专利名称：一种定位点击装置和方法及触摸显示屏校准系统和方法
技术领域：
本发明涉及一种触摸屏技术领域，具体是一种用于触摸显示屏校准的定位点击装置和方法及触摸显示屏校准系统和方法。
背景技术：
触摸显示屏作为一种成熟的人机交互设备在很多领域得到广泛应用。与传统的键盘和鼠标输入方式相比，触摸屏输入更直观。配合识别软件，触摸屏还可以实现手写输入。它具有快捷、灵活、分辨率高、使用寿命长等特点。可把触摸屏作为模拟键盘，使用起来比普通键盘灵活，还可以省去键盘所占用的空间，因此触摸屏的应用范围非常广泛。现有的触摸屏产品的主要包括电阻式触摸屏、电容式触摸屏、表面声波式触摸屏、红外触摸屏等实现方式。触摸显示屏包括触摸屏和显示屏，这里的触摸屏仅指触摸检测部件，触摸屏由安装在显示屏前面的触摸检测电路组成。当手指或其它物体触摸触摸屏的触摸区时，所触摸的位置由触摸检测电路检测。以红外触摸屏为例，其基本结构是在一个显示屏前端四周边缘按照一定的顺序安装若干对红外发射元件和红外接收元件。控制器控制每一红外发射元件发射红外光线时，与之对应的红外接收元件接收，根据红外发射元件和红外接收元件的位置及对应关系，定义扫描线。因此，对于红外触摸屏来说，在显示屏的表面铺满了扫描线，而这些扫描线所在的平面就形成了红外触摸屏的触摸区。当手指或者其他物体进入触摸区，便会遮挡住部分扫描线，根据被遮挡的扫描线对应的红外发射元件和红外接收元件的位置，确定光斑的面积以及光斑的中心坐标。显示屏只用于显示信息，在控制器的控制下将信息提供给客户，客户根据显示屏显示的信息对触摸屏进行操作，例如打开/关闭文件夹、敲击模拟键盘、解锁或者关机等等。因此，要保证触摸屏的触摸区与显示屏的显示区在横向和纵向上能够做到完全重合，才能保证触摸的准确度，避免出现误 触摸、误操作的情况。由于在将触摸屏安装在显示屏表面时，会出现机械上的误差，因此触摸区和显示区在横纵方向上不能实现完全重合。换句话说，触摸区和显示区在不同的平面坐标系中，且触摸区坐标系与显示区坐标系的横向和纵向坐标轴不能够做到完全重合。因此同一个位置在触摸区坐标系内的坐标与在显示区坐标系内的坐标并不相同。这就会造成实际触摸到的位置与想要触摸的位置之间存在一定的偏差。为了解决上述问题，就需要在安装好触摸屏显示器后，投入使用之前对其进行校准，目前通常采用的是人工校准方式，利用手指去触摸显示屏上特定坐标的校准点，触摸屏识别触摸点坐标后发送到与其连接的上位机(计算机)上,上位机根据显示屏上特定的校准点及从触摸屏上获得的对应的触摸点坐标后计算校准参数，将计算获得的校准参数直接写入触摸屏中作为校准参数，完成校准过程。这种方式效率很低，而且触摸位置由于手动控制不稳也不精确。直接影响触摸屏的精度
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术中的采用人工校准方式校准触摸显示屏效率低并且精确度低，从而提供一种能够高效且高精度的用于触摸显示屏校准的定位点击装置和方法及触摸显示屏校准系统和方法。为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的:一种定位点击装置，用于触摸显示屏校准过程中的定位点击，包括校准控制器、机械臂和触摸笔；所述校准控制器控制所述机械臂带动所述触摸笔在被测触摸显示屏上方移动，使触摸笔中心位置与所述触摸显示屏显示的校准点中心位置在显示面的垂直方向上重合并点击该校准点中心。进一步地，还包括与所述校准控制器连接的摄像头，所述摄像头捕捉到包含校准点中心位置的图像并传送到所述校准控制器，所述校准控制器通过所述图像中校准点中心位置及触摸笔中心位置，计算两个中心位置的偏移量，以所述偏移量为参考控制所述机械臂的移动以进行定位，其中所述摄像头的中心与所述触摸笔的中心具有固定的偏移距离。进一步地，所述摄像头安装在所述触摸笔的侧边。进一步地，所述触摸笔为空心结构，所述摄像头安装在所述触摸笔的中心轴上，所述摄像头的中心与所述触摸笔的中心在显示面的垂直方向上重合。本发明还提供一种触摸显示屏校准系统,包括根据校准点坐标及在点击该校准点时触摸屏识别的触摸点坐标进行校准计算的装置，还包括定位点击装置，该定位点击装置包括校准控制器、机械臂和触摸笔；所述校准控制器控制所述机械臂带动所述触摸笔在被测触摸显示屏上方移动，使触摸笔中心位置与所述触摸显示屏显示的校准点中心位置在显示面的垂直方向上重合并点击该校准点中心。进一步地，还包括与所述校准`控制器连接的摄像头，所述摄像头捕捉到包含校准点中心位置的图像并传送到所述校准控制器，所述校准控制器通过所述图像中校准点中心位置及触摸笔中心位置，计算两个中心位置的偏移量，以所述偏移量为参考控制所述机械臂的移动以进行定位，其中所述摄像头的中心与所述触摸笔的中心具有固定的偏移距离。进一步地，所述摄像头安装在所述触摸笔的侧边。进一步地，所述触摸笔为空心结构，所述摄像头安装在所述触摸笔的中心轴上，所述摄像头的中心与所述触摸笔的中心在显示面的垂直方向上重合。本发明还提供另一种触摸显示屏校准系统，包括定位点击装置，该定位点击装置包括校准控制器、机械臂和触摸笔；所述校准控制器控制所述机械臂带动所述触摸笔在被测触摸显示屏上方移动，使触摸笔中心位置与所述触摸显示屏显示的校准点中心位置在显示面的垂直方向上重合并点击该校准点中心；所述校准控制器还包含根据校准点坐标及在点击该校准点时触摸屏识别的触摸点坐标进行校准计算的装置；所述校准控制器还包括与被测的触摸屏及显示屏连接的端口 ；所述校准控制器根据所述校准点坐标控制显示屏显示校准点的图像，并从所述触摸屏获得所述触摸笔点击时识别的触摸点坐标；所述校准控制器根据所述触摸点坐标与相应的校准点坐标进行计算，获得校准参数，将获得的校准参数发送到所述触摸屏的存储器中用于坐标校准。
进一步地，还包括与所述校准控制器连接的摄像头，所述摄像头捕捉到包含校准点中心位置的图像并传送到所述校准控制器，所述校准控制器通过所述图像中校准点中心位置及触摸笔中心位置，计算两个中心位置的偏移量，以所述偏移量为参考控制所述机械臂的移动以进行定位，其中所述摄像头的中心与所述触摸笔的中心具有固定的偏移距离。进一步地，所述摄像头安装在所述触摸笔的侧边。进一步地，所述触摸笔为空心结构，所述摄像头安装在所述触摸笔的中心轴上，所述摄像头的中心与所述触摸笔的中心在显示面的垂直方向上重合。本发明还提供一种定位点击方法，用于触摸显示屏校准过程中的定位点击，利用校准控制器控制机械臂带动触摸笔在被测触摸显示屏上方移动，使触摸笔中心位置与所述触摸显示屏显示的校准点中心位置在显示面的垂直方向上重合并点击该校准点中心。进一步地，还包括利用与所述校准控制器连接的摄像头捕捉包含校准点中心位置的图像并传送到所述校准控制器，所述校准控制器通过所述图像中校准点中心位置及触摸笔中心位置，计算两个中心位置的偏移量，以所述偏移量为参考控制所述机械臂的移动以进行定位的步骤，其中所述摄像头的中心与所述触摸笔的中心具有固定的偏移距离。进一步地，所述摄像头安装在所述触摸笔的侧边。进一步地，所述触摸笔为空心结构，所述摄像头安装在所述触摸笔的中心轴上，所述摄像头的中心与所述触摸笔的中心在显示面的垂直方向上重合。本发明还提供一种触摸显示屏校准方法，包括如下步骤:①定位点击装置中的校准控制器控制机械臂带动触摸笔在被测触摸显示屏上方移动，使触摸笔中心位置与所述触摸显示屏显示的校准点中心位置在显示面的垂直方向上重合并点击该校准点中心；②校准计算装置从触摸屏获得触摸笔点击时识别的触摸点坐标，并根据校准点坐标及在点击该校准点时触摸屏识别的触摸点坐标进行校准计算。进一步地，所述步骤①中还包括利用与所述校准控制器连接的摄像头捕捉包含校准点中心位置的图像并传送到所述校准控制器，所述校准控制器通过所述图像中校准点中心位置及触摸笔中心位置，计算两个中心位置的偏移量，以所述偏移量为参考控制所述机械臂的移动以进行定位的步骤，其中所述摄像头的中心与所述触摸笔的中心具有固定的偏移距离。进一步地，所述摄像头安装在所述触摸笔的侧边。进一步地，所述触摸笔为空心结构，所述摄像头安装在所述触摸笔的中心轴上，所述摄像头的中心与所述触摸笔的中心在显示面的垂直方向上重合。
本发明还提供另一种触摸显示屏校准方法，包括如下步骤:S1:定位装置中的校准控制器预先获取校准算法及校准点坐标并存储；S2:所述校准控制器通过端口与显示屏和触摸屏连接，所述校准控制器根据校准点坐标控制显示屏显示校准点的图像；S3:所述校准控制器控制机械臂带动触摸笔在被测触摸显示屏上方移动，使触摸笔中心位置与所述触摸显示屏显示的校准点中心位置在显示面的垂直方向上重合并点击该校准点中心；S4:所述校准控制器从触摸屏获得触摸笔点击时识别的触摸点坐标；
S5:所述校准控制器根据所述触摸点坐标与相应的校准点坐标进行计算，获得校准参数；S6:将获得的校准参数发送到所述触摸屏的存储器中用于坐标校准。进一步地，所述步骤S3中还包括利用与所述校准控制器连接的摄像头捕捉包含校准点中心位置的图像并传送到所述校准控制器，所述校准控制器通过所述图像中校准点中心位置及触摸笔中心位置，计算两个中心位置的偏移量，以所述偏移量为参考控制所述机械臂的移动以进行定位的步骤，其中所述摄像头的中心与所述触摸笔的中心具有固定的偏移距离。进一步地，所述摄像头安装在所述触摸笔的侧边。进一步地，所述触摸笔为空心结构，所述摄像头安装在所述触摸笔的中心轴上，所述摄像头的中心与所述触摸笔的中心在显示面的垂直方向上重合。本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:(1)本发明所述的定位点击装置和方法及触摸显示屏校准系统和方法，其定位点击装置和方法通过校准控制器自动控制机械臂带动触摸笔点击被测显示屏上显示的校准点的中心，整个定位点击过程全部是自动执行，无需人工干预，执行效率高，而且相对于人工操作来说，采用本发明中的定位点击装置在点击校准点时具有更高的精确度。因此，包括该定位点击装置的校准系统及方法，能够获得更为准确的触摸点坐标及校准参数，通过上述校准系统消除了显示区和触摸区间由于机械装配带来的误差，提高了触摸的准确度，有效避免误触摸的情况。(2)本发明所述的定位点击装置和方法及触摸显示屏校准系统和方法，在控制触摸笔点击校准点时，在摄像头的监控下实现触摸笔的中心与校准点的中心重合，可以保证误差在0.0lmm之内，进一步保证校准参数的精确度。(3)本发明所述的定位点击装置和方法及触摸显示屏校准系统和方法，直接设置摄像头的中心与触摸笔的中心在同一条直线上，即二者为同轴设置，避免摄像头的中心与触摸笔的中心之间的距离带来校准误差。
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中，图1是本发明实施例1的定位点击装置原理框图；图2是本发明实施例2的定位点击装置原理框图；图3是本发明实施例3的触摸屏校准系统原理图；图4是本发明实施例3的采用四个校准点的校准算法的校准原理示意图；图5是本发明所述校准系统校准触摸显示屏的流程图；图6是本发明所述触摸笔的结构示意图；其中的附图标记为:4_金属柱体，5-定位弹簧，6-硅胶层，7-支撑台，8-固定件。
具体实施例方式触摸显示屏校准最核心的部分是精确点击显示屏上显示的校准点，一般为4个，位于显示屏的四个角的附近，由于显示屏上显示的校准点均具有准确的位置坐标，因此校准的关键就是获得校准点在触摸屏上对应的坐标位置，校准算法根据触摸屏识别到的触摸点坐标与实际显示屏上的校准点坐标进行比较计算，获得校准参数。将获得的校准参数写入被测的相应触摸屏中，触摸屏识别到触摸点坐标后，加权所述校准参数即可获得真实的显示屏上的触摸位置。实施例1本实施例提供的触摸屏校准系统，包括一种定位点击装置，所述定位点击装置如图1所示，包括校准控制器、机械臂和触摸笔。机械臂可以是采用现有的三轴驱动机械臂，能够进行X、Y及Z轴移动，所述校准控制器控制所述机械臂带动所述触摸笔在被测显示屏上方移动，精确定位后利用触摸笔中心点击被测显示屏上显示的坐标点(也叫校准点)中心，如十字坐标点的中心点、圆形坐标点的中心；可以是操作者通过所述校准控制器去控制机械臂，也可以是校准控制器通过外接摄像头捕捉校准点中心的位置图像，计算校准点中心位置与触摸笔中心位置的偏移量，根据偏移量调节机械臂上触摸笔的位置，使得触摸笔中心位置与校准点中心位置在显示屏的显示面的垂直方向上重合，如图2所示，摄像头与校准控制器连接，将摄像头固定在触摸笔的附近，触摸笔的中心可以与摄像头的中心重合或者偏移一个常数，摄像头捕捉到包含校准点中心位置的图像并传送到校准控制器，校准控制器根据图像中校准点中心位置及触摸笔的中心与摄像头的中心的偏移距离关系，计算出校准点中心位置与触摸笔中心位置的偏移量，以所述偏移量为参考控制所述机械臂的移动以进行精确定位。所述触摸笔的中心位置的确定有下面几种方式，1、将摄像头的中心设置在空心触摸笔的中心轴上，摄像头的中心即为触摸笔的中心，这样可以比较方便的计算摄像头捕捉的校准点中心位置与摄像头中心位置的偏差；2、摄像头安装在触摸笔的侧边，摄像头的中心与触摸笔的中心具有固定的偏移距离。本实施例中，所述定位点击装置中的校准控制器首先会按照设定的坐标位置进行初步定位，由于放置显示屏时会有位置误差，设定的坐标位置与显示屏上设定的坐标不可能完全对应，存在误差，因此通过利用校准控制器继续微调机械臂的位置，以达到精确定位的目的。在实际应用中，校准控制器通常采用计算机，包括输入装置，例如键盘等。输入装置可以用来对机械臂进行控制。现有机械臂通常都由计算机控制，至于细节这里就不再赘述。
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本实施例中的校准控制器主要用来校准定位和点击，而利用校准点进行触摸屏校准的校准方法和装置可以和现有技术相同，不做改变，与所述校准控制器在物理上可以没有任何连接关系。利用本实施例中的定位点击装置结合现有技术中的触摸点校准装置即可实现精确的触摸屏校准效果。实施例2本实施例中，校准控制器除了能够控制机械臂上的触摸笔定位和点击外，还具有触摸屏的校准功能。如图3所示，本实施例中触摸屏校准系统中的校准控制器除了与所述机械臂进行连接控制外，还具有连接被测触摸屏和被测显示屏的端口，用于直接与被测的触摸屏及显示屏进行连接，校准控制器典型的可以采用计算机，通过USB或COM等连接端口与被测触摸屏连接，通过VGA、HDM1、DVI等接口与被测显示屏进行连接控制，所述校准控制器的存储介质中存储有校准算法和所述校准算法需要的I个校准点坐标(I为大于或等于I的整数)，所述I个校准点中的第i个校准点坐标为(xdi，Ydi)，其中i为整数且ISiS I，需要说明的是，所述校准点坐标(Xdi，Ydi)是指所述校准点的中心位置在显示区坐标系内的坐标。所述校准控制器根据校准点坐标控制显示屏同时显示所有校准点图像或按照预定顺序依次显示所有校准点的图像；并根据摄像头反馈的图像，控制所述机械臂带动所述触摸笔依次点击所述校准点Ti的图像；从所述触摸屏获得点击时识别的触摸点坐标，利用所述校准算法将触摸点坐标与相应的校准点坐标进行计算，获得校准参数，将获得的校准参数发送到所述触摸屏的存储器中用于坐标校准，其中，将校准参数发送到被测触摸屏的操作可以是校准控制器直接发送，也可以是通过其它设备单独写入被测的触摸屏中，以完成校准过程。以红外触摸屏为例说明校准参数的获得过程，在所述触摸笔点击所述校准点Ti时，所述触摸笔遮挡触摸区平面内的扫描线，所述校准控制器根据被遮挡的扫描线便能确定所述触摸笔的中心在触摸屏坐标系内的触摸点坐标(Xti，Yti)，所述校准控制器依顺序将获取到的触摸点坐标发送至所述校准控制器，所述校准控制器依次将其存储在存储介质中。上述确定所述触摸点坐标的实现方法在红外触摸技术领域中属于常规技术手段，而除了红外触摸屏之外的其他触摸屏技术，比如电容触摸屏、电阻触摸屏等，都可以利用电容触摸屏、电阻触摸屏技术中的常规技术手段获得触摸笔的中心在触摸区内的触摸点坐标，在此不再详细叙述。所述校准控制器根据所述存储介质中存储的所有校准点坐标(Xdi，Ydi)和所有触摸区坐标(Xti, Yti)结合所述校准算法获得校准参数(r, q),并将所述校准参数(r, q)发送或者写入到被测触摸屏的存储器中用于坐标校准。本实施例中以四个校准点为例提供一种校准算法，如图4所示四个校准点能够组成一个四边形。所述校准控制器根据四个校准点Tl、T2、T3、T4的校准点坐标(Xdi，Ydi)和触摸点坐标(Xti，Yti)，可以得到四边形的两条对角线的交点Ttl的校准点坐标(Xdtl, Ydtl)和触摸点坐标(XttI，Yto) O计算所述交点Ttl的校准点坐标(Xdtl, Ydo)和触摸点坐标(Xttl, Yto)在横向和纵向上的差值:r=xd(|-xt(l, q=Yd(rYt(l，所述校准参数即为(r, q)。作为本发明的其他实施例，其校准算法可采用现有技术中公开了的任何一种对触摸屏的校准算法，如2006年第19卷第4期《工业控制计算机》上刊登的“触摸屏校准常用算法分析”中就记载了两点校准、三点校准、四点校准的校准算法。又如在2011年4月第二期的《机电技术》中刊登的“拉格朗日算法在触摸屏校准中的应用”中公开了采用拉格朗日插值法的校准算法。不同的校准算法需要的校准点的个数不同，一般而言，校准点的个数越多，得到的结果越准确，但是运算量也会越大。因此，在实际进行校准时，根据对精度的需求选择适当的校准算法。采用本实施例的上述系统对触摸屏进行自动校准的方法，其工作流程图如图5所示，具体包括如下步骤:S1:校准控制器预先获取校准算法及I个校准点的校准点坐标(Xdi，Ydi)并存储，其中I为大于或等于I的整数，I为整数且ISiSI ;所述校准点坐标通常为校准点的中心位置在显示区坐标系中的坐标； S2:所述校准控制器根据所述校准点坐标控制显示屏同时显示所有校准点的图像或者按照预定顺序依次显示校准点Ti的图像；S3:所述校准控制器根据所述校准点Ti的校准点坐标(Xdi，Ydi)及摄像头反馈的图像信息，控制机械臂带动触摸笔在被测触摸显示屏上方移动，使触摸笔中心位置与所述触摸显示屏显示的校准点中心位置在显示面的垂直方向上重合并点击该校准点中心；S4:所述校准控制器从被测触摸屏获取点击时识别的触摸点坐标(Xti，Yti)并存储至所述存储介质中；S5:所述校准控制器根据所述存储介质中存储的所有校准点坐标(Xdi，Ydi)和所有触摸点坐标(xti，Yti)结合所述校准算法获得校准参数(r, q);S6:所述校准控制器将所述校准参数(r，q)发送或写入到被测触摸屏的存储器中用于坐标校准。本发明利用摄像头获取图像时，在视野中心处会出现一十字形状的定位图标，作为一种具体实施方式
，本实施例中所述校准点Ti的图像的也包含一十字形。经过图像处理的方式来比较两个 十字形的中心在横向和纵向上的偏差(Lx’，Ly’)，该偏差即为所述摄像头的中心与所述校准点Ti的中心在横向和纵向上的偏差。在获得了所述摄像头的中心与所述校准点Ti的中心在横向和纵向上的距离(Lx’，Ly’)之后结合所述触摸笔的中心与所述摄像头的中心在横向和纵向上的偏移距离(Lx，Ly)，便可以得到所述触摸笔的中心与所述校准点的中心之间的距离(Lx+Lx’，Ly+Ly’)，所述校准控制器进一步控制所述触摸笔在横向上和纵向上移动距离(Lx+Lx’，Ly+Ly’)之后，便可以保证所述触摸笔的中心与所述校准点Ti的中心在显示面的垂直方向上重合。作为优选的实施方式，可以令所述触摸笔与所述摄像头在纵向上同轴设置，即所述触摸笔的中心与所述摄像头的中心在横向和纵向上的距离均为零。如此所述摄像头必然要位于所述触摸笔的上方，为了保证捕获到更清晰的显示屏的图像，可令所述触摸笔为空心结构，所述摄像头便可透过所述触摸笔中间的空心捕获到所述显示屏上显示的图像信
息、O作为可实施的方式，所述摄像头固定于所述机械臂上，所述触摸笔通过滑轨安装于所述机械臂上，所述触摸笔可相对于所述机械臂滑动。并且为了防止所述触摸笔在点击触摸点时出现抖动以及对触摸显示屏的表面造成损伤，对所述触摸笔进一步改进，如图6所示。所述触摸笔具有金属柱体4，在所述金属柱体4外壁与支撑台7之间设置有定位弹簧5 ;所述金属柱体4底部套设有硅胶层6。由于所述金属柱体4具有较大的重量因此可以避免所述触摸笔发生抖动，在所述金属柱体4底部套设所述硅胶层6可以避免所述触摸笔点击时损坏触摸屏。图6中采用支撑台7固定所述触摸笔，所述支撑台7中部开设有适于所述触摸笔穿过的通孔，所述触摸笔穿过所述通孔后在所述触摸笔顶部设置一固定件8用于实现将所述触摸笔固定于所述支撑台7上，所述固定件8可以进一步固定所述触摸笔防止所述触摸笔在点击所述校准点时抖动。作为优选实施方式，将固定件8和金属柱体4以及硅胶层6均做成中空的，这样在固定件8的上方即可固定摄像头，让摄像头图像的中心与金属柱体4的中心重合。显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明 创造的保护范围之中。
权利要求
1.一种定位点击装置，用于触摸显示屏校准过程中的定位点击，其特征在于:包括校准控制器、机械臂和触摸笔；所述校准控制器控制所述机械臂带动所述触摸笔在被测触摸显示屏上方移动，使触摸笔中心位置与所述触摸显示屏显示的校准点中心位置在显示面的垂直方向上重合并点击该校准点中心。
2.根据权利要求1所述的定位点击装置，其特征在于:还包括与所述校准控制器连接的摄像头，所述摄像头捕捉到包含校准点中心位置的图像并传送到所述校准控制器，所述校准控制器通过所述图像中校准点中心位置及触摸笔中心位置，计算两个中心位置的偏移量，以所述偏移量为参考控制所述机械臂的移动以进行定位，其中所述摄像头的中心与所述触摸笔的中心具有固定的偏移距离。
3.根据权利要求2所述的定位点击装置，其特征在于:所述摄像头安装在所述触摸笔的侧边。
4.根据权利要求2所述的定位点击装置，其特征在于:所述触摸笔为空心结构，所述摄像头安装在所述触摸笔的中心轴上，所述摄像头的中心与所述触摸笔的中心在显示面的垂直方向上重合。
5.—种触摸显示屏校准系统,包括根据校准点坐标及在点击该校准点时触摸屏识别的触摸点坐标进行校准计算的装置，其特征在于:还包括定位点击装置，该定位点击装置包括校准控制器、机械臂和触摸笔；所述校准控制器控制所述机械臂带动所述触摸笔在被测触摸显示屏上方移动，使触摸笔中心位置与所述触摸显示屏显示的校准点中心位置在显示面的垂直方向上重合并点击该校准点中心。
6.根据权利要求5所述的触摸显示屏校准系统，其特征在于:还包括与所述校准控制器连接的摄像头，所述摄像头捕捉到包含校准点中心位置的图像并传送到所述校准控制器，所述校准控制器通过所述图像中校准点中心位置及触摸笔中心位置，计算两个中心位置的偏移量，以所述偏移量为参考控制所述机械臂的移动以进行定位，其中所述摄像头的中心与所述触摸笔的中心具有固定的偏移距离。
7.根据权利要求6所述的触摸显示屏校准系统，其特征在于:所述摄像头安装在所述触摸笔的侧边。
8.根据权利要求6所述的触摸显示屏校准系统，其特征在于:所述触摸笔为空心结构，所述摄像头安装在所述触摸笔的中心轴上，所述摄像头的中心与所述触摸笔的中心在显示面的垂直方向上重合。
9.一种触摸显示屏校准系统，其特征在于:包括定位点击装置，该定位点击装置包括校准控制器、机械臂和触摸笔； 所述校准控制器控制所述机械臂带动所述触摸笔在被测触摸显示屏上方移动，使触摸笔中心位置与所述触摸显示屏显示的校准点中心位置在显示面的垂直方向上重合并点击该校准点中心； 所述校准控制器还包含根据校准点坐标及在点击该校准点时触摸屏识别的触摸点坐标进行校准计算的装置； 所述校准控制器还包括与被测的触摸屏及显示屏连接的端口； 所述校准控制器根据所述校准点坐标控制显示屏显示校准点的图像，并从所述触摸屏获得所述触摸笔点击时识别的触摸点坐标；所述校准控制器根据所述触摸点坐标与相应的校准点坐标进行计算，获得校准参数，将获得的校准参数发送到所述触摸屏的存储器中用于坐标校准。
10.根据权利要求9所述的触摸显示屏校准系统，其特征在于:还包括与所述校准控制器连接的摄像头，所述摄像头捕捉到包含校准点中心位置的图像并传送到所述校准控制器，所述校准控制器通过所述图像中校准点中心位置及触摸笔中心位置，计算两个中心位置的偏移量，以所述偏移量为参考控制所述机械臂的移动以进行定位，其中所述摄像头的中心与所述触摸笔的中心具有固定的偏移距离。
11.根据权利要求10所述的触摸显示屏校准系统，其特征在于:所述摄像头安装在所述触摸笔的侧边。
12.根据权利要求10所述的触摸显示屏校准系统，其特征在于:所述触摸笔为空心结构，所述摄像头安装在所述触摸笔的中心轴上，所述摄像头的中心与所述触摸笔的中心在显示面的垂直方向上重合。
13.一种定位点击方法，用于触摸显示屏校准过程中的定位点击，其特征在于，利用校准控制器控制机械臂带动触摸笔在被测触摸显示屏上方移动，使触摸笔中心位置与所述触摸显示屏显示的校准点中心位置在显示面的垂直方向上重合并点击该校准点中心。
14.根据权利要求13所述的定位点击方法，其特征在于，还包括利用与所述校准控制器连接的摄像头捕捉包含校准点中心位置的图像并传送到所述校准控制器，所述校准控制器通过所述图像中校准点中心位置及触摸笔中心位置，计算两个中心位置的偏移量，以所述偏移量为参考控制所述机械臂的移动以进行定位的步骤，其中所述摄像头的中心与所述触摸笔的中心具有固定的偏移距离。
15.根据权利要求14所述的定位点击方法，其特征在于，所述摄像头安装在所述触摸笔的侧边。
16.根据权利要求14所述的定位点击方法，其特征在于，所述触摸笔为空心结构，所述摄像头安装在所述触摸笔的中心轴上，所述摄像头的中心与所述触摸笔的中心在显示面的垂直方向上重合。
17.一种触摸显示屏校准方法，其特征在于，包括如下步骤: ①定位点击装置中的校准控制器控制机械臂带动触摸笔在被测触摸显示屏上方移动，使触摸笔中心位置与所述触摸显示屏显示的校准点中心位置在显示面的垂直方向上重合并点击该校准点中心； ②校准计算装置从触摸屏获得触摸笔点击时识别的触摸点坐标，并根据校准点坐标及在点击该校准点时触摸屏识别的触摸点坐标进行校准计算。
18.根据权利要求17所述的触摸显示屏校准方法，其特征在于，所述步骤①中还包括利用与所述校准控制器连接的摄像头捕捉包含校准点中心位置的图像并传送到所述校准控制器，所述校准控制器通过所述图像中校准点中心位置及触摸笔中心位置，计算两个中心位置的偏移量，以所述偏移量为参考控制所述机械臂的移动以进行定位的步骤，其中所述摄像头的中心与所述触摸笔的中心具有固定的偏移距离。
19.根据权利要求18所述的触摸显示屏校准方法，其特征在于，所述摄像头安装在所述触摸笔的侧边。
20.根据权利要求18所述的触摸显示屏校准方法，其特征在于，所述触摸笔为空心结构，所述摄像头安装在所述触摸笔的中心轴上，所述摄像头的中心与所述触摸笔的中心在显示面的垂直方向上重合。
21.一种触摸显示屏校准方法，其特征在于，包括如下步骤: 51:定位装置中的校准控制器预先获取校准算法及校准点坐标并存储； 52:所述校准控制器通过端口与显示屏和触摸屏连接，所述校准控制器根据校准点坐标控制显示屏显示校准点的 图像； 53:所述校准控制器控制机械臂带动触摸笔在被测触摸显示屏上方移动，使触摸笔中心位置与所述触摸显示屏显示的校准点中心位置在显示面的垂直方向上重合并点击该校准点中心； 54:所述校准控制器从触摸屏获得触摸笔点击时识别的触摸点坐标； 55:所述校准控制器根据所述触摸点坐标与相应的校准点坐标进行计算,获得校准参数； 56:将获得的校准参数发送到所述触摸屏的存储器中用于坐标校准。
22.根据权利要求21所述的触摸显示屏校准方法，其特征在于，所述步骤S3中还包括利用与所述校准控制器连接的摄像头捕捉包含校准点中心位置的图像并传送到所述校准控制器，所述校准控制器通过所述图像中校准点中心位置及触摸笔中心位置，计算两个中心位置的偏移量，以所述偏移量为参考控制所述机械臂的移动以进行定位的步骤，其中所述摄像头的中心与所述触摸笔的中心具有固定的偏移距离。
23.根据权利要求22所述的触摸显示屏校准方法，其特征在于，所述摄像头安装在所述触摸笔的侧边。
24.根据权利要求22所述的触摸显示屏校准方法，其特征在于，所述触摸笔为空心结构，所述摄像头安装在所述触摸笔的中心轴上，所述摄像头的中心与所述触摸笔的中心在显示面的垂直方向上重合。
全文摘要
本发明所述的定位点击装置和方法及触摸显示屏校准系统和方法，其定位点击装置通过校准控制器自动控制机械臂带动触摸笔点击被测显示屏上显示的校准点的中心整个定位点击过程全部是自动执行，无需人工干预，执行效率高，而且相对于人工操作来说，采用本发明中的定位点击装置在点击校准点时具有更高的精确度。因此，包括该定位点击装置的校准系统及利用所述校准系统对触摸显示屏进行校准的方法，能够获得更为准确的触摸点坐标及校准参数，通过上述校准系统消除了显示区和触摸区间由于机械装配带来的误差，提高了触摸的准确度，有效避免误触摸的情况。
文档编号G06F3/0354GK103235661SQ201310128130
公开日2013年8月7日 申请日期2013年4月13日 优先权日2013年4月13日
发明者刘新斌, 陆旭军, 郑中锋 申请人:北京汇冠新技术股份有限公司