红外触摸屏中触点位置和形状信息存储的方法和装置与流程

本发明涉及红外触摸屏技术领域，具体涉及一种红外触摸屏中触点位置和形状信息存储的方法和装置。

背景技术：

图1是相关技术中红外触摸屏的结构示意图，如图1所示，现有的红外触摸屏呈矩形结构，包括一个触摸面板11、沿触摸面板四周设置的电路板12、排布在电路板上的红外发射管13和接收管14、以及用于获得触摸坐标数据的控制器15。通常红外触摸屏采用一个红外发射管13发光，对面多个红外接收管14同时接收，由此形成光网，当有触摸操作时，控制器15根据光网中的光路是否被阻断来获得触摸点的坐标数据。

图2是传统红外触控算法仅计算触摸点坐标的示意图，如图2所示，多数厂家采用的红外触摸屏方案中，控制器仅计算出触摸点坐标（X,Y），然后将触摸点坐标（X,Y）存储至红外触摸屏中，这种方案仅能判断出触摸点的位置。

图3是改进后的红外触控算法计算触摸点宽度和高度的示意图，如图3所示，部分厂家采用的红外触摸屏方案中，控制器也粗略估算触摸点的宽度和高度，其中，这里触摸点的宽度和高度分别是指：发生触摸操作时，正扫方向上连续被遮挡光路的起始边界到终止边界的距离；然后将触摸点信息按一定格式（X,Y,Width,Height）存储至红外触摸屏中。这种方案虽粗略估算触摸点的宽度和高度，但是当触摸物倾斜触摸触控区域时，求取的触摸点位置和形状偏差较大（图3求出的触摸点是具有Width和Height的矩形区域）。

由此可知，传统厂家所采用的红外触摸屏方案在触摸点轮廓计算和描述上存在缺陷，将真实触摸点的坐标值转换为安装该红外触摸屏的上位机系统所能接受的数据后，通过红外触摸屏接口传输至上位机，上位机根据这些数据无法准确识别出触摸点的真实轮廓和形状，更谈不上判断出触控区域内的触摸物是一支笔还是一个黑板擦。

技术实现要素：

本发明的实施例提供一种红外触摸屏中触点位置和形状信息存储的方法和装置，能够存储包含有触摸点轮廓的形心坐标、顶点数目以及各顶点坐标的触摸点轮廓的位置和形状信息，以利于对触摸点轮廓的位置和形状信息的进一步处理。

为达到上述目的，本发明实施例所采用的技术方案是：

第一方面，提供一种红外触摸屏中基于触摸点轮廓的位置和形状信息的存储方法，所述方法包括步骤：

将用于表征触摸点轮廓的位置和形状信息，以包含有触摸点轮廓的形心坐标、顶点数目以及各顶点坐标的三个字段的数据格式进行存储；其中，所述触摸点轮廓是在一个扫描周期内，执行多个扫描方向扫描确定多个触摸区域，再由多个触摸区域的交集而确定。

第二方面，提供一种红外触摸屏中基于触摸点轮廓的位置和形状信息的存储装置，所述装置包括：

存储模块，用于将用于表征触摸点轮廓的位置和形状信息，以包含有触摸点轮廓的形心坐标、顶点数目以及各顶点坐标的三个字段的数据格式进行存储；其中，所述触摸点轮廓是在一个扫描周期内，执行多个扫描方向扫描确定多个触摸区域，再由多个触摸区域的交集而确定。

第三方面，提供一种触控终端设备，该设备包括红外触摸屏，设于所述红外触摸屏四周的红外发射管和红外接收管，以及上述第二方面所述的一种红外触摸屏中基于触摸点轮廓的位置和形状信息的存储装置。

本发明实施例提供的一种红外触摸屏中基于触摸点轮廓的位置和形状信息的存储方法和装置，确定触摸点轮廓后，通过将用于表征触摸点轮廓的位置和形状信息，以包含有触摸点轮廓的形心坐标、顶点数目以及各顶点坐标的三个字段的数据格式进行存储，以利于对触摸点轮廓的位置和形状信息的进一步处理。如：在红外触摸屏与上位机之间的通讯中，通过传输包含有触摸点轮廓的形心坐标、顶点数目以及各顶点坐标的触摸点轮廓的位置和形状信息，可实现触摸点真实轮廓和形状的还原，增加上位机二次开发应用程序的应用场景和红外触摸屏的应用领域，提升用户体验和满意度。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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它的附图。

图1是相关技术中红外触摸屏的结构示意图。

图2是传统红外触控算法仅计算触摸点坐标的示意图。

图3是改进后的红外触控算法计算触摸点宽度和高度的示意图。

图4是本发明提供的一种红外触摸屏中基于触摸点轮廓的位置和形状信息的存储方法流程示意图。

图5是求取的触摸点轮廓的示意图。

图6是初步确定的候选触摸点示意图。

图7是本发明提供的另一种红外触摸屏中基于触摸点轮廓的位置和形状信息的存储方法流程示意图。

图8是上位机拟合和还原出的触摸点真实轮廓的示意图。

图9为本发明提供的一种红外触摸屏中基于触摸点轮廓的位置和形状信息的存储装置的示意图。

图10为本发明提供的另一种红外触摸屏中基于触摸点轮廓的位置和形状信息的存储装置的示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

参照图4，针对传统厂家所采用的红外触摸屏方案在触摸点轮廓计算和描述上存在的缺陷，本发明实施例提供一种红外触摸屏中基于触摸点轮廓的位置和形状信息的存储方法，可应用于上述图1所示的红外触摸屏中，该方法可以包括以下步骤：

步骤S11：确定用于表征触摸点轮廓的位置和形状信息，其中，该触摸点轮廓的位置和形状信息包含触摸点轮廓的形心坐标、顶点数目以及各顶点坐标。

当触摸物在红外触摸屏上发生触摸操作时，形成触摸点的物体会遮挡多条光路，在对应的红外接收灯管一端会表现出接收信号的衰减，因而可以通过判断每一红外接收灯管的接收信号强度来判定对应的光路是否被遮挡，然后再将连续被遮挡的多条光路形成的区域确定为一个触摸区域，因此，每一触摸点遮挡多个扫描方向的光路会形成多个触摸区域。

具体的，当触摸物在红外触摸屏上触摸时，在一个扫描周期内，执行多个扫描方向扫描确定多个触摸区域，由多个触摸区域的交集确定触摸点轮廓，同时获取触摸点轮廓的各顶点坐标和顶点数目。其中，触摸点轮廓呈不规则多边形，该多边形各顶点坐标可通过诸如多线相交或点统计法等得到。

示例性的，参照图5，图5是求取的触摸点轮廓的示意图：

一个扫描周期内，执行两个扫描方向扫描确定4个触摸区域51-54，由这4个触摸区域先后叠加确定触摸点轮廓，该触摸点轮廓是由V₁（V_1X,V_1Y）、V₂（V_2X,V_2Y）、V₃（V_3X,V_3Y）、V₄（V_4X,V_4Y）、V₅（V_5X,V_5Y）、V₆（V_6X,V_6Y）和V₇（V_7X,V_7Y）这7个顶点构成的不规则六边形。

当红外触摸屏上发生多点触摸时，在一个扫描周期内，执行多个扫描方向扫描确定多个触摸区域，由多个触摸区域的交集确定多个候选触摸点。其中，该多个候选触摸点包括有诡点和真点，诡点为真点的影子点，此时就需要去除诡点，判定真点。

示例性的，参照图6，图6是初步确定的候选触摸点示意图：

一个周期内，执行两个扫描方向扫描确定8个触摸区域61-68，分别由触摸区域61、62、65和66的交集确定候选触摸点A，由触摸区域63、64、67和68的交集确定候选触摸点B，由触摸区域63、64、65和66的交集确定候选触摸点C，由触摸区域61、62、67和68的交集确定候选触摸点D。

进而，可采用多种可行的去诡算法判断出候选触摸点A和B是真点，候选触摸点C和D是诡点，从而再获取真点A和B轮廓的各顶点坐标和顶点数目。例如：去诡算法可为：以正扫光路层中被遮挡的光路计算候选触摸点；依次遍历每个候选触摸点，查看过当前候选触摸点的至少一条光线是否被遮挡；根据被遮挡情况判定当前候选触摸点的真伪。当然此处不对去诡算法作具体限定。

还需说明的是，执行的扫描方向越多，确定的触摸区域越多，从而由多个触摸区域交集确定的触摸点轮廓更接近于触摸物的真实形状。但是执行的扫描方向越多，扫描光路则越多，扫描效率随之降低。可选的，本实施例还可以选择多种可行的方式确定触摸点轮廓，以减少扫描光路数，提高扫描效率。

进一步的，采用多边形叠加法计算触摸点轮廓的面积，以及由该触摸点轮廓的面积确定其形心坐标。

可选的，本实施例可采用多种方式求解触摸点轮廓的形心坐标，例如：触摸点轮廓的形心坐标（X,Y）的计算公式如下：

上述公式中，A_i表示第i个小多边形的面积；（x_i,y_i）表示第i个小多边形的形心坐标。

示例性的，如图5所示，求取的触摸点轮廓呈不规则六边形，该不规则六边形可由△V₁V₂V₇、△V₂V₃V₇、△V₃V₄V₇、△V₄V₅V₇和△V₅V₆V₇叠加而成，然后计算出每个三角形的面积和其形心坐标，进而5个三角形面积相加得出触摸点轮廓的面积，再利用上述计算公式求出触摸点轮廓的形心坐标（X,Y）。

需要说明的是，当几何体为匀质物体时，形心与重心重合。也就是说，上述每个三角形的形心坐标是三角形三边中线的交点坐标。进一步的，上述形成触摸点的多边形的形心与其重心也重合。

步骤S12：将该触摸点轮廓的位置和形状信息，以包含有触摸点轮廓的形心坐标、顶点数目以及各顶点坐标的三个字段的数据格式进行存储。

其中，这里以触摸点轮廓的形心坐标、顶点数目以及按顺时针或逆时针排序后的各顶点坐标的三个字段的数据格式，将该触摸点轮廓的位置和形状信息存储至红外触摸屏中，有利于对触摸点轮廓的位置和形状信息的进一步处理，如：满足后续连接红外触摸屏的上位机对触摸物形状识别的需求。

示例性的，图5所示求取的触摸点轮廓中，按上述数据格式存储的触摸点轮廓的位置和形状信息可以是：

（X,Y,V_NUM,V_1X,V_1Y,V_2X,V_2Y,V_3X,V_3Y,V_4X,V_4Y,V_5X,V_5Y,V_6X,V_6Y,V_7X,V_7Y）或（X,Y,V_NUM,V_1X,V_1Y,V_7X,V_7Y,V_6X,V_6Y,V_5X,V_5Y,V_4X,V_4Y,V_3X,V_3Y,V_2X,V_2Y）。

需要说明的是，触摸点轮廓的位置和形状信息不局限于采用上述数据格式进行存储。

本发明实施例提供的一种红外触摸屏中基于触摸点轮廓的位置和形状信息的存储方法，确定触摸点轮廓后，通过将用于表征触摸点轮廓的位置和形状信息，以包含有触摸点轮廓的形心坐标、顶点数目以及各顶点坐标的三个字段的数据格式进行存储，以利于对触摸点轮廓的位置和形状信息作进一步处理。

此外，参照图7，图7是本发明提供的另一种红外触摸屏中基于触摸点轮廓的位置和形状信息的存储方法流程示意图。在上述图4的基础上，本发明实施例步骤S12之后还可以包括：

步骤S13：上传该触摸点轮廓的位置和形状信息，以供安装红外触摸屏的上位机拟合并还原出触摸点真实轮廓。

具体的，在红外触摸屏与上位机之间的通讯中，控制器将包含有触摸点轮廓的形心坐标、顶点数目以及各顶点坐标的触摸点轮廓的位置和形状信息，转换为安装红外触摸屏的上位机系统能接受的数据，并通过红外触摸屏接口，如RS232串口或USB等通讯接口，上传上述数据格式的触摸点轮廓的位置和形状信息，结合预设的触摸物范围或触摸物轮廓拟合方法，进行各点轮廓拟合及还原。

参照图8，图8是上位机拟合和还原出的触摸点真实轮廓的示意图。图5所示求取的触摸点轮廓，经拟合得出形成该触摸点真实轮廓的触摸物形状实际是椭圆形。这样在实际应用中，上位机能够识别出触摸物的真实形状，例如可以判断触控区域内的触摸物是一支笔还是一个黑板擦，以此增加上位机二次开发应用程序的应用场景，提升红外触摸屏附加价值，提升用户体验和满意度。

实施例二

根据上述红外触摸屏中基于触摸点轮廓的位置和形状信息的存储方法，本发明实施例还提供一种红外触摸屏中基于触摸点轮廓的位置和形状信息的存储装置，以下就本发明的红外触摸屏中基于触摸点轮廓的位置和形状信息的存储装置的实施例进行详细说明。

参照图9，本发明实施例提供的一种红外触摸屏中基于触摸点轮廓的位置和形状信息的存储装置，可以包括：

存储模块91，用于将用于表征触摸点轮廓的位置和形状信息，以包含有触摸点轮廓的形心坐标、顶点数目以及各顶点坐标的三个字段的数据格式进行存储；其中，所述触摸点轮廓是在一个扫描周期内，执行多个扫描方向扫描确定多个触摸区域，再由多个触摸区域的交集而确定。

具体的，在一个扫描周期内，执行多个扫描方向扫描确定多个触摸区域，由多个触摸区域的交集确定触摸点轮廓，同时获取触摸点轮廓的各顶点坐标和顶点数目；其中，触摸点呈不规则多边形，该多边形各顶点坐标可通过诸如多线相交或点统计法等得到。

进一步的，采用多边形叠加法计算触摸点轮廓的面积，以及由该触摸点轮廓的面积确定其形心坐标。

更进一步的，以触摸点轮廓的形心坐标、顶点数目以及按顺时针或逆时针排序后的各顶点坐标的三个字段的数据格式，将该触摸点轮廓的位置和形状信息存储至红外触摸屏中，有利于对触摸点轮廓的位置和形状信息的进一步处理。

此外，参照图10，图10是本发明提供的另一种红外触摸屏中基于触摸点轮廓的位置和形状信息的存储装置的示意图。在上述图9的基础上，该装置还可以包括：

上传模块92，用于上传所述触摸点轮廓的位置和形状信息，以供安装所述红外触摸屏的上位机拟合并还原出触摸点真实轮廓。

具体的，在红外触摸屏与上位机之间的通讯中，控制器将包含有触摸点轮廓的形心坐标、顶点数目以及各顶点坐标的触摸点轮廓的位置和形状信息，转换为安装红外触摸屏的上位机系统能接受的数据，并通过红外触摸屏接口，如RS232串口或USB等通讯接口，上传上述数据格式的触摸点轮廓的位置和形状信息，结合预设的触摸物范围或触摸物轮廓拟合方法，进行各点轮廓拟合及还原。

关于本发明实施例二提供的红外触摸屏中基于触摸点轮廓的位置和形状信息的存储装置的更多说明可以参考上述实施例一提供的存储方法的具体描述，其实现原理和有益效果类似，在此不再详细说明。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本发明时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

实施例三

本发明实施例还提供一种触控终端设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行上述程序时实现以下步骤，该步骤包括权实施例一中任一的存储方法。

相应的，以及该触控终端设备还可为包括：红外触摸屏，设于所述红外触摸屏四周的红外发射管和红外接收管，以及图9-图10提供的一种红外触摸屏中基于触摸点轮廓的位置和形状信息的存储装置。

以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。