一种触控笔识别方法、装置、系统、存储介质和触控笔与流程

1.本文涉及触控技术，尤指一种触控笔识别方法、装置、系统、存储介质和触控笔。


背景技术：

2.通过触控笔触碰触摸屏完成触控功能，丰富了人机交互体验。随着人机交互功能的增多，用户需求也发生变化，如用户希望通过触控笔不仅能够实现触控功能，还希望能够实现双色笔功能，即通过两种指定的触控笔在触摸屏上书写能显示两种不同颜色的书写轨迹。而实现双色笔功能的难点在于触控终端(如触摸屏)如何区分不同的触控笔。


技术实现要素：

3.本技术提供了一种触控笔识别方法、装置、系统、存储介质和触控笔，实现了触控终端对触控笔种类的识别。
4.本技术提供的一种触控笔识别方法，包括：
5.接收触控笔因与触控面板接触产生的弹性波信号；
6.将接收到的弹性波信号的特征与获取的多个样本弹性波信号的特征进行比较，根据比较结果识别触控笔种类，其中，所述多个样本弹性波信号的特征为触控笔的重心相对所述触控面板处于不同位置的情况下，触控笔与触控面板接触后产生的弹性波信号的特征。
7.可选的，所述多个样本弹性波信号的获取方式，包括以下任一种：
8.将多种样本触控笔与触控面板接触后产生的弹性波信号的特征作为样本弹性波信号的特征，所述多种样本触控笔笔身上配置的配重物的位置均不同；
9.将配重物位置改变后的同种样本触控笔与触控面板接触后产生的弹性波信号的特征作为样本弹性波信号的特征；
10.将笔身配置有配重物的样本触控笔的两端分别与触控面板接触后产生的弹性波信号的特征作为样本弹性波信号的特征，所述样本触控笔的重心位于其非中心位置。
11.可选的，所述多个样本弹性波信号的特征中至少存在2个样本弹性波信号的特征之间的差异度大于预设阈值。
12.可选的，判断多个样本弹性波信号的特征之间的差异度大于预设阈值的方式，包括以下任意一种或两种：
13.获取多个样本弹性波信号在同一频段范围内的峰值频点，所述峰值频点之间的差异度大于预设频率阈值；
14.获取多个样本弹性波信号在同一频段范围内的峰值频点，所述峰值频点的角度之间的差异度大于预设角度阈值。
15.可选的，所述方法还包括：
16.根据比较结果识别触控笔种类后，根据预设的触控笔种类与接触轨迹特征之间的关系，确定识别出的触控笔种类对应的接触轨迹特征。
17.本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如前任一所述的方法。
18.本技术实施例还提供了一种触控笔识别装置，包括存储器和处理器，所述存储器存储有程序，所述程序在被所述处理器读取执行时，实现如前任一所述的方法。
19.本技术实施例还提供了一种触控笔识别系统，所述系统包括：
20.待识别触控笔；
21.设置在触控面板背面的弹性波传感器；
22.与所述弹性波传感器相连的触控笔识别装置，设置为在通过所述弹性波传感器接收到所述待识别触控笔与触控面板接触产生的弹性波信号的特征后，将接收到的弹性波信号的特征与多个样本弹性波信号的特征进行比较，根据比较结果识别触控笔种类；其中，所述多个样本弹性波信号的特征为触控笔的重心相对所述触控面板处于不同位置的情况下，触控笔与触控面板接触后产生的弹性波信号的特征。
23.可选的，所述系统还包括：
24.多种样本触控笔，所述多种样本触控笔笔身上配置的配重物的位置均不同；
25.所述多个样本弹性波信号的特征为所述多种样本触控笔分别与触控面板接触后产生的弹性波信号的特征。
26.可选的，所述系统还包括：
27.一种样本触控笔，所述样本触控笔笔身上配置的配重物的位置可改变；
28.所述多个样本弹性波信号的特征为将配重物位置改变后的样本触控笔与触控面板接触后产生的弹性波信号的特征作为多个样本弹性波信号的特征。
29.可选的，所述系统还包括：
30.配置有配重物的样本触控笔，所述样本触控笔的重心位于其非中心位置；
31.所述多个样本弹性波信号的特征为将笔身配置有配重物的样本触控笔的两端分别与触控面板接触后产生的弹性波信号的特征作为多个样本弹性波信号的特征。
32.可选的，所述多个样本弹性波信号的特征中至少存在2个样本弹性波信号的特征之间的差异度大于预设阈值。
33.可选的，判断多个样本弹性波信号的特征之间的差异度大于预设阈值的方式，包括以下任意一种或两种：
34.获取多个样本弹性波信号在同一频段范围内的峰值频点，所述峰值频点之间的差异度大于预设频率阈值；
35.获取多个样本弹性波信号在同一频段范围内的峰值频点，所述峰值频点的角度之间的差异度大于预设角度阈值。
36.可选的，所述触控笔识别装置，还设置为根据比较结果识别触控笔种类后，根据预设的触控笔种类与接触轨迹特征之间的关系，确定识别出的触控笔种类对应的接触轨迹特征。
37.本技术实施例还提供了一种触控笔，所述触控笔包括：
38.笔身；
39.以位置固定或位置可移动的方式配置在笔身的配重物。
40.本技术实施例记载的技术方案利用触控笔的重心相对触控面板处于不同位置的情况下，触控笔与触控面板接触后产生的弹性波信号的特征发生变化的特性实现了对不同触控笔种类的识别，为触控笔种类的识别提供了一种新的思路。
41.本技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。
附图说明
42.附图用来提供对本技术技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本技术的技术方案，并不构成对本技术技术方案的限制。
43.图1为本技术实施例提供的触控笔识别方法流程图；
44.图2为本技术实施例提供的一种触控笔结构示意图；
45.图3为本技术应用示例提供的具体不同重心的触控笔与触控面板接触后，通过设置在触控面板背面的弹性波传感器采集到的弹性波信号图；
46.图4为本技术实施例提供的一种触控笔识别装置结构图。
具体实施方式
47.本技术描述了多个实施例，但是该描述是示例性的，而不是限制性的，并且对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，在本技术所描述的实施例包含的范围内可以有更多的实施例和实现方案。尽管在附图中示出了许多可能的特征组合，并在具体实施方式中进行了讨论，但是所公开的特征的许多其它组合方式也是可能的。除非特意加以限制的情况以外，任何实施例的任何特征或元件可以与任何其它实施例中的任何其他特征或元件结合使用，或可以替代任何其它实施例中的任何其他特征或元件。
48.本技术包括并设想了与本领域普通技术人员已知的特征和元件的组合。本技术已经公开的实施例、特征和元件也可以与任何常规特征或元件组合，以形成由权利要求限定的独特的发明方案。任何实施例的任何特征或元件也可以与来自其它发明方案的特征或元件组合，以形成另一个由权利要求限定的独特的发明方案。因此，应当理解，在本技术中示出和/或讨论的任何特征可以单独地或以任何适当的组合来实现。因此，除了根据所附权利要求及其等同替换所做的限制以外，实施例不受其它限制。此外，可以在所附权利要求的保护范围内进行各种修改和改变。
49.此外，在描述具有代表性的实施例时，说明书可能已经将方法和/或过程呈现为特定的步骤序列。然而，在该方法或过程不依赖于本文所述步骤的特定顺序的程度上，该方法或过程不应限于所述的特定顺序的步骤。如本领域普通技术人员将理解的，其它的步骤顺序也是可能的。因此，说明书中阐述的步骤的特定顺序不应被解释为对权利要求的限制。此外，针对该方法和/或过程的权利要求不应限于按照所写顺序执行它们的步骤，本领域技术人员可以容易地理解，这些顺序可以变化，并且仍然保持在本技术实施例的精神和范围内。
50.本技术实施例提供了一种触控笔识别方法，如图1所示，所述方法包括：
51.s101接收触控笔因与触控面板接触产生的弹性波信号；
52.s102将接收到的弹性波信号的特征与获取的多个样本弹性波信号的特征进行比
较，根据比较结果识别触控笔种类，其中，所述多个样本弹性波信号的特征为触控笔的重心相对所述触控面板处于不同位置的情况下，触控笔与触控面板接触后产生的弹性波信号的特征。
53.设置在触控笔笔身上的配重物的位置影响了触控笔的重心位置；所述配重物在触控笔笔身上的位置可以以配重物距离笔身任一端的长度来衡量、或以配重物距离笔身一端的长度与该配重物距离笔身另一端的长度的比值来衡量。
54.所述触控笔笔身上配置的配重物可以为金属圈，图2所示为一种触控笔结构示意图，现有金属圈的作用是通过磁力使自身吸附在触控面板指定位置，从而实现将触控笔固定在触控面板上的目的。本技术发明人通过实验数据发现，金属圈设置在笔身中的不同位置(即改变图2中l的数值，l为金属圈距离笔身顶部的距离)的条件下触控笔的重心发生变化，从而导致触控笔与触控面板接触后产生的弹性波信号的特征存在差异。本技术实施例正是利用了这种差异识别不同的触控笔。
55.作为一示例性实施例，所述多个样本弹性波信号的获取方式，可以包括以下任意一种：
56.方式一，将多种样本触控笔与触控面板接触后产生的弹性波信号的特征作为样本弹性波信号的特征，所述多种样本触控笔笔身上配置的配重物的位置均不同；如多种如图2所述的样本触控笔，每种样本触控笔对应不同的l值，通过所述多种样本触控笔得到的弹性波信号的特征即为样本弹性波信号的特征；
57.方式二，将配重物位置改变后的同种样本触控笔与触控面板接触后产生的弹性波信号的特征作为样本弹性波信号的特征；如一种如图2所述的样本触控笔，该样本触控笔上配重物可上下移动，即l值可改变，通过改变样本触控笔上的配重物位置后得到的弹性波信号的特征即为样本弹性波信号的特征；
58.方式三，将样本触控笔的两端分别与触控面板接触后产生的弹性波信号的特征作为样本弹性波信号的特征，所述样本触控笔的重心位于其非中心位置，比如如图2所示在笔身上配置有一个配重物的样本触控笔，当l靠近笔身近笔帽的一端时，样本触控笔的重心位于其非中心位置，此时使用该样本触控笔的笔头和笔帽分别与触控面板接触后产生的弹性波信号具有不同的特征；又或者在笔身上配置有两个或两个以上的配重物的样本触控笔，通过调整配重物的位置使样本触控笔的重心位于其非重心位置，使用该样本触控笔的笔头和笔帽分别与触控面板接触后产生的弹性波信号也具有不同的特征。
59.在一示例性实施例中，为了更准确的识别出触控笔的种类，所述多个样本弹性波信号的特征中至少存在2个样本弹性波信号的特征之间的差异度大于预设阈值。优选的，所述多个样本弹性波信号的特征彼此间的差异度均大于预设阈值，即选取彼此特征差异大的弹性波信号作为样本弹性波信号。
60.在一示例性实施例中，判断多个样本弹性波信号的特征之间的差异度大于预设阈值的方式，包括以下任意一种或两种：
61.获取多个样本弹性波信号在同一频段范围内的峰值频点，所述峰值频点之间的差异度大于预设频率阈值；
62.获取多个样本弹性波信号在同一频段范围内的峰值频点，所述峰值频点的角度之间的差异度大于预设角度阈值。
63.为简化计算，每个样本弹性波信号在选取的同一频段范围内可以仅包含一个峰值频点。
64.上述峰值频点的角度可以定义为，在坐标系上将峰值频点与坐标原点进行连线，该连线与x轴的夹角α即为峰值频点的角度。
65.在一示例性实施例中，所述方法还包括：
66.根据比较结果识别触控笔种类后，根据预设的触控笔种类与接触轨迹特征之间的关系，确定识别出的触控笔种类对应的接触轨迹特征。所述接触轨迹特征可以为颜色特征、符号特征等。通过该实施例，为后续通过不同种类的触控笔在触控面板上书写不同颜色的笔迹、或书写由不同符号组成的笔迹奠定了基础。
67.在一示例性实施例中，将接收到的弹性波信号的特征与获取的多个样本弹性波信号的特征进行比较，根据比较结果识别触控笔种类的方式可以包括：
68.分别比较接收到的弹性波信号的特征与多个样本弹性波信号的特征的相似度，选取与接收到的弹性波信号的特证具有最大相似度的样本弹性波信号的特征对应的触控笔种类，作为识别结果；或，
69.利用多个样本弹性波信号的特征对神经网进行训练，将接收的弹性波信号输入训练好的神经网络中，将神经网络的输出结果作为识别结果。
70.下面分别以两个具体的应用示例对上述实施例进行说明。
71.应用示例一，
72.选择10种触控笔，配置在这10种触控笔的笔身上的钢圈距离笔身顶部的距离l分别为14mm，18mm，21mm，24mm，27mm，30mm，33mm,37mm，40mm，44mm。将这10中触控笔分别与触控面板接触，通过设置在触控面板背面的弹性波传感器采集到的弹性波信号如图3所示，图中横坐标为频率，纵坐标为幅值。图3中从上到下依次为l＝14mm，18mm，21mm，24mm，27mm，30mm，33mm，37mm，40mm，44mm的触控笔与触控面板接触后采集到的弹性波信号。横坐标[a，b]为选定的频域范围。在该频域范围内每条弹性波信号上的黑色圆点代表该弹性波信号在[a,b]范围内的峰值，黑色圆点的横坐标x表示该峰值频点的频率，将峰值频点与坐标原点进行连线，连线与x轴的夹角α即为峰值频点的角度。本应用示例将采集到的这10种触控笔产生的弹性波信号在频率[a,b]内的峰值频点的频率以及峰值频点的角度作为样本弹性波信号的特征。
[0073]
当待识别种类的触控笔与触控面板接触后，通过设置在触控面板背面的弹性波传感器采集弹性波信号的特征，如果采集的弹性波信号的特征与某一样本弹性波信号的特征的相似度大于预设阈值，则判断出待识别的触控笔的种类为该样本弹性波信号对应的触控笔的种类；如采集的弹性波信号的特征跟l＝14mm的触控笔产生的样本弹性波信号特征的相似度大于预设阈值，则判断出待识别的触控笔为l＝14mm的触控笔；并根据l＝14mm的触控笔对应的接触轨迹颜色，为接触轨迹上色。
[0074]
应用示例二，
[0075]
选择10种触控笔，配置在这10种触控笔的笔身上的钢圈距离笔身顶部的距离l分别为14mm，18mm，21mm，24mm，27mm，30mm，33mm,37mm，40mm，44mm。将这10中触控笔分别与触控面板接触，通过设置在触控面板背面的弹性波传感器采集到的弹性波信号如图3所示，图中横坐标为频率，纵坐标为幅值。图3中从上到下依次为l＝14mm，18mm，21mm，24mm，27mm，
30mm，33mm，37mm，40mm，44mm的触控笔与触控面板接触后采集到的弹性波信号。横坐标[a，b]为选定的频域范围。在该频域范围内每条弹性波信号上的黑色圆点代表该弹性波信号在[a,b]范围内的峰值，黑色圆点的横坐标x表示该峰值频点的频率，将峰值频点与坐标原点进行连线，连线与x轴的夹角α即为峰值频点的角度。
[0076]
根据图3可以得出，当l＝14mm与l＝18mm时，峰值频点的频率接近，两条弹性波信号的曲线的重合度较高；如果待识别种类的触控笔的l＝14，在以这10种触控笔产生的弹性波信号的特征作为样本弹性波信号的特征的情况下，将待识别触控笔的种类误识别为l＝18mm的触控笔的可能性增加。图3中，除l＝14mm与l＝18mm对应的弹性波信号的曲线的重合度较高外，l＝21mm与l＝24mm，l＝30mm与l＝33mm对应的弹性波信号的曲线的重合度也较高。
[0077]
但是图3中，当l＝14mm与l＝44mm时，两条弹性波信号的曲线差异性明显。因此，在本应用示例中将l＝14mm与l＝44mm对应的弹性波信号在频率[a,b]内的峰值频点的频率以及峰值频点的角度作为样本弹性波信号的特征，当待识别种类的触控笔为l＝14mm和l＝44mm时，可以得到更加准确的对这两种触控笔进行区分。
[0078]
本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如前任一实施例所述的方法。
[0079]
本技术实施例还提供了一种触控笔识别装置，如图4所示，包括存储器401和处理器402，所述存储器401存储有程序，所述程序在被所述处理器402读取执行时，实现如前任一实施例所述的方法。
[0080]
本技术实施例还提供了一种触控系统，所述系统包括：
[0081]
待识别触控笔；
[0082]
设置在触控面板背面的弹性波传感器；
[0083]
与所述弹性波传感器相连的触控笔识别装置，设置为在通过所述弹性波传感器接收到所述待识别触控笔与触控面板接触产生的弹性波信号的特征后，将接收到的弹性波信号的特征与多个样本弹性波信号的特征进行比较，根据比较结果识别触控笔种类；其中，所述多个样本弹性波信号的特征为触控笔的重心相对所述触控面板处于不同位置的情况下，触控笔与触控面板接触后产生的弹性波信号的特征。
[0084]
因为每种样本触控笔的重心不同，从而导致不同种样本触控笔与触控面板接触后产生的弹性波信号的特征存在差异。本技术实施例正是利用了这种差异识别待识别触控笔。
[0085]
在一示例性实施例中，所述系统还包括：
[0086]
多种样本触控笔，所述多种样本触控笔笔身上配置的配重物的位置均不同；
[0087]
所述多个样本弹性波信号的特征为所述多种样本触控笔分别与触控面板接触后产生的弹性波信号的特征。
[0088]
在一示例性实施例中，所述系统还包括：
[0089]
一种样本触控笔，所述样本触控笔笔身上配置的配重物的位置可改变；
[0090]
所述多个样本弹性波信号的特征为将配重物位置改变后的样本触控笔与触控面板接触后产生的弹性波信号的特征作为多个样本弹性波信号的特征。
[0091]
在一示例性实施例中，所述系统还包括：
[0092]
配置有配重物的样本触控笔，所述样本触控笔的重心位于其非中心位置；
[0093]
所述多个样本弹性波信号的特征为将笔身配置有配重物的样本触控笔的两端分别与触控面板接触后产生的弹性波信号的特征作为多个样本弹性波信号的特征。
[0094]
在一示例性实施例中，所述多个样本弹性波信号的特征中至少存在2个样本弹性波信号的特征之间的差异度大于预设阈值。
[0095]
在一示例性实施例中，判断多个样本弹性波信号的特征之间的差异度大于预设阈值的方式，包括以下任意一种或两种：
[0096]
获取多个样本弹性波信号在同一频段范围内的峰值频点，所述峰值频点之间的差异度大于预设频率阈值；
[0097]
获取多个样本弹性波信号在同一频段范围内的峰值频点，所述峰值频点的角度之间的差异度大于预设角度阈值。
[0098]
在一示例性实施例中，所述触控笔识别装置，还设置为根据比较结果识别触控笔种类后，根据预设的触控笔种类与接触轨迹特征之间的关系，确定识别出的触控笔种类对应的接触轨迹特征。
[0099]
本技术实施例还提供了一种触控笔，所述触控笔包括：
[0100]
笔身；
[0101]
以位置固定或位置可移动的方式配置在笔身的配重物。
[0102]
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器，如数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于ram、rom、eeprom、闪存或其他存储器技术、cd-rom、数字多功能盘(dvd)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。