在矩阵表面上的至少一个区域的轮廓确定方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及以矩阵形式布置的矩阵表面上的具有指定性质的至少一个区域的轮 廓确定方法。
[0002] 本发明的优选应用为通过矩阵触摸传感器的数据采集以及在此类传感器上的接 触区域的轮廓检测。所述方法尤其能够用于多触点矩阵触摸传感器，也能够用于确定单触 点触摸传感器的接触区域的轮廓。因此，在应用至触摸传感器时，本发明还涉及表示施加在 触摸传感器表面上一个或多个触点或支承点的数据采集。
[0003] 虽然在应用触摸传感器的背景下进行详细描述和说明，但是本发明可应用于以矩 阵形式布置的所有表面，如像素阵列或其上叠加有网格的图像。本发明通常还能够应用于 图像处理软件或方法，以用于根据矩阵单元的数据特征检测形状、颜色、或具有特定图形表 示、或专有表示的所有其它性质的功能。
【背景技术】
[0004] 用于说明本发明的矩阵触摸传感器包括按行和列排列的多个单元的集合。在更全 面的操作中，扫描这些单元以便测量接触点或支承点的存在。
[0005] 在本文献中通常用"矩阵表面的循序扫描"或"矩阵的循序扫描"表示依次读取、测 量或确定各个矩阵单元的特征。
[0006] 用"单元的扫描"表示相关单元特征的读取、测量或确定。用"当前扫描单元"表示 在矩阵的循序扫描的当前时刻时所读取、测量或确定特征的矩阵单元。
[0007] 尤其已知使用激活单元矩阵的触摸传感器，例如，TFT(Thin Film Transistor，薄 膜晶体管)类型、可直接集成到LCD(Liquid Cristal Display，液晶显示）屏的矩阵中的光 电二极管类型，或甚至压电类型。
[0008] 在文献EP 1 719 047中，矩阵摸触传感器包括按照由形成矩阵的行和列排列的导 电轨道阵列，矩阵单元由此限定在矩阵阵列的多行和多列的各个交叉处。
[0009]通过循序扫描各个矩阵单元来实施数据采集，即通过连续给矩阵阵列的各行供 电，并且对于所供电的各行且在各列的连续位置处测量表示阻抗水平的电学特征。
[0010] 由于这些单元的循序扫描，可在各个扫描阶段期间同时检测触摸传感器上的多个 接触区域。
[0011] 存储各个单元的测量数据，且尤其是各个单元的阻抗水平。
[0012] 由于存储在各个扫描阶段所采集的数据集合，需要设置大容量的电子存储器，由 此增加了触摸传感器的制造成本。
[0013] 而且，在具有高灵敏度且根据其触摸面积大小能够包括几千个单元的触摸传感器 的背景下，然后分析对于各个单元所采集的数据集合，以便于确定重组矩阵阵列中对应于 传感器触摸表面上的单一触点或支承点的相邻单元的接触区域。
[0014] 因此，这些接触区域的轮廓检测通常需要扫描和存储待分析矩阵表面的整体，其 对应于来自触摸传感器的扫描的"图像"。
[0015]在如图像的数字化处理的其它应用中，呈现指定性质的区域的轮廓检测需要以类 似方式扫描并存储待分析表面的整体，该表面(例如）能够是数字图像、数字照片或数字绘 图。例如，能够视作像素矩阵的图像被处理以检测呈现所需指定性质的区域。然后能够确定 这些区域的轮廓。
[0016]从文献W〇99/38149(Westermann)可知使用"高点"检测来检测形状轮廓的方法。然 后确定围绕对应于接触的各个"高点"的激活区域。最后，确定该区域的轮廓。
[0017]这需要较大的电子存储器、较长的软件处理时间和/或较强的计算能力。另外，在 此类方法中，从最大值开始并且围绕其向四周扩散来进行"星形"迭代式检测，分析时间随 相关区域表面积的增大会快速增长。
【发明内容】
[0018] 本发明的目的在于提供对具有指定性质的区域的轮廓确定方法，其允许解决至少 一个前述缺点。
[0019] 为此，本发明提供一种在具有单元集合的矩阵表面上的呈现指定性质的至少一个 区域的轮廓确定方法，其包括对所述矩阵表面的单元的循序扫描，以确定各个单元针对指 定性质的状态，所述单元在其呈现指定性质时即称作处于激活状态，且在其未呈现指定性 质时称作处于失活状态，对于各个扫描单元，所述方法包括如下步骤：
[0020] ?检测当前扫描单元的激活或失活状态；
[0021] ?确定与当前扫描单元相邻的先前扫描的三个单元的激活或失活状态；
[0022] ?根据当前扫描单元和相邻的三个单元的状态选择跟踪指令；
[0023] ?应用所述跟踪指令；以及
[0024] ?存储来自所述跟踪指令的数据，随着矩阵表面的多个单元的循序扫描，所述数 据限定轮廓。
[0025] 由此，随着扫描来限定通过呈现相关指定性质的激活单元所形成的各个区域的轮 廓，使得在单次循序的表面扫描结束时其被完全限定。以线性而非指数类型实施所述方法， 使得轮廓检测所必需的运算数量是恒定且有限的。所述一个或多个轮廓的跟踪不使用在现 有技术中已知方法意义上的迭代方法，这不需要较强的计算能力。无论由激活状态单元形 成区域的大小如何，则轮廓跟踪所需要的计算量基本保持相同。此类方法不需要存储全部 矩阵单元的状态。小容量电子存储器足够用于实施。所需的存储器由此限于存储限定一种 或多种轮廓的数据和一行单元以及另外两个单元的状态。这允许将所研发的方法直接集成 在状态逻辑机器或处理器或微控制器中。
[0026] 通常，一相邻单元是与当前扫描单元直接相邻的单元。多个相邻单元是直接围绕 相关单元的多个单元，没有其它单元插入在相关单元和所述多个相邻单元之间。
[0027] 有利地，在具有十六条指令的预置库中选择跟踪指令，所述十六条指令对应于当 前扫描单元和相邻的三个单元所能够呈现状态的十六种状态组合。
[0028] 能够使所述跟踪指令向量化。向量化指令具有限定在矩阵平面中的向量。
[0029] 能够通过起始点和向量列表来限定轮廓。另外，能够通过自身标识符来限定轮廓。 通常，自身标识符是允许彼此区别开所限定的轮廓的名称或标记。
[0030] 有利地，各个跟踪指令包括选自下列的基本运算：
[0031] a)创建新轮廓；
[0032] b)在轮廓的向量列表的末端加入向量；
[0033] c)在轮廓的向量列表的开端加入向量；
[0034] d)连接两个轮廓。
[0035] 以有利的方式，用在矩阵表面的坐标系中的纵坐标和横坐标限定各个单元，通过 沿横坐标增大的方向扫描整行的纵坐标来实施扫描，然后扫描纵坐标较大的下一行，与坐 标(Cn，Lm)的当前扫描单元相邻的三个单元是分别具有下列坐标的单元：
[0036] ·(Cn_l，Lm)
[0037] ·(Cn-1,Lm-l)
[0038] ·(Cn，Lm_l)〇
[0039] 根据本发明的变型，单元的激活状态与单元特征在预定值范围内的存在相关联。
[0040] 本发明尤其能够应用于包括多个单元的矩阵阵列的触摸传感器，其中所述指定性 质由此是接触压力水平。有利地，所述单元能够限定在包括多行和多列的导电轨道阵列的 各行与各列的交叉处，其中单元的循序扫描包含连续给阵列的各行供电，并且对于所供电 的各行且在各列的连续位置处测量表示阻抗水平的电学特征。
[0041] 本发明还涉及一种在具有多个单元的集合的矩阵表面上的呈现指定性质的至少 一个区域的轮廓确定方法，其中：
[0042] -将矩阵表面划分成多个单元的子集，以及
[0043] -将如前面所描述的轮廓确定方法应用到所述多个单元的子集中的至少一个。
[0044] 在此情况下，如果对于子集已确定了相邻轮廓，则能够将所述相邻轮廓连接成单 个轮廓。相邻轮廓是在一个或多个点处的相切轮廓。在轮廓具有向量列表的情况下，相邻轮 廓能够是具有相同或相反取向的至少一个共同向量的轮廓。
[0045] 最后，本发明涉及矩阵触摸传感器的数据采集系统，其包括多个单元的矩阵阵列， 且包括：
[0046] -矩阵阵列的多个单元的循序扫描机构；
[0047]-在各个单元处的电学特征测量机构；
[0048] -根据所测量的电学特征的各个单元的激活或失活状态的确定机构，
[0049] -指令库，
[0050]-电子存储器，以及
[0051 ]-计算器，其配置来实施如前面所描述的轮廓确定方法。
[0052] 所述数据采集系统能够包括与矩阵触摸传感器并置的显示屏，使得形成触摸屏。
[0053] 本发明的其它【具体实施方式】和优点将在下面的详细描述中变得清楚。
【附图说明】
[0054]在以举例而非限制性方式给出的附图中：
[0055]-图1示意性地表示具有激活单元的矩阵表面的示例，其中激活单元的轮廓待限 定；
[0056]-图2以流程图形式示意性地表示根据本发明实施例的方法；
[0057]-图3示意性地表示在图1的表面示例中的第一激活单元扫描期间所实施的跟踪指 令；
[0058] -图4示意性地示出在图1的表面示例中紧接着激活的第一个单元之后的扫描单元 的扫描期间所实施的跟踪指令；
[0059] -图5示意性地示出在图1的表面示例中在指定单元的扫描期间所实施的跟踪指 令；