專利名稱：一種構(gòu)造大屏幕多點(diǎn)觸摸屏的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于圖像分析技術(shù)的圖像顯示領(lǐng)域，尤其涉及一種構(gòu)造大 屏幕多點(diǎn)觸摸屏的系統(tǒng)與方法。
背景技術(shù)：
目前，公知的觸摸屏系統(tǒng)是通過(guò)磁感或者壓電感應(yīng)原理構(gòu)造的，隨著人機(jī) 交互要求的不斷提高，出現(xiàn)了多點(diǎn)觸摸屏系統(tǒng)，現(xiàn)已普遍的應(yīng)用于手機(jī)或游戲 機(jī)等小屏幕設(shè)備上。目前軍事沙盤、電子娛樂游戲等領(lǐng)域?qū)Υ蟪叽绲亩帱c(diǎn)觸摸 屏的需求巨大，但是由于制造成本的問(wèn)題，大尺寸的觸摸屏造價(jià)非常昂貴，致 使大尺寸多點(diǎn)觸摸屏的使用難以普及。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種構(gòu)造大屏幕多點(diǎn)觸摸屏的系統(tǒng)和方 法，提高大屏幕多點(diǎn)觸摸屏系統(tǒng)的靈活性，降低制造成本。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了 一種構(gòu)造大屏幕多點(diǎn)觸摸屏的系統(tǒng)，
包括
投影圖像預(yù)處理模塊，用于預(yù)處理要投影的圖像；
投影裝置，用于將所述投影圖像預(yù)處理模塊輸出的圖像投影到觸摸屏幕上； 觸摸屏幕，用于顯示所述投影裝置投影的圖像，以及被用戶觸摸； 圖像采集裝置，用于采集所述觸摸屏幕被用戶觸摸時(shí)的圖像； 圖像分析處理模塊，用于對(duì)圖像采集裝置輸出的圖像進(jìn)行圖像分析，并根據(jù)圖 像分析結(jié)果對(duì)圖像做相應(yīng)的處理。
作為本發(fā)明構(gòu)造大屏幕多點(diǎn)觸摸屏的系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn) 系統(tǒng)還包括采集圖像融合模塊，用于糾正并融合所述圖像釆集裝置輸出的 圖像；
所述投影圖像預(yù)處理模塊包括
圖像分拆單元，用于將要投影的圖像分拆成若干塊圖像； 邊緣弱化處理單元，用于將所述圖像分拆單元分拆的若千塊圖像進(jìn)行邊緣弱化處理；
圖像畸變糾正單元，用于糾正畸變的圖^f象； 所述釆集圖像融合模塊包括
邊緣弱化處理單元，用于將所述圖像采集裝置輸出的若干個(gè)圖像進(jìn)行邊緣 弱化處理；
圖像畸變糾正單元，用于糾正邊緣弱化處理后發(fā)生畸變的圖像；
圖像融合單元，用于融合所述圖像畸變糾正單元輸出的若干個(gè)圖像。
所述圖像畸變糾正單元是通過(guò)釆用多控制點(diǎn)貝塞爾曲面修正方法來(lái)實(shí)現(xiàn)其
功能的。所述圖像采集裝置包括紅外攝像頭和紅外發(fā)光管，所述紅外發(fā)光管用
于輔助紅外攝像頭獲取圖像。
為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明還提供了一種構(gòu)造大屏幕多點(diǎn)觸摸屏的方法，其
包括以下步驟
將要投影的圖像進(jìn)行預(yù)處理；包括將計(jì)算機(jī)預(yù)存的圖像利用圖像分拆軟 件分拆成若干個(gè)圖像；對(duì)分拆后的若干個(gè)圖像進(jìn)行邊緣弱化處理；對(duì)圖像畸變 進(jìn)行糾正；
將預(yù)處理后的圖像投影到觸摸屏幕上融合；
采集觸摸屏幕上的圖像；包括圖像采集裝置采集用戶觸摸屏幕時(shí)的圖像； 將采集到的圖像進(jìn)行邊緣漸淡處理；對(duì)圖像畸變進(jìn)行糾正；實(shí)時(shí)融合圖像。
利用圖像分析技術(shù)分析所述采集到的圖像，識(shí)別用戶觸摸屏幕圖像的坐標(biāo) 位置及其動(dòng)作；
根據(jù)所述圖像分析得出的用戶觸摸屏幕圖像的識(shí)別信息，對(duì)圖像做出相應(yīng) 的處理并生成新的圖像；將生成的新圖像進(jìn)行投影預(yù)處理。
本發(fā)明提供了一種構(gòu)造大屏幕多點(diǎn)觸摸屏的系統(tǒng)和方法，利用計(jì)算機(jī)圖像 處理軟件技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)大屏幕多點(diǎn)觸摸屏系統(tǒng)，系統(tǒng)實(shí)時(shí)性高，能夠?qū)τ脩粲|摸 屏幕的動(dòng)作做出實(shí)時(shí)的處理并產(chǎn)生相應(yīng)的反應(yīng)，提高了大屏幕多點(diǎn)觸摸屏系統(tǒng) 的靈活性，而且只利用了的攝像裝置和投影設(shè)備等較廉價(jià)的硬件設(shè)備，大大地 降低了的制造成本。


圖l是本發(fā)明實(shí)施例的
一種構(gòu)造大屏幕多點(diǎn)觸4莫屏的方法的流程圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施例的一種構(gòu)造大屏幕多點(diǎn)觸摸屏的方法的詳細(xì)流程圖。 圖3是本發(fā)明實(shí)施例的一種構(gòu)造大屏幕多點(diǎn)觸摸屏系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4是圖3所述的投影圖像預(yù)處理模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖5是圖3所述的采集圖像融合模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是本發(fā)明實(shí)施例的一種構(gòu)造大屏幕多點(diǎn)觸摸屏系統(tǒng)的硬件架構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供了 一種構(gòu)造大屏幕多點(diǎn)觸摸屏的系統(tǒng)和方法，利用較廉價(jià)的攝
像裝置和投影設(shè)備等硬件，以及計(jì)算機(jī)圖像處理軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)大屏幕多點(diǎn)觸摸屏，
提高了大屏幕多點(diǎn)觸摸屏系統(tǒng)的靈活性，而且還大大地降低了制造成本。 圖1是一種構(gòu)造大屏幕多點(diǎn)觸摸屏的方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖 步驟SOl,將要投影的圖像進(jìn)行預(yù)處理；為大屏幕投影做必要的前期處理； 步驟S02,將預(yù)處理后的圖像投影到觸^^莫屏幕上融合；在大屏幕上投影融合
成一個(gè)完整的清晰圖像；
步驟S03，采集觸摸屏幕上的圖像；即采集用戶觸摸大屏幕時(shí)的圖像； 步驟S04，利用圖像分析技術(shù)分析所述采集到的圖像，識(shí)別用戶觸摸屏幕圖
像的坐標(biāo)位置及其動(dòng)作；
步驟S05，根據(jù)所述圖像分析得出的用戶觸摸屏幕圖像的識(shí)別信息，對(duì)圖像
做出相應(yīng)的處理；
步驟S06，生成新的圖像并返回到步驟S01進(jìn)行投影預(yù)處理。
圖2是一種構(gòu)造大屏幕多點(diǎn)觸摸屏的方法的一個(gè)實(shí)施例的詳細(xì)流程圖
步驟S1，利用圖像分拆軟件將計(jì)算機(jī)中預(yù)存的圖像分拆成若干塊；由于大
屏幕觸摸屏的投影距離有限制，因此需要投影出比較大的圖像就需要使用到圖
像融合技術(shù)，使得分拆后的若干塊圖像通過(guò)多臺(tái)投影機(jī)投射到屏幕上融為一個(gè)
大的完整的圖像畫面；
步驟S2，將分拆后的若干塊圖像進(jìn)行邊緣弱化處理；由于投影機(jī)的特點(diǎn)，
黑色就是不投射光線，因此邊緣弱化后，若干個(gè)投影機(jī)影像重疊的部分就會(huì)進(jìn)
行融合，達(dá)到融合成為大屏幕的目的。
步驟S3，由于多部投影機(jī)投射出來(lái)的光源有可能發(fā)生畸變，而且由于投影
面的問(wèn)題，也有可能發(fā)生畸變，因此需要對(duì)圖像畸變進(jìn)行糾正；以上步驟S1、 S2、 S3為圖1中步驟S01投影圖像預(yù)處理的詳細(xì)過(guò)程。
步驟S4,經(jīng)過(guò)上述處理，若干個(gè)投影機(jī)分別將分拆的若干個(gè)圖像投影到觸 摸屏幕上融合為一個(gè)完整的圖像；
步驟S5，用戶觸摸屏幕上的圖像，可以對(duì)圖像做出單擊、雙擊、拖拽等動(dòng) 作，若干個(gè)紅外攝像頭對(duì)屏幕圖像進(jìn)行分區(qū)域的釆集；
步驟S6，對(duì)紅外4聶像頭采集的圖像進(jìn)行邊緣弱化處理；
步驟S7，對(duì)畸變的圖像進(jìn)行糾正；
步驟S8，將采集到的若干個(gè)圖像融合成為一個(gè)完整的圖像，輸出給圖像分 析處理模塊；
以上步驟S6、 S7、 S8為圖1中步驟S03采集觸摸屏幕上圖像的詳細(xì)過(guò)程。 步驟S9，利用圖像分析技術(shù)分析所述釆集到的圖像，識(shí)別用戶觸摸屏幕圖 像的坐標(biāo)位置，以及用戶觸摸屏幕的動(dòng)作， 一旦有人點(diǎn)擊觸摸屏，圖像上就會(huì) 出現(xiàn)一個(gè)亮點(diǎn)，通過(guò)對(duì)比度圖像抽取，則可以將人點(diǎn)擊的位置精確定位。而多 點(diǎn)觸摸，則會(huì)分析出多個(gè)點(diǎn)，通過(guò)多點(diǎn)跟蹤算法，可以確認(rèn)該點(diǎn)是否拖拽操作， 通過(guò)分析觸摸點(diǎn)的出現(xiàn)頻率則可判斷該點(diǎn)是單擊還是雙擊操作。
步驟SIO，根據(jù)圖像分析得出的用戶觸摸屏幕圖像的識(shí)別信息，對(duì)圖像做出 相應(yīng)的處理生成新的圖像，同時(shí)將生成的新圖像輸出給投影圖像預(yù)處理模塊進(jìn) 行投影預(yù)處理。
圖3是一種構(gòu)造大屏幕多點(diǎn)觸摸屏系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的示意圖，包括 投影圖像預(yù)處理模塊1,用于預(yù)處理要投影的圖像；
投影裝置2，用于將所述投影圖像預(yù)處理模塊輸出的圖像投影到觸摸屏幕上；
觸摸屏幕3，用于顯示所述投影裝置投影的圖像，以及被用戶觸摸；
圖像采集裝置4，用于采集所述觸摸屏幕被用戶觸摸時(shí)的圖像；
采集圖像融合模塊5 ，用于糾正并融合所述圖像采集裝置輸出的圖像；
圖像分析處理模塊6 ，用于對(duì)圖像采集裝置輸出的圖像進(jìn)行圖像分析，并根據(jù)圖
像分析結(jié)果對(duì)圖像做相應(yīng)的處理。
圖4是圖3中投影圖像預(yù)處理模塊1的結(jié)構(gòu)示意圖，包括 圖像分拆單元ll，用于將要投影的圖像分拆成若干塊圖像； 邊緣弱化處理單元12,用于將所述圖像分拆單元分拆的若干塊圖像進(jìn)行邊 緣弱化處理；圖像畸變糾正單元13,用于糾正畸變的圖像； 圖5是圖3中采集圖像融合模塊5的結(jié)構(gòu)示意圖，包括 邊緣弱化處理單元51，用于將所述圖像采集裝置輸出的若干個(gè)圖像進(jìn)行邊 緣弱化處理；
圖像畸變糾正單元52，用于糾正邊緣弱化處理后發(fā)生畸變的圖像； 圖像融合單元53，用于融合所述圖像畸變糾正單元輸出的若千個(gè)圖像。 圖6是一種構(gòu)造大屏幕多點(diǎn)觸摸屏系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的硬件架構(gòu)示意圖， 投影機(jī)7，與計(jì)算機(jī)9相連，用于將計(jì)算機(jī)輸出的圖像投影到觸摸屏幕ll; 攝像機(jī)8，與計(jì)算機(jī)9相連，用于采集觸摸屏幕11被用戶觸摸時(shí)的圖像同 時(shí)傳送給計(jì)算機(jī)9進(jìn)行處理；紅外燈10輔助攝像機(jī)8工作，紅外燈源以補(bǔ)充攝 像機(jī)所采集的光源需求。
計(jì)算機(jī)9，存儲(chǔ)有圖像分析處理等應(yīng)用軟件。將要投影的圖像進(jìn)行投影前的 預(yù)處理，利用圖像分拆軟件分拆成若干塊進(jìn)行邊緣弱化處理軟件處理，再對(duì)圖 像畸變進(jìn)行糾正處理，然后再傳送給投影機(jī)投影到大屏幕融合；若干個(gè)攝像機(jī) 將采集到的用戶觸摸大屏幕時(shí)的圖像傳送給計(jì)算機(jī)，經(jīng)過(guò)邊緣弱化處理軟件和 圖像畸變糾正軟件以及圖像融合軟件的處理后，再利用圖像分析軟件識(shí)別用戶 觸摸大屏幕圖像的坐標(biāo)位置及其動(dòng)作，根據(jù)這些圖像分析結(jié)果對(duì)圖像作相應(yīng)的 操作處理并生成新的圖像，將新的圖像經(jīng)過(guò)投影預(yù)處理之后傳送給投影機(jī)投影 到大屏幕上。因采用了圖像分析處理軟件技術(shù)，實(shí)時(shí)性高，系統(tǒng)能夠?qū)τ脩粲| 摸屏幕的動(dòng)作做出實(shí)時(shí)的處理并產(chǎn)生相應(yīng)的反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)了大屏幕觸摸屏系 統(tǒng)的功能。
以上所揭露的僅為本發(fā)明實(shí)施例中的一種較佳實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此 來(lái)限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，因此依本發(fā)明權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬本發(fā) 明所涵蓋的范圍。
權(quán)利要求
1. 一種構(gòu)造大屏幕多點(diǎn)觸摸屏的系統(tǒng)，其特征在于，包括投影圖像預(yù)處理模塊，用于預(yù)處理要投影的圖像；投影裝置，用于將所述投影圖像預(yù)處理模塊輸出的圖像投影到觸摸屏幕上；觸摸屏幕，用于顯示所述投影裝置投影的圖像，以及被用戶觸摸；圖像采集裝置，用于采集所述觸摸屏幕被用戶觸摸時(shí)的圖像；圖像分析處理模塊，用于對(duì)圖像采集裝置輸出的圖像進(jìn)行圖像分析，并根據(jù)圖像分析結(jié)果對(duì)圖像做相應(yīng)的處理。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種構(gòu)造大屏幕多點(diǎn)觸摸屏的系統(tǒng)，其特征在于， 所述投影圖像預(yù)處理模塊包括圖像分拆單元，用于將要投影的圖像分拆成若干塊圖像； 邊緣弱化處理單元，用于將所述圖像分拆單元分拆的若干塊圖像進(jìn)行邊緣 弱化處理；圖像畸變糾正單元，用于糾正畸變的圖寸象。
3、 如權(quán)利要求2所述的一種構(gòu)造大屏幕多點(diǎn)觸摸屏的系統(tǒng)，其特征在于， 所述圖像畸變糾正單元是通過(guò)采用多控制點(diǎn)貝塞爾曲面修正方法來(lái)實(shí)現(xiàn)其功能 的。
4、 如權(quán)利要求1所述的一種構(gòu)造大屏幕多點(diǎn)觸摸屏的系統(tǒng)，其特征在于， 還包括采集圖像融合模塊，用于糾正并融合所述圖像采集裝置輸出的圖像。
5、 如權(quán)利要求4所述的一種構(gòu)造大屏幕多點(diǎn)觸摸屏的系統(tǒng)，其特征在于， 所述采集圖像融合模塊包括邊緣弱化處理單元，用于將所述圖像采集裝置輸出的若干個(gè)圖像進(jìn)行邊緣 弱化處理；圖像畸變糾正單元，用于糾正邊緣弱化處理后發(fā)生畸變的圖像； 圖像融合單元，用于融合所述圖像畸變糾正單元輸出的若干個(gè)圖像。
6、 如權(quán)利要求5所述的一種構(gòu)造大屏幕多點(diǎn)觸摸屏的系統(tǒng)，其特征在于， 所述圖像畸變糾正單元是通過(guò)采用多控制點(diǎn)貝塞爾曲面修正方法來(lái)實(shí)現(xiàn)其功能 的。
7、 如權(quán)利要求1所述的一種構(gòu)造大屏幕多點(diǎn)觸摸屏的系統(tǒng)，其特征在于， 所述圖像采集裝置包括紅外攝像頭和紅外發(fā)光管，所述紅外發(fā)光管用于輔助紅 外攝像頭獲取圖像。
8、 一種構(gòu)造大屏幕多點(diǎn)觸摸屏的方法，其特征在于，包括以下步驟(a) 將要投影的圖像進(jìn)行預(yù)處理；(b) 將預(yù)處理后的圖像投影到觸摸屏幕上融合；(c) 采集觸摸屏幕上的圖像；(d) 利用圖像分析技術(shù)分析所述釆集到的圖像，識(shí)別用戶觸摸屏幕圖像的 坐標(biāo)位置及其動(dòng)作；(e) 根據(jù)所述圖像分析得出的用戶觸摸屏幕圖像的識(shí)別信息，對(duì)圖像做出 相應(yīng)的處理；(f) 生成新的圖像并進(jìn)行投影預(yù)處理。
9、 如權(quán)利要求8所述的一種構(gòu)造大屏幕多點(diǎn)觸摸屏的方法，其特征在于， 步驟(a)包括將計(jì)算機(jī)預(yù)存的圖像利用圖像分拆軟件分拆成若干個(gè)圖像； 對(duì)分拆后的若干個(gè)圖像進(jìn)行邊緣弱化處理； 對(duì)圖像畸變進(jìn)行糾正。
10、 如權(quán)利要求8所述的一種構(gòu)造大屏幕多點(diǎn)觸摸屏的方法，其特征在于， 步驟(c)包括圖像釆集裝置采集觸摸屏幕上的圖像； 將采集到的圖像進(jìn)行邊緣漸淡處理； 對(duì)圖像畸變進(jìn)行糾正； 實(shí)時(shí)融合圖^f象。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種構(gòu)造大屏幕多點(diǎn)觸摸屏的系統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)包括投影圖像預(yù)處理模塊；投影裝置；觸摸屏幕；圖像采集裝置；圖像分析處理模塊。該方法包括以下步驟將要投影的圖像進(jìn)行預(yù)處理；將預(yù)處理后的圖像投影到觸摸屏幕上融合；采集觸摸屏幕上的圖像；利用圖像分析技術(shù)分析所述采集到的圖像；根據(jù)所述圖像分析的結(jié)果對(duì)圖像做出相應(yīng)的處理生成新的圖像；將生成的新圖像進(jìn)行投影預(yù)處理。本發(fā)明利用較廉價(jià)的攝像裝置和投影設(shè)備等硬件，以及計(jì)算機(jī)圖像處理軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)大屏幕多點(diǎn)觸摸屏，提高了大屏幕多點(diǎn)觸摸屏系統(tǒng)的靈活性，大大降低了制造成本。
文檔編號(hào)G06K9/36GK101281441SQ20081002817
公開日2008年10月8日 申請(qǐng)日期2008年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月19日
發(fā)明者吳宇暉, 李偉軍, 鋒 楊 申請(qǐng)人:廣州成灃信息科技有限公司