝置為光學式觸控裝置。
14. 一種觸控裝置，包括：一顯示單元；一擷取單元，獲得該顯示單元前方的一觸控物件的影像；以及一控制單元，耦接該擷取單元，包括：一位置偵測模組，分析該擷取單元所獲得的該影像，藉此來獲得一使用者透過該觸控物件在一校正區塊中進行多個校正觸碰對應的多個位置；一校正計算模組，在一校正程序中，依據該使用者在該校正區塊中的該些校正觸碰，計算該校正區塊的一變形誤差量，並且判斷該變形誤差量是否大於一預設閾值，若該變形誤差量大於該預設閾值，將該校正區塊切割為多個切割後校正區塊，並且重新藉由偵測該使用者在該些切割後校正區塊各自的該些校正觸碰，來計算每一該些切割後校正區塊各自的該變形誤差量；若該變形誤差量小於或等於該預設閾值，取得該校正區塊的一校正參數組；以及一位置校正模組，在一操作程序中，基於該校正參數組來對該使用者透過該觸控物件的觸碰行為進行校正。
15. 如申請專利範圍第14項所述的觸控裝置，其中該變形誤差量包括一第一誤差程度值與一第二誤差程度值，該校正參數組包括多個第一偏差值與多個第二偏差值，該預設閾值包括一第一 閾值與一第二閾值，該位置偵測模組偵測該使用者在該校正區塊中的該些校正觸碰，而獲得多個校正座標位置，其中該校正區塊是由多個預設座標位置所圍成的區塊；該校正計算模組分別計算該些校正座標位置與該些預設座標位置在一第一方向上的該些第一偏差值以及在一第二方向上的該些第二偏差值，分別基於該些第一偏差值與該些第二偏差值獲得該第一誤差程度值與該第二誤差程度值，並且判斷該第一誤差程度值是否大於該第一閾值，以及判斷該第二誤差程度值是否大於該第二閾值，在該第一誤差程度值大於該第一閾值或該第二誤差程度值大於該第二閾值的情況下，該校正計算模組判定該變形誤差量大於該預設閾值。
16. 如申請專利範圍第14項所述的觸控裝置，其中(a)該校正計算模組在該變形誤差量大於該預設閾值的情況下，將該校正區塊切割為M×N個，而獲得該些切割後校正區塊；(b)該位置偵測模組重新偵測該使用者在該些切割後校正區塊各自的該些校正觸碰，使得該校正計算模組計算該些切割後校正區塊各自的該變形誤差量；而在該變形誤差量大於該預設閾值的情況下，該校正計算模組與該位置計算模組重複執行上述步驟(a)~(b)，直到上述切割後校正區塊各自的該變形誤差量小於或等於該預設閾值。
17. 如申請專利範圍第14項所述的觸控裝置，其中該位置偵測模組在該操作程序中藉由偵測該使用者的該觸碰行為，獲得該觸碰行為的一系統座標位置，其中該系統座標位置位於上述校正區塊及上述切割後校正區塊其中之一座落區塊；該位置校正模組取得該座落區塊對應的該校正參數組，並且以該校正參數組來校正該系統座標位置。
18. 如申請專利範圍第17項所述的觸控裝置，其中該位置校正模組基於該系統座標位置與其所位於的該座落區塊的多個邊的距離，對應地獲得多個權重值，並且依據該系統座標位置所位於的該座落區塊的該校正參數組以及該些權重值，校正該系統座標位置，其中，該位置校正模組計算該系統座標位置與在一第一方向上相對的兩個邊的距離比，以及計算該系統座標位置在一第二方向上與另外相對的兩個邊的距離比，據以依據上述距離比來決定該些權重值。
19. 如申請專利範圍第14項所述的觸控裝置，其中該校正計算模組依據該些校正觸碰對應的多個校正座標位置計算一第一面積，依據該校正區塊所包括的多個預設座標位置計算一第二面積，以及計算該第一面積與該第二面積的絕對差值，而以該絕對差值作為該變形誤差量。
20. 如申請專利範圍第14項所述的觸控裝置，其中該校正計算模組切割一顯示畫面為M×N個上述校正區塊，以分別計算每一 上述校正區塊的該變形誤差量。