[实用新型]一种大屏幕多重触控设备

说明书

技术领域

本实用新型属于电子技术领域，涉及一种触摸屏电子设备，具体涉及一种可以区分多点触摸并同时操作的触摸式人机交互装置。

背景技术

目前，触控技术广泛应用于公共信息查询、工业控制、银行、娱乐、医疗等领域。人们已经体会到触摸技术带来的便利，政府也看到触摸行业将成为我国信息产业一个新的增长点，开始给予关注和支持。在国内市场上，随着国内触摸屏制造开发能力的增强，计算机应用能力的提高和显示技术的进步，业界专家开发出了各种适合个性化用途且具备耐久性和可靠性的触摸屏。随着城市向信息化方向发展和电脑网络在国民生活中的渗透，各企事业单位都大量使用多媒体信息查询系统，以提高单位的整体形象和服务水准，帮助走上信息化服务的道路。

市场上的触摸屏主要三大种类：电阻技术触摸屏、表面声波技术触摸屏、电容技术触摸屏。电阻触摸屏的主要部分是一块与显示器表面非常配合的电阻薄膜屏，这是一种多层的复合薄膜，它以一层玻璃或硬塑料平板作为基层，表面图有一层透明氧化金属(ITO氧化铟，透明的导电电阻)导电层，上面在盖有一层外表面硬化处理、光滑防擦的塑料层、它的内表面也涂有一层ITO涂层、在他们之间有许多细小的(小于1/1000英寸)的透明隔离点把两层导电层隔开绝缘。当手指触摸屏幕时，两层导电层在触摸点位置就有了接触，控制器侦测到这一接触并计算出(X，Y)的位置，再根据模拟鼠标的方式运作。表面声波技术触摸屏主要是利用声波在物体的表面进行传输，当有物体触摸到表面时，阻碍声波的传输，换能器侦测到这个变化，反映给计算机，进而进行鼠标的模拟。电容技术触摸屏则利用人体的电流感应进行工作。用户触摸屏幕时，由于人体电场，用户和触摸屏表面形成以一个耦合电容，对于高频电流来说，电容是直接导体，于是手指从接触点吸走一个很小的电流。这个电流分从触摸屏的四角上的电极中流出，并且流经这四个电极的电流与手指到四角的距离成正比，控制器通过对这四个电流比例的精确计算，得出触摸点的位置。

但这些触摸屏幕普遍存在的问题是有些触摸精度、灵敏度不够高，而精度高的触摸屏制造工艺复杂，成本又很高，只适合小尺寸的应用。因此，提供一种高灵敏度，高精度，不限尺寸大小的大屏幕多重触控设备非常重要。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种大屏幕多重触控设备，该设备能提高触摸屏的精度与灵敏度，不受尺寸大小的限制，降低触摸屏的制造成本。

本实用新型采用如下的技术方案：

一种大屏幕多重触控设备，包括透明触摸面板、投影软幕、投影设备、红外激光器、红外图像采集设备。长方形的透明触摸面板四个顶角上方对称设置有红外激光器，透明触摸面板的背面附着有与透明触摸面板面积相同的投影软幕；投影软幕的下方设置有多套红外图像采集设备和投影设备，所有投影设备与控制器的输出端信号连接，所有红外图像采集设备与控制器的输入端信号连接。红外图像采集设备包括红外摄像头和位于红外摄像头前面的可见光滤波片。

所述的透明触摸面板为玻璃、有机玻璃、压克力板中的一种。

所述的红外激光器出射角为α，90°≤α≤130°。

本实用新型所具有的有益效果：通过图像处理技术，实现了高灵敏度，高精度，不受尺寸大小限制的功能，该装置能和用户实时准确的交互，而且用廉价的红外图像采集设备和投影设备取代了传统的昂贵触摸屏硬件。本实用新型，能识别同时发生在不同位置的多个触摸点；也能分析各触摸点的运动轨迹，得到用户触摸的正真意图，从而对用户的触摸进行相应的反馈。能通过手势来指挥计算机进行相应的操作，使人与计算机之间的交互更自然、方便。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1的俯视图。

具体实施方式

如图1和2所示，一种大屏幕多重触控设备，包括透明触摸面板1、投影软幕3、投影设备6、红外激光器2、红外图像采集设备。长方形的透明触摸面板1四个顶角上方对称设置有红外激光器2，四个红外激光器2发出的激光能够覆盖整个透明触摸面板1，透明触摸面板1的背面附着有与之面积相同的投影软幕3；投影软幕3的下方设置有两套红外图像采集设备和投影设备6，两台投影设备6与控制器7的输出端信号连接，两台红外图像采集设备与控制器7的输入端信号连接。红外图像采集设备包括红外摄像头5和位于红外摄像头前面的可见光滤波片4。本实施例中透明触摸面板1为玻璃，红外激光器出射角为100°。

本实用新型的工作过程为：开启红外激光器，将线形红外激光平行的照射在触摸面板表面，使其表面覆盖有一层均匀的红外光层。各个红外图像采集设备采集触摸面板各区域无触点时的初始图像并通过控制器拼接成整幅触摸板画面图像。用户在触摸面板上进行触摸动作，接触部分被表面的红外光照亮。各个红外图像采集设备分别对各自负责的触摸板区域实时采集图像，并将触摸图像数据发送给控制器；控制器把各采集的图像拼接成完整画面，并将当前触摸图像与初始图像进行相减剔除背景，得到产生暗点的几个区域，然后对这些区域进行去噪点，增加对比度，腐蚀膨胀处理，最后根据特定的阈值得到多个形状规则的区域，这多个区域就是触摸点在整幅图像中的位置。通过这些区域在图像中的像素坐标与屏幕坐标之间的转换得到触摸点的屏幕坐标。用户单点触摸时，判断该触摸点移动方向、触摸点的面积、以及触摸点消失时间，据此分析出用户的触摸意图；用户多点触摸时，如果有新增触摸点，则对该触摸点进行注册编号并跟踪，实时分析各个触摸点之间的位置关系，如果有触摸点消失，则注销该触摸点，根据这些信息得出用户的触摸意图，将触摸意图转换成指令数据发送给数据传送程序。数据传送程序对数据进行格式转换、封装以便适用不同类型接口的应用程序，然后通过特定的协议发送给应用程序。控制器将应用程序的显示画面分成多个部分由多台投影设备分别显示在触摸面板下表面的投影软幕上，反馈给用户。