一種紅外觸摸屏多點識別方法、裝置及紅外觸摸屏的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及觸摸屏領域，尤其涉及一種紅外觸摸屏多點識別方法、裝置及紅外觸摸屏。
【背景技術(shù)】
[0002]作為計算機觸摸屏的一個分支，紅外觸摸屏以其生產(chǎn)成本低、安裝方便、高抗爆性、免維修等優(yōu)點而被廣泛應用在各個領域。紅外觸摸屏(Infrared Touch ScreenTechnology)由裝在觸摸屏外框上的紅外線發(fā)射與接收感測元件構(gòu)成，在屏幕表面上，形成紅外線探測網(wǎng)，任何觸摸物體可改變觸點上的紅外線而實現(xiàn)觸摸屏操作。
[0003]隨著科技的發(fā)展，紅外觸摸屏上單個觸摸點的識別技術(shù)已不能滿足人們的需要，因此，多點識別技術(shù)應運而生。目前，紅外觸摸屏多點識別方法普遍采用圖像處理法，主要步驟如下:
[0004]1)根據(jù)紅外觸摸屏的紅外發(fā)射管和紅外接收管之間的所有光線信息，繪制光網(wǎng)圖；其中，光網(wǎng)圖可以是二值圖或灰度圖兩種形式，例如光網(wǎng)圖的背景可以為黑色，觸摸區(qū)域為白色；
[0005]2)去噪處理:將光網(wǎng)圖中光線不能完全覆蓋的網(wǎng)格斑點去除；
[0006]3)根據(jù)光網(wǎng)圖，搜素得到圖像中的連通區(qū)域，也就是候選觸摸點區(qū)域；
[0007]4)按照特定的規(guī)則去除候選觸摸點區(qū)域的鬼點，得到真實觸摸點；其中，鬼點的形成原因為:當紅外觸摸屏上存在觸摸物時，除了觸摸區(qū)域，被遮擋的光線穿過的其他區(qū)域也會出現(xiàn)“孔洞”，因此，在構(gòu)成真實觸摸點的同時也可能構(gòu)成其他區(qū)域的“孔洞”，從而形成了鬼點，如圖1所示，當存在兩個及兩個以上的觸摸點時，每一個真實觸摸點的橫坐標都會與其他所有真實觸摸點的縱坐標構(gòu)成一個鬼點。
[0008]可見，圖像處理法依賴于光線構(gòu)造的光網(wǎng)圖來實現(xiàn)真實觸摸點的識別。在紅外觸摸屏上沒有觸摸點的情況下，所構(gòu)造的光網(wǎng)圖是一幅黑色(假設背景為黑色)的圖像；當存在觸摸點時，光線被遮擋的區(qū)域會出現(xiàn)白色的“孔洞”，這些“孔洞”就是候選觸摸點。
[0009]—般情況下，適用于圖像處理法的紅外觸摸屏在燈管結(jié)構(gòu)設計上，會采用一發(fā)多收或者多發(fā)一收的形式來構(gòu)造足夠密集的光網(wǎng)，以便于查找出“孔洞”。發(fā)明人在實施本發(fā)明的過程中，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的圖像處理法存在以下問題:當應用在尺寸較大，且對書寫的精細度要求較高的紅外觸摸屏上時，光網(wǎng)的密度要求也就越高，所構(gòu)造的光網(wǎng)圖的分辨率也就越高，傳統(tǒng)的圖像處理法難以滿足需求，尤其是在多點情況下，數(shù)據(jù)處理量很大，計算時間很長，嚴重影響了觸摸屏的反應速度，且無法保證輸出坐標點的精確度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]針對上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種紅外觸摸屏多點識別方法、裝置及紅外觸摸屏，能夠?qū)崿F(xiàn)高效率、高精度、高分辨率地識別真實觸摸點，尤其適用于大尺寸紅外觸摸屏，滿足了使用要求。
[0011]本發(fā)明實施例提供一種紅外觸摸屏多點識別方法，包括如下步驟:
[0012]獲取紅外發(fā)射管和紅外接收管之間被遮擋的光線信息，在背景光網(wǎng)圖的基礎上生成第一光網(wǎng)圖；其中，所述背景光網(wǎng)圖為觸控前基于所述紅外觸摸屏的紅外發(fā)射管和紅外接收管之間的所有光線信息而生成的灰度圖；所述灰度圖的每一個像素點的灰度值為經(jīng)過該像素點的光線的數(shù)量；
[0013]按一預設的縮小倍數(shù)對所述第一光網(wǎng)圖進行縮小操作，得到第二光網(wǎng)圖；對所述第二光網(wǎng)圖中灰度值為零的像素點集進行連通域檢測，將檢測到的每一連通域作為一個候選觸摸點；
[0014]根據(jù)每一所述候選觸摸點遮擋的光線信息，識別真實觸摸點。
[0015]作為上述方案的改進，在所述根據(jù)每一所述候選觸摸點遮擋的光線信息，識別真實觸摸點之后，還包括:
[0016]計算每一所述真實觸摸點的幾何質(zhì)心坐標，將每一所述幾何質(zhì)心坐標乘以所述預設的縮小倍數(shù)后得到一個基準坐標；
[0017]在所述第一光網(wǎng)圖上，以每一所述基準坐標最接近的像素點作為一個種子點檢測連通域，將檢測到的每一連通域作為一個修正后的真實觸摸點。
[0018]作為上述方案的改進，在對所述第二光網(wǎng)圖中灰度值為零的像素點集進行連通域檢測，將檢測到的每一連通域作為一個候選觸摸點之前，還包括:
[0019]對所述第二光網(wǎng)圖進行濾波處理，以去除噪點。
[0020]作為上述方案的改進，所述第二光網(wǎng)圖的圖像寬度為所述第一光網(wǎng)圖的圖像寬度除以所述預設的縮小倍數(shù)后得到的第一數(shù)值的整數(shù)部分，所述第二光網(wǎng)圖的圖像高度為所述第一光網(wǎng)圖的圖像高度除以所述預設的縮小倍數(shù)后得到的第二數(shù)值的整數(shù)部分。
[0021]作為上述方案的改進，所述獲取紅外發(fā)射管和紅外接收管之間被遮擋的光線信息，在背景光網(wǎng)圖的基礎上生成第一光網(wǎng)圖，具體包括:
[0022]獲取觸控后的紅外觸摸屏的紅外發(fā)射管和紅外接收管之間的被遮擋的光線信息;
[0023]在所述背景光網(wǎng)圖的基礎上，將每一條被遮擋的光線所經(jīng)過的像素點的灰度值均減1，得到所述第一光網(wǎng)圖。
[0024]作為上述方案的改進，所述對所述第二光網(wǎng)圖中灰度值為零的像素點集進行連通域檢測，將檢測到的每一連通域作為一個候選觸摸點，具體為:
[0025]對所述第二光網(wǎng)圖中灰度值為零的像素點集進行連通域檢測，將包含像素點的數(shù)量大于一預設的閾值的每一連通域作為一個候選觸摸點。
[0026]本發(fā)明實施例還提供一種紅外觸摸屏多點識別裝置，包括:
[0027]第一光網(wǎng)圖生成單元，用于獲取紅外發(fā)射管和紅外接收管之間被遮擋的光線信息，在背景光網(wǎng)圖的基礎上生成第一光網(wǎng)圖；其中，所述背景光網(wǎng)圖為觸控前基于所述紅外觸摸屏的紅外發(fā)射管和紅外接收管之間的所有光線信息而生成的灰度圖；所述灰度圖的每一個像素點的灰度值為經(jīng)過該像素點的光線的數(shù)量；
[0028]第二光網(wǎng)圖生成單元，用于按一預設的縮小倍數(shù)對所述第一光網(wǎng)圖進行縮小操作，得到第二光網(wǎng)圖；候選觸摸點獲取單元，用于對所述第二光網(wǎng)圖中灰度值為零的像素點集進行連通域檢測，將檢測到的每一連通域作為一個候選觸摸點；
[0029]真實觸摸點識別單元，用于根據(jù)每一所述候選觸摸點遮擋的光線信息，識別真實觸摸點。
[0030]作為上述方案的改進，所述紅外觸摸屏多點識別裝置還包括:
[0031]基準坐標計算單元，用于計算每一所述真實觸摸點的幾何質(zhì)心坐標，將每一所述幾何質(zhì)心坐標乘以所述預設的縮放倍數(shù)后得到一個基準坐標；
[0032]真實觸摸點修正單元，用于在所述第一光網(wǎng)圖上，以每一所述基準坐標最接近的像素點作為一個種子點檢測連通域，將檢測到的每一連通域作為一個修正后的真實觸摸點。
[0033]作為上述方案的改進，所述紅外觸摸屏多點識別裝置還包括:
[0034]圖像處理單元，用于在所述第二光網(wǎng)圖獲得之后，對所述第二光網(wǎng)圖進行濾波處理，以去除噪點。
[0035]本發(fā)明實施例還提供一種紅外觸摸屏，包括觸摸屏以及上述的紅外觸摸屏多點識別裝置。
[0036]本發(fā)明實施例提供的紅外觸摸屏多點識別方法、裝置及紅外觸摸屏，具有如下有益效果:基于所述紅外觸摸屏的被遮擋的光線信息，在背景光網(wǎng)圖的基礎上生成第一光網(wǎng)圖；然后，對所述第一光網(wǎng)圖進行縮小操作后得到第二光網(wǎng)圖；最后，根據(jù)縮小操作后的所述第二光網(wǎng)圖獲取候選觸摸點，識別真實觸摸點。也就是說，通過檢測連通域來獲取所述候選觸摸點；以及根據(jù)計算得到的每一所述候選觸摸點所遮擋的光線信息，識別真實觸摸點這兩大關(guān)鍵步驟，都在比所述第一光網(wǎng)圖縮小至少一倍的所述第二光網(wǎng)圖中實現(xiàn)，從而大大降低計算復雜度；以及將識別的每一所述真實觸摸點的輸出坐標在所述第一光網(wǎng)圖上進一步精確定位。采用本發(fā)明實施例，能夠?qū)崿F(xiàn)高效率、高精度、高分辨率地識別真實觸摸點，尤其適用于大尺寸紅外觸摸屏。
【附圖說明】
[0037]為了更清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將對實施方式中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施方式，對于本領域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0038]圖1是本發(fā)明實施例提供的鬼點形成原因的原理圖。
[0039]圖2是本發(fā)明提供的紅外觸摸屏多點識別方法的一個實施例的流程示意圖。
[0040]圖3是本發(fā)明實施例提供的背景光網(wǎng)圖。
[0041]圖4是本發(fā)明提供的紅外觸摸屏多點識別方法的又一個實施例的流程示意圖。
[0042]圖5是本發(fā)明提供的紅外觸摸屏多點識別裝置的一個實施例的結(jié)