CN105426020B - 一种红外触摸屏多点识别方法、装置及红外触摸屏 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种红外触摸屏多点识别方法,包括如下步骤:生成第一光网图;对第一光网图进行缩小操作,得到第二光网图;获取候选触摸点;识别真实触摸点;以及以每一真实触摸点的几何质心坐标映射到第一光网图上对应的像素点作为一个种子点检测连通域,将检测到的每一连通域作为一个修正后的真实触摸点。本发明还提供一种红外触摸屏多点识别装置及红外触摸屏。采用本发明实施例,能够实现高效率、高精度、高分辨率地识别真实触摸点,尤其适用于大尺寸红外触摸屏。
Description
技术领域
本发明涉及触摸屏领域,尤其涉及一种红外触摸屏多点识别方法、装置及红外触摸屏。
背景技术
作为计算机触摸屏的一个分支,红外触摸屏以其生产成本低、安装方便、高抗爆性、免维修等优点而被广泛应用在各个领域。红外触摸屏(Infrared TouchScreenTechnology)由装在触摸屏外框上的红外线发射与接收感测元件构成,在屏幕表面上,形成红外线探测网,任何触摸物体可改变触点上的红外线而实现触摸屏操作。
随着科技的发展,红外触摸屏上单个触摸点的识别技术已不能满足人们的需要,因此,多点识别技术应运而生。目前,红外触摸屏多点识别方法普遍采用图像处理法,主要步骤如下:
1)根据红外触摸屏的红外发射管和红外接收管之间的所有光线信息,绘制光网图;其中,光网图可以是二值图或灰度图两种形式,例如光网图的背景可以为黑色,触摸区域为白色;
2)去噪处理:将光网图中光线不能完全覆盖的网格斑点去除;
3)根据光网图,搜素得到图像中的连通区域,也就是候选触摸点区域;
4)按照特定的规则去除候选触摸点区域的鬼点,得到真实触摸点;其中,鬼点的形成原因为:当红外触摸屏上存在触摸物时,除了触摸区域,被遮挡的光线穿过的其他区域也会出现“孔洞”,因此,在构成真实触摸点的同时也可能构成其他区域的“孔洞”,从而形成了鬼点,如图1所示,当存在两个及两个以上的触摸点时,每一个真实触摸点的横坐标都会与其他所有真实触摸点的纵坐标构成一个鬼点。
可见,图像处理法依赖于光线构造的光网图来实现真实触摸点的识别。在红外触摸屏上没有触摸点的情况下,所构造的光网图是一幅黑色(假设背景为黑色)的图像;当存在触摸点时,光线被遮挡的区域会出现白色的“孔洞”,这些“孔洞”就是候选触摸点。
一般情况下,适用于图像处理法的红外触摸屏在灯管结构设计上,会采用一发多收或者多发一收的形式来构造足够密集的光网,以便于查找出“孔洞”。发明人在实施本发明的过程中,发现传统的图像处理法存在以下问题:当应用在尺寸较大,且对书写的精细度要求较高的红外触摸屏上时,光网的密度要求也就越高,所构造的光网图的分辨率也就越高,传统的图像处理法难以满足需求,尤其是在多点情况下,数据处理量很大,计算时间很长,严重影响了触摸屏的反应速度,且无法保证输出坐标点的精确度。
发明内容
针对上述问题,本发明的目的在于提供一种红外触摸屏多点识别方法、装置及红外触摸屏,能够实现高效率、高精度、高分辨率地识别真实触摸点,尤其适用于大尺寸红外触摸屏,满足了使用要求。
本发明实施例提供一种红外触摸屏多点识别方法,包括如下步骤:
获取红外发射管和红外接收管之间被遮挡的光线信息,在背景光网图的基础上生成第一光网图;其中,所述背景光网图为触控前基于所述红外触摸屏的红外发射管和红外接收管之间的所有光线信息而生成的灰度图;所述灰度图的每一个像素点的灰度值为经过该像素点的光线的数量;
按一预设的缩小倍数对所述第一光网图进行缩小操作,得到第二光网图;对所述第二光网图中灰度值为零的像素点集进行连通域检测,将检测到的每一连通域作为一个候选触摸点;
根据每一所述候选触摸点遮挡的光线信息,识别真实触摸点。
作为上述方案的改进,在所述根据每一所述候选触摸点遮挡的光线信息,识别真实触摸点之后,还包括:
计算每一所述真实触摸点的几何质心坐标,将每一所述几何质心坐标乘以所述预设的缩小倍数后得到一个基准坐标;
在所述第一光网图上,以每一所述基准坐标最接近的像素点作为一个种子点检测连通域,将检测到的每一连通域作为一个修正后的真实触摸点。
作为上述方案的改进,在对所述第二光网图中灰度值为零的像素点集进行连通域检测,将检测到的每一连通域作为一个候选触摸点之前,还包括:
对所述第二光网图进行滤波处理,以去除噪点。
作为上述方案的改进,所述第二光网图的图像宽度为所述第一光网图的图像宽度除以所述预设的缩小倍数后得到的第一数值的整数部分,所述第二光网图的图像高度为所述第一光网图的图像高度除以所述预设的缩小倍数后得到的第二数值的整数部分。
作为上述方案的改进,所述获取红外发射管和红外接收管之间被遮挡的光线信息,在背景光网图的基础上生成第一光网图,具体包括:
获取触控后的红外触摸屏的红外发射管和红外接收管之间的被遮挡的光线信息;
在所述背景光网图的基础上,将每一条被遮挡的光线所经过的像素点的灰度值均减1,得到所述第一光网图。
作为上述方案的改进,所述对所述第二光网图中灰度值为零的像素点集进行连通域检测,将检测到的每一连通域作为一个候选触摸点,具体为:
对所述第二光网图中灰度值为零的像素点集进行连通域检测,将包含像素点的数量大于一预设的阈值的每一连通域作为一个候选触摸点。
本发明实施例还提供一种红外触摸屏多点识别装置,包括:
第一光网图生成单元,用于获取红外发射管和红外接收管之间被遮挡的光线信息,在背景光网图的基础上生成第一光网图;其中,所述背景光网图为触控前基于所述红外触摸屏的红外发射管和红外接收管之间的所有光线信息而生成的灰度图;所述灰度图的每一个像素点的灰度值为经过该像素点的光线的数量;
第二光网图生成单元,用于按一预设的缩小倍数对所述第一光网图进行缩小操作,得到第二光网图;候选触摸点获取单元,用于对所述第二光网图中灰度值为零的像素点集进行连通域检测,将检测到的每一连通域作为一个候选触摸点;
真实触摸点识别单元,用于根据每一所述候选触摸点遮挡的光线信息,识别真实触摸点。
作为上述方案的改进,所述红外触摸屏多点识别装置还包括:
基准坐标计算单元,用于计算每一所述真实触摸点的几何质心坐标,将每一所述几何质心坐标乘以所述预设的缩小倍数后得到一个基准坐标;
真实触摸点修正单元,用于在所述第一光网图上,以每一所述基准坐标最接近的像素点作为一个种子点检测连通域,将检测到的每一连通域作为一个修正后的真实触摸点。
作为上述方案的改进,所述红外触摸屏多点识别装置还包括:
图像处理单元,用于在所述第二光网图获得之后,对所述第二光网图进行滤波处理,以去除噪点。
本发明实施例还提供一种红外触摸屏,包括触摸屏以及上述的红外触摸屏多点识别装置。
本发明实施例提供的红外触摸屏多点识别方法、装置及红外触摸屏,具有如下有益效果:基于所述红外触摸屏的被遮挡的光线信息,在背景光网图的基础上生成第一光网图;然后,对所述第一光网图进行缩小操作后得到第二光网图;最后,根据缩小操作后的所述第二光网图获取候选触摸点,识别真实触摸点。也就是说,通过检测连通域来获取所述候选触摸点;以及根据计算得到的每一所述候选触摸点所遮挡的光线信息,识别真实触摸点这两大关键步骤,都在比所述第一光网图缩小至少一倍的所述第二光网图中实现,从而大大降低计算复杂度;以及将识别的每一所述真实触摸点的输出坐标在所述第一光网图上进一步精确定位。采用本发明实施例,能够实现高效率、高精度、高分辨率地识别真实触摸点,尤其适用于大尺寸红外触摸屏。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案,下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的鬼点形成原因的原理图。
图2是本发明提供的红外触摸屏多点识别方法的一个实施例的流程示意图。
图3是本发明实施例提供的背景光网图。
图4是本发明提供的红外触摸屏多点识别方法的又一个实施例的流程示意图。
图5是本发明提供的红外触摸屏多点识别装置的一个实施例的结构示意图。
图6是本发明提供的红外触摸屏多点识别装置的第一光网图生成单元的一个实施例的结构示意图。
图7是本发明提供的红外触摸屏多点识别装置的又一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
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,所描述的实施例仅仅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做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。
请参阅图2,是本发明提供的红外触摸屏多点识别方法的一个实施例的流程示意图。
本发明提供一种红外触摸屏多点识别方法,包括步骤S11~S14,具体如下:
S11,获取红外发射管和红外接收管之间被遮挡的光线信息,在背景光网图的基础上生成第一光网图。
其中,所述背景光网图为触控前基于所述红外触摸屏的红外发射管和红外接收管之间的所有光线信息而生成的灰度图;所述灰度图的每一个像素点的灰度值为经过该像素点的光线的数量。
优选的,在所述步骤S11之前,生成所述背景光网图,请一并参阅图3,具体为:
首先,获取触控前的红外触摸屏的红外发射管和红外接收管之间的所有光线信息;其中,所述所有光线信息的获取可以为按照预设的顺序逐个触发红外发射管和对应的至少一个红外接收管,并根据所述对应的至少一个红外接收管的红外线接收信号计算得到;所述对应的至少一个红外接收管至少包括与当前触发的所述红外发射管正对的红外接收管,或者还包括与当前触发的所述红外发射管正对的红外接收管相邻或相近的红外接收管。
需要说明的是,所述所有光线信息的获取的方式还可以为本领域技术人员公知的其他方法,这些均在本发明的保护范围之内,在此不做限制。
然后,生成背景光网图,将每一条光线所经过的像素点的灰度值累计加1;其中,所述背景光网图的每一像素点的初始灰度值为零。
所述红外触摸屏的红外发射管和红外接收管之间的每一条光线表示为所述背景光网图的一条直线,将经过每一个像素点的直线的数量作为该像素点的灰度值,则每一个像素点的灰度值都是一个确定的数值,所述背景光网图可以是一副背景为单一颜色的图像,优选的,图像的背景颜色为黑色。
则所述步骤S11具体包括:
首先,获取触控后的红外触摸屏的红外发射管和红外接收管之间的被遮挡的光线信息。
当所述红外触摸屏上存在触摸物时,则被触摸区域遮挡的每一条光线,在对应的红外接收管一端会表现出接收信号的衰减,因此,可以通过判断每一红外接收管的接收信号强度与一预设的阈值之间的关系来判定对应的每一光线是否被遮挡,也就是说,当接收信号强度大于所述预设的阈值时,则判定对应的光线未被遮挡;当接收信号强度小于所述预设的阈值时,则判定对应的光线被遮挡;当接收信号强度等于所述预设的阈值时,既可以判定对应的光线未被遮挡,也可以判定对应的光线被遮挡,这些可根据实际的需要进行设置,本发明不做具体的限定。
然后,在所述背景光网图的基础上,将每一条被遮挡的光线所经过的像素点的灰度值均减1,得到所述第一光网图。
同样地,将所述红外触摸屏的红外发射管和红外接收管之间的每一所述被遮挡的光线表示为所述背景光网图的一条直线;将每一条所述直线经过的像素点的灰度值均减1,得到所述第一光网图,并记录灰度值减到零的像素点。
可以理解的是,经过每一个像素点的直线是根据该直线对应于所述红外触摸屏的光线的走向确定的。由于有些光线可能会由于触摸物的遮挡而使得其对应于所述背景光网图上的直线不能穿过该像素点,因此,并不一定是实际穿过该像素的直线,只要该直线对应的光线的走向经过该像素即可。
S12,按一预设的缩小倍数对所述第一光网图进行缩小操作,得到第二光网图。
优选的,所述第二光网图的图像宽度为所述第一光网图的图像宽度除以所述预设的缩小倍数后得到的第一数值的整数部分,所述第二光网图的图像高度为所述第一光网图的图像高度除以所述预设的缩小倍数后得到的第二数值的整数部分。
在本发明一个实施方式中,优选的,采用双线性插值法对所述第一光网图按所述预设的缩小倍数进行缩小操作,得到所述第二光网图。若所述第二光网图上的每一像素点的坐标值乘以所述预设的缩小倍数后得到一个整数坐标值,则该像素点的灰度值取所述整数坐标值对应在所述第一光网图上的像素点的灰度值;若所述第二光网图上的每一像素点的坐标值乘以所述预设的缩小倍数后得到一个浮点数坐标值,则假设该像素点的坐标值为(x,y),所述浮点数坐标值为(i+u,j+v),其中,i和j分别为X轴和Y轴坐标的整数部分,u和v分别为X轴和Y轴坐标的小数部分;那么,该像素点的灰度值的计算公式为:p(x,y)=f(i+u,j+v)=(1-u)(1-v)f(i,j)+(1-u)vf(i,j+1)+u(1-v)f(i+1,j)+uvf(i+1,j+1),p和f分别为所述第二光网图和第一光网图上的相应像素点的灰度值。
需要说明的是,对所述第一光网图进行缩小操作还可以采用本领域技术人员公知的其他方法,例如,最近邻插值法,这些均在本发明的保护范围之内,在此不做限制。
优选的,所述预设的缩小倍数是根据所述红外触摸屏要求识别的最小触摸物的大小确定的;其中,所述最小触摸物的大小在光网图中表现为像素块直径,那么,保证所述最小触摸物在所述第二光网图上的成像像素块视觉可见是通过连通域检测获得候选触摸点,从而识别真实触摸点的最基本条件,因此,为确定所述预设的缩小倍数,需先根据所述最小触摸物的大小标定其成像像素块直径。
最小触摸物的标定方式:首先,将直径为所述红外触摸屏要求识别的最小触摸物的直径大小的测试物体放置在所述红外触摸屏上,然后,基于当前获取的被遮挡的光线信息,在所述背景光网图的基础上生成当前光网图;最后,利用图像处理软件,例如MATLAB,获取所述测试物体在所述当前光网图上的成像直径宽度。比如,所述红外触摸屏要求识别的最小触摸物的直径大小是2mm,在所述当前光网图上的成像像素块为10*10,则可以确定可缩小的最大比例因子为5。可以理解的是,图像缩小是一个降采样的过程,需要根据所期望缩小的尺寸数据,从原图像中选择合适的像素点,使图像缩小之后可以尽可能保持原图像的特征不丢失,而考虑到非整数倍缩小需要的插值因素在内,若缩小倍数为大于5,小于或等于10的数值,则对所述最小触摸物的成像像素块进行缩小操作后得到一个单点,然而,发明人在实施本发明的过程中发现:在后续去伪操作过程中,由于单像素误差的存在,容易将该单点误判为噪点或伪触摸点,影响真实触摸点识别精度;另外,在滤波处理过程中,单点会被滤除掉,因此,本发明不建议将所述最小触摸物的成像像素块缩小至一个单点;若缩小倍数为大于10的数值,则所述最小触摸物的成像像素块在缩小操作中会被直接滤掉。
在本发明另一个实施方式中,在所述步骤S12之后,还包括:
S12′,对所述第二光网图进行滤波处理,以去除噪点。
优选的,所述滤波处理可以利用腐蚀操作、膨胀操作、开操作、闭操作和中值滤波算法中的至少一种算法;其中,所述腐蚀操作、膨胀操作、开操作、闭操作和中值滤波算法等都是本领域的技术人员所公知的,本发明在此不做赘述。
可以理解的是,要保证所述最小触摸物的识别精度,就不能让所述最小触摸物在所述第二光网图上的成像像素块在所述滤波处理中被直接滤掉,因此,所述滤波处理的滤波模板大小是根据所述红外触摸屏要求识别的最小触摸物的直径大小和所述预设的缩小倍数的选择所确定,这些可根据实际的需要进行设置,本发明不做具体的限定。
S13,对所述第二光网图中灰度值为零的像素点集进行连通域检测,将检测到的每一连通域作为一个候选触摸点。
优选的,所述连通域检测可以利用基于二值图的图像分割法、种子填充法、分水岭法和区域生长法中的至少一种方法;其中,所述基于二值图的图像分割法、种子填充法、分水岭法和区域生长法等都是本领域的技术人员所公知的,本发明在此不做赘述。
在本发明另一个实施方式中,优选的,将包含像素点的数量大于一预设的阈值的每一连通域作为一个候选触摸点;其中,所述预设的阈值可以为所述背景光网图中所有的光线相交形成的最小网格所包含的像素点的数值除以所述预设的缩小倍数后得到的数值,或者为大于所述背景光网图中所有的光线相交形成的最小网格所包含的像素点的数值除以所述预设的缩小倍数后得到的数值的某一值,这些可根据实际的需要进行设置,本发明不做具体的限定。
S14,根据每一所述候选触摸点遮挡的光线信息,识别真实触摸点。
在本发明另一个实施方式中,优选的,在所述步骤S14之前,计算每一所述候选触摸点所遮挡的光线信息,具体为:
首先,设所述红外触摸屏的红外发射管和红外接收管之间的每一所述被遮挡的光线对应在所述第一光网图上的直线表示为:ax+by+c=0,所述预设的缩小倍数为k,那么,该直线映射到所述第二光网图上对应的直线表示为:ax+by+c/k=0,从而可计算出所述第二光网图上被遮挡的像素点。
然后,针对每一所述候选触摸点与该候选触摸点包含的像素点共遮挡的光线,建立索引,并计算每一所述候选触摸点遮挡的光线的总数。
接着,根据所述索引,计算每一所述候选触摸点单独遮挡的光线的数量,称为该候选触摸点的私有光线数。
最后,将每一所述候选触摸点遮挡的光线的总数减去该候选触摸点的私有光线数得到该候选触摸点的公有光线数。
可以理解的是,每一所述候选触摸点的私有光线是指在该候选触摸点所遮挡的光线中,仅经过该候选触摸点而不经过其他候选触摸点的特定光线;每一所述候选触摸点的公有光线是指在该候选触摸点所遮挡的光线中,经过该候选触摸点以及其他至少一个候选触摸点的特定光线;每一所述候选触摸点所遮挡的光线由该候选触摸点的私有光线和公有光线组成。
则所述步骤S14具体包括:
S141,将私有光线数大于或等于预设的第一阈值的每一候选触摸点判定为真实触摸点,并依次将每一所述真实触摸点的每一公有光线所经过的其他未判定的候选触摸点的公有光线数做减1操作。
优选的,所述预设的第一阈值为1。从理论上来说,只要有一条光线仅经过某一候选触摸点,就可以判定该候选触摸点为真实触摸点,因此,所述预设的第一阈值通常设置为1,但也可以是大于1的数值,这些可根据实际的需要进行设置,本发明不做具体的限定。
在具体实施时,优选的,将所述步骤S141中获取的所述候选触摸点中包含像素点的数量最多的至少一个候选触摸点作为去伪操作的开始点。原因是,所述包含像素点的数量最多的至少一个候选触摸点最有可能就是真实触摸点,因此,最先判定所述包含像素点的数量最多的至少一个候选触摸点,对其他未判定的候选触摸点的光线信息的更新影响较大,可在一定程度上提高整个去伪操作的效率。
可以理解的是,当某一所述真实触摸点的公有光线中存在两条或两条以上公有光线均经过同一未判定的候选触摸点,则该未判定的候选触摸点的公有光线数相应地做减2或2以上数值的操作。
S142,对未判定的候选触摸点进行判定,将公有光线数少于预设的第二阈值的每一候选触摸点判定为非真实触摸点,并查找出每一所述非真实触摸点的公有光线中仅经过该非真实触摸点以及另一个未判定的候选触摸点的特定公有光线,将每一所述特定公有光线所经过的未判定的候选触摸点的私有光线数做加1操作。
优选的,所述预设的第二阈值与所述红外触摸屏的最小触摸精度有关,可设定为容许最小触摸物可能遮挡的光线的数量乘以一个小于1的比例值,这些可根据实际的需要进行设置,本发明不做具体的限定。
同样地,当某一所述非真实触摸点的公有光线中存在两条或两条以上特定共有光线均仅穿过该非真实触摸点以及另一个未判定的候选触摸点,则该未判定的候选触摸点的私有光线数相应地做加2或2以上数值的操作。
S143,返回执行步骤S141继续对未判定的候选触摸点进行判定,直到所述候选触摸点全部判定为止。
需要说明的是,从所述候选触摸点中识别真实触摸点这一步骤还可以采用本领域技术人员公知的其他方法,这些均在本发明的保护范围之内,在此不做限制。
请一并参阅图4,在本发明又一个实施方式中,在所述步骤S14之后,还包括S15和S16,具体如下:
S15,计算每一所述真实触摸点的几何质心坐标,将每一所述几何质心坐标乘以所述预设的缩小倍数后得到一个基准坐标。
S16,在所述第一光网图上,以每一所述基准坐标最接近的像素点作为一个种子点检测连通域,将检测到的每一连通域作为一个修正后的真实触摸点。
同样地,所述步骤S16中的连通域检测可以利用基于二值图的图像分割法、种子填充法、分水岭法和区域生长法中的至少一种方法;其中,所述基于二值图的图像分割法、种子填充法、分水岭法和区域生长法等都是本领域的技术人员所公知的,本发明在此不做赘述。
需要说明的是,若每一所述基准坐标的值为浮点数,则取该基准坐标的值进行四舍五入操作后的坐标值对应在所述第一光网图上的像素点作为一个种子点检测连通域。
在具体实施当中,优选的,上述红外触摸屏多点识别方法可由红外触摸屏多点识别装置来执行。基于所述红外触摸屏的被遮挡的光线信息,在背景光网图的基础上生成第一光网图;然后,对所述第一光网图进行缩小操作后得到第二光网图;最后,根据缩小操作后的所述第二光网图获取候选触摸点,识别真实触摸点。也就是说,通过检测连通域来获取所述候选触摸点;以及根据计算得到的每一所述候选触摸点所遮挡的光线信息,识别真实触摸点这两大关键步骤,都在比所述第一光网图缩小至少一倍的所述第二光网图中实现,从而大大降低计算复杂度;以及将识别的每一所述真实触摸点的输出坐标在所述第一光网图上进一步精确定位。采用本发明实施例,能够实现高效率、高精度、高分辨率地识别真实触摸点,尤其适用于大尺寸红外触摸屏。
相应地,本发明还提供一种红外触摸屏多点识别装置,可执行上述实施例提供的红外触摸屏多点识别方法的所有流程。
请参阅图5,是本发明提供的红外触摸屏多点识别装置的一个实施例的结构示意图。
本发明提供一种红外触摸屏多点识别装置50,包括第一光网图生成单元51、第二光网图生成单元52、候选触摸点获取单元53以及真实触摸点识别单元54,具体如下:
所述第一光网图生成单元51,用于获取红外发射管和红外接收管之间被遮挡的光线信息,在背景光网图的基础上生成第一光网图。
其中,所述背景光网图为触控前基于所述红外触摸屏的红外发射管和红外接收管之间的所有光线信息而生成的灰度图;所述灰度图的每一个像素点的灰度值为经过该像素点的光线的数量。
所述第二光网图生成单元52,用于按一预设的缩小倍数对所述第一光网图进行缩小操作,得到第二光网图。
优选的,所述第二光网图的图像宽度为所述第一光网图的图像宽度除以所述预设的缩小倍数后得到的第一数值的整数部分,所述第二光网图的图像高度为所述第一光网图的图像高度除以所述预设的缩小倍数后得到的第二数值的整数部分。
所述候选触摸点获取单元53,用于对所述第二光网图中灰度值为零的像素点集进行连通域检测,将检测到的每一连通域作为一个候选触摸点。
所述真实触摸点识别单元54,根据每一所述候选触摸点遮挡的光线信息,识别真实触摸点。
在具体实施时,请一并参阅图6,所述第一光网图生成单元51具体包括:
信息获取子单元511,用于获取触控后的红外触摸屏的红外发射管和红外接收管之间的被遮挡的光线信息。
当前光网图获取子单元512,用于在所述背景光网图的基础上,将每一条被遮挡的光线所经过的像素点的灰度值均减1,得到所述当前光网图。
在本发明一个实施方式中,所述红外触摸屏多点识别装置50还包括:
图像处理单元55,用于在所述第二光网图生成之后,对所述第二光网图进行滤波处理,以去除噪点。
在本发明另一个实施方式中,所述第二光网图生成单元52具体用于:
采用双线性插值法对所述第一光网图按所述预设的缩小倍数进行缩小操作,得到所述第二光网图。
在本发明另一个实施方式中,所述候选触摸点获取单元53具体用于:
对所述第二光网图中灰度值为零的像素点集进行连通域检测,将包含像素点的数量大于一预设的阈值的每一连通域作为一个候选触摸点。
请一并参阅图7,在本发明又一个实施方式中,所述红外触摸屏多点识别装置50还包括:
基准坐标计算单元56,用于计算每一所述真实触摸点的几何质心坐标,将每一所述几何质心坐标乘以所述预设的缩小倍数后得到一个基准坐标。
真实触摸点修正单元57,用于在所述第一光网图上,以每一所述基准坐标最接近的像素点作为一个种子点检测连通域,将检测到的每一连通域作为一个修正后的真实触摸点。
可以理解的是,本发明实施例中的红外触摸屏多点识别装置50的各功能单元的功能可根据上述方法实施例中的方法具体实现,其具体实现过程可以参照上述方法实施例的相关描述,此处不再赘述。
在具体实施当中,所述第一光网图生成单元51基于所述红外触摸屏的被遮挡的光线信息,在背景光网图的基础上生成第一光网图;然后,所述第二光网图生成单元52对所述第一光网图进行缩小操作后得到第二光网图;最后,所述候选触摸点获取单元53根据缩小操作后的所述第二光网图获取候选触摸点后,所述真实触摸点识别单元54识别真实触摸点。也就是说,所述候选触摸点获取单元53通过检测连通域来获取所述候选触摸点;以及所述真实触摸点识别单元54根据计算得到的每一所述候选触摸点所遮挡的光线信息,识别真实触摸点这两大关键步骤,都在比所述第一光网图缩小至少一倍的所述第二光网图中实现,从而大大降低计算复杂度;以及所述真实触摸点修正单元57将识别的每一所述真实触摸点的输出坐标在所述第一光网图上进一步精确定位。采用本发明实施例,能够实现高效率、高精度、高分辨率地识别真实触摸点,尤其适用于大尺寸红外触摸屏。
此外,本发明还提供一种红外触摸屏。
本发明提供一种红外触摸屏,包括触摸屏以及上述的红外触摸屏多点识别装置50。
本发明实施例提供的红外触摸屏多点识别方法、装置及红外触摸屏,具有如下有益效果:基于所述红外触摸屏的被遮挡的光线信息,在背景光网图的基础上生成第一光网图;然后,对所述第一光网图进行缩小操作后得到第二光网图;最后,根据缩小操作后的所述第二光网图获取候选触摸点,识别真实触摸点。也就是说,通过检测连通域来获取所述候选触摸点;以及根据计算得到的每一所述候选触摸点所遮挡的光线信息,识别真实触摸点这两大关键步骤,都在比所述第一光网图缩小至少一倍的所述第二光网图中实现,从而大大降低计算复杂度;以及将识别的每一所述真实触摸点的输出坐标在所述第一光网图上进一步精确定位。采用本发明实施例,能够实现高效率、高精度、高分辨率地识别真实触摸点,尤其适用于大尺寸红外触摸屏。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程,并依本发明权利要求所作的等同变化,仍属于发明所涵盖的范围。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)或随机存储记忆体(RandomAccessMemory,RAM)等。
Claims (9)
1.一种红外触摸屏多点识别方法,其特征在于,包括如下步骤:
获取红外发射管和红外接收管之间被遮挡的光线信息,在背景光网图的基础上生成第一光网图;具体地,获取触控后的红外触摸屏的红外发射管和红外接收管之间的被遮挡的光线信息;在所述背景光网图的基础上,将每一条被遮挡的光线所经过的像素点的灰度值均减1,得到所述第一光网图;其中,所述背景光网图为触控前基于所述红外触摸屏的红外发射管和红外接收管之间的所有光线信息而生成的灰度图;所述灰度图的每一个像素点的灰度值为经过该像素点的光线的数量;
按一预设的缩小倍数对所述第一光网图进行缩小操作,得到第二光网图;其中,所述预设的缩小倍数是根据最小触摸物的成像像素块直径确定;其中,所述最小触摸物的成像像素块直径是根据红外触摸屏识别的所述最小触摸物的大小标定;
对所述第二光网图中灰度值为零的像素点集进行连通域检测,将检测到的每一连通域作为一个候选触摸点;
根据每一所述候选触摸点遮挡的光线信息,识别真实触摸点。
2.如权利要求1所述红外触摸屏多点识别方法,其特征在于,在所述根据每一所述候选触摸点遮挡的光线信息,识别真实触摸点之后,还包括:
计算每一所述真实触摸点的几何质心坐标,将每一所述几何质心坐标乘以所述预设的缩小倍数后得到一个基准坐标;
在所述第一光网图上,以每一所述基准坐标最接近的像素点作为一个种子点检测连通域,将检测到的每一连通域作为一个修正后的真实触摸点。
3.如权利要求1或2所述的红外触摸屏多点识别方法,其特征在于,在对所述第二光网图中灰度值为零的像素点集进行连通域检测,将检测到的每一连通域作为一个候选触摸点之前,还包括:
对所述第二光网图进行滤波处理,以去除噪点。
4.如权利要求3所述的红外触摸屏多点识别方法,其特征在于,所述第二光网图的图像宽度为所述第一光网图的图像宽度除以所述预设的缩小倍数后得到的第一数值的整数部分,所述第二光网图的图像高度为所述第一光网图的图像高度除以所述预设的缩小倍数后得到的第二数值的整数部分。
5.如权利要求3所述的红外触摸屏多点识别方法,其特征在于,所述对所述第二光网图中灰度值为零的像素点集进行连通域检测,将检测到的每一连通域作为一个候选触摸点,具体为:
对所述第二光网图中灰度值为零的像素点集进行连通域检测,将包含像素点的数量大于一预设的阈值的每一连通域作为一个候选触摸点。
6.一种红外触摸屏多点识别装置,其特征在于,包括:
第一光网图生成单元,用于获取红外发射管和红外接收管之间被遮挡的光线信息,在背景光网图的基础上生成第一光网图;其中,所述背景光网图为触控前基于所述红外触摸屏的红外发射管和红外接收管之间的所有光线信息而生成的灰度图;所述灰度图的每一个像素点的灰度值为经过该像素点的光线的数量;
第二光网图生成单元,用于按一预设的缩小倍数对所述第一光网图进行缩小操作,得到第二光网图;其中,所述预设的缩小倍数是根据最小触摸物的成像像素块直径确定;其中,所述最小触摸物的成像像素块直径是根据红外触摸屏识别的所述最小触摸物的大小标定;
候选触摸点获取单元,用于对所述第二光网图中灰度值为零的像素点集进行连通域检测,将检测到的每一连通域作为一个候选触摸点;
真实触摸点识别单元,用于根据每一所述候选触摸点遮挡的光线信息,识别真实触摸点;
其中,所述第一光网图生成单元具体包括:信息获取子单元,用于获取触控后的红外触摸屏的红外发射管和红外接收管之间的被遮挡的光线信息;当前光网图获取子单元,用于在所述背景光网图的基础上,将每一条被遮挡的光线所经过的像素点的灰度值均减1,得到所述第一光网图。
7.如权利要求6所述的红外触摸屏多点识别装置,其特征在于,所述红外触摸屏多点识别装置还包括:
基准坐标计算单元,用于计算每一所述真实触摸点的几何质心坐标,将每一所述几何质心坐标乘以所述预设的缩小倍数后得到一个基准坐标;
真实触摸点修正单元,用于在所述第一光网图上,以每一所述基准坐标最接近的像素点作为一个种子点检测连通域,将检测到的每一连通域作为一个修正后的真实触摸点。
8.如权利要求6或7所述的红外触摸屏多点识别装置,其特征在于,所述红外触摸屏多点识别装置还包括:
图像处理单元,用于在所述第二光网图获得之后,对所述第二光网图进行滤波处理,以去除噪点。
9.一种红外触摸屏,其特征在于,包括触摸框以及如权利要求6至8任一项所述的红外触摸屏多点识别装置。
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