[发明专利]一种电容触控轨迹噪声信号的平滑滤波方法

摘要

本发明公开了一种电容触控轨迹噪声信号的平滑滤波方法，包括以下步骤：S1：平行于电容屏一边进行一次直线触控，对电容屏进行多次扫描，得到电容触控轨迹数据，利用质心法确定电容触控轨迹中各个触控点的位置坐标，得到电容触控轨迹；S2：采用信号分解方法求解噪声轨迹，根据噪声信号的数理统计方法，计算噪声轨迹的方差；S3：采用扩展卡尔曼滤波方法对电容触控轨迹进行平滑滤波，本发明能够对电容屏触控轨迹噪声进行有效的平滑滤波处理，提高电容屏触控的准确性和处理噪声的性能，获得更好的触控用户体验。

主权项

1.一种电容触控轨迹噪声信号的平滑滤波方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：平行于电容屏一边进行一次直线触控，对电容屏进行多次扫描，得到电容触控轨迹数据，利用质心法确定电容触控轨迹中各个触控点的位置坐标，得到电容触控轨迹，其中所述步骤S1包括：S11：对电容屏进行多次扫描，得到由多个矩阵阵列组成的多帧的电容触控轨迹数据，以直线触控方向为x轴建立直角坐标系；S12：选取第k次扫描得到的所述电容触控轨迹数据单帧中电容值最大的采样点，将所述电容值最大的采样点的电容值与预设的阈值进行比较，当所述电容值最大的采样点的电容值大于所述阈值时，判定所述电容值最大的采样点为电容触控轨迹上的触控点；S13：确定所述触控点的坐标为所述电容触控轨迹数据单帧中以电容值最大的采样点为中心的触控影响区域中的所有采样点的电容值加权计算得到，所述触控点的坐标为其中，C_xy为电容触控轨迹数据单帧中坐标为(x,y)的采样点的电容值，Ω为触控点的影响区域，P_maxx(k)为电容值最大的采样点的x方向坐标，P_maxy(k)为电容值最大的采样点的y方向坐标，P_x(k)为第k次扫描时触控点的x方向坐标，P_y(k)为第k次扫描时触控点的y方向坐标；S14：依次连接求得的各个触控点的坐标，得到电容触控轨迹；S2：采用信号分解方法求解噪声轨迹，根据噪声信号的数理统计方法，计算噪声轨迹的方差，其中所述步骤S2包括：S21：将电容触控轨迹分解为真实轨迹与噪声轨迹两部分P(t)＝P_D(t)+n(t)t＝kT₀其中，t为扫描时间，T₀为扫描间隔，P(t)为电容触控轨迹，P_D(t)为真实轨迹，n(t)为噪声轨迹；S22：电容触控轨迹的真实轨迹在y方向为恒定值Y₀，则y方向上触控轨迹在t时刻的轨迹为P_y(t)＝Y₀+n_y(t)其中，n_y(t)为时刻t叠加在真实轨迹y方向上的噪声轨迹；真实轨迹为其中，T为电容屏触控的时间长度；则y方向噪声轨迹为x方向噪声轨迹为n_x(t)＝n_y(t)电容触控轨迹中噪声轨迹的统计均方差是反映电容触控轨迹波动的指标，噪声轨迹的统计均方差为则触控轨迹信号的噪声均方差为S3：采用扩展卡尔曼滤波方法对电容触控轨迹进行平滑滤波，其中所述步骤S3包括：S31：将电容触控过程视为白噪声作用下的一个线性系统的输出，建立电容触控过程的状态空间模型为其中，为手指触控位置和速度的过程状态向量，为线性系统的状态转移矩阵，为手指移动的随机加速度值，为加速度参数；S32：采用递归算法来估计状态矢量，通过更新测量方程消除触摸点的噪声信号，实现对电容触控轨迹的平滑滤波处理，建立线性系统的更新测量位置向量为其中，x₀为直角坐标系的原点的横坐标，y₀为直角坐标系的原点的纵坐标，x(k)为第k扫描时触控点的x坐标，y(k)为第k扫描时触控点的y坐标，V(k)为触控传感器的测量误差，其方差为D(n)。