專利名稱：一種互電容式觸摸設備的多點觸摸辨識方法及觸摸裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于電數(shù)字數(shù)據(jù)處理領域，尤其涉及一種電容式觸摸設備多點觸摸辨識方法及觸摸裝置。
背景技術：
普通手指觸摸電容屏時，表面電容的電場改變觸發(fā)相應的感應信號，導致觸摸的強度和位置能夠被辨識出來，接地良好時信號的變化形(參考圖1)，超過預設觸覺閾限信號的峰值即被認為是當前觸摸的中心位置即觸點，根據(jù)觸點計算出觸摸的坐標位置，即目前電容屏驅(qū)動軟件中流行的重心算法。接地不良時，觸摸信號變得不再理想(參考圖2)，較大面積的觸摸(如大拇指觸摸)易出現(xiàn)兩個或以上的觸點，則根據(jù)傳統(tǒng)方法容易得出兩個或者以上的坐標位置。此時需要一種機制，能夠?qū)⑦@些出現(xiàn)的若干觸點合并為一個穩(wěn)定的觸點，
同時，不影響雙指靠近觸摸時的辨識。目前流行的(參考圖3)，能夠?qū)⑤^大面積觸摸穩(wěn)定辨識成一點，則多點靠近觸摸時被誤判為一點的概率高；能夠?qū)⒍帱c靠近觸摸真實辨識為多點，則較大面積的觸摸也容易被誤判為多點。綜上所述展示出了現(xiàn)有技術中互電容觸摸設備多點觸摸辨識方法的觸摸準確辨識度低、容易誤判、連續(xù)觸摸時體驗不佳的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例的目的在于提供一種互電容式觸摸設備的多點觸摸辨識方法，旨在解決現(xiàn)有技術中準確辨識度低、容易誤判、連續(xù)觸摸體驗不佳的技術問題。本發(fā)明實施例是這樣實現(xiàn)的，一種互電容式觸摸設備的多點觸摸辨識方法，所述方法包括以下步驟
A、捕捉觸摸動作對應位置的觸點；
B、利用多個合并規(guī)則分別分析出觸摸動作對應位置的觸點合并關系，比對歷史信息，選取觸摸動作對應位置的觸點合并關系符合歷史信息的觸摸動作對應位置的觸點合并規(guī)則；
C、利用所述符合歷史信息的觸摸動作對應位置的觸點合并規(guī)則對所捕捉觸摸動作對應位置的觸點進行合并；
D、根據(jù)合并得到新的觸點，計算觸摸動作對應位置的坐標位置。本發(fā)明的進一步技術方案是所述B步驟中包括以下步驟
BI、利用多個合并規(guī)則分別分析出觸摸動作對應位置的觸點合并關系；
B2、將分析出觸摸動作對應位置的觸點合并關系按照觸點間的距離遠近進行排序；
B3、比對歷史信息，選取出觸摸動作對應位置的觸點合并關系符合歷史信息的觸摸動作對應位置的觸點合并規(guī)則；
所述距離是兩個觸摸觸點的距離，在直角坐標系中表述為兩個觸摸觸點橫坐標之差的絕對值與縱坐標之差的絕對值的平方和，或進一步近似簡化為兩個觸摸觸點橫坐標之差的絕對值與縱坐標之差的絕對值之和。
本發(fā)明的進一步技術方案是所述步驟B之后、C之前還包括以下步驟
判斷所述觸摸動作對應位置的觸點合并關系符合歷史信息的觸摸動作對應位置的觸
點合并規(guī)則是否有多個；
當有多個時，選擇所有合并關系中觸點間距離最近的合并關系所對應的觸摸動作對應位置的觸點合并規(guī)則。本發(fā)明的進一步技術方案是所述步驟B中多個觸點合并規(guī)則包括強規(guī)則集和普通規(guī)則集；
所述強規(guī)則集是兩個觸點中間位置的元素點的函數(shù)運算值，大于所述兩個觸點的函數(shù)運算值的預設比例，應當合并這兩個觸點；
所述普通規(guī)則集是兩個觸點包圍區(qū)域所有元素值符合特定的特征，應當合并這兩個觸占.
所述特定的特征是兩個觸點包圍區(qū)域中，對應元素點的函數(shù)運算值超過所述兩個觸點的函數(shù)運算值的預設比例。本發(fā)明的進一步技術方案是所述的強規(guī)則集涵蓋多個觸摸的數(shù)學特征。所述的普通規(guī)則集涵蓋多個觸摸的數(shù)學特征。所述的數(shù)據(jù)特征是觸摸發(fā)生時，反應在電容屏上的信號變化。本發(fā)明實施例的另一目的在于提供一種電容式觸摸設備多點觸摸辨識裝置，該裝置包括
搜索模塊，用于捕捉觸摸動作對應位置的觸點；
分析對比模塊，用于利用多個合并規(guī)則分別分析出觸摸動作對應位置的觸點合并關系，比對歷史信息，選取觸摸動作對應位置的觸點合并關系符合歷史信息的觸摸動作對應位置的觸點合并規(guī)則；
合并模塊，用于利用所述符合歷史信息的觸摸動作對應位置的觸點合并規(guī)則對所捕捉觸摸動作對應位置的觸點進行合并；
計算模塊，用于根據(jù)合并得到新的觸點，計算觸摸動作對應位置的坐標位置。本發(fā)明的進一步技術方案是所述分析對比模塊包括以下模塊
分析模塊，用于利用多個合并規(guī)則分別分析出觸摸動作對應位置的觸點合并關系；合并關系排序模塊，用于將分析出觸摸動作對應位置的觸點合并關系按照觸點間的距離遠近進行排序；
信息對比模塊，用于選取出觸摸動作對應位置的觸點合并關系符合歷史信息的觸摸動作對應位置的觸點合并規(guī)則。本發(fā)明的進一步技術方案是在所述分析比對模塊、觸點合并模塊之間還包括以下模塊
合并關系統(tǒng)計模塊，用于判斷所述觸摸動作對應位置的觸點合并關系符合歷史信息的觸摸動作對應位置的觸點合并規(guī)則是否有多個；
合并規(guī)則選擇模塊，用于當有多個時，選擇所有合并關系中觸點間距離最近的合并關系所對應的觸摸動作對應位置的觸點合并規(guī)則。利用多個合并規(guī)則，分析出觸摸動作對應位置觸點合并關系且與歷史信息比對，選出符合歷史信息的合并規(guī)則，對觸點進行合并得到新觸點的技術特征，從而使得本辨識方法的準確辨識度高、不易誤判、連續(xù)觸摸時體驗良好?，F(xiàn)有其他技術和方案，在相同的互電容式觸摸屏結(jié)構(gòu)下，很難達到與本發(fā)明相同的觸摸辨識水平。


圖I是現(xiàn)有技術互電容式觸摸設備接地信號良好時觸摸信號變化 圖2是現(xiàn)有技術互電容式觸摸設備接地信號不良時觸摸信號變化 圖3是現(xiàn)有技術互電容式觸摸設備觸點辨識傳統(tǒng)方法的原理 圖4是本發(fā)明互電容式觸摸設備觸摸辨識方法流程 圖5是本發(fā)明互電容式觸摸設備觸摸辨識方法的結(jié)構(gòu)原理圖； 圖6是本發(fā)明互電容式觸摸設備的多點觸摸辨識方法中強規(guī)則集原理 圖7是本發(fā)明互電容式觸摸設備的多點觸摸辨識方法中普通規(guī)則集原理圖和特定特征原理 圖8是本發(fā)明互電容式觸摸設備的多點觸摸辨識方法中數(shù)據(jù)特征橫向/縱向原理圖； 圖9是本發(fā)明互電容式觸摸設備的多點觸摸辨識方法中數(shù)據(jù)特征斜向原理 圖10是本發(fā)明互電容式觸摸設備的多點觸摸辨識方法中數(shù)據(jù)特征正方形原理 圖11是本發(fā)明互電容式觸摸設備的多點觸摸辨識方法中三點觸摸合并原理 圖12是本發(fā)明互電容式觸摸設備的多點觸摸辨識方法中四點觸摸合并原理 圖13是本發(fā)明互電容式觸摸設備的多點觸摸辨識方法的連續(xù)觸摸與傳統(tǒng)方法連續(xù)觸摸對比圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。圖4示出了本發(fā)明實施例提供的電容式觸摸設備的多點觸摸辨識方法的流程，詳述如下
在步驟SlOl中，根據(jù)觸摸動作對應位置的感應信號的變化，捕捉超過預設觸覺閾限的所有觸點。在步驟S102中，利用設計時預設的多個合并規(guī)則，對捕捉到觸摸動作對應的觸點分別進行分析，得到各觸點間的合并關系，將這些合并關系按照觸點間的距離遠近進行排列順序，并且與歷史信息進行比較，選取出各觸點合并關系符合歷史信息的合并規(guī)則觸點，其他的合并關系的合并規(guī)則忽略掉，當選擇出的觸點合并關系的合并規(guī)則有多個時，選擇觸點間距離最近的合并關系的合并規(guī)則。預設的多個觸點合并規(guī)則包括強規(guī)則集和普通規(guī)則集，每個規(guī)則集里涵蓋多個不同的數(shù)據(jù)特征。所述強規(guī)則集是兩個觸點中間位置的元素點的函數(shù)運算值，大于所述兩個觸點的函數(shù)運算值的預設比例，應當合并這兩個觸點。如兩個觸點分別是觸點A (2，2)、觸點B(4，5),考慮Pa (3,3)與Pb (3,4)位置的元素值,如果這兩個元素值均超過兩個觸點的函數(shù)運算值的預設比例，應當合并觸點A與觸點B。用一般性的數(shù)學語言可以表示為如果f [Pa (3，3)與Pb (3，4)] > f’(觸點A，觸點B)，則認為應當進行合并(參考圖6)。函數(shù)f以及f’可以是線性函數(shù)，如求和/加權(quán)求和，可以是非線性函數(shù)，如求最大值，也可以是非線性函數(shù)，如乘積等等。普通規(guī)則集是兩個觸點包圍區(qū)域所有元素值符合特定的特征，應當合并這兩個觸點。如包圍區(qū)域所有位值元素值之和超過兩個觸點位置元素值之和，考慮Pa(2, 3),Pb(2,4),Pee (2, 5),Pd (3，2)，Pc (3, 3),Pcc (3,4),Pdd (3，5)，Pe (4，2) Paa (4, 3),Pbb (4，4)位置元素值，如果這些元素值之和超過觸點A、觸點B的函數(shù)運算值,則認為應當進行合并(參考圖7)。特定的特征是兩個觸點包圍區(qū)域中，對應元素點的函數(shù)運算值超過所述兩個觸點的函數(shù)運算值的預設比例。如50%，兩個觸點是指觸點A，觸點B，對應位置是指Pa-Paa，Pb-Pbb, Pc-Pcc, Pd-Pdd，Pe-Pee，彼此在矩形區(qū)域中成對出現(xiàn)，由兩個觸點分別產(chǎn)生。如、果 f[(Pa + Paa)，(Pb + Pbb)，(Pc + Pcc)，(Pd + Pdd), (Pe+Pee) ] > f，(觸點 A，觸點B)，則認為該區(qū)域的數(shù)值符合特定的特征，應當合并觸點A與觸點B。函數(shù)f以及f’可以是線性函數(shù)，如求和，可以是非線性函數(shù)，如求最大值，也可以是非線性函數(shù)，如乘積等等(參考圖7)。數(shù)據(jù)特征是觸摸發(fā)生時，反應在電容屏上的信號變化。數(shù)據(jù)特征包括橫向/縱向觸摸、斜向觸摸、正方形觸摸等。橫向/縱向觸摸考慮的是觸點A與B中間六個點的數(shù)值，中間六個點Pa，Pb,Pc, Paa, Pbb, Pcc的對應位置元素值之和大于觸點A對應位置的元素值加上觸點B對應位置的元素值之和，認為觸點A與觸點B可以合并(參考圖8)。斜向觸摸考慮的是觸點A與B中間兩個點Pc，Pcc數(shù)值要分別大于如觸點A與觸點B函數(shù)運算值的預設比例，以及周圍六個點Pa，Pb, Pd, Paa, Pbb, Pdd的對應位置元素值之和大于觸點A對應位置的元素值加上觸點B對應位置的元素值之和,認為觸點A與觸點B可以合并(參考圖9 )。正方形觸摸考慮的是觸點A與B中間Pc的數(shù)值要大于預設閾值，同時Pa, Pb, Paa, Pbb的對應位置元素值之和要大于觸點A對應位置元素值加上觸點B對應位置元素值之和，認為觸點A與觸點B可以合并(參考圖10)。需要注意的是，觸摸的數(shù)據(jù)特征雖然總體上都符合上述三個形狀，但不僅止于此，比如范圍可能更大，包含更多的元素，圖8、圖9、圖10只是舉例說明，不代表本發(fā)明只針對這三個數(shù)據(jù)特征進行處理。所述距離是兩個觸摸觸點的距離，在直角坐標系中表述為兩個觸摸觸點橫坐標之差的絕對值與縱坐標之差的絕對值的平方和，或進一步近似簡化為兩個觸摸觸點橫坐標之差的絕對值與縱坐標之差的絕對值之和。在步驟S103中，利用選擇出的最符合歷史信息的合并關系的合并規(guī)則，對捕捉到超過預設觸覺閾限的所有觸點進行合并。歷史信息包括曾經(jīng)的觸摸信息記錄和設計時預存的信息。本文主要指的是曾經(jīng)的觸摸信息記錄，過去的觸摸帶來的信息，存在一個雙指觸摸并且一直沒有中斷過，當前雖然存在兩個可以合并的觸摸觸點，但算法仍然傾向于保持該兩個觸點的獨立性，而不是將二者合并。設計時存入的信息是對觸摸屏研究的經(jīng)驗參數(shù)的參考，設計時存入的信息隨著曾經(jīng)觸摸信息記錄的增加而得到更新。
在步驟S104中，將S103中合并得到的多個元素值，根據(jù)這些元素值計算觸摸對應的坐標位置。參考附圖4，本發(fā)明提供的這種電容式觸摸設備的多點觸摸辨識裝置，該裝置包括搜索模塊、分析對比模塊、合并模塊、計算模塊。搜索模塊10捕捉觸摸動作對應位置的觸點；分析對比模塊20利用多個合并規(guī)則分別分析出觸摸動作對應位置的觸點合并關系，比對歷史信息，選取觸摸動作對應位置的觸點合并關系符合歷史信息的觸摸動作對應位置的觸點合并規(guī)則；合并模塊40，利用所述符合歷史信息的觸摸動作對應位置的觸點合并規(guī)則對所捕捉觸摸動作對應位置的觸點進行合并；計算模塊50，根據(jù)合并得到新的觸點，計算觸摸動作對應位置的坐標位置。分析對比模塊20做觸點分析和合并關系比對的過程具體如下分析模塊201，利用多個合并規(guī)則分別分析出觸摸動作對應位置的觸點合并關系；合并關系排序模塊202，將分析出觸摸動作對應位置的觸點合并關系按照觸點間的距離遠近進行排序；信息對比模 塊203，選取出觸摸動作對應位置的觸點合并關系符合歷史信息的觸摸動作對應位置的觸點合并規(guī)則。在分析比對模塊、合并模塊之間還包括合并關系統(tǒng)計模塊、合并規(guī)則選擇模塊。合并關系統(tǒng)計模塊61，判斷所述觸摸動作對應位置的觸點合并關系符合歷史信息的觸摸動作對應位置的觸點合并規(guī)則是否有多個；合并規(guī)則選擇模塊62，當有多個時，選擇所有合并關系中觸點間距離最近的合并關系所對應的觸摸動作對應位置的觸點合并規(guī)則。為了便于說明問題，舉例說明如下
無任何歷史觸摸時，使用全部合并規(guī)則，對當前尋找到的若干觸摸觸點進行分析，得到的合并結(jié)果即為最終合并結(jié)果。因為沒有任何歷史信息，無從參考判斷。有歷史觸摸時，如過去有三點觸摸，當前發(fā)現(xiàn)四點觸摸，假設有兩組合并規(guī)則，規(guī)則I針對距離較近的觸點，規(guī)則2針對距離較遠的觸點。規(guī)則I發(fā)現(xiàn)A與B可以合并，C與D可以合并，總共有兩個獨立觸摸，規(guī)則2發(fā)現(xiàn)B與D可以合并，而A，C分別是獨立觸摸，此時對比歷史信息(三點觸摸)，規(guī)則I給出2個觸摸的結(jié)果，規(guī)則2給出3個觸摸的結(jié)果，因此采信規(guī)則2的結(jié)果，B與D合并，A與C獨立，忽略規(guī)則I的結(jié)果(參考圖12)
過去有兩個觸摸對應位置的觸點，沒有合并，被判斷為獨立的兩個觸摸，現(xiàn)在出現(xiàn)了三個觸摸對應位置的觸點，假設當前有兩組合并規(guī)則，根據(jù)規(guī)則1，B和C可以合并為一個觸摸，A是獨立觸摸，根據(jù)規(guī)則2，A和B可以合并為一個觸摸，C是獨立觸摸。兩組規(guī)則都給出了與歷史情況一致的合并結(jié)果。但由于規(guī)則I中能夠合并的觸點彼此的距離更近，于是采取規(guī)則I中的合并方法，B和C合并，A保持獨立(參考圖11)。同理，如果過去有三個觸摸，那么當前雖然有可以合并的規(guī)則，但仍然傾向于相信歷史信息，保持三個觸點各自的獨立性。在幾款不同的擁有互電容式觸摸屏的電子設備上測試，結(jié)果如下黑色連續(xù)線段代表使用本發(fā)明后大拇指穩(wěn)定畫線時的效果，辨識為單點觸摸且穩(wěn)定連續(xù)。黑色離散點代表使用傳統(tǒng)方法辨識同樣畫線數(shù)據(jù)時，經(jīng)常報出的兩個甚至三個觸摸，結(jié)果混亂且不穩(wěn)定(參考圖13)。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種互電容式觸摸設備的多點觸摸辨識方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟 A、捕捉觸摸動作對應位置的觸點； B、利用多個合并規(guī)則分別分析出觸摸動作對應位置的觸點合并關系，比對歷史信息，選取觸摸動作對應位置的觸點合并關系符合歷史信息的觸摸動作對應位置的觸點合并規(guī)則； C、利用所述符合歷史信息的觸摸動作對應位置的觸點合并規(guī)則對所捕捉觸摸動作對應位置的觸點進行合并； D、根據(jù)合并得到新的觸點，計算觸摸動作對應位置的坐標位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的互電容式觸摸設備的多點觸摸辨識方法，其特征在于，所述B步驟中包括以下步驟 BI.利用多個合并規(guī)則分別分析出觸摸動作對應位置的觸點合并關系； B2.將分析出觸摸動作對應位置的觸點合并關系按照觸點間的距離遠近進行排序； B3.比對歷史信息，選取出觸摸動作對應位置的觸點合并關系符合歷史信息的觸摸動作對應位置的觸點合并規(guī)則； 所述距離是兩個觸摸觸點的距離，在直角坐標系中表述為兩個觸摸觸點橫坐標之差的絕對值與縱坐標之差的絕對值的平方和，或進一步近似簡化為兩個觸摸觸點橫坐標之差的絕對值與縱坐標之差的絕對值之和。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的互電容式觸摸設備的多點觸摸辨識方法，其特征在于，在所述步驟B之后、C之前還包括以下步驟 判斷所述觸摸動作對應位置的觸點合并關系符合歷史信息的觸摸動作對應位置的觸點合并規(guī)則是否有多個； 當有多個時，選擇所有合并關系中觸點間距離最近的合并關系所對應的觸摸動作對應位置的觸點合并規(guī)則。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的互電容式觸摸設備的多點觸摸辨識方法，其特征在于，所述步驟B中多個觸點合并規(guī)則包括強規(guī)則集和普通規(guī)則集； 所述強規(guī)則集是兩個觸點中間位置的元素點的函數(shù)運算值，大于所述兩個觸點的函數(shù)運算值的預設比例，應當合并這兩個觸點； 所述普通規(guī)則集是兩個觸點包圍區(qū)域所有元素值符合特定的特征，應當合并這兩個觸占. 所述特定的特征是兩個觸點包圍區(qū)域中，對應元素點的函數(shù)運算值超過所述兩個觸點的函數(shù)運算值的預設比例。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的互電容式觸摸設備的多點觸摸辨識方法，其特征在于，所述的強規(guī)則集涵蓋多個觸摸的數(shù)據(jù)特征； 所述的數(shù)據(jù)特征是觸摸發(fā)生時，反應在電容屏上的信號變化。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的互電容式觸摸設備的多點觸摸辨識方法，其特征在于，所述的普通規(guī)則集涵蓋多個觸摸的數(shù)據(jù)特征； 所述的數(shù)據(jù)特征是觸摸發(fā)生時，反應在電容屏上的信號變化。
7.一種互電容式觸摸設備多點觸摸辨識裝置，其特征在于，包括搜索模塊，用于捕捉觸摸動作對應位置的觸點； 分析對比模塊，用于利用多個合并規(guī)則分別分析出觸摸動作對應位置的觸點合并關系，比對歷史信息，選取觸摸動作對應位置的觸點合并關系符合歷史信息的觸摸動作對應位置的觸點合并規(guī)則； 合并模塊，用于利用所述符合歷史信息的觸摸動作對應位置的觸點合并規(guī)則對所捕捉觸摸動作對應位置的觸點進行合并； 計算模塊，用于根據(jù)合并得到新的觸點，計算觸摸動作對應位置的坐標位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的互電容式觸摸設備多點觸摸辨識裝置，其特征在于，所述分析對比模塊包括以下模塊 分析模塊，用于利用多個合并規(guī)則分別分析出觸摸動作對應位置的觸點合并關系； 合并關系排序模塊，用于將分析出觸摸動作對應位置的觸點合并關系按照觸點間的距離遠近進行排序； 信息對比模塊，用于選取出觸摸動作對應位置的觸點合并關系符合歷史信息的觸摸動作對應位置的觸點合并規(guī)則。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的互電容式觸摸設備多點觸摸辨識裝置，其特征在于，在所述分析比對模塊、合并模塊之間還包括以下模塊 合并關系統(tǒng)計模塊，用于判斷所述觸摸動作對應位置的觸點合并關系符合歷史信息的觸摸動作對應位置的觸點合并規(guī)則是否有多個； 合并規(guī)則選擇模塊，用于當有多個時，選擇所有合并關系中觸點間距離最近的合并關系所對應的觸摸動作對應位置的觸點合并規(guī)則。
全文摘要
本發(fā)明適用于電數(shù)字數(shù)據(jù)處理領域，提供了一種互電容式觸摸設備的多點觸摸辨識方法，該方法包括以下步驟A、捕捉觸摸動作對應位置的觸點；B、利用多個合并規(guī)則分別分析出觸摸動作對應位置的觸點合并關系，比對歷史信息，選取觸摸動作對應位置的觸點合并關系符合歷史信息的觸摸動作對應位置的觸點合并規(guī)則；C、利用所述符合歷史信息的觸摸動作對應位置的觸點合并規(guī)則對所捕捉觸摸動作對應位置的觸點進行合并；D、根據(jù)合并得到新的觸點，計算觸摸動作對應位置的坐標位置。利用多個合并規(guī)則，分析各觸點合并關系且與歷史信息比對，選出符合歷史信息的合并規(guī)則，對觸點進行合并的技術特征，從而使得本辨識方法準確辨識度高，不易誤判。
文檔編號G06F3/044GK102681738SQ20121013605
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月4日
發(fā)明者張文磊, 王李冬子 申請人:敦泰科技有限公司