一种光电触摸定位方法、触摸屏及其应用技术

本发明专利技术公开了一种光电触摸定位方法、触摸屏及其应用，触摸屏包括成像面以及成像面用触摸定位检测装置，触摸定位检测装置可以内置显示屏一体安装，又可以设计外置于显示屏体外安装，实现小型化即插即用设备，方便携带。触摸定位检测装置的定位方式为下述光电触摸定位方法。触摸定位检测装置与成像面安装于相同立面上。触摸定位检测装置包括第一光学成像系统和第二光学成像系统。本发明专利技术直接确定第一个指示物的坐标，然后基于当前图片与上一张图片进行比较，从而检测出当前图片中指示物的相坐标的变化，继而根据三角定位法得到指示物的物平面的坐标，较之另外设计的需要光扫描的光电触摸定位方案来说，本方案部件更精简，装置更为简单实用。单实用。单实用。

【技术实现步骤摘要】
一种光电触摸定位方法、触摸屏及其应用


[0001]本专利技术涉及电子领域，具体涉及一种光电触摸定位方法、触摸屏及其应用。

技术介绍

[0002]目前，触摸屏作为最为轻松的人机交互技术已经被推向众多领域。在基于光电技术的触摸屏实现方案中，最成熟的一种是在屏幕四边排布红外发射管和红外接收管，一一对应形成横竖交叉的红外线矩阵，根据遮蔽光线的不同可以检测出指示物的具体位置，适用范围很广；但其分辨率受到红外对管数量的限制，难以做得很高，且目前公开的触摸装置需要按照显示屏尺寸对等制作；随着显示屏面积增大，其成本随之增加。不同尺寸触摸屏间的触摸装置由于尺寸固定，不能替代通用。
[0003]针对上述情况，现有技术CN201616089U公开了一种触摸屏及触摸系统，其包括镜头、图像传感器、触摸表面及处理单元，镜头采集触摸表面的触摸信息，并通过光纤传递给图像传感器，以在图像传感器上成像并生成图像信息，图像传感器将图像信息传输到处理单元，处理单元利用三角定位法处理来自图像传感器上的图像数据就能够得出指示物的位置。但是此现有技术在使用时存在坐标精度低、可调性差、匹配性差、通用性不方便、扫描存在盲点等诸多缺陷。具体如下：
[0004]1、坐标精度低：任何结构性产品由于加工误差、装配误差的原因，其设计尺寸和实际都存在一定误差，因此直接输出设计的尺寸信息来使其应用到实际制造的触屏上，导致其坐标参考无法与实际的触屏完全匹配，从而存在坐标误差；具体地，此现有技术的触摸系统中，其坐标参考为光学镜头的物镜主点作为坐标参考，其与触摸屏是互相独立的，缺乏关联性，导致其坐标的确定受限于镜头的安装位置、镜头的制造误差、镜头的装配误差等，而无论是镜头是自身制造、装配的误差，还是其实际安装位置与设计的安装位置之间存在误差，都会直接导致触摸系统读取出的触摸定位存在误差；
[0005]2、可调性差、容错性差：此现有技术不能进行镜头位置调整，其只能安装在预设位置，一旦调整镜头位置，则图像传感器的坐标参和对应的触摸屏之间的误差增大；
[0006]3、通用性不方便：其用于不同型号的触屏时，需要重新设定对应的参数信息等，导致使用较为麻烦；
[0007]4、识别容易出错且数据量大：此技术是通过获取触摸面上的影像信息来进行分析处理，不仅容易识别到错误的类似触摸的图像，且需要在无任何明显确定的图像中找出正确的触摸位置，数据处理量大且繁琐；
[0008]5、扫描存在盲点：即使配备光源，但是当触摸处的反射角度不在接收角度上时，会存在盲点。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的在于：提供了一种光电触摸定位方法、触摸屏及其应用，解决了现有技术的上述多个技术问题。
[0010]本专利技术采用的技术方案如下：
[0011]光电触摸定位方法，包括如下内容：
[0012]S1、在成像面的一条边的两端分别安装第一光学成像系统和第二光学成像系统，此条边的两端端点分别为P1点和P2点；
[0013]所述第一光学成像系统包括安装在成像面边框处的具有第一存储模块的第一信息处理模块、采集成像面触摸面图像信息的第一光学镜头以及接收来自第一光学镜头所采集的信息并将其发送给第一信息处理模块的第一图像传感器；
[0014]所述第二光学成像系统包括安装在成像面边框处的具有第二存储模块的第二信息处理模块、采集成像面触摸面图像信息的第二光学镜头以及接收来自第二光学镜头所采集的信息并将其发送给第二信息处理模块的第二图像传感器；
[0015]第一信息处理模块和第二信息处理模块互相通讯，第一光学镜头和第二光学镜头的物镜主点分别为H点和H1点，物镜主点H对应到第一图像传感器的点阵图中的相平面的点与此点阵图的中心点H'重合,物镜主点H1对应到第二图像传感器的点阵图中的相平面的点与此点阵图的中心点H
1”重合，且H点和H'点重合，H1点和H
1”重合；
[0016]S2、将第一光学成像系统和第二光学系统初始化，且第一信息处理模块和第二信息处理模块获取P1P2的量程当量，并将其存储在存储模块中；
[0017]S3、曝光初始化：
[0018]启动第一光学成像系统，第一图像传感器均曝光一张触摸面的静态信息，并将曝光的静态图片存储到第一存储模块中；
[0019]启动第二光学成像系统，第二图像传感器均曝光一张触摸面的静态信息，并将曝光的静态图片存储到第二存储模块中；
[0020]S4、初始化参考点P1的角度：在P1处设置一个能被图像传感器采集的触发点；
[0021]启动第一光学成像系统，第一图像传感器曝光一张触摸面的P1点动态信息，并将曝光的动态图片存储到第一存储模块中；
[0022]启动第二光学成像系统，第二图像传感器曝光一张触摸面的P1点动态信息，并将曝光的动态图片存储到第二存储模块中；
[0023]S5、在第一光学成像系统中，第一信息处理模块获取触发点P1对应在第一图像传感器的相平面光点的P1'所位于的第一图像传感器的点阵图中的坐标，第一信息处理模块根据三角函数计算出∠P1′
H
′
H1"的弧度绝对值，并将其存储在第一存储模块中；
[0024]S6、在第二光学成像系统中，第二信息处理模块获取触发点对应在第二图像传感器的相平面光点的P
1”所位于的第二图像传感器的点阵图中的坐标，第二信息处理模块根据三角函数计算出∠P1"H1"H
′
的弧度绝对值，并将其存储在第二存储模块中；
[0025]S7、基于S5和S6中的角度值，根据三角定位法确定P1点相对于第一光学镜头的物镜主点H的坐标；
[0026]S8、初始化参考点P2的角度：按照上述步骤S4～S7，在P2处设置一个能被第一图像传感器和第二图像传感器采集的触发点，并拍照曝光，由第一光学成像系统计算出∠P2′
H
′
H1"的弧度绝对值并存储，由第二光学成像系统计算出∠P2"H1"H
′
的值并存储，基于这两个角度值，根据三角定位法确定P2点相对于P1点的坐标；
[0027]S9、光学成像系统和光学成像系统开始巡检触摸面上的指示物的移动坐标：
[0028]①
第1个巡检指示物：
[0029]第一图像传感器曝光一张指示物的图片，并在点阵图中获取指示物的坐标值，缓存到第一存储模块中；
[0030]同时，第二图像传感器曝光一张指示物的图片，并在点阵图中获取指示物3的坐标值，缓存到第二存储模块中；
[0031]根据三角定位法确定此指示物相对于P1点的坐标；
[0032]②
第2个巡检指示物：
[0033]第一图像传感器曝光当前指示物的图片，缓存到第一存储模块中；
[0034]同时，第二图像传感器曝光当前指示物的图片，缓存到第二存储模块中；
[0035]③
第一信息处理模块处理第一存储模块中步骤
①
和
②
采集的图片本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光电触摸定位方法，其特征在于：包括如下内容：S1、在成像面的一条边的两端分别安装第一光学成像系统(1)和第二光学成像系统(2)，此条边的两端端点分别为P1点和P2点；所述第一光学成像系统(1)包括安装在成像面(4)边框处的具有第一存储模块的第一信息处理模块(14)、采集成像面(4)触摸面图像信息的第一光学镜头(11)以及接收来自第一光学镜头(11)所采集的信息并将其发送给第一信息处理模块(14)的第一图像传感器(13)；所述第二光学成像系统(2)包括安装在成像面(4)边框处的具有第二存储模块的第二信息处理模块(24)、采集成像面(4)触摸面图像信息的第二光学镜头(21)以及接收来自第二光学镜头(21)所采集的信息并将其发送给第二信息处理模块(24)的第二图像传感器(23)；第一信息处理模块(14)和第二信息处理模块(24)互相通讯，第一光学镜头(11)和第二光学镜头(21)的物镜主点分别为H点和H1点，物镜主点H对应到第一图像传感器(13)的点阵图中的相平面的点与此点阵图的中心点H'重合,物镜主点H1对应到第二图像传感器(23)的点阵图中的相平面的点与此点阵图的中心点H
1”重合，且H点和H'点重合，H1点和H
1”重合；S2、将第一光学成像系统(1)和第二光学系统(2)初始化，且第一信息处理模块(14)和第二信息处理模块(24)获取P
1 P2的量程当量，并将其存储在存储模块中；S3、曝光初始化：启动第一光学成像系统(1)，第一图像传感器(13)均曝光一张触摸面的静态信息，并将曝光的静态图片存储到第一存储模块中；启动第二光学成像系统(2)，第二图像传感器(23)均曝光一张触摸面的静态信息，并将曝光的静态图片存储到第二存储模块中；S4、初始化参考点P1的角度：在P1处设置一个能被图像传感器采集的触发点；启动第一光学成像系统(1)，第一图像传感器(13)曝光一张触摸面的P1点动态信息，并将曝光的动态图片存储到第一存储模块中；启动第二光学成像系统(2)，第二图像传感器(23)曝光一张触摸面的P1点动态信息，并将曝光的动态图片存储到第二存储模块中；S5、在第一光学成像系统(1)中，第一信息处理模块(14)获取触发点P1对应在第一图像传感器(13)的相平面光点的P1'所位于的第一图像传感器(13)的点阵图中的坐标，第一信息处理模块(14)根据三角函数计算出∠P1′
H
′
H1"的弧度绝对值，并将其存储在第一存储模块中；S6、在第二光学成像系统(2)中，第二信息处理模块(24)获取触发点对应在第二图像传感器(23)的相平面光点的P
1”所位于的第二图像传感器(23)的点阵图中的坐标，第二信息处理模块(24)根据三角函数计算出∠P1"H1"H
′
的弧度绝对值，并将其存储在第二存储模块中；S7、基于S5和S6中的角度值，根据三角定位法确定P1点相对于第一光学镜头(11)的物镜主点H的坐标；S8、初始化参考点P2的角度：按照上述步骤S4～S7，在P2处设置一个能被第一图像传感器(13)和第二图像传感器(23)采集的触发点，并拍照曝光，由第一光学成像系统(1)计算出
∠P2′
H
′
H1"的弧度绝对值并存储，由第二光学成像系统(2)计算出∠P2"H1"H
′
的值并存储，基于这两个角度值，根据三角定位法确定P2点相对于P1点的坐标；S9、光学成像系统(1)和光学成像系统(2)开始...

【专利技术属性】
技术研发人员：王贵有，王锦洲，
申请(专利权)人：四川仪岛科技有限公司，
类型：发明
国别省市：