[发明专利]基于虚拟网格畸变区域识别的虚拟键盘及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种虚拟键盘及其控制方法，特别是涉及一种基于虚拟网格畸变区域识别的虚拟键盘及其控制方法。

背景技术

虚拟键盘作为数码产品的辅助设备，可以提高人机交互的输入效率，增强使用的舒适性，目前虚拟键盘产品所采用的线激光测距方式，投射出来的虚拟键盘键位通过预先设置的实际测量坐标识别，如果放置角度发生偏差或温度导致的产品尺寸发生变化，则原键位对应的坐标距离将发生偏离，导致键位识别出现错误，由于不能自动适应变化，无法获得良好的使用效果。随着数码产品的轻薄化、大屏化，并且根据个人的使用习惯和需求，将数码产品竖立起来后的角度很难保证能够满足精度要求，由于此不足，将此技术延伸集成应用到数码产品中存在较大的难度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于虚拟网格畸变区域识别的虚拟键盘及其控制方法，其结合微光学激光投射技术和图形识别技术，针对不同角度下投射导致的键位图案变形能够正确识别，具有自适应能力，便于集成应用到数码产品中，实现功能的扩展。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种基于虚拟网格畸变区域识别的虚拟键盘，其特征在于，其由光线投射装置、图像接收装置、键位识别模块组成，光线投射装置用于发出光线投射在平面介质上形成光线网格和键盘的键位图案，图像接收装置用于对平面介质上的光线网格进行图像采集，键位识别模块用于对图形接收装置采集到的网格图像进行图形识别并找出畸变区域对应的键位。

优选地，所述光线投射装置包括键位投射装置和网格投射装置。

优选地，所述图像接收装置包括摄像头。

优选地，所述光线投射装置安装在一个竖起的数码产品底部。

优选地，所述图像接收装置安装在一个竖起的数码产品的顶部。

优选地，所述光线投射装置采用红色激光作为光源。

本发明还提供一种基于虚拟网格畸变区域识别的虚拟键盘的控制方法，其特征在于，其包括以下步骤：

第一步：光线投射装置发出的光线投射在平面介质上形成光线网格和键盘的键位图案；

第二步：图形接收装置对平面介质上的光线网格进行图像采集，将采集到的网格图像采集到的网格图像发送给键位识别模块；

第三步：键位识别模块对图形接收装置采集到的网格图像进行图形识别并找出畸变区域对应的键位。

优选地，所述第三步中，首先通过图形识别找出畸变区域的网格坐标，然后根据键盘键位与网格坐标的对应关系找出对应的键位，将平面进行虚拟网格化后，在图形空间中通过图形识别定位畸变区域的网格坐标，从而获得按下的键位信息，通过虚拟网格和网格坐标的使用，避免了实际测量坐标偏差导致的键位识别错误，实现了虚拟键盘的自适应。

优选地，所述图像接收装置在键盘的键位图案停止显示时对网格图像进行采集，这样能够简化图形中的无用信息，保留必要的特征信息，从而降低运算量，加快计算速度；键位识别模块自动进行网格变形的修正校准，通过图形计算变换，将变形的网格转换为矩形，以便图形中网格坐标的识别。

本发明的积极进步效果在于：本发明结合微光学激光投射技术和图形识别技术，针对不同角度下投射导致的键位图案变形能够正确识别，具有自适应能力，便于集成应用到数码产品中，实现功能的扩展，结构简单，成本低。

附图说明

图1为本发明基于虚拟网格畸变区域识别的虚拟键盘的工作原理图。

图2为虚拟键盘键位与网格自动校准示意图。

图3为间隔图像采样原理图。

图4为手指按下时图像中网格畸变示意图。

具体实施方式

下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。

本发明基于虚拟网格畸变区域识别的虚拟键盘由光线投射装置、图像接收装置、键位识别模块组成，光线投射装置用于发出光线投射在平面介质上形成光线网格和键盘的键位图案，图像接收装置用于对平面介质上的光线网格进行图像采集，键位识别模块用于对图形接收装置采集到的网格图像进行图形识别并找出畸变区域对应的键位。光线投射装置包括键位投射装置和网格投射装置。图像接收装置包括摄像头。在物体平面投射出光线网格，本发明将平面进行虚拟网格化后图像采集，当图像发生变形时，通过图像处理算法的识别和变换，仍可得到变形区域的网格坐标。

本发明基于虚拟网格畸变区域识别的虚拟键盘的控制方法包括以下步骤：