專利名稱：觸摸屏的自動(dòng)校準(zhǔn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及觸摸屏技術(shù)，具體涉及一種圖像傳感器式觸摸屏的自動(dòng)校準(zhǔn)方法。
背景技術(shù)：
觸摸屏作為一種較簡(jiǎn)單、成熟的人機(jī)交互設(shè)備在許多領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng) 用。觸摸屏技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，目前主要有電阻式感應(yīng)、電容式感應(yīng)、紅外對(duì)管掃描、 圖像傳感器等幾種方式。以圖像傳感器式觸摸屏為例，如圖1所示，其構(gòu)成包
括至少一個(gè)攝像頭i、至少一支光學(xué)書寫筆2、至少一個(gè)用于光學(xué)書寫筆的光 波成像的書寫屏幕3、投影機(jī)4、微處理芯片5和PC機(jī)6。所述攝像頭1包括 光學(xué)鏡頭和圖像傳感器。所述微處理芯片5可以為單片機(jī)、ARM芯片、DSP芯 片或MCU芯片，設(shè)置有圖像處理模塊和坐標(biāo)處理計(jì)算模塊。所述攝像頭1與微 處理芯片5相連接，微處理芯片5還通過其內(nèi)置的芯片接口與PC機(jī)6相連接； 所述投影機(jī)4也與PC機(jī)6相連接。PC機(jī)6通過微處理芯片5的芯片接口可控 制圖像傳感器的A/D轉(zhuǎn)換增益放大值，從而可調(diào)節(jié)控制圖像傳感器采集圖像的 亮度值。其中，光學(xué)書寫筆2可以是發(fā)光筆，發(fā)出紅外光、單色光或激光，攝 像頭1帶有與該光學(xué)書寫筆2同色的單色濾光片。光學(xué)書寫筆2也可以是非光 源物體或者無源筆，比如手指、反光效果比較好的白色模擬筆等，在這種情況 下，光學(xué)書寫筆2依靠反射光波來形成圖像點(diǎn)，書寫屏幕3的周邊設(shè)置有單色 線狀光源，單色線狀光源發(fā)出的光可以覆蓋到整個(gè)書寫屏幕3的顯示區(qū)域，攝 像頭1帶有與該單色線狀光源同色的濾光片，如果光源亮度足夠，就不需要濾 光片。攝像頭1安裝在書寫屏幕3的前方或后方位置，由光學(xué)書寫筆2發(fā)出或 者反射光波，位于書寫屏幕3前方或者后方的攝像頭1接收光波在書寫屏幕3 上的成像圖像或非光源物體上形成的光斑圖像，經(jīng)圖像傳感器轉(zhuǎn)換輸出數(shù)字圖 像數(shù)據(jù)。所述圖像處理模塊設(shè)有一個(gè)圖像亮度閥值，圖像處理模塊將圖像傳感 器通過A/D轉(zhuǎn)換后的圖像數(shù)據(jù)的像素亮度值與亮度閥值對(duì)比，超過此亮度閥值
4的像素為有效的假定觸摸點(diǎn)亮斑像素，同時(shí)，所述圖像處理模塊在接收?qǐng)D像傳 感器傳來的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)時(shí)，通過圖像傳感器傳來的行同步、場(chǎng)同步信號(hào)和像 素時(shí)鐘計(jì)算接收的每一個(gè)像素對(duì)應(yīng)的圖像傳感器的物理坐標(biāo)，圖像處理模塊緩 存亮度值超過亮度閥值的觸摸點(diǎn)亮斑像素坐標(biāo)。然后，由坐標(biāo)處理計(jì)算模塊進(jìn) 行光斑像素坐標(biāo)分類并計(jì)算光斑重心坐標(biāo)。
觸摸屏制造安裝后，在投入使用之前都需要有一個(gè)校準(zhǔn)的過程。目前， 一般 觸摸屏采用以下的手動(dòng)校準(zhǔn)方法為首先將微處理芯片5、攝像頭1連接到PC
機(jī)6，取觸摸屏上的n個(gè)已知邏輯坐標(biāo)的預(yù)設(shè)點(diǎn)供用戶點(diǎn)擊；獲取用戶點(diǎn)擊這n 個(gè)預(yù)設(shè)點(diǎn)的n個(gè)物理坐標(biāo)；根據(jù)獲取到的物理坐標(biāo)以及預(yù)先存儲(chǔ)在系統(tǒng)中的各
個(gè)預(yù)設(shè)點(diǎn)的邏輯坐標(biāo)，通過待定系數(shù)法得到校準(zhǔn)參數(shù)，并將得到的校準(zhǔn)參數(shù)進(jìn)
行存儲(chǔ)，可以將得到的校準(zhǔn)參數(shù)固化到觸摸屏的微處理芯片5的硬件存儲(chǔ)器中 或存儲(chǔ)于PC機(jī)6中的觸摸屏參數(shù)配置文件中。觸摸屏正常使用時(shí)，只要將坐標(biāo) 處理計(jì)算模塊運(yùn)算得到的物理坐標(biāo)結(jié)合校準(zhǔn)參數(shù)進(jìn)行基于坐標(biāo)校準(zhǔn)算法的坐標(biāo)
校準(zhǔn)迭代運(yùn)算，就能得到對(duì)應(yīng)的觸摸屏的邏輯坐標(biāo)。
上述現(xiàn)有的圖像傳感器式觸摸屏的手動(dòng)校準(zhǔn)方法中，由于用戶對(duì)每個(gè)預(yù)設(shè)點(diǎn) 的點(diǎn)擊操作自由度很大，造成了圖像傳感器采樣計(jì)算得到的預(yù)設(shè)點(diǎn)物理坐標(biāo)與 預(yù)設(shè)點(diǎn)實(shí)際對(duì)應(yīng)的物理坐標(biāo)之間可能有較大的誤差，從而也使圖像傳感器采樣 計(jì)算得到的預(yù)設(shè)點(diǎn)物理坐標(biāo)與預(yù)先存儲(chǔ)在系統(tǒng)中的各個(gè)預(yù)設(shè)點(diǎn)的邏輯坐標(biāo)之間 可能有較大的誤差，通過待定系數(shù)法得到校準(zhǔn)參數(shù)也會(huì)出現(xiàn)較大的誤差。較大 誤差的校準(zhǔn)參數(shù)運(yùn)算會(huì)影響系統(tǒng)定位的精確度，降低了系統(tǒng)的性能。圖像傳感 器式觸摸屏可以為前投影或背投影模式，并且，圖像傳感器式觸摸屏的尺寸可 以做到很大，可以是單個(gè)大尺寸的觸摸屏，也可以是多個(gè)大尺寸觸摸屏拼接成 的觸摸系統(tǒng)。在前投影觸摸屏中，假如圖像傳感器或投影機(jī)4的位置不固定， 將會(huì)造成用戶每次使用必須手動(dòng)進(jìn)行n點(diǎn)觸摸屏坐標(biāo)校準(zhǔn)。同時(shí)，如果屏幕的 位置比較高、比較大，將給用戶的手動(dòng)校準(zhǔn)操作帶來極大的不便。在多個(gè)觸摸 單元拼接的大屏幕觸摸系統(tǒng)中，假設(shè)每個(gè)單元均有n個(gè)點(diǎn)，m個(gè)單元就有nXm 個(gè)點(diǎn)，點(diǎn)太多了，也造成了手工校準(zhǔn)的困難和精確度不確定的情況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供一種圖像傳感器式觸摸屏的自動(dòng)校準(zhǔn)方法，本發(fā)明方法排除了現(xiàn)有圖像傳感器式觸摸屏校準(zhǔn)時(shí) 人為觸摸點(diǎn)擊的自由度，可以得到比較一致的校準(zhǔn)參數(shù)。
本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)圖像傳感器式觸摸屏的自動(dòng)校準(zhǔn)方 法，首先在PC機(jī)安裝用于觸摸屏校準(zhǔn)的自動(dòng)校準(zhǔn)例程，本自動(dòng)校準(zhǔn)方法步驟如 下
(1) PC機(jī)將圖像傳感器的A/D轉(zhuǎn)換增益放大值設(shè)置為初始值，可設(shè)為零， 使圖像處理模塊在環(huán)境光及觸摸屏正常顯示環(huán)境下不能捕獲到有效的亮斑坐標(biāo) 數(shù)據(jù)，同時(shí)，禁用原存儲(chǔ)的校準(zhǔn)參數(shù)；
(2) 所述自動(dòng)校準(zhǔn)例程通過投影機(jī)，在書寫屏幕上繪制一個(gè)白色或者單色 的半徑為r的圓行亮斑，自動(dòng)校準(zhǔn)例程記錄該圓行亮斑的圓心坐標(biāo)作為預(yù)定用于 校準(zhǔn)的邏輯坐標(biāo)；
(3) 自動(dòng)校準(zhǔn)例程向微處理芯片發(fā)送自動(dòng)調(diào)節(jié)圖像傳感器A/D轉(zhuǎn)換增益放 大值指令；
(4) 微處理芯片執(zhí)行步驟(3)傳來的自動(dòng)調(diào)節(jié)圖像傳感器A/D轉(zhuǎn)換增益 放大值指令，直到坐標(biāo)處理計(jì)算模塊檢測(cè)到有效的亮斑坐標(biāo)且亮斑的像素個(gè)數(shù) 大于預(yù)設(shè)的經(jīng)驗(yàn)值，坐標(biāo)處理計(jì)算模塊根據(jù)所檢測(cè)到有效的亮斑坐標(biāo)計(jì)算出有 效的亮斑重心物理坐標(biāo)并傳送給所述自動(dòng)校準(zhǔn)例程進(jìn)行記錄，然后，PC機(jī)將圖 像傳感器A/D轉(zhuǎn)換增益放大值設(shè)置為步驟(1)所述的初始值；
(5) 多次順序重復(fù)步驟(2)、 (3)和(4)操作，確保所有預(yù)定用于校準(zhǔn) 的邏輯坐標(biāo)都采集到對(duì)應(yīng)的亮斑重心物理坐標(biāo)；
(6) 自動(dòng)校準(zhǔn)例程根據(jù)所記錄的各個(gè)預(yù)定用于校準(zhǔn)的邏輯坐標(biāo)及其對(duì)應(yīng)的 所獲取的亮斑重心物理坐標(biāo)進(jìn)行運(yùn)算得到新的校準(zhǔn)參數(shù)，并存儲(chǔ)、啟用新的校 準(zhǔn)參數(shù)。
上述方法中，步驟(1)所述禁止使用原存儲(chǔ)的校準(zhǔn)參數(shù)，若原校準(zhǔn)參數(shù)固 化于觸摸屏的微處理芯片的硬件存儲(chǔ)器中，則由坐標(biāo)處理計(jì)算模塊禁用該原存 儲(chǔ)的校準(zhǔn)參數(shù)；若原校準(zhǔn)參數(shù)存儲(chǔ)于PC機(jī)中的觸摸屏參數(shù)配置文件中，則由所 述自動(dòng)校準(zhǔn)例程禁用該原校準(zhǔn)參數(shù)。
上述方法中，步驟(1)所述自動(dòng)校準(zhǔn)例程通過投影機(jī)，在書寫屏幕上繪制 的半徑為r的圓形亮斑，其半徑r優(yōu)選為大于10個(gè)像數(shù)。
上述方法中，步驟(4)所述執(zhí)行步驟(3)傳來的自動(dòng)調(diào)節(jié)圖像傳感器A/D轉(zhuǎn)換增益放大值指令，直到坐標(biāo)處理計(jì)算模塊檢測(cè)到有效的亮斑坐標(biāo)且亮斑的 像素個(gè)數(shù)大于預(yù)設(shè)的經(jīng)驗(yàn)值，具體是微處理芯片不斷地遞增設(shè)定圖像傳感器 的A/D轉(zhuǎn)換增益寄存器的放大值，直到坐標(biāo)處理計(jì)算模塊檢測(cè)到有效的亮斑坐 標(biāo)且亮斑的像素個(gè)數(shù)大于預(yù)設(shè)的經(jīng)驗(yàn)值。
優(yōu)選的，所述設(shè)定的圖像亮度閥值為圖像處理模塊設(shè)定的固定的經(jīng)驗(yàn)值， 此圖像亮度閥值可根據(jù)環(huán)境光和觸摸屏的顯示亮度進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，以有效地 去除環(huán)境光的干擾。
上述方法中，步驟(4)所述預(yù)設(shè)的經(jīng)驗(yàn)值為實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)值，可有效地去除圖
像傳感器的噪點(diǎn)干擾。
上述方法中，步驟(6)所述自動(dòng)校準(zhǔn)例程根據(jù)所記錄的各個(gè)預(yù)定用于校準(zhǔn) 的邏輯坐標(biāo)及其對(duì)應(yīng)的所獲取的亮斑重心物理坐標(biāo)進(jìn)行運(yùn)算得到新的校準(zhǔn)參 數(shù)，具體采用待定系數(shù)法。
上述方法中，步驟(6)所述存儲(chǔ)新的校準(zhǔn)參數(shù)，具體是將新的校準(zhǔn)參數(shù)固 化于觸摸屏的微處理芯片的硬件存儲(chǔ)器中，或者是存儲(chǔ)于PC機(jī)中的觸摸屏參數(shù) 配置文件中。
由上述方法得到新的校準(zhǔn)參數(shù)后存儲(chǔ)、啟用后，當(dāng)觸摸屏正常使用時(shí)，只要 將坐標(biāo)處理計(jì)算模塊運(yùn)算得到的物理坐標(biāo)結(jié)合校準(zhǔn)參數(shù)進(jìn)行基于坐標(biāo)校準(zhǔn)算法 的坐標(biāo)校準(zhǔn)迭代運(yùn)算，就能得到對(duì)應(yīng)的觸摸屏的邏輯坐標(biāo)。
本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果本發(fā)明圖像傳感器式觸摸屏
的自動(dòng)校準(zhǔn)方法，通過在PC機(jī)設(shè)置自動(dòng)校準(zhǔn)例程，由該自動(dòng)校準(zhǔn)例程預(yù)定用于
校準(zhǔn)的邏輯坐標(biāo)，并將圓心坐標(biāo)為該預(yù)定邏輯坐標(biāo)的圓形亮斑繪制于書寫屏幕， 再由自動(dòng)校準(zhǔn)歷程控制微處理獲取該圓形亮斑的亮斑重心物理坐標(biāo)，多次重復(fù) 上述操作，再由自動(dòng)校準(zhǔn)例程根據(jù)所記錄的各個(gè)預(yù)定用于校準(zhǔn)的邏輯坐標(biāo)及其 對(duì)應(yīng)的所獲取的亮斑重心物理坐標(biāo)，通過待定系數(shù)法得到新的校準(zhǔn)參數(shù)，可以 方便快捷，準(zhǔn)確地對(duì)圖像傳感器式觸摸屏進(jìn)行校準(zhǔn)，排除了現(xiàn)有圖像傳感器式 觸摸屏校準(zhǔn)時(shí)人為觸摸點(diǎn)擊的自由度，可以得到比較一致的校準(zhǔn)參數(shù)，使觸摸 屏在使用中性能穩(wěn)定，定位精度可以達(dá)到出廠設(shè)置的精度。用于多個(gè)大尺寸觸 摸屏拼接成的觸摸系統(tǒng)時(shí)，其相對(duì)于現(xiàn)有手工校準(zhǔn)方法就顯得更方便、快捷， 大大節(jié)省了校準(zhǔn)資源，有利于推廣應(yīng)用。


圖1是現(xiàn)有圖像傳感器式觸摸屏的結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明圖像傳感器式觸摸屏的自動(dòng)校準(zhǔn)方法的流程框圖3是前投影式的圖像傳感器式觸摸屏的自動(dòng)校準(zhǔn)示意圖4是背投影式的圖像傳感器式觸摸屏的自動(dòng)校準(zhǔn)示意圖5是多個(gè)大尺寸觸摸屏拼接成的觸摸系統(tǒng)的自動(dòng)校準(zhǔn)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施 方式不限于此。
總的來說，本發(fā)明圖像傳感器式觸摸屏的自動(dòng)校準(zhǔn)方法，在進(jìn)行校準(zhǔn)前，先 在PC機(jī)安裝用于觸摸屏校準(zhǔn)的自動(dòng)校準(zhǔn)例程，本發(fā)明自動(dòng)校準(zhǔn)方法如圖2所示， 步驟如下
(1) PC機(jī)通過微處理芯片的芯片接口將圖像傳感器的A/D轉(zhuǎn)換增益放大 值設(shè)置為初始值，可為零，使圖像處理模塊在環(huán)境光及觸摸屏正常顯示環(huán)境下 不能捕獲到有效的亮斑坐標(biāo)數(shù)據(jù)，同時(shí)，禁用原存儲(chǔ)的校準(zhǔn)參數(shù)；
(2) 所述自動(dòng)校準(zhǔn)例程通過投影機(jī)，在書寫屏幕上繪制一個(gè)白色或者單色 的半徑為r的圓行亮斑，自動(dòng)校準(zhǔn)例程記錄該圓行亮斑的圓心坐標(biāo)作為預(yù)定用于 校準(zhǔn)的邏輯坐標(biāo)；
(3 )自動(dòng)校準(zhǔn)例程通過微處理芯片的芯片接口向微處理芯片發(fā)送自動(dòng)調(diào)節(jié) 圖像傳感器A/D轉(zhuǎn)換增益放大值指令；
(4) 微處理芯片執(zhí)行步驟(3)傳來的自動(dòng)調(diào)節(jié)圖像傳感器A/D轉(zhuǎn)換增益 放大值指令，直到坐標(biāo)處理計(jì)算模塊檢測(cè)到有效的亮斑坐標(biāo)且亮斑的像素個(gè)數(shù) 大于預(yù)設(shè)的經(jīng)驗(yàn)值，坐標(biāo)處理計(jì)算模塊根據(jù)所檢測(cè)到有效的亮斑坐標(biāo)計(jì)算出有 效的亮斑重心物理坐標(biāo)，通過微處理芯片的芯片接口微將亮斑重心物理坐標(biāo)傳 送給所述自動(dòng)校準(zhǔn)例程進(jìn)行記錄，然后，PC機(jī)將圖像傳感器A/D轉(zhuǎn)換增益放大 值設(shè)置為步驟(1)所述的初始值-,
(5) 多次順序重復(fù)步驟(2)、 (3)和(4)操作，確保所有預(yù)定用于校準(zhǔn) 的邏輯坐標(biāo)都采集到對(duì)應(yīng)的亮斑重心物理坐標(biāo)；
(6) 自動(dòng)校準(zhǔn)例程根據(jù)所記錄的各個(gè)預(yù)定用于校準(zhǔn)的邏輯坐標(biāo)及其對(duì)應(yīng)的 所獲取的亮斑重心物理坐標(biāo)進(jìn)行運(yùn)算得到新的校準(zhǔn)參數(shù)，并存儲(chǔ)、啟用新的校準(zhǔn)參數(shù)。
上述方法中，步驟(1)所述禁止使用原存儲(chǔ)的校準(zhǔn)參數(shù)，若原校準(zhǔn)參數(shù)固 化于觸摸屏的微處理芯片的硬件存儲(chǔ)器中，則由坐標(biāo)處理計(jì)算模塊禁用該原存 儲(chǔ)的校準(zhǔn)參數(shù)；若原校準(zhǔn)參數(shù)存儲(chǔ)于PC機(jī)中的觸摸屏參數(shù)配置文件中，則由所 述自動(dòng)校準(zhǔn)例程禁用該原校準(zhǔn)參數(shù)。
上述方法中，歩驟(1)所述自動(dòng)校準(zhǔn)例程通過投影機(jī)，在書寫屏幕上繪制
的半徑為r的圓形亮斑，其半徑r優(yōu)選為大于10個(gè)像數(shù)。
上述方法中，步驟(4)所述執(zhí)行步驟(3)傳來的自動(dòng)調(diào)節(jié)圖像傳感器A/D 轉(zhuǎn)換增益放大值指令，直到坐標(biāo)處理計(jì)算模塊檢測(cè)到有效的亮斑坐標(biāo)且亮斑的 像素個(gè)數(shù)大于預(yù)設(shè)的經(jīng)驗(yàn)值，具體是微處理芯片不斷地遞增設(shè)定圖像傳感器 的A/D轉(zhuǎn)換增益寄存器的放大值，直到坐標(biāo)處理計(jì)算模塊檢測(cè)到有效的亮斑坐 標(biāo)且亮斑的像素個(gè)數(shù)大于預(yù)設(shè)的經(jīng)驗(yàn)值。
優(yōu)選的，所述設(shè)定的圖像亮度閥值為圖像處理模塊設(shè)定的固定的經(jīng)驗(yàn)值， 此圖像亮度閥值可根據(jù)環(huán)境光和觸摸屏的顯示亮度進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，以有效地 去除環(huán)境光的干擾。
上述方法中，步驟(4)所述預(yù)設(shè)的經(jīng)驗(yàn)值為實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)值，可有效地去除圖 像傳感器的噪點(diǎn)干擾。
上述方法中，步驟(6)所述自動(dòng)校準(zhǔn)例程根據(jù)所記錄的各個(gè)預(yù)定用于校準(zhǔn) 的邏輯坐標(biāo)及其對(duì)應(yīng)的所獲取的亮斑重心物理坐標(biāo)進(jìn)行運(yùn)算得到新的校準(zhǔn)參 數(shù)，具體采用待定系數(shù)法。
上述方法中，步驟(6)所述存儲(chǔ)新的校準(zhǔn)參數(shù)，具體是將新的校準(zhǔn)參數(shù)固 化于觸摸屏的微處理芯片的硬件存儲(chǔ)器中，或者是存儲(chǔ)于PC機(jī)中的觸摸屏參數(shù) 配置文件中。
由上述方法得到新的校準(zhǔn)參數(shù)后存儲(chǔ)、啟用后，當(dāng)觸摸屏正常使用時(shí)，只要 將坐標(biāo)處理計(jì)算模塊運(yùn)算得到的物理坐標(biāo)結(jié)合校準(zhǔn)參數(shù)進(jìn)行基于坐標(biāo)校準(zhǔn)算法 的坐標(biāo)校準(zhǔn)迭代運(yùn)算，就能得到對(duì)應(yīng)的觸摸屏的邏輯坐標(biāo)。
下面結(jié)合觸摸屏的具體實(shí)現(xiàn)形式來具體說明本發(fā)明觸摸屏自動(dòng)校準(zhǔn)方法的 實(shí)現(xiàn)。
實(shí)施例1
如圖3所示，該圖像傳感器式觸摸屏為前投影式的圖像傳感器式觸摸屏。投
9影機(jī)4和攝像頭1等放置于書寫屏幕3的前方，光學(xué)書寫筆2 (圖中未示出)采 用紅色激光器，可遠(yuǎn)程操控鼠標(biāo)，攝像頭1采用的單色濾光片為紅色激光波段650 納米窄帶的濾光片。其自動(dòng)校準(zhǔn)采用本發(fā)明上述自動(dòng)校準(zhǔn)方法，如圖2所示，其 中，步驟(3)、 (4)和(5)的操作重復(fù)了 13次，如圖3所示，該13次所繪制 的圓形亮斑依次為書寫屏幕3中的圓7~19。
實(shí)施例2
如圖4所示，該圖像傳感器式觸摸屏為后投影式圖像傳感器式觸摸屏，該后 投影式圖像傳感器式觸摸屏設(shè)置有反光玻璃20和背投底座21。投影機(jī)4和攝像 頭1等放置于書寫屏幕3的后方，如放置于背投箱中，光學(xué)書寫筆2釆用紅外書 寫筆可在書寫屏幕3上進(jìn)行書寫操作，攝像頭1采用的單色濾光片為850—940 納米的帶通濾光片。其自動(dòng)校準(zhǔn)采用本發(fā)明上述自動(dòng)校準(zhǔn)方法，如圖2所示，其 中，(3)、 (4)和(5)的操作重復(fù)了13次，如圖4所示，該B次所繪制的圓形 亮斑依次為書寫屏幕中的圓22~34。
實(shí)施例3
如圖5所示為多個(gè)大尺寸觸摸屏拼接成的觸摸系統(tǒng)，投影機(jī)4和攝像頭1等 放置于書寫屏幕3后方的背投箱中，由若干個(gè)這樣的背投組成了一個(gè)r^m的拼接 顯示觸摸系統(tǒng)。圖5具體為2個(gè)大尺寸觸摸屏拼接成的觸摸系統(tǒng)，包括觸摸屏A 和B。本觸摸系統(tǒng)還包含了視頻分割板卡35和攝像頭微處理芯片5的芯片接口數(shù) 據(jù)采集板卡36，芯片接口數(shù)據(jù)采集板卡36通過微處理芯片5連接到觸摸屏A和 B中的攝像頭l，芯片接口數(shù)據(jù)采集板卡36設(shè)置有多個(gè)接口，每一個(gè)接口通過串 行RS485或RS232總線連接到一個(gè)微處理芯片5的芯片接口 ，從而通過微處理芯 片5連接一個(gè)攝像頭1，可通過接口對(duì)應(yīng)地顯示單位的位置，將攝像頭l輸出的 坐標(biāo)變換成拼接系統(tǒng)的坐標(biāo)。視頻分割板卡35通過VGA或DVI接口與PC機(jī)6、 投影機(jī)4連接。
上述拼接系統(tǒng)中的觸摸屏A和B的自動(dòng)校準(zhǔn)都采用本發(fā)明上述自動(dòng)校準(zhǔn)方 法，如圖2所示，其中，(3)、 (4)和(5)的操作重復(fù)了 13次。而且，各個(gè)觸 摸屏之間的校準(zhǔn)過程可以是并行的也可以是串行的，攝像頭微處理芯片5的芯片 接口數(shù)據(jù)采集板卡36與各個(gè)攝像頭之間的通訊是獨(dú)立和并行的，如圖5所示，在觸摸屏A重復(fù)13次所繪制的圓形亮斑依次為書寫屏幕中的圓37~49，在觸摸 屏B重復(fù)13次所繪制的圓形亮斑依次為書寫屏幕中的圓50 62。
上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受所述實(shí)施 例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替 代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、圖像傳感器式觸摸屏的自動(dòng)校準(zhǔn)方法，其特征在于首先在PC機(jī)安裝用于觸摸屏校準(zhǔn)的自動(dòng)校準(zhǔn)例程，本自動(dòng)校準(zhǔn)方法步驟如下(1)PC機(jī)將圖像傳感器的A/D轉(zhuǎn)換增益放大值設(shè)置為初始值，使圖像處理模塊在環(huán)境光及觸摸屏正常顯示環(huán)境下不能捕獲到有效的亮斑坐標(biāo)數(shù)據(jù)，同時(shí)，禁用原存儲(chǔ)的校準(zhǔn)參數(shù)；(2)所述自動(dòng)校準(zhǔn)例程通過投影機(jī)，在書寫屏幕上繪制一個(gè)白色或者單色的半徑為r的圓行亮斑，自動(dòng)校準(zhǔn)例程記錄該圓行亮斑的圓心坐標(biāo)作為預(yù)定用于校準(zhǔn)的邏輯坐標(biāo)；(3)自動(dòng)校準(zhǔn)例程向微處理芯片發(fā)送自動(dòng)調(diào)節(jié)圖像傳感器A/D轉(zhuǎn)換增益放大值指令；(4)微處理芯片執(zhí)行步驟(3)傳來的自動(dòng)調(diào)節(jié)圖像傳感器A/D轉(zhuǎn)換增益放大值指令，直到坐標(biāo)處理計(jì)算模塊檢測(cè)到有效的亮斑坐標(biāo)且亮斑的像素個(gè)數(shù)大于預(yù)設(shè)的經(jīng)驗(yàn)值，坐標(biāo)處理計(jì)算模塊根據(jù)所檢測(cè)到有效的亮斑坐標(biāo)計(jì)算出有效的亮斑重心物理坐標(biāo)并傳送給所述自動(dòng)校準(zhǔn)例程進(jìn)行記錄，然后，PC機(jī)將圖像傳感器A/D轉(zhuǎn)換增益放大值設(shè)置為步驟(1)所述的初始值；(5)多次順序重復(fù)步驟(2)、(3)和(4)操作，確保所有預(yù)定用于校準(zhǔn)的邏輯坐標(biāo)都采集到對(duì)應(yīng)的亮斑重心物理坐標(biāo)；(6)自動(dòng)校準(zhǔn)例程根據(jù)所記錄的各個(gè)預(yù)定用于校準(zhǔn)的邏輯坐標(biāo)及其對(duì)應(yīng)的所獲取的亮斑重心物理坐標(biāo)進(jìn)行運(yùn)算得到新的校準(zhǔn)參數(shù)，并存儲(chǔ)、啟用新的校準(zhǔn)參數(shù)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的圖像傳感器式觸摸屏的自動(dòng)校準(zhǔn)方法，其特征在 于步驟(1)所述禁止使用原存儲(chǔ)的校準(zhǔn)參數(shù)，若原校準(zhǔn)參數(shù)固化于觸摸屏的 微處理芯片的硬件存儲(chǔ)器中，則由坐標(biāo)處理計(jì)算模塊禁用該原存儲(chǔ)的校準(zhǔn)參數(shù)； 若原校準(zhǔn)參數(shù)存儲(chǔ)于PC機(jī)中的觸摸屏參數(shù)配置文件中，則由所述自動(dòng)校準(zhǔn)例程 禁用該原校準(zhǔn)參數(shù)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的圖像傳感器式觸摸屏的自動(dòng)校準(zhǔn)方法，其特 征在于步驟(1)所述自動(dòng)校準(zhǔn)例程通過投影機(jī)，在書寫屏幕上繪制的半徑為 r的圓形亮斑，其半徑r為大于10個(gè)像數(shù)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像傳感器式觸摸屏的自動(dòng)校準(zhǔn)方法，其特征在于步驟(4)所述執(zhí)行步驟(3)傳來的自動(dòng)調(diào)節(jié)圖像傳感器A/D轉(zhuǎn)換增益放 大值指令，直到坐標(biāo)處理計(jì)算模塊檢測(cè)到有效的亮斑坐標(biāo)且亮斑的像素個(gè)數(shù)大 于預(yù)設(shè)的經(jīng)驗(yàn)值，具體是微處理芯片不斷地遞增設(shè)定圖像傳感器的A/D轉(zhuǎn)換 增益寄存器的放大值，直到坐標(biāo)處理計(jì)算模塊檢測(cè)到有效的亮斑坐標(biāo)且亮斑的 像素個(gè)數(shù)大于預(yù)設(shè)的經(jīng)驗(yàn)值。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的圖像傳感器式觸摸屏的自動(dòng)校準(zhǔn)方法，其特征在 于步驟(4)所述執(zhí)行步驟(3)傳來的自動(dòng)調(diào)節(jié)圖像傳感器A/D轉(zhuǎn)換增益放 大值指令，直到坐標(biāo)處理計(jì)算模塊檢測(cè)到有效的亮斑坐標(biāo)且亮斑的像素個(gè)數(shù)大 于預(yù)設(shè)的經(jīng)驗(yàn)值，具體是微處理芯片不斷地遞增設(shè)定圖像傳感器的A/D轉(zhuǎn)換 增益寄存器的放大值，直到坐標(biāo)處理計(jì)算模塊檢測(cè)到有效的亮斑坐標(biāo)且亮斑的 像素個(gè)數(shù)大于預(yù)設(shè)的經(jīng)驗(yàn)值。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像傳感器式觸摸屏的自動(dòng)校準(zhǔn)方法，其特征在于所述設(shè)定的圖像亮度閥值為圖像處理模塊設(shè)定的固定的經(jīng)驗(yàn)值。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1、 2、 4、 5或6所述的圖像傳感器式觸摸屏的自動(dòng)校準(zhǔn) 方法，其特征在于步驟(4)所述預(yù)設(shè)的經(jīng)驗(yàn)值為實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)值。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像傳感器式觸摸屏的自動(dòng)校準(zhǔn)方法，其特征在于步驟(6)所述自動(dòng)校準(zhǔn)例程根據(jù)所記錄的各個(gè)預(yù)定用于校準(zhǔn)的邏輯坐標(biāo)及其對(duì)應(yīng)的所獲取的亮斑重心物理坐標(biāo)進(jìn)行運(yùn)算得到新的校準(zhǔn)參數(shù)，具體采用待 定系數(shù)法。
9、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的圖像傳感器式觸摸屏的自動(dòng)校準(zhǔn)方法，其特征在于步驟(6)所述自動(dòng)校準(zhǔn)例程根據(jù)所記錄的各個(gè)預(yù)定用于校準(zhǔn)的邏輯坐標(biāo)及其對(duì)應(yīng)的所獲取的亮斑重心物理坐標(biāo)進(jìn)行運(yùn)算得到新的校準(zhǔn)參數(shù)，具體采用待 定系數(shù)法。
10、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2、 4、 5、 6、 8或9所述的圖像傳感器式觸摸屏的自 動(dòng)校準(zhǔn)方法，其特征在于步驟(6)所述存儲(chǔ)新的校準(zhǔn)參數(shù)，具體是將新的校 準(zhǔn)參數(shù)固化于觸摸屏的微處理芯片的硬件存儲(chǔ)器中，或者是存儲(chǔ)于PC機(jī)中的觸 摸屏參數(shù)配置文件中。
全文摘要
本發(fā)明為圖像傳感器式觸摸屏的自動(dòng)校準(zhǔn)方法，步驟是(1)將圖像傳感器的A/D轉(zhuǎn)換增益放大值設(shè)置為初始值，禁用原校準(zhǔn)參數(shù)；(2)自動(dòng)校準(zhǔn)例程在書寫屏幕上繪制圓行亮斑，并記錄該圓行亮斑的圓心坐標(biāo)作為預(yù)定用于校準(zhǔn)的邏輯坐標(biāo)；(3)自動(dòng)校準(zhǔn)例程發(fā)送自動(dòng)調(diào)節(jié)圖像傳感器A/D轉(zhuǎn)換增益放大值指令；(4)微處理芯片執(zhí)行所述指令，計(jì)算出有效亮斑重心物理坐標(biāo)并傳給自動(dòng)校準(zhǔn)例程，PC機(jī)將圖像傳感器A/D轉(zhuǎn)換增益放大值設(shè)置為初始值；(5)多次重復(fù)步驟(2)、(3)和(4)操作；(6)根據(jù)預(yù)定用于校準(zhǔn)的邏輯坐標(biāo)及其對(duì)應(yīng)的亮斑重心物理坐標(biāo)得到新校準(zhǔn)參數(shù)并存儲(chǔ)、啟用。本發(fā)明排除了現(xiàn)有方法中人為觸摸點(diǎn)擊的自由度，可得到較一致的校準(zhǔn)參數(shù)。
文檔編號(hào)G06F3/042GK101639746SQ20091004119
公開日2010年2月3日 申請(qǐng)日期2009年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月16日
發(fā)明者鄭金發(fā) 申請(qǐng)人:廣東威創(chuàng)視訊科技股份有限公司