一種適用于大尺寸紅外觸摸屏的快速算法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種適用于大尺寸紅外觸摸屏的快速算法，首先獲取含有觸摸信息的光線，任取其中兩條相交直線得到觸摸坐標，將坐標信息轉換成像素點信息，對該像素點的標志位加1，計算所有相交直線，對相應的像素點標志位進行累加，最后將標志位大于一定值的像素點區(qū)域作為被遮擋區(qū)域，將得到的區(qū)域進行相應處理，最終存在的區(qū)域形狀即為觸摸物體的形狀，區(qū)域的中心坐標即為觸摸物體的中心坐標。本發(fā)明實現(xiàn)了快速、準確的計算坐標。
【專利說明】 一種適用于大尺寸紅外觸摸屏的快速算法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及紅外觸摸屏領域，具體為一種適用于大尺寸紅外觸摸屏的快速算法?！颈尘凹夹g】
[0002]近年來，觸摸屏作為一種新型的人機交互設備，以其自然性和方便性，越來越受到人們的喜愛。隨著科技的發(fā)展，單點觸摸屏已不能滿足人們的需要，多點觸摸屏應運而生。目前發(fā)展中應用較多的多點觸摸屏主要分為電容式觸摸屏和紅外觸摸屏，電容式多點觸摸屏主要應用在小尺寸的設備上，在大尺寸上由于自身原因并不適合，而紅外觸摸屏具有安裝方便、使用壽命長、透光性高等優(yōu)點，尤其是在大尺寸的應用上，更具有優(yōu)勢。但隨著尺寸的加大，為了剔除坐標“鬼點”，大多數(shù)情況下都增加了掃描光線的數(shù)量，使得數(shù)據(jù)處理量急劇增加，尤其是在多點情況下，數(shù)據(jù)處理量很大，計算時間很長，嚴重影響了觸摸屏的反應速度。目前采用的提高觸摸屏效率的方法有硬件結構的改進，即將紅外發(fā)射對管進行分組，多組同時掃描，節(jié)省了掃描時間；有些采用分開掃描方式，即掃描一部分紅外對發(fā)射管，在能夠識別坐標點的情況下，另一部分紅外對管就不工作的方法，使掃描時間盡量少，處理的信號量少，但這些方法均未從根本上解決數(shù)據(jù)處理時間長的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的是提出一種適用于大尺寸紅外觸摸屏的快速算法，以解決大尺寸紅外觸摸屏計算速度慢，坐標計算不精確的問題。
[0004]本發(fā)明采用的技術方案是:
一種適用于大尺寸紅外觸摸屏的快速算法，其特征在于:觸摸屏中觸摸點的位置信息由被遮擋的光線給出，其中任意兩條相交的光線均可通過方程計算或者查表方法得到坐標點信息，將此點的信息轉化成像素值，對相應像素點所對應的標志位加1，輪詢所有相交直線，對相應的標志位進行累加，最后，將標志位大于一定值的像素點組成的區(qū)域作為觸摸點的區(qū)域，將得到的所有區(qū)域進行相應的處理，最終得到的區(qū)域為觸摸物體的形狀，若最終需得到觸摸點的坐標值，則該區(qū)域的質(zhì)心坐標值即為觸摸點的中心坐標值。
[0005]所述的一種適用于大尺寸紅外觸摸屏的快速算法，其特征在于:所選計算坐標的光線為觸摸屏所有方向光線中的任意兩條相交光線，為了提高計算效率，可優(yōu)先選擇角度相差較大的光線如上下方向的光線與左右方向的光線；所述的計算坐標點信息的方法采用直觀的解方程的方法得到坐標，再轉換成像素點信息，或者采用查表的方法由被遮擋光線的位置直接查表得到相應像素點，提高了效率。
[0006]所述的一種適用于大尺寸紅外觸摸屏的快速算法，其特征在于:所述的判別觸摸點區(qū)域的依據(jù)為像素點的標志位的大小，其標志位的大小由輪詢的直線決定:當輪詢所有直線時，標志位的設定與所有直線數(shù)有關，并且相交直線越多，得到的區(qū)域形狀越接近真實觸摸物體的形狀；當優(yōu)先選擇部分光線時，標志位的設定相應減小，從而提高了計算效率，但精度會有一定程度的衰減。[0007]所述的一種適用于大尺寸紅外觸摸屏的快速算法，其特征在于:所述的對得到的區(qū)域進行處理指的是對相近的區(qū)域可進行區(qū)域合并，并對區(qū)域進行平滑處理，最終得到了幾個區(qū)域即為有幾個觸摸物體，區(qū)域形狀為觸摸物體的形狀，區(qū)域的中心為觸摸物體的質(zhì)心坐標。
[0008]本發(fā)明中，為了解決大尺寸紅外觸摸屏坐標點計算速度慢，計算不精確的問題，提出了一種適用于大尺寸紅外觸摸屏的快速算法:將觸摸點的信息由被遮擋的光線給出，通過方程計算或查表的方法計算任意兩條相交光線得到坐標點信息，將坐標點信息轉換成像素點信息，對響應的像素點的標志位加I，輪詢所有的相交直線或部分相交直線，對相應的標志位進行累加，最后根據(jù)標志位的大小得到一定的區(qū)域，對得到的區(qū)域進行處理后，存在的區(qū)域個數(shù)即為觸摸點的個數(shù)，區(qū)域形狀即為觸摸物體的形狀，區(qū)域的中心即為觸摸物體的質(zhì)心。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)點是:
本發(fā)明的算法解決了現(xiàn)有的大尺寸紅外觸摸屏尤其在多點觸摸應用中數(shù)據(jù)量大、處理時間長、多點識別不準確、坐標點計算不精確的問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明坐標(像素點)計算示意圖。
[0011]圖2是本發(fā)明一種坐標區(qū)域處理示意圖。
[0012]圖3是本發(fā)明另一種坐標區(qū)域處理示意圖。
[0013]圖4是本發(fā)明算法計算流程示意圖。
【具體實施方式】
[0014]如圖1所示。當觸摸屏存在觸摸點A時，以圖1中被遮擋的8條光線為例，其中光線I和5是一個方向，光線3和4是一個方向，光線6和7是一個方向，光線2和8是一個方向，任取兩個不同方向的光線如I和3，可通過光線的位置與角度得到光線的方程，進而得到光線I和3的交點，再將交點坐標轉換成像素點的坐標，或者由光線I和3查表直接得到所對應的像素點坐標。同理根據(jù)其他不同方向相交的光線得到所有被遮擋的像素點坐標值，將相應像素點的標志位進行加I累加。
[0015]為了提高計算速率，可選擇角度相差較大的兩個光線進行計算，如圖1所示，光線3與光線2，光線I與光線2，光線7與光線2均是角度相差較大的光線，由這樣的光線計算得到的像素點更貼近觸摸物體的真實形狀，但由于計算次數(shù)的減少，使得精度有所降低。
[0016]如圖2所示，圖中的每個小方格代表一個像素點。將所有的相交直線計算過后，得到了一系列像素點的標志位的值，若設定標志位的值大于25的像素點為觸摸點所存在的區(qū)域，輪詢所有標志位的值，得到觸摸區(qū)域如圖中黑色粗實線所示，為真實的反應觸摸物體的形狀，將邊緣部分做平滑處理，此區(qū)域的中心點即為觸摸物體的中心坐標。
[0017]如圖3所示，圖中的每個小方格代表一個像素點。將所有的相交直線計算過后，得到了一系列像素點的標志位的值，若設定標志位的值大于25的像素點為觸摸點所在的區(qū)域，則得到的觸摸區(qū)域有兩個，如圖3 (a)黑色實線所示。但此兩個區(qū)域相距較近，實際中很難有兩個觸摸點的距離以像素點來計，因此對得到的相近的觸摸區(qū)域進行區(qū)域合并，得到如圖3 (b)所示的黑色粗實線的區(qū)域，將此區(qū)域形狀記為觸摸物體的形狀，中心點為觸摸物體中點坐標。
[0018]本算法的總的流程示意圖如圖4所示。首先獲取含有觸摸信息的直線(具體的直線形式由電路的設計結構決定)；任取其中兩條相交直線得到觸摸坐標，計算方法可采用解方程的方法，也可采用查表的方法，將坐標信息轉換成像素點的信息，對遮擋的像素點的標志位加1，計算所有相交直線將得到的像素點的標志位進行累加，為了調(diào)高效率，也可計算一部分相交直線；最后將標志位大于一定值的像素點作為被遮擋區(qū)域，將得到的區(qū)域進行平滑處理，如有需要可進行合并；最終存在幾個區(qū)域即為幾個觸摸物體，區(qū)域形狀為觸摸物體形狀，中心坐標為觸摸物體中心坐標。
【權利要求】
1.一種適用于大尺寸紅外觸摸屏的快速算法，其特征在于:觸摸屏中觸摸點的位置信息由被遮擋的光線給出，其中任意兩條相交的光線均可通過方程計算或者查表方法得到坐標點信息，將此點的信息轉化成像素值，對相應像素點所對應的標志位加1，輪詢所有相交直線，對相應的標志位進行累加，最后，將標志位大于一定值的像素點組成的區(qū)域作為觸摸點的區(qū)域，將得到的所有區(qū)域進行相應的處理，最終得到的區(qū)域為觸摸物體的形狀，若最終需得到觸摸點的坐標值，則該區(qū)域的質(zhì)心坐標值即為觸摸點的中心坐標值。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種適用于大尺寸紅外觸摸屏的快速算法，其特征在于:所選計算坐標的光線為觸摸屏所有方向光線中的任意兩條相交光線，為了提高計算效率，優(yōu)先選擇角度相差較大的光線如上下方向的光線與左右方向的光線；所述的計算坐標點信息的方法采用直觀的解方程的方法得到坐標再轉換成像素點信息，或者采用查表的方法由被遮擋光線的位置直接查表得到相應像素點。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種適用于大尺寸紅外觸摸屏的快速算法，其特征在于:所述的判別觸摸點區(qū)域的依據(jù)為像素點的標志位的大小，其標志位的大小由輪詢的直線決定:當輪詢所有直線時，標志位的設定與所有直線數(shù)有關，并且相交直線越多，得到的區(qū)域形狀越接近真實觸摸物體的形狀；當優(yōu)先選擇部分光線時，標志位的設定相應減小。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種適用于大尺寸紅外觸摸屏的快速算法，其特征在于:所述的對得到的區(qū)域進行處理指的是對相近的區(qū)域可進行區(qū)域合并，并對區(qū)域進行平滑處理，最終得到了幾個區(qū)域即為有幾個觸摸物體，區(qū)域形狀為觸摸物體的形狀，區(qū)域的中心為觸摸物體的質(zhì)心坐標。
【文檔編號】G06F3/042GK103761012SQ201310378773
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年8月27日 優(yōu)先權日:2013年8月27日
【發(fā)明者】胡躍輝, 李小哲, 呂國強, 于芳芳, 劉志民 申請人:合肥工業(yè)大學