[发明专利]表面多点触摸装置及其定位方法

权利要求书

1、一种表面多点触摸定位装置，其包括一个图像采集与处理模块、一个投影显示接口和一台计算机，其特征在于，其进一步包括：一块可以透过红外光的屏幕，至少一组可以发射红外光的光源组件、一个共用镜头的投影拍摄一体化装置，该至少一组光源组件安装在屏幕至少一侧，该光源组件的光轴与屏幕倾斜相交，并且可以照射到整个屏幕区域，屏幕安装在可以清晰接收投影拍摄一体化设备的投影画面的位置，投影拍摄一体化装置一端通过投影显示接口与计算机相连，另一端通过图像采集与处理模块与计算机相连。

2、如权利要求1所述的表面多点触摸定位装置，其特征在于，该投影拍摄一体化装置包括投影镜头、分光器件、投影显示芯片、芯片驱动电路、图像感应器，分光器件安装在投影镜头与投影显示芯片之间的任意位置，分光面与镜头光轴之间的夹角成一锐角，图像感应器安装在分光器件的不同于投影光路的一支光路上，位于投影光路一侧，处于可以清晰获得整个屏幕画面的位置。

3、一种表面多点触摸定位装置，其包括一个图像采集与处理模块、一个投影显示接口和一台计算机，其特征在于，其进一步包括：一块可以透过红外光的屏幕，至少一组可以发射红外光的光源组件、一个投影设备、两个或以上的图像感应器，该至少一组光源组件安装在屏幕至少一侧，该光源组件的光轴与屏幕倾斜相交，并且可以照射到整个屏幕区域，该两个或以上的图像感应器共用一个图像感应芯片，图像感应器安装在投影设备旁边，全部图像感应器可拍摄到的区域涵盖整个屏幕范围，投影设备通过投影显示接口与计算机相连，图像感应器通过图像采集与处理模块与计算机相连。

4、如权利要求1或3所述的表面多点触摸定位装置，其特征在于，该光源组件包括至少一个可以发射红外光的发光元件、固定座，发光元件组成排布形式为是线状或集中成点状，或排布成点线结合的形式。

5、如权利要求4所述的表面多点触摸定位装置，其特征在于，该光源组件包括用来反射一部分红外元件发出的光线来加强局部屏幕照明的红外反光装置。

6、如权利要求4所述的表面多点触摸定位装置，其特征在于，该光源组件包括能跟随环境光变化自动调节发光元件发光的强度的光强调节模块。

7、一种采用如权利要求1或3所述的表面多点触摸定位装置实现的多点触摸定位方法，其特征在于，其包括如下步骤：

(1)启动投影显示设备和光源组件；

(2)初始化图像感应器以及图像采集与处理模块；

(3)图像感应器获取在屏幕上操作的触摸图像，传送至图像采集与处理模块；

(4)图像采集与处理模块对触摸图像进行去噪点、平滑处理，与背景图像比较后提取触摸图像的特征点，计算出触摸体的形状、大小、个数以及坐标信息；

(5)计算机分析计算触摸点的信息，并唯一标识每个触摸点，将各个触摸点信息传送至应用软件；

(6)应用软件处理触摸点信息，执行相应命令，对触摸动作做出响应；

(7)计算机通过投影显示接口将执行结果传送至投影设备显示在屏幕上。

8、如权利要求7所述的多点触摸定位方法，其特征在于，其中步骤(2)包括获取初始图像信息，基本背景图留存，判断外界环境测试能否满足工作条件，校准初始位置坐标的操作。

9、如权利要求7所述的多点触摸定位方法，其特征在于，其中步骤(4)由图像采集与处理模块计算出触摸体的形状、大小、个数以及坐标信息然后送至计算机处理；或者图像采集与处理模块将提取触摸图像的特征点后送至计算机，由计算机计算出触摸体的形状、大小、个数以及坐标信息。

10、如权利要求7所述的多点触摸定位方法，其特征在于，该方法还包括步骤：由图像采集与处理模块或由计算机进行定位校准，通过计算确定校准图样的位置参数，形成操作体的位置修正参数，用来修正由于摄像头或图像感应器安装误差以及使用环境变化所带来的定位误差。