TWI462033B - 觸控系統及觸控系統的繪圖方法 - Google Patents
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Description
本發明係有關於電腦繪圖,特別是有關於一種使用觸控螢幕的觸控式繪圖方法及系統。
近年來,由於觸控螢幕的廣泛應用,作業系統及各種軟體亦隨著改變操作介面,以配合觸控技術。
例如,應用在觸控螢幕的繪圖軟體,多半具備可讓使用者用手指在螢幕上畫線的功能。
就目前現有的觸控式繪圖方法而言,用手指直接在觸控螢幕上畫線雖然很方便,但是當使用者要選取特定功能項目時,往往因為要進行多層次的選擇,而造成使用上的不便。
舉例而言,在小畫家軟體(Windows 7TM
版本)中,分「常用」、「檢視」等總目;以「常用」為例,下面還有「大小」、「色彩」、「調整大小」等細目。使用者要選擇「色彩」功能時,必須先選擇總目「常用」,再選擇想要的細目「色彩」。然後,在「色彩」細目中,下面還有紅、黑、白、藍等選項,使用者必須再次選擇需要哪一個選項。軟體的功能分很多層時,使用者要用觸控點選多次,才能選到想要的功能;而且,功能太多層或功能太多時,用以選擇功能的觸控面積往往很小(如小畫家的顏色格),因此更造成操作上的困難。
因此,需要有一種觸控式繪圖方法,能夠讓使用者使用觸控螢幕方便地進行觸控式繪圖。
有鑑於此,本發明提供觸控系統及觸控系統的繪圖方法,以克服前述問題。
本發明第一樣態提供一種觸控系統,其包括:一觸控顯示面;一影像感測裝置,當複數物體碰觸該觸控顯示面時,擷取該等物體的影像資訊;一處理裝置,依據該影像資訊,計算該複數物體的平均位置,並計算該複數物體之間的最長距離,並依據該計算裝置算出的該平均位置,決定一圖點的位置,依據該最長距離決定該圖點的一繪圖特徵,並使該觸控顯示面於該位置顯示具有該繪圖特徵之該圖點。
依據本發明一實施例,其中該繪圖特徵可以為該圖點的直徑或顏色。
依據本發明一實施例,該影像感測裝置,當該複數物體在該觸控顯示面上移動時,擷取在複數個不同時間點時該等物體的複數筆影像資訊;該處理裝置,依據該影像資訊,計算該複數個時間點中每一該時間點時該複數物體的平均位置,並計算在每一該時間點時該複數物體之間的最長距離,依據算出的該等平均位置,決定對應之複數個該圖點的位置,並依據該等圖點的該等位置顯示一線段,再依據該等最長距離決定該線段的寬度或顏色。
本發明第二樣態提供一種觸控系統的繪圖方法,其包括:影像感測步驟,當複數物體碰觸該觸控系統的一觸控顯示面時,擷取該等物體的影像資訊;依據該影像資訊,計算該複數物體的平均位置,並計算該複數物體之間的最
長距離;依據算出的該平均位置,決定一圖點的位置,依據該最長距離決定該圖點的一繪圖特徵,並使該觸控顯示面於該位置顯示具有該繪圖特徵之該圖點。
為使本發明之上述目的、特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉實施例,並配合所附圖示,詳細說明如下。
第1圖顯示依據本發明實施例之觸控系統示意圖。其中,觸控系統100包含觸控面板110、影像感測裝置130及處理裝置150。
觸控面板110為用以讓使用者接觸的接觸表面。
影像感測裝置130(包含130a及130b)取得觸控面板110的影像視窗(image window),以偵測靠近(接觸)觸控面板110的物件111。第1圖中,觸控系統100中影像感測裝置130的個數及配置位置僅為例示,本發明並不以此為限。影像感測裝置130可以為類似二維CMOS像素陣列之影像感測器,或其他具有影像感測功能的硬體裝置。影像感測裝置130依據預設的頻率,持續地擷取影像,例如每秒鐘擷取複數張影像。當觸控面板110上沒有任何物件時,影像感測裝置130所取得的影像稱之為基準影像,作為判斷是否有物件靠近(接觸)觸控面板110的基準。
處理裝置150依據影像感測裝置130擷取的影像,判斷觸控面板110上是否有物件碰觸,並計算該物件在觸控面板110上的位置座標及移動等。
物件111可以為手指、觸控筆或其他可以用於觸控面板110操作之物件。
觸控系統100的硬體部分可以用習知的技術實現,故在此不再贅述觸控系統100的硬體構成。
第2圖顯示依據本發明一實施例之觸控式繪圖方法之流程圖。
依據本發明實施例之觸控式繪圖方法可以適用於如第1圖所示之觸控系統100中。
參見第2圖,步驟S201中,接收基準影像,亦即沒有物件或物體靠近或接觸觸控面板時所取得的影像。
在此以單行像素的亮度值為例,說明上述基準影像。第3A圖顯示基準影像中每行像素的亮度基準值及閾值之示意圖,橫軸為一維像素位置(標示為「像素」),縱軸為亮度值。亮度基準值B表示在觸控面板110上沒有任何物件時,影像感測裝置130取得之影像上某一像素位置的亮度值。閾值T為判斷是否有任何物件靠近(接觸)觸控面板110的門檻,當亮度值變化大於(亮度基準值B-閾值T)時,才判斷為有物件靠近(接觸)觸控面板110。
步驟S203中,接收包含物件的物件影像。
實際上,影像感測裝置130可以依據預設的頻率,持續地擷取影像,例如每秒鐘擷取數張(例如16張)影像。在此為了簡化,僅以「沒有物件」的基準影像及「包含物件」的物件影像為例進行說明。實際上不論有沒有物件接觸觸控面板110,都持續定期地擷取影像,並非在擷取一張基準影像後,僅當有物件時才擷取物件影像。
在此仍以單行像素的亮度值為例,說明上述物件影像。第3B圖顯示物件影像中每行像素的亮度值之示意圖。
和第3A圖一樣,第3B圖的橫軸為一維像素位置(標示為「像素」),縱軸為亮度值。亮度值L為在某一時刻測量到的亮度值,當有物件靠近(接觸)觸控面板110上時,影像感測裝置130取得之影像上某一像素位置的亮度值會降低。如第3B圖中出現2處亮度值降低的位置。
步驟S205中,依據上述基準影像和上述物件影像計算物件的位置。
參見第3B圖,代表亮度值的線L出現了2處亮度降低的位置,其中,圖面右側的亮度降低位置因為亮度值並未低於閾值,因此,被視為是因為光線干擾或遮蔽等造成的錯誤訊號,而不進行進一步處理。圖面左側的亮度降低位置的亮度值下降到閾值T以下,故被視為是有物件接觸觸控面板110所造成。
在計算物件的位置時,可以先找出亮度值L的線和閾值T的線的交點。在第3B圖中,可以找出2個上述交點,分別出現在像素a及像素b的位置。在像素a及像素b的位置上,亮度值等於閾值,在像素a及像素b之間的位置上,亮度值低於閾值。計算像素a及像素b的中點作為物件的位置。
上述決定物件的位置的方法僅為例示,本發明並不以此為限。例如,也可以找出亮度值最低的位置(像素p),並以像素p的位置作為物件的位置。
在步驟S207中,依據上述基準影像和上述物件影像計算物件的範圍。
再次參見第3B圖,計算像素a及像素b之間的距離(以
像素為單位表示)。
步驟S209中,依據步驟S205中取得的物件的位置,計算出顯示座標值,並依據步驟S207中決定的物件的範圍,換算出顯示尺寸。
步驟S211,依據上述顯示座標值及顯示尺寸,在觸控面板110上,在該顯示座標值對應的位置上,顯示具有該顯示尺寸的圖點。該顯示尺寸可以是該圖點的直徑。
在此,若在連續擷取到的物件影像中,偵測到連續移動的某一物件時,在步驟S211中,在觸控面板110上,在對應於複數張物件影像中取得的複數個顯示座標值上,畫出一線段,並將該顯示尺寸顯示作為該線段的寬度。
如第4A圖所示,在觸控面板110上顯示一線段,該線段的位置即為使用者手指畫出的軌跡,而該線段的寬度(粗細)即由使用者手指在觸控面板110上接觸的範圍換算而得。如此,使用者無須在面積小又排列密的選項中,辛苦地選取繪圖畫筆的粗細。
如上述,依據上述方法,以物件(手指)的平均位置作為游標或畫筆的位置,而以物件的範圍決定畫筆的筆觸寬度。
在第3B圖中,使用者可能是用單一手指繪圖,此時僅能畫出較細筆觸寬度,若使用者想要畫出較粗的筆觸寬度時,可以同時用數指在觸控面板110上繪圖。
例如,第3C圖顯示使用者同時用雙指在觸控面板110上繪圖時的亮度值的示意圖。在第3C圖中,代表亮度值的線L出現了2處亮度降低的位置,且2處亮度降低位置的
亮度值均有低於閾值。亦即,均被視為是有物件(手指)接觸觸控面板110所造成。
同樣地,可以先找出亮度值L的線和閾值T的線的交點。在第3C圖中,可以找出4個上述交點,分別出現在像素c、d、e、f的位置。在像素c、d、e、f的位置上,亮度值等於閾值,在像素c、d之間的位置上,亮度值低於閾值,在像素e、f之間的位置上,亮度值低於閾值。分別計算像素c、d的中點g及像素e、f的中點h,再計算中點g及中點h的中間值作為物件的位置。亦即,以中點g及中點h的中間值作為筆觸的顯示位置。
在雙指(或更多手指)的例子中,在決定物件範圍時,則是以距離最遠的兩個物件(手指)的範圍來決定。亦即,在第3C圖中,以像素c和像素f之間的距離,計算物件的範圍,並換算出顯示尺寸。亦即,以像素c和像素f的距離,換算出筆觸的寬度。使用者用雙指可以畫出筆觸較粗的線段,如第4B圖所示。
上述實施例僅為例示,本發明並不以此為限,而可以做種種的變化。
例如,在上述實施例中,係以步驟S207中決定的物件的範圍,換算出顯示尺寸。在另一實施例中,也可以用步驟S207中決定的像素a及像素b之間的距離(或像素c和像素f之間的距離,換算出畫筆的顏色(亦即畫出的線段的顏色)。例如,事先設定距離值和色相環中不同顏色的對應關係,並由像素a及像素b之間的距離(或像素c和像素f之間的距離,找出對應的顏色作為畫筆的顏色(亦
即畫出的線段的顏色)。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何熟悉此項技藝者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可做些許更動與潤飾,因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧觸控系統
110‧‧‧觸控面板
111‧‧‧物件
130(130a、130b)‧‧‧影像感測裝置
150‧‧‧處理裝置
第1圖顯示依據本發明實施例之觸控系統示意圖。
第2圖顯示依據本發明一實施例之觸控式繪圖方法之流程圖。
第3A圖顯示基準影像中每行像素的亮度基準值及閾值之示意圖。
第3B圖顯示物件影像中每行像素的亮度值之示意圖。
第3C圖顯示使用者同時用雙指在觸控面板上繪圖時的亮度值的示意圖。
第4A圖顯示依據本發明實施例以單指繪製線段之示意圖。
第4B圖顯示依據本發明實施例以雙指繪製線段之示意圖。
S201-S211‧‧‧步驟
Claims (12)
- 一種觸控系統,其包括:一觸控顯示面;一影像感測裝置,當複數物體碰觸該觸控顯示面時,擷取該等物體的影像資訊;以及一處理裝置,依據該影像資訊,計算該複數物體的平均位置,並計算該複數物體之間的最長距離,並依據該計算裝置算出的該平均位置,決定一圖點的位置,依據該最長距離決定該圖點的一繪圖特徵,並使該觸控顯示面於該位置顯示具有該繪圖特徵之該圖點。
- 如申請專利範圍第1項所述的觸控系統,其中該繪圖特徵為該圖點的直徑。
- 如申請專利範圍第1項所述的觸控系統,其中該繪圖特徵為該圖點的顏色。
- 如申請專利範圍第1項所述的觸控系統,其中:該影像感測裝置,當該複數物體在該觸控顯示面上移動時,擷取在複數個不同時間點時該等物體的複數筆影像資訊;該處理裝置,依據該影像資訊,計算該複數個時間點中每一該時間點時該複數物體的平均位置,並計算在每一該時間點時該複數物體之間的最長距離,依據算出的該等平均位置,決定對應之複數個該圖點的位置,並依據該等圖點的該等位置顯示一線段,再依據該等最長距離決定該線段的寬度或顏色。
- 如申請專利範圍第1項所述的觸控系統,該觸控顯 示面於該位置顯示具有該繪圖特徵之該圖點。
- 如申請專利範圍第1項所述的觸控系統,該觸控顯示面於該位置顯示一游標。
- 一種觸控系統的繪圖方法,其包括:影像感測步驟,當複數物體碰觸該觸控系統的一觸控顯示面時,擷取該等物體的影像資訊;依據該影像資訊,計算該複數物體的平均位置,並計算該複數物體之間的最長距離;以及依據算出的該平均位置,決定一圖點的位置,依據該最長距離決定該圖點的一繪圖特徵,並使該觸控顯示面於該位置顯示具有該繪圖特徵之該圖點。
- 如申請專利範圍第7項所述的觸控系統的繪圖方法,其中該繪圖特徵為該圖點的直徑。
- 如申請專利範圍第7項所述的觸控系統的繪圖方法,其中該繪圖特徵為該圖點的顏色。
- 如申請專利範圍第7項所述的觸控系統的繪圖方法,更包括:當該複數物體在該觸控顯示面上移動時,擷取在複數個不同時間點時該等物體的複數筆影像資訊;依據該影像資訊,計算該複數個時間點中每一該時間點時該複數物體的平均位置,並計算在每一該時間點時該複數物體之間的最長距離;以及依據該計算裝置算出的該等平均位置,決定對應之複數個該圖點的位置,並依據該等圖點的該等位置顯示一線段,再依據該等最長距離決定該線段的寬度或顏色。
- 如申請專利範圍第7項所述的觸控系統的繪圖方法,更使該觸控顯示面於該位置顯示具有該繪圖特徵之該圖點。
- 如申請專利範圍第7項所述的觸控系統的繪圖方法,更使該觸控顯示面於該位置顯示一游標。
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