一種多點觸摸定位方法、裝置及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種多點觸摸定位方法、裝置及系統(tǒng)，該方法包括：針對觸摸屏上的每個定位點存儲至少2個連續(xù)的歷史記錄；根據(jù)每個定位點在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的連續(xù)歷史記錄獲得各個觸點的運動軌跡；對各個觸點的運動軌跡進行平滑處理獲得各個觸點的校正的運動軌跡；將各個觸點的校正的運動軌跡轉(zhuǎn)換為各個觸點的軌跡坐標信息；將各個觸點的軌跡坐標信息發(fā)送給計算機。本發(fā)明所述的多點觸摸定位方法具有延遲發(fā)送、軌跡平滑和噪點消除等功能，在接收到觸摸屏發(fā)出定位信號和應(yīng)用軟件處理流程之間加入本發(fā)明所述的多點觸摸定位方法，可以有效消除大尺寸多點觸屏盲區(qū)、鬼點和觸摸軌跡不連貫的情況，有效的提高大尺寸多點觸摸屏幕的定位精度。
【專利說明】一種多點觸摸定位方法、裝置及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于傳感【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種觸摸定位方法及裝置，特別是涉及一種多點觸摸定位方法、裝置及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前市場上可用于大尺寸多點觸摸的技術(shù)主要有兩種，其中一種為基于紅外線發(fā)射/掃描裝置的多點觸摸屏?；诩t外線發(fā)射/掃描裝置的多點觸摸屏主要依靠以一定順序安裝在屏幕表面四周的若干對紅外線發(fā)射和接收元件實現(xiàn)觸摸點的掃描定位。其掃描定位原理為:在微型計算機系統(tǒng)的控制下按照一定的順序分別接通每一對紅外線發(fā)射和接收元件，檢測每一對紅外線發(fā)射和接收元件的紅外線是否被阻斷，以此來判定是否有觸摸事件發(fā)生。但是，當有多個手指觸摸屏幕時，因紅外線被手指阻斷，在觸點檢測時會出現(xiàn)盲區(qū)，如圖1所示，當觸點A和觸點B的縱坐標相同時，觸點C因為觸點A和觸點B所在的手指對紅外線產(chǎn)生遮擋，只能從一個維度產(chǎn)生正確定位信息，即產(chǎn)生了定位坐標不準確(將C錯誤定位為C’)的情況。此時，在縱坐標線上觸點A與觸點B之間的區(qū)域即為盲區(qū)(也可形象地成為盲線);在盲區(qū)中，因無法準確判斷手指位置(如觸點C所在位置)，就會產(chǎn)生錯誤定位到觸點C’，該觸點C即被稱為“鬼點”。屏幕上觸摸的點數(shù)越多，出現(xiàn)盲區(qū)和“鬼點”的概率就越大，造成觸摸屏定位不準以及觸摸軌跡不平滑的情況就越多。定位不準確以及觸摸軌跡不平滑也就意味著觸摸屏的精度不夠高，定位精度不高的觸摸屏在實際應(yīng)用中會嚴重影響用戶的體驗質(zhì)量，從而嚴重影響產(chǎn)品的應(yīng)用前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種多點觸摸定位方法、裝置及系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中多點觸摸屏存在盲區(qū)和鬼點，定位精度不夠高的問題。
[0004]為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種多點觸摸定位方法、裝置及系統(tǒng)。
[0005]—種多點觸摸定位方法，所述多點觸摸定位方法包括:
[0006]針對觸摸屏上的每個定位點存儲至少2個連續(xù)的歷史記錄；
[0007]根據(jù)每個定位點在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的連續(xù)歷史記錄獲得各個觸點的運動軌跡；
[0008]對各個觸點的運動軌跡進行平滑處理獲得各個觸點的校正的運動軌跡；
[0009]將各個觸點的校正的運動軌跡轉(zhuǎn)換為各個觸點的軌跡坐標信息；
[0010]將各個觸點的軌跡坐標信息發(fā)送給計算機。
[0011 ] 優(yōu)選地，每個觸點的運動軌跡對應(yīng)一個唯一的ID ;所述ID包括觸點的運動軌跡的起始時刻和起始位置以及終止時刻和終止位置。
[0012]優(yōu)選地，所述各個觸點的運動軌跡是利用圖像跟蹤算法對每個定位點在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的連續(xù)歷史記錄進行計算獲得的。
[0013]優(yōu)選地,所述歷史記錄包括定位點在某一時刻被觸碰的記錄。[0014]一種多點觸摸定位裝置，所述多點觸摸定位裝置包括:接收單元、存儲單元和處理單元；所述接收單元用以接收觸摸屏上每個觸點的定位信號；所述存儲單元與所述接收單元相連，用以存儲所述每個觸點的定位信號；所述處理單元包括:運動軌跡獲取單元、平滑濾波單元、坐標轉(zhuǎn)換單元；所述運動軌跡獲取單元與所述存儲單元相連，用以對存儲單元存儲的在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的每個觸點的定位信號進行圖像跟蹤處理獲得各個觸點的運動軌跡；所述平滑濾波單元與所述運動軌跡獲取單元相連，用以對各個觸點的運動軌跡進行平滑處理；所述坐標轉(zhuǎn)換單元與所述平滑濾波單元相連，用以將所述平滑處理后的各個觸點的運動軌跡轉(zhuǎn)換成各個觸點的軌跡坐標信息輸出。
[0015]一種多點觸摸定位系統(tǒng)，所述多點觸摸定位系統(tǒng)包括:觸摸屏、多點觸摸定位裝置和計算機；所述觸摸屏用以感應(yīng)觸點位置并發(fā)出觸點的定位信號；所述多點觸摸定位裝置與所述觸摸屏相連，用以將觸摸屏輸出的觸點的定位信號進行處理，獲得觸點的校正的運動軌跡的軌跡坐標信息；所述計算機與所述多點觸摸定位裝置相連，用以將所述軌跡坐標信息發(fā)送給應(yīng)用程序使用。
[0016]優(yōu)選地，所述多點觸摸定位裝置包括:接收單元、存儲單元和處理單元；所述接收單元與所述觸摸屏相連，用以接收觸摸屏上每個觸點的定位信號；所述存儲單元與所述接收單元相連，用以存儲所述每個觸點的定位信號；所述處理單元包括:運動軌跡獲取單元、平滑濾波單元、坐標轉(zhuǎn)換單元；所述運動軌跡獲取單元與所述存儲單元相連，用以對存儲單元存儲的在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的每個觸點的定位信號進行圖像跟蹤處理獲得各個觸點的運動軌跡；所述平滑濾波單元與所述運動軌跡獲取單元相連，用以對各個觸點的運動軌跡進行平滑處理；所述坐標轉(zhuǎn)換單元與所述平滑濾波單元相連，用以將所述平滑處理后的各個觸點的運動軌跡轉(zhuǎn)換成各個觸點的軌跡坐標信息輸出。
[0017]如上所述，本發(fā)明所述的多點觸摸定位方法、裝置及系統(tǒng)，具有以下有益效果:
[0018]本發(fā)明可以有效消除大尺寸多點觸屏盲區(qū)、鬼點和觸摸軌跡不連貫的情況，有效的提高大尺寸多點觸摸屏幕的定位精度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1顯示為現(xiàn)有技術(shù)中多點觸摸屏出現(xiàn)定位盲區(qū)和鬼點的一種場景示意圖。
[0020]圖2顯示為本發(fā)明所述的多點觸摸定位方法的流程示意圖。
[0021]圖3顯示為出現(xiàn)鬼點情況時獲得的觸點的運動軌跡的示意圖。
[0022]圖4顯示為出現(xiàn)鬼點情況時獲得的觸點的校正的運動軌跡的示意圖。
[0023]圖5顯示為本發(fā)明所述的多點觸摸定位裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖6顯示為本發(fā)明所述的多點觸摸定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]元件標號說明
[0026]100 多點觸摸定位裝置；
[0027]110 接收單元；
[0028]120 存儲單元；
[0029]130 處理單元；
[0030]131 運動軌跡獲取單元；
[0031]132 平滑濾波單元；[0032]133 坐標轉(zhuǎn)換單元；
[0033]200 觸摸屏；
[0034]300 計算機。
【具體實施方式】
[0035]以下通過特定的具體實例說明本發(fā)明的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的【具體實施方式】加以實施或應(yīng)用，本說明書中的各項細節(jié)也可以基于不同觀點與應(yīng)用，在沒有背離本發(fā)明的精神下進行各種修飾或改變。
[0036]請參閱附圖。需要說明的是，本實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發(fā)明的基本構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的組件而非按照實際實施時的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實際實施時各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。
[0037]下面結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明進行詳細說明。
[0038]實施例一
[0039]本實施例提供一種多點觸摸定位方法，如圖2所示，所述多點觸摸定位方法包括:
[0040]針對觸摸屏上的每個定位點存儲至少2個連續(xù)的歷史記錄。具體地,所述歷史記錄包括定位點在某一時刻被觸碰的記錄。以基于紅外線發(fā)射/掃描裝置的多點觸摸屏為例，所述定位點即指由安裝在屏幕表面四周的若干對紅外線發(fā)射和接收元件形成的兩條紅外線的交點。
[0041]根據(jù)每個定位點在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的連續(xù)歷史記錄獲得各個觸點的運動軌跡；具體地，所述各個觸點的運動軌跡是利用圖像跟蹤算法對每個定位點在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的連續(xù)歷史記錄進行計算獲得的。如果在觸點定位時出現(xiàn)鬼點，那么最終獲得的觸點的運動軌跡會出現(xiàn)如圖3所示的情況。
[0042]進一步,每個觸點的運動軌跡對應(yīng)一個唯一的ID ;所述ID包括觸點的運動軌跡的起始時刻和起始位置以及終止時刻和終止位置。
[0043]對各個觸點的運動軌跡進行平滑處理獲得各個觸點的校正的運動軌跡。對圖3所示的觸點的運動軌跡進行平滑處理后，獲得的校正的運動軌跡會如圖4所示。
[0044]將各個觸點的校正的運動軌跡轉(zhuǎn)換為各個觸點的軌跡坐標信息。
[0045]將各個觸點的軌跡坐標信息發(fā)送給計算機。
[0046]本發(fā)明屬傳感【技術(shù)領(lǐng)域】，可應(yīng)用于多媒體計算機和大屏幕顯示設(shè)備的觸摸輸入方面。本發(fā)明所述的多點觸摸定位方法具有延遲發(fā)送、軌跡平滑和噪點消除等功能，在接收到觸摸屏發(fā)出定位信號和應(yīng)用軟件處理流程之間加入本發(fā)明所述的多點觸摸定位方法，可以有效消除大尺寸多點觸屏盲區(qū)、鬼點和觸摸軌跡不連貫的情況，有效的提高大尺寸多點觸摸屏幕的定位精度。
[0047]本發(fā)明對屏幕材料/尺寸沒有要求，可以應(yīng)用于任意尺寸顯示設(shè)備，并且對于需要檢測的手指個數(shù)沒有限制，而且實現(xiàn)多點定位算法簡單，觸摸點位置坐標計算方便、準確、可靠，可以大幅度提高大尺寸多點觸摸屏幕定位精確度和使用體驗。
[0048]實施例二[0049]本實施例提供一種多點觸摸定位裝置，如圖5所示，所述多點觸摸定位裝置100包括:接收單元110、存儲單元120和處理單元130。
[0050]所述接收單元110用以接收觸摸屏上每個觸點的定位信號。
[0051]所述存儲單元120與所述接收單元110相連，用以存儲所述每個觸點的定位信號；具體地，所述存儲單元120針對每個定位點存儲至少2個連續(xù)的歷史記錄。所述歷史記錄包括定位點在某一時刻被觸碰的記錄。以基于紅外線發(fā)射/掃描裝置的多點觸摸屏為例，所述定位點即指由安裝在屏幕表面四周的若干對紅外線發(fā)射和接收元件形成的兩條紅外線的交點。
[0052]所述處理單元130包括:運動軌跡獲取單元131、平滑濾波單元132、坐標轉(zhuǎn)換單元133。
[0053]所述運動軌跡獲取單元131與所述存儲單元120相連，用以對存儲單元存儲的在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的每個觸點的定位信號進行圖像跟蹤處理獲得各個觸點的運動軌跡。具體地，所述各個觸點的運動軌跡是利用圖像跟蹤算法對每個定位點在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的連續(xù)歷史記錄進行計算獲得的。當多個觸點在屏幕上移動時，利用圖像跟蹤算法計算每一個觸點的運動軌跡，以保證每一個觸點均有自己獨立、完整的運動軌跡。如果在觸點定位時出現(xiàn)鬼點，那么最終獲得的觸點的運動軌跡會出現(xiàn)如圖3所示的情況。
[0054]進一步，當屏幕上具有多個觸點的軌跡時，每個觸點的運動軌跡對應(yīng)一個唯一的ID ;所述ID包括觸點的運動軌跡的起始時刻和起始位置以及終止時刻和終止位置。
[0055]所述平滑濾波單元132與所述運動軌跡獲取單元131相連，用以對各個觸點的運動軌跡進行平滑處理；具體地，所述平滑濾波單元132對各個觸點的運動軌跡進行平滑處理獲得各個觸點的校正的運動軌跡。對圖3所示的觸點的運動軌跡進行平滑處理后，獲得的校正的運動軌跡會如圖4所示。
[0056]所述坐標轉(zhuǎn)換單元133與所述平滑濾波單元132相連，用以將所述平滑處理后的各個觸點的運動軌跡轉(zhuǎn)換成各個觸點的軌跡坐標信息輸出。具體地，所述坐標轉(zhuǎn)換單元133將各個觸點的校正的運動軌跡轉(zhuǎn)換為各個觸點的軌跡坐標信息。
[0057]本發(fā)明所述的多點觸摸定位裝置可以由DSP、CPU或FPGA等硬件制成。
[0058]本發(fā)明所述的多點觸摸定位裝置具有延遲發(fā)送、軌跡平滑和噪點消除等功能，其可以安裝在觸摸屏和計算機之間，使得觸摸屏發(fā)出定位信號在進入應(yīng)用軟件處理流程之前先進入到本發(fā)明所述的多點觸摸定位裝置中進行預(yù)處理，該預(yù)處理可以有效消除大尺寸多點觸屏盲區(qū)、鬼點和觸摸軌跡不連貫的情況，有效的提高大尺寸多點觸摸屏幕的定位精度。
[0059]實施例三
[0060]本實施例提供一種多點觸摸定位系統(tǒng)，如圖6所示，所述多點觸摸定位系統(tǒng)包括:觸摸屏200、多點觸摸定位裝置100和計算機300 ;所述多點觸摸定位裝置100與所述觸摸屏200和計算機300分別相連，用以將觸摸屏輸出的觸點的定位信號進行延遲發(fā)送、軌跡平滑和噪點消除等方式的處理，然后發(fā)送給計算機。
[0061]具體情況描述如下:
[0062]所述觸摸屏200用以感應(yīng)觸點位置并發(fā)出觸點的定位信號。
[0063]所述多點觸摸定位裝置100包括:接收單元110、存儲單元120和處理單元130 ；所述接收單元110用以接收觸摸屏上每個觸點的定位信號；所述存儲單元120與所述接收單元Iio相連，用以存儲所述每個觸點的定位信號；所述處理單元130包括:運動軌跡獲取單元131、平滑濾波單元132、坐標轉(zhuǎn)換單元133 ;所述運動軌跡獲取單元131與所述存儲單元120相連，用以對存儲單元存儲的在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的每個觸點的定位信號進行圖像跟蹤處理獲得各個觸點的運動軌跡；所述平滑濾波單元132與所述運動軌跡獲取單元131相連，用以對各個觸點的運動軌跡進行平滑處理；所述坐標轉(zhuǎn)換單元133與所述平滑濾波單元132相連，用以將所述平滑處理后的各個觸點的運動軌跡轉(zhuǎn)換成各個觸點的軌跡坐標信息輸出。
[0064]所述計算機300與所述坐標轉(zhuǎn)換單元133相連，用以將各個觸點的軌跡坐標信息發(fā)送給應(yīng)用程序使用。
[0065]本發(fā)明所述的多點觸摸定位系統(tǒng)將具有延遲發(fā)送、軌跡平滑和噪點消除等功能的多點觸摸定位裝置安裝在觸摸屏和計算機之間，使得觸摸屏發(fā)出定位信號在進入應(yīng)用軟件處理流程之前先進入到多點觸摸定位裝置中進行預(yù)處理，該預(yù)處理可以有效消除大尺寸多點觸屏盲區(qū)、鬼點和觸摸軌跡不連貫的情況，有效的提高大尺寸多點觸摸屏幕的定位精度。
[0066]當用戶手指接觸或物體接觸到觸摸屏?xí)r，觸點的定位信號會發(fā)送到多點觸摸定位裝置，多點觸摸定位裝置會將接收到的觸點的定位信號存儲起來，但并不向計算機發(fā)送。其中觸點的定位信號包含正確的定位信號，參見圖1中的觸點A和觸點B，也包括錯誤的定位信號，參見圖1中的觸點C’。當用戶手指產(chǎn)生移動時，如觸點A產(chǎn)生了移動，遮擋消除，各個觸點均得到新的定位，觸點的定位信號會再次發(fā)送到多點觸摸定位裝置，多點觸摸定位裝置將新的觸點的定位信號存儲。根據(jù)觸摸屏對響應(yīng)速度的要求，多點觸摸定位裝置針對每個定位點存儲至少2個連續(xù)的歷史記錄，考慮到因為觸點遮擋產(chǎn)生的定位誤差在總體定位中出現(xiàn)的概率要小于正常檢測的概率，多點觸摸定位裝置針對每一個定位點的歷史軌跡記錄進行平滑處理，如圖3和4所示，多點觸摸定位裝置將已經(jīng)校正過的觸點的坐標軌跡發(fā)送給計算機，供應(yīng)用程序使用。
[0067]綜上所述，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點而具高度產(chǎn)業(yè)利用價值。
[0068]上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
【權(quán)利要求】
1.一種多點觸摸定位方法，其特征在于，所述多點觸摸定位方法包括: 針對觸摸屏上的每個定位點存儲至少2個連續(xù)的歷史記錄； 根據(jù)每個定位點在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的連續(xù)歷史記錄獲得各個觸點的運動軌跡； 對各個觸點的運動軌跡進行平滑處理獲得各個觸點的校正的運動軌跡； 將各個觸點的校正的運動軌跡轉(zhuǎn)換為各個觸點的軌跡坐標信息； 將各個觸點的軌跡坐標信息發(fā)送給計算機。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多點觸摸定位方法，其特征在于:每個觸點的運動軌跡對應(yīng)一個唯一的ID ;所述ID包括觸點的運動軌跡的起始時刻和起始位置以及終止時刻和終止位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多點觸摸定位方法，其特征在于:所述各個觸點的運動軌跡是利用圖像跟蹤算法對每個定位點在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的連續(xù)歷史記錄進行計算獲得的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多點觸摸定位方法，其特征在于:所述歷史記錄包括定位點在某一時刻被觸碰的記錄。`
5.一種多點觸摸定位裝置，其特征在于，所述多點觸摸定位裝置包括: 接收單元，用以接收觸摸屏上每個觸點的定位信號； 存儲單元，與所述接收單元相連，用以存儲所述每個觸點的定位信號； 處理單元，包括: 與所述存儲單元相連，對存儲單元存儲的在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的每個觸點的定位信號進行圖像跟蹤處理獲得各個觸點的運動軌跡的運動軌跡獲取單元； 與所述運動軌跡獲取單元相連，對各個觸點的運動軌跡進行平滑處理的平滑濾波單元; 與所述平滑濾波單元相連，將所述平滑處理后的各個觸點的運動軌跡轉(zhuǎn)換成各個觸點的軌跡坐標信息輸出的坐標轉(zhuǎn)換單元。
6.一種多點觸摸定位系統(tǒng)，其特征在于，所述多點觸摸定位系統(tǒng)包括: 觸摸屏，用以感應(yīng)觸點位置并發(fā)出觸點的定位信號； 多點觸摸定位裝置，與所述觸摸屏相連，用以將觸摸屏輸出的觸點的定位信號進行處理，獲得觸點的校正的運動軌跡的軌跡坐標信息； 計算機，與所述多點觸摸定位裝置相連，用以將所述軌跡坐標信息發(fā)送給應(yīng)用程序使用。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多點觸摸定位系統(tǒng)，其特征在于，所述多點觸摸定位裝置包括: 接收單元，用以接收觸摸屏上每個觸點的定位信號； 存儲單元，與所述接收單元相連，用以存儲所述每個觸點的定位信號； 處理單元，包括: 與所述存儲單元相連，對存儲單元存儲的在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的每個觸點的定位信號進行圖像跟蹤處理獲得各個觸點的運動軌跡的運動軌跡獲取單元； 與所述運動軌跡獲取單元相連，對各個觸點的運動軌跡進行平滑處理的平滑濾波單元; 與所述平滑濾波單元相連，將所述平滑處理后的各個觸點的運動軌跡轉(zhuǎn)換成各個觸點的軌跡坐標 信息輸出的坐標轉(zhuǎn)換單元。
【文檔編號】G06F3/041GK103699254SQ201210430716
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2012年11月1日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月1日
【發(fā)明者】惠軼 申請人:北京途拓科技有限公司