基于点斜式变换的红外触摸屏的单触点识别方法技术

本发明专利技术公开了一种基于点斜式变换的红外触摸屏的单触点识别方法，该方法包括：A、将红外触摸屏在物理空间的光线信息转换到变换空间，得到变换点的信息；B、将所述变换点的信息在变换空间进行计算得到变换直线；C、通过变换直线计算得到真实的物理空间的触点位置信息。采用本发明专利技术的单触点识别方法，通过利用点斜式变换空间进行运算，可以提高红外触摸屏的抗干扰性、消除落笔抖动和降低计算代价。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及红外触摸屏(InfraredTouchScreen)触控识别技术，尤其涉及一种基于点斜式变换的红外触摸屏的单触点识别方法。
技术介绍
红外触摸屏幕是利用X、Y方向上密布的红外线矩阵来检测并定位用户的触点的。红外触摸屏是在显示器的前面安装一个电路板外框，电路板在屏幕四边排布红外线发射管和红外接收管，一一对应成横竖交叉的红外矩阵。用户在触摸屏幕时，手指就会挡住经过该位置的横竖两条红外线，因而可以判断出触点在屏幕上的位置。现有红外触摸屏的触点识别方法大多基于图像处理技术，如，公开号为CN102033658A，名称为“一种触摸屏、触摸系统及其定位方法”的专利技术申请；公开号为CN102419663A，名称为“一种红外触摸屏多点识别方法及系统”的专利技术申请；以及公开号为WO2013016996A1，名称为“Multipointrecognitionmethodandsystemofinfraredtouchscreen”的专利技术申请。红外触摸屏在进行单触点识别时，上述的基于图像处理的技术均存在如下问题：1)抗干扰性差。由于图像算法识别触摸点仅仅依赖于触摸边界处的信息，导致任何影响触摸边界的干扰，如某些不真实光线，均会对计算结果有严重影响。2)落笔抖动严重。在落笔的过程中，由于红外光线高度的不一致性，会导致落笔过程中识别的触点抖动很严重。3)计算代价高。由于图像算法必须构建较大的图像，因此不论是在内存空间还是计算效率上，计算代价都相对较高。目前，红外触摸屏已经发展到了第五、第六代，由于红外触摸屏具有高度的稳定性(不因时间、环境的变化产生漂移)、高度的适应性(不受电流、电压和静电干扰，适宜某些诸如防爆、防尘等恶劣的环境条件)、高透光性(无中间介质)、使用寿命长以及使用特性好(触摸无须力度，对触摸体无特殊要求)等优点，不仅比现有的电容屏具有更优良的使用特性，而且还可以以一个单一的设备作为完整的人机界面平台取代鼠标、书写板甚至键盘，足以将现有触摸屏的应用推向新的水平。因此，针对现有红外触摸屏触控识别技术中存在的上述缺陷，开发一种新的触点识别方法具有重要的意义。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种基于点斜式变换的红外触摸屏单触点识别方法，通过利用点斜式变换空间进行运算，以提高抗干扰性、消除落笔抖动和降低计算代价。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种基于点斜式变换的红外触摸屏的单触点识别方法，该方法包括：A、将红外触摸屏在物理空间的光线信息转换到变换空间，得到变换点的信息；B、将所述变换点的信息在变换空间进行计算得到变换直线；C、通过变换直线计算得到真实的物理空间的触点位置信息。其中，所述将红外触摸屏在物理空间的光线信息转换到变换空间得到变换点的信息的过程为：A1、以红外触摸屏左下角为原点O，长边为x轴，短边为y轴建立坐标系O-xy，分别取纵或横光线与x轴或y轴相交处为截距，记为s1或s2；取纵或横光线与竖直或水平方向夹角的正切值为斜率，记为t1或t2；利用所述参数即截距s1或s2和斜率t1或t2建立双点斜变换空间的坐标系O-s1t1和O-s2t2，将上述两个坐标系放在一起就形成了双点斜变换空间；A2、在所述双点斜坐标系的基础上，以坐标系原点O逆时针旋转45度，得到新的坐标系O-XY；再取任意光线与X轴相交处为截距，记为S；取任意光线与Y轴方向夹角的正切值为斜率，记为T；得到单点斜变换空间的坐标系O-ST；A3、利用物理空间到变换空间的转换方法，将红外触摸屏的所有光线写成X-S＝T·Y的形式，这样，所述的光线就由参数(S，T)唯一确定，变换成单点斜变换空间的离散点即得到变换点的信息。其中，步骤A1所述双点斜变换空间的坐标系，其转换公式分别为：x-s1＝t1·y，y-s2＝t2·x；其中：x，y分别为坐标系O-xy的纵坐标和横坐标；s1，s2分别为纵光线、横光线分别与x轴或y轴相交处的截距；t1，t2分别为纵光线、横光线分别与竖直或水平方向夹角的正切值即斜率。其中，步骤A2所述单点斜变换空间的坐标系O-ST，其转换公式为：X-S＝T·Y；其中：X，Y分别为坐标系O-XY的横轴和纵轴；S为任意光线与X轴相交处的截距；T为任意光线与Y轴方向夹角的正切值即斜率。其中，将所述变换点的信息在变换空间进行计算得到变换直线的过程为：在变换空间中，将对应于物理空间中被遮盖的直线即值为1的点作为一组点(Si，Ti)，其中i＝1，2，3，…，n；利用最小二乘法对这组点线性拟合，得到变换直线参数A和b。其中，所述利用最小二乘法对这组点线性拟合得到变换直线参数A和b的过程为：设(X，Y)为中心触点的坐标，则有X-S＝T·Y；得到(X，Y)使得(Si，Ti)到由参数(X，Y)确定的直线X-S＝T·Y的距离之和最短，即min1-T11-T2····1-TnXY-S1S2··Sn=minz||Az-b||]]>其中：A为1-T11-T2····1-Tn;]]>b为S1S2··Sn;]]>z为XY.]]>步骤C所述通过变换直线计算得到真实的物理空间的触点位置信息的过程为：根据点斜式变换公式，求得解：Y=n·T‾·S‾-ΣTiSiΣTi2-n·T‾2]]>X=S‾+Y·T‾]]>其中：X，Y分别为真实物理空间的横坐标和纵坐标位置点；n为被遮盖的直线的数目；为n个Ti的平均值；为n个Si的平均值；Ti为直线i在变换空间的坐标右值；Si为直线i在变换空间的坐标左值；根据上式进行计算即可得出触点的位置坐标(X，Y)。本专利技术所提供的基于点斜式变换的红外触摸屏单触点识别方法，具有以下优点：1)该红外触摸屏的单触点识别方法基于变换空间的统计处理技术，由于不涉及物理空间的图像连通阈判断，对干扰光线具有很好的抗干扰性能。2)使用本专利技术的识别方法的红外触摸屏具有抗干扰性作用，能够在识别触点时保证准确的触摸位置输出，能够克服触点抖动问题。3)现有的红外触摸屏本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于点斜式变换的红外触摸屏的单触点识别方法，其特征在于，该方法包括：A、将红外触摸屏在物理空间的光线信息转换到变换空间，得到变换点的信息；B、将所述变换点的信息在变换空间进行计算得到变换直线；C、通过变换直线计算得到真实的物理空间的触点位置信息。

【技术特征摘要】
1.一种基于点斜式变换的红外触摸屏的单触点识别方法，其特征在于，该
方法包括：
A、将红外触摸屏在物理空间的光线信息转换到变换空间，得到变换点的
信息；
B、将所述变换点的信息在变换空间进行计算得到变换直线；
C、通过变换直线计算得到真实的物理空间的触点位置信息。
2.如权利要求1所述基于点斜式变换的红外触摸屏的单触点识别方法，其
特征在于，所述将红外触摸屏在物理空间的光线信息转换到变换空间得到变换
点的信息的过程为：
A1、以红外触摸屏左下角为原点O，长边为x轴，短边为y轴建立坐标系
O-xy，分别取纵或横光线与x轴或y轴相交处为截距，记为s1或s2；取纵或横光
线与竖直或水平方向夹角的正切值为斜率，记为t1或t2；利用所述参数即截距s1或s2和斜率t1或t2建立双点斜变换空间的坐标系O-s1t1和O-s2t2，将上述两个坐
标系放在一起就形成了双点斜变换空间；
A2、在所述双点斜坐标系的基础上，以坐标系原点O逆时针旋转45度，
得到新的坐标系O-XY；再取任意光线与X轴相交处为截距，记为S；取任意光
线与Y轴方向夹角的正切值为斜率，记为T；得到单点斜变换空间的坐标系O-ST；
A3、利用物理空间到变换空间的转换方法，将红外触摸屏的所有光线写成
X-S＝T·Y的形式，这样，所述的光线就由参数(S，T)唯一确定，变换成
单点斜变换空间的离散点即得到变换点的信息。
3.如权利要求2所述基于点斜式变换的红外触摸屏的单触点识别方法，其
特征在于，步骤A1所述双点斜变换空间的坐标系，其转换公式分别为：
x-s1＝t1·y，
y-s2＝t2·x；
其中：x，y分别为坐标系O-xy的纵坐标和横坐标；s1，s2分别为纵光线、

\t横光线分别与x轴或y轴相交处的截距；t1，t2分别为纵光线、横光线分别与
竖直或水平方向夹角的正切值即斜率。
4.如权利要求2所述基于点斜式变换的红外触摸屏的单触点识别方法，其
特征在于，步骤A2所述单点斜变换空间的坐标系O-ST，其转换公式为：
X-S＝T·Y；
其中：X，Y分别为坐标系O-XY的横轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：方乐，牛薇，李豪扬，
申请(专利权)人：北京汇冠新技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11