[发明专利]红外线与双摄像头结合的多点定位触摸装置及方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及显示屏领域，特别涉及红外线与双摄像头结合的多点定位触摸 装置及方法。

【背景技术】

电子触摸技术给人机交互方式提供了极大的方便，技术上也提供了多种解 决方法，而且性能和可靠性也在不断的完善。目前市场上常见的电子触摸技术 有两种方式：一种是被动方式，利用电阻、电容、红外扫描技术，特点是不需经 过特殊制作的电子笔即可实现触摸定位；另外一种是主动方式，如电磁定位、 超声波定位，这种方式需要经过特殊制作的电子笔才能实现触摸定位，一旦笔 丢失或损坏，整个定位系统就没法工作。随着电子触摸技术的不断发展，红外 扫描定位技术有其独特的优势，例如与电阻、电容定位相比，可以做到完全的 透光性，耐磨性；与电磁定位、超声波定位技术相比，红外定位技术无需使用 特殊电子笔，使用方便；除此以外，红外定位技术还能很便捷的应用在大尺寸 触摸屏，可应用于背投电视、前投影机或PDP/LCD显示设备中。

虽然红外定位技术有诸多的优点，但是现有的红外定位技术，通常是通过 红外发射管和红外接收管形成的纵横交叉的红外网，实现触摸定位。其只能实 现单点定位，用一个手指操作触摸屏，其本质上只是代替了传统的鼠标、键盘 等输入设备，没能实现准确的多点定位，多个手指同时操作主机甚至是多人同 时操作主机的应用。

【发明内容】

本发明提供了一种结构简单，响应速度快、可靠性高的支持多点触摸的红 外线与双摄像头结合的多点定位触摸装置及方法。

为达到上述目的，本发明采用了如下技术方案：

红外线与双摄像头结合的多点定位触摸装置，它包括红外扫描模块、吸光 带、摄像头模块及主控制模块。

所述红外扫描模块，包括红外发射模块和红外接收模块，其中红外发射模 块与接收模块配对使用，在横纵两方向上形成光栅扫描网，即书写平面，书写 平面平行于显示屏幕。

所述摄像头模块，包括两个摄像头，其放置在触摸屏较长边的发射模块上， 镜头的光轴中心线平行于书写平面或在书写平面内，一个摄像头拍摄到一部分 的显示区域，尤其是拍摄到该区域的吸光带，另一个摄像头拍摄剩下的另一部 分显示区域，尤其是拍摄到该区域的吸光带，两个摄像头拍摄区域的总和覆盖 吸光带的全部，摄像头模块用于检测在书写平面内所有触摸物的位置信息、颜 色和大小。此外，摄像装置的镜头的光轴中心线最好平行于所述红外扫描网构 成的平面，或者该光轴中心线可直接位于该平面内。其取景取包含整个吸光带 的高度即可，数据量非常小。

所述吸光带，放置在除摄像头模块所放置的触摸屏边外的其余三边上，其 吸收包括红外发射模块发射的红外光，以及其他可见光。

所述主控制模块，控制整个系统的运行，收集红外接收模块采集的触摸数 据，及摄像头模块采集的触摸物数据，最后综合计算出实际的触摸物坐标、颜 色和大小，并发送给主机设备，或者将采集的所有或部分数据发送给主机设备， 由主机设备计算实际的触摸坐标、颜色和大小。

所述触摸物，其颜色可以为除黑色以外的其他颜色。

红外线与双摄像头结合的多点定位触摸方法，包括步骤：

步骤S101：启动红外扫描，在有触摸物存在情况下，记录被触摸物遮挡的 红外接收管的位置信息；

步骤S102：通过摄像头模块拍摄整个吸光带的图像，对所述触摸物所在的 角度信息进行分析；

步骤S103：根据步骤S101和步骤S102分析出实际触摸物的数据信息；

步骤S104：重复步骤S101至步骤S103。

其中步骤S101、步骤S102可交换顺序或同步进行。

该方法步骤S102中将触摸屏划分为两个区域，该两个摄像头分别对两个区 域进行拍摄。综合分析两摄像头所拍摄的图片，在有触摸物存在的情况下，根 据所述图片中触摸物反射光形成的亮条纹处在吸光带的位置关系，分析所述触 摸物的角度信息；根据步骤S101所述位置信息，得出所有的可能的触摸点的位 置组合，并结合所述步骤S102中的角度信息，分析出实际触摸物的数据信息， 所述数据信息包括实际触摸物的触摸点的坐标信息；

上述步骤S101判断是否存在触摸物的方式可以是：

根据红外接收管是否检测到信号来判断是否具有遮档物，若没有检测到任 何信号，则可判定在这对红外发射接收管之间存在遮挡物，并记录当前的位置 信息。