[发明专利]触摸装置的触摸笔颜色识别装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及人机交互领域，特别涉及触摸装置的触摸笔颜色识别装置及方法。

背景技术

现有的人机交互技术中，基于摄像头定位的触摸技术具有准确率高、能实现多点触摸、维护简单等优点，因此人们也越来越青睐于基于摄像头定位的触摸技术。基于摄像头定位触摸技术，如申请号为200910039968.4、公开号为CN101566898A的中国发明专利申请“电子显示系统的定位装置及方法”，具有成本低、实现简单等特点。但是通常我们还需要反映出触摸笔的颜色，然后在显示屏上显示相应的颜色，便于区别不同颜色触摸笔的触摸操作，同时也使得触摸更具有直观性。但现有技术的颜色识别通常只是简单的从拍摄图像中提取触摸点处像素的灰度值直接作为显示颜色进行显示，使得显示的笔画颜色容易与实际触摸笔颜色出现偏差，且颜色偏暗。

发明内容

本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供触摸装置的触摸笔颜色识别装置，解决了现有颜色识别容易出现偏差，且显示颜色偏暗的技术问题。

本发明的另一目的是提供触摸装置的触摸笔颜色识别方法，该方法基于上述触摸装置的触摸笔颜色识别装置。

本发明的首要目的是通过下述技术方案实现：本触摸装置的触摸笔颜色识别装置，包括用于确定触摸笔位置的定位摄像头，红外光源，用于拍摄触摸笔颜色的颜色识别摄像头，控制单元以及显示单元；其中，定位摄像头水平放置在屏幕的上边框，颜色识别摄像头倾斜放置在屏幕的上边框的左上角或右上角，定位摄像头的光轴与颜色识别摄像头的光轴在同一平面上，红外光源设在屏幕的上边框；控制单元分别与摄像头定位装置、颜色识别摄像头及显示单元连接；所述控制单元用于通过图像作差法或通过计算触摸笔在触摸屏的位置来确定触摸笔在颜色识别摄像头所拍摄图像中成像的位置，并用于以触摸笔在颜色识别摄像头所拍摄图像中成像的位置为中心来选取采样区域，然后将采样区域中像素点求RGB值的平均值，并将平均值转化到HSV颜色空间进行调整，最后再转化为RGB颜色值输出给显示屏进行显示。

所述定位摄像头包括与红外光源并排放置的第一定位摄像头和第二定位摄像头；第一定位摄像头和第二定位摄像头分别与控制单元连接，且均采用黑白摄像头；所述黑白摄像头的镜头配有红外滤光片。

所述颜色识别摄像头采用彩色摄像头，所述彩色摄像头配有闪光灯装置，所述彩色摄像头的镜头配有红外截止滤光片，所述闪光灯装置发出的光的波长小于红外波长。

本发明的另一目的是通过下述技术方案实现：本触摸装置的触摸笔颜色识别方法，包括以下步骤：

(1)启动触摸装置；

(2)通过图像作差法或通过计算触摸笔在触摸屏的位置，来确定触摸笔在颜色识别摄像头所拍摄图像中成像的位置；

(3)以步骤(2)中触摸笔在颜色识别摄像头所拍摄图像中成像的位置为中心，选取采样区域；

(4)将步骤(3)中采样区域中的像素点的R、G、B值分别求取平均值，并将平均值转化到HSV颜色空间进行调整，得到调整后的H、S、V值；

(5)将调整后的H、S、V值转化回RGB格式，并将RGB颜色值作为最终确定的颜色，输出给显示屏进行显示。

所述步骤(2)中，通过图像作差法来确定触摸笔在颜色识别摄像头所拍摄图像中成像的位置，包括以下步骤：

(1-1)在触摸装置上未放置触摸笔的情况下，通过颜色识别摄像头拍摄此时的图像并保存在控制单元的第一存储单元中，作为背景图像；

(1-2)判断定位摄像头所拍摄的当前帧图像中是否有光斑，若否，进入步骤(1-3)；若是，进入步骤(1-4)；

(1-3)更新第一存储单元中的背景图像：将颜色识别摄像头所拍摄的当前帧图像作为新的背景图像，替换掉步骤(1-1)中所保存的背景图像，然后返回步骤(1-2)；

(1-4)颜色识别摄像头启动闪光灯装置并进行拍摄，并保存所拍摄的当前帧图像在控制单元的第二存储单元中，作为前景图像；

(1-5)将第一存储单元中的背景图像，以及第二存储单元中的前景图像都进行灰色世界法白平衡处理，并且进行复制，并对背景图像的复制图像、前景图像的复制图像都进行灰色世界法白平衡、彩色图像灰度化处理；

(1-6)对背景图像的复制图像、前景图像的复制图像进行逐像素作差运算，将差值最大的像素点在图像中的坐标位置(x，y)作为触摸笔在图像上的位置。

所述步骤(2)中，通过计算触摸笔在触摸屏的位置来确定触摸笔在颜色识别摄像头拍摄图像中成像的位置，包括以下步骤：

(2-1)启动定位摄像头进行拍摄；