專利名稱：一種攝像頭自動(dòng)檢測(cè)觸摸物的方法及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及觸摸物檢測(cè)技術(shù)，具體涉及一種攝像頭自動(dòng)檢測(cè)觸摸物方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，常采用紅外掃描與攝像頭結(jié)合定位的方法來實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸摸。該方法的硬件實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)如圖1所示，101、102均為攝像頭采取的拍攝輔助條，其作用是在拍攝的圖像中突出觸摸物，有助于在圖像中對(duì)觸摸物進(jìn)行檢測(cè)和定位。103為攝像頭模塊，包括攝像頭及微處理芯片，所述攝像頭可以為CMOS攝像頭或CCD攝像頭，所述微處理芯片可以為單片機(jī)、ARM芯片或DSP芯片，用于讀取和分析處理圖像數(shù)據(jù)。104、105均為用于紅外掃描的接收模塊，106、107均為用于紅外掃描的發(fā)射模塊，接收模塊104、105以及發(fā)射模塊106、107均設(shè)置有二極管108。
上述紅外掃描與攝像頭結(jié)合定位實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸摸的方法如下通過紅外掃描，檢測(cè)接收模塊104、105中的二極管108，確定4個(gè)初步觸摸點(diǎn)坐標(biāo)(A、B、C、D)，結(jié)合攝像頭檢測(cè)觸摸物的方法得出的圖像中觸摸物位置信息，并從中提取角度信息，與紅外掃描得出的初步觸摸點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行綜合分析，排除B點(diǎn)和C點(diǎn)，得出最終的觸摸點(diǎn)A、D坐標(biāo)信息。
上述紅外掃描與攝像頭結(jié)合定位實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸摸方法中采用的攝像頭檢測(cè)觸摸物的方法通常是首先拍攝一幅沒有觸摸物的原始圖像，當(dāng)有觸摸物加入時(shí)，拍攝觸摸圖像，然后將原始圖像與觸摸圖像作對(duì)比，即做圖像減法，以此來實(shí)現(xiàn)對(duì)觸摸物的檢測(cè)。但是這種檢測(cè)觸摸物方法的缺點(diǎn)是容易將本來屬于同一連續(xù)的觸摸位置區(qū)域誤判為兩個(gè)觸摸區(qū)域，也就不能做到精確檢測(cè)觸摸物；做整幅圖像減法的運(yùn)算量大，造成響應(yīng)速度慢，不符合人們對(duì)觸摸響應(yīng)速度日益提高的要求。例如，在觸摸書寫方面，響應(yīng)速度跟不上，就會(huì)造成操作人書寫完了，字跡卻跟不上的現(xiàn)象。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供一種運(yùn)算量小的攝像頭自動(dòng)檢測(cè)觸摸物的方法。
本發(fā)明的另一目的在于提供上述攝像頭自動(dòng)檢測(cè)觸摸物的方法的應(yīng)用。
本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種攝像頭自動(dòng)檢測(cè)觸摸物的方法，包括無觸摸物狀態(tài)下的初始化設(shè)定過程和觸摸工作狀態(tài)下的檢測(cè)觸摸物過程，其中，攝像頭的拍攝輔助條采用吸光帶，觸摸物采用反光物，在完成初始化設(shè)定過程后，本攝像頭自動(dòng)檢測(cè)觸摸物的方法可以不需要再次進(jìn)行初始化設(shè)定而直接進(jìn)入檢測(cè)觸摸物過程。其無觸摸物狀態(tài)下的初始化設(shè)定過程步驟具體如下 1、上電微處理芯片，讀攝像頭拍攝的整幅圖像； 2、微處理芯片分別計(jì)算圖像中每行圖像灰度值的累加和，找出累加和最小的行，設(shè)為MIN； 3、設(shè)置攝像頭的采集圖像區(qū)域?yàn)樾袛?shù)從MIN-X1到MIN+X1的區(qū)域，其中，X1根據(jù)實(shí)際情況結(jié)構(gòu)的安裝平整度來設(shè)定，平整度越高，X1的數(shù)值可以設(shè)定為越小，X1為自然數(shù)； 4、在無觸摸物狀態(tài)下，微處理芯片計(jì)算并分別記錄行區(qū)間為[MIN-X1，MIN+X1]的采集圖像區(qū)域的每一列圖像灰度值累加和SUM_REF1[n]，其中，n表示具體的列；該SUM_REF1[n]作為判斷該列位置上有無觸摸的一個(gè)參考值； 觸摸工作狀態(tài)下的檢測(cè)觸摸物過程步驟具體如下 5、微處理芯片讀取行區(qū)間為[MIN-X，MIN+X1]的拍攝圖像并分別計(jì)算每一列圖像灰度值累加和SUM_CUR1[n]，將其與步驟4所述無觸摸物時(shí)采集圖像區(qū)域的對(duì)應(yīng)列灰度值累加和SUM_REF1[n]進(jìn)行比較； 6、設(shè)定一個(gè)灰度閾值a1，若第n列的SUM_CUR1[n]＞SUM_REF1[n]+a1，則判斷為有觸摸點(diǎn)，則進(jìn)入步驟7；否則判斷為無觸摸點(diǎn)，返回步驟5； 7、將[MIN-X1，MIN+X1]的拍攝圖像中滿足SUM_CUR1[n]＞SUM_REF1[n]+a1的連續(xù)的列，設(shè)定是圖像中的觸摸位置； 8、若圖像中相鄰的觸摸位置的相隔間距小于一個(gè)寬度閾值b1，則判定其為圖像中的同一個(gè)觸摸位置；否則判定其不為圖像中的同一個(gè)觸摸位置； 9、記錄步驟8所述判定后的每個(gè)觸摸位置的中間值作為圖像中的觸摸位置信息，返回步驟5。
為了更好的做到精確檢測(cè)，上述方法中，所述拍攝輔助條采用的吸光帶優(yōu)選為黑色吸光帶，所述觸摸物采用的反光物優(yōu)選為白色反光物。黑色吸光帶的作用是在拍攝觸摸圖像中突出觸摸物反射光線形成的亮條紋，形成拍攝到黑色吸光帶上有觸摸物遮擋光形成的亮條紋的觸摸圖像。
上述方法中，所述實(shí)際情況結(jié)構(gòu)的安裝平整度具體是指攝像頭與拍攝輔助條安裝時(shí)的位置對(duì)正狀況。例如理想狀況是，攝像頭拍攝出來的圖像中，拍攝輔助條是在圖像中絕對(duì)水平放置的。相應(yīng)的，所述X1優(yōu)選的取值范圍是4～24。
上述方法中，所述灰度閾值a1的取值主要由X1的取值決定，X1的取值較大，a1的取值也會(huì)變大，其作用在于避免由于拍攝圖像的微小灰度值波動(dòng)引起的誤判。例如，X1的取值為8，則a1的值可以在100-250范圍內(nèi)選取。
上述方法中，所述寬度閾值b1一般取值為3、4或5，其作用在于避免由于圖像的噪聲等干擾因素引起對(duì)本來屬于同一連續(xù)的觸摸位置區(qū)域誤判為不同的觸摸區(qū)域。
上述攝像頭自動(dòng)檢測(cè)觸摸物的方法適用于紅外掃描與攝像頭結(jié)合定位實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸摸的裝置或方法，該應(yīng)用具體步驟為由本發(fā)明攝像頭自動(dòng)檢測(cè)觸摸物的方法檢測(cè)出觸摸物在圖像中的觸摸位置信息后，結(jié)合攝像頭位置，確定角度信息，與紅外掃描得出的初步觸摸點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行綜合分析，得出最終的觸摸點(diǎn)坐標(biāo)信息。
本發(fā)明的目的還可以通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種攝像頭自動(dòng)檢測(cè)觸摸物的方法，包括無觸摸物狀態(tài)下的初始化設(shè)定過程和觸摸工作狀態(tài)下的檢測(cè)觸摸物過程，其中，攝像頭的拍攝輔助條采用反光帶，觸摸物采用非反光物，在完成初始化設(shè)定過程后，本攝像頭自動(dòng)檢測(cè)觸摸物的方法可以不需要再次進(jìn)行初始化設(shè)定而直接進(jìn)入檢測(cè)觸摸物過程。其無觸摸物狀態(tài)下的初始化設(shè)定過程步驟具體如下 1、上電微處理芯片，讀攝像頭拍攝的整幅圖像； 2、微處理芯片分別計(jì)算圖像中每行圖像灰度值的累加和，找出累加和最大的行，設(shè)為MAX； 3、設(shè)置攝像頭的采集圖像區(qū)域?yàn)樾袛?shù)從MAX-X2到MAX+X2的區(qū)域，其中，X2根據(jù)實(shí)際情況結(jié)構(gòu)的安裝平整度來設(shè)定，平整度越高，X2的數(shù)值可以設(shè)定為越小，X2為自然數(shù)； 4、在無觸摸物狀態(tài)下，微處理芯片計(jì)算并分別記錄行區(qū)間為[MAX-X2，MAX+X2]的采集圖像區(qū)域的每一列圖像灰度值累加和SUM_REF2[n]，其中，n表示具體的列；該SUM_REF2[n]作為判斷該列位置上有無觸摸的一個(gè)參考值； 觸摸工作狀態(tài)下的檢測(cè)觸摸物過程步驟具體如下 5、微處理芯片讀取行區(qū)間為[MAX-X2，MAX+X2]的拍攝圖像并分別計(jì)算每一列圖像灰度值累加和SUM_CUR2[n]，將其與步驟4所述無觸摸物時(shí)采集圖像區(qū)域的對(duì)應(yīng)列灰度值累加和SUM_REF2[n]進(jìn)行比較； 6、設(shè)定一個(gè)灰度閾值a2，若第n列的SUM_CUR2[n]＜SUM_REF2[n]-a2，則判斷為有觸摸點(diǎn)，則進(jìn)入步驟7；否則判斷為無觸摸點(diǎn)，返回步驟5； 7、將[MAX-X，MAX+X]的拍攝圖像中滿足SUM_CUR2[n]＜SUM_REF2[n]-a2的連續(xù)的列，設(shè)定是圖像中的觸摸位置； 8、若圖像中相鄰的觸摸位置的相隔間距小于一個(gè)寬度閾值b2，則判定其為圖像中的同一個(gè)觸摸位置；否則判定其不為圖像中的同一個(gè)觸摸位置； 9、記錄步驟8所述判定后的每個(gè)觸摸位置的中間值作為圖像中的觸摸位置信息，返回步驟5。
為了更好的做到精確檢測(cè)，上述方法中，所述拍攝輔助條采用的反光帶優(yōu)選為白色吸光帶，所述觸摸物采用的非反光物優(yōu)選為黑色吸光物。白色反光帶的作用是在拍攝觸摸圖像中突出觸摸物遮擋光線形成的暗條紋，形成拍攝到白色反光帶上有觸摸物遮擋光形成的暗條紋的觸摸圖像，有助于對(duì)觸摸物進(jìn)行檢測(cè)和定位。
上述方法中，所述實(shí)際情況結(jié)構(gòu)的安裝平整度具體是指攝像頭與拍攝輔助條安裝時(shí)的位置對(duì)正狀況。例如理想狀況是，攝像頭拍攝出來的圖像中，拍攝輔助條是在圖像中絕對(duì)水平放置的。相應(yīng)的，所述X2優(yōu)選的取值范圍是4～24。
上述方法中，所述灰度閾值a2的取值主要由X2的取值決定，X2的取值較大，a2的取值也會(huì)變大，其作用在于避免由于拍攝圖像的微小灰度值波動(dòng)引起的誤判。例如，X2的取值為8，則a2的值可以在100-250范圍內(nèi)選取。
上述方法中，所述寬度閾值b2一般取值為3、4或5，其作用在于避免由于圖像的噪聲等干擾因素引起對(duì)本來屬于同一連續(xù)的觸摸位置區(qū)域誤判為不同的觸摸區(qū)域。
上述攝像頭自動(dòng)檢測(cè)觸摸物的方法適用于紅外掃描與攝像頭結(jié)合定位實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸摸的裝置或方法，該應(yīng)用具體步驟為由本發(fā)明攝像頭自動(dòng)檢測(cè)觸摸物的方法檢測(cè)出觸摸物在圖像中的觸摸位置信息后，結(jié)合攝像頭位置，確定角度信息，與紅外掃描得出的初步觸摸點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行綜合分析，得出最終的觸摸點(diǎn)坐標(biāo)信息。
本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果 (1)本發(fā)明攝像頭自動(dòng)檢測(cè)觸摸物的方法在完成初始化設(shè)定過程后，可以不需要再次進(jìn)行初始化設(shè)定而直接進(jìn)入檢測(cè)觸摸物過程，只需要對(duì)有觸摸物時(shí)拍攝采集圖像區(qū)域內(nèi)每列灰度值累加和與初始化設(shè)定的無觸摸物時(shí)拍攝采集圖像區(qū)域內(nèi)每列灰度值累加和分別進(jìn)行比較，實(shí)現(xiàn)了對(duì)觸摸物的自動(dòng)檢測(cè)，節(jié)省了每次檢測(cè)觸摸物時(shí)的大量初始化操作，提高了響應(yīng)速度，縮短了微處理芯片的工作時(shí)間，提高了工作壽命； (2)本發(fā)明攝像頭自動(dòng)檢測(cè)觸摸物的方法中，拍攝輔助條和觸摸物采用互為反、吸光物，這樣就能更準(zhǔn)確地找出灰度累加值最小或最大的行； (3)本發(fā)明攝像頭自動(dòng)檢測(cè)觸摸物的方法在檢測(cè)觸摸物時(shí)，只需要讀取所確定的采集圖像區(qū)域的圖像進(jìn)行比較、檢測(cè)，有效地減少了圖像數(shù)據(jù)的讀取時(shí)間，運(yùn)算簡(jiǎn)單，而且減少了運(yùn)算量；而且，采集圖像區(qū)域的限定因子X1或X2可以根據(jù)實(shí)際情況結(jié)構(gòu)的安裝平整度來設(shè)定，平整度越高，限定因子X1或X2的數(shù)值可以設(shè)定為越小，這樣就可以通過提高平整度來設(shè)定更小的限定因子X1或X2的數(shù)值，從而只需要讀取更小范圍的采集圖像區(qū)域的圖像進(jìn)行比較、檢測(cè)，更有效地減少了圖像數(shù)據(jù)的讀取時(shí)間，大大減少了運(yùn)算量，提高了響應(yīng)速度，符合現(xiàn)在人們對(duì)觸摸響應(yīng)速度提升的要求，有利于推廣應(yīng)用； (4)半發(fā)明攝像頭自動(dòng)檢測(cè)觸摸物的方法適用于紅外掃描與攝像頭結(jié)合定位實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸摸裝置或方法中，能實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸摸方法的精確定位。



圖1是現(xiàn)有技術(shù)的紅外掃描與攝像頭結(jié)合定位的硬件結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明實(shí)施例1中完整的拍攝圖片示意圖； 圖3是本發(fā)明實(shí)施例1的工作流程示意圖； 圖4是本發(fā)明實(shí)施例1的讀取圖像區(qū)域示意圖； 圖5是本發(fā)明實(shí)施例1采集圖像中觸摸位置示意圖； 圖6是本發(fā)明實(shí)施例2中完整的拍攝圖片示意圖； 圖7是本發(fā)明實(shí)施例2的工作流程示意圖； 圖8是本發(fā)明實(shí)施例2的讀取圖像區(qū)域示意圖； 圖9是本發(fā)明實(shí)施例2采集圖像中觸摸位置示意圖。

具體實(shí)施例方式 下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
實(shí)施例1 一種攝像頭自動(dòng)檢測(cè)觸摸物的方法，包括無觸摸物狀態(tài)下的初始化設(shè)定過程和觸摸工作狀態(tài)下的檢測(cè)觸摸物過程。其中，攝像頭采取的拍攝輔助條為黑色吸光帶，觸摸物為非黑色，優(yōu)選白色反光物，黑色吸光帶的作用是在拍攝觸摸圖像中突出觸摸物反射光線形成的亮條紋，形成拍攝到黑色吸光帶上有觸摸物遮擋光形成的亮條紋的觸摸圖像。如圖2所示，其中條紋區(qū)域表示黑色吸光帶的圖像，矩形框區(qū)域?yàn)橛|摸物遮擋光形成的亮條紋的圖像。在完成初始化設(shè)定過程后，本攝像頭自動(dòng)檢測(cè)觸摸物的方法可以不需要再次進(jìn)行初始化設(shè)定而直接進(jìn)入檢測(cè)觸摸物過程。如圖3所示，無觸摸物狀態(tài)下的初始化設(shè)定過程步驟具體如下 S101上電微處理芯片，讀攝像頭拍攝的整幅圖像； S102微處理芯片分別計(jì)算圖像中每行圖像灰度值的累加和，找出累加和最小的行，設(shè)為MIN，一般出現(xiàn)多行圖像灰度值的累加和并列最小的情況很小，即使出現(xiàn)這種情況，可以隨意選取其中的某一最小行作為MIN； S103設(shè)置攝像頭的采集圖像區(qū)域?yàn)樾袛?shù)從MIN-X1到MIN+X1的區(qū)域，其中，X1根據(jù)實(shí)際情況結(jié)構(gòu)的安裝平整度來設(shè)定，平整度越高，X1的數(shù)值可以設(shè)定為越小，X1優(yōu)選為范圍從4-24之間的預(yù)先設(shè)定值； S104在無觸摸物狀態(tài)下，微處理芯片計(jì)算并分別記錄行區(qū)間為[MIN-X1，MIN+X1]的采集圖像區(qū)域的每一列圖像灰度值累加和SUM_REF1[n]，其中，n表示具體的列；該SUM_REF1[n]作為判斷該列位置上有無觸摸的一個(gè)參考值； 觸摸工作狀態(tài)下的檢測(cè)觸摸物過程步驟具體如下 S105正常觸摸工作狀態(tài)下，微處理芯片讀取行區(qū)間為[MIN-X1，MIN+X1]的拍攝圖像并分別計(jì)算每一列圖像灰度值累加和SUM_CUR1[n]，將其與步驟S104所述無觸摸物時(shí)采集圖像區(qū)域的對(duì)應(yīng)列灰度值累加和SUM_REF1[n]進(jìn)行比較； S106設(shè)定一個(gè)灰度閾值a1，若第n列的SUM_CUR1[n]＞SUM_REF1[n]+a1，則判斷為有觸摸點(diǎn)，則進(jìn)入步驟S107；否則判斷為無觸摸點(diǎn)，返回步驟S105； S107將[MIN-X1，MIN+X1]的拍攝圖像中滿足SUM_CUR1[n]＞SUM_REF1[n]+a1的連續(xù)的列，設(shè)定是圖像中的觸摸位置； S108若圖像中相鄰的觸摸位置的相隔間距小于一個(gè)寬度閾值b1，則判定其為圖像中的同一個(gè)觸摸位置；否則判定其不為圖像中的同一個(gè)觸摸位置； S109記錄步驟S108所述判定后的每個(gè)觸摸位置的中間值作為圖像中的觸摸位置信息，返回步驟S105。
通過步驟S101到步驟S104的初始化設(shè)定，由于經(jīng)過分析計(jì)算出灰度值累加和最小的行，再通過在其向上和向下各取X行的區(qū)域范圍，其中必然包括一部分的黑色吸光帶，所以本實(shí)施例檢測(cè)觸摸物只需要幾行的黑色吸光帶區(qū)域，所以進(jìn)行了初始化設(shè)定后，在后續(xù)的使用中，只需要讀取行區(qū)間為[MIN-X1，MIN+X1]的采集圖像區(qū)域的圖像就可以進(jìn)行觸摸物檢測(cè)，可以有效減少圖像數(shù)據(jù)的讀取時(shí)間。
所述實(shí)際情況結(jié)構(gòu)的安裝平整度具體是指攝像頭與拍攝輔助條安裝時(shí)的位置對(duì)正狀況。例如理想狀況是，攝像頭拍攝出來的圖像中，拍攝輔助條是在圖像中絕對(duì)水平放置的。圖4所示為本實(shí)施例1的讀取的圖像區(qū)域示意圖。其中，X1取值為10。401為無觸摸物時(shí)讀取的圖像區(qū)域，402為有觸摸物時(shí)讀取的圖像區(qū)域，403為通過上述步驟S102中計(jì)算出的灰度值累加和最小的行MIN，404、405為讀取區(qū)域范圍[MIN-X1，MIN+X1]。
上述步驟S106中設(shè)定的灰度閾值a1，本實(shí)施例中a1設(shè)置為150，其作用在于避免由于拍攝圖像的微小灰度值波動(dòng)引起的誤判。例如，在本實(shí)施例中，正常觸摸工作狀態(tài)下，微處理芯片讀取行區(qū)間為[MIN-10，MIN+10]的圖像，若該區(qū)間的第20列灰度值累加和SUM_CUR1[20]，大于該列的灰度參考值加上150即SUM_REF[20]1+150，才認(rèn)為該列位置上有觸摸。
圖5所示為本發(fā)明實(shí)施例1采集圖像中觸摸位置示意圖。設(shè)置一個(gè)寬度閾值b1，本實(shí)施例中b1設(shè)置為5，其作用在于避免由于圖像的噪聲等干擾因素引起對(duì)本來屬于同一連續(xù)的觸摸位置區(qū)域誤判為不同的觸摸區(qū)域。
圖5的觸摸位置501和502相隔間距為3，小于5，因此認(rèn)為501和502為圖像中的一個(gè)觸摸位置。觸摸位置503與相鄰的觸摸位置502間距為20，大于5，因此認(rèn)為其為獨(dú)立的一個(gè)觸摸位置。
記錄每個(gè)觸摸位置的中間值作為圖像中的觸摸位置信息，J點(diǎn)為501和502的中點(diǎn)，所以J點(diǎn)的坐標(biāo)信息為該觸摸位置信息，K點(diǎn)為503的中點(diǎn)，所以K點(diǎn)的坐標(biāo)信息為該觸摸位置信息。
通過上述方法步驟實(shí)現(xiàn)攝像頭自動(dòng)檢測(cè)觸摸物，可以提高讀取圖像數(shù)據(jù)速度，以及檢測(cè)觸摸物的運(yùn)算速度，從而提高了響應(yīng)速度。
上述攝像頭自動(dòng)檢測(cè)觸摸物的方法適用于紅外掃描與攝像頭結(jié)合定位實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸摸的裝置或方法，該應(yīng)用具體步驟為由本發(fā)明運(yùn)算量小的攝像頭自動(dòng)檢測(cè)觸摸物的方法檢測(cè)出觸摸物在圖像中的觸摸位置信息后，結(jié)合攝像頭位置，確定角度信息，與紅外掃描得出的初步觸摸點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行綜合分析，得出最終的觸摸點(diǎn)坐標(biāo)信息。
實(shí)施例2 一種攝像頭自動(dòng)檢測(cè)觸摸物的方法，包括無觸摸物狀態(tài)下的初始化設(shè)定過程和觸摸工作狀態(tài)下的檢測(cè)觸摸物過程。其中，攝像頭采取的拍攝輔助條為白色反光帶，觸摸物為非反光物，優(yōu)選黑色吸光物，白色反光帶的作用是在拍攝觸摸圖像中突出觸摸物遮擋光線形成的暗條紋，形成拍攝到白色反光帶上有觸摸物遮擋光形成的暗條紋的觸摸圖像，有助于對(duì)觸摸物進(jìn)行檢測(cè)和定位。如圖6所示，其中矩形框區(qū)域表示白色反光帶的圖象，條紋區(qū)域?yàn)橛|摸物遮擋光形成的暗條紋的圖像。在完成初始化設(shè)定過程后，本攝像頭自動(dòng)檢測(cè)觸摸物的方法可以不需要再次進(jìn)行初始化設(shè)定而直接進(jìn)入檢測(cè)觸摸物過程。
如圖7所示，無觸摸物狀態(tài)下的初始化設(shè)定過程步驟具體如下 S201上電微處理芯片，讀攝像頭拍攝的整幅圖像； S202微處理芯片分別計(jì)算圖像中每行圖像灰度值的累加和，找出累加和最大的行，設(shè)為MAX；，一般出現(xiàn)多行圖像灰度值的累加和并列最大的情況很小，即使出現(xiàn)這種情況，可以隨意選取其中的某一最大行作為MAX； S203設(shè)置攝像頭的采集圖像區(qū)域?yàn)樾袛?shù)從MAX-X2到MAX+X2的區(qū)域，其中，X2根據(jù)實(shí)際情況結(jié)構(gòu)的安裝平整度來設(shè)定，平整度越高，X2的數(shù)值可以設(shè)定為越小，X2優(yōu)選為范圍從4-24之間的預(yù)先設(shè)定值； S204在無觸摸物狀態(tài)下，微處理芯片計(jì)算并分別記錄行區(qū)間為[MAX-X2，MAX+X2]的采集圖像區(qū)域的每一列圖像灰度值累加和SUM_REF2[n]，其中，n表示具體的列；該SUM_REF2[n]作為判斷該列位置上有無觸摸的一個(gè)參考值； 觸摸工作狀態(tài)下的檢測(cè)觸摸物過程步驟具體如下 S205微處理芯片讀取行區(qū)間為[MIN2-X2，MIN2+X2]的拍攝圖像并分別計(jì)算每一列圖像灰度值累加和SUM_CUR2[n]，將其與步驟S204所述無觸摸物時(shí)采集圖像區(qū)域的對(duì)應(yīng)列灰度值累加和SUM_REF2[n]進(jìn)行比較； S206設(shè)定一個(gè)灰度閾值a2，若第n列的SUM_CUR2[n]＜SUM_REF2[n]-a2，則判斷為有觸摸點(diǎn)，則進(jìn)入步驟S207；否則判斷為無觸摸點(diǎn)，返回步驟S205； S207將[MIN2-X，MIN2+X]的拍攝圖像中滿足SUM_CUR2[n]＜SUM_REF2[n]-a2的連續(xù)的列，設(shè)定是圖像中的觸摸位置； S208若圖像中相鄰的觸摸位置的相隔間距小于一個(gè)寬度閾值b2，則判定其為圖像中的同一個(gè)觸摸位置；否則判定其不為圖像中的同一個(gè)觸摸位置； S209記錄步驟S208所述判定后的每個(gè)觸摸位置的中間值作為圖像中的觸摸位置信息，返回步驟S205。
通過步驟S201到步驟S204的初始化設(shè)定，由于經(jīng)過分析計(jì)算出灰度值累加和最大的行，再通過在其向上和向下各取X行的區(qū)域范圍，其中必然包括一部分的白色反光帶，所以本實(shí)施例檢測(cè)觸摸物只需要幾行的白色反光帶區(qū)域，所以進(jìn)行了初始化設(shè)定后，在后續(xù)的使用中，只需要讀取行區(qū)間為[MAX-X2，MAX+X2]的采集圖像區(qū)域的圖像就可以進(jìn)行觸摸物檢測(cè)，可以有效減少圖像數(shù)據(jù)的讀取時(shí)間。
所述實(shí)際情況結(jié)構(gòu)的安裝平整度具體是指攝像頭與拍攝輔助條安裝時(shí)的位置對(duì)正狀況。例如理想狀況是，攝像頭拍攝出來的圖像中，拍攝輔助條是在圖像中絕對(duì)水平放置的。圖8所示為本實(shí)施例2的讀取圖像區(qū)域示意圖。其中，X2取值為10。801為無觸摸物時(shí)讀取的圖像區(qū)域，802為有觸摸物時(shí)讀取的圖像區(qū)域，803為通過上述步驟S202中計(jì)算出的灰度值累加和最大的行MAX，804、805為讀取區(qū)域范圍[MAX-X2，MAX+X2]。
上述步驟S206中設(shè)定的灰度閾值a2，本實(shí)施例中a2設(shè)置為150，其作用在于避免由于拍攝圖像的微小灰度值波動(dòng)引起的誤判。例如，在本實(shí)施例中，正常觸摸工作狀態(tài)下，微處理芯片讀取行區(qū)間為[MAX-10，MAX+10]的圖像，若該區(qū)間的第20列灰度值累加和SUM_CUR[20]，小于該列的灰度參考值減去150即SUM_REF[20]-150，才認(rèn)為該列位置上有觸摸。
圖9所示為本實(shí)施例2采集圖像中觸摸位置示意圖。設(shè)置一個(gè)寬度閾值b2，本實(shí)施例中b2設(shè)置為5，其作用在于避免由于圖像的噪聲等干擾因素引起對(duì)本來屬于同一連續(xù)的觸摸位置區(qū)域誤判為不同的觸摸區(qū)域。
圖9的觸摸位置901和902相隔間距為3，小于5，因此認(rèn)為901和902為圖像中的一個(gè)觸摸位置。觸摸位置903與相鄰的觸摸位置間距為20，大于5，因此認(rèn)為其為獨(dú)立的一個(gè)觸摸位置。
記錄每個(gè)觸摸位置的中間值作為圖像中的觸摸位置信息，J點(diǎn)為901和902的中點(diǎn)，所以J點(diǎn)的坐標(biāo)信息為該觸摸位置信息，K點(diǎn)為903的中點(diǎn)，所以K點(diǎn)的坐標(biāo)信息為該觸摸位置信息。
通過上述步驟實(shí)現(xiàn)攝像頭自動(dòng)檢測(cè)觸摸物，可以提高讀取圖像數(shù)據(jù)速度，以及檢測(cè)觸摸物的運(yùn)算速度，從而提高了響應(yīng)速度。
上述攝像頭自動(dòng)檢測(cè)觸摸物的方法適用于紅外掃描與攝像頭結(jié)合定位實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸摸的裝置或方法，該應(yīng)用具體步驟為由本實(shí)施例攝像頭自動(dòng)檢測(cè)觸摸物的方法檢測(cè)出觸摸物在圖像中的觸摸位置信息后，結(jié)合攝像頭位置，確定角度信息，與紅外掃描得出的初步觸摸點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行綜合分析，得出最終的觸摸點(diǎn)坐標(biāo)信息。
上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受所述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種攝像頭自動(dòng)檢測(cè)觸摸物的方法，其特征在于包括無觸摸物狀態(tài)下的初始化設(shè)定過程和觸摸工作狀態(tài)下的檢測(cè)觸摸物過程，攝像頭的拍攝輔助條采用吸光帶，觸摸物采用反光物，其中，無觸摸物狀態(tài)下的初始化設(shè)定過程步驟具體如下
(1)上電微處理芯片，讀攝像頭拍攝的整幅圖像；
(2)微處理芯片分別計(jì)算圖像中每行圖像灰度值的累加和，找出累加和最小的行，設(shè)為MIN；
(3)設(shè)置攝像頭的采集圖像區(qū)域?yàn)樾袛?shù)從MIN-X1到MIN+X1的區(qū)域，其中，X1根據(jù)實(shí)際情況結(jié)構(gòu)的安裝平整度來設(shè)定，X1為自然數(shù)；
(4)在無觸摸物狀態(tài)下，微處理芯片計(jì)算并分別記錄行區(qū)間為[MIN-X1，MIN+X1]的采集圖像區(qū)域的每一列圖像灰度值累加和SUM_REF1[n]，其中，n表示具體的列；
觸摸工作狀態(tài)下的檢測(cè)觸摸物過程步驟具體如下
(5)微處理芯片讀取行區(qū)間為[MIN-X，MIN+X1]的拍攝圖像并分別計(jì)算每一列圖像灰度值累加和SUM_CUR1[n]，將其與步驟(4)所述無觸摸物時(shí)采集圖像區(qū)域的對(duì)應(yīng)列灰度值累加和SUM_REF1[n]進(jìn)行比較；
(6)設(shè)定一個(gè)灰度閾值a1，若第n列的SUM_CUR1[n]＞SUM_REF1[n]+a1，則判斷為有觸摸點(diǎn)，則進(jìn)入步驟(7)；否則判斷為無觸摸點(diǎn)，返回步驟(5)；
(7)將[MIN-X1，MIN+X1]的拍攝圖像中滿足SUM_CUR1[n]＞SUM_REF1[n]+a1的連續(xù)的列，設(shè)定是圖像中的觸摸位置；
(8)若圖像中相鄰的觸摸位置的相隔間距小于一個(gè)寬度閾值b1，則判定其為圖像中的同一個(gè)觸摸位置；否則判定其不為圖像中的同一個(gè)觸摸位置；
(9)記錄步驟(8)所述判定后的每個(gè)觸摸位置的中間值作為圖像中的觸摸位置信息，返回步驟(5)。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種攝像頭自動(dòng)檢測(cè)觸摸物的方法，其特征在于所述拍攝輔助條采用的吸光帶為黑色吸光帶，所述觸摸物采用的反光物為白色反光物。
3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種攝像頭自動(dòng)檢測(cè)觸摸物的方法，其特征在于所述X1取值范圍是4～24。
4、根據(jù)權(quán)利要求1、2、3任一項(xiàng)所述的一種攝像頭自動(dòng)檢測(cè)觸摸物的方法的應(yīng)用，其特征在于用于紅外掃描與攝像頭結(jié)合定位實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸摸的裝置或方法。
5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種攝像頭自動(dòng)檢測(cè)觸摸物的方法的應(yīng)用，其特征在于該應(yīng)用具體步驟為由攝像頭自動(dòng)檢測(cè)觸摸物的方法檢測(cè)出觸摸物在圖像中的觸摸位置信息后，結(jié)合攝像頭位置，確定角度信息，與紅外掃描得出的初步觸摸點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行綜合分析，得出最終的觸摸點(diǎn)坐標(biāo)信息。
6、一種攝像頭自動(dòng)檢測(cè)觸摸物的方法，其特征在于包括無觸摸物狀態(tài)下的初始化設(shè)定過程和觸摸工作狀態(tài)下的檢測(cè)觸摸物過程，攝像頭的拍攝輔助條采用反光帶，觸摸物采用非反光物，其中，無觸摸物狀態(tài)下的初始化設(shè)定過程步驟具體如下
(1)上電微處理芯片，讀攝像頭拍攝的整幅圖像；
(2)微處理芯片分別計(jì)算圖像中每行圖像灰度值的累加和，找出累加和最大的行，設(shè)為MAX；
(3)設(shè)置攝像頭的采集圖像區(qū)域?yàn)樾袛?shù)從MAX-X2到MAX+X2的區(qū)域，其中，X2根據(jù)實(shí)際情況結(jié)構(gòu)的安裝平整度來設(shè)定，X2為自然數(shù)；
(4)在無觸摸物狀態(tài)下，微處理芯片計(jì)算并分別記錄行區(qū)間為[MAX-X2，MAX+X2]的采集圖像區(qū)域的每一列圖像灰度值累加和SUM_REF2[n]，其中，n表示具體的列；
觸摸工作狀態(tài)下的檢測(cè)觸摸物過程步驟具體如下
(5)微處理芯片讀取行區(qū)間為[MAX-X2，MAX+X2]的拍攝圖像并分別計(jì)算每一列圖像灰度值累加和SUM_CUR2[n]，將其與步驟(4)所述無觸摸物時(shí)采集圖像區(qū)域的對(duì)應(yīng)列灰度值累加和SUM_REF2[n]進(jìn)行比較；
(6)設(shè)定一個(gè)灰度閾值a2，若第n列的SUM_CUR2[n]＜SUM_REF2[n]-a2，則判斷為有觸摸點(diǎn)，則進(jìn)入步驟(7)；否則判斷為無觸摸點(diǎn)，返回步驟(5)；
(7)將[MAX-X，MAX+X]的拍攝圖像中滿足SUM_CUR2[n]＜SUM_REF2[n]-a2的連續(xù)的列，設(shè)定是圖像中的觸摸位置；
(8)若圖像中相鄰的觸摸位置的相隔間距小于一個(gè)寬度閾值b2，則判定其為圖像中的同一個(gè)觸摸位置；否則判定其不為圖像中的同一個(gè)觸摸位置；
(9)記錄步驟(8)所述判定后的每個(gè)觸摸位置的中間值作為圖像中的觸摸位置信息，返回步驟(5)。
7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種攝像頭自動(dòng)檢測(cè)觸摸物的方法，其特征在于所述拍攝輔助條采用的反光帶為白色吸光帶，所述觸摸物采用的非反光物為黑色吸光物。
8、根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種攝像頭自動(dòng)檢測(cè)觸摸物的方法，其特征在于所述X2取值范圍是4～24。
9、根據(jù)權(quán)利要求6、7、8任一項(xiàng)所述的一種攝像頭自動(dòng)檢測(cè)觸摸物的方法的應(yīng)用，其特征在于用于紅外掃描與攝像頭結(jié)合定位實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸摸的裝置或方法。
10、根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種攝像頭自動(dòng)檢測(cè)觸摸物的方法的應(yīng)用，其特征在于該應(yīng)用具體步驟為由攝像頭自動(dòng)檢測(cè)觸摸物的方法檢測(cè)出觸摸物在圖像中的觸摸位置信息后，結(jié)合攝像頭位置，確定角度信息，與紅外掃描得出的初步觸摸點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行綜合分析，得出最終的觸摸點(diǎn)坐標(biāo)信息。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種攝像頭自動(dòng)檢測(cè)觸摸物的方法，其通過計(jì)算拍攝圖像行灰度值累加找出累加和中的最小或最大值，然后確定圖像采集區(qū)域，通過對(duì)有觸摸物時(shí)拍攝的圖像每列灰度值累加和與無觸摸物時(shí)拍攝的圖像每列灰度值累加和分別進(jìn)行比較，實(shí)現(xiàn)對(duì)觸摸物的自動(dòng)檢測(cè)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有運(yùn)算量小、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G06F3/041GK101582000SQ20091003984
公開日2009年11月18日 申請(qǐng)日期2009年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月27日
發(fā)明者周春景, 鐘杰婷 申請(qǐng)人:廣東威創(chuàng)視訊科技股份有限公司