TWI460636B - 光學觸控系統及其定位方法 - Google Patents

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Chih Hsin Lin
Ming Tsan Kao
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Description

光學觸控系統及其定位方法
本發明係有關一種光學觸控系統及其定位方法,特別是指一種使用可選擇自發光及反射外部光之投光裝置,以解決盲區(blind zone)問題之光學觸控系統及其定位方法。
觸控螢幕裝置是一種可讓使用者在螢幕上直接與應用程式互動之裝置。觸控螢幕裝置的種類繁多,其中光學觸控螢幕是常見之一種。
第1圖顯示一種習知之光學式觸控螢幕系統1,其揭露於美國專利公告號第4,782,328號。如圖1所示,光學式觸控螢幕系統1包括兩感測器11,兩感測器11用於擷取在觸控區域12上之物件13之影像。處理器14耦接兩感測器11,藉由分析兩感測器11所產生之影像,以決定出分別連接物件13與兩感測器11之感測路線(sensing path)15。處理器14再根據感測路線15計算出物件13之位置座標。光學式觸控螢幕系統1需使用兩個感測器11,使得光學式觸控螢幕系統1的成本較高。
第2圖顯示另一種習知之光學式觸控螢幕系統2。為降低成本,中華民國發明專利公開號第201003477號(相應案:美國專利第7689381 B2號)揭示一種光學式觸控螢幕系統2,其包括一反射鏡21、兩光源22、一影像感測器23與一處理器24。反射鏡21和兩光源22設置在觸控區域28周邊,反射鏡21用於產生物件25之一鏡像26。影像感測器23用於產生物件25之影像與鏡像26之影像。處理器24分析通過物件25之影像之感測路線27與通過鏡像26之影像之感測路線27,以及根據兩感測路線27計算出物件25之座標。光學式觸控螢幕系統2僅需要使用一個影像感測器23,因此可具較低成本。
在光學式觸控螢幕系統2中,當兩感測路線27太過相近時,物件25之影像與鏡像26之影像會重疊,因而無法計算出物件25的位置。如第2圖所示,於觸控區域28中靠近影像感測器23且未設有光源22側之局部區域,因物件之影像與鏡像之影像會重疊,從而造成無法偵測出物件之位置,故此局部區域稱為盲區。
為解決前述盲區之問題,中華民國發明專利申請號第098131423號(又美國專利公開第20100309169號之FIG. 10亦接露類似裝置)揭露一種光學式觸控裝置,如第3圖所示。光學式觸控裝置100a包含一發光元件120、一影像偵測模組130、二導光條(112a、112b)以及二條狀鏡(114a、114b)。導光條112a、112b相鄰設置,且條狀鏡114a、114b亦相鄰設置,並且導光條112a、112b與條狀鏡114a、114b沿一矩形之四個邊排列,而矩形內的區域為一感測區116。導光模組110a包括二條狀鏡(114a、114b),使得位於感測區116之每一觸控點會相應地產生三個鏡像,影像偵測模組130會擷取物件B之影像與三個鏡像B1~B3之影像,並根據這些影像計算出物件B的位置。雖然光學式觸控裝置100a的盲區150a的面積大幅減少,但是盲區的問題仍然存在,亦即B及B1之暗點影像和B2及B3之暗點影像會有部分重疊。此外,於條狀鏡114a、114b鄰接之直角處會有影像無窮反射之問題,因此美國專利第7,274,356 B2號於該處設置一非反射區(non-reflective region)以解決此問題。
有鑑於此,本發明即針對上述先前技術之不足,提出一種使用可選擇自發光及反射外部光之投光裝置之光學觸控系統及其定位方法,可有效解決先前技術中盲區之問題。
本發明目的之一在提供一種可以解決盲區問題之光學觸控系統。
本發明另一目的之一在提供一種用於光學觸控系統之定位方法。
為達上述之目的,就其中一個觀點言,本發明提供了一種一種光學觸控系統,定位存在於一觸控區域之一物件,包含:一個反射元件,設於該觸控區域中一第一側邊;兩個發光元件,分別設於該觸控區域中相鄰的一第二側邊及一第三側邊,其中該第三側邊係與該第一側邊相對;一第一投光裝置,包括一鏡面及一光產生器,設於該第一側邊並和該觸控區域中一第四側邊相鄰;一影像感測器,於該光產生器關閉及開啟時,分別擷取一第一圖像及一第二圖像;以及一處理器,根據該第一圖像及該第二圖像中該物件之影像和鏡像之幾何資料以計算該物件之一座標。
在其中一種實施型態中,該幾何資料係該物件影像及該鏡像影像之中心、重心、代表位置或邊界。
在其中一種實施型態中,該第一投光裝置係和該第四側邊相鄰接,且該影像感測器係設於該第三側邊及該第四側邊交接處。
在其中一種實施型態中,該第一圖像係該影像感測器於該第一投光裝置選擇該光產生器關閉時擷取之一圖像,該第一圖像包括該物件之影像和鏡像重疊之一成像區域或分隔之兩成像區域;該第二圖像係該影像感測器於該第一投光裝置選擇該光產生器開啟時擷取之一圖像,該第二圖像包括該物件之影像之一成像區域。該處理器根據該第一圖像中重疊該成像區域之邊界及該第二圖像之該成像區域之重心,或根據該第一圖像中兩該成像區域之重心,以計算而得該物件之座標。
在其中一種實施型態中,該光學觸控系統另包含設於該第二側邊之第二投光裝置,其包括一鏡面及一光產生器,並和該第三側邊係相鄰接。
在其中一種實施型態中,該第一圖像係該影像感測器於該第一投光裝置之該光產生器被關閉及該第二投光裝置之該光產生器被開啟時擷取之一圖像,該第一圖像包括該物件之影像和鏡像重疊之一成像區域或分隔之兩成像區域;該第二圖像係該影像感測器於該第一投光裝置之該光產生器被開啟及該第二投光裝置之該光產生器被關閉時擷取之一圖像,該第二圖像包括該物件之影像和鏡像之兩成像區域。當該第一圖像僅包括一該成像區域,則該處理器根據該第二圖像之該兩成像區域之重心計算而得該物件之座標;當該第一圖像僅包括兩該成像區域,該處理器根據該第一圖像中兩該成像區域之重心計算而得該物件之座標。
就另一個觀點言,本發明提供了一種用於光學觸控系統之定位方法,一光學觸控系統中影像感測器會擷取存在於一觸控區域內一物件之物件影像及兩個反射元件所形成複數個鏡像影像,該定位方法包含:提供一可切換反射外部光及自發光兩模式之第一投光裝置;於該第一投光裝置切換該兩模式中,該系統中影像感測器分別擷取一第一圖像或一第二圖像,其中該第一及第二圖像包括該物件影像或該鏡像影像之成像區域;若該第一圖像之成像區域之數目為1,則根據該第一圖像中該成像區域之幾何資料及該第二圖像中成像區域之幾何資料,或根據該第二圖像中成像區域之幾何資料,以得到該物件之座標;以及若該第一圖像之成像區域之數目為2,則根據該第一圖像中該兩成像區域之幾何資料,以得到該物件之座標。
底下藉由具體實施例詳加說明,當更容易瞭解本發明之目的、技術內容、特點及其所達成之功效。
第4圖顯示本發明一實施例之光學觸控系統之示意圖。當一物件45(例如:手指或觸控筆(stylus pen))接觸光學觸控系統4之觸控區域48,該系統會計算而定位物件45所在之座標。光學觸控系統4包含一反射元件41、第一及第二發光元件(421、422)、一第一投光裝置471、一影像感測器43及一處理器44。反射元件41設於觸控區域48的第一側邊481,又第一發光元件421和第二發光元件422係分別設於觸控區域48中相鄰的第二側邊482及第三側邊483,其中第三側邊483係與第一側邊481相對。該第一反射元件41可以是一平面反射鏡(plane mirror),但不以此為限定。第一至第二發光元件(421、422)可以是發出不可見光(invisible light)之線性光源,又影像感測器43具有一影像感測視窗(image-sensing window)與一濾波器(filter)。該濾波器可使得影像感測器43僅接受特定波長之光線,例如:紅外線(IR)。
第一投光裝置471包括一鏡面4711及一光產生器4712,可以選擇光產生器4712發光或僅由鏡面4711反射外部光線,其係和反射元件41一同設於第一側邊481,並和觸控區域48中第四側邊484相鄰。第一投光裝置471可以是鏡面、導光元件及光源之任意組合,該組合可切換鏡面及發光兩種模式,但不受此實施例之限制,或可參見申請人另一中華民國發明申請案第098131423號。
第5A圖顯示第4圖之光學觸控系統中通過物件之觀測線擷取第一圖像之示意圖。第6A圖顯示第5A圖中影像感測器之影像感測視窗的示意圖。當物件45位於或接近第一投光裝置471附近區域時,將第一投光裝置471之光產生器4712關閉,則鏡面4711會反射外部光線並形成第一鏡像491。亦即,第一發光元件421及第二發光元件422會發出光線,並於影像感測器43所擷取之第一圖像60上形成亮度較高的亮區(bright zone) 61;但因為物件45會遮蔽發光元件之部分光線,故會形成狹窄及灰暗之物件影像(或稱為物件光學資訊、遮蔽點或暗點),及第一鏡像491亦會遮蔽鏡面4711之反射光而形成第一鏡像影像(或稱為鏡像光學資訊、遮蔽點或暗點)。當兩感測路線4a太過相近時,物件25之影像與第一鏡像491之影像會重疊,因此在第一圖像60形成一重疊之成像區域62,請參見第6A圖。
第5B圖顯示第4圖之光學觸控系統中另一通過物件之觀測線擷取第二圖像之示意圖。第6B圖顯示第5B圖中影像感測器之影像感測視窗的示意圖。於取得具有重疊影像62之第一圖像60,再將第一投光裝置471之光產生器4712開啟。當光產生器4712發出光線時,光線會穿透該鏡面4711而射向觸控區域48,此影像感測器43會擷取一第二圖像60’,且有別於第一圖像60而可單獨得到物件45之物件影像之成像區域63,參見第6B圖。
藉由第二圖像60’之物件影像63之左右邊界或重心,以及第一圖像60之重疊影像62的左右邊界,可以計算得到物件之座標,該計算方法請參見第7圖及下文說明。
第7圖顯示本發明一實施例計算光學觸控系統中重疊影像之說明圖。光學觸控系統70包含一影像感測器34,和一面對影像感測器34之鏡面71。觸控區域48之高度為Y,且鏡面71之厚度為H。鏡面71面向觸控區域48,以產生在觸控區域48上進行操作之一物件45之一鏡像79。處理器會分析重疊影像,以決定出重疊影像之左邊界與右邊界。根據左邊界與右邊界之位置,可決定出自計算原點延伸,且分別通過右邊界與左邊界之觀測線Lr與Lm,其中觀測線Lr與Lm可以下列方程式表示:
L m :y =m m x +b m  (1)
L r :y =m r x +b r  (2)
其中該計算原點可為影像感測器34相對於觸控區域48之起始位置,亦可參考物件45在觸控區域48之位置,對影像感測器34相對觸控區域48之起始位置進行校正後之一參考起始位置。再者,處理器確認在重疊影像中被遮蔽之物件影像之邊緣,並根據邊緣決定出自計算原點延伸,且通過邊緣之觀測線Ll,其中觀測線Ll可以下列方程式表示:
L l :y =m l x +b l  (3)
然後,根據觀測線Lr、Lm、Ll的參數值、觸控區域48的高度(Y)和鏡面71之厚度(H),以下列方程式可計算物件45之座標(xo ,yo )和物件45之半徑(r)。
y o =-rM l +b l +m l x o  (6)
第8A圖顯示本發明一實施例之光學觸控系統之示意圖。當一物件45接觸光學觸控系統8之觸控區域48,該系統會計算而定位物件45所在之座標。光學觸控系統4包含一反射元件41、第一至第三發光元件(421’、422、423)、一第一投光裝置471、一第二投光裝置472、一影像感測器43及一處理器44。反射元件41設於觸控區域48的第一側邊481。又第一發光元件421’、第二發光元件422和第三發光元件423係分別設於觸控區域48中的第二側邊482、第三側邊483及第四側邊484,其中第三發光元件423可以僅覆蓋第四側邊484之部分。在第四側邊484中該第三發光元件423係與影像感測器43相距一定距離,用以避免手指在靠近影像感測器43時因第三發光元件423的近距離反射所造成之誤判。
第二投光裝置472包括一鏡面4721及一光產生器4722,可以選擇光產生器4722發光或僅由鏡面4721反射外部光線,其係設於第二側邊482,並和第一發光元件421’相鄰接。第一投光裝置471及第二投光裝置472可以分別被選擇處於發光狀態或反射狀態,如此影像感測器43可以擷取物件影像、物件鏡像影像及重疊影像。當第一投光裝置471被選擇處於反射狀態,又第二投光裝置472被選擇處於發光狀態,則影像感測器43擷取一第一圖像會和第6A圖之第一圖像60相同。第一投光裝置471之長度係小於該第一側邊481之長度,第二投光裝置472之長度係小於該第二側邊482之長度。投光裝置係具有一導光單元,該鏡面設於該導光單元中背向該觸控區域之一側,當該光產生器開啟時,該投光裝置形成一明亮光源,當該光產生器關閉時,進入該投光裝置之光線在該鏡面產生反射。1. 第8B圖顯示本發明一實施例之投光裝置之示意圖。第一投光裝置471’(或前述第二投光裝置472亦可改為此圖之結構)可另具有一導光單元4713,鏡面4711設於該導光單元4713中背向觸控區域48之一側,當光產生器4712開啟時,第一投光裝置471’形成一明亮光源,當光產生器4712關閉時,進入該第一投光裝置471’之光線在鏡面4711產生反射。此外,鏡面4711亦可以是一半穿半反透鏡,當光產生器4712開啟時,其產生之光線經由該鏡面4711射出形成一明亮光源,當光產生器4712關閉時,則設往該第一投光裝置471’之光線在鏡面4711產生反射。
當第一投光裝置471被改變為發光狀態,又第二投光裝置472被改變為反射狀態,則影像感測器43會擷取一第二圖像,請參見第9圖及第10圖。第9圖顯示第8圖之光學觸控系統中通過物件之觀測線擷取第二圖像之示意圖。圖10顯示第9圖中影像感測器之影像感測視窗的示意圖。第一發光元件421’、第二發光元件422、第一投光裝置471及第三發光元件423會發出光線,並於影像感測器43所擷取之第二圖像1a上形成亮度較高的亮區61。但因為物件45會遮蔽發光元件之部分光線,故會形成狹窄及灰暗之物件影像之成像區域63,及第二鏡像492亦會遮蔽鏡面4721之反射光而形成第二鏡像影像492之成像區域64,參見第10圖。
物件45之中心點P0之座標(xo ,yo )可根據第9圖及第10圖中物件影像之成像區域63及第二鏡像影像492之成像區域64之幾何資訊(如遮蔽點或暗點P1~P3之代表位置、中心或重心)計算而得,以下係計算方法之說明。令P1、P2、P3之座標分別為(x1 ,y1 )、(x2 ,y2 )及(x3 ,y3 ),又令觀測線L1、L2、L3之斜率分別為m1 、m2 、m3 ,其中觀測線L1及L2交會於座標為(xs ,ys )之原點O。觀測線L1、L2、L3可以下列方程式表示:
L 1 :y =m 1 x +b 1  (10)
L 2 :y =m 2 x +b 2  (11)
L 3 :y =m 3 x +b 3  (12)
然後,根據P1、P2、P3、O的已知座標值,可藉由以下之方程式求得未知之m1 ~m3 、b1 ~b3 並計算物件45之座標(xo ,yo )。
m 3 =-m 2 ;b 3 =y 3 -m 3 ×x 3  (15)
y 0 =m 3 ×x 0 +b 3  (17)
第11圖顯示本發明光學觸控系統之定位方法之流程圖。如前所述,此流程中所述光學觸控系統包含一反射元件、至少一投光裝置及至少兩發光元件,該等元件及裝置圍繞一觸控區域。在步驟S111中,於光學觸控系統之投光裝置切換反射及發光兩模式中,該系統中影像感測器分別擷取一第一圖像或一第二圖像,該兩圖像包含存在於該觸控區域內一物件之影像或其鏡像之影像。該物件之影像和最接近之鏡像在第一圖像中可能發生成像區域之重疊,如第6B圖之重疊影像63,因此第一圖像中成像區域之數目為1。接著於步驟S112中,檢查第一圖像之成像區域數目是否為2,若有前述成像區域重疊之現象發生,則成像區域數目為1,即數目會小於2。若成像區域數目小於2,則可如第7圖及其說明所述,根據第一圖像之成像區域之邊界(幾何資訊)及第二圖像之成像區域之重心或中心(等幾何資訊)以得到物件之座標,或根據及第二圖像之複數成像區域之重心(如第10圖有兩個分開之成像區域),如步驟S113所示。若成像區域數目等於2,根據第一圖像之成像區域之幾何資訊以得到物件之座標,如步驟S114所示。
以上已針對較佳實施例來說明本發明,唯以上所述者,僅係為使熟悉本技術者易於了解本發明的內容而已,並非用來限定本發明之權利範圍。在本發明之相同精神下,熟悉本技術者可以思及各種等效變化。例如,發光元件之設置位置及數量,可以不同於前述實施例之例示。或者,投光裝置覆蓋第一側邊或第二側邊之區域,如能形成足夠影像之光學資訊,亦為本發明保護之範疇。本發明的範圍應涵蓋上述及其他所有等效變化。
1...光學式觸控螢幕系統
1a、60’...第二圖像
10...光學觸控系統
11...感測器
12...觸控區域
13...物件
14...處理器
15...感測路線
116...感測區
120...發光元件
130...影像偵測模組
100a...光學式觸控裝置
110a...導光模組
112a、112b...導光條
114a、114b...條狀鏡
150a...盲區
2...光學式觸控螢幕系統
21...反射鏡
22...光源
23...影像感測器
24...處理器
25...物件
26...鏡像
27...感測路線
28...觸控區域
4...光學觸控系統
43...影像感測器
44...處理器
45...物件
48...觸控區域
41...反射元件
421、421’...第一發光元件
422...第二發光元件
423...第三發光元件
43...影像感測器
44...處理器
45...物件
471、471’...第一投光裝置
4711、4721...鏡面
4712、4722...光產生器
4713...導光單元
481...第一側邊
482...第二側邊
483...第三側邊
484...第四側邊
491...第一鏡像
492...第二鏡像
4a...感測路線
60...第一圖像
61...亮區
62、63...成像區域
631...第一鏡像影像
632...第二鏡像影像
70...光學觸控系統
71...鏡面
79...鏡像
8...光學觸控系統
B...物件
B1~B3...鏡像
Lm、Lr、Ll、L1~L3...觀測線
O...原點
P0...物件之中心點
P1~P3...暗點
S111~S114...步驟
圖1顯示一種習知之光學式觸控螢幕系統。
圖2顯示另一種習知之光學式觸控螢幕系統。
圖3顯示另一種習知之光學式觸控螢幕系統。
第4圖顯示本發明一實施例之光學觸控系統之示意圖。
第5A圖顯示第4圖之光學觸控系統中通過物件之觀測線擷取第一圖像之示意圖。
第5B圖顯示第4圖之光學觸控系統中另一通過物件之觀測線擷取第二圖像之示意圖。
第6A圖顯示第5A圖中影像感測器之影像感測視窗的示意圖。
第6B圖顯示第5B圖中影像感測器之影像感測視窗的示意圖。
第7圖顯示本發明一實施例計算光學觸控系統中重疊影像之說明圖。
第8A圖顯示本發明一實施例之光學觸控系統之示意圖。
第8B圖顯示本發明一實施例之投光裝置之示意圖。
第9圖顯示第8圖之光學觸控系統中通過物件之觀測線擷取第二圖像之示意圖。
圖10顯示第9圖中影像感測器之影像感測視窗的示意圖。
第11圖顯示本發明光學觸控系統之定位方法之流程圖。
4...光學觸控系統
41...反射元件
421...第一發光元件
422...第二發光元件
43...影像感測器
44...處理器
45...物件
471...第一投光裝置
4711...鏡面
4712...光產生器
48...觸控區域
481...第一側邊
482...第二側邊
483...第三側邊
484...第四側邊

Claims (24)

  1. 一種光學觸控系統,定位存在於一觸控區域之一物件,其包含:一個反射元件,設於該觸控區域中一第一側邊;兩個發光元件,分別設於該觸控區域中相鄰的一第二側邊及一第三側邊,其中該第三側邊係與該第一側邊相對;一第一投光裝置,包括一鏡面及一光產生器,設於該第一側邊並和該觸控區域中一第四側邊相鄰,該第一投光裝置可在反射外部光及自發光兩模式間切換;一影像感測器,設置於可接收該第一投光裝置所發射或反射光線的光路上,於該光產生器關閉及開啟時,分別擷取一第一圖像及一第二圖像;以及一處理器,根據該第一圖像或該第二圖像中該物件之影像和鏡像之幾何資料以計算該物件之一座標。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光學觸控系統,其中該幾何資料係該物件影像及該鏡像影像之中心、重心、代表位置或邊界。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之光學觸控系統,其中該第一投光裝置係和該第四側邊相鄰接,且該影像感測器係設於該第三側邊及該第四側邊交接處。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之光學觸控系統,其中該第一圖像係該影像感測器於該第一投光裝置選擇該光產生器關閉時擷取之一圖像,該第一圖像包括該物件之影像和鏡像重疊之一成像區域或分隔之兩成像區域;該第二圖像係該影像感測器於該第一投光裝置選擇該光產生器開啟時擷取之一圖像,該第二圖像包括該物件之影像之一成像區域。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之光學觸控系統,其中該處理器根據該第一圖像中重疊該成像區域之邊界及該第二圖像之該成像區域之重心計算而得該物件之座標。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之光學觸控系統,其中該處理器根據該第一圖像中兩該成像區域之重心計算而得該物件之座標。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之光學觸控系統,其另包含設於該第二側邊之第二投光裝置,其包括一鏡面及一光產生器,並和該第三側邊係相鄰接。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之光學觸控系統,其另包含一設於該第四側邊之發光元件。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之光學觸控系統,其中該第一圖像係該影像感測器於該第一投光裝置之該光產生器被關閉及該第二投光裝置之該光產生器被開啟時擷取之一圖像,該第一圖像包括該物件之影像和鏡像重疊之一成像區域或分隔之兩成像區域;該第二圖像係該影像感測器於該第一投光裝置之該光產生器被開啟及該第二投光裝置之該光產生器被關閉時擷取之一圖像,該第二圖像包括該物件之影像和鏡像之兩成像區域。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之光學觸控系統,其中該第一投光裝置之長度係小於該第一側邊之長度,該第二投光裝置之長度係小於該第二側邊之長度。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之光學觸控系統,其中當該第一圖像僅包括一該成像區域,則該處理器根據該第二圖像之該兩成像區域之重心計算而得該物件之座標。
  12. 如申請專利範圍第9項所述之光學觸控系統,其中該處理器根據該第一圖像中兩該成像區域之重心計算而得該物件之座 標。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之光學觸控系統,其中該第一投光裝置係具有一導光單元,該鏡面設於該導光單元中背向該觸控區域之一側,當該光產生器開啟時,該第一投光裝置形成一明亮光源,當該光產生器關閉時,進入該第一投光裝置之光線在該鏡面產生反射。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之光學觸控系統,其中該第一投光裝置係具有一導光單元,該鏡面設於該導光單元中背向該觸控區域之一側,且該鏡面為一半穿半反透鏡,當該光產生器開啟時,其產生之光線經由該鏡面射出形成一明亮光源,當該光產生器關閉時,則射往該第一投光裝置之光線在該鏡面產生反射。
  15. 一種用於光學觸控系統之定位方法,一光學觸控系統中影像感測器會擷取存在於一觸控區域內一物件之物件影像及至少一個鏡像影像,該定位方法包含:提供一可切換反射外部光及自發光兩模式之第一投光裝置;於該第一投光裝置切換該兩模式中,該系統中影像感測器分別擷取一第一圖像或一第二圖像,其中該第一及第二圖像包括該物件影像或該鏡像影像之成像區域;若該第一圖像之成像區域之數目為1,則根據該第一圖像中該成像區域之幾何資料及該第二圖像中成像區域之幾何資料,或根據該第二圖像中成像區域之幾何資料,以得到該物件之座標;以及若該第一圖像之成像區域之數目為2,則根據該第一圖像中該兩成像區域之幾何資料,以得到該物件之座標。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之光學觸控系統之定位方法,其中該成像區域之幾何資訊係該成像區域之重心、中心或代表位置。
  17. 如申請專利範圍第15項所述之光學觸控系統之定位方法,其中該成像區域係亮度低於背景之區域。
  18. 如申請專利範圍第15項所述之光學觸控系統之定位方法,其中該第一圖像係該影像感測器於該第一投光裝置選擇該反射外部光模式時擷取之一圖像,該第一圖像包括該物件之影像和鏡像重疊之一成像區域或分隔之兩成像區域;該第二圖像係該影像感測器於該第一投光裝置選擇該自發光模式時擷取之一圖像,該第二圖像包括該物件之影像之一成像區域。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之光學觸控系統之定位方法,其中該物件之座標係根據該第一圖像中重疊該成像區域之邊界及該第二圖像之該成像區域之重心計算而得。
  20. 如申請專利範圍第18項所述之光學觸控系統之定位方法,其中該該物件之座標係根據該第一圖像中兩該成像區域之重心計算而得。
  21. 如申請專利範圍第15項所述之光學觸控系統之定位方法,其包含提供一可切換反射外部光及自發光兩模式之第二投光裝置之步驟。
  22. 如申請專利範圍第15項所述之光學觸控系統之定位方法,其中該第一圖像係該影像感測器於該第一投光裝置選擇該反射外部光模式及該第二投光裝置選擇該自發光模式時擷取之一圖像,該第一圖像包括該物件影像和該鏡像影像重疊之一成像區域或分隔之兩成像區域;該第二圖像係該影像感測器於該第一投光裝置選擇該自發光模式及該第二投光裝置選擇該反射 外部光模式時擷取之一圖像,該第二圖像包括該物件影像和該鏡像影像之兩成像區域。
  23. 如申請專利範圍第22項所述之光學觸控系統之定位方法,其中當該第一圖像僅包括一該成像區域,則該物件之座標係根據該第二圖像之該兩成像區域之重心計算而得。
  24. 如申請專利範圍第22項所述之光學觸控系統之定位方法,其中該物件之座標係根據該第一圖像中兩該成像區域之重心計算而得該物件之座標。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109976590B (zh) * 2017-12-27 2022-04-01 上海品奇数码科技有限公司 一种基于摄像头的触控检测方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4782328A (en) * 1986-10-02 1988-11-01 Product Development Services, Incorporated Ambient-light-responsive touch screen data input method and system
TWM379804U (en) * 2009-09-30 2010-05-01 Cun Yuan Technology Co Ltd Optical position detecting device
US20110061950A1 (en) * 2009-09-17 2011-03-17 Pixart Imaging Inc. Optical Touch Device and Locating Method thereof, and Linear Light Source Module
TW201112092A (en) * 2009-09-24 2011-04-01 Acer Inc Optical touch system and method thereof
TW201118665A (en) * 2009-11-18 2011-06-01 Qisda Corp Object-detecting system
US20110128255A1 (en) * 2009-11-27 2011-06-02 Coretronic Corporation Light source module and optical touch apparatus

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7274356B2 (en) 2003-10-09 2007-09-25 Smart Technologies Inc. Apparatus for determining the location of a pointer within a region of interest
US8154418B2 (en) * 2008-03-31 2012-04-10 Magna Mirrors Of America, Inc. Interior rearview mirror system
JP2010019822A (ja) * 2008-07-10 2010-01-28 Pixart Imaging Inc センシングシステム
US20100309169A1 (en) * 2009-06-03 2010-12-09 Lumio Inc. Optical Touch Screen with Reflectors

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4782328A (en) * 1986-10-02 1988-11-01 Product Development Services, Incorporated Ambient-light-responsive touch screen data input method and system
US20110061950A1 (en) * 2009-09-17 2011-03-17 Pixart Imaging Inc. Optical Touch Device and Locating Method thereof, and Linear Light Source Module
TW201112092A (en) * 2009-09-24 2011-04-01 Acer Inc Optical touch system and method thereof
TWM379804U (en) * 2009-09-30 2010-05-01 Cun Yuan Technology Co Ltd Optical position detecting device
TW201118665A (en) * 2009-11-18 2011-06-01 Qisda Corp Object-detecting system
US20110128255A1 (en) * 2009-11-27 2011-06-02 Coretronic Corporation Light source module and optical touch apparatus

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