光學(xué)觸摸實時處理算法研究.pdf

1、光學(xué)觸摸技術(shù)相對于傳統(tǒng)的電容、電阻等觸摸技術(shù)有很多優(yōu)點,首先光學(xué)觸摸技術(shù)并不需要顯示屏幕前的玻璃或其它透明材料,這些材料會降低透光性,從而降低顯示效果;其次光學(xué)觸摸技術(shù)并不需要觸摸物接觸到屏幕本身,長時間壓力接觸可能會導(dǎo)致屏幕老化的問題,而光學(xué)觸摸技術(shù)通過檢測交互區(qū)域的光束的變化,判斷觸摸物體的坐標(biāo)位置;最后傳統(tǒng)的觸摸技術(shù)借助屏幕本身作為傳導(dǎo)介質(zhì),導(dǎo)致觸摸屏對制作工藝要求高,成本花費大,不易于生產(chǎn)出大尺寸屏幕,而光學(xué)傳感器件的飛速發(fā)展,

2、使得制作大尺寸光學(xué)觸摸屏易于實現(xiàn)。本文針對光學(xué)觸摸技術(shù)設(shè)計了一種光學(xué)觸摸實時處理算法,并在基于兩路攝像頭的光學(xué)觸摸平臺上進行了算法驗證。
　　本文主要完成了以下幾方面的工作:
　　1、研究基于兩路攝像頭的光學(xué)觸摸平臺實現(xiàn)原理。光學(xué)觸摸平臺檢測的目標(biāo)是運動的手指,通過光學(xué)攝像頭在交互區(qū)域中掃描到的一維圖像,分析一維圖像上的觸點信息,將觸點坐標(biāo)映射到二維圖像當(dāng)中。根據(jù)光學(xué)觸摸系統(tǒng)的特點,本文結(jié)合圖像相關(guān)的理論,設(shè)計出了一套光學(xué)觸

3、摸算法,并且分析了各個子算法的功能和邏輯關(guān)系。
　　2、研究觸點檢測算法、觸點定位算法和觸點跟蹤算法。本文采用了一種基于單幅圖像的梯度檢測的觸點檢測算法,實現(xiàn)了光學(xué)觸摸多點檢測功能,并且在多個觸點距離很近的時候,也能夠精確地檢測出觸點的個數(shù);然后利用方向線標(biāo)定的結(jié)果,給出了一種基于觸點標(biāo)定結(jié)果的角度定位算法,實現(xiàn)了觸點快速定位;最后將觸點跟蹤算法歸結(jié)為圖論中的二部圖最優(yōu)匹配問題,利用最鄰近關(guān)聯(lián)算法實現(xiàn)了多觸點的穩(wěn)定跟蹤。
　

4、　3、本文還對手勢描述算法和手勢識別算法做出了相關(guān)研究,將手勢指令拆分成多個原子手勢,利用 Freeman八鏈碼對原子手勢編碼,經(jīng)過修正算法和簡化算法后得到的原子手勢鏈碼,然后加入原子手勢的空間關(guān)系、時間關(guān)系、個數(shù)關(guān)系、種類關(guān)系等約束,進而對手勢指令的形狀特征進行描述。本文又討論了兩種原子手勢匹配算法,通過對比后選擇基于 LCS的匹配算法匹配原子手勢,能夠真實檢測出匹配鏈碼的相似度,最后通過匹配4種手勢指令描述符匹配手勢指令。