一种多点便携光学触摸屏及其定位方法

摘要

本发明提供一种多点便携光学触摸屏，包括：图像采集装置，用于采集触摸表面上方的图像；图像处理芯片，用于处理图像，识别触摸物体并计算触摸物体相关信息；处理器，用于校准触摸屏，对两个或者两个以上的图像处理芯片提供的信息进行处理，计算触摸点，然后将触摸点信息发送给上位机软件；触摸环，为可发光的环状物，用于在特殊情况下，套在手指或其他触摸物体的顶端，改善触摸质量；边框，为可折叠的外框，用于在特殊情况下，限制图像采集装置的采集范围，防止触摸表面外的运动物体干扰正常的触摸操作。本发明有效的解决“鬼点”问题，具有廉价、便携、易用、易维护、易扩展、触摸屏的感知范围可在软件中调节、可以应用于多种场合等优点。

主权项

一种多点便携光学触摸屏，其特征在于，包括：图像采集装置，用于采集触摸表面上方的图像；该图像采集装置包括摄像头(11)、曲面反射镜(12)、外壳支架(13)；图像处理芯片，处理图像采集装置采集到的图像，识别触摸物体并计算触摸物体相关信息；处理器，用于校准触摸屏，并对两个或者两个以上的图像处理芯片提供的信息进行处理，计算触摸点位置信息，然后将触摸点信息发送给上位机软件；触摸环，为可发光的环状物，用于在可见光干扰大或者光线暗的条件下，套在手指或其他触摸物体的顶端，改善触摸质量；边框，为可折叠的外框，用于触摸表面外的运动物体对触摸屏造成干扰的情况下，将触摸表面及图像采集装置围起来，以限制图像采集装置的采集范围，防止触摸表面外的运动物体对触摸屏干扰；所述的图像处理芯片的处理方式是：从摄像头中获取一帧图像；使用运动物体识别算法，将图像中的像素区分为运动的前景像素和静止的背景像素，并生成相应的二值图像；使用区域连通算法，将二值图像进行连通处理，以划分出不同的触摸物体；计算探测到的所有触摸物体在图像中的质心的位置相关信息；所述的图像处理芯片的处理方式并不对摄像头捕捉的整个图像进行处理，而是建立以图像中心为圆心，以一定距离为半径，以一定长度为宽度的圆环图像探测区，处理算法仅处理图像探测区内的图像，这一图像探测区内的图像为触摸表面上方的光线经过曲面反射镜反射到摄像头而形成的，摄像头能够通过图像探测区内的图像监视触摸表面上方，以判断是否有触摸物体接触触摸表面；其中曲面反射镜的曲面为一种旋转曲面；外壳支架将摄像头和曲面反射镜固定在一起，而且摄像头在曲面反射镜的正上方，摄像头与曲面反射镜的位置关系满足以下要求：摄像头镜头的光轴与曲面反射镜的曲面的旋转轴重合，使得摄像头捕捉到的图像中心即为曲面反射镜的中心；摄像头的高度要保证摄像头能够通过曲面镜捕捉到触摸表面上方360度的图像。