應(yīng)用于光學(xué)觸摸屏的多觸點(diǎn)識(shí)別方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及圖像識(shí)別以及人機(jī)交互領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用于光學(xué)觸摸屏的多觸 點(diǎn)識(shí)別方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著計(jì)算機(jī)的普及，使用電腦收集信息，展示成果已成為一種時(shí)尚。光學(xué)觸摸屏 作為一種不同于現(xiàn)有的電容、電阻和紅外等觸摸技術(shù)的最新方案，以其易于使用、大尺寸應(yīng) 用、反應(yīng)速度快、節(jié)省空間等優(yōu)點(diǎn)，使其越來越受歡迎。
[0003] 多點(diǎn)觸控方式是指在單一顯示界面上進(jìn)行多點(diǎn)或多用戶的交互操作，摒棄了鍵 盤、鼠標(biāo)的單點(diǎn)操作方式。用戶可通過雙手進(jìn)行單點(diǎn)觸摸和單擊、雙擊、平移、滾動(dòng)以及旋轉(zhuǎn) 等不同手勢觸摸屏幕，實(shí)現(xiàn)隨心所欲操控。
[0004] 由于觸摸技術(shù)的不斷發(fā)展，光學(xué)觸摸屏的劣勢也逐漸變得突出，其最明顯的缺陷 便是存在假點(diǎn)，所以方法上必須考慮加入假點(diǎn)的抑制，以提高觸點(diǎn)識(shí)別的準(zhǔn)確率。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 本發(fā)明提出一種可有效去除假點(diǎn)，具有更高精確度的適用于光學(xué)觸摸屏的多觸點(diǎn) 識(shí)別方法。
[0006] 本發(fā)明是用于光學(xué)觸摸屏的多觸點(diǎn)識(shí)別方法，主要分為以下六個(gè)部分：（1)獲取 背景圖像；（2)觸點(diǎn)位置識(shí)別；（3)觸控模式判斷；(4)雙點(diǎn)模式的假點(diǎn)去除；（5)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換；
[6] 非線性校正。
[0007] 獲取背景圖像的具體實(shí)現(xiàn)步驟如下：
[0008] 步驟1 :通過安裝在觸摸屏上的圖像傳感器獲取觸摸屏表面的圖像；
[0009] 步驟2 :計(jì)算步驟1中表面圖像灰度的均值；
[0010] 步驟3:根據(jù)步驟2中灰度的均值調(diào)整LED照明燈的亮度；
[0011] 步驟4 :通過觸摸屏的圖像傳感器獲取觸摸屏表面的背景圖像并保存；
[0012] 觸點(diǎn)位置識(shí)別的具體實(shí)現(xiàn)步驟如下：
[0013] 步驟5 :通過觸摸屏的圖像傳感器獲取觸摸屏表面的觸摸圖像；
[0014] 步驟6:用步驟4中的背景圖像減去步驟5中的觸摸圖像得到圖像變化的部分；
[0015] 步驟7 :對(duì)步驟6中變化的部分使用高斯濾波得到濾波后的圖像；
[0016] 步驟8 :依據(jù)步驟7中濾波后的圖像計(jì)算觸摸點(diǎn)的位置與觸摸點(diǎn)的半徑；
[0017] 觸控模式判斷的具體實(shí)現(xiàn)步驟如下：
[0018] 步驟9 :根據(jù)步驟8中觸點(diǎn)的數(shù)目確定本次觸摸點(diǎn)數(shù)目；
[0019] 步驟10:連續(xù)采集5幀數(shù)據(jù)，根據(jù)步驟9判斷5幀中1個(gè)觸點(diǎn)或2個(gè)觸點(diǎn)幀數(shù)，判 斷進(jìn)入的觸控模式；
[0020] 假點(diǎn)去除的具體實(shí)現(xiàn)步驟如下：
[0021] 步驟11 :在進(jìn)入雙點(diǎn)觸控模式后，對(duì)步驟8中識(shí)別到的觸點(diǎn)的半徑進(jìn)行由大到小 的排序；
[0022] 步驟12 :左側(cè)攝像頭識(shí)別到的半徑較大的點(diǎn)對(duì)應(yīng)于右側(cè)攝像頭識(shí)別到的坐標(biāo)值 較小的點(diǎn)，右側(cè)攝像頭識(shí)別到的半徑較大的點(diǎn)對(duì)應(yīng)于左側(cè)攝像頭識(shí)別到的坐標(biāo)值較小的 點(diǎn)；根據(jù)上述規(guī)律確定觸摸點(diǎn)的坐標(biāo)，將步驟8中識(shí)別到的觸摸點(diǎn)中的假點(diǎn)去除；
[0023] 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的具體實(shí)現(xiàn)步驟如下：
[0024] 步驟13 :按照公式
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于光學(xué)觸摸屏的自適應(yīng)多觸點(diǎn)識(shí)別方法，其特征在于，該方法分為以下六個(gè) 步驟： a) 獲取背景圖像； b) 觸點(diǎn)位置識(shí)別； c) 觸控模式判斷； d) 雙點(diǎn)模式的假點(diǎn)去除； e) 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換； f) 非線性校正。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于光學(xué)觸摸屏的自適應(yīng)多觸點(diǎn)識(shí)別方法，其特征在 于，所述步驟a)的具體流程為： 首先，通過安裝在觸摸屏上的圖像傳感器獲取觸摸屏表面的圖像； 其次，計(jì)算表面圖像灰度的均值； 再次，根據(jù)灰度的均值調(diào)整LED照明燈的亮度； 最后，通過觸摸屏的圖像傳感器獲取觸摸屏表面的背景圖像并保存。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于光學(xué)觸摸屏的自適應(yīng)多觸點(diǎn)識(shí)別方法，其特征在 于，所述步驟b)的具體流程為： 首先，通過觸摸屏的圖像傳感器獲取觸摸屏表面的觸摸圖像； 其次，用新獲得的背景圖像減去已保存的觸摸圖像，得到圖像變化的部分； 再次，對(duì)變化的部分使用高斯濾波得到濾波后的圖像； 最后，依據(jù)濾波后的圖像計(jì)算觸摸點(diǎn)的數(shù)量、位置及半徑。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于光學(xué)觸摸屏的自適應(yīng)多觸點(diǎn)識(shí)別方法，其特征在 于，所述步驟c)的具體流程為： 連續(xù)采集5幀數(shù)據(jù)，根據(jù)步驟b)，判斷5幀中1個(gè)觸點(diǎn)或2個(gè)觸點(diǎn)幀數(shù)，判斷進(jìn)入的觸 控模式；若為1個(gè)觸點(diǎn)，則進(jìn)入單點(diǎn)觸控，否則進(jìn)入雙點(diǎn)觸控。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于光學(xué)觸摸屏的自適應(yīng)多觸點(diǎn)識(shí)別方法，其特征在 于，所述步驟d)的具體流程為： 首先，若進(jìn)入雙點(diǎn)觸控模式，對(duì)步驟b)中識(shí)別到的觸點(diǎn)半徑，由大到小排序； 然后，左側(cè)攝像頭識(shí)別到的半徑較大的點(diǎn)對(duì)應(yīng)于右側(cè)攝像頭識(shí)別到的坐標(biāo)值較小的 點(diǎn)，右側(cè)攝像頭識(shí)別到的半徑較大的點(diǎn)對(duì)應(yīng)于左側(cè)攝像頭識(shí)別到的坐標(biāo)值較小的點(diǎn)；根據(jù) 上述規(guī)律確定觸摸點(diǎn)的坐標(biāo)，將步驟b)中識(shí)別到的觸摸點(diǎn)中的假點(diǎn)去除。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于光學(xué)觸摸屏的自適應(yīng)多觸點(diǎn)識(shí)別方法，其特征在 于，所述步驟e)的具體做法為： 按照公式
，將單點(diǎn)模式下的觸摸點(diǎn)的位置坐標(biāo)或步驟d)中的坐 標(biāo)轉(zhuǎn)化為角度坐標(biāo)；然后，按照公式
將角度坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為 笛卡爾坐標(biāo)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于光學(xué)觸摸屏的自適應(yīng)多觸點(diǎn)識(shí)別方法，其特征在 于，所述步驟f)中，通過公式
轉(zhuǎn)換笛卡爾坐標(biāo)，消除光學(xué)成 像時(shí)的畸變，得到最終的準(zhǔn)確的觸摸坐標(biāo)。
【專利摘要】本發(fā)明是一種應(yīng)用于光學(xué)觸摸屏的多觸點(diǎn)識(shí)別方法，涉及圖像識(shí)別與人機(jī)交互技術(shù)。本發(fā)明設(shè)計(jì)了獲取背景圖像、觸點(diǎn)位置識(shí)別、觸控模式判別、假點(diǎn)去除、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、非線性校正部分的具體實(shí)現(xiàn)方法。該方法能夠自動(dòng)調(diào)整照明LED亮度，自動(dòng)保存背景圖像，從而自適應(yīng)周圍環(huán)境的變化。假點(diǎn)去除方法能夠在不添加硬件的情況下有效去除假點(diǎn)，具有低成本優(yōu)勢。非線性矯正方法能夠有效消除光學(xué)成像畸變的影響，最終獲得的觸點(diǎn)坐標(biāo)準(zhǔn)確。
【IPC分類】G06F3-042
【公開號(hào)】CN104571729
【申請?zhí)枴緾N201510018158
【發(fā)明人】王建新, 朱恩, 王健, 錢進(jìn), 祁友杰
【申請人】東南大學(xué)
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年1月14日