一種觸摸屏的校準(zhǔn)方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種觸摸屏的校準(zhǔn)方法，包括：將觸摸屏的工作狀態(tài)從正常觸摸轉(zhuǎn)換至校準(zhǔn)模式；根據(jù)所述觸摸屏的觸摸精度變化對(duì)所述觸點(diǎn)采用以下方式之一進(jìn)行校準(zhǔn)：普通校準(zhǔn)或者深度校準(zhǔn)；在完成普通校準(zhǔn)或深度校準(zhǔn)后，將所述觸摸屏的工作狀態(tài)從校準(zhǔn)模式轉(zhuǎn)換到正常觸摸。本發(fā)明還提出一種觸摸屏的校準(zhǔn)系統(tǒng)。本發(fā)明可以有效修正觸摸屏運(yùn)輸損傷和使用環(huán)境差異帶來的精度惡化，適應(yīng)能力強(qiáng)，并且可以有效去除人工操作誤差，獲得更高的精度。
【專利說明】一種觸摸屏的校準(zhǔn)方法及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及觸控【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種觸摸屏的校準(zhǔn)方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]由于觸摸屏和顯示屏并不是完全固定重合的，因此從觸摸屏的物理坐標(biāo)到顯示屏的像素坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換關(guān)系并不是固定的，需要獲取之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，才能讓觸摸點(diǎn)和顯示點(diǎn)準(zhǔn)確重合，這個(gè)過程就是觸摸屏的校準(zhǔn)過程。同時(shí)，物理坐標(biāo)來源于光學(xué)傳感器的信息，因此需要有精確的光學(xué)傳感器轉(zhuǎn)換參數(shù)，才能保證觸摸屏物理坐標(biāo)的準(zhǔn)確。
[0003]現(xiàn)有的觸摸屏校準(zhǔn)方法存在以下缺陷:
[0004](I)校準(zhǔn)方法使用觸摸和抬起作為標(biāo)記采點(diǎn)，人工采集觸點(diǎn)時(shí)難以瞬間就觸摸到最佳位置，需要移動(dòng)。普通的采點(diǎn)不考慮這個(gè)問題，導(dǎo)致精度下降。
[0005](2)現(xiàn)有的校準(zhǔn)方法沒有快速易用的光學(xué)傳感器轉(zhuǎn)換參數(shù)，無法在光學(xué)傳感器位置變動(dòng)的條件下校準(zhǔn)，長途運(yùn)輸或跌落后，結(jié)構(gòu)的微小變化導(dǎo)致的精度下降無法通過校準(zhǔn)恢復(fù)。生產(chǎn)地和使用地較遠(yuǎn)時(shí)，不同氣候造成的結(jié)構(gòu)熱脹冷縮等變化，帶來的精度下降同樣也無法恢復(fù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的旨在至少解決所述技術(shù)缺陷之一。
[0007]為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種觸摸屏的校準(zhǔn)方法，該方法可以有效修正觸摸屏運(yùn)輸損傷和使用環(huán)境差異帶來的精度惡化，適應(yīng)能力強(qiáng)，并且可以有效去除人工操作誤差，獲得更高的精度。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提出一種觸摸屏的校準(zhǔn)系統(tǒng)。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面的實(shí)施例提供一種觸摸屏的校準(zhǔn)方法，包括如下步驟:
[0009]將觸摸屏的工作狀態(tài)從正常觸摸轉(zhuǎn)換至校準(zhǔn)模式；
[0010]根據(jù)所述觸摸屏的觸摸精度變化對(duì)所述觸點(diǎn)采用以下方式之一進(jìn)行校準(zhǔn):
[0011](I)對(duì)所述觸點(diǎn)的優(yōu)化坐標(biāo)進(jìn)行普通校準(zhǔn)，包括如下步驟:
[0012]設(shè)置觸點(diǎn)位置分布；
[0013]觸摸獲取對(duì)應(yīng)的觸點(diǎn)世界坐標(biāo)；
[0014]計(jì)算從觸摸物理坐標(biāo)到屏幕坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換模型，采用最小二乘法進(jìn)行優(yōu)化處
[0015]理；
[0016](2)對(duì)所述觸點(diǎn)的優(yōu)化坐標(biāo)進(jìn)行深度校準(zhǔn)，包括如下步驟:
[0017]設(shè)置觸點(diǎn)位置分布；
[0018]觸摸獲取對(duì)應(yīng)的觸點(diǎn)的成像位置；
[0019]計(jì)算從畸變成像位到屏幕坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換模型，采用最小二乘法進(jìn)行優(yōu)化處理；
[0020]在完成普通校準(zhǔn)或深度校準(zhǔn)后，將所述觸摸屏的工作狀態(tài)從校準(zhǔn)模式轉(zhuǎn)換到正常觸摸。[0021]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在普通校準(zhǔn)中，觸摸獲取對(duì)應(yīng)的觸點(diǎn)世界坐標(biāo)的統(tǒng)計(jì)值為:
[0022]
【權(quán)利要求】
1.一種觸摸屏的校準(zhǔn)方法，其特征在于，包括如下步驟: 將觸摸屏的工作狀態(tài)從正常觸摸轉(zhuǎn)換至校準(zhǔn)模式； 根據(jù)所述觸摸屏的觸摸精度變化對(duì)所述觸點(diǎn)采用以下方式之一進(jìn)行校準(zhǔn): (1)對(duì)所述觸點(diǎn)的優(yōu)化坐標(biāo)進(jìn)行普通校準(zhǔn)，包括如下步驟: 設(shè)置觸點(diǎn)位置分布； 觸摸獲取對(duì)應(yīng)的觸點(diǎn)世界坐標(biāo)； 計(jì)算從觸摸物理坐標(biāo)到屏幕坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換模型，采用最小二乘法進(jìn)行優(yōu)化處理； (2)對(duì)所述觸點(diǎn)的優(yōu)化坐標(biāo)進(jìn)行深度校準(zhǔn),包括如下步驟: 設(shè)置觸點(diǎn)位置分布； 觸摸獲取對(duì)應(yīng)的觸點(diǎn)的成像位置； 計(jì)算從畸變成像位到屏幕坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換模型，采用最小二乘法進(jìn)行優(yōu)化處理； 在完成普通校準(zhǔn)或深度校準(zhǔn)后，將所述觸摸屏的工作狀態(tài)從校準(zhǔn)模式轉(zhuǎn)換到正常觸摸。
2.如權(quán)利要求1所述的學(xué)觸摸屏的校準(zhǔn)方法，其特征在于，在普通校準(zhǔn)中，觸摸獲取對(duì)應(yīng)的觸點(diǎn)世界坐標(biāo)的統(tǒng)計(jì)值為:
3.如權(quán)利要求1所述的學(xué)觸摸屏的校準(zhǔn)方法，其特征在于，所述計(jì)算從觸摸物理坐標(biāo)到屏幕坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換模型為: 原理公式為
4.如權(quán)利要求1所述的學(xué)觸摸屏的校準(zhǔn)方法，其特征在于，所述計(jì)算從畸變成像位到屏幕坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換模型為: 帶畸變的成像公式為:

5.如權(quán)利要求4所述的學(xué)觸摸屏的校準(zhǔn)方法，其特征在于，將所述成像轉(zhuǎn)換計(jì)算公式結(jié)合普通校準(zhǔn)的投影公式得到深度校準(zhǔn)后，得到從成像到精確屏幕坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換公式并進(jìn)行簡化得到下式:
(fc (I) KQ+XpK2-cc (I) K2) Xs+ (fc (I) KJXpK3-CC (I) K3) Ys = Xp_cc (I) _K4， 其中，Ktl至K4為合并的系數(shù)項(xiàng)的簡化表達(dá)； 成像對(duì)應(yīng)的直線用點(diǎn)斜式方程來表達(dá)，需要直線上I點(diǎn)和斜率k，由上式可得，
6.一種觸摸屏的校準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于，包括: 轉(zhuǎn)換裝置，用于將觸摸屏的工作狀態(tài)從正常觸摸轉(zhuǎn)換至校準(zhǔn)模式，以及在完成普通校準(zhǔn)或深度校準(zhǔn)后，將所述觸摸屏的工作狀態(tài)從校準(zhǔn)模式轉(zhuǎn)換到正常觸摸； 校準(zhǔn)裝置，所述校準(zhǔn)裝置與所述轉(zhuǎn)換裝置相連，用于根據(jù)所述觸摸屏的觸摸精度變化對(duì)所述觸點(diǎn)采用以下方式之一進(jìn)行校準(zhǔn): (I)所述校準(zhǔn)裝置對(duì)所述觸點(diǎn)的優(yōu)化坐標(biāo)進(jìn)行普通校準(zhǔn)，包括:所述校準(zhǔn)裝置設(shè)置觸點(diǎn)位置分布；所述校準(zhǔn)裝置觸摸獲取對(duì)應(yīng)的觸點(diǎn)世界坐標(biāo)；所述校準(zhǔn)裝置計(jì)算從觸摸物理坐標(biāo)到屏幕坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換模型，采用最小二乘法進(jìn)行優(yōu)化處理； (2)所述校準(zhǔn)裝置對(duì)所述觸點(diǎn)的優(yōu)化坐標(biāo)進(jìn)行深度校準(zhǔn)，包括:所述校準(zhǔn)裝置設(shè)置觸點(diǎn)位置分布；所述校準(zhǔn)裝置觸摸獲取對(duì)應(yīng)的觸點(diǎn)的成像位置；所述校準(zhǔn)裝置計(jì)算從畸變成像位到屏幕坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換模型，采用最小二乘法進(jìn)行優(yōu)化處理。
7.如權(quán)利要求6所述的觸摸屏的校準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于，在普通校準(zhǔn)中，所述校準(zhǔn)裝置觸摸獲取對(duì)應(yīng)的觸點(diǎn)世界坐標(biāo)的統(tǒng)計(jì)值為:

8.如權(quán)利要求6所述的觸摸屏的校準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于，所述校準(zhǔn)裝置計(jì)算從觸摸物理坐標(biāo)到屏幕坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換模型為: 原理公式為:
9.如權(quán)利要求6所述的觸摸屏的校準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于，所述校準(zhǔn)裝置計(jì)算從畸變成像位到屏幕坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換模型為: 帶畸變的成像公式為:
10.如權(quán)利要求9所述的觸摸屏的校準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于，所述校準(zhǔn)裝置將所述成像轉(zhuǎn)換計(jì)算公式結(jié)合普通校準(zhǔn)的投影公式得到深度校準(zhǔn)后，得到從成像到精確屏幕坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換公式并進(jìn)行簡化得到下式:
(fc ⑴ K0+XpK2-cc ⑴ K2) Xs+ (fc ⑴ KJXpK3-CC ⑴ K3) Ys = Xp-cc ⑴-K4, 其中，Ktl至K4為合并的系數(shù)項(xiàng)的簡化表達(dá)； 成像對(duì)應(yīng)的直線用點(diǎn)斜式方程來表達(dá)，需要直線上I點(diǎn)和斜率k，由上式可得，
【文檔編號(hào)】G06F3/042GK103793112SQ201410083907
【公開日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2014年3月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月10日
【發(fā)明者】買強(qiáng), 王煒, 張霞, 施飛, 李洲強(qiáng) 申請(qǐng)人:航天海鷹光電信息技術(shù)（天津）有限公司