[发明专利]一种背投光源式触摸识别装置及其触摸识别方法

说明书

技术领域

本发明涉及触摸屏技术，尤其涉及一种背投光源式触摸识别装置 及其触摸识别方法。

背景技术

现有的使用摄像头的触摸屏定位装置，通过使用两个或两个以 上的数字摄像头连续获取目标图像，然后利用数字信号处理器对每个 摄像头获得图像进行处理，最后对图像进行合成分析计算出目标物在 屏幕上的位置目标，但这种方案，系统结构复杂，需要多个摄像头同 时工作，需要解决不同摄像头之间的图像同步问题，且图像处理算法 和定位算法都比较复杂，成本较高。

在专利号为200610122463.0的申请文件中公开了一种触摸屏定 位装置及其定位方法，该申请文件公开了一种采用单个摄像头或图像 感应器、单色线状光源来实现触摸定位的装置，简化了定位装置的结 构，但是这种结构采用的单色线状光源安装在触摸屏的一侧或任一靠 近屏幕边缘的角落，从而不能总是识别多点触摸，例如在光源光线的 投射方向上的两个触摸点，其中有一个就会被遮挡，从而这种触摸屏 定位装置就会失效，不仅如此，采用侧面安装的光源也很难识别触摸 物的形状，从而限制了它的应用范围。此外，在无源的投影显示屏幕 (如毛玻璃屏幕)侧面安装电源，需要增加布线，使总的结构不够简洁。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、能够识别多点触摸和触摸物 形状的背投光源式触摸识别装置。

本发明的另一目的是提供一种能够集成化投射光源、传感器和光 源的背投光源式触摸识别装置。

本发明的另一目的还提供一种背投光源式的触摸识别方法。

为达到上述目的，本发明实施例的技术方案提供一种背投光源式 触摸识别装置，包括显示屏幕、图像传感器以及投影机；图像传感器 和投影机安装在显示屏幕后方一定距离处且能够拍摄或投影到整个 显示屏幕，其特征在于，该装置还包括单色照明光源，该单色照明光 源安装在显示屏幕后方的一定距离的位置处，该位置限定为使其所发 出的各个方向的光线能够覆盖整个显示屏幕区域。

其中，所述单色照明光源与投影机集成在一种光路集成结构装置 中。

其中，所述光路集成结构装置的一种结构，是把投影机的光学投 射系统拆分为两个部分，一部分安装在投影机的机身上，另一部分构 成一个镜头组；在所述投影机的光路上安装有一个单面反射镜，其反 射面面对着投影机和所述镜头组的入射端；所述单色照明光源安装在 单面反射镜透射面的一侧；所述投影机安装在所述反射镜的反射面所 对应的方向上，单色照明光源发射的光线，透过单面反射镜到达镜头 组的入射端。

其中，所述投影机与图像传感器集成在一种光路集成结构装置 中。

其中，所述光路集成装置的一种结构，是把投影机的光学投射系 统拆分为两个部分，一部分安装在投影机的机身上，另一部分构成一 个镜头组；在所述投影机的光路上安装有一个单面反射镜，其反射面 面对着图像传感器和所述镜头组的投影图像的入射端；图像传感器安 装在所述单面反射镜的反射面一侧；所述投影机安装在所述反射镜的 透射面一侧。

其中，所述投影机与图像传感器集成在一种光路联动结构装置 中。

本发明实施例的技术方案还提供一种使用背投光源式触摸识别 装置的触摸识别方法，包括以下步骤：

a：计算机系统初始化读取原始数据，安装在显示屏幕后方的一 定距离的位置处的单色照明光源照射到整个显示屏幕上；

b：图像传感器以帧为单位连续对投影屏幕进行完全拍摄，并输 出图像信号或数据到计算机中；

c：计算机系统读取图像传感器一帧的数据；

d：对图像进行处理，分析显示屏幕上是否有高亮反射点的象素， 如果没有，则返回步骤c，如果有，则记录其位置，继续下一步骤。

e：根据原始数据计算各个高亮反射点的象素相对于显示屏幕的 象素的位置坐标；

f：输出包含有上述各个高亮反射点的象素的相对于显示屏幕的 象素的位置坐标的数据，然后返回到c步骤。

其中，所述步骤a中所述的原始数据为计算机系统存储的校准数 据，或者是投影机和图像传感器集成结构的固化数据。

其中，所述步骤e还包括根据计算得到的各个高亮象素点的位置 关系来判定触摸物与显示屏幕接触部分的轮廓形状的步骤。