一种光学传感器触摸物识别方法技术

一种光学传感器触摸物识别方法，包括光学传感器信号处理单元、图像预处理单元、触摸物一次识别单元、触摸物二次识别单元、触摸物一维位置信息处理单元和触摸物物理位置单元。触摸物识别方法包括：将光学传感器信号处理单元采集并处理的触摸屏图像信号传入图像预处理单元；对所获得的感知图像进行滤波处理；将处理后的感知图像信息送入触摸物一次识别单元，经识别，获得初始触摸物一维位置信息；分析、判断该位置信息，如果初始触摸物一维位置信息有误，则对感知图像再进行触摸物二次识别；根据历史时刻触摸物一维识别信息，获得最终触摸物一维位置信息，找到触摸物的物理位置。该方法的鲁棒性高，在不利因素导致感知图像质量不佳的情况下，仍可快捷、准确地识别出触摸物的位置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学触摸技术，尤其涉及一种可适用于多种复杂环境的光学传感器触摸物位置的识别方法。
技术介绍
目前国内市场的主流触摸技术当以矢量压力传感技术、电阻技术、红外线技术、电容技术、触摸表面声波技术为主，虽然这些触摸技术各有所长，但是，都或多或少存在着许多技术上的问题且难以解决。而光学触摸屏的出现基本解决了众多触摸屏的难题，并且具有领导未来触摸市场的优越条件。光学触摸技术是一种不同于现有的红外、表面声波、电阻、电容等触摸技术的新技术，光学传感器对细致的动作反应快速，让操作者的操作更轻快，流畅，准确。光学模组可以精准地检测出操作者的多个手指或其它触摸操作体的位置，使操作者不仅可以单击、双击、拖拉，还可以实施自由旋转和放大等操作。现有的光学触摸屏结构主要包括发光组件、光学传感器信号处理单元、图像处理单元和显示单元。 光学触摸技术中，图像处理是光学触摸的关键技术，而影响图像处理的关键因素之一就是触摸物的识别。目前对触摸物的识别大都是采用差帧法、光流法和背景差法。图I为目前主要采用的光学传感器触摸物识别原理框图，其功能模块包括光学传感器信号处理单元、图像预处理单元、触摸物识别单元、触摸物一维位置信息处理单元和触摸物物理位置单元。其中，光学传感器信号处理单元，一般采用CCD摄像头或者CMOS摄像头，用于采集并处理触摸屏显示的图像信息；其中，图像预处理单元是对从光学传感器信号处理单元获得的感知图像进行滤波处理；其中，触摸物识别单元是对图像预处理单元处理之后的感知图像，进行触摸物识别；其中，触摸物一维位置信息处理单元是对触摸物识别的结果，进行一维位置信息记录；触摸物物理位置单元用于计算出触摸物在触摸屏幕上的物理位置。这种识别触摸物位置的方法，在感知图像质量不理想的情况下，触摸物的漏识别率比较高，从而极大地影响了光学传感器触摸体感的性能。由此可见，需要一种改进的光学传感器触摸物识别方法。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种可适用于多种复杂环境的光学传感器触摸物识别方法。为实现上述目的，本专利技术的技术方案是，包括光学传感器信号处理单元、图像预处理单元、触摸物一次识别单元、触摸物二次识别单元、触摸物一维位置信息处理单元和触摸物物理位置单元，触摸物识别方法包括将所述光学传感器信号处理单元采集并处理的触摸屏图像信号传入所述图像预处理单元；在所述图像预处理单元中，对所获得的感知图像进行预处理，所述预处理是滤波处理；将经滤波处理后的感知图像信息送入触摸物一次识别单元，进行触摸物识别处理，获得初始触摸物一维位置信息；对初始触摸物一维位置信息进行分析、判断，如果初始触摸物一维位置信息有误，则对所述感知图像再进行触摸物二次识别；在所述触摸物二次识别中，根据历史时刻触摸物一维识别信息，获得最终触摸物一维位置信息，找到触摸物在触摸屏幕上的物理位置，完成触摸物识别。优选地，分析一次识别结果，根据对历史时刻光学传感器感知图像的触摸物识别情况，进行跟踪、分析，获得历史时刻触摸物个数，将其与当前时刻光学传感器感知图像上识别的触摸物个数进行比较；优选地，比较结果，如果判断初始触摸物一维位置信息有误，则进入触摸物二次识别单元，进行触摸物二次识别；优选地，触摸物二次识别，包括·首先，通过分析触摸物在历史时刻在传感器感知图像上的运动趋势，估计预测出当前时刻触摸物的大体位置；然后，选取该位置向左、右适当扩展所形成的区域，并标记该区域为疑似触摸物区域；寻找触摸物条件，对该疑似触摸物区域进行二次识别，将疑似触摸物区域的每一个图像像素前景位置和所对应的图像像素背景位置进行比较，通过遍历图像，找到触摸物条件，进而找到疑似触摸物位置；遍历疑似触摸物区域，找到满足触摸物条件的所有疑似触摸物；选取其中触摸物触摸能量最大的疑似触摸物位置，并将其标记为实际触摸物位置，即触摸物物理位置；更新触摸物识别个数和触摸物识别位置，至此，完成触摸屏上的触摸物识别。与现有技术相比，本专利技术技术方案的技术效果是本专利技术的触摸物识别方法是针对多种环境下的感知图像质量不理想而提出的，通过对感知图像进行综合的评估，得出可适用于多种复杂环境的触摸物识别方法。该方法的鲁棒性高，特别是在光学传感器安装位置不合理和/或光学传感器曝光不合适，例如光照过强或过弱，等因素导致光学传感器感知图像质量不佳的情况下，都能够快捷、准确地识别出触摸物的位置。在安装触摸屏时，则无需对触摸屏的安装环境进行光照等因素的评价，节省操作工序。附图说明图I为现有的光学传感器触摸物识别原理框图；图2为本专利技术光学传感器感知图像触摸物识别原理框图；图3为本专利技术光学传感器感知图像触摸物识别工作流程图。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细说明。影响光学触摸性能的关键因素之一是光图像处理模块，而在图像处理模块中起关键作用的就是触摸物的识别。图I示出的现有的光学传感器触摸物识别结构仅对触摸物识别的结果进行一维位置信息记录，由此计算出触摸物在触摸屏幕上的物理位置，其触摸物的漏识别率比较高。图2示出本专利技术光学传感器触摸物识别结构，其功能模块包括光学传感器信号处理单元、图像预处理单元、触摸物一次识别单元、触摸物二次识别单元、触摸物一维位置信息处理单元和触摸物物理位置单元。其各功能模块的工作过程当对该触摸装置进行上电之后，首先，图像预处理单元会从光学传感器信号处理单元中获得感知图像，然后，对该感知图像进行预处理，把处理结果送入触摸物识别单元，在该单元中对触摸物进行一次识别，识别结果在初始触摸物一维位置信息处理单元中得以记录和处理，经分析、判断，如果初始触摸物一维位置信息有误，则对感知图像再进行触摸物二次识别，最后，在触摸物物理位置单元中获得触摸物在触摸屏上的实际位置。图3示出本专利技术光学传感器感知图像触摸物识别工作流程，其识别流程包括以下步骤I)对每个光学传感器感知图像进行滤波处理，除去干扰噪声点，使其图像更为平·滑。2)对经滤波处理后的感知图像信息进行触摸物一次识别，获得初始触摸物一维位置信息。3)分析一次识别结果，根据对历史时刻光学传感器感知图像的触摸物识别情况，进行跟踪、分析，获得历史时刻触摸物个数，将其与当前时刻第一光学传感器或者第二光学传感器中之一的感知图像上识别的触摸物个数，进行比较。4)比较结果，如果当前时刻第一光学传感器或者第二光学传感器中之一的感知图像上识别的触摸物个数等于历史时刻触摸物个数，而其中另一个的识别触摸物个数小于历史时刻触摸物个数时，通过对历史时刻触摸物一维运动趋势进行估计预测，判断当前时刻触摸物是否存在光学传感器感知图像上重合的可能，如果没有，则一次识别有漏识别触摸物的可能，或者有误识别触摸物的可能，则对识别触摸物个数较少的光学传感器感知图像进行二次识别。5 )触摸物二次识别，包括首先，估计出应进行二次识别的光学传感器感知图像的当前时刻触摸物的大体位置；然后，选取该位置向左、右适当扩展所形成的区域，并标记该区域为疑似触摸物区域；寻找触摸物条件，对该疑似触摸物区域进行二次识别，将疑似触摸物区域的每一个图像像素前景位置和所对应的图像像素背景位置进行比较，当图像像素背景位置减去图像像素前景位置的差值大于预设的固定阈值时，从该位置起始，对疑似触摸物区域遍历图像，若寻找疑似触摸物区本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学传感器触摸物识别方法，包括光学传感器信号处理单元、图像预处理单元、触摸物一次识别单元、触摸物二次识别单元、触摸物一维位置信息处理单元和触摸物物理位置单元，触摸物识别方法包括：将所述光学传感器信号处理单元采集并处理的触摸屏图像信号传入所述图像预处理单元；在所述图像预处理单元中，对所获得的感知图像进行预处理，所述预处理是滤波处理；将经滤波处理后的感知图像信息送入所述触摸物一次识别单元，进行触摸物识别处理，获得初始触摸物一维位置信息；对所述初始触摸物一维位置信息进行分析、判断，如果所述初始触摸物一维位置信息有误，则对所述感知图像再进行触摸物二次识别；在所述触摸物二次识别中，根据历史时刻触摸物一维识别信息，获得最终触摸物一维位置信息，找到触摸物在触摸屏幕上的物理位置，完成触摸物识别。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：吴涛，邵枝晖，刘耀诚，李晓强，
申请(专利权)人：无锡海森诺科技有限公司，
类型：发明
国别省市：