抗强光高精度红外多点触摸屏研究

发布时间：2017-08-13 08:10

  本文关键词：抗强光高精度红外多点触摸屏研究

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【摘要】：触摸技术作为一种方便、直观、快捷的人机交互方式,广泛应用在生活中的各个领域。随着科技的发展,航空领域对触摸产品有着明显的市场需求。随着触摸屏的尺寸不断增大,红外触摸屏在航天领域有着明显优势。在航空领域使用的红外触摸屏不同于普通触摸屏,主要有点。一是触摸屏工作在太阳光照射环境中,需要解决强光干扰问题;二是因解决强光干扰问题限制了布灯布局,在此基础上尽量提高触摸屏的精度;三是在两点触摸模式下因边缘斜扫描光线较疏,只采用斜扫描排除方法无法区分真实点和伪点,导致边缘区域误判率高。针对以上特殊使用情况,采取了相应设计。利用冗余备份的两种定位系统解决了红外触摸屏在强光下无法正常使用的问题。在一边受到强光照射失效时,采用相对另一边来进行工作。在单点触摸模式下,触摸系统基于多线倾斜扫描的方法,建立扩展轴坐标。利用概率统计思想,把所有采集数据作为样本数据。对样本数据进行统计平均,求出最后触摸坐标。此方法不仅能提高定位精度而且在个别红外发射管失效情况下精度影响小的特点。最后在硬件内存资源不足,计算能力有限的情况下,利用类中心算法和距离算法实现两点触摸模式下的准确计算,有效避免边缘地区的误判。搭建了一个适用于90×240的红外触摸屏,并对系统进行了功能测试。测试结果表明,该系统能够在特殊实验环境下正常工作,达到了预期设计目标。
【关键词】：红外触摸 多点触摸 高精度 抗强光
【学位授予单位】：安徽工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP334.3
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-13
• 1.1 国内外概况及现状分析9-10
• 1.1.1 国外概况及现状分析9-10
• 1.1.2 国内概况及现状分析10
• 1.2 触摸屏的应用10-11
• 1.3 课题背景与意义11
• 1.4 本论文的主要内容11-13
• 第二章 系统方案设计13-18
• 2.1 电阻触摸屏13-14
• 2.1.1 电阻触摸屏工作原理13
• 2.1.2 电阻触摸屏特点13-14
• 2.2 电容触摸屏14-15
• 2.2.1 电容触摸屏工作原理14
• 2.2.2 电容触摸屏特点14-15
• 2.3 红外触摸屏15-16
• 2.3.1 红外触摸屏基本原理15-16
• 2.3.2 红外触摸屏的特点16
• 2.4 本章小结16-18
• 第三章 红外触摸屏嵌入式实现18-34
• 3.1 红外器件选择18-21
• 3.2 红外发射管的驱动设计21-22
• 3.3 红外接收管的驱动设计22-24
• 3.4 硬件电路24-33
• 3.4.1 总体设计框架24
• 3.4.2 MCU选型及模数转换24-25
• 3.4.3 红外发射管和接收管译码寻址及IO需求25-29
• 3.4.4 信号调理29-30
• 3.4.5 电源方案30-32
• 3.4.6 接口模块32-33
• 3.5 本章小结33-34
• 第四章 抗强光红外触摸屏算法研究34-40
• 4.1 抗倾斜太阳光算法背景34
• 4.2 抗倾斜太阳光算法总体框架34-37
• 4.3 实验验证37-39
• 4.3.1 实验原理37-38
• 4.3.2 实验过程和实验结论38-39
• 4.4 本章小结39-40
• 第五章 高精度红外触摸屏算法研究40-47
• 5.1 高精度算法提出背景40
• 5.2 扩展轴算法总体框架40-42
• 5.3 仿真实验42-45
• 5.4 实物实验45-46
• 5.5 本章小结46-47
• 第六章 两点红外触摸屏算法研究47-56
• 6.1 两点识别算法背景47
• 6.2 两点识别算法总体框架47-52
• 6.3 两点识别实验52-54
• 6.3.1 划线功能测试52
• 6.3.2 手势功能测试52-54
• 6.4 测试结果54-55
• 6.5 本章小结55-56
• 第七章 试验问题56-58
• 7.1 遇到问题及解决方法56-57
• 7.2 本章小结57-58
• 第八章 总结与展望58-60
• 8.1 总结58-59
• 8.2 展望59-60
• 参考文献60-63
• 攻读学位期间主要的研究成果63-64
• 附录A 插图清单64-66
• 附录B 表格清单66-67
• 致谢67

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本文编号：666250