[发明专利]触摸屏标定方法和装置、触摸屏、触摸系统和显示器

说明书

技术领域

本发明涉及光电技术领域，尤其涉及一种触摸屏标定方法和装置、触摸屏、触摸系统和显示器。

背景技术

随着计算机技术的普及，在20世纪90年代初出现了一种新的人机交互技术一触摸屏技术。采用这种技术，使用者只要用手轻轻地触摸计算机显示屏上的图形或文字就能操作计算机，从而摆脱了键盘和鼠标的束缚，极大地方便了使用者。

带摄像头触摸屏是一种通过摄像头采集触摸物的图像数据，再将图像数据传送给处理单元进行处理，从而检测出触摸物的位置信息的触摸屏。如图1所示，为现有技术中带摄像头触摸屏的结构示意图，包括触摸屏框架、两个红外摄像头9和10、两个红外光源12和13、回归反射条11、以及处理单元15。其中，触摸屏框架包括第一边缘141、第二边缘142、第三边缘143和第四边缘144，红外摄像头9安装在第一边缘141和第二边缘142的交角处，红外摄像头10安装在第一边缘141和第四边缘144的交角处，红外光源12和13分别安装在邻近红外摄像头9和10的位置处，回归反射条11安装在第二边缘142、第三边缘143和第四边缘144上，处理单元15分别与红外摄像头9和10连接。回归反射条11将由红外光源12和13发射的光分别反射到红外摄像头9和10，红外摄像头9和10采集图像数据，处理单元15根据红外摄像头9和10采集的图像数据中触摸物的像的位置信息，计算得到触摸物所在位置和红外摄像头9的光心的连线与第一边缘141的夹角、以及触摸物所在位置和红外摄像头10的光心的连线与第一边缘141的夹角，再根据这两个夹角采用三角测量法得到触摸物的位置信息。由于红外摄像头9和红外摄像头10的工作原理相同，因此，在此以红外摄像头9为例介绍处理单元如何进行标定，即处理单元如何确定红外摄像头9采集的图像数据中触摸物的像的位置信息与触摸物所在位置和红外摄像头9的光心的连线与第一边缘141的夹角之间的对应关系：假设红外摄像头9采集的图像数据中触摸物的像的位置信息为P_x，触摸物所在位置和红外摄像头9的光心的连线与第一边缘141的夹角为α_x，则α_x＝f(P_x)，现有技术中，通常将对应关系f看作如下高次函数：f＝a₀+a₁x+a₂x²+a₃x³+...+a₇x⁷，为了得到各个系数a₀、a₁、a₂、a₃...a₇，需要制造一个工装16，工装16上具有对应具有不同P_x的多个点，将工装16放置在第三边缘1432和第四边缘144的交角处，人工测量每个点和红外摄像头9的光心的连线与第一边缘的夹角α_x，这样得到多对(P_x，α_x)，将多对(P_x，α_x)带入α_x＝f(P_x)中，得到各个系数a0、a1、a2、a3...a7。

发明人在研究本发明的过程中发现上述标定方法存在以下缺陷：(1)由于需要人工测量许多夹角α_x，耗时较长，因此效率较低；(2)由于需要针对不同尺寸的触摸屏制造不同的工装，因此成本较高；(3)由于人工测量时引入的主观性误差较多，且误差规律难以把握，因此得到的函数f的一致性和稳定性都较差，且误差也较大，从而导致得到的触摸物的位置信息的误差也较大；(4)由于根据局部区域的点计算得到函数f，因此函数f在极小角度和极大角度处的误差较大，从而导致触摸屏出现盲区。

发明内容

本发明提供一种触摸屏标定方法和装置、触摸屏、触摸系统和显示器，用以实现降低触摸屏的成本，提高触摸屏标定的一致性和稳定性，降低触摸屏标定的误差，减小触摸屏的盲区。

本发明提供一种触摸屏标定方法，所述方法应用于至少包括两个成像设备的触摸屏，所述方法包括：