專利名稱:一種可以實現(xiàn)多點控制的觸屏系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種基于圖像識別與圖像分析技術(shù)的顯示、控制領(lǐng)域,尤其涉及一種 構(gòu)造多點觸摸屏幕的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù):
目前,普遍使用的觸摸屏幕系統(tǒng)一般是通過電阻與電容原理構(gòu)造的,這種觸摸屏 幕系統(tǒng)現(xiàn)已有市場應(yīng)用。伴隨著人機(jī)交互人性化要求的提高,出現(xiàn)了多點控制觸屏系統(tǒng),現(xiàn) 在這種多點控制觸屏系統(tǒng)已經(jīng)開始有初步的應(yīng)用。但是現(xiàn)有的技術(shù)生產(chǎn)制造成本過高,限 制了這種技術(shù)的應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種構(gòu)造多點控制觸屏系統(tǒng)的方法,用以提高多 點控制觸屏系統(tǒng)的系統(tǒng)穩(wěn)定性以及生產(chǎn)成本。為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供了一種構(gòu)造多點控制觸屏的系統(tǒng),包括一種構(gòu)造多點控制觸屏的系統(tǒng),其特征在于,包括液晶顯示裝置,用于將系統(tǒng)圖像顯示在觸摸裝置上;紅外光發(fā)生器組件,用于在觸摸屏上方產(chǎn)生具有一定厚度的紅外光平面;觸摸裝置,用于操作者的觸摸;觸摸點采集裝置,用于采集操作者的觸摸點;觸摸點分析模塊,對使用觸摸點采集裝置采集得到的觸摸點進(jìn)行分析處理,主要 處理觸摸點的數(shù)量識別、運(yùn)動探測等功能;觸摸點操作處理模塊,用于對經(jīng)過識別觸摸點的操作進(jìn)行定義與操作信號輸出。所述液晶顯示裝置包括一個用于顯示的液晶屏幕,以及液晶屏幕所需的驅(qū)動模塊寸。所述紅外光發(fā)生器組件包括一組用于產(chǎn)生具有一定厚度紅外光平面的紅外LED 燈組,一組用于支承紅外LED燈組的紅外燈組支持組件,一組用于調(diào)整由紅外LED燈組生成 的紅外光平面的平滑程度的紅外光平面調(diào)整組件。所述觸摸裝置包括一塊用于操作者觸摸的高透光度玻璃。所述觸摸點采集裝置包括一個用于采集紅外圖像的紅外攝像頭,一塊用于截止 可見光的非紅外濾光片。所述觸摸點分析模塊包括一個用于銳化觸摸點光斑的銳化單元,一個用于向觸 摸點賦予獨立識別碼的編碼單元,一個用于采集觸摸點大小、坐標(biāo)、速度等參數(shù)的記錄單 元,一個用于接收和傳輸觸摸點信息的通信單元。所述觸摸點處理模塊包括一個用于接收和傳輸觸摸點信息的通信單元,一個用 于處理大小、坐標(biāo)、速度等觸摸點參數(shù)的處理功能單元。本發(fā)明提供了一種構(gòu)造多點控制觸屏的系統(tǒng)和方法,利用計算機(jī)的處理技術(shù)以實現(xiàn)對屏幕的操作動作進(jìn)行快速處理,可以對操作者在觸摸屏上的動作做出實時分析與處 理,并在屏幕上實時地做出反應(yīng),提高了傳統(tǒng)觸摸屏的操作性能,并且僅僅利用了攝像裝置 和液晶顯示屏等成本較低的硬件設(shè)備,大大降低了生產(chǎn)成本。
圖1是一種構(gòu)造大屏幕多點控制觸摸屏方法的一個實施例的流程圖。圖2是一種構(gòu)造大屏幕多點控制觸摸屏方法的一個實施例的詳細(xì)流程圖。圖3是一種構(gòu)造多點控制觸屏的系統(tǒng)的一個實施例示意圖。圖4是紅外光發(fā)生器組件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是觸摸點分析模塊的示意圖。圖6是觸摸點處理模塊的示意圖。圖7是一種構(gòu)造多點控制觸屏的系統(tǒng)硬件示意圖。圖8是紅外光發(fā)生器組件布置方式示意圖。實施方式本發(fā)明提供了一種構(gòu)造多點控制觸屏的系統(tǒng)和方法,利用計算機(jī)技術(shù)和攝像裝置 以及液晶顯示屏實現(xiàn)低成本的多點控制觸屏系統(tǒng),提高了傳統(tǒng)觸屏系統(tǒng)的操作性能,并大 大降低了成本。圖1是一種構(gòu)造大屏幕多點控制觸摸屏方法的一個實施例的流程圖步驟S01,液晶屏上顯示計算機(jī)處理過的圖像,同時在初次使用時對屏幕進(jìn)行初始 化,以建立液晶屏坐標(biāo)與觸摸裝置坐標(biāo)之間的聯(lián)系;步驟S02,采集觸摸裝置上的觸摸信息,并將觸摸信息傳送至觸摸點分析模塊進(jìn)行 觸摸點分析;步驟S03,將分析后的觸摸點信息傳送至觸摸點處理模塊,并將觸摸點的信息轉(zhuǎn)化 為可供計算機(jī)識別的操作信息;步驟S04,計算機(jī)中央處理器處理由觸摸點處理模塊傳來的操作信號并根據(jù)此操 作信號實現(xiàn)計算機(jī)控制操作。圖2是一種構(gòu)造大屏幕多點控制觸摸屏方法的一個實施例的詳細(xì)流程圖步驟Si,液晶顯示屏顯示由計算機(jī)輸出的圖像;步驟S2,系統(tǒng)判斷是否是首次使用系統(tǒng)。步驟S2-1,如果是首次使用該系統(tǒng),則液晶顯示屏輸出初始化界面;步驟S2-2,如果不是首次使用該系統(tǒng),則液晶顯示屏輸出正常圖像;步驟S2-3,在初始化階段,液晶屏四周及屏幕中心顯示觸摸標(biāo)識;步驟S2-4,觸摸點處理模塊將采集到的觸摸點坐標(biāo)與液晶屏上觸摸標(biāo)識的坐標(biāo)進(jìn) 行比對,建立液晶屏坐標(biāo)與觸摸裝置坐標(biāo)之間的聯(lián)系;以上步驟51、52-1、52-2、52-3、52-4為圖1中步驟SOl的詳細(xì)過程。步驟S3,操作者對觸摸屏進(jìn)行操作,做出拖動、點擊(單雙擊)等動作;步驟S4,操作者的手指反射由紅外光發(fā)生器組件發(fā)射出的紅外光;步驟S5,紅外攝像頭捕捉到反射的紅外光,反射后的紅外光在攝像頭內(nèi)表現(xiàn)為觸 摸點,通過攝像頭的信號電纜將圖像信號傳送至觸摸點分析模塊;
步驟S6,觸摸點分析模塊將紅外攝像頭得到的圖像資料進(jìn)行預(yù)處理,包括將觸摸 點進(jìn)行邊緣銳化處理,具體就是使用拉普拉斯算子和高通濾波方法將觸摸點模糊不清的邊 緣處理得清晰,并為每個觸摸點賦予一個獨立的識別碼,記錄各個觸摸點的大小、坐標(biāo)等。以上步驟S3、S4、S5、S6為圖1中步驟S02的詳細(xì)過程。步驟S7,觸摸點分析模塊通過內(nèi)部通訊協(xié)議將觸摸點的信息傳輸給觸摸點處理模 塊;
步驟S8,觸摸點處理模塊接受由觸摸點分析模塊傳來的觸摸點信號;步驟S9,觸摸點處理模塊根據(jù)每個具有獨立標(biāo)識觸摸點的大小以及坐標(biāo)的變化判 斷觸摸點所處的狀態(tài)(按下、松開、拖動等);步驟S10,觸摸點處理模塊將觸摸點所處的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橛嬎銠C(jī)可以識別的信號,并 將此信號傳遞至計算機(jī)中央處理器。以上步驟S7、S8、S9、S10為圖1中步驟S03的詳細(xì)過程。步驟S11,計算機(jī)中央處理器處理由觸摸點處理模塊傳來的操作信號并根據(jù)此操 作信號實現(xiàn)計算機(jī)控制操作;圖3是一種構(gòu)造多點控制觸屏的系統(tǒng)的一個實施例示意圖,包括液晶顯示裝置1,用于顯示圖像;紅外光發(fā)生器組件2,用于產(chǎn)生紅外光平面;觸摸裝置3,用于操作者的觸摸;觸摸點采集裝置4,用于采集操作者的觸摸點;觸摸點分析模塊5,用于進(jìn)行觸摸點的數(shù)量識別、運(yùn)動探測等功能,以及向每個觸 摸點賦予獨立的識別碼,同時對觸摸點進(jìn)行邊緣銳化處理;觸摸點操作處理模塊6,用于對經(jīng)過識別觸摸點的操作進(jìn)行定義與操作信號輸出。圖4是紅外光發(fā)生器組件的結(jié)構(gòu)示意圖,包括紅外LED燈組21,用于產(chǎn)生具有一定厚度的紅外光平面。根據(jù)不同觸摸屏幕大小 的需要,可以使用不同數(shù)量的紅外LED燈組用于產(chǎn)生紅外光平面;紅外燈組支持組件22,用于支承紅外LED燈組;紅外光平面調(diào)整組件23,用于調(diào)整由紅外LED燈組生成的紅外光平面的平滑程度。圖5是觸摸點分析模塊的示意圖,包括銳化單元41,用于銳化觸摸點邊緣;編碼單元42,用于向觸摸點賦予獨立的識別碼;記錄單元43,用于記錄觸摸點大小、坐標(biāo)、速度等參數(shù);通信單元44,用于觸摸點信息的接收與傳輸。圖6是觸摸點處理模塊的示意圖,包括處理功能單元51,用于處理觸摸點的大小、坐標(biāo)、速度等參數(shù);通信單元52,用于觸摸點信息的接收與傳輸。圖7是一種構(gòu)造多點控制觸屏的系統(tǒng)硬件示意圖,包括液晶屏幕6,與計算機(jī)9連接,用于顯示計算機(jī)中的圖像;紅外攝像頭7,與計算機(jī) 9連接,用于采集操作者在觸摸屏8上的操作,同時紅外光發(fā)生器組件模塊2作為紅外攝像頭的輔助措施用于制造紅外光平面,紅外濾光片11作為紅外攝像頭的輔助措施用于過濾 環(huán)境可見光;計算機(jī)9,該計算機(jī)內(nèi)存儲有集成了觸摸點分析模塊1、觸摸點處理模塊2以及圖像處理軟件。利用計算機(jī)中央處理器的計算功能實現(xiàn)觸摸點分析模塊、觸摸點處理模塊的 計算要求。紅外攝像頭將采集到的觸摸點圖像信息傳輸至存儲于計算機(jī)內(nèi),該圖像信息經(jīng) 過觸摸點分析模塊、觸摸點處理模塊的分析處理后轉(zhuǎn)變?yōu)榭捎捎嬎銠C(jī)中央處理器識別的計 算機(jī)操作信息,同時計算機(jī)中央處理器將此操作信息用于改變液晶屏幕顯示的圖像。這樣 整個系統(tǒng)就實現(xiàn)了用多個可以識別的控制點控制計算機(jī)操作,并更新液晶顯示屏上顯示的 圖像的效果。圖8是紅外光發(fā)生器組件布置方式示意圖,包括紅外光發(fā)生器組件2、液晶顯示屏 6。四排紅外光發(fā)生器組件分別均勻排列在液晶顯示器四周,主要用于在液晶屏上方產(chǎn)生具 有一定厚度的紅外光層。以上所述的只是本發(fā)明實施例中效果較好的一個,不能以此來限定本發(fā)明之權(quán)利 范圍,因此依照本發(fā)明權(quán)利所做的等同變化,仍然屬于本發(fā)明所涵蓋的范疇。本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù) 人員對本發(fā)明進(jìn)行的任何非實質(zhì)性變更均包含在本發(fā)明內(nèi)。
權(quán)利要求
一種構(gòu)造多點控制觸屏的系統(tǒng),其特征在于,包括液晶顯示裝置,用于將系統(tǒng)圖像顯示在觸摸裝置上;紅外光發(fā)生器組件,用于在觸摸屏上方產(chǎn)生具有一定厚度的紅外光平面;觸摸裝置,用于操作者的觸摸;觸摸點采集裝置,用于采集操作者的觸摸點;觸摸點分析模塊,對使用觸摸點采集裝置采集得到的觸摸點進(jìn)行分析處理,主要處理觸摸點的數(shù)量識別、運(yùn)動探測等功能;觸摸點操作處理模塊,用于對經(jīng)過識別觸摸點的操作進(jìn)行定義與操作信號輸出。
2.如權(quán)利要求1所述的一種構(gòu)造多點控制觸屏的系統(tǒng),其特征在于,所述觸摸裝置包 括一塊高透光度玻璃,用于操作者觸摸。
3.如權(quán)利要求1所述的紅外光發(fā)生器組件,其特征在于,所述紅外光發(fā)生器組件包括 紅外LED燈組,用于產(chǎn)生具有一定厚度的紅外光平面。根據(jù)不同觸摸屏幕大小的需要,可以使用不同數(shù)量的紅外LED燈組用于產(chǎn)生紅外光平面; 紅外燈組支持組件,用于支承紅外LED燈組;紅外光平面調(diào)整組件,用于調(diào)整由紅外LED燈組生成的紅外光平面的平滑程度。
4.如權(quán)利4所述的紅外光發(fā)生器組件,其特征在于,所述紅外LED燈組在紅外燈組支持 組件的支承下,排列為四排,平均分布在液晶屏幕四周。
5.如權(quán)利要求1所述的一種構(gòu)造多點控制觸屏的系統(tǒng),其特征在于,所述觸摸點采集 裝置包括紅外攝像頭,用于采集紅外圖像; 非紅外濾光片,用于截止可見光。
6.如權(quán)利要求1所述的一種構(gòu)造多點控制觸屏的系統(tǒng),其特征在于,所述觸摸點分析 模塊包括銳化單元,用于銳化觸摸點;編碼單元,用于向每個觸摸點賦予獨立的識別碼;記錄單元,用于采集觸摸點大小、識別碼、坐標(biāo)、速度等參數(shù);通信單元,用于接收和傳輸觸摸點信息。
7.如權(quán)利要求6所述的銳化單元,其特征在于,所述銳化單元使用拉普拉斯算子與高 通濾波、灰度濾波以及平滑濾波的方式進(jìn)行銳化處理。
8.如權(quán)利要求1所述的一種構(gòu)造多點控制觸屏的系統(tǒng),其特征在于,所述觸摸點處理 模塊包括通信單元,用于接收和傳輸觸摸點信息; 處理功能單元,用于處理大小、坐標(biāo)、速度等觸摸點參數(shù)。
9.一種構(gòu)造多點控制觸屏的系統(tǒng),其特征在于,其處理步驟包括步驟a,液晶屏上顯示計算機(jī)輸出的圖像,同時初次使用時對屏幕進(jìn)行初始化,以建立 液晶屏坐標(biāo)與觸摸裝置坐標(biāo)之間的聯(lián)系;步驟b,采集觸摸裝置上的觸摸信息,并將觸摸信息傳送至觸摸點處理模塊進(jìn)行觸摸點 分析;步驟c,將分析后的觸摸點信息傳送至觸摸點分析模塊,并將觸摸點的信息轉(zhuǎn)化為可供計算機(jī)識別的操作信息;步驟d,計算機(jī)接受操作信息后對圖像進(jìn)行相應(yīng)的操作,并將操作后生成的圖像傳送至 液晶屏顯示,以實現(xiàn)操作信號。
10. 一種構(gòu)造多點控制觸屏的系統(tǒng),其特征在于,權(quán)利要求7所述的操作具體步驟為液晶顯示屏顯示由計算機(jī)輸出的圖像;系統(tǒng)判斷是否是首次使用系統(tǒng);如果是首次使用該系統(tǒng),則液晶顯示屏輸出初始化界面;如果不是首次使用該系統(tǒng),則液晶顯示屏輸出正常圖像;在初始化階段,液晶屏四周及屏幕中心顯示觸摸標(biāo)識;觸摸點處理模塊將采集到的觸摸點坐標(biāo)與液晶屏上觸摸標(biāo)識的坐標(biāo)進(jìn)行比對,建立液 晶屏坐標(biāo)與觸摸裝置坐標(biāo)之間的聯(lián)系;操作者觸摸液晶屏上的圖像,做出拖動、點擊(單雙擊)等動作; 操作者的手指反射紅外光發(fā)生器模塊發(fā)射的紅外光平面;紅外攝像頭捕捉到反射的紅外光,反射后的紅外光在攝像頭內(nèi)表現(xiàn)為觸摸點,通過攝 像頭的信號電纜將圖像信號傳送至觸摸點處理模塊;觸摸點分析模塊將紅外攝像頭得到的圖像資料進(jìn)行預(yù)處理,包括將觸摸點進(jìn)行邊緣銳 化處理,具體就是將觸摸點模糊不清的邊緣處理得清晰,并為每個觸摸點賦予一個獨立的 識別碼,記錄各個觸摸點的大小、坐標(biāo)等。觸摸點分析模塊通過內(nèi)部通訊協(xié)議將觸摸點的信息傳輸給觸摸點處理模塊; 觸摸點處理模塊接受由觸摸點分析模塊傳來的觸摸點信號;觸摸點處理模塊根據(jù)每個具有獨立標(biāo)識觸摸點的大小以及坐標(biāo)的變化等信息判斷觸 摸點所處的狀態(tài)(按下、松開、拖動等);觸摸點處理模塊將觸摸點所處的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橛嬎銠C(jī)可以識別的信號,并將此信號傳遞 至計算機(jī)中央處理器。計算機(jī)中央處理器處理根據(jù)由觸摸點處理模塊傳來的操作信號并根據(jù)此操作信號實 現(xiàn)計算機(jī)控制操作。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種構(gòu)造多點控制觸屏系統(tǒng)的方法,用以提高多點控制觸屏系統(tǒng)的系統(tǒng)穩(wěn)定性以及生產(chǎn)成本。該系統(tǒng)包括液晶顯示;紅外光發(fā)生器組件;觸摸裝置;觸摸點采集裝置;觸摸點分析模塊;觸摸點操作處理模塊。該方法包含以下幾個步驟液晶屏顯示圖像、采集觸摸點信息、處理觸摸點信息、計算機(jī)實現(xiàn)操作信號。本發(fā)明利用了攝像裝置和液晶顯示屏等成本較低的硬件設(shè)備,大大降低了生產(chǎn)成本。
文檔編號G06F3/042GK101859203SQ200910081618
公開日2010年10月13日 申請日期2009年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月7日
發(fā)明者李鑫, 王維翊 申請人:李鑫;王維翊