一種基于紅外多點(diǎn)觸摸計(jì)算坐標(biāo)的新算法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于紅外多點(diǎn)觸摸快速計(jì)算坐標(biāo)的新算法，首先將掃描得到的信號(hào)解碼，按方向存放，對(duì)每個(gè)方向進(jìn)行連通域檢測(cè)，選取兩個(gè)不同方向的連通域可計(jì)算得到一系列區(qū)域邊界值，將其作為原始區(qū)域，再將其他的所有的不同方向的連通域計(jì)算得到的區(qū)域邊界值與原始區(qū)域進(jìn)行比較，若滿(mǎn)足一定的關(guān)系，則將原始區(qū)域的標(biāo)志位加1，坐標(biāo)值累加，最后，根據(jù)標(biāo)志位的大小判定該點(diǎn)區(qū)域是否為真實(shí)區(qū)域，若為真，則由該區(qū)域的坐標(biāo)累加值求得該區(qū)域的質(zhì)心坐標(biāo)，即為觸摸點(diǎn)的質(zhì)心坐標(biāo)。本發(fā)明有效的解決了多點(diǎn)觸摸中坐標(biāo)“鬼點(diǎn)”的剔除問(wèn)題，并且計(jì)算精度較高。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種基于紅外多點(diǎn)觸摸計(jì)算坐標(biāo)的新算法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及紅外觸摸屏領(lǐng)域，具體為一種基于紅外多點(diǎn)觸摸計(jì)算坐標(biāo)的新算法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]隨著科技的發(fā)展，觸摸屏也從傳統(tǒng)的單點(diǎn)觸摸向多點(diǎn)觸摸發(fā)展，目前出現(xiàn)的多點(diǎn)觸摸屏大多數(shù)為電容式觸摸屏和基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的，這類(lèi)觸摸屏存在成本較高、抗干擾性較弱、壽命較高等缺點(diǎn)。紅外觸摸屏不但克服了上述缺點(diǎn)具有安裝方便、使用壽命長(zhǎng)、透光性高等優(yōu)點(diǎn)，尤其是在大尺寸的應(yīng)用上，更具有優(yōu)勢(shì)。現(xiàn)有的大尺寸紅外觸摸屏大多數(shù)是基于紅外對(duì)管的，根據(jù)光路的阻斷判斷觸摸點(diǎn)的位置。但是在大尺寸的應(yīng)用上，使用的紅外對(duì)管數(shù)量較多，每一個(gè)發(fā)射管能發(fā)射η種方向的光線(xiàn)，這也使得計(jì)算量過(guò)大，導(dǎo)致了內(nèi)存分配不足，因此需要快速的計(jì)算出坐標(biāo)，減少計(jì)算量，提高精度，節(jié)省內(nèi)存，確定出觸摸點(diǎn)的位置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的是提供一種紅外多點(diǎn)觸摸快速計(jì)算坐標(biāo)的新算法，以解決現(xiàn)有技術(shù)大尺寸紅外觸摸屏存在的內(nèi)存不夠的問(wèn)題。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
一種基于紅外多點(diǎn)觸摸計(jì)算坐標(biāo)的新算法，其特征在于:在多點(diǎn)觸摸中，若采用多線(xiàn)掃描的方式對(duì)觸摸點(diǎn)進(jìn)行掃描，掃描一周后，將得到大量的編碼信號(hào)，在觸摸面板工作時(shí)，若有多個(gè)觸摸點(diǎn)出現(xiàn)時(shí)，分為如下幾個(gè)步驟執(zhí)行:
a)首先將采用多線(xiàn)掃描方式掃描得到的編碼信號(hào)解碼，按方向存放，對(duì)每個(gè)方向進(jìn)行連通域檢測(cè)，其中連通域是指由觸摸點(diǎn)存在而使信號(hào)發(fā)生變化的一個(gè)區(qū)域；
b)任取兩個(gè)不同方向，對(duì)這兩個(gè)方向的所有交叉連通域進(jìn)行坐標(biāo)計(jì)算，得到一系列區(qū)域邊界值，將此時(shí)得到的所有區(qū)域作為原始區(qū)域；
c)選取兩個(gè)不同的方向，計(jì)算該方向上所有交叉的區(qū)域，將其作為待比較區(qū)域，將待比較區(qū)域逐一與原始區(qū)域進(jìn)行比較；若待比較區(qū)域與原始區(qū)域滿(mǎn)足一定關(guān)系，則將原始區(qū)域的標(biāo)志位加1，區(qū)域的邊界值或質(zhì)心值進(jìn)行累加；
d)重復(fù)步驟C，將所有方向光線(xiàn)全部計(jì)算并比較，對(duì)相應(yīng)原始區(qū)域標(biāo)志位及區(qū)域坐標(biāo)值進(jìn)行累加；
e)由區(qū)域的標(biāo)志位大小，判別該區(qū)域是否為真實(shí)坐標(biāo)點(diǎn)存在的區(qū)域，再由累加的坐標(biāo)值求出該區(qū)域的質(zhì)心坐標(biāo)即為觸摸點(diǎn)的坐標(biāo)。
[0005]所述的一種基于紅外多點(diǎn)觸摸計(jì)算坐標(biāo)的新算法，其特征在于:所述的選取兩個(gè)方向計(jì)算原始區(qū)域指的是:在計(jì)算原始比較區(qū)域時(shí)，兩個(gè)不同方向是任取的，但是若選取連通域最多的、角度相差較大的兩個(gè)方向計(jì)算，則后面比較中不會(huì)出現(xiàn)區(qū)域分裂，在一定程度上能夠提高算法的效率，但是精度上會(huì)有一定的衰減。
[0006]所述的一種基于紅外多點(diǎn)觸摸計(jì)算坐標(biāo)的新算法，其特征在于:所述的待比較區(qū)域與原始區(qū)域滿(mǎn)足一定的關(guān)系指的是:若待比較區(qū)域與原始區(qū)域重合，則將原始區(qū)域的標(biāo)志位加I;若待比較區(qū)域比原始區(qū)域小，則將原始區(qū)域進(jìn)行區(qū)域分裂，區(qū)域標(biāo)志位采用繼承的方式即新出現(xiàn)的小的區(qū)域標(biāo)志位與原始的大的區(qū)域相同，將這些小的區(qū)域作為原始比較區(qū)域參與下次比較運(yùn)算；若待比較區(qū)域比原始區(qū)域大，則將待比較區(qū)域分裂，分裂后再逐個(gè)與原始區(qū)域進(jìn)行比較。
[0007]所述的一種基于紅外多點(diǎn)觸摸計(jì)算坐標(biāo)的新算法，其特征在于:所述的由標(biāo)志位大小判定該區(qū)域是否為真指的是:若一個(gè)紅外發(fā)射管工作時(shí)，有η個(gè)紅外接收燈同時(shí)工作，即產(chǎn)生了 η種方向的光線(xiàn)，當(dāng)將所有的兩個(gè)相交方向計(jì)算得到的區(qū)域邊界和原始區(qū)域比較時(shí)，則標(biāo)志位的選取需根據(jù)計(jì)算次數(shù)決定；若根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)減小標(biāo)志位的比較值，則在計(jì)算過(guò)程中，若某個(gè)原始區(qū)域的標(biāo)志位達(dá)到了該設(shè)定值，那么直接認(rèn)為該區(qū)域?yàn)檎妫麓伪容^中可不進(jìn)行比較，這樣可在一定程度上縮短算法的時(shí)間，提高了效率，但在精度上會(huì)有一定程度的衰減。
[0008]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
本發(fā)明有效的解決了多點(diǎn)觸摸中坐標(biāo)“鬼點(diǎn)”的剔除問(wèn)題，并且計(jì)算精度較高。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是本發(fā)明紅外觸摸屏的連通域選擇示意圖。
[0010]其中:(a)為任意選取連通域示意圖，(b)為選取連通域最多的示意圖。
[0011]圖2是本發(fā)明紅外觸摸屏的待比較區(qū)域與原始區(qū)域的關(guān)系示意圖。
[0012]其中:(a)為待比較區(qū)域與原始區(qū)域重合的示意圖，(b)為待比較區(qū)域比原始區(qū)域圖小的示意圖，2 (C)為待比較區(qū)域比原始區(qū)域大的示意圖。
[0013]圖3是本發(fā)明紅外觸摸屏的整體流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]一種基于紅外多點(diǎn)觸摸計(jì)算坐標(biāo)的新算法，在多點(diǎn)觸摸中，若采用多線(xiàn)掃描的方式對(duì)觸摸點(diǎn)進(jìn)行掃描，掃描一周后，將得到大量的編碼信號(hào)，在觸摸面板工作時(shí)，若有多個(gè)觸摸點(diǎn)出現(xiàn)時(shí)，首先將采用多線(xiàn)掃描方式掃描得到的編碼信號(hào)解碼，按方向存放，對(duì)每個(gè)方向進(jìn)行連通域檢測(cè)，連通域的選擇是任意的，如圖1 (a)所示，下層觸摸面板有兩個(gè)連通域，右側(cè)觸摸面板有一個(gè)連通域，中間的交叉區(qū)域?yàn)樵紖^(qū)域，在任意選取不同方向，計(jì)算該方向的所有交叉區(qū)域，作為待比較區(qū)域，將待比較區(qū)域與原始區(qū)域進(jìn)行比較。若待比較區(qū)域與原始區(qū)域重合，如圖2 (a)所示，則將原始區(qū)域的標(biāo)志位加1，區(qū)域的邊界值或質(zhì)心值進(jìn)行累加，再選取不用方向的光線(xiàn)，重復(fù)上述操作，直到所有方向光線(xiàn)全部計(jì)算比較，對(duì)相應(yīng)原始區(qū)域標(biāo)志位及區(qū)域坐標(biāo)值進(jìn)行累加，由原始區(qū)域的標(biāo)志位大小，判別該區(qū)域是否為真實(shí)坐標(biāo)點(diǎn)存在的區(qū)域，再由累加的坐標(biāo)值求出該區(qū)域的質(zhì)心坐標(biāo)即為觸摸點(diǎn)的坐標(biāo)；若待比較區(qū)域比原始區(qū)域小，則需要將原始區(qū)域分裂，如圖2 (b)所示，原始區(qū)域和待比較區(qū)域b，5代表的是區(qū)域標(biāo)志位，原始區(qū)域分裂成a、C、d三個(gè)子區(qū)域，區(qū)域標(biāo)志位采用繼承的方式，
a、C、d三個(gè)子區(qū)域的區(qū)域標(biāo)志位也均為5，待比較區(qū)域與三個(gè)子原始區(qū)域進(jìn)行比較，若待比較區(qū)域與原始區(qū)域分裂成的三個(gè)子原始區(qū)域中的任何一個(gè)重合，則將相對(duì)應(yīng)的子原始區(qū)域標(biāo)志位加1，區(qū)域的邊界值或質(zhì)心值進(jìn)行累加，再選取不用方向的光線(xiàn)，重復(fù)上述操作，直到所有方向光線(xiàn)全部計(jì)算比較，對(duì)相應(yīng)原始區(qū)域標(biāo)志位及區(qū)域坐標(biāo)值進(jìn)行累加，由原始區(qū)域的標(biāo)志位大小，判別該區(qū)域是否為真實(shí)坐標(biāo)點(diǎn)存在的區(qū)域，再由累加的坐標(biāo)值求出該區(qū)域的質(zhì)心坐標(biāo)即為觸摸點(diǎn)的坐標(biāo)；若待比較區(qū)域比原始區(qū)域大，則需要將待比較區(qū)域分裂，如圖2 (c)所示，原始區(qū)域b和待比較區(qū)域，待比較區(qū)域分裂成三個(gè)子區(qū)域a、C、d，分裂后的三個(gè)子區(qū)域與原始區(qū)域進(jìn)行比較，若原始區(qū)域和三個(gè)待比較區(qū)域中的任何一個(gè)重合，在將原始區(qū)域標(biāo)志位加1，區(qū)域的邊界值或質(zhì)心值進(jìn)行累加，在選取不同的光線(xiàn)，重復(fù)上述操作，直到所有方向光線(xiàn)全部計(jì)算比較，對(duì)相應(yīng)原始區(qū)域標(biāo)志位及區(qū)域坐標(biāo)值進(jìn)行累加，由原始區(qū)域的標(biāo)志位大小，判別該區(qū)域是否為真實(shí)坐標(biāo)點(diǎn)存在的區(qū)域，再由累加的坐標(biāo)值求出該區(qū)域的質(zhì)心坐標(biāo)即為觸摸點(diǎn)的坐標(biāo)。
[0015]在計(jì)算原始比較區(qū)域時(shí)，兩個(gè)不同方向是可以任意選取的，但是若選取連通域最多的、角度相差較大的兩個(gè)方向計(jì)算，則后面比較過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)區(qū)域分裂的情況，如圖1(b)所示，1、2、3、4為原始區(qū)域，再選取兩個(gè)不同的方向，計(jì)算該方向上所有交叉的區(qū)域，將其作為待比較區(qū)域，圖中的5、6區(qū)域，將待比較區(qū)域逐一與原始區(qū)域比較，若待比較區(qū)域與原始區(qū)域重合，則將原始區(qū)域標(biāo)志位加1，區(qū)域邊界值進(jìn)行累加，重復(fù)上述操作，直到將所有方向光線(xiàn)全部計(jì)算比較，對(duì)原始區(qū)域相應(yīng)標(biāo)志位及區(qū)域坐標(biāo)值進(jìn)行累加，由原始區(qū)域的標(biāo)志位大小，判別該區(qū)域是否為真實(shí)坐標(biāo)點(diǎn)存在的區(qū)域，再由累加的坐標(biāo)值求出該區(qū)域的質(zhì)心坐標(biāo)即為觸摸點(diǎn)的坐標(biāo)。
[0016]若一個(gè)紅外發(fā)射管工作時(shí)，假設(shè)有7個(gè)紅外接收燈同時(shí)工作，即產(chǎn)生了 7種方向的光線(xiàn)，當(dāng)將所有的兩個(gè)相交方向計(jì)算得到的區(qū)域邊界和原始區(qū)域比較時(shí)，則標(biāo)志位的選取需根據(jù)計(jì)算次數(shù)決定；若根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)減小標(biāo)志位的比較值，則在計(jì)算過(guò)程中，當(dāng)原始區(qū)域的標(biāo)志位達(dá)到了設(shè)定值25，那么直接認(rèn)為該區(qū)域?yàn)檎?，下次比較中可不進(jìn)行比較，這樣可在一定程度上縮短算法的時(shí)間，提高了效率，但在精度上會(huì)有一定程度的衰減。
[0017]如圖3所示，在多點(diǎn)觸摸中，若采用多線(xiàn)掃描的方式對(duì)觸摸點(diǎn)進(jìn)行掃描，掃描一周后，將得到大量的編碼信號(hào):(1)首先將采用多線(xiàn)掃描方式掃描得到的編碼信號(hào)解碼，按方向存放，對(duì)每個(gè)方向進(jìn)行連通域檢測(cè)；(2)任取兩個(gè)不同方向，對(duì)這兩個(gè)方向的所有交叉連通域進(jìn)行坐標(biāo)計(jì)算，得到一系列區(qū)域邊界值，將此時(shí)得到的所有區(qū)域作為原始區(qū)域；(3)選取兩個(gè)不同的方向，計(jì)算該方向上所有交叉的區(qū)域，將其作為待比較區(qū)域，將待比較區(qū)域逐一與原始區(qū)域比較。若待比較區(qū)域與原始區(qū)域重合，則將原始區(qū)域的標(biāo)志位加1，區(qū)域的邊界值進(jìn)行累加；若原始區(qū)域大于待比較區(qū)域，則將原始區(qū)域進(jìn)行區(qū)域分裂，區(qū)域標(biāo)志位采用繼承的方式即新分裂出的小的區(qū)域標(biāo)志位與原始的大的區(qū)域標(biāo)志位相同，將這些小的區(qū)域作為原始比較區(qū)域參與下次比較運(yùn)算，若有重合則將相應(yīng)的區(qū)域標(biāo)志位加1，區(qū)域的邊界值進(jìn)行累加；若原始區(qū)域小于待比較區(qū)域，則將待比較區(qū)域進(jìn)行區(qū)域分裂，將分裂后的區(qū)域和原始區(qū)域比較，若有重合，則將原始區(qū)域標(biāo)志位加1，區(qū)域的邊界值進(jìn)行累加；(4)重復(fù)上述操作，直到將所有方向光線(xiàn)全部計(jì)算比較，對(duì)相應(yīng)原始區(qū)域標(biāo)志位及區(qū)域坐標(biāo)值進(jìn)行累加；
(5)由原始區(qū)域的標(biāo)志位大小，判別該區(qū)域是否為真實(shí)坐標(biāo)點(diǎn)存在的區(qū)域，再有累加的坐標(biāo)值求出該區(qū)域的質(zhì)心坐標(biāo)即為觸摸點(diǎn)的坐標(biāo)。在計(jì)算原始區(qū)域時(shí)，兩個(gè)不同方向是可以任意選取的，當(dāng)選取連通域最多的、角度相差較大的兩個(gè)方向計(jì)算時(shí)，則后面比較中不會(huì)出現(xiàn)區(qū)域分裂的情況，只需要將原始區(qū)域與待比較區(qū)域比較，若相同，則將原始區(qū)域標(biāo)志位加1，區(qū)域的邊界值進(jìn)行累加，重復(fù)操作，直到所有方向的光線(xiàn)全部計(jì)算比較，對(duì)相應(yīng)原始區(qū)域標(biāo)#? W E , M M iJ P W ? it dj E W M X'? g P ? M if * W ? o
【權(quán)利要求】
1.一種基于紅外多點(diǎn)觸摸計(jì)算坐標(biāo)的新算法，其特征在于:在多點(diǎn)觸摸中，若采用多線(xiàn)掃描的方式對(duì)觸摸點(diǎn)進(jìn)行掃描，掃描一周后，將得到大量的編碼信號(hào)，在觸摸面板工作時(shí)，若有多個(gè)觸摸點(diǎn)出現(xiàn)時(shí)，分為如下幾個(gè)步驟執(zhí)行: a)首先將采用多線(xiàn)掃描方式掃描得到的編碼信號(hào)解碼，按方向存放，對(duì)每個(gè)方向進(jìn)行連通域檢測(cè)，其中連通域是指由觸摸點(diǎn)存在而使信號(hào)發(fā)生變化的一個(gè)區(qū)域； b)任取兩個(gè)不同方向，對(duì)這兩個(gè)方向的所有交叉連通域進(jìn)行坐標(biāo)計(jì)算，得到一系列區(qū)域邊界值，將此時(shí)得到的所有區(qū)域作為原始區(qū)域； c)選取兩個(gè)不同的方向，計(jì)算該方向上所有交叉的區(qū)域，將其作為待比較區(qū)域，將待比較區(qū)域逐一與原始區(qū)域進(jìn)行比較；若待比較區(qū)域與原始區(qū)域滿(mǎn)足一定關(guān)系，則將原始區(qū)域的標(biāo)志位加I，區(qū)域的邊界值或質(zhì)心值進(jìn)行累加； d)重復(fù)步驟C，將所有方向光線(xiàn)全部計(jì)算并比較，對(duì)相應(yīng)原始區(qū)域標(biāo)志位及區(qū)域坐標(biāo)值進(jìn)行累加； e)由區(qū)域的標(biāo)志位大小，判別該區(qū)域是否為真實(shí)坐標(biāo)點(diǎn)存在的區(qū)域，再由累加的坐標(biāo)值求出該區(qū)域的質(zhì)心坐標(biāo)即為觸摸點(diǎn)的坐標(biāo)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于紅外多點(diǎn)觸摸計(jì)算坐標(biāo)的新算法，其特征在于:所述的選取兩個(gè)方向計(jì)算原始區(qū)域指的是:在計(jì)算原始比較區(qū)域時(shí)，兩個(gè)不同方向是任取的，但是若選取連通域最多的、角度相差較大的兩個(gè)方向計(jì)算，則后面比較中不會(huì)出現(xiàn)區(qū)域分裂，在一定程度上能夠提高算法的效率，但是精度上會(huì)有一定的衰減。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于紅外多點(diǎn)觸摸計(jì)算坐標(biāo)的新算法，其特征在于:所述的待比較區(qū)域與原始區(qū)域滿(mǎn)足一定的關(guān)系指的是:若待比較區(qū)域與原始區(qū)域重合，則將原始區(qū)域的標(biāo)志位加I ;若待比較區(qū)域比原始區(qū)域小，則將原始區(qū)域進(jìn)行區(qū)域分裂，區(qū)域標(biāo)志位采用繼承的方式即新出現(xiàn)的小的區(qū)域標(biāo)志位與原始的大的區(qū)域相同，將這些小的區(qū)域作為原始比較區(qū)域參與下次比較運(yùn)算；若待比較區(qū)域比原始區(qū)域大，則將待比較區(qū)域分裂，分裂后再逐個(gè)與原始區(qū)域進(jìn)行比較。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于紅外多點(diǎn)觸摸計(jì)算坐標(biāo)的新算法，其特征在于:所述的由標(biāo)志位大小判定該區(qū)域是否為真指的是:若一個(gè)紅外發(fā)射管工作時(shí)，有η個(gè)紅外接收燈同時(shí)工作，即產(chǎn)生了 η種方向的光線(xiàn)，當(dāng)將所有的兩個(gè)相交方向計(jì)算得到的區(qū)域邊界和原始區(qū)域比較時(shí)，則標(biāo)志位的選取需根據(jù)計(jì)算次數(shù)決定；若根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)減小標(biāo)志位的比較值，則在計(jì)算過(guò)程中，若某個(gè)原始區(qū)域的標(biāo)志位達(dá)到了該設(shè)定值，那么直接認(rèn)為該區(qū)域?yàn)檎?，下次比較中可不進(jìn)行比較。
【文檔編號(hào)】G06F3/042GK103472958SQ201310379761
【公開(kāi)日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月27日
【發(fā)明者】胡躍輝, 李小哲, 呂國(guó)強(qiáng), 劉志民, 于芳芳 申請(qǐng)人:合肥工業(yè)大學(xué)