一种红外多点定位方法
【专利摘要】本发明涉及一种红外多点定位方法，所述该定位方法包括以下步骤：预设窗口距离阈值t1；遍历水平方向每个视角统计每个视角区域信息，假设得到的区域个数分别为K1，K2，…，KN；遍历垂直方向每个视角，统计每个视角区域信息，得到区域个数分别为P1，P2，…，PM；推算候选点集中每个点的标准分；统计候选点集中每个点的真实积分；真假点的判定。本发明的有益效果为：提出多视角的概念；将被遮挡区域个数最多的两个视角作为基准视角，利用其进行候选触摸点的计算；以被遮挡区域到点的最小距离为基准距离，其他距离同此距离进行比较的思想；利用辅助视角进行积分的思想；最重要的是以上四点。
【专利说明】一种红外多点定位方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种红外多点定位方法。
【背景技术】
[0002]现有红外多点识别技术有逻辑判断法和图像处理法两种，两者均基于一对多的硬件扫描方式，根据光路数据求取障碍物边界；根据边界求取准(候选)触摸点集合，并设定真实触摸点阈值；遍历每个候选触摸点，判定当前点为真实触摸点的可信程度。可信度如下判定，根据此点边界所组成的区域，反推理论上应穿过此区域的光路集合，并依次判断此光路集合实际被遮挡的数目。用实际遮挡数目除以理论遮挡数目，若大于阈值，则为真实点，否则为假点，去除之；跟踪并输出，可以分别利用触摸点形心和精确边界作为判定区域，在触摸点较远时，效果较好。但是在触摸点较近时，会由于互相遮挡而导致求取错误。另外，在触摸点边界互相影响时，会导致触摸点边界变化，进而求取触摸点区域(判定区域)错误，这样以来，触摸点真实性判定失效。
[0003]图像处理法的最基本思想为:真触摸点较网格大小明显要大，腐蚀(滤波)力度控制在能将网格噪声去掉，同时保留真触摸点为佳。因此图像法将无法识别与网格噪声大小相同或接近的真实触摸物体，即使此时明显存在被遮挡光路也是如此；另外，高速运动时的时差会导致腐蚀后丢点的情况。发明人发现上述多点求取方案存在重大缺陷，因为逻辑法只利用了光路的局部特性，而无法考虑到光路的整体特性和真实触摸点的相互影响关系；而图像法只利用了全局特性，无法识别与噪声相当的真实触摸物体，而且图像法计算量大、内存消耗大，对时延问题很敏感，易丢失真实触摸点。逻辑法具有运算简单、处理量小的优点，本发明一种改进的逻辑法，使其能够正确处理带有时延数据的情况，减少和消除多点时触摸点互相遮挡的影响，更加正确地识别所有真实触摸点、更好地剔除鬼点而提出的。
【发明内容】
[0004]针对上述问题中存在的不足之处，本发明提供一种红外多点定位方法。
[0005]为实现上述目的，本发明提供一种红外多点定位方法，所述该定位方法包括以下步骤:
[0006]步骤1:预设窗口距离阈值tl，差值距离阈值t2，真点判定阈值t3 ；
[0007]步骤2:分别确定水平与垂直方向上的基准视角；
[0008]步骤3:如何通过水平基准视角与垂直基准视角所得出的候选点集推算其中每个点的标准分；
[0009]步骤4:如何通过水平基准视角与垂直基准视角所得出的候选点集推算中每个点的真实积分；
[0010]步骤5:真假点的判定。
[0011]进一步的，步骤I中，被遮挡区域到点的距离小于此阈值tl才进行积分，否则不积分，防止跳线和光路不稳定引起的误判；以点与被遮挡区域最小距离为基准，若其他点与此被遮挡区域距离同最小距离之差小于此阈值t2，则这些点也进行积分；阈值t3为0-1内的小数的百分比。
[0012]进一步的，步骤2中，遍历水平方向每个视角，统计每个视角区域信息，得到的区域个数分别为K1, K2,…，Kn ;遍历垂直方向每个视角，统计每个视角区域信息，得到区域个数分别为P1, P2,…，PM;水平方向中，区域数量最多的第i个视角Ni (l〈=i〈=N)视为水平基准视角；垂直方向中，区域数量最多的第j个视角％ (l〈=j〈=M)视为垂直基准视角。
[0013]进一步的，步骤3中，利用两个基准视角区域分别正交计算，得到基准场景，即交点集合，中心线的交点做为区域的交点(此处的点指的是由水平基准视角区域和垂直基准视角区域共同得到的基准场景，即触摸区域)，这些交点称为候选点集，区域边界的交点可以确定触点的大小，根据求出的点位置与点大小(此处的点指的是由水平基准视角区域和垂直基准视角区域共同得到的基准场景，即触摸区域)，以及光路的视角斜率(光路的视角指的是被遮挡的正对线和偏线，正对线对应基准视角，偏线对应辅助视角)，反推经过特定点(特定点指的是触摸点，即被遮挡点)的视角个数，此个数做为此点的标准分，若此时推算为0，则强制设为I。
[0014]进一步的，步骤4中，除去水平和垂直方向中的基准视角，将其他视角视为辅助视角，分别计算辅助视角中每个被遮挡区域(由水平基准视角区域和垂直基准视角区域共同得到的基准场景，即被遮挡区域)与候选点集中点的距离；针对每个被遮挡区域，将其与所有候选点的距离从小到大排序，以最小距离做为基准距离，若基准距离d〈tl，则与d相关的点积I ;若其他距离dOther与最小距离d的差d0ff〈t2,其中d0ff=d0ther_d,则与此距离相关的点积I分，否则不积分。
[0015]进一步的,步骤5中，求候选点集中每个点真实积分与标准分的比例r,若r>t3,此点真，否则为假，根据真点和历史记录进行平滑输出。
[0016]本发明的有益效果为:提出多视角的概念；将被遮挡区域个数最多的两个视角作为基准视角(分辨率最高)，利用其进行候选触摸点的计算；以被遮挡区域到点的最小距离为基准距离，其他距离同此距离进行比较的思想(消除了时延(即每个灯管亮灭时间不同步和触点快速运动)所带来的误差);利用辅助视角(其他视角)进行积分的思想；最重要的是以上四点，在完成触摸点信息提取后，可以根据各个触摸点的制约关系进一步去除剩余鬼点，此步骤不是必须的，但可以使算法更加完善。方案中很多步骤都可以利用其他一些算法进行替代，因此应该着重保护这种处理思路和方案原理思想。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本发明一种红外多点定位方法的视角定义图；
[0018]图2为本发明一种红外多点定位方法的被遮挡区域示意图；
[0019]图3为本发明一种红外多点定位方`法的被遮挡区域与点距离示意图。
【具体实施方式】
[0020]如图1-3所示，本发明实施例所述的一种红外多点定位方法，所述该定位方法包括以下步骤:
[0021]步骤1:预设窗口距离阈值tl，差值距离阈值t2，真点判定阈值t3 ；[0022]步骤2:分别确定水平与垂直方向上的基准视角；
[0023]步骤3:如何通过水平基准视角与垂直基准视角所得出的候选点集推算其中每个点的标准分；
[0024]步骤4:如何通过水平基准视角与垂直基准视角所得出的候选点集推算中每个点的真实积分；
[0025]步骤5:真假点的判定。
[0026]进一步的，步骤I中，被遮挡区域到点的距离小于此阈值tl才进行积分，否则不积分，防止跳线和光路不稳定引起的误判；以点与被遮挡区域最小距离为基准，若其他点与此被遮挡区域距离同最小距离之差小于此阈值t2，则这些点也进行积分；阈值t3为0-1内的小数的百分比。
[0027]进一步的，步骤2中，遍历水平方向每个视角，统计每个视角区域信息，得到的区域个数分别为K1, K2,…，Kn ;遍历垂直方向每个视角，统计每个视角区域信息，得到区域个数分别为P1, P2,…，PM;水平方向中，区域数量最多的第i个视角Ni (l〈=i〈=N)视为水平基准视角；垂直方向中，区域数量最多的第j个视角％ (l〈=j〈=M)视为垂直基准视角。
[0028]步骤3中，利用两个基准视角区域分别正交计算，得到基准场景，即交点集合，中心线的交点做为区域的交点，这些交点称为候选点集，区域边界的交点可以确定触点的大小，根据求出的点位置与点大小，以及光路的视角斜率，反推经过特定点的视角个数，此个数做为此点的标准分，若此时推算为0，则强制设为I。
[0029]进一步的，步骤4中，除去水平和垂直方向中的基准视角，将其他视角视为辅助视角，分别计算辅助视角中每个被遮挡区域与候选点集中点的距离；针对每个被遮挡区域，将其与所有候选点的距离从小到大排序，以`最`小距离做为基准距离，若基准距离d〈tl，则与d相关的点积I ;若其他距离dOther与最小距离d的差d0ff〈t2,其中d0ff=d0ther_d,则与此距离相关的点积I分，否则不积分。
[0030]进一步的,步骤5中，求候选点集中每个点真实积分与标准分的比例r,若r>t3,此点真，否则为假，根据真点和历史记录进行平滑输出。
[0031]本申请的计算公式:
【权利要求】
1.一种红外多点定位方法，其特征在于:所述该定位方法包括以下步骤: 步骤1:预设窗口距离阈值tl，差值距离阈值t2，真点判定阈值t3 ； 步骤2:分别确定水平与垂直方向上的基准视角； 步骤3:如何通过水平基准视角与垂直基准视角所得出的候选点集推算其中每个点的标准分； 步骤4:如何通过水平基准视角与垂直基准视角所得出的候选点集推算中每个点的真实积分； 步骤5:真假点的判定。
2.根据权利要求1所述的红外多点定位方法，其特征在于:步骤I中，被遮挡区域到点的距离小于此阈值tl才进行积分，否则不积分，防止跳线和光路不稳定引起的误判；以点与被遮挡区域最小距离为基准，若其他点与此被遮挡区域距离同最小距离之差小于此阈值t2，则这些点也进行积分；阈值t3为0-1内的小数的百分比。
3.根据权利要求1所述的红外多点定位方法，其特征在于:步骤2中，遍历水平方向每个视角，统计每个视角区域信息，得到的区域个数分别为K1, K2,…，Kn ;遍历垂直方向每个视角，统计每个视角区域信息，得到区域个数分别为P1,P2,…，PM;水平方向中，区域数量最多的第i个视角Ni (l<=i<=N)视为水平基准视角；垂直方向中，区域数量最多的第j个视角Mj (l〈=j〈=M)视为垂直基准视角。
4.根据权利要求1所述的红外多点定位方法，其特征在于:步骤3中，利用两个基准视角区域分别正交计算，得到基准场景，即交点集合，中心线的交点做为区域的交点，这些交点称为候选点集，区域边界的交点可以确定触点的大小，根据求出的点位置与点大小，以及光路的视角斜率，反推经过特定点的视角个数，此个数做为此点的标准分，若此时推算为0，则强制设为I。
5.根据权利要求1所述的红外多点定位方法，其特征在于:步骤4中，除去水平和垂直方向中的基准视角，将其他视角视为辅助视角，分别计算辅助视角中每个被遮挡区域与候选点集中点的距离；针对每个被遮挡区域，将其与所有候选点的距离从小到大排序，以最小距离做为基准距离，若基准距离d〈tl，则与d相关的点积I ;若其他距离dOther与最小距离d的差d0ff〈t2,其中dOff=dOther_d,则与此距离相关的点积I分,否则不积分。
6.根据权利要求1所述的红外多点定位方法，其特征在于:步骤5中，求候选点集中每个点真实积分与标准分的比例r，若r>t3，此点真，否则为假，根据真点和历史记录进行平滑输出。
【文档编号】G06F3/042GK103838438SQ201410114588
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2014年3月25日 优先权日:2014年3月25日
【发明者】张自能, 杨运, 肖时航 申请人:北京千里触控科技有限公司