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　　自古以來(lái)，multi-touch的使用需求一直都在，人類天生就有兩只手、十根手指頭，打從石器時(shí)代開始，我們就習(xí)慣用兩只手操作器具，用靈活的十根手指來(lái)完成細(xì)膩動(dòng)作。彈奏鋼琴就是一個(gè)很好的例子。鋼琴有88個(gè)黑白琴鍵，如果只能用一根手指頭來(lái)彈，不僅彈奏效率差，而且少掉了和弦，彈出來(lái)的音色跟旋律也會(huì)變得十分單調(diào)。因此，像是鋼琴、Qwerty鍵盤等經(jīng)典設(shè)計(jì)，全都隱含了multi-touch的概念，讓十根手指頭，能夠盡情地發(fā)揮所長(zhǎng)。也因此，多點(diǎn)觸控技術(shù) (multi-touch technology)這兩年相當(dāng)?shù)幕鸺t，透過(guò)iPhone的持續(xù)暢銷，這項(xiàng)用兩根手指頭就可以縮放影像的高科技觸控技術(shù)，已經(jīng)徹底深入人心?，F(xiàn)在在商場(chǎng)里提到觸控手機(jī)，或是觸控相機(jī)，大家都會(huì)指名要跟iPhone一樣，可以滑來(lái)滑去、放大縮小的新奇玩意兒。

　　壓電式多點(diǎn)觸控技術(shù)

　　作為一種新興的人機(jī)互動(dòng)方式，multi-touch觸控技術(shù)必然要保持一種可持續(xù)發(fā)展勢(shì)態(tài)，例如沒(méi)有任何限制的觸控點(diǎn)數(shù)，可以讓任何更多的手指一同接觸面板，來(lái)創(chuàng)造出各式不同的應(yīng)用，或是要考慮觸控給用戶帶來(lái)的真實(shí)體驗(yàn)，就像我們知道“觸摸的感覺(jué)組成，它有很大部分是物理移動(dòng)。如果我們要把這種觸摸的感覺(jué)推向極致的話，物理移動(dòng)是一定需要的”。根據(jù)這樣簡(jiǎn)單的邏輯，我們會(huì)希望在按一個(gè)東西的時(shí)候，它真的可以偵測(cè)按下去力道的輕重。

　　目前，電阻式與電容式觸控是比較主流的兩類觸控技術(shù)。電阻式設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，成本最低，是目前最主要的觸控技術(shù)。但電阻式觸控較受制于其物理局限性，如透光率較低，高線數(shù)的大偵測(cè)面積造成處理器負(fù)擔(dān)，其應(yīng)用特性使之易老化從而影響使用壽命等問(wèn)題。因此，在高階一些的應(yīng)用中，電容式觸控技術(shù)成為首選。電容式觸控支持多點(diǎn)觸控功能，擁有更高的透光率、更低的整體功耗，其接觸面硬度高，無(wú)需按壓，使用壽命較長(zhǎng)，所以Apple在推出iPhone時(shí)選擇的是電容式觸控。

　　不過(guò)，電容式觸控也有自身的問(wèn)題需要克服：如在一體化模塊中，液晶屏和銦錫氧化物范本(ITO)做在同一個(gè)真空堆棧中，為了達(dá)到觸點(diǎn)偵測(cè)功效，ITO模板需不斷地掃描像素，這會(huì)持續(xù)散發(fā)干擾信號(hào)，影響整個(gè)模塊的操作，也因此在電容式的應(yīng)用上，要真的做到?jīng)]有任何觸控限制的true multi-touch，還有許多技術(shù)待克服。另外，為了不讓ITO的表面電流被隔絕，硬化鍍層一般非常薄，若施加在觸摸屏上的外力過(guò)大時(shí)，可能傷及ITO，因此降低使用壽命。此外，目前電容式觸控面板的成本還比較高，在大尺寸化應(yīng)用方面比較困難。

　　矽創(chuàng)電子所開發(fā)的壓電式多點(diǎn)觸控技術(shù)，可說(shuō)是介于電阻式與電容式之間，其感應(yīng)原理與iPhone類似，最主要的不同之處在于其訊號(hào)為電壓源而非電流源(如圖1)；當(dāng)上板與下板接觸所導(dǎo)通后形成回路造成電壓值改變，再透過(guò)如同LCD驅(qū)動(dòng)IC之掃描方式由Row發(fā)送訊號(hào)再由Column接收回來(lái)判定觸摸點(diǎn)位置，由于其掃描頻率最高可達(dá)200Hz，因此可以實(shí)時(shí)快速的獲取觸點(diǎn)信息，再通過(guò)其專用的MCU、DSP來(lái)準(zhǔn)確計(jì)算出多點(diǎn)坐標(biāo)，給出信號(hào)。此壓電式技術(shù)在沒(méi)有觸摸動(dòng)作時(shí)，觸摸屏不會(huì)耗電，因此功耗遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的電阻式多點(diǎn)觸控技術(shù)。

　　多點(diǎn)觸控的核心—對(duì)象追踨

　　在壓電式的多點(diǎn)觸控的技術(shù)中，透過(guò)掃描系統(tǒng)(scanning system)偵測(cè)觸控點(diǎn)信息，透過(guò)濾波器得到有效觸控面積并計(jì)算出重心位置后，經(jīng)過(guò)DSP作運(yùn)算處理判斷是否合并成為坐標(biāo)，再由MCU將多點(diǎn)移動(dòng)動(dòng)作轉(zhuǎn)換成手勢(shì)指令；將此指令傳給主系統(tǒng)之CPU就可以控制面板顯示內(nèi)容以及執(zhí)行一些應(yīng)用程序軟件了，但其中如何將觸碰在屏幕上的每一點(diǎn)的動(dòng)作完整的解析出來(lái)，是整個(gè)多點(diǎn)觸控系統(tǒng)中最重要的核心，一旦處理的過(guò)程出現(xiàn)任何失誤，對(duì)使用者而言就相當(dāng)于手勢(shì)辨識(shí)失敗，或是多個(gè)觸控點(diǎn)移動(dòng)的軌跡出現(xiàn)混淆或錯(cuò)亂。

　　在這篇文章中我們將針對(duì)壓電式多點(diǎn)觸控技術(shù)中的核心「對(duì)象追蹤」(Object Tracking)的部分做簡(jiǎn)單的介紹。對(duì)象追蹤是透過(guò)比對(duì)連續(xù)移動(dòng)對(duì)象的相似度來(lái)完成，其中的議題涵蓋要如何建立對(duì)象的特征，相似程度的判別，還有如何在整個(gè)對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)中快速尋找目標(biāo)物，讓系統(tǒng)能利用在高速掃描運(yùn)作下所產(chǎn)生的大量信息來(lái)完成多點(diǎn)觸控的功能。

　　矽創(chuàng)電子所開發(fā)的壓電式觸控技術(shù)中所使用的對(duì)象追踨可再細(xì)分為三個(gè)處理程序：. 區(qū)域合并 (Region-Based combination)、主動(dòng)式輪廓追蹤(Active Contour-Based Tracking)、特征追蹤 (Feature-Based Tracking)。

（詳細(xì)文章請(qǐng)看《國(guó)際光電與顯示》）