[发明专利]基于结构光成像的键盘键帽平整度快速测量方法与装置

说明书

本发明一种基于结构光成像的键盘键帽平整度快速测量方法及装置，该方法的步骤为：步骤S1：结构光模式设计及投影，产生的结构光在待测键盘各按键键帽表面上下两端各存在一条清晰的光条纹；步骤S2：多台相机采集图像序列；接收到检测信号后，相机采集已被结构光编码的键盘图像序列；步骤S3：图像拼接；将图像序列拼接成一幅完整的全尺寸键盘图像；步骤S4：键帽建模；依靠人工获得键帽掩模和键盘图像中各键帽的位置信息；步骤S5：利用平整度算法检测算法，用以实现快速检测键盘各键帽平整度。该装置用来实施上述方法。本发明具有自动化程度高、检测效率高、易实现、易维护等优点。

技术领域

本发明主要涉及到机器视觉技术领域，特指一种电脑键盘键帽平整度快速测量方法及装置。

背景技术

键盘是生活中常用的电子产品，也是人机交互的桥梁。一般键盘由上百个按键镶嵌在其中，每个按键的键帽是用户主要接触的部分，键帽一旦出现高低不平现象，就会影响使用者敲击按键的舒适度和顺畅度。所以，在键盘的生产过程中，需要检测键盘键帽的平整度。

如果使用人工检测，其主观性强、误差较大、效率低下。

目前，有四种技术方案实现键帽平整度自动化测量：(1)测量探针测量方式，该方法精度高，传感器无需移动，缺点是设备成本和维护费用高；(2)三维视觉测量方式，其检测精度高，最大缺点是需要移动三维传感器，检测速度慢；(3)激光测距仪测量方式，该方法同样需要移动传感器，物理安装是一个难题，其检测速度慢，存在位移误差；(4)面阵相机的机器视觉测量方式，其优点是成本低，但是检测精度低。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种自动化程度高、检测效率高、易实现、易维护的基于结构光成像的键盘键帽平整度快速测量方法与装置。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种基于结构光成像的键盘键帽平整度快速测量方法，其步骤为：

步骤S1：结构光模式设计及投影，产生的结构光在待测键盘各按键键帽表面上下两端各存在一条清晰的光条纹；

步骤S2：多台相机采集图像序列；接收到检测信号后，相机采集已被结构光编码的键盘图像序列；

步骤S3：图像拼接；将图像序列拼接成一幅完整的全尺寸键盘图像；

步骤S4：键帽建模；依靠人工获得键帽掩模和键盘图像中各键帽的位置信息；

步骤S5：利用平整度算法检测算法，用以实现快速检测键盘各键帽平整度。

作为本发明方法的进一步改进：所述步骤S1中，将图案模式设计成多激光线条样式来模拟多个线形激光发生器产生的效果。

作为本发明方法的进一步改进：所述步骤S3的流程为：

步骤S3.1：提取稳定特征点；

依据多相机排序依次拼接，从检测设备中排序毗邻相机中采集到的二维图像ⅠI₁(x,y)和二维图像ⅡI₂(x,y)，x代表图像像素行坐标，y代表图像像素列坐标；分别对图像ⅠI₁(x,y)和ⅡI₂(x,y)提取SIFT特征点，得到SIFT特征点集合；

步骤S 3.2：特征点筛选和匹配；

采用RANSAC算法筛选步骤S3.1所述特征点集合，获得可靠的点并进行特征点匹配，求取图像变换矩阵H；

步骤S 3.3：图像拼接；