用于红外对管触控定位的灯管遮挡判断方法和系统与流程

本发明涉及电子信息化教学用具技术领域，尤其涉及一种用于红外对管触控定位的灯管遮挡判断方法和系统。

背景技术：

近几年，教育信息化已经越来越被国家和国民所推崇，越来越多的公司如雨后春笋涌进教育信息化领域，其中，以电子白板、教学一体机为主要产品。随着电子白板的普及，红外对管电子白板越来越多的进入到教室。

图1所示为现有技术中红外对管触摸设备的结构示意图。如图1所示，红外对管触摸设备包括矩形的屏幕和位于矩形屏幕四边的红外对管阵列，其中红外对管阵列包括x轴发射阵列模块、x轴接收阵列模块、y轴发射阵列模块、y轴接收阵列模块。白板上电工作后，对x轴和y轴的灯管循环进行一对一的直扫描，当有手指或者教学笔在板面触控或者画画时，x轴和y轴方向都将会有阴影，此时通过判断灯管是否被遮挡来判定触摸的位置，这样就形成了白板坐标，将其转换后即形成了屏幕坐标。因此，判断灯管是否被遮挡对白板坐标的计算十分重要。

但是现有的采用一对一直扫描方法进行坐标判断时，由于其采用单灯遮挡判断处理方法，往往只识别遮挡率超过一定阈值(例如，20％)的灯管，容易引起误判。例如，如图2所示，当遮挡物较细时(例如，比较细的教学笔)，如果遮挡物刚好在两个灯的间隔处，则单灯的遮挡率往往小于该阈值(例如，左右两灯各自只被遮挡了15％左右)，此时，如果按照目前的算法进行过滤处理，左右两灯均不会被判定为遮挡，整个白板就会被判断没有遮挡，进而就被判断没有书写和触摸发生，这时就会形成断笔，或者触摸失效。

因此，需要一种改进的用于红外对管触控定位的灯管遮挡判断方法和系统以解决误判触控失效的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于红外对管触控定位的灯管遮挡判断方法和系统以减少误判的发生，使书写更加流畅、稳定。

本发明为了解决上述技术问题，采用的技术方案是一种用于红外对管触控定位的灯管遮挡判断方法，包括以下步骤：

步骤s1：在相对平行设置的发射阵列模块和接收阵列模块之间进行扫描；

步骤s2：判断所述接收阵列模块的接收灯管的接收信号强度是否减小；

步骤s3：计算接收信号强度减小的连续的相邻2个接收灯管的平均遮挡率，如果所述平均遮挡率大于第一阈值，则判定所述发射阵列模块被遮挡。

优选地，在所述步骤s3中，如果所述相邻2个接收灯各自的遮挡率均不为0，所述方法还包括：

将所述相邻2个接收灯管之间的间隔按比例转换成间隔遮挡率。

优选地，通过所述相邻2个接收灯管的相应的遮挡率和所述间隔遮挡率加权平均计算得出所述相邻2个接收灯管的所述平均遮挡率。

优选地，所述扫描包括直扫描和斜扫描。

相应地，本发明还提供一种用于红外对管触控定位的灯管遮挡判断系统，包括：

扫描模块，用于在相对平行设置的发射阵列模块和接收阵列模块之间进行扫描；

判断模块，用于判断所述接收阵列模块的接收灯管的接收信号强度是否减小；

计算模块，用于计算接收信号强度减小的相邻2个接收灯管的平均遮挡率；

所述判断模块还用于在所述平均遮挡率大于第一阈值时，判定所述发射阵列模块被遮挡。

优选地，还包括间隔遮挡率计算模块，用于在所述相邻2个接收灯管各自的遮挡率均不为0时，将所述相邻2个接收灯管之间的间隔按比例转换成间隔遮挡率。

优选地，通过所述相邻2个接收灯管的相应的遮挡率和所述间隔遮挡率加权平均计算得出所述相邻2个接收灯管的所述平均遮挡率。

优选地，所述扫描包括直扫描和斜扫描。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：本发明提供的用于红外对管触控定位的灯管遮挡判断方法和系统，通过将信号强度减小的相邻2个接收灯管和该2个接收灯管之间的间隔作为一个整体进行判断，特别是在该相邻的2灯的遮挡率均较小时，可以利用间隔遮挡率和该相邻2个接收灯管各自的遮挡率加权平均计算放大该相邻2个接收灯管的平均遮挡率，在该相邻2个接收灯管的平均遮挡率大于一定阈值，即判断该发射阵列模块被遮挡，由此，可以有效地减少现有的单灯遮挡判断对遮挡物较细造成的误判，使书写更加流畅、稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1所示为现有技术中红外对管触摸设备的结构示意图；

图2所示为红外对管触摸设备被较细的遮挡物遮挡时的示意图；

图3为本发明一实施例提供的用于红外对管触控定位的灯管遮挡判断方法的流程图。

图4为本发明一实施例提供的用于红外对管触控定位的灯管遮挡判断系统的原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图3为本发明一实施例提供的用于红外对管触控定位的灯管遮挡判断方法的流程图。由于通过x轴方向或y轴方向的接收灯管的信号接收强度即可判断是否有灯管被遮挡，因此，本实施例以位于同一矩形平面的相对平行设置的x轴发射阵列模块和x轴接收阵列模块为例进行说明，本领域技术人员应该理解的是，在其他实施例中，对于位于同一矩形平面的相对平行设置的y轴发射阵 列模块和y轴接收阵列模块的判断也是一样的过程，本发明并不以此为限。其中，x轴发射阵列模块由多个发射灯管及发射控制电路组成，x轴接收阵列模块由多个接收灯管及接收控制电路组成，x轴发射阵列模块的发射灯管的数量与x轴接收阵列模块的接收灯管的数量相同，使得x轴发射阵列模块发射灯管发射的红外光可以被对应的x轴接收阵列模块的接收灯管依次接收，以实现x轴发射阵列模块和x轴接收阵列模块之间的扫描。

如图3所示，用于红外对管触控定位的灯管遮挡判断方法具体包括以下步骤：

步骤s1：在相对平行设置的发射阵列模块和接收阵列模块之间进行扫描。

在本发明一实施例中，在相对平行设置的x轴发射阵列模块和x轴接收阵列模块之间，执行扫描，扫描包括直扫描和斜扫描。具体地，直扫描是指发射端的发射灯管与接收端的接收灯管一一对应，即第一个发射灯管发射的红外光被对应的第一个接收灯管接收，第二个发射灯管发射的红外光被对应的第二个接收灯管接收，这样的扫描是垂直的，每一次扫描的发射灯和接收灯的连线与发射阵列(x轴)垂直，是垂直线。斜扫描是指第一个发射灯对应第3个接收灯或者其他的不是第一个的接收灯，每一次扫描的发射灯和接收灯的连线与发射阵列(x轴)不垂直，是斜线。

步骤s2：判断所述接收阵列模块的接收灯管的接收信号强度是否减小。

在本发明一实施例中，在进行扫描的过程中，如果接收灯管和发射灯管之间没有遮挡，则发射灯管发射的红外光会被接收灯管完全吸收；相反，如果接收灯管和发射灯管之间有遮挡(例如，教学笔在板面触控)，则发射灯管发射的红外光只有部分会被接收灯管接收，接收灯管的接收信号强度会减小。例如，如图2所示，第11个发射灯管被遮挡，则第11个接收灯管的接收信号强度会减少。因此，通过监测接收灯管的接收信号强度可以判断是否有遮挡发生。

步骤s3：计算接收信号强度减小的相邻2个接收灯管的平均遮挡率，如果所述平均遮挡率大于第一阈值，则判定所述发射阵列(x轴)被遮挡。

具体地，在本发明一实施例中，在判断接收阵列模块中有接收灯管(例如，如图2所示的接收灯管11)的接收信号强度减小后，进一步判断该接收灯管的左侧接收灯管(例如，如图2所示的接收灯管10)或右侧接收灯管(例如，如图2所示的接收灯管12)的接收信号强度是否减小，如果有，将该接收灯管和 该左侧接收灯管或右侧接收灯管作为一个整体，例如，在图2所示的示例中，将接收灯管11和接收灯管12作为一个整体。将接收信号强度减小的相邻2个接收灯管作为一个整体，通过计算该整体的平均遮挡率，来判断该相邻2个接收灯管对应的发射灯管是否有被遮挡。本领域技术人员应该理解的是，通过接收灯管的接收信号强度的减小可以计算出对应的接收灯管的遮挡率，计算遮挡率的方法属于现有技术，在此不再赘述。

进一步地，如果所述相邻2个接收灯各自的遮挡率均不为0，还包括将所述相邻2个接收灯管之间的间隔按比例转换成间隔遮挡率的步骤。具体地，通过所述相邻2个接收灯管的相应的遮挡率和所述间隔遮挡率加权平均计算得出所述相邻2个接收灯管的所述平均遮挡率。

在本发明一实施例中，当有较细的遮挡发生时，则相邻的两个接收灯管作为一个整体，计算两个接收灯管的平均遮挡率，如果该平均遮挡率大于第一阈值，则判定所述发射阵列模块被遮挡。例如，如图2中所示的情况，发射灯管11和12被遮挡住，且遮挡率分别为20％和15％，如果按照现有的单灯判断方法，只有当单灯遮挡判断比例为30％时才会被认定为遮挡，因此，发射灯管11和12会被判定为未遮挡，产生误判；而通过采用本发明提供的方法，采用相邻两个灯作为一个整体，这里灯管11和灯管12的遮挡率均不为0，所以，还要进一步计算其平均遮挡率，需要加上间隔遮挡率加权平均。例如，相邻2灯的间距为一个灯的距离，则间隔遮挡率就形同遮挡了一个灯，所以，这里的间隔遮挡率为100％，此时灯管11和12的平均遮挡率为(20％+15％+1)/3＝45％，其大于30％，因此，判定发射灯管11和12均为被遮挡的灯管，进而判断发射阵列被遮挡。进而根据发射灯管11的遮挡率来计算遮挡物的左边沿，根据发射灯管12的遮挡率来计算遮挡物的右边沿，来进一步计算遮挡位置。减少了误判情况的发生，能够支持到教细的笔书写。本领域技术人员应该理解的是，这里加权平均计算方法不限于本实施例的一种，本发明并不以此为限。

进一步的，如果所述接收灯管11遮挡率为40％，接收灯管10和12遮挡率均为0，则该2相邻的接收灯管的平均遮挡率为单灯接收灯管11的遮挡率，即40％，大于30％，判断发射阵列模块被遮挡，这种情况和现有的单灯遮挡判断一样，在此不再累述。

图4为本发明一实施例提供的用于红外对管触控定位的灯管遮挡判断系统 的原理图，包括：扫描模块410，用于在相对平行设置的发射阵列模块和接收阵列模块之间进行扫描；判断模块420，用于判断所述接收阵列模块的接收灯管的接收信号强度是否减小；计算模块430，用于计算接收信号强度减小的相邻2个接收灯管的平均遮挡率；判断模块420还用于在所述遮挡率之和大于第一阈值时，判定所述发射阵列模块被遮挡。

进一步地，还包括间隔遮挡率计算模块，用于在所述相邻2个接收灯各自的遮挡率均不为0时，将所述相邻2个接收灯管之间的间隔按比例转换成间隔遮挡率。具体地，通过所述相邻2个接收灯管的相应的遮挡率和所述间隔遮挡率加权平均计算得出所述相邻2个接收灯管的所述平均遮挡率。

有利地，本发明提供的用于红外对管触控定位的灯管遮挡判断方法和系统，通过将信号强度减小的相邻2个接收灯管和该2个接收灯管之间的间隔作为一个整体进行判断，在该相邻2个接收灯管的平均遮挡率大于一定阈值，即判断该发射阵列模块被遮挡，由此，可以有效地减少现有的单灯遮挡判断对遮挡物较细造成的误判，使书写更加流畅、稳定。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。