多点触控系统触摸指令智能解析算法的研究与实现

摘要

目前多点触控技术的发展主要受限于两方面:一是硬件方面,主要涉及系统采用何种硬件技术、硬件的构成、使用环境限制、运行流畅度以及运行流畅前提下可接受的触摸点数等:二是软件方面,涉及多点触控的实现方式、触摸点的追踪识别、建立通用合理的多点触摸手势库、建立系统容错机制保证在硬件环境不稳定和用户误操作情况下正常识别手势指令。
　　多点触控硬件设备形态愈来愈多样化,多点触摸软件也愈发丰富,能否通过软件和应用给用户更好的体验是决定触控技术发展的重要因素。目前支持多点触摸的系统,缺乏对触摸手势含义的理想描述和解析,多点操作指令解析大都是在程序代码内部加以判断,这就带来一系列问题:如各个程序对于多点指令判断思路混乱;运行不同的多点程序时需要运行不同的轨迹诠释驱动软件;同时运行多个多点程序时容易产生指令误判断;多点触控操作的精确性、防抖、防误判断效果不理想。
　　针对以上问题,本论文以“青岛市交通银行多点触控多媒体展示系统”、“中国海洋大学海洋技术实验室多点触控展台”、“中国海洋大学学术交流中心多点触控多媒体展示系统”和“青岛市中共党史纪念馆多点触控多媒体展示系统”等项目为依托,综合分析,阐述了光学触控环境中基于FTIR原理和基于LLP原理搭建的多点触控系统环境的搭建、多点触控环境下手势识别算法的研究以及多点触控系统下GIS展示系统的应用程序开发。本文主要研究工作及成果如下:
　　本文对基于触摸手势元动作的多点触摸手势特性进行分析,对l8个常用的多点触摸手势进行规范化的描述,手势特征明确,并根据其特点提出静态手势识别和动态手势识别方法。
　　本文提出了一种设置触点位移和时间函数双阈值的方法来提高触点识别的精确性,防止突增杂点的误判断,减缓过快操作产生的抖动。
　　本文采用RBF神经网络模型解决动态手势识别的问题,并引入基于欧氏距离函数的聚类统计量作为网络的特征参数,大大提高了多点触摸手势识别的效率和精确度。
　　本文开发出“光学触控系统下基于ArcGIS Engine的二维展示系统”和“grmdows7系统下基于WPF的多点触控三维GIS展示系统”。将这两款软件对比分析,用于多点触摸手势指令的研究,结合实际应用验证本文提出算法的可行性和有效性。