[发明专利]光学触控系统、物件位置计算装置以及物件位置计算方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种触控技术，且特别是涉及一种可较准确地进行坐标定位的光学触控系统、物件位置计算装置以及物件位置计算方法。

背景技术

图1为现有的一种光学触控系统的立体图。请参照图1，此光学触控系统100包括有面板104、物件位置计算装置106与108、坐标计算装置110、反光组件112-116。其中，物件位置计算装置106又包括有影像感测器106A与处理电路106B，而物件位置计算装置108又包括有影像感测器108A与处理电路108B。处理电路106B与108B分别电性耦接影像感测器106A与108A，以分别接收这两个影像感测器所感测到的影像，进而分别计算出物件102在感测影像中的成像范围的重心，以作为物件102在感测影像中的代表位置。而坐标计算装置110电性耦接处理电路106B与108B，以接收此二者所输出的两个代表位置，进而依据此两个代表位置来计算出物件102在触控表面118的相对坐标位置。

而如图1所示，触控表面118是一个四边形区域，且其形状较佳为矩形。至于上述这些反光组件则皆用以将光线反射至触控表面118，但都不会形成触控表面118的镜像。

图2为光学触控系统100进行单点触控的说明图。在图2中，标号与图1中的标号相同者表示为相同构件。如图2所示，影像感测器106A能沿着感测路线202感测到物件102，而影像感测器108A则能沿着感测路线204感测到物件102。因此，只要能计算出感测路线202与204的交点，就能获得物件102的坐标。

承上述，处理电路106B会依据影像感测器106A所感测到的影像来计算出物件102的成像范围的重心，以将此重心当作物件102在感测影像中的代表位置而输出至坐标计算装置110，让坐标计算装置110可以依据此代表位置而进一步取得感测路线202的直线方程式。同样地，处理电路108B也会依据影像感测器108A所感测到的影像来计算物件102的成像范围的重心，以将此重心当作物件102在感测影像中的代表位置而输出至坐标计算装置110，让坐标计算装置110可以依据此代表位置而进一步取得感测路线204的直线方程式。然而，处理电路106B与108B所计算出的重心却经常有所偏差，导致坐标计算装置110所计算出的物件102的坐标发生了误差。以下将作进一步解释。

以物件位置计算装置106的操作为例，在物件102邻近触控表面118之前，处理电路106B会先通过影像感测器106A感测触控表面118，以便取得不含物件102的影像，并将此影像作为一背景影像。然后，处理电路106B会取得此背景影像的每行像素中至少一像素的亮度值，以形成一亮度分布图。举例来说，处理电路106B可取得此背景影像的每行像素中N个最亮像素的亮度值，并计算每行像素中选定的N个最亮像素的亮度平均值或亮度总值，进而形成一亮度分布图，其中N为自然数。当然，处理电路106B也可以是取得此背景影像的每行像素中高于一预设门槛值的多个像素的亮度值，以便计算每行像素中高于此预设门槛值的这些像素的亮度平均值，进而形成一亮度分布图。此亮度分布图呈现出一曲线，这是因为背景亮度通常并非均匀的关系。图3即是从一背景影像取得的亮度分布图的示范例，此图所示曲线中的任一点皆表示为背景影像的行像素的亮度值。

接着，当物件102邻近触控表面118时，处理电路106B便可通过影像感测器106A取得含有物件102的影像。图4即为影像感测器所感测到的影像的示意图。在图4中，标示400表示为影像感测器106A的影像感测窗(image sensing window)。而标示402所指的白色区域即是通过反光组件114与116所反射的光线，而在影像上形成亮度较高的亮区(bright zone)，此亮区402就是主要的感测区。至于标示404就是物件102遮蔽光线所造成的暗纹。