光學觸摸實時處理算法研究.pdf

1、光學觸摸技術相對于傳統(tǒng)的電容、電阻等觸摸技術有很多優(yōu)點,首先光學觸摸技術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;其次光學觸摸技術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致屏幕老化的問題,而光學觸摸技術通過檢測交互區(qū)域的光束的變化,判斷觸摸物體的坐標位置;最后傳統(tǒng)的觸摸技術借助屏幕本身作為傳導介質,導致觸摸屏對制作工藝要求高,成本花費大,不易于生產出大尺寸屏幕,而光學傳感器件的飛速發(fā)展,

2、使得制作大尺寸光學觸摸屏易于實現。本文針對光學觸摸技術設計了一種光學觸摸實時處理算法,并在基于兩路攝像頭的光學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觸摸平臺實現原理。光學觸摸平臺檢測的目標是運動的手指,通過光學攝像頭在交互區(qū)域中掃描到的一維圖像,分析一維圖像上的觸點信息,將觸點坐標映射到二維圖像當中。根據光學觸摸系統(tǒng)的特點,本文結合圖像相關的理論,設計出了一套光學觸

3、摸算法,并且分析了各個子算法的功能和邏輯關系。
　　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,實現了光學觸摸多點檢測功能,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;然后利用方向線標定的結果,給出了一種基于觸點標定結果的角度定位算法,實現了觸點快速定位;最后將觸點跟蹤算法歸結為圖論中的二部圖最優(yōu)匹配問題,利用最鄰近關聯算法實現了多觸點的穩(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系、時間關系、個數關系、種類關系等約束,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。