触控系统及其指示物高度侦测方法和指示物坐标侦测方法技术方案

本发明专利技术提供一种触控系统及其指示物坐标侦测方法和指示物高度侦测方法，该指示物坐标侦测方法包括下列步骤：利用至少一个图像感测器撷取横跨面板表面的图像视窗；根据所述图像视窗中每一列像素的像素变动值，辨识指示物相对于触控系统的高度坐标；以及根据所述图像视窗中指示物的遮蔽光影的位置，计算所述指示物相对于触控系统的平面坐标。根据本发明专利技术的触控系统及其指示物坐标侦测方法和指示物高度侦测方法，可根据所侦测的指示物相对于触控系统的不同高度坐标和平面坐标，控制图像感测器执行不同的功能，例如，但不限于，控制图像显示器显示光标的动作、书写或绘图。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种触控系统，并且尤其涉及一种触控系统及其指示物高度侦测方法 和指示物坐标侦测方法。
技术介绍
请参照图1所示，其显示了一种现有触控系统90的示意图。所述触控系统90包 括触控面91、摄影机921 924、多个光源93以及处理器94 ；其中所述触控面91为反光镜 面。摄影机921 拟4沿着触控面91表面撷取横跨该触控面91的图像。当使用者8的手 指81靠近或接触触控面91时，摄影机921 拟4分别撷取包括手指81尖端遮蔽所述多个 光源93所形成的遮蔽光影以及触控面91中手指81镜像的遮蔽光影的图像视窗。处理器 94耦接摄影机921 924，并处理每个摄影机所撷取的图像视窗，以判定手指81是否接触 触控面91。请参照图加 2c所示，其分别显示摄影机921 拟4所撷取的图像视窗W的示意 图，其中DA对应于背景区域，其在图像视窗W中为暗区域；BA对应于光源93或触控面91， 其在图像视窗W中为亮区域。当使用者8未利用手指81接近触控面91时，摄影机921 924所撷取的图像视窗W将如图加所示，亦即图像视窗W中未包括任何指示物信息。当使 用者8利用手指81接近但未接触触控面91时，摄影机921 拟4所撷取的图像视窗W将 如图2b所示，亦即图像视窗W中包括手指81的遮蔽光影Iin和手指镜像的遮蔽光影I8/ ； 当处理器94辨识遮蔽光影181、I81'之间仍存在亮像素，则判定手指81接近但未接触触控 面91。当使用者利用手指81接触触控面91时，摄影机921 拟4所撷取的图像视窗W将 如图2c所示，亦即图像视窗W中的遮蔽光影181、181'相互连接；当处理器94辨识遮蔽光影 I81 >I81'之间不存在亮像素，则判定手指81已接触触控面91。上述判定指示物是否接触触 控面91的详细内容例如可参照美国专利第6，947，032号中所公开的内容。然而，所述触控系统90仅能辨识指示物是否接触触控面91，而无法求得指示物的 悬浮高度。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种可侦测悬浮指示物的三维坐标的触控系统 及其指示物高度侦测方法和指示物坐标侦测方法，其可同时辨识出指示物相对于触控面的 悬浮高度和平面位置。本专利技术提出一种触控系统的指示物高度侦测方法，该方法包括下列步骤利用至 少一个图像感测器撷取横跨面板表面的图像视窗；计算所述图像视窗中每一列像素的像素 变动值(variation)；以及将所述图像视窗中像素变动值最小的至少一列像素的像素变动 值与至少一个门槛值进行比较，以辨识所述指示物相对于所述面板表面的高度。本专利技术另提出一种触控系统的指示物坐标侦测方法，该方法包括下列步骤利用 至少一个图像感测器撷取横跨面板表面的图像视窗；根据所述图像视窗中每一列像素的像素变动值，辨识指示物相对于所述触控系统的高度坐标；以及根据所述图像视窗中所述指 示物的遮蔽光影的位置，计算所述指示物相对于所述触控系统的平面坐标。本专利技术另提出一种触控系统，该系统包括面板、至少一个光源、至少一个反光单 元、至少一个图像感测器以及处理单元。所述光源沿着所述面板的面板表面照明所述面板。 所述反光单元用于反射所述光源的光。所述图像感测器用于撷取包括指示物遮蔽所述反光 单元所形成的遮蔽光影的图像视窗。所述处理单元处理所述图像视窗，并根据所述图像视 窗中每一列像素的像素变动值，辨识所述指示物相对于所述面板表面的高度坐标。根据本专利技术的，可根据 所侦测的指示物相对于触控系统的不同高度坐标和平面坐标，控制图像感测器执行不同的 功能，例如，但不限于，控制图像显示器显示光标的动作、书写或绘图。附图说明图1显示了一种现有触控系统的立体图加 2c显示了图1的触控系统中图像感测器所撷取图像视窗的示意图3a显示了本专利技术第一实施例的触控系统的立体图北 3c显示了图3a的图像感测器所撷取的图像视窗的示意图如显示了本专利技术第一实施例的触控系统的操作示意图4b显示了图如的图像感测器所撷取的图像视窗的示意图fe显示了本专利技术第二实施例的触控系统的立体图恥显示了图fe的图像感测器所撷取的图像视窗的示意图6a显示了本专利技术实施例的触控系统的图像感测器所撷取的图像视窗的示意 图，其中所述图像视窗内不具有遮蔽光影；1、1触控系统IOUO'光源11面板Ila面板的第一边lib面板的第二边Ilc面板的第三边Ild面板的第四边Ild'第四镜像lis面板表面12反光镜12a反光镜面131第一反光单元131第二镜像132第二反光单元132第三镜像133第三反光单元14、14'图像感测器15处理单元16图像显示器160光标VA视野H触控区高度RS实像空间IS虚像空间5P0指示物的触控点A0第一夹角D1第一边与第三边的距离L0第一感测路径I81、I81'、I 遮蔽光影DA背景区域P、P' —列像素Z0 &指示物的高度坐标8使用者90触控系统921 拟4摄影机94 处理单元具体实施方式为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能更明显，下文将配合所附图示，作 详细说明如下。此外，在此需要预先说明的是，在本专利技术的说明中，相同的构件将以相同的 符号表示。第一实施例请同时参照图3a至图3c所示，图3a显示了本专利技术第一实施例的触控系统1的立 体图，图北和3c显示了图3a的图像感测器所撷取的图像视窗的示意图。触控系统1包括 光源10、面板11、反光镜12、第一反光单元131、第二反光单元132、图像感测器14、处理单 元15以及图像显示器16。所述光源10优选设置于面板11的角落。光源10发出不可见光，例如红外光或紫 外光，供反光镜12、第一反光单元131以及第二反光单元132反射。所述光源10还可设置 于其他位置，以使其所发出的光能够被反光镜12、第一反光单元131以及第二反光单元132 反射，并不限于图3a所示。所述面板11包括第一边11a、第二边lib、第三边11c、第四边Ild以及面板表面 lis。面板11的实施例包括白板(white board)或触控屏幕(touch screen)。所述面板表 面lis可为反光镜面或反光面。面板表面lis及其上方由反光镜12、第一反光单元131以 及第二反光单元132所包围的区域为触控系统1的触控区，其具有高度H，其中该高度H可 根据实际运用而决定。所述反光镜12设置于面板11的第一边11a，并自面板表面lis朝向该面板表面 lis的上方(触控区的方向)延伸高度H。反光镜12包括反光镜面12a，该反光镜面1 面 向面板的第三边11c，以反射光源10所发出的不可见光，其中所述反光镜面1 可利用适当 材质形成。所述第一反光单元131设置于面板的第二边11b，并自面板表面lis朝向该面板 表面lis的上方延伸高度H，所述第一反光单元131例如可为利用适当材质所形成的反光 布，并面向面板的第四边Ild反射光源10所发出的不可见光。所述第二反光单元132设置 于面板的第三边11c，并自面板表面lis朝向该面板表面lis的上方延伸高度H，所述第二 反光单元132例如可为利用适当材质所形成的反光布，并面向面板的第一边Ila反射光源P0'第一镜像 A0'第二夹角 D2触控点与第四边的距离 L0'第二感测路径 IP0> Ip0'BA强光区域 W14、W本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种触控系统的指示物高度侦测方法，该方法包括下列步骤：利用至少一个图像感测器撷取横跨面板表面的图像视窗；计算所述图像视窗中每一列像素的像素变动值；以及将所述图像视窗中像素变动值最小的至少一列像素的像素变动值与至少一个门槛值进行比较，以辨识所述指示物相对于所述面板表面的高度。

【技术特征摘要】
1.一种触控系统的指示物高度侦测方法，该方法包括下列步骤 利用至少一个图像感测器撷取横跨面板表面的图像视窗； 计算所述图像视窗中每一列像素的像素变动值；以及将所述图像视窗中像素变动值最小的至少一列像素的像素变动值与至少一个门槛值 进行比较，以辨识所述指示物相对于所述面板表面的高度。2.根据权利要求1所述的指示物高度侦测方法，该方法还包括下列步骤根据所辨识 的高度，控制图像显示器执行相应功能，其中，所述相应功能包括光标的动作、书写或绘图。3.根据权利要求1所述的指示物高度侦测方法，该方法还包括下列步骤当所述图像视窗中任一列像素的像素变动值小于第一门槛值时，则启动所述触控系统；处理所述图像视窗，以侦测所述图像视窗中所述指示物的至少一个遮蔽光影的位置； 根据所述遮蔽光影的位置，计算所述指示物相对于所述面板表面的平面坐标；以及 当所述图像视窗中任一列像素的像素变动值小于第二门槛值时，则判定所述指示物接 触所述面板表面。4.根据权利要求1所述的指示物高度侦测方法，该方法还包括下列步骤提供至少一 个反光单元反射所述图像感测器在撷取图像时所需的光，其中所述图像感测器的纵向视野 大于所述反光单元的高度并包括所述面板表面。5.根据权利要求1所述的指示物高度侦测方法，其中，所述像素变动值为像素值标准 差或一列像素中每个像素的像素值与该列像素的平均像素值之差的绝对值的平均值。6.一种触控系统的指示物坐标侦测方法，该方法包括下列步骤 利用至少一个图像感测器撷取横跨面板表面的图像视窗；根据所述图像视窗中每一列像素的像素变动值，辨识指示物相对于所述触控系统的高 度坐标；以及根据所述图像视窗中所述指示物的遮蔽光影的位置，计算所述指示物相对于所述触控 系统的平面坐标。7.根据权利要求6所述的指示物坐标侦测方法，该方法还包括下列步骤提供反光单 元和至少一个反光镜，反射所述图像感测器在撷取图像时所需的光，其中所述图像视窗中 的遮蔽光影为所述指示物遮蔽所述反光镜或所述反光单元所形成。8.根据权利要求6所述的指示物坐标侦测方法，其中，辨识指示物相对于所述触控系...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏宗敏，陈信嘉，吕志宏，
申请(专利权)人：原相科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]