一种触摸屏坐标实时跟随及去抖动的两级滤波处理方法技术

本发明专利技术涉及触摸芯片设计及应用技术领域，具体涉及一种触摸屏坐标实时跟随及去抖动的两级滤波处理方法，本发明专利技术提出了一种两级滤波处理方法，第一级通过预判滤波，可以实现去抖动以及微分中加速度的效果，但会引起超调。第二级利用速度均值滤波，也有很好的去抖动效果，而两者结合，对触摸系统计算的实时坐标处理，有效地提高了坐标的实时性以及线性度。通过使用该算法，在触摸应用中，不管是点击、慢划、快划都能达到一种理想的效果，具有很强的创造性。

【技术实现步骤摘要】
一种触摸屏坐标实时跟随及去抖动的两级滤波处理方法
本专利技术涉及触摸芯片设计及应用
，具体涉及一种触摸屏坐标实时跟随及去抖动的两级滤波处理方法。
技术介绍
随着触摸技术的发展，触摸屏在各种电子设备使用率越来越高。消费类电子产品，如手机、平板等，对娱乐应用的性能需求越来越强。触摸屏人机交互的重点一般体现在多指触摸坐标的实时性及稳定性。触摸系统通过采样屏幕上的电容大小，来计算触摸的坐标。由于设计、成本、应用环境等原因，触摸系统采样的电容值，不可能百分之一百实时准确，这就导致计算的坐标出现一些偏差。一般对坐标的抖动处理是均值滤波，通过当前和前几拍的数据，以一定的比例进行滤波处理，类似这种滤波对于线性度和跟随性不能兼顾。往往线性度调好，快随跟随不理想，而跟随性能提高，线性度又变差。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术公开了一种触摸屏坐标实时跟随及去抖动的两级滤波处理方法，对触摸系统计算的实时坐标进行处理，有效地提高了坐标的实时性以及线性度。通过使用该算法，在触摸应用中，不管是点击、慢划、快划都能达到一种理想的效果。本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种触摸屏坐标实时跟随及去抖动的两级滤波处理方法，所述方法包括以下步骤：S1对触摸屏进行触摸操作；S2根据S1或S6中的坐标，利用公式计算触摸的趋势；S3利用预判滤波的公式对S2中坐标进行滤波处理；S4设置滤波整体参数；S5根据S1或S3中的坐标，计算代表触摸速度的参数；S6通过速度均值滤波公式对S5中坐标进行滤波处理；其中步骤S1-S3为处理预判滤波，步骤S4-S6为处理速度均值滤波。由上可知本专利技术设计的滤波方法，包括一前一后两次滤波方法，只有两次搭配形成两级滤波，才能达到完整的效果，而且两次滤波的顺序，可以根据实际关注的效果进行调换。第一种滤波为预判滤波：根据前面的触摸情况预判下一次触摸的点位，通过该方法可以实现微分控制中加速度的效果。创建两个变量Delta_x，Delta_y，保存本次和上一次坐标之间距离的差值，分别保存x和y的差值。把Delta_x，Delta_y进行历史均值处理，使Delta_x，Delta_y代表着前进的一种趋势量，确保不被当前的的值完全左右。利用趋势变化量、上一拍的坐标值以及本次的坐标值，综合计算出触摸惯性坐标在哪里，这就是第一种滤波得出的坐标值，由于其加入了趋势判断量，往往会出现运动轨迹的超前，而导致超调。第二种滤波为速度均值滤波：根据前面触摸的速度，进行均值滤波，速度越快，滤波效果越强，速度越慢滤波效果越弱。可以实现慢划很稳，快划很快的效果。这种滤波也可以理解为平滑滤波。计算本次坐标与上一拍坐标之间的距离，记作Move_xy，同样的时间，该值越大，说明手指滑动的越快。设置均值滤波的参数值Fitler_TH，该值代表的意义是整体均值滤波的强弱，该值设定的越大，均值滤波效果越强，该值设定的越小，均值滤波效果越弱。根据Move_xy和Fitler_TH进行均值滤波，Fitler_TH确定了整体滤波的强弱，而Move_xy确定速度滤波的强弱，通过创新型的滤波公式，计算出第二种滤波的坐标值。以上两种滤波算法，第一种有超前预期，第二种加入关键的速度参数，但为了平滑，整体有滞后预期，两种滤波一结合，实现了两级滤波，可以达到很高的滤波效果。本专利技术的有益效果为：本专利技术的第一级通过预判滤波，可以实现去抖动以及微分中加速度的效果，但会引起超调。第二级利用速度均值滤波，也有很好的去抖动效果，但会引起滞后。而两者结合，对触摸系统计算的实时坐标处理，有效地提高了坐标的实时性以及线性度。通过使用该算法，在触摸应用中，不管是点击、慢划、快划都能达到一种理想的效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例的整体系统框图；图2为本专利技术实施例中的预判滤波效果示意图图；图3为本专利技术实施例中速度均值滤波效果示意图；图4为本专利技术实施例中两级滤波效果示意图；图5为本专利技术实施例中两级滤波之前的原始坐标效果图；图6为本专利技术实施例中两级滤波之后坐标效果图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1示出了本专利技术设计的触摸屏坐标实时跟随及去抖动的两级滤波处理方法流程图。其具体步骤中，S101代表预判滤波的开始。S102创建两个变量Delta_x，Delta_y，在实时采样的设计中，一般前后两次采样都有一定的时间差，如触摸系统的报点率100Hz，两次计算的坐标时间差为10ms。Delta_x和Delta_y分别保存两拍之间x坐标和y坐标的差值。这个差值不是某两拍的差值，而是历史的累积值，代表历史划线的变化趋势。随着触摸过程进行，通过公式不断更新，公式如下：Delta_x＝((Delta_x×4+Delta_x0)-Delta_x)÷4其中，Delta_x0代表当前拍以前累积值，Delta_y也是使用同样的公式。S103为本专利技术的预判滤波公式执行过程，求出预判后的x和y坐标，公式如下：xf＝(((x1+Delta_x)×(N-M)+x0)×M)÷N其中，xf代表滤波以后的值，x1代表上一拍的值，x0代表本拍的原始数据，N>M权衡预判滤波的强弱，这两个参数根据实际的效果改变，简单有效。yf也是使用同样的公式。整体参数意义和效果如图2所示，触摸运行轨迹由(x3，y3)至(x2，y2)至(x1，y1)，到了本拍，实际的坐标(x0，y0)，假设本来理想点(xp，yp)，可以看出实际的坐标(x0，y0)由于以上提到的各种原因产生了抖动，导致有所偏差，通过预判滤波得到坐标为(xf，yf)，滤波后的点，可以接近理想点，但会有一定的超调，特别是触摸减速的过程，会非常明显，这就需要本专利技术的第二级滤波进行配合。步骤中，S104代表速度均值滤波的开始。S105设置均值滤波整体强烈参数Fitler_TH，该参数会在以下的滤波公式中用到。S106计算速度变量Move_xy，该值主要取两点之间的相对距离，公式如下：Move_xy＝sqrt((x0-x1)×(x0-x1)+(y0-y1)×(y0-y1))。根据实际芯片的运算能力，如果不能进行根号运算，也可以直接用x和y的单独坐标相对距离相加近似，可以达到同样的效果。另外，本公式只是算了一拍的速度代表值，也可以像上面预判值一样，求出历史速度趋势效果会更好。各参数准备好以后，S107通过数据均值滤波公式对坐标进行运算，公式如下：xf＝(x1×(Fitler_TH-Move_xy)+x0×Move_xy)÷Fitler_TH公式中Fitler_TH>Move_xy，以及Move_xy最小值都需要在求参数的时候进行限定。整体参数意义和效果如本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种触摸屏坐标实时跟随及去抖动的两级滤波处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1对触摸屏进行触摸操作；S2根据S1或S6中的坐标，利用公式计算触摸的趋势；S3利用预判滤波的公式对S2中坐标进行滤波处理；S4设置滤波整体参数；S5根据S1或S3中的坐标，计算代表触摸速度的参数；S6通过速度均值滤波公式对S5中坐标进行滤波处理；其中步骤S1‑S3为处理预判滤波，步骤S4‑S6为处理速度均值滤波。

【技术特征摘要】
1.一种触摸屏坐标实时跟随及去抖动的两级滤波处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1对触摸屏进行触摸操作；S2根据S1或S6中的坐标，利用公式计算触摸的趋势；S3利用预判滤波的公式对S2中坐标进行滤波处理；S4设置滤波整体参数；S5根据S1或S3中的坐标，计算代表触摸速度的参数；S6通过速度均值滤波公式对S5中坐标进行滤波处理；其中步骤S1-S3为处理预判滤波，步骤S4-S6为处理速度均值滤波。2.如权利要求1所述的的触摸屏坐标实时跟随及去抖动的两级滤波处理方法，其特征在于，所述S3中，利用预判滤波的公式求出预判参数和滤波值。3.如权利要求2所述的触摸屏坐标实时跟随及去抖动的两级滤波处理方法，其特征在于，通过以下公式求出预判参数：Delta_x＝((Delta_x×4+Delta_x0)-Delta_x)÷4Delta_y＝((Delta_y×4+Delta_y0)-Delta_y)÷4其中x，y为坐标点；Delta_x，Delta_y，分别保存x和y两拍之间的差值；Delta_x0和Delta_y0均代表当前拍以前累积值。4.如权利要求1所述的触摸屏坐标实时...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭岳德，梁文军，
申请(专利权)人：上海海栎创微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31