觸摸識別演算法

❶ 觸控演算法與圖像演算法的區別

也就是圖像處理跟模式識別的區別，但也不是絕對的。圖像處理比觸控演算法要求低一些。
一個例子。
你們公司想做一個自動將照片中美女的腿拉長的功姿搏能。
那麼圖像演算法會是把腿拉長，涉及到圖像局部放縮，圖像降噪等等，是計算機領域20年前研究的東西。
而觸控演算法凳啟則是在圖像中自動找到腿，涉及到物體檢測，物體邊緣切割，是計算機領域現在跡粗祥研究的東西。

❷ 華為P8的指關節指關節識別技術是什麼原理

指關節識別技術基於現有的手機感測器，具體說就是記錄指關節觸摸面積配合重力加速度感測器，指關節敲擊屏幕過程中，重力加速度感測器獲得的振動頻率是很特殊的，通過演算法可以與其他物體區分開，這和人類指關節構造有關。同理，其他物體敲擊獲得的振動頻率也有特殊性，例如目前支持指關節識別的技術普遍都支持指甲敲擊。當然為了要達到更高的識別率，更低的延遲，手機製造商需要選用技術規格更高的重力加速度感測器。

❸ Android 多點觸控演算法理解(Multi-touch)

三個手指向屏幕傳遞的東西可以被抽象為一個個的觸摸點（Pointer）。

按照觸碰到屏幕的順序來分，每個Pointer都有一個index，這個演算法有點特別。現在舉例來幫助你理解。

看到Index，你是否想起了數組下標？沒錯你可以認為這三個Pointer被安置在了一個數組里，數組大小為Pointer的個數。

有一天，我拿右手的三根手指（食指A，中指B，無名指C）在屏幕上做滑動手勢，我是 先用食指A 接觸屏幕， 再拿中指B 接觸到， 最後拿無名指C 接觸到屏幕，這三根手指的起始位置都貼著屏幕的 最左邊 也就是 X軸接近於0 的地方。這時候 以觸碰到屏幕的次序為依據 ，這三根手指分別被賦予了各自的index，其中 食指A最先 接觸，index為 0 ； 中指B第鉛蔽二個 接觸，index為 1 ； 無名指C第三個 接觸，index為 2 ；

無聊透頂的我在往右滑動的過程中，把 中指B松開 了,這下 index為1的中指B 從數列中被移除了，安卓說：哦， index為1 的這個地方被移除過Pointer，並且這個index為1的位置還是 第一個被移除 的，我記錄下來了。
移除完後呢，總不能空著吧，現在就 兩個 Pointer在屏幕上，我總不能按三個來算吧。我是把目前 index為0 的 Pointer（食指A） 轉移到index為1的位置上，還是把目前 index為2 的 Pointer( 無名指C ) 轉移到index為1的位差敗置上呢？

是的，谷歌和你一樣都很機智，他們把 index為2的向前移 了，這樣數組尺寸就變小了。
既然之前說了我無聊透頂，目前我好像還不夠無聊，為了貫徹這個詞語，我在快要滑到 屏幕右側 的時候，我 又加了 一根手指進來，這次加的還不是原來那根 黃金中指B ，而是我的 小拇指D ！而且非常風騷地伸到了屏幕的 左側 去了，這意味著我這個 Pointer小虛激顫拇指D的X值是很小 的，正當我盯著 index為2的位置 觀看我風騷小拇指創造的位置數據時，驚奇地發現我的小拇指被賦予的 index竟然為1！！！ 在後來的實驗中， 不管我放的 是原來率先釋放的中指B還是什麼一陽指，衛生指。他們被賦予的 index都是1！！！

比如index分別為0，1，2，3的四個Pointer，其中 index為2的Pointer率先 中途移除，然後 index為3的Pointer接著被移除 ，系統將 記錄 哪個index是 最先出現空缺 的，哪個index是 第二個出現空缺 的，然後接下來新產生的Pointer將按 產生的順序 ，先來的放到最先出現空缺的index上，在這里，最新來的Pointer將被放置在 最先出現空缺的 index為 2 的位置上。 下一個來的 Pointer將被放置在 index為3 的位置上.

❹ 觸摸開關原理

觸摸開關的原理是通過人體的部位接近開關所產生的電容或電阻的波動，給晶元傳遞指令，由晶元控制開關電路，實現開啟或者關閉用電器的目塵運的。在開關用電器的過程棗睜中，人體不需要接觸近距離接觸高壓電源。

觸摸感應開關是指人體紅外智能感應開關，當紅外感應探測區域經過觸摸啟動開關。觸摸感應開關具有獨特的演算法，有效的避免按鍵誤動連動，可直接取用機內穩壓電源，觸摸式按鍵感應系列具有自動校正和補嘗功能，在生產製作過程中技術要求較高。電容決定其靈敏度，在生產製作中不受環境溫度影響，適合批量生產。

相關說明

觸摸開關是一種智能控制的牆壁開關，本身需要消耗一定的電能，在待機時，由於單火智能開關待機取電是通過流過電子鎮流器的電流給智能牆壁開關控制電路供電的，如果待機輸入電流小就會凳兄歲導致待機電路不能工作，如果待機輸入電流大就會導致電子鎮流燈關後會有冷閃光白熾燈關閉後紅絲等問題。

在工作時，由於單火智能開關工作時取電是通過開關斷開時的兩端壓差來取電的，當開關閉合時就沒有了壓差無法取電，這樣就會導致控制電路開時失電失控問題。因此單火線觸摸開關取電的技術難題一直存在，微功耗單火線待機和工作電源電路的研發難度非常大，這是國內外限制單火線觸摸開關發展的最主要技術瓶頸。

實現真正電容感應式觸摸開關，需要穩定的單火線電源處理以及穩定可靠的觸摸感應晶元，做到防誤觸發、防各種電磁干擾、負載干擾、環境干擾、甚至需要防水防塵功能等智能觸摸開關功能要求，集成感應觸摸功能的系統解決方案更是行業內的技術難題。

以上內容參考：網路-觸摸開關

❺ 求觸摸屏的常規檢驗方法

輸入*#0*# 然後選擇觸摸屏。即輸入*#0*# 然後按9，用手指在屏幕上劃出痕跡就可以檢驗。


如何檢驗觸摸屏

1.部件完整性
一套完整的觸摸屏產品必須包涵觸摸屏屏體、控制器、驅動盤、使用說明書、安裝觸摸屏所必須的附件（如雙面膠、防塵條、連接電纜等）。在購買觸摸屏時，首先要檢查這些部件是否完整。
2.品牌
（1）購買警示：在購買觸摸屏的合同、發票扒橡、收據中，注意要求商家註明所購買觸摸屏的的類型和品牌，否則會被一些不良商家以次充好、以假亂真。
（2）一致性檢驗：檢驗驅動盤、觸摸屏屏體、控制器、驅動軟體、使用說明春吵旁書、包裝物等部件上的商標和廠家是否一致，若不一致或無商標，則為假冒商品，產品質量及售後服務得不到保證。
（3）驅動軟體檢驗：檢驗驅動軟體中顯示的商標和廠家是否與所購買的觸摸屏和軟體安裝說明書上的商標和廠家一致，若不相同，則為假冒產品，另外也可以通過廠家提供的測試程序測試產品的真偽，如elotouch公司的表面聲波屏，運行sawmp.exe測試程序，若不能運行，或其中的某些功能不能運行，或測出有錯誤的地方，則為假冒產品。
（4）盜版驅動軟體識別：使用盜版驅動軟體不僅觸摸屏系統存在不穩定因素，技術支持和售後服務也得不到保證，還可能引起法律問題。驅動軟體的盜版一般通過更改文件名和修改其他著名廠家的驅動軟體中的商標和廠家信息來實現，因而容易識別。
3.屏體外觀
對於純玻璃技術觸摸屏要求屏體可視區無氣泡、雜志、壓痕和劃傷；屏體邊緣無暴邊、凹凸、缺角等缺陷；屏體無燙傷、劃傷、表面無污點、線夾牢固。聲波觸摸屏的換能器焊點飽滿、無虛焊、毛刺、基片無傷痕、基座無燙傷。
對於電阻技術觸摸屏重點檢查是是否有劃傷，因為劃傷不僅影響觸摸屏質量，嚴重的可以影響整個觸摸屏報廢。
4.控制器和連接線
控制器的插接要求連接線和插頭牢固可靠。
5.抗干擾能力
（1）高頻干擾測試
在觸摸屏系統和顯示器正常工作情況下，分別將屏體信號線和控制器靠近顯示器的開關電源並停留15分鍾，觀察觸摸屏系統是否有關閉自跳現象發生。若有，則表明抗高頻干擾能力差。
（2）靜電干擾測試
在觸摸屏系統和顯示器正常工作情況下，將觸摸屏貼在顯示器上停留15分鍾，觀察觸摸屏系統是否有關閉自跳現象發生。若有，則表明抗靜電干擾能力差。
（3）高壓影響測試
在觸摸屏系統和crt顯示器正常工作情況下，分別將屏體信號線和控制器靠近陰極射線管正極並停留分鍾，觀察觸摸屏系統是否有關閉自跳現象發生。若有，則表明抗高壓影響能力差。
（4）電壓波動影響測試
常見的觸摸屏電源有+5v和+12v，對於+12v供電的觸摸屏，當觸摸屏供電點有從+13v突然跳到+11v時（對於+5v觸摸屏，當觸摸屏供電點有從+5.5v跳到+4.5v時），觀察觸摸屏系統是否有關閉自跳現碰高象發生。若有，則表明抗電壓波動影響能力差。

❻ 觸摸屏的6大種類及4種技術

隨著觸控顯示技術的不斷發展，給人們帶來了便捷的操作方式、良好的視覺效果，卻忽略觸摸操作時給用戶一個觸覺反饋。

觸摸屏是一種定位設備，用戶可以直接用手指像計算機輸入坐標信息，與滑鼠、鍵盤一樣，也是一種輸入設備。觸摸屏具有堅固耐用、反應速度快、節省空間、易於交流等許多優點。

利用這種技術，只要用手指輕輕地觸摸計算機顯示屏上的圖符或文字就能實現對主機操作，從而使人機交互更為直接，這種技術極大地方便了那些不懂電腦操作的用戶。現已被廣泛應用於工業、醫療、通信領域的控制、信息查詢及其他方面。

觸摸屏種類

1. 電阻式觸摸屏

模擬電阻式屏

模擬電阻式觸摸屏就是我們通常所說的"電阻屏"，是利用壓力感應進行控制的一種觸摸屏。

它採用兩層鍍有導電功能的ITO塑料膜，兩片ITO設有微粒支點，使屏幕在未被壓按時兩層ITO間有一定的空隙，處於未導電的狀態。

當操作者以指尖或筆尖壓按屏幕時，壓力將使膜內凹，因變形而使ITO層接觸導電，再通過偵測X軸、Y軸電壓變化換算出對應的壓力點，完成整個屏幕的觸控處理機制。

目前， 模擬電阻式觸摸屏有4線、5線、6線與8線等多種類型 。線數越多，代表可偵測的精密度越高，但成本也會相對提高。

另外，電阻屏不支持多點觸控、功耗大、壽命較短、同時長期使用會帶來檢測點漂移，需要校準。但是電阻屏結構簡單、成本較搭嫌叢低，在電容式觸摸屏成熟以前，一度占據大部分觸摸屏市場。

數字式電阻屏

數字式電阻屏的基本原理與模擬式的相似，與模擬式電阻屏在玻璃基板上均勻塗布ITO層不同，數字式電阻屏只是利用帶有ITO條紋的基板。其中，上下基板的ITO條紋相互垂直。

數字式電阻屏更加類似於一個簡單的開關，因此通常被當做一個薄膜開關來使用。數字式電阻屏可以實現多點觸控。

2. 電容式觸摸屏

表面電容式

表面電容式觸摸屏是通過電場感應方式感測屏幕表面的觸摸行為。它的面板是一片塗布均勻的ITO層，面板的四個角各有一條出線與控制器相連接，工作時觸摸屏的表面產生一個均勻的電場。

表面電容式觸摸屏的特點是使用壽命長、透光率高，但是解析度低、不支持多點觸控。

目前，主要應用於大尺寸者租戶外觸摸屏，如公共信息平台、公共服務平台等產品上。

投射式電容屏

投射電容式觸摸屏利用的是觸摸屏電極發射出的靜電場線進行感應。 投射電容感測技術可分為兩種：自我電容和交互電容 。

自我電容又稱絕對電容，它把被感覺的物體作為電容的另一個極板，該物體在感測電極和被感測電極之間感應出電荷，通過檢測該耦合電容的變化來確定位置。但是如果是單點觸摸，通過電容變化，在X軸和Y軸方向所確定的坐標只有一組，組合出的坐標也是唯一的。如果在觸摸屏上有兩點觸摸並且這兩點不在同一X方向或者同一Y方向，在X和Y方向分別有兩個坐標投影，則組合出4個坐標。顯然，只有兩個坐標是真實的，另外兩個就是俗稱的"鬼點"。因此， 自我電容屏無法實現真正的多點觸摸 。

交互電容又叫做跨越電容，它是通過相鄰電極的耦合產生的電容，當被感覺物體靠近從一個電極到另一個電極的電場線時，交互電容的改變會被感覺到。當橫向的電極依次發出激勵信號時，縱向的所有電極便同時接收信號，這樣可以得到所有橫向和縱向電極交匯點的電容值大小，即整個觸摸屏的二維平面的電容大小。當人體手指接近時，會導致局部電容量減少，根據觸摸屏二維電容變化量數據，可以計算出每一個觸摸點的坐標，因此屏上即使有多個觸摸點，也能計算出每個觸摸點的真實坐標。

在上述兩種類型的投射電容式感測器中，感測電容可以按照一定方法進行設計，以便在任何給定時間內都可以探測到手指的觸摸，該觸摸並不局限於一根手指，也可以是多根手指。

2007年以來蘋果公司iPhone、iPad系列產品取得巨大成功，投射式電容屏開始了噴井式的發展，迅速取代電阻式觸摸屏，成為現在市場的主流觸控技術。

3. 紅外線式觸摸屏

紅外觸摸屏是利用X、Y方向上密布的紅外線矩陣來檢測並定位用戶的知櫻觸摸。

紅外觸摸屏在顯示器的前面安裝一個電路板外框，電路板在屏幕四邊排布紅外線發射管和紅外接收管，一一對應成橫豎交叉的紅外矩陣。用戶在觸摸屏幕時，手指就會擋住經過該位置的橫豎兩條紅外線。據此，可以判斷出觸摸點在屏幕的位置。

紅外線式觸摸屏具有透光率高、不受電流、電壓和靜電的干擾、觸控穩定性高等優點。但紅外觸摸屏會受環境光線的變化、會受到遙控器、高溫物體、白熾燈等紅外源的影響，而降低它的准確度。

早期紅外觸摸屏出現於1992年，解析度只有32×32，易受環境干擾而誤動作，且要求在一定的遮光環境中使用。

經過20年的發展，目前先進的紅外線式觸摸屏在正常工作環境下壽命大於7年，在跟蹤手指移動軌跡的時候，精度、平滑度和跟蹤速度都可以滿足要求，用戶的書寫可以十分流暢地轉換成圖像軌跡，完全支持手寫識別輸入。

紅外式觸摸屏主要應用於無紅外線和強光干擾的各類公共場所、辦公室以及要求不是非常精密的工業控制場所。

4. 聲波式觸摸屏

表面聲波式觸摸屏

表面聲波式觸摸屏是通過聲波來定位的觸控技術。

在觸摸屏的四角，分別粘貼了X方向和Y方向的發射和接收聲波的感測器，四周則刻有45°的反射條紋。當手指觸摸屏幕時，手指吸收了一部分聲波能量，而控制器則偵測到接收信號在某一時刻上的衰減，由此可計算出觸摸點的位置。

表面聲波技術非常穩定，精度非常高，除了一般觸摸屏都能響應的X和Y坐標外，還響應其獨有的第三軸Z軸坐標，也就是壓力軸響應。

在所有類型的觸摸屏中，只有表面聲波觸摸屏具有感知觸摸壓力的性能。表面聲波觸摸屏不受溫度、濕度等環境因素影響，清晰度較高、透光率好、高度耐久、抗刮傷性良好、反應靈敏、壽命長，能保持清晰透亮的圖像質量，沒有漂移，只需安裝時一次校正，抗暴力性能好，最適合公共信息查詢及辦公室、機關單位及環境比較清潔的公共場所使用。

彎曲聲波式觸摸屏

彎曲聲波式觸摸屏是基於聲音脈沖識別的技術。

當物體觸碰到觸摸屏表面時，感測器將會探測聲波的頻率，通過將該頻率與預先存儲在晶元內的標准頻率對比，確定觸摸點的位置。

表面式觸摸屏的聲波沿著基板表面傳播，而彎曲式的聲波在基板內部傳播，所以彎曲式的抗環境干擾性能優於表面式。目前彎曲式觸摸屏一般用於5寸以上的信息亭、金融設備和販賣機等。

5. 光學成像式觸摸屏

光學成像式觸摸屏是一種利用光來定位的觸控技術，在屏幕的四角分別設置發光源和光線捕捉感應器，當物體觸碰到觸摸屏表面，光線發生變化，觸控IC模塊分析光線感應器的變化確定觸控的位置。

光學成像式觸摸屏耐久性高，適合在復雜的環境下使用，並且支持多點觸控，但是容易受到環境光線、灰塵、昆蟲等的影響發生誤識別。

6. 電磁感應式觸摸屏

電磁感應式觸摸屏的感應器設置在顯示屏之後，感應器在顯示器表面產生一個電磁區域，電子筆觸碰到顯示器表面時，感應器可以通過計算電磁的改變來確定觸控點的位置。

相比於其他觸摸屏技術，電磁感應式觸摸屏的精確度和解析度是最高的，耗電量低，更加輕薄，特別適合在戰爭環境和建築環境下使用，目前該技術主要應用在美國軍方。

其他觸摸屏技術目前市場上除了上述觸控技術外，還有壓力感應式、數字聲波導向式、振盪指針式等多種觸控技術，一般用於特殊用途。

觸摸屏技術

1. 內嵌式觸摸屏結構

目前，觸摸屏基本都是採用外掛式的結構，這種結構的顯示模塊和觸控模塊是兩個相對獨立的器件，然後通過後端貼合工藝將兩個器件整合，但是這種相對獨立的外掛式構造會影響產品的厚度，不符合觸控顯示類產品日益輕薄化的發展趨勢。

由此，產生了內嵌式觸摸屏的概念，內嵌式結構將觸控模塊嵌入顯示模塊內，使兩個模塊合為一體，而不再是兩個相對獨立的器件。

相比於傳統的外掛式結構，內嵌式結構的優點在於：

· 僅需2層ITO玻璃、材料成本降低、透光度提高、更加輕薄

· 不需要觸摸屏模組與TFT模組的後端貼合，提高良品率

· 觸摸屏組與TFT模組同時生產，減少了模組的運輸費用

此外，內嵌式觸摸屏又可分為兩種：In-cell技術和On-cell技術。

In-cell技術

兩種技術的定義略有差別，但是原則類似，都是將觸摸屏內嵌於液晶模組之中。In-cell技術把觸摸屏整合在彩色濾光片下方，由於是將觸摸感測器置於液晶面板內部，占據了一部分顯示區域，所以犧牲了部分顯示效果，而且還使工藝變得復雜，高良率難以實現。

On-cell技術

On-cell技術是在彩色濾光片上整合觸摸屏，不是在液晶面板內部嵌入觸摸感測器，只需在彩色濾光片底板與偏光板之間形成簡單的透明電極即可，降低了技術難度。On-cell的主要挑戰是顯示器耦合到感測層的雜訊數量，觸控屏幕元件必須運用精密的演演算法來處理這種雜訊。On-cell技術提供將觸摸屏整合到顯示器的所有好處，例如使觸控面板更加輕薄與大幅降低成本等優點，但整體系統成本降低的幅度仍然遠遠不及Incell技術。

內嵌式的概念最先由TMD在2003年提出，隨後Sharp、Samsung、AUO、LG等公司相繼提出此概念，並相繼公布了一些研究成果，但是由於技術問題，都沒有能夠實現商業化。

內嵌式觸摸屏已經有近10年的發展時間，目前距實現商業化仍有一定的距離，但是內嵌式觸摸屏代表作未來觸摸屏的發展方向，積極儲備內嵌式技術的廠家會在今後的市場競爭中處於相對有利的位置。

2. 多點觸控技術

2007年，蘋果公司通過投射式電容技術實現的多點觸控功能，該功能提供了前所未有的用戶體驗，體現了與當時其他觸控技術的不同，使多點觸控技術成為市場的潮流。

目前多點觸控技術已經從開始的僅可以實現兩指縮放、三指滾動以及四指撥移，發展到能夠支持5點以上的觸控識別和多重輸入方式等，今後多點觸控技術將向實現更細致的屏幕物件操控用和更具自由度的方向發展。

3. 混合式觸控技術

目前，雖然觸控技術類型眾多，但每種技術都各有利弊，沒有一種技術是完美的。近年來有人開始提出混合式觸控技術的概念，即在一塊觸控面上採用兩種或者兩種以上的觸控識別技術，達到多種觸控技術之間實現優劣互補的目的。

目前，已經研發出基於電容式和電阻式的混合式觸摸屏，該觸摸屏可以通過手寫筆和手指操作、支持多點觸控等，顯著提高觸摸屏的識別效率。隨著用戶對觸控技術要求的不斷提高，單一的觸控技術肯定不能滿足人們的需要，所以混合式觸控技術必定會成為未來觸控技術的發展方向之一。

4. 觸覺反饋技術

觸控顯示技術的不斷發展給人們帶來便捷的操作方式和良好的視覺效果同時，卻忽略觸摸操作時給用戶一個觸覺反饋。

目前，觸覺反饋技術研究不多。美國的Immersion公司推出名叫"Forcefeedback"的觸覺反饋技術，該技術是利用機械馬達產生振動或者運動，它可以模擬跳動、物體掉落和阻尼運動等觸覺效果，也是目前使用較多的觸覺反饋技術。

Senseg公司的"E-sense"技術採用的是生物電場的原理產生一個觸覺反饋。開發出更加逼真的觸覺反饋技術，可以給用戶帶來新的觸控體驗，因此觸覺反饋技術也是今後觸控技術發展的一個方向。

❼ 手機觸摸是用什麼原理實現的

觸摸屏原理

隨著多媒體信息查詢的與日俱增，人們越來越多地談到觸摸屏，因為觸摸屏不僅適用於中國多媒體信息查詢的國情，而且觸摸屏具有堅固耐用、反應速度快、節省空間、易於交流等許多優點。利用這種技術，我們用戶只要用手指輕輕地碰計算機顯示屏上的圖符或文字就能實現對主機操作，從而使人機交互更為直截了當，這種技術大大方便了那些不懂電腦操作的用戶。 ??

觸摸屏作為一種最新的電腦輸入設備，它是目前最簡單、方便、自然的一種人機交互方式。它賦予了多媒體以嶄新的面貌，是極富吸引力的全新多媒體交互設備。觸摸山毀昌屏在我國的應用范圍非常廣闊，主要是公共信息的查詢；如電信局、稅務局、銀行、電力等部門的業務查詢；城市街頭的信息查詢；此外應用於領導辦公、工業控制、軍事指揮、電子游戲、點歌點菜、多媒體教學、房地產預售等。將來，觸摸屏還要走入家庭。

隨著使用電腦作為信息來源的與日俱增，觸摸屏以其易於使用、堅固耐用、反應速度快、節省空間等優點，使得系統設計師們越來越多的感到使用觸摸屏的確具有具有相當大的優越性。觸摸屏出現在中國市場上至今只有短短的幾年時間，這個新的多媒體設備還沒有為許多人接觸和了解，包括一些正打算使用觸摸屏的系統設計師，還都把觸摸屏當作可有可無的設備，從逗扒發達國家觸摸屏的普及歷程和我國多媒體信息業正處在的階段來看，這種觀念還具有一定的普遍性。事實上，觸摸屏是一個使多媒體信息或控制改頭換面的設備，它賦予多媒體系統以嶄新的面貌，是極富吸引力的全新多媒體交互設備。發達國家的系統設計師們和我國率先使用觸摸屏的系統設計師們已經清楚的知道，觸摸屏對於各種應用領域的電腦已經不再是可有可無的東西，而是必不可少的設備。它極大的簡化了計算機的使用，即使是對計算機一無所知的人，也照樣能夠信手拈來，使計算機展現出更大的魅力。解決了公共信息市場上計算機所無法解決的問題。

隨著城市向信息化方向發展和電腦網路在國民生活中的滲透，信息查詢都已用觸摸屏實現--顯示內容可觸摸的形式出現。為了幫助大家對觸摸屏有一個大概的了解，筆者就在這里提供一些有關觸摸屏的相關知識，希望這些內容能對大家有所用處。

一、觸摸屏的工作原理 ??

為了操作上的方便，人們用觸摸屏來代替滑鼠或鍵盤。工作時，我們必須首先用手指或其它物體觸摸安裝在顯示器前端的觸摸屏，然後系統根據手指觸摸的圖標或菜單位置來定位選擇信息輸入。觸摸屏由觸摸檢測部件和觸摸屏控制器組成；觸摸檢測部件安裝在顯示器屏幕前面，用於檢測用戶觸摸位置，接受後送觸摸屏控制器；而觸摸屏控制器的主要作用是從觸摸點檢測裝置上接收觸摸信息，並將它轉換成觸點坐標，再送給CPU，它同時能接收CPU發來的命令並加以執行。

二、觸摸屏的主要類型 ??

按照觸摸屏的工作原理和傳輸信息的介質，我們把觸摸屏分為四種，它們分別為電阻式、電容感應式、紅外線式以及表面聲波式。每一類觸摸屏都有其各自的優缺點，要了解那種觸摸屏適用於那種場合，關鍵就在於要懂得每一類觸摸屏技術的工作原理和特點。下面對上述的各種類型的觸摸屏進行簡要介紹一下：

1、 電阻式觸摸屏 （電阻式觸摸屏工作原理圖）

這種觸摸屏利用壓力感應進行控制。電阻觸摸屏的主要部分是一塊與顯示器表面非常配合的電阻薄膜屏，這是一種多層的復合薄膜，它以一層玻璃或硬塑料平板作為基層，表面塗有一層透明氧化金屬（透明的導電電阻）導電層，上面再蓋有一層外表面硬化處理、光滑防擦的塑料層、它的內表面也塗有一層塗層、在他們之間有許多細小的（小於1/1000英寸）的透明隔離點把兩層導電層隔開絕緣。 當手指觸摸屏幕時，兩層導電層在觸摸點位置就有了接觸，電阻發生變化，在X和Y兩個方向上產生信號，然後送觸摸屏控制器。控制器偵測到這一接觸並計算出（X，Y）的位置，再根據模擬滑鼠的方式運作。這就是電阻技術觸摸屏的最基本的原理。 電阻類觸摸屏的關鍵在於材料科技，常用的透明導電塗層材料有： ??

A、ITO，氧化銦，弱導電體，特性是當厚度降到1800個埃（埃＝余答10-10米）以下時會突然變得透明，透光率為80％，再薄下去透光率反而下降，到300埃厚度時又上升到80％。ITO是所有電阻技術觸摸屏及電容技術觸摸屏都用到的主要材料，實際上電阻和電容技術觸摸屏的工作面就是ITO塗層。 ??

B、鎳金塗層，五線電阻觸摸屏的外層導電層使用的是延展性好的鎳金塗層材料，外導電層由於頻繁觸摸，使用延展性好的鎳金材料目的是為了延長使用壽命，但是工藝成本較為高昂。鎳金導電層雖然延展性好，但是只能作透明導體，不適合作為電阻觸摸屏的工作面，因為它導電率高，而且金屬不易做到厚度非常均勻，不宜作電壓分布層，只能作為探層。

1．1四線電阻屏

四線電阻模擬量技術的兩層透明金屬層工作時每層均增加5V恆定電壓：一個豎直方向，一個水平方向。總共需四根電纜。 特點：高解析度，高速傳輸反應。 表面硬度處理，減少擦傷、刮傷及防化學處理。 具有光面及霧面處理。 一次校正，穩定性高，永不漂移。

1．2五線電阻屏

五線電阻技術觸摸屏的基層把兩個方向的電壓場通過精密電阻網路都加在玻璃的導電工作面上，我們可以簡單的理解為兩個方向的電壓場分時工作加在同一工作面上，而外層鎳金導電層只僅僅用來當作純導體，有觸摸後分時檢測內層ITO接觸點X軸和Y軸電壓值的方法測得觸摸點的位置。五線電阻觸摸屏內層ITO需四條引線，外層只作導體僅僅一條，觸摸屏得引出線共有5條。 特點：解析度高，高速傳輸反應。 表面硬度高，減少擦傷、刮傷及防化學處理。 同點接觸3000萬次尚可使用。 導電玻璃為基材的介質。 一次校正，穩定性高，永不漂移。 五線電阻觸摸屏有高價位和對環境要求高的缺點

1. 3電阻屏的局限

不管是四線電阻觸摸屏還是五線電阻觸摸屏,它們都是一種對外界完全隔離的工作環境，不怕灰塵和水汽，它可以用任何物體來觸摸,可以用來寫字畫畫，比較適合工業控制領域及辦公室內有限人的使用。電阻觸摸屏共同的缺點是因為復合薄膜的外層採用塑膠材料,不知道的人太用力或使用銳器觸摸可能劃傷整個觸摸屏而導致報廢。不過,在限度之內，劃傷只會傷及外導電層，外導電層的劃傷對於五線電阻觸摸屏來說沒有關系,而對四線電阻觸摸屏來說是致命的。

2、 電容式觸摸屏

2．1電容技術觸摸屏 ??

是利用人體的電流感應進行工作的。電容式觸摸屏是是一塊四層復合玻璃屏，玻璃屏的內表面和夾層各塗有一層ITO，最外層是一薄層矽土玻璃保護層,夾層ITO塗層作為工作面,四個角上引出四個電極，內層ITO為屏蔽層以保證良好的工作環境。 當手指觸摸在金屬層上時，由於人體電場，用戶和觸摸屏表面形成以一個耦合電容，對於高頻電流來說，電容是直接導體，於是手指從接觸點吸走一個很小的電流。這個電流分從觸摸屏的四角上的電極中流出，並且流經這四個電極的電流與手指到四角的距離成正比，控制器通過對這四個電流比例的精確計算，得出觸摸點的位置。

2．2電容觸摸屏的缺陷

電容觸摸屏的透光率和清晰度優於四線電阻屏，當然還不能和表面聲波屏和五線電阻屏相比。電容屏反光嚴重，而且，電容技術的四層復合觸摸屏對各波長光的透光率不均勻，存在色彩失真的問題，由於光線在各層間的反射，還造成圖像字元的模糊。 電容屏在原理上把人體當作一個電容器元件的一個電極使用，當有導體靠近與夾層ITO工作面之間耦合出足夠量容值的電容時，流走的電流就足夠引起電容屏的誤動作。我們知道，電容值雖然與極間距離成反比，卻與相對面積成正比，並且還與介質的的絕緣系數有關。因此，當較大面積的手掌或手持的導體物靠近電容屏而不是觸摸時就能引起電容屏的誤動作，在潮濕的天氣，這種情況尤為嚴重，手扶住顯示器、手掌靠近顯示器7厘米以內或身體靠近顯示器15厘米以內就能引起電容屏的誤動作。 電容屏的另一個缺點用戴手套的手或手持不導電的物體觸摸時沒有反應，這是因為增加了更為絕緣的介質。 電容屏更主要的缺點是漂移：當環境溫度、濕度改變時，環境電場發生改變時，都會引起電容屏的漂移，造成不準確。例如：開機後顯示器溫度上升會造成漂移：用戶觸摸屏幕的同時另一隻手或身體一側靠近顯示器會漂移；電容觸摸屏附近較大的物體搬移後回漂移，你觸摸時如果有人圍過來觀看也會引起漂移；電容屏的漂移原因屬於技術上的先天不足，環境電勢面（包括用戶的身體）雖然與電容觸摸屏離得較遠，卻比手指頭面積大的多，他們直接影響了觸摸位置的測定。此外，理論上許多應該線性的關系實際上卻是非線性，如：體重不同或者手指濕潤程度不同的人吸走的總電流量是不同的，而總電流量的變化和四個分電流量的變化是非線性的關系，電容觸摸屏採用的這種四個角的自定義極坐標系還沒有坐標上的原點，漂移後控制器不能察覺和恢復，而且，4個A/D完成後，由四個分流量的值到觸摸點在直角坐標繫上的X、Y坐標值的計算過程復雜。由於沒有原點，電容屏的漂移是累積的，在工作現場也經常需要校準。 電容觸摸屏最外面的矽土保護玻璃防刮擦性很好，但是怕指甲或硬物的敲擊，敲出一個小洞就會傷及夾層ITO，不管是傷及夾層ITO還是安裝運輸過程中傷及內表面ITO層，電容屏就不能正常工作了。

3、紅外線式觸摸屏 （紅外線式觸摸屏工作原理圖）

紅外觸摸屏是利用X、Y方向上密布的紅外線矩陣來檢測並定位用戶的觸摸。紅外觸摸屏在顯示器的前面安裝一個電路板外框，電路板在屏幕四邊排布紅外發射管和紅外接收管，一一對應形成橫豎交叉的紅外線矩陣。用戶在觸摸屏幕時，手指就會擋住經過該位置的橫豎兩條紅外線，因而可以判斷出觸摸點在屏幕的位置。任何觸摸物體都可改變觸點上的紅外線而實現觸摸屏操作。 早期觀念上，紅外觸摸屏存在解析度低、觸摸方式受限制和易受環境干擾而誤動作等技術上的局限，因而一度淡出過市場。此後第二代紅外屏部分解決了抗光干擾的問題，第三代和第四代在提升解析度和穩定性能上亦有所改進，但都沒有在關鍵指標或綜合性能上有質的飛躍。但是，了解觸摸屏技術的人都知道，紅外觸摸屏不受電流、電壓和靜電干擾，適宜惡劣的環境條件，紅外線技術是觸摸屏產品最終的發展趨勢。採用聲學和其它材料學技術的觸屏都有其難以逾越的屏障，如單一感測器的受損、老化，觸摸界面怕受污染、破壞性使用，維護繁雜等等問題。紅外線觸摸屏只要真正實現了高穩定性能和高解析度，必將替代其它技術產品而成為觸摸屏市場主流。 過去的紅外觸摸屏的解析度由框架中的紅外對管數目決定，因此解析度較低，市場上主要國內產品為32x32、40X32，另外還有說紅外屏對光照環境因素比較敏感，在光照變化較大時會誤判甚至死機。這些正是國外非紅外觸摸屏的國內代理商銷售宣傳的紅外屏的弱點。而最新的技術第五代紅外屏的解析度取決於紅外對管數目、掃描頻率以及差值演算法，解析度已經達到了1000X720，至於說紅外屏在光照條件下不穩定，從第二代紅外觸摸屏開始，就已經較好的克服了抗光干擾這個弱點。 第五代紅外線觸摸屏是全新一代的智能技術產品，它實現了1000*720高解析度、多層次自調節和自恢復的硬體適應能力和高度智能化的判別識別，可長時間在各種惡劣環境下任意使用。並且可針對用戶定製擴充功能，如網路控制、聲感應、人體接近感應、用戶軟體加密保護、紅外數據傳輸等。 原來媒體宣傳的紅外觸摸屏另外一個主要缺點是抗暴性差，其實紅外屏完全可以選用任何客戶認為滿意的防暴玻璃而不會增加太多的成本和影響使用性能，這是其他的觸摸屏所無法效仿的。

4、表面聲波觸摸屏 （表面聲波觸摸屏工作原理圖）?

4.1 表面聲波

表面聲波，超聲波的一種，在介質(例如玻璃或金屬等剛性材料)表面淺層傳播的機械能量波。通過楔形三角基座（根據表面波的波長嚴格設計），可以做到定向、小角度的表面聲波能量發射。表面聲波性能穩定、易於分析，並且在橫波傳遞過程中具有非常尖銳的頻率特性，近年來在無損探傷、造影和退波器方向上應用發展很快，表面聲波相關的理論研究、半導體材料、聲導材料、檢測技術等技術都已經相當成熟。 表面聲波觸摸屏的觸摸屏部分可以是一塊平面、球面或是柱面的玻璃平板，安裝在CRT、LED、LCD或是等離子顯示器屏幕的前面。玻璃屏的左上角和右下角各固定了豎直和水平方向的超聲波發射換能器，右上角則固定了兩個相應的超聲波接收換能器。玻璃屏的四個周邊則刻有45°角由疏到密間隔非常精密的反射條紋。

4.2 表面聲波觸摸屏工作原理

以右下角的X-軸發射換能器為例： 發射換能器把控制器通過觸摸屏電纜送來的電信號轉化為聲波能量向左方表面傳遞，然後由玻璃板下邊的一組精密反射條紋把聲波能量反射成向上的均勻面傳遞，聲波能量經過屏體表面，再由上邊的反射條紋聚成向右的線傳播給X-軸的接收換能器，接收換能器將返回的表面聲波能量變為電信號。 當發射換能器發射一個窄脈沖後，聲波能量歷經不同途徑到達接收換能器，走最右邊的最早到達，走最左邊的最晚到達，早到達的和晚到達的這些聲波能量疊加成一個較寬的波形信號，不難看出，接收信號集合了所有在X軸方向歷經長短不同路徑回歸的聲波能量，它們在Y軸走過的路程是相同的，但在X軸上，最遠的比最近的多走了兩倍X軸最大距離。因此這個波形信號的時間軸反映各原始波形疊加前的位置，也就是X軸坐標。 發射信號與接收信號波形 在沒有觸摸的時候，接收信號的波形與參照波形完全一樣。當手指或其它能夠吸收或阻擋聲波能量的物體觸摸屏幕時，X軸途經手指部位向上走的聲波能量被部分吸收，反應在接收波形上即某一時刻位置上波形有一個衰減缺口。 接收波形對應手指擋住部位信號衰減了一個缺口，計算缺口位置即得觸摸坐標 控制器分析到接收信號的衰減並由缺口的位置判定X坐標。之後Y軸同樣的過程判定出觸摸點的Y坐標。除了一般觸摸屏都能響應的X、Y坐標外，表面聲波觸摸屏還響應第三軸Z軸坐標，也就是能感知用戶觸摸壓力大小值。其原理是由接收信號衰減處的衰減量計算得到。三軸一旦確定，控制器就把它們傳給主機。

4.3表面聲波觸摸屏特點

清晰度較高，透光率好。高度耐久，抗刮傷性良好(相對於電阻、電容等有表面度膜)。反應靈敏。不受溫度、濕度等環境因素影響，解析度高，壽命長（維護良好情況下5000萬次）；透光率高（92%），能保持清晰透亮的圖像質量；沒有漂移，只需安裝時一次校正；有第三軸（即壓力軸）響應，目前在公共場所使用較多。 表面聲波屏需要經常維護，因為灰塵，油污甚至飲料的液體沾污在屏的表面，都會阻塞觸摸屏表面的導波槽，使波不能正常發射，或使波形改變而控制器無法正常識別，從而影響觸摸屏的正常使用，用戶需嚴格注意環境衛生。必須經常擦抹屏的表面以保持屏面的光潔，並定期作一次全面徹底擦除。 ?

觸摸屏原理

表面聲波屏

聲波屏的三個角分別粘貼著X，Y方向的發射和接收聲波的換能器（換能器：由特殊陶瓷材料製成的，分為發射換能器和接收換能器。是把控制器通過觸摸屏電纜送來的電信號轉化為聲波能和由反射條紋匯聚成的表面聲波能變為電信號。），四個邊刻著反射表面超聲波的反射條紋。當手指或軟性物體觸摸屏幕，部分聲波能量被吸收，於是改變了接收信號，經過控制器的處理得到觸摸的X，Y坐標。

四線電阻屏

四線電阻屏在表面保護塗層和基層之間覆著兩層透明電導層ITO（ITO：氧化銦，弱導電體，特性是當厚度降到1800個埃（埃＝10-10米）以下時會突然變得透明，再薄下去透光率反而下降，到300埃厚度時透光率又上升。是所有電阻屏及電容屏的主要材料。），兩層分別對應X，Y軸，它門之間用細微透明絕緣顆粒絕緣，當觸摸時產生的壓力使兩導電層接通，由於電阻值的變化而得到觸摸的X，Y坐標。

五線電阻屏

五線電阻屏的基層之上覆有把X，Y兩方向的電壓場加在同一層的透明電導層ITO，最外層鎳金導電層（鎳金導電層：五線電阻觸摸屏的外層導電層使用的是延展性好的鎳金塗層材料，外導電層由於頻繁觸摸，使用延展性好的鎳金材料目的是為了延長使用壽命。）只用來作純導體，當觸摸時，用分時檢測接觸點X軸和Y軸電壓值的方法測得觸摸點的位置。內層ITO需四條引線，外層一條，共5根引線。

電容屏

電容屏表面塗有透明電導層ITO，電壓連接到四角，微小直流電散部在屏表面，形成均勻之電場，用手觸屏時，人體作為耦合電容一極，電流從屏四角匯集形成耦合電容另一極，通過控制器計算電流傳到碰觸位置的相對距離得到觸摸的坐標 。

紅外屏

紅外觸摸屏是利用X、Y方向上密布的紅外線矩陣來檢測並定位用戶的觸摸。紅外觸摸屏在顯示器的前面安裝一個電路板外框，電路板在屏幕四邊排布紅外發射管和紅外接收管，一一對應形成橫豎交叉的紅外線矩陣。用戶在觸摸屏幕時，手指就會擋住經過該位置的橫豎兩條紅外線，因而可以判斷出觸摸點在屏幕的位置。任何觸摸物體都可改變觸點上的紅外線而實現觸摸屏操作。