一种基于红外多点触摸计算坐标的新算法
【专利摘要】本发明公开了一种基于红外多点触摸快速计算坐标的新算法，首先将扫描得到的信号解码，按方向存放，对每个方向进行连通域检测，选取两个不同方向的连通域可计算得到一系列区域边界值，将其作为原始区域，再将其他的所有的不同方向的连通域计算得到的区域边界值与原始区域进行比较，若满足一定的关系，则将原始区域的标志位加1，坐标值累加，最后，根据标志位的大小判定该点区域是否为真实区域，若为真，则由该区域的坐标累加值求得该区域的质心坐标，即为触摸点的质心坐标。本发明有效的解决了多点触摸中坐标“鬼点”的剔除问题，并且计算精度较高。
【专利说明】一种基于红外多点触摸计算坐标的新算法
【技术领域】
[0001]本发明涉及红外触摸屏领域，具体为一种基于红外多点触摸计算坐标的新算法。【背景技术】
[0002]随着科技的发展，触摸屏也从传统的单点触摸向多点触摸发展，目前出现的多点触摸屏大多数为电容式触摸屏和基于计算机视觉的，这类触摸屏存在成本较高、抗干扰性较弱、寿命较高等缺点。红外触摸屏不但克服了上述缺点具有安装方便、使用寿命长、透光性高等优点，尤其是在大尺寸的应用上，更具有优势。现有的大尺寸红外触摸屏大多数是基于红外对管的，根据光路的阻断判断触摸点的位置。但是在大尺寸的应用上，使用的红外对管数量较多，每一个发射管能发射η种方向的光线，这也使得计算量过大，导致了内存分配不足，因此需要快速的计算出坐标，减少计算量，提高精度，节省内存，确定出触摸点的位置。
【发明内容】
[0003]本发明目的是提供一种红外多点触摸快速计算坐标的新算法，以解决现有技术大尺寸红外触摸屏存在的内存不够的问题。
[0004]为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为:
一种基于红外多点触摸计算坐标的新算法，其特征在于:在多点触摸中，若采用多线扫描的方式对触摸点进行扫描，扫描一周后，将得到大量的编码信号，在触摸面板工作时，若有多个触摸点出现时，分为如下几个步骤执行:
a)首先将采用多线扫描方式扫描得到的编码信号解码，按方向存放，对每个方向进行连通域检测，其中连通域是指由触摸点存在而使信号发生变化的一个区域；
b)任取两个不同方向，对这两个方向的所有交叉连通域进行坐标计算，得到一系列区域边界值，将此时得到的所有区域作为原始区域；
c)选取两个不同的方向，计算该方向上所有交叉的区域，将其作为待比较区域，将待比较区域逐一与原始区域进行比较；若待比较区域与原始区域满足一定关系，则将原始区域的标志位加1，区域的边界值或质心值进行累加；
d)重复步骤C，将所有方向光线全部计算并比较，对相应原始区域标志位及区域坐标值进行累加；
e)由区域的标志位大小，判别该区域是否为真实坐标点存在的区域，再由累加的坐标值求出该区域的质心坐标即为触摸点的坐标。
[0005]所述的一种基于红外多点触摸计算坐标的新算法，其特征在于:所述的选取两个方向计算原始区域指的是:在计算原始比较区域时，两个不同方向是任取的，但是若选取连通域最多的、角度相差较大的两个方向计算，则后面比较中不会出现区域分裂，在一定程度上能够提高算法的效率，但是精度上会有一定的衰减。
[0006]所述的一种基于红外多点触摸计算坐标的新算法，其特征在于:所述的待比较区域与原始区域满足一定的关系指的是:若待比较区域与原始区域重合，则将原始区域的标志位加I;若待比较区域比原始区域小，则将原始区域进行区域分裂，区域标志位采用继承的方式即新出现的小的区域标志位与原始的大的区域相同，将这些小的区域作为原始比较区域参与下次比较运算；若待比较区域比原始区域大，则将待比较区域分裂，分裂后再逐个与原始区域进行比较。
[0007]所述的一种基于红外多点触摸计算坐标的新算法，其特征在于:所述的由标志位大小判定该区域是否为真指的是:若一个红外发射管工作时，有η个红外接收灯同时工作，即产生了 η种方向的光线，当将所有的两个相交方向计算得到的区域边界和原始区域比较时，则标志位的选取需根据计算次数决定；若根据实际情况适当减小标志位的比较值，则在计算过程中，若某个原始区域的标志位达到了该设定值，那么直接认为该区域为真，下次比较中可不进行比较，这样可在一定程度上缩短算法的时间，提高了效率，但在精度上会有一定程度的衰减。
[0008]本发明的优点是:
本发明有效的解决了多点触摸中坐标“鬼点”的剔除问题，并且计算精度较高。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是本发明红外触摸屏的连通域选择示意图。
[0010]其中:(a)为任意选取连通域示意图，(b)为选取连通域最多的示意图。
[0011]图2是本发明红外触摸屏的待比较区域与原始区域的关系示意图。
[0012]其中:(a)为待比较区域与原始区域重合的示意图，(b)为待比较区域比原始区域图小的示意图，2 (C)为待比较区域比原始区域大的示意图。
[0013]图3是本发明红外触摸屏的整体流程示意图。
【具体实施方式】
[0014]一种基于红外多点触摸计算坐标的新算法，在多点触摸中，若采用多线扫描的方式对触摸点进行扫描，扫描一周后，将得到大量的编码信号，在触摸面板工作时，若有多个触摸点出现时，首先将采用多线扫描方式扫描得到的编码信号解码，按方向存放，对每个方向进行连通域检测，连通域的选择是任意的，如图1 (a)所示，下层触摸面板有两个连通域，右侧触摸面板有一个连通域，中间的交叉区域为原始区域，在任意选取不同方向，计算该方向的所有交叉区域，作为待比较区域，将待比较区域与原始区域进行比较。若待比较区域与原始区域重合，如图2 (a)所示，则将原始区域的标志位加1，区域的边界值或质心值进行累加，再选取不用方向的光线，重复上述操作，直到所有方向光线全部计算比较，对相应原始区域标志位及区域坐标值进行累加，由原始区域的标志位大小，判别该区域是否为真实坐标点存在的区域，再由累加的坐标值求出该区域的质心坐标即为触摸点的坐标；若待比较区域比原始区域小，则需要将原始区域分裂，如图2 (b)所示，原始区域和待比较区域b，5代表的是区域标志位，原始区域分裂成a、C、d三个子区域，区域标志位采用继承的方式，
a、C、d三个子区域的区域标志位也均为5，待比较区域与三个子原始区域进行比较，若待比较区域与原始区域分裂成的三个子原始区域中的任何一个重合，则将相对应的子原始区域标志位加1，区域的边界值或质心值进行累加，再选取不用方向的光线，重复上述操作，直到所有方向光线全部计算比较，对相应原始区域标志位及区域坐标值进行累加，由原始区域的标志位大小，判别该区域是否为真实坐标点存在的区域，再由累加的坐标值求出该区域的质心坐标即为触摸点的坐标；若待比较区域比原始区域大，则需要将待比较区域分裂，如图2 (c)所示，原始区域b和待比较区域，待比较区域分裂成三个子区域a、C、d，分裂后的三个子区域与原始区域进行比较，若原始区域和三个待比较区域中的任何一个重合，在将原始区域标志位加1，区域的边界值或质心值进行累加，在选取不同的光线，重复上述操作，直到所有方向光线全部计算比较，对相应原始区域标志位及区域坐标值进行累加，由原始区域的标志位大小，判别该区域是否为真实坐标点存在的区域，再由累加的坐标值求出该区域的质心坐标即为触摸点的坐标。
[0015]在计算原始比较区域时，两个不同方向是可以任意选取的，但是若选取连通域最多的、角度相差较大的两个方向计算，则后面比较过程中不会出现区域分裂的情况，如图1(b)所示，1、2、3、4为原始区域，再选取两个不同的方向，计算该方向上所有交叉的区域，将其作为待比较区域，图中的5、6区域，将待比较区域逐一与原始区域比较，若待比较区域与原始区域重合，则将原始区域标志位加1，区域边界值进行累加，重复上述操作，直到将所有方向光线全部计算比较，对原始区域相应标志位及区域坐标值进行累加，由原始区域的标志位大小，判别该区域是否为真实坐标点存在的区域，再由累加的坐标值求出该区域的质心坐标即为触摸点的坐标。
[0016]若一个红外发射管工作时，假设有7个红外接收灯同时工作，即产生了 7种方向的光线，当将所有的两个相交方向计算得到的区域边界和原始区域比较时，则标志位的选取需根据计算次数决定；若根据实际情况适当减小标志位的比较值，则在计算过程中，当原始区域的标志位达到了设定值25，那么直接认为该区域为真，下次比较中可不进行比较，这样可在一定程度上缩短算法的时间，提高了效率，但在精度上会有一定程度的衰减。
[0017]如图3所示，在多点触摸中，若采用多线扫描的方式对触摸点进行扫描，扫描一周后，将得到大量的编码信号:(1)首先将采用多线扫描方式扫描得到的编码信号解码，按方向存放，对每个方向进行连通域检测；(2)任取两个不同方向，对这两个方向的所有交叉连通域进行坐标计算，得到一系列区域边界值，将此时得到的所有区域作为原始区域；(3)选取两个不同的方向，计算该方向上所有交叉的区域，将其作为待比较区域，将待比较区域逐一与原始区域比较。若待比较区域与原始区域重合，则将原始区域的标志位加1，区域的边界值进行累加；若原始区域大于待比较区域，则将原始区域进行区域分裂，区域标志位采用继承的方式即新分裂出的小的区域标志位与原始的大的区域标志位相同，将这些小的区域作为原始比较区域参与下次比较运算，若有重合则将相应的区域标志位加1，区域的边界值进行累加；若原始区域小于待比较区域，则将待比较区域进行区域分裂，将分裂后的区域和原始区域比较，若有重合，则将原始区域标志位加1，区域的边界值进行累加；(4)重复上述操作，直到将所有方向光线全部计算比较，对相应原始区域标志位及区域坐标值进行累加；
(5)由原始区域的标志位大小，判别该区域是否为真实坐标点存在的区域，再有累加的坐标值求出该区域的质心坐标即为触摸点的坐标。在计算原始区域时，两个不同方向是可以任意选取的，当选取连通域最多的、角度相差较大的两个方向计算时，则后面比较中不会出现区域分裂的情况，只需要将原始区域与待比较区域比较，若相同，则将原始区域标志位加1，区域的边界值进行累加，重复操作，直到所有方向的光线全部计算比较，对相应原始区域标#? W E , M M iJ P W ? it dj E W M X'? g P ? M if * W ? o
【权利要求】
1.一种基于红外多点触摸计算坐标的新算法，其特征在于:在多点触摸中，若采用多线扫描的方式对触摸点进行扫描，扫描一周后，将得到大量的编码信号，在触摸面板工作时，若有多个触摸点出现时，分为如下几个步骤执行: a)首先将采用多线扫描方式扫描得到的编码信号解码，按方向存放，对每个方向进行连通域检测，其中连通域是指由触摸点存在而使信号发生变化的一个区域； b)任取两个不同方向，对这两个方向的所有交叉连通域进行坐标计算，得到一系列区域边界值，将此时得到的所有区域作为原始区域； c)选取两个不同的方向，计算该方向上所有交叉的区域，将其作为待比较区域，将待比较区域逐一与原始区域进行比较；若待比较区域与原始区域满足一定关系，则将原始区域的标志位加I，区域的边界值或质心值进行累加； d)重复步骤C，将所有方向光线全部计算并比较，对相应原始区域标志位及区域坐标值进行累加； e)由区域的标志位大小，判别该区域是否为真实坐标点存在的区域，再由累加的坐标值求出该区域的质心坐标即为触摸点的坐标。
2.根据权利要求1所述的一种基于红外多点触摸计算坐标的新算法，其特征在于:所述的选取两个方向计算原始区域指的是:在计算原始比较区域时，两个不同方向是任取的，但是若选取连通域最多的、角度相差较大的两个方向计算，则后面比较中不会出现区域分裂，在一定程度上能够提高算法的效率，但是精度上会有一定的衰减。
3.根据权利要求1所述的一种基于红外多点触摸计算坐标的新算法，其特征在于:所述的待比较区域与原始区域满足一定的关系指的是:若待比较区域与原始区域重合，则将原始区域的标志位加I ;若待比较区域比原始区域小，则将原始区域进行区域分裂，区域标志位采用继承的方式即新出现的小的区域标志位与原始的大的区域相同，将这些小的区域作为原始比较区域参与下次比较运算；若待比较区域比原始区域大，则将待比较区域分裂，分裂后再逐个与原始区域进行比较。
4.根据权利要求1所述的一种基于红外多点触摸计算坐标的新算法，其特征在于:所述的由标志位大小判定该区域是否为真指的是:若一个红外发射管工作时，有η个红外接收灯同时工作，即产生了 η种方向的光线，当将所有的两个相交方向计算得到的区域边界和原始区域比较时，则标志位的选取需根据计算次数决定；若根据实际情况适当减小标志位的比较值，则在计算过程中，若某个原始区域的标志位达到了该设定值，那么直接认为该区域为真，下次比较中可不进行比较。
【文档编号】G06F3/042GK103472958SQ201310379761
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年8月27日 优先权日:2013年8月27日
【发明者】胡跃辉, 李小哲, 吕国强, 刘志民, 于芳芳 申请人:合肥工业大学