筆記本鍵盤動態光學檢測裝置及檢測方法
【專利摘要】本發明提供了一種筆記本鍵盤動態光學檢測裝置及檢測方法，包括攝像頭、觸摸屏顯示器、工控機、步進電機、分揀器、放置待測鍵盤的流水線測試臺和照明裝置；其中，所述步進電機驅動所述流水線測試臺運動；所述攝像頭和所述照明裝置設置在所述流水線測試臺上側；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；所述分揀器設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】
筆記本鍵盤動態光學檢測裝置及檢測方法
技術領域
[0001]本發明涉及基于機器視覺的檢測系統，具體地，涉及一種筆記本鍵盤動態光學檢測裝置及檢測方法。
【背景技術】
[0002]電腦筆記本已經廣泛地應用于辦公、學習、娛樂等日常生活中，盡管觸屏的發展已經趨于成熟，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，并且需求出現多樣化和個性化。
[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準模板肉眼比對再進行合格性判斷，檢測速度慢、主觀性大，成本高、易產生誤判。少數流水線中引入了靜態光學檢測，檢測項目種類少且仍需要繁瑣的手工操作，效率低下，人力成本高。
【發明內容】
[0004]針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種筆記本鍵盤動態光學檢測裝置及檢測方法。本發明能夠用于動態流水線上的筆記本鍵盤的語言版區分，鍵帽大小檢測，鍵盤表面的缺陷，包括文字(含標貼文字)、標貼位置、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]根據本發明提供的筆記本鍵盤動態光學檢測裝置，包括攝像頭、觸摸屏顯示器、工控機、步進電機、分揀器、放置待測鍵盤的流水線測試臺和照明裝置；
[0006]其中，所述步進電機驅動所述流水線測試臺運動;所述攝像頭和所述照明裝置設置在所述流水線測試臺上側;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;所述分揀器設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]優選地，還包括機架；
[0009]所述攝像頭、所述觸摸屏顯示器、所述工控機、所述步進電機、所述分揀器和所述照明裝置設置在所述機架上。
[0010]優選地，還包括檢測模塊；
[0011]其中，所述檢測模塊電連接所述工控機，用于根據所述檢測照片進行待檢測鍵盤的檢測。
[0012]優選地，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]優選地，所述照明裝置包括相鄰設置的第一照明裝置、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的位置構成檢測區域；
[0016]所述攝像頭設置在所述檢測區域的上側。
[0017]本發明提供的筆記本鍵盤動態光學檢測方法，采用所述的筆記本鍵盤動態光學檢測裝置，包括如下步驟:
[0018]步驟S1:利用標準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:根據所述特征信息進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設的誤差限比較，判斷待檢測照片對應的鍵盤是否合格。
[0021 ] 優選地，所述步驟S2還包括如下步驟:
[0022]步驟S201:設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行差分比較進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:根據待檢測照片的字符的位置信息進行矩形擬合，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位置進行比較，得到字符偏位大小。
[0026]優選地，還包括如下步驟:
[0027]所述的筆記本鍵盤動態光學檢測裝置中檢測模塊向工控機發出下料指令，所述分揀器根據所述下料指令，進行分揀下料。
[0028]與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果:
[0029]1、本發明在工業流水線的不停歇工作的情況下，無需人工干預即可同時實現鍵盤多種信息的實時快速測量，方便快速地進行產品的合格性區分，大大提高了工廠地生產效率，節省了勞動力，降低了生產成本；
[0030]2、本發明中照明裝置為雙光源，可減少鍵帽陰影，使輪廓邊緣清晰，使得字符和雜質在圖像上明顯顯現；
[0031]3、本發明中工控機內部有運動控制卡，可精確控制流水線的運動和信號采集，并能夠準確觸發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施例所作的詳細描述，本發明的其它特征、目的和優點將會變得更明顯:
[0033]圖1為本發明中筆記本鍵盤動態光學檢測裝置的結構示意圖；
[0034]圖2為本發明中筆記本鍵盤動態光學檢測方法的步驟流程圖。
[0035]圖中:
[0036]I為步進電機；
[0037]2為待測鍵盤；
[0038]3為流水線；
[0039]4為工控機；
[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。
【具體實施方式】
[0045]下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本發明，但不以任何形式限制本發明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發明的保護范圍。
[0046]在本實施例中，本發明提供的筆記本鍵盤動態光學檢測裝置，包括機架、攝像頭、觸摸屏顯示器、工控機、步進電機、分揀器、放置待測鍵盤的流水線測試臺和照明裝置；
[0047]其中，所述步進電機驅動所述流水線測試臺運動;所述攝像頭和所述照明裝置設置在所述流水線測試臺上側;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;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]本發明提供的筆記本鍵盤動態光學檢測裝置，還包括機架；
[0051]所述攝像頭、所述觸摸屏顯示器、所述工控機、所述步進電機、所述分揀器和所述照明裝置設置在所述機架上。
[0052]本發明提供的筆記本鍵盤動態光學檢測裝置，還包括檢測模塊；
[0053]其中，所述檢測模塊電連接所述工控機，用于根據所述檢測照片進行待檢測鍵盤的檢測。所述檢測模塊為計算機。
[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的位置構成檢測區域；
[0058]所述C⑶攝像頭設置在所述檢測區域的上側。
[0059]本發明提供的筆記本鍵盤動態光學檢測裝置時，工控機設置步進電機的運行速度，帶動流水線測試臺運動，流水線測試臺上的待測鍵盤通過待測區域，工控機計算并觸發C⑶攝像機拍照，CXD攝像機安裝在待測位置的垂直正上方，根據測量精度要求做高度調節，照片傳入計算機軟件的進行處理，LCD顯示器實時顯示軟件的處理結果，并做出合格判斷，計算機和工控機通過數據線相連，產生控制信號對流水線的分揀器做出不同的控制。
[0060]本發明提供的筆記本鍵盤動態光學檢測方法，采用所述的筆記本鍵盤動態光學檢測裝置，包括如下步驟:
[0061 ]步驟SI:利用標準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:根據所述特征信息進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設的誤差限比較，判斷待檢測照片對應的鍵盤是否合格。
[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行差分比較進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:根據待檢測照片的字符的位置信息進行矩形擬合，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位置進行比較，得到字符偏位大小。
[0069]本發明提供的筆記本鍵盤動態光學檢測方法，還包括如下步驟:
[0070]所述的筆記本鍵盤動態光學檢測裝置中檢測模塊向工控機發出下料指令，所述分揀器根據所述下料指令，進行分揀下料。
[0071]以上對本發明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發明并不局限于上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的范圍內做出各種變形或修改，這并不影響本發明的實質內容。
【主權項】
1.一種筆記本鍵盤動態光學檢測裝置，其特征在于，包括攝像頭、觸摸屏顯示器、工控機、步進電機、分揀器、放置待測鍵盤的流水線測試臺和照明裝置； 其中，所述步進電機驅動所述流水線測試臺運動;所述攝像頭和所述照明裝置設置在所述流水線測試臺上側;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;所述分揀器設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.根據權利要求1所述的筆記本鍵盤動態光學檢測裝置，其特征在于，還包括機架； 所述攝像頭、所述觸摸屏顯示器、所述工控機、所述步進電機、所述分揀器和所述照明裝置設置在所述機架上。3.根據權利要求1所述的筆記本鍵盤動態光學檢測裝置，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，用于根據所述檢測照片進行待檢測鍵盤的檢測。4.根據權利要求1所述的筆記本鍵盤動態光學檢測裝置，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.根據權利要求1所述的筆記本鍵盤動態光學檢測裝置，其特征在于，所述照明裝置包括相鄰設置的第一照明裝置、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的位置構成檢測區域； 所述攝像頭設置在所述檢測區域的上側。6.一種筆記本鍵盤動態光學檢測方法，其特征在于，采用權利要求1至5任一項所述的筆記本鍵盤動態光學檢測裝置，包括如下步驟: 步驟S1:利用標準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:根據所述特征信息進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設的誤差限比較，判斷待檢測照片對應的鍵盤是否合格。7.根據權利要求6所述的筆記本鍵盤動態光學檢測方法，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行差分比較進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:根據待檢測照片的字符的位置信息進行矩形擬合，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位置進行比較，得到字符偏位大小。8.根據權利要求6所述的筆記本鍵盤動態光學檢測方法，其特征在于，還包括如下步驟: 所述的筆記本鍵盤動態光學檢測裝置中檢測模塊向工控機發出下料指令，所述分揀器根據所述下料指令，進行分揀下料。
【文檔編號】B07C5/34GK106040608SQ201610339360
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年5月20日
【發明人】劉滿華, 成丹妮
【申請人】上海交通大學