信号处理方法、装置、设备和存储介质与流程

1.本技术涉及触控技术领域，尤其涉及一种信号处理方法、装置、设备和存储介质。


背景技术：

2.随着人机交互需求的不断发展，已经越来越多的触摸屏被应用到各种电子产品中，触摸屏包括多种类型的触摸屏，例如包括电阻式、电容式等。
3.电容式触摸屏的原理是，在玻璃表面用氧化铟锡ito或者金属网(metal mesh)或者纳米银等制作横向电极与纵向电极，其中，横向电极与纵向电极是制作在不同的表面，两组电极交叉的地方将会形成电容，也即这两组电极分别构成了电容的两极，如图1所示。当手指或者触摸笔触摸到电容式触摸屏时，影响了触摸点附近两个电极之间的耦合，从而改变了这两个电极之间的电容量，这个电容量的变化是很微弱的，所以比较容易受到外界噪声干扰，比如液晶模组(liquid crystal module，lcm)干扰、电源干扰、贴合高度、触摸屏(touch panel，tp)变形、lcm变形等，尤其是大尺寸电容式触摸屏，这些因素都会直接对电容式触摸屏的信号造成影响，导致误报点，或者为了抑制乱报点而造成书写断线，用户体验差。因此，如何减少噪声干扰对触摸屏信号的影响，是本领域技术人员需要解决的技术问题。


技术实现要素：

4.本技术提供一种信号处理方法、装置、设备和存储介质，以减少噪声干扰对触摸屏信号的影响。
5.第一方面，本技术提供一种信号处理方法，应用于电子设备，所述电子设备包括触摸屏，所述方法包括：
6.根据第一采样次数，对所述触摸屏的各个第一节点处感应通道的信号进行采样，得到至少两个周期各个所述第一节点处的第一感应信号值，所述第一节点为所述触摸屏上驱动通道和感应通道交叉形成的节点；
7.根据至少两个周期各个所述第一节点处的第一感应信号值，确定第二节点的个数是否大于第一预设阈值；所述第二节点为在所述至少两个周期内的第一感应信号值的变化量超过第二预设阈值的第一节点；
8.若所述第二节点的个数大于第一预设阈值，则增加所述第一采样次数；
9.若所述第二节点的个数小于或等于所述第一预设阈值，则将所述第一采样次数作为目标采样次数。
10.第二方面，本技术提供一种信号处理装置，应用于电子设备，所述电子设备包括触摸屏，所述装置包括：
11.采样模块，用于根据第一采样次数，对所述触摸屏的各个第一节点处感应通道的信号进行采样，得到至少两个周期各个所述第一节点处的第一感应信号值，所述第一节点为所述触摸屏上驱动通道和感应通道交叉形成的节点；
12.确定模块，用于根据至少两个周期各个所述第一节点处的第一感应信号值，确定第二节点的个数是否大于第一预设阈值；所述第二节点为在所述至少两个周期内的第一感应信号值的变化量超过第二预设阈值的第一节点；
13.处理模块，用于若所述确定模块确定所述第二节点的个数大于第一预设阈值，则增加所述第一采样次数；
14.若所述确定模块确定所述第二节点的个数小于或等于所述第一预设阈值，则将所述第一采样次数作为目标采样次数。
15.第三方面，本技术实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面中任一项所述的方法。
16.第四方面，本技术实施例提供一种电子设备，包括：
17.处理器；以及
18.存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；
19.其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行第一方面中任一项所述的方法。
20.本技术实施例提供的信号处理方法、装置、设备和存储介质，根据第一采样次数，对所述触摸屏的各个第一节点处感应通道的信号进行采样，然后根据采样结果得到各个第一节点的第一感应信号值，并确定干扰情况，即若确定第二节点的个数大于第一预设阈值；其中，第二节点为在所述至少两个周期内的第一感应信号值的变化量超过第二预设阈值的第一节点，说明噪声干扰较大，则增加所述第一采样次数；若所述第二节点的个数小于或等于所述第一预设阈值，说明噪声干扰较小，则将所述第一采样次数作为目标采样次数，上述方案中通过增加采样次数可以降低噪声干扰对感应信号的影响。
附图说明
21.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
22.图1为一实施例提供的触摸屏通道示意图；
23.图2为一实施例提供的触摸原理示意图；
24.图3为一实施例提供的噪声干扰示意图；
25.图4为一实施例提供的驱动信号和感应信号示意图；
26.图5为一实施例提供的采样示意图；
27.图6是本技术提供的信号处理方法一实施例的流程示意图；
28.图7为本技术提供的方法另一实施例提供的采样示意图；
29.图8为本技术提供的方法又一实施例提供的采样示意图；
30.图9是本技术提供的信号处理装置一实施例的结构示意图；
31.图10是本技术提供的电子设备实施例的结构示意图。
32.通过上述附图，已示出本公开明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本公开构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本公开的概念。
具体实施方式
33.为使本技术的目的、实施方式和优点更加清楚，下面将结合本技术示例性实施例中的附图，对本技术示例性实施方式进行清楚、完整地描述，显然，所描述的示例性实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
34.基于本技术描述的示例性实施例，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，都属于本技术所附权利要求保护的范围。此外，虽然本技术中公开内容按照示范性一个或几个实例来介绍，但应理解，可以就这些公开内容的各个方面也可以单独构成一个完整实施方式。
35.需要说明的是，本技术中对于术语的简要说明，仅是为了方便理解接下来描述的实施方式，而不是意图限定本技术的实施方式。除非另有说明，这些术语应当按照其普通和通常的含义理解。
36.本技术中说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别类似或同类的对象或实体，而不必然意味着限定特定的顺序或先后次序，除非另外注明(unless otherwise indicated)。应该理解这样使用的用语在适当情况下可以互换，例如能够根据本技术实施例图示或描述中给出那些以外的顺序实施。
37.此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖但不排他的包含，例如，包含了一系列组件的产品或设备不必限于清楚地列出的那些组件，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些产品或设备固有的其它组件。
38.本技术中使用的术语“模块”，是指任何已知或后来开发的硬件、软件、固件、人工智能、模糊逻辑或硬件或/和软件代码的组合，能够执行与该元件相关的功能。
39.首先对本技术所涉及的名词和应用场景进行介绍：
40.节点指的是触摸屏上驱动通道和感应通道交叉形成的节点。
41.本技术实施例的方法应用于电子设备中，电子设备例如为显示设备，该设备包括触摸屏，该电子设备例如包括但不限于电视、平板电脑、手机、可穿戴设备等设备。
42.本技术实施例的触摸屏可以是电容式触摸屏，以下实施例中以电容式触摸屏为例进行说明。
43.电容式触摸屏的扫描通道分为驱动通道和感应通道，如图1所示，tx为驱动通道，rx为感应通道，驱动通道和感应通道的两组电极交叉的地方将会形成电容，也即这两组电极分别构成了电容的两极，触控集成电路(integrated circuit，ic)依次向每个驱动通道的信号线发送驱动信号，并通过感应通道依次接收到感应信号，最终得到整面触摸屏的感应信号，当手指或者触摸笔触摸到触摸屏时，影响了触摸点附近两个电极之间的耦合，从而造成这两个电极之间的电容量的微弱变化，如图2所示，该电容量包括tx和rx之间的电容cm、tx和rx与地之间的电容c
p
、tx和手指之间的电容cf。触控ic根据整面触摸屏的感应信号的变化量定位有效触摸物的坐标位置。如图3所示，当电源/lcm等干扰信号叠加在驱动信号上时，感应通道接收到的感应信号将发生变化，触控ic会接收到错误的感应信号并产生误判，比如无触摸时跳点或者有触摸时断线等。
44.触摸屏的驱动信号常为一定频率的方波或者弦波，传统做法是设定一定的采样率，在驱动信号发送一定时间确保各节点电容充满电或者近似充饱的时刻之后进行采样，如图4所示，电容在一定时间内充满电后，继续充电电压也不会继续升高，因此对每个节点
根据设定的采样次数进行采样，得到每个节点的感应信号，例如如图5所示，每个节点的感应信号值＝(采样时刻1的信号值+采样时刻2的信号值)/2。
45.相关技术中，通过在电源板或者触控板上增加滤波器(低通或者带通)的方式降低干扰对感应信号的影响，但是由于电磁干扰的频率和频段都是不固定，固定的频段滤波器抗干扰效果较差。
46.本技术实施例的方法的技术构思如下：
47.通过识别不同的噪声干扰情况，调整触摸屏信号的采样次数，来降低不同来源的噪声干扰的影响，提高触摸屏不同环境下的适应能力。
48.例如在噪声干扰较大的情况下，增加采样次数，在噪声干扰较小的情况下采样次数不变。
49.在一实施例中，噪声干扰情况可通过各个第一节点处在不同周期的感应信号值的变化来确定，例如多个第一节点处的感应信号值的变化较大，超过预设的阈值则说明噪声干扰较大。
50.本技术实施例的方法可以通过电子设备执行，也可以通过与电子设备通信的控制装置执行，本技术实施例对此并不限定。
51.下面以具体的实施例对本技术的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
52.图6是本技术提供的信号处理方法一实施例的流程示意图。如图6所示，本实施例提供的方法，包括：
53.步骤101、根据第一采样次数，对触摸屏的各个第一节点处感应通道的信号进行采样，得到至少两个周期各个第一节点处的第一感应信号值，第一节点为触摸屏上驱动通道和感应通道交叉形成的节点。
54.具体的，为了降低不同来源的噪声干扰的影响，提高触摸屏不同环境下的适应能力，本技术实施例的方法根据干扰情况，调整对感应通道的信号的采样次数，最终确定目标采样次数，进而开启正常的触摸屏扫描，即根据目标采样次数对感应通道的各个节点处的信号进行采样，根据采样结果确定最终的触摸位置。
55.其中，如图1所示，第一节点为驱动通道tx和感应通道rx交叉形成的节点。
56.首先，根据预设的扫描规则，启动触摸屏扫描，即对触摸屏的各个第一节点处感应通道的信号进行采样，确定出各个第一节点处的第一感应信号值，进而可以根据各个第一节点处的第一感应信号值确定干扰情况。
57.例如某第一节点处采样得到第一采样次数个采样信号值，则可以通过平均或加权平均等方式，得到该第一节点处的第一感应信号值。
58.在一实施例中，为了更准确的确定干扰情况，可以对触摸屏连续扫描n次(n≥1)，得到n个周期的各个第一节点处的第一感应信号值。
59.步骤102、根据至少两个周期各个第一节点处的第一感应信号值，确定第二节点的个数是否大于第一预设阈值，第二节点为至少两个周期内的第一感应信号值的变化量超过第二预设阈值的第一节点。
60.具体的，统计连续n个周期的各个第一节点处的第一感应信号值，记录每个第一节点在这n个周期期间的第一感应信号值的变化量的最大值，若此变化量的最大值超过第二
预设阈值smax，则将第一节点确定为第二节点，第二节点的个数num+1；依次判断每一个第一节点，若超过第二预设阈值smax的第二节点的个数大于第一预设阈值nummax，则说明当前的干扰情况为干扰较大，需增加采样次数。
61.对于任一第一节点来说，第一感应信号值的变化量可以是不同周期之间的第一感应信号值的差值的绝对值。
62.在一实施例中，若n为1时，各个第一节点处的第一感应信号值的变化量可以通过将采集的1个周期的第一感应信号值与基准信号值进行比较得到的变化量。
63.其中，基准信号值为根据预先采集得到的一个周期或多个周期的感应信号值处理得到的。
64.一般在噪声干扰较小的情况下，对于任一第一节点来说，各个周期的第一感应信号值的变化较小。
65.步骤103、若第二节点的个数大于第一预设阈值，则增加第一采样次数。
66.具体的，若第二节点的个数大于第一预设阈值，则说明干扰较大，则增加第一采样次数。
67.在一实施例中，第一采样次数为根据采样的脉冲个数和一个脉冲内的采样次数得到的。
68.例如，采样的脉冲个数为1，一个脉冲内的采样次数为2，则第一采样次数为2，例如如图7所示，增加采样的脉冲个数，增加后的第一采样次数为6，或者如图8所示，增加每个脉冲内的采样次数，增加后的第一采样次数为9。
69.进一步的，可以根据增加后的第一采样次数，重复执行步骤101-102，直至第二节点的个数小于或等于第一预设阈值，即噪声干扰的影响已在可接受的范围内，则将当前的第一采样次数作为目标采样次数。
70.步骤104、若第二节点的个数小于或等于第一预设阈值，则将第一采样次数作为目标采样次数。
71.具体的，若噪声干扰的影响已在可接受的范围，则第一采样次数不变，可以将当前的第一采样次数设为固定的目标采样次数，开启正常触摸屏扫描。
72.其中，第一预设阈值nummax、第二预设阈值smax、扫描规则、驱动信号频率以及占空比、采样的脉冲个数、一个脉冲内的采样次数，以上参数可根据触摸屏材质阻抗和充电电压等条件进行调整。
73.本实施例的方法，根据第一采样次数，对所述触摸屏的各个第一节点处感应通道的信号进行采样，然后根据采样结果得到各个第一节点的第一感应信号值，并确定干扰情况，即若确定第二节点的个数大于第一预设阈值；其中，第二节点为在所述至少两个周期内的第一感应信号值的变化量超过第二预设阈值的第一节点，说明噪声干扰较大，则增加所述第一采样次数；若所述第二节点的个数小于或等于所述第一预设阈值，说明噪声干扰较小，则将所述第一采样次数作为目标采样次数，上述方案中通过增加采样次数可以降低噪声干扰对感应信号的影响。
74.在一实施例中，可以采用如下方式确定第二节点：
75.若在至少两个周期中所述第一节点处的第一感应信号值的最大值和最小值的差值，大于第二预设阈值，则将第一节点作为第二节点。
76.具体的，对于任一第一节点，可以统计该第一节点在多个周期中的第一感应信号值的最大值和最小值，两者的差值，即为变化量的最大值，若该差值大于第二预设阈值，则将第一节点作为第二节点。说明该第一节点处受到噪声干扰的影响较大。
77.在一实施例中，可以通过如下方式增加第一采样次数：
78.增加每个所述周期内采样的脉冲个数；和/或，
79.增加一个脉冲内的第二采样次数。
80.具体的，若预设的一个脉冲内的第二采样次数为m个，则若增加采样的脉冲个数，例如增加1个，则第一采样次数增加m个。如图7所示，增加2个采样的脉冲个数。
81.如图8所示，若预设的一个脉冲内的第二采样次数m为2个，每个脉冲内的第二采样次数增加1。
82.上述实施方式中，通过增加每个所述周期内采样的脉冲个数；和/或，增加一个脉冲内的采样次数，可降低噪声干扰对感应信号的影响，提高不同频率不同幅值噪声干扰情况下的可靠性和稳定性。
83.在一实施例中，步骤104之后，还可以进行如下操作：
84.根据所述目标采样次数，对所述触摸屏的各个第一节点处感应通道的信号进行采样，获取各个所述第一节点处的第二感应信号值；
85.根据各个所述第一节点处的第二感应信号值，确定触摸位置。
86.具体的，在确定目标采样次数之后，启动正常的触摸屏扫描，根据目标采样次数，对所述触摸屏的各个第一节点处感应通道的信号进行采样，获取各个所述第一节点处的第二感应信号值，例如获取一个或多个周期的各个第一节点处的第二感应信号值；根据一个或多个周期的各个所述第一节点处的第二感应信号值，确定触摸位置。
87.对于任一第一节点，若获取到一个周期的第二感应信号值，则将该第一节点处的第二感应信号值与基准的感应信号值进行比较，根据各个第一节点的感应信号值的变化确定触摸位置；其中，基准信号值为预先采集得到的一个周期或多个周期综合得到的信号值。
88.对于任一第一节点，若获取到多个周期的第二感应信号值，则将多个周期的第一节点处的第二感应信号值进行比较，根据各个第一节点的感应信号值的变化确定触摸位置。
89.上述实施方式中，根据确定的目标采样次数，对触摸屏的各个第一节点处的感应信号进行采样，得到的感应信号值较为准确。
90.在上述实施例的基础上，进一步的，步骤102可以通过如下方式实现：
91.针对任一所述周期，根据所述第一采样次数以及所述驱动通道的脉冲信号，确定多个采样时刻；
92.在各个所述采样时刻，对各个所述第一节点处感应通道的信号进行采样，得到各个所述第一节点在各个所述采样时刻的采样信号值；
93.针对任一所述第一节点，对所述第一节点在各个所述采样时刻的采样信号值进行处理，得到所述第一节点的第一感应信号值。
94.具体的，对于任一周期的任一节点来说，在进行采样时，首先确定采样时刻，如图5所示，假设默认采样的脉冲个数为1，一个脉冲内的采样次数为，则第一采样次数为2。
95.根据第一采样次数以及驱动通道的脉冲信号，确定多个采样时刻，如图5所示，在
脉冲信号的上升沿时刻和下降沿时刻采样，即将脉冲信号的上升沿时刻和下降沿时刻作为采样时刻；
96.在各个采样时刻，对各个第一节点处感应通道的信号进行采样，得到各个第一节点在各个采样时刻的采样信号值。
97.进一步，对各个采样时刻的采样信号值进行处理，得到该第一节点的第一感应信号值，例如进行平均或加权平均处理，或其他处理，本技术实施例对此并不限定。
98.例如，第一节点的第一感应信号值＝(采样时刻1的采样信号值+采样时刻2的采样信号值)/2。
99.在一实施例中，确定采样时刻具体可以通过如下方式实现：
100.根据驱动通道的脉冲信号的频率和占空比，确定脉冲信号的上升沿时刻和下降沿时刻；
101.根据脉冲信号的上升沿时刻和下降沿时刻，以及第一采样次数，确定多个采样时刻。
102.具体的，脉冲信号的频率指的是单位时间内的脉冲个数。
103.根据驱动通道的脉冲信号的频率和占空比，确定脉冲信号的上升沿时刻和下降沿时刻，进而根据脉冲信号的上升沿时刻和下降沿时刻，确定采样时刻。
104.在一实施例中，采样时刻包括该脉冲信号的上升沿时刻和下降沿时刻。
105.例如第一采样次数为4，采样的脉冲个数为1，则采样时刻包括一个脉冲的上升沿时刻、下降沿时刻，还有上升沿时刻和下降沿时刻之间的两个采样时刻，例如将上升沿时刻和下降沿时刻之间的时间段进行划分，划分为三个相等的时间段，中间时间段的起始时刻和结束时刻作为剩余的两个采样时刻。
106.在一实施例中，第一采样次数为根据一个周期内采样的脉冲个数，以及每个脉冲内的第二采样次数得到的，因此在确定采样时刻时还需要确定脉冲个数以及每个脉冲内的第二采样次数。
107.在一实施例中，确定多个采样时刻之前，即对信号进行采样之前，还需进行如下操作：
108.确定所述第一节点处的电容值是否超过预设阈值；
109.若是，则执行根据所述第一采样次数，确定多个采样时刻的操作。
110.具体的，由于电容在充满电后继续充电电压不会继续升高，因此在各个第一节点的电容充满电或近似充饱之后，再执行采样操作，采样得到的感应信号值较为稳定。
111.上述实施方式中，通过驱动通道的脉冲信号的频率和占空比、采样的脉冲个数和每个脉冲内的第二采样次数，可以确定出采样时刻，进而根据采样结果确定干扰情况，若干扰较大，则增加第一采样次数，可进一步降低噪声干扰对感应信号的影响，提高不同频率不同幅值噪声干扰情况下的可靠性和稳定性。
112.图9为本技术提供的信号处理装置一实施例的结构示意图，如图6所示，本实施例的信号处理装置，应用于电子设备，所述电子设备包括触摸屏，所述信号处理装置包括：
113.采样模块901，用于根据第一采样次数，对所述触摸屏的各个第一节点处感应通道的信号进行采样，得到至少两个周期各个所述第一节点处的第一感应信号值，所述第一节点为所述触摸屏上驱动通道和感应通道交叉形成的节点；
114.确定模块902，用于根据至少两个周期各个所述第一节点处的第一感应信号值，确定第二节点的个数是否大于第一预设阈值；所述第二节点为在所述至少两个周期内的第一感应信号值的变化量超过第二预设阈值的第一节点；
115.处理模块903，用于若所述确定模块902确定所述第二节点的个数大于第一预设阈值，则增加所述第一采样次数；
116.若所述确定模块902确定所述第二节点的个数小于或等于所述第一预设阈值，则将所述第一采样次数作为目标采样次数。
117.在一种可能的实现方式中，
118.本实施例的装置，可以用于执行上述方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
119.图10为本技术提供的电子设备实施例的结构图，如图10所示，该电子设备包括：
120.处理器1001，以及，用于存储处理器1001的可执行指令的存储器1002。
121.可选的，还可以包括：触摸屏1003。
122.上述部件可以通过一条或多条总线进行通信。
123.其中，处理器1001配置为经由执行所述可执行指令来执行前述方法实施例中对应的方法，其具体实施过程可以参见前述方法实施例，此处不再赘述。
124.本技术实施例中还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现前述方法实施例中对应的方法，其具体实施过程可以参见前述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
125.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本技术旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。
126.应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求书来限制。