一種實現(xiàn)力度識別的觸控設(shè)備及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種實現(xiàn)力度識別的觸控設(shè)備及方法，屬于多點觸控領(lǐng)域。所述實現(xiàn)力度識別的觸控設(shè)備包括前面板和設(shè)置在其后方的后面板，所述前面板從上至下依次包括保護屏、LCD前面板和擴散片，所述擴散片平貼在LCD前面板的下表面，LCD前面板平貼在保護屏的下表面，三者形成大于或等于70％的霧度；所述后面板包括背光光源、紅外光源和攝像頭陣列，所述背光光源均勻排布，用以提供顯示畫面所需光線；所述紅外光源均勻排布，用以照明觸控物體，以供攝像頭捕捉；所述攝像頭陣列包括一組均勻排布的攝像頭，用以捕捉觸控物體的畫面；所述保護屏上任一位置均處于至少1個攝像頭的視野之內(nèi)。
【專利說明】一種實現(xiàn)力度識別的觸控設(shè)備及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于多點觸控領(lǐng)域，具體涉及一種實現(xiàn)力度識別的觸控設(shè)備及方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有的多點觸控技術(shù)包括電阻式、電容式、表面聲波、光學(xué)邊框等，其中電阻式要 求壓力大于一定值才能感知到觸控物體，而電容式、表面聲波都要求觸控物體必須觸碰到 屏幕，光學(xué)邊框式只能感知5mm之內(nèi)的觸控物體。也就是說，目前這些技術(shù)只能夠感知手指 或其他觸控物和觸控表面接觸點的信息，信息非常貧瘠。
[0003] 力度識別是指系統(tǒng)能夠識別用戶手指或者其他觸控物體觸控接觸面時候的力度 大小的變化，例如毛筆筆觸的識別，而且力度識別能夠讓用戶在屏幕上的書寫具有粗細的 變化，寫出的字更自然，可與真實世界的書法效果相媲美。力度識別能夠更加豐富多點觸控 領(lǐng)域的手勢，通過力度大小，識別用戶的真正意圖。但是現(xiàn)有的電容屏與邊框屏等等只能夠 識別用戶觸控的位置，沒有力度的相關(guān)信息。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的難題，提供一種實現(xiàn)力度識別的觸 控設(shè)備及方法，可以感知手指和毛筆等等在懸浮時、接觸后的各種原始信息，包括：接觸前 的移動軌跡、和觸控表面的距離變化、接觸時的力度大小、接觸物的形狀、接觸物的影像信 息等?？梢詾檫M一步拓展人機交互，提供流暢自然的用戶體驗提供硬件基礎(chǔ)。
[0005] 本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
[0006] -種實現(xiàn)力度識別的觸控設(shè)備，包括前面板和設(shè)置在其后方的后面板，所述前面 板從上至下依次包括保護屏、LCD前面板和擴散片，所述擴散片平貼在LCD前面板的下表 面，LCD前面板平貼在保護屏的下表面，三者形成大于或等于70%的霧度；
[0007] 所述后面板包括背光光源、紅外光源和攝像頭陣列，所述背光光源均勻排布，用以 提供顯示畫面所需光線；所述紅外光源均勻排布，用以照明觸控物體，以供攝像頭捕捉；所 述攝像頭陣列包括一組均勻排布的攝像頭，用以捕捉觸控物體的畫面；
[0008] 所述保護屏上任一位置均處于至少1個攝像頭的視野之內(nèi)。
[0009] 所述保護屏、LCD前面板和擴散片中的任意相鄰兩層粘接到一起，或者三層依次粘 接到一起，粘接采用的是折射率為1. 3-1. 55的透明的膠。
[0010] 所述后面板包括散光板，其設(shè)置在背光光源、紅外光源和攝像頭陣列的上方，在所 述散光板上對應(yīng)各個攝像頭的位置均開有孔。
[0011] 所述實現(xiàn)力度識別的觸控設(shè)備包括反光板，其設(shè)置在前面板和后面板之間形成的 空間的各個側(cè)面，用以反射來自背光光源和紅外光源的光線。
[0012] 所述保護屏選用防眩光鋼化玻璃。
[0013] 所述實現(xiàn)力度識別的觸控設(shè)備包括顯示驅(qū)動系統(tǒng)、圖像識別系統(tǒng)和電源系統(tǒng)：
[0014] 所述顯示驅(qū)動系統(tǒng)用以接收來自計算機的顯示信號，驅(qū)動所述LCD前面板在背光 光源的配合下，顯示用戶界面；
[0015] 所述圖像識別系統(tǒng)用以接收攝像頭所捕捉的畫面，經(jīng)過分析，進行接觸識別，力度 識別，接觸面形狀大小識別，最終將一個或多個用戶的操作，轉(zhuǎn)換為多個接觸物體的信息， 包括其位置、力度、接觸面形狀，提供給計算機；
[0016] 所述電源系統(tǒng)用以給該實現(xiàn)力度識別的觸控設(shè)備供電。
[0017] 一種實現(xiàn)力度識別的方法，所述方法包括：
[0018] 步驟1:拍照
[0019] 在同步信號的觸發(fā)下，所有攝像頭同時進行拍照；
[0020] 步驟2.1:畸變矯正
[0021] 根據(jù)預(yù)先獲取的矯正數(shù)據(jù)，對各個攝像頭拍攝到的圖像進行畸變矯正得到處理后 的圖像；
[0022] 步驟2. 2 :動態(tài)背景及背景去除
[0023] 將處理后的圖像減去動態(tài)背景，獲得觸控物體的圖像；
[0024] 步驟2. 3 :接觸面識別
[0025] 對步驟2. 2生成的圖像進行亮度空間分析得到接觸面的形狀和面積；
[0026] 對步驟2. 2生成的圖像進行亮度差空間分析得到接觸面的形狀和面積；
[0027] 綜合亮度空間分析和亮度差空間分析得到的兩個接觸面的形狀和面積，得到與實 際接觸面誤差更小的接觸面及其形狀和面積；
[0028] 步驟3 :觸控信息傳遞
[0029] 將步驟2. 3得到的接觸面的形狀和面積作為力度信息，傳遞給計算機。
[0030] 所述步驟1中，各個攝像頭的拍照行為的時間差應(yīng)小于或等于1毫秒；
[0031] 各個攝像頭每秒鐘進行至少30次拍攝。
[0032] 所述步驟2. 2是這樣實現(xiàn)的：
[0033] 將步驟2. 1得到的處理后的圖像與當前的動態(tài)背景進行比較，將大范圍、小幅度、 緩慢的變化定義為實際背景變化，將小范圍、大幅度、突然的變化定義為前景變化；
[0034] 將所述實際背景變化記入到保存的動態(tài)背景中得到新的動態(tài)背景，將該新的動態(tài) 背景作為當前的動態(tài)背景；
[0035] 將圖像減去當前的動態(tài)背景得到處理結(jié)果；
[0036] 所述將圖像減去動態(tài)背景得到處理結(jié)果是這樣實現(xiàn)的：將兩幅圖像中的每個點的 灰度值做減法得到處理結(jié)果。
[0037] 所述對步驟2. 2生成的圖像進行亮度空間分析得到接觸面的形狀和面積是這樣 實現(xiàn)的：將步驟2. 2生成的圖像中每個點的亮度值作為該點的高度值，得到一個在亮度空 間中的地形圖；對該地形圖進行分析，即將每點的絕對高度值及其與最近山峰峰值的相對 差與設(shè)定參數(shù)進行比對，得到接觸面的形狀和面積；
[0038] 所述對步驟2. 2生成的圖像進行亮度差空間分析得到接觸面的形狀和面積是這 樣實現(xiàn)的：將步驟2. 2生成的圖像中每個點的亮度值與該點周圍點的亮度均值的差作為該 點的高度值，得到一個在亮度差空間中的地形圖，對該地形圖進行分析，即將每點的絕對高 度值及其與最近山峰峰值的相對差與設(shè)定參數(shù)進行比對，得到接觸面的形狀和面積，得到 接觸面的形狀和面積。
[0039] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
[0040] 1.利用本發(fā)明，能夠提供用戶觸控力度的信息；
[0041] 2.利用本發(fā)明能夠大幅提升書寫和繪畫效果，特別是中國書法；
[0042] 3.利用本發(fā)明，不需要特制的壓力感知的筆，用手指、毛筆、油畫筆等都可以書寫 和繪畫；
[0043] 4.本發(fā)明減少了用戶界面的復(fù)雜程度：用戶無需通過菜單選取筆的粗細。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0044] 圖1是本發(fā)明實現(xiàn)力度識別的觸控設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖。
[0045] 圖2是本發(fā)明方法的原理圖。
[0046] 圖3-1是接觸壓力小時形成的接觸面小的示意圖。
[0047] 圖3-2是接觸壓力大時形成的接觸面大的示意圖。
[0048] 圖4是本發(fā)明方法中的畸變矯正示意圖。
[0049] 圖5是本發(fā)明方法中的動態(tài)背景及背景去除的示意圖。
[0050] 圖6-1是圖3-1接觸面形成的等高線。
[0051] 圖6-2是圖3-2接觸面形成的等高線。

【具體實施方式】
[0052] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細描述：
[0053] 本發(fā)明在觸控面板后方安裝紅外光源和攝像頭陣列，在紅外光源的照射下，攝像 頭捕捉手指等觸摸物的圖像；對于觸控面上任一位置，至少位于1個攝像頭的可視范圍內(nèi)。
[0054] 圖1為本實施例提供的一種基于LCD的實現(xiàn)力度識別的觸控設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖， 圖中分別為：
[0055] 1)前面板，包括：
[0056] a)保護屏101 :在本實施例中為5mm(可以用1mm?15mm)厚防眩光鋼化玻璃，用 以提供堅固耐用的觸摸面，保護LCD，具體實施時，可根據(jù)實際需要選擇合適的保護屏。
[0057] b)IXD面板102 :為IXD前面板（Cell)，負責(zé)顯示畫面。
[0058] c)擴散片103 :擴散片是用以擴散來自背光光源的光，提供更均勻的畫面。在加裝 擴散片并且整體霧度大于或等于70%的情況下，后面板容易設(shè)計，只要其基本均勻，即可保 證顯示均勻。整體霧度主要（> 80% )由擴散片（diffuser)提供，其次為液晶前面板，保 護屏前表面的磨砂處理也有微小貢獻?？傊?，只要保證整體霧度即可。一般選擇透光率> 85%，霧度> 70%的擴散片即可。擴散片的厚度一般在20微米至230微米之間。
[0059] 具體實施時，這三層之間可以不粘接，也可以粘任意兩層，或者將三者都粘接到一 起，在本實施例中，這三者用折射率為1. 5的透明的膠粘接固定，以消除光線在三者間不必 要的反射。例如可以采用UV膠（無影膠），硅膠等等。
[0060] 1)后面板，包括：
[0061] a)背光光源302 :在本實施例中，米用白光LED燈珠陣列，用以提供顯7]^畫面所需 光線。具體實施時，可以根據(jù)需要采用RGB-LED光源或者CCFL (熒光燈管、日光燈管）
[0062] b)紅外光源303 :在本實施例中，采用850nm紅外LED燈珠陣列或者激光紅外光 源等，用以照明手指等觸摸物體，供攝像頭捕捉。具體實施時，背光光源和紅外光源既可以 設(shè)置在前面板的正后方，也可以設(shè)置在后上方，后下方或后測方，這些是根據(jù)實際需要確定 的。
[0063] c)攝像頭陣列：在本實施例中，采用6個對紅外敏感的攝像頭301 (具體實施時， 可根據(jù)觸控屏的大小設(shè)置攝像頭的個數(shù)和陣列，只要保證觸控面上任一位置都處于1個攝 像頭的視野之內(nèi)即可。），用以捕捉手指、毛筆等觸摸物體的畫面，提供給圖像識別系統(tǒng)。系 統(tǒng)以一個固定頻率（如每秒60次）向攝像頭陣列發(fā)出觸發(fā)信號，每個攝像頭在收到觸發(fā)信 號時開始拍照。這樣使得各個攝像頭的拍照是同步進行的。要求各攝像頭實際拍照時間相 互差距小于或等于lms (毫秒）。
[0064] d)散光板202 :在本實施例中，選裝了散光板，用以進一步模糊背光光源，提供更 均勻的畫面，同時也起到了對LCD前面板進行熱隔絕的作用。
[0065] e)反光板201 :在本實施例中，在后面板的4個立面上選裝了反光板，用以更有效 地利用來自背光光源和紅外光源的光線；
[0066] 背光光源排布要盡量均勻，避免畫面出現(xiàn)暗區(qū)或者亮斑。紅外光源排布要盡量均 勻，使每個攝像頭的曝光值盡量一致。攝像頭排布盡量均勻，使其能夠捕捉整個可視區(qū)域的 物體運動。
[0067] 2)顯示驅(qū)動系統(tǒng)401 :用以接收來自計算機的顯示信號（在本實施例中，為HDMI、 VGA或DVI)，驅(qū)動LCD前面板在背光光源的配合下，顯示用戶界面。
[0068] 3)圖像識別系統(tǒng)403 :用以接收攝像頭所捕捉的畫面，經(jīng)過分析，進行接觸識別， 力度識別，接觸面形狀大小識別，最終將一個或多個用戶的操作，轉(zhuǎn)換為多個接觸物體的信 息，包括其位置、力度、接觸面形狀等，提供給計算機。
[0069] 4)電源系統(tǒng)402 :為背光光源、紅外光源以及其他用電器件供電。
[0070] 在本實施例中，前面板與后面板組合構(gòu)成一個長方體，其中前面板（保護屏、LCD 面板、擴散片）構(gòu)成長方體的上表面；后面板中，背光光源、紅外光源和攝像頭排布在長方 體下表面，上面覆蓋散光板，四個立面上覆蓋反光板。
[0071] 本發(fā)明實現(xiàn)力度識別的方法，具體如下：
[0072] 由保護玻璃、IXD Cell和擴散片組成的結(jié)構(gòu)，整體上具有> 70%的霧度（霧度主 要由擴散片貢獻），使得直射光線在穿過這個結(jié)構(gòu)時，會發(fā)生散射，霧度越大，散射效果越 大。其效果是，當攝像頭捕捉結(jié)構(gòu)另一側(cè)的觸控物體時，距離保護玻璃越近的物體，成像越 清晰（如圖2中的601所示），越遠則越模糊（如圖2中的602所示），如圖2所示。
[0073] 當使用可形變的觸控物體時，比如手指、毛筆等，隨著接觸壓力的改變、接觸面的 形狀和面積也發(fā)生變化，如圖3-1和圖3-2所示。
[0074] 本系統(tǒng)工作的基本原理和步驟是：
[0075] 1、讓位于前面板結(jié)構(gòu)另一側(cè)的攝像頭，對觸控物體進行拍攝，得到圖像
[0076] 2、利用上面描述的"近物體清晰、遠物體模糊"的特點、對圖像進行分析，識別出接 觸部分與非接觸部分的分界，從而得到接觸面的形狀和面積
[0077] 3、將接觸面的形狀和面積的信息發(fā)送給上層操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件具體如下：
[0078] 步驟1 :拍照
[0079] 在同步信號的觸發(fā)下，所有攝像頭同時進行拍照，拍照行為的時間差應(yīng)< 1毫秒；
[0080] 拍照所需光照由紅外光源提供；
[0081] 每秒鐘進行至少30次拍攝，為了達到更好書寫效果，應(yīng)至少采用每秒60次或以上 的拍攝頻率；
[0082] 步驟2.1:畸變矯正
[0083] 如圖4所示，根據(jù)預(yù)先獲取的矯正數(shù)據(jù)（使用矯正工具，在攝像頭的可視區(qū)內(nèi)的屏 幕上顯示ηχη點陣，由程序自動識別或者手動點按的方式，得到這些ηχη點陣在攝像頭畫面 中的位置（nxn個攝像頭畫面內(nèi)坐標點），這樣得到攝像頭的nxn個點與屏幕平面上nxn個 點的對應(yīng)關(guān)系，以此來推算出攝像頭畫面上的每個點與屏幕平面上的點的對應(yīng)關(guān)系，這些 對應(yīng)關(guān)系就是矯正數(shù)據(jù)。），對拍攝到的圖像（即每個攝像頭拍照完成后，都立刻進行畸變 矯正）進行畸變矯正（將攝像頭捕捉到的畫面上的每個點的灰度值，根據(jù)上述對應(yīng)關(guān)系，在 平面畫面對應(yīng)點上賦予相同的灰度值，這樣得到一個畸變矯正后的灰度圖像。）。經(jīng)過處理 后，一個區(qū)域R中緊貼現(xiàn)實觸控面的平直網(wǎng)格，將會在處理后的圖像中呈現(xiàn)平直。
[0084] 步驟2. 2 :動態(tài)背景及背景去除
[0085] 如圖5所示，為了后續(xù)更好地識別，需要把圖像減去一個背景圖像，以獲得觸控物 體的圖像。
[0086]-用圖像與現(xiàn)存的動態(tài)背景（動態(tài)背景初始為第一幅拍攝到畫面，之后在運行 期間不斷變化，其變化方式在后面描述，這里強調(diào)的是將圖像與當前的動態(tài)背景進行比對） 進行比對；
[0087]-過濾掉前景變化：比較圖像與動態(tài)背景，大范圍、小幅度、緩慢的變化為實際 背景變化（如環(huán)境光線變化、溫度變化引起的紅外光源變化等），應(yīng)計入動態(tài)背景；而小范 圍、大幅度、突然的變化為前景變化（如用戶的手、茶杯等），不應(yīng)計入動態(tài)背景，這一步驟， 過濾掉小范圍的大幅度的突然變化。變化的范圍大小、幅度的大小和變化的突然或緩慢的 界定根據(jù)實際情況界定即可。
[0088] -將背景變化記入保存的動態(tài)背景中：這一步驟，將背景變化，即畫面大范圍、 小幅度、緩慢的變化，計入動態(tài)背景
[0089] 記入的方法為：
[0090] 動態(tài)背景（X，y)=動態(tài)背景（X，y) * (1-更新率）+ (背景變化（X，y) +動態(tài)背景（X， y)) *更新率；
[0091] 0 < 更新率< =1
[0092] 一一將圖像減去動態(tài)背景（即2幅圖像的每個點的灰度值做減法），將結(jié)果傳給 下面的接觸面識別模塊。
[0093] 步驟2. 3 :接觸面識別
[0094] 首先在亮度空間進行分析：
[0095] 把圖像每個點的亮度作為這個點的高度 [0096]-這樣可以得到一個有平原和山峰的地形圖
[0097] -一個輕輕接觸的觸點像一個山峰，如圖6-1所示，而一個重的觸點像一個高 地，如圖6-2所示
[0098] 然后在亮度差空間進行分析：
[0099]把圖像中每點的亮度減去周圍點的均值（例如周圍到該點距離小于等于3的 所有點即為該點的周圍點。）
[0100] 周圍點的范圍與系統(tǒng)設(shè)計（比如攝像頭分辨率）相關(guān)性較大，周圍點的半徑可以 在1到20之間；
[0101] 均值可能是加權(quán)平均，例如：
[0102] 均值（Ρ)= Σ f(|p-p，|)*v(p，）
[0103] 對于任意點P,均值（P)為其周圍點均值。
[0104] p'是p周圍的一個點
[0105] V(p'）為P'點的亮度值
[0106] f()是一個加權(quán)系數(shù)函數(shù)，它根據(jù)p'到p的距離（即|p-p' |)給出權(quán)重；
[0107] ---在生成的圖形中，有快速變化的區(qū)域（清晰的區(qū)域）會比變化緩慢（模糊的區(qū) 域），從而區(qū)分開貼近屏幕和離開屏幕的物體，如一只毛筆貼合屏幕的部分與其它未接觸屏 幕的部分。
[0108] 具體來說，對于圖中每一個點按上面步驟做處理后，生成一副新的圖。在這張圖上 做的分析稱為在亮度差空間上的分析。在原圖中，亮度變化突然的區(qū)域，（如上面描述的地 形圖中，陡峭的山峰），在新圖中很高；在原圖中，亮度變化緩慢的區(qū)域（如在地形圖中，平 緩的坡），在新的圖中很暗。例如，一根45度角點擊屏幕的手指，在亮度空間中進行分析， 得出的接觸面容易（錯誤地）向手指指根部分延長，而在亮度差空間中分析，則容易（錯誤 地）向指尖部分收縮，兩者相結(jié)合，可以更準確地得到接觸面的面積和形狀。
[0109] 本步驟結(jié)合這兩個分析的結(jié)果，給出接觸面的形狀和面積，具體來說，綜合評判可 以采用多種方法，舉例如下：
[0110] 方法1 :通過兩種方法獨立獲得接觸面形狀的外輪廓，兩個外輪廓做平均得到最 終形狀；
[0111] 方法2 :用兩種方法為每個點打分，將每個點的兩個得分相加，如最終得分大于特 定分數(shù)線，則該點被視為處于接觸面，將所得接觸面做邊緣平滑規(guī)整處理，得到最終接觸面 形狀。
[0112] 步驟3 :觸控信息傳遞
[0113] -將接觸面積信息（步驟2得到的形狀和面積）作為力度信息，傳遞給如 WindowsS等操作系統(tǒng)，使得可以用到力度信息的上層軟件可以通過操作系統(tǒng)的觸控消息得 到該信息
[0114] -觸控形狀的信息需通過擴展接口，傳遞給有高級書法和繪畫要求的專門軟件。
[0115] 現(xiàn)有高級繪畫書寫軟件可以通過標準接口接收力度信息，而力度信息目前來自壓 力感知筆。本發(fā)明的系統(tǒng)是目前唯一可以識別用戶手指、毛筆、油畫筆等的觸控，并將準確 的位置和力度信息提供給這些軟件的系統(tǒng)。除了提供力度信息外，本系統(tǒng)還額外提供觸點 形狀信息。
[0116] 上述技術(shù)方案只是本發(fā)明的一種實施方式，對于本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員而言，在本 發(fā)明公開了應(yīng)用方法和原理的基礎(chǔ)上，很容易做出各種類型的改進或變形，而不僅限于本 發(fā)明上述【具體實施方式】所描述的方法，因此前面描述的方式只是優(yōu)選的，而并不具有限制 性的意義。
【權(quán)利要求】
1. 一種實現(xiàn)力度識別的觸控設(shè)備，其特征在于：所述實現(xiàn)力度識別的觸控設(shè)備包括前 面板和設(shè)置在其后方的后面板，所述前面板從上至下依次包括保護屏、IXD前面板和擴散 片，所述擴散片平貼在LCD前面板的下表面，LCD前面板平貼在保護屏的下表面，三者形成 大于或等于70 %的霧度； 所述后面板包括背光光源、紅外光源和攝像頭陣列，所述背光光源均勻排布，用以提供 顯示畫面所需光線；所述紅外光源均勻排布，用以照明觸控物體，以供攝像頭捕捉；所述攝 像頭陣列包括一組均勻排布的攝像頭，用以捕捉觸控物體的畫面； 所述保護屏上任一位置均處于至少1個攝像頭的視野之內(nèi)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)力度識別的觸控設(shè)備，其特征在于：所述保護屏、LCD前 面板和擴散片中的任意相鄰兩層粘接到一起，或者三層依次粘接到一起，粘接采用的是折 射率為1.3-1.55的透明的膠。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)力度識別的觸控設(shè)備，其特征在于：所述后面板包括散 光板，其設(shè)置在背光光源、紅外光源和攝像頭陣列的上方，在所述散光板上對應(yīng)各個攝像頭 的位置均開有孔。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)力度識別的觸控設(shè)備，其特征在于：所述實現(xiàn)力度識別 的觸控設(shè)備包括反光板，其設(shè)置在前面板和后面板之間形成的空間的各個側(cè)面，用以反射 來自背光光源和紅外光源的光線。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)力度識別的觸控設(shè)備，其特征在于：所述保護屏選用防 眩光鋼化玻璃。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5之一所述的實現(xiàn)力度識別的觸控設(shè)備，其特征在于：所述實現(xiàn)力 度識別的觸控設(shè)備包括顯示驅(qū)動系統(tǒng)、圖像識別系統(tǒng)和電源系統(tǒng)： 所述顯示驅(qū)動系統(tǒng)用以接收來自計算機的顯示信號，驅(qū)動所述LCD前面板在背光光源 的配合下，顯示用戶界面； 所述圖像識別系統(tǒng)用以接收攝像頭所捕捉的畫面，經(jīng)過分析，進行接觸識別，力度識 另IJ，接觸面形狀大小識別，最終將一個或多個用戶的操作，轉(zhuǎn)換為多個接觸物體的信息，包 括其位置、力度、接觸面形狀，提供給計算機； 所述電源系統(tǒng)用以給該實現(xiàn)力度識別的觸控設(shè)備供電。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6之一所述的實現(xiàn)力度識別的觸控設(shè)備的實現(xiàn)力度識別的方法，其 特征在于：所述方法包括： 步驟1 :拍照 在同步信號的觸發(fā)下，所有攝像頭同時進行拍照； 步驟2. 1 :畸變矯正 根據(jù)預(yù)先獲取的矯正數(shù)據(jù)，對各個攝像頭拍攝到的圖像進行畸變矯正得到處理后的圖 像； 步驟2. 2 :動態(tài)背景及背景去除 將處理后的圖像減去動態(tài)背景，獲得觸控物體的圖像； 步驟2. 3 :接觸面識別 對步驟2. 2生成的圖像進行亮度空間分析得到接觸面的形狀和面積； 對步驟2. 2生成的圖像進行亮度差空間分析得到接觸面的形狀和面積； 綜合亮度空間分析和亮度差空間分析得到的兩個接觸面的形狀和面積，得到與實際接 觸面誤差更小的接觸面及其形狀和面積； 步驟3 :觸控信息傳遞 將步驟2. 3得到的接觸面的形狀和面積作為力度信息，傳遞給計算機。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于：所述方法包括：所述步驟1中，各個攝像 頭的拍照行為的時間差應(yīng)小于或等于1毫秒； 各個攝像頭每秒鐘進行至少30次拍攝。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于：所述步驟2. 2是這樣實現(xiàn)的： 將步驟2. 1得到的處理后的圖像與當前的動態(tài)背景進行比較，將大范圍、小幅度、緩慢 的變化定義為實際背景變化，將小范圍、大幅度、突然的變化定義為前景變化； 將所述實際背景變化記入到保存的動態(tài)背景中得到新的動態(tài)背景，將該新的動態(tài)背景 作為當前的動態(tài)背景； 將圖像減去當前的動態(tài)背景得到處理結(jié)果； 所述將圖像減去動態(tài)背景得到處理結(jié)果是這樣實現(xiàn)的：將兩幅圖像中的每個點的灰度 值做減法得到處理結(jié)果。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于：所述對步驟2. 2生成的圖像進行亮度空 間分析得到接觸面的形狀和面積是這樣實現(xiàn)的：將步驟2. 2生成的圖像中每個點的亮度值 作為該點的高度值，得到一個在亮度空間中的地形圖；對該地形圖進行分析，即將每點的絕 對高度值及其與最近山峰峰值的相對差與設(shè)定參數(shù)進行比對，得到接觸面的形狀和面積； 所述對步驟2. 2生成的圖像進行亮度差空間分析得到接觸面的形狀和面積是這樣實 現(xiàn)的：將步驟2. 2生成的圖像中每個點的亮度值與該點周圍點的亮度均值的差作為該點的 高度值，得到一個在亮度差空間中的地形圖，對該地形圖進行分析，即將每點的絕對高度值 及其與最近山峰峰值的相對差與設(shè)定參數(shù)進行比對，得到接觸面的形狀和面積，得到接觸 面的形狀和面積。
【文檔編號】G06F3/041GK104102380SQ201410141290
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年4月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月9日
【發(fā)明者】李 昊 申請人:北京紫霄科技有限公司