專利名稱：一種多點(diǎn)觸摸屏裝置及定位方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多點(diǎn)觸摸屏裝置電子設(shè)備，該設(shè)備能區(qū)分一個(gè)或者多個(gè)觸摸點(diǎn)，
并能對這一個(gè)或者多個(gè)觸摸點(diǎn)進(jìn)行定位.
背景技術(shù)：
觸摸技術(shù)已經(jīng)在各種電子設(shè)備中廣泛使用，用來操作電子設(shè)備實(shí)現(xiàn)各種功能.在 計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，觸摸輸入起到了替代鍵盤和鼠標(biāo)進(jìn)行輸入控制的功能，讓操作過程更 加直觀.通常，觸摸屏包含一個(gè)覆蓋顯示屏可視區(qū)域的透明觸摸板，一個(gè)控制器和相應(yīng)的 驅(qū)動軟件，觸摸板捕捉觸摸事件，并把觸摸信號傳送到控制器，控制器對信號進(jìn)行處理，然 后把觸摸事件和觸摸位置數(shù)據(jù)傳給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)對觸摸事件進(jìn)行解釋并做出對此觸摸事 件的反饋. 目前常見的觸摸技術(shù)有電容式，電阻式，超聲波式，紅外光柵式等.在電容式的 技術(shù)中，觸摸屏表面覆蓋一層能儲存電荷的透明膜，當(dāng)有觸摸事件發(fā)生時(shí)，觸摸點(diǎn)的電荷會 發(fā)生變化，通過測量電荷可以確定觸摸事件發(fā)生的位置；在電阻式的技術(shù)中，觸摸板的表面 有一層透明導(dǎo)電膜，還有一層透明的帶有水平和垂直電極的透明電阻層膜，有觸摸事件時(shí)， 這兩層相應(yīng)的位置會發(fā)生接觸，通過在水平和垂直方向施加電壓，得到代表觸摸位置的電 壓輸出，測量這個(gè)電壓便能得到相應(yīng)的位置編碼；紅外光柵觸技術(shù)通過在水平和垂直方向 設(shè)置紅外收發(fā)LED對，形成交叉光柵，有觸摸事件發(fā)生時(shí)，某些光柵被遮擋，導(dǎo)致某些LED接 收不到紅外光線，通過測定水平和垂直位置紅外接收LED的導(dǎo)通情況便可確定觸摸事件的 發(fā)生位置.目前這些技術(shù)都不能很好的解決多個(gè)觸摸事件同時(shí)發(fā)生時(shí)判定觸摸事件發(fā)生 位置的問題. 此外，目前也有幾種多點(diǎn)觸摸技術(shù)其中一種是電容式，通過增加觸摸板上每個(gè)微 電容單元的引線，然后檢測觸摸板上每個(gè)電容單元的電容變化，實(shí)現(xiàn)觸摸板上同時(shí)發(fā)生卻 在不同位置的觸摸事件，并對每個(gè)觸摸事件進(jìn)行位置判定；另外一種是電容式，同樣是通過 增加觸摸板上每個(gè)應(yīng)變單元的引線數(shù)目，通過測定每個(gè)應(yīng)變單元的電阻變化來判定觸摸事 件的位置.目前，這兩種技術(shù)只適用于小尺寸的觸摸屏，如果要用目前的這些技術(shù)實(shí)現(xiàn)大 屏幕的多點(diǎn)觸摸，觸摸板的制作難度大，控制電路的復(fù)雜程度高.除以上兩種技術(shù)外，還有 一種技術(shù)，該技術(shù)應(yīng)用壓克力等材料的全內(nèi)反射的特性，通過在觸摸板的四周設(shè)置紅外LED 光帶，把紅外光照射進(jìn)壓克力面板中，有觸摸事件發(fā)生時(shí)，觸摸板的全內(nèi)反射特性遭到破 壞，觸摸位置處有會有紅外線被反射，此時(shí)，至于觸摸板下方的紅外攝像頭捕捉到被反射的 紅外線，然后，攝像頭捕捉到的畫面被傳送到電腦，電腦對圖像進(jìn)行觸摸，判定出觸摸點(diǎn)的 位置.這項(xiàng)技術(shù)的制作和設(shè)置比較復(fù)雜，需要有LED光帶，觸摸板上還要均勻的涂上一層硅 膠，而且，觸摸事件需要有一定的觸摸力度才會發(fā)生，手指等物體的壓力不夠時(shí)，容易出現(xiàn) 觸摸點(diǎn)無法判定或者消失的情況. 鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的局限性，提供一種能支持大尺寸的多點(diǎn)觸摸屏技術(shù)及定位方 法顯得非常必要.

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供一種多點(diǎn)觸摸屏裝置。 本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種使用第一個(gè)目標(biāo)中的多點(diǎn)觸摸屏裝置實(shí)現(xiàn)多點(diǎn) 觸摸的方法。 本發(fā)明的第三個(gè)目的是提供一種通過識別物品上條形碼，從而實(shí)現(xiàn)對物品進(jìn)行識 別的多點(diǎn)觸摸屏裝置。 本發(fā)明的第四個(gè)目的是提供一種使用第三個(gè)目的中的能夠識別條形碼的多點(diǎn)觸 摸屏裝置，實(shí)現(xiàn)對物體的識別和定位的方法。 本發(fā)明的第五個(gè)目的是提供一種使用第一個(gè)目的中的觸摸屏裝置拼接而成的超 大觸摸屏裝置。 本發(fā)明的第六個(gè)目的是提供一種使用第五個(gè)目的中超大觸摸屏裝置，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸 摸點(diǎn)和物品識別的方法。 為了實(shí)現(xiàn)上述第一個(gè)目的，可以采用以下的技術(shù)方案，該方案包括 —塊透明觸摸屏，其材料是一種特殊的亞克力，里面布滿了納米級的反光顆粒，人
的肉眼無法看到，當(dāng)有紅外光從觸摸屏的四個(gè)側(cè)面照射進(jìn)來的時(shí)候，會被反光顆粒均勻的
反射，讓整塊觸摸屏變成一塊紅外勻光板； 四條紅外光帶，置于觸摸屏的四周； —塊投影軟幕，至于觸摸屏下方； —個(gè)紅外攝像頭，位于觸摸屏和投影軟幕下方，并可以拍攝到整個(gè)觸摸屏；
—個(gè)紅外帶通濾鏡，置于紅外攝像頭前，用于過濾環(huán)境光； —臺投影儀，該投影儀位于觸摸屏和投影軟幕的下方，用于向投影軟幕投射圖 像； —臺計(jì)算機(jī)，用于接收紅外攝像頭捕捉到的畫面，并對接受到的圖像進(jìn)行分析和 處理，判定觸摸事件及其位置，并對觸摸事件進(jìn)行分析和處理，識別出各個(gè)觸摸事件，并調(diào) 用相應(yīng)的程序和命令，生成新的圖像然后把處理后的圖像傳給投影儀。 紅外攝像頭捕捉觸摸屏區(qū)域的圖像，并把捕捉到的圖像傳給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)對這 些圖像進(jìn)行分析和處理，識別觸摸事件及發(fā)生的位置，并對觸摸事件進(jìn)行分析和處理，然后 把處理后的圖像通過投影儀投射到投影軟幕上。 為了實(shí)現(xiàn)上述第二個(gè)目的，可以采用以下的定位方法，該方法包括用紅外攝像頭 捕捉整個(gè)觸摸屏區(qū)域的圖像，并對圖像進(jìn)行分析和處理，識別觸摸點(diǎn)；該方法還包括對各個(gè) 觸摸點(diǎn)不同時(shí)刻的坐標(biāo)位置進(jìn)行記錄；該方法也包括對各個(gè)觸摸點(diǎn)的不同時(shí)刻坐標(biāo)位置的 比較，識別各個(gè)觸摸點(diǎn)的運(yùn)動軌跡和方向。 本發(fā)明實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸摸定位的方法主要包括以下步驟
(1)啟動紅外光帶，投影儀，紅外攝像頭和計(jì)算機(jī)；
(2)投影儀將計(jì)算機(jī)的圖像投射到投影軟幕上；
(3)紅外攝像頭捕捉觸摸屏區(qū)域的的圖像并傳給計(jì)算機(jī)； (4)計(jì)算機(jī)對圖像進(jìn)行分析和處理，識別出觸摸輸入，并對各個(gè)觸摸點(diǎn)的坐標(biāo)位置 進(jìn)行記錄；
(5)計(jì)算機(jī)對識別出的觸摸事件作出反饋，調(diào)用相應(yīng)的程序和命令，生成新的圖像并傳給投影儀； (6)投影儀將圖像投射到投影軟幕上； (7)紅外攝像頭捕捉觸摸屏區(qū)域的圖像，并將圖像傳給計(jì)算機(jī)； (8)計(jì)算機(jī)對圖像進(jìn)行分析和處理，識別出觸摸輸入，并對各個(gè)觸摸點(diǎn)的坐標(biāo)位置
進(jìn)行記錄，然后將新的坐標(biāo)位置與之前記錄的坐標(biāo)位置進(jìn)行對比，確定有幾個(gè)觸摸點(diǎn)，并識
別出觸摸點(diǎn)的運(yùn)動軌跡和方向； (9)重復(fù)步驟(5)-(8)，開始新的循環(huán)。 采用本發(fā)明的多點(diǎn)觸摸屏裝置和多點(diǎn)觸摸定位方法，觸摸屏裝置就能同時(shí)識別出多個(gè)觸摸輸入點(diǎn)，使多點(diǎn)觸摸得以實(shí)現(xiàn)；在此基礎(chǔ)上，計(jì)算機(jī)通過對各個(gè)不同觸摸點(diǎn)的記錄和跟蹤，比較其坐標(biāo)位置的變化，得到每個(gè)觸摸點(diǎn)的運(yùn)動路徑和方向，實(shí)現(xiàn)對觸摸點(diǎn)的動作識別。我們可以對不同的動作進(jìn)行不同的定義，實(shí)現(xiàn)不同的功能。比如，有兩個(gè)觸摸點(diǎn)，其中一個(gè)固定，另外一個(gè)圍繞固定的觸摸點(diǎn)做圓周運(yùn)動，則可以定義為旋轉(zhuǎn)操作，實(shí)現(xiàn)對圖片的旋轉(zhuǎn)；兩個(gè)觸摸點(diǎn)，各自朝著相反的方向運(yùn)動，它們之間的距離越來越大，則可定義為放大操作，實(shí)現(xiàn)對圖片的放大。我們可以根據(jù)實(shí)際需要，對不同的動作進(jìn)行靈活的定義，以滿足實(shí)際需要。 為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第三個(gè)目的，可以采用如下技術(shù)方案，該方案包括 —塊透明觸摸屏，其材料是一種特殊的亞克力，里面布滿了納米級的反光顆粒，人
的肉眼無法看到，當(dāng)有紅外光從觸摸屏的四個(gè)側(cè)面照射進(jìn)來的時(shí)候，會被反光顆粒均勻的
反射，讓整塊觸摸屏變成一塊紅外勻光板； 四條紅外光帶，置于觸摸屏的四周； —塊投影軟幕，至于觸摸屏下方； —個(gè)紅外攝像頭，位于觸摸屏和投影軟幕下方，并可以拍攝到整個(gè)觸摸屏；
—個(gè)紅外帶通濾鏡，置于紅外攝像頭前，用于過濾環(huán)境光； —臺投影儀，該投影儀位于觸摸屏和投影軟幕的背面，用于向投影軟幕投射影像； 各種不同的條形碼，貼在物品底部，用于標(biāo)記不同的物品； —臺計(jì)算機(jī)，用于接收攝像頭捕捉到的畫面，處理圖像，識別條形碼并調(diào)用相應(yīng)程序和命令，然后生成新圖像。 紅外攝像頭捕捉到觸摸屏區(qū)域的圖像，并把圖像傳給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)對這些圖像進(jìn)行分析和處理，識別出條形碼及其位置，然后，計(jì)算機(jī)對根據(jù)不同條形碼，調(diào)用相應(yīng)的程序和命令，生成新的圖像，然后將圖像通過投影儀投射到投影軟幕上。 為實(shí)現(xiàn)上述第四個(gè)目的，可以采用以下方法，將條形碼貼在物品底部，然后將物品
放在觸摸屏上，紅外攝像頭捕捉到觸摸屏區(qū)域的圖像并將圖像傳給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)對圖像
進(jìn)行分析和處理，識別出物品上的條形碼及物品位置，根據(jù)預(yù)先設(shè)置好的條形碼與物品的
對應(yīng)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)對物品的識別，然后調(diào)用相應(yīng)的程序和命令。 本發(fā)明實(shí)現(xiàn)對物品識別和定位的方法主要包括以下步驟 (1)啟動紅外光帶，投影儀，紅外攝像頭和計(jì)算機(jī)； (2)投影儀將計(jì)算機(jī)的圖像投射到投影軟幕上；
(3)將底部貼有條形碼的物品放置在觸摸屏上； (4)紅外攝像頭捕捉觸摸屏區(qū)域的的圖像并傳給計(jì)算機(jī)； (5)計(jì)算機(jī)對圖像進(jìn)行分析和處理，識別出物品上的條形碼及物品位置； (6)計(jì)算機(jī)根據(jù)預(yù)先設(shè)置好的條形碼和物品的對應(yīng)關(guān)系數(shù)據(jù)，完成對物品的識別，
并調(diào)用相應(yīng)的程序和命令，生成新的圖像并傳給投影儀； (7)重復(fù)步驟(2)-(6)，開始新的循環(huán)； 為實(shí)現(xiàn)上述第五個(gè)目的，可以采用以下技術(shù)方案，該方案包括 —塊超大透明觸摸屏，其材料是一種特殊的亞克力，里面布滿了納米級的反光顆
粒，人的肉眼無法看到，當(dāng)有紅外光從觸摸屏的四個(gè)側(cè)面照射進(jìn)來的時(shí)候，會被反光顆粒均
勻的反射，讓整塊觸摸屏變成一塊紅外勻光板； 四條紅外光帶，置于觸摸屏的四周； —塊超大投影軟幕，至于觸摸屏下方； 多個(gè)紅外攝像頭，位于超大觸摸屏和超大投影軟幕下方，每個(gè)紅外攝像頭捕捉超大觸摸屏的一塊區(qū)域，所有的紅外攝像頭加在一起正好可以無縫的捕捉整個(gè)超大觸摸屏區(qū)域； 多塊紅外帶通濾鏡，置于每個(gè)紅外攝像頭前，用于過濾環(huán)境光； 多臺投影儀，每個(gè)投影儀把圖像投射到超大投影軟幕的相應(yīng)區(qū)域，所有的投影儀
一起工作，正好可以將圖像無縫的投射到整個(gè)超大投影軟幕上； —臺計(jì)算機(jī)，用于接收各個(gè)紅外攝像頭捕捉到的畫面，并拼接成一個(gè)完整的畫面，然后對拼接后的圖像進(jìn)行分析和處理，判定觸摸事件及其位置，并對觸摸事件進(jìn)行分析和處理，然后生成新的圖像，并對圖像進(jìn)行分割，然后將分割后的圖像分別傳給各個(gè)對應(yīng)的投影儀。 各個(gè)紅外攝像頭捕捉各自對應(yīng)區(qū)域的圖像，并將圖像傳給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)對這些圖像進(jìn)行拼接，然后對拼接后的圖像進(jìn)行分析和處理，識別出觸摸事件及其位置，并調(diào)用相應(yīng)的程序和命令，生成新的圖像，并對圖像進(jìn)行分割，然后傳給相應(yīng)的投影儀，各個(gè)投影儀把圖像投射到各自對應(yīng)區(qū)域的投影軟幕上。 為實(shí)現(xiàn)上述第六個(gè)目的，可以采用以下方法，該方法包括用多個(gè)紅外攝像頭捕捉
各自對應(yīng)超大觸摸屏區(qū)域的圖像，然后把圖像傳給計(jì)算機(jī)；計(jì)算機(jī)對各個(gè)紅外攝像頭捕捉
到的圖像進(jìn)行拼接，然后進(jìn)行分析和處理，識別出觸摸事件及其位置，同時(shí)對觸摸事件不同
時(shí)刻的坐標(biāo)位置進(jìn)行記錄；該方法還包括計(jì)算機(jī)對生成的圖像進(jìn)行分割處理，并傳給相應(yīng)
的投影儀；該方法也包括對各個(gè)觸摸點(diǎn)不同時(shí)刻的坐標(biāo)位置進(jìn)行比較，識別各個(gè)觸摸點(diǎn)的
運(yùn)動軌跡和方向；該方法同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)對貼有條形碼的物品的識別和定位。 本發(fā)明實(shí)現(xiàn)超大多點(diǎn)觸摸屏裝置多點(diǎn)觸摸定位的方法主要包括以下步驟 (1)啟動紅外光帶，各個(gè)投影儀，各個(gè)紅外攝像頭和計(jì)算機(jī)； (2)各個(gè)投影儀將圖像投射到各自對應(yīng)的超大投影軟幕的區(qū)域； (3)各個(gè)紅外攝像頭將捕捉到的圖像傳給計(jì)算機(jī)； (4)計(jì)算機(jī)對各個(gè)紅外攝像頭傳來的圖像進(jìn)行拼接； (5)計(jì)算機(jī)對拼接后的圖像進(jìn)行分析和處理，識別出觸摸輸入，并對各個(gè)觸摸點(diǎn)的坐標(biāo)位置進(jìn)行記錄；
(6)計(jì)算機(jī)對識別出的觸摸事件作出反饋，調(diào)用相應(yīng)的程序和命令，生成新的圖像； (7)計(jì)算機(jī)對圖像進(jìn)行分割，并傳給各個(gè)投影儀；
(8)各個(gè)投影儀將圖像投射到超大投影軟幕的相應(yīng)區(qū)域；
(9)各個(gè)紅外攝像頭捕捉各自對應(yīng)區(qū)域的圖像，并傳給計(jì)算機(jī)；
(10)計(jì)算機(jī)對各個(gè)攝像頭傳來的圖像進(jìn)行拼接； (11)計(jì)算機(jī)對拼接后的圖像進(jìn)行分析和處理，識別出觸摸輸入，并對各個(gè)觸摸點(diǎn)的坐標(biāo)位置進(jìn)行記錄，然后將新的坐標(biāo)位置與之前記錄的坐標(biāo)位置進(jìn)行對比，確定有幾個(gè)觸摸點(diǎn)，并識別出觸摸點(diǎn)的運(yùn)動軌跡和方向；
(12)重復(fù)步驟(6)-(11)，開始新的循環(huán)。 采用本發(fā)明的超大多點(diǎn)觸摸屏裝置和多點(diǎn)觸摸定位方法，超大觸摸屏就能同時(shí)識別出多個(gè)觸摸輸入點(diǎn)，使超大觸摸屏多點(diǎn)觸摸得以實(shí)現(xiàn)；在此基礎(chǔ)上，計(jì)算機(jī)通過對各個(gè)不同觸摸點(diǎn)的記錄和跟蹤，比較其坐標(biāo)位置的變化，得到每個(gè)觸摸點(diǎn)的運(yùn)動路徑和方向，實(shí)現(xiàn)對觸摸點(diǎn)的動作識別。我們可以對不同的動作進(jìn)行不同的定義，實(shí)現(xiàn)不同的功能。比如，有兩個(gè)觸摸點(diǎn)，其中一個(gè)固定，另外一個(gè)圍繞固定的觸摸點(diǎn)做圓周運(yùn)動，則可以定義為旋轉(zhuǎn)操作，實(shí)現(xiàn)對圖片的旋轉(zhuǎn)；兩個(gè)觸摸點(diǎn)，各自朝著相反的方向運(yùn)動，它們之間的距離越來越大，則可定義為放大操作，實(shí)現(xiàn)對圖片的放大。我們可以根據(jù)實(shí)際需要，對不同的動作進(jìn)行靈活的定義，以滿足實(shí)際需要。此外，通過在物品底部貼條形碼，還能對物品進(jìn)行識別。


圖1是本發(fā)明中多點(diǎn)觸摸屏裝置之一個(gè)實(shí)施例示意圖。 圖2是圖1中裝置的觸摸點(diǎn)捕捉原理。 圖3是圖1中裝置的紅外攝像頭捕捉到的觸摸輸入的原始圖像。 圖4是圖3中的原始圖像經(jīng)過計(jì)算機(jī)分析和處理后得到的觸摸輸入點(diǎn)。 圖5是圖1所示實(shí)施例實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸摸的方法的流程圖。 圖6是本發(fā)明中多點(diǎn)觸摸屏裝置的另外一個(gè)實(shí)施例的示意圖。 圖7是圖6所示的實(shí)施例中的條形碼示意圖。 圖8是圖6所示的實(shí)施例中貼上條形碼的物品示意圖。 圖9是圖6所示的實(shí)施例中物品放在觸摸屏上時(shí)的示意圖。 圖10是圖6所示的實(shí)施例中攝像頭捕捉到的觸摸屏區(qū)域圖像的示意圖。 圖11是圖6所示的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)物品識別的流程圖。 圖12是根據(jù)圖1所示實(shí)施例中的裝置拼接超大觸摸屏的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖13是圖12所示超大觸摸屏實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸摸的方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例l。 圖1是本發(fā)明的多點(diǎn)觸摸屏裝置之一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，該裝置包括一塊透明觸摸屏2，其材料是特殊的亞克力，里面有許多納米級的反光顆粒，能反射紅外光，該觸摸屏四周拋光；四條紅外光帶l，該紅外光帶能發(fā)出850納米的紅外光；一塊投影軟幕3，貼于觸摸屏2下方，用于接收投影儀4投射到圖像；一個(gè)紅外攝像頭5，置于觸摸屏2和投影軟
幕3下方，并能完全拍攝整個(gè)觸摸屏3區(qū)域的圖像，并把圖像傳給計(jì)算機(jī)7 ;—塊紅外帶通
濾鏡6，由于過濾850納米以外的光線，防止產(chǎn)生干擾；一臺計(jì)算機(jī)7，用于接收并處理紅外
攝像頭5的圖像，并進(jìn)行處理，識別出觸摸事件及其位置，并生成新的圖像，然后將圖像傳
給投影儀4 ;一臺投影儀4，用于將計(jì)算機(jī)7的圖像投射到投影軟幕3上。 圖2是實(shí)施例1實(shí)現(xiàn)觸摸事件捕捉的原理示意圖。手指反射從觸摸屏2散射出來
的紅外光，被紅外攝像頭5捕捉到(如圖3所示)，并將圖像傳給計(jì)算機(jī)7，計(jì)算機(jī)7對圖像
進(jìn)行分析和處理，識別出觸摸事件及其位置(如圖4所示)。 圖5是實(shí)施例1中多點(diǎn)觸摸裝置實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸摸的方法的流程圖。 當(dāng)多個(gè)手指觸摸到觸摸屏2時(shí)，紅外攝像頭5捕捉到觸摸屏上的圖像(如圖3所
示)，并將圖像傳給計(jì)算機(jī)7，計(jì)算機(jī)7對原始圖像進(jìn)行分析和處理，得到如圖4所示的觸摸
點(diǎn)，并對這些觸摸點(diǎn)進(jìn)行記錄和追蹤，然后調(diào)用相應(yīng)的程序和命令，再將觸摸事件及產(chǎn)生的
作用通過投影儀4投射到投影軟幕3上，從而實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸摸。 實(shí)施例2。 圖6是本發(fā)明的多點(diǎn)觸摸屏裝置的第二個(gè)實(shí)施例示意圖。該裝置包括一塊透明觸 摸屏2，其材料是特殊的亞克力，里面有許多納米級的反光顆粒，能反射紅外光，該觸摸屏四 周拋光；四條紅外光帶l，該紅外光帶能發(fā)出850納米的紅外光；一塊投影軟幕3，貼于觸摸 屏2下方，用于接收投影儀4投射到圖像；一個(gè)紅外攝像頭5，置于觸摸屏2和投影軟幕3下 方，并能完全拍攝整個(gè)觸摸屏3區(qū)域的圖像，并把圖像傳給計(jì)算機(jī)7 ;—塊紅外帶通濾鏡6， 由于過濾850納米的以外光線，防止產(chǎn)生干擾；一臺計(jì)算機(jī)7，用于接收并處理紅外攝像頭5 的圖像，并進(jìn)行處理，識別出條形碼9及其位置，調(diào)用相應(yīng)程序和命令，并生成新的圖像，然 后將圖像傳給投影儀4 ;一臺投影儀4，用于將計(jì)算機(jī)7的圖像投射到投影軟幕3上。各種 不同的條形碼9 (如圖7所示)，貼在物品8的底部，用于區(qū)別不同的物品。 一個(gè)或多個(gè)物品 8，底部貼有條形碼9 (如圖8所示). 當(dāng)貼有條形碼9的物品8放置在觸摸屏2上的時(shí)候(如圖9所示)，紅外攝像頭5 將捕捉到的圖像傳給計(jì)算機(jī)7，計(jì)算機(jī)7對這些圖像進(jìn)行分析和處理，得到如圖10所示的圖 像，從而識別出條形碼9，并確定其位置，然后根據(jù)預(yù)先設(shè)置好的條形碼和物品對應(yīng)關(guān)系的 數(shù)據(jù)，調(diào)用相應(yīng)的程序和命令，生成新的圖像，通過投影儀4投射到投影軟幕3上，這樣，就 實(shí)現(xiàn)了對物品的識別。 圖11是本實(shí)施例實(shí)現(xiàn)物品識別的流程圖。 本實(shí)施例不僅能識別條形碼9，還能識別其他不同類型的圖像，在實(shí)際應(yīng)用中，可
以根據(jù)需要進(jìn)行圖案的設(shè)計(jì)。
實(shí)施例3。 圖12是本發(fā)明利用實(shí)施例l所示的多點(diǎn)觸摸裝置，利用拼接技術(shù)實(shí)現(xiàn)超大觸摸屏 的結(jié)構(gòu)示意圖。該裝置包括一塊超大透明觸摸屏2，其材料是特殊的亞克力，里面有許多納 米級的反光顆粒，能反射紅外光，該觸摸屏四周拋光；四條紅外光帶l，該紅外光帶能發(fā)出 850納米的紅外光；一塊超大投影軟幕3，貼于觸摸屏2下方，用于接收投影儀4投射到圖 像；多個(gè)紅外攝像頭5，置于觸摸屏2和投影軟幕3下方，多個(gè)紅外攝像頭5 —起正好能完全 拍攝整個(gè)超大觸摸屏3區(qū)域的圖像，并把圖像傳給計(jì)算機(jī)7 ;多塊紅外帶通濾鏡6，分別置于各個(gè)紅外攝像頭5的鏡頭前，由于過濾850納米以外的光線，防止產(chǎn)生干擾；一臺計(jì)算機(jī)7， 用于接收并處理各個(gè)紅外攝像頭5的圖像，并進(jìn)行拼接和處理，識別出觸摸事件及其位置， 并生成新的圖像，然后對頭像進(jìn)行分割，再將圖像傳給投影儀4;多臺投影儀4，用于將計(jì)算 機(jī)7的圖像投射到各自對應(yīng)區(qū)域的超大投影軟幕3上。 有觸摸事件發(fā)生時(shí)，各個(gè)紅外攝像頭5捕捉整個(gè)超大觸摸屏2區(qū)域的圖像，并分別 傳給計(jì)算機(jī)7，計(jì)算機(jī)7對這些圖像進(jìn)行拼接，然后進(jìn)行分析和處理，識別出觸摸事件及其 位置，并調(diào)用相應(yīng)的程序和命令，生成新的圖像，再對圖像進(jìn)行分割，分別傳給各個(gè)投影儀 4，投影儀4將分割后的圖像投射到超大投影軟幕3上，并無縫拼接成一個(gè)完整畫面，這樣， 便實(shí)現(xiàn)了超大屏的多點(diǎn)觸摸。 圖13是本實(shí)施例中超大尺寸多點(diǎn)觸摸屏實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸摸的方法的流程圖。
理論上講，利用本實(shí)施例采用的技術(shù)方案，可以實(shí)現(xiàn)無窮大的多點(diǎn)觸摸屏裝置。
同時(shí)，本實(shí)施例的超大觸摸屏裝置同樣可以像實(shí)施例2 —樣，實(shí)現(xiàn)對物體的識別。
權(quán)利要求
一種多點(diǎn)觸摸屏裝置，其特征包括一塊透明觸摸屏，其材料是一種特殊的亞克力，里面布滿了納米級的反光顆粒，人的肉眼無法看到，當(dāng)有紅外光從觸摸屏的四個(gè)側(cè)面照射進(jìn)來的時(shí)候，會被反光顆粒均勻的反射，讓整塊觸摸屏變成一塊紅外勻光板；四條紅外光帶，置于觸摸屏的四周；一塊投影軟幕，至于觸摸屏下方；一個(gè)紅外攝像頭，位于觸摸屏和投影軟幕下方，并可以拍攝到整個(gè)觸摸屏；一個(gè)紅外帶通濾鏡，置于紅外攝像頭前，用于過濾環(huán)境光；一臺投影儀，該投影儀位于觸摸屏和投影軟幕的下方，用于向投影軟幕投射圖像；一臺計(jì)算機(jī)，用于接收紅外攝像頭捕捉到的畫面，并對接受到的圖像進(jìn)行分析和處理，判定觸摸事件及其位置，并對觸摸事件進(jìn)行分析和處理，識別出各個(gè)觸摸事件，并調(diào)用相應(yīng)的程序和命令，生成新的圖像然后把處理后的圖像傳給投影儀。紅外攝像頭捕捉觸摸屏區(qū)域的圖像，并把捕捉到的圖像傳給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)對這些圖像進(jìn)行分析和處理，識別觸摸事件及發(fā)生的位置，并對觸摸事件進(jìn)行分析和處理，然后把處理后的圖像通過投影儀投射到投影軟幕上。
2. —種多點(diǎn)觸摸屏裝置，其特征包括一塊透明觸摸屏，其材料是一種特殊的亞克力，里面布滿了納米級的反光顆粒，人的肉 眼無法看到，當(dāng)有紅外光從觸摸屏的四個(gè)側(cè)面照射進(jìn)來的時(shí)候，會被反光顆粒均勻的反射， 讓整塊觸摸屏變成一塊紅外勻光板；四條紅外光帶，置于觸摸屏的四周；一塊投影軟幕，至于觸摸屏下方；一個(gè)紅外攝像頭，位于觸摸屏和投影軟幕下方，并可以拍攝到整個(gè)觸摸屏； 一個(gè)紅外帶通濾鏡，置于紅外攝像頭前，用于過濾環(huán)境光；一臺投影儀，該投影儀位于觸摸屏和投影軟幕的背面，用于向投影軟幕投射影像； 各種不同的條形碼，貼在物品底部，用于標(biāo)記不同的物品；一臺計(jì)算機(jī)，用于接收攝像頭捕捉到的畫面，處理圖像，識別條形碼并調(diào)用相應(yīng)程序和 命令，然后生成新圖像。紅外攝像頭捕捉到觸摸屏區(qū)域的圖像，并把圖像傳給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)對這些圖像進(jìn)行 分析和處理，識別出條形碼及其位置，然后，計(jì)算機(jī)對根據(jù)不同條形碼，調(diào)用相應(yīng)的程序和 命令，生成新的圖像，然后將圖像通過投影儀投射到投影軟幕上。
3. —種多點(diǎn)觸摸屏裝置，其特征包括一塊超大透明觸摸屏，其材料是一種特殊的亞克力，里面布滿了納米級的反光顆粒，人 的肉眼無法看到，當(dāng)有紅外光從觸摸屏的四個(gè)側(cè)面照射進(jìn)來的時(shí)候，會被反光顆粒均勻的 反射，讓整塊觸摸屏變成一塊紅外勻光板；四條紅外光帶，置于觸摸屏的四周；一塊超大投影軟幕，至于觸摸屏下方；多個(gè)紅外攝像頭，位于超大觸摸屏和超大投影軟幕下方，每個(gè)紅外攝像頭捕捉超大觸 摸屏的一塊區(qū)域，所有的紅外攝像頭加在一起正好可以無縫的捕捉整個(gè)超大觸摸屏區(qū)域； 多塊紅外帶通濾鏡，置于每個(gè)紅外攝像頭前，用于過濾環(huán)境光；多臺投影儀，每個(gè)投影儀把圖像投射到超大投影軟幕的相應(yīng)區(qū)域，所有的投影儀一起 工作，正好可以將圖像無縫的投射到整個(gè)超大投影軟幕上；一臺計(jì)算機(jī)，用于接收各個(gè)紅外攝像頭捕捉到的畫面，并拼接成一個(gè)完整的畫面，然后 對拼接后的圖像進(jìn)行分析和處理，判定觸摸事件及其位置，并對觸摸事件進(jìn)行分析和處理， 然后生成新的圖像，并對圖像進(jìn)行分割，然后將分割后的圖像分別傳給各個(gè)對應(yīng)的投影儀。各個(gè)紅外攝像頭捕捉各自對應(yīng)區(qū)域的圖像，并將圖像傳給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)對這些圖像 進(jìn)行拼接，然后對拼接后的圖像進(jìn)行分析和處理，識別出觸摸事件及其位置，并調(diào)用相應(yīng)的 程序和命令，生成新的圖像，并對圖像進(jìn)行分割，然后傳給相應(yīng)的投影儀，各個(gè)投影儀把圖 像投射到各自對應(yīng)區(qū)域的投影軟幕上。
4. 根據(jù)權(quán)利1或權(quán)利2或權(quán)利3所描述的多點(diǎn)觸摸屏裝置，其特征是 觸摸屏材料是一種特殊的亞克力，里面布滿了納米級的反光顆粒，人的肉眼無法看到，當(dāng)有紅外光從觸摸屏的四個(gè)側(cè)面照射進(jìn)來的時(shí)候，會被反光顆粒均勻的反射，讓整塊觸摸 屏變成一塊紅外勻光板。
5. —種使用權(quán)利1所描述的多點(diǎn)觸摸裝置實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸摸點(diǎn)方法，其特征是包含以下步驟(1) 啟動紅外光帶，投影儀，紅外攝像頭和計(jì)算機(jī)；(2) 投影儀將計(jì)算機(jī)的圖像投射到投影軟幕上；(3) 紅外攝像頭捕捉觸摸屏區(qū)域的的圖像并傳給計(jì)算機(jī)；(4) 計(jì)算機(jī)對圖像進(jìn)行分析和處理，識別出觸摸輸入，并對各個(gè)觸摸點(diǎn)的坐標(biāo)位置進(jìn)行 記錄；(5) 計(jì)算機(jī)對識別出的觸摸事件作出反饋，調(diào)用相應(yīng)的程序和命令，生成新的圖像并傳 給投影儀；(6) 投影儀將圖像投射到投影軟幕上；(7) 紅外攝像頭捕捉觸摸屏區(qū)域的圖像，并將圖像傳給計(jì)算機(jī)；(8) 計(jì)算機(jī)對圖像進(jìn)行分析和處理，識別出觸摸輸入，并對各個(gè)觸摸點(diǎn)的坐標(biāo)位置進(jìn)行 記錄，然后將新的坐標(biāo)位置與之前記錄的坐標(biāo)位置進(jìn)行對比，確定有幾個(gè)觸摸點(diǎn)，并識別出 觸摸點(diǎn)的運(yùn)動軌跡和方向；(9) 重復(fù)步驟(5)-(8)，開始新的循環(huán)。
6. —種使用權(quán)利2所描述的多點(diǎn)觸摸裝置，實(shí)現(xiàn)對物品的識別和定位的方法，其特征 是包含以下步驟(1) 啟動紅外光帶，投影儀，紅外攝像頭和計(jì)算機(jī)；(2) 投影儀將計(jì)算機(jī)的圖像投射到投影軟幕上；(3) 將底部貼有條形碼的物品放置在觸摸屏上；(4) 紅外攝像頭捕捉觸摸屏區(qū)域的的圖像并傳給計(jì)算機(jī)；(5) 計(jì)算機(jī)對圖像進(jìn)行分析和處理，識別出物品上的條形碼及物品位置；(6) 計(jì)算機(jī)根據(jù)預(yù)先設(shè)置好的條形碼和物品的對應(yīng)關(guān)系數(shù)據(jù)，完成對物品的識別，并調(diào) 用相應(yīng)的程序和命令，生成新的圖像并傳給投影儀；(7) 重復(fù)步驟(2)-(6)，開始新的循環(huán);
7. —種使用權(quán)利3所描述的超大多點(diǎn)觸摸屏裝置，實(shí)現(xiàn)超大多點(diǎn)觸摸屏多點(diǎn)觸摸點(diǎn)方法，其特征是包含以下步驟(1) 啟動紅外光帶，各個(gè)投影儀，各個(gè)紅外攝像頭和計(jì)算機(jī)；(2) 各個(gè)投影儀將圖像投射到各自對應(yīng)的超大投影軟幕的區(qū)域；(3) 各個(gè)紅外攝像頭將捕捉到的圖像傳給計(jì)算機(jī)；(4) 計(jì)算機(jī)對各個(gè)紅外攝像頭傳來的圖像進(jìn)行拼接；(5) 計(jì)算機(jī)對拼接后的圖像進(jìn)行分析和處理，識別出觸摸輸入，并對各個(gè)觸摸點(diǎn)的坐標(biāo) 位置進(jìn)行記錄；(6) 計(jì)算機(jī)對識別出的觸摸事件作出反饋，調(diào)用相應(yīng)的程序和命令，生成新的圖像；(7) 計(jì)算機(jī)對圖像進(jìn)行分割，并傳給各個(gè)投影儀；(8) 各個(gè)投影儀將圖像投射到超大投影軟幕的相應(yīng)區(qū)域；(9) 各個(gè)紅外攝像頭捕捉各自對應(yīng)區(qū)域的圖像，并傳給計(jì)算機(jī)；(10) 計(jì)算機(jī)對各個(gè)攝像頭傳來的圖像進(jìn)行拼接；(11) 計(jì)算機(jī)對拼接后的圖像進(jìn)行分析和處理，識別出觸摸輸入，并對各個(gè)觸摸點(diǎn)的坐 標(biāo)位置進(jìn)行記錄，然后將新的坐標(biāo)位置與之前記錄的坐標(biāo)位置進(jìn)行對比，確定有幾個(gè)觸摸 點(diǎn)，并識別出觸摸點(diǎn)的運(yùn)動軌跡和方向；(12) 重復(fù)步驟(6)-(ll)，開始新的循環(huán)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸摸的裝置及定位方法，其目的是提供一種支持多點(diǎn)觸摸和物品識別的裝置和方法。它包括特殊材料制作的透明觸摸屏，紅外光帶，投影軟幕，紅外攝像頭，紅外帶通濾鏡，投影儀和計(jì)算機(jī)。紅外光帶將紅外光從四周照進(jìn)觸摸屏，觸摸屏中的納米級顆粒將紅外光反射出來，當(dāng)有手指或者物體貼近觸摸屏的時(shí)候，攝像頭會捕捉到這些紅外線亮點(diǎn)或者區(qū)域，并將圖像傳給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)對這些圖像進(jìn)行分析和處理，識別出觸摸事件及其為，并調(diào)用相應(yīng)的程序和命令，然后生成新的圖像，再把新的圖像通過投影儀投射到投影軟幕上，這樣，便實(shí)現(xiàn)了多點(diǎn)觸摸的操作或者物品的識別。
文檔編號G06F3/042GK101776971SQ200910058119
公開日2010年7月14日 申請日期2009年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月10日
發(fā)明者張海云 申請人:張海云