觸控螢幕校正原理

2022-03-01 21:29:24 字數 2049 閱讀 7059

(1)觸控螢幕為什麼需要校正?

觸控螢幕lcd顯示屏是兩個不同的物理器件。lcd處理的畫素,例如我們通常所說的解析度是600x800,實際就是指每行的寬度是600個畫素,高度是800個畫素,而觸控螢幕處理的資料是點的物理座標該座標是通過觸控螢幕控制器採集到的兩者之間需要一定的轉換

其次,在安裝觸控螢幕時,不可避免的存在著一定的誤差,如旋轉,平移的,這同樣需要校正解決。

再次,電阻式觸控螢幕的材料本身有差異而且隨著時間的推移,其引數也會有所變化,因此需要經常性的校正電容式觸控螢幕只需要一次校正即可,這是由兩者不同的材料原理造成的,具體可參閱有關電阻式和電容式觸控螢幕對比的文章)

(2)如何校正?

觸控螢幕的校正過程一般為: 依次在螢幕的幾個不同位置顯示某種標記(如"+"), 用觸控筆點選這些標記, 完成校正。

如果pt(x, y)表示觸控螢幕上的乙個點, pl(x, y)表示lcd上的乙個點,校正的結果就是得到乙個轉換矩陣m, 使pl(x, y) = m·pt(x, y)。

(3) 校正原理

我們知道二維幾何變換包含三種平移旋轉縮放。這三者的矩陣表示為:

平移mt:

縮放ms:

旋轉mr:

所以  pl =mr·mt·ms·pt, 將這個公式展開,其結果為:

在上面的公式中,lcd上的座標(xl 、

yl)和觸控螢幕上的座標(xt 、

yt)是已知的,而其他的則是我們需要求的:θ, sy,

sx,ty,

sx共有5個變數,至少需要五個方程,因為每組點座標(pl,

pt)可以得到兩個方程,因此我們需要採集三組點座標。但是上面的方程涉及三角函式,運算複雜,我們可以

進一步簡化為:

變數雖然多了乙個,但是解題過程簡單多了,更適合計算機計算,而且採集點的數量仍然為3組。

假設lcd三個點的座標為(xl1

,yl1

),(xl2

,yl2

),(xl2

,yl2

), 對應觸控螢幕上的三個點是(xt1

,yt1

),(xt2

,yt2

)。(xt3

,yt3

), 則聯立兩個方程組為:

這樣,觸控螢幕的校正實際上就是解上面的方程組,得到6個係數:a、b、c、d、e、f。而上面方程組按照克萊姆法則解即可。

在得到6個係數後,以後通過觸控螢幕得到的所有座標,帶入公式(1)中就可以得到lcd上以畫素表示的座標。

觸控螢幕的校驗原理說完了,但是原理與實現之間還是有一些差距的,例如根據原理我們只需3個座標點就可以了,可是在很多系統為了精度的需要而採集5個座標點,那麼如何處理這5個點呢?(直接用上面的方程顯然不行)具體的實現可以參考另一篇博文:

附:克拉姆法則

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