[發明專利]基于結構光成像的鍵盤鍵帽平整度快速測量方法與裝置

有效

• 申請號: 201810467785.1
• 申請日: 2018-05-16
• 公開（公告）號: CN108562250B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 肖昌炎;繆慧司;周蘋;譚立春;張可惠
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: G01B11/30
• 分類號: G01B11/30
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 周長清

本發明一種基于結構光成像的鍵盤鍵帽平整度快速測量方法及裝置，該方法的步驟為：步驟S1：結構光模式設計及投影，產生的結構光在待測鍵盤各按鍵鍵帽表面上下兩端各存在一條清晰的光條紋；步驟S2：多臺相機采集圖像序列；接收到檢測信號后，相機采集已被結構光編碼的鍵盤圖像序列；步驟S3：圖像拼接；將圖像序列拼接成一幅完整的全尺寸鍵盤圖像；步驟S4：鍵帽建模；依靠人工獲得鍵帽掩模和鍵盤圖像中各鍵帽的位置信息；步驟S5：利用平整度算法檢測算法，用以實現快速檢測鍵盤各鍵帽平整度。該裝置用來實施上述方法。本發明具有自動化程度高、檢測效率高、易實現、易維護等優點。

技術領域

本發明主要涉及到機器視覺技術領域，特指一種電腦鍵盤鍵帽平整度快速測量方法及裝置。

背景技術

鍵盤是生活中常用的電子產品，也是人機交互的橋梁。一般鍵盤由上百個按鍵鑲嵌在其中，每個按鍵的鍵帽是用戶主要接觸的部分，鍵帽一旦出現高低不平現象，就會影響使用者敲擊按鍵的舒適度和順暢度。所以，在鍵盤的生產過程中，需要檢測鍵盤鍵帽的平整度。

如果使用人工檢測，其主觀性強、誤差較大、效率低下。

目前，有四種技術方案實現鍵帽平整度自動化測量：(1)測量探針測量方式，該方法精度高，傳感器無需移動，缺點是設備成本和維護費用高；(2)三維視覺測量方式，其檢測精度高，最大缺點是需要移動三維傳感器，檢測速度慢；(3)激光測距儀測量方式，該方法同樣需要移動傳感器，物理安裝是一個難題，其檢測速度慢，存在位移誤差；(4)面陣相機的機器視覺測量方式，其優點是成本低，但是檢測精度低。

發明內容

本發明要解決的技術問題就在于：針對現有技術存在的技術問題，本發明提供一種自動化程度高、檢測效率高、易實現、易維護的基于結構光成像的鍵盤鍵帽平整度快速測量方法與裝置。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

一種基于結構光成像的鍵盤鍵帽平整度快速測量方法，其步驟為：

步驟S1：結構光模式設計及投影，產生的結構光在待測鍵盤各按鍵鍵帽表面上下兩端各存在一條清晰的光條紋；

步驟S2：多臺相機采集圖像序列；接收到檢測信號后，相機采集已被結構光編碼的鍵盤圖像序列；

步驟S3：圖像拼接；將圖像序列拼接成一幅完整的全尺寸鍵盤圖像；

步驟S4：鍵帽建模；依靠人工獲得鍵帽掩模和鍵盤圖像中各鍵帽的位置信息；

步驟S5：利用平整度算法檢測算法，用以實現快速檢測鍵盤各鍵帽平整度。

作為本發明方法的進一步改進：所述步驟S1中，將圖案模式設計成多激光線條樣式來模擬多個線形激光發生器產生的效果。

作為本發明方法的進一步改進：所述步驟S3的流程為：

步驟S3.1：提取穩定特征點；

依據多相機排序依次拼接，從檢測設備中排序毗鄰相機中采集到的二維圖像ⅠI₁(x,y)和二維圖像ⅡI₂(x,y)，x代表圖像像素行坐標，y代表圖像像素列坐標；分別對圖像ⅠI₁(x,y)和ⅡI₂(x,y)提取SIFT特征點，得到SIFT特征點集合；

步驟S 3.2：特征點篩選和匹配；

采用RANSAC算法篩選步驟S3.1所述特征點集合，獲得可靠的點并進行特征點匹配，求取圖像變換矩陣H；

步驟S 3.3：圖像拼接；