[发明专利]基于视觉和红外技术的触摸信号采集装置

说明书

技术领域

本发明涉及到一种基于视觉和红外技术的触摸信号采集技术，具体涉及到一种用于触摸信号采集的装置，属于触摸信号采集技术领域。

背景技术

触摸技术是现有一种流行的人机交互技术，它支持一人或多人与图形界面进行交互，传统的触摸技术主要基于计算机视觉或传感器实现，但是基于计算机视觉或传感器的触控技术都存在其自身无法克服的技术缺陷。

基于计算机视觉的触摸技术是利用摄像头对触控场景进行拍摄，识别出其中的触控操作后加以处理以完成触控交互的技术，这种触摸技术需要处理的数据量十分巨大，在成本和速度间难以达到理想状态。

基于计算机视觉的触摸信号采集技术目前主要应用于互动投影和混合现实，触摸方式分为可见光触摸和其它光谱触摸，可见光触摸主要方法是在捕捉到可见光后对捕捉图像进行处理，其中的处理方式又包括根据触摸部位的灰度相对周围区域较暗的特点进行处理、通过机器对手进行识别处理等方式，基于可见光触摸信号采集技术需要极大的计算量，处理设备的成本极高；其它光谱触摸则是借助激光笔激光板擦等，利用红外摄像机进行拍摄来处理，其它光谱触摸需要特殊的采集设备，成本高昂，需要特殊触摸笔等触摸设备配合，使用不够灵活。

基于传感器的触摸信号采集技术是利用传感器探测触摸屏上的参数变化，如电阻、电容等，确定触控动作并加以处理来完成触控交互的技术，这种触摸信号采集技术需要依附于触摸屏存在，存在其自身无法克服的缺点：包括触摸设备覆盖于触摸平面，当触摸屏达到一个比较大的尺寸时，触摸屏所需的成本相对高昂，触摸范围尺寸固定，在需要调整尺寸的场合无法使用，所以使用不够灵活，并且难以向更高维度拓展。

发明内容

本发明的目的是为解决现有的触摸信号采集技术存在的成本高和使用不灵活的问题。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：一种基于视觉和红外技术的触摸信号采集装置，所述触摸信号采集装置包括激光器、摄像头、滤光片、触控面和激光分束器，其中：

所述激光器发射的激光光束通过激光分束器分束形成激光膜，所述激光膜覆盖触控面，且与该触控面相平行；

滤光片覆盖在摄像头的镜头前，所述摄像头用于采集触控面的影像信息；

所述滤光片为红外滤光片。

本发明的有益效果是：本发明利用激光器在非常接近触控面处形成覆盖整个触控面、且与该触控面平行的激光膜，利用带有滤光片的摄像头在触控面前方适当的位置进行拍摄，以保证可以拍摄到整个触控面，且该带有滤光片的摄像头的特点是可以在拍摄近红外光的同时将可见光滤除掉，当手指等不透明的物体进行触控操作时会接触到激光膜，进而阻碍激光的前进而产生散射，散射的红外光随之被带有滤光片的摄像头拍摄到。

本发明利用激光膜代替了激光笔等外部设备，只要有不透明的物体接触激光膜即可实现信号的采集，使用的灵活性大大增加，利用带有滤光片的普通摄像头代替了红外摄像头，有效降低了触控装置的成本。

本发明可以广泛应用于触摸信号采集技术领域，本发明的基于视觉和红外技术的触摸信号采集装置可以稍加调整应用于各种尺寸的设备，使用较为灵活；而且本发明所述的触摸信号采集装置，利用带有滤光片的普通摄像头代替了红外摄像头，多方面降低了触摸信号采集装置的成本，具有很好的应用价值。

附图说明

图1是本发明所述的一种基于视觉和红外技术的触摸信号采集装置的结构示意图。

图2是本发明所述的一种基于视觉和红外技术的触摸信号采集装置的侧视图。

图3是本发明所述的一种基于视觉和红外技术的触摸信号采集装置的两个激光分束器6分束形成激光膜2的结构示意图。

图4是本发明所述的一种基于视觉和红外技术的触摸信号采集装置的一个激光分束器6分束形成激光膜2的结构示意图。

图中：1，激光器；2，激光膜；3，摄像头；4，散射光；5，触控面；6，激光分束器。

具体实施方式

具体实施方式一、参见图1和2说明本实施方式。本实施方式所述的基于视觉和红外技术的触摸信号采集装置包括激光器1、摄像头3、滤光片、触控面5和激光分束器6，其中：

所述激光器1发射的激光光束通过激光分束器6分束形成激光膜2，所述激光膜2覆盖触控面5，且与该触控面5相平行；

滤光片覆盖在摄像头3的镜头前，所述摄像头3用于采集触控面5的影像信息；

所述滤光片为红外滤光片。