用于分辨多个接近触摸的方法和系统的制作方法_2

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中的数据的最大值的1/2)。可使用其他触摸阈值,但最大值的一半通常在指示重要信号值 同时最小化所需的计算数目中有效,并且该水平用于本文的示例。
[0052] 连续的超阈值的群集23被示出为突出显示的值,图4。在群集内,最高值被识别 为1346。从最高值开始,识别"脊线"值的子集,脊线包括大约符合群集中的最大值的矢量。 在本文所使用的示例中,除非另有说明,否则矢量是在相邻节点上测量的宽1乘以长N的字 符串值,所有这些都大于阈值(>Th)。可通过任何合适的算法识别脊线;一个可能的方法如 下:
[0053] I. 1.在待分析的区域(例如,初始地,整个触摸区域)选择最高值(Vl);
[0054] 1. 2.计算触摸阈值,(Th),[例如,Th = (Vl) /2且VI〉(噪声阈值)]
[0055] 1. 3.存储所选择的值=第一脊值。
[0056] 1. 4.在所述脊中找到下一个值(Vnew) 〇
[0057] 1. 4. 1.计算与所选择的值相交的X矢量和Y矢量的矢量和。
[0058] X矢量是大于Th的水平的一组连续值。
[0059] Y矢量是大于Th的垂直的一组连续值。
[0060] 1. 4. 2.选择宽度矢量,(较小的X矢量或Y矢量)。
[0061] 1. 4. 3.如果:与所选择的值相邻以及在宽度矢量中的任一值大于所选择的值,那 么;
[0062] 1. 4. 3. 1.将所述相邻值存储作为所述脊中的下一个值=Vnew,然后到1. 4. 1 ;
[0063] L 4. 3. 2.否则;选择Vnew =在与当前宽度矢量相邻(且平行)的2个宽度矢量 的一个中的最高相邻值,排除先前所选择的值。
[0064] 1. 4. 3. 2. 1.最高相邻包括对角线,所以从3个值中选择Vnew。
[0065] 1. 4. 4.如果:Vnew>Th,则将其存储作为所述脊中的下一个值=Vnew,然后到 1. 4. 1 ;
[0066] 1. 4. 5.否则;Vnew〈Th,则已经到达所述脊的端部。回到Vl并选择第二最高相邻 值(即,从VI,以相反方向沿循所述脊);
[0067] 1. 5.如果宽度矢量从X维度改变到Y维度或反之亦然,则脊线可在那点处被分割 成单独的脊段,所述脊段在随后的计算中被单独处理。在计算完成之后,单独的脊段可被重 新组合,并作为单个触摸上报,或者它们可作为单独的触摸上报。
[0068] 图4中所示的数据具有两个脊段。一个具有加下划线的值(Y矢量);另一个具有 斜体值(X矢量)。如果需要更高准确度的脊位置,则可修改以上算法,例如用于通过长度和 宽度维度中的其相邻节点值内插每个脊值来细化一个或多个近似脊线。
[0069] 脊线形成随后用于识别触摸且用于计算触摸位置的值的脊矢量。
[0070] 脊线用于定位触摸,并且所述脊线也可用于上报除简单触摸点以外的格式中的信 息。例如,图4中的脊线可被表示为参数曲线,例如使用直线段或贝塞尔曲线或B样条函数 来压缩被要求用于描述群集23的脊的数据。宽度矢量和(矢量中所有值的和)或宽度矢 量和的平均值也可作为群集的形状的简介描述的部分被上报给主机系统。
[0071] 图5a是示出图4中示出的X轴脊矢量的值连同每个脊值的宽度矢量和的表。宽 度矢量是在指定节点处相交的较小的X矢量或Y矢量,如通过矢量和(在本文所有示例中 使用的方法,除非另有说明)或通过矢量中成员的计数所测量的。脊段是其中所有宽度矢 量在相同维度中的脊线。(例如,图4加下划线的单元包括一个脊段,并且斜体单元包括第 二脊段)。脊段的取向不同于宽度矢量,其中一个脊段的宽度矢量在X维度中取向,并且大 多数宽度矢量在Y维度中取向。使脊矢量分隔可将图4中的数据划分为两个群集。
[0072] 在图5a中,计算每个矢量的平均宽度矢量和。由此,计算平均Z纵横比和平均XY 纵横比。Z纵横比给出脊的横截面的指示。典型指尖触摸的Z纵横比小于2. 5,所以脊段Y 的大的Z纵横比可能不是手指触摸。脊段X具有在可指示指尖触摸的范围中的Z纵横比。 还示出了所计算的两个脊矢量的XY纵横比。这些也可用于估计位于每个群集中的指尖触 摸的可能数目。典型指尖触摸具有接近1且很少大于2的纵横比。Y和X群集的XY纵横比 为2. 6和4,其指示多重触摸的可能性。
[0073] 图5b中示出的表示出了图4的两个脊矢量。每个矢量经历二元相关,如下,以形 成测试矢量,所述测试矢量将与脊段相关以测试单个触摸相对多重(#TchM)触摸:
[0074] I. I. 1.使脊段与相同长度的长触摸二元矢量相关,其中值全部=1,除了对应于 脊段中的最小值的位置为〇。
[0075] 1. 1.2.使脊段与相同长度的中间触摸二元矢量相关,其中一半的值(向下舍入) =1,以脊段中的最大值为中心,并且其他位置中为〇 ;
[0076] I. 1. 3.使脊段与相同长度的多触摸二元矢量相关,其中数量"A"的1放置在对应 于脊段中的最高值的位置中,从最高值开始,其中A =纵横比,但1不可彼此相邻。
[0077] I. 1. 4.比较上面三个相关性的相关系数。
[0078] I. 1. 4. 1.如果中间触摸二元矢量和多触摸二元矢量具有类似系数,则指示单个触 摸。
[0079] I. 1. 4. 2.如果多触摸二元矢量产生最大系数,则指示多重触摸,其中一些触摸靠 近对应于二元矢量中的1的位置。
[0080] I. 1. 4. 3.如果长触摸二元矢量具有最大的系数,则指示单个触摸。
[0081] 长触摸二元矢量在所有的位置上具有1,除了对应于脊段中的最小值的位置是0。 中间触摸二元矢量的一半(向下舍入)脊段值=1,以脊段中的最大值为中心,并且其他位 置中为0。多触摸二元矢量具有多个1,所述多个1等于脊段中值的数目的一半。这些1被 放置在对应于(并开始于)脊段中最高值的位置中,但1不可彼此相邻。使用三个二元矢 量为每个Y和X脊段计算相关系数。
[0082] 其他相关方法是可能的。如先前所述,与高斯曲线的相关更准确地匹配真实的触 摸,但由于二元相关计算简单和快速,因此在该示例中使用二元相关。与全长波形(长触 摸)、然后半长波形(中间触摸)、之后逐渐更短的波形相关的方法类似于FFT中所使用的 过程,并且图5b和图6a中的该组二元相关的目的类似于FFT的目的;用于将复杂波形分解 (划分)成提供有意义信息的分量。
[0083] 通过这样的知识设计以上示例性步骤I. I. 1到I. 1. 3中指定的波形,即手指触摸 (或触控笔)相对于触摸传感器阵列具有一定范围的维度(例如,它们的最小和最大距离和 宽度),所以仅三个相关性可被要求用于提供用于识别触摸的必要信息。如果系统设计和应 用使得不可作出这些假设,那么可作出附加的相关性。例如,可在测量值的阵列以及具有全 长、半长、四分之一长等等的波之间作出相关性,如在FFT中所完成的。可通过以结构化方 式调整的波形的相位来完成相关性,(例如以两个相位90°相隔)如在FFT中完成的。
[0084] 三个系数的量值指示多重触摸是否可能存在于脊段中,并且也提供一个或多个触 摸的大约位置。在包括Y段的群集中的示例中,多触摸具有低于中间触摸或长触摸的系数, 因此指示单个触摸。
[0085] 整个脊矢量(组合段1和段2)的二元相关产生以下的相关系数:
[0086] 长触摸: 0· 53,
[0087] 中间触摸:0.84,
[0088] 多触摸: 0.03。
[0089] 因此为整个脊指示单个触摸。
[0090] 可以以若干格式中的任一种(全部仅出于说明性目的)将触摸群集上报给主机计 算机:
[0091] -单个触摸形心可被上报用于整个脊线;
[0092] -两个脊段(图4,段y和段X)的形心可被单独上报,例如可以使用每个的最高 值;
[0093] -参数曲线或直线可被生成用于描述脊段;
[0094] -宽度矢量或平均宽度可与曲线或线描述组合,以提供附加信息;
[0095] -可上报所有的值。
[0096] 或者,如果参数满足某一标准,则可不上报触摸。例如,分析显示脊段Y太宽而不 是指尖触摸或触控笔,所以如果触摸系统处于"手掌误触"模式,那么可以不上报所述脊段 Y的存在。相似地,脊段X不是指尖或触控笔触摸,所以它可以不被上报。
[0097] 图6a示出包括四个触摸的线性行的四触摸群集的值的阵列,其中每个触摸为直 径9mm,并且触摸中心相隔12mm。在加下划线类型中示出了脊矢量。第二〉Th矢量与脊平 行。图7a示出从图6a中值的群集测量的值的图示,包括与实线连接的脊值以及与虚线连 接的第二平行矢量值。图7b示出与图7a中的图示的最高(最右)峰相交的宽度矢量的值 的图示。
[0098] 图6a中的表还示出脊的一些分析。以上所描述的脊线矢量算法识别具有沿X轴 取向的七个值的脊。宽度矢量在Y轴上。Z纵横比低于2,因此该脊没有过宽以至于不是多 重手指触摸。XY纵横比大于4,指示脊上的四个触摸的一些概率。以上所描述的二元相关 算法指示脊上的四个触摸的概率,并且还指示单个触摸是不可能的。三个最大值将甚至比 所选择的四个更高地相关,因此通过XY纵横比确认四个触摸是有帮助的。
[0099] 表8a示出从五个触摸的线性行测量的值的阵列,其中每个触摸直径是9mm,并且 触摸中心相隔15mm。脊线算法被应用于该阵列,从最高值933开始。这导致以加下划线类 型突出显示脊矢量。大于阈值但不在脊上的值以斜体类型突出显示。
[0100] 图8b以线性形式示出脊线矢量。计算XY纵横比和Z纵横比。长XY纵横比和小Z 纵横比指示多重触摸是可能的。然后根据以上所描述的算法来制备二元矢量,并且使脊线 矢量与二元矢量相关。相关结果确认单个触摸是非常不可能的,并且通过表8b中示出的多 触摸二元矢量中的1指示五个触摸。图9中示出表8a中的脊的值,其中黑点标记相关值。
[0101] 在宽度、纵横比和相关件计筧中的滞后
[0102] 当应用以上所描述的宽度、纵横比和相关性算法时,可使用基于历史的滞后。例 如,当使用XY纵横比超过四个的阈值的事实检测四个触摸时,则阈值可被减小到3. 5以用 于随后的分析,因此所测量的3. 8的阵列将不导致从四个触摸到三个触摸到估计的触摸的 改变。相似地,X纵横比和平均宽度的阈值可在触摸事件期间改变。
[0103] 宙位多重触撙的方法
[0104] 在通过以上所描述的方法估计触摸位置之后,可使用细化群集内的触摸形心位置 的若干方法,下面描述一些实施例。在准确度并不关键的情况下可使用方法1,由此相关值 (对应于多触摸二元相关矢量中的1)被使用作为触摸位置的形心。该方法是最简单和最快 速的方法,因此当触摸移动时,所述方法是最有用的。方法2也开始于相关值,但然后通过 重新分配两个相
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