一种触摸显示设备系统延时测量装置及方法与流程

本发明涉及触摸显示领域，具体涉及一种触摸显示设备系统延时测量装置及方法。

背景技术：

近年来，随着触摸显示技术的发展，触摸显示设备已被广泛应用于各个领域。一般触摸显示系统都有触摸及显示延时，表征为书写时，软件绘图轨迹相对于笔触有一定滞后。系统延时大小直接影响交互体验感，理论上延时越小越接近于真实的书写体验。延时大小是衡量触摸显示设备性能的一项必不可少的技术指标，对延时的测量在触摸显示设备开发/生产/交付各个环节中显得尤为重要。

传统技术中对于触摸显示设备系统延时的测量采用的是通过传动装置对触摸笔进行移动，通过位置传感器在检测触摸笔到达目标点时输出一次触发信号，通过笔迹传感器在检测到笔迹达到目标点时输出一次触发信号，最后通过处理器计算两次触发信号之间的时延。

此方案测量触摸系统延时需要较多的硬件设备，成本高，设置复杂。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提出一种触摸显示设备系统延时测量装置及方法，解决传统技术中的测量方案需要较多的硬件设备、成本高、设置复杂的问题。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：

一种触摸显示设备系统延时测量装置，包括：

与待测触摸设备对应的触摸笔，用于在测试前，在待测触摸设备的屏幕上画出参考位置标志，在测试时，在待测触摸设备屏幕上向着参考位置方向书写画线；

拍摄设备，用于拍摄使用触摸笔在待测触摸设备屏幕上书写画线的视频；

分析设备，用于对拍摄的书写画线的视频进行逐帧分析，记录触摸笔的笔尖到达参考位置的图片帧以及实际的书写画线轨迹到达参考位置的图片帧，获得此两个图片帧之间的图片帧数，并结合拍摄设备的拍摄频率计算获得待测触摸设备系统延时。

作为进一步优化，所述拍摄设备为摄像机或者支持慢动作拍摄的手机。

作为进一步优化，所述分析设备为平板电脑、手机、普通电脑或其它可分析拍摄视频的设备，并搭载视频主帧分析软件。

此外，本发明还提供了一种触摸显示设备系统延时测量方法，应用于上述测量装置，该方法包括以下步骤：

a.在测试前，采用触摸笔在待测触摸设备的屏幕上画出参考位置标志；

b.在测试时，采用触摸笔在待测触摸设备屏幕上向着参考位置方向书写画线，同时，拍摄设备拍摄书写画线的视频；

c.对拍摄的书写画线的视频进行逐帧分析，记录触摸笔的笔尖到达参考位置的图片帧以及实际的书写画线轨迹到达参考位置的图片帧，获得此两个图片帧之间的图片帧数，并结合拍摄设备的拍摄频率计算获得待测触摸设备系统延时。

作为进一步优化，步骤a中，所述参考位置标志为竖直线。

作为进一步优化，步骤b中，由操作员直接采用触摸笔手动在待测触摸设备屏幕上向着参考位置方向书写画线。

作为进一步优化，步骤c中，所述结合拍摄设备的拍摄频率计算获得待测触摸设备系统延时的方法包括：

根据触摸笔的笔尖到达参考位置的图片帧以及实际的书写画线轨迹到达参考位置的图片帧之间的图片帧数*每帧图片拍摄时间求得待测触摸设备系统延时；其中，每帧图片拍摄时间＝1000ms/拍摄频率。

作为进一步优化，该方法还包括步骤：

d.重复步骤b和c，针对多个不同的参考位置测量获得对应的多个待测触摸设备系统延时，通过求取平均值作为最终的测量延时。

本发明的有益效果是：

只需要利用身边常见的设备，就能够比较方便测得触摸屏显示系统延时，测试方法简单，成本低，测量结果较准确。方便了触摸显示设备的开发/生产/交付各个环节中的检验流程。

附图说明

图1为本发明的触摸显示设备系统延时测量原理示意图；

图2为触摸笔书写在参考位置时拍摄的视频图片帧a；

图3书写轨迹到达参考位置时拍摄的视频图片帧b；

图中标记：1为待测触摸设备的屏幕，2为触摸笔，3为拍摄设备，4为参考标志，5为绘图轨迹。

具体实施方式

本发明旨在提出一种触摸显示设备系统延时测量装置及方法，解决传统技术中的测量方案需要较多的硬件设备、成本高、设置复杂的问题。本发明在硬件上仅需要使用高速摄像机或支持慢动作拍摄的手机作为拍摄设备，逐帧分析视频的计算机设备或其它设备作为分析设备。该测量方法使用触摸笔在待测触摸设备的屏幕上画出参考标志，然后拍摄书写画线视频，通过逐帧分析测得绘图轨迹到笔触的延迟时间。

本发明的实现原理如图1所示，首先在待测触摸设备的屏幕1上采用触摸笔2画出参考标志4，在测试时，采用触摸笔2在屏幕上沿着参考标志4的方向画线，拍摄设备3同时拍摄画线的视频，然后通过逐帧视频分析记录触摸笔2的笔尖到达参考标志4的画面帧以及实际的绘图轨迹5到达参考标志4的画面帧，从而获得此两帧之间的画面帧个数，将获得的画面帧个数与每帧画面拍摄时间相乘获得绘图轨迹到笔触的延迟时间。

具体实现上，为降低测量成本和简化测量，可以使用支持慢动作拍摄的手机作为拍摄设备。一般慢动作拍摄手机可支持到120hz-240hz甚至更高刷新率，刷新率越高，拍摄误差越小。例如120hz相机每帧为8.3ms，240hz相机拍每帧4.2ms，均低于一般显示器图像固有刷新时间(33.3ms@30hz，20ms@50hz，16.7ms@60hz)，可见，本测试方法数据比较准确可信。

在本方案中，所述待测触摸设备可以是任何可支持书写的触摸显示设备，可以是电容式/红外式/光学式触摸屏，不受触摸屏方案限制,测试时使用对应的触摸笔即可完成测试。测试不受书写速度影响，不需要对笔的速度进行精确控制，直接由操作员在屏幕画线即可，测量的是用户真实书写状态。

用于视频逐帧分析的计算设备可以是普通电脑，也可以是智能手机/智能平板设备或其他可分析所拍摄视频的计算设备。搭载了视频逐帧分析软件，可以直接通过软件计算获得测量结果。

在进行视频逐帧分析时，将记录两个特殊图片帧：实际的笔头到达屏幕上参考点时对应的图片帧a，显示屏上书写绘图轨迹到达同一参考点时对应的图片帧b，参见图2和图3所示；ab两帧图片之间所经历的图片帧数乘以拍摄设备每帧图的时间，所得时间就是绘图轨迹到笔触的延迟时间。在实际测量中，为了提高测量的准确性，应测量多个标记点，多个测量值取平均作为最终测量延迟时间。

技术特征：

1.一种触摸显示设备系统延时测量装置，其特征在于，包括：

与待测触摸设备对应的触摸笔，用于在测试前，在待测触摸设备的屏幕上画出参考位置标志，在测试时，在待测触摸设备屏幕上向着参考位置方向书写画线；

拍摄设备，用于拍摄使用触摸笔在待测触摸设备屏幕上书写画线的视频；

分析设备，用于对拍摄的书写画线的视频进行逐帧分析，记录触摸笔的笔尖到达参考位置的图片帧以及实际的书写画线轨迹到达参考位置的图片帧，获得此两个图片帧之间的图片帧数，并结合拍摄设备的拍摄频率计算获得待测触摸设备系统延时。

2.如权利要求1所述的一种触摸显示设备系统延时测量装置，其特征在于，

所述拍摄设备为摄像机或者支持慢动作拍摄的手机。

3.如权利要求1所述的一种触摸显示设备系统延时测量装置，其特征在于，

所述分析设备为平板电脑、手机、普通电脑或其它可分析拍摄视频的设备，并搭载视频主帧分析软件。

4.一种触摸显示设备系统延时测量方法，应用于如权利要求1-3任意一项所述的触摸显示设备系统延时测量装置，其特征在于，该方法包括以下步骤：

a.在测试前，采用触摸笔在待测触摸设备的屏幕上画出参考位置标志；

b.在测试时，采用触摸笔在待测触摸设备屏幕上向着参考位置方向书写画线，同时，拍摄设备拍摄书写画线的视频；

c.对拍摄的书写画线的视频进行逐帧分析，记录触摸笔的笔尖到达参考位置的图片帧以及实际的书写画线轨迹到达参考位置的图片帧，获得此两个图片帧之间的图片帧数，并结合拍摄设备的拍摄频率计算获得待测触摸设备系统延时。

5.如权利要求4所述的一种触摸显示设备系统延时测量方法，其特征在于，

步骤a中，所述参考位置标志为竖直线。

6.如权利要求4所述的一种触摸显示设备系统延时测量方法，其特征在于，

步骤b中，由操作员直接采用触摸笔手动在待测触摸设备屏幕上向着参考位置方向书写画线。

7.如权利要求4所述的一种触摸显示设备系统延时测量方法，其特征在于，

步骤c中，所述结合拍摄设备的拍摄频率计算获得待测触摸设备系统延时的方法包括：

根据触摸笔的笔尖到达参考位置的图片帧以及实际的书写画线轨迹到达参考位置的图片帧之间的图片帧数*每帧图片拍摄时间求得待测触摸设备系统延时；其中，每帧图片拍摄时间＝1000ms/拍摄频率。

8.如权利要求7所述的一种触摸显示设备系统延时测量方法，其特征在于，

该方法还包括步骤：

d.重复步骤b和c，针对多个不同的参考位置测量获得对应的多个待测触摸设备系统延时，通过求取平均值作为最终的测量延时。

技术总结
本发明涉及触摸显示领域，其公开了一种触摸显示设备系统延时测量装置及方法，解决传统技术中的测量方案需要较多的硬件设备、成本高、设置复杂的问题。该装置包括：触摸笔，用于在测试前，在待测触摸设备的屏幕上画出参考位置标志，在测试时，在待测触摸设备屏幕上向着参考位置方向书写画线；拍摄设备，用于拍摄使用触摸笔在待测触摸设备屏幕上书写画线的视频；分析设备，用于对拍摄的书写画线的视频进行逐帧分析，记录触摸笔的笔尖到达参考位置的图片帧以及实际的书写画线轨迹到达参考位置的图片帧，获得此两个图片帧之间的图片帧数，并结合拍摄设备的拍摄频率计算获得待测触摸设备系统延时。本发明适用于触摸显示设备的系统延迟测量。

技术研发人员：胡雪川;欧琴;朱宝忠;赵亮;秦博;姚智桂;刘涛
受保护的技术使用者：四川长虹教育科技有限公司
技术研发日：2020.09.11
技术公布日：2020.12.15