一种基于多点触摸屏触摸点的快速物体识别方法与流程

1.本发明具体涉及一种基于多点触摸屏触摸点的快速物体识别方法，属于触摸屏的被触摸点识别技术领域。


背景技术：

2.多点触摸屏支持多个触点同时输入，将若干个触点固定在物体底面上，通过软件识别触点构成的特征，即可识别出触摸屏上物体的位置以及角度，现有的识别手段包括重量识别、机器视觉识别、射频识别和触摸屏触摸点识别；如图1所示，重量识别、机器视觉识别和射频识别均存在各自应用弊端，因此，现有触摸屏触摸点识别应用比较多，随着触摸屏技术的成熟，触摸屏可感知的点数越来越多，点的位置也越来越精确，通过触摸点特征做物体识别的方法，具有低成本、速度快、可识别角度等优势，开始在教育、展览展示等领域大规模应用，因此急需要一种部署方便，成本低廉的解决方案，现有的触摸屏通过软件识别就要消耗cpu资源，因此在保证识别的准确基础上，快速、高效的识别方法是大规模应用的必备条件。


技术实现要素：

3.为解决上述问题，本发明提出了一种基于多点触摸屏触摸点的快速物体识别方法，1以标记物体上任意2个触点构成的线段长度，得到长度序列，作为第一特征；以标记物体上凸包的边长，按逆时针顺序得到长度序列，作为第二特征；应用时，对触摸点先分组，搜索与 标记物体特征匹配的触摸点。
4.本发明的基于多点触摸屏触摸点的快速物体识别方法，所述方法具体如下：a、标记物体特征记录：将若干个触点固定在标记物体底面上，首先记录标记物体的触点特征，所述触点特征具体如下：特征a1：所有线段长度特征，一个标记物体上任意2个触点构成的线段长度，如标记物体上设有m个触点，m大于等于3，则有m*(m-1)/2条长度线段；特征a2：凸包边长度特征，一个标记物体上的触点构成多边形，凸包边按逆时针顺序排列，得到一组边长特征；b、标记物体识别：b1：触摸点分组，设标记物体的直径为r,对触摸屏从x坐标最小的点开始，建立宽为r，高为2r的矩形分组框，在分组框内的点视为一个分组，将触摸屏分为若干个分组；如果不分组，计算量远大于分组的计算量，尤其当多个标记物体同时识别时，计算量差别非常大；例如当有4个标记物体共12个触摸点时，如不分组则需要计算12*(12-1)/2=66条线段长度，如分为4组，每组3个触摸点，则计算量是4*3*(3-1)/2=12条线段长度，因此当多个标记物体同时识别时，分组能够快速识别；b2：分组计算，首先计算一个分组内所有任意2个被触摸点的线段长度；n个点可以连成n*(n-1)/2条线段；得到触摸点第一特征组；
b3：特征a1比对，在触摸点第一特征组中搜索与特征a1的每一条线段长度相等的线段，如在触摸点第一特征组中中，标记物体特征a1有一条线段没有匹配，则说明该标记物体与分组不匹配，可判定该标记物体没有在当前分组内；如标记物体的每一个线段都在触摸屏上找到了，得到一组触摸点构成的匹配线段集合，b4：当匹配线段集合与特征a1都匹配时，还不能判定匹配线段集合与标记物体相同，需要进一步判断匹配线段集合中的线段与特征a2是否匹配，如一个三角形做镜面翻转后，这两个三角形虽然在几何三上是全等三角形，但在一个平面内却不能完全重合，为识别这种情况，需要进一步判断匹配线段集合中的线段与标记物体的特征a2是否匹配，使用计算特征a2相同步骤，计算匹配线段集合的特征a2，如相互匹配，则可确定匹配线段集合就是当前比较的标记物体；b5： 标记物体的角度计算，在标记物体的凸包边中，取最短的边，计算最短边的中点c，再计算出标记物体的外接圆心o，得到线段co，计算线段co与x轴正方向的夹角即做为标记物体的旋转角度。
5.进一步地，所述b1触摸点分组识别时，分组内的被触摸点数量不大于2个点，说明这组点是干扰点，如手指触摸直接从计算中剔除，减少计算量。
6.进一步地，所述b3中，得到一组触摸点构成的匹配线段集合，当匹配线段集合中存在非标记物体的线段与当前标记物体线段相等的情况，因此需要进一步校验准确性，如标记物体有m个触点，则统计当前匹配的匹配线段集合中端点数量是否为m个，如大于或小于m都说明与当前marker不匹配。
7.与现有技术相比，本发明的基于多点触摸屏触摸点的快速物体识别方法，在已有的触摸屏设备上使用，不需要其他识别设备，因此成本低；通过触摸点分组，在同时识别多标记物体时能够明显提高效率。利用凸包边长度特征能够准确识别标记物体。
附图说明
8.图1为本发明的现有技术各识别方法对比示意图。
9.图2为本发明的触摸点分组示意图。
10.图3为本发明的标记物体旋转角度示意图。
具体实施方式
11.实施例1：本发明的基于多点触摸屏触摸点的快速物体识别方法，所述方法具体如下：a、标记物体特征记录：将若干个触点固定在标记物体底面上，首先记录标记物体的触点特征，所述触点特征具体如下：特征a1：所有线段长度特征，一个标记物体上任意2个触点构成的线段长度，如标记物体上设有m个触点，m大于等于3，则有m*(m-1)/2条长度线段；特征a2：凸包边长度特征，一个标记物体上的触点构成多边形，凸包边按逆时针顺序排列，得到一组边长特征；b、标记物体识别：如图2所示，b1：触摸点分组，设标记物体的直径为r,对触摸屏s从x坐标最小的点
开始，建立宽为r，高为2r的矩形分组框d，在分组框内的被触摸点d视为一个分组，将触摸屏分为若干个分组；如果不分组，计算量远大于分组的计算量，尤其当多个标记物体同时识别时，计算量差别非常大；例如当有4个标记物体共12个触摸点时，如不分组则需要计算12*(12-1)/2=66条线段长度，如分为4组，每组3个触摸点，则计算量是4*3*(3-1)/2=12条线段长度，因此当多个标记物体同时识别时，分组能够快速识别；b2：分组计算，首先计算一个分组内所有任意2个被触摸点的线段长度；n个点可以连成n*(n-1)/2条线段；得到触摸点第一特征组；b3：特征a1比对，在触摸点第一特征组中搜索与特征a1的每一条线段长度相等的线段，如在触摸点第一特征组中中，标记物体特征a1有一条线段没有匹配，则说明该标记物体与分组不匹配，可判定该标记物体没有在当前分组内；如标记物体的每一个线段都在触摸屏上找到了，得到一组触摸点构成的匹配线段集合，b4：当匹配线段集合与特征a1都匹配时，还不能判定匹配线段集合与标记物体相同，需要进一步判断匹配线段集合中的线段与特征a2是否匹配，如一个三角形做镜面翻转后，这两个三角形虽然在几何三上是全等三角形，但在一个平面内却不能完全重合，为识别这种情况，需要进一步判断匹配线段集合中的线段与标记物体的特征a2是否匹配，使用计算特征a2相同步骤，计算匹配线段集合的特征a2，如相互匹配，则可确定匹配线段集合就是当前比较的标记物体；如图3所示，b5： 标记物体的角度计算，在标记物体的凸包边中，取最短的边，计算最短边a的中点c，再计算出标记物体的外接圆心o，得到线段co，计算线段co与x轴正方向的夹角即做为标记物体的旋转角度β。
12.进一步地，所述b1触摸点分组识别时，分组内的被触摸点数量不大于2个点，说明这组点是干扰点，如手指触摸直接从计算中剔除，减少计算量。
13.进一步地，所述b3中，得到一组触摸点构成的匹配线段集合，当匹配线段集合中存在非标记物体的线段与当前标记物体线段相等的情况，因此需要进一步校验准确性，如标记物体有m个触点，则统计当前匹配的匹配线段集合中端点数量是否为m个，如大于或小于m都说明与当前marker不匹配。
14.上述实施例，仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。