一种基于曲线拟合的触摸轨迹平滑方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于曲线拟合的触摸轨迹平滑方法及系统，所述方法包括如下步骤：①连续识别并存储n帧触摸点的位置坐标；②针对每条轨迹，利用曲线拟合法得到n帧触摸点的拟合曲线；③识别第n+1帧触摸点，记作真实坐标；④针对每条轨迹，根据拟合曲线预测第n+1帧触摸点及坐标；⑤根据每条轨迹上第n+1帧触摸点的真实坐标和预测坐标，修正得到其修正坐标，作为第n+1帧触摸点的位置坐标。本发明专利技术针对外界干扰、抖动及噪声等因素的存在，将离散的触摸点连接起来形成的触摸轨迹存在一些拐角或毛刺的问题，对触摸轨迹进行平滑处理，可以消除轨迹的异常变形，改善书写效果。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种基于曲线拟合的触摸轨迹平滑方法及系统，所述方法包括如下步骤：①连续识别并存储n帧触摸点的位置坐标；②针对每条轨迹，利用曲线拟合法得到n帧触摸点的拟合曲线；③识别第n+1帧触摸点，记作真实坐标；④针对每条轨迹，根据拟合曲线预测第n+1帧触摸点及坐标；⑤根据每条轨迹上第n+1帧触摸点的真实坐标和预测坐标，修正得到其修正坐标，作为第n+1帧触摸点的位置坐标。本专利技术针对外界干扰、抖动及噪声等因素的存在，将离散的触摸点连接起来形成的触摸轨迹存在一些拐角或毛刺的问题，对触摸轨迹进行平滑处理，可以消除轨迹的异常变形，改善书写效果。【专利说明】一种基于曲线拟合的触摸轨迹平滑方法及系统
本专利技术涉及触摸控制
，具体涉及一种基于曲线拟合的触摸轨迹平滑方法及系统。
技术介绍
在触摸控制技术的各种应用中，用户常常希望计算机能够理解用户的各种触摸操作，从而能够理解用户意图并快速地做出相应的响应，进而为用户提供更加方便、智能的服务。用户通过手指、手写笔等触摸物在触摸检测表面滑动是一种常用的触摸操作，在这种情况下，计算机通过分析触摸物在触摸屏上的移动轨迹来判断用户预执行的操作，能否对触摸物的运动轨迹进行正确的跟踪关系到计算机能否正确响应用户的操作，所以正确地捕捉、跟踪以及在触摸屏上显示触摸物的轨迹非常重要。一般情况下，触摸屏的处理系统在识别触摸物的运动轨迹时，是根据一帧一帧的扫描数据，识别出一系列离散的触摸点，然后将前后各帧的触摸点相关联，连接成触摸物的运动轨迹。对于单点触摸屏，当触摸物在触摸屏上运动时，计算机通过依次连接前后两帧(前后两个扫描周期)的触摸点并输出，就能够得到触摸物的运动轨迹；对于多点触摸屏，由于前后两帧(前后两个扫描周期)中识别出的触摸点都不止为一个，没法直接对前后两帧(前后两个扫描周期)的触摸点进行一对一的关联，即不知道前一帧中一个触摸点与后一帧中哪个触摸点相关联，需要采用一定的轨迹跟踪方法建立前后两帧触摸点之间的关联，从而进行轨迹跟踪，如中国专利文件CN102096530A和CN102193688A中所涉及的多点触摸跟踪方法。不管是对单点触摸进行轨迹跟踪，还是对多点触摸进行轨迹跟踪，都是将不同帧中离散的触摸点连接起来形成轨迹，但是，由于外界干扰、抖动及噪声等因素的存在，进行触摸识别时，识别出的触摸点的位置坐标可能会有偏差，离散的触摸点连接起来形成的轨迹会存在一些拐角或毛刺，如图1所示，在书写“二”字的时候，由于存在噪声，将不同帧中离散的触摸点连接起来形成的轨迹就会变形，影响书写效果。
技术实现思路
本专利技术所要解决的是现有技术由于外界干扰、抖动及噪声等因素的存在，将离散的触摸点连接起来形成的触摸轨迹会存在一些拐角或毛刺的技术问题，提供一种基于曲线拟合的触摸轨迹平滑方法及系统。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下:一种基于曲线拟合的触摸轨迹平滑方法，包括如下步骤:①、连续识别η巾贞触摸点，并存储所述η巾贞触摸点的位置坐标；②、针对每条轨迹，利用曲线拟合法得到所述η帧触摸点的拟合曲线；③、识别第η+1帧触摸点，将识别的所述第η+1帧触摸点的坐标记作真实坐标；④、针对每条轨迹，根据所述拟合曲线预测第n+1帧触摸点，将预测的所述第n+1中贞触摸点的坐标记作预测坐标；⑤、根据每条轨迹上所述第n+1帧触摸点的所述真实坐标和所述预测坐标，修正得到所述第n+1帧触摸点的修正坐标，将所述修正坐标作为所述第n+1帧触摸点的位置坐标。所述的触摸轨迹平滑方法，在所述步骤②中的曲线拟合法具体包括如下步骤:(21)、根据存储的曲线形状库判断所述n帧触摸点连接成的触摸轨迹的形状；(22)、根据所述触摸轨迹的形状特点，选择与所述触摸轨迹的形状相似的曲线类型；(23)、根据选择的所述曲线类型建立曲线模型；(24)、利用最小二乘法得到所述曲线模型的系数，求得拟合的曲线函数。所述的触摸轨迹平滑方法，所述曲线类型包括直线、多项式曲线、双曲线和指数曲线。所述的触摸轨迹平滑方法，在所述步骤②中，选择多项式曲线进行拟合，具体包括如下步骤:(31)、建立多项式曲线函数模型；(32)、根据所述n帧触摸点的位置坐标、利用最小二乘法得到多项式系数的值；(33)、将得到的所述多项式系数的值代入所述多项式曲线函数模型得到当前存储的n帧触摸点拟合的多项式曲线函数。所述的触摸轨迹平滑方法，所述步骤④中，预测所述第n+1帧触摸点的位置坐标的具体步骤为:(41)、通过对所述拟合的多项式曲线函数及第n帧触摸点的位置坐标获取所述拟合的多项式曲线函数在第n帧触摸点处的切线；(42)、由所述第n+1帧触摸点的真实坐标处向所述切线做垂线并获取垂足坐标，所述垂足坐标为根据拟合的多项式曲线函数得到的第n+1帧触摸点的预测坐标。所述的触摸轨迹平滑方法，在所述步骤⑤中，修正所述第n+1帧触摸点的位置坐标的具体方法为:设定第n+1帧触摸点的所述真实坐标与所述预测坐标的权重为O1和ω2，并且ω^ω2=1，根据权重CO1和ω2的值修正第n+1帧触摸点的位置坐标，其中，0≤ω1≤1，0≤ω2≤I。所述的触摸轨迹平滑方法，在所述步骤②中还包括对所述n帧触摸点进行轨迹跟踪的步骤。所述的触摸轨迹平滑方法，n为40-70之间的自然数。所述的触摸轨迹平滑方法，n为50-60之间的自然数。一种触摸轨迹平滑系统，包括第一识别装置、拟合曲线获取装置、第二识别装置、预测装置和修正装置；其中，所述第一识别装置，用于连续识别n帧触摸点，并存储所述n帧触摸点的位置坐标；所述拟合曲线获取装置，用于针对每条轨迹，利用曲线拟合法得到所述η帧触摸点中的拟合曲线；所述第二识别装置，用于识别第η+1帧触摸点，将识别的所述第η+1帧触摸点的坐标记作真实坐标；所述预测装置，用于针对每条轨迹，根据所述拟合曲线预测第η+1帧触摸点，将预测的所述第η+1帧触摸点的坐标记作预测坐标；所述修正装置，用于根据每条轨迹上所述第η+1帧触摸点的所述真实坐标和所述预测坐标，修正得到所述第η+1帧触摸点的修正坐标，将所述修正坐标作为所述第η+1帧触摸点的位置坐标。所述的触摸轨迹平滑系统，所述拟合曲线获取装置包括判断子装置、选择子装置、建模子装置和曲线函数获取子装置；其中，所述判断子装置，用于根据存储的曲线形状库判断所述触摸点连接成的触摸轨迹的形状；所述选择子装置，用于根据所述触摸轨迹的形状特点，选择与所述触摸轨迹的形状相似的曲线类型；所述建模子装置，用于根据选择的所述曲线类型建立曲线模型；所述曲线函数获取子装置，用于利用最小二乘法得到所述曲线模型的系数，求得拟合的曲线函数。所述的触摸轨迹平滑系统，选择多项式曲线进行拟合，所述拟合曲线获取装置用于:建立多项式曲线函数模型；根据所述η帧触摸点的位置坐标、利用最小二乘法得到多项式系数的值；将得到的所述多项式系数的值的值代入所述多项式曲线函数模型得到当前存储的η帧触摸点的拟合多项式曲线，得到拟合的多项式曲线函数。所述的触摸轨迹平滑系统，所述预测装置包括切线获取子装置和预测子装置；其中，所述切线获取子装置，用于通过对所述拟合的多项式曲线函数及第η帧触摸点的位置坐标获取所述拟合的多项式曲线函数在第η帧触摸点处的切线；所述预测子装置，用于由所述第η+1帧触摸点的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于曲线拟合的触摸轨迹平滑方法，其特征在于，包括如下步骤：①、连续识别n帧触摸点，并存储所述n帧触摸点的位置坐标；②、针对每条轨迹，利用曲线拟合法得到所述n帧触摸点的拟合曲线；③、识别第n+1帧触摸点，将识别的所述第n+1帧触摸点的坐标记作真实坐标；④、针对每条轨迹，根据所述拟合曲线预测第n+1帧触摸点，将预测的所述第n+1帧触摸点的坐标记作预测坐标；⑤、根据每条轨迹上所述第n+1帧触摸点的所述真实坐标和所述预测坐标，修正得到所述第n+1帧触摸点的修正坐标，将所述修正坐标作为所述第n+1帧触摸点的位置坐标。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：满庆奎，刘新斌，
申请(专利权)人：北京汇冠新技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11