一种红外触控装置上触摸点的定位方法和装置以及终端设备与流程

本发明涉及红外触控领域，尤其涉及一种红外触控装置上触摸点的定位方法和装置以及终端设备。

背景技术：

红外触控装置的相邻两边设有多个红外发射管，在另外的两个邻边上设置有多个红外接收管，与对边设置的红外发射管相对应，红外发射管向外发射红外光，相应的红外接收管对红外光进行接收，红外触控装置的结构示意图如图1所示。通常一个红外发射管对应多个红外接收管，当一个发射管发出红外光后，对边上的多个接收管同时接收所发送的红外光，其中红外光从一个发射管到达对边接收管所走的线路为扫描光路，其他红外发射灯管和红外接收灯管依序形成其他相应的光路，相邻光路斜率相同，且每一组红外发射接收管对形成一条光路，以每条光路中红外接收管接收红外发射管发射的红外线实现触摸屏的扫描，其中，外发射管均以同一斜率进行扫描时称为一个扫描方向，每个红外发射灯管均有多个扫描方向。

当用户在红外触控装置上进行触控操作时，该触摸点会遮挡住部分红外发射管所发出的红外光，即遮挡住部分光路，被遮挡光路上对应的红外接收管无法接收到红外光，通过整个光网的全局扫描，根据各个光路的被遮挡状态和相对应的红外接收管来确定触摸点的形状和所在位置。

相关技术的红外触控装置在对触摸点进行识别时，根据预设规则对触摸点直接进行全局扫描和算法计算，通过红外发射管和红外接收管之间的光路遮挡情况对触摸点进行扫描识别。但上述相关技术在进行红外触控装置的扫描中，对所有的触摸点都采用红外触控装置中的全部扫描光路执行扫描，以获取触摸点识别区域，该触摸点识别方法无法根据触摸点所在位置选择合适的扫描光路进行扫描，直接通过执行所有的扫描光路进行扫描，红外触控装置中用于识别触摸点的扫描光路数较多。

技术实现要素：

为克服相关技术中存在的问题，本发明申请提供一种红外触控装置上触摸点的定位方法和装置，以减少红外触控装置对触摸点进行识别时所执行的扫描光路数。

第一方面，本发明申请实施中提供一种用于红外触控设备上减少扫描光路的触摸点轮廓定位方法，该方法包括：

在一个扫描周期内，先扫描一个扫描方向的光路，以被目标触摸点遮挡光路的交点位置参数定义所述目标触摸点的初始轮廓；

可执行扫描的光路形成虚拟光网，再次扫描经过在所述初始轮廓外围上所述虚拟光网中光路交点的光路；

在再次扫描完成后被所述目标触摸点遮挡光路形成多个交点，以所述多个交点位置参数重新定义所述目标触摸点的轮廓。

第二方面，本发明申请实施中还提供一种用于红外触控设备上减少扫描光路的触摸点轮廓定位装置，该触摸点轮廓定位装置包括：

初始扫描模块，用于在一个扫描周期内，先扫描一个扫描方向的光路，以被目标触摸点遮挡光路的交点位置参数定义所述目标触摸点的初始轮廓；

扫描光路获取模块，用于可执行扫描的光路形成虚拟光网，扫描经过在所述初始轮廓外围上所述虚拟光网中光路交点的光路；

修正扫描模块，用于在再次扫描完成后被所述目标触摸点遮挡光路形成多个交点，以所述多个交点位置参数重新定义所述目标触摸点的轮廓。

第三方面，本发明申请实施中还提供一种红外触控终端设备，包括处理器、发射扫描电路、接收扫描电路、红外发射管矩阵以及红外接收管矩阵，所述处理器用于执行上述第一方面提供所述方法的程序代码。

与相关技术相比，本发明申请实施所提出的技术方案的有益效果包括：

本发明申请实施中提供的一种用于红外触控设备上减少扫描光路的触摸点轮廓定位方法及装置以及红外触控终端设备，在一个扫描周期内，先扫描一个扫描方向的光路，以被目标触摸点遮挡光路的交点位置参数定义所述目标触摸点的初始轮廓；可执行扫描的光路形成虚拟光网，再次扫描经过在所述初始轮廓外围上所述虚拟光网中光路交点的光路；在再次扫描完成后被所述目标触摸点遮挡光路形成多个交点，以所述多个交点位置参数重新定义所述目标触摸点的轮廓。

先执行一个扫描方向的光路对触摸点进行扫描获取初始轮廓，以较少的扫描光路预先粗定位触摸点的初始轮廓位置，然后，以该初始轮廓位置为中心位置，以在可执行扫描的虚拟光网中的多个光路交点确定该触摸点的高概率可遮挡的光路，以该高概率可遮挡的光路进行精细扫描来确定该触摸点更加准确的轮廓。这样，仅以高概率可遮挡的光路进行准确扫描定位，比现有技术中全局扫描的定位方法减少了扫描光路数，提高扫描定位效率。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为相关技术中的一种红外触控装置结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种用于红外触控设备上减少扫描光路的触摸点轮廓定位方法流程图；

图3为本发明实施例中提供的初始轮廓的示意图；

图4为本发明实施例中提供的封闭区域的示意图；

图5为本发明实施例中提供的过交点的光路的示意图；

图6为本发明实施例中提供的执行再次扫描的光路的示意图；

图7为本发明实施例中提供的被遮挡光路的交点的示意图；

图8为本发明实施例中提供的封闭区域的示意图；

图9为本发明实施例中提供的重新定义的轮廓的示意图；

图10为本发明实施例提供的封闭区域的示意图；

图11为本发明实施例提供的过交点的光路的示意图；

图12为本发明实施例提供的执行再次扫描的光路的示意图；

图13为本发明实施例提供的被遮挡光路的交点的示意图；

图14为本发明实施例提供的重新定义的轮廓的示意图；

图15为本发明实施例提供的交点位置的示意图；

图16为本发明实施例提供的完全覆盖的封闭区域的示意图；

图17为本发明实施例提供的过交点的光路的示意图；

图18为本发明实施例提供的被遮挡光路的交点的示意图；

图19为本发明实施例提供的重新定义的轮廓的示意图；

图20为本发明实施例提供的一种用于红外触控设备上减少扫描光路的触摸点轮廓定位装置的示意图；

图21为本发明实施例提供的一种红外触控终端设备。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本申请中出现一些优选方案或非优选方案在具体应用场景中，会各自具有一定的优势和缺陷，本领域技术可以根据具体应用场景需要进行选择设置，这样的变化并不会影响本申请的保护范围。

如背景技术中描述，相关技术中对触摸点进行识别时，执行红外触控装置中全部扫描光路对触摸点进行扫描，根据扫描光路的被遮挡情况对触摸点进行识别，该方法无法根据触摸点的轮廓或位置选择合适的扫描光路进行扫描，直接通过执行所有扫描光路对触摸点进行扫描，用于识别触摸点的执行扫描光路数较多。

本发明申请提供一种用于红外触控设备上减少扫描光路的触摸点轮廓定位方法，先执行一个扫描方向光路对触摸点进行扫描获取初始轮廓，以较少的扫描光路预先粗定位触摸点的初始轮廓位置，然后，以该初始轮廓位置为中心位置，以在可执行扫描的虚拟光网中的多个光路交点确定该触摸点的高概率可遮挡的光路，以该高概率可遮挡的光路进行精细扫描来确定该触摸点更加准确的轮廓。

一方面，本申请实施例中提供一种用于红外触控设备上减少扫描光路的触摸点轮廓定位方法，该方法应用于红外触控设备中，红外触控设备包括多个红外发送管和多个红外接收管，一个红外发送管向与之对应的一个或多个红外接收管发送红外光，红外接收管用于接收所发送的红外光。图2为本申请实施例中提供的一种用于红外触控设备上减少扫描光路的触摸点轮廓定位方法的流程示意图，下面将结合说明书附图具体说明本发明实施。

步骤S110，在一个扫描周期内，先扫描一个扫描方向的光路，以被目标触摸点遮挡光路的交点位置参数定义目标触摸点的初始轮廓。

如背景技术中的扫描方向，先执行红外发射边上一个扫描方向的光路进行扫描，在一个扫描周期内，依序完成红外发射边上红外发射管对红外光沿一个扫描方向进行发射，红外发射边上相对应的红外接收管完成对红外光的接收，确定被触摸点所遮挡的扫描光路的交点位置参数，其中，位置参数包括各交点的位置坐标，以光路交点的顺序连线所围成的封闭区域轮廓为目标触摸点的初始轮廓，其中，顺序连线包括按顺时针或逆时针的方向对交点依次连线。示例的，如图3所示，以垂直于红外发射边的扫描方向为初始扫描方向，执行发射边上此方向的光路对目标触摸点进行扫描，被遮挡的4条扫描光路的交点为m1、m2、m3和m4，以光路交点m1、m2、m3和m4顺序连线所围成的封闭区域轮廓为初始轮廓。

步骤S120，可执行扫描的光路形成虚拟光网，再次扫描经过在初始轮廓外围上虚拟光网中光路交点的光路。

在红外触控设备中，所有可执行扫描的光路组成虚拟光网，在虚拟光网中，两条不同扫描方向的光路相交可得到一个交点，多个不同扫描方向的光路各自相交，在由可执行扫描的光路所组成的虚拟光网中包括有多个光路交点，确定交点的位置参数，在虚拟光网内的光路中，选取经过于初始轮廓外围的交点的光路执行再次扫描。

需要说明的是，上述虚拟光网是指红外触控设备中所有可执行扫描光路组成，其中，可执行扫描光路为该红外触控设备根据扫描指令的指示执行扫描光路，但是，实际并未执行扫描。示例的，如图1中所示，1个红外发射灯管可与正对的3个红外接收灯管配对，执行3个扫描方向的光路扫描，这样，每个红外发射灯管有3个可执行扫描光路，即多个可执行扫描光路可形成一个虚拟光网。

如图4所示，对图3所示的初始轮廓选取执行再次扫描的光路，在虚拟光网中选取位于初始轮廓外围的光路交点a1、a2和a3，如图5所示，选取经过虚拟光网中交点a1、a2和a3的光路，其中，所选取用于再次扫描的光路不包括已经执行扫描的光路，所以再次扫描的光路不包括垂直于红外发射边方向的光路，所选取执行再次扫描的光路如图6所示。根据图6中所选取的光路，执行再次扫描。

步骤S130，在再次扫描完成后被目标触摸点遮挡光路形成多个交点，以多个交点位置参数重新定义目标触摸点的轮廓。

执行步骤S120中所确定的光路再次进行扫描，确定再次扫描的光路中被遮挡的扫描光路的交点，获取交点的位置参数，对交点进行顺序连线围成封闭区域并重新定义目标触摸点的轮廓。在再次扫描中，根据初始轮廓所确定的光路包括初始扫描中未执行扫描过的光路和已执行扫描过的光路，执行在初始扫描中未执行扫描过的光路进行再次扫描，完成再次扫描后，根据再次扫描时所确定的所有光路是否被触摸点所遮挡来确定光路交点，被目标触摸点所遮挡的光路形成多个交点，以多个交点位置参数重新定义目标触摸点的轮廓。

具体的，根据多个交点的位置参数对目标触摸点的轮廓进行重新定义时，以在初始轮廓外围的交点的对目标触摸点轮廓进行重新定义，进行再次扫描时，由于被遮挡的扫描光路会形成多个交点，多个交点形成多个交点组合，各个交点组合中交点分别顺序连线以形成多个封闭区域，确定最大的封闭区域的交点组合中多个交点位置参数，根据所确定的交点位置参数重新定义目标触摸点的轮廓。

如图7所示，执行图6中所示的用于再次扫描的光路后，有1条光路未被触摸点所遮挡，被目标触摸点所遮挡的5条光路的交点为e1、e2、e3和e4，确定交点的位置参数，交点e1、e2、e3和e4都位于初始轮廓的外围，根据这些交点重新定义目标触摸点轮廓，在对触摸点进行初始扫描时，所确定初始轮廓的交点为m1、m2、m3和m4，经过再次扫描后，多条被遮挡的光路相交会形成多个交点，多个交点形成多个交点组合，对交点组合中的交点顺序顺序连线可形成多个封闭区域，如图8所示，示例的给出其中两个封闭区域，封闭区域一由交点e1、e2、e3、m4和e4所围成，封闭区域二由交点m1、e2、e3、m4和e4所围成，封闭区域一的覆盖区域要大于封闭区域二，与本实施例中其他未示例给出的封闭区域相比，封闭区域一为最大封闭区域，该封闭区域的轮廓更加近似于触摸点的真实轮廓形状，可得到具更精确的触摸点轮廓，以该封闭区域轮廓上的交点e1、e2、e3、m4和e4重新定义目标触摸点的轮廓，重新定义后的轮廓如图9所示。经再次扫描后重新定义的初始轮廓与初始扫描后所得轮廓相比，具有精确于目标触摸点的轮廓形状，识别精度更高。

优选地，为获取精度更高、形状轮廓更精确的触摸点识别区域，可对重新定义后的轮廓继续按步骤S120和S130进行再次扫描，按步骤S120对重新定义后的轮廓选取用于再次扫描的光路，执行所选光路进行再次扫描，按步骤S130根据扫描完成后被触摸点所遮挡的光路的交点，确定交点的位置参数。若所确定的交点位于轮廓外，则根据该交点的位置参数重新定义目标触摸点轮廓，若所确定的交点位于轮廓内或位于轮廓的边界上，则所确定的轮廓即为对目标触摸点的最终识别轮廓。

示例的，按步骤S120和S130继续对图9中所得的轮廓区域进行处理，在虚拟光网中选出在轮廓外的光路交点，对光路交点进行顺序连线所得的封闭轮廓如图10所示，确定经过封闭轮廓上交点且未执行扫描的光路对轮廓进行扫描，其中，所确定过交点的光路如图11所示，其中，用于再次执行扫描的光路如图12所示，在本次扫描中所确定所有的光路包括已执行扫描的光路和未执行扫描的光路，执行所选光路进行再次扫描。在所确定的所有光路中，被触摸点所遮挡的光路的在轮廓外有交点e5和e6，交点位置如图13所示，以本次确定的交点e5、e6和上次确定轮廓上交点的位置参数，由交点顺序连线所围成封闭区域重新定义该触摸点的轮廓如图14所示，其中，图14中所确定的触摸点的轮廓与图9中所得的触摸点轮廓相比，具有更精确于目标触摸点真实轮廓形状，经过再一次的扫描，得到了精度更高的触摸点识别轮廓。

需要说明的是，在以本次确定的交点以及上次确定轮廓的交点重新定义该触摸点的轮廓时，为了更准确定位该触摸点的轮廓，放弃与本次确定的交点最近的上次确定的交点，以确定更接近真实的触摸点轮廓。其中，如图15所示，放弃上次确定交点e1、e2、e3、e4和m4且距离本次确定的交点e5、e6最近的交点e1和m4，该轮廓由光路交点e5、e2、e3、e6和e4顺序连线而得。

在继续对图14中的轮廓执行步骤S120和S130后进行扫描时，被遮挡的扫描光路在轮廓外没有交点，无需对轮廓进行再次重新定义，图14中的确定的触摸点的轮廓即为对触摸点的最终识别轮廓，扫描结束。通过对轮廓进行多次的扫描，根据每一次扫描后所重新定义的该触摸点的轮廓，选取轮廓周围高概率可遮挡光路多次进行扫描，通过循环扫描，可得到精度更高、轮廓形状更精确的触摸点的轮廓。

优选地，快速地从虚拟光网内可执行扫描光路中选出高概率可遮挡光路，为减少对初始轮廓的扫描次数，降低重复扫描次数和获取目标触摸点最终识别轮廓的所用时间。根据初始轮廓选取执行扫描光路时，由位于初始轮廓外围的虚拟光网中光路交点顺序连线围成的封闭区域完全覆盖初始轮廓为准，进一步的，选取完全覆盖住该触摸点的初始轮廓的最小封闭区域的光路交点组合。

示例的，如图16所示，示例的给出完全覆盖的两个封闭区域：封闭区域一和封闭区域二，封闭区域一面积小于封闭区域二的面积，与本实施例中未示例出的其他完全覆盖初始轮廓的封闭区域轮廓相比，封闭区域一的覆盖范围最小，所以封闭区域一为所选取的最小封闭区域。如图17所示，在虚拟光网中选取交点b1、b2、b3和b4，由交点b1、b2、b3和b4的顺序连线围成封闭区域，该封闭区域完全覆盖触摸点的初始轮廓，确定过该封闭区域轮廓上交点的光路。执行所选光路中未执行扫描过的光路进行再次扫描，再次扫描完成后，根据所有在二次扫描中所确定的被遮挡的光路，确定被遮挡光路的在初始轮廓外的交点并获取交点的位置参数，如图18所示，所确定的被遮挡光路在轮廓外的交点为c1、c2、c3、c4和c5，根据交点位置参数对该触摸点进行重新定义，根据交点的位置参数定义该触摸点的轮廓与前文所述相同，重新定义后的该触摸点的轮廓如图19所示。其中，图19中的轮廓和图14中的轮廓区域相同。因此，通过执行一次扫描即可获得最终的轮廓，通过一次确定由光路交点顺序连线所围成的封闭轮廓，快速的完成对高概率可遮挡光路的选取，减少对初始轮廓的扫描次数，可在较少的扫描次数内确定对目标触摸点的最终轮廓，减少光路的扫描次数和触摸点识别时间。

需要说明的是，在步骤S120中，确定确定由初始轮廓外围上的交点所围成的封闭区域时，应当以初始轮廓的位置为准，具体的，所选取的封闭区域覆盖范围与初始轮廓范围相重叠，即有部分或全部重合的范围，如图4所示，所确定封闭区域与初始轮廓部分重合，如图17所示，所确定封闭区域与初始轮廓全部重合。为获取更精确的目标触摸点的识别区域，本实施例中给出了封闭区域完全覆盖初始轮廓的示例，目的为说明，通过确定该封闭轮廓可快速获取高概率可遮挡光路，降低对目标触摸点的识别时的扫描次数，在较少的扫描次数内确定对目标触摸点的最终识别轮廓。

需要说明的是，本实施例为选取与红外发射边成90°的扫描方向进行解释说明，可选的，在步骤S110中，扫描方向可为与红外发射边成30°、45°、60°等的夹角，执行一个扫描方向的光路对目标触摸点进行扫描，以被遮挡光路的交点的顺序连线所围成的封闭区域为初始轮廓。

另一方面，本申请实施例中提供一种红外触控装置，图20为本申请实施例中提供的一种红外触控装置的示意图。

一种红外触控装置，包括：初始扫描模块210，用于：在一个扫描周期内，先扫描一个扫描方向的光路，以被目标触摸点遮挡光路的交点位置参数定义目标触摸点的初始轮廓；

扫描光路获取模块220，用于：可执行扫描的光路形成虚拟光网，再次扫描经过在初始轮廓外围上虚拟光网中光路交点的光路。

具体的，选取初始轮廓外围上虚拟光网中光路交点时，使所选取光路交点顺序连线所围成的封闭区域完全覆盖目标触摸点的初始轮廓。以及进一步的，由多个交点组合可形成多个封闭区域中，选取形成最小封闭区域的交点组合。

以及选取再次扫描的光路时，可选取第一次未经过扫描的光路。

修正扫描模块230，用于：在再次扫描完成后被目标触摸点遮挡光路形成多个交点，以多个交点位置参数重新定义目标触摸点的轮廓。

具体的，以交点位置参数定义目标触摸点的轮廓时，以交点顺序连线所围成封闭区域确定为该目标触摸点的轮廓。

以及被所述目标触摸点遮挡光路形成多个交点，是由再次扫描的光路中被目标触摸点所遮挡的多个光路形成多个交点。

以多个交点位置参数重新定义所述目标触摸点的轮廓时，是以多个交点中落入初始轮廓之外的交点位置参数重新定义目标触摸点的轮廓。以及进一步的的，被目标触摸点遮挡光路形成多个交点，多个交点形成多个交点组合，各个交点组合中交点分别顺序连线以形成多个封闭区域，选取形成最大封闭区域的交点组合中多个交点位置参数重新定义目标触摸点的轮廓。

本实施例中用于执行本发明上述提供用于红外触控设备上减少扫描光路的触摸点轮廓定位方法的任意实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

本发明实施中的一种红外触控装置，该装置对触摸点进行识别时，执行一个扫描方向的光路对触摸点进行扫描，被遮挡光路交点的顺序连线所围成封闭区域为初始轮廓，在由所有可执行扫描光路组成的虚拟光网中，根据初始轮廓的位置和形状，在初始轮廓附近选取高概率可遮挡的光路进行扫描，根据被遮挡光路的交点位置，重新定义目标触摸点的初始轮廓，通过多次执行初始轮廓的扫描光路，可获取触摸点精准的轮廓形状，可减少红外触控装置对触摸点进行识别时的所执行的扫描光路数量。

还一方面，本实施例还提供一种红外触控终端设备，如图21中，包括MCU201、发射扫描电路202、接收扫描电路203、红外发射管矩阵204、红外接收管矩阵205。

其中，发射扫描电路202与MCU201连接，用于在MCU201的控制下驱动红外发射管矩阵204中的红外发射管发射红外线；接收扫描电路203与MCU201连接，用于在MCU201的控制下驱动红外接收管矩阵205中的红外接收管接收红外线；采样电路206分别与红外接收管矩阵205以及MCU201连接，用于在MCU201的控制下，按照预设时间间隔对红外接收管矩阵205中接收到的红外线进行采样，并将采样信号发送给MCU201以供MCU201确定是否接收到用户的触控操作，以便在接收到用户的触控操作时对电视机进行相应的控制。

另外，上述发射扫描电路202及红外发射管矩阵204也可以统称为红外触控发射电路，接收扫描电路203及红外接收管矩阵205统称为红外触控接收电路。

需要说明的是图20示出的仅是终端设备控制系统的一种可能方式，在另一种可能实现方式中，MCU201和主处理器207可以集成为一体作为终端设备的控制部件的处理器，发射扫描电路202、接收扫描电路203均与该控制部件连接。

处理器执行上述用于红外触控装置上减少扫描光路的触摸点轮廓定位的方法。具体的，可以由MCU201执行该方法的程序代码，也可由MCU201将接收数据发送到主处理器207执行，对于其它可能的实现方式，不再一一列举。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上仅是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。