筆記本鍵盤動態(tài)光學(xué)檢測裝置及檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種筆記本鍵盤動態(tài)光學(xué)檢測裝置及檢測方法，包括攝像頭、觸摸屏顯示器、工控機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、分揀器、放置待測鍵盤的流水線測試臺和照明裝置；其中，所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動所述流水線測試臺運(yùn)動；所述攝像頭和所述照明裝置設(shè)置在所述流水線測試臺上側(cè)；所述攝像頭用于待檢測鍵盤的拍照生成待檢測照片；所述觸摸屏顯示器、所述攝像頭、所述照明裝置電連接所述工控機(jī)；所述分揀器設(shè)置在所述流水線測試臺的下料端，用于檢測完成后鍵盤的下料。
【專利說明】
筆記本鍵盤動態(tài)光學(xué)檢測裝置及檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及基于機(jī)器視覺的檢測系統(tǒng)，具體地，涉及一種筆記本鍵盤動態(tài)光學(xué)檢測裝置及檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電腦筆記本已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于辦公、學(xué)習(xí)、娛樂等日常生活中，盡管觸屏的發(fā)展已經(jīng)趨于成熟，但文字輸入的速度受到書寫速度的限制。因此，筆記本鍵盤仍在扮演重要角色，并且需求出現(xiàn)多樣化和個(gè)性化。
[0003]目前，在工廠流水線中，筆記本鍵盤的檢測主要是操作工人與標(biāo)準(zhǔn)模板肉眼比對再進(jìn)行合格性判斷，檢測速度慢、主觀性大，成本高、易產(chǎn)生誤判。少數(shù)流水線中引入了靜態(tài)光學(xué)檢測，檢測項(xiàng)目種類少且仍需要繁瑣的手工操作，效率低下，人力成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種筆記本鍵盤動態(tài)光學(xué)檢測裝置及檢測方法。本發(fā)明能夠用于動態(tài)流水線上的筆記本鍵盤的語言版區(qū)分，鍵帽大小檢測，鍵盤表面的缺陷，包括文字(含標(biāo)貼文字)、標(biāo)貼位置、按鍵縫隙、按鍵歪斜，表面劃痕等以及異物檢測，流水線控制，鍵盤自動分揀。
[0005]根據(jù)本發(fā)明提供的筆記本鍵盤動態(tài)光學(xué)檢測裝置，包括攝像頭、觸摸屏顯示器、工控機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、分揀器、放置待測鍵盤的流水線測試臺和照明裝置；
[0006]其中，所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動所述流水線測試臺運(yùn)動;所述攝像頭和所述照明裝置設(shè)置在所述流水線測試臺上側(cè);所述攝像頭用于待檢測鍵盤的拍照生成待檢測照片；
[0007]所述觸摸屏顯示器、所述攝像頭、所述照明裝置電連接所述工控機(jī);所述分揀器設(shè)置在所述流水線測試臺的下料端，用于檢測完成后鍵盤的下料。
[0008]優(yōu)選地，還包括機(jī)架；
[0009]所述攝像頭、所述觸摸屏顯示器、所述工控機(jī)、所述步進(jìn)電機(jī)、所述分揀器和所述照明裝置設(shè)置在所述機(jī)架上。
[0010]優(yōu)選地，還包括檢測模塊；
[0011]其中，所述檢測模塊電連接所述工控機(jī)，用于根據(jù)所述檢測照片進(jìn)行待檢測鍵盤的檢測。
[0012]優(yōu)選地，所述攝像頭采用單攝像頭或雙攝像頭；
[0013]所述照明裝置采用雙LED或四LED。
[0014]優(yōu)選地，所述照明裝置包括相鄰設(shè)置的第一照明裝置、第二照明裝置；
[0015]所述第一照明裝置、所述第二照明裝置之間與所述流水線測試臺相對應(yīng)的位置構(gòu)成檢測區(qū)域；
[0016]所述攝像頭設(shè)置在所述檢測區(qū)域的上側(cè)。
[0017]本發(fā)明提供的筆記本鍵盤動態(tài)光學(xué)檢測方法，采用所述的筆記本鍵盤動態(tài)光學(xué)檢測裝置，包括如下步驟:
[0018]步驟S1:利用標(biāo)準(zhǔn)鍵盤照片制作檢測模版，形成模版庫，提取所述檢測模版的特征信息；
[0019]步驟S2:根據(jù)所述特征信息進(jìn)行待檢測照片的模版匹配生成檢測信息；
[0020]步驟S3:將所述檢測信息與預(yù)設(shè)的誤差限比較，判斷待檢測照片對應(yīng)的鍵盤是否合格。
[0021 ] 優(yōu)選地，所述步驟S2還包括如下步驟:
[0022]步驟S201:設(shè)置灰度閾值提取待檢測照片上的字符，與模板庫里的字符進(jìn)行差分比較進(jìn)行待檢測照片的字符合格性判定；
[0023]步驟S202:通過灰度梯度得到待檢測照片的邊緣，通過線檢測獲取待檢測照片中鍵帽邊緣；
[0024]步驟S203:根據(jù)待檢測照片的字符的位置信息進(jìn)行矩形擬合，獲取待檢測照片的鍵帽的外框得到鍵帽的像素尺寸，與檢測模板上的鍵帽像素尺寸比較，獲得待測鍵盤的實(shí)際尺寸；
[0025]步驟S204:在待檢測照片上獲得字符相對于鍵帽的位置信息，與模板庫上的字符相對于鍵帽對應(yīng)位置進(jìn)行比較，得到字符偏位大小。
[0026]優(yōu)選地，還包括如下步驟:
[0027]所述的筆記本鍵盤動態(tài)光學(xué)檢測裝置中檢測模塊向工控機(jī)發(fā)出下料指令，所述分揀器根據(jù)所述下料指令，進(jìn)行分揀下料。
[0028]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果:
[0029]1、本發(fā)明在工業(yè)流水線的不停歇工作的情況下，無需人工干預(yù)即可同時(shí)實(shí)現(xiàn)鍵盤多種信息的實(shí)時(shí)快速測量，方便快速地進(jìn)行產(chǎn)品的合格性區(qū)分，大大提高了工廠地生產(chǎn)效率，節(jié)省了勞動力，降低了生產(chǎn)成本；
[0030]2、本發(fā)明中照明裝置為雙光源，可減少鍵帽陰影，使輪廓邊緣清晰，使得字符和雜質(zhì)在圖像上明顯顯現(xiàn)；
[0031]3、本發(fā)明中工控機(jī)內(nèi)部有運(yùn)動控制卡，可精確控制流水線的運(yùn)動和信號采集，并能夠準(zhǔn)確觸發(fā)CCD攝像頭拍照和分揀器的動作。
【附圖說明】
[0032]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會變得更明顯:
[0033]圖1為本發(fā)明中筆記本鍵盤動態(tài)光學(xué)檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖2為本發(fā)明中筆記本鍵盤動態(tài)光學(xué)檢測方法的步驟流程圖。
[0035]圖中:
[0036]I為步進(jìn)電機(jī)；
[0037]2為待測鍵盤；
[0038]3為流水線；
[0039]4為工控機(jī)；
[0040]5為LCD顯示器；
[0041]6為CCD攝像頭；
[0042]7 為LED光源；
[0043]8為檢測模塊；
[0044]9為分揀器。
【具體實(shí)施方式】
[0045]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0046]在本實(shí)施例中，本發(fā)明提供的筆記本鍵盤動態(tài)光學(xué)檢測裝置，包括機(jī)架、攝像頭、觸摸屏顯示器、工控機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、分揀器、放置待測鍵盤的流水線測試臺和照明裝置；
[0047]其中，所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動所述流水線測試臺運(yùn)動;所述攝像頭和所述照明裝置設(shè)置在所述流水線測試臺上側(cè);所述攝像頭用于待檢測鍵盤的拍照生成待檢測照片；
[0048]所述觸摸屏顯示器、所述攝像頭、所述照明裝置電連接所述工控機(jī);觸摸屏顯示器采用IXD顯示器5;所述攝像頭采用C⑶攝像頭。
[0049]所述分揀器設(shè)置在所述流水線測試臺的下料端，用于檢測完成后鍵盤的下料。
[0050]本發(fā)明提供的筆記本鍵盤動態(tài)光學(xué)檢測裝置，還包括機(jī)架；
[0051]所述攝像頭、所述觸摸屏顯示器、所述工控機(jī)、所述步進(jìn)電機(jī)、所述分揀器和所述照明裝置設(shè)置在所述機(jī)架上。
[0052]本發(fā)明提供的筆記本鍵盤動態(tài)光學(xué)檢測裝置，還包括檢測模塊；
[0053]其中，所述檢測模塊電連接所述工控機(jī)，用于根據(jù)所述檢測照片進(jìn)行待檢測鍵盤的檢測。所述檢測模塊為計(jì)算機(jī)。
[0054]所述攝像頭采用單攝像頭或雙攝像頭；
[0055]所述照明裝置采用雙LED或四LED。
[0056]所述照明裝置包括相鄰設(shè)置的第一照明裝置、第二照明裝置；
[0057]所述第一照明裝置、所述第二照明裝置之間與所述流水線測試臺相對應(yīng)的位置構(gòu)成檢測區(qū)域；
[0058]所述C⑶攝像頭設(shè)置在所述檢測區(qū)域的上側(cè)。
[0059]本發(fā)明提供的筆記本鍵盤動態(tài)光學(xué)檢測裝置時(shí)，工控機(jī)設(shè)置步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行速度，帶動流水線測試臺運(yùn)動，流水線測試臺上的待測鍵盤通過待測區(qū)域，工控機(jī)計(jì)算并觸發(fā)C⑶攝像機(jī)拍照，CXD攝像機(jī)安裝在待測位置的垂直正上方，根據(jù)測量精度要求做高度調(diào)節(jié)，照片傳入計(jì)算機(jī)軟件的進(jìn)行處理，LCD顯示器實(shí)時(shí)顯示軟件的處理結(jié)果，并做出合格判斷，計(jì)算機(jī)和工控機(jī)通過數(shù)據(jù)線相連，產(chǎn)生控制信號對流水線的分揀器做出不同的控制。
[0060]本發(fā)明提供的筆記本鍵盤動態(tài)光學(xué)檢測方法，采用所述的筆記本鍵盤動態(tài)光學(xué)檢測裝置，包括如下步驟:
[0061 ]步驟SI:利用標(biāo)準(zhǔn)鍵盤照片制作檢測模版，形成模版庫，提取所述檢測模版的特征信息；
[0062]步驟S2:根據(jù)所述特征信息進(jìn)行待檢測照片的模版匹配生成檢測信息；
[0063]步驟S3:將所述檢測信息與預(yù)設(shè)的誤差限比較，判斷待檢測照片對應(yīng)的鍵盤是否合格。
[0064]所述步驟S2還包括如下步驟:
[0065]步驟S201:設(shè)置灰度閾值提取待檢測照片上的字符，與模板庫里的字符進(jìn)行差分比較進(jìn)行待檢測照片的字符合格性判定；
[0066]步驟S202:通過灰度梯度得到待檢測照片的邊緣，通過Hough變換線檢測獲取待檢測照片中鍵帽邊緣；
[0067]步驟S203:根據(jù)待檢測照片的字符的位置信息進(jìn)行矩形擬合，獲取待檢測照片的鍵帽的外框得到鍵帽的像素尺寸，與檢測模板上的鍵帽像素尺寸比較，獲得待測鍵盤的實(shí)際尺寸；
[0068]步驟S204:在待檢測照片上獲得字符相對于鍵帽的位置信息，與模板庫上的字符相對于鍵帽對應(yīng)位置進(jìn)行比較，得到字符偏位大小。
[0069]本發(fā)明提供的筆記本鍵盤動態(tài)光學(xué)檢測方法，還包括如下步驟:
[0070]所述的筆記本鍵盤動態(tài)光學(xué)檢測裝置中檢測模塊向工控機(jī)發(fā)出下料指令，所述分揀器根據(jù)所述下料指令，進(jìn)行分揀下料。
[0071]以上對本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種筆記本鍵盤動態(tài)光學(xué)檢測裝置，其特征在于，包括攝像頭、觸摸屏顯示器、工控機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、分揀器、放置待測鍵盤的流水線測試臺和照明裝置； 其中，所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動所述流水線測試臺運(yùn)動;所述攝像頭和所述照明裝置設(shè)置在所述流水線測試臺上側(cè);所述攝像頭用于待檢測鍵盤的拍照生成待檢測照片； 所述觸摸屏顯示器、所述攝像頭、所述照明裝置電連接所述工控機(jī);所述分揀器設(shè)置在所述流水線測試臺的下料端，用于檢測完成后鍵盤的下料。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的筆記本鍵盤動態(tài)光學(xué)檢測裝置，其特征在于，還包括機(jī)架； 所述攝像頭、所述觸摸屏顯示器、所述工控機(jī)、所述步進(jìn)電機(jī)、所述分揀器和所述照明裝置設(shè)置在所述機(jī)架上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的筆記本鍵盤動態(tài)光學(xué)檢測裝置，其特征在于，還包括檢測模塊； 其中，所述檢測模塊電連接所述工控機(jī)，用于根據(jù)所述檢測照片進(jìn)行待檢測鍵盤的檢測。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的筆記本鍵盤動態(tài)光學(xué)檢測裝置，其特征在于，所述攝像頭采用單攝像頭或雙攝像頭； 所述照明裝置采用雙LED或四LED。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的筆記本鍵盤動態(tài)光學(xué)檢測裝置，其特征在于，所述照明裝置包括相鄰設(shè)置的第一照明裝置、第二照明裝置； 所述第一照明裝置、所述第二照明裝置之間與所述流水線測試臺相對應(yīng)的位置構(gòu)成檢測區(qū)域； 所述攝像頭設(shè)置在所述檢測區(qū)域的上側(cè)。6.一種筆記本鍵盤動態(tài)光學(xué)檢測方法，其特征在于，采用權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的筆記本鍵盤動態(tài)光學(xué)檢測裝置，包括如下步驟: 步驟S1:利用標(biāo)準(zhǔn)鍵盤照片制作檢測模版，形成模版庫，提取所述檢測模版的特征信息; 步驟S2:根據(jù)所述特征信息進(jìn)行待檢測照片的模版匹配生成檢測信息； 步驟S3:將所述檢測信息與預(yù)設(shè)的誤差限比較，判斷待檢測照片對應(yīng)的鍵盤是否合格。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的筆記本鍵盤動態(tài)光學(xué)檢測方法，其特征在于，所述步驟S2還包括如下步驟: 步驟S201:設(shè)置灰度閾值提取待檢測照片上的字符，與模板庫里的字符進(jìn)行差分比較進(jìn)行待檢測照片的字符合格性判定； 步驟S202:通過灰度梯度得到待檢測照片的邊緣，通過線檢測獲取待檢測照片中鍵帽邊緣； 步驟S203:根據(jù)待檢測照片的字符的位置信息進(jìn)行矩形擬合，獲取待檢測照片的鍵帽的外框得到鍵帽的像素尺寸，與檢測模板上的鍵帽像素尺寸比較，獲得待測鍵盤的實(shí)際尺寸； 步驟S204:在待檢測照片上獲得字符相對于鍵帽的位置信息，與模板庫上的字符相對于鍵帽對應(yīng)位置進(jìn)行比較，得到字符偏位大小。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的筆記本鍵盤動態(tài)光學(xué)檢測方法，其特征在于，還包括如下步驟: 所述的筆記本鍵盤動態(tài)光學(xué)檢測裝置中檢測模塊向工控機(jī)發(fā)出下料指令，所述分揀器根據(jù)所述下料指令，進(jìn)行分揀下料。
【文檔編號】B07C5/34GK106040608SQ201610339360
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年5月20日
【發(fā)明人】劉滿華, 成丹妮
【申請人】上海交通大學(xué)