專利名稱：任何平面四邊無附加設(shè)備實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸控的定位方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多點(diǎn)觸控裝置，更具體的說，本發(fā)明涉及一種能 在任何平面四邊無附加設(shè)備實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸控的定位方法和裝置。
背景技術(shù)：
目前觸控屏幕僅僅成為替代鼠標(biāo)鍵盤的工具，由于工本考量多數(shù) 控制面板選用電阻式。而紅外線、超聲波或表面電容式等技術(shù)，則隨 著多樣化大尺寸面板應(yīng)用產(chǎn)品而日漸普及。使用方便、利于交互的大 尺寸觸控面板，已從以往的工、商業(yè)應(yīng)用轉(zhuǎn)向民眾生活周邊推進(jìn)。
隨著人機(jī)交互的發(fā)展，現(xiàn)在利用人的感覺和動作(如語音、手寫、 姿勢、視線、表情等)輸入方式研發(fā)應(yīng)用的興起，人機(jī)交互經(jīng)歷了從人 適應(yīng)計(jì)算機(jī)到計(jì)算機(jī)不斷地適應(yīng)人的發(fā)展過程。使用方便、直觀性佳 的觸控技術(shù)向大尺寸面板推進(jìn)，已成必然趨勢。不過，由于原先適用 于大尺寸面板的觸控技術(shù)僅能單點(diǎn)觸控，故目前觸控技術(shù)應(yīng)用于公用 顯示器，仍局限于提款機(jī)等領(lǐng)域，以簡易點(diǎn)選功能為主的產(chǎn)品。
市面上的觸摸屏多數(shù)只支持單點(diǎn)觸控，而且表面聲波觸摸屏只適 用于任何非露天的使用場合，尤其適合于環(huán)境較干凈、灰塵少的場合。 表面聲波觸摸屏的感應(yīng)介質(zhì)是手指(非指曱、戴手套也可)、橡皮等較 軟的能與玻璃完全吻合的物品。電阻壓力觸摸屏缺陷是怕劃傷，僅適 合已知對象的固定人員操作使用。電阻壓力觸摸屏不能用尖銳和鋒利 的物品操作。電容感應(yīng)觸摸屏不適合在有電磁場干擾和要求精密的場
7合使用，只能用手指(非指甲)和肉體接觸操作。紅外感應(yīng)觸摸屏僅 適合于多種非露天的場合。
并且，幾乎所有的觸摸屏技術(shù)都需要在屏幕四周附加許多元件， 有的底部上加了厚厚的元件，既不美觀也妨礙用戶操作，成本造價較 高。
鑒于目前觸摸屏存在的上述不足，提供一種任何平面四邊無附加 設(shè)備實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸控的定位方法和裝置，可以實(shí)現(xiàn)在任何屏幕或平面上， 且四邊無附加設(shè)備或元件，能實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸控定位操作，既美觀又方便。 這樣能在任何平面四邊無附加設(shè)備下，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸控的定位方法和裝 置實(shí)為必要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第 一 個目的在于提供 一 種任何平面四邊無附加設(shè)備實(shí)現(xiàn) 多點(diǎn)觸控的定位方法和裝置。
本發(fā)明的第二個目的在于提供一種可以實(shí)現(xiàn)同時多點(diǎn)觸控并能準(zhǔn) 確定位的多點(diǎn)觸控定位方法。
本發(fā)明的第三個目的在于提供一種簡易的電路元件和結(jié)構(gòu)，簡單 的屏幕識別和校正，成本較低。
本發(fā)明的第四個目的在于提供一種使用多個紅外線發(fā)射元件和紅 外線接收元件構(gòu)成的大觸摸屏。
為了實(shí)現(xiàn)上述的第一個目的，可以采用以下的觸控技術(shù)方案
在一個顯示屏上方位置上安裝紅外線發(fā)射元件發(fā)出的光線，可以 被旁邊的紅外線攝像頭或紅外線攝像機(jī)接收；
紅外線發(fā)射元件為紅外線LED發(fā)光器或紅外線激光器，紅外線接收元件為紅外線攝像頭或紅外線攝像機(jī)；
紅外線發(fā)射元件與紅外線接收元件在同 一平面位置上，并都放置 在觸摸面板上方，對準(zhǔn)屏幕全部顯示區(qū)域；
顯示器元件為液晶顯示屏或其他顯示屏；
觸控面板元件為高透明的、導(dǎo)光性能極高、絕緣的材料制成的觸控面 板，在面板上面貼附一種防靜電、防劃傷的保護(hù)膜；
控制器元件有輸入控制器和輸出控制器，輸入控制器紅外線接 收元件連接到硬件加速裝置，再由加速裝置連接到處理器裝置；輸出 控制器紅外線發(fā)射元件、液晶顯示屏將接口連接到處理器裝置；
處理器裝置由一臺高性能計(jì)算機(jī)構(gòu)成，主要進(jìn)行觸點(diǎn)分析和計(jì)算， 并將計(jì)算結(jié)果呈現(xiàn)在顯示器元件上；
軟件將根據(jù)紅外線攝像頭或紅外線攝像機(jī)傳來的觸點(diǎn)信息執(zhí)行相 應(yīng)的動作和命令。
為了實(shí)現(xiàn)上述的第二個目的，可以釆用以下的觸控技術(shù)方案
在一個顯示屏上方位置上安裝紅外線發(fā)射元件發(fā)出的光線，可以 被旁邊的紅外線攝像頭或紅外線攝像機(jī)接收；
紅外線發(fā)射元件為紅外線LED發(fā)光器或紅外線激光器，紅外線接 收元件為紅外線攝像頭或紅外線攝像機(jī)；
紅外線發(fā)射元件與紅外線接收元件在同一平面位置上，并都放置 在觸摸面板上方，對準(zhǔn)屏幕全部顯示區(qū)域；
顯示器元件為液晶顯示屏或其他顯示屏；
觸控面板元件為高透明的、導(dǎo)光性能極高、絕緣的材料制成的觸控面 板，在面板上面貼附一種防靜電、防劃傷的保護(hù)膜；
控制器元件有輸入控制器和輸出控制器，輸入控制器紅外線接 收元件連接到硬件加速裝置，再由加速裝置連接到處理器裝置；輸出 控制器紅外線發(fā)射元件、液晶顯示屏將接口連接到處理器裝置；
處理器裝置由一臺高性能計(jì)算機(jī)構(gòu)成，主要進(jìn)行觸點(diǎn)分析和計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果呈現(xiàn)在顯示器元件上；
軟件將根據(jù)設(shè)定的觸摸面板的倒梯形區(qū)域和紅外接收元件傳來的 觸點(diǎn)信息執(zhí)行相應(yīng)的動作和命令，各紅外激光接收元件輸出值與傾斜 初始化值比較后所得的變化情況，得到多個位置參數(shù)，確定觸控點(diǎn)實(shí) 際坐標(biāo)X與Y之間的關(guān)系(其中X與Y的值來源于觸摸面板四角設(shè)定 的定位點(diǎn)分析得出)，將計(jì)算出多個的觸控點(diǎn)坐標(biāo)值代入由各個位置參 數(shù)確定的公式中驗(yàn)算，確定多個觸控點(diǎn)位置坐標(biāo)，并將坐標(biāo)數(shù)據(jù)送至 計(jì)算機(jī)處理。
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸控的定位方法主要包括以下步驟
1) 啟動液晶顯示屏或投影機(jī)、紅外線發(fā)射元件、紅外線接收元件、 控制器、處理器和軟件，先初始化紅外線接收元件，記錄下各 紅外線接收元件的傾斜初始化值；
2) 讀取紅外線發(fā)射元件的輸出值；
3) 紅外線發(fā)射元件將紅外線數(shù)據(jù)傳給紅外線接收元件；
4) 影像顯示在液晶顯示屏或觸控面板上；
5) 液晶顯示屏或觸控面板上的原始紅外線數(shù)據(jù)送到計(jì)算機(jī)的執(zhí) 行指令的處理器；
6) 根據(jù)觸控面板的四角頂點(diǎn)位置來確定X和Y的位置，進(jìn)行設(shè)定 觸控區(qū)域；
7) 各紅外線接收元件輸出值與初始化值比較后所得的變化情況， 計(jì)算各觸控點(diǎn)可能的位置坐標(biāo)；
8) 紅外線接收元件將捕捉到的觸控?cái)?shù)據(jù)送到計(jì)算機(jī)的執(zhí)行指令 的處理器通過軟件中的驅(qū)動程序比較當(dāng)前圖像與原始圖像，以 識別觸控點(diǎn)，確定有幾個觸點(diǎn)及每個點(diǎn)的位置、距離和移動距 離；
9) 根據(jù)各紅外線接收元件輸出值與傾斜初始化值比較后所得的 變化情況，得到多個位置參數(shù)，確定觸控點(diǎn)實(shí)際坐標(biāo)X與Y之間的關(guān)系，將計(jì)算出多個的觸控點(diǎn)坐標(biāo)值代入由各個位置參數(shù) 確定的公式中驗(yàn)算，確定多個觸控點(diǎn)位置坐標(biāo)，并將坐標(biāo)數(shù)據(jù)
送至計(jì)算機(jī)處理；
10) 軟件中的應(yīng)用程序根據(jù)驅(qū)動程序傳來的觸點(diǎn)信息執(zhí)行相應(yīng)的 屏幕坐標(biāo)校對動作和命令；
11) 按照步驟2)至步驟9)的方法，開始新的循環(huán)。
為了實(shí)現(xiàn)上述的第三個目的，可以采用以下的觸控技術(shù)方案
在一個觸控面板上方位置上安裝紅外線發(fā)射元件發(fā)出的光線，可 以被旁邊的紅外線攝像頭或紅外線攝像機(jī)接收；
紅外線發(fā)射元件為紅外線LED發(fā)光器或紅外線激光器，紅外線接 收元件為紅外線攝像頭或紅外線攝像機(jī)；
紅外線發(fā)射元件與紅外線接收元件在同 一平面位置上，并都放置 在觸摸面板上方，對準(zhǔn)屏幕全部顯示區(qū)域；
顯示器元件為液晶顯示屏或其他顯示屏；
觸控面板元件為方形平面材料，最好與當(dāng)前顯示屏大小成比例， 厚度最好在5mm以下，也可以是桌面辦公桌整張或局部作為觸摸面板， 這樣就不用考慮大小與厚度；
控制器元件有輸入控制器和輸出控制器，輸入控制器紅外線接 收元件連接到硬件加速裝置，再由加速裝置連接到處理器裝置；輸出 控制器紅外線發(fā)射元件、液晶顯示屏將接口連接到處理器裝置；
處理器裝置由一臺高性能計(jì)算機(jī)構(gòu)成，主要進(jìn)行觸點(diǎn)分析和計(jì)算，并 將計(jì)算結(jié)果呈現(xiàn)在顯示器元件上；
軟件將根據(jù)設(shè)定的觸摸面板的倒梯形區(qū)域和紅外接收元件傳來的
觸點(diǎn)信息執(zhí)行相應(yīng)的動作和命令，各紅外激光接收元件輸出值與傾斜
初始化值比較后所得的變化情況，得到多個位置參數(shù)，確定觸控點(diǎn)實(shí)
際坐標(biāo)X與Y之間的關(guān)系(其中X與Y的值來源于觸摸面板四角設(shè)定的定位點(diǎn)分析得出)，將計(jì)算出多個的觸控點(diǎn)坐標(biāo)值代入由各個位置參 數(shù)確定的公式中驗(yàn)算，確定多個觸控點(diǎn)位置坐標(biāo)，并將坐標(biāo)數(shù)據(jù)送至 計(jì)算機(jī)處理。
為了實(shí)現(xiàn)上述的第四個目的，可以采用以下的觸控技術(shù)方案
在一個顯示屏上方位置上安裝紅外線發(fā)射元件發(fā)出的光線，可以 被旁邊的紅外線攝像頭或紅外線攝像機(jī)接收；
紅外線發(fā)射元件為紅外線LED發(fā)光器或紅外線激光器，紅外線接 收元件為紅外線攝像頭或紅外線攝像機(jī)；
紅外線發(fā)射元件與紅外線接收元件在同 一平面位置上，并都放置 在觸摸面板上方，對準(zhǔn)屏幕全部顯示區(qū)域；
顯示器元件為液晶顯示屏、投影機(jī)或其他顯示屏；
觸控面板元件為高透明的、導(dǎo)光性能極高、絕緣的材料制成的觸控面 板，在面板上面貼附一種防靜電、防劃傷的保護(hù)膜，背面貼附一種投 影幕布或其他投影顯示材料；
控制器元件有輸入控制器和輸出控制器輸入控制器紅外線攝 像機(jī)連接到多視頻采集卡上，由多視頻采集卡傳輸?shù)接布铀傺b置， 再由加速裝置連接到處理器裝置；輸出控制器紅外線發(fā)射元件、液 晶顯示屏或投影機(jī)將接口連接到視頻融合器上完成視頻融合，再由視 頻融合器處理后的數(shù)據(jù)傳輸?shù)教幚砥魃希?br> 處理器裝置由一臺高性能計(jì)算機(jī)構(gòu)成，主要進(jìn)行觸點(diǎn)分析和計(jì)算， 并將計(jì)算結(jié)果呈現(xiàn)在顯示器元件上；
軟件將根據(jù)設(shè)定的觸摸面板的倒梯形區(qū)域和紅外接收元件傳來的
觸點(diǎn)信息執(zhí)行相應(yīng)的動作和命令，各紅外激光接收元件輸出值與傾斜
初始化值比較后所得的變化情況，得到多個位置參數(shù)，確定觸控點(diǎn)實(shí)
際坐標(biāo)X與Y之間的關(guān)系(其中X與Y的值來源于觸摸面板四角設(shè)定
的定位點(diǎn)分析得出)，將計(jì)算出多個的觸控點(diǎn)坐標(biāo)值代入由各個位置參
12數(shù)確定的公式中驗(yàn)算，確定多個觸控點(diǎn)位置坐標(biāo)，并將坐標(biāo)數(shù)據(jù)送至 計(jì)算機(jī)處理。
與現(xiàn)有觸摸技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果為
一、 能在任何平面下，且四邊無附加設(shè)備完成多點(diǎn)觸控操作。
二、 可以實(shí)現(xiàn)同時多點(diǎn)觸控并能準(zhǔn)確定位，算法較高效，觸摸點(diǎn) 位置坐標(biāo)計(jì)算準(zhǔn)確、可靠、方便。
三、 簡易的電路元件和結(jié)構(gòu)，簡單的屏幕識別和校正，成本較低。


本發(fā)明通過以下附圖進(jìn)一 步詳細(xì)描述，其中相同的附圖標(biāo)記表示 相同的元件和部件
圖1是多點(diǎn)觸控觸點(diǎn)校正示意圖2是多點(diǎn)觸控紅外線降噪處理示意圖3是本發(fā)明的顯示屏上四邊無附加設(shè)備實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸控裝置的結(jié) 構(gòu)示意圖4是圖3中的顯示屏上四邊無附加設(shè)備實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸控裝置側(cè)面 結(jié)構(gòu)示意圖5是本發(fā)明的大屏幕顯示墻上四邊無附加設(shè)備實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸控裝 置的結(jié)構(gòu)示意圖6是圖5中的大屏幕顯示墻上四邊無附加設(shè)備實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸控裝 置的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖7是本發(fā)明的任何平面上四邊無附加設(shè)備實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸控裝置的 結(jié)構(gòu)示意13圖8是圖7中的任何平面上四邊無附加設(shè)備實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸控裝置的 側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
第一個具體實(shí)施例為圖3和圖4是本發(fā)明的顯示屏上四邊無附加 設(shè)備實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸控裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，從圖上可以看出在2上方位置 上安裝3發(fā)出的6，可以被旁邊的9接收范圍4接收；3為紅外線LED 發(fā)光器或紅外線激光器，9為紅外攝像機(jī)或紅外攝像頭；3與9在同一 平面位置上，并都放置在1上方，對準(zhǔn)屏幕全部顯示區(qū)域，都可以放 置在13上隱藏，13為天花板或隱藏拒，15為在13上的透明隔斷，4 和6能透過15投射和檢測出來；2為液晶顯示屏或其他顯示屏；7為 顯示屏支架；1為高透明的、導(dǎo)光性能極高、絕緣的材料制成的觸控 面板，在l上面貼附一種防靜電、防劃傷的保護(hù)膜；控制器元件有輸 入控制器和輸出控制器，輸入控制器9連接到硬件加速裝置，再由 加速裝置連接到處理器裝置；輸出控制器2和3將接口連接到處理 器裝置；處理器裝置由一臺高性能計(jì)算機(jī)構(gòu)成，主要進(jìn)行觸點(diǎn)分析和 計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果呈現(xiàn)在2上；軟件將根據(jù)設(shè)定的1的倒梯形區(qū)域 和9傳來的觸點(diǎn)信息執(zhí)行相應(yīng)的動作和命令，各紅9輸出值與傾斜初 始化值比較后所得的變化情況，得到多個位置參數(shù)，確定觸控點(diǎn)實(shí)際 坐標(biāo)X與Y之間的關(guān)系(其中X與Y的值來源于1四角設(shè)定的定位點(diǎn) 分析得出)，將計(jì)算出多個的觸控點(diǎn)坐標(biāo)值代入由各個位置參數(shù)確定的 公式中驗(yàn)算，確定多個觸控點(diǎn)位置坐標(biāo)，并將坐標(biāo)數(shù)據(jù)送至計(jì)算機(jī)處 理。
第二個具體實(shí)施例為圖5和圖6是本發(fā)明的任何大屏幕顯示墻上
14四邊無附加設(shè)備實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸控裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，在2上方位置上安 裝3發(fā)出的6，可以被旁邊的9接收；3為紅外線LED發(fā)光器或紅外線 激光器，9為紅外線攝像頭或紅外線攝像機(jī)；3與9在同一平面位置上， 并都放置在1上方，對準(zhǔn)屏幕全部顯示區(qū)域，都可以放置在13上隱藏， 13為天花板或隱藏拒，15為在13上的透明隔斷，4和6能透過15損: 射和檢測出來；14為8的投影畫面；2為液晶顯示屏、投影機(jī)或其他 顯示屏；l為高透明的、導(dǎo)光性能極高、絕緣的材料制成的觸控面板， 在面板上面貼附一種防靜電、防劃傷的保護(hù)膜，背面貼附一種投影幕 布或其他投影顯示材料；控制器元件有輸入控制器和輸出控制器輸 入控制器9連接到多視頻采集卡上，由多視頻采集卡傳輸?shù)接布?速裝置，再由加速裝置連接到處理器裝置；輸出控制器2或8將接 口連接到視頻融合器上完成視頻融合，再由視頻融合器處理后的數(shù)據(jù) 傳輸?shù)教幚砥魃希惶幚砥餮b置由一臺高性能計(jì)算機(jī)構(gòu)成，主要進(jìn)行觸 點(diǎn)分析和計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果呈現(xiàn)在顯示器元件上；軟件將根據(jù)設(shè)定 的1的倒梯形區(qū)域和9傳來的觸點(diǎn)信息執(zhí)行相應(yīng)的動作和命令，各9 輸出值與傾斜初始化值比較后所得的變化情況，得到多個位置參數(shù)， 確定觸控點(diǎn)實(shí)際坐標(biāo)X與Y之間的關(guān)系(其中X與Y的值來源于1四 角設(shè)定的定位點(diǎn)分析得出)，將計(jì)算出多個的觸控點(diǎn)坐標(biāo)值代入由各個 位置參數(shù)確定的公式中驗(yàn)算，確定多個觸控點(diǎn)位置坐標(biāo)，并將坐標(biāo)數(shù) 據(jù)送至計(jì)算機(jī)處理。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸控的定位方法主要包括以下步 驟
1)啟動液晶顯示屏或投影機(jī)、紅外線發(fā)射元件、紅外線接收元件、 控制器、處理器和軟件，先初始化紅外線接收元件，記錄下各 紅外線接收元件的傾斜初始化值；
152)讀取紅外線發(fā)射元件的輸出值；
4) 影像顯示在液晶顯示屏或觸控面板上；
5) 液晶顯示屏或觸控面板上的原始紅外線數(shù)據(jù)送到計(jì)算機(jī)的執(zhí) 行指令的處理器；
6) 根據(jù)觸控面板的四角頂點(diǎn)位置來確定X和Y的位置，進(jìn)行設(shè)定 觸控區(qū)域；
計(jì)算各觸控點(diǎn)可能的位置坐標(biāo)；
8) 紅外線接收元件將捕捉到的觸控?cái)?shù)據(jù)送到計(jì)算機(jī)的執(zhí)行指令 的處理器通過軟件中的驅(qū)動程序比較當(dāng)前圖像與原始圖像，以 識別觸控點(diǎn)，確定有幾個觸點(diǎn)及每個點(diǎn)的位置、距離和移動距 離；
9) 根據(jù)各紅外線接收元件輸出值與傾斜初始化值比較后所得的 變化情況，得到多個位置參數(shù)，確定觸控點(diǎn)實(shí)際坐標(biāo)X與Y之 間的關(guān)系，將計(jì)算出多個的觸控點(diǎn)坐標(biāo)值代入由各個位置參數(shù) 確定的公式中驗(yàn)算，確定多個觸控點(diǎn)位置坐標(biāo)，并將坐標(biāo)數(shù)據(jù) 送至計(jì)算機(jī)處理；
10) 軟件中的應(yīng)用程序根據(jù)驅(qū)動程序傳來的觸點(diǎn)信息執(zhí)行相應(yīng)的 屏幕坐標(biāo)校對動作和命令；
11) 按照步驟2)至步驟IO)的方法，開始新的循環(huán)。
第三個具體實(shí)施例為圖7和圖8是本發(fā)明的任何平面上四邊無附 加設(shè)備實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸控裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，在16上方位置上安裝3發(fā)出 的光線，可以被旁邊的9接收；3為紅外線LED發(fā)光器或紅外線激光 器，9為紅外線攝像頭或紅外線攝像機(jī)；3與9在同一平面位置上，并 都放置在16的水平面上方，對準(zhǔn)屏幕全部顯示區(qū)域，17上架設(shè)，17 為3和9的支架；2為液晶顯示屏或其他顯示屏；16為方形平面材料，最好與當(dāng)前顯示屏大小成比例，厚度最好在5mm以下，也可以是桌面 辦公桌整張或局部作為觸摸面板，這樣就不用考慮大小與厚度；控制 器元件有輸入控制器和輸出控制器，輸入控制器9連接到硬件加速 裝置，再由加速裝置連接到處理器裝置；輸出控制器3、 2將接口連 接到處理器裝置；處理器裝置由一臺高性能計(jì)算機(jī)構(gòu)成，主要進(jìn)行觸 點(diǎn)分析和計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果呈現(xiàn)在顯示器元件上；軟件將根據(jù)設(shè)定 的16的倒梯形區(qū)域和9傳來的觸點(diǎn)信息執(zhí)行相應(yīng)的動作和命令，各9 輸出值與傾斜初始化值比較后所得的變化情況，得到多個位置參數(shù)， 確定觸控點(diǎn)實(shí)際坐標(biāo)X與Y之間的關(guān)系(其中X與Y的值來源于觸摸 面板四角設(shè)定的定位點(diǎn)分析得出)，將計(jì)算出多個的觸控點(diǎn)坐標(biāo)值代入 由各個位置參數(shù)確定的公式中驗(yàn)算，確定多個觸控點(diǎn)位置坐標(biāo)，并將 坐標(biāo)數(shù)據(jù)送至計(jì)算機(jī)處理。
以上所述僅為本發(fā)明三個實(shí)施例，事實(shí)上裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以更 靈活，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此。
權(quán)利要求
1. 一種任何顯示屏上四邊無附加設(shè)備實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸控的定位方法和裝置，包括紅外線發(fā)射元件和紅外線攝像頭或紅外線攝像機(jī)，其特征在于1)在一個顯示屏上方位置上安裝紅外線發(fā)射元件發(fā)出的光線，可以被旁邊的紅外線攝像頭或紅外線攝像機(jī)接收；2)紅外線發(fā)射元件為紅外線LED發(fā)光器或紅外線激光器，紅外線接收元件為紅外線攝像頭或紅外線攝像機(jī)；3)紅外線發(fā)射元件與紅外線接收元件在同一平面位置上，并都放置在觸摸面板上方，對準(zhǔn)屏幕全部顯示區(qū)域；4)顯示器元件為液晶顯示屏或其他顯示屏；5)觸控面板元件為高透明的、導(dǎo)光性能極高、絕緣的材料制成的觸控面板，在面板上面貼附一種防靜電、防劃傷的保護(hù)膜；6)控制器元件有輸入控制器和輸出控制器，輸入控制器紅外線接收元件連接到硬件加速裝置，再由加速裝置連接到處理器裝置；輸出控制器紅外線發(fā)射元件、液晶顯示屏將接口連接到處理器裝置；7)處理器裝置由一臺高性能計(jì)算機(jī)構(gòu)成，主要進(jìn)行觸點(diǎn)分析和計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果呈現(xiàn)在顯示器元件上；8)軟件將根據(jù)設(shè)定的觸摸面板的倒梯形區(qū)域和紅外接收元件傳來的觸點(diǎn)信息執(zhí)行相應(yīng)的動作和命令，各紅外激光接收元件輸出值與傾斜初始化值比較后所得的變化情況，得到多個位置參數(shù)，確定觸控點(diǎn)實(shí)際坐標(biāo)X與Y之間的關(guān)系(其中X與Y的值來源于觸摸面板四角設(shè)定的定位點(diǎn)分析得出)，將計(jì)算出多個的觸控點(diǎn)坐標(biāo)值代入由各個位置參數(shù)確定的公式中驗(yàn)算，確定多個觸控點(diǎn)位置坐標(biāo)，并將坐標(biāo)數(shù)據(jù)送至計(jì)算機(jī)處理。
2. —種任何大屏幕顯示墻上四邊無附加設(shè)備實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸控的定位方法和裝置，包括紅外線發(fā)射元件和紅外線攝像頭或紅外線攝像機(jī)，其特征在于1) 在一個顯示屏上方位置上安裝紅外線發(fā)射元件發(fā)出的光線，可 以被旁邊的紅外線攝像頭或紅外線攝像機(jī)接收；2) 紅外線發(fā)射元件為紅外線LED發(fā)光器或紅外線激光器，紅外線 接收元件為紅外線攝像頭或紅外線攝像機(jī)；3) 紅外線發(fā)射元件與紅外線接收元件在同一平面位置上，并都放 置在觸摸面板上方，對準(zhǔn)屏幕全部顯示區(qū)域；4) 顯示器元件為液晶顯示屏、投影機(jī)或其他顯示屏；5) 觸控面板元件為高透明的、導(dǎo)光性能極高、絕緣的材料制成的 觸控面板，在面板上面貼附一種防靜電、防劃傷的保護(hù)膜，背 面貼附 一種投影幕布或其他投影顯示材料；6) 控制器元件有輸入控制器和輸出控制器輸入控制器紅外線 攝像機(jī)連接到多視頻采集卡上，由多視頻采集卡傳輸?shù)接布?速裝置，再由加速裝置連接到處理器裝置；輸出控制器紅外 線發(fā)射元件、液晶顯示屏或投影機(jī)將接口連接到視頻融合器上 完成視頻融合，再由視頻融合器處理后的數(shù)據(jù)傳輸?shù)教幚砥魃希?) 處理器裝置由一臺高性能計(jì)算機(jī)構(gòu)成，主要進(jìn)行觸點(diǎn)分析和計(jì) 算，并將計(jì)算結(jié)果呈現(xiàn)在顯示器元件上；8) 軟件將根據(jù)設(shè)定的觸摸面板的倒梯形區(qū)域和紅外接收元件傳來 的觸點(diǎn)信息執(zhí)行相應(yīng)的動作和命令，各紅外激光接收元件輸出 值與傾斜初始化值比較后所得的變化情況，得到多個位置參數(shù)，確定觸控點(diǎn)實(shí)際坐標(biāo)X與Y之間的關(guān)系(其中X與Y的值來源 于觸摸面板四角設(shè)定的定位點(diǎn)分析得出)，將計(jì)算出多個的觸控 點(diǎn)坐標(biāo)值代入由各個位置參數(shù)確定的公式中驗(yàn)算，確定多個觸 控點(diǎn)位置坐標(biāo)，并將坐標(biāo)數(shù)據(jù)送至計(jì)算機(jī)處理。
3. —種任何平面上四邊無附加設(shè)備實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸控的定位方法和裝置， 包括觸控面板、紅外線發(fā)射元件和紅外線攝像頭或紅外線攝像機(jī)， 其特征在于1) 在一個觸控面板上方位置上安裝紅外線發(fā)射元件發(fā)出的光線， 可以被旁邊的紅外線攝像頭或紅外線攝像機(jī)接收；2) 紅外線發(fā)射元件為紅外線LED發(fā)光器或紅外線激光器，紅外線 接收元件為紅外線攝像頭或紅外線攝像機(jī)；3) 紅外線發(fā)射元件與紅外線接收元件在同一平面位置上，并都放 置在觸摸面板上方，對準(zhǔn)屏幕全部顯示區(qū)域；4) 顯示器元件為液晶顯示屏或其他顯示屏；5) 觸控面板元件為方形平面材料，最好與當(dāng)前顯示屏大小成比例， 厚度最好在5mm以下，也可以是桌面辦公桌整張或局部作為觸 摸面板，這樣就不用考慮大小與厚度；6) 控制器元件有輸入控制器和輸出控制器，輸入控制器紅外線 接收元件連接到硬件加速裝置，再由加速裝置連接到處理器裝 置；輸出控制器紅外線發(fā)射元件、液晶顯示屏將接口連接到 處理器裝置；7) 處理器裝置由一臺高性能計(jì)算機(jī)構(gòu)成，主要進(jìn)行觸點(diǎn)分析和計(jì) 算，并將計(jì)算結(jié)果呈現(xiàn)在顯示器元件上；8) 軟件將根據(jù)設(shè)定的觸摸面板的倒梯形區(qū)域和紅外接收元件傳來 的觸點(diǎn)信息執(zhí)行相應(yīng)的動作和命令，各紅外激光接收元件輸出 值與傾斜初始化值比較后所得的變化情況，得到多個位置參數(shù)， 確定觸控點(diǎn)實(shí)際坐標(biāo)X與Y之間的關(guān)系(其中X與Y的值來源 于觸摸面板四角設(shè)定的定位點(diǎn)分析得出)，將計(jì)算出多個的觸控 點(diǎn)坐標(biāo)值代入由各個位置參數(shù)確定的公式中驗(yàn)算，確定多個觸 控點(diǎn)位置坐標(biāo)，并將坐標(biāo)數(shù)據(jù)送至計(jì)算機(jī)處理。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種任何平面四邊無附加設(shè)備實(shí)現(xiàn) 多點(diǎn)觸控的定位方法和裝置，其特征在于紅外線發(fā)射元件、紅外 線接收元件的位置與任何屏幕需要觸控的區(qū)域的水平高度可以進(jìn) 行有規(guī)則調(diào)節(jié)，其高度規(guī)律為紅外線發(fā)射元件要能照亮區(qū)域要大于 或等于全部觸控區(qū)域，在其位置看到的顯示屏或觸控面板要為倒等 邊梯形，紅外線接收元件要能捕獲區(qū)域要大于或等于全部觸控區(qū) 域，在其位置看到的顯示屏或觸控面板要為倒等邊梯形。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種任何平面四邊無附加設(shè)備實(shí)現(xiàn) 多點(diǎn)觸控的定位方法和裝置，其特征在于平面上的觸控區(qū)域上方 無邊框或物體遮擋；若有邊框?qū)⑿枰{(diào)整紅外線發(fā)射元件和紅外線 接收元件與觸控面板的角度以避開遮擋物。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種任何平面四邊無附加設(shè)備實(shí)現(xiàn) 多點(diǎn)觸控的定位方法和裝置，其特征在于紅外線發(fā)射元件與紅外 線接收元件啟動必須依次啟動，紅外線發(fā)射元件需要先啟動，然后 紅外線接收元件才能捕捉到紅外線數(shù)據(jù)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種任何平面四邊無附加設(shè)備實(shí)現(xiàn) 多點(diǎn)觸控的定位方法和裝置，其特征在于觸控面板上可配有多個 投影機(jī)、紅外線發(fā)射元件和紅外線接收元件；投影機(jī)和紅外線接收 元件都可以通過鍍膜反光鏡進(jìn)行光線折射。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種任何平面四邊無附加設(shè)備實(shí)現(xiàn) 多點(diǎn)觸控的定位方法和裝置，其特征在于僅用紅外線接收元件和 顯示屏或投影也能實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸控的定位方法和裝置。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種任何平面四邊無附加設(shè)備實(shí)現(xiàn) 多點(diǎn)觸控的定位方法和裝置，其特征在于它主要包括以下步驟1) 啟動液晶顯示屏或投影機(jī)、紅外線發(fā)射元件、紅外線接收元件、 控制器、處理器和軟件，先初始化紅外線接收元件，記錄下各 紅外線接收元件的傾斜初始化值；2) 讀取紅外線發(fā)射元件的輸出值；3) 紅外線發(fā)射元件將紅外線數(shù)據(jù)傳給紅外線接收元件；4) 影像顯示在液晶顯示屏或觸控面板上；5) 液晶顯示屏或觸控面板上的原始紅外線數(shù)據(jù)送到計(jì)算機(jī)的執(zhí) 行指令的處理器；6) 根據(jù)觸控面板的四角頂點(diǎn)位置來確定X和Y的位置，進(jìn)行設(shè)定 觸控區(qū)域；7) 各紅外線接收元件輸出值與初始化值比較后所得的變化情況， 計(jì)算各觸控點(diǎn)可能的位置坐標(biāo)；8) 紅外線接收元件將捕捉到的觸控?cái)?shù)據(jù)送到計(jì)算機(jī)的執(zhí)行指令 的處理器通過軟件中的驅(qū)動程序比較當(dāng)前圖像與原始圖像，以 識別觸控點(diǎn)，確定有幾個觸點(diǎn)及每個點(diǎn)的位置、距離和移動距離；9) 根據(jù)各紅外線接收元件輸出值與傾斜初始化值比較后所得的 變化情況，得到多個位置參數(shù)，確定觸控點(diǎn)實(shí)際坐標(biāo)X與Y之 間的關(guān)系，將計(jì)算出多個的觸控點(diǎn)坐標(biāo)值代入由各個位置參數(shù) 確定的公式中驗(yàn)算，確定多個觸控點(diǎn)位置坐標(biāo)，并將坐標(biāo)數(shù)據(jù) 送至計(jì)算機(jī)處理；10) 軟件中的應(yīng)用程序根據(jù)驅(qū)動程序傳來的觸點(diǎn)信息執(zhí)行相應(yīng)的 屏幕坐標(biāo)校對動作和命令；11) 按照步驟2)至步驟10)的方法，開始新的循環(huán)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種任何平面四邊無附加設(shè)備實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸控的定位方法和裝置?？梢栽谌魏纹聊换蛘呷魏纹矫嫔?，并且四邊無附加設(shè)備實(shí)現(xiàn)觸控功能，同時能進(jìn)行多點(diǎn)觸摸，準(zhǔn)確定位，算法高效，觸摸點(diǎn)位置坐標(biāo)計(jì)算準(zhǔn)確、可靠、方便。簡易的元件和結(jié)構(gòu)，便捷的屏幕識別和校正，成本較低，可以靈活構(gòu)建在任意尺寸的屏幕或平面載體上實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸摸。該系統(tǒng)包括紅外線激光器、投影機(jī)、紅外線攝像機(jī)等硬件，軟件有多點(diǎn)觸控系統(tǒng)平臺和多點(diǎn)觸控應(yīng)用軟件。本發(fā)明裝置的實(shí)施會實(shí)現(xiàn)人人會用、人人用得起的多點(diǎn)觸控設(shè)備，并能產(chǎn)生巨大的社會和經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號G06F3/042GK101464754SQ20081018724
公開日2009年6月24日 申請日期2008年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月19日
發(fā)明者明 衛(wèi) 申請人:明 衛(wèi)