光学触控系统的制作方法【
技术领域：
】[0001]本发明有关于光学系统，特别是有关于可利用反光触控装置判断触控点的一种光学触控系统。【
背景技术：
】[0002]随着科技进步，具有触控面板的电子装置，例如智能型手机、智能型电视、笔记本计算机、触控屏幕等等也愈来愈普遍。然而，对于许多使用者来说，其所具有的电子装置，例如是传统LCD/LED电视或显示器等等，并未具备触控功能。因此，若使用者欲让传统的电视或显示器具有触控功能，往往仅能更换具有触控功能的电视或显示器，这也往往造成使用者的负担。【
发明内容】[0003]本发明提供一种光学触控系统，包括:一显不单兀；一光源；一反光触控装置；至少二个图像擷取单元，用以擷取该显示单元前由该反光触控装置反射该光源所发射出的光线所产生的多张图像；以及一处理器，其中该处理器依据一第一阈值分别判断在各图像擷取单元所擷取的该等图像中是否有至少一第一聚类；其中该处理还依据该至少一第一聚类计算该反光触控装置于该显示单元上的一触控位置。【附图说明】[0004]图1显示依据本发明一实施例中的光学触控系统的功能方块图。[0005]图2A显示依据本发明一实施例中光学触控系统的示意图。[0006]图2B显示依据本发明一实施例中利用光学触控系统进行拍摄的示意图。[0007]图2C显示依据本发明一实施例中利用光学触控系统进行拍摄的示意图。[0008]图2D显示依据本发明一实施例中利用光学触控系统计算触控位置的示意图。[0009]图3A显示依据本发明一实施例中的反光触控装置的结构图。[0010]图3B显示图3A的实施例中按压反光触控装置的示意图。[0011]图3C显示依据本发明一实施例中的反光触控装置的笔筒结构的示意图。[0012]图4A显示依据本发明一实施例中擷取反光触控装置的反射光线的初始擷取图像的示意图。[0013]图4B显示依据图4A的实施例中在远程擷取反光触控装置的反射光线的擷取图像的示意图。[0014]图4C显示依据图4A的实施例中在近端擷取反光触控装置的反射光线的擷取图像的示意图。[0015]图4D显示依据本发明另一实施例中在擷取图像设定第一阈值的示意图。[0016]图4E显示依据本发明另一实施例中的擷取图像的示意图。[0017]图5显示依据本发明一实施例中的触控方法的流程图。[0018]符号说明[0019]100?光学触控系统；[0020]110?图像擷取单元；[0021]120?光源；[0022]130?处理器；[0023]140?反光触控装置；[0024]141?笔筒；[0025]142?笔头；[0026]143?反光条；[0027]145?机构肋；[0028]150?显示单元；[0029]200?相机模块[0030]210?触控平面；[0031]230、240?边缘；[0032]250?反光点；[0033]260—269?校正点；[0034]440、450、460?聚类；[0035]470?合并聚类；[0036]480-490?虚线；[0037]9、0L、0R?夹角。【具体实施方式】[0038]为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。[0039]图1显示依据本发明一实施例中的光学触控系统的功能方块图。如图1所示，光学触控系统100包括至少两个图像擷取单元110及其相应的光源120、一处理器130、一反光触控装置140及一显示单元150。在一实施例中，图像擷取单元110及光源120可整合于一相机模块200中，并可安装于一显示单元150的边缘或角落，其中显示单元150可以是不具备触控功能的电视、屏幕或显示器。在一实施例中，图像擷取单元110可为一红外线相机，且光源120可为红外光(infraredlight)光源，但本发明并不限于此。在一实施例中，反光触控装置(例如是反光触控笔)140让使用者用以点选在显示单元150(即触控平面)上所欲操作的触控位置，且该反光触控装置140包括一反光条143(retro-reflector),用以反射来自光源120的光线(例如红外光)，借以让图像擷取单元110检测到反射的光线并擷取图像。举例来说，图像擷取单元110持续擷取在显示单元140表面上的触控对象的图像，且处理器130分析图像擷取单元110所擷取的图像，并判断在图像中的反光点(例如反射自反光条143)及其在触控平面中的位置。[0040]图2A显示依据本发明一实施例中光学触控系统的示意图。如图2A所示，包括图像擷取单元110及光源120。[0041]相机模块200安装于显示单元150的边缘或角落，其中光学触控系统在触控平面210进行操作，其包含显示单元150的可视区域。[0042]图2B显示依据本发明一实施例中利用光学触控系统进行拍摄的示意图。在一实施例中，如图2B所示，各图像擷取单元110以一拍摄范围进行擷取图像，其中该拍摄范围的边缘可为显示单元150的边缘。举例来说，以左边的图像擷取单元110为例，其拍摄范围介于显示单元150的边缘230及240之间。更进一步而言，处理器130由来自图像擷取单元110的图像判断反光点250的位置，其中该反光点与该图像擷取单元110所连成的直线与显示单元150的边缘240之间的夹角为Θ，其中夹角Θ可为边缘230及240之间的任意角度。[0043]图2C显示依据本发明一实施例中利用光学触控系统进行拍摄的示意图。在一实施例中，在对光学触控系统100进行校正时，在触控平面210上摆放数个已知夹角角度的校正点，例如是校正点261?269，且触控平面可依夹角角度的不同分为10个分割区域。本领域的普通技术人员当了解，上述校正点的数量仅为便于说明，本发明并不以此为限，其数量及位置可视实际情况进行调整。处理器130由图像擷取单元110所擷取的图像中记录每个校正点的像素位置，并依据上述校正点的像素位置建立一夹角信息数据库或查找表(lookuptable)。[0044]图2D显示依据本发明一实施例中利用光学触控系统计算触控位置的示意图。举例来说，请先参考图2C，以左边的图像擷取单元110为例，其校正点为261?269，且触控平面可依夹角角度的不同分为10个分割区域。右边的图像擷取单元110亦具有相应的分割区域。当处理器130由擷取图像中检测到反光点，则可依据上述的夹角信息数据库或查找表判断该反光点属于那一个分割区域，并分别决定反光点与左边/右边的图像擷取单元110的直线与边缘240之间的夹角θ^&θκ。更进一步而言，若假设左边的图像擷取单元110的坐标为(xl，yl)，右边的图像擷取单元110的坐标为(x2，y2)，且反光点与两个图像擷取单元110之间的夹角角度已知，即可利用三角函数或是联立直线方程式求得反光点的坐标(X，Y)。[0045]图3A显示依据本发明一实施例中的反光触控装置的结构图。图3B显示依据图3A按压反光触控装置的示意图。如图3A所示，反光触控装置140以一笔型结构为例，其包括一笔筒141、一笔头142、以及一反光条143。在一实施例中，反光条143呈环状附着于笔头142上，且反光条143在反光触控装置140未使用的状态下是会被笔筒141的一环状结构所遮挡。举例来说，在笔筒141中具有一弹簧，当使用者将反光触控装置140的笔头142按压(例如按压于触控平面)时，笔头142的一部分则会后退至笔筒141，进而露出反光条143。[0046]图3C显示依据本发明一实施例中的反光触控装置的笔筒结构的示意图。如图3C所示，反光触控装置140的笔筒部分还包括机构肋145，且在反光触控装置140未使用的状态下，反光条143被机构肋145所遮挡。当使用者按压反光触控装置140的笔头时，则反光条143会在机构肋145中间的空间露出，借以反射来自光源120所发出的红外光。需注意的是，当反光触控装置接近图像擷取单元110时，反光条143的反射光线对图像擷取单元110而言会变成一道强光，也因此所擷取的图像往往会产生眩光(flare)或鬼影的情况，其中上述鬼影会造成触控时的精准度偏移及严重抖动。