觸摸板的數據來源于視覺部分傳遞的信息。觸覺圖像就是真實圖像的一種隱喻：物理輪廓——凸起輪廓、 物體顏色/材質——凸點紋理、真實圖像比例——觸覺圖像比例等等。觸覺圖形需抓住被描述物體特點最顯著的形態，盡量減少失真的轉換為觸覺圖形。

【資料圖】

使用Open3D提取深度圖像的邊緣信息

深度圖像邊緣提取及轉儲以前寫的兩個文章。

對于雙目相機RGB圖像和深度相機點云,提取距離信息和邊緣的處理流程如下:

RGB圖像處理

將左右目圖像進行立體校正和立體匹配,得到視差圖

根據雙目系統的參數,從視差圖計算每個像素的深度值

在RGB圖像上進行邊緣檢測,例如Canny邊緣檢測

得到RGB圖像的邊緣結果

接下來將高分辨率圖像邊緣映射到低分辨率圖像：

觸摸板的設計也是一個難點，會考慮尺寸，材質，控制方式等。除了從需求出發，還要從生理學出發。

人眼的分辨率為300ppi（pixel per inch，每英寸像素數），而人手指的觸覺分辨率約為 10ppi，低分辨率帶來的問題是使觸覺點陣尺寸增大。對于接收數據的密度來講：手指觸覺 10^2 bits/s，聽覺 10^4 bits/s，視覺 10^6 bits/s，不過大量的實驗和生活經驗表明，視覺受損人群的觸覺和聽覺能力優于健全人。因為人腦感覺皮層具有可塑性，盲人的觸覺皮層和聽覺皮層代謝活動增加，使其觸聽覺更敏銳。

觸壓覺是皮膚受到觸或壓等機械刺激時所引起的感覺。兩者在性質上類似。皮膚內分布著產生多種感覺的感受器，在鼻、口唇和指尖分布密度最高。一般認為皮膚產生的感覺有四種，即對皮膚作機械刺激產生的觸覺、壓覺，由溫度刺激產生的冷覺和熱覺，以及由傷害性刺激產生的痛覺。不同感覺的感受區在皮膚表面呈互相獨立的點狀分布。

由于人手觸覺分辨率的限制， 小尺寸點陣承載的信息過少，使用場景非常有限。相比之下，用戶理解觸覺圖像的方式是從局部到整 體，進程較慢，所以圖像刷新時間的延長對用戶體驗的影響有限.

因為人的觸覺認知非常適合三維觸覺信息，因為整個手掌擁有較高的觸覺靈敏度，而且通過前臂的運動，手掌可以在三維空間的任意角度上進行認知活動。因此，人腦會形成 “手掌 - 前臂”的共同觸覺認知，對三維信息的理解力也會更強。

針對上面提出的人體特性和對感知的需求，需要設計單獨的傳感器，滿足響應，強度，控制等：

因為電磁有著極快的反應速度，所以基于電磁體的機電顯示器。關鍵原理是凸輪執行器，由偏心凸輪組成，偏心凸輪嵌入稀土磁體，通過改變其極性的電磁作用將其旋轉到兩個穩定位置。偏心凸輪的旋轉導致盲文點上升或下降。凸輪旋轉略超過 180 ° ，并靠在外殼壁（上單元）上停止。一旦盲文銷被抬起，手指在銷上的重量就無法反向驅動凸輪。這不僅滿足了觸摸點突出力的需要，而且一旦針被抬起就不需要給電磁鐵供電，從而降低功耗。

對不同大小的物體,凸起高度是否可以對應不同變化，這也可以提升真實感。也就是滿足了2.5D的感官接觸。

觸覺圖像就是真實圖像的一種隱喻：物理輪廓——凸起輪廓、 物體顏色/材質——凸點紋理、真實圖像比例——觸覺圖像比例，觸覺圖形需抓住被描述物 體特點最顯著的形態，盡量減少失真的轉換為觸覺圖形。

編輯：黃飛