專利名稱：一種多點(diǎn)觸摸式人機(jī)交互裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電子技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種觸摸屏電子設(shè)備，具體涉及一種可以區(qū)分多點(diǎn)觸摸并同時(shí)操作的觸摸式人機(jī)交互裝置。
背景技術(shù)：
目前，觸控技術(shù)廣泛應(yīng)用于公共信息查詢、工業(yè)控制、銀行、娛樂、醫(yī)療等領(lǐng)域。人們已經(jīng)體會(huì)到觸摸技術(shù)帶來的便利，政府也看到觸摸行業(yè)將成為我國(guó)信息產(chǎn)業(yè)一個(gè)新的增長(zhǎng)點(diǎn)，開始給予關(guān)注和支持。在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上，隨著國(guó)內(nèi)觸摸屏制造開發(fā)能力的增強(qiáng)，計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力的提高和顯示技術(shù)的進(jìn)步，業(yè)界專家開發(fā)出了各種適合個(gè)性化用途且具備耐久性和可靠性的觸摸屏。隨著城市向信息化方向發(fā)展和電腦網(wǎng)絡(luò)在國(guó)民生活中的滲透，各企事業(yè)單位都大量使用多媒體信息查詢系統(tǒng)，以提高單位的整體形象和服務(wù)水準(zhǔn)，幫助走上信息化服務(wù)的道路。
市場(chǎng)上的觸摸屏主要三大種類電阻技術(shù)觸摸屏、表面聲波技術(shù)觸摸屏、電容技術(shù)觸摸屏。電阻觸摸屏的主要部分是一塊與顯示器表面非常配合的電阻薄膜屏，這是一種多層的復(fù)合薄膜，它以一層玻璃或硬塑料平板作為基層，表面涂有一層透明氧化金屬(IT0氧化銦，透明的導(dǎo)電電阻)導(dǎo)電層，上面再蓋有一層外表面硬化處理、光滑防擦的塑料層、它的內(nèi)表
面也涂有一層IT0涂層、在他們之間有許多細(xì)小的(小于1/1000英寸)的透明隔離點(diǎn)把兩層導(dǎo)電層隔開絕緣。當(dāng)手指觸摸屏幕時(shí)，兩層導(dǎo)電層在觸摸點(diǎn)位置就有了接觸，控制器偵測(cè)到這一接觸并計(jì)算出(X， Y)的位置，再根據(jù)模擬鼠標(biāo)的方式運(yùn)作。表面聲波技術(shù)觸摸屏主要是利用聲波在物體的表面進(jìn)行傳輸，當(dāng)有物體觸摸到表面時(shí)，阻礙聲波的傳輸，換能器偵測(cè)到這個(gè)變化，反應(yīng)給計(jì)算機(jī)，進(jìn)而進(jìn)行鼠標(biāo)的模擬。電容技術(shù)觸摸屏則利用人體的電流感應(yīng)進(jìn)行工作。用戶觸摸屏幕時(shí)，由于人體電場(chǎng)，用戶和觸摸屏表面形成以一個(gè)耦合電容，對(duì)于高頻電流來說，電容是直接導(dǎo)體，于是手指從接觸點(diǎn)吸走一個(gè)很小的電流。這個(gè)電流分從觸摸屏的四角上的電極中流出，并且流經(jīng)這四個(gè)電極的電流與手指到四角的距離成正比，控制
3器通過對(duì)這四個(gè)電流比例的精確計(jì)算，得出觸摸點(diǎn)的位置。但這些觸摸屏幕普遍存在的問題是有些觸摸精度、靈敏度不夠高，大部分只識(shí)別單點(diǎn)，而精度高的多點(diǎn)觸摸屏制造工藝復(fù)雜，成本又很高，只適合小尺寸的應(yīng)用。發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種多點(diǎn)觸摸式人機(jī)交互裝置，該裝置能提高觸摸屏的精度與靈敏度，不受尺寸大小的限制，降低了觸摸屏的制造成本。
本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)方案
一種多點(diǎn)觸摸式人機(jī)交互裝置，包括透明觸摸面板、投影軟幕、投影設(shè)備、紅外投光設(shè)備、紅外圖像采集設(shè)備、圖像處理器。投影軟幕附著在透明觸摸面板的背面。投影軟幕的下方設(shè)置有紅外圖像采集設(shè)備和投影設(shè)備，圖像處理器的一端與紅外圖像采集設(shè)備連接，另一端與投影設(shè)備連接。紅外圖像采集設(shè)備包括紅外攝像頭和位于紅外攝像頭前面的可見光濾波片。兩組紅外投光設(shè)備分別設(shè)置在透明觸摸面板背面的兩側(cè)，并且以與水平方向成"角投射到透明觸摸面板，42°^ 《48°。
所述的透明觸摸面板為玻璃、有機(jī)玻璃、壓克力板中的一種。
本實(shí)用新型所具有的有益效果是
1、 通過圖像處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了高靈敏度，高精度，不受尺寸大小限制的多點(diǎn)觸摸式人機(jī)交互。
2、 該裝置能與用戶實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的交互，而且用廉價(jià)的紅外圖像采集設(shè)備和投影設(shè)備取代了傳統(tǒng)的昂貴觸摸屏硬件。
3、 該裝置能識(shí)別同時(shí)發(fā)生在不同位置的多個(gè)觸摸點(diǎn)，也能分析各觸摸
點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡，得到用戶觸摸的正真意圖，從而對(duì)用戶的觸摸進(jìn)行相應(yīng)的
反饋，使人與計(jì)算機(jī)之間的交互更自然、方便。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

如圖1所示，多點(diǎn)觸摸式人機(jī)交互裝置包括透明觸摸面板1、投影軟
幕2、投影設(shè)備6、紅外投光設(shè)備3、紅外圖像采集設(shè)備、圖像處理器7。投影軟幕2附著在透明觸摸面板1的背面。投影軟幕2的下方設(shè)置有紅外圖像采集設(shè)備和投影設(shè)備6，圖像處理器7的^--端與紅外圖像采集設(shè)備連接，另一端與投影設(shè)備6連接。紅外圖像采集設(shè)備包括紅外攝像頭5和可
見光濾波片4，可見光濾波片4位于紅外攝像頭5的前面。兩組紅外投光設(shè)備3分別位于透明觸摸面板1背面的兩側(cè)，并且以與水平方向成a角度投射到透明觸摸面板l，其中42°^ ^48。。在本實(shí)施例中《 = 45°，透明觸摸面板1選用普通玻璃。紅外投光設(shè)備3由紅外發(fā)光管組成，紅外光從透明觸摸面板1背面往表面射入觸摸面板，用于照亮觸摸物體；紅外攝像頭5用于捕捉被紅外光照亮的物體圖像并傳送給圖像處理器7進(jìn)行分析。
開啟該裝置，用戶根據(jù)顯示的圖像在透明觸摸面板1上進(jìn)行觸摸動(dòng)作，紅外圖像采集設(shè)備能夠?qū)崟r(shí)捕捉到由于阻擋而被反射的紅外光，紅外圖像采集設(shè)備將并傳送給圖像處理器7。圖像處理器7對(duì)當(dāng)前觸摸圖像與初始圖像進(jìn)行比較以剔除背景，去噪點(diǎn)，增加對(duì)比度等處理，根據(jù)處理后的圖像分析出單點(diǎn)或多點(diǎn)觸摸的坐標(biāo)、力度及方向，判斷多點(diǎn)觸摸的運(yùn)動(dòng)軌跡，
并據(jù)此分析出用戶動(dòng)作的意圖，產(chǎn)生指令，調(diào)用程序進(jìn)行事件響應(yīng)控制投影設(shè)備顯示相應(yīng)圖像反饋給用戶。
權(quán)利要求1、一種多點(diǎn)觸摸式人機(jī)交互裝置，包括透明觸摸面板、投影軟幕、投影設(shè)備、紅外投光設(shè)備、紅外圖像采集設(shè)備、圖像處理器，其特征在于投影軟幕附著在透明觸摸面板的背面，投影軟幕的下方設(shè)置有紅外圖像采集設(shè)備和投影設(shè)備，圖像處理器的一端與紅外圖像采集設(shè)備連接，另一端與投影設(shè)備連接，紅外圖像采集設(shè)備包括紅外攝像頭和位于紅外攝像頭前面的可見光濾波片；兩組紅外投光設(shè)備分別設(shè)置在透明觸摸面板背面的兩側(cè)，并且以與水平方向成α角投射到透明觸摸面板，42°≤α≤48°。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多點(diǎn)觸摸式人機(jī)交互裝置，其特征在于所述的透明觸摸面板為玻璃、有機(jī)玻璃、壓克力板中的一種。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種多點(diǎn)觸摸式人機(jī)交互裝置?，F(xiàn)有產(chǎn)品觸摸精度和靈敏度不夠高。本實(shí)用新型中投影軟幕附著在透明觸摸面板的背面，投影軟幕的下方設(shè)置有紅外圖像采集設(shè)備和投影設(shè)備，圖像處理器的一端與紅外圖像采集設(shè)備連接，另一端與投影設(shè)備連接。紅外圖像采集設(shè)備包括紅外攝像頭和位于紅外攝像頭前面的可見光濾波片。兩組紅外投光設(shè)備分別設(shè)置在透明觸摸面板背面的兩側(cè)，并且以與水平方向成42°～48°投射到透明觸摸面板本實(shí)用新型通過圖像處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了高靈敏度，高精度，不受尺寸大小限制的多點(diǎn)觸摸式的人機(jī)交互。
文檔編號(hào)G03B17/48GK201331752SQ20092011291
公開日2009年10月21日 申請(qǐng)日期2009年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月19日
發(fā)明者厲力華, 朱雋晨 申請(qǐng)人:杭州電子科技大學(xué)