本发明涉及红外触摸屏触摸识别技术， 尤其涉及一种多点红外触摸屏的触摸识别方法 及 系统。

背景技术

随着多媒体技术的发展， 触摸屏作为一种简单方便的人机交互设备得到 广泛应用。 目 前， 触摸屏的种类主要包括电阻式触摸屏、 电容式触摸屏、 表面声波触摸屏、 光学触摸屏和 红外触摸屏等。 作为触摸屏的一个分支， 红外触摸屏以其安装方便、 免维护、 高抗爆性、 高 可靠性等优点被广泛应用在各个领域， 如图 1所示， 红外触摸屏的常用结构是在触摸屏四周 按一定顺序安装多个红外发射管 101和红外接收管 102， 这些红外发射管 101和红外接收管 102沿触摸屏的边缘排列， 形成红外发射和接收管对， 红外发射管 101和红外接收管 102之 间的光线在显示屏幕的前方形成纵横交叉的红 外扫描网络， 通过检测手指等触摸物所隔断的 红外光线， 实现触摸物位置的检测， 这种检测方式只能检测一个触摸点， 对于两个或以上触 摸点同时操作时， 系统将计算错误的坐标位置， 导致识别出的触摸点不是真实的触摸点。

随着科技的发展， 关于触摸技术的创新与发展也在不断进行， 红外触摸屏的发展经历了 从识别单点， 到识别两点， 甚至到识别多点的过程， 业内针对多点触摸 （包括两点触摸） 无 法识别的问题作了许多有益的尝试， 如通过设计复杂的辅助判断电路来增强红外触 摸屏对多 个触摸点的判断能力， 在红外触摸屏的外边缘增加一个或两个摄像头 来区分多个触摸点等 等， 这些方法都需要改变现有红外触摸屏的硬件结 构， 相应也增加了较多的成本。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷， 本发明所要解决的技术问题是提供一种不改变 现有红外触 摸屏的硬件结构就可以有效识别多个触摸点的 多点红外触摸屏触摸识别方法及系统。

为解决上述技术问题， 本发明采用的技术方案如下：

一种多点红外触摸屏触摸识别方法， 所述方法包括以下步骤：

A、 对所述红外触摸屏依次在第一方向和与之垂直 的第二方向上进行扫描， 获取第一扫描数 据， 根据所述第一扫描数据获取准触摸点集；

B、 对所述红外触摸屏在第一方向或者第二方向上 进行两次偏轴扫描， 获取第二扫描数据， 两次偏轴扫描的扫描线的斜率符号相反， 根据所述第二扫描数据获取校准触摸点集；

C、 利用所述校准触摸点集校准所述准触摸点集获 得真实触摸点。

如上所述的多点红外触摸屏触摸识别方法， 所述触摸识别方法为两点触摸识别方法， 在 步骤 A和步骤 B之间还包括下列步骤：

判断所述准触摸点集中准触摸点个数是否为 4， 若是， 则执行步骤 B， 否则将所述准触摸点 集中的准触摸点直接识别为真实触摸点。 如上所述的多点红外触摸屏触摸识别方法， 步骤 B具体为：

沿第一方向对所述红外触摸屏进行第一偏轴 扫描， 所述第一偏轴扫描的扫描线相互平行， 对 第一偏轴扫描数据进行处理获取被触摸物遮挡 的第一类遮挡区域；

沿第一方向对所述红外触摸屏进行第二偏轴 扫描， 该第二偏轴扫描的扫描线的斜率与所述第 一偏轴扫描的扫描线的斜率大小相等， 对第二偏轴扫描数据进行处理获取被触摸物遮 挡的第 二类遮挡区域；

在所述第一类遮挡区域与所述第二类遮挡区 域的重叠区域中选取与所述第一方向垂直的红 外 触摸屏的第一边距离最近的第一个重叠区域， 根据该第一个重叠区域获取所述校准触摸点集 中的第一个校准触摸点；

在所述第一类遮挡区域与所述第二类遮挡区 域的重叠区域中选取与所述第一方向垂直的红 外 触摸屏的第二边距离最近的第二个重叠区域， 根据该第二个重叠区域获取所述校准触摸点集 中的第二个校准触摸点。

如上所述的多点红外触摸屏触摸识别方法， 可选地， 步骤 C具体为：

计算所述第一个校准触摸点和所述第二个校 准触摸点的连线的斜率作为第一斜率； 分别计算所述准触摸点集中的四个准触摸点组 成的四边形的一个对角线的斜率作为第二斜 率；

判断所述第二斜率与所述第一斜率的符号是 否相同， 若相同， 则将位于所述四边形的该第二 斜率对应的对角线上的两个准触摸点定位为真 实触摸点， 否则， 将位于所述四边形的另一个 对角线上的两个准触摸点定位为真实触摸点。

如上所述的多点红外触摸屏触摸识别方法， 可选地， 步骤 C具体为：

计算所述第一个校准触摸点与所述第二个校 准触摸点的连线的斜率作为第一斜率； 计算所述准触摸点集中的四个准触摸点组成的 四边形的主对角线的斜率作为第二斜率和副对 角线的斜率作为第三斜率；

分别计算所述第一斜率与所述第二斜率、 所述第一斜率与所述第三斜率的差值， 若所述第一 斜率与所述第二斜率的差值的绝对值小于所述 第一斜率与所述第三斜率的差值的绝对值， 则 将位于所述四边形的主对角线上的两个准触摸 点定位为真实触摸点， 否则， 将位于所述四边 形的副对角线上的两个准触摸点定位为真实触 摸点。

如上所述的多点红外触摸屏触摸识别方法， 上述步骤 A具体为：

沿第一方向对所述红外触摸屏进行一对多的 发散扫描， 依次记录扫描线中被每一个触摸物遮 挡的第一方向扫描遮挡区域；

沿第二方向对所述红外触摸屏进行一对多的 发散扫描， 依次记录扫描线中被每一个触摸物遮 挡的第二方向扫描遮挡区域；

分别将第一方向扫描遮挡区域和第二方向扫 描遮挡区域进行相交， 根据相交后的重叠区域获 得包含所有准触摸点的准触摸点集。

如上所述的多点红外触摸屏触摸识别方法， 上述步骤 B具体为：

沿第二方向对所述红外触摸屏进行第一偏轴 扫描， 所述第一偏轴扫描的扫描线相互平行， 对 第一偏轴扫描数据进行处理获取被触摸物遮挡 的第一类遮挡区域；

沿第二方向对所述红外触摸屏进行第二偏轴 扫描， 该第二偏轴扫描的扫描线的斜率与所述第 一偏轴扫描的扫描线的斜率大小相等， 对第二偏轴扫描数据进行处理获取被触摸物遮 挡的第 二类遮挡区域；

在所述第一类遮挡区域与所述第二类遮挡区 域的重叠区域中选取与所述第二方向垂直的红 外 触摸屏的第一边距离最近的第一个重叠区域， 根据该第一个重叠区域获取所述校准触摸点集 中的第一个校准触摸点；

在所述第一类遮挡区域与所述第二类遮挡区 域的重叠区域中选取与所述第二方向垂直的红 外 触摸屏的第二边距离最近的第二个重叠区域， 根据该第二个重叠区域获取所述校准触摸点集 中的第二个校准触摸点。

本发明还提供一种多点红外触摸屏触摸识别系 统， 包括多个红外发射单元、 多个红外接 收单元、 扫描控制单元和信号接收及处理单元， 其中所述红外发射单元与所述红外接收单元 在第一方向和与之垂直的第二方向上沿触摸检 测区域的四周排列， 且相对设置， 所述扫描 控制单元，

依次驱动所述红外发射单元并同时选通相应 的所述红外接收单元对所述红外触摸屏在第一 方 向和第二方向上进行扫描， 获得第一扫描数据， 并将所述第一扫描数据发送给所述信号接收 及处理单元，

依次驱动所述红外发射单元并同时选通相应 的所述红外接收单元对所述红外触摸屏在第一 方 向或者第二方向上进行两次偏轴扫描， 获得第二扫描数据， 所述两次偏轴扫描的扫描线的斜 率符号相反， 并将该第二扫描数据发送给所述信号接收及处 理单元，

所述信号接收及处理单元，

根据所述第一扫描数据获取准触摸点集；

根据所述第二扫描数据获取校准触摸点集；

利用所述校准触摸点集校准所述准触摸点集 以获得真实触摸点。

如上所述的多点红外触摸屏触摸识别系统， 所述触摸识别系统是两点触摸识别系统， 所述信号接收及处理单元判断所述准触摸点集 中准触摸点个数是否为 4， 若是， 则所述信号 接收及处理单元将执行偏轴扫描的指令发送给 所述扫描控制单元， 所述扫描控制单元执行所 述两次偏轴扫描， 否则所述信号接收及处理单元不将执行偏轴扫 描的指令发送给所述扫描控 制单元， 直接将所述准触摸点集中的准触摸点识别为真 实触摸点。

如上所述的多点红外触摸屏触摸识别系统， 所述扫描控制单元， 依次驱动所述红外发射单元并同时选通相应的 所述红外接收单元沿第一方向对所述红外触摸 屏进行第一偏轴扫描， 所述第一偏轴扫描的扫描线相互平行， 并将所述第一偏轴扫描数据发 送给所述信号接收及处理单元， 所述信号接收及处理单元对第一偏轴扫描数据 进行处理获得 被触摸物遮挡的第一类遮挡区域；

依次驱动所述红外发射单元并同时选通相应 的所述红外接收单元沿第一方向对所述红外触 摸 屏进行第二偏轴扫描， 该第二偏轴扫描的扫描线的斜率与第一偏轴扫 描的扫描线的斜率大小 相等， 并将第二偏轴扫描数据发送给所述信号接收及 处理单元， 所述信号接收及处理单元对 所述第二偏轴扫描数据进行处理获取被触摸物 遮挡的第二类遮挡区域；

所述信号接收及处理单元，

在所述第一类遮挡区域与所述第二类遮挡区 域的重叠区域中选取与所述第一方向垂直的红 外 触摸屏的第一边距离最近的第一个重叠区域， 并根据该第一个重叠区域获取所述校准触摸点 集中的第一个校准触摸点；

在所述第一类遮挡区域与所述第二类遮挡区 域的重叠区域中选取与所述第一方向垂直的红 外 触摸屏的第二边距离最近的第二个重叠区域， 并根据该第二个重叠区域获取所述校准触摸点 集中的第二个校准触摸点。

如上所述的多点红外触摸屏触摸识别系统， 可选地， 所述信号接收及处理单元利用所述 校准触摸点集校准所述准触摸点集以获得真实 触摸点的方法如下：

首先计算所述第一个校准触摸点和所述第二 个校准触摸点的连线的斜率作为第一斜率； 其次计算所述准触摸点集中的四个准触摸点组 成的四边形的一个对角线的斜率作为第二斜 率；

最后比较所述第二斜率与所述第一斜率的符 号是否相同， 若相同， 则将位于所述四边形的该 第二斜率对应的对角线上的两个准触摸点定位 为真实触摸点， 否则， 将将位于所述四边形的 另一个对角线上的两个准触摸点定位为真实触 摸点。

如上所述的多点红外触摸屏触摸识别系统， 可选地， 所述信号接收及处理单元利用所述 校准触摸点集校准所述准触摸点集以获得真实 触摸点的方法如下：

首先计算所述第一个校准触摸点与所述第二 个校准触摸点的连线的斜率作为第一斜率； 其次分别计算所述准触摸点集中的四个准触摸 点组成的四边形的主对角线的斜率作为第二斜 率和副对角线的斜率作为第三斜率；

最后分别计算所述第一斜率与所述第二斜率 、 所述第一斜率与所述第三斜率的差值， 若所述 第一斜率与所述第二斜率的差值的绝对值小于 所述第一斜率与所述第三斜率的差值的绝对 值， 则将位于所述四边形的主对角线上的两个准触 摸点定位为真实触摸点， 否则， 将位于所 述四边形的副对角线上的两个准触摸点定位为 真实触摸点。

如上所述的多点红外触摸屏触摸识别系统， 所述扫描控制单元， 依次驱动所述红外发射单元并同时选通相应的 所述红外接收单元沿第二方向对所述红外触摸 屏进行第一偏轴扫描， 所述第一偏轴扫描的扫描线相互平行， 并将第一偏轴扫描数据发送给 所述信号接收及处理单元， 所述信号接收及处理单元对所述第一偏轴扫描 数据进行处理获取 被触摸物遮挡的第一类遮挡区域；

依次驱动所述红外发射单元并同时选通相应 的所述红外接收单元沿第二方向对所述红外触 摸 屏进行第二偏轴扫描， 该第二偏轴扫描的扫描线的斜率与第一偏轴扫 描的扫描线的斜率大小 相等， 并将第二偏轴扫描数据发送给所述信号接收及 处理单元， 所述信号接收及处理单元对 所述第二偏轴扫描数据进行处理获取第二类遮 挡区域；

所述信号接收及处理单元，

在所述第一类遮挡区域与所述第二类遮挡区 域的重叠区域中选取与所述第二方向垂直的红 外 触摸屏的第一边距离最近的第一个重叠区域， 并根据该第一个重叠区域获取所述校准触摸点 集中的第一个校准触摸点；

在所述第一类遮挡区域与所述第二类遮挡区 域的重叠区域中选取与所述第二方向垂直的红 外 触摸屏的第二边距离最近的第二个重叠区域， 并根据该第二个重叠区域获取所述校准触摸点 集中的第二个校准触摸点。

本发明提供一种多点红外触摸屏触摸识别方法 及系统， 通过在第一方向或第二方向的两 次偏轴扫描的扫描数据获取校准触摸点集， 通过校准触摸点集来校准包含真实触摸点和鬼 点 的准触摸点集可以有效识别出真实触摸点， 这种方法不需要改变任何硬件结构、 也不需要增 加成本就能够实现多点触摸； 进一步地， 对于两点触摸屏， 本发明通过有规律的偏轴扫描获 取两个特殊的校准触摸点， 通过将这两个特殊的校准触摸点的连线的斜率 分别与获取的四个 准触摸点所组成的四边形的两个对角线的斜率 的符号或者差值的绝对值相比较， 能够快速识 别出两个真实触摸点， 且这种方法逻辑简单， 即使两个触摸点在快速运动的情况下也能正确 识别出两个真实触摸点， 抗噪性较高。

附图说明

图 1现有技术中红外触摸屏结构示意图；

图 2为本发明提供的多点红外触摸屏触摸识别系� �的结构示意图；

图 3为本发明第一种实施方式中多点触摸识别方� �流程图；

图 4为本发明第一种实施方式中通过一对多的发� �扫描获取准触摸点集的示意图； 图 5为本发明第一种实施方式中沿水平方向进行� �时针和顺势针偏轴扫描示意图； 图 6为本发明第一种实施方式中获取校准触摸点� �的流程图；

图 7为本发明第一种实施方式中通过水平方向偏� �扫描获取校准触摸点集的示意图； 图 8为本发明第二种实施方式中获取校准触摸点� �的流程图；

图 9为本发明第二种实施方式中通过竖直方向偏� �扫描获取校准触摸点集的示意图； 图 10为本发明第三种实施方式中两点触摸识别方� ��的流程图；

图 11为本发明第三种和第四中实施方式中通过比� ��斜率来获取真实触摸点的示意图。

具体实施方式

下面结合实施方式和附图对本发明进行清楚完 整地描述。

本发明中以水平放置的红外触摸屏为例进行说 明， 其中发射端位于触摸检测区域的下侧 和右侧， 接收端位于触摸检测区域的上侧和左侧。

第一种实施方式

本实施方式提供一种多点红外触摸屏触摸识 别系统及方法， 如图 2所示， 该触摸识别系统包 括多个红外发射单元 201、 多个红外接收单元 202、 扫描控制单元 203和信号接收及处理单 元 204， 其中红外发射单元 201与红外接收单元 202在第一方向和与之垂直的第二方向上沿 触摸检测区域的四周排列， 且红外发射单元 201与红外接收单元 202相对设置。

第一方向和第二方向为相互垂直的两个方向， 对于水平放置的红外触摸屏而言， 将水平 方向作为第一方向， 竖直方向作为第二方向。

如图 3所示， 该触摸识别系统进行触摸识别时， 其各个子单元具体执行以下步骤： 步骤 301 : 扫描控制单元 201依次驱动红外发射单元 201并选通红外接收单元 202对红外触 摸屏在水平方向和竖直方向上进行扫描， 获得第一扫描数据， 并将第一扫描数据发送给信号 接收及处理单元 204， 信号接收及处理单元 204根据第一扫描数据获取准触摸点集， 也即信 号接收及处理单元 204对第一扫描数据进行处理以获取准触摸点集 ， 该准触摸点集中包括真 实触摸点和鬼点。

这里的第一扫描数据体现了红外发射管和红外 接收管之间的扫描线是否被触摸物遮挡的 信息， 信号接收及处理单元 204根据扫描数据获取准触摸点集， 实际上也是信号接收及处理 单元 204根据扫描线的遮挡情况获取包含真实触摸点 和鬼点的准触摸点集。

此步骤中分别对水平方向和竖直方向进行的扫 描可以为一对一的同轴扫描， 也可以为一 对多的发散扫描， 其中一对一的同轴扫描是分别对每一个红外发 射管和与之正对的红外接收 管之间的光线进行扫描， 一对多的发散扫描是分别对每一个红外发射管 和与之对应的多个红 外接收管 （包括与正在扫描的红外发射管正对的红外接 收管以及位于该正对的红外接收管两 侧的 a个红外接收管） 之间的光线进行扫描， a 为常量， 在实际应用中用的较多的是一对 五、 一对七、 一对九、 一对十一等几种扫描方式， 一般情况下， 一个红外发射管对应的红外 接收管的数量越多， 最终获得准触摸点的坐标越精确， 但与此同时也牺牲了扫描时间， 因此 具体应用中采用一对几的扫描方式应根据实际 需要来确定。 本实施方式中以一对五的发散扫 描方式进行说明。

本步骤中扫描控制单元 201进行第一方向和第二方向的一对五的发散扫 描时获取的第一 扫描数据包括沿水平方向进行一对五的发散扫 描获取的扫描数据和沿竖直方向进行一对五的 发散扫描获取的扫描数据， 本步骤中具体的执行过程如下：

步骤 3011 : 扫描控制单元 201依次驱动红外发射单元 201同时选通相应的红外接收单元 202 沿水平方向对红外触摸屏进行一对五的发散扫 描， 并将扫描数据发送给信号接收及处理单元 204， 信号接收及处理单元 204根据扫描数据获取被每一个触摸物遮挡的水 平方向扫描遮挡 区域。

这里的水平方向扫描遮挡区域是沿水平方向进 行一对五的发散扫描时， 被每一个触摸物 遮挡的区域， 该水平方向扫描遮挡区域可以根据被每一个触 摸物遮挡的扫描线中的第一条扫 描线 （称为起始边界线） 和最后一条扫描线 （称为终止边界线） 之间的区域获得。

如图 4所示， 以发射端 （红外发射管所在的一端） 的扫描数据为例， 沿水平方向从右到 左检测每一条扫描线， 光线 401和光线 402分别为水平方向被第一个触摸物遮挡的第一 条扫 描线和最后一条扫描线， 因此光线 401和光线 402之间的区域即为被水平向左第一个触摸物 遮挡的水平方向扫描遮挡区域， 光线 403和光线 404分别为水平方向被水平向左第二个触摸 物遮挡的第一条扫描线和最后一条扫描线， 因此光线 403和光线 404之间的区域即为被第二 个触摸物遮挡的水平方向扫描遮挡区域， 对于两个以上的触摸物的情况， 方法相同。

步骤 3012: 扫描控制单元 201 依次驱动红外发射单元 201 同时选通相应的红外接收单 元 202沿竖直方向对红外触摸屏进行一对五的发散 扫描， 并将扫描数据发送给信号接收及处 理单元 204， 信号接收及处理单元 204根据扫描数据获取被每一个触摸物遮挡的竖 直方向扫 描遮挡区域。

这里的竖直方向扫描遮挡区域是沿竖直方向进 行一对五的发散扫描时， 被每一个触摸物 遮挡的区域， 该竖直方向扫描遮挡区域的获取方法可以采用 与获取水平方向扫描遮挡区域相 同的方法， 如图 4， 光线 405和光线 406之间的区域为被竖直向上方向上第一个触摸 物遮挡 的竖直方向扫描遮挡区域， 光线 407和光线 408为竖直向上方向上第二个触摸物遮挡的竖直 方向扫描遮挡区域。

步骤 3013: 信号接收及处理单元 204 分别将水平方向扫描遮挡区域和竖直方向扫描 遮 挡区域进行相交， 根据相交后的重叠区域获得准触摸点集， 也即，

如图 4， 信号接收及处理单元分别计算光线 401、 光线 402之间的区域与光线 405、 光线 406 之间的区域的重叠区域作为第一重叠区域， 光线 401、 光线 402之间的区域与光线 407、 光 线 408 之间的区域的重叠区域作为第二重叠区域， 光线 403、 光线 404之间的区域与光线 405、 光线 406之间的区域的重叠区域作为第三重叠区域， 线 403、 光线 404之间的区域与 光线 407、 光线 408之间的区域的重叠区域作为第四重叠区域， 根据相交组合后的四个重叠 区域获得包含所有准触摸点的准触摸点集， 可以将这四个重叠区域的内切圆的面积作为四 个 准触摸点 201、 202、 203、 204 的大小， 将这四个重叠区域的形心作为四个准触摸点 201、 202、 203、 204 的坐标。 这种通过扫描数据中被触摸物遮挡的起始边界 线和终止边界线之间 的遮挡区域的相交组合的方法获取的准触摸点 坐标比较精确， 当然， 本实施方式中也可以通 过现有技术中其他扫描方式及扫描数据处理方 法获取准触摸点集。

步骤 302: 扫描控制单元依次驱动红外发射单元同时选通 相应的红外接收单元对红外触 摸屏在水平方向上进行两次偏轴扫描， 获取第二扫描数据， 两次偏轴扫描的扫描线的斜率符 号相反， 并将第二扫描数据发送给信号接收及处理单元 ， 信号接收及处理单元 204根据第二 扫描数据获取校准触摸点集， 也即信号接收及处理单元 204对第二扫描数据进行处理以获取 校准触摸点集。

所谓偏轴扫描为偏离主轴线的倾斜扫描， 偏轴扫描的扫描线称为偏线， 如图 5所示， 以 发射端为中心， 扫描线相对于主轴线逆时针偏转一定角度的偏 轴扫描称为第一偏轴扫描， 第 一偏轴扫描的扫描线称为第一偏线 501， 第一偏轴扫描获取的扫描数据称为第一偏轴扫 描数 据； 扫描线相对于主轴线顺时针偏转一定角度的偏 轴扫描称为第二偏轴扫描， 第二偏轴扫描 的扫描线称为第二偏线 502， 第二偏轴扫描获取的扫描数据称为第二偏轴扫 描数据， 因此触 摸识别系统执行步骤 302时获取的第二扫描数据应该包括第一偏轴扫 描数据及第二偏轴扫描 数据， 这里对偏轴扫描的相关说明也适用于其他实施 方式。

这里的偏轴扫描数据与步骤 301中的一对多的发散扫描的扫描数据一样， 体现了偏轴扫 描线是否被触摸物遮挡的信息， 信号接收及处理单元 204根据偏轴扫描数据获取校准触摸点 集， 实际上也是信号接收及处理单元 204根据偏轴扫描线的遮挡情况获取校准触摸点 集。

通常情况下， 偏轴扫描的扫描线的倾斜角度， 也即偏轴扫描的扫描线与主轴线的夹角大 小， 可以通过偏线的接收端 （当前扫描的偏线的红外接收管所在的一端） 偏离主轴线的接收 端 （与当前扫描的红外发射管正对的红外接收管 的一端） 的红外接收管的个数来衡量， 理论 上， 偏线偏离的红外接收管的个数越多效果越好， 但是， 如果偏线倾斜的角度太大， 会增大 触摸盲区的面积， 为了减少边角盲区， 偏线的偏转角度也不宜过大， 优选地， 偏线偏离的红 外接收管的个数为 8个或 16个， 这样的偏线可以称为偏 8线、 偏 16线， 在实际应用中具体 偏线的偏转角度可以根据红外触摸屏的尺寸或 者实际实验的效果来定。

如图 6所示， 触摸识别系统执行步骤 302时其各个子单元具体执行以下步骤： 步骤 3021 : 扫描控制单元 203驱动红外发射单元 201 同时选通相应的红外接收单元 202沿 水平向左的方向对红外触摸屏进行第一偏轴扫 描， 第一偏轴扫描的扫描线相互平行， 并将第 一偏轴扫描数据发送给信号接收及处理单元 204， 信号接收及处理单元 204对第一偏轴扫描 数据进行处理获取被触摸物遮挡的第一类遮挡 区域， 也即信号接收及处理单元 204根据第一 偏轴扫描的扫描线 （第一偏线） 的遮挡情况获取被触摸物遮挡的第一类遮挡区 域， 第一类遮 挡区域中的遮挡区域的个数与触摸物的个数及 触摸物的分布有关， 如果触摸物与触摸物之间 的间隔较远， 且一条偏线不同时穿过两个以上的触摸物， 那么遮挡区域的个数应该等于触摸 物的个数， 否则， 第一类遮挡区域中遮挡区域的个数小于触摸物 的个数。 如图 5， 沿水平向左方向依次扫描第 1只红外发射管和第 1+m只红外接收管之间的第一 偏线 501、 第 2只红外发射管和第 2+m只红外接收管之间的第一偏线 501、 ……、 第 i只红 外发射管和第 i+m只红外接收管之间的第一偏线 501、 ……， 其中 m和 i为自然数， 如图 7 所示， 由于触摸物的存在， 触摸物会遮挡部分偏线， 沿扫描方向上记录扫描的第一偏线中被 第一个触摸物遮挡的第一遮挡区域 701a， 被第二个触摸物遮挡的第二遮挡区域 702a。

步骤 3022: 扫描控制单元 203驱动红外发射单元 201同时选通相应的红外接收单元 202 沿水平向左的方向对红外触摸屏进行第二偏轴 扫描， 第二偏轴扫描的扫描线与第一偏轴扫描 的扫描线的斜率大小相同， 并将第二偏轴扫描数据发送给信号接收及处理 单元 204， 信号接 收及处理单元 204对第二偏轴扫描的扫描数据进行处理获取第 二类遮挡区域， 也即信号接收 及处理单元 204依次记录第二偏轴扫描线 （第二偏线） 中被触摸物遮挡的第二类遮挡区域， 同样第二类遮挡区域中遮挡区域的个数与触摸 物的个数及触摸物的分布有关。

如图 5， 沿水平向左方向依次扫描第 m+1只红外发射管和第 1只红外接收管之间的第二 偏线 502、 第 m+2只红外发射管和第 2只红外接收管之间的第二偏线 502、 ……、 第 m+i只 红外发射管和第 i只红外接收管之间的第二偏线 502、 ……， 其中 m和 i为自然数， 如图 7 所示， 由于触摸物的存在， 触摸物会遮挡部分偏线， 沿扫描方向上记录这些第二偏线中被第 一个触摸物遮挡的第三遮挡区域 701b， 被第二个触摸物遮挡的第四遮挡区域 702b。

步骤 3023: 信号接收及处理单元 204将第一类遮挡区域和第二类遮挡区域进行相 交， 根据相交后的重叠区域获取校准触摸点集， 如图 7所示， 第一类遮挡区域中有第一遮挡区域 701a和第二遮挡区域 702a两个区域， 第二类遮挡区域中有第三遮挡区域 701b和第四遮挡区 域 702b两个区域， 其中第一遮挡区域 701a分别与第三遮挡区域 701b和第四遮挡区域 702b 相交存在两个重叠区域， 第二遮挡区域分别与第三遮挡区域 701b和第四遮挡区域 702b也相 交出两个重叠区域， 根据这些重叠区域可以获取校准触摸点集， 具体的， 可以将每一个重叠 区域的内切圆的面积作为一个校准触摸点的大 小， 将每一个重叠区域的重心或形心作为相应 校准触摸点的坐标。

需要说明的是， 由于触摸点的分布不同、 偏轴扫描的偏线的倾斜角度不同， 第一类遮挡 区域和第二类遮挡区域的在触摸检测区域内的 重叠区域的个数也会不同， 因此重叠区域的个 数不一定是 4个 （对于两个触摸点而言）， 可能少于四个。

步骤 303: 信号接收及处理单元利用校准触摸点集中的校 准触摸点校准准触摸点集中的 准触摸点以获得真实触摸点， 也即信号接收及处理单元根据步骤 301获取的准触摸点集中的 准触摸点和步骤 302 中获取的校准触摸点集中的校准触摸点的相互 位置关系获得真实触摸 点， 具体的通过以下步骤获得真实触摸点：

i.设定一个距离阈值 t;

ii.在准触摸点集合和校验点集合中， 搜索各个准触摸点和各个校验触摸点之间距离 小于等于 t 的准触摸点-校验触摸点对， 其中一个准触摸点最多只能和一个校准触摸点 配对， 同样一个 校准触摸点最多只能和一个准触摸点配对， 将这些距离小于等于 t的准触摸点-校验点对中的 准触摸点识别为真实触摸点。

这里距离阈值的选取可以经验或者实际实验的 结果进行选取。

步骤 303中利用校准触摸点集校准准触摸点集以获得 真实触摸点的方法也可以是现有技 术中的其他方法。

本实施方式是以两点触摸为例进行说明的， 但是不局限于两点触摸， 上述触摸识别方法 及系统也适用于两点以上的触摸。

本实施方式通过沿水平方向分别对红外触摸屏 进行第一偏轴扫描和第二偏轴扫描获取校 准触摸点集， 然后通过比较准触摸点集中的准触摸点与校准 触摸点集中的校准触摸点之间的 距离来识别真实触摸点， 这种方法不需要改变任何硬件结构就可以有效 识别出触摸检测区域 的多个触摸点。

第二种实施方式

本实施方式提供一种多点红外触摸屏触摸识 别方法及系统， 该触摸识别方法及系统与第一种 实施方式的不同之处在于： 本实施方式中将步骤 302中扫描控制单元 203执行偏轴扫描时的 扫描方向变为沿竖直向上的第一偏轴扫描和第 二偏轴扫描。 为了简单起见， 本实施方式中只 对与第一种实施方式的不同之处进行详细说明 。

步骤 302' : 对红外触摸屏在沿竖直向上进行第一偏轴扫描 和第二偏轴扫描， 两次偏轴 扫描的扫描线的斜率符号相反， 根据偏轴扫描的扫描数据获取校准触摸点集。

如图 8所示， 步骤 302' 的具体执行过程为：

步骤 302Γ： 扫描控制单元 203驱动红外发射单元 201同时选通相应的红外接收单元 202沿 竖直向上的方向对红外触摸屏进行第一偏轴扫 描， 第一偏轴扫描的扫描线相互平行， 并将第 一偏轴扫描数据发送给信号接收及处理单元 204， 信号接收及处理单元 204对第一偏轴扫描 数据进行处理以获取被触摸物遮挡的第一类遮 挡区域， 也即信号接收及处理单元 204根据第 一偏轴扫描的扫描线的遮挡情况获取被触摸物 遮挡的第一类遮挡区域。

图 9示出了竖直向上方向的偏轴扫描的偏线遮挡� �域示意图， 沿竖直向上方向依次扫描 第 1+m只红外发射管和第 1只红外接收管之间的第一偏线、 第 2+m只红外发射管和第 2只 红外接收管之间的第一偏线、 ……、 第 i+m只红外发射管和第 i只红外接收管之间的第一偏 线、 ……， 其中 m和 i为自然数， 由于触摸物的存在， 触摸物会遮挡部分偏线， 按照扫描的 顺序依次记录扫描的第一偏线中被第一个触摸 物遮挡的第一遮挡区域 901a， 被第二个触摸 物遮挡的第二遮挡区域 902a。

步骤 3022' : 扫描控制单元 203 驱动红外发射单元 201 同时选通对应的红外接收单元 202沿竖直向上的方向对红外触摸屏进行第二偏 轴扫描， 第二偏轴扫描的扫描线相互平行， 并将第二偏轴扫描数据发送给信号接收及处理 单元 204， 信号接收及处理单元 204对第二偏 轴扫描的扫描数据进行处理以获取第二类遮挡 区域， 也即信号接收及处理单元 204依次记录 第二偏轴扫描线中被触摸物遮挡的第二类遮挡 区域。

图 9所示， 沿水平向左方向依次扫描第 1只红外发射管和第 m+1只红外接收管之间的 第二偏线、 第 2只红外发射管和第 m+2只红外接收管之间的第二偏线、 ……、 第 i只红外发 射管和第 m+i只红外接收管之间的第二偏线、 ……， 其中 m和 i为自然数， 由于触摸物的 存在， 触摸物会遮挡部分偏线， 沿扫描方向上记录这些第二偏线中被第一个触 摸物遮挡的第 三遮挡区域 901b， 被第二个触摸物遮挡的第四遮挡区域 902b。

步骤 3023 ' : 信号接收及处理单元 204将第一类遮挡区域和第二类遮挡区域进行相 交， 根据相交后的重叠区域获取校准触摸点集， 如图 9所示， 第一类遮挡区域与第二类遮挡区域 进行相交后在触摸检测区域内交出三个重叠区 域， 计算每一个重叠区域的内切圆的面积作为 校准触摸点的大小， 计算每一个重叠区域的重心或形心坐标作为校 准触摸点的坐标。

本实施方式通过对竖直方向上的第一偏轴扫描 和第二偏轴扫描获取校准触摸点集， 与第 一种实施方式相同， 本实施方式也可以有效识别多个触摸点。

第三种实施方式

本实施方式提供一种多点红外触摸屏触摸识 别方法及系统， 该多点红外触摸屏具体为两点红 外触摸屏， 本实施方式中的触摸识别系统包含与第一种实 施方式和第二中实施方式相同的子 单元模块， 该触摸识别系统的各个子单元进行两点触摸识 别时执行以下步骤 （如图 10): 步骤 1001 : 扫描控制单元 203依次驱动红外发射单元 201同时选通相应的红外接收单元 202 对红外触摸屏在水平方向和竖直方向上进行一 对多的发散扫描， 获取第一扫描数据， 并将第 一扫描数据发送给信号接收及处理单元 204， 信号接收及处理单元 204根据第一扫描数据获 取准触摸点集， 对于两点触摸， 获取的准触摸点集中准触摸点的个数为两个或 四个， 该准触 摸点集中包括真实触摸点和鬼点， 具体的一对多的发散扫描方法及获取准触摸点 集的方法可 采用第一种实施方式或第二种实施方式中的方 法。

步骤 1002: 信号接收及处理单元 204判断准触摸点集中准触摸点个数是否为 4， 若是， 则信号接收及处理单元 204将执行偏轴扫描的指令发送给所述扫描控制 单元 203， 扫描控制 单元 203执行所述两次偏轴扫描， 否则信号接收及处理单元 204不将执行偏轴扫描的指令发 送给扫描控制单元 203， 直接将准触摸点集中的准触摸点识别为真实触 摸点。

实际上， 对于两点触摸， 如果准触摸点集合中只存在两个准触摸点， 说明这两个准触摸 点都为真实触摸点， 可以直接输出， 不需要进行校准， 因此也不需要扫描控制单元执行偏轴 扫描的步骤。

步骤 1003: 扫描控制单元 203依次驱动红外发射单元 202 同时选通相应的红外接收单 元 203对红外触摸屏在水平方向上分别进行第一偏 轴扫描和第二偏轴扫描， 两次偏轴扫描的 扫描线的斜率大小相等、 符号相反， 获取第二扫描数据， 并将第二偏轴扫描数据发送给信号 接收及处理单元 204， 其中第二扫描数据包括进行第一偏轴扫描获得 的第一偏轴扫描数据和 进行第二偏轴扫描时获得的第二偏轴扫描数据 ， 信号接收及处理单元 204对第二偏轴扫描数 据进行处理以获取校准触摸点集， 具体偏轴扫描的扫描方式及获取第一类遮挡区 域、 第二类 遮挡区域的方法可采用第一种实施方式或第二 种实施方式中的方法， 而信号接收及处理单元 204根据第一类遮挡区域和第二类遮挡区域获取 校准触摸点集的方法可以采用以下方法： 如图 7所示， 首先， 信号接收及处理单元 204在第一类遮挡区域与第二类遮挡区域的重叠 区 域中选取与红外触摸屏的右边框距离最近的一 个重叠区域作为第一个重叠区域， 根据该第一 个重叠区域获取第一个校准触摸点， 也即根据图 7 中第一遮挡区域 701a 与第三遮挡区域 701b 的重叠区域获取第一个校准触摸点， 可以将该第一个重叠区域的内切圆的面积作为 第 一个校准触摸点的大小， 将第一个重叠区域的形心或重心坐标作为校准 触摸点集中的第一个 校准触摸点的坐标。

其次， 信号接收及处理单元 204在第一类遮挡区域与第二类遮挡区域的重叠 区域中选取 与红外触摸屏的左边框距离最近一个重叠区域 作为第二个重叠区域， 根据该第二个重叠区域 获取第二个校准触摸点， 也即， 根据图 7中第二遮挡区域 702a与第四遮挡区域 702b的重叠 区域获取第二个校准触摸点， 可以将第二个重叠区域的内切圆的面积作为第 二个校准触摸点 的大小， 将第二个重叠区域的形心或重心坐标作为校准 触摸点集中的第二个校准触摸点的坐 标。

实际上， 如果不考虑触摸检测区域的边界， 对于两点触摸， 第一类遮挡区域与第二类遮 挡区域的交叉重叠区域应该为四个， 由于本实施方式中水平方向上的第一偏轴扫描 和第二偏 轴扫描的扫描线的斜率大小相等， 因此四个重叠区域中有两个重叠区域的中心的 连线必定位 于同一竖直线上， 如果触摸物位于这两个重叠区域内， 步骤 1001 中只能获得两个准触摸 点， 根据步骤 1002的判断， 将不会执行偏轴扫描的步骤 1003， 因此本步骤中两个触摸物必 定位于第一个校准触摸点 703和第二个校准触摸点 704的附近， 用第一个校准触摸点 703和 第二个校准触摸点 704来校准准触摸点可以快速识别出准触摸点中 的真实触摸点。

需要说明的是， 也可以选取与红外触摸屏的左边框距离最近的 第一重叠区域来获得第一 个校准触摸点， 选取与红外触摸屏右边框距离最近的第二重叠 区域来获得第二个校准触摸 点。

步骤 1004: 信号接收及处理单元 204根据步骤 1003中获取的两个校准触摸点的连线的 斜率的符号与步骤 1004 中获取的四个准触摸点所组成的四边形的主对 角线和副对角线的符 号是否相同来识别真实触摸点， 具体为：

如图 11 所示， 首先， 信号接收及处理单元 204 根据步骤 1003 中获取的两个校准触摸点 703、 704的坐标计算这两个校准触摸点连线的斜率 a (第一斜率）； 其次， 信号接收及处理单元 204 根据步骤 1001 中获取的准触摸点集中的四个准触摸点 201、 202、 203、 204的坐标， 计算该四个准触摸点组成的四边形的主对角线 的斜率 b (第二 斜率）；

再次， 信号接收及处理单元 204比较 a与 b的符号是否相同， 比较斜率的符号是否相同可以 通过斜率相乘后的符号的正负来比较， 若符号相同， 则位于主对角线上的两个准触摸点 203、 204即为两个真实触摸点， 将准触摸点 203、 204定位为真实触摸点， 否则位于副对角 线上的两个准触摸点 201、 202即为两个真实触摸点， 将准触摸点 201、 202定位为真实触摸 点。 图 11中副对角线上的两个准触摸点 201、 202的连线的斜率的符号与两个近似真实触摸 点 703、 704的连线的斜率符号相同， 因此， 位于副对角线上的两个准触摸点 201、 202为两 个真实触摸点， 这里所说的主对角线和副对角线与数学上的主 对角线和副对角线的概念相一 致。

也可以通过比较两个校准触摸点连线的斜率与 四个准触摸点组成的四边形的副对角线上 的斜率的符号是否相同来识别真实触摸点。

实际上， 当触摸物静止时， 不管是一对多的发散扫描时还是偏轴扫描时， 两个触摸物的 相对位置是的变化是比较小的， 即使触摸物存在快速运动的情况下， 由于每一个扫描周期的 时间都非常短， 两个触摸物在一对多的发散扫描时和偏轴扫描 时的相对位置一般不会发生突 变， 两个触摸物的连线的斜率的符号不会发生突变 ， 因此可以通过比较通过一对多的发散扫 描获得的准触摸点连线的斜率与通过偏轴扫描 获得的校准触摸点连线的斜率的符号来识别真 实触摸点。

本实施方式提供一种两点红外触摸屏触摸识别 方法及系统， 首先通过一对五的发散扫描 获得包括真实触摸点和鬼点的准触摸点集， 其次通过有规律的偏轴扫描获取获两个校准触 摸 点， 通过比较位于对角上的两个准触摸点的斜率与 两个校准触摸点的斜率的符号识别真实触 摸点， 这种通过斜率识别真实触摸点的方法没有改变 红外触摸屏的任何硬件结构， 并且逻辑 简单， 识别速度快， 即使在两个触摸物快速运动情况下， 也能够正确地识别出两个真实触摸 点， 抗噪性高。

第四种实施方式

本实施方式提供一种两点红外触摸屏触摸识 别方法及系统， 本实施方式是第三种实施方式的 一种替代实施方式， 与第三种实施方式相比， 除了步骤 1004 的具体执行方法不同之外， 其 他步骤都相同， 为了简便起见， 本实施方式只对与第三种实施方式不同的地方 进行说明。

步骤 1004' : 信号接收及处理单元 204通过分别比较两个校准触摸点的连线的斜率 与四 个准触摸点组成的四边形的主对角线和副对角 线的差值的绝对值的大小来识别真实触摸点， 具体为：

如图 11所示， 首先， 信号接收及处理单元 204根据步骤 1003中获取的两个校准触摸点的坐 标计算这两个校准触摸点连线的斜率 a (第一斜率）；

其次， 信号接收及处理单元 204根据步骤 1001 中获取的准触摸点集中的四个准触摸点的坐 标， 计算该四个准触摸点组成的四边形的主对角线 的斜率 b (第二斜率） 和副对角线的斜率 c (第三斜率）；

最后， 信号接收及处理单元 204计算 a与 b、 以及 a与 c的差值， 如果 a与 b的差值的绝对 值小于 a与 c的差值的绝对值， 那么将位于主对角线上的两个准触摸点 203、 204识别为真 实触摸点， 否则将位于副对角线上的两个准触摸点 201、 202识别为真实触摸点。

实际上， 当触摸物静止时， 不管是正扫描时还是偏轴扫描时， 两个触摸物的相对位置是 不变的， 那么准触摸点集中的两个真实触摸点的斜率应 该与两个校准触摸点的连线的斜率相 同， 也即差值为零； 即使触摸物存在快速运动的情况下， 由于每一个扫描周期的时间都非常 短， 两个触摸物在正扫描时和偏轴扫描时的相对位 置的变化也不会太大， 两个真实触摸点的 连线的斜率与两个校准触摸点的连线的斜率的 差值的绝对值也会小于两个鬼点的连线的斜率 与两个校准触摸点的连线的斜率的差值的绝对 值， 因此可以用斜率大小的差值来识别真实触 摸点。

显然， 本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动 和变型而不脱离本发明的精神和范 围， 如沿水平方向或竖直方向的偏轴扫描不局限于 一对一的偏轴扫描， 又如沿水平方向或竖 直方向的两次偏轴扫描的扫描方向可以相反， 倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利 要求及其同等技术的范围之内， 则本发明也意图包含这些改动和变型。