[发明专利]基于红外线摄像的触摸显示屏边框、系统及计算方法

权利要求书

1.一种基于红外线摄像的触摸显示屏边框，其特征在于，包括装在所述触摸显示屏边框上的红外线摄像装置、控制电路板，其中所述红外线摄像装置包括分别装在所述触摸显示屏一条边框同侧两角的两个高分辨率红外线摄像头，放置在所述红外线摄像头顶部或侧边的红外发射管，以及设置于所述触摸显示屏另外三条边框内侧的红外反光条；所述四条触摸显示屏边框采用活动连接，并可从所述触摸显示屏上拆卸或折叠；所述四条触摸显示屏边框为伸缩框结构，可根据所述触摸显示屏大小调节边框长短。

2.根据权利要求1所述的触摸显示屏边框，其特征在于，所述控制电路板设置在任意一条所述触摸显示屏边框的背面或空腔中。

3.根据权利要求1所述的触摸显示屏边框，其特征在于，所述红外反光条表面上还设置有防尘滤光条；所述红外线摄像头采用高像素的摄像头，并在镜头上设置有防尘滤光片。

4.一种基于红外线摄像的触摸系统，其特征在于，包括计算机、触摸显示屏，以及装在所述触摸显示屏边框上的红外线摄像装置、控制电路板，其中所述红外线摄像装置包括分别装在所述触摸显示屏一条边框同侧两角的两个高分辨率红外线摄像头，放置在所述红外线摄像头顶部或侧边的红外发射管，以及设置于所述触摸显示屏另外三条边框内侧的红外反光条；所述四条触摸显示屏边框采用活动连接，并可从所述触摸显示屏上拆卸或折叠；所述四条触摸显示屏边框为伸缩框结构，可根据所述触摸显示屏大小调节边框长短；

所述控制电路板将所述红外线摄像头采集到的红外反光图像变化数据传送给计算机，进行交互比较分析，确定触摸识别点坐标，控制所述触摸显示屏上与所述触摸识别点对应的光标操作。

5.根据权利要求4所述的触摸系统，其特征在于，所述控制电路板由光电信号转换模块、图像数据处理芯片、图像数据存储器、数据与控制输出接口依次连接组成，所述控制电路板设置在任意一条所述触摸显示屏边框的背面或空腔中，所述控制电路板一端与所述红外线摄像装置连接，另一端与所述触摸显示屏和计算机连接。

6.根据权利要求4或5所述的触摸系统，其特征在于，所述控制电路板采用高速低功耗逻辑单元芯片与计算机之间通过高速USB数据线或高帧率传感器传输数据。

7.一种应用于权利要求4所述触摸系统的插值方法，其特征在于，包括步骤：

(1)通过所述触摸系统的触摸显示屏边框上的红外线摄像装置拍摄记录一帧未触摸时的红外光标准图像；

(2)拍摄记录有触摸时的红外光亮度变化图像；

(3)将所述红外光亮度变化图像与所述红外光标准图像进行比较，得到一段不同亮度曲线变化的反光波形，判断产生亮度曲线变化的该段反光波形的位置；

(4)将该段反光波形的波谷点作为基点B，已知基点B亮度值为b，X轴上坐标是H，对所述基点B和前相邻像素点A之间进行N等分，从点A侧算起依次得到n-1个等分点A1、A2、...A(n-1)，其所述点A、A1、A2、...A(n-1)上的亮度值分别为a、a1、a2、...a(n-1)；对所述基点B和后相邻像素点C之间进行N等分，从点C侧算起依次得到n-1个等分点C1、C2、...C(n-1)，所述点C、C1、C2、...C(n-1)上的亮度值分别为c、c1、c2、...c(n-1)；

(5)设定一个门限阀值Y，判断如果|a-c|＜Y，则触摸识别点的X轴坐标为H；否则分析如下

当|a-c|＞Y且a＞c时，

判断如果|b-a1|＜Y，则触摸识别点的X轴坐标为H-(n-1)；

否则判断如果|b-a2|＜Y，则触摸识别点的X轴坐标为H-(n-2)；

否则直至判断如果|b-a(n-1)|＜Y，则触摸识别点的X轴坐标为H-1；

当|a-c|＞Y且a＜c时，

判断如果|b-c1|＜Y，则触摸识别点的位置为H+(n-1)；

否则判断如果|b-c2|＜Y，则触摸识别点的X轴坐标为H+(n-2)；

否则直至判断如果|b-c(n-1)|＜Y，则触摸识别点的X轴坐标为H+1；

通过上述过程最后求得提高了N-1倍精度后的所述触摸识别点的X轴坐标。