專利名稱：觸摸檢測(cè)裝置的降噪處理方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于觸控技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種觸摸檢測(cè)裝置的檢測(cè)數(shù)據(jù)降噪處理方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
觸摸檢測(cè)裝置包括有觸摸按鍵、觸摸面板、觸摸屏等等多種應(yīng)用形式，具體又包括紅外式、電阻式、超聲式、電感式、電容式等多種不同的觸摸檢測(cè)方式。在一個(gè)典型的觸摸檢測(cè)裝置中，觸摸控制器連接到觸摸傳感器，對(duì)傳感器進(jìn)行觸摸檢測(cè)數(shù)據(jù)采集，然后對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以判斷觸摸點(diǎn)的坐標(biāo)位置，具體如圖I所示。對(duì)觸摸傳感器的采樣通常是對(duì)其上的各檢測(cè)節(jié)點(diǎn)以掃描方式進(jìn)行的。例如，對(duì)一個(gè)電容式多點(diǎn)觸摸屏而言，檢測(cè)節(jié)點(diǎn)就是縱橫分布在觸摸屏表面形成矩陣形式的多個(gè)投射式電容節(jié)點(diǎn)；對(duì)一組觸摸按鍵而言，檢測(cè)節(jié)點(diǎn)就是對(duì)應(yīng)各個(gè)觸摸按鍵位置的傳感器。在每一個(gè)檢測(cè)采樣周期，觸摸控制器通過分組或逐個(gè)獲取的方式可以得到所需的采樣數(shù)據(jù)矩陣。 圖2示出了一個(gè)分布有M*N個(gè)檢測(cè)節(jié)點(diǎn)的觸摸檢測(cè)裝置在一個(gè)采樣周期中獲得的采樣數(shù)據(jù)矩陣。除了單個(gè)觸摸按鍵的情況，對(duì)于大部分觸摸檢測(cè)裝置的實(shí)際應(yīng)用，都是N+M3 3。由于觸摸控制器的硬件資源和處理能力有所限制，獲得這M*N個(gè)采樣數(shù)據(jù)一般需要分組進(jìn)行掃描才能達(dá)到足夠的刷新速度。這個(gè)分組可能是按照若干行或若干列或某些區(qū)域節(jié)點(diǎn)的組合。一個(gè)比較典型的例子就是逐行分組采樣得到檢測(cè)數(shù)據(jù)·第一行:Sn,S12, S13... Sln…Sln第二行S21,S22, S23…S2n…Sln第i 行Sn, Si2, Si3…Sij…Sin第m 行=Snil, Sm2, Sm3-·· Sij…Smn按照一般的觸摸檢測(cè)原理，觸摸檢測(cè)裝置在無觸摸狀態(tài)下進(jìn)行檢測(cè)采樣得到基準(zhǔn)數(shù)據(jù)矩陣保存在存儲(chǔ)器里，如圖3所示，然后將新的采樣值與基準(zhǔn)值進(jìn)行對(duì)比，具體來說就是計(jì)算出他們的差值，具體過程見圖4A和圖4B :Dij = Sij-Rij (其中 i = 1,2,…m;j = l,2,…η)因此，每一個(gè)采樣掃描周期的采樣數(shù)據(jù)都可以計(jì)算出一組對(duì)應(yīng)的差值數(shù)據(jù)矩陣， 它們作為觸摸檢測(cè)數(shù)據(jù)用于進(jìn)行下一步處理——判斷觸摸事件的發(fā)生或者計(jì)算出觸摸點(diǎn)的坐標(biāo)位置或運(yùn)動(dòng)軌跡等等。具體的計(jì)算方法有門限計(jì)算法、分水嶺方法或重心計(jì)算方法等等，無論何種方法，最后都是將檢測(cè)數(shù)據(jù)矩陣與某個(gè)預(yù)定的閾值或閾值函數(shù)進(jìn)行比較，從而判斷觸摸事件是否發(fā)生以及檢測(cè)到的觸摸點(diǎn)的位置坐標(biāo)是否有效，等等。從上面的介紹可知，觸摸檢測(cè)結(jié)果的可靠性、穩(wěn)定性和分辨率取決于觸摸檢測(cè)數(shù)據(jù)的精度和穩(wěn)定度。如果在采樣值Su里面包含了噪聲或誤差，這個(gè)同樣的噪聲或誤差就會(huì)傳遞到差值Dij里面去，進(jìn)而使后續(xù)的計(jì)算得出有誤差的結(jié)果。但是，無論何種應(yīng)用形式和檢測(cè)方式的觸摸檢測(cè)裝置，在實(shí)際使用當(dāng)中都會(huì)遇到干擾。很多時(shí)候，干擾會(huì)給觸摸檢測(cè)數(shù)據(jù)帶來較大的誤差，影響到觸摸檢測(cè)結(jié)果的穩(wěn)定性和分辨率，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)褂|摸檢測(cè)裝置得出誤觸摸以及觸摸失控的檢測(cè)結(jié)果。以當(dāng)前流行的電容式觸摸屏為例，為了減少來自LCD模組以及其它外界干擾信號(hào)的影響，大都要求采用雙層甚至三層結(jié)構(gòu)的觸摸傳感器，其中最靠近顯示器的導(dǎo)電層結(jié)構(gòu)起屏蔽干擾信號(hào)的作用。具體方案若米用圖5所不的結(jié)構(gòu)，包括顯不設(shè)備11、機(jī)殼12、驅(qū)動(dòng)電極13、玻璃
14、感應(yīng)電極15、外層面板16，此結(jié)構(gòu)中驅(qū)動(dòng)電極需要緊密排布于整個(gè)觸摸傳感器，掃描采樣時(shí)每次驅(qū)動(dòng)一條或幾條驅(qū)動(dòng)電極，其余驅(qū)動(dòng)電極接地，此時(shí)驅(qū)動(dòng)電極同時(shí)起到了屏蔽的作用。另一個(gè)將驅(qū)動(dòng)電極13與感應(yīng)電極15交錯(cuò)排列在同一個(gè)平面上的結(jié)構(gòu)如圖6A和 6B所示，此時(shí)驅(qū)動(dòng)電極13不能緊密排列遮蔽感應(yīng)極15，無法起到屏蔽層的作用，因此這種方式還需要額外增加一個(gè)導(dǎo)電屏蔽層24。這些結(jié)構(gòu)方式有幾點(diǎn)不足一、增加了傳感器制造工序的難度，使產(chǎn)品的良率下降，成本增加；二、增加了傳感器 的厚度，從而增加了重量，也降低了透光率；三、這種方式只能屏蔽來自傳感器下方的干擾信號(hào)，如來自LCD顯示器的干擾，而對(duì)其它干擾信號(hào)，如電源紋波干擾、射頻干擾，則起不到抵御作用。當(dāng)前還有一種試圖削減干擾影響的方法是在傳感器中增加輔助的參考電極，設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)讓這個(gè)參考電極只受到干擾信號(hào)的影響而不受觸摸的影響，由此讓觸摸控制器增加對(duì)參考電極的采樣在理論上就可以消除外部干擾的影響。但是這辦法會(huì)使觸摸傳感器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，而且也會(huì)占用更多的觸摸控制器檢測(cè)端口，顯然會(huì)增加系統(tǒng)的成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例所要解決的技術(shù)問題在于提供一種觸摸檢測(cè)裝置的降噪處理方法， 旨在無需依賴在傳感器上使用額外的屏蔽層，以最低的硬件開銷來減小外部干擾信號(hào)對(duì)觸摸終端檢測(cè)數(shù)據(jù)的影響。本發(fā)明實(shí)施例提供了一種觸摸檢測(cè)裝置的降噪處理方法，將整個(gè)觸摸檢測(cè)裝置中的所有觸摸檢測(cè)節(jié)點(diǎn)劃分成若干組(如每行一組，或每列一組，或若干行列的組合)，對(duì)每組檢測(cè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行同步采樣，并按照以下步驟進(jìn)行處理步驟A，對(duì)屬于同一組的觸摸檢測(cè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行同步采樣并保存采樣數(shù)據(jù)；步驟B，將各采樣數(shù)據(jù)分別與各自的基準(zhǔn)參照值比對(duì)計(jì)算出差值數(shù)據(jù)，作為檢測(cè)數(shù)據(jù)替換原采樣數(shù)據(jù)；步驟C，對(duì)步驟B中替換得到的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，按照預(yù)設(shè)的篩選條件從中篩選出有效數(shù)據(jù)以計(jì)算表征噪聲成分的直流偏移分量；步驟D，將步驟B中計(jì)算得到的檢測(cè)數(shù)據(jù)分別減去步驟C得到的直流偏移分量，得到噪聲濾除后的檢測(cè)數(shù)據(jù)。本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種觸摸檢測(cè)裝置的降噪處理系統(tǒng)，所述觸摸檢測(cè)裝置的觸摸檢測(cè)節(jié)點(diǎn)分為一個(gè)或多個(gè)組，所述系統(tǒng)包括采樣單元，用于對(duì)屬于同一組的觸摸檢測(cè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行同步采樣并保存采樣數(shù)據(jù)；差值計(jì)算單元，用于將所述采樣單元采樣到的各采樣數(shù)據(jù)分別與各自的基準(zhǔn)參照值比對(duì)計(jì)算出差值數(shù)據(jù)，替換原采樣數(shù)據(jù)；
噪聲計(jì)算單元，用于對(duì)所述差值計(jì)算單元替換得到的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，按照預(yù)設(shè)的篩選條件從中篩選出有效數(shù)據(jù)以計(jì)算表征噪聲成分的直流偏移分量；噪聲濾除單元，用于將所述差值計(jì)算單元計(jì)算得到的檢測(cè)數(shù)據(jù)分別減去所述噪聲計(jì)算單元得到的直流偏移分量，得到噪聲濾除后的檢測(cè)數(shù)據(jù)本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種觸摸終端，包括一觸摸檢測(cè)裝置，所述觸摸檢測(cè)裝置包括一觸摸傳感器單元、與觸摸傳感器單元連接的觸摸控制器單元；所述觸摸控制器單元包含如上所述的觸摸檢測(cè)數(shù)據(jù)降噪處理系統(tǒng)。本發(fā)明實(shí)施例中，將整個(gè)觸摸檢測(cè)裝置中的所有觸摸檢測(cè)節(jié)點(diǎn)分成若干組(如每行一組，或每列一組，或若干行列的組合)，對(duì)每組檢測(cè)點(diǎn)進(jìn)行同步采樣，以至于每組采樣值受到干擾信號(hào)的影響也是 相同或接近相同的。利用同一組檢測(cè)點(diǎn)的采樣值受到干擾信號(hào)影響的幅度和方向相同這一特點(diǎn)，從而可以將采樣數(shù)據(jù)中的噪聲成分作為直流偏移分量加以濾除，削弱外部干擾信號(hào)對(duì)觸摸檢測(cè)裝置的影響。本發(fā)明一個(gè)最典型的應(yīng)用效果就是使得如圖6A和6B所示的觸摸屏結(jié)構(gòu)省掉屏蔽層24，由雙層工藝簡(jiǎn)化為單層工藝，從而降低了產(chǎn)品成本。


圖I是觸摸檢測(cè)裝置的典型應(yīng)用示意圖；圖2是觸摸檢測(cè)采樣數(shù)據(jù)據(jù)陣示意圖；圖3是觸摸檢測(cè)基準(zhǔn)數(shù)據(jù)矩陣示意圖；圖4A是根據(jù)圖2示出的檢測(cè)采樣值和圖3示出的基準(zhǔn)值計(jì)算差值的示意圖；圖4B是圖4A計(jì)算得到的觸摸檢測(cè)差值數(shù)據(jù)矩陣示意圖；圖5是現(xiàn)有技術(shù)提供的觸摸終端的結(jié)構(gòu)圖，驅(qū)動(dòng)電極與感應(yīng)電極不在同一層；圖6A是現(xiàn)有技術(shù)提供的另一種觸摸終端的結(jié)構(gòu)圖，驅(qū)動(dòng)電極與感應(yīng)電極位于同
一層;圖6B是圖6A所示結(jié)構(gòu)圖中的驅(qū)動(dòng)電極與感應(yīng)電極形狀圖；圖7是本發(fā)明實(shí)施例提供的觸摸檢測(cè)裝置的降噪處理的邏輯原理圖；圖8A是本發(fā)明實(shí)施例提供的觸摸檢測(cè)裝置的降噪處理方法的實(shí)現(xiàn)流程圖；圖SB是本發(fā)明實(shí)施例提供的對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行噪聲濾除的具體流程圖；圖SC是本發(fā)明實(shí)施例提供的降噪處理前的檢測(cè)數(shù)據(jù)的網(wǎng)狀3D分布圖；圖8D是本發(fā)明實(shí)施例提供的降噪處理后的檢測(cè)數(shù)據(jù)的網(wǎng)狀3D分布圖；圖SE是本發(fā)明一實(shí)施例提供的適合單點(diǎn)觸摸情況的計(jì)算直流偏移量的流程圖；圖8F是本發(fā)明一實(shí)施例提供的適合多點(diǎn)觸摸情況下分布密集區(qū)間可能落在數(shù)值高端時(shí)的計(jì)算直流偏移量的流程圖；圖SG，是本發(fā)明一簡(jiǎn)化實(shí)施例篩選有效數(shù)據(jù)的直觀原理示意圖；圖8H，是本發(fā)明一實(shí)施例中第一組數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分布直方圖；圖81，是本發(fā)明一實(shí)施例中第五組數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分布直方圖；圖9是本發(fā)明實(shí)施例提供的觸摸檢測(cè)裝置的檢測(cè)數(shù)據(jù)降噪處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖；圖10是本發(fā)明實(shí)施例提供的觸摸終端的硬件結(jié)構(gòu)圖11是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的噪聲計(jì)算單元的結(jié)構(gòu)原理圖；圖12是本發(fā)明第二實(shí)施例提供的噪聲計(jì)算單元的結(jié)構(gòu)原理圖；圖13是本發(fā)明第三實(shí)施例提供的噪聲計(jì)算單元的結(jié)構(gòu)原理圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明實(shí)施例中，將觸摸檢測(cè)節(jié)點(diǎn)分成若干組(如每行一組，或每列一組，或若干行列的組合)，對(duì)每組進(jìn)行同步采樣，以至于每組采樣數(shù)據(jù)受到干擾信號(hào)的影響也是相同或接近相同的。利用同一組檢測(cè)點(diǎn)的采樣值受到干擾信號(hào)影響的幅度和方向相同這一特點(diǎn)， 進(jìn)而將采樣數(shù)據(jù)中的噪聲成分作為直流偏移分量濾除，削弱外部干擾信號(hào)對(duì)觸摸檢測(cè)裝置的影響。 為了在采樣數(shù)據(jù)中捕捉到一致的噪聲影響，就必須進(jìn)行同步采樣，但是對(duì)于觸摸檢測(cè)節(jié)點(diǎn)比較多的觸摸檢測(cè)系統(tǒng)，由于觸摸控制器的硬件資源或處理能力的局限，不可能對(duì)所有的檢測(cè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行同步采樣，而適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行分組采樣和處理正好就可以解決這個(gè)矛盾。從結(jié)構(gòu)上講，被安排在同一組的觸摸檢測(cè)節(jié)點(diǎn)它們的空間位置上應(yīng)該是挨近一起的。對(duì)于當(dāng)前流行的采用“驅(qū)動(dòng)電極+感應(yīng)電極”模式的電容式多點(diǎn)觸摸檢測(cè)裝置而言，上面所述的觸摸檢測(cè)節(jié)點(diǎn)分組是以觸摸傳感器中驅(qū)動(dòng)電極為基本單位進(jìn)行安排的，很容易實(shí)現(xiàn)同步采樣。對(duì)于其它模式的觸摸檢測(cè)裝置，其檢測(cè)電路的配置務(wù)必使安排在同一組中的觸摸檢測(cè)節(jié)點(diǎn)可以進(jìn)行同步采樣。對(duì)于有些應(yīng)用場(chǎng)合，總的觸摸檢測(cè)節(jié)點(diǎn)數(shù)比較少，這時(shí)就可以只有一個(gè)組。(盡管本發(fā)明原理上適用于最少兩個(gè)觸摸檢測(cè)節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用，但是較多的觸摸檢測(cè)節(jié)點(diǎn)數(shù)量有助于獲得更為明顯的降噪效果。)基于上述原理，本發(fā)明實(shí)施例提供的觸摸檢測(cè)裝置的檢測(cè)數(shù)據(jù)降噪處理的邏輯實(shí)現(xiàn)如圖7所示，該邏輯包含兩個(gè)層次采樣層和噪聲濾除層。其中采樣層以并行同步的方式進(jìn)行采樣，這一層負(fù)責(zé)同時(shí)獲取同一組內(nèi)的所有檢測(cè)通道的原始采樣數(shù)據(jù)并參照基準(zhǔn)對(duì)他們進(jìn)行修正。噪聲濾除層對(duì)每組采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，濾除噪聲成分，得到降噪后的檢測(cè)數(shù)據(jù)。圖8A示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的觸摸檢測(cè)裝置的檢測(cè)數(shù)據(jù)降噪處理方法的實(shí)現(xiàn)流程，詳述如下在步驟S801中，對(duì)屬于同一組的觸摸檢測(cè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行同步采樣并保存采樣數(shù)據(jù)。如上文所述，同一組中的同步采樣得到的觸摸檢測(cè)數(shù)據(jù)受到的干擾信號(hào)的影響也是相同或接近相同的，因此本實(shí)施例通過統(tǒng)計(jì)方式計(jì)算出各分組的噪聲分量從而對(duì)它加以濾除。舉例說明，一個(gè)其傳感器具有10行感應(yīng)電極、15列驅(qū)動(dòng)電極的觸摸檢測(cè)裝置，其硬件結(jié)構(gòu)如圖10所示，其觸摸檢測(cè)節(jié)點(diǎn)數(shù)為10*15 = 150個(gè)，共有150個(gè)采樣數(shù)據(jù)S11, S12J S13J …，S111, S115 ；S21 S22J S23J …，S111, S215 ；...S101 S102J S103J ···, S1011J S10115 ;
其中Sij表示第i行第j列對(duì)應(yīng)觸摸檢測(cè)節(jié)點(diǎn)上的采樣數(shù)據(jù)，例如，S211表示的是第2行第14列這個(gè)檢測(cè)節(jié)點(diǎn)上的采樣數(shù)據(jù)。依照每列驅(qū)動(dòng)電極上的觸摸檢測(cè)節(jié)點(diǎn)分組，第I組采樣數(shù)據(jù)包含被第I條驅(qū)動(dòng)電極同時(shí)驅(qū)動(dòng)的分布在第1-10行感應(yīng)電極上對(duì)應(yīng)的觸摸檢測(cè)節(jié)點(diǎn)上的10個(gè)采樣數(shù)據(jù)sn， S21,…，Sltll ;第2組采樣數(shù)據(jù)包含被第2條驅(qū)動(dòng)電極同時(shí)驅(qū)動(dòng)的分布在第1-10行感應(yīng)電極上對(duì)應(yīng)的觸摸檢測(cè)節(jié)點(diǎn)上的10個(gè)采樣數(shù)據(jù)S1(I，S12,…，Sltl2 ;以此類推，第15組采樣數(shù)據(jù)包含被第15條驅(qū)動(dòng)電極同時(shí)驅(qū)動(dòng)的分布在第1-10行感應(yīng)電極上對(duì)應(yīng)的觸摸檢測(cè)節(jié)點(diǎn)上的
10個(gè)采樣數(shù)據(jù)S115，S215,…，S1(ll5。本領(lǐng)域技術(shù)人員很容易理解，在實(shí)際實(shí)施中，由于傳感器的走線等結(jié)構(gòu)因素或者觸摸控制器的引腳連接方式因素，驅(qū)動(dòng)電極與感應(yīng)電極的排列方式可以有不同的組合變化，特別是在空間位置方面的變化，因此還可以演變出不同順序組合的分組采樣數(shù)據(jù)陣列。 但是無論怎樣變化，原則上都是將同時(shí)完成采樣的觸摸檢測(cè)節(jié)點(diǎn)分配在一個(gè)組里面，以便于下一步將其中的噪聲成分進(jìn)行分離和過濾。步驟S802，將各采樣數(shù)據(jù)分別與各自的基準(zhǔn)參照值比對(duì)計(jì)算出差值數(shù)據(jù)，作為檢測(cè)數(shù)據(jù)替換原采樣數(shù)據(jù)。這一步驟只是簡(jiǎn)單的減法運(yùn)算
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Dij = Sij-Rij其中，Ru為對(duì)應(yīng)于采樣數(shù)據(jù)Sij的基準(zhǔn)參照值，差值數(shù)據(jù)Du為計(jì)算結(jié)果用以替換 Su，從而得到采樣數(shù)據(jù)相對(duì)于基準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了修正的結(jié)果，也就是用于下一步處理的檢測(cè)數(shù)據(jù)。實(shí)際應(yīng)用中用到的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)是按照觸摸檢測(cè)裝置在無觸摸無干擾狀態(tài)下檢測(cè)到的靜態(tài)背景檢測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)檢測(cè)點(diǎn)的實(shí)際檢測(cè)值而言是一個(gè)固定的系統(tǒng)性誤差，需要在采樣數(shù)據(jù)中進(jìn)行扣除此誤差以得到有用的檢測(cè)數(shù)據(jù)。步驟S803，對(duì)步驟S802中替換得到的采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算，按照預(yù)設(shè)的篩選條件從中篩選出有效數(shù)據(jù)以計(jì)算表征噪聲成分的直流偏移分量。這一步是本發(fā)明中最為關(guān)鍵部分。從步驟S802得到的差值數(shù)據(jù)，即檢測(cè)數(shù)據(jù)，其中既包含有由觸摸或接近事件引起的觸摸信息成分又包含有被干擾引起的噪聲成分。其中的噪聲成分對(duì)于由步驟S801中以同步采樣方式獲得的這組采樣數(shù)據(jù)而言，它是一個(gè)直流性質(zhì)的偏移量，使得檢測(cè)數(shù)據(jù)被上下平移，其移動(dòng)的幅度隨噪聲變化而變化，但是在一次采樣里面是固定的、系統(tǒng)性的。后面將給出的實(shí)施例將具體說明如何得到這個(gè)直流偏移量的。步驟S804，將步驟S802中計(jì)算得到的檢測(cè)數(shù)據(jù)分別減去步驟S803得到的直流偏移分量，得到噪聲濾除后的檢測(cè)數(shù)據(jù)。在觸摸檢測(cè)裝置的每個(gè)掃描檢測(cè)周期中，對(duì)其觸摸檢測(cè)節(jié)點(diǎn)的每個(gè)分組完成步驟 S801、S802、S803和S804也就意味著觸摸檢測(cè)裝置在后續(xù)的處理和控制中所用到的檢測(cè)數(shù)據(jù)在很大程度上是排除了噪聲干擾的，從而使得觸摸檢測(cè)裝置在干擾環(huán)境中能夠可靠穩(wěn)定地工作。以下以幾個(gè)具體實(shí)施例對(duì)步驟S803作進(jìn)一步的說明。對(duì)本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題而言，計(jì)算一組數(shù)據(jù)的直流偏移分量有若干種方法可以選用。其中最簡(jiǎn)單的一種就是計(jì)算本組檢測(cè)數(shù)據(jù)的總體平均值。但是，由于檢測(cè)數(shù)據(jù)中除了包含有系統(tǒng)性的噪聲成分還可能包含有局部的觸摸信息成分，簡(jiǎn)單地計(jì)算總體平均值來代表噪聲成分對(duì)于沒有包含觸摸成分的一組數(shù)據(jù)來說才是合理，因?yàn)閷|摸成分的數(shù)據(jù)加入計(jì)算后將影響對(duì)系統(tǒng)性的噪聲成分的分離。為了對(duì)噪聲成分進(jìn)行有效的分離， 就需要將包含有觸摸成分的數(shù)據(jù)排除在直流偏移分量的計(jì)算之外，更具體地說，也就是需要進(jìn)行某種統(tǒng)計(jì)計(jì)算處理，原則上只挑選出有效的數(shù)據(jù)元素(即，盡量少包含觸摸成分的那些數(shù)據(jù))來計(jì)算直流偏移分量。以下給出幾個(gè)計(jì)算直流偏移分量的具體實(shí)施例。在一個(gè)典型實(shí)施例中，如圖SB所示，步驟S803可以分解為下步驟來實(shí)現(xiàn)步驟S80331，設(shè)定閾值，用以判斷有效數(shù)據(jù)區(qū)間；設(shè)置分布區(qū)間，用以統(tǒng)計(jì)檢測(cè)數(shù)據(jù)分布情況；步驟S80332，統(tǒng)計(jì)步驟S802中得到的一組檢測(cè)數(shù)據(jù)的區(qū)間分布情況；步驟S80333，找出檢測(cè)數(shù)據(jù)分布最密集區(qū)間和檢測(cè)數(shù)據(jù)分布次密集區(qū)間；步驟S80334，判斷是否檢測(cè)數(shù)據(jù)分布最密集區(qū)間內(nèi)數(shù)據(jù)的均值幅度大于閾值；步驟S80335，若步驟S80334判斷為是，則進(jìn)一步判斷是否檢測(cè)數(shù)據(jù)分布次密集區(qū)間內(nèi)數(shù)據(jù)的均值幅 度小于檢測(cè)數(shù)據(jù)分布最密集區(qū)間數(shù)據(jù)的均值幅度；步驟S80336，若步驟S80335判斷為是，則保存檢測(cè)數(shù)據(jù)分布次密集區(qū)間內(nèi)數(shù)據(jù)的平均值；步驟S80337，若步驟S80334判斷為否，或步驟S80335判斷為否，則保存檢測(cè)數(shù)據(jù)分布最密集區(qū)間內(nèi)數(shù)據(jù)的平均值；所得平均值，即為所需的直流偏移分量。為清楚起見，下面以一組實(shí)際的采樣數(shù)據(jù)舉例說明上述方法和步驟。例如，下表I 示出了 15組(每組包含10個(gè)觸摸檢測(cè)點(diǎn))在干擾信號(hào)情況下得到的150個(gè)原始采樣數(shù)據(jù)與對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)值做差后得到的檢測(cè)數(shù)據(jù)陣列(圖8C為檢測(cè)數(shù)據(jù)降噪處理前的網(wǎng)狀3D分布圖)
第第 m 第第 第第 -Z 第 -Z 第% 第
I2 3 4 5 6 7 8 9 1() 11 12 Π 14 13
組組 組姐 m 組纟丨 I m m__m—____mm——一_ —_
-11 64 -10 -65 -16 O 53 55 6 -51 10 -6] - -12 W
-1360-9-63-61-235452ti-5012-75-18957
-1 159-8-64-85-35555:35-4811-32-So-1()Hi
-1 159-10-62-140 -6253555-5112-71-80-IΠ
-1361-8-63-96-5159555-δ 10-83-85-S 8
-1661—10-642034757492-5011601207 8
-1061-H-6226812352513-44131612Η{)-( Μ
-1261-9-62-32O57525-461 -HlOH
-1259-8-58'61O5151H1612-11 Tl 55
-1256-9-60-57O551 75012 ο ! 9 ；)汨
_I_j__I_______I___________—____ j 一 ___J _表I在本實(shí)施例中，檢測(cè)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)范圍為-512 +511，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取閾值為200 (也就是假定超過200的檢測(cè)值必然被認(rèn)定為觸摸事件引起)，接下來按照表2設(shè)置分布區(qū)間，共有16個(gè)區(qū)間，覆蓋了 -512 +511的數(shù)值范圍
權(quán)利要求
1.一種觸摸檢測(cè)裝置的檢測(cè)數(shù)據(jù)降噪處理方法，其特征在于，將觸摸檢測(cè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分組，并按照以下步驟進(jìn)行處理 步驟A，對(duì)屬于同一組的觸摸檢測(cè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行同步采樣并保存采樣數(shù)據(jù)； 步驟B，將各采樣數(shù)據(jù)分別與各自的基準(zhǔn)參照值比對(duì)計(jì)算出差值數(shù)據(jù)，作為檢測(cè)數(shù)據(jù)替換原采樣數(shù)據(jù)； 步驟C，對(duì)步驟B中替換得到的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，按照預(yù)設(shè)的篩選條件從中篩選出有效數(shù)據(jù)以計(jì)算表征噪聲成分的直流偏移分量； 步驟D，將步驟B中計(jì)算得到的檢測(cè)數(shù)據(jù)分別減去步驟C得到的直流偏移分量，得到噪聲濾除后的檢測(cè)數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求I所述的觸摸檢測(cè)裝置的檢測(cè)數(shù)據(jù)降噪處理方法，其特征在于，所述步驟C具體包括 步驟C21，設(shè)定閾值，用以判斷有效數(shù)據(jù)區(qū)間；設(shè)置分布區(qū)間，用以統(tǒng)計(jì)檢測(cè)數(shù)據(jù)分布情況； 步驟C22，統(tǒng)計(jì)步驟B中得到的一組檢測(cè)數(shù)據(jù)的區(qū)間分布情況； 步驟C23，找出檢測(cè)數(shù)據(jù)分布最密集區(qū)間和檢測(cè)數(shù)據(jù)分布次密集區(qū)間； 步驟C24，判斷檢測(cè)數(shù)據(jù)分布最密集區(qū)間內(nèi)數(shù)據(jù)的均值幅度是否大于閾值； 步驟C25，若步驟C24判斷為是，則進(jìn)一步判斷是否檢測(cè)數(shù)據(jù)分布次密集區(qū)間內(nèi)數(shù)據(jù)的均值幅度小于檢測(cè)數(shù)據(jù)分布最密集區(qū)間數(shù)據(jù)的均值幅度； 步驟C26，若步驟C25判斷為是，則將檢測(cè)數(shù)據(jù)分布次密集區(qū)間內(nèi)數(shù)據(jù)的均值作為直流偏移分量； 步驟C27，若步驟C24判斷為否，或步驟C25判斷為否，則將檢測(cè)數(shù)據(jù)分布最密集區(qū)間數(shù)據(jù)的均值作為直流偏移分量。
3.如權(quán)利要求I所述的觸摸檢測(cè)裝置的檢測(cè)數(shù)據(jù)降噪處理方法，其特征在于，所述步驟C具體包括 步驟C31，給定一個(gè)用于篩選有效數(shù)據(jù)的劃分值； 步驟C32，計(jì)算出步驟B中得到的一組檢測(cè)數(shù)據(jù)的總體平均值； 步驟C33，根據(jù)步驟C31給定的劃分值與步驟C32得到的平均值，按照不超出以平均值為中心、以劃分值為振幅的范圍，從檢測(cè)數(shù)據(jù)中篩選出有效數(shù)據(jù)； 步驟C34，將步驟C33篩選出的數(shù)據(jù)求平均值，所得平均值作為所需的直流偏移分量。
4.如權(quán)利要求I所述的觸摸檢測(cè)裝置的檢測(cè)數(shù)據(jù)降噪處理方法，其特征在于，所述步驟C具體包括 步驟C41，設(shè)置分布區(qū)間，用以統(tǒng)計(jì)檢測(cè)數(shù)據(jù)分布情況； 步驟C42，統(tǒng)計(jì)步驟B中得到的一組檢測(cè)數(shù)據(jù)的區(qū)間分布情況； 步驟C43，找出檢測(cè)數(shù)據(jù)分布最密集區(qū)間； 步驟C44，計(jì)算檢測(cè)數(shù)據(jù)分布最密集區(qū)間內(nèi)數(shù)據(jù)的平均值，所得平均值作為所需的直流偏移分量。
5.一種觸摸檢測(cè)裝置的降噪處理系統(tǒng)，其特征在于，所述觸摸檢測(cè)裝置的觸摸檢測(cè)節(jié)點(diǎn)分為一個(gè)或多個(gè)組，所述系統(tǒng)包括 采樣單元，用于對(duì)屬于同一組的觸摸檢測(cè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行同步采樣并保存采樣數(shù)據(jù)；差值計(jì)算單元，用于將所述采樣單元采樣到的各采樣數(shù)據(jù)分別與各自的基準(zhǔn)參照值比對(duì)計(jì)算出差值數(shù)據(jù)，替換原采樣數(shù)據(jù)； 噪聲計(jì)算單元，用于對(duì)所述差值計(jì)算單元替換得到的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，按照預(yù)設(shè)的篩選條件從中篩選出有效數(shù)據(jù)以計(jì)算表征噪聲成分的直流偏移分量； 噪聲濾除單元，用于將所述差值計(jì)算單元計(jì)算得到的檢測(cè)數(shù)據(jù)分別減去所述噪聲計(jì)算單元得到的直流偏移分量，得到噪聲濾除后的檢測(cè)數(shù)據(jù)。
6.如權(quán)利要求5所述的觸摸檢測(cè)裝置的降噪處理系統(tǒng)，其特征在于，所述噪聲計(jì)算單元包括 閾值及分布區(qū)間設(shè)置模塊，用于設(shè)定閾值和分布區(qū)間；所述閾值用以判斷有效數(shù)據(jù)區(qū)間，所述設(shè)置分布區(qū)間用以統(tǒng)計(jì)檢測(cè)數(shù)據(jù)分布情況； 檢測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)模塊，用于統(tǒng)計(jì)所述差值計(jì)算單元替換得到的一組檢測(cè)數(shù)據(jù)的區(qū)間分布情況； 第一判斷模塊，用于判斷檢測(cè)數(shù)據(jù)分布最密集區(qū)間內(nèi)數(shù)據(jù)的均值幅度是否大于閾值；第二判斷模塊，用于在所述第一判斷模塊判斷為是時(shí)，進(jìn)一步判斷是否檢測(cè)數(shù)據(jù)分布次密集區(qū)間內(nèi)數(shù)據(jù)的均值幅度小于檢測(cè)數(shù)據(jù)分布最密集區(qū)間數(shù)據(jù)的均值幅度； 直流偏移分量確定模塊，用于在所述第二判斷模塊判斷為是時(shí)，將檢測(cè)數(shù)據(jù)分布次密集區(qū)間內(nèi)數(shù)據(jù)的均值作為直流偏移分量；還用于在所述第一判斷模塊判斷為否時(shí)，或所述第二判斷模塊判斷為否時(shí)，將檢測(cè)數(shù)據(jù)分布最密集區(qū)間內(nèi)數(shù)據(jù)的均值作為直流偏移分量。
7.如權(quán)利要求5所述的觸摸檢測(cè)裝置的降噪處理系統(tǒng)，其特征在于，所述噪聲計(jì)算單元包括 有效數(shù)據(jù)劃分設(shè)置模塊，用于設(shè)置用于篩選有效數(shù)據(jù)的劃分值； 平均值計(jì)算模塊，用于計(jì)算出這組檢測(cè)數(shù)據(jù)的總體平均值； 有效數(shù)據(jù)篩選模塊，用于根據(jù)所述有效數(shù)據(jù)劃分設(shè)置模塊設(shè)置的劃分值與所述平均值計(jì)算模塊得到的平均值，按照不超出以平均值為中心、以劃分值為振幅的范圍，從檢測(cè)數(shù)據(jù)中篩選出有效數(shù)據(jù)； 直流偏移分量確定模塊，用于將所述有效數(shù)據(jù)篩選模塊篩選出的數(shù)據(jù)求平均值，所得平均值作為所需的直流偏移分量。
8.如權(quán)利要求5所述的觸摸檢測(cè)裝置的降噪處理系統(tǒng)，其特征在于，所述噪聲計(jì)算單元包括 分布區(qū)間設(shè)置模塊，用于設(shè)置分布區(qū)間；所述分布區(qū)間用以統(tǒng)計(jì)檢測(cè)數(shù)據(jù)分布情況；分布區(qū)間統(tǒng)計(jì)模塊，用于統(tǒng)計(jì)所述差值計(jì)算單元替換得到的一組檢測(cè)數(shù)據(jù)的區(qū)間分布情況； 直流偏移分量確定模塊，將所述分布區(qū)間統(tǒng)計(jì)模塊統(tǒng)計(jì)到的檢測(cè)數(shù)據(jù)分布最密集區(qū)間內(nèi)的數(shù)據(jù)的求平均，所得平均值作為所需的直流偏移分量。
9.一種觸摸終端，包括一觸摸檢測(cè)裝置，所述觸摸檢測(cè)裝置包括 一觸摸傳感器單元； 與觸摸傳感器單元連接的觸摸控制器單元； 其特征在于 所述微控制單元包含如權(quán)利要求5至8任一項(xiàng)所述的降噪處理系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明適用于觸控技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種觸摸檢測(cè)裝置的降噪處理方法，包括步驟A，對(duì)屬于同一組的觸摸檢測(cè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行同步采樣并保存采樣數(shù)據(jù)；步驟B，將各采樣數(shù)據(jù)分別與各自的基準(zhǔn)參照值比對(duì)計(jì)算出差值數(shù)據(jù)作為檢測(cè)數(shù)據(jù)替換原采樣數(shù)據(jù)；步驟C，對(duì)步驟B中替換得到的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，按照預(yù)設(shè)篩選條件從中篩選出有效數(shù)據(jù)以計(jì)算表征噪聲成分的直流偏移分量；步驟D，將步驟B中計(jì)算得到的檢測(cè)數(shù)據(jù)分別減去步驟C得到的直流偏移分量，得到噪聲濾除后的檢測(cè)數(shù)據(jù)。本發(fā)明利用同一組檢測(cè)點(diǎn)的同步采樣值受到干擾信號(hào)影響的幅度和方向相同的特點(diǎn)，將采樣數(shù)據(jù)中的噪聲成分作為直流偏移分量加以濾除，削弱外部干擾信號(hào)對(duì)觸摸檢測(cè)裝置檢測(cè)性能的影響。
文檔編號(hào)G06F3/041GK102707821SQ20111007591
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2011年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月28日
發(fā)明者鄧耿淳, 陳小祥 申請(qǐng)人:深圳市匯頂科技有限公司