[发明专利]用于标定光投影键盘的装置及其使用方法

说明书

技术领域

本发明属于光键盘设备标定技术领域，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。

背景技术

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(Virtual Laser Keyboard)，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。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种用于标定光投影键盘的装置，本发明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，本发明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。

本发明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。

本发明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。

本发明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。

本发明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。

本发明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，本发明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。

本发明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。

本发明的有益效果是：