触控设备及其工作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及触控技术领域，特别是指一种触控设备及其工作方法。
【背景技术】
[0002]广告机是新一代的智能设备，通过终端软件控制、网络信息传输和多媒体终端显示构成一个完整的广告播控系统，并通过图片、文字、视频、小插件等多媒体素材进行广告宣传。
[0003]目前，现有的广告机功能比较单一，只是定向的对靠近的人群进行设定的广告内容的展示，用户无法通过广告机获得这些产品的详细资料，以及交互信息，这样的宣传效果欠佳，无法勾起消费者的购买欲，起不到很高的广告效果。为了能够使用户与广告机进行互动，可以在广告机上设置触摸屏，使得用户通过触摸屏与广告机进行互动，提升广告机的市场竞争力。
[0004]现有的触摸屏多为电容式或电阻式触摸屏，成本比较昂贵，由于广告机的尺寸都比较大，因此，如果将触摸屏应用在广告机上将会大大增加广告机的成本。为了降低广告机的成本，如图1所示，现有技术在广告机I的显示屏幕3上方设置红外线摄像头2，通过红外线摄像头2识别人体动作，进行人机互动，但是由于红外线摄像头2朝向显示屏幕前方，所以这种识别方式在识别人的动作时需要一段距离，同时由于红外线摄像头2的画面精度，因此无法实现对触控物体的具体位置定位，只能对用户手势的类型做定性的判断；另外当广告机前有多人运动时，也会影响到正常的人机交互，降低了用户的触摸交互体验。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是提供一种触控设备及其工作方法，能够在保证触摸交互体验的前提下，降低大屏幕触摸设备的成本。
[0006]为解决上述技术问题，本发明的实施例提供技术方案如下:
[0007]一方面，提供一种触控设备，包括:
[0008]深度摄像头装置；
[0009]设置在所述深度摄像头装置视野范围内的显示屏幕；
[0010]与所述显示屏幕和所述深度摄像头装置分别连接的控制器；
[0011]其中，所述深度摄像头装置用于捕捉视野范围内的深度图像画面，并将所述深度图像画面发送给所述控制器；
[0012]所述控制器用于接收所述深度图像画面，根据所述深度图像画面进行计算并识别出触控操作，将与所述触控操作对应的操作界面输出到所述显示屏幕。
[0013]进一步地，所述触摸设备还包括:
[0014]用于放置所述显示屏幕和所述深度摄像头装置的壳体，所述壳体包括有第一支撑面和与所述第一支撑面相垂直的第二支撑面；
[0015]其中，所述显示屏幕固定在所述第一支撑面上，所述深度摄像头装置固定在所述第二支撑面上，且所述深度摄像头装置的镜头轴线与所述显示屏幕所在平面所成角度α小于90度。
[0016]进一步地，所述控制器包括:
[0017]第一初始设定模块，用于控制所述显示屏幕全屏点亮或全屏黑屏，并控制所述深度摄像头装置进行图像捕捉，得到红绿蓝RGB图像画面；对接收到的所述RGB图像画面进行逐行处理，检测亮度从暗到亮或从亮到暗的边界点，进而确定所述显示屏幕的四个顶点在所述RGB图像画面中的二维坐标值，建立屏幕坐标系与画面坐标系之间的映射关系；或
[0018]第二初始设定模块，用于在所述第一支撑面与所述显示屏幕不在同一平面时，控制所述深度摄像头装置对设置在壳体内的显示屏幕进行图像捕捉，得到深度图像画面；对接收到的所述深度图像画面进行逐行处理，检测亮度从暗到亮或从亮到暗的边界点，进而确定所述显示屏幕的四个顶点在所述深度图像画面中的二维坐标值，建立屏幕坐标系与画面坐标系之间的映射关系。
[0019]进一步地，所述控制器还包括:
[0020]处理模块，用于在所述触控设备工作时，对接收到的当前帧深度图像画面进行逐行逐列处理，确定触控物体在所述画面坐标系中的像素坐标值；
[0021]计算模块，用于根据屏幕坐标系与画面坐标系之间的映射关系，利用所述像素坐标值确定触控物体在所述显示屏幕中的屏幕坐标值，并根据所述触控物体的屏幕坐标值输出操作界面到所述显示屏幕。
[0022]进一步地，所述处理模块具体用于对接收到的当前帧深度图像画面进行逐行处理和逐列处理，在第N行-第Ν+η行像素的亮度均比第N-1行像素的亮度大第一阈值，且第M列-第M+m列像素的亮度均比第M-1列像素的亮度大第一阈值时，判断触控物体位于显示屏幕上方，并将第N行-第Ν+η行、第M列-第M+m列像素所在区域中心点的屏幕坐标值作为所述触控物体的像素坐标值。
[0023]进一步地，所述处理模块还用于在第N行-第Ν+η行像素的亮度均比第N_1行像素的亮度大第二阈值，且第M列-第M+m列像素的亮度均比第M-1列像素的亮度大第二阈值时，判断触控物体未接触所述显示屏幕；
[0024]在所述第N行-第Ν+η行像素的亮度与第N_1行像素的亮度差值均小于第二阈值大于第一阈值，且第M列-第M+m列像素的亮度与第M-1列像素的亮度差值均小于第二阈值大于第一阈值时，判断触控物体接触所述显示屏幕，其中，所述第二阈值大于所述第一阈值。
[0025]进一步地，所述控制器还包括:
[0026]点击动作识别模块，用于在根据前一帧深度图像画面判断触控物体未接触所述显示屏幕，且根据当前帧深度图像画面判断触控物体接触显示屏幕时，识别出触控操作为点击所述显示屏幕；
[0027]所述计算模块具体用于根据所述触控物体的屏幕坐标值和所述点击动作识别模块识别出的点击动作输出操作界面到所述显示屏幕。
[0028]进一步地，所述控制器还包括:
[0029]移动轨迹识别模块，用于比对前一帧深度图像画面和当前帧深度图像画面中触控物体的屏幕坐标值，并根据所述屏幕坐标值的变化轨迹确定所述触控物体的移动轨迹；
[0030]所述计算模块还用于根据所述移动轨迹识别模块识别出的所述触控物体的移动轨迹输出操作界面到所述显示屏幕。
[0031]本发明实施例还提供了一种上述触控设备的工作方法，包括:
[0032]利用所述深度摄像头装置捕捉视野范围内的深度图像画面，并将所述深度图像画面发送给所述控制器；
[0033]利用所述控制器对接收到的所述深度图像画面进行计算并识别出触控操作，将与所述触控操作对应的操作界面输出到所述显示屏幕。
[0034]进一步地，利用所述深度摄像头装置捕捉视野范围内的深度图像画面之前还包括:
[0035]控制所述显示屏幕全屏点亮或全屏黑屏，并控制所述深度摄像头装置进行图像捕捉，得到红绿蓝RGB图像画面；利用所述控制器对所述RGB图像画面进行逐行处理，检测亮度从暗到亮或从亮到暗的边界点，进而确定所述显示屏幕的四个顶点在所述RGB图像画面中的二维坐标值，建立屏幕坐标系与画面坐标系之间的映射关系；或
[0036]在所述第一支撑面与所述显示屏幕不在同一平面时，控制所述深度摄像头装置对设置在壳体内的显示屏幕进行图像捕捉，得到深度图像画面；利用所述控制器对所述深度图像画面进行逐行处理，检测亮度从暗到亮或从亮到暗的边界点，进而确定所述显示屏幕的四个顶点在所述深度图像画面中的二维坐标值，建立屏幕坐标系与画面坐标系之间的映射关系。
[0037]进一步地，利用所述控制器对接收到的所述深度图像画面进行计算并识别出触控操作，将与所述触控操作对应的操作界面输出到所述显示屏幕包括:
[0038]在所述触控设备工作时，利用所述控制器对当前帧深度图像画面进行逐行逐列处理，确定触控物体在所述画面坐标系中的像素坐标值；
[0039]根据屏幕坐标系与画面坐标系之间的映射关系，利用所述像素坐标值确定触控物体在所述显示屏幕中的屏幕坐标值，并根据所述触控物体的屏幕坐标值输出操作界面到所述显不屏蒂。
[0040]进一步地，所述确定触控物体在所述画面坐标系中的像素坐标值包括:
[0041]对接收到的当前帧深度图像画面进行逐行处理和逐列处理，在第N行-第Ν+η行像素的亮度均比第N-1行像素的亮度大第一阈值，且第M列-第M+m列像素的亮度均比第M-1列像素的亮度大第一阈值时，判断触控物体位于显示屏幕上方，并将第N行-第Ν+η行、第M列-第M+m列像素所在区域中心点的屏幕坐标值作为所述触控物体的像素坐标值。
[0042]进一步地，所述方法还包括:
[0043]在第N行-第Ν+η行像素的亮度均比第N_1行像素的亮度大第二阈值，且第M列-第M+m列像素的亮度均比第M-1列像素的亮度大第二阈值时，判断触控物体未接触所述显示屏幕；