阅读说明：本技术 一种判断红外触摸屏真实触摸或悬浮的方法 (method for judging real touch or suspension of infrared touch screen ) 是由 宫姜男 于 2018-05-28 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种判断红外触摸屏真实触摸或悬浮的方法,包括步骤：A1、红外摄像头接收识别红外光源像和触摸屏反射光像；A2、一旦没有接收到红外光源像,则判定有触摸物体触摸到触摸屏。本发明一改现有技术仅以红外光接收受阻作为判定触摸物体已触摸到触摸屏的判定方法,根据红外摄像头接收的红外光源像和触摸屏反射光像计算触摸物体离触摸屏的距离,然后细化判断触摸物体是否真实触摸到触摸屏,降低了误判可能性,提高了红外触摸屏的灵敏度,增强了用户友好性。(the invention discloses a method for judging real touch or suspension of an infrared touch screen, which comprises the following steps: a1, receiving and identifying an infrared light source image and a touch screen reflected light image by an infrared camera; and A2, judging that the touch object touches the touch screen when the infrared light source image is not received. The invention changes the prior art into a method for judging that the touch object touches the touch screen only by taking the infrared light receiving blockage as a judgment method, calculates the distance between the touch object and the touch screen according to the infrared light source image received by the infrared camera and the reflected light image of the touch screen, and then thinly judges whether the touch object actually touches the touch screen, thereby reducing the possibility of misjudgment, improving the sensitivity of the infrared touch screen and enhancing the user friendliness.)

一种判断红外触摸屏真实触摸或悬浮的方法

技术领域

本发明涉及红外触摸屏技术领域，具体涉及一种判断红外触摸屏真实触摸或悬浮的方法。

背景技术

红外触摸屏由装在触摸屏外框上的红外线发射与接收元件构成，在屏幕表面上，形成红外探测网，触摸物体遮挡住红外光时，红外接收元件接收不到红外光，此时计算触摸物体的坐标位置并实现操作响应。现有技术红外触摸屏只要扫描发现红外光接收受阻即确定有触摸物体触摸到触摸屏，但有时触摸物体(例如鼠标)并没有接触触摸屏，而是悬浮在触摸屏上方，仍然会使红外光接收受阻，此时如果判断为触摸，就有可能造成误判。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种判断红外触摸屏真实触摸或悬浮的方法，克服现有技术判断触摸屏触摸时不能区别真实触摸与悬浮状态的缺陷。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种判断红外触摸屏真实触摸或悬浮的方法，包括步骤：

A1、红外摄像头接收识别红外光源像和触摸屏反射光像；

A2、一旦没有接收到红外光源像，则判定有触摸物体触摸到触摸屏。

一种判断红外触摸屏真实触摸或悬浮的方法，包括步骤：

B1、红外摄像头接收识别红外光源像和触摸屏反射光像；

B2、一旦没有接收到红外光源像同时只接收到部分触摸屏反射光像，则判定有触摸物体触摸到触摸屏。

一种判断红外触摸屏真实触摸或悬浮的方法，包括步骤：

C1、红外摄像头接收识别红外光源像和触摸屏反射光像；

C2、一旦没有接收到红外光源像同时接收到完整的触摸屏反射光像，则判定有触摸物体悬浮于触摸屏上方。

一种判断红外触摸屏真实触摸或悬浮的方法，包括步骤：

D1、红外摄像头接收识别红外光源像和触摸屏反射光像；

D2、一旦只接收到部分红外光源像同时接收到完整的触摸屏反射光像，则判定有触摸物体悬浮于触摸屏上方。

一种判断红外触摸屏真实触摸或悬浮的方法，包括步骤：

E1、红外摄像头接收识别红外光源像和触摸屏反射光像；

E2、根据接收的红外光源像和触摸屏反射光像计算触摸物体离触摸屏的距离；

E3、设定距离阈值，一旦触摸物体离触摸屏的距离小于所述距离阈值则判定有触摸物体触摸到触摸屏，否则判定有触摸物体悬浮于触摸屏上方。

根据本发明的实施例，包括步骤：多个红外摄像头接收识别红外光源像和触摸屏反射光像，根据每个红外摄像头接收的红外光源像和触摸屏反射光像计算触摸物体离触摸屏的距离，取所有所述距离的平均值；设定距离阈值，一旦所述平均值小于所述距离阈值则判定有触摸物体触摸到触摸屏，否则判定有触摸物体悬浮于触摸屏上方。

实施本发明的技术方案，具有以下有益效果：本发明一改现有技术仅以红外光接收受阻作为判定触摸物体已触摸到触摸屏的判定方法，根据红外摄像头接收的红外光源像和触摸屏反射光像计算触摸物体离触摸屏的距离，然后细化判断触摸物体是否真实触摸到触摸屏，降低了误判可能性，提高了红外触摸屏的灵敏度，增强了用户友好性。

附图说明

下面通过参考附图并结合实例具体地描述本发明，本发明的优点和实现方式将会更加明显，其中附图所示内容仅用于对本发明的解释说明，而不构成对本发明的任何意义上的限制，在附图中：

图1为本发明红外触摸屏遮挡物成像原理图；

图2为本发明计算遮挡物离红外触摸屏距离的几何关系示意图；

图3为本发明实施例红外发射管和摄像头布置示意图；

图4为本发明红外光源像和触摸屏反射光像示意图；

图5为本发明处理过程流程图；

图6为本发明计算遮挡物离红外触摸屏距离的示意图。

具体实施方式

如图5所示，本发明判断红外触摸屏真实触摸或悬浮的方法，包括步骤：

A1、红外摄像头接收识别红外光源像和触摸屏反射光像；

A2、一旦没有接收到红外光源像，则判定有触摸物体触摸到触摸屏。

本发明另外一种判断红外触摸屏真实触摸或悬浮的方法，包括步骤：

B1、红外摄像头接收识别红外光源像和触摸屏反射光像；

B2、一旦没有接收到红外光源像同时只接收到部分触摸屏反射光像，则判定有触摸物体触摸到触摸屏。

本发明另外一种判断红外触摸屏真实触摸或悬浮的方法，包括步骤：

C1、红外摄像头接收识别红外光源像和触摸屏反射光像；

C2、一旦没有接收到红外光源像同时接收到完整的触摸屏反射光像，则判定有触摸物体悬浮于触摸屏上方。

一种判断红外触摸屏真实触摸或悬浮的方法，包括步骤：

D1、红外摄像头接收识别红外光源像和触摸屏反射光像；

D2、一旦只接收到部分红外光源像同时接收到完整的触摸屏反射光像，则判定有触摸物体悬浮于触摸屏上方。

本发明另外一种判断红外触摸屏真实触摸或悬浮的方法，包括步骤：

E1、红外摄像头接收识别红外光源像和触摸屏反射光像；

E2、根据接收的红外光源像和触摸屏反射光像计算触摸物体离触摸屏的距离；

E3、设定距离阈值，一旦触摸物体离触摸屏的距离小于所述距离阈值则判定有触摸物体触摸到触摸屏，否则判定有触摸物体悬浮于触摸屏上方。

进一步的优化是多个红外摄像头接收识别红外光源像和触摸屏反射光像，根据每个红外摄像头接收的红外光源像和触摸屏反射光像计算触摸物体离触摸屏的距离，取所有所述距离的平均值；设定距离阈值，一旦所述平均值小于所述距离阈值则判定有触摸物体触摸到触摸屏，否则判定有触摸物体悬浮于触摸屏上方。

如图1所示，光源可以是点光源或者线光源；光源下方是触摸屏；光源发光被摄像头捕捉；成像光源分为两部分，一部分是红外发射管直射光源，另一部分是经触摸屏反射的反射光源；红外发射管直射光源距触摸屏反射面有一定距离，使摄像头可以区分光源的像和反射的像；当遮挡物靠近触摸屏反射面时，可以通过计算光源的像和反射的像的亮度，来估测遮挡物与触摸屏反射面的距离、遮挡物与摄像头的距离、或者遮挡物与光源的距离。

如图2所示，遮挡物的高度逐渐降低时，

a.遮挡物位于区域分界线右侧时，光源的像先被遮挡，反射的像后被遮挡；

b.遮挡物位于区域分界线左侧时，光源的像先被遮挡，反射的像同步被部分遮挡。

此时：

1)光源的像和反射的像均未被遮挡，则遮挡物距离触摸屏反射面较远；2)光源的像被完全或部分遮挡，同时反射的像未被完全遮挡时，则遮挡物距离触摸屏反射面较近；

3)光源的像被完全遮挡，则遮挡物贴近触摸屏反射面。

遮挡物逐渐靠近反射面的过程中：

1.如果光源的像先被遮挡，反射的像后被遮挡，则说明遮挡物距离摄像头在区域分界线右侧；

2.如果光源的像和反射的像同时被遮挡，则说明遮挡物在区域分界线左侧；

3.光源的像被完全遮挡时，通过计算反射的像的强度(形状或者亮度)，来判断遮挡物与光源的距离，遮挡物靠近分界线时，反射的像强度较强，靠近光源时反射的像强度较弱。

计算方法

通过图像处理获得光源的像的强度a，光源的强度b，以及E点到反射面的距离，AB/BC＝AD/EC，AB+BC＝AC，可计算出遮挡物的高度。

假设光源的像被完全遮挡时，反射像的强度和反射像的最大强度的比为x％，当遮挡物在分界线左侧时，光源距离遮挡物的距离可表示为：AB乘以x％。同时可以计算估测此刻遮挡物的高度。

如图3所示，光源为红外发光管，分布在下图矩形四边上，摄像头也在矩形四边上，采集多个红外发光管的信号，下图仅为示意图，摄像头的位置可根据情况酌情放置矩形触摸平面边缘由摄像头和等间距分布的红外发光点构成，发光点可使用红外发射管实现、或者有分光能力分光条实现，其中矩形摄像头和发光点的数量可以根据性能的需求酌情选择，如对触摸效果要求不高，可选择在四个顶点布置4个摄像头、发光点间距大一些(9mm为例)，如对触摸效果有一定要求，则可在上下、左右底边家装摄像头(一共6个或者8个)、发光点间距小一些(5～6mm为例)。下面以四角和上下底边中线放置摄像头为例说明。摄像头1、2、3、4放置在触摸区域顶点，摄像头5放置在上边中点处，摄像头6放置在下边中点处。

获取数据

多个摄像头，间隔一定时间(例如5毫秒)、同时或者按一定顺序拍摄，获取边框发光图像。

摄像头1负责收集触摸区域顶边和右边数据。

摄像头2负责收集触摸区域底边和右边数据。

摄像头3负责收集触摸区域底边和左边数据。

摄像头4负责收集触摸区域顶边和左边数据。

摄像头5负责收集触摸区域底边数据。

摄像头6负责收集触摸区域顶边数据。

如图4所示，采集到矩形底边的所有红外发光管的亮度信息，其中包含了直射和反射两部分，上半部分是光源像，下半部分是光源经触摸表面反射的像，每一条竖线代表一个发光管，线状光源就是一条线，点状光源就是一个点。

亮度基准值：触摸表面附近没有物体时，每个发光点，和发光点反射的像的亮度、对发光点编号i，亮度记作B_i，像的亮度B_i’。

亮度当前值：触摸表面附近有物体时，每个发光点，和发光点反射的像的亮度、对发光点编号i，亮度记作L_i，像的亮度L_i’。

遮挡线：当L_i/B_i或者L_i’/B_i’在一定比例之下时(0.8为例)，认为有遮挡物存在。则可推测出遮挡物在摄像头与i号发光点的连线上，这条线称作遮挡线，对于每个摄像头做同样处理可以获得若干遮挡线。

如图6所示，以存在A、B两个触摸点为例，从摄像头位置出发，到对应边的黑色直线是遮挡线。

1.不同遮挡线相交，获取触摸点的可能位置(直线交点)。

2.根据同过直线交点的直线数目、距离摄像头的距离估测、以及历史轨迹，排除非触摸点。估测距离方法为上文所述的估测遮挡物的距离的方法，历史轨迹，为屏幕中计算出的触摸点坐标的历史记录。例如通过交点的直线数目少则排除，交点位置和估测差距过大则排除，与历史轨迹不符则酌情排除。

3.计算出触摸点A、B的坐标。

4.以A点为例，有六根遮挡线经过A点，使用上文提到的估测遮挡物高度的方法，估测出每根遮挡线上，A的高度h₁h₂..h₆，计算h₁

h₂…h₆的均值，作为遮挡物的高度h，根据设备的实际使用情况，

选取一个值H,当h<H是，A点上报成触摸点，当h>＝H时，

A点上报成悬浮。

输出

使用USB HID协议，或者自定义协议，通过USB或者串口等连接方式，把触摸信息上报给操作系统，由操作系统中的软件配合显示效果，如点的轨迹，悬浮状态等。

本领域技术人员不脱离本发明的实质和精神，可以有多种变形方案实现本发明，以上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变化，均包含于本发明的权利范围之内。