多點光學觸摸技術研究.pdf

1、多點觸摸技術是新一代人機交互技術發(fā)展的產物，以用戶為中心，通過構建一種能同時檢測到多個觸點的觸摸平臺，允許使用雙指甚至多指進行復雜的交互方式。它以用戶本能的交互手勢進行交互，改變了用戶的認知方式，有效降低用戶負擔，同時也很好地滿足了用戶的需求，因此成為人機交互技術的一大研究熱點。光學觸摸技術相對于傳統(tǒng)的電容、電阻等觸摸技術而言具有構建簡單、安裝方便、便于移植、成本低廉等諸多優(yōu)點。本文針對光學觸摸平臺上的多觸點檢測定位跟蹤及手勢識別進行了

2、研究。
　　本文所完成的主要工作如下：
　　光學觸摸平臺的構建。市面上現有的很多光學觸摸平臺都存在遮擋多、定位精度不高、移植不方便及安裝成本高等缺點。為了改善這種缺點，本文經過研究和調查，搭建了一種基于四個攝像頭的光學觸摸平臺。通過位置約束確定矩形交互區(qū)域的長寬尺寸，將四個攝像頭分別安裝在區(qū)域的四個角來對區(qū)域上發(fā)生的遮擋進行信息采集及數據處理。這種搭建方法有效地解決了多觸點之間存在的遮擋問題，可以精確定位出觸點坐標。本文所搭

3、建的光學觸摸平臺，成本低廉、便于移植、對所處環(huán)境及用戶無其他特殊要求，并且有利于構建大面積的交互平臺。在搭建過程中，對攝像頭進行了標定，并用查找表法對平臺進行了標定。
　　基于四路攝像頭的光學觸摸平臺的多觸點檢測定位跟蹤方法。利用位于交互區(qū)域四角的四個攝像頭對平臺觸摸信息進行采集，通過遮擋分析和數據處理，對觸點進行檢測定位，利用基于梯度的單幀的觸摸點檢測算法來實現多觸點的檢測；利用線性插值查表法來構建每條通過觸點及攝像頭的直線信息

4、，通過聯立方程法來定位出觸點在交互區(qū)域上的精確位置，并排除鬼點；最后采用二部圖法，結合卡爾曼濾波器來預測縮小搜索空間，提高求解速度，實現多觸摸點的穩(wěn)定跟蹤。
　　基于四路攝像頭的光學觸摸平臺的觸摸手勢識別算法。本文對要研究的觸摸手勢進行了定義和范圍界定，用一張圖詳細介紹了日常生活中常用到的十個核心觸摸手勢。在觸摸手勢識別算法的研究中，分析研究了多手多指的算法，將多點觸摸與用戶的意圖最大限度結合起來，重點分析了觸點的觸摸狀態(tài)、位移和