一種光學(xué)多點(diǎn)觸控設(shè)備及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種光學(xué)多點(diǎn)觸控設(shè)備及方法，屬于多點(diǎn)觸控領(lǐng)域。所述光學(xué)多點(diǎn)觸控設(shè)備包括前面板和設(shè)置在其后方的后面板，所述前面板包括LCD前面板；所述后面板包括背光光源、紅外光源和攝像頭陣列，所述背光光源均勻排布，用以提供顯示畫面所需光線；所述紅外光源均勻排布，用以照明觸控物體，以供攝像頭捕捉；所述攝像頭陣列包括一組均勻排布的攝像頭，用以捕捉觸控物體的畫面；所述前面板面向使用者一側(cè)的表面稱為顯示觸控面；所述顯示觸控面上任一位置均處于至少2個攝像頭的視野之內(nèi)。
【專利說明】一種光學(xué)多點(diǎn)觸控設(shè)備及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于多點(diǎn)觸控領(lǐng)域，具體涉及一種光學(xué)多點(diǎn)觸控設(shè)備及方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有的多點(diǎn)觸控技術(shù)包括電阻式、電容式、表面聲波、光學(xué)邊框等，其中電阻式要 求壓力大于一定值才能感知到觸控物體，而電容式、表面聲波都要求觸控物體必須觸碰到 屏幕，光學(xué)邊框式只能感知5mm之內(nèi)的觸控物體。也就是說，目前這些技術(shù)只能夠感知手指 或其他觸控物和觸控表面接觸點(diǎn)的信息，信息非常貧瘠。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的難題，提供一種光學(xué)多點(diǎn)觸控設(shè)備 及方法，可以感知手指和其他觸控物（例如筆、模型船等等）在懸浮時、接觸后的各種原始 信息，包括：接觸前的移動軌跡、和觸控表面的距離變化、接觸時的力度大小、接觸物的形 狀、接觸物的影像信息等?？梢詾檫M(jìn)一步拓展人機(jī)交互，提供流暢自然的用戶體驗提供硬件 基礎(chǔ)。
[0004] 本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
[0005] -種光學(xué)多點(diǎn)觸控設(shè)備，包括前面板和設(shè)置在其后方的后面板，所述前面板包括 LCD前面板；
[0006] 所述后面板包括背光光源、紅外光源和攝像頭陣列，所述背光光源均勻排布，用以 提供顯示畫面所需光線；所述紅外光源均勻排布，用以照明觸控物體，以供攝像頭捕捉；所 述攝像頭陣列包括一組均勻排布的攝像頭，用以捕捉觸控物體的畫面；
[0007] 所述前面板面向使用者一側(cè)的表面稱為顯示觸控面；
[0008] 所述顯示觸控面上任一位置均處于至少2個攝像頭的視野之內(nèi)。
[0009] 所述前面板包括保護(hù)屏和/或擴(kuò)散片，所述保護(hù)屏設(shè)置在LCD前面板的上方，所 述擴(kuò)散片設(shè)置在LCD前面板的下方。保護(hù)屏和擴(kuò)散片均可以選配，配其中一個可以，兩個都 配也可以，根據(jù)需要來設(shè)置。
[0010] 所述保護(hù)屏、LCD前面板和擴(kuò)散片中的任意相鄰兩層粘接到一起，或者三層依次粘 接到一起，粘接采用的是折射率為1. 3-1. 55的透明的膠。
[0011] 所述保護(hù)屏選用防眩光鋼化玻璃。
[0012] 所述后面板包括散光板，其設(shè)置在背光光源、紅外光源和攝像頭陣列的上方，在所 述散光板上對應(yīng)各個攝像頭的位置均開有孔。
[0013] 所述光學(xué)多點(diǎn)觸控設(shè)備包括反光板，其設(shè)置在前面板和后面板之間形成的空間的 各個側(cè)面，用以反射來自背光光源和紅外光源的光線。
[0014] 所述光學(xué)多點(diǎn)觸控設(shè)備包括顯示驅(qū)動系統(tǒng)、圖像處理系統(tǒng)和電源系統(tǒng)：
[0015] 所述顯示驅(qū)動系統(tǒng)用以接收來自計算機(jī)的顯示信號，驅(qū)動所述LCD前面板在背光 光源的配合下，顯示用戶界面；
[0016] 所述圖像處理系統(tǒng)用以接收攝像頭所捕捉的畫面，經(jīng)過分析，進(jìn)行目標(biāo)識別、目標(biāo) 距離識別和目標(biāo)位置識別，最終將一個或多個用戶的操作，轉(zhuǎn)換為一個或多個目標(biāo)及目標(biāo) 在顯示觸控面的投影位置和到顯示觸控面的距離，提供給計算機(jī)；
[0017] 所述電源系統(tǒng)用以給該光學(xué)多點(diǎn)觸控設(shè)備供電。
[0018] 一種實現(xiàn)光學(xué)多點(diǎn)觸控的方法，所述方法包括：
[0019] 設(shè)一個顯示觸控面及其上方空間為區(qū)域R，它處于第一攝像頭和第二攝像頭的視 野之中，有1個觸控物體位于區(qū)域R中；
[0020] 步驟1 :拍照：
[0021] 在同步信號的觸發(fā)下，第一攝像頭和第二攝像頭同時對區(qū)域R進(jìn)行拍照得到圖 像；
[0022] 步驟2:畸變矯正：
[0023] 根據(jù)預(yù)先獲取的矯正數(shù)據(jù)對步驟1拍攝到的圖像進(jìn)行畸變矯正，其中，對第一攝 像頭獲得的圖像進(jìn)行處理得到的圖像為第一圖像Clc，對第二攝像頭獲得的圖像進(jìn)行處理 得到的圖像為第二圖像C2c;
[0024] 步驟3:目標(biāo)識別：
[0025] 通過對第一圖像Clc和第二圖像C2c進(jìn)行處理找到目標(biāo)。
[0026] 步驟4 :高度識別和投影位置識別：
[0027] 從第一攝像頭的中心至第一圖像Clc中識別出的目標(biāo)做連線形成第一直線，從第 二攝像頭的中心至第二圖像C2c中識別出的目標(biāo)做連線形成第二直線，第一直線和第二直 線的交點(diǎn)即為最終推算的觸控物體在空間中的位置；
[0028] 通過該交點(diǎn)向顯示觸控面做垂線，其垂足的坐標(biāo)即為觸控物體在顯示觸控面上的 投影的坐標(biāo)；垂線的長度即為觸控物體到顯示觸控面的距離。
[0029] 所述步驟1中，第一攝像頭和第二攝像頭的拍照行為的時間差小于或等于1毫秒。
[0030] 所述步驟3由下面兩個步驟單獨(dú)或協(xié)同工作來完成：
[0031] 步驟3-1 :單幅圖像目標(biāo)識別
[0032] 通過對第一圖像Clc和第二圖像C2c進(jìn)行分析，找到目標(biāo)；
[0033] 步驟3-2 :合并圖像目標(biāo)識別
[0034] 將第一圖像Clc和第二圖像C2c投射在距離顯示觸控面高度為h的平面Ph上，然 后將兩幅投射畫面進(jìn)行疊加合并，找到目標(biāo)。
[0035] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明設(shè)備能夠感知懸浮物體，并且能支 持超過100個點(diǎn)的觸控，因為其觸控原始信息的豐富，結(jié)合上層軟件，可以為用戶帶來諸多 良好的用戶體驗，比如：
[0036] 1、接觸前的移動軌跡：可以預(yù)判用戶意圖等。
[0037] 2、和觸控表面的距離變化：可以在不接觸觸控表面下，進(jìn)行觸控操作等。
[0038] 3、接觸時的力度大小。
[0039] 4、接觸物的形狀：可以排除一些干擾物。尤其是現(xiàn)在，大觸摸屏越來越走向人們?nèi)?常生活，抗干擾是一個越來越緊迫的需求。
[0040] 5、接觸物的影像信息：可以對圖像進(jìn)行識別，自動識別物體，然后進(jìn)行該物體一些 操作，比如：相關(guān)信息搜索、給物體拍照等。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0041] 圖1是本發(fā)明光學(xué)多點(diǎn)觸控設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖。
[0042] 圖2是本發(fā)明方法的原理圖。
[0043] 圖3是本發(fā)明方法中的畸變矯正示意圖。
[0044] 圖4-1是來自攝像頭C1的經(jīng)過處理后的圖像Clc。
[0045] 圖4-2是來自攝像頭C2的經(jīng)過處理后的圖像C2c。
[0046] 圖5-1是在距離觸控面5cm上作投射和合并后的圖形。
[0047] 圖5-2是在距離觸控面10cm上作投射和合并后的圖形。
[0048] 圖6是本發(fā)明方法中高度識別和投影位置識別的示意圖。
[0049] 圖7是本發(fā)明設(shè)備的一個實施例。

【具體實施方式】
[0050] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述：
[0051] 本發(fā)明在觸控面板后方安裝紅外光源和攝像頭陣列，在紅外光源的照射下，攝像 頭捕捉手指等觸摸物的圖像；對于觸控面上任一位置，都有兩個不同位置的攝像頭，以不同 的視角捕捉其圖像，從而形成對整個觸控面及其上方一定距離這一空間，進(jìn)行立體影像捕 捉；該立體影像通過識別系統(tǒng)的分析，感知手指等觸摸物是否存在于觸控面上方，確定它們 到觸摸面的距離，判斷它們是否接觸到觸摸面，并通過它們與觸摸面接觸時的形變，計算接 觸力度，提供給上層軟件，從而實現(xiàn)感知懸浮物體、確定懸浮物體距離、判斷懸浮物體是否 接觸并計算接觸力度，為上層軟件實現(xiàn)優(yōu)良用戶體驗提供硬件基礎(chǔ)。
[0052] 圖1為本實施例提供的一種基于LCD的光學(xué)多點(diǎn)觸控設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中分 別為：
[0053] 1)前面板，包括：
[0054] a)保護(hù)屏101 :在本實施例中為5mm(可以用1mm?15mm)厚防眩光鋼化玻璃，用 以提供堅固耐用的觸摸面，保護(hù)LCD，具體實施時，可根據(jù)實際需要選擇合適的保護(hù)屏。
[0055] b)IXD面板102 :為IXD前面板（Cell)，負(fù)責(zé)顯示畫面。
[0056] c)擴(kuò)散片103 :是優(yōu)選的，擴(kuò)散片是用以擴(kuò)散來自背光光源的光，提供更均勻的畫 面。擴(kuò)散片的參數(shù)包括透光率和霧度，這個是根據(jù)需要進(jìn)行選擇的。
[0057] 具體實施時，這三層之間可以不粘接，也可以粘任意兩層，或者將三者都粘接到一 起，在本實施例中，這三者用折射率為1. 5的透明的膠粘接固定，以消除光線在三者間不必 要的反射。
[0058] 2)后面板，包括：
[0059] a)背光光源302 :在本實施例中，米用白光LED燈珠陣列，用以提供顯7]^畫面所需 光線，具體實施時，可以根據(jù)需要采用RGB-LED光源或者CCFL (熒光燈管、日光燈管）。
[0060] b)紅外光源303 :在本實施例中，采用850nm紅外LED燈珠陣列或者激光紅外光 源等，用以照明手指等觸摸物體，供攝像頭捕捉。具體實施時，背光光源和紅外光源既可以 設(shè)置在前面板的正后方，也可以設(shè)置在后上方，后下方或后測方，這些是根據(jù)實際需要確定 的，例如圖7給出的就是將攝像頭301和紅外光源303設(shè)置在后側(cè)方的實施例
[0061] C)攝像頭陣列：在本實施例中，采用6個對紅外敏感的攝像頭301 (具體實施時， 可根據(jù)觸控屏的大小設(shè)置攝像頭的個數(shù)和陣列，只要保證觸控面上任一位置都處于兩個不 同的攝像頭的視野之內(nèi)即可。），用以捕捉手指等觸摸物體的畫面，提供給圖像處理系統(tǒng)。系 統(tǒng)以一個固定頻率（如每秒60次）向攝像頭陣列發(fā)出觸發(fā)信號，每個攝像頭在收到觸發(fā)信 號時開始拍照。這樣使得各個攝像頭的拍照是同步進(jìn)行的。要求各攝像頭實際拍照時間相 互差距小于或等于lms (毫秒）
[0062] d)散光板202 :在本實施例中，選裝了散光板，用以進(jìn)一步模糊背光光源，提供更 均勻的畫面，同時也起到了對LCD前面板進(jìn)行熱隔絕的作用。
[0063] e)反光板201 :在本實施例中，在后面板的4個立面上選裝了反光板，用以更有效 地利用來自背光光源和紅外光源的光線。
[0064] 背光光源排布要盡量均勻，避免畫面出現(xiàn)暗區(qū)或者亮斑。紅外光源排布要盡量均 勻，使每個攝像頭的曝光值盡量一致。攝像頭排布盡量均勻，使其能夠捕捉整個可視區(qū)域的 物體運(yùn)動。
[0065] 3)顯示驅(qū)動系統(tǒng)401 :用以接收來自計算機(jī)的顯示信號（在本實施例中，為HDMI、 VGA或DVI)，驅(qū)動LCD前面板在背光光源的配合下，顯示用戶界面。
[0066] 4)圖像處理系統(tǒng)403 :圖像處理系統(tǒng)：用以接收攝像頭所捕捉的畫面，經(jīng)過分析， 進(jìn)行目標(biāo)識別，目標(biāo)距離識別和目標(biāo)位置識別，最終將一個或多個用戶的操作，轉(zhuǎn)換為一個 或多個目標(biāo)及目標(biāo)在顯示觸控面的投影位置和到顯示觸控面的距離等信息，提供給計算 機(jī)。
[0067] 5)電源系統(tǒng)402 :為背光光源、紅外光源以及其他用電器件供電。
[0068] 在本實施例中，前面板與后面板組合構(gòu)成一個長方體，其中前面板（保護(hù)屏、LCD 面板、擴(kuò)散片）構(gòu)成長方體的上表面；后面板中，背光光源、紅外光源和攝像頭排布在長方 體下表面，上面覆蓋散光板，四個立面上覆蓋反光板。具體實施時，前面板和后面板可以平 行設(shè)置也可以不平行設(shè)置。
[0069] 本發(fā)明實現(xiàn)光學(xué)多點(diǎn)觸控的方法，具體如下：
[0070] 如上所述，所有的屏幕區(qū)域，均處于至少兩個攝像頭的可視范圍內(nèi)。如圖2所示， 設(shè)一個屏幕區(qū)域及其上方空間〇〇1為區(qū)域R，它處于第一攝像頭C1和第二攝像頭C2的視野 之中，同時有一個觸控物體0002位于區(qū)域R中，下面將描述本發(fā)明的設(shè)備如何確定物體0 的位置以及距離顯示觸控面100 (保護(hù)屏加液晶前面板）的距離。如果有多個觸控物體在 此區(qū)域中，按照下面的步驟對各個觸控物體進(jìn)行逐個識別即可。
[0071] 步驟1:拍照
[0072] 在同步信號的觸發(fā)下，攝像頭C1和C2同時對區(qū)域R進(jìn)行拍照，兩者拍照行為的時 間差應(yīng)〈1毫秒。
[0073] 拍照所需光照由紅外光源提供。
[0074] 步驟2:畸變矯正
[0075] 根據(jù)預(yù)先獲取的矯正數(shù)據(jù)（使用矯正工具，在攝像頭的可視區(qū)內(nèi)的屏幕上顯示 ηχη點(diǎn)陣，由程序自動識別或者手動點(diǎn)按的方式，得到這些ηχη點(diǎn)陣在攝像頭畫面中的位置 (nxn個攝像頭畫面內(nèi)坐標(biāo)點(diǎn)），這樣就得到攝像頭的ηχη個點(diǎn)與屏幕平面上ηχη個點(diǎn)的對 應(yīng)關(guān)系，以此來推算出攝像頭畫面上的每個點(diǎn)與屏幕平面上的點(diǎn)的對應(yīng)關(guān)系，這些對應(yīng)關(guān) 系就是矯正數(shù)據(jù)。），對拍攝到的圖像進(jìn)行畸變矯正（將攝像頭捕捉到的畫面上的每個點(diǎn)的 灰度值，根據(jù)上述對應(yīng)關(guān)系，在平面畫面對應(yīng)點(diǎn)上賦予相同的灰度值，這樣得到一個畸變矯 正后的灰度圖像。）。經(jīng)過處理后，，一個區(qū)域R中緊貼現(xiàn)實觸控面的平直網(wǎng)格，將會在處理 后的圖像中呈現(xiàn)平直，如圖3所示。
[0076] 把來自C1的經(jīng)過處理后的圖像稱為Clc，來自C2的經(jīng)過處理后的圖像稱為C2c。
[0077] 這一步驟為后續(xù)空間計算做好準(zhǔn)備.
[0078] 步驟3:目標(biāo)識別
[0079] 本步驟由兩個不同的步驟3-1，3-2單獨(dú)或協(xié)同工作來完成：
[0080] 步驟3-1 :單幅圖像目標(biāo)識別
[0081] 通過對來自C1和C2并經(jīng)過畸變矯正的圖像，Clc和C2c進(jìn)行分析，找到目標(biāo)，目 標(biāo)包括手指尖、筆等。采用的典型方法為高通濾波，通過對圖像進(jìn)行高通濾波，去除連續(xù)變 化區(qū)域，保留物體尖端，從而找到目標(biāo)。
[0082] 步驟3-2 :合并圖像目標(biāo)識別
[0083] 將Clc、C2c投射在距離顯示觸控面h的平面Ph，將兩幅畫面疊加合并，稱為 CM(h)，即在高度為h的平面上的合并：當(dāng)在不同高度合并時，Clc和C2c重疊的程度不同， 如圖5-1和圖5-2所示，當(dāng)合并高度h與觸控物體的實際高度基本相同時，該觸控物體在 Clc和C2c中影像在合并時會基本重置，從而形成易于識別的商殼影像，如圖5_2所不。
[0084] 具體來說，步驟3-1的計算量小，步驟3-2的計算量大，對于識別精度要求不高的 系統(tǒng)，可單獨(dú)采用3-1，對于只識別距離顯示觸控面較近的物體（比如只識別5厘米以內(nèi)目 標(biāo)）的系統(tǒng)，可單獨(dú)采用3-2,對于識別準(zhǔn)確度（對漏判，誤判要求高）的系統(tǒng)，可以兩種方 法獨(dú)立工作，或協(xié)同工作。獨(dú)立工作為通過兩套算法得出兩套識別結(jié)果，最后統(tǒng)一判定。協(xié) 同工作為通過3-1粗篩選目標(biāo)，通過3-2在可能的高度層精確判定。
[0085] 圖4-1為來自攝像頭C1的經(jīng)過處理后的圖像Clc，圖4-2為來自攝像頭C2的經(jīng)過 處理后的圖像C2c，在不同距離的平面（5cm、10cm)上作投射（將Clc做從攝像頭C1的焦平 面到距離顯示觸控面100距離為d的平面的投影變換，得到畫面Clc (d)，同樣處理C2c，得 到畫面C2c(d)，將兩畫面合并，得到CM(d)。圖中舉例為CM(5cm)和CM(10cm)和合并后的 圖形如圖5-1和圖5-2所示，通過在不同高度合并后，較弱的不易識別的目標(biāo)信號，變成了 易于識別的強(qiáng)信號，如圖5-2中的白色部分。
[0086] 步驟4 :高度識別和投影位置識別
[0087] 如圖6所示，圖6中的兩個黑色塊表示Clc和C2c，通過Clc和C2c可以分別推算 出物體在空間中的可能位置，這些可能位置排列成兩條直線，兩條直線的交點(diǎn)即為最終推 算的物體在空間中的位置，從這個位置作垂線至顯示觸控面，即可得到如下兩個信息：
[0088] 1、物體在顯示觸控面的投影的坐標(biāo)
[0089] 2、物體到顯示觸控面的距離。
[0090] 具體來說，圖6中黑色色塊為Clc和C2c，兩個色塊中的白點(diǎn)即為識別出的目標(biāo)。 從單個攝像頭來看，對于一個在步驟3中已經(jīng)識別的目標(biāo)，已經(jīng)準(zhǔn)確知道其在校正后畫面 中的位置。從攝像頭C1的中心連線至畫面Clc中識別出的目標(biāo)（即圖中白點(diǎn)），該物體的 三維空間位置必然處于這條直線上，圖6中的501是由Clc中目標(biāo)位置推算的物體可能位 置。
[0091] 同理，從攝像頭C2的看去，可以推算物體必然處于由C2到C2c中的白點(diǎn)之間連線 的延長線上，圖6中，502是由C2c中目標(biāo)位置推算的物體可能位置，將兩個條件結(jié)合，可以 知道物體實際位于兩條直線的交點(diǎn)。
[0092] 通過該交點(diǎn)向顯示觸控面做垂線，其垂足的坐標(biāo)即為物體在顯示觸控面的投影的 坐標(biāo)，圖6中503是物體在顯示觸控面100上的位置；交點(diǎn)到垂足的距離即為物體到顯示觸 控面100的距離。
[〇〇93] 上述技術(shù)方案只是本發(fā)明的一種實施方式，對于本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員而言，在本 發(fā)明公開了應(yīng)用方法和原理的基礎(chǔ)上，很容易做出各種類型的改進(jìn)或變形，而不僅限于本 發(fā)明上述【具體實施方式】所描述的方法，因此前面描述的方式只是優(yōu)選的，而并不具有限制 性的意義。
【權(quán)利要求】
1. 一種光學(xué)多點(diǎn)觸控設(shè)備，其特征在于：所述光學(xué)多點(diǎn)觸控設(shè)備包括前面板和設(shè)置在 其后方的后面板，所述前面板包括LCD前面板； 所述后面板包括背光光源、紅外光源和攝像頭陣列，所述背光光源均勻排布，用以提供 顯示畫面所需光線；所述紅外光源均勻排布，用以照明觸控物體，以供攝像頭捕捉；所述攝 像頭陣列包括一組均勻排布的攝像頭，用以捕捉觸控物體的畫面； 所述前面板面向使用者一側(cè)的表面稱為顯示觸控面； 所述顯示觸控面上任一位置均處于至少2個攝像頭的視野之內(nèi)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)多點(diǎn)觸控設(shè)備，其特征在于：所述前面板包括保護(hù)屏 和/或擴(kuò)散片，所述保護(hù)屏設(shè)置在LCD前面板的上方，所述擴(kuò)散片設(shè)置在LCD前面板的下 方。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)多點(diǎn)觸控設(shè)備，其特征在于：所述保護(hù)屏、LCD前面板和 擴(kuò)散片中的任意相鄰兩層粘接到一起，或者三層依次粘接到一起，粘接采用的是折射率為 1. 3-1. 55的透明的膠。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)多點(diǎn)觸控設(shè)備，其特征在于：所述保護(hù)屏選用防眩光鋼 化玻璃。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)多點(diǎn)觸控設(shè)備，其特征在于：所述后面板包括散光板，其 設(shè)置在背光光源、紅外光源和攝像頭陣列的上方，在所述散光板上對應(yīng)各個攝像頭的位置 均開有孔。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)多點(diǎn)觸控設(shè)備，其特征在于：所述光學(xué)多點(diǎn)觸控設(shè)備包 括反光板，其設(shè)置在前面板和后面板之間形成的空間的各個側(cè)面，用以反射來自背光光源 和紅外光源的光線。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1?6之一所述的光學(xué)多點(diǎn)觸控設(shè)備，其特征在于：所述光學(xué)多點(diǎn)觸 控設(shè)備包括顯示驅(qū)動系統(tǒng)、圖像處理系統(tǒng)和電源系統(tǒng)： 所述顯示驅(qū)動系統(tǒng)用以接收來自計算機(jī)的顯示信號，驅(qū)動所述LCD前面板在背光光源 的配合下，顯示用戶界面； 所述圖像處理系統(tǒng)用以接收攝像頭所捕捉的畫面，經(jīng)過分析，進(jìn)行目標(biāo)識別、目標(biāo)距離 識別和目標(biāo)位置識別，最終將一個或多個用戶的操作，轉(zhuǎn)換為一個或多個目標(biāo)及目標(biāo)在顯 示觸控面的投影位置和到顯示觸控面的距離，提供給計算機(jī)； 所述電源系統(tǒng)用以給該光學(xué)多點(diǎn)觸控設(shè)備供電。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1-7之一所述的光學(xué)多點(diǎn)觸控設(shè)備的實現(xiàn)光學(xué)多點(diǎn)觸控的方法，其特 征在于：所述方法包括： 設(shè)一個顯示觸控面及其上方空間為區(qū)域R，它處于第一攝像頭和第二攝像頭的視野之 中，有1個觸控物體位于區(qū)域R中； 步驟1 :拍照： 在同步信號的觸發(fā)下，第一攝像頭和第二攝像頭同時對區(qū)域R進(jìn)行拍照得到圖像； 步驟2 :畸變矯正： 根據(jù)預(yù)先獲取的矯正數(shù)據(jù)對步驟1拍攝到的圖像進(jìn)行畸變矯正，其中，對第一攝像頭 獲得的圖像進(jìn)行處理得到的圖像為第一圖像Clc，對第二攝像頭獲得的圖像進(jìn)行處理得到 的圖像為第二圖像C2c ; 步驟3 :目標(biāo)識別： 通過對第一圖像Clc和第二圖像C2c進(jìn)行處理找到目標(biāo)。 步驟4 :高度識別和投影位置識別： 從第一攝像頭的中心至第一圖像Clc中識別出的目標(biāo)做連線形成第一直線，從第二攝 像頭的中心至第二圖像C2c中識別出的目標(biāo)做連線形成第二直線，第一直線和第二直線的 交點(diǎn)即為最終推算的觸控物體在空間中的位置； 通過該交點(diǎn)向顯示觸控面做垂線，其垂足的坐標(biāo)即為觸控物體在顯示觸控面上的投影 的坐標(biāo)；垂線的長度即為觸控物體到顯示觸控面的距離。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于：所述步驟1中，第一攝像頭和第二攝像頭 的拍照行為的時間差小于或等于1毫秒。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于：所述步驟3由下面兩個步驟單獨(dú)或協(xié)同 工作來完成： 步驟3-1 :單幅圖像目標(biāo)識別 通過對第一圖像Clc和第二圖像C2c進(jìn)行分析，找到目標(biāo)； 步驟3-2:合并圖像目標(biāo)識別 將第一圖像Clc和第二圖像C2c投射在距離顯示觸控面高度為h的平面Ph上，然后將 兩幅投射畫面進(jìn)行疊加合并，找到目標(biāo)。
【文檔編號】G06F3/042GK104102394SQ201410143314
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年4月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月9日
【發(fā)明者】李 昊 申請人:北京紫霄科技有限公司