[实用新型]一种摄像式多点触摸系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种摄像式多点触摸系统，属于人机交互领域。

背景技术

利用摄像头实现触摸功能的系统很多，这类系统的具体实现方法如下：在屏幕的两个角上安装图像传感器，其平行于屏幕方向上的视角为90度覆盖整个屏幕，垂直于屏幕方向上的视角保证触摸物在图像传感器的视角内。系统工作时，屏幕发出的光通过光学镜头在图像传感器上成像，成的像是一条连续的直线段，当触摸物触摸屏幕时，连续的直线段中间会有中断的阴影，根据阴影在连续直线段上的相对位置与图像传感器的物理位置可以得到触摸物到两个图像传感器的直线方程，两条直线的交点就是触摸物的位置。

但是，当发生两点或多点同时触摸时，按照以上原理从两个摄像头会分别射出两条或n条直线，2条直线相交会得到4个点，n条直线相交会得到n×n个点，其中只有n个称为实点，其余的称为鬼点。

消除鬼点的一个方法为增加摄像头的个数，如赵丽娴CN102023762A“一种光学多点触摸屏及其实现方法”、娄思华等CN201853210U“基于光学传感的平面多点触摸控制装置”、孙士强CN101788872A“侦测多点触控的位置侦测装置”、卢如西CN101650620A“一种摄像式触摸检测方法及摄像式触摸检测系统”、卢如西CN1746837A“电子显示系统定位方法及其装置”、党韧CN101271372A“一种多点触摸屏”。

叶新林CN102043500A“一种触摸系统及多点定位方法”也提出消除鬼点的方法：以某一种定位方式作为主触摸定位方式计算出所有触摸点，再辅以另一种定位方法以消除鬼点。其中主定位方式可以为电阻式、表面电容式、投射电容式、光学式、表面声波式，弯曲波式，相关的专利还有CN102033640A和CN102033641A。

约翰·大卫·牛顿CN101971129A“解决光学触摸屏的多点触摸情景的系统和方法”消除鬼点的方法为：增设一辅助光源，通过改变光源的方向，由阴影的长度计算该点到图像传感器的距离，根据该距离来消除鬼点。

卢如西CN101520700A“一种基于广角摄像头的三维定位触摸装置及其定位方法”利用两个摄像头拍摄的二维图像中目标物的坐标，代入三维坐标系与每个摄像头图像平面坐标系的转换关系公式以确定其空间三维坐标，再取其与显示屏平行的平面P屏(x，y)坐标，按比例关系获取其在显示屏幕上的坐标。

凌云翔等“基于多点触摸的自然手势识别方法研究”论文利用手指之间距离特征区别单手触摸的点位置，以消除鬼点。

发明内容

本实用新型是为克服目前摄像式多点触摸系统在多点触摸识别时存在鬼点的问题，提供一种使用两个摄像头但能消除鬼点的摄像式多点触摸系统。所述摄像式多点触摸系统在硬件上由主机、显示屏幕和两个广角摄像头组成，软件上由图像处理单元首先利用二维图像中的一维线阵定位触摸点，再利用二维图像中包含触摸物侧面图像的部分消除鬼点，以实现多点触摸功能。

本实用新型解决技术问题采用如下技术方案：

本实用新型一种摄像式多点触摸系统，其结构特点是由主机、显示屏幕、两个广角摄像头及图像处理单元组成；所述两个广角摄像头分别设置在所述显示屏幕同侧的两角位置上，调整两个广角摄像头的镜头方向，以使得显示屏幕在两个广角摄像头分别拍摄的两个二维图像上均成为一维线阵图像；所述图像处理单元设置在所述主机中，对所述两个广角摄像头拍摄的两个二维图像中的一维线阵图像进行处理，计算出触摸点坐标；所述图像处理单元对两个广角摄像头拍摄的除一维线阵外的其他包含触摸物侧面图像的二维图像进行处理，从所述触摸点坐标中消除鬼点，得到真实触摸点坐标；所述主机根据所述图像处理单元获得的真实触摸点坐标执行相应任务；所述显示屏幕可以是计算机的显示屏、投影屏幕、液晶屏幕、背投屏幕，与所述主机相连；所述两个广角摄像头通过USB口与所述主机相连。

本实用新型一种摄像式多点触摸系统的多点触摸定位方式为：首先利用二维图像中的一维线阵定位触摸点，再利用二维图像中包含触摸物侧面图像的部分消除鬼点，以实现多点触摸功能。

当操作者用触摸物触摸显示屏幕时，所述两个广角摄像头拍摄的二维图像的一维线阵上会有代表触摸物的点存在，根据点在一维线阵上的相对位置和两个广角摄像头的物理位置可以计算出触摸点到两个广角摄像头的直线方程，通过求解方程，可以得到所有触摸点。当发生多点触摸时，通过一维线阵图像计算出来的触摸点中存在鬼点。