应用于光学触摸屏的多触点识别方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及图像识别以及人机交互领域，尤其涉及一种应用于光学触摸屏的多触 点识别方法。
【背景技术】
[0002] 随着计算机的普及，使用电脑收集信息，展示成果已成为一种时尚。光学触摸屏 作为一种不同于现有的电容、电阻和红外等触摸技术的最新方案，以其易于使用、大尺寸应 用、反应速度快、节省空间等优点，使其越来越受欢迎。
[0003] 多点触控方式是指在单一显示界面上进行多点或多用户的交互操作，摒弃了键 盘、鼠标的单点操作方式。用户可通过双手进行单点触摸和单击、双击、平移、滚动以及旋转 等不同手势触摸屏幕，实现随心所欲操控。
[0004] 由于触摸技术的不断发展，光学触摸屏的劣势也逐渐变得突出，其最明显的缺陷 便是存在假点，所以方法上必须考虑加入假点的抑制，以提高触点识别的准确率。
【发明内容】
[0005] 本发明提出一种可有效去除假点，具有更高精确度的适用于光学触摸屏的多触点 识别方法。
[0006] 本发明是用于光学触摸屏的多触点识别方法，主要分为以下六个部分：（1)获取 背景图像；（2)触点位置识别；（3)触控模式判断；(4)双点模式的假点去除；（5)坐标转换；
[6] 非线性校正。
[0007] 获取背景图像的具体实现步骤如下：
[0008] 步骤1 :通过安装在触摸屏上的图像传感器获取触摸屏表面的图像；
[0009] 步骤2 :计算步骤1中表面图像灰度的均值；
[0010] 步骤3:根据步骤2中灰度的均值调整LED照明灯的亮度；
[0011] 步骤4 :通过触摸屏的图像传感器获取触摸屏表面的背景图像并保存；
[0012] 触点位置识别的具体实现步骤如下：
[0013] 步骤5 :通过触摸屏的图像传感器获取触摸屏表面的触摸图像；
[0014] 步骤6:用步骤4中的背景图像减去步骤5中的触摸图像得到图像变化的部分；
[0015] 步骤7 :对步骤6中变化的部分使用高斯滤波得到滤波后的图像；
[0016] 步骤8 :依据步骤7中滤波后的图像计算触摸点的位置与触摸点的半径；
[0017] 触控模式判断的具体实现步骤如下：
[0018] 步骤9 :根据步骤8中触点的数目确定本次触摸点数目；
[0019] 步骤10:连续采集5帧数据，根据步骤9判断5帧中1个触点或2个触点帧数，判 断进入的触控模式；
[0020] 假点去除的具体实现步骤如下：
[0021] 步骤11 :在进入双点触控模式后，对步骤8中识别到的触点的半径进行由大到小 的排序；
[0022] 步骤12 :左侧摄像头识别到的半径较大的点对应于右侧摄像头识别到的坐标值 较小的点，右侧摄像头识别到的半径较大的点对应于左侧摄像头识别到的坐标值较小的 点；根据上述规律确定触摸点的坐标，将步骤8中识别到的触摸点中的假点去除；
[0023] 坐标转换的具体实现步骤如下：
[0024] 步骤13 :按照公式
【主权项】
1. 一种用于光学触摸屏的自适应多触点识别方法，其特征在于，该方法分为以下六个 步骤： a) 获取背景图像； b) 触点位置识别； c) 触控模式判断； d) 双点模式的假点去除； e) 坐标转换； f) 非线性校正。
2. 根据权利要求1所述的一种用于光学触摸屏的自适应多触点识别方法，其特征在 于，所述步骤a)的具体流程为： 首先，通过安装在触摸屏上的图像传感器获取触摸屏表面的图像； 其次，计算表面图像灰度的均值； 再次，根据灰度的均值调整LED照明灯的亮度； 最后，通过触摸屏的图像传感器获取触摸屏表面的背景图像并保存。
3. 根据权利要求1所述的一种用于光学触摸屏的自适应多触点识别方法，其特征在 于，所述步骤b)的具体流程为： 首先，通过触摸屏的图像传感器获取触摸屏表面的触摸图像； 其次，用新获得的背景图像减去已保存的触摸图像，得到图像变化的部分； 再次，对变化的部分使用高斯滤波得到滤波后的图像； 最后，依据滤波后的图像计算触摸点的数量、位置及半径。
4. 根据权利要求1所述的一种用于光学触摸屏的自适应多触点识别方法，其特征在 于，所述步骤c)的具体流程为： 连续采集5帧数据，根据步骤b)，判断5帧中1个触点或2个触点帧数，判断进入的触 控模式；若为1个触点，则进入单点触控，否则进入双点触控。
5. 根据权利要求1所述的一种用于光学触摸屏的自适应多触点识别方法，其特征在 于，所述步骤d)的具体流程为： 首先，若进入双点触控模式，对步骤b)中识别到的触点半径，由大到小排序； 然后，左侧摄像头识别到的半径较大的点对应于右侧摄像头识别到的坐标值较小的 点，右侧摄像头识别到的半径较大的点对应于左侧摄像头识别到的坐标值较小的点；根据 上述规律确定触摸点的坐标，将步骤b)中识别到的触摸点中的假点去除。
6. 根据权利要求1所述的一种用于光学触摸屏的自适应多触点识别方法，其特征在 于，所述步骤e)的具体做法为： 按照公式
，将单点模式下的触摸点的位置坐标或步骤d)中的坐 标转化为角度坐标；然后，按照公式
将角度坐标转化为 笛卡尔坐标。
7. 根据权利要求1所述的一种用于光学触摸屏的自适应多触点识别方法，其特征在 于，所述步骤f)中，通过公式
转换笛卡尔坐标，消除光学成 像时的畸变，得到最终的准确的触摸坐标。
【专利摘要】本发明是一种应用于光学触摸屏的多触点识别方法，涉及图像识别与人机交互技术。本发明设计了获取背景图像、触点位置识别、触控模式判别、假点去除、坐标转换、非线性校正部分的具体实现方法。该方法能够自动调整照明LED亮度，自动保存背景图像，从而自适应周围环境的变化。假点去除方法能够在不添加硬件的情况下有效去除假点，具有低成本优势。非线性矫正方法能够有效消除光学成像畸变的影响，最终获得的触点坐标准确。
【IPC分类】G06F3-042
【公开号】CN104571729
【申请号】CN201510018158
【发明人】王建新, 朱恩, 王健, 钱进, 祁友杰
【申请人】东南大学
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年1月14日