一種紅外觸摸屏多點(diǎn)識(shí)別方法、裝置及紅外觸摸屏的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及觸摸屏領(lǐng)域，尤其涉及一種紅外觸摸屏多點(diǎn)識(shí)別方法、裝置及紅外觸摸屏。
【背景技術(shù)】
[0002]作為計(jì)算機(jī)觸摸屏的一個(gè)分支，紅外觸摸屏以其生產(chǎn)成本低、安裝方便、高抗爆性、免維修等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域。紅外觸摸屏(Infrared Touch ScreenTechnology)由裝在觸摸屏外框上的紅外線發(fā)射與接收感測(cè)元件構(gòu)成，在屏幕表面上，形成紅外線探測(cè)網(wǎng)，任何觸摸物體可改變觸點(diǎn)上的紅外線而實(shí)現(xiàn)觸摸屏操作。
[0003]隨著科技的發(fā)展，紅外觸摸屏上單個(gè)觸摸點(diǎn)的識(shí)別技術(shù)已不能滿足人們的需要，因此，多點(diǎn)識(shí)別技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。目前，紅外觸摸屏多點(diǎn)識(shí)別方法普遍采用圖像處理法，主要步驟如下:
[0004]1)根據(jù)紅外觸摸屏的紅外發(fā)射管和紅外接收管之間的所有光線信息，繪制光網(wǎng)圖；其中，光網(wǎng)圖可以是二值圖或灰度圖兩種形式，例如光網(wǎng)圖的背景可以為黑色，觸摸區(qū)域?yàn)榘咨?br>[0005]2)去噪處理:將光網(wǎng)圖中光線不能完全覆蓋的網(wǎng)格斑點(diǎn)去除；
[0006]3)根據(jù)光網(wǎng)圖，搜素得到圖像中的連通區(qū)域，也就是候選觸摸點(diǎn)區(qū)域；
[0007]4)按照特定的規(guī)則去除候選觸摸點(diǎn)區(qū)域的鬼點(diǎn)，得到真實(shí)觸摸點(diǎn)；其中，鬼點(diǎn)的形成原因?yàn)?當(dāng)紅外觸摸屏上存在觸摸物時(shí)，除了觸摸區(qū)域，被遮擋的光線穿過(guò)的其他區(qū)域也會(huì)出現(xiàn)“孔洞”，因此，在構(gòu)成真實(shí)觸摸點(diǎn)的同時(shí)也可能構(gòu)成其他區(qū)域的“孔洞”，從而形成了鬼點(diǎn)，如圖1所示，當(dāng)存在兩個(gè)及兩個(gè)以上的觸摸點(diǎn)時(shí)，每一個(gè)真實(shí)觸摸點(diǎn)的橫坐標(biāo)都會(huì)與其他所有真實(shí)觸摸點(diǎn)的縱坐標(biāo)構(gòu)成一個(gè)鬼點(diǎn)。
[0008]可見(jiàn)，圖像處理法依賴于光線構(gòu)造的光網(wǎng)圖來(lái)實(shí)現(xiàn)真實(shí)觸摸點(diǎn)的識(shí)別。在紅外觸摸屏上沒(méi)有觸摸點(diǎn)的情況下，所構(gòu)造的光網(wǎng)圖是一幅黑色(假設(shè)背景為黑色)的圖像；當(dāng)存在觸摸點(diǎn)時(shí)，光線被遮擋的區(qū)域會(huì)出現(xiàn)白色的“孔洞”，這些“孔洞”就是候選觸摸點(diǎn)。
[0009]—般情況下，適用于圖像處理法的紅外觸摸屏在燈管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，會(huì)采用一發(fā)多收或者多發(fā)一收的形式來(lái)構(gòu)造足夠密集的光網(wǎng)，以便于查找出“孔洞”。發(fā)明人在實(shí)施本發(fā)明的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的圖像處理法存在以下問(wèn)題:當(dāng)應(yīng)用在尺寸較大，且對(duì)書(shū)寫(xiě)的精細(xì)度要求較高的紅外觸摸屏上時(shí)，光網(wǎng)的密度要求也就越高，所構(gòu)造的光網(wǎng)圖的分辨率也就越高，傳統(tǒng)的圖像處理法難以滿足需求，尤其是在多點(diǎn)情況下，數(shù)據(jù)處理量很大，計(jì)算時(shí)間很長(zhǎng)，嚴(yán)重影響了觸摸屏的反應(yīng)速度，且無(wú)法保證輸出坐標(biāo)點(diǎn)的精確度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種紅外觸摸屏多點(diǎn)識(shí)別方法、裝置及紅外觸摸屏，能夠?qū)崿F(xiàn)高效率、高精度、高分辨率地識(shí)別真實(shí)觸摸點(diǎn)，尤其適用于大尺寸紅外觸摸屏，滿足了使用要求。
[0011]本發(fā)明實(shí)施例提供一種紅外觸摸屏多點(diǎn)識(shí)別方法，包括如下步驟:
[0012]獲取紅外發(fā)射管和紅外接收管之間被遮擋的光線信息，在背景光網(wǎng)圖的基礎(chǔ)上生成第一光網(wǎng)圖；其中，所述背景光網(wǎng)圖為觸控前基于所述紅外觸摸屏的紅外發(fā)射管和紅外接收管之間的所有光線信息而生成的灰度圖；所述灰度圖的每一個(gè)像素點(diǎn)的灰度值為經(jīng)過(guò)該像素點(diǎn)的光線的數(shù)量；
[0013]按一預(yù)設(shè)的縮小倍數(shù)對(duì)所述第一光網(wǎng)圖進(jìn)行縮小操作，得到第二光網(wǎng)圖；對(duì)所述第二光網(wǎng)圖中灰度值為零的像素點(diǎn)集進(jìn)行連通域檢測(cè)，將檢測(cè)到的每一連通域作為一個(gè)候選觸摸點(diǎn)；
[0014]根據(jù)每一所述候選觸摸點(diǎn)遮擋的光線信息，識(shí)別真實(shí)觸摸點(diǎn)。
[0015]作為上述方案的改進(jìn)，在所述根據(jù)每一所述候選觸摸點(diǎn)遮擋的光線信息，識(shí)別真實(shí)觸摸點(diǎn)之后，還包括:
[0016]計(jì)算每一所述真實(shí)觸摸點(diǎn)的幾何質(zhì)心坐標(biāo)，將每一所述幾何質(zhì)心坐標(biāo)乘以所述預(yù)設(shè)的縮小倍數(shù)后得到一個(gè)基準(zhǔn)坐標(biāo)；
[0017]在所述第一光網(wǎng)圖上，以每一所述基準(zhǔn)坐標(biāo)最接近的像素點(diǎn)作為一個(gè)種子點(diǎn)檢測(cè)連通域，將檢測(cè)到的每一連通域作為一個(gè)修正后的真實(shí)觸摸點(diǎn)。
[0018]作為上述方案的改進(jìn)，在對(duì)所述第二光網(wǎng)圖中灰度值為零的像素點(diǎn)集進(jìn)行連通域檢測(cè)，將檢測(cè)到的每一連通域作為一個(gè)候選觸摸點(diǎn)之前，還包括:
[0019]對(duì)所述第二光網(wǎng)圖進(jìn)行濾波處理，以去除噪點(diǎn)。
[0020]作為上述方案的改進(jìn)，所述第二光網(wǎng)圖的圖像寬度為所述第一光網(wǎng)圖的圖像寬度除以所述預(yù)設(shè)的縮小倍數(shù)后得到的第一數(shù)值的整數(shù)部分，所述第二光網(wǎng)圖的圖像高度為所述第一光網(wǎng)圖的圖像高度除以所述預(yù)設(shè)的縮小倍數(shù)后得到的第二數(shù)值的整數(shù)部分。
[0021]作為上述方案的改進(jìn)，所述獲取紅外發(fā)射管和紅外接收管之間被遮擋的光線信息，在背景光網(wǎng)圖的基礎(chǔ)上生成第一光網(wǎng)圖，具體包括:
[0022]獲取觸控后的紅外觸摸屏的紅外發(fā)射管和紅外接收管之間的被遮擋的光線信息;
[0023]在所述背景光網(wǎng)圖的基礎(chǔ)上，將每一條被遮擋的光線所經(jīng)過(guò)的像素點(diǎn)的灰度值均減1，得到所述第一光網(wǎng)圖。
[0024]作為上述方案的改進(jìn)，所述對(duì)所述第二光網(wǎng)圖中灰度值為零的像素點(diǎn)集進(jìn)行連通域檢測(cè)，將檢測(cè)到的每一連通域作為一個(gè)候選觸摸點(diǎn)，具體為:
[0025]對(duì)所述第二光網(wǎng)圖中灰度值為零的像素點(diǎn)集進(jìn)行連通域檢測(cè)，將包含像素點(diǎn)的數(shù)量大于一預(yù)設(shè)的閾值的每一連通域作為一個(gè)候選觸摸點(diǎn)。
[0026]本發(fā)明實(shí)施例還提供一種紅外觸摸屏多點(diǎn)識(shí)別裝置，包括:
[0027]第一光網(wǎng)圖生成單元，用于獲取紅外發(fā)射管和紅外接收管之間被遮擋的光線信息，在背景光網(wǎng)圖的基礎(chǔ)上生成第一光網(wǎng)圖；其中，所述背景光網(wǎng)圖為觸控前基于所述紅外觸摸屏的紅外發(fā)射管和紅外接收管之間的所有光線信息而生成的灰度圖；所述灰度圖的每一個(gè)像素點(diǎn)的灰度值為經(jīng)過(guò)該像素點(diǎn)的光線的數(shù)量；
[0028]第二光網(wǎng)圖生成單元，用于按一預(yù)設(shè)的縮小倍數(shù)對(duì)所述第一光網(wǎng)圖進(jìn)行縮小操作，得到第二光網(wǎng)圖；候選觸摸點(diǎn)獲取單元，用于對(duì)所述第二光網(wǎng)圖中灰度值為零的像素點(diǎn)集進(jìn)行連通域檢測(cè)，將檢測(cè)到的每一連通域作為一個(gè)候選觸摸點(diǎn)；
[0029]真實(shí)觸摸點(diǎn)識(shí)別單元，用于根據(jù)每一所述候選觸摸點(diǎn)遮擋的光線信息，識(shí)別真實(shí)觸摸點(diǎn)。
[0030]作為上述方案的改進(jìn)，所述紅外觸摸屏多點(diǎn)識(shí)別裝置還包括:
[0031]基準(zhǔn)坐標(biāo)計(jì)算單元，用于計(jì)算每一所述真實(shí)觸摸點(diǎn)的幾何質(zhì)心坐標(biāo)，將每一所述幾何質(zhì)心坐標(biāo)乘以所述預(yù)設(shè)的縮放倍數(shù)后得到一個(gè)基準(zhǔn)坐標(biāo)；
[0032]真實(shí)觸摸點(diǎn)修正單元，用于在所述第一光網(wǎng)圖上，以每一所述基準(zhǔn)坐標(biāo)最接近的像素點(diǎn)作為一個(gè)種子點(diǎn)檢測(cè)連通域，將檢測(cè)到的每一連通域作為一個(gè)修正后的真實(shí)觸摸點(diǎn)。
[0033]作為上述方案的改進(jìn)，所述紅外觸摸屏多點(diǎn)識(shí)別裝置還包括:
[0034]圖像處理單元，用于在所述第二光網(wǎng)圖獲得之后，對(duì)所述第二光網(wǎng)圖進(jìn)行濾波處理，以去除噪點(diǎn)。
[0035]本發(fā)明實(shí)施例還提供一種紅外觸摸屏，包括觸摸屏以及上述的紅外觸摸屏多點(diǎn)識(shí)別裝置。
[0036]本發(fā)明實(shí)施例提供的紅外觸摸屏多點(diǎn)識(shí)別方法、裝置及紅外觸摸屏，具有如下有益效果:基于所述紅外觸摸屏的被遮擋的光線信息，在背景光網(wǎng)圖的基礎(chǔ)上生成第一光網(wǎng)圖；然后，對(duì)所述第一光網(wǎng)圖進(jìn)行縮小操作后得到第二光網(wǎng)圖；最后，根據(jù)縮小操作后的所述第二光網(wǎng)圖獲取候選觸摸點(diǎn)，識(shí)別真實(shí)觸摸點(diǎn)。也就是說(shuō)，通過(guò)檢測(cè)連通域來(lái)獲取所述候選觸摸點(diǎn)；以及根據(jù)計(jì)算得到的每一所述候選觸摸點(diǎn)所遮擋的光線信息，識(shí)別真實(shí)觸摸點(diǎn)這兩大關(guān)鍵步驟，都在比所述第一光網(wǎng)圖縮小至少一倍的所述第二光網(wǎng)圖中實(shí)現(xiàn)，從而大大降低計(jì)算復(fù)雜度；以及將識(shí)別的每一所述真實(shí)觸摸點(diǎn)的輸出坐標(biāo)在所述第一光網(wǎng)圖上進(jìn)一步精確定位。采用本發(fā)明實(shí)施例，能夠?qū)崿F(xiàn)高效率、高精度、高分辨率地識(shí)別真實(shí)觸摸點(diǎn)，尤其適用于大尺寸紅外觸摸屏。
【附圖說(shuō)明】
[0037]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施方式中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0038]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的鬼點(diǎn)形成原因的原理圖。
[0039]圖2是本發(fā)明提供的紅外觸摸屏多點(diǎn)識(shí)別方法的一個(gè)實(shí)施例的流程示意圖。
[0040]圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的背景光網(wǎng)圖。
[0041]圖4是本發(fā)明提供的紅外觸摸屏多點(diǎn)識(shí)別方法的又一個(gè)實(shí)施例的流程示意圖。
[0042]圖5是本發(fā)明提供的紅外觸摸屏多點(diǎn)識(shí)別裝置的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)