[發(fā)明專利]基于曲線擬合的觸摸軌跡跟蹤方法和裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310044958.6
• 申請(qǐng)日: 2013-02-04
• 公開（公告）號(hào): CN103970327A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 滿慶奎;劉新斌;管健
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京匯冠新技術(shù)股份有限公司
• 主分類號(hào): G06F3/041
• 分類號(hào): G06F3/041
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及觸摸控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于曲線擬合的觸摸軌跡跟蹤方法和裝置。

背景技術(shù)

在觸摸控制技術(shù)的各種應(yīng)用中，用戶常常希望計(jì)算機(jī)能夠理解用戶的各種觸摸操作，從而理解用戶意圖并快速地作出相應(yīng)的響應(yīng)，進(jìn)而為用戶提供更加方便、智能的服務(wù)。用戶通過手指、手寫筆等觸摸物在觸摸檢測(cè)表面滑動(dòng)是一種常用的觸摸操作，在這種情況下，計(jì)算機(jī)通過分析觸摸物在觸摸屏上的移動(dòng)軌跡來(lái)判斷用戶執(zhí)行的操作，能否對(duì)觸摸物的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行正確的跟蹤關(guān)系到計(jì)算機(jī)能否正確響應(yīng)用戶的操作，所以正確地捕捉、跟蹤以及在觸摸屏上顯示觸摸物的軌跡非常重要。

一般情況下，觸摸屏的處理系統(tǒng)在識(shí)別觸摸物的運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)，是根據(jù)一幀一幀的掃描數(shù)據(jù)，識(shí)別出一系列離散的觸摸點(diǎn)，然后將前后各幀的觸摸點(diǎn)相關(guān)聯(lián)，連接成觸摸物的運(yùn)動(dòng)軌跡。

對(duì)于單點(diǎn)觸摸屏，當(dāng)觸摸物在觸摸屏上運(yùn)動(dòng)時(shí)，計(jì)算機(jī)通過依次連接前后兩幀或者前后兩個(gè)掃描周期或者前后兩個(gè)時(shí)刻的觸摸點(diǎn)，就能夠得到觸摸物的運(yùn)動(dòng)軌跡；對(duì)于多點(diǎn)觸摸屏，由于前后兩幀或者前后兩個(gè)掃描周期或者前后兩個(gè)時(shí)刻的觸摸點(diǎn)都不止為一個(gè)，沒法直接對(duì)前后兩幀或者前后兩個(gè)掃描周期或者前后兩個(gè)時(shí)刻的觸摸點(diǎn)進(jìn)行一對(duì)一的關(guān)聯(lián)，需要根據(jù)特定的軌跡跟蹤方法建立前后兩幀觸摸點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)，從而進(jìn)行軌跡跟蹤，如中國(guó)專利文件CN102096530A和CN102193688A中所涉及的多點(diǎn)觸摸跟蹤方法。

不管是對(duì)單點(diǎn)觸摸進(jìn)行軌跡跟蹤，還是對(duì)多點(diǎn)觸摸進(jìn)行軌跡跟蹤，都是將前后連續(xù)多幀中離散的觸摸點(diǎn)連接起來(lái)形成軌跡，但是，由于外界干擾、抖動(dòng)及噪聲等因素的存在，進(jìn)行觸摸識(shí)別時(shí)，識(shí)別出的觸摸點(diǎn)的位置坐標(biāo)可能會(huì)有偏差，離散的觸摸點(diǎn)連接起來(lái)形成的軌跡會(huì)存在一些拐角或毛刺，如圖1所示，在書寫“二”的時(shí)候，由于存在噪聲，如果不進(jìn)行軌跡平滑，輸出的軌跡就會(huì)產(chǎn)生變形，因此，在輸出觸摸點(diǎn)的坐標(biāo)時(shí)，通常都要對(duì)軌跡進(jìn)行平滑處理。

現(xiàn)有技術(shù)中，在識(shí)別觸摸物的運(yùn)動(dòng)軌跡的去噪過程中，軌跡輸出的平滑性和軌跡輸出的準(zhǔn)確實(shí)時(shí)性往往不能兼顧。比如，如果對(duì)軌跡的平滑程度較小，可能會(huì)導(dǎo)致有的軌跡存在毛刺；而如果對(duì)軌跡的平滑程度大，有的軌跡平滑處理處理后的軌跡上的點(diǎn)可能會(huì)與實(shí)際坐標(biāo)的偏離過大，并且，平滑處理的計(jì)算量大，處理后的數(shù)據(jù)輸出較慢，實(shí)時(shí)性差，導(dǎo)致處理后的軌跡不能夠?qū)崟r(shí)準(zhǔn)確地輸出觸摸點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容

為此，本發(fā)明所要解決的是現(xiàn)有技術(shù)中的軌跡平滑處理方法輸出觸摸軌跡平滑性和實(shí)時(shí)準(zhǔn)確性不能夠兼顧的技術(shù)問題，提供一種基于曲線擬合的觸摸軌跡跟蹤方法和裝置。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種基于曲線擬合的觸摸軌跡跟蹤方法，包括如下步驟：

①、連續(xù)識(shí)別n幀觸摸點(diǎn)，并對(duì)將所述n幀觸摸點(diǎn)進(jìn)行匹配，匹配成功的觸摸點(diǎn)歸為同一軌跡上的觸摸點(diǎn)；

②、針對(duì)每條軌跡，利用曲線擬合法得到所述n幀觸摸點(diǎn)中屬于同一軌跡的觸摸點(diǎn)的擬合曲線；

③、判斷所述擬合曲線是否為直線，若是，則執(zhí)行步驟④；若否，則執(zhí)行步驟⑤；

④、對(duì)所述直線進(jìn)行平滑處理后輸出；

⑤、輸出所述擬合曲線的觸摸點(diǎn)的位置坐標(biāo)。

所述的基于曲線擬合的觸摸軌跡跟蹤方法，所述步驟②中的曲線擬合法具體包括如下步驟：

（21）、根據(jù)存儲(chǔ)的曲線形狀庫(kù)判斷所述觸摸點(diǎn)連接成的觸摸軌跡的形狀；

（22）、根據(jù)所述觸摸軌跡的形狀特點(diǎn)，選擇與所述觸摸軌跡的形狀相似的曲線類型；

（23）、根據(jù)選擇的所述曲線類型建立曲線模型；

（24）、利用最小二乘法得到所述曲線模型的系數(shù)，求得曲線函數(shù)。

所述的基于曲線擬合的觸摸軌跡跟蹤方法，在所述步驟②中，選擇多項(xiàng)式曲線進(jìn)行擬合，具體包括如下步驟：

（31）、建立多項(xiàng)式曲線函數(shù)模型；

（32）、根據(jù)所述n幀觸摸點(diǎn)的位置坐標(biāo)、利用最小二乘法得到所述多項(xiàng)式系數(shù)的值；

（33）、將得到的所述多項(xiàng)式系數(shù)的值代入所述多項(xiàng)式曲線函數(shù)模型得到當(dāng)前存儲(chǔ)的n幀觸摸點(diǎn)擬合的多項(xiàng)式曲線函數(shù)。

所述的基于曲線擬合的觸摸軌跡跟蹤方法，所述步驟④中，對(duì)所述直線進(jìn)行平滑處理的步驟如下：

對(duì)所述直線上的第k個(gè)觸摸點(diǎn)(x_k,y_k)進(jìn)行平滑處理，則平滑處理后對(duì)應(yīng)的觸摸點(diǎn)(x_k′,y_k′))的坐標(biāo)計(jì)算公式如下：

當(dāng)k=1時(shí)，