一种触摸屏的校准方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明提出了一种触摸屏的校准方法，包括：将触摸屏的工作状态从正常触摸转换至校准模式；根据所述触摸屏的触摸精度变化对所述触点采用以下方式之一进行校准：普通校准或者深度校准；在完成普通校准或深度校准后，将所述触摸屏的工作状态从校准模式转换到正常触摸。本发明还提出一种触摸屏的校准系统。本发明可以有效修正触摸屏运输损伤和使用环境差异带来的精度恶化，适应能力强，并且可以有效去除人工操作误差，获得更高的精度。
【专利说明】一种触摸屏的校准方法及系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及触控【技术领域】，特别涉及一种触摸屏的校准方法及系统。
【背景技术】
[0002]由于触摸屏和显示屏并不是完全固定重合的，因此从触摸屏的物理坐标到显示屏的像素坐标的转换关系并不是固定的，需要获取之间的转换关系，才能让触摸点和显示点准确重合，这个过程就是触摸屏的校准过程。同时，物理坐标来源于光学传感器的信息，因此需要有精确的光学传感器转换参数，才能保证触摸屏物理坐标的准确。
[0003]现有的触摸屏校准方法存在以下缺陷:
[0004](I)校准方法使用触摸和抬起作为标记采点，人工采集触点时难以瞬间就触摸到最佳位置，需要移动。普通的采点不考虑这个问题，导致精度下降。
[0005](2)现有的校准方法没有快速易用的光学传感器转换参数，无法在光学传感器位置变动的条件下校准，长途运输或跌落后，结构的微小变化导致的精度下降无法通过校准恢复。生产地和使用地较远时，不同气候造成的结构热胀冷缩等变化，带来的精度下降同样也无法恢复。
【发明内容】
[0006]本发明的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。
[0007]为此，本发明的一个目的在于提出一种触摸屏的校准方法，该方法可以有效修正触摸屏运输损伤和使用环境差异带来的精度恶化，适应能力强，并且可以有效去除人工操作误差，获得更高的精度。本发明的另一个目的在于提出一种触摸屏的校准系统。
[0008]为了实现上述目的，本发明第一方面的实施例提供一种触摸屏的校准方法，包括如下步骤:
[0009]将触摸屏的工作状态从正常触摸转换至校准模式；
[0010]根据所述触摸屏的触摸精度变化对所述触点采用以下方式之一进行校准:
[0011](I)对所述触点的优化坐标进行普通校准，包括如下步骤:
[0012]设置触点位置分布；
[0013]触摸获取对应的触点世界坐标；
[0014]计算从触摸物理坐标到屏幕坐标的转换模型，采用最小二乘法进行优化处
[0015]理；
[0016](2)对所述触点的优化坐标进行深度校准，包括如下步骤:
[0017]设置触点位置分布；
[0018]触摸获取对应的触点的成像位置；
[0019]计算从畸变成像位到屏幕坐标的转换模型，采用最小二乘法进行优化处理；
[0020]在完成普通校准或深度校准后，将所述触摸屏的工作状态从校准模式转换到正常触摸。[0021]在本发明的一个实施例中，在普通校准中，触摸获取对应的触点世界坐标的统计值为:
[0022]
【权利要求】
1.一种触摸屏的校准方法，其特征在于，包括如下步骤: 将触摸屏的工作状态从正常触摸转换至校准模式； 根据所述触摸屏的触摸精度变化对所述触点采用以下方式之一进行校准: (1)对所述触点的优化坐标进行普通校准，包括如下步骤: 设置触点位置分布； 触摸获取对应的触点世界坐标； 计算从触摸物理坐标到屏幕坐标的转换模型，采用最小二乘法进行优化处理； (2)对所述触点的优化坐标进行深度校准,包括如下步骤: 设置触点位置分布； 触摸获取对应的触点的成像位置； 计算从畸变成像位到屏幕坐标的转换模型，采用最小二乘法进行优化处理； 在完成普通校准或深度校准后，将所述触摸屏的工作状态从校准模式转换到正常触摸。
2.如权利要求1所述的学触摸屏的校准方法，其特征在于，在普通校准中，触摸获取对应的触点世界坐标的统计值为:
3.如权利要求1所述的学触摸屏的校准方法，其特征在于，所述计算从触摸物理坐标到屏幕坐标的转换模型为: 原理公式为
4.如权利要求1所述的学触摸屏的校准方法，其特征在于，所述计算从畸变成像位到屏幕坐标的转换模型为: 带畸变的成像公式为:
5.如权利要求4所述的学触摸屏的校准方法，其特征在于，将所述成像转换计算公式结合普通校准的投影公式得到深度校准后，得到从成像到精确屏幕坐标的转换公式并进行简化得到下式:
(fc (I) KQ+XpK2-cc (I) K2) Xs+ (fc (I) KJXpK3-CC (I) K3) Ys = Xp_cc (I) _K4， 其中，Ktl至K4为合并的系数项的简化表达； 成像对应的直线用点斜式方程来表达，需要直线上I点和斜率k，由上式可得，
6.一种触摸屏的校准系统，其特征在于，包括: 转换装置，用于将触摸屏的工作状态从正常触摸转换至校准模式，以及在完成普通校准或深度校准后，将所述触摸屏的工作状态从校准模式转换到正常触摸； 校准装置，所述校准装置与所述转换装置相连，用于根据所述触摸屏的触摸精度变化对所述触点采用以下方式之一进行校准: (I)所述校准装置对所述触点的优化坐标进行普通校准，包括:所述校准装置设置触点位置分布；所述校准装置触摸获取对应的触点世界坐标；所述校准装置计算从触摸物理坐标到屏幕坐标的转换模型，采用最小二乘法进行优化处理； (2)所述校准装置对所述触点的优化坐标进行深度校准，包括:所述校准装置设置触点位置分布；所述校准装置触摸获取对应的触点的成像位置；所述校准装置计算从畸变成像位到屏幕坐标的转换模型，采用最小二乘法进行优化处理。
7.如权利要求6所述的触摸屏的校准系统，其特征在于，在普通校准中，所述校准装置触摸获取对应的触点世界坐标的统计值为:
8.如权利要求6所述的触摸屏的校准系统，其特征在于，所述校准装置计算从触摸物理坐标到屏幕坐标的转换模型为: 原理公式为:
9.如权利要求6所述的触摸屏的校准系统，其特征在于，所述校准装置计算从畸变成像位到屏幕坐标的转换模型为: 带畸变的成像公式为:
10.如权利要求9所述的触摸屏的校准系统，其特征在于，所述校准装置将所述成像转换计算公式结合普通校准的投影公式得到深度校准后，得到从成像到精确屏幕坐标的转换公式并进行简化得到下式:
(fc ⑴ K0+XpK2-cc ⑴ K2) Xs+ (fc ⑴ KJXpK3-CC ⑴ K3) Ys = Xp-cc ⑴-K4, 其中，Ktl至K4为合并的系数项的简化表达； 成像对应的直线用点斜式方程来表达，需要直线上I点和斜率k，由上式可得，
【文档编号】G06F3/042GK103793112SQ201410083907
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2014年3月10日 优先权日:2014年3月10日
【发明者】买强, 王炜, 张霞, 施飞, 李洲强 申请人:航天海鹰光电信息技术（天津）有限公司