[发明专利]通过层析成像重构进行触摸确定

说明书

相关申请的交叉引用

本专利申请要求在2010年5月3日提交的瑞典专利申请第1050434-8号、2010年10月11日提交的瑞典专利申请第1051062-6号、以及2010年5月3日提交的美国临时专利申请第61/282,973号的权益，这些申请全部通过引用结合在此。

技术领域

本发明涉及触敏面板和与这种面板相关的数据处理技术。

背景技术

触敏面板正在越来越多地用于向计算机、电子测量和测试设备、游戏装置等提供输入数据。这种面板可以配备有图形用户接口（GUI），以便用户利用例如指针、触笔或一根或两根手指进行交互。GUI可以是固定的或动态的。固定GUI的形式例如可以是置于面板之上、之下或之内的印刷制品。动态GUI可以由与面板集成的或置于其下方的显示屏来提供或者由投影仪投射在面板上的图像来提供。

存在很多已知的技术为面板提供触摸灵敏度，例如通过使用摄像机捕获从面板上的一个或多个触摸点散射的光，或通过将电阻式线栅、电容性传感器、应变计等结合到面板中。

US2004/0252091披露了一种基于受抑全内反射（FTIR）的替代技术。光片被耦合进入面板以通过全内反射在面板内进行传播。当对象接触面板表面时，两个或更多个光片将在触摸点上局部衰减。多个光传感器阵列位于面板的周边以针对每个光片检测所接收到的光。然后，通过对所接收的光中观察到的衰减进行几何回溯和三角测量来创建面板表面上的光场的粗层析重构。这就会产生与每个接触区域的位置和尺寸相关的数据。

US2009/0153519披露了一种能够传导信号的面板。“层析成像装置”与面板相邻放置，信号流端口在离散位置处上排列在面板周边。在信号流端口上测量的信号（b）经过层析成像处理而产生面板上导电性的二维表示形式（x），由此可以检测面板表面上的触摸对象。所提出的用于层析成像重构的技术基于层析成像系统的线性模型，Ax=b。系统矩阵A在工厂进行计算，它的伪逆矩阵A^-1利用截断奇异值分解（SVD）算法来计算并用于测量的信号以产生导电性的二维（2D）表示形式：x=A^-b。所建议的方法既对处理有要求，又缺乏对高频率成分的抑制，因此有可能在2D表示形式中产生较多噪声。

US2009/0153519也对计算机层析成像技术（CT）做了一般性参考。CT方法是出于医疗目的而开发的众所周知的成像方法。CT方法使用数字几何处理以便基于穿过对象的大量投影测量来重构该对象内部的图像。已经开发了能够进行高效处理和/或精确图像重构的各种CT方法，例如滤波反投影、ART、SART等。通常这些投影测量根据CT方法给出的标准几何来进行。明显的是，需要利用现有的CT方法，以基于一组投影测量来重构触摸表面上能量相关参数（光、导电性等）的2D分布。

发明概述

本发明的一个目的是能够基于使用现有的CT方法获得的投影测量在面板上进行触摸确定。

另一个目的是提供一种能够以足够的精度确定触摸相关的数据以便在同时接触触摸表面的多个对象之间进行区分的技术。

根据独立权利要求、由附属权利要求定义的其实施方案，依靠一种能够进行触摸确定的方法、一种计算机程序产品、一种能够进行触摸确定的装置、以及一种触敏设备，至少部分地实现此目标以及可以从以下描述出现的其他目标。

本发明的第一方面是一种能够基于触敏设备的输出信号进行触摸确定的方法，该设备包括被配置用于从多个边界入耦合点向多个边界出耦合点传导信号的一个面板，从而定义在多对入耦合和出耦合点之间的面板的一个表面部分上延伸的实际检测线，包括连接至这些入耦合点以产生信号的至少一个信号处理器，并且包括连接至这些出耦合点以产生一个输出信号的至少一个信号检测器。该方法包括：处理该输出信号以产生一组数据样本，其中这些数据样本表示这些实际检测线的至少一个子集的检测能量；处理该组数据样本以产生一组匹配样本，其中这些匹配样本表示假想检测线的估计检测能量，这些假想检测线在匹配层析成像重构的一种标准几何结构的表面区域上具有一个位置；并且通过层析成像重构来处理该组匹配样本以便在该表面部分的至少一部分上产生表示能量相关参数的分布的数据。

在一个实施方案中，处理该输出信号的步骤包括：在一个二维样本空间中产生这些数据样本，其中每个数据样本代表一条实际的检测线并且由信号值和定义该表面部分上的实际检测线的位置的两个维度值来定义。