[发明专利]触摸检测装置检测数据中的形变噪声的消除方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于触控技术领域，尤其涉及一种触摸检测装置检测数据中的形变噪声的消除方法及系统。

背景技术

触摸检测装置包括有触摸按键、触摸面板、触摸屏等等多种应用形式，具体又包括红外式、电阻式、超声式、电感式、电容式等多种不同的触摸检测方式。在一个典型的触摸检测装置中，触摸控制器连接到触摸传感器，对传感器进行触摸检测数据采集，然后对检测数据进行处理以判断触摸点的坐标位置，具体如图1所示。

对触摸传感器的采样通常是对其上的各检测节点以扫描方式进行的。例如，对一个电容式多点触摸屏而言，检测节点就是纵横分布在触摸屏表面形成矩阵形式的多个投射式电容节点；对一组触摸按键而言，检测节点就是对应各个触摸按键位置的传感器。在每一个检测采样周期，触摸控制器通过分组或逐个获取的方式可以得到所需的采样数据矩阵。图2示出了一个分布有M*N个检测节点的触摸检测装置在一个采样周期中获得的采样数据矩阵。除了单个触摸按键的情况，对于大部分触摸检测装置的实际应用，都是N+M≥3。由于触摸控制器的硬件资源和处理能力有所限制，获得这M*N个采样数据一般需要分组进行扫描才能达到足够的刷新速度。这个分组可能是按照若干行或若干列或某些区域节点的组合。一个比较典型的例子就是逐行分组采样得到采样数据S_ij：

第一行：S₁₁，S₁₂，S₁₃…S_1j…S_1n

第二行：S₂₁，S₂₂，S₂₃…S_2j…S_1n

第i行：S_i1，S_i2，S_i3…S_ij…S_in

第m行：S_m1，S_m2，S_m3…S_ij…S_mn

按照一般的触摸检测原理，触摸检测装置在无触摸状态下进行检测采样得到基准参照数据值R_ij保存在存储器里，如图3所示，然后将新的采样S_ij数据与基准参照值R_ij进行对比计算出检测数据D_ij，具体来说就是计算出他们的差值，具体过程见图4A和图4B：

D_ij＝S_ij-R_ij(其中i＝1，2，…m；j＝1，2，…n)

因此，每一个采样扫描周期的采样数据都可以计算出一组对应的差值数据矩阵，它们作为触摸检测数据用于进行下一步处理——判断触摸事件的发生或者计算出触摸点的坐标位置或运动轨迹等等。具体的计算方法有门限计算法、分水岭方法或重心计算方法等等，无论何种方法，最后都是将检测数据矩阵与某个预定的阈值或阈值函数进行比较，从而判断触摸事件是否发生以及检测到的触摸点的位置坐标是否有效，等等。

从上面的介绍可知，触摸检测结果的可靠性、稳定性和分辨率取决于触摸检测数据的精度和稳定度。如果在采样数据S_ij里面包含了噪声或误差，这个同样的噪声或误差就会传递到检测数据D_ij里面去，进而使后续的计算得出有误差的结果。

但是，无论何种应用形式和检测方式的触摸检测装置，在实际使用当中都会遇到干扰。很多时候，干扰会给触摸检测数据带来较大的误差，影响到触摸检测结果的稳定性和分辨率，严重时甚至会使触摸检测装置得出误触摸以及触摸失控的检测结果。

以当前流行的电容式触摸屏为例，当有触摸动作时，不仅被触摸的节点会有形变，周围的节点也会产生形变，最终导致以被触摸节点为中心的区域都会有形变。这种形变引起的噪声会对检测数据D_ij带来干扰，尤其是在触摸压力较重的情况下干扰更严重，很容易出现误检测。更复杂的是该区域中的各个节点的形变程度不同，越靠近被触摸节点形变量越大，因此该区域内各个节点的形变噪声并不一致，而目前的降噪处理方法中缺乏针对此种触摸屏形变噪声的行之有效的手段。

发明内容

本发明实施例所要解决的第一个技术问题在于提供一种触摸检测装置检测数据中的形变噪声的消除方法，旨在消除触摸屏的形变对检测数据的影响。