一种用于从多点触控设备的输入图像检测任意数量的触摸的方法，该方法包括以下步骤：-处理所述输入图像并且获取被处理图像；-通过所述被处理图像（8000）的阈值转换并且获取被分割图像的分割；-确认被分割图像的区域；-找出局部最大值，每一个局部最大值是在每一个区域内的子区域上的一个像素尺寸；-基于所述局部最大值确定至少一个触摸位置。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。该方法还可以允许跟踪检测到的触摸以及手势识别。
技术介绍
尽管示意性实施方式涉及使用电容传感设备，本专利技术可以基于任何触摸传感技术被实施。所述电容传感设备包括:-包括第一行数的传感电容器和第二列数的传感电容器的阵列；-用于生成输入信号以及用于以行扫描率将所述输入信号编址到每一个行的装置；-第二数量的电路。在优选的实施方式中，该电路包括:-低通滤波器；-包括输入电容器的相关双米样器；-采样保持器；-模数转换器；低通滤波器包括输入电容器和串联电阻。换句话说，电路在一个区块中集成了低通滤波器和相关双采样器。多点触控设备是能够同时检测例如手指的一些对象接触或靠近的装置。已知的多点触控设备的示例基于电容传感器并且可以被用于各种设备，例如但不限于电容触摸板、电容触控面板、电容触摸屏或投影电容显示器。基于电容的触摸设备通常由电容器阵列形成。如果具有良好介电性能的对象，例如手指，靠近设备，那么放在下面的电容器的电容会改变。整个阵列可以由电容传感集成电路(CSIC)以中速读取，典型地是100-1000fps。所述电路的数字输出是灰度图像序列，其中像素对应于数字化电容值。本专利技术涉及用于处理该图像序列的方法，从而计算任意数量触摸的位置并且通过图像序列对它们进行跟踪。该方法还允许手势识别。通常使用如图1例示的多点触控方法，从而处理连接到电容触控面板200的CSIC的数字输出。多点触控方法例如包括以下步骤:校准加图像预处理1000、图像分割加分析2000，以及跟踪3000。另选的是，通过使用区块匹配/KLT (Kanade-Lucas-Tomasi)跟踪或其他类似的已知技术，将图像分割加分析2000与跟踪3000结合到一个步骤中。但是，这样的方法需要非常干净的输入图像，即具有良好分辨率的低噪输入图像。如图1所示方法的输出可以被传输到主机5000，例如通过USB连接。存在对允许鲁棒性且快速的多点触控检测/跟踪的改进方法的需要，包括不受手指/轨迹的数量限制并且允许精确位置确定、适合针对触摸检测的硬件实施需要低的总处理要求的应用的方法。美国专利US5543591 (新思国际(Synaptics))描述了用于检测在触摸-传感器板上的触摸的方法，其中，通过估计在触摸-传感器阵列的单独传感线上测量的电容的加权平均数在水平(X)和垂直(y)方向上计算(几何中心计算)触摸的位置。该方法不允许真实的多点触控检测，因为当多个手指出现时，其不是鲁棒性的。该方法包括仅针对特定的简单手势，例如单击，即上下运动，双击和其他类似手势，而跟踪单一被检测的触摸。跟踪和手势识别是紧密结合的，但是它们涉及不易被扩展的非常具体的实施。美国专利US5825352 (罗技科技(Logitech))描述了用于检测在一个或多个很好对齐的手指和触摸板之间的操作耦合的方法。在噪音抑制以及校准阶段之后，扫描空间手指轮廓并且提取所输入的X-轮廓和y_轮廓。在两个手指的情况下，例如索引和媒介，表示手指轮廓中的第一手指的第一最大值，之后是表示手指间的空间的最小值，再接着是表示第二手指的另一个最大值。由于手指必须是对齐的，为了避免人工制品，阈值可以被应用到两个最大值之间的距离。通过计算单一的质心值，该值定义为两个最大值的中点，来确定触摸位置。所述方法对噪音不是鲁棒性的。此外，位置确定不是非常准确并且如果触摸没有很好地对齐就不进行多点触控检测。此外，当多于三个手指同时出现在触摸板上时，该方法失灵。该文件公开了与手势识别紧密结合的多点触控跟踪器，其中，最左边或最右边的触摸被用作指针，并且其余的触摸(如果存在)被用于简单手势识别。美国专利US7663607 (苹果公司(Apple))描述了用于多点触控检测的方法，其中，通过滤波整个输入图像并且然后基于它们的边界找到触摸区域来执行触摸位置确定:计算表示输入图像的拓扑结构的梯度数据，并且基于梯度数据计算触摸区域边界(该边界计算的输出是二进制拓扑图像，即在边界包含I在其余各处包含O的图像)，然后，通过使用分水岭算法，从边界数据确定触摸区域(该分水岭转化的输出是区域的图像，即，除了在闭合边界内部在其余各处包含O的图像，即触摸区域)。通过利用与每一个触摸区域相关联的数据进行质心计算来完成触摸位置确定。与已知方案相比，所述方法需要很高的处理要求，由于这个原因其不适合手/定位笔的书写/绘画应用。此外，由于该方法被设计用于不超过10个手指，其受限于触摸和/或使用设备的人的数量。国际专利W02009/007704 (爱特梅尔公司/QRG 有限公司(Atmel/QRG Limited))描述了多点触控检测方法，其中，在具有最大电容信号值的传感元件确定之后，定义围绕该元件的区域。通过在每一个后续步骤中排除出现在先前定义的区域中的信号，该方法反复迭代所述两个步骤。所述方法使用相邻按键抑制的修改实施方式。此外，与已知方案相比，所述方法需要很高的处理要求。另外，该方法不准确，并且需要在相邻信号值之间的插入用于更准确地确定在每一个区域中的触摸位置。触摸跟踪是基于在两个不同时间确定的触摸位置之间的所有可能路径的路径长度的计算。然后找到针对每一个组合的总距离，并且具有最低距离值的组合表示针对被考虑的对象的最小跟踪距离，并且因此表示跟踪这些对象的最可能组合。跟踪步骤需要大量计算，特别是出现大量对象时。此外，该方法的跟踪部分不准确。美国专利US2008/0087477 (三星电子(Samsung))描述了多点触控方法，该方法包括基于具有超过阈值的信号强度的传感通道的数量，检测是否传感到了单点触控或多点触控的步骤。如果传感通道的数量超过第二阈值(例如3)，控制器确定操作是基于多点触控传感。该方法不准确，并且当出现误检测时不是鲁棒性的。没有提到跟踪。美国专利US7656394(苹果公司(Apple))描述了多点触控跟踪方法，其中通过使用高级但是消耗计算量的数字信号处理(DSP)步骤可靠地跟踪大量的参数，例如16个参数，例如触摸区域的省略装配，模糊模式识别以及针对手和手指识别的指定问题。换句话说，相比已知方案，该方法对处理和内存要求非常高。手势识别基于运动参数分析和位掩码的组合。但是它不灵活，并且大部分被跟踪参数对手势识别没有用。此外，针对超过两只手或超过一个人该方法不能正确地工作。国际专利W02009/108334 (纽约大学(New York University))描述了具有表面和用于检测表面压力并且向处理器产生对应于表面压力的信号的传感器阵列的传感器板。为了使用传感器板，使用者必须将其插入计算机上的USB接口。正电压同时施加到传感器阵列的每一行并且同时读取传感器阵列的每一列上的电压值。压力检测不是电容性的。当硬件从传感器板扫描模拟值时，它取回被转化成压力的电压值的2D阵列。计算校准值的额外2D阵列，并且被消去成第一 2D阵列从而用于确定哪个点是触摸点或接触点。针对所有的接触点，找出压力最大的点或种子点。在找出种子点之后，找到围绕每一个种子点的所有连接范围并且针对每一个部分计算中心和方差。跟踪连接部分的步骤之后是滤波步骤。该文件没有提到分割步骤、区域识别，也没有提到使用子区域。欧洲专利EP2077490 (苹果公司(Apple))描述了用于有选择地拒绝本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.09.15 CH 01480/101.关于从多点触控设备传送的输入图像(7000)检测任意数量的触摸的方法，所述方法包括以下步骤: -处理(1010-1050)所述输入图像(7000)并且获取被处理图像(8000)； -通过所述被处理图像(8000)的阈值转换并且获取被分割图像的分割(2010)； -识别所述被分割图像的区域(2030)； -找出局部最大值，每一个局部最大值是一个像素尺寸并且属于每一个区域内的一个子区域； -基于所述局部最大值确定至少一个触摸位置(9000)。2.按权利要求1所述的方法，其中，所述子区域的尺寸是NXN像素，其中N是奇数。3.按权利要求2所述的方法，其中，N等于3。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述找出步骤包括多个迭代，其中在每一个迭代: -定义所述子区域，所述子区域集中在区域的一个像素，所述像素在每一次迭代被改变； -检验在所述子区域内的像素而非所述子区域中心的像素是否具有小于在所述子区域中心的所述像素值的值； -如果上述步骤被证实，将 在所述子区域中心的所述像素识别为一个像素尺寸的局部最大值。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述区域是一组相连像素。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述处理步骤包括滤波(1010，1030，1050，2020)所述输入图像(7000)。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括根据预定的条件丢弃一些区域。8.按权利要求7所述的方法，其中，所述预定的条件基于范围、所述区域的方形形状因子和/或在每一个区域中查找的一个像素尺寸的局部最大值的数量。9.按权利要求7至8中任一项所述的方法，其中，所述确定至少一个触摸位置的步骤包括计算(2050)在所述丢弃之后保留的每一个区域的几何中心。10.按权利要求9所述的方法，其中，如果所述区域包含一个像素尺寸的一个局部最大值，所述计算步骤考虑到区域的所有所述像素。11.按权利要求9所述的方法，其中，如果所述区域包含多于一个像素尺寸的一个局部最大值，所述计算步骤只考虑集中在区域的每个局部最大值的子区域内的所述像素。12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括用于获取基准图像(Iref)的校准步骤(1020)。13.按权利要求12所述的方法，包括消去具有所述基准图像(Iref)的输入图像，获取标注图像并且查找假触摸。14.按权利要求6至13中任一项所述的方法，其中，所述滤波包括第一灰度图像滤波(1030)。15.按权利要求14所...
【专利技术属性】
技术研发人员：安德烈亚斯·威索，弗朗索瓦·瓦登，诺曼·查帕特，
申请(专利权)人：高端硅公司，
类型：
国别省市：
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