本發(fā)明屬于光投影鍵盤技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種光投影鍵盤的標(biāo)定方法。

背景技術(shù)：

鍵盤是電子類設(shè)備最常用的輸入裝置之一，它廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、電子儀器和各種終端設(shè)備上。鍵盤是最常用也是最主要的輸入設(shè)備，通過鍵盤可以將英文字母、數(shù)字、標(biāo)點(diǎn)符號等輸入到計(jì)算機(jī)中，從而向計(jì)算機(jī)發(fā)出命令、輸入數(shù)據(jù)等。

為了解決傳統(tǒng)實(shí)體鍵盤體積過大、不易攜帶與放置、容易吸納灰塵不易清潔，以及使用過度容易損壞等問題，設(shè)備生產(chǎn)廠家研發(fā)出了虛擬激光鍵盤(virtuallaserkeyboard)，虛擬激光鍵盤硬件主要由3部分組成，即攝像頭、鍵盤投影模組和紅外線激光發(fā)射器。鍵盤投影模組的作用是向桌面投射激光鍵盤，紅外線激光發(fā)射器是投射平行于桌面或與桌面成一定角度的紅外光，攝像頭的作用是采集手指的位置信息。當(dāng)人的手指按到鍵盤投影模組投影到桌面上的鍵盤時(shí)，攝像頭拍攝紅外線激光發(fā)射器投射到手指上的紅外光。虛擬激光鍵盤在出廠時(shí)需要將鍵盤投影模組投影到桌面上的鍵盤的每一個(gè)按鍵坐標(biāo)存儲到存儲器里，這樣當(dāng)人的手指按到鍵盤投影模組投影到桌面上的鍵盤按鍵時(shí)，攝像頭拍攝到紅外線激光發(fā)射器投射到人手指的光斑信息，并計(jì)算出相應(yīng)的光斑位置坐標(biāo)，這樣根據(jù)攝像頭采集到的坐標(biāo)信息與我們之前存儲到存儲器里的按鍵信息相對比，會(huì)確定出用戶具體按下了哪一個(gè)按鍵。目前獲取每一個(gè)按鍵坐標(biāo)的方式靠人工手動(dòng)完成，需要用戶確定鍵盤所有鍵位的位置，工作重復(fù)性大并且容易出現(xiàn)誤差或錯(cuò)誤。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種光投影鍵盤的標(biāo)定方法，以解決人工手動(dòng)標(biāo)定光投影鍵盤存在的標(biāo)定效率低耗時(shí)長，以及容易出現(xiàn)標(biāo)定錯(cuò)誤的問題。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種光投影鍵盤的標(biāo)定方法，包括以下步驟：

步驟1，利用標(biāo)定攝像頭獲得參考光投影鍵盤樣機(jī)的參考鍵盤照片，處理參考鍵盤照片獲得參考鍵盤的四個(gè)頂點(diǎn)按鍵的圖像坐標(biāo)數(shù)據(jù)以及其他按鍵的圖像坐標(biāo)數(shù)據(jù)；

步驟2，利用標(biāo)定攝像頭獲得待標(biāo)定光投影鍵盤的待標(biāo)定鍵盤照片，處理待標(biāo)定鍵盤照片獲得位于待標(biāo)定鍵盤的四個(gè)頂點(diǎn)按鍵的圖像坐標(biāo)數(shù)據(jù)；

步驟3，基于參考鍵盤的四個(gè)頂點(diǎn)按鍵的圖像坐標(biāo)數(shù)據(jù)和其他按鍵的圖像坐標(biāo)數(shù)據(jù)，以及待標(biāo)定鍵盤的四個(gè)頂點(diǎn)按鍵的圖像坐標(biāo)數(shù)據(jù)，利用仿射變換獲得待標(biāo)定鍵盤除去四個(gè)頂點(diǎn)按鍵的其他按鍵的圖像坐標(biāo)數(shù)據(jù)；

步驟4，利用標(biāo)定攝像頭的內(nèi)部參數(shù)、畸變和外部參數(shù)以及待標(biāo)定光投影鍵盤的所有按鍵的圖像坐標(biāo)得到待標(biāo)定光投影鍵盤的所有按鍵的第一世界坐標(biāo)數(shù)據(jù)；所述待標(biāo)定光投影鍵盤的所有按鍵的第一世界坐標(biāo)數(shù)據(jù)作為鍵盤位置坐標(biāo)信息；

步驟5，將鍵盤位置坐標(biāo)信息存儲到存儲器完成光投影鍵盤的標(biāo)定。

本發(fā)明如上所述的光投影鍵盤的標(biāo)定方法，優(yōu)選的，所述光投影鍵盤包括：鍵盤投影模組、紅外線激光發(fā)射器、設(shè)備攝像頭、存儲器和處理器；所述鍵盤投影模組用于向操作面投射虛擬鍵盤；所述紅外線激光發(fā)射器用于投射覆蓋所述虛擬鍵盤區(qū)域的紅外線；所述設(shè)備攝像頭用于采集所述虛擬鍵盤區(qū)域的紅外線圖像并將所述圖像傳輸至處理器；所述存儲器用于存儲鍵盤位置坐標(biāo)信息；所述處理器用于處理設(shè)備攝像頭采集的紅外線圖像以獲取紅外圖像中使用者手指所反射的光斑的坐標(biāo)信息；并將所述坐標(biāo)信息與存儲器內(nèi)預(yù)存的鍵盤位置坐標(biāo)信息進(jìn)行對比以確認(rèn)使用者所輸入的信息內(nèi)容。

更優(yōu)選的，處理器獲取紅外圖像中使用者手指所反射的光斑的坐標(biāo)信息的具體過程為：所述處理器利用設(shè)備攝像頭的內(nèi)部參數(shù)、畸變和外部參數(shù)將使用者手指所反射的光斑的圖像坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為第一世界坐標(biāo)，將所述第一世界坐標(biāo)與存儲器內(nèi)預(yù)存的鍵盤位置坐標(biāo)信息進(jìn)行對比以確認(rèn)使用者所輸入的信息內(nèi)容。

本發(fā)明如上所述的光投影鍵盤的標(biāo)定方法，優(yōu)選的，步驟4中還包括：利用變換矩陣將第一世界坐標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為第二世界坐標(biāo)數(shù)據(jù)；所述第一世界坐標(biāo)所在的平面為水平面，所述第二世界坐標(biāo)所在的平面與水平面夾角在零度至五度之間；將待標(biāo)定光投影鍵盤的所有按鍵的第二世界坐標(biāo)數(shù)據(jù)為鍵盤位置坐標(biāo)信息。

更優(yōu)選的，處理器獲取紅外圖像中使用者手指所反射的光斑的坐標(biāo)信息的具體過程為：所述處理器利用設(shè)備攝像頭的內(nèi)部參數(shù)、畸變和外部參數(shù)將使用者手指所反射的光斑的圖像坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為第一世界坐標(biāo)，利用變換矩陣將第一世界坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為第二世界坐標(biāo)；將所述第二世界坐標(biāo)與存儲器內(nèi)預(yù)存的鍵盤位置坐標(biāo)信息進(jìn)行對比以確認(rèn)使用者所輸入的信息。

本發(fā)明的有益效果是：

利用本發(fā)明方法進(jìn)行光投影鍵盤標(biāo)定只需要利用標(biāo)定攝像頭獲得參考光投影鍵盤樣機(jī)的參考鍵盤照片，處理參考鍵盤照片獲得參考鍵盤的四個(gè)頂點(diǎn)按鍵的圖像坐標(biāo)數(shù)據(jù)以及其他按鍵的圖像坐標(biāo)數(shù)據(jù)；對于同一批次的光投影鍵盤，此數(shù)據(jù)可以重復(fù)利用。對于待標(biāo)定光投影鍵盤只需要獲得位于待標(biāo)定鍵盤的四個(gè)頂點(diǎn)按鍵的圖像坐標(biāo)數(shù)據(jù)，解決了人工手動(dòng)標(biāo)定光投影鍵盤需要手動(dòng)確定待標(biāo)定鍵盤所有按鍵的圖像坐標(biāo)數(shù)據(jù)，重復(fù)操作，勞動(dòng)量大，無法進(jìn)行光投影鍵盤批量標(biāo)定的問題。

附圖說明

通過結(jié)合以下附圖所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述和/或其他方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更清楚和更容易理解，這些附圖只是示意性的，并不限制本發(fā)明，其中：

圖1為本發(fā)明一種實(shí)施例的光投影鍵盤的標(biāo)定方法的流程示意圖；

圖2為本發(fā)明一種實(shí)施例的光投影鍵盤示意圖；

圖3為本發(fā)明第一種實(shí)施例的光投影鍵盤鍵位示意圖；

圖4為本發(fā)明第二種實(shí)施例的光投影鍵盤鍵位示意圖。

附圖中，各標(biāo)號所代表的部件列表如下：

1、光投影鍵盤，2、鍵盤投影模組，3、紅外線激光發(fā)射器，4、設(shè)備攝像頭，5、存儲器，6、處理器。

具體實(shí)施方式

在下文中，將參照附圖描述本發(fā)明的光投影鍵盤的標(biāo)定方法的實(shí)施例。

在此記載的實(shí)施例為本發(fā)明的特定的具體實(shí)施方式，用于說明本發(fā)明的構(gòu)思，均是解釋性和示例性的，不應(yīng)解釋為對本發(fā)明實(shí)施方式及本發(fā)明范圍的限制。除在此記載的實(shí)施例外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還能夠基于本申請權(quán)利要求書和說明書所公開的內(nèi)容采用顯而易見的其它技術(shù)方案，這些技術(shù)方案包括采用對在此記載的實(shí)施例的做出任何顯而易見的替換和修改的技術(shù)方案。

本說明書的附圖為示意圖，輔助說明本發(fā)明的構(gòu)思，示意性地表示各部分的形狀及其相互關(guān)系。請注意，為了便于清楚地表現(xiàn)出本發(fā)明實(shí)施例的各部件的結(jié)構(gòu)，各附圖之間并未按照相同的比例繪制。相同的參考標(biāo)記用于表示相同的部分。

實(shí)施例1

結(jié)合圖1和圖2說明本發(fā)明一種實(shí)施例的光投影鍵盤的標(biāo)定方法，所述光投影鍵盤1包括：鍵盤投影模組2、紅外線激光發(fā)射器3、設(shè)備攝像頭4、存儲器5和處理器6；所述鍵盤投影模組2用于向操作面投射虛擬鍵盤；所述紅外線激光發(fā)射器3用于投射覆蓋所述虛擬鍵盤區(qū)域的紅外線；所述設(shè)備攝像頭4用于采集所述虛擬鍵盤區(qū)域的紅外線圖像并將所述圖像傳輸至處理器6；所述存儲器5用于存儲鍵盤位置坐標(biāo)信息；所述處理器6用于處理設(shè)備攝像頭4采集的紅外線圖像以獲取紅外圖像中使用者手指所反射的光斑的坐標(biāo)信息；并將所述坐標(biāo)信息與存儲器5內(nèi)預(yù)存的鍵盤位置坐標(biāo)信息進(jìn)行對比以確認(rèn)使用者所輸入的信息內(nèi)容。

光投影鍵盤的標(biāo)定方法包括以下步驟：

步驟1，利用標(biāo)定攝像頭獲得參考光投影鍵盤1樣機(jī)的參考鍵盤照片，處理參考鍵盤照片獲得參考鍵盤的四個(gè)頂點(diǎn)按鍵的圖像坐標(biāo)數(shù)據(jù)以及其他按鍵的圖像坐標(biāo)數(shù)據(jù)；

在一種實(shí)施例中，圖像坐標(biāo)數(shù)據(jù)為一圖像平面坐標(biāo)值，根據(jù)所有按鍵的圖像坐標(biāo)數(shù)據(jù)計(jì)算確定每一按鍵所對應(yīng)的圖像區(qū)域。如圖3所示，這種鍵盤鍵位相互鄰接，確定按鍵的圖像坐標(biāo)數(shù)據(jù)為(x，y)，其中x為某一按鍵左上角頂點(diǎn)的橫坐標(biāo)，y為該按鍵左上角頂點(diǎn)的縱坐標(biāo)；。

在另一種實(shí)施例中，如圖4所示，按圖像坐標(biāo)數(shù)據(jù)包括一圖像平面坐標(biāo)值和一組長寬值。如圖4所示，這種鍵盤鍵位之間相隔一定間隙，確定按鍵的圖像坐標(biāo)數(shù)據(jù)為(x，y)，(a，b)，其中x為某一按鍵左上角頂點(diǎn)的橫坐標(biāo)，y為該按鍵左上角頂點(diǎn)的縱坐標(biāo)；a為每一按鍵的長度，b為每一按鍵的高度。

步驟2，利用標(biāo)定攝像頭獲得待標(biāo)定光投影鍵盤1的待標(biāo)定鍵盤照片，處理待標(biāo)定鍵盤照片獲得位于待標(biāo)定鍵盤的四個(gè)頂點(diǎn)按鍵的圖像坐標(biāo)數(shù)據(jù)；

步驟3，基于參考鍵盤的四個(gè)頂點(diǎn)按鍵的圖像坐標(biāo)數(shù)據(jù)和其他按鍵的圖像坐標(biāo)數(shù)據(jù)，以及待標(biāo)定鍵盤的四個(gè)頂點(diǎn)按鍵的圖像坐標(biāo)數(shù)據(jù)，利用仿射變換獲得待標(biāo)定鍵盤除去四個(gè)頂點(diǎn)按鍵的其他按鍵的圖像坐標(biāo)數(shù)據(jù)；

步驟4，利用標(biāo)定攝像頭的內(nèi)部參數(shù)、畸變和外部參數(shù)以及待標(biāo)定光投影鍵盤1的所有按鍵的圖像坐標(biāo)得到待標(biāo)定光投影鍵盤1的所有按鍵的第一世界坐標(biāo)數(shù)據(jù)；所述待標(biāo)定光投影鍵盤1的所有按鍵的第一世界坐標(biāo)數(shù)據(jù)作為鍵盤位置坐標(biāo)信息；

步驟5，將鍵盤位置坐標(biāo)信息存儲到存儲器5完成光投影鍵盤1的標(biāo)定。

在優(yōu)選的實(shí)施例中，處理器6獲取紅外圖像中使用者手指所反射的光斑的坐標(biāo)信息的具體過程為：所述處理器6利用設(shè)備攝像頭4的內(nèi)部參數(shù)、畸變和外部參數(shù)將使用者手指所反射的光斑的圖像坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為第一世界坐標(biāo)，將所述第一世界坐標(biāo)與存儲器5內(nèi)預(yù)存的鍵盤位置坐標(biāo)信息進(jìn)行對比以確認(rèn)使用者所輸入的信息內(nèi)容。

實(shí)施例2

結(jié)合圖1和圖2說明本發(fā)明一種實(shí)施例的光投影鍵盤的標(biāo)定方法，所述光投影鍵盤1包括：鍵盤投影模組2、紅外線激光發(fā)射器3、設(shè)備攝像頭4、存儲器5和處理器6；所述鍵盤投影模組2用于向操作面投射虛擬鍵盤；所述紅外線激光發(fā)射器3用于投射覆蓋所述虛擬鍵盤區(qū)域的紅外線；所述設(shè)備攝像頭4用于采集所述虛擬鍵盤區(qū)域的紅外線圖像并將所述圖像傳輸至處理器6；所述存儲器5用于存儲鍵盤位置坐標(biāo)信息；所述處理器6用于處理設(shè)備攝像頭4采集的紅外線圖像以獲取紅外圖像中使用者手指所反射的光斑的坐標(biāo)信息；并將所述坐標(biāo)信息與存儲器5內(nèi)預(yù)存的鍵盤位置坐標(biāo)信息進(jìn)行對比以確認(rèn)使用者所輸入的信息內(nèi)容。在優(yōu)選的實(shí)施例中，處理器6獲取紅外圖像中使用者手指所反射的光斑的坐標(biāo)信息的具體過程為：所述處理器6利用設(shè)備攝像頭4的內(nèi)部參數(shù)、畸變和外部參數(shù)將使用者手指所反射的光斑的圖像坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為第一世界坐標(biāo)，將所述第一世界坐標(biāo)與存儲器5內(nèi)預(yù)存的鍵盤位置坐標(biāo)信息進(jìn)行對比以確認(rèn)使用者所輸入的信息內(nèi)容。

光投影鍵盤的標(biāo)定方法包括以下步驟：

步驟1，利用標(biāo)定攝像頭獲得參考光投影鍵盤1樣機(jī)的參考鍵盤照片，處理參考鍵盤照片獲得參考鍵盤的四個(gè)頂點(diǎn)按鍵的圖像坐標(biāo)數(shù)據(jù)以及其他按鍵的圖像坐標(biāo)數(shù)據(jù)；

步驟2，利用標(biāo)定攝像頭獲得待標(biāo)定光投影鍵盤1的待標(biāo)定鍵盤照片，處理待標(biāo)定鍵盤照片獲得位于待標(biāo)定鍵盤的四個(gè)頂點(diǎn)按鍵的圖像坐標(biāo)數(shù)據(jù)；

步驟3，基于參考鍵盤的四個(gè)頂點(diǎn)按鍵的圖像坐標(biāo)數(shù)據(jù)和其他按鍵的圖像坐標(biāo)數(shù)據(jù)，以及待標(biāo)定鍵盤的四個(gè)頂點(diǎn)按鍵的圖像坐標(biāo)數(shù)據(jù)，利用仿射變換獲得待標(biāo)定鍵盤除去四個(gè)頂點(diǎn)按鍵的其他按鍵的圖像坐標(biāo)數(shù)據(jù)；

步驟4，利用標(biāo)定攝像頭的內(nèi)部參數(shù)、畸變和外部參數(shù)以及待標(biāo)定光投影鍵盤1的所有按鍵的圖像坐標(biāo)得到待標(biāo)定光投影鍵盤1的所有按鍵的第一世界坐標(biāo)數(shù)據(jù)；所述待標(biāo)定光投影鍵盤1的所有按鍵的第一世界坐標(biāo)數(shù)據(jù)作為鍵盤位置坐標(biāo)信息；在本實(shí)施例中步驟4中還包括：利用變換矩陣將第一世界坐標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為第二世界坐標(biāo)數(shù)據(jù)；所述第一世界坐標(biāo)所在的平面為水平面，所述第二世界坐標(biāo)所在的平面與水平面夾角在零度至五度之間；將待標(biāo)定光投影鍵盤1的所有按鍵的第二世界坐標(biāo)數(shù)據(jù)為鍵盤位置坐標(biāo)信息。

步驟5，將鍵盤位置坐標(biāo)信息存儲到存儲器5完成光投影鍵盤1的標(biāo)定。

在本實(shí)施例中，處理器6獲取紅外圖像中使用者手指所反射的光斑的坐標(biāo)信息的具體過程為：所述處理器6利用設(shè)備攝像頭4的內(nèi)部參數(shù)、畸變和外部參數(shù)將使用者手指所反射的光斑的圖像坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為第一世界坐標(biāo)，利用變換矩陣將第一世界坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為第二世界坐標(biāo)；將所述第二世界坐標(biāo)與存儲器5內(nèi)預(yù)存的鍵盤位置坐標(biāo)信息進(jìn)行對比以確認(rèn)使用者所輸入的信息。

一種用于標(biāo)定光投影鍵盤的裝置，所述裝置包括內(nèi)部中空的箱體；安裝在所述箱體內(nèi)的標(biāo)定攝像頭，所述標(biāo)定攝像頭位于箱體的頂部；固定裝置，所述固定裝置用于將待標(biāo)定的光投影鍵盤固定在箱體的底板上；攝像頭參數(shù)標(biāo)定板，所述攝像頭參數(shù)標(biāo)定板上安裝有多個(gè)紅外led燈，所述紅外led燈以相互垂直的行列方式排布，行間距相等(如15mm)，列間距相等(如15mm)。在一種優(yōu)選的實(shí)施例中，所述紅外燈的波長為850nm。

標(biāo)定攝像頭的作用是獲得參考光投影鍵盤樣機(jī)的參考鍵盤照片，以及獲得待標(biāo)定光投影鍵盤的待標(biāo)定鍵盤照片。攝像頭參數(shù)標(biāo)定板的作用是結(jié)合標(biāo)定攝像頭獲取標(biāo)定攝像頭的內(nèi)部參數(shù)、畸變和外部參數(shù)，以及設(shè)備攝像頭的內(nèi)部參數(shù)、畸變和外部參數(shù)。

上述披露的各技術(shù)特征并不限于已披露的與其它特征的組合，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可根據(jù)發(fā)明之目的進(jìn)行各技術(shù)特征之間的其它組合，以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明之目的為準(zhǔn)。