一種光學傳感器觸摸物識別方法技術

一種光學傳感器觸摸物識別方法，包括光學傳感器信號處理單元、圖像預處理單元、觸摸物一次識別單元、觸摸物二次識別單元、觸摸物一維位置信息處理單元和觸摸物物理位置單元。觸摸物識別方法包括：將光學傳感器信號處理單元采集并處理的觸摸屏圖像信號傳入圖像預處理單元；對所獲得的感知圖像進行濾波處理；將處理后的感知圖像信息送入觸摸物一次識別單元，經識別，獲得初始觸摸物一維位置信息；分析、判斷該位置信息，如果初始觸摸物一維位置信息有誤，則對感知圖像再進行觸摸物二次識別；根據歷史時刻觸摸物一維識別信息，獲得最終觸摸物一維位置信息，找到觸摸物的物理位置。該方法的魯棒性高，在不利因素導致感知圖像質量不佳的情況下，仍可快捷、準確地識別出觸摸物的位置。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及光學觸摸技術，尤其涉及一種可適用于多種復雜環境的光學傳感器觸摸物位置的識別方法。
技術介紹
目前國內市場的主流觸摸技術當以矢量壓力傳感技術、電阻技術、紅外線技術、電容技術、觸摸表面聲波技術為主，雖然這些觸摸技術各有所長，但是，都或多或少存在著許多技術上的問題且難以解決。而光學觸摸屏的出現基本解決了眾多觸摸屏的難題，并且具有領導未來觸摸市場的優越條件。光學觸摸技術是一種不同于現有的紅外、表面聲波、電阻、電容等觸摸技術的新技術，光學傳感器對細致的動作反應快速，讓操作者的操作更輕快，流暢，準確。光學模組可以精準地檢測出操作者的多個手指或其它觸摸操作體的位置，使操作者不僅可以單擊、雙擊、拖拉，還可以實施自由旋轉和放大等操作。現有的光學觸摸屏結構主要包括發光組件、光學傳感器信號處理單元、圖像處理單元和顯示單元。 光學觸摸技術中，圖像處理是光學觸摸的關鍵技術，而影響圖像處理的關鍵因素之一就是觸摸物的識別。目前對觸摸物的識別大都是采用差幀法、光流法和背景差法。圖I為目前主要采用的光學傳感器觸摸物識別原理框圖，其功能模塊包括光學傳感器信號處理單元、圖像預處理單元、觸摸物識別單元、觸摸物一維位置信息處理單元和觸摸物物理位置單元。其中，光學傳感器信號處理單元，一般采用CCD攝像頭或者CMOS攝像頭，用于采集并處理觸摸屏顯示的圖像信息；其中，圖像預處理單元是對從光學傳感器信號處理單元獲得的感知圖像進行濾波處理；其中，觸摸物識別單元是對圖像預處理單元處理之后的感知圖像，進行觸摸物識別；其中，觸摸物一維位置信息處理單元是對觸摸物識別的結果，進行一維位置信息記錄；觸摸物物理位置單元用于計算出觸摸物在觸摸屏幕上的物理位置。這種識別觸摸物位置的方法，在感知圖像質量不理想的情況下，觸摸物的漏識別率比較高，從而極大地影響了光學傳感器觸摸體感的性能。由此可見，需要一種改進的光學傳感器觸摸物識別方法。
技術實現思路
針對現有技術存在的不足，本專利技術的目的在于提供一種可適用于多種復雜環境的光學傳感器觸摸物識別方法。為實現上述目的，本專利技術的技術方案是，包括光學傳感器信號處理單元、圖像預處理單元、觸摸物一次識別單元、觸摸物二次識別單元、觸摸物一維位置信息處理單元和觸摸物物理位置單元，觸摸物識別方法包括將所述光學傳感器信號處理單元采集并處理的觸摸屏圖像信號傳入所述圖像預處理單元；在所述圖像預處理單元中，對所獲得的感知圖像進行預處理，所述預處理是濾波處理；將經濾波處理后的感知圖像信息送入觸摸物一次識別單元，進行觸摸物識別處理，獲得初始觸摸物一維位置信息；對初始觸摸物一維位置信息進行分析、判斷，如果初始觸摸物一維位置信息有誤，則對所述感知圖像再進行觸摸物二次識別；在所述觸摸物二次識別中，根據歷史時刻觸摸物一維識別信息，獲得最終觸摸物一維位置信息，找到觸摸物在觸摸屏幕上的物理位置，完成觸摸物識別。優選地，分析一次識別結果，根據對歷史時刻光學傳感器感知圖像的觸摸物識別情況，進行跟蹤、分析，獲得歷史時刻觸摸物個數，將其與當前時刻光學傳感器感知圖像上識別的觸摸物個數進行比較；優選地，比較結果，如果判斷初始觸摸物一維位置信息有誤，則進入觸摸物二次識別單元，進行觸摸物二次識別；優選地，觸摸物二次識別，包括·首先，通過分析觸摸物在歷史時刻在傳感器感知圖像上的運動趨勢，估計預測出當前時刻觸摸物的大體位置；然后，選取該位置向左、右適當擴展所形成的區域，并標記該區域為疑似觸摸物區域；尋找觸摸物條件，對該疑似觸摸物區域進行二次識別，將疑似觸摸物區域的每一個圖像像素前景位置和所對應的圖像像素背景位置進行比較，通過遍歷圖像，找到觸摸物條件，進而找到疑似觸摸物位置；遍歷疑似觸摸物區域，找到滿足觸摸物條件的所有疑似觸摸物；選取其中觸摸物觸摸能量最大的疑似觸摸物位置，并將其標記為實際觸摸物位置，即觸摸物物理位置；更新觸摸物識別個數和觸摸物識別位置，至此，完成觸摸屏上的觸摸物識別。與現有技術相比，本專利技術技術方案的技術效果是本專利技術的觸摸物識別方法是針對多種環境下的感知圖像質量不理想而提出的，通過對感知圖像進行綜合的評估，得出可適用于多種復雜環境的觸摸物識別方法。該方法的魯棒性高，特別是在光學傳感器安裝位置不合理和/或光學傳感器曝光不合適，例如光照過強或過弱，等因素導致光學傳感器感知圖像質量不佳的情況下，都能夠快捷、準確地識別出觸摸物的位置。在安裝觸摸屏時，則無需對觸摸屏的安裝環境進行光照等因素的評價，節省操作工序。附圖說明圖I為現有的光學傳感器觸摸物識別原理框圖；圖2為本專利技術光學傳感器感知圖像觸摸物識別原理框圖；圖3為本專利技術光學傳感器感知圖像觸摸物識別工作流程圖。具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本專利技術作進一步詳細說明。影響光學觸摸性能的關鍵因素之一是光圖像處理模塊，而在圖像處理模塊中起關鍵作用的就是觸摸物的識別。圖I示出的現有的光學傳感器觸摸物識別結構僅對觸摸物識別的結果進行一維位置信息記錄，由此計算出觸摸物在觸摸屏幕上的物理位置，其觸摸物的漏識別率比較高。圖2示出本專利技術光學傳感器觸摸物識別結構，其功能模塊包括光學傳感器信號處理單元、圖像預處理單元、觸摸物一次識別單元、觸摸物二次識別單元、觸摸物一維位置信息處理單元和觸摸物物理位置單元。其各功能模塊的工作過程當對該觸摸裝置進行上電之后，首先，圖像預處理單元會從光學傳感器信號處理單元中獲得感知圖像，然后，對該感知圖像進行預處理，把處理結果送入觸摸物識別單元，在該單元中對觸摸物進行一次識別，識別結果在初始觸摸物一維位置信息處理單元中得以記錄和處理，經分析、判斷，如果初始觸摸物一維位置信息有誤，則對感知圖像再進行觸摸物二次識別，最后，在觸摸物物理位置單元中獲得觸摸物在觸摸屏上的實際位置。圖3示出本專利技術光學傳感器感知圖像觸摸物識別工作流程，其識別流程包括以下步驟I)對每個光學傳感器感知圖像進行濾波處理，除去干擾噪聲點，使其圖像更為平·滑。2)對經濾波處理后的感知圖像信息進行觸摸物一次識別，獲得初始觸摸物一維位置信息。3)分析一次識別結果，根據對歷史時刻光學傳感器感知圖像的觸摸物識別情況，進行跟蹤、分析，獲得歷史時刻觸摸物個數，將其與當前時刻第一光學傳感器或者第二光學傳感器中之一的感知圖像上識別的觸摸物個數，進行比較。4)比較結果，如果當前時刻第一光學傳感器或者第二光學傳感器中之一的感知圖像上識別的觸摸物個數等于歷史時刻觸摸物個數，而其中另一個的識別觸摸物個數小于歷史時刻觸摸物個數時，通過對歷史時刻觸摸物一維運動趨勢進行估計預測，判斷當前時刻觸摸物是否存在光學傳感器感知圖像上重合的可能，如果沒有，則一次識別有漏識別觸摸物的可能，或者有誤識別觸摸物的可能，則對識別觸摸物個數較少的光學傳感器感知圖像進行二次識別。5 )觸摸物二次識別，包括首先，估計出應進行二次識別的光學傳感器感知圖像的當前時刻觸摸物的大體位置；然后，選取該位置向左、右適當擴展所形成的區域，并標記該區域為疑似觸摸物區域；尋找觸摸物條件，對該疑似觸摸物區域進行二次識別，將疑似觸摸物區域的每一個圖像像素前景位置和所對應的圖像像素背景位置進行比較，當圖像像素背景位置減去圖像像素前景位置的差值大于預設的固定閾值時，從該位置起始，對疑似觸摸物區域遍歷圖像，若尋找疑似觸摸物區本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種光學傳感器觸摸物識別方法，包括光學傳感器信號處理單元、圖像預處理單元、觸摸物一次識別單元、觸摸物二次識別單元、觸摸物一維位置信息處理單元和觸摸物物理位置單元，觸摸物識別方法包括：將所述光學傳感器信號處理單元采集并處理的觸摸屏圖像信號傳入所述圖像預處理單元；在所述圖像預處理單元中，對所獲得的感知圖像進行預處理，所述預處理是濾波處理；將經濾波處理后的感知圖像信息送入所述觸摸物一次識別單元，進行觸摸物識別處理，獲得初始觸摸物一維位置信息；對所述初始觸摸物一維位置信息進行分析、判斷，如果所述初始觸摸物一維位置信息有誤，則對所述感知圖像再進行觸摸物二次識別；在所述觸摸物二次識別中，根據歷史時刻觸摸物一維識別信息，獲得最終觸摸物一維位置信息，找到觸摸物在觸摸屏幕上的物理位置，完成觸摸物識別。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：吳濤，邵枝暉，劉耀誠，李曉強，
申請(專利權)人：無錫海森諾科技有限公司，
類型：發明
國別省市：