光學(xué)式觸控裝置及其操作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種光學(xué)式觸控裝置及其操作方法。所述光學(xué)式觸控裝置的操作方法包括有下列步驟：利用所述發(fā)光單元發(fā)出光源以照射對象；利用所述影像感測裝置獲取所述對象反射所述光源的影像；選取所述影像中亮度大于或等于亮度臨界值的所有像素；對所選取的像素依所述影像的第一坐標(biāo)軸、所述影像的第二坐標(biāo)軸或像素亮度進行排序；從排序出來的像素中再取前面預(yù)定比例的像素來當(dāng)作所述對象的對象影像；以及根據(jù)所述預(yù)定比例的像素的像素位置或搭配以像素亮度為權(quán)重的方式來計算所述對象影像的重心。本發(fā)明還公開一種光學(xué)式觸控裝置。本發(fā)明提供的光學(xué)式觸控裝置及其操作方法所取得的重心判斷結(jié)果不會導(dǎo)致后端電路執(zhí)行錯誤的操作。
【專利說明】光學(xué)式觸控裝置及其操作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光學(xué)觸控的【技術(shù)領(lǐng)域】，且特別是有關(guān)于一種光學(xué)式觸控裝置及其操作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的光學(xué)式觸控裝置采用發(fā)光裝置發(fā)出光源來照射使用者的手部，并采用影像感測裝置來獲取所述手部反射所述光源的影像，進而計算所獲取影像中的手部影像(即手掌部分的影像)的重心。如此一來，后端電路便可依據(jù)光學(xué)式觸控裝置所計算出的重心來執(zhí)行對應(yīng)操作，例如是控制屏幕上的光標(biāo)(cursor)的位移。
[0003]然而，這種光學(xué)式觸控裝置有一缺點，就是當(dāng)使用者的手部連同手臂都進入影像感測裝置所獲取的影像中時，光學(xué)式觸控裝置便會去計算手部影像及手臂影像二者共同的重心，導(dǎo)致后端電路執(zhí)行錯誤的操作，例如是讓屏幕上的光標(biāo)移動到錯誤的位置。
[0004]因此，有必要提供改進的技術(shù)方案以克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的以上技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的主要技術(shù)問題是提供一種光學(xué)式觸控裝置，其僅會計算所需的對象影像的重心，因而不會產(chǎn)生習(xí)知技術(shù)的問題。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了以下參考附圖的詳細說明，本發(fā)明的其它方面和特征變得明顯。但是應(yīng)當(dāng)知道，所述附圖僅僅為解釋的目的設(shè)計，而不是作為本發(fā)明的范圍的限定，這是因為其應(yīng)當(dāng)參考附加的權(quán)利要求。還應(yīng)當(dāng)知道，除非另外指出，不必要依比例繪制附圖，它們僅僅力圖概念地說明此處描述的結(jié)構(gòu)和流程。
[0007]本發(fā)明提供一種光學(xué)式觸控裝置，其僅會計算所需的對象影像的重心，因而不會產(chǎn)生習(xí)知技術(shù)的問題。
[0008]本發(fā)明另提供一種對應(yīng)于上述光學(xué)式觸控裝置的操作方法。
[0009]本發(fā)明提出一種光學(xué)式觸控裝置，其包括有發(fā)光單元、影像感測裝置與處理電路。所述的發(fā)光單元用于發(fā)出光源以照射對象。所述的影像感測裝置用于獲取上述對象反射上述光源的影像。至于所述的處理電路，其電性連接上述影像感測裝置，以取得上述影像，并用于選取上述影像中亮度大于或等于亮度臨界值的所有像素，以對所選取的像素依上述影像的第一坐標(biāo)軸、上述影像的第二坐標(biāo)軸或像素亮度進行排序。所述的處理電路還用于從排序出來的像素中再取前面預(yù)定比例的像素來當(dāng)作上述對象的對象影像，并根據(jù)上述預(yù)定比例的像素的像素位置，或根據(jù)上述預(yù)定比例的像素的像素位置并以像素亮度為權(quán)重來計算上述對象影像的重心。
[0010]本發(fā)明另提出一種光學(xué)式觸控裝置的操作方法。所述的光學(xué)式觸控裝置包括有發(fā)光單元與影像感測裝置。所述的操作方法包括有下列步驟:利用上述發(fā)光單元發(fā)出光源以照射對象；利用上述影像感測裝置獲取上述對象反射上述光源的影像；選取上述影像中亮度大于或等于亮度臨界值的所有像素；對所選取的像素依上述影像的第一坐標(biāo)軸、上述影像的第二坐標(biāo)軸或像素亮度進行排序；從排序出來的像素中再取前面預(yù)定比例的像素來當(dāng)作上述對象的對象影像；以及根據(jù)上述預(yù)定比例的像素的像素位置，或根據(jù)上述預(yù)定比例的像素的像素位置并以像素亮度為權(quán)重來計算上述對象影像的重心。
[0011]本發(fā)明解決前述問題的方式，乃是先發(fā)出光源以照射物件；接著，利用上述影像感測裝置獲取上述對象反射上述光源的影像；然后，選取上述影像中亮度大于或等于亮度臨界值的所有像素；再接著，對所選取的像素依上述影像的第一坐標(biāo)軸、上述影像的第二坐標(biāo)軸或像素亮度進行排序；然后，從排序出來的像素中再取前面預(yù)定比例的像素來當(dāng)作上述對象的對象影像；最后，根據(jù)上述預(yù)定比例的像素的像素位置，或根據(jù)上述預(yù)定比例的像素的像素位置并以像素亮度為權(quán)重來計算上述對象影像的重心。由上述可知，本發(fā)明僅會計算所需的對象影像的重心，因而不會產(chǎn)生習(xí)知技術(shù)的問題。
[0012]為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能還明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]下面將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的【具體實施方式】進行詳細的說明。
[0014]圖1為電子裝置的側(cè)面剖視示意圖。
[0015]圖2為圖1的影像感測裝置所獲取到的其中一種影像的示意圖。
[0016]圖3為處理電路在其中一步驟所選取到的像素。
[0017]圖4為處理電路在其中一步驟所選取到的像素。
[0018]圖5為影像感測裝置所獲取的影像與屏幕的示意圖。
[0019]圖6為依照本發(fā)明一實施例的光學(xué)式觸控裝置的操作方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0020]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠還加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做詳細的說明。
[0021]需要說明的是，為了圖示的清楚起見，本發(fā)明的附圖僅顯示了與本發(fā)明的創(chuàng)作點相關(guān)的結(jié)構(gòu)特征，而對于其他的結(jié)構(gòu)特征則進行了省略。
[0022]圖1為電子裝置的側(cè)面剖視示意圖。圖1中的標(biāo)號100所指的即為所述的電子裝置，此電子裝置100例如是智能型手機、平板計算機、筆記本電腦的類的便攜型電子裝置，或者是其他具運算功能的電子裝置，例如是多媒體播放裝置。而如圖1所示，此電子裝置100采用了依照本發(fā)明一實施例的光學(xué)式觸控裝置110，而此光學(xué)式觸控裝置110電性連接電子裝置100內(nèi)部的處理器120 (其可視為光學(xué)式觸控裝置110的后端電路)。
[0023]光學(xué)式觸控裝置110包括發(fā)光單元112、影像感測裝置114與處理電路116。發(fā)光單元112用于發(fā)出光源以照射使用者的手部(如標(biāo)號130所示)。而影像感測裝置114用于獲取手部130反射所述光源的影像。至于處理電路116，其電性連接影像感測裝置114，以取得影像感測裝置114所獲取到的影像。進一步地，處理電路116還可以電性連接發(fā)光單元112，以控制發(fā)光單元112的開啟或關(guān)閉，甚至是控制光源的亮度。
[0024]以下將以圖2所示的影像來舉例說明處理電路116的動作方式。請參照圖2，其為圖1的影像感測裝置114所獲取到的其中一種影像的示意圖。此影像是由多個像素所組成，例如是由800X600個像素所組成。為了說明的方便，圖2所示的影像僅以四種不同的亮度來表示的，包含有:最亮(如不具任何花紋的區(qū)域)、次亮(如以點所形成的區(qū)域)、次暗(如以斜線所形成的區(qū)域)以及最暗(如以交叉線所形成的區(qū)域)。最亮的區(qū)域具有第一亮度值，次亮的區(qū)域具有第二亮度值，次暗的區(qū)域具有第三亮度值，而最暗的區(qū)域具有第四亮度值。此外，圖2中的標(biāo)號202是指手部影像及手臂影像。在圖2中，手部影像及手臂影像202之所以會呈現(xiàn)出三種不同的亮度，是因為這三種不同亮度所對應(yīng)的手部部位及手臂部位與發(fā)光單元112的距離不同所致；而手部影像及手臂影像202的外的區(qū)域之所以會呈現(xiàn)最暗的亮度，則是因為對應(yīng)的空間中不存在物體來反射所述光源所致。
[0025]請同時參照圖1與圖2。處理電路116在透過影像感測裝置114取得圖2所示的影像后，便會去選取此影像中亮度大于或等于亮度臨界值的所有像素。此亮度臨界值可依實際的設(shè)計需求來決定。假設(shè)此亮度臨界值介于所述第一亮度值與所述第二亮度值之間，那么處理電路116在此步驟所選取到的像素，便會是最亮的區(qū)域(即不具任何花紋的區(qū)域)里的所有像素。圖3即為處理電路116在此步驟所選取到的像素。在圖3中，所示的影像搭配直角坐標(biāo)系統(tǒng)來顯示，且此影像中位于左上角的像素位于直角坐標(biāo)系統(tǒng)的原點(以P來標(biāo)號)，然而此圖所示的影像與直角坐標(biāo)系統(tǒng)的位置關(guān)系僅是用于舉例，并非用于限制本發(fā)明。
[0026]請同時參照圖1與圖3，處理電路116在取得所述的最亮區(qū)域(如圖3中的不具任何花紋的區(qū)域)里的所有像素的后，處理電路116便會對所選取的像素依影像的X軸、影像的Y軸或像素亮度來進行排序。以依Y軸來進行排序而言，處理電路116例如可以是依由上至下、由左至右的方式來對所選取的像素進行排序。當(dāng)然，排序的方式需依可能的成像方式而事先設(shè)定好。以圖4所示的影像為例，處理電路116在選取到最亮區(qū)域(如圖4中的不具任何花紋的區(qū)域)里的所有像素的后，便可依X軸(例如是由左至右、由上至下的方式)來對所選取的像素進行排序。而以圖3所示的例子而言，依Y軸來進行排序，且是依由上至下的方式來進行排序，是較理想的選擇。
[0027]請再同時參照圖1與圖3，假設(shè)處理電路116已依所述的由上至下、由左至右的方式對所選取的像素排序完畢，那么處理電路116便會從排序出來的像素中再取前面預(yù)定比例的像素來當(dāng)作所需的對象影像。以圖3為例，排序出來的像素均位于Y”與原點P的間，而所述前面預(yù)定比例的像素則是位于Y’與原點P的間。如此一來，處理電路116就僅會取得手指影像，并可將所述手指影像當(dāng)作其所需的對象影像，而手部影像的其他部分、手臂影像及其他非相關(guān)影像便予以濾除。所述預(yù)定比例可依實際的設(shè)計需求來決定，舉例來說，處理電路116可以是從排序出來的像素中取前面20%的像素。而在取得所需的對象影像后，處理電路116便會根據(jù)此對象影像中像素的像素位置，或是根據(jù)此對象影像中像素的像素位置并以像素亮度為權(quán)重來計算此對象影像的重心。以此例來說，處理電路116用于計算所取得的手指影像的重心，且是以手指影像中像素的像素位置來計算此手指影像的重心。然而，在其他實施方式中，處理電路116也可以是以手指影像中像素的像素位置并以像素亮度為權(quán)重來計算此手指影像的重心。值得注意的是，以此方式所計算出的重心為平均重心。以下將列出以像素亮度為權(quán)重來計算所需的影像重心的計算式:
[0028]
【權(quán)利要求】
1.一種光學(xué)式觸控裝置，其特征在于，包括: 發(fā)光單元，用于發(fā)出光源以照射對象； 影像感測裝置，用于獲取所述對象反射所述光源的影像 '及 處理電路，電性連接所述影像感測裝置，以取得所述影像，并用于選取所述影像中亮度大于或等于亮度臨界值的所有像素，以對所選取的像素依所述影像的第一坐標(biāo)軸、所述影像的第二坐標(biāo)軸或像素亮度進行排序，所述處理電路還用于從排序出來的像素中再取前面第一預(yù)定比例的像素來當(dāng)作所述對象的對象影像，并根據(jù)所述第一預(yù)定比例的像素的像素位置，或根據(jù)所述第一預(yù)定比例的像素的像素位置并以像素亮度為權(quán)重來計算所述對象影像的重心。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)式觸控裝置，其特征在于，所述處理電路還依據(jù)所述重心在所述影像中的相對位置來換算光標(biāo)在屏幕上的相對位置。
3.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)式觸控裝置，其特征在于，所述處理電路還包括有低通濾波器，所述低通濾波器用于平滑化所述光標(biāo)在所述屏幕上的移動。
4.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)式觸控裝置，其特征在于，所述處理電路還依據(jù)所述重心的移動向量乘上第二預(yù)設(shè)比例的結(jié)果來換算所述光標(biāo)的移動向量。
5.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)式觸控裝置，其特征在于，所述處理電路還依據(jù)所述重心所處位置相對于所述影像的中心位置的位置向量乘上第二預(yù)設(shè)比例的結(jié)果來換算所述光標(biāo)的移動向量。
6.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)式觸控裝置，其特征在于，所述處理電路還依據(jù)所述重心在所述影像中的默認區(qū)域的 相對位置來換算光標(biāo)在屏幕上的相對位置。
7.如權(quán)利要求6所述的光學(xué)式觸控裝置，其特征在于，所述默認區(qū)域的形狀為平行四邊形，且所述默認區(qū)域的中心點位于所述影像的中心點。
8.如權(quán)利要求6所述的光學(xué)式觸控裝置，其特征在于，所述處理電路還包括有低通濾波器，所述低通濾波器用于平滑化所述光標(biāo)在所述屏幕上的移動。
9.如權(quán)利要求6所述的光學(xué)式觸控裝置，其特征在于，所述處理電路還依據(jù)所述重心的移動向量乘上第二預(yù)設(shè)比例的結(jié)果來換算所述光標(biāo)的移動向量。
10.如權(quán)利要求6所述的光學(xué)式觸控裝置，其特征在于，所述處理電路還依據(jù)所述重心所處位置相對于所述影像的中心位置的位置向量乘上第二預(yù)設(shè)比例的結(jié)果來換算所述光標(biāo)的移動向量。
11.一種光學(xué)式觸控裝置的操作方法，所述光學(xué)式觸控裝置包括有發(fā)光單元與影像感測裝置，其特征在于，所述操作方法包括: 利用所述發(fā)光單元發(fā)出光源以照射對象； 利用所述影像感測裝置獲取所述對象反射所述光源的影像； 選取所述影像中亮度大于或等于亮度臨界值的所有像素； 對所選取的像素依所述影像的第一坐標(biāo)軸.所述影像的第二坐標(biāo)軸或像素亮度進行排序； 從排序出來的像素中再取前面第一預(yù)定比例的像素來當(dāng)作所述對象的對象影像；以及 根據(jù)所述第一預(yù)定比例的像素的像 素位置，或根據(jù)所述第一預(yù)定比例的像素的像素位置并以像素亮度為權(quán)重來計算所述對象影像的重心。
12.如權(quán)利要求11所述的操作方法，其特征在于，所述操作方法還包括依據(jù)所述重心在所述影像中的相對位置來換算光標(biāo)在屏幕上的相對位置。
13.如權(quán)利要求12所述的操作方法，其特征在于，所述操作方法還包括以低通濾波器來平滑化所述光標(biāo)在所述屏幕上的移動。
14.如權(quán)利要求12所述的操作方法，其特征在于，所述操作方法還包括依據(jù)所述重心的移動向量乘上第二預(yù)設(shè)比例的結(jié)果來換算所述光標(biāo)的移動向量。
15.如權(quán)利要求12所述的操作方法，其特征在于，所述操作方法還包括依據(jù)所述重心所處位置相對于所述影像的中心位置的位置向量乘上第二預(yù)設(shè)比例的結(jié)果來換算所述光標(biāo)的移動向量。
16.如權(quán)利要求11所述的操作方法，其特征在于，所述操作方法還包括依據(jù)所述重心在所述影像中的默認區(qū)域的相對位置來換算光標(biāo)在屏幕上的相對位置。
17.如權(quán)利要求16所述的操作方法，其特征在于，所述默認區(qū)域的形狀為平行四邊形，且所述默認區(qū)域的中心點位于所述影像的中心點。
18.如權(quán)利要求16所述的操作方法，其特征在于，所述操作方法還包括以低通濾波器來平滑化所述光標(biāo)在所述屏幕上的移動。
19.如權(quán)利要求16所述的操作方法，其特征在于，所述操作方法還包括依據(jù)所述重心的移動向量乘上第二預(yù)設(shè)比例的結(jié)果來換算所述光標(biāo)的移動向量。
20.如權(quán)利要求16所述的操作方法，其特征在于，所述操作方法還包括依據(jù)所述重心所處位置相對于所述影像的中心位置 的位置向量乘上第二預(yù)設(shè)比例的結(jié)果來換算所述光標(biāo)的移動向量。
【文檔編號】G06F3/042GK103885646SQ201210563689
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月21日
【發(fā)明者】黃昱豪, 高銘璨, 許恩峯, 陳浥元, 謝孟寰 申請人:原相科技股份有限公司