一種紅外多點定位方法

2023-08-03 03:29:26 2

一種紅外多點定位方法
【專利摘要】本發明涉及一種紅外多點定位方法，所述該定位方法包括以下步驟：預設窗口距離閾值t1；遍歷水平方向每個視角統計每個視角區域信息，假設得到的區域個數分別為K1，K2，…，KN；遍歷垂直方向每個視角，統計每個視角區域信息，得到區域個數分別為P1，P2，…，PM；推算候選點集中每個點的標準分；統計候選點集中每個點的真實積分；真假點的判定。本發明的有益效果為：提出多視角的概念；將被遮擋區域個數最多的兩個視角作為基準視角，利用其進行候選觸摸點的計算；以被遮擋區域到點的最小距離為基準距離，其他距離同此距離進行比較的思想；利用輔助視角進行積分的思想；最重要的是以上四點。
【專利說明】一種紅外多點定位方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種紅外多點定位方法。
【背景技術】
[0002]現有紅外多點識別技術有邏輯判斷法和圖像處理法兩種，兩者均基於一對多的硬體掃描方式，根據光路數據求取障礙物邊界；根據邊界求取準(候選)觸摸點集合，並設定真實觸摸點閾值；遍歷每個候選觸摸點，判定當前點為真實觸摸點的可信程度。可信度如下判定，根據此點邊界所組成的區域，反推理論上應穿過此區域的光路集合，並依次判斷此光路集合實際被遮擋的數目。用實際遮擋數目除以理論遮擋數目，若大於閾值，則為真實點，否則為假點，去除之；跟蹤並輸出，可以分別利用觸摸點形心和精確邊界作為判定區域，在觸摸點較遠時，效果較好。但是在觸摸點較近時，會由於互相遮擋而導致求取錯誤。另外，在觸摸點邊界互相影響時，會導致觸摸點邊界變化，進而求取觸摸點區域(判定區域)錯誤，這樣以來，觸摸點真實性判定失效。
[0003]圖像處理法的最基本思想為:真觸摸點較網格大小明顯要大，腐蝕(濾波)力度控制在能將網格噪聲去掉，同時保留真觸摸點為佳。因此圖像法將無法識別與網格噪聲大小相同或接近的真實觸摸物體，即使此時明顯存在被遮擋光路也是如此；另外，高速運動時的時差會導致腐蝕後丟點的情況。發明人發現上述多點求取方案存在重大缺陷，因為邏輯法只利用了光路的局部特性，而無法考慮到光路的整體特性和真實觸摸點的相互影響關係；而圖像法只利用了全局特性，無法識別與噪聲相當的真實觸摸物體，而且圖像法計算量大、內存消耗大，對時延問題很敏感，易丟失真實觸摸點。邏輯法具有運算簡單、處理量小的優點，本發明一種改進的邏輯法，使其能夠正確處理帶有時延數據的情況，減少和消除多點時觸摸點互相遮擋的影響，更加正確地識別所有真實觸摸點、更好地剔除鬼點而提出的。

【發明內容】

[0004]針對上述問題中存在的不足之處，本發明提供一種紅外多點定位方法。
[0005]為實現上述目的，本發明提供一種紅外多點定位方法，所述該定位方法包括以下步驟:
[0006]步驟1:預設窗口距離閾值tl，差值距離閾值t2，真點判定閾值t3 ；
[0007]步驟2:分別確定水平與垂直方向上的基準視角；
[0008]步驟3:如何通過水平基準視角與垂直基準視角所得出的候選點集推算其中每個點的標準分；
[0009]步驟4:如何通過水平基準視角與垂直基準視角所得出的候選點集推算中每個點的真實積分；
[0010]步驟5:真假點的判定。
[0011]進一步的，步驟I中，被遮擋區域到點的距離小於此閾值tl才進行積分，否則不積分，防止跳線和光路不穩定引起的誤判；以點與被遮擋區域最小距離為基準，若其他點與此被遮擋區域距離同最小距離之差小於此閾值t2，則這些點也進行積分；閾值t3為0-1內的小數的百分比。
[0012]進一步的，步驟2中，遍歷水平方向每個視角，統計每個視角區域信息，得到的區域個數分別為K1, K2,…，Kn ;遍歷垂直方向每個視角，統計每個視角區域信息，得到區域個數分別為P1, P2,…，PM;水平方向中，區域數量最多的第i個視角Ni (l〈=i〈=N)視為水平基準視角；垂直方向中，區域數量最多的第j個視角％ (l〈=j〈=M)視為垂直基準視角。
[0013]進一步的，步驟3中，利用兩個基準視角區域分別正交計算，得到基準場景，即交點集合，中心線的交點做為區域的交點(此處的點指的是由水平基準視角區域和垂直基準視角區域共同得到的基準場景，即觸摸區域)，這些交點稱為候選點集，區域邊界的交點可以確定觸點的大小，根據求出的點位置與點大小(此處的點指的是由水平基準視角區域和垂直基準視角區域共同得到的基準場景，即觸摸區域)，以及光路的視角斜率(光路的視角指的是被遮擋的正對線和偏線，正對線對應基準視角，偏線對應輔助視角)，反推經過特定點(特定點指的是觸摸點，即被遮擋點)的視角個數，此個數做為此點的標準分，若此時推算為0，則強制設為I。
[0014]進一步的，步驟4中，除去水平和垂直方向中的基準視角，將其他視角視為輔助視角，分別計算輔助視角中每個被遮擋區域(由水平基準視角區域和垂直基準視角區域共同得到的基準場景，即被遮擋區域)與候選點集中點的距離；針對每個被遮擋區域，將其與所有候選點的距離從小到大排序，以最小距離做為基準距離，若基準距離d〈tl，則與d相關的點積I ;若其他距離dOther與最小距離d的差d0ff〈t2,其中d0ff=d0ther_d,則與此距離相關的點積I分，否則不積分。
[0015]進一步的,步驟5中，求候選點集中每個點真實積分與標準分的比例r,若r>t3,此點真，否則為假，根據真點和歷史記錄進行平滑輸出。
[0016]本發明的有益效果為:提出多視角的概念；將被遮擋區域個數最多的兩個視角作為基準視角(解析度最高)，利用其進行候選觸摸點的計算；以被遮擋區域到點的最小距離為基準距離，其他距離同此距離進行比較的思想(消除了時延(即每個燈管亮滅時間不同步和觸點快速運動)所帶來的誤差);利用輔助視角(其他視角)進行積分的思想；最重要的是以上四點，在完成觸摸點信息提取後，可以根據各個觸摸點的制約關係進一步去除剩餘鬼點，此步驟不是必須的，但可以使算法更加完善。方案中很多步驟都可以利用其他一些算法進行替代，因此應該著重保護這種處理思路和方案原理思想。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發明一種紅外多點定位方法的視角定義圖；
[0018]圖2為本發明一種紅外多點定位方法的被遮擋區域示意圖；
[0019]圖3為本發明一種紅外多點定位方`法的被遮擋區域與點距離示意圖。
【具體實施方式】
[0020]如圖1-3所示，本發明實施例所述的一種紅外多點定位方法，所述該定位方法包括以下步驟:
[0021]步驟1:預設窗口距離閾值tl，差值距離閾值t2，真點判定閾值t3 ；[0022]步驟2:分別確定水平與垂直方向上的基準視角；
[0023]步驟3:如何通過水平基準視角與垂直基準視角所得出的候選點集推算其中每個點的標準分；
[0024]步驟4:如何通過水平基準視角與垂直基準視角所得出的候選點集推算中每個點的真實積分；
[0025]步驟5:真假點的判定。
[0026]進一步的，步驟I中，被遮擋區域到點的距離小於此閾值tl才進行積分，否則不積分，防止跳線和光路不穩定引起的誤判；以點與被遮擋區域最小距離為基準，若其他點與此被遮擋區域距離同最小距離之差小於此閾值t2，則這些點也進行積分；閾值t3為0-1內的小數的百分比。
[0027]進一步的，步驟2中，遍歷水平方向每個視角，統計每個視角區域信息，得到的區域個數分別為K1, K2,…，Kn ;遍歷垂直方向每個視角，統計每個視角區域信息，得到區域個數分別為P1, P2,…，PM;水平方向中，區域數量最多的第i個視角Ni (l〈=i〈=N)視為水平基準視角；垂直方向中，區域數量最多的第j個視角％ (l〈=j〈=M)視為垂直基準視角。
[0028]步驟3中，利用兩個基準視角區域分別正交計算，得到基準場景，即交點集合，中心線的交點做為區域的交點，這些交點稱為候選點集，區域邊界的交點可以確定觸點的大小，根據求出的點位置與點大小，以及光路的視角斜率，反推經過特定點的視角個數，此個數做為此點的標準分，若此時推算為0，則強制設為I。
[0029]進一步的，步驟4中，除去水平和垂直方向中的基準視角，將其他視角視為輔助視角，分別計算輔助視角中每個被遮擋區域與候選點集中點的距離；針對每個被遮擋區域，將其與所有候選點的距離從小到大排序，以`最`小距離做為基準距離，若基準距離d〈tl，則與d相關的點積I ;若其他距離dOther與最小距離d的差d0ff〈t2,其中d0ff=d0ther_d,則與此距離相關的點積I分，否則不積分。
[0030]進一步的,步驟5中，求候選點集中每個點真實積分與標準分的比例r,若r>t3,此點真，否則為假，根據真點和歷史記錄進行平滑輸出。
[0031]本申請的計算公式:
【權利要求】
1.一種紅外多點定位方法，其特徵在於:所述該定位方法包括以下步驟: 步驟1:預設窗口距離閾值tl，差值距離閾值t2，真點判定閾值t3 ； 步驟2:分別確定水平與垂直方向上的基準視角； 步驟3:如何通過水平基準視角與垂直基準視角所得出的候選點集推算其中每個點的標準分； 步驟4:如何通過水平基準視角與垂直基準視角所得出的候選點集推算中每個點的真實積分； 步驟5:真假點的判定。
2.根據權利要求1所述的紅外多點定位方法，其特徵在於:步驟I中，被遮擋區域到點的距離小於此閾值tl才進行積分，否則不積分，防止跳線和光路不穩定引起的誤判；以點與被遮擋區域最小距離為基準，若其他點與此被遮擋區域距離同最小距離之差小於此閾值t2，則這些點也進行積分；閾值t3為0-1內的小數的百分比。
3.根據權利要求1所述的紅外多點定位方法，其特徵在於:步驟2中，遍歷水平方向每個視角，統計每個視角區域信息，得到的區域個數分別為K1, K2,…，Kn ;遍歷垂直方向每個視角，統計每個視角區域信息，得到區域個數分別為P1,P2,…，PM;水平方向中，區域數量最多的第i個視角Ni (l<=i<=N)視為水平基準視角；垂直方向中，區域數量最多的第j個視角Mj (l〈=j〈=M)視為垂直基準視角。
4.根據權利要求1所述的紅外多點定位方法，其特徵在於:步驟3中，利用兩個基準視角區域分別正交計算，得到基準場景，即交點集合，中心線的交點做為區域的交點，這些交點稱為候選點集，區域邊界的交點可以確定觸點的大小，根據求出的點位置與點大小，以及光路的視角斜率，反推經過特定點的視角個數，此個數做為此點的標準分，若此時推算為0，則強制設為I。
5.根據權利要求1所述的紅外多點定位方法，其特徵在於:步驟4中，除去水平和垂直方向中的基準視角，將其他視角視為輔助視角，分別計算輔助視角中每個被遮擋區域與候選點集中點的距離；針對每個被遮擋區域，將其與所有候選點的距離從小到大排序，以最小距離做為基準距離，若基準距離d〈tl，則與d相關的點積I ;若其他距離dOther與最小距離d的差d0ff〈t2,其中dOff=dOther_d,則與此距離相關的點積I分,否則不積分。
6.根據權利要求1所述的紅外多點定位方法，其特徵在於:步驟5中，求候選點集中每個點真實積分與標準分的比例r，若r>t3，此點真，否則為假，根據真點和歷史記錄進行平滑輸出。
【文檔編號】G06F3/042GK103838438SQ201410114588
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年3月25日 優先權日:2014年3月25日
【發明者】張自能, 楊運, 肖時航 申請人:北京千裡觸控科技有限公司