[发明专利]光学触控屏幕的准确度校正方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种触控屏幕校正方法，且特别是有关于一种光学触控屏幕的准确度校正方法。

背景技术

随着窗口操作系统Windows 7的推行，主打多点触控功能的一体成型计算机(All-in-one PC，AIO PC)已经渐渐成为市场上的主流趋势。在以往使用的电阻式、电容式、背投影式的触控屏幕中，以电容式触控屏幕的触控效果最好，但其成本也最为昂贵且会随着屏幕尺寸的变大而增加，连带使得其经济效益越显得不足。

为寻求电容式触控屏幕的替代方案，目前有提出一种利用感光元件或光学镜头检测触碰位置的光学式触控屏幕，其优点为成本低、准确度佳，在竞争的市场中更具有优势，目前也已成为大尺寸触控屏幕的另外一种选择。

光学式触控屏幕大多使用多个感光(light-sensitive)元件或光学镜头检测手指遮断反射光，并将各元件所检测到的信息转换为屏幕上的坐标位置，而进行实现手指的触控功能。其中，光学式触控屏幕一般是采用线性系统，而使用线性的坐标转换方式，将所检测到的信息转换为坐标位置。

然而，当实际情况为非线性系统时，就会产生以下情况：在两点之间的连线会有无限多种可能，如图1所示的点P1与点P2之间的连线。此时，若仍使用已知的内插法来建立转换模型，则容易造成计算误差，其转换结果往往无法切实符合实际需求。

发明内容

本发明提供一种光学触控屏幕的准确度校正方法，利用非线性函数转换触碰光学触控屏幕的触控物的位置信息，可获得较准确的转换结果。

本发明提出一种光学触控屏幕的准确度校正方法，用于具有第一镜头及第二镜头的光学触控屏幕，其中第一镜头及第二镜头配置于光学触控屏幕的同一侧且朝向光学触控屏幕的另一侧。此方法是利用一触控物触碰光学触控屏幕上多个控制点(Control Point，CP)其中之一，并分别利用第一镜头及第二镜头拍摄第一图像及第二图像。接着，分别检测此触控物在第一图像及第二图像中出现的第一位置及第二位置。然后，移动触控物以触碰光学触控屏幕的其它控制点，并重复上述步骤以求得触控物触碰各个控制点时，触控物在所拍摄第一图像及第二图像中出现的第一位置及第二位置。之后，将触控物触碰各个控制点所求得的第一位置及第二位置代入一个非线性转换函数，以计算系统转换所使用的权重矩阵，其中此非线性转换函数包括由仿射转换函数及放射基底函数组合而成。最后，当触控物触碰光学触控屏幕的触碰点时，检测触控物触碰光学触控屏幕的触碰位置并使用权重矩阵及非线性转换函数将触碰位置转换为光学触控屏幕的屏幕坐标。

在本发明的一实施例中，上述将触控物触碰各个控制点所求得的第一位置及第二位置代入非线性转换函数，以计算系统转换所使用的权重矩阵的步骤包括利用各个控制点在光学触控屏幕上的位置所对应的空间坐标形成一个空间位置矩阵，接着将各个控制点的第一位置及第二位置作为图像位置坐标代入仿射转换函数，以形成一个图像位置矩阵。然后，计算两两控制点之间的距离，并代入放射基底函数，以形成一个放射基底矩阵。最后，将空间位置矩阵、图像位置矩阵及放射基底矩阵代入非线性转换函数，以求取权重矩阵。

在本发明的一实施例中，上述检测触控物触碰光学触控屏幕的触碰位置并使用权重矩阵及非线性转换函数将触碰位置转换为光学触控屏幕的屏幕坐标的步骤包括分别利用第一镜头及第二镜头拍摄第一图像及第二图像，并分别检测触控物在第一图像及第二图像中出现的第一位置及第二位置以作为触碰位置。接着，将此触碰位置作为图像位置坐标代入仿射转换函数，以形成一个图像位置矩阵。然后，计算触碰点与各个控制点之间的距离，并代入放射基底函数，以形成一个放射基底矩阵。最后，将图像位置矩阵、放射基底矩阵及所计算的权重矩阵代入非线性转换函数，以将触碰位置转换为光学触控屏幕的屏幕坐标。

在本发明的一实施例中，上述的放射基底函数包括高斯函数、二次多变函数、多谐曲线函数或细版曲线函数。

在本发明的一实施例中，上述的放射基底函数为任两个取样点间的距离的对数值与距离的n次方的乘积，其中所述取样点包括控制点或触碰点，且n为正整数。

在本发明的一实施例中，上述的第一镜头及该第二镜头被配置于光学触控屏幕同一侧的两个角落。

在本发明的一实施例中，上述的光学触控屏幕还包括第三镜头及第四镜头，其中第一镜头及第二镜头被配置于光学触控屏幕的上半部的两个角落，用以检测并校正触控物触碰光学触控屏幕的下半部的触碰位置；第三镜头及第四镜头则配置于光学触控屏幕的下半部的两个角落，用以检测并校正触控物触碰光学触控屏幕的上半部的触碰位置。