本申请提出一种红外触摸屏的红外对管布局优化方法，包括：获取红外触摸屏的边缘光线信号分布曲线并确定需要优化边缘光线信号分布的待优化边缘；设计第一优化模型用于优化的待优化边缘的红外对管坐标，引入遗传算法对第一优化模型求解，获得待优化边缘的优化坐标；以及，设计第二优化模型用于优化红外触摸屏的红外线间距，引入遗传算法对第二优化模型求解，从第二优化模型的Pareto最优解中获得红外对管的优化坐标布局。本申请设计了红外触摸屏的红外对管布局优化模型并引入遗传算法求解优化模型，给出一种或多种合理的红外对管布局，提高触摸屏内部红外线分布的均匀性，提升触摸屏的工作性能。触摸屏的工作性能。触摸屏的工作性能。
【技术实现步骤摘要】
一种触摸屏的红外对管布局优化方法、系统和存储介质
[0001]本申请属于触控
，具体的涉及一种触摸屏的红外对管布局优化方法、系统和存储介质。
技术介绍
[0002]红外触摸屏是利用密布的红外线矩阵来检测并定位人的触摸手势的电子设备。其包括安装在屏幕前的电路板外框，外框上排布有红外线发射管与接收管，红外线发射管与接收管相互连接，形成一张复杂的红外线探测网。传统红外线触摸屏使用正交式布局，受限于红外线发射管与接收管的体积，因此无法生成高密度的红外线探测网，导致触摸屏分辨率不高，触摸点定位精度较低。如今红外触摸屏广泛使用大角度红外对管，红外发射管发射呈扇形的红外光束，通过在该扇形区域内安装多个红外接收管，红外接收管内的感光元件可以将红外信号转换为电信号，这样红外发射管和红外接收管之间就形成一条笔直的红外光路，当有物体挡住这条光路，红外接收管便无法收到信号，这种特性是红外触摸屏实现触摸点定位的基础。主控单元通过分析被遮挡的红外线信息并转换为触摸点坐标，从而实现触摸屏的功能。红外触摸屏边缘红外对管的布局，直接决定了红外线探测网的形态，因而对触摸屏的性能有着直接的影响。
[0003]可用于评估红外线探测网形态的几项指标包括：红外线数目，红外线交叉生成的交点数目，交点分布均匀程度等。需要合理布局红外对管，以综合优化红外线探测网形态。
技术实现思路
[0004]针对上述问题，本申请第一方面提出一种红外触摸屏的红外对管布局优化方法，包括：
[0005]获取红外触摸屏的边缘光线信号分布曲线并确定需要优化边缘光线信号分布的待优化边缘；
[0006]设计第一优化模型用于优化的待优化边缘的红外对管坐标，引入遗传算法对第一优化模型求解，获得待优化边缘的优化坐标；
[0007]以及，
[0008]设计第二优化模型用于优化红外触摸屏的红外线间距，引入遗传算法对第二优化模型求解，从第二优化模型的Pareto最优解中获得红外对管的优化坐标布局。
[0009]进一步地，边缘光线信号分布曲线为红外线信号值在红外触摸屏的边缘上的分布曲线，红外线信号值为在每个单位距离的触摸屏边缘上有一个红外线发射管和一个红外接收管的条件下该单位距离的触摸屏边缘接收到的红外线信号值。
[0010]进一步地，第一优化模型的优化目标为待优化边缘的红外对管所对应的红外线信号值之差值集合的方差。
[0011]进一步地，第二优化模型的优化目标包括红外触摸屏的对角线区域中的红外线间距。
[0012]进一步地，第二优化模型的优化目标还包括边缘上相邻红外对管之间的距离分布。
[0013]进一步地，遗传算法采用浮点数编码方法，引入比例选择算子进行群体选择、算数交叉算子进行染色体交叉和非均匀变异算子进行基因值扰动。
[0014]进一步地，对第一优化模型求解的遗传算法中，根据所述待优化边缘的光线信号分布曲线生成初始坐标布局，所述初始坐标布局满足光线信号分布较稀疏的区域对应的红外对管较密集，并在所述初始坐标布局的基础上生成部分初始种群。
[0015]进一步地，按比例调整第一模型和/或第二模型优化后的边缘的相邻红外对管间距以分离重复的红外线交点，调整后的相邻红外对管间距满足d1/d2＞1.2，其中d1为发射管
‑
接收管间距离，d2为接收管
‑
发射管间距离。
[0016]本申请第二方面提出一种红外触摸屏的红外对管布局优化系统，包括：
[0017]边缘光线信号分布曲线生成模块，配置用于获取红外触摸屏的边缘光线信号分布曲线并确定需要优化边缘光线信号分布的待优化边缘；
[0018]边缘布局优化模块，配置用于设计第一优化模型用于优化的待优化边缘的红外对管坐标，引入遗传算法对第一优化模型求解，获得待优化边缘的优化坐标；
[0019]以及，
[0020]红外对管布局优化模块，配置用于设计第二优化模型用于优化红外触摸屏的红外线间距，引入遗传算法对第二优化模型求解，从第二优化模型的Pareto最优解中获得红外对管的优化坐标布局。
[0021]本申请第三方面提出一种用于红外触摸屏的红外对管布局优化的计算机可读存储介质，其上存储有一或多个计算机程序，该一或多个计算机程序被计算机处理器执行时实施第一方面所述的任一项的方法。
[0022]本申请设计了红外触摸屏的红外对管布局优化模型，引入遗传算法求解优化模型，对红外触摸屏边缘的红外对管坐标进行优化，给出一种或多种合理的红外对管布局，着重解决了触摸屏中心区域红外线集中、边缘区域红外线相对稀疏而造成的触摸屏性能损失问题，提高触摸屏内部红外线分布的均匀性，提升触摸屏的工作性能。
附图说明
[0023]附图帮助进一步理解本申请。附图的元件不一定是相互按照比例的。为了便于描述，附图中仅示出了与有关专利技术相关的部分。
[0024]图1为本申请一实施例中红外触摸屏的红外对管布局优化方法的流程示意图；
[0025]图2是本申请一实施例中红外触摸屏的上/下边缘的光线信号分布曲线；
[0026]图3是本申请一实施例中红外触摸屏的左/右边缘的光线信号分布曲线；
[0027]图4是本申请一实施例中第一优化模型的数学表达符号含义示意图；
[0028]图5是本申请一实施例中第一优化模型的优化函数值曲线；
[0029]图6是本申请一实施例中相邻红外对管间的间距示意图；
[0030]图7是本申请一实施例中d1/d2>1时的红外线探测网示意图；
[0031]图8是本申请一实施例中d1/d2>2时的红外线探测网示意图；
[0032]图9是本申请一实施例中d1/d2＝3时的红外线探测网示意图；
[0033]图10是本申请一实施例中红外对管均匀分布时的半红外线探测网示意图；
[0034]图11是本申请一实施例中第二优化模型迭代完成后的Pareto前端；
[0035]图12是本申请一实施例中非重复交点数目的统计区域说明；
[0036]图13是本申请一实施例中优化布局和传统布局的非重复交点数目对比。
具体实施方式
[0037]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释相关专利技术，而非对该专利技术的限定。
[0038]图1是根据本申请第一方面的一实施例中红外触摸屏的红外对管布局优化方法的流程示意图。本实施例通过设计红外对管布局的优化模型，并引入遗传算法求解优化模型，从而获得一个或一组红外对管的优化布局。具体包括以下步骤：
[0039]S1，获取红外触摸屏的边缘光线信号分布曲线并确定需要优化边缘光线信号分布的待优化边缘。
[0040]具体地，获取红外触摸屏的相关基本信息，包括触摸屏长度、触摸屏宽度、红外对管数目、红外对管衍射角度等，假设每个单位距离的触摸屏边缘上有一个红外线发射管和一个红外接收管，统计每个单位距离接收到的红外本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种红外触摸屏的红外对管布局优化方法，其特征在于，包括：获取红外触摸屏的边缘光线信号分布曲线并确定需要优化边缘光线信号分布的待优化边缘；设计第一优化模型用于优化所述的待优化边缘的红外对管坐标，引入遗传算法对所述第一优化模型求解，获得所述待优化边缘的优化坐标；以及，设计第二优化模型用于优化所述红外触摸屏的红外线间距，引入遗传算法对所述第二优化模型求解获得Pareto最优解，从所述第二优化模型的Pareto最优解中确定所述红外对管布局的优化坐标布局。2.根据权利要求1所述的红外触摸屏的红外对管布局优化方法，其特征在于，所述边缘光线信号分布曲线为红外线信号值在所述红外触摸屏的边缘上的分布曲线，所述红外线信号值为在每个单位距离的触摸屏边缘上有一个红外线发射管和一个红外接收管的条件下该单位距离的触摸屏边缘接收到的红外线信号值。3.根据权利要求2所述的红外触摸屏的红外对管布局优化方法，其特征在于，所述第一优化模型的优化目标为待优化边缘的红外对管所对应的红外线信号值之差值集合的方差。4.根据权利要求1所述的红外触摸屏的红外对管布局优化方法，其特征在于，所述第二优化模型的优化目标包括所述红外触摸屏的对角线区域中的红外线间距。5.根据权利要求4所述的红外触摸屏的红外对管布局优化方法，其特征在于，所述第二优化模型的优化目标还包括边缘上相邻红外对管之间的距离分布。6.根据权利要求1所述的红外触摸屏的红外对管布局优化方法，其特征在于，所述遗传算法采用浮点数编码方法，引入比例选择算子进行群体选择、算数交叉算子进行染色体交叉和非均匀变异算子进行基因值扰动。...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾建平，单卫杰，刘聪颖，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：
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