用于标定光投影键盘的装置及其使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于标定光投影键盘的装置及其使用方法，所述用于标定光投影键盘的装置包括：内部中空的箱体；安装在箱体内的标定摄像头，标定摄像头位于箱体的顶部；固定装置，固定装置用于将待标定的光投影键盘固定在箱体的底部；摄像头参数标定板，摄像头参数标定板上安装有多个红外LED灯；摄像头数据采集及信息计算装置，摄像头数据采集及信息计算装置用于采集光投影键盘的激光投影图像，并根据采集的图像计算键盘位置信息，将所得的键盘位置信息传输至待标定的光投影键盘装置。本发明专利技术解决了人工手动标定光投影键盘需要手动确定待标定键盘所有按键的图像坐标数据，重复操作，劳动量大，无法进行光投影键盘批量标定的问题。

Standard device for light projection keyboard and use method thereof

The invention discloses a device for standard light projection keyboard and method of using the device for standard light projection keyboard comprises: a box body is installed in the hollow box body; the camera calibration, calibration of the camera at the top of the box body; fixing device, fixing device for light projection keyboard calibration will be fixed on the box body the bottom plate; calibration of the camera parameters, the camera calibration parameters with multiple infrared LED lamp mounting plate; the camera data acquisition and information computing device, camera data acquisition and information computing device for laser projection image acquisition light projection keyboard keyboard, and calculate the location information based on the collected image, the location information is transmitted to the keyboard light projection keyboard calibrating device. The invention solves the problem of manual calibration of optical projection keyboard manually to determine the calibration image coordinate data, all the keyboard keys of the repeated operation, large amount of labor, not light projection keyboard batch calibration problems.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光键盘设备标定
，特别是涉及一种用于标定光投影键盘的装置，以及该装置的使用方法。
技术介绍
键盘是电子类设备最常用的输入装置之一，它广泛应用于计算机、电子仪器和各种终端设备上。键盘是最常用也是最主要的输入设备，通过键盘可以将英文字母、数字、标点符号等输入到计算机中，从而向计算机发出命令、输入数据等。为了解决传统实体键盘体积过大、不易携带与放置、容易吸纳灰尘不易清洁，以及使用过度容易损坏等问题，设备生产厂家研发出了虚拟激光键盘(VirtualLaserKeyboard)，虚拟激光键盘硬件主要由3部分组成，即摄像头、键盘投影模组和红外线激光发射器。键盘投影模组的作用是向桌面投射激光键盘，红外线激光发射器是投射平行于桌面或与桌面成一定角度的红外光，摄像头的作用是采集手指的位置信息。当人的手指按到键盘投影模组投影到桌面上的键盘时，摄像头拍摄红外线激光发射器投射到手指上的红外光。虚拟激光键盘在出厂时需要将键盘投影模组投影到桌面上的键盘的每一个按键坐标存储到存储器里，这样当人的手指按到键盘投影模组投影到桌面上的键盘按键时，摄像头拍摄到红外线激光发射器投射到人手指的光斑信息，并计算出相应的光斑位置坐标，这样根据摄像头采集到的坐标信息与我们之前存储到存储器里的按键信息相对比，会确定出用户具体按下了哪一个按键。目前获取每一个按键坐标的方式靠人工手动完成，需要用户确定键盘所有键位的位置，工作重复性大并且容易出现误差或错误。目前还没有专用于标定虚拟激光键盘的硬件设备，虚拟激光键盘的工业化生产存在标定速度慢和键位精度差的问题，因此急需一种能够自动标定虚拟激光键盘的设备。
技术实现思路
本专利技术的第一目的是提供一种用于标定光投影键盘的装置，本专利技术的第二目的是提供一种用于标定光投影键盘的装置的使用方法，以解决虚拟激光键盘的工业化生产存在标定速度慢和键位精度差的问题。为了实现上述第一目的，本专利技术提供一种用于标定光投影键盘的装置，其包括：内部中空的箱体；安装在所述箱体内的标定摄像头，所述标定摄像头位于箱体的顶部；固定装置，所述固定装置用于将待标定的光投影键盘固定在箱体的底部；摄像头参数标定板，所述摄像头参数标定板上安装有多个红外LED灯，所述红外LED灯以相互垂直的行列方式排布，行间距相等，列间距相等；摄像头数据采集及信息计算装置，所述摄像头数据采集及信息计算装置用于采集光投影键盘的激光投影图像，并根据采集的图像计算键盘位置信息，将所得的键盘位置信息传输至待标定的光投影键盘装置。本专利技术如上所述的用于标定光投影键盘的装置，进一步，所述箱体包括底板、侧板和顶板，所述箱体为立方体结构；标定摄像头安装在顶板上。本专利技术如上所述的用于标定光投影键盘的装置，进一步，所述光投影键盘设置在便携式电脑主机内，所述固定装置包括截面为L型的托板和挡板；所述托板的一侧与侧板固定连接，用于放置便携式电脑主机；所述挡板与侧板固定连接，用于防止便携式电脑主机晃动。本专利技术如上所述的用于标定光投影键盘的装置，进一步，红外LED灯行间距为10mm～20mm，列间距为10mm～20mm。本专利技术如上所述的用于标定光投影键盘的装置，进一步，红外LED灯行间距为15mm，列间距为15mm。本专利技术如上所述的用于标定光投影键盘的装置，进一步，所述红外LED灯的波长为850nm。为了实现上述第二目的，本专利技术提供一种用于标定光投影键盘的装置的使用方法，包括以下步骤:步骤1，将摄像头参数标定板放置在箱体底部，并使红外LED灯落入标定摄像头的图像采集范围；步骤2，打开红外LED灯，利用标定摄像头采集红外图像；根据采集的红外图像计算标定摄像头的内部参数、畸变和外部参数；步骤3，利用固定装置将待标定的光投影键盘或便携式电脑主机固定在箱体底部，使待标定的光投影键盘的激光投影处于标定摄像头的图像采集范围内；步骤4，打开光投影键盘，利用标定摄像头采集待标定键盘照片；步骤5，摄像头数据采集及信息计算装置根据采集的待标定键盘照片计算键盘位置信息，将所得的键盘位置信息传输至待标定的光投影键盘装置。本专利技术如上所述的用于标定光投影键盘的装置及其使用方法，优选的，摄像头数据采集及信息计算装置为计算机，计算机与待标定的光投影键盘之间通过USB线进行数据通信。本专利技术的有益效果是：在本专利技术用于标定光投影键盘的装置中，摄像头参数标定板的作用是计算校准标定摄像头的内部参数、畸变和外部参数，标定摄像头的作用是获取待标定光投影键盘照片；摄像头数据采集及信息计算装置根据采集的待标定键盘照片计算键盘位置信息，将所得的键盘位置信息传输至待标定的光投影键盘装置。解决了人工手动标定光投影键盘需要手动确定待标定键盘所有按键的图像坐标数据，重复操作，劳动量大，无法进行光投影键盘批量标定的问题。附图说明通过结合以下附图所作的详细描述，本专利技术的上述和/或其他方面的优点将变得更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制本专利技术，其中：图1为本专利技术一种实施例的用于标定光投影键盘的装置示意图；图2为本专利技术一种实施例的摄像头参数标定板示意图；图3为本专利技术一种实施例的光投影键盘的标定方法的流程示意图；图4为本专利技术一种实施例的光投影键盘示意图；图5为本专利技术第一种实施例的光投影键盘键位示意图；图6为本专利技术第二种实施例的光投影键盘键位示意图。附图中，各标号所代表的部件列表如下：1、箱体，11、底板，12、顶板，13、第一侧板，14、第二侧板，15、第三侧板；2、固定装置，21、托板，22、挡板；3、标定摄像头；4、摄像头参数标定板，41、基板，42、红外LED灯；5、光投影键盘；6、键盘投影模组；7、红外线激光发射器；8、设备摄像头；9、存储器；10、处理器。具体实施方式在下文中，将参照附图描述本专利技术的用于标定光投影键盘的装置及其使用方法的实施例。在此记载的实施例为本专利技术的特定的具体实施方式，用于说明本专利技术的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本专利技术实施方式及本专利技术范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。本说明书的附图为示意图，辅助说明本专利技术的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。请注意，为了便于清楚地表现出本专利技术实施例的各部件的结构，各附图之间并未按照相同的比例绘制。相同的参考标记用于表示相同的部分。图1示出本专利技术一种实施例的用于标定光投影键盘的装置，其包括：内部中空的箱体1；安装在箱体1内的标定摄像头3，标定摄像头3位于箱体1的顶部；固定装置2，固定装置2用于将待标定的光投影键盘固定在箱体1的底部；摄像头参数标定板4，如图2所示，摄像头参数标定板包括基板，以及安装在基板41上的多个红外LED灯41，红外LED灯以相互垂直的行列方式排布，行间距相等，列间距相等；摄像头数据采集及信息计算装置(未示出)，摄像头数据采集及信息计算装置用于采集光投影键盘的激光投影图像，并根据采集的图像计算键盘位置信息，将所得的键盘位置信息传输至待标定的光投影键盘装置。在如图1所示的一种具体实施例中，箱体1包括底板11、侧板和顶板12，箱体1为立方体结构；标定摄像头3安装在顶板12本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于标定光投影键盘的装置，其特征在于，包括：内部中空的箱体；安装在所述箱体内的标定摄像头，所述标定摄像头位于箱体的顶部；固定装置，所述固定装置用于将待标定的光投影键盘固定在箱体的底部；摄像头参数标定板，所述摄像头参数标定板上安装有多个红外LED灯，所述红外LED灯以相互垂直的行列方式排布，行间距相等，列间距相等；摄像头数据采集及信息计算装置，所述摄像头数据采集及信息计算装置用于采集光投影键盘的激光投影图像，并根据采集的图像计算键盘位置信息，将所得的键盘位置信息传输至待标定的光投影键盘装置。

【技术特征摘要】
1.一种用于标定光投影键盘的装置，其特征在于，包括：内部中空的箱体；安装在所述箱体内的标定摄像头，所述标定摄像头位于箱体的顶部；固定装置，所述固定装置用于将待标定的光投影键盘固定在箱体的底部；摄像头参数标定板，所述摄像头参数标定板上安装有多个红外LED灯，所述红外LED灯以相互垂直的行列方式排布，行间距相等，列间距相等；摄像头数据采集及信息计算装置，所述摄像头数据采集及信息计算装置用于采集光投影键盘的激光投影图像，并根据采集的图像计算键盘位置信息，将所得的键盘位置信息传输至待标定的光投影键盘装置。2.根据权利要求1所述的用于标定光投影键盘的装置，其特征在于，所述箱体包括底板、侧板和顶板，所述箱体为立方体结构；标定摄像头安装在顶板上。3.根据权利要求1所述的用于标定光投影键盘的装置，其特征在于，所述光投影键盘设置在便携式电脑主机内，所述固定装置包括截面为L型的托板和挡板；所述托板的一侧与侧板固定连接，用于放置便携式电脑主机；所述挡板与侧板固定连接，用于防止便携式电脑主机晃动。4.根据权利要求1所述的用于标定光投影键盘的装置，其特征在于，红外LED灯行间距为10mm～20mm，列间距为10mm～20mm。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘璐，王瑞，侯文龙，侯明鑫，
申请(专利权)人：哈尔滨拓博科技有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23