基于泄露兰姆波和卷积神经网络的水下声学3D触屏系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于泄露兰姆波和卷积神经网络的水下声学3D触屏系统，能够在屏幕表面有液体覆盖的情况下有效预测触屏点的位置信息和压强信息，装置主要结构包括了玻璃板（3）、封装隔水板、信号发生器（1）、压电陶瓷片、后置信号放大器（6）和jetson TX1开发版（7）。该装置通过一个压电陶瓷片发射脉冲波其余两个压电陶瓷片接收声波信号，可以得到包含有触点信息的原始数据，利用原始数据和位置、压强组成的标签一起构造成数据集后用于训练卷积神经网络，之后即可将接收到的原始数据直接输入训练好的神经网络中以得到触点的位置信息与压强信息，可应用在水下触控书写领域。可应用在水下触控书写领域。可应用在水下触控书写领域。

【技术实现步骤摘要】
基于泄露兰姆波和卷积神经网络的水下声学3D触屏系统


[0001]本专利技术涉及一种3D触屏系统，尤其涉及基于泄露兰姆波和卷积神经网络的水下声学3D触屏系统。

技术介绍

[0002]随着各类电子设备的普及，触屏技术被广泛应用。一般来说，触屏技术分为电阻电容式触屏、光学红外触屏、声学触屏等，声学触屏因其简单的内部电路结构而适用于金属、玻璃等薄面的情况。
[0003]早期的声学触屏研究者们一般运用表面波进行触点探测，但由于表面波很大程度地依赖于屏幕表面的结构缺乏普适性而逐渐被放弃采用。近些年声学触屏系统很多是基于兰姆波的传播实现的，兰姆波是平板(对较高频率的声波而言近似于无限长、有限宽的结构)中的一种导波，其传播速度和板的材料、厚度及声波频率密切相关。目前已有多种基于兰姆波的触屏预测系统被开发出来，均达到了较高的精度，但现有的系统往往采用的接收装置部件多、大多基于的是传统数据库识别触点方法、且不适于屏幕表面被液体覆盖的情况。此外，目前常见的触屏系统仅停留在触点位置的识别上，无法识别触点的压强信息。

技术实现思路
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于泄露兰姆波和卷积神经网络的水下声学3D触屏系统，包括硬件模块与软件模块两个部分，其特征在于，所述硬件部分包括玻璃板（3），封装隔水板，作为激励信号发射源的压电陶瓷片Ⅰ（2），作为信号接收源的压电陶瓷片Ⅱ（4）和压电陶瓷片Ⅲ（5），用于驱动压电陶瓷片发射激励信号的信号发生器（1），后置信号放大器（6）和jetson TX1开发版（7）；所述压电陶瓷片Ⅰ（2）、压电陶瓷片Ⅱ（4）和压电陶瓷片Ⅲ（5）分别粘在玻璃板（3）一条短边的两个顶点处和另一短边的中点处，压电陶瓷片Ⅰ与信号发生器（1）相连；后置信号放大器（6）输入端连接压电陶瓷片Ⅱ（4）和压电陶瓷片Ⅲ（5），输出端连接jetson TX1开发版（7）；所述玻璃板（3）与封装隔水板构成的一个空心长方体结构，信号发生器（1）、后置信号放大器（6）和jetson TX1开发版（7）被固定封装在所述空心长方体中；所述软件部分包括利用tensorflow设计的深度卷积神经网络。2.根据权利要求1所述的基于泄露兰姆波和卷积神经网络的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李爽，邹暨捷，万浩鹏，贾康宁，陈佳明，孙飞扬，徐晓东，颜学俊，程利平，范理，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：