用于降低输入装置中干扰的影响的系统和方法_5

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被确定并用于生成对关联电子装置适当的响应。
[008。现参见图5,例示出示例性修正电容性图像502的图形表示。此外,在图5中,传感 器值的量值按灰度级表示,较大的量值呈现为较浅的阴影。此外,在图5的示例中,诸如手 指的输入对象存在于感测区域中,如由图像中屯、附近的相对较浅区域指示。
[008引在图5与图3A和3C的比较中可见,修正电容性图像502具有大大降低的调和噪 声导致的误差。目P,修正图像502也具有与图3A和3C所示的那个相比降低的垂直和水平 条带。因此,修正图像可更可靠地用于确定感测区域中的输入对象的位置信息。
[0083] 回到图4,确定模块420能够配置成利用多种不同的技术生成传感器值的修正图 像429。一般来说,该技术被实现成使用来自第一图像425和第一曲线427的信息来降低修 正图像429的误差。在其它实施例中,第二曲线的信息被另外使用。在任一实施例中,该些 技术W降低图像像素的每个的误差的方式来修正图像中传感器值。在一个特定示例中,该 技术被实现成W产生具有降低的误差的修正图像429的方式来修正传感器值。
[0084] 作为一个示例,确定模块420能够配置成利用第一图像的第一误差和第一曲线的 第二误差的最小均方来生成传感器值的修正图像429。特别地,确定模块420能够配置成W 最小化误差的最小均方的方式来修正传感器值。该将导致所产生修正图像429的降低的误 差。
[0085] 作为另一示例,确定模块能够配置成使用梯度下降方法来生成传感器值的修正图 像429。在该个示例中,确定模块429配置成通过确定误差的梯度和采用与梯度的负数成比 例的迭代步骤来最小化第一误差和第二误差。在进一步的实施例中,确定模块429配置成 通过确定第一和第二误差的偏微分方程(partialdifferentialequation)在哪里等于零 来最小化第一误差和第二误差。
[0086] 作为另一示例,确定模块420能够配置成利用储存于存储器中的去卷积值来生成 传感器值的修正图像429。作为一个示例,去卷积值的矩阵实现于确定模块420中。该去卷 积矩阵允许确定模块420使用第一图像和曲线来将调和噪声的影响从真实传感器值中去 卷积。像该样实现,当W传感器值的第一图像425和传感器值的第一曲线427输入时,去卷 积矩阵用于生成传感器值的修正图像429。
[0087] 如上所述,第一图像425的传感器值均受到逐列误差或逐行误差的影响。值的每 行或列中的每个值因此移位相同的随机偏移值。去卷积矩阵配置成通过将图像425与曲线 427(在某些情况下为第二曲线)"对齐"来降低那些偏移量。该通过最优化过程来完成,在 此期间校正误差被降低。
[008引在简化示例中,图像为2X2,即具有四个像素,并且曲线为1X2,具有两个值。第 一图像的四个像素的四个传感器值和第一曲线的两个传感器值能够表示为:
(1)
[0089] 其中A,B,C和D为第一图像的真实传感器值,不受调和噪声的影响,而E和F为第 一曲线的真实传感器值,同样不受调和噪声的影响。正是A,B,C和D值将要被确定来生成 修正图像。在该个示例中,第一图像具有按序捕获的两个行,具有调和噪声的影响,W使得 两个行W偏移量a,0来移位。类似地,第一曲线被同时读取,具有调和噪声的影响,W使 得第一曲线的两个值W相同的偏移量来移位。该导致如下方程: AH=A+ 口BH=B+ 口CH=C+0 〇H=D+0 EV=E+<1)FV=F+<1) E+A+BF=C+D(2)
[0090] 其中AH,bh,C哺D%包括调和噪声的影响的、第一图像的测量传感器值,而Ev和 Fv为同样包括调和噪声的影响的、第一曲线的测量传感器值。因此,对于该个简单情况,存 在具有9个未知数(四个实际图像传感器值,两个曲线值和=个偏移量)的8个线性方程。 还需要再一个方程能够解方程的系统(目P,执行线性系统的"规则化")。在该种情况下,噪 声可假设为具有零均值,并且因此第九个方程能够表示为a+0+4 =0。该9个方程可按 矩阵形式表示为:
(3) W下将更详细地描述的是,在该个示例中线性系统的解(也称为去卷积矩阵)可通过 将线性系统的逆矩阵乘W读出数据向量来获取。
[0091] 现将描述更详细的示例。在该个示例中,传感器值的第一图像和传感器值的第一 曲线用于生成传感器值的修正图像。在该个示例中,第一图像和第一曲线能够建模为:
pp=p,+c"^ijW 其中巧n为针对第一图像中的列捕获的传感器值像素的值,Pu为真实像素值,Ci为与 针对第一图像中的列捕获的所有像素关联的误差,&为第一曲线(在该个示例中为水平曲 线)中传感器值的值,而a为与第一曲线中传感器值关联的误差。在该个示例中,将要被降 低的总误差能够表示为:
(5)
[009引特别地,巧n给出第一图像中的传感器值像素的误差,而Pu+a-H冷出第 一曲线中的传感器值。例如,if>为像素的测量值而Pu+Ci为因像素的真实值和误差而来的 像素值的分量。方程的部4
对第一图像和第一曲线的所有像素的误差的总和。
[0093] 误差的偏微分方程用于确定具有最小误差的点:
[0094] 按矩阵格式,该S个方程巧)能够写为:
[0095] 为解方程巧),需要再一个方程。能够安全地假设噪声(Ci)将具有零均值。由于 (Ci)能够建模为随机变量:
(10)
[0096] 利用假定(10),矩阵方程(9)能够写为如下(11)
[0097]在方程(11)中,存在比未知数更多的方程。因此,该值可利用合适的技术确定,诸 如最小均方。特别地,方程(11)能够表示为 AX=B(。)
[009引在如方程(12)该样的表示中,矩阵A提供模型,矩阵X包含将要被计算的、具有降 低的调和噪声的影响的修正传感器值,而矩阵B包括从第一图像和第一曲线中的测量传感 器值生成的值。包含修正传感器值的矩阵X能够求解为: X= [(ata)-iat]b(13)
[0099] 在方程(13)中,矩阵(ATA^AT为去卷积矩阵的示例,其能够用于从储存于矩阵B 中的测量传感器值确定修正图像的传感器值。最后,应当注意,矩阵B包含第一图像加上第 一曲线的和。因此不存在储存多个图像W生成修正图像的需求,而是仅第一图像和第一曲 线需要被储存。
[0100] 该种去卷积矩阵能够在确定模块420的设计和实现期间被计算。典型地,去卷积 矩阵将在设计期间被计算并用于生成在确定模块420中执行计算的硬件、固件和/或软件。 像该样实现,处理系统400能够用于降低调和噪声对输入装置的性能的影响。
[0101] 在方程4-13的示例中,第一图像和第一曲线用于生成每个修正图像。如上所述, 该仅仅是一个示例。在第二示例中,第一图像、第一曲线和第二曲线用于生成每个修正图 像。在该个示例中,第一图像、第一曲线和第二曲线能够建模为

其中巧n为针对第一图像中的列捕获的传感器值像素的值,Py为真实像素值,Ci为与 针对第一图像中的列捕获的所有像素关联的误差,&为第一曲线(在该个示例中为水平曲 线)中传感器值的值,而a为与第一曲线中传感器值关联的误差。Vi为第二曲线(在该个 示例中为垂直曲线)中传感器值的值,而b为与第二曲线中传感器值关联的误差。在该个 示例中,将要被降低的总误差能够表示为:
[0102] 误差的偏微分方程用于确定具有最小误差的点:
[0103] 按矩阵格式,方程(18)能够写为:
[0104] 为解方程(19),需要再一个方程。能够安全地假设噪声(Ci)将具有零均值。由于 (Ci)能够建模为随机变量:
(20)
[0105] 利用假定(20),矩阵方程(19)能够写为如下(21):
[0106] 在方程(21)中存在比未知数更多的方程。因此,该值可利用合适的技术来确定, 诸如最小均方。特别地,方程(21)能够表示为 AX=B倘)
[0107] 此外,在如方程(22)该样的表示中,矩阵A提供模型,矩阵X包含将要被计算的、 具有降低的调和噪声的影响的修正传感器值,而矩阵B包括从第一图像和第一曲线中的测 量传感器值生成的值。包含修正传感器值的矩阵X能够求解为: X= [(ATA)-iat]B(23)
[010引在方程似)中,矩阵(ata)4at为去卷积矩阵的示例,其能够用于从所测量传感器 值B确定修正图像中的传感器值。最后,应当注意,矩阵B包含第一图像加上第一曲线与第 二曲线的和。因此不存在储存多个图像W生成修正图像的需求,而是仅第一图像和两个曲 线需要被储存。
[0109] 此外,该种去卷积矩阵能够在确定模块420的设计和实现期间被计算。典型地,去 卷积矩阵将在设计期间被计算并用于生成在确定模块420中执行计算的硬件、固件和/或 软件。像该样实现,处理系统400能够用于降低调和噪声对输入装置的性能的影响。
[0110] 因此,本发明的实施例提供促进改进的输入装置性能的装置和方法。具体地,该装 置和方法提供对干扰对输入装置的影响的改进抗性,并且特别地,对调和噪声对接近传感 器(其使用电容性技术来生成传感器值的图像)的影响的改进抗性。该装置和方法通过利 用传感器值的图像和曲线提供对接口的影响的改进抗性。结合传感器值的多个图像和曲线 来生成传感器值的修正图像,该修正图像具有降低的因噪声引起的误差。因噪声引起的误 差的降低能够改进输入装置的精度和性能。
[0111] 在另一实施例中,提供输入装置,其包括第一批多个第一传感器电极,第一批多个 第一传感器电极的每个布置成沿第一轴延伸;第二批多个第二传感器电极,第二批多个第 二传感器电极的每个设置成沿大体垂直于第一轴的第二轴延伸,其中第一批多个第一传感 器电极和第二批多个第二传感器电极配置成电容性地检测感测区域中的输入对象;处理系 统,其操作性地禪合到第一批多个第一传感器电极和第二批多个第二传感器电极,该处理 系统配置成;选择性地利用第一批多个第一传感器电极传送发射器信号;选择性地调制第 一批多个第一传感器电极;选择性地利用第二批多个第二传感器电极捕获第一结果信号, 其中第一结果信号包括对应于第一发射器信号的影响,并且其中第一结果信号W逐个集合 为基础来捕获,其中每一集合对应于第一批多个第一传感器电极之一W及第二批多个第二 传感器电极的每个,并且其中每一集合大体上同时捕获;W及选择性地利用第一批多个第 一传感器电极来捕获第二结果信号,其中第二结果信号包括对应于第一批多个第一传感器 电极的选择性调制的影响;并且从第一结果信号生成传感器值的第一图像,该传感器值的 第一图像具有与调和噪声关联的第一误差和第一结果信号W其被捕获的逐个集合的基础, 第一误差具有对应的第一整体误差;从第二结果信号生成传感
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