[发明专利]一种通用光学触摸屏

说明书

技术领域

本发明涉及光学触摸屏装置，尤其是指一种经过通用化的光学触摸屏。

背景技术

本人在申请号为2009101630727所描述的专利中公开了一种基于光学原理进行触摸控制的信息处理装置(简称光学触摸屏)。该装置将人的触摸控制从触屏旁边解放出来：使用者用光束作为控制器，只要把“光点”发射到触屏上，就能实现对触屏的遥控点击触摸。

该专利中，为了消除环境光的影响，突出显示控制光点，在摄像头前面放置了特制的滤光片。所采用的滤光片专门针对于控制光点而设计：控制光点中心波长附近的光线能够通过该滤光片，而其他波长的光线不能通过滤光片。这样，在摄像头采集的图像中，控制光点由于亮度非常突出，就便于识别。

利用该方法制作的光学触摸屏，每一个选定的滤光片只能用相应波长的控制光。这影响了产品的通用性。而且，该方法针对每一种不同波长的控制光点，都要增加一套相应的滤光片和摄像头，以及增加一套后续的处理设备。这增加了成本。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的主要目的在于提供一种更加通用的光学触摸屏，从而解决了如前所述光学触摸屏方案所面临的问题。

采用本发明所示的方法，不需要如前所述的滤光片，仅用一个摄像头，就可以利用控制光点在摄像头的采集区域进行点击触摸，从而实现光学触摸屏功能。

采用本发明所示的方法，良好地解决了如前所述光学触摸屏方案在对多种波长控制光点支持时候表现出来的成本增加问题：由于去掉了滤光片，摄像头就能够兼容接收不同波长的控制光点，使用者就能够利用不同波长的控制光点进行点击触摸。这样，一套设备就兼容多种波长的控制光点。

为达到上述目的，本发明实施例中的技术方案是这样实现的：

一种通用的光学触摸屏装置，其包括，

摄像头(101)，用于采集光学控制信号；

发光控制器(102)，用于发送控制光，控制光在摄像头(101)的采集区域(103)内形成控制光点(104)；

光点识别模块(105)，用于处理摄像头(101)采集得到的数字图像，分析得出控制光点的控制信息。

一种通用的光学触摸屏装置，其特征在于，所采用的控制光(及相应的摄像头感光器)的工作波长还包括，可见光波段，红外、远红外光波段，紫外光波段。

优选的，其特征在于，所用的发光光源，还包括，各种波长的激光器、LED光源、生物体自身所发的红外光。

一种通用的光学触摸屏装置，其特征在于，所用的摄像头(101)还包括，采用CMOS或者CCD作为感光元件的摄像头，如普通的视频摄像头、网络摄像头、监控摄像头、数码相机摄像头、数码摄像机摄像头。

一种通用的光学触摸屏装置，其特征在于，摄像头(101)的采集区域(103)为其光学成像区域，包括桌面、墙面、幕布、正投背投显示平面、透明触摸平面。

一种通用的光学触摸屏装置，其特征在于，发光控制器(102)，能够发射比摄像头采集区域(103)内环境光强度高很多的控制光。

一种通用的光学触摸屏装置，其特征在于，在摄像头(101)采集所得的图像区域内，为了突出显示控制光点，对图像进行参数调节，便于光点识别模块(105)后续识别，其参数调节还包括，

利用亮度值差异作为区分控制光点和环境光的特征；

饱和度是指图像色彩的纯度，调低饱和度，可以消除不同颜色的纯度影响，使得获得的图像为黑白灰度图，其亮度值越大的地方表示该区域的光点越亮，便于利用亮度来区分控制点和周围环境；

图像上某点的曝光量决定了该点的亮度值，曝光量等于光线的照度乘以光线作用的时间，光线的照度是摄像头里的感光元件受光线照射的强度，(简称照度，以I代表)，光线所作用的时间是指感光元件受光线照射的时间(即曝光时间，以T代表)，以E代表曝光量，曝光公式为：E＝I×T；

曝光量越大，图像的亮度值越高，由于数码图像的最高亮度值只能为255，所以曝光量一旦超过了一定阈值(摄像头感光元件的曝光阈值)，之后无论曝光量多高，图像的亮度值就只能最高为255；

在普通的曝光时间下，摄像头获得的图像中环境光亮度值分布于128左右；而由于控制光点的强度要远远超出周围环境光的强度，相应的控制光点的照度要远远高出周围环境光照度，这时控制光点的曝光量远远超过了摄像头感光元件的曝光阈值；

所以通过调低曝光时间，使得控制光点的曝光量低于摄像头感光元件的曝光阈值，这样获得的图像中控制光点相对于环境光十分明显，便于区分；