在矩陣表面上的至少一個(gè)區(qū)域的輪廓確定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及以矩陣形式布置的矩陣表面上的具有指定性質(zhì)的至少一個(gè)區(qū)域的輪 廓確定方法。
[0002] 本發(fā)明的優(yōu)選應(yīng)用為通過矩陣觸摸傳感器的數(shù)據(jù)采集以及在此類傳感器上的接 觸區(qū)域的輪廓檢測(cè)。所述方法尤其能夠用于多觸點(diǎn)矩陣觸摸傳感器，也能夠用于確定單觸 點(diǎn)觸摸傳感器的接觸區(qū)域的輪廓。因此，在應(yīng)用至觸摸傳感器時(shí)，本發(fā)明還涉及表示施加在 觸摸傳感器表面上一個(gè)或多個(gè)觸點(diǎn)或支承點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集。
[0003] 雖然在應(yīng)用觸摸傳感器的背景下進(jìn)行詳細(xì)描述和說明，但是本發(fā)明可應(yīng)用于以矩 陣形式布置的所有表面，如像素陣列或其上疊加有網(wǎng)格的圖像。本發(fā)明通常還能夠應(yīng)用于 圖像處理軟件或方法，以用于根據(jù)矩陣單元的數(shù)據(jù)特征檢測(cè)形狀、顏色、或具有特定圖形表 示、或?qū)Ｓ斜硎镜乃衅渌再|(zhì)的功能。
【背景技術(shù)】
[0004] 用于說明本發(fā)明的矩陣觸摸傳感器包括按行和列排列的多個(gè)單元的集合。在更全 面的操作中，掃描這些單元以便測(cè)量接觸點(diǎn)或支承點(diǎn)的存在。
[0005] 在本文獻(xiàn)中通常用"矩陣表面的循序掃描"或"矩陣的循序掃描"表示依次讀取、測(cè) 量或確定各個(gè)矩陣單元的特征。
[0006] 用"單元的掃描"表示相關(guān)單元特征的讀取、測(cè)量或確定。用"當(dāng)前掃描單元"表示 在矩陣的循序掃描的當(dāng)前時(shí)刻時(shí)所讀取、測(cè)量或確定特征的矩陣單元。
[0007] 尤其已知使用激活單元矩陣的觸摸傳感器，例如，TFT(Thin Film Transistor，薄 膜晶體管)類型、可直接集成到LCD(Liquid Cristal Display，液晶顯示）屏的矩陣中的光 電二極管類型，或甚至壓電類型。
[0008] 在文獻(xiàn)EP 1 719 047中，矩陣摸觸傳感器包括按照由形成矩陣的行和列排列的導(dǎo) 電軌道陣列，矩陣單元由此限定在矩陣陣列的多行和多列的各個(gè)交叉處。
[0009]通過循序掃描各個(gè)矩陣單元來實(shí)施數(shù)據(jù)采集，即通過連續(xù)給矩陣陣列的各行供 電，并且對(duì)于所供電的各行且在各列的連續(xù)位置處測(cè)量表示阻抗水平的電學(xué)特征。
[0010] 由于這些單元的循序掃描，可在各個(gè)掃描階段期間同時(shí)檢測(cè)觸摸傳感器上的多個(gè) 接觸區(qū)域。
[0011] 存儲(chǔ)各個(gè)單元的測(cè)量數(shù)據(jù)，且尤其是各個(gè)單元的阻抗水平。
[0012] 由于存儲(chǔ)在各個(gè)掃描階段所采集的數(shù)據(jù)集合，需要設(shè)置大容量的電子存儲(chǔ)器，由 此增加了觸摸傳感器的制造成本。
[0013] 而且，在具有高靈敏度且根據(jù)其觸摸面積大小能夠包括幾千個(gè)單元的觸摸傳感器 的背景下，然后分析對(duì)于各個(gè)單元所采集的數(shù)據(jù)集合，以便于確定重組矩陣陣列中對(duì)應(yīng)于 傳感器觸摸表面上的單一觸點(diǎn)或支承點(diǎn)的相鄰單元的接觸區(qū)域。
[0014] 因此，這些接觸區(qū)域的輪廓檢測(cè)通常需要掃描和存儲(chǔ)待分析矩陣表面的整體，其 對(duì)應(yīng)于來自觸摸傳感器的掃描的"圖像"。
[0015]在如圖像的數(shù)字化處理的其它應(yīng)用中，呈現(xiàn)指定性質(zhì)的區(qū)域的輪廓檢測(cè)需要以類 似方式掃描并存儲(chǔ)待分析表面的整體，該表面(例如）能夠是數(shù)字圖像、數(shù)字照片或數(shù)字繪 圖。例如，能夠視作像素矩陣的圖像被處理以檢測(cè)呈現(xiàn)所需指定性質(zhì)的區(qū)域。然后能夠確定 這些區(qū)域的輪廓。
[0016]從文獻(xiàn)W〇99/38149(Westermann)可知使用"高點(diǎn)"檢測(cè)來檢測(cè)形狀輪廓的方法。然 后確定圍繞對(duì)應(yīng)于接觸的各個(gè)"高點(diǎn)"的激活區(qū)域。最后，確定該區(qū)域的輪廓。
[0017]這需要較大的電子存儲(chǔ)器、較長的軟件處理時(shí)間和/或較強(qiáng)的計(jì)算能力。另外，在 此類方法中，從最大值開始并且圍繞其向四周擴(kuò)散來進(jìn)行"星形"迭代式檢測(cè)，分析時(shí)間隨 相關(guān)區(qū)域表面積的增大會(huì)快速增長。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018] 本發(fā)明的目的在于提供對(duì)具有指定性質(zhì)的區(qū)域的輪廓確定方法，其允許解決至少 一個(gè)前述缺點(diǎn)。
[0019] 為此，本發(fā)明提供一種在具有單元集合的矩陣表面上的呈現(xiàn)指定性質(zhì)的至少一個(gè) 區(qū)域的輪廓確定方法，其包括對(duì)所述矩陣表面的單元的循序掃描，以確定各個(gè)單元針對(duì)指 定性質(zhì)的狀態(tài)，所述單元在其呈現(xiàn)指定性質(zhì)時(shí)即稱作處于激活狀態(tài)，且在其未呈現(xiàn)指定性 質(zhì)時(shí)稱作處于失活狀態(tài)，對(duì)于各個(gè)掃描單元，所述方法包括如下步驟：
[0020] ?檢測(cè)當(dāng)前掃描單元的激活或失活狀態(tài)；
[0021] ?確定與當(dāng)前掃描單元相鄰的先前掃描的三個(gè)單元的激活或失活狀態(tài)；
[0022] ?根據(jù)當(dāng)前掃描單元和相鄰的三個(gè)單元的狀態(tài)選擇跟蹤指令；
[0023] ?應(yīng)用所述跟蹤指令；以及
[0024] ?存儲(chǔ)來自所述跟蹤指令的數(shù)據(jù)，隨著矩陣表面的多個(gè)單元的循序掃描，所述數(shù) 據(jù)限定輪廓。
[0025] 由此，隨著掃描來限定通過呈現(xiàn)相關(guān)指定性質(zhì)的激活單元所形成的各個(gè)區(qū)域的輪 廓，使得在單次循序的表面掃描結(jié)束時(shí)其被完全限定。以線性而非指數(shù)類型實(shí)施所述方法， 使得輪廓檢測(cè)所必需的運(yùn)算數(shù)量是恒定且有限的。所述一個(gè)或多個(gè)輪廓的跟蹤不使用在現(xiàn) 有技術(shù)中已知方法意義上的迭代方法，這不需要較強(qiáng)的計(jì)算能力。無論由激活狀態(tài)單元形 成區(qū)域的大小如何，則輪廓跟蹤所需要的計(jì)算量基本保持相同。此類方法不需要存儲(chǔ)全部 矩陣單元的狀態(tài)。小容量電子存儲(chǔ)器足夠用于實(shí)施。所需的存儲(chǔ)器由此限于存儲(chǔ)限定一種 或多種輪廓的數(shù)據(jù)和一行單元以及另外兩個(gè)單元的狀態(tài)。這允許將所研發(fā)的方法直接集成 在狀態(tài)邏輯機(jī)器或處理器或微控制器中。
[0026] 通常，一相鄰單元是與當(dāng)前掃描單元直接相鄰的單元。多個(gè)相鄰單元是直接圍繞 相關(guān)單元的多個(gè)單元，沒有其它單元插入在相關(guān)單元和所述多個(gè)相鄰單元之間。
[0027] 有利地，在具有十六條指令的預(yù)置庫中選擇跟蹤指令，所述十六條指令對(duì)應(yīng)于當(dāng) 前掃描單元和相鄰的三個(gè)單元所能夠呈現(xiàn)狀態(tài)的十六種狀態(tài)組合。
[0028] 能夠使所述跟蹤指令向量化。向量化指令具有限定在矩陣平面中的向量。
[0029] 能夠通過起始點(diǎn)和向量列表來限定輪廓。另外，能夠通過自身標(biāo)識(shí)符來限定輪廓。 通常，自身標(biāo)識(shí)符是允許彼此區(qū)別開所限定的輪廓的名稱或標(biāo)記。
[0030] 有利地，各個(gè)跟蹤指令包括選自下列的基本運(yùn)算：
[0031] a)創(chuàng)建新輪廓；
[0032] b)在輪廓的向量列表的末端加入向量；
[0033] c)在輪廓的向量列表的開端加入向量；
[0034] d)連接兩個(gè)輪廓。
[0035] 以有利的方式，用在矩陣表面的坐標(biāo)系中的縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)限定各個(gè)單元，通過 沿橫坐標(biāo)增大的方向掃描整行的縱坐標(biāo)來實(shí)施掃描，然后掃描縱坐標(biāo)較大的下一行，與坐 標(biāo)(Cn，Lm)的當(dāng)前掃描單元相鄰的三個(gè)單元是分別具有下列坐標(biāo)的單元：
[0036] ·(Cn_l，Lm)
[0037] ·(Cn-1,Lm-l)
[0038] ·(Cn，Lm_l)〇
[0039] 根據(jù)本發(fā)明的變型，單元的激活狀態(tài)與單元特征在預(yù)定值范圍內(nèi)的存在相關(guān)聯(lián)。
[0040] 本發(fā)明尤其能夠應(yīng)用于包括多個(gè)單元的矩陣陣列的觸摸傳感器，其中所述指定性 質(zhì)由此是接觸壓力水平。有利地，所述單元能夠限定在包括多行和多列的導(dǎo)電軌道陣列的 各行與各列的交叉處，其中單元的循序掃描包含連續(xù)給陣列的各行供電，并且對(duì)于所供電 的各行且在各列的連續(xù)位置處測(cè)量表示阻抗水平的電學(xué)特征。
[0041] 本發(fā)明還涉及一種在具有多個(gè)單元的集合的矩陣表面上的呈現(xiàn)指定性質(zhì)的至少 一個(gè)區(qū)域的輪廓確定方法，其中：
[0042] -將矩陣表面劃分成多個(gè)單元的子集，以及
[0043] -將如前面所描述的輪廓確定方法應(yīng)用到所述多個(gè)單元的子集中的至少一個(gè)。
[0044] 在此情況下，如果對(duì)于子集已確定了相鄰輪廓，則能夠?qū)⑺鱿噜忀喞B接成單 個(gè)輪廓。相鄰輪廓是在一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)處的相切輪廓。在輪廓具有向量列表的情況下，相鄰輪 廓能夠是具有相同或相反取向的至少一個(gè)共同向量的輪廓。
[0045] 最后，本發(fā)明涉及矩陣觸摸傳感器的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其包括多個(gè)單元的矩陣陣列， 且包括：
[0046] -矩陣陣列的多個(gè)單元的循序掃描機(jī)構(gòu)；
[0047]-在各個(gè)單元處的電學(xué)特征測(cè)量機(jī)構(gòu)；
[0048] -根據(jù)所測(cè)量的電學(xué)特征的各個(gè)單元的激活或失活狀態(tài)的確定機(jī)構(gòu)，
[0049] -指令庫，
[0050]-電子存儲(chǔ)器，以及
[0051 ]-計(jì)算器，其配置來實(shí)施如前面所描述的輪廓確定方法。
[0052] 所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)能夠包括與矩陣觸摸傳感器并置的顯示屏，使得形成觸摸屏。
[0053] 本發(fā)明的其它【具體實(shí)施方式】和優(yōu)點(diǎn)將在下面的詳細(xì)描述中變得清楚。
【附圖說明】
[0054]在以舉例而非限制性方式給出的附圖中：
[0055]-圖1示意性地表示具有激活單元的矩陣表面的示例，其中激活單元的輪廓待限 定；
[0056]-圖2以流程圖形式示意性地表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法；
[0057]-圖3示意性地表示在圖1的表面示例中的第一激活單元掃描期間所實(shí)施的跟蹤指 令；
[0058] -圖4示意性地示出在圖1的表面示例中緊接著激活的第一個(gè)單元之后的掃描單元 的掃描期間所實(shí)施的跟蹤指令；
[0059] -圖5示意性地示出在圖1的表面示例中在指定單元的掃描期間所實(shí)施的跟蹤指 令；