（转）一种校准触摸屏/显示屏之间点与点对应关系的算法

 

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阻性触摸屏与LCD显示器上的各点很难完全准确配合，因此除了采用精确的机械装配技术校准之外，在使用之前还必须进行软件校准。本文介绍的校准方法首先确定误差源，然后通过三个选定点导出触摸屏的校准矩阵，并用软件方法来实施点与点之间对应关系的校准。掌握这种技术，对降低嵌入式系统的成本至关重要。

图1所示是一个阻性触摸屏的横截面，其结构十分简单，由上下相对放置的两片玻璃构成，玻璃的内表面涂上薄薄一层导电材料，并用一些小玻璃珠将导电表面隔开。当手指或铁笔按压玻璃表面时，上层玻璃产生弯曲接触下层玻璃。这种结构中玻璃珠间的距离决定了触摸屏的敏感度。玻璃珠互相放置得越近，敏感度越小，压力就要越大，以使两层玻璃片可靠接触。

图2所示是触摸屏的等效电路。通过一个触摸屏控制器(AD转换器)将电源的正、负极加到一块玻璃的导电层两端，另一块玻璃上的导电层则起到一个电位计游标的作用。在玻璃上不同的触摸点，导电的情况也不同，数字转换器上便会录得不同的测试电压值，然后控制器将录得的电压值转换成一个二维坐标：X轴坐标和Y坐标。

这些控制器每秒钟可进行200次或更多的采样。采样率通常与背景噪声和控制器质量有关。智能控制器还具备其它一些功能，如检测到触摸时中断CPU、在检测到触摸前设定采样率连续进行采样。没有触摸时，控制器处于待机状态。

由于阻性触摸屏结构简单、操作易懂、所需软硬件有多个厂商可供选择，因此可用于对成本敏感的设计中。然而，由于触摸屏与它背后的显示器(LCD或其它)间的对应点很难完全配合，因此几乎所有带阻性触摸屏的设备在出厂前均要经过一定的校准。否则在触摸屏上点击某一按钮或选择某项功能时，内置的软件便无法对这一点击做出正确响应。

本文介绍的校准方法需要三个目标点/或测试点，然后依次进行触摸测试，以确定该显示屏特有的校准因数。最后通过这些校准因数将触摸屏的对应点与实际显示的对应点完全对应起来。

误差的来源

有几个误差源会影响触摸屏控制器，使之无法产生正确的对应点X和Y坐标。最主要的误差源是电气噪声、机械误差及放大因子。此外，操作者的误操作也会有所影响，如手指或铁笔按压时间不够长或压力不够大。以上所有误差均会产生无