专利名称：触控屏幕的对象侦测校正系统及其方法
技术领域：
本发明是有关于一种触控屏幕的对象侦测校正系统及其方法，尤指一种根据多个 已知位置的参考标示以及多个已知位置的校正点，定位图像传感器的位置的触控屏幕的对 象侦测校正系统及其方法。
背景技术：
现有技术的光学触控屏幕的对象侦测系统，其利用光源朝触控屏幕的操作面板投 射光源，然后利用至少一图像传感器获取图像。当对象触碰操作面板时，根据至少一图像传 感器获取包括对象的图像，判断对象和图像传感器之间的距离，藉以定位对象在操作面板 的位置。但是当安装图像传感器在相对于操作面板的固定位置时，图像传感器并非很准确 的定位在固定位置上，导致利用图像传感器定位操作面板上的对象的位置，会有所误差。因 此，可能会影响光学触控屏幕实际上的操作。但是现有技术并没有提供根据操作面板外围 多个已知位置的参考标示，校正图像传感器的位置的方法。
发明内容
本发明的一实施例提供一种触控屏幕的对象侦测校正系统。该对象侦测校正系统 包括触控屏幕及辅助参考装置。该触控屏幕具有操作面板以及至少一第一图像传感器，该 操作面板具有依序连接的第一边、第二边、第三边与第四边，其中该第一图像传感器是设置 于该第一边与该第二边相接之处；及该辅助参考装置具有多个已知位置的参考标示，该等 参考标示至少包括第一组参考标示、第二组参考标示以及第一边界标示，其中该第一组参 考标示位于该第三边上、该第二组参考标示位于该第四边上以及该第一边界标示位于该第 三边与该第四边相接之处；其中该第一图像传感器是用以获取包括至少一第一对象以及该 等参考标示图像的第一图像，该触控屏幕则根据该第一对象在该第一图像的成像位置以及 该等参考标示在该第一图像的成像位置，建立该第一图像传感器、该第一对象以及该等参 考标示的相对位置关系。本发明的还一实施例提供一种触控屏幕的对象侦测校正的方法。该方法包括通过 第一图像传感器获取该触控屏幕的操作面板上包括第一对象、第二对象、第一组参考标示、 第二组参考标示以及第一边界标示的第一图像；根据该第一对象、该第二对象在该第一图 像的成像位置以及该等参考标示在该第一图像的成像位置，建立该第一图像传感器、该第 一对象、该第二对象以及该等参考标示的相对位置关系；及根据该第一图像传感器、该第一 对象、该第二对象以及该等参考标示的该相对位置关系以及该第一对象、该第二对象与该 操作面板的相对位置，计算该第一图像传感器与该操作面板的相对位置关系；其中该第一 对象以及该第二对象与该操作面板的相对位置已知。本发明所提供的一种触控屏幕的对象侦测校正系统及其方法，其包括的映像坐标 产生装置根据多个已知校正点在第一图像传感器和第二图像传感器所获取的第一图像和第二图像中的遮断点位置，以及多个已知位置的参考标示在该第一图像和该第二图像中的 成像位置，产生对应于该第一图像传感器和该第二图像传感器的映像坐标。然后，根据该多 个已知校正点和该等映像坐标，校正该第一图像传感器和该第二图像传感器的坐标。校正 该第一图像传感器和该第二图像传感器的坐标之后，则可准确的利用该第一图像传感器和 该第二图像传感器定位操作面板上待测对象的位置。
图1是为本发明的一实施例说明触控屏幕的对象侦测校正系统的示意图。图2是说明利用二已知的校正点校正第一图像传感器的位置的示意图。图3是说明已知的校正点在第一图像传感器所获取的第一图像中的遮断点，以及 辅助参考装置在第一图像传感器所获取的第一图像中的成像位置的示意图。
图。
图。
图4是说明通过对象侦测校正系统定位待测对象的示意图。 图5是本发明的还一实施例说明一种触控屏幕的图像传感器校正的方法的流程
图6是本发明的还-图7是本发明的还-
-实施例说明一种触控屏幕的定位待测对象的方法的流程图。 -实施例说明一种触控屏幕的图像传感器校正的方法的流程
图8是说明通过多个已知的校正点，同时校正第一图像传感器与第二图像传感器
的坐标的示意图。其中，附图标记说明如下100102104106108
110
112114500-508、600-612、700_712AI-A14BlB2ClC2C3Iinelline2line3line4
对象侦测校正系统 操作面板 辅助参考装置 第一图像传感器 第二图像传感器 第一投影光源 第二投影光源 映像坐标产生装置 步骤 参考标示 第一边界标示 第二边界标示 第一校正点 第二校正点 待测对象 第一直线 第二直线 第三直线 第四直线
5
M1、M2X1、X2、X3、X4、XM11、XM12、XM2UXM22LlWl
校正点 映像坐标
操作面板的长度 操作面板的宽度
具体实施例方式请参照图1，图1是为本发明的一实施例说明触控屏幕的对象侦测校正系统100 的示意图。对象侦测校正系统100包括操作面板102、辅助参考装置104、第一图像传感器 106、第二图像传感器108、第一投影光源110、第二投影光源112及映像坐标产生装置114。 辅助参考装置104包括第一组参考标示(A1-A5)、第二组参考标示(A6-A9)、第三组参考标 示(A10-A14)、第一边界标示Bl及第二边界标示B2。其中映像坐标产生装置114是耦接于 第一图像传感器106和第二图像传感器108。而第一组参考标示(A1-A5)是位于操作面板 102的第三边之上，第二组参考标示(A6-A9)是位于操作面板102的第四边之上，第三组参 考标示(A10-A14)是位于操作面板102的第一边之上，第一边界标示Bl是位于操作面板 102的第三边与第四边相接之处，第二边界标示B2是位于操作面板102的第一边与第四边 相接之处，但本发明的辅助参考装置104并不受限于上述参考标示的数目。另外，第一投影 光源110和第二投影光源112是用以照明操作面板102。请参照图2和图3，图2是说明利用二已知的校正点校正第一图像传感器106的位 置的示意图，图3是说明已知的校正点在第一图像传感器106所获取的第一图像中的遮断 点，以及辅助参考装置104在第一图像传感器所获取的第一图像中的成像位置的示意图。 如图2所示，第一校正点Cl所造成的遮断点介于辅助参考装置104的A2和A3之间，第二 校正点C2所造成的遮断点介于辅助参考装置104的A8和A9之间。因此，如图3所示，可 看到当第一校正点Cl所造成的遮断点和第二校正点C2所造成的遮断点分别在第一图像传 感器所获取的第一图像中的Xl (介于A2和A3在第一图像的成像位置之间)、x2 (介于A8 和A9在第一图像的成像位置之间)。但如图3所示，xl、x2是为一维坐标。因此，必须通过映像坐标产生装置114将 xl、x2转换成操作面板102上对应于第一图像传感器106的映像坐标(二维坐标)X1、X2。 映像坐标产生装置114是根据式(1)、式(2)将xl、x2转换成对应于第一图像传感器106的 映像坐标XI、X2 X = a4x4+a3x3+a2x2+a1x1+a0(1)Y = b^+bgx'+b^'+bix'+bo(2)其中a(1-a4，b0-b4是为坐标转换常数，可通过辅助参考装置104中的多个已知坐标 的参考标示计算得到，但本发明中的式(1)、式(2)并不受限于四次多项式。因为第一组参 考标示(A1-A5)的χ坐标皆为操作面板102的宽度W1，所以Xl的χ坐标也和第一组参考标 示(Α1-Α5)相同为W1。此时，Xl未知的只剩y坐标，因此，将xl代入式(2)，即可得Xl的y 坐标。因此，遮断点xl对应于第一图像传感器106的映像坐标Xl可由式(3)表示(ffl, b4xl4+b3xl3+b2xl2+bixl+b0)(3)另外，因为第二组参考标示(A6-A9)的y坐标皆为操作面板102的长度Li，所以X2的y坐标也和第二组参考标示(A6-A9)的y坐标相同为Li。此时，X2未知的只剩χ坐标， 因此，将χ2代入式(1)，即可得Χ2的χ坐标。因此，遮断点χ2对应于第一图像传感器106 的映像坐标Χ2可由式⑷表示(a4x24+a3x23+a2x22+a1x21+a0, Li)(4)因为第一校正点Cl、第二校正点C2为已知坐标的校正点，而第一校正点Cl、第二 校正点C2所造成的遮断点xl、x2对应于第一图像传感器106的映像坐标XI、X2也已知， 所以第一校正点Cl和Xl可决定第一直线Iinel以及第二校正点C2和X2可决定第二直线 line2。而第一图像传感器106的坐标即为第一直线Iinel与第二直线line2的交点坐标。 根据同样原理，亦可校正得到第二图像传感器108的坐标，在此不再详细说明。另外，本发 明并不受限于只用二个校正点校正第一图像传感器106的坐标与第二图像传感器108的坐 标，上述校正方法可延伸至利用多个校正点校正第一图像传感器106的坐标与第二图像传 感器108的坐标，在此不再详细说明。请参照图4，图4是说明通过对象侦测校正系统100定位待测对象C3的示意图。 根据式(1)、式(2)，可计算出对应于待测对象C3的映像坐标X3、X4。然后，第一图像传感 器106与映像坐标X3可决定第三直线line3，第二图像传感器108与映像坐标X4可决定第 四直线line4。而待测对象C3的坐标即为第三直线line3和第四直线line4的交点坐标。请参照图5，图5是本发明的还一实施例说明一种触控屏幕的图像传感器校正的 方法的流程图。图5的方法是通过图1所示的对象侦测校正系统100说明，其步骤是详述 如下步骤500:开始；步骤502 通过第一图像传感器106获取操作面板102上包括第一校正点Cl、第二 校正点C2、第一组参考标示(A1-A5)、第二组参考标示(A6-A9)以及第一边界标示Bl的第 一图像；步骤504 映像坐标产生装置114根据第一校正点Cl、第二校正点C2在第一图像 的遮断点xl、x2以及第一组参考标示(Α1-Α5)、第二组参考标示(Α6-Α9)在第一图像的成 像位置，计算出遮断点xl、χ2对应于第一图像传感器106的映像坐标XI、Χ2 ；步骤506 根据第一校正点Cl的坐标、第二校正点C2的坐标、以及映像坐标XI、 Χ2，计算得到第一图像传感器106的坐标；步骤508:结束。请参照图6，图6是本发明的还一实施例说明一种触控屏幕的定位待测对象C3的 方法的流程图。图6的方法是通过图1所示的对象侦测校正系统100说明，其步骤是详述 如下步骤600:开始；步骤602 通过第一图像传感器106获取操作面板102上包括待测对象C3、第一组 参考标示(Α1-Α5)、第二组参考标示(Α6-Α9)以及第一边界标示Bl的第三图像；步骤604 通过第二图像传感器108获取操作面板102上包括待测对象C3、第三组 参考标示(Α10-Α14)、第二组参考标示(Α6-Α9)以及第二边界标示Β2的第四图像；步骤606 映像坐标产生装置114根据待测对象C3在第三图像的遮断点χ3以及 第一组参考标示(Α1-Α5)、第二组参考标示(Α6-Α9)在第一图像的成像位置，计算出遮断点x3对应于第一图像传感器106的映像坐标X3 ；步骤608 映像坐标产生装置114根据待测对象C3在第四图像的遮断点x4以及 第三组参考标示(A10-A14)、第二组参考标示(A6-A9)在第一图像的成像位置，计算出遮断 点x4对应于第二图像传感器108的映像坐标X4 ；步骤610 根据第一图像传感器106的坐标以及第二图像传感器108的坐标以及 映像坐标X3、X4，定位待测对象C3在操作面板102上的坐标。步骤612:结束。请参照图7，图7是本发明的还一实施例说明一种触控屏幕的图像传感器校正的 方法的流程图。图7的方法是通过图1所示的对象侦测校正系统100说明，其步骤是详述 如下步骤700:开始；步骤702 通过第一图像传感器106获取操作面板102上包括多个已知坐标的校 正点、第一组参考标示(A1-A5)、第二组参考标示(A6-A9)以及第一边界标示Bl的第五图 像；步骤704 通过第二图像传感器108获取操作面板102上包括多个已知坐标的校 正点、第三组参考标示(A10-A14)、第二组参考标示(A6-A9)以及第二边界标示B2的第六图 像；步骤706 映像坐标产生装置114根据第五图像，产生多个已知坐标的校正点对应 于第一图像传感器106的映像坐标；步骤708 映像坐标产生装置114根据第六图像，产生多个已知坐标的校正点对应 于第二图像传感器108的映像坐标；步骤710 根据多个已知坐标的校正点、以及多个已知坐标的校正点对应于第一 图像传感器106以及第二图像传感器108的映像坐标，产生第一图像传感器106与第二图 像传感器108的坐标；步骤712:结束。图7的图像传感器校正的方法是通过多个已知坐标的校正点，同时校正第一图像 传感器106与第二图像传感器108的坐标。请参照图8，图8是说明通过多个已知的校正 点，同时校正第一图像传感器106与第二图像传感器108的坐标的示意图。如图8所示，如 果已知坐标的校正点在操作面板102的越上方，则校正第一图像传感器106与第二图像传 感器108的坐标的结果越准确。在图8中仅绘出二个已知坐标的校正点Ml、M2，以及其对 应于第一图像传感器106与第二图像传感器108的映像坐标XM11、XM12、XM21、XM22。但本 发明并不受限于仅利用二个已知坐标的校正点，同时校正第一图像传感器106与第二图像 传感器108的坐标。综上所述，本发明所提供的一种触控屏幕的对象侦测校正系统及其方法，映像坐 标产生装置根据已知校正点在图像传感器所获取的图像中的遮断点位置，以及多个已知位 置的参考标示在图像传感器所获取的图像中的成像位置，产生对应于图像传感器的映像坐 标。然后，根据已知校正点和映像坐标，校正图像传感器的坐标。校正图像传感器的坐标之 后，则可准确的利用图像传感器定位操作面板上待测对象的位置。以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
一种触控屏幕的对象侦测校正系统，包括触控屏幕，该触控屏幕具有操作面板以及至少一第一图像传感器，该操作面板具有依序连接的第一边、第二边、第三边与第四边，其中该第一图像传感器是设置于该第一边与该第二边相接之处；及该对象侦测校正系统的特征在于还包括辅助参考装置，该辅助参考装置具有多个已知位置的参考标示，该等参考标示至少包括第一组参考标示、第二组参考标示以及第一边界标示，其中该第一组参考标示位于该第三边上、该第二组参考标示位于该第四边上以及该第一边界标示位于该第三边与该第四边相接之处；其中，该第一图像传感器是用以获取包括至少一第一对象以及该等参考标示图像的第一图像，该触控屏幕则根据该第一对象在该第一图像的成像位置以及该等参考标示在该第一图像的成像位置，建立该第一图像传感器、该第一对象以及该等参考标示的相对位置关系。
2.如权利要求1所述的对象侦测校正系统，其特征在于，该第一图像传感器所获取该 第一图像进一步包括第二对象的图像，且该第一对象以及该第二对象与该操作面板的相对 位置已知，而该触控屏幕根据该第一对象、该第二对象以及该等参考标示在该第一图像的 成像位置可建立该第一图像传感器、该第一对象、该第二对象以及该等参考标示的相对位 置关系，且该触控屏幕根据该第一图像传感器、该第一对象、该第二对象以及该等参考标示 的该相对位置关系以及该第一对象、该第二对象与该操作面板的相对位置，计算该第一图 像传感器与该操作面板的相对位置关系。
3.如权利要求1所述的对象侦测校正系统，其特征在于，该触控屏幕进一步包括第二 图像传感器设置于该操作面板的该第二边与该第三边相接的处，且该辅助参考装置的该等 参考标示进一步包括第三组参考标示位于该第一边上以及第二边界标示位于该第四边与 该第一边相接之处，其中该第二图像传感器是用以获取包括该第一对象以及该等参考标示 图像的第二图像，该触控屏幕则根据该第一对象以及该等参考标示在该第二图像的成像位 置，建立该第二图像传感器、该第一对象以及该等参考标示的相对位置关系。
4.如权利要求1所述的对象侦测校正系统，其特征在于，还包括至少一投影光源，用以 照明该操作面板。
5.如权利要求1所述的对象侦测校正系统，其特征在于，还包括映像坐标产生装置，用 以根据该第一对象在该第一图像的成像位置以及该第一对象在该第二图像的成像位置，产 生该第一对象对应于该第一图像传感器的映像坐标和该第二图像传感器的映像坐标。
6.如权利要求5所述的对象侦测校正系统，其特征在于，该触控屏幕是根据该第一对 象对应于该第一图像传感器的映像坐标、该第一对象对应于该第二图像传感器的映像坐 标、该第一图像传感器的坐标以及该第二图像传感器的坐标，定位该第一对象在该操作面 板的坐标。
7.—种触控屏幕的对象侦测校正的方法的特征在于，包括通过第一图像传感器获取该触控屏幕的操作面板上包括第一对象、第二对象、第一组 参考标示、第二组参考标示以及第一边界标示的第一图像；根据该第一对象、该第二对象在该第一图像的成像位置以及该等参考标示在该第一图像的成像位置，建立该第一图像传感器、该第一对象、该第二对象以及该等参考标示的相对 位置关系；及根据该第一图像传感器、该第一对象、该第二对象以及该等参考标示的该相对位置关 系以及该第一对象、该第二对象与该操作面板的相对位置，计算该第一图像传感器与该操 作面板的相对位置关系；其中该第一对象以及该第二对象与该操作面板的相对位置已知。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括通过第二图像传感器获取该操作面板上包括该第一对象、该第二组参考标示、第三组 参考标示以及第二边界标示的第二图像；及根据该第一对象以及该等参考标示在该第二图像的成像位置，建立该第二图像传感 器、该第一对象以及该等参考标示的相对位置关系。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括映像坐标产生装置根据该第一对象在该第一图像的成像位置以及该第一对象在该第 二图像的成像位置，产生该第一对象对应于该第一图像传感器的映像坐标和该第二图像传 感器的映像坐标。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括根据该第一对象对应于该第一图像传感器的映像坐标、该第一对象对应于该第二图像 传感器的映像坐标、该第一图像传感器的坐标以及该第二图像传感器的坐标，定位该第一 对象在该操作面板的坐标。
11.如权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括通过该第一图像传感器获取该操作面板上包括多个对象、该第一组参考标示、该第二 组参考标示以及该第一边界标示的第三图像；通过该第二图像传感器获取该操作面板上包括该多个对象、该第二组参考标示、该第 三组参考标示以及该第二边界标示的第四图像；根据该多个对象在该第三图像的成像位置以及该等参考标示在该第三图像的成像位 置，建立该第一图像传感器、该多个对象以及该等参考标示的相对位置关系；根据该多个对象在该第四图像的成像位置以及该等参考标示在该第四图像的成像位 置，建立该第二图像传感器、该多个对象以及该等参考标示的相对位置关系；及根据该第一图像传感器、该第二图像传感器、该多个对象以及该等参考标示的该相对 位置关是以及该多个对象与该操作面板的相对位置，计算该第一图像传感器、该第二图像 传感器与该操作面板的相对位置关系；其中该多个对象与该操作面板的相对位置已知。
全文摘要
本发明公开了一种触控屏幕的对象侦测校正系统及其方法，包括第一图像传感器获取触控屏幕的操作面板上包括第一对象、第二对象、第一组参考标示、第二组参考标示以及第一边界标示的第一图像；该触控屏幕根据该第一对象、该第二对象以及该等参考标示在该第一图像的成像位置，建立该第一图像传感器、该第一对象、该第二对象以及该等参考标示的相对位置关系；及该触控屏幕根据该第一图像传感器、该第一对象、该第二对象以及该等参考标示，计算该第一图像传感器的坐标。因此，本发明在校正图像传感器的坐标后，可准确的利用已校正坐标的该图像传感器定位操作面板上待测对象的位置。
文档编号G06F3/042GK101937292SQ20101021920
公开日2011年1月5日 申请日期2010年6月25日 优先权日2009年6月30日
发明者林卓毅, 林志新, 苏宗敏 申请人:原相科技股份有限公司