悬浮显示成像装置及悬浮显示触控方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种悬浮显示成像装置，包括显示面板，以及与显示面板成角度设置空气成像板，还包括：红外照明结构，用于向悬浮成像区域提供红外光；反射型红外滤光片，设置于所述显示面板和所述空气成像板之间，用于反射经手指反射的红外光；红外传感面板，位于所述反射型红外滤光片远离所述显示面板的一侧，用于接收所述反射型红外滤光片反射的红外光，并在检测到具有预设亮度分布的光斑时发出影像信号；影像处理结构，用于根据所述影像信号获得手指触控位置，并根据包括所述触控位置的触控信息，触发相应的触控操作。本发明专利技术还涉及一种悬浮显示触控方法。

Suspension Display Imaging Device and Suspension Display Touch Control Method

【技术实现步骤摘要】
悬浮显示成像装置及悬浮显示触控方法
本专利技术涉及悬浮显示产品制作
，尤其涉及一种悬浮显示成像装置及悬浮显示触控方法。
技术介绍
由于悬浮显示的显示画面已经脱离了物理显示器件，人机交互过程也将悬空展开，此时由于手指不能与实体传感器相接触，传统电容或电阻触控技术将不再有效。现有的解决方案均采用成像交互技术，如基于深度图像的手势识别。虽然悬浮显示技术使显示图像脱离了屏幕实体，但其本质上还是一种二维显示，使用者在感知和交互上仍是采用的二维交互的逻辑。基于成像的交互技术需要在三维空间中准确捕捉使用者的手部操作及运动，这在技术上目前仍具有一定难度，尤其是在动作幅度较小时容易导致识别失败。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种悬浮显示成像装置及悬浮显示触控方法，解决目前悬浮成像交互、动作幅度小容易导致识别失败的问题。为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种悬浮显示成像装置，包括显示面板，以及与显示面板成角度设置空气成像板，还包括：红外照明结构，用于向悬浮成像区域提供红外光；反射型红外滤光片，设置于所述显示面板和所述空气成像板之间，用于反射经手指反射的红外光；红外传感面板，位于所述反射型红外滤光片远离所述显示面板的一侧，用于接收所述反射型红外滤光片反射的红外光，并在检测到具有预设亮度分布的光斑时发出影像信号；影像处理结构，用于根据所述影像信号获得手指触控位置，并根据包括所述触控位置的触控信息，触发相应的触控操作。可选的，所述红外传感面板与所述显示面板相对于所述反射型红外滤光片成镜像设置。可选的，所述红外传感面板的面积大于或等于所述显示面板的显示区域的面积。可选的，所述红外传感面板包括基板，以及位于所述基板上的光电探测器阵列，每个所述光电探测器包括薄膜晶体管和将入射至所述基板上的红外光转化为光电流的光电二极管。可选的，所述空气成像板与所述显示面板之间的夹角为40-50度。可选的，所述影像处理结构包括触控位置获取单元，所述触控位置获取单元包括：第一获取模式子单元，用于根据所述影像信号获取图像信息，并根据所述图像信息中的高亮度区域的位置确定所述触控位置；和/或，第二获取模式子单元，用于根据所述影像信号获取图像信息，并对所述图像信息中的高亮度区域图像信息进行分析、以确定手指指端是否位于合焦位置。可选的，所述第二获取模式子单元包括：第一处理部分，用于获取所述高亮度区域图像信息的图像梯度分布；第二处理部分，用于根据所述图像梯度分布、利用卷积神经网络判断手指指端是否处于合焦位置，并在手指的指端处于合焦位置时，确定所述触控位置。可选的，所述合焦位置为与悬浮成像区域重合、且成像清晰的位置。本专利技术还提供一种悬浮显示触控方法，应用于上述的悬浮显示成像装置，包括以下步骤：采集手指的图像信息；确定根据所述图像信息获取触控位置的处理模式为第一获取模式或第二获取模式；触发与所述触控位置相应的触发操作；其中，在所述第一获取模式下获取触控位置包括：根据所述影像信号获取图像信息，并根据所述图像信息中的高亮度区域的位置确定所述触控位置；在所述第二获取模式下获取触控位置包括：根据所述影像信号获取图像信息，并对所述图像信息中的高亮度区域图像信息进行分析、以确定手指指端是否位于合焦位置。可选的，在所述第二获取模式下获取触控位置具体包括：获取所述图像信息中的高亮度区域图像信息；获取所述高亮度区域图像信息的图像梯度分布；利用卷积神经网络对所述图像梯度分布进行分析处理、以判断手指的指端是否处于合焦位置；在手指的指端处于合焦位置时，确定所述触控位置。可选的，在利用卷积神经网络对所述图像梯度分布进行分析处理、以判断手指的指端是否处于合焦位置的步骤前，还包括：将所述高亮度区域图像信息的像素分辨率转化为与卷积神经网络相匹配的像素分辨率。本专利技术的有益效果是：降低悬浮显示成像交互难度，提高触控位置的识别灵敏度，避免动作幅度小时识别失败的问题。附图说明图1表示本专利技术实施例中悬浮显示成像装置结构示意图；图2表示本专利技术实施例中红外传感面板部分结构示意图；图3表示本专利技术实施例中手指悬浮触控第一状态时的影像示意图；图4表示本专利技术实施例中手指悬浮触控第二状态时的影像示意图；图5表示本专利技术实施例中手指悬浮触控第三状态时的影像示意图；图6表示本专利技术实施例这种悬浮显示触控方法流程示意图；图7表示本专利技术实施例中在所述第二获取模式下获取触控位置的流程示意图。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的附图，对本专利技术实施例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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本专利技术的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。现有技术中，与悬浮图像交互，通过三维建模以捕捉使用者对的手部操作及运动，动作幅度较小容易导致识别失败。针对上述技术问题，本实施例提供一种悬浮显示成像装置，包括显示面板，以及与显示面板成角度设置空气成像板，还包括：红外照明结构，用于向悬浮成像区域提供红外光；反射型红外滤光片，设置于所述显示面板和所述空气成像板之间，用于反射经手指反射的红外光；红外传感面板，位于所述反射型红外滤光片远离所述显示面板的一侧，用于接收所述反射型红外滤光片反射的红外光，并在检测到具有预设亮度分布的光斑时发出影像信号；影像处理结构，用于根据所述影像信号获得手指触控位置，并根据包括所述触控位置的触控信息，触发相应的触控操作。如图1所示，空气成像板放置于显示面板前方，显示面板各像素发出的光束经过空气成像板偏折后再次汇聚，并在显示面板相对于空气成像板的镜像位置处形成悬浮像。红外照明结构向悬浮成像区域提供红外光照明，当手指进入悬浮像区域时，手指反射的红外光束进入空气成像板，并经反射型红外滤光片反射，成像于红外传感面板。红外传感面板能够检测到高亮光斑并将影像信号送入影像处理结构处理。可准确的获取触控位置，提高触控位置的识别灵敏度。需要说明的是，本实施例中采用反射型红外滤光片对显示面板发出可见光成像光束完全透过，不影响显示效果；对从手指端反射回的红外光束则完全反射，保证光学触控信号可到达红外传感面板，且反射型红外滤光片的面积大于显示面板的面积，并足以覆盖成像光束口径，以保证手指反射的红外光完全被反射型红外滤光片反射。需要说明的是，所述预设亮度分布可根据实际需要设定。根据空气成像板的成像特性，显示面板与悬浮像区域相对于空气成像板成镜像关系；由于悬浮成像区域与触控平面共面，显示面板与触控平面成镜像关系，且本实施例中，所述红外传感面板与所述显示面板相对于所述反射型红外滤光片成镜像设置。本实施例中，所述红外传感面板的面积大于或等于所述显示面板的显示区域的面积，以保证显示面板的显示区域被全面覆盖。所述红外传感面板的具体结构形式可以有多种，本实施例中，所述红外传感面板包括基板，以及位于所述基板上的光电探测器阵列，每个所述光电探测器包括薄膜晶体管和将入射至所述基板上的红外光转化为光电流的光电二极管，如图2所示。光电二极管负责将采集到的红外光转换为光电流，薄膜晶体管为光电流的控制的开关。驱动电路通过栅极线控制薄膜晶体管的导通与截止，在薄膜晶体管导通的状态下，与其串联的光电二极管产生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种悬浮显示成像装置，包括显示面板，以及与显示面板成角度设置空气成像板，其特征在于，还包括：红外照明结构，用于向悬浮成像区域提供红外光；反射型红外滤光片，设置于所述显示面板和所述空气成像板之间，用于反射经手指反射的红外光；红外传感面板，位于所述反射型红外滤光片远离所述显示面板的一侧，用于接收所述反射型红外滤光片反射的红外光，并在检测到具有预设亮度分布的光斑时发出影像信号；影像处理结构，用于根据所述影像信号获得手指触控位置，并根据包括所述触控位置的触控信息，触发相应的触控操作。

【技术特征摘要】
1.一种悬浮显示成像装置，包括显示面板，以及与显示面板成角度设置空气成像板，其特征在于，还包括：红外照明结构，用于向悬浮成像区域提供红外光；反射型红外滤光片，设置于所述显示面板和所述空气成像板之间，用于反射经手指反射的红外光；红外传感面板，位于所述反射型红外滤光片远离所述显示面板的一侧，用于接收所述反射型红外滤光片反射的红外光，并在检测到具有预设亮度分布的光斑时发出影像信号；影像处理结构，用于根据所述影像信号获得手指触控位置，并根据包括所述触控位置的触控信息，触发相应的触控操作。2.根据权利要求1所述的悬浮显示成像装置，其特征在于，所述红外传感面板与所述显示面板相对于所述反射型红外滤光片成镜像设置。3.根据权利要求1所述的悬浮显示成像装置，其特征在于，所述红外传感面板的面积大于或等于所述显示面板的显示区域的面积。4.根据权利要求1所述的悬浮显示成像装置，其特征在于，所述红外传感面板包括基板，以及位于所述基板上的光电探测器阵列，每个所述光电探测器包括薄膜晶体管和将入射至所述基板上的红外光转化为光电流的光电二极管。5.根据权利要求1所述的悬浮显示成像装置，其特征在于，所述空气成像板与所述显示面板之间的夹角为40-50度。6.根据权利要求1所述的悬浮显示成像装置，其特征在于，所述影像处理结构包括触控位置获取单元，所述触控位置获取单元包括：第一获取模式子单元，用于根据所述影像信号获取图像信息，并根据所述图像信息中的高亮度区域的位置确定所述触控位置；和/或，第二获取模式子单元，用于根据所述影像信号获取图像信息，并对所述图像信息中的高亮度区域图像信息进行分析、以确定手指指端是否位于合焦位置。7.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：石炳川，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11