光學(xué)觸控系統(tǒng)及其觸控點(diǎn)計(jì)算方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種光學(xué)觸控系統(tǒng)及其觸控點(diǎn)計(jì)算方法。該系統(tǒng)具有第一鏡頭、第二鏡頭及屏幕，第一鏡頭及第二鏡頭配置于屏幕的同一側(cè)且朝向屏幕的另一側(cè)。該方法利用第一鏡頭及第二鏡頭所拍攝的屏幕上方的至少一個(gè)觸控物的影像，分別計(jì)算一預(yù)設(shè)時(shí)間前后所述觸控物碰觸屏幕的第一觸控信號(hào)及第二觸控信號(hào)。接著判斷第二觸控信號(hào)與第一觸控信號(hào)的寬度差值是否超過預(yù)設(shè)閾值，若超過預(yù)設(shè)閾值，則計(jì)算第一觸控信號(hào)相對(duì)于第二觸控信號(hào)的第三觸控信號(hào)，并以第一觸控信號(hào)及第三觸控信號(hào)的位置做為屏幕的兩個(gè)觸控點(diǎn)所在的位置。本發(fā)明利用光學(xué)觸控系統(tǒng)雙鏡頭所擷取的影像，計(jì)算觸控物碰觸屏幕的觸控信號(hào)，推算觸碰點(diǎn)的位置?？商岣叨帱c(diǎn)觸控的辨識(shí)率。
【專利說明】光學(xué)觸控系統(tǒng)及其觸控點(diǎn)計(jì)算方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于一種觸控系統(tǒng)及方法，且特別是有關(guān)于一種支援多點(diǎn)觸控的光學(xué)觸控系統(tǒng)及其觸控點(diǎn)計(jì)算方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著視窗作業(yè)系統(tǒng)Windows 7的推行，主打多點(diǎn)觸控功能的一體成型電腦(All-1n-one PC,A10 PC)已經(jīng)漸漸成為市場(chǎng)上的主流趨勢(shì)。在以往使用的電阻式、電容式、背投影式的觸控屏幕中，以電容式觸控屏幕的觸控效果最好，但其成本也最為昂貴，且會(huì)隨著屏幕尺寸的變大而增加，連帶使得電容式觸控屏幕的使用效益顯得不足。
[0003]為尋求電容式觸控屏幕的替代方案，目前有一種利用光學(xué)鏡頭偵測(cè)觸碰位置的光學(xué)式觸控屏幕，其具有成本低、準(zhǔn)確度佳等優(yōu)點(diǎn)，在競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)中更具有優(yōu)勢(shì)，目前也已成為大尺寸觸控屏幕的另外一種選擇。
[0004]光學(xué)式觸控屏幕是利用在屏幕的邊緣設(shè)置多個(gè)光學(xué)鏡頭，用以拍攝使用者手指在屏幕上操作的影像，而分析所拍攝影像中因手指遮斷光線所產(chǎn)生的陰影的位置，可得出手指觸碰點(diǎn)與光學(xué)鏡頭之間的相對(duì)角度，最后再根據(jù)已知光學(xué)鏡頭之間的距離，結(jié)合三角定位法即可算出觸碰點(diǎn)的精確位置。
[0005]上述通過手指陰影來辨識(shí)手指位置的方式在單指觸碰偵測(cè)的應(yīng)用上，已可達(dá)到相當(dāng)高的準(zhǔn)確性。然而，在多指觸碰偵測(cè)的應(yīng)用上，則由于手指間的距離相當(dāng)接近，在某些角度上，不同手指出現(xiàn)在光學(xué)鏡頭所擷取的影像中的位置會(huì)重疊，結(jié)果造成光學(xué)式觸控屏幕誤判為單指操作。
[0006]舉例來說，圖1是現(xiàn)有光學(xué)式觸控屏幕偵測(cè)手指觸碰的示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D1，現(xiàn)有的光學(xué)式觸控屏幕是在屏幕11同一側(cè)的角落(例如左上角及右上角)分別配置光學(xué)鏡頭12及13，且光學(xué)鏡頭12及13均朝向屏幕11的另一側(cè)，以拍攝使用者在屏幕11上操作的手勢(shì)。其中，當(dāng)使用者使用兩根手指14、15觸碰屏幕11時(shí)，由于手指14、15之間的距離相接近，連帶使得手指14、15在光學(xué)鏡頭12及13視野中會(huì)重疊，結(jié)果造成光學(xué)式觸控屏幕會(huì)誤判為如虛線所繪示的手指16的單指操作，從而降低光學(xué)式觸控屏幕對(duì)于多點(diǎn)觸控的辨識(shí)率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]有鑒于此，本發(fā)明提出一種光學(xué)觸控系統(tǒng)及其觸控點(diǎn)計(jì)算方法，可提高多點(diǎn)觸控的辨識(shí)率。
[0008]本發(fā)明提出一種光學(xué)觸控系統(tǒng)及其觸控點(diǎn)計(jì)算方法，適用于具有第一鏡頭、第二鏡頭及屏幕的光學(xué)觸控系統(tǒng)，其中第一鏡頭及第二鏡頭配置于屏幕的同一側(cè)且朝向屏幕的另一側(cè)。所述方法系分析第一鏡頭及第二鏡頭所拍攝的屏幕上方的至少一個(gè)觸控物的影像，并分別計(jì)算一預(yù)設(shè)時(shí)間前后所述觸控物碰觸屏幕的第一觸控信號(hào)及第二觸控信號(hào)。接著，判斷第二觸控信號(hào)與第一觸控信號(hào)的寬度差值是否超過預(yù)設(shè)閾值，其中若超過預(yù)設(shè)閾值，則計(jì)算第一觸控信號(hào)相對(duì)于第二觸控信號(hào)的第三觸控信號(hào)，并以第一觸控信號(hào)及第三觸控信號(hào)的位置做為屏幕的兩個(gè)觸控點(diǎn)所在的位置。
[0009]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述判斷第二觸控信號(hào)與第一觸控信號(hào)的寬度差值是否超過預(yù)設(shè)閾值的步驟中，若寬度差值未超過預(yù)設(shè)閾值，則以第一觸控信號(hào)及第二觸控信號(hào)的位置做為屏幕的一個(gè)觸控點(diǎn)在預(yù)設(shè)時(shí)間前后所在的位置。
[0010]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述分析第一鏡頭及第二鏡頭所拍攝屏幕上方的至少一觸控物的影像，并分別計(jì)算預(yù)設(shè)時(shí)間前后至少一觸控物碰觸屏幕的第一觸控信號(hào)及第二觸控信號(hào)的步驟包括取得第一鏡頭及第二鏡頭所分別拍攝的屏幕上方的第一影像及第二影像，并偵測(cè)所述觸控物在第一影像及第二影像中出現(xiàn)的位置及寬度，據(jù)以計(jì)算所述觸控物碰觸屏幕的第一觸控信號(hào)。在經(jīng)過預(yù)設(shè)時(shí)間后，再取得第一鏡頭及第二鏡頭所分別拍攝的屏幕上方的第三影像及第四影像，并偵測(cè)所述觸控物在第三影像及第四影像中出現(xiàn)的位置及寬度，據(jù)以計(jì)算所述觸控物碰觸屏幕的第二觸控信號(hào)。
[0011]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，在上述判斷第二觸控信號(hào)與第一觸控信號(hào)的寬度差值是否超過預(yù)設(shè)閾值的步驟之前，所述方法更建立一個(gè)閾值對(duì)應(yīng)表，其中記錄屏幕的軸向上多個(gè)位置所對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)閾值。
[0012]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述判斷第二觸控信號(hào)與第一觸控信號(hào)的寬度差值是否超過預(yù)設(shè)閾值的步驟包括根據(jù)第二觸控信號(hào)在軸向上的位置，查詢閾值對(duì)應(yīng)表以取得對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)閾值，并用以做為與寬度差值比較的依據(jù)。
[0013]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，在上述的閾值對(duì)應(yīng)表中，所述位置愈接近屏幕在軸向上的兩端點(diǎn)時(shí)，所對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)閾值愈高。
[0014]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述計(jì)算第一觸控信號(hào)相對(duì)于第二觸控信號(hào)的第三觸控信號(hào)的步驟包括以第二觸控信號(hào)的中心點(diǎn)為中心，計(jì)算第一觸控信號(hào)的位置相對(duì)于中心點(diǎn)的鏡射位置，以做為該第三觸控信號(hào)的位置。
[0015]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述計(jì)算第一觸控信號(hào)的位置的步驟包括計(jì)算第一觸控信號(hào)的中心點(diǎn)相對(duì)于第一鏡頭及第二鏡頭的角度，并根據(jù)所述角度與第一鏡頭及第二鏡頭之間的距離，利用三角定位法，求取第一觸控信號(hào)的位置。
[0016]本發(fā)明提出一種光學(xué)觸控系統(tǒng)，其包括屏幕、第一鏡頭、第二鏡頭、屏幕及控制單元。其中，第一鏡頭及第二鏡頭是配置于屏幕的同一側(cè)且朝向屏幕的另一側(cè)，而用以拍攝屏幕上方的至少一個(gè)觸控物的影像。控制單元系耦接第一鏡頭及第二鏡頭，其包括影像分析模塊、判斷模塊及位置計(jì)算模塊。其中，影像分析模塊是用以分析第一鏡頭及第二鏡頭所拍攝的影像，并分別計(jì)算預(yù)設(shè)時(shí)間前后所述觸控物碰觸屏幕的第一觸控信號(hào)及第二觸控信號(hào)。判斷模塊會(huì)判斷第二觸控信號(hào)與第一觸控信號(hào)的寬度差值是否超過預(yù)設(shè)閾值。其中，在判斷模塊判斷寬度差值超過預(yù)設(shè)閾值時(shí)，位置計(jì)算模塊會(huì)計(jì)算第一觸控信號(hào)相對(duì)于第二觸控信號(hào)的第三觸控信號(hào)，并以第一觸控信號(hào)及第三觸控信號(hào)的位置做為屏幕的兩個(gè)觸控點(diǎn)所在的位置。
[0017]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，在判斷模塊判斷寬度差值未超過預(yù)設(shè)閾值時(shí)，上述的位置計(jì)算模塊更以第一觸控信號(hào)及第二觸控信號(hào)的位置做為屏幕的一個(gè)觸控點(diǎn)在預(yù)設(shè)時(shí)間前后所在的位置。
[0018]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的影像分析模塊系偵測(cè)所述觸控物在第一鏡頭及第二鏡頭所拍攝的第一影像及第二影像中出現(xiàn)的位置及寬度，據(jù)以計(jì)算所述觸控物碰觸屏幕的第一觸控信號(hào)。
[0019]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的影像分析模塊更在經(jīng)過預(yù)設(shè)時(shí)間后，偵測(cè)所述觸控物在第一鏡頭及第二鏡頭所拍攝的第三影像及第四影像中出現(xiàn)的位置及寬度，并據(jù)以計(jì)算所述觸控物碰觸屏幕的第二觸控信號(hào)。
[0020]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的光學(xué)觸控系統(tǒng)還包括閾值儲(chǔ)存模塊。此閾值儲(chǔ)存模塊用以儲(chǔ)存閾值對(duì)應(yīng)表，其中記錄屏幕的一軸向上多個(gè)位置所對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)閾值。
[0021]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的判斷模塊系根據(jù)第二觸控信號(hào)在軸向上的位置，查詢閾值對(duì)應(yīng)表以取得對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)閾值，并用以做為與寬度差值比較的依據(jù)。
[0022]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，在上述的閾值對(duì)應(yīng)表中，所述位置愈接近屏幕在軸向上的兩端點(diǎn)時(shí)，所對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)閾值愈高。
[0023]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的位置計(jì)算模塊是以第二觸控信號(hào)的中心點(diǎn)為中心，計(jì)算第一觸控信號(hào)的位置相對(duì)于中心點(diǎn)的鏡射位置，以做為第三觸控信號(hào)的位置。
[0024]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的位置計(jì)算模塊系計(jì)算第一觸控信號(hào)的中心點(diǎn)相對(duì)于第一鏡頭及第二鏡頭的角度，并根據(jù)所述角度與第一鏡頭及第二鏡頭的間的距離，利用三角定位法，求取第一觸控信號(hào)的位置。
[0025]基于上述，本發(fā)明的光學(xué)觸控系統(tǒng)及其觸控點(diǎn)計(jì)算方法利用光學(xué)觸控系統(tǒng)雙鏡頭所擷取的影像，分別計(jì)算一預(yù)設(shè)時(shí)間前后觸控物碰觸屏幕的觸控信號(hào)，并據(jù)以推算觸控物碰觸屏幕的兩個(gè)觸碰點(diǎn)的位置。由此，可提高多點(diǎn)觸控的辨識(shí)率。
[0026]為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合所附圖式作詳細(xì)說明如下。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1是現(xiàn)有光學(xué)式觸控屏幕偵測(cè)手指觸碰的示意圖。
[0028]圖2是依照本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的光學(xué)觸控系統(tǒng)的方塊圖。
[0029]圖3是依照本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的控制單元的方塊圖。
[0030]圖4是依照本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的光學(xué)觸控系統(tǒng)的觸控點(diǎn)計(jì)算方法流程圖。
[0031]圖5是依照本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的光學(xué)觸控系統(tǒng)的觸控點(diǎn)計(jì)算范例。
[0032]圖6是依照本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的控制單元的方塊圖。
[0033]圖7是依照本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的光學(xué)觸控系統(tǒng)的觸控點(diǎn)計(jì)算方法流程圖。
[0034]圖8是依照本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的手勢(shì)判斷的統(tǒng)計(jì)表。
[0035]其中，附圖標(biāo)記說明如下:
[0036]11、21、50:屏幕
[0037]12、13:光學(xué)鏡頭
[0038]14、15、16:手指
[0039]20:光學(xué)觸控系統(tǒng)
[0040]22:第一鏡頭
[0041]23:第二鏡頭
[0042]24,64:控制單元
[0043]242、642:影像分析模塊[0044]244、644:判斷模塊
[0045]246、646:位置計(jì)算模塊
[0046]648:閾值儲(chǔ)存模塊
[0047]A、B、C:觸控點(diǎn)
[0048]X:中心點(diǎn)
[0049]S402?S408:本發(fā)明一實(shí)施例的光學(xué)觸控系統(tǒng)的觸控點(diǎn)計(jì)算方法的步驟
[0050]S702?S710:本發(fā)明一實(shí)施例的光學(xué)觸控系統(tǒng)的觸控點(diǎn)計(jì)算方法的步驟
【具體實(shí)施方式】
[0051]觀察一般使用者使用兩指操作觸控屏幕的動(dòng)作可發(fā)現(xiàn)，由于手指長短不一或其他因素，兩根手指碰觸屏幕的動(dòng)作之間具有一定的時(shí)間差。據(jù)此，本發(fā)明利用光學(xué)鏡頭的高畫面更新率(fiame rate)，在極短的時(shí)間內(nèi)連續(xù)擷取使用者在屏幕上方操作的影像，從而分辨出前后碰觸到屏幕的觸控物，并據(jù)以計(jì)算觸控點(diǎn)的位置。其中，本發(fā)明將鏡頭最先拍攝到的觸控物影像視為是第一個(gè)觸控物(例如第一根手指)的影像，而將間隔一預(yù)設(shè)時(shí)間后所拍攝到的影像視為是包含多個(gè)觸控物(例如包含第一及第二根手指)的影像。此外，本發(fā)明更根據(jù)觸控物的觸控信號(hào)的寬度變化，來區(qū)分鏡頭所拍攝的影像是多個(gè)觸控物重疊的影像還是單一觸控物朝向鏡頭移動(dòng)的影像。由此，可提高多點(diǎn)觸控的辨識(shí)率。
[0052]圖2是依照本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的光學(xué)觸控系統(tǒng)的方塊圖。請(qǐng)參照?qǐng)D2，本實(shí)施例的光學(xué)觸控系統(tǒng)20例如是光學(xué)觸控屏幕(Optical Touch Monitor，0ΤΜ)，其包括屏幕
21、第一鏡頭22、第二鏡頭23及控制單元24。上述元件的功能如下:
[0053]屏幕21例如是液晶顯示器(Liquid Crystal Display, LCD)、發(fā)光二極管(Light-Emitting Diode, LED)顯不器、場(chǎng)發(fā)射顯不器(Field Emission Display, FED)或其他種類的顯示器，其可顯示操作畫面，以供使用者利用手指對(duì)其進(jìn)行操作。
[0054]第一鏡頭22及第二鏡頭23例如是米用電荷稱合裝置(charge coupled device,CCD)、互補(bǔ)金屬氧化半導(dǎo)體(complementary metal oxide semiconductor,CMOS)等感光兀件來擷取影像的光學(xué)鏡頭，其配置于屏幕24的同一側(cè)(例如上側(cè)的左右兩個(gè)角落)，且朝向屏幕24的另一側(cè)(例如下側(cè)的兩個(gè)對(duì)角)，而用以拍攝在屏幕21上方操作的至少一個(gè)觸控物的影像。
[0055]控制單元24例如是中央處理單元(Central Processing Unit, CPU)、微處理器(Microprocessor)、數(shù)字信號(hào)處理器(Digital Signal Processor, DSP)、特殊應(yīng)用集成電路(Application Specific Integrated Circuits, ASIC)或其他類似裝置。控制單兀 24系分別耦接第一鏡頭22及第二鏡頭23，而可接收并分析第一鏡頭22及第二鏡頭23所拍攝的影像，而據(jù)以計(jì)算觸控物碰觸屏幕21的觸控點(diǎn)的位置。
[0056]詳言之，圖3是依照本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的控制單元的方塊圖。圖4是依照本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的光學(xué)觸控系統(tǒng)的觸控點(diǎn)計(jì)算方法流程圖。請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D2、圖3及圖4，本實(shí)施例進(jìn)一步將圖2中的控制單元24依功能區(qū)分為影像分析模塊242、判斷模塊244及位置計(jì)算模塊246，以下即搭配上述圖式中的各項(xiàng)元件說明本實(shí)施例的觸控點(diǎn)計(jì)算方法的詳細(xì)步驟:
[0057]首先，由影像分析模塊242分析第一鏡頭22及第二鏡頭23所拍攝屏幕21上方的至少一個(gè)觸控物的影像，以分別計(jì)算預(yù)設(shè)時(shí)間前后觸控物碰觸屏幕21的第一觸控信號(hào)及第二觸控信號(hào)(步驟S402)。其中，影像分析模塊242例如是先取得第一鏡頭22及第二鏡頭23所分別拍攝的屏幕21上方的第一影像及第二影像，然后再偵測(cè)觸控物出現(xiàn)在此第一影像及第二影像中的位置及寬度，而據(jù)以計(jì)算觸控物碰觸屏幕21的第一觸控信號(hào)。而在經(jīng)過一段預(yù)設(shè)時(shí)間后，影像分析模塊242會(huì)再次取得第一鏡頭及該第二鏡頭所分別拍攝的屏幕21上方的第三影像及第四影像，并偵測(cè)觸控物出現(xiàn)在第三影像及第四影像中的位置及寬度，而據(jù)以計(jì)算觸控物碰觸屏幕21的第二觸控信號(hào)。
[0058]需說明的是，上述的預(yù)設(shè)時(shí)間可以是依照第一鏡頭22及第二鏡頭23的畫面更新率來決定。例如，當(dāng)畫面更新率為每秒150張畫面時(shí)，即代表I秒可擷取150張畫面,也就是每隔1/150秒就會(huì)擷取I張畫面，因此上述的預(yù)設(shè)時(shí)間可設(shè)定為1/150秒或其倍數(shù)，從而區(qū)隔出前后兩個(gè)觸控信號(hào)。
[0059]接著，判斷模塊244會(huì)判斷影像分析模塊242所計(jì)算的第二觸控信號(hào)與第一觸控信號(hào)的寬度差值是否超過一個(gè)預(yù)設(shè)閾值(步驟S404)。詳言之，當(dāng)碰觸屏幕21的兩個(gè)觸控物彼此靠近時(shí)，其出現(xiàn)在第一鏡頭22及第二鏡頭23中的影像會(huì)有部分重疊，從而造成影像分析模塊242所計(jì)算的第二觸控信號(hào)的寬度增加。然而，除了觸控物的重疊會(huì)造成觸控信號(hào)的寬度增加外，觸控物朝向第一鏡頭22或朝向第二鏡頭23的移動(dòng)也會(huì)造成觸控信號(hào)的寬度增加，此移動(dòng)所造成的寬度增加有可能會(huì)被系統(tǒng)誤判為兩個(gè)觸控物。據(jù)此，本實(shí)施例即統(tǒng)計(jì)使用者操作光學(xué)觸控系統(tǒng)20的觸控點(diǎn)信息，設(shè)定一個(gè)合適的閾值來區(qū)分兩個(gè)觸控物重疊以及單個(gè)觸控物朝鏡頭移動(dòng)這兩種操作態(tài)樣，從而排除系統(tǒng)對(duì)朝向鏡頭靠近的手勢(shì)的誤判。
[0060]在步驟S404中，若判斷模塊244判斷寬度差值超過預(yù)設(shè)閾值，則可判定第二觸控信號(hào)為兩個(gè)觸控物(例如兩指)重疊所產(chǎn)生，而由位置計(jì)算模塊246計(jì)算第一觸控信號(hào)相對(duì)于第二觸控信號(hào)的第三觸控信號(hào)，并以第一觸控信號(hào)及第三觸控信號(hào)的位置做為屏幕的兩個(gè)觸控點(diǎn)所在的位置(步驟S406)。其中，第一觸控信號(hào)代表第一個(gè)碰觸到屏幕21的觸控物，第二觸控信號(hào)則代表兩個(gè)碰觸到屏幕21且位置相重疊的觸控物，因此由第一觸控信號(hào)及第二觸控信號(hào)的相對(duì)位置即可推算出碰觸到屏幕21的第二個(gè)觸控物的位置。詳言的，位置計(jì)算模塊246例如是以第二觸控信號(hào)的中心點(diǎn)為中心，計(jì)算第一觸控信號(hào)的位置相對(duì)于此中心點(diǎn)的鏡射位置，以做為第三觸控信號(hào)的位置。
[0061]舉例來說，圖5是依照本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的光學(xué)觸控系統(tǒng)的觸控點(diǎn)計(jì)算范例。請(qǐng)參照?qǐng)D5，本實(shí)施例假設(shè)觸控點(diǎn)A、B分別是前后碰觸到屏幕50的觸控信號(hào)的位置。其中，由于觸控點(diǎn)A是由第一觸控物碰觸屏幕50所得到，觸控點(diǎn)B則是由第一及第二觸控物碰觸屏幕50所得到，因此只要以觸控點(diǎn)B的中心點(diǎn)X為中心，計(jì)算觸控點(diǎn)A相對(duì)于此中心點(diǎn)的鏡射位置，即可得到由第二觸控物碰觸屏幕50的觸控點(diǎn)C。
[0062]另一方面，在步驟S404中，若判斷模塊244判斷寬度差值未超過預(yù)設(shè)閾值，則可判定第二觸控信號(hào)為一個(gè)觸控物向鏡頭移動(dòng)所產(chǎn)生，而位置計(jì)算模塊246即會(huì)以第一觸控信號(hào)及第二觸控信號(hào)的位置做為屏幕21的一個(gè)觸控點(diǎn)在預(yù)設(shè)時(shí)間前后所在的位置(步驟S408)。簡(jiǎn)而言之，第一及第二觸控信號(hào)的位置可代表單一觸控物預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)的移動(dòng)軌跡。
[0063]通過上述方法，除了可分辨出前后碰觸到屏幕的觸控物的位置外，也可以排除系統(tǒng)對(duì)朝向鏡頭靠近的手勢(shì)的誤判，從而提高多點(diǎn)觸控的辨識(shí)率。[0064]需說明的是，觀察單一觸控物朝向鏡頭靠近的手勢(shì)可發(fā)現(xiàn)，當(dāng)觸控物碰觸屏幕的位置愈靠近屏幕左右邊界時(shí)，觸控物與光學(xué)鏡頭之間的距離愈近，此時(shí)觸控物朝向鏡頭靠近所造成的觸控點(diǎn)寬度變化愈大，也愈容易被系統(tǒng)誤判為是兩個(gè)觸控物的碰觸。據(jù)此，本發(fā)明進(jìn)一步在系統(tǒng)中建立一個(gè)閾值對(duì)應(yīng)表，而可根據(jù)觸控點(diǎn)的位置選擇使用不同的閾值來區(qū)分多個(gè)觸控物重疊及單一觸控物朝向鏡頭移動(dòng)兩種動(dòng)作，由此提高多點(diǎn)觸控的辨識(shí)率。以下則再舉一實(shí)施例詳細(xì)說明。
[0065]圖6是依照本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的控制單元的方塊圖。圖7是依照本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的光學(xué)觸控系統(tǒng)的觸控點(diǎn)計(jì)算方法流程圖。請(qǐng)同時(shí)圖6及圖7，本實(shí)施例的控制單元64例如與圖2中的控制單元24相對(duì)應(yīng)，并適用于圖2的系統(tǒng)架構(gòu)?？刂茊卧?4包括影像分析模塊642、判斷模塊644、位置計(jì)算模塊646及閾值儲(chǔ)存模塊648。以下即搭配上述圖式中的各項(xiàng)元件說明本實(shí)施例的觸控點(diǎn)計(jì)算方法的詳細(xì)步驟:
[0066]首先，由影像分析模塊642分析第一鏡頭22及第二鏡頭23所拍攝屏幕上方的至少一個(gè)觸控物的影像，以分別計(jì)算預(yù)設(shè)時(shí)間前后觸控物碰觸屏幕21的第一觸控信號(hào)及第二觸控信號(hào)(步驟S702)。
[0067]接著，判斷模塊644會(huì)根據(jù)第二觸控信號(hào)在一軸向上的位置，查詢閾值儲(chǔ)存模塊648所儲(chǔ)存的閾值對(duì)應(yīng)表，以取得對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)閾值(步驟S704)，然后再判斷影像分析模塊642所計(jì)算的第二觸控信號(hào)與第一觸控信號(hào)的寬度差值是否超過此預(yù)設(shè)閾值(步驟S706)。其中，在上述的閾值對(duì)應(yīng)表中，當(dāng)?shù)诙|控信號(hào)的位置愈接近屏幕21在軸向(例如X軸方向)上的兩端點(diǎn)時(shí)，所對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)閾值愈高。
[0068]需說明的是，與前述實(shí)施例不同的是，本實(shí)施例的控制單元64額外包括一個(gè)閾值儲(chǔ)存模塊648，其系用以建立一個(gè)閾值對(duì)應(yīng)表，并在其中記錄屏幕的軸向上多個(gè)位置所對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)閾值，并提供判斷模塊644查詢，以做為與寬度差值比較的依據(jù)。
[0069]舉例來說，圖8是依照本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的手勢(shì)判斷的統(tǒng)計(jì)表。請(qǐng)參照?qǐng)D8，本實(shí)施例的橫軸代表所偵測(cè)到的觸控信號(hào)的在屏幕的X軸方向上的位置，縱軸代表所偵測(cè)到的觸控信號(hào)的寬度。其中，圖8上方較小的取樣點(diǎn)代表實(shí)際為雙指觸碰但被誤判為單指觸碰的觸控信號(hào)；而圖8下方較粗的取樣點(diǎn)則代表實(shí)際為單指觸碰同時(shí)被系統(tǒng)判定為單指觸碰的觸控信號(hào)。由這些觸碰信號(hào)的分布可知，愈靠近屏幕左右兩側(cè)(即愈接近鏡頭)的雙指觸控信號(hào)，愈容易被系統(tǒng)誤判為單指觸碰。
[0070]根據(jù)上述，本實(shí)施例即在閾值儲(chǔ)存模塊648所建立的閾值對(duì)應(yīng)表中，針對(duì)屏幕左右兩側(cè)的觸控信號(hào)給定較高的閾值，而對(duì)屏幕中央的觸控信號(hào)給定較低的閾值，從而區(qū)分多個(gè)觸控物重疊及單一觸控物朝向鏡頭移動(dòng)兩種態(tài)樣。例如，在下表1中，對(duì)于屏幕左右兩偵U (即X軸座標(biāo)為0-1000及3500-400)，`可給定較高的閾值80，而對(duì)于屏幕中央(即X軸座標(biāo)為2000-2500)，則給定較低的閾值55。
[0071]
X軸座標(biāo)閾值

0-1000 80
~1000-1500 70
【權(quán)利要求】
1.一種光學(xué)觸控系統(tǒng)的觸控點(diǎn)計(jì)算方法，適用于具有一第一鏡頭、一第二鏡頭及一屏幕的一光學(xué)觸控系統(tǒng)，其中該第一鏡頭及該第二鏡頭配置于該屏幕的同一側(cè)且朝向該屏幕的另一側(cè)，該方法包括下列步驟: 分析該第一鏡頭及該第二鏡頭所拍攝該屏幕上方的至少一觸控物的影像，以分別計(jì)算一預(yù)設(shè)時(shí)間前后該至少一觸控物碰觸該屏幕的一第一觸控信號(hào)及一第二觸控信號(hào)； 判斷該第二觸控信號(hào)與該第一觸控信號(hào)的一寬度差值是否超過一預(yù)設(shè)閾值；以及 若超過該預(yù)設(shè)閾值，計(jì)算該第一觸控信號(hào)相對(duì)于該第二觸控信號(hào)的一第三觸控信號(hào)，并以該第一觸控信號(hào)及該第三觸控信號(hào)的位置做為該屏幕的兩個(gè)觸控點(diǎn)所在的位置。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)觸控系統(tǒng)的觸控點(diǎn)計(jì)算方法，其中判斷該第二觸控信號(hào)與該第一觸控信號(hào)的該寬度差值是否超過該預(yù)設(shè)閾值的步驟還包括: 若未超過該預(yù)設(shè)閾值，以該第一觸控信號(hào)及該第二觸控信號(hào)的位置做為該屏幕的一個(gè)觸控點(diǎn)在該預(yù)設(shè)時(shí)間前后所在的位置。
3.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)觸控系統(tǒng)的觸控點(diǎn)計(jì)算方法，其中分析該第一鏡頭及該第二鏡頭所拍攝該屏幕上方的該至少一觸控物的影像，以分別計(jì)算該預(yù)設(shè)時(shí)間前后該至少一觸控物碰觸該屏幕的該第一觸控信號(hào)及該第二觸控信號(hào)的步驟包括: 取得該第一鏡頭及該第二鏡頭所分別拍攝的該屏幕上方的一第一影像及一第二影像； 偵測(cè)該至少一觸控物在該第一影像及該第二影像中出現(xiàn)的位置及寬度，據(jù)以計(jì)算該至少一觸控物碰觸該屏幕的該第一觸控信號(hào)； 在經(jīng)過該預(yù)設(shè)時(shí)間后，取得該第一鏡頭及該第二鏡頭所分別拍攝的該屏幕上方的一第三影像及一第四影像；以及 偵測(cè)該至少一觸控物在該第三影像及該第四影像中出現(xiàn)的位置及寬度，據(jù)以計(jì)算該至少一觸控物碰觸該屏幕的該第二觸控信號(hào)。
4.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)觸控系統(tǒng)的觸控點(diǎn)計(jì)算方法，其中在判斷該第二觸控信號(hào)與該第一觸控信號(hào)的一寬度差值是否超過該預(yù)設(shè)閾值的步驟之前，還包括: 建立一閾值對(duì)應(yīng)表，其中記錄該屏幕的一軸向上多個(gè)位置所對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)閾值。
5.如權(quán)利要求4所述的光學(xué)觸控系統(tǒng)的觸控點(diǎn)計(jì)算方法，其中判斷該第二觸控信號(hào)與該第一觸控信號(hào)的一寬度差值是否超過該預(yù)設(shè)閾值的步驟包括: 根據(jù)該第二觸控信號(hào)在該軸向上的位置，查詢?cè)撻撝祵?duì)應(yīng)表以取得對(duì)應(yīng)的該預(yù)設(shè)閾值，并用以做為與該寬度差值比較的依據(jù)。
6.如權(quán)利要求4所述的光學(xué)觸控系統(tǒng)的觸控點(diǎn)計(jì)算方法，其中在該閾值對(duì)應(yīng)表中，所述位置愈接近該屏幕在該軸向上的兩端點(diǎn)時(shí)，所對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)閾值愈高。
7.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)觸控系統(tǒng)的觸控點(diǎn)計(jì)算方法，其中計(jì)算該第一觸控信號(hào)相對(duì)于該第二觸控信號(hào)的一第三觸控信號(hào)的步驟包括: 以該第二觸控信號(hào)的一中心點(diǎn)為中心，計(jì)算該第一觸控信號(hào)的位置相對(duì)于該中心點(diǎn)的一鏡射位置，以做為該第三觸控信號(hào)的位置。
8.如權(quán)利要求7所述的光學(xué)觸控系統(tǒng)的觸控點(diǎn)計(jì)算方法，其中計(jì)算該第一觸控信號(hào)的位置的步驟包括: 計(jì)算該第一觸控信號(hào)的中心點(diǎn)相對(duì)于該第一鏡頭及該第二鏡頭的角度；以及根據(jù)所述角度與該第一鏡頭及該第二鏡頭的間的一距離，利用一三角定位法，求取該第一觸控信號(hào)的位置。
9.一種光學(xué)觸控系統(tǒng),包括: 一屏眷; 一第一鏡頭及一第二鏡頭，配置于該屏幕的同一側(cè)且朝向該屏幕的另一側(cè)，拍攝該屏幕上方的至少一觸控物的影像；以及 一控制單元，耦接該第一鏡頭及該第二鏡頭，包括: 一影像分析模塊，分析該第一鏡頭及該第二鏡頭所拍攝的影像，分別計(jì)算一預(yù)設(shè)時(shí)間前后該至少一觸控物碰觸該屏幕的一第一觸控信號(hào)及一第二觸控信號(hào)； 一判斷模塊，判斷該第二觸控信號(hào)與該第一觸控信號(hào)的一寬度差值是否超過一預(yù)設(shè)閾值；以及 一位置計(jì)算模塊，在該判斷模塊判斷該寬度差值超過該預(yù)設(shè)閾值時(shí)，計(jì)算該第一觸控信號(hào)相對(duì)于該第二觸控信號(hào)的一第三觸控信號(hào)，并以該第一觸控信號(hào)及該第三觸控信號(hào)的位置做為該屏幕的兩個(gè)觸控點(diǎn)所在的位置。
10.如權(quán)利要求9所述的光學(xué)觸控系統(tǒng)，其中該位置計(jì)算模塊更在該判斷模塊判斷該寬度差值未超過該預(yù)設(shè)閾值時(shí)，以該第一觸控信號(hào)及該第二觸控信號(hào)的位置做為該屏幕的一個(gè)觸控點(diǎn)在該預(yù)設(shè)時(shí)間前后所在的位置。
11.如權(quán)利要求9所述的光學(xué)觸控系統(tǒng)，其中該影像分析模塊包括偵測(cè)該至少一觸控物在該第一鏡頭及該第二鏡頭所拍攝的一第一影像及一第二影像中出現(xiàn)的位置及寬度，據(jù)以計(jì)算該至少一觸控物碰觸該屏幕的該第一觸控信號(hào)。
12.如權(quán)利要求11所述的光學(xué)觸控系統(tǒng)，其中該影像分析模塊更在經(jīng)過該預(yù)設(shè)時(shí)間后，偵測(cè)該至少一觸控物在該第一鏡頭及該第二鏡頭所拍攝的一第三影像及一第四影像中出現(xiàn)的位置及寬度，據(jù)以計(jì)算該至少一觸控物碰觸該屏幕的該第二觸控信號(hào)。
13.如權(quán)利要求9所述的光學(xué)觸控系統(tǒng)，還包括: 一閾值儲(chǔ)存模塊，儲(chǔ)存一閾值對(duì)應(yīng)表，其中記錄該屏幕的一軸向上多個(gè)位置所對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)閾值。
14.如權(quán)利要求13所述的光學(xué)觸控系統(tǒng)，其中該判斷模塊包括根據(jù)該第二觸控信號(hào)在該軸向上的位置，查詢?cè)撻撝祵?duì)應(yīng)表以取得對(duì)應(yīng)的該預(yù)設(shè)閾值，并用以做為與該寬度差值比較的依據(jù)。
15.如權(quán)利要求13所述的光學(xué)觸控系統(tǒng)，其中在該閾值對(duì)應(yīng)表中，所述位置愈接近該屏幕在該軸向上的兩端點(diǎn)時(shí)，所對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)閾值愈高。
16.如權(quán)利要求9所述的光學(xué)觸控系統(tǒng)，其中該位置計(jì)算模塊包括以該第二觸控信號(hào)的一中心點(diǎn)為中心，計(jì)算該第一觸控信號(hào)的位置相對(duì)于該中心點(diǎn)的一鏡射位置，以做為該第三觸控信號(hào)的位置。
17.如權(quán)利要求9所述的光學(xué)觸控系統(tǒng)，其中該位置計(jì)算模塊包括計(jì)算該第一觸控信號(hào)的中心點(diǎn)相對(duì)于該第一鏡頭及該第二鏡頭的角度，并根據(jù)所述角度與該第一鏡頭及該第二鏡頭的間的一距離，利用一三角定位法，求取該第一觸控信號(hào)的位置。
【文檔編號(hào)】G06F3/042GK103543882SQ201210257450
【公開日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2012年7月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月11日
【發(fā)明者】陳士文, 蘇上欽 申請(qǐng)人:緯創(chuàng)資通股份有限公司