[发明专利]三维触摸设备

说明书

本三维触摸设备，在显示面板1前的三维触摸区域立方体背面四个角外分别对称设置1个摄像机，摄像机轴线均与三维触摸区域立方体背面呈45度角，摄像机朝向均为三维触摸区域立方体，摄像机轴线均与三维触摸区域立方体背面所对应角两个边线呈相等角，各摄像机与三维触摸区域立方体背面所对应角顶点距离相等以及与背面距离相等；所述摄像机规格相同，采集角度大于等于90度；所述摄像机分别与图像处理模块2相连；三维触摸区域立方体背面本边2个摄像机确定显示面板1前三维触摸区域立方体对边半部分区域的触摸坐标。本三维触摸装置具有盲区及体积小、触摸更精确、便于实现、便于标准化、Z轴长以及能实现更准确触摸等，提高了三维触摸的可普及性。

技术领域

本发明涉及一种触摸屏，特别是一种三维触摸屏，属于信息技术领域。

背景技术

随着触摸技术发展，触摸屏应用越来越广泛，不过还主要是二维的平面或曲面触摸屏。当前触摸屏主要有表面声波、红外、电阻、电容等类型，其共同特点属于二维的平面触摸屏或曲面触摸屏，也有触摸屏(例如电磁、电容、红外触摸屏)在需要使用触摸笔情形下将触摸笔添加压力传感器以获得具有压感的触摸屏，或者有的触摸屏屏体上设置有压力传感器以检测触摸压力，但这些都不是具有空间意义的三维触摸屏。

与触摸屏应用天然关联的显示技术日新月异，3D显示已日渐成熟，游戏、教育、培训等应用对具有空间意义的三维触摸需求越来越强烈。

现有基于超声波实施的三维触摸方案(例如专利公开号CN106843502A)存在触摸区域内人体等复杂干扰介质而很难准确定位的缺点。

现有基于摄像机实施的三维触摸方案(例如专利公开号CN103914152A、CN104199550A、CN103488356A)存在盲区或装置体积过大、触摸精度不高、可实现性差、不便于标准化或触摸无法准确等缺点。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提供一种三维触摸设备，实现不同3D显示应用的三维触摸，具有盲区及体积小、便于实现、触摸精确度高、便于标准化、Z轴长、可实现更准确触摸等，提高了三维触摸的可普及性。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本三维触摸设备，在显示面板(1)前的三维触摸区域立方体背面四个角外分别对称设置1个摄像机，摄像机轴线均与三维触摸区域立方体背面呈45度角，摄像机采集朝向均为三维触摸区域立方体，摄像机轴线均与三维触摸区域立方体背面所对应角的两个边线呈相等角，各摄像机沿轴线方向与三维触摸区域立方体所就近对应角顶点距离相等，各摄像机与三维触摸区域立方体背面距离相等，各摄像机行扫描线与三维触摸区域立方体背面角度相等；所述摄像机规格相同，采集角度大于等于90度；所述摄像机分别与图像处理模块(2)相连。其工作方法：

三维触摸区域立方体背面左边的上下2个摄像机确定三维触摸区域立方体右半部分的触摸坐标、三维触摸区域立方体背面右边的上下2个摄像机确定三维触摸区域立方体左半部分的触摸坐标，或者三维触摸区域立方体背面上边的左右2个摄像机确定三维触摸区域立方体下半部分的触摸坐标、三维触摸区域立方体背面下边的左右2个摄像机确定三维触摸区域立方体上半部分的触摸坐标。

根据所在边的2个摄像机参数、2个摄像机之间距离参数、摄像机轴线与三维触摸区域立方体各个面的角度参数、三维触摸区域立方体的长度和宽度和高度参数、2个摄像机行和列变化数据计算三维触摸X、Y、Z坐标。

所述摄像机行和列变化数据，设置变化数据的阀值以滤掉大物体触摸；以离三维触摸区域立方体背面距离最近的摄像机行和列变化数据位置为有效触摸位置。

所述摄像机包括图像传感器、镜头、处理器、通讯模块。

所述摄像机为红外摄像机；所述摄像机包括覆盖三维触摸区域的红外光源。

所述摄像机与图像处理模块以以太网接口、USB接口、I2C接口、SPI接口相连。