本文關(guān)鍵詞：基于TUIO協(xié)議的紅外多點(diǎn)觸摸屏驅(qū)動(dòng)研究與實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著電腦功能的多樣化,能夠接入其中的外設(shè)也是多種多樣的,觸摸屏便是其中之一。作為一種使用非常方便的外設(shè),觸摸屏得到了廣泛的使用。由于用戶需求不斷增多,操作復(fù)雜度也同時(shí)加大,多點(diǎn)觸摸技術(shù)便應(yīng)運(yùn)而生。根據(jù)制作材料的不同,觸摸屏分為電阻觸摸屏、電容觸摸屏、聲波觸摸屏和紅外觸摸屏等。紅外觸摸屏是可以支持多點(diǎn)觸摸的僅有的幾種觸摸屏之一,因此,紅外觸摸屏成為了多點(diǎn)觸摸技術(shù)的重要載體。使紅外觸摸屏能夠在各類操作系統(tǒng)上使用具有十分重要的應(yīng)用價(jià)值。作為連接硬件設(shè)備和軟件的橋梁,驅(qū)動(dòng)的作用是十分重要的,它決定著一套觸摸設(shè)備能否正常地工作。對(duì)于多點(diǎn)觸摸的研究已經(jīng)有了一些先驅(qū)工作,并取得了一些的成功的經(jīng)驗(yàn)。Windows操作系統(tǒng)主流版本已經(jīng)可以通過HID協(xié)議支持多點(diǎn)觸摸,因此,本文對(duì)驅(qū)動(dòng)的主要研究平臺(tái)是使用Linux內(nèi)核的操作系統(tǒng)。研究工作分為兩個(gè)階段。首先,通過研究Linux內(nèi)核中的觸摸設(shè)備管理框架,找出Linux操作系統(tǒng)(Android除外)無法支持多點(diǎn)觸摸的原因。通過在Linux內(nèi)核通用的觸摸屏驅(qū)動(dòng)框架基礎(chǔ)上添加TUIO驅(qū)動(dòng)模塊的方法,來實(shí)現(xiàn)Linux操作系統(tǒng)的多點(diǎn)觸摸坐標(biāo)傳輸功能,并且編寫應(yīng)用程序,實(shí)現(xiàn)對(duì)多點(diǎn)觸摸屏的效果的模擬。其次,針對(duì)紅外觸摸屏在坐標(biāo)傳輸過程中產(chǎn)生的“漂移”的現(xiàn)象,即觸摸點(diǎn)和顯示點(diǎn)坐標(biāo)有較大偏移,需要設(shè)計(jì)一種能夠有效控制誤差的校準(zhǔn)算法。本文嘗試采用在仿射變換算法的基礎(chǔ)上,對(duì)現(xiàn)有校準(zhǔn)中獲取采樣點(diǎn)的方法進(jìn)行改進(jìn)。在校準(zhǔn)過程中,Windows 8操作系統(tǒng)對(duì)觸摸誤差的要求是±1mm,并且,采樣點(diǎn)通過率必須達(dá)到4%。因此,單純使用打點(diǎn)法采集樣本點(diǎn)并利用仿射變換算法進(jìn)行校準(zhǔn)已經(jīng)不能滿足精度要求。本文嘗試提出兩種坐標(biāo)點(diǎn)采樣改進(jìn)方法,一種是將取值的方法由打點(diǎn)改進(jìn)為劃線,另一種是將屏幕分為多個(gè)區(qū)域進(jìn)行多重校準(zhǔn),并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證改進(jìn)后的方法可有效提高校準(zhǔn)精度,并從操作性、復(fù)雜度和精度等方面對(duì)打點(diǎn)校準(zhǔn)法、分區(qū)域多重校準(zhǔn)法和劃線法進(jìn)行對(duì)比。本文針對(duì)坐標(biāo)傳輸和校準(zhǔn)兩方面內(nèi)容,對(duì)紅外多點(diǎn)觸摸屏驅(qū)動(dòng)做出改進(jìn),達(dá)到了在Linux平臺(tái)下實(shí)現(xiàn)紅外觸摸屏多點(diǎn)觸摸操作的目的,并取得了良好的實(shí)驗(yàn)效果。
【關(guān)鍵詞】：紅外觸摸屏 多點(diǎn)觸摸 校準(zhǔn)算法改進(jìn) TUIO協(xié)議
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP334.3
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 課題背景及意義10-12
• 1.1.1 多點(diǎn)觸摸10
• 1.1.2 觸摸屏分類及紅外觸摸屏的優(yōu)勢(shì)10-11
• 1.1.3 紅外多點(diǎn)觸摸屏驅(qū)動(dòng)11-12
• 1.2 紅外觸摸屏多點(diǎn)觸摸驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸架構(gòu)研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 紅外觸摸屏多點(diǎn)觸摸驅(qū)動(dòng)校準(zhǔn)算法研究現(xiàn)狀13
• 1.4 論文研究?jī)?nèi)容及主要貢獻(xiàn)13-15
• 1.5 論文的組織和構(gòu)成15-16
• 第二章 基于TUIO協(xié)議的紅外多點(diǎn)觸摸屏驅(qū)動(dòng)架構(gòu)相關(guān)技術(shù)背景16-28
• 2.1 通用觸摸屏驅(qū)動(dòng)架構(gòu)16-17
• 2.2 TUIO協(xié)議工作原理17-19
• 2.3 TUIO協(xié)議概述19-24
• 2.3.1 TUIO協(xié)議的定義及現(xiàn)狀19
• 2.3.2 Open Sound Control簡(jiǎn)介19-20
• 2.3.3 TUIO協(xié)議的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)20
• 2.3.4 TUIO協(xié)驅(qū)動(dòng)模塊的效率和可靠性20-21
• 2.3.5 TUIO協(xié)議規(guī)定的數(shù)據(jù)格式21-22
• 2.3.6 TUIO協(xié)議中常用參數(shù)的計(jì)算方法22-23
• 2.3.7 TUIO協(xié)議中常用參數(shù)的總結(jié)23-24
• 2.4 仿射變換算法在觸摸屏校準(zhǔn)領(lǐng)域的應(yīng)用24-27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 第三章 基于TUIO協(xié)議的紅外多點(diǎn)驅(qū)動(dòng)模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)28-42
• 3.1 基于TUIO協(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸模塊的需求分析28-30
• 3.1.1 驅(qū)動(dòng)框架需求分析28-30
• 3.1.2 軟件環(huán)境需求分析30
• 3.1.3 功能需求分析30
• 3.2 TUIO驅(qū)動(dòng)模塊的實(shí)現(xiàn)30-35
• 3.3 TUIO驅(qū)動(dòng)模塊可行性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證35-37
• 3.4 相關(guān)擴(kuò)展研究37-39
• 3.5 本章小結(jié)39-42
• 第四章 基于仿射變換的改進(jìn)校準(zhǔn)方法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)42-52
• 4.1 紅外觸摸屏校準(zhǔn)的必要性分析42-43
• 4.2 仿射變換在非線性誤差校準(zhǔn)中的改進(jìn)43-45
• 4.2.1 方案一：分區(qū)域多重校準(zhǔn)法43-44
• 4.2.2 方案二：劃線校準(zhǔn)法44-45
• 4.3 校準(zhǔn)算法實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證45-49
• 4.3.1 仿射變換校準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)原理45-46
• 4.3.2 分區(qū)域多重校準(zhǔn)算法實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證46-47
• 4.3.3 劃線校準(zhǔn)算法實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證47-49
• 4.3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)論49
• 4.4 本章小結(jié)49-52
• 第五章 研究工作總結(jié)與展望52-56
• 5.1 研究工作總結(jié)52-53
• 5.2 前景展望和技術(shù)發(fā)展方向53-56
• 參考文獻(xiàn)56-58
• 致謝58-60
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文60

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