CN106502457A - 一种电容触控轨迹的质量评价方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电容触控轨迹的质量评价方法，包括以下步骤：S1：对电容屏进行多次扫描，得到电容触控轨迹数据，利用质心法确定电容触控轨迹中各个触控点的位置坐标；S2：计算所述各个触控点的单点平滑度参数；S3：根据所述触控点的数量，求取电容触控轨迹的平均平滑度参数，作为衡量电容触控轨迹的质量评价参数，本发明可定量地对电容触摸屏输出的电容触控轨迹进行质量评价，从而评价电容式触摸屏的触控特性，以便于电容触摸屏的触控系统的性能测试和改进。

Description

一种电容触控轨迹的质量评价方法

技术领域

本发明涉及电容触控轨迹处理领域，更具体地，涉及一种电容触控轨迹的质量评价方法。

背景技术

目前，电容式触摸屏已成为人机交互界面的主流选择，电容式触摸屏以其良好的触控体验赢得了广大用户的认可，但电容式触摸屏易于受设备内部噪声的影响而产生虚假和错误的响应，其典型表现为在触控操作过程中出现触控轨迹中触控点的预测不准确和锯齿形轨迹的输出，从而影响用户体验水平。

随着信号处理技术的不断发展，利用硬件处理或者软件处理的方法对触控信号中存在的噪声进行特征分析和滤波处理，输出稳定可靠的触控轨迹，已成为国内外学术界的研究热点之一，对于处理后输出的触控轨迹的质量分析是评价触控轨迹处理水平和电容式触摸屏触控特性的一个重要指标。

因此，需要提供一种电容触控轨迹的质量评价方法，以定量的方式评价电容式触摸屏的触控特性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种电容触控轨迹的质量评价方法，以实现对电容式触摸屏触控特性的定量化评价。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种电容触控轨迹的质量评价方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：对电容屏进行多次扫描，得到电容触控轨迹数据，利用质心法确定电容触控轨迹中各个触控点的位置坐标；

S2：计算所述各个触控点的单点平滑度参数；

S3：根据所述触控点的数量，求取电容触控轨迹的平均平滑度参数，作为衡量电容触控轨迹的质量评价参数。

优选的，所述步骤S1包括：

S11：对电容屏进行多次扫描，得到由多个m×n矩阵阵列组成的电容触控轨迹数据，所述m×n矩阵阵列为

其中，k为当前扫描的次数顺序，m为电容屏的驱动电极个数，n为电容屏的感应电极个数；

S12：选取第k次扫描得到的所述m×n矩阵阵列C(k)中电容值最大的采样点的坐标位置为

P_max(k)＝(P_maxx(k),P_maxy(k))

其中，P_maxx(k)为电容值最大的采样点的x方向坐标，P_maxy(k)为电容值最大的采样点的y方向坐标；

S13：将所述电容值最大的采样点的电容值与预设的阈值T进行比较，当所述电容值最大的采样点的电容值大于所述阈值T时，判定所述电容值最大的采样点为电容触控轨迹上的触控点；

S14：确定所述触控点的坐标为所述m×n矩阵阵列中以电容值最大的采样点为中心的触控影响区域中的所有采样点的电容值加权计算得到，所述触控点的坐标为

P(k)＝(P_x(k),P_y(k))

其中，C_xy为触控轨迹数据帧中坐标为(x,y)的采样点的电容值，Ω为触控点的影响区域。

优选的，所述步骤S2包括：

S21：计算所述触控轨迹各个触控点在x、y方向上的幅度变化为

D_x(k)＝|P_x(k)-P_x(k-1)|

D_y(k)＝|P_y(k)-P_y(k-1)|

其中，P_x(k)、P_x(k-1)分别为第k、k-1次扫描得到的触控点在x方向上的坐标，P_y(k)、P_y(k-1)分别为第k、k-1次扫描得到的触控点在y方向上的坐标；

S22：计算所述电容触控轨迹各个触控点在x、y方向上的单点平滑度x参数、单点平滑度y参数分别为

A_x(k)＝|D_x(k)-D_x(k-1)|

A_y(k)＝|D_y(k)-D_y(k-1)|

S23：计算所述电容触控轨迹各个触控点的单点平滑度参数为

S(k)＝A_x(k)+A_y(k)

优选的，所述步骤S3中，计算所述电容触控轨迹的平均平滑度参数为

其中，N为扫描电容屏的次数。

优选的，所述触控轨迹的平均平滑度参数越小表示所述电容触控轨迹越平滑。

本发明的有益效果如下：

本发明提供了一种电容触控轨迹的质量评价方法，可定量地对电容触摸屏输出的电容触控轨迹进行质量评价，从而评价电容式触摸屏的触控特性，以便于电容触摸屏的触控系统的性能测试和改进。

附图说明

图1示出了一种电容触控轨迹的质量评价方法的流程图。

图2示出了扫描电容屏获取的电容触控轨迹。

图3示出了一个以恒定速度沿x轴水平移动的电容触控轨迹。

图4示出了电容触控轨迹在y方向上的幅度变化图。

图5示出了电容触控轨迹在y方向上的单点平滑度参数图。

图6示出了经过5点滑动平均算法滤波后的电容触控轨迹。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

如图1所示，本发明公开了一种电容触控轨迹的质量评价方法，包括以下步骤：

S1：对电容屏进行多次扫描，得到电容触控轨迹数据，利用质心法确定电容触控轨迹中各个触控点的位置坐标。所述步骤S1具体分为以下步骤：

S11：对电容屏进行多次扫描，扫描间隔为T₀，得到由多个m×n交叠互电容矩阵阵列组成的触控轨迹数据C，其中第k次扫描得到的触控轨迹数据帧C(k)为

其中，m为电容屏的驱动电极个数，n为电容屏的感应电极个数。

所述触控轨迹数据C记录了多次扫描电容屏时，电容屏所有节点处的电容值，所述C(k)表示在时刻kT₀时扫描电容屏获取的电容屏所有节点处的电容值。

S12：选取所述C(k)中电容值最大的采样点的坐标位置为

P_max(k)＝(P_maxx(k),P_maxy(k))

其中，P_maxx(k)为电容值最大的采样点的x方向坐标，P_maxy(k)为电容值最大的采样点的y方向坐标。

S13：将所述电容值最大的采样点与预设的阈值T进行比较，当所述电容值最大的采样点的电容值大于所述阈值T时，判定所述电容值最大的采样点为电容触控轨迹上的触控点。

S14：通常情况下手指触控可引起电容屏中的d×d个节点面积下的电容显著变化，其中区域宽度d一般为奇数，优选的，d为3、5、7等，更优选的，d为3，确定所述触控点的坐标为所述触控轨迹数据帧中以电容值最大的采样点为中心的d×d区域Ω中的所有采样点的电容值加权计算得到，所述触控点的坐标为

P(k)＝(P_x(k),P_y(k))

其中，C_xy为触控轨迹数据帧中坐标为(x,y)的采样点的电容值。

如图2所示，给出了一个以恒定速度沿x轴水平移动的触控轨迹，其在y轴方向的波动近似为零，求得所述电容触控轨迹中所有触控点的位置坐标，并将所有触控点依次连接即可形成电容触控轨迹，如图3所示。

S2：计算所述各个触控点的单点平滑度参数。所述步骤S2具体分为以下步骤：

S21：计算所述触控轨迹单个触控点在x、y方向上的幅度变化为

D_x(k)＝|P_x(k)-P_x(k-1)|

D_y(k)＝|P_y(k)-P_y(k-1)|

其中，P_x(k)、P_x(k-1)分别为第k、k-1次扫描得到的触控点在x方向上的坐标，P_y(k)、P_y(k-1)分别为第k、k-1次扫描得到的触控点在y方向上的坐标。

求得所述电容触控轨迹所有触控点在y方向上的幅度变化如图4所示。

S22：计算所述电容触控轨迹单个触控点在x、y方向上的单点平滑度x参数、单点平滑度y参数分别为

A_x(k)＝|D_x(k)-D_x(k-1)|

A_y(k)＝|D_y(k)-D_y(k-1)|

求得所述触控轨迹所有触控点在y方向上的单点平滑度参数如图5所示。

S23：计算所述电容触控轨迹各个触控点的单点平滑度参数为

S(k)＝A_x(k)+A_y(k)

S3：根据所述触控点的数量，求取电容触控轨迹的平均平滑度参数，作为衡量电容触控轨迹的质量评价参数。计算所述触控轨迹的平均平滑度参数为

其中，N为扫描电容屏的次数。

所述触控轨迹的平均平滑度参数越小表示所述电容触控轨迹越平滑。

在一个优选实施例中，以7英寸电容触摸屏为采集平台，采集平行于x轴方向的电容触控轨迹，通过采用本发明公开的一种电容触控轨迹的质量评价方法计算得到所述电容触控轨迹的平均平滑度为S_avg＝1.6206，通过对所述电容触控轨迹进行5点的滑动平均滤波获得处理后的电容触控轨迹，如图6所示，再次采用本发明公开的电容触控轨迹的质量评价方法计算得到所述处理后的电容触控轨迹的平均平滑度为S_avg＝0.2831，以此可以说明经过滤波处理后的电容触控轨迹质量好于原始的电容触控轨迹。

综上所述，本发明公开的一种电容触控轨迹的质量评价方法能够计算电容屏电容触控轨迹的平均平滑度参数，以定量的方式对电容触控轨迹进行有效的质量评价，能够获得电容屏的触控特性，同时，对电容屏触控系统的噪声干扰处理性能进行衡量，便于对电容屏触控系统的性能进行测试和改进。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (5)

1.一种电容触控轨迹的质量评价方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：对电容屏进行多次扫描，得到电容触控轨迹数据，利用质心法确定电容触控轨迹中各个触控点的位置坐标；

S2：计算所述各个触控点的单点平滑度参数；

S3：根据所述触控点的数量，求取电容触控轨迹的平均平滑度参数，作为衡量电容触控轨迹的质量评价参数。

2.根据权利要求1所述的质量评价方法，其特征在于，所述步骤S1包括：

S11：对电容屏进行多次扫描，得到由多个m×n矩阵阵列组成的电容触控轨迹数据，所述m×n矩阵阵列为

其中，k为当前扫描的次数顺序，m为电容屏的驱动电极个数，n为电容屏的感应电极个数；

S12：选取第k次扫描得到的所述m×n矩阵阵列C(k)中电容值最大的采样点的坐标位置为

P_max(k)＝(P_maxx(k),P_maxy(k))

其中，P_maxx(k)为电容值最大的采样点的x方向坐标，P_maxy(k)为电容值最大的采样点的y方向坐标；

S13：将所述电容值最大的采样点的电容值与预设的阈值T进行比较，当所述电容值最大的采样点的电容值大于所述阈值T时，判定所述电容值最大的采样点为电容触控轨迹上的触控点；

S14：确定所述触控点的坐标为所述m×n矩阵阵列中以电容值最大的采样点为中心的触控影响区域中的所有采样点的电容值加权计算得到，所述触控点的坐标为

P(k)＝(P_x(k),P_y(k))

$P_x\left(k\right)=\frac{\underset{x\∈\mathrm{\Ω}}{\Σ}\underset{y\∈\mathrm{\Ω}}{\Σ}{C}_{xy}\×\left(P_{\max x}\right(k)+x)}{\underset{x\∈\mathrm{\Ω}}{\Σ}\underset{y\∈\mathrm{\Ω}}{\Σ}{C}_{xy}}$

$P_y\left(k\right)=\frac{\underset{x\∈\mathrm{\Ω}}{\Σ}\underset{y\∈\mathrm{\Ω}}{\Σ}{C}_{xy}\×\left(P_{\max y}\right(k)+y)}{\underset{x\∈\mathrm{\Ω}}{\Σ}\underset{y\∈\mathrm{\Ω}}{\Σ}{C}_{xy}}$

其中，C_xy为触控轨迹数据帧中坐标为(x,y)的采样点的电容值，Ω为触控点的影响区域。

3.根据权利要求2所述的质量评价方法，其特征在于，所述步骤S2包括：

S21：计算所述触控轨迹各个触控点在x、y方向上的幅度变化为

D_x(k)＝|P_x(k)-P_x(k-1)|

D_y(k)＝|P_y(k)-P_y(k-1)|

其中，P_x(k)、P_x(k-1)分别为第k、k-1次扫描得到的触控点在x方向上的坐标，P_y(k)、P_y(k-1)分别为第k、k-1次扫描得到的触控点在y方向上的坐标；

S22：计算所述电容触控轨迹各个触控点在x、y方向上的单点平滑度x参数、单点平滑度y参数分别为

A_x(k)＝|D_x(k)-D_x(k-1)|

A_y(k)＝|D_y(k)-D_y(k-1)|

S23：计算所述电容触控轨迹各个触控点的单点平滑度参数为

S(k)＝A_x(k)+A_y(k)

4.根据权利要求3所述的质量评价方法，其特征在于，所述步骤S3中，计算所述电容触控轨迹的平均平滑度参数为

$S_{avg}=\frac{1}{N-2}\underset{k=3}{\overset{N}{\Σ}}S\left(k\right)$

其中，N为扫描电容屏的次数。

5.根据权利要求4所述的质量评价方法，其特征在于，所述触控轨迹的平均平滑度参数越小表示所述电容触控轨迹越平滑。