[发明专利]触摸屏定位装置及触摸屏定位方法

权利要求书

1.一种触摸屏定位装置，其特征在于，包括：广角摄像头、两个深色吸光材 料边框、两个平面反射镜、显示屏幕和计算处理模块；

所述广角摄像头位于所述显示屏幕的任意顶角；所述两个深色吸光材料边 框分别位于所述广角摄像头相邻两侧的显示屏幕边框上，并垂直于所述显示 屏幕的平面；所述两个平面反射镜边框分别位于所述广角摄像头对面两侧的 显示屏幕边框上，并垂直于所述显示屏幕的平面；

所述广角摄像头、所述计算处理模块、所述显示屏幕顺序连接；

所述计算处理模块预先设置屏幕坐标系，接收所述广角摄像头采集的图 像；所述计算处理模块对所述采集的图像进行畸变校正处理，并从所述图像 数据中确定两个参考点，根据所述屏幕坐标系和所述参考点从所述广角摄像 头的位置引出两条虚拟射线；所述计算处理模块确定所述两条虚拟射线分别 与所述反射镜的边框相交的交点坐标，根据所述交点坐标与所述虚拟射线的 斜率计算获得两个所述虚拟射线的反射线方程，再由所述两个反射线方程计 算得到触摸点坐标；所述计算处理模块将所述触摸点坐标发送至所述显示屏 幕进行显示；

所述图像数据中包含4个或者3个触摸点光斑时，所述参考点是两个经过 所述反射镜一次镜面反射的触摸点光斑，并按所述屏幕坐标系，以经过所述 反射镜一次镜面反射的触摸点光斑的中心像素位置进行计算获得所述参考点 的坐标，再根据所述广角摄像头的视角与所述显示屏幕的分辨率的对应关系、 以及所述参考点的坐标，计算得到参考点的采集视角，按照所述采集视角从 所述广角摄像头的位置引出两条虚拟射线；

所述图像数据中包含2个触摸点光斑时，所述参考点是该2个触摸点光斑， 并选择触摸点光斑的外侧1/4处的像素位置为参考点坐标，根据所述广角摄 像头的视角与所述显示屏幕的分辨率的对应关系、所述参考点坐标计算得到 参考点的采集视角，按照该采集视角引出从广角摄像头位置出发的所述虚拟 射线。

2.根据权利要求1所述的触摸屏定位装置，其特征在于，所述深色吸光材料 边框包括黑色哑光材料组成的吸光背景边框。

3.根据权利要求1或2所述的触摸屏定位装置，其特征在于，还包含安装于 显示屏幕前的平板玻璃，所述显示屏幕包括等离子显示设备的屏幕、液晶显 示设备的屏幕和LED显示设备的屏幕。

4.根据权利要求1或2所述的触摸屏定位装置，其特征在于，还包含红外触 摸笔，所述广角摄像头还包含红外滤光片。

5.根据权利要求3所述的触摸屏定位装置，其特征在于，还包含红外触摸笔， 所述广角摄像头还包含红外滤光片。

6.一种应用权利要求1或2所述的触摸定位装置的触摸屏定位方法，其特征 在于，包括：

步骤一，预先设置屏幕坐标系，接收采集的图像数据；

步骤二，对所述图像数据进行畸变校正处理；

步骤三，从所述图像数据中确定两个参考点，并根据所述屏幕坐标系和所 述参考点从所述广角摄像头的位置引出两条虚拟射线；

所述图像数据中包含4个或者3个触摸点光斑时，所述参考点是两个经过 所述反射镜一次镜面反射的触摸点光斑，并按所述屏幕坐标系，以经过所述 反射镜一次镜面反射的触摸点光斑的中心像素位置进行计算获得所述参考点 的坐标，再根据所述广角摄像头的视角与所述显示屏幕的分辨率的对应关系、 以及所述参考点的坐标，计算得到参考点的采集视角，按照所述采集视角从 所述广角摄像头的位置引出两条虚拟射线；

所述图像数据中包含2个触摸点光斑时，所述参考点是该2个触摸点光斑， 并选择触摸点光斑的外侧1/4处的像素位置为参考点坐标，根据所述广角摄 像头的视角与所述显示屏幕的分辨率的对应关系、所述参考点坐标计算得到 参考点的采集视角，按照该采集视角引出从广角摄像头位置出发的所述虚拟 射线；

步骤四，确定所述两条虚拟射线分别与所述反射镜的边框相交的交点坐 标，根据所述交点坐标与所述虚拟射线的斜率计算获得两个所述虚拟射线的 反射线方程，根据所述两个反射线方程计算获得触摸点坐标并显示。