JP5213831B2

JP5213831B2 - タッチポイント検出方法及び装置

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Publication number: JP5213831B2
Application number: JP2009239518A
Authority: JP
Inventors: 載信金; ▲ジャ▼昇具; ▲ミン▼▲ジュン▼ 李; ▲ヒ▼▲チュル▼ 黄
Original assignee: Samsung Display Co Ltd
Current assignee: Samsung Display Co Ltd
Priority date: 2008-10-17
Filing date: 2009-10-16
Publication date: 2013-06-19
Anticipated expiration: 2029-10-16
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Description

本発明は、タッチポイント検出方法及び装置に係り、さらに詳細には、光センサを利用した情報入力機能を具備した表示装置で、客体、特に指のタッチポイントを検出できる方法及び装置に関する。

一般的に、情報を認識させるディスプレイの機能は、単に画面の鮮明化に限られていた。しかし、最近には、情報媒体を人の手で直接触れつつ、情報を伝達したり、または習得したりする方式を多様に適用している。このような技術の一種として、タッチパネル・ディスプレイ（touch panel display）は、有用な技術として、多様な方式を介して具現されている。そのうち、タッチスクリーンパネルの一体型液晶表示装置の製作技術が開発され、このようなタッチスクリーンパネルの一体型液晶表示装置技術の応用範囲は、液晶表示パネル分野だけではなく、ディスプレイ全領域で適用されうる。特に、次世代ディスプレイ市場で脚光を浴びている有機発光ダイオード領域にも適用が可能である。

光センサ方式のタッチパネル・ディスプレイ装置は、画素内に光センサを配し、光によって、画面で情報入力を可能にしたものである。この種類の表示装置では、光センサとして、例えば、フォトダイオードが利用され、各画素のフォトダイオードに、キャパシタが接続される。そして、フォトダイオードでの受光量の変化によって、キャパシタの電荷量を変化させるとともに、キャパシタの両端の電圧を検出することによって、撮像画像のデータを生成する。このような表示装置の応用として、タッチパネル機能や、デジタイザ機能を具備したものが提案されている。タッチパネル機能は、画面上に投影された指などの物体が作る影を検出することによって、情報入力を行うのである。この場合、多様な画像認識アルゴリズムを介して入力情報を認識しているが、画像認識アルゴリズムが複雑であり、かつ計算量が多く、ハードウェアに負担になるという問題点がある。

特開１９９９−１４３６２１号公報特開２００７−０４２０９３号公報

本発明は、光によって画面に情報を入力する機能を具備した表示装置で、光センサによって獲得したイメージ解析を介して、タッチポイントを検出できる方法及び装置を提供することを目的とする。

また、マルチタッチポイントを検出できる方法及び装置を提供することを目的とする。

また、タッチポイント検出方法及び装置を利用した表示装置を提供することを目的とする。

前記技術的課題を達成するための、本発明の一実施形態によるタッチポイント検出方法は、入力映像から指イメージのエッジ映像を検出する段階と、前記検出したエッジ映像を利用して、タッチポイント映像を生成する段階と、前記タッチポイント映像からタッチ座標を計算する段階とを具備する。

望ましくは、前記生成段階は、前記エッジ映像のグラジエント方向とグラジエント・サイズとを利用して、タッチポイント映像を生成することを特徴とする。

望ましくは、前記生成段階は、前記エッジ映像のグラジエント方向に所定の距離ほど離れている位置を中心に、グラジエント・サイズ値を累積して合算したタッチポイント映像を生成することを特徴とする。

望ましくは、前記生成段階は、前記エッジ映像が検出された位置を中心に、前記グラジエント方向に所定の距離ほど離れた位置に中心を設定する段階と、前記設定した中心を基準に、所定の領域に対して前記グラジエント・サイズ値を合算するとともに、前記タッチポイント映像を生成する段階とを具備することを特徴とする。

望ましくは、前記計算段階は、前記タッチポイント映像で、前記合算したグラジエント・サイズ値が最大になるピクセルの座標をタッチポイントとして決定することを特徴とする。

望ましくは、前記所定の距離は、指の半径であることを特徴とする。

望ましくは、前記所定の領域は、指先部分の大きさによって、任意に決定されることを特徴とする。

望ましくは、前記計算段階は、少なくとも２以上のタッチポイントの座標を計算することを特徴とする。

望ましくは、前記計算段階は、前記それぞれのタッチポイントに累積して合算したグラジエント・サイズ値と、前記それぞれのタッチポイントの座標と所定の距離とを比較した結果とによって、それぞれのタッチポイントの座標を更新しつつ、前記それぞれのタッチポイントの座標を計算することを特徴とする。

望ましくは、前記計算段階は、それぞれの初期タッチポイントの座標と、前記座標に合算したグラジエント・サイズ値とを初期化する段階と、現在ピクセルの座標と前記それぞれのタッチポイントの座標との間の距離をそれぞれ計算する段階と、前記計算した距離と所定の距離とを比較するとともに、前記比較結果によって、前記それぞれのタッチポイントの座標を更新する段階と、前記更新されたそれぞれのタッチポイントの座標を前記少なくとも２以上のタッチポイントの座標として決定する段階とを具備することを特徴とする。

望ましくは、前記更新段階は、前記計算した距離が所定の距離以上、または以下であるかを比較することを特徴とする。

望ましくは、前記方法は、あらゆるピクセルに対して、前記計算段階と更新段階とを遂行することを特徴とする。

望ましくは、前記検出段階は、Sobelフィルタを利用して、前記入力映像から指イメージのエッジ映像を検出することを特徴とする。

前記技術的課題を達成するための、本発明の他の実施形態によるタッチポイント検出方法は、タッチパネルに接触した指イメージのエッジ映像を検出する段階と、前記エッジ映像が検出された位置を中心に、前記エッジ映像のグラジエント方向に所定の距離ほど離れた位置に中心を設定する段階と、前記設定した中心を基準に、所定の領域に対して、前記エッジ映像のグラジエント値を累積して合算することによって、タッチポイント映像を生成する段階と、前記タッチポイント映像からタッチ座標を計算する段階とを具備する。

望ましくは、前記計算段階は、前記タッチポイント映像で、前記累積して合算したグラジエント・サイズ値が最大になるピクセルの座標をタッチポイントとして決定することを特徴とする。

前記技術的課題を達成するための、本発明のさらに他の実施形態による前記方法を、コンピュータで実行させるためのプログラムを記録した記録媒体を具備する。

前記技術的課題を達成するための、本発明のさらに他の実施形態によるタッチポイント検出装置は、入力映像から指イメージのエッジ映像を検出するエッジ検出部と、前記検出したエッジ映像を利用して、タッチポイント映像を生成するタッチポイント映像生成部と、前記タッチポイント映像からタッチ座標を計算する座標計算部とを具備する。

望ましくは、前記タッチポイント映像生成部は、前記エッジ映像のグラジエント方向とグラジエント・サイズとを利用して、タッチポイント映像を生成することを特徴とする。

望ましくは、前記タッチポイント映像生成部は、前記エッジ映像のグラジエント方向に所定の距離ほど離れている位置を中心に、グラジエント・サイズ値を累積して合算したタッチポイント映像を生成することを特徴とする。

望ましくは、前記タッチポイント映像生成部は、前記エッジ映像が検出された位置を中心に、前記グラジエント方向に所定の距離ほど離れた位置に中心を設定する中心設定部と、前記設定した中心を基準に、所定の領域に対して、前記グラジエント・サイズ値を合算するとともに、前記タッチポイント映像を生成するグラジエント合算部とを具備することを特徴とする。

望ましくは、前記座標計算部は、前記タッチポイント映像で、前記合算したグラジエント・サイズ値が最大になるピクセルの座標をタッチポイントとして決定することを特徴とする。

望ましくは、前記座標計算部は、少なくとも２以上のタッチポイントの座標を計算することを特徴とする。

望ましくは、前記座標計算部は、それぞれの初期タッチポイントの座標と、前記座標に合算したグラジエント・サイズ値とを初期化する初期化部と、現在ピクセルの座標と前記それぞれのタッチポイントの座標との間の距離をそれぞれ計算する距離計算部と、前記計算した距離と所定の距離とを比較するとともに、前記比較結果によって、前記それぞれのタッチポイントの座標を更新する更新判断部と、前記更新されたそれぞれのタッチポイントの座標を前記少なくとも２以上のタッチポイントの座標として決定する座標決定部とを具備することを特徴とする。

望ましくは、前記更新判断部は、前記計算した距離が所定の距離以上、または以下であるかを比較することを特徴とする。

望ましくは、前記距離計算部と前記更新判断部は、あらゆるピクセルに対して距離計算と座標更新とを遂行することを特徴とする。

前記技術的課題を達成するための、本発明のさらに他の実施形態による指のタッチを感知する少なくとも一つ以上の光センサを具備する表示装置は、前記光センサが感知した信号を読取るセンシング信号読出し部と、前記光センサが感知した信号から指の影映像を生成するとともに、前記生成した映像からエッジ映像を検出し、かつ検出したエッジ映像を利用して、タッチポイント映像を生成するとともに、前記タッチポイント映像からタッチポイントの座標を計算するタッチポイント検出装置とを具備する。

望ましくは、前記タッチポイント検出装置は、マルチタッチポイントを検出することを特徴とする。

本発明の一実施形態によるタッチポイント検出方法は、入力映像から指イメージのエッジ映像を検出し、それからタッチポイント映像を生成するとともに、タッチポイント映像からタッチ座標を計算することによって、指形態の特性を利用して簡単なタッチ認識アルゴリズムを具現でき、マルチタッチポイントに対する検出も正確に遂行することができる。

本発明の一実施形態による、光によって画面に情報を入力する機能を具備した表示装置を図示した図面である。本発明の他の実施形態によるタッチポイント検出装置を備えた表示装置の概略的な図面である。図２に図示されたタッチポイント検出装置の概略的な図面である。図２に図示されたエッジ検出部の機能を説明するためのイメージである。図２に図示されたエッジ検出部の機能を説明するためのイメージである。図２に図示されたタッチポイント・イメージ生成部の機能を説明するためのイメージである。図２に図示されたタッチポイント・イメージ生成部の機能を説明するためのイメージである。図２に図示されたタッチポイント・イメージ生成部の概略的な図面である。本発明のさらに他の実施形態による座標計算部の概略的な図面である。本発明のさらに他の実施形態によるマルチタッチポイントを検出するための座標計算方法を説明するためのフローチャートである。本発明のさらに他の実施形態によるマルチタッチポイントを検出するための座標計算方法を説明するためのフローチャートである。本発明のさらに他の実施形態によるマルチタッチポイントを検出するための座標計算方法を説明するためのフローチャートである。

以下、添付された図面を参照しつつ、本発明の望ましい実施形態に係る表示装置について詳細に説明する。本明細書に添付された図面を介して、事実上同じ機能を行う部材については、同じ図面符号を使用する。

図１は、本発明の一実施形態による、光によって画面に情報を入力する機能を具備した表示装置を図示した図面である。

図１には、多数の光センサ１１０を備えた表示装置１００が図示されている。表示装置１００は、光センサ１１０だけではなく、多数の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）と多様なディスプレイ素子とが具備されうる。例えば、多数のＴＦＴを構成する電極、層（半導体層及び絶縁層）及び有機発光素子を具備できる。有機発光素子は、画素電極と、これに対向した対向電極と、画素電極（アノード電極）と対向電極（カソード電極）との間に介在した発光層を含む中間層とを具備する。本発明の望ましい実施形態で、外光によって、指ｆの影を感知するだけではなく、有機発光素子の発光によって、指ｆによって反射された光信号も感知する構成である。また、有機発光素子だけではなく、有機発光素子を特定したものの、他の平板ディスプレイ素子、例えば、液晶表示装置（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）などを含む。

前記光センサ１１０は、特定物体、例えば指ｆを触れた場合、外部光源（図示せず）または内部光源（図示せず）による指ｆによる光信号を検出する。例えば、光センサ１１０が所定値より明るい光を検出した場合には、信号処理部（図示せず）がハイレベル信号を出力し、所定値より暗い光を検出した場合には、ローレベル信号を出力する。望ましくは、光センサ１１０は、ＰＩＮ（p-intrinsic-n）型光ダイオードから構成されうる。

図２は、本発明の他の実施形態によるタッチポイント検出装置２３０を備えた表示装置の概略的な図面である。

図２には、光センサ２１０を具備する表示装置２００、センシング信号読出し部２２０及びタッチポイント検出装置２３０が図示されている。

前記表示装置２００は、光センサ２１０と共に、複数の信号線と複数の走査線との交差点に配列された赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）によって構成されたピクセルを具備する。表示装置２００は、外部のホストから伝送された映像信号に基づいて、画像を表示する表示機能を遂行する。

前記センシング信号読出し部２２０は、表示装置２００の光センサ２１０が感知した信号を読取り、タッチポイント検出装置２３０に出力する。

前記タッチポイント検出装置２３０は、光センサ２１０が感知した信号を解析し、タッチポイントを検出する。本発明の望ましい実施形態で、タッチポイント検出装置２３０は、光センサ２１０が感知した信号から指の影イメージを作り、指の影イメージ（入力映像）からエッジ映像を検出し、検出したエッジ映像をタッチポイント・イメージ（以下、「ＴＰイメージ」とする）を生成し、生成したＴＰイメージからタッチポイントの座標を計算する。タッチポイント検出装置２３０についての具体的な構成及び機能は後述する。

図３は、図２に図示されたタッチポイント検出装置２３０の概略的な図面である。

図３に示すように、タッチポイント検出装置２３０は、エッジ検出部２３１、ＴＰイメージ生成部２３２、座標計算部２３３を具備する。図示されていないが、光センサが感知した信号から指の影イメージを生成するための信号処理部、例えばラインメモリ、階調化回路、二値化回路などをさらに具備することができる。

前記エッジ検出部２３１は、入力映像からエッジ成分だけを検出し、エッジ映像を出力する。エッジ検出は、従来の一般的な方法、例えば、ラプラス・フィルタ、Robertsフィルタ、Sobelフィルタ、Prewittフィルタなどを使用できる。本発明の望ましい実施形態では、Sobelフィルタを使用してエッジ成分を検出し、Sobelフィルタを適用してエッジを検出する過程について説明する。

まず、次の数式１のようなSobel演算子を適用し、入力映像Ａに係るコンボリューションを行う。

ここで、Ｇ_ｘとＧ_ｙは、それぞれｘ方向及びｙ方向のエッジ成分を意味する。

前記数式１を介して計算したＧ_ｘ及びＧ_ｙについて、次の数式２及び数式３を介して、エッジ成分の大きさと方向とを計算する。

また、前記数式２を介して計算したＧ値が、所定の臨界値より小さければ、「０」と処理する。このような演算を行い、エッジ映像を得る。図４Ａは、入力映像が図示されており、図４Ｂには、Sobelフィルタを適用して計算したエッジ映像が図示されている。

前記ＴＰイメージ生成部２３２は、出力されたエッジ映像のグラジエント方向（Θ）に、所定の距離ほど離れている位置を中心に、一定の領域でグラジエント・サイズ値を合算し、ＴＰイメージを生成する。

図５Ａ及び図５Ｂには、ＴＰイメージを生成する過程と、その結果のＴＰイメージとが図示されている。図５Ａに示すように、エッジが検出された位置で、グラジエント方向（Θ）に一定の距離、例えば、指の半径距離にある中心位置を定める。それにより、指先は、普通円状となるために、一点に集まるようになる。この点で一定の領域、例えば、５×５ブロックにグラジエント・サイズ値を累積させて加える。それにより、指先付近の位置に値が多く累積することになる。ここでは、５×５ブロックについて合算したが、その大きさに限定されるものではない。ここで、合算する領域の大きさは、指の手の平部分、すなわち、実際に指がタッチする面積の程度によって、大きさを異ならせることができる。図５Ｂには、最終ＴＰイメージが図示されている。

図６は、図２に図示されたタッチポイント・イメージ生成部２３２の概略的な図面である。

図６に示すように、タッチポイント・イメージ生成部２３２は、中心設定部２３４及びグラジエント合算部２３５を具備する。

前記中心設定部２３４は、エッジが検出された位置を中心に、一定の方向に一定の距離ほど離れた地点に中心を設定する。中心設定部２３４は、前記数式３を介して計算した方向、すなわち、グラジエント方向（Θ）に所定の距離ほど離れた地点に中心を設定する。ここで、所定の距離は、指の半径距離でありうる。指先の部分は、円状になるために、一点に集まることになる。

前記グラジエント合算部２３５は、中心設定部２３４で設定した中心を基準に、所定の領域に対して、グラジエント値を累積して合算する。ここで、所定の領域の指先部分の大きさによって、任意に設定できる。それにより、指先部分の値が多く累積され、その部分のグラジエント値が大きくなる。

座標計算部２３３は、タッチポイント・イメージ生成部２３２から生成されたＴＰイメージを利用し、タッチポイントの座標を計算する。座標計算部２３３は、ＴＰイメージで最大値を有するピクセルの位置をタッチポイントとして決定する。そして、この結果値をホスト（図示せず）に出力する。再び図５Ｂを参照すれば、座標計算は、ＴＰイメージで最も明るいピクセルの位置をタッチポイントとして決定するのである。

図７は、本発明のさらに他の実施形態による座標計算部２３３の概略的な図面である。

本発明の移転実施形態では、１つのタッチポイントを決定する場合に、ＴＰイメージで最も明るいピクセルの位置をタッチポイントとして決定できる。しかし、マルチタッチ、例えば、３個のタッチポイントを決定せねばならない場合に、最も明るいピクセルの位置をタッチポイントとして決定する方法を使用できない。なぜならば、３個のタッチポイントを求めねばならないが、最も明るい順序で３個を探すならば、１つのＴＰイメージに３個の明るいピクセルが集まっている可能性があり、その場合には、正確に３個のタッチポイントを検出できない。従って、本発明のさらに他の実施形態では、マルチタッチ機能を具現するために、ＴＰイメージでローカル最大値を有するタッチポイントを検出できる方法を提案する。

本発明のさらに他の実施形態では、ＴＰイメージのあらゆるピクセル値Ｐに対して、３個のタッチポイントｔ１，ｔ２，ｔ３を探すことである。ここで、ＴＰ（ｔ１）＞ＴＰ（ｔ２）＞ＴＰ（ｔ３）と仮定し、ＴＰ（ｐ）は、ピクセルＰに累積されたグラジエント値である。従って、ＴＰ（ｔ１）は、タッチポイントｔ１に累積されたグラジエント値である。そして、ｔ１，ｔ２，ｔ３値は、一定の距離ｄ以上を維持すると仮定する。ここで、一定の距離ｄは、指の半径の大きさ、例えば、０．５ｃｍほどであってもよい。

図７に示すように、初期化部２３６、距離計算部２３７、更新判断部２３８及び座標決定部２３９を具備する。

前記初期化部２３６は、初期ｔ１，ｔ２，ｔ３の値とＴＰ（）値とを初期化させる。例えば、初期ｔ１，ｔ２，ｔ３は、存在しないピクセル位置である（−１，−１）に決め、このときのＴＰ（）は、「０」に初期化させる。

前記距離計算部２３７は、現在ピクセルの座標とｔ１，ｔ２，ｔ３との距離を計算する。

前記更新判断部２３８は、現在ピクセルの座標とｔ１，ｔ２，ｔ３との距離が所定の距離ｄ以上、または以下であるかによって、ｔ１，ｔ２，ｔ３の値を更新する。

座標決定部２３８は、最終的に更新されたｔ１，ｔ２，ｔ３の座標値をマルチタッチに係る結果値として決定する。

図８ないし図１０は、本発明のさらに他の実施形態によるマルチタッチポイントを検出するための座標計算方法について説明するためのフローチャートである。

図８に示すように、段階Ｓ８００で、ｔ１，ｔ２，ｔ３値とＴＰ（）値とを初期化させる。例えば、ｔ１，ｔ２，ｔ３の座標値は（−１，−１）と定義し、ＴＰ（）値は、「０」に初期化させる。

段階Ｓ８０２で、現在ピクセルＰｎのＴＰＰｎ値がＴＰ（ｔ１）以上であるか否かを判断する。ＴＰ（Ｐｎ）値がＴＰ（ｔ１）以上である場合には、段階Ｓ８０４に進み、Ｐｎとｔ１との距離がｄ以下であるか否かを判断する。段階Ｓ８０４の判断結果、Ｐｎとｔ１との距離がｄ以下である場合にはｔ１をＰｎに更新する。そして、次のピクセルに対して、段階Ｓ８０２を遂行する。

段階Ｓ８０４で、Ｐｎとｔ１との距離がｄ以上である場合には、段階Ｓ８０８に進み、Ｐｎとｔ１との距離がｄ以下であるか判断する。段階Ｓ８０８の判断結果、Ｐｎとｔ２との距離がｄ以下である場合、段階Ｓ８１０に進んでｔ２をｔ１に更新し、ｔ１をＰｎに更新する。そして、次のピクセルに対して、段階Ｓ８０２を遂行する。

段階Ｓ８０８の判断結果、Ｐｎとｔ２との距離がｄ以上である場合には、段階Ｓ８１２に進み、ｔ３をｔ２に更新し、ｔ２をｔ１に更新し、ｔ１をＰｎに更新する。そして、次のピクセルに対して、段階Ｓ８０２を遂行する。

図８及び図９に示すように、段階Ｓ８０２の判断結果、ＴＰ（Ｐｎ）値がＴＰ（ｔ１）以下である場合、段階Ｓ９００に進み、ＴＰ（Ｐｎ）値がＴＰ（ｔ２）値以上であるか否かを判断する。段階Ｓ９００の判断結果、ＴＰ（Ｐｎ）値がＴＰ（ｔ２）値以上である場合には、段階Ｓ９０２に進み、Ｐｎとｔ１との距離がｄ以上であり、Ｐｎとｔ２との距離がｄ以下であるか否かを判断する。Ｐｎとｔ１との距離がｄ以上であり、Ｐｎとｔ２との距離がｄ以下である場合には、段階Ｓ９０４に進み、ｔ２＝Ｐｎに更新する。そして、次のピクセルに対して、段階Ｓ８０２を遂行する。

段階Ｓ９０２の判断結果、Ｐｎとｔ１との距離がｄ以上であり、Ｐｎとｔ２との距離がｄ以上である場合には、段階Ｓ９０４に進み、ｔ３をｔ２値に更新し、ｔ２をＰｎ値に更新する。そして、次のピクセルに対して、段階Ｓ８０２を遂行する。

図８ないし図１０に示すように、段階Ｓ９００の判断結果、ＴＰ（Ｐｎ）値がＴＰ（ｔ２）値以下である場合には、段階Ｓ１０００に進み、ＴＰ（Ｐｎ）値がＴＰ（ｔ３）値以上であるか否かを判断する。段階Ｓ１０００の判断結果、ＴＰ（Ｐｎ）値がＴＰ（ｔ３）値以上である場合には、段階Ｓ１００２に進み、Ｐｎとｔ１との距離と、Ｐｎとｔ２との距離とがいずれもｄ以上であるならば、ｔ３をＰｎ値に更新し、次のピクセルに対して、段階Ｓ８０２を遂行する。

以上、あらゆるピクセルについて、図８ないし図１０による段階を遂行することによって、ｔ１，ｔ２，ｔ３に対して更新するか否かを決定する。そして、最終的に、ｔ１，ｔ２，ｔ３の座標を決定する。従って、３つの部分、すなわちｔ１，ｔ２，ｔ３に対して座標を決定できる。

図８ないし図１０を参照して、マルチタッチ、すなわち、３つの部分に対するタッチポイントの座標を決定することについて説明したが、その数に限定されるものではなく、それ以上に係るタッチポイントを決定することも、前述の過程を介して、同じ方式で計算できることはいうまでもない。

一方、本発明は、コンピュータで読取り可能な記録媒体にコンピュータで読取り可能なコードで具現することが可能である。コンピュータで読取り可能な記録媒体は、コンピュータシステムによって読取り可能なデータが保存されるあらゆる種類の記録装置を含む。

コンピュータで読取り可能な記録媒体の例としては、ＲＯＭ（read-only memory）、ＲＡＭ（random-access memory）、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、フロッピー（登録商標）ディスク、光データ保存装置などがあって、またキャリアウェーブ（例えば、インターネットを介した伝送）の形態で具現するものを含む。また、コンピュータで読取り可能な記録媒体は、ネットワークに連結されたコンピュータシステムに分散され、分散方式でコンピュータによって読取り可能なコードが保存されて実行されうる。そして、本発明を具現するための機能的な（functional）プログラム、コード及びコードセグメントは、本発明が属する技術分野のプログラマによって容易に推論されうる。

以上、本発明について望ましい実施形態を中心に述べた。本発明が属する技術分野で当業者は、本発明の本質的な特性から外れない範囲で変形された形態において、本発明を具現できるということを理解することが可能であろう。従って、前記開示された実施形態は、限定的な観点ではなくして、説明的な観点から考慮されねばならない。本発明の範囲は、前述の説明ではなくして特許請求の範囲に示されており、それと同等な範囲内にあるあらゆる差異点は、本発明に含まれるものと解釈されねばならない。

１００，２００・・・表示装置
１１０，２１０・・・光センサ
２２０・・・センシング信号読出し部
２３０・・・タッチポイント検出装置
２３１・・・エッジ検出部
２３２・・・タッチポイント・イメージ生成部
２３３・・・座標計算部
２３４・・・中心設定部
２３５・・・グラジエント合算部
２３６・・・初期化部
２３７・・・距離計算部
２３８・・・更新判断部
２３９・・・座標決定部
ｆ・・・指

Claims

入力映像から指イメージのエッジ映像を検出する段階と、
前記検出したエッジ映像を利用して、タッチポイント映像を生成する段階と、
前記タッチポイント映像からタッチ座標を計算する段階とを具備し、
前記生成段階は、前記エッジ映像のグラジエント方向とグラジエント・サイズとを利用して、タッチポイント映像を生成する段階であって、前記エッジ映像のグラジエント方向に所定の距離ほど離れている位置を中心に、グラジエント・サイズ値を累積して合算したタッチポイント映像を生成する、タッチポイント検出方法。
前記生成段階は、
前記エッジ映像が検出された位置を中心に、前記グラジエント方向に所定の距離ほど離れた位置に中心を設定する段階と、
前記設定した中心を基準に、所定の領域に対して、前記グラジエント・サイズ値を合算するとともに、前記タッチポイント映像を生成する段階とを具備することを特徴とする請求項１に記載のタッチポイント検出方法。
前記計算段階は、
前記タッチポイント映像で、前記合算したグラジエント・サイズ値が最大になるピクセルの座標をタッチポイントとして決定することを特徴とする請求項２に記載のタッチポイント検出方法。
前記所定の距離は、
指の半径であることを特徴とする請求項２に記載のタッチポイント検出方法。
前記所定の領域は、
指先部分の大きさによって、任意に決定されることを特徴とする請求項２に記載のタッチポイント検出方法。
前記計算段階は、
少なくとも２以上のタッチポイントの座標を計算することを特徴とする請求項２に記載のタッチポイント検出方法。
前記計算段階は、
前記それぞれのタッチポイントに累積して合算したグラジエント・サイズ値と、前記それぞれのタッチポイントの座標と所定の距離とを比較した結果とによって、それぞれのタッチポイントの座標を更新しつつ、前記それぞれのタッチポイントの座標を計算することを特徴とする請求項６に記載のタッチポイント検出方法。
前記計算段階は、
それぞれの初期タッチポイントの座標と、前記座標に合算したグラジエント・サイズ値とを初期化する段階と、
現在ピクセルの座標と前記それぞれのタッチポイントの座標との間の距離をそれぞれ計算する段階と、
前記計算した距離と所定の距離とを比較するとともに、前記比較結果によって、前記それぞれのタッチポイントの座標を更新する段階と、
前記更新されたそれぞれのタッチポイントの座標を前記少なくとも２以上のタッチポイントの座標として決定する段階とを具備することを特徴とする請求項６に記載のタッチポイント検出方法。
前記更新段階は、
前記計算した距離が、所定の距離以上であるか、または以下であるかを比較することを特徴とする請求項８に記載のタッチポイント検出方法。
前記所定の距離は、
指の半径であることを特徴とする請求項９に記載のタッチポイント検出方法。
あらゆるピクセルに対して、前記計算段階と更新段階とを遂行することを特徴とする請求項８に記載のタッチポイント検出方法。
前記検出段階は、
Sobelフィルタを利用して、前記入力映像から指イメージのエッジ映像を検出することを特徴とする請求項１に記載のタッチポイント検出方法。
タッチパネルに接触した指イメージのエッジ映像を検出する段階と、
前記エッジ映像が検出された位置を中心に、前記エッジ映像のグラジエント方向に所定の距離ほど離れた位置に中心を設定する段階と、
前記設定した中心を基準に、所定の領域に対して、前記エッジ映像のグラジエント値を累積して合算することによって、タッチポイント映像を生成する段階と、
前記タッチポイント映像からタッチ座標を計算する段階とを具備するタッチポイント検出方法。
前記計算段階は、
前記タッチポイント映像で、前記累積して合算したグラジエント・サイズ値が最大になるピクセルの座標をタッチポイントとして決定することを特徴とする請求項１３に記載のタッチポイント検出方法。
前記計算段階は、
少なくとも２以上のタッチポイントの座標を計算することを特徴とする請求項１３に記載のタッチポイント検出方法。
前記計算段階は、
前記それぞれのタッチポイントに累積して合算したグラジエント・サイズ値と、前記それぞれのタッチポイントの座標と所定の距離とを比較した結果とによって、それぞれのタッチポイントの座標を更新しつつ、前記それぞれのタッチポイントの座標を計算することを特徴とする請求項１５に記載のタッチポイント検出方法。
請求項１ないし請求項１６のうち、いずれか１項に記載の方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録した記録媒体。
入力映像から指イメージのエッジ映像を検出するエッジ検出部と、
前記検出したエッジ映像を利用して、タッチポイント映像を生成するタッチポイント映像生成部と、
前記タッチポイント映像からタッチ座標を計算する座標計算部とを具備し、
前記タッチポイント映像生成部は、前記エッジ映像のグラジエント方向とグラジエント・サイズとを利用して、タッチポイント映像を生成するものであって、前記エッジ映像のグラジエント方向に所定の距離ほど離れている位置を中心に、グラジエント・サイズ値を累積して合算したタッチポイント映像を生成する、タッチポイント検出装置。
前記タッチポイント映像生成部は、
前記エッジ映像が検出された位置を中心に、前記グラジエント方向に所定の距離ほど離れた位置に中心を設定する中心設定部と、
前記設定した中心を基準に、所定の領域に対して、前記グラジエント・サイズ値を合算するとともに、前記タッチポイント映像を生成するグラジエント合算部とを具備することを特徴とする請求項１８に記載のタッチポイント検出装置。
前記座標計算部は、
前記タッチポイント映像で、前記合算したグラジエント・サイズ値が最大になるピクセルの座標をタッチポイントとして決定することを特徴とする請求項１９に記載のタッチポイント検出装置。
前記座標計算部は、
少なくとも２以上のタッチポイントの座標を計算することを特徴とする請求項１９に記載のタッチポイント検出装置。
前記座標計算部は、
それぞれの初期タッチポイントの座標と、前記座標に合算したグラジエント・サイズ値とを初期化する初期化部と、
現在ピクセルの座標と前記それぞれのタッチポイントの座標との間の距離をそれぞれ計算する距離計算部と、
前記計算した距離と所定の距離とを比較するとともに、前記比較結果によって、前記それぞれのタッチポイントの座標を更新する更新判断部と、
前記更新されたそれぞれのタッチポイントの座標を前記少なくとも２以上のタッチポイントの座標として決定する座標決定部とを具備することを特徴とする請求項２１に記載のタッチポイント検出装置。
前記更新判断部は、
前記計算した距離が、所定の距離以上であるか、または以下であるかを比較することを特徴とする請求項２２に記載のタッチポイント検出装置。
前記距離計算部と前記更新判断部は、
あらゆるピクセルに対して距離計算と座標更新とを遂行することを特徴とする請求項２２に記載のタッチポイント検出装置。
指のタッチを感知する少なくとも一つ以上の光センサを具備する表示装置において、
前記光センサが感知した信号を読取るセンシング信号読出し部と、
前記光センサが感知した信号から指の影映像を生成するとともに、前記生成した映像からエッジ映像を検出し、かつ検出したエッジ映像を利用して、タッチポイント映像を生成するとともに、前記タッチポイント映像からタッチポイントの座標を計算するタッチポイント検出装置とを具備し、
前記タッチポイント検出装置は、前記エッジ映像のグラジエント方向とグラジエント・サイズとを利用して、前記エッジ映像のグラジエント方向に所定の距離ほど離れている位置を中心に、グラジエント・サイズ値を累積して合算したタッチポイント映像を生成する、表示装置。
前記タッチポイント検出装置は、
マルチタッチポイントを検出することを特徴とする請求項２５に記載の表示装置。