笔记本键盘动态光学检测装置及检测方法
【专利摘要】本发明提供了一种笔记本键盘动态光学检测装置及检测方法，包括摄像头、触摸屏显示器、工控机、步进电机、分拣器、放置待测键盘的流水线测试台和照明装置；其中，所述步进电机驱动所述流水线测试台运动；所述摄像头和所述照明装置设置在所述流水线测试台上侧；所述摄像头用于待检测键盘的拍照生成待检测照片；所述触摸屏显示器、所述摄像头、所述照明装置电连接所述工控机；所述分拣器设置在所述流水线测试台的下料端，用于检测完成后键盘的下料。
【专利说明】
笔记本键盘动态光学检测装置及检测方法
技术领域
[0001]本发明涉及基于机器视觉的检测系统，具体地，涉及一种笔记本键盘动态光学检测装置及检测方法。
【背景技术】
[0002]电脑笔记本已经广泛地应用于办公、学习、娱乐等日常生活中，尽管触屏的发展已经趋于成熟，但文字输入的速度受到书写速度的限制。因此，笔记本键盘仍在扮演重要角色，并且需求出现多样化和个性化。
[0003]目前，在工厂流水线中，笔记本键盘的检测主要是操作工人与标准模板肉眼比对再进行合格性判断，检测速度慢、主观性大，成本高、易产生误判。少数流水线中引入了静态光学检测，检测项目种类少且仍需要繁琐的手工操作，效率低下，人力成本高。
【发明内容】
[0004]针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种笔记本键盘动态光学检测装置及检测方法。本发明能够用于动态流水线上的笔记本键盘的语言版区分，键帽大小检测，键盘表面的缺陷，包括文字(含标贴文字)、标贴位置、按键缝隙、按键歪斜，表面划痕等以及异物检测，流水线控制，键盘自动分拣。
[0005]根据本发明提供的笔记本键盘动态光学检测装置，包括摄像头、触摸屏显示器、工控机、步进电机、分拣器、放置待测键盘的流水线测试台和照明装置；
[0006]其中，所述步进电机驱动所述流水线测试台运动;所述摄像头和所述照明装置设置在所述流水线测试台上侧;所述摄像头用于待检测键盘的拍照生成待检测照片；
[0007]所述触摸屏显示器、所述摄像头、所述照明装置电连接所述工控机;所述分拣器设置在所述流水线测试台的下料端，用于检测完成后键盘的下料。
[0008]优选地，还包括机架；
[0009]所述摄像头、所述触摸屏显示器、所述工控机、所述步进电机、所述分拣器和所述照明装置设置在所述机架上。
[0010]优选地，还包括检测模块；
[0011]其中，所述检测模块电连接所述工控机，用于根据所述检测照片进行待检测键盘的检测。
[0012]优选地，所述摄像头采用单摄像头或双摄像头；
[0013]所述照明装置采用双LED或四LED。
[0014]优选地，所述照明装置包括相邻设置的第一照明装置、第二照明装置；
[0015]所述第一照明装置、所述第二照明装置之间与所述流水线测试台相对应的位置构成检测区域；
[0016]所述摄像头设置在所述检测区域的上侧。
[0017]本发明提供的笔记本键盘动态光学检测方法，采用所述的笔记本键盘动态光学检测装置，包括如下步骤:
[0018]步骤S1:利用标准键盘照片制作检测模版，形成模版库，提取所述检测模版的特征信息；
[0019]步骤S2:根据所述特征信息进行待检测照片的模版匹配生成检测信息；
[0020]步骤S3:将所述检测信息与预设的误差限比较，判断待检测照片对应的键盘是否合格。
[0021 ] 优选地，所述步骤S2还包括如下步骤:
[0022]步骤S201:设置灰度阈值提取待检测照片上的字符，与模板库里的字符进行差分比较进行待检测照片的字符合格性判定；
[0023]步骤S202:通过灰度梯度得到待检测照片的边缘，通过线检测获取待检测照片中键帽边缘；
[0024]步骤S203:根据待检测照片的字符的位置信息进行矩形拟合，获取待检测照片的键帽的外框得到键帽的像素尺寸，与检测模板上的键帽像素尺寸比较，获得待测键盘的实际尺寸；
[0025]步骤S204:在待检测照片上获得字符相对于键帽的位置信息，与模板库上的字符相对于键帽对应位置进行比较，得到字符偏位大小。
[0026]优选地，还包括如下步骤:
[0027]所述的笔记本键盘动态光学检测装置中检测模块向工控机发出下料指令，所述分拣器根据所述下料指令，进行分拣下料。
[0028]与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果:
[0029]1、本发明在工业流水线的不停歇工作的情况下，无需人工干预即可同时实现键盘多种信息的实时快速测量，方便快速地进行产品的合格性区分，大大提高了工厂地生产效率，节省了劳动力，降低了生产成本；
[0030]2、本发明中照明装置为双光源，可减少键帽阴影，使轮廓边缘清晰，使得字符和杂质在图像上明显显现；
[0031]3、本发明中工控机内部有运动控制卡，可精确控制流水线的运动和信号采集，并能够准确触发CCD摄像头拍照和分拣器的动作。
【附图说明】
[0032]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
[0033]图1为本发明中笔记本键盘动态光学检测装置的结构示意图；
[0034]图2为本发明中笔记本键盘动态光学检测方法的步骤流程图。
[0035]图中:
[0036]I为步进电机；
[0037]2为待测键盘；
[0038]3为流水线；
[0039]4为工控机；
[0040]5为LCD显示器；
[0041]6为CCD摄像头；
[0042]7 为LED光源；
[0043]8为检测模块；
[0044]9为分拣器。
【具体实施方式】
[0045]下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
[0046]在本实施例中，本发明提供的笔记本键盘动态光学检测装置，包括机架、摄像头、触摸屏显示器、工控机、步进电机、分拣器、放置待测键盘的流水线测试台和照明装置；
[0047]其中，所述步进电机驱动所述流水线测试台运动;所述摄像头和所述照明装置设置在所述流水线测试台上侧;所述摄像头用于待检测键盘的拍照生成待检测照片；
[0048]所述触摸屏显示器、所述摄像头、所述照明装置电连接所述工控机;触摸屏显示器采用IXD显示器5;所述摄像头采用C⑶摄像头。
[0049]所述分拣器设置在所述流水线测试台的下料端，用于检测完成后键盘的下料。
[0050]本发明提供的笔记本键盘动态光学检测装置，还包括机架；
[0051]所述摄像头、所述触摸屏显示器、所述工控机、所述步进电机、所述分拣器和所述照明装置设置在所述机架上。
[0052]本发明提供的笔记本键盘动态光学检测装置，还包括检测模块；
[0053]其中，所述检测模块电连接所述工控机，用于根据所述检测照片进行待检测键盘的检测。所述检测模块为计算机。
[0054]所述摄像头采用单摄像头或双摄像头；
[0055]所述照明装置采用双LED或四LED。
[0056]所述照明装置包括相邻设置的第一照明装置、第二照明装置；
[0057]所述第一照明装置、所述第二照明装置之间与所述流水线测试台相对应的位置构成检测区域；
[0058]所述C⑶摄像头设置在所述检测区域的上侧。
[0059]本发明提供的笔记本键盘动态光学检测装置时，工控机设置步进电机的运行速度，带动流水线测试台运动，流水线测试台上的待测键盘通过待测区域，工控机计算并触发C⑶摄像机拍照，CXD摄像机安装在待测位置的垂直正上方，根据测量精度要求做高度调节，照片传入计算机软件的进行处理，LCD显示器实时显示软件的处理结果，并做出合格判断，计算机和工控机通过数据线相连，产生控制信号对流水线的分拣器做出不同的控制。
[0060]本发明提供的笔记本键盘动态光学检测方法，采用所述的笔记本键盘动态光学检测装置，包括如下步骤:
[0061 ]步骤SI:利用标准键盘照片制作检测模版，形成模版库，提取所述检测模版的特征信息；
[0062]步骤S2:根据所述特征信息进行待检测照片的模版匹配生成检测信息；
[0063]步骤S3:将所述检测信息与预设的误差限比较，判断待检测照片对应的键盘是否合格。
[0064]所述步骤S2还包括如下步骤:
[0065]步骤S201:设置灰度阈值提取待检测照片上的字符，与模板库里的字符进行差分比较进行待检测照片的字符合格性判定；
[0066]步骤S202:通过灰度梯度得到待检测照片的边缘，通过Hough变换线检测获取待检测照片中键帽边缘；
[0067]步骤S203:根据待检测照片的字符的位置信息进行矩形拟合，获取待检测照片的键帽的外框得到键帽的像素尺寸，与检测模板上的键帽像素尺寸比较，获得待测键盘的实际尺寸；
[0068]步骤S204:在待检测照片上获得字符相对于键帽的位置信息，与模板库上的字符相对于键帽对应位置进行比较，得到字符偏位大小。
[0069]本发明提供的笔记本键盘动态光学检测方法，还包括如下步骤:
[0070]所述的笔记本键盘动态光学检测装置中检测模块向工控机发出下料指令，所述分拣器根据所述下料指令，进行分拣下料。
[0071]以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
【主权项】
1.一种笔记本键盘动态光学检测装置，其特征在于，包括摄像头、触摸屏显示器、工控机、步进电机、分拣器、放置待测键盘的流水线测试台和照明装置； 其中，所述步进电机驱动所述流水线测试台运动;所述摄像头和所述照明装置设置在所述流水线测试台上侧;所述摄像头用于待检测键盘的拍照生成待检测照片； 所述触摸屏显示器、所述摄像头、所述照明装置电连接所述工控机;所述分拣器设置在所述流水线测试台的下料端，用于检测完成后键盘的下料。2.根据权利要求1所述的笔记本键盘动态光学检测装置，其特征在于，还包括机架； 所述摄像头、所述触摸屏显示器、所述工控机、所述步进电机、所述分拣器和所述照明装置设置在所述机架上。3.根据权利要求1所述的笔记本键盘动态光学检测装置，其特征在于，还包括检测模块； 其中，所述检测模块电连接所述工控机，用于根据所述检测照片进行待检测键盘的检测。4.根据权利要求1所述的笔记本键盘动态光学检测装置，其特征在于，所述摄像头采用单摄像头或双摄像头； 所述照明装置采用双LED或四LED。5.根据权利要求1所述的笔记本键盘动态光学检测装置，其特征在于，所述照明装置包括相邻设置的第一照明装置、第二照明装置； 所述第一照明装置、所述第二照明装置之间与所述流水线测试台相对应的位置构成检测区域； 所述摄像头设置在所述检测区域的上侧。6.一种笔记本键盘动态光学检测方法，其特征在于，采用权利要求1至5任一项所述的笔记本键盘动态光学检测装置，包括如下步骤: 步骤S1:利用标准键盘照片制作检测模版，形成模版库，提取所述检测模版的特征信息; 步骤S2:根据所述特征信息进行待检测照片的模版匹配生成检测信息； 步骤S3:将所述检测信息与预设的误差限比较，判断待检测照片对应的键盘是否合格。7.根据权利要求6所述的笔记本键盘动态光学检测方法，其特征在于，所述步骤S2还包括如下步骤: 步骤S201:设置灰度阈值提取待检测照片上的字符，与模板库里的字符进行差分比较进行待检测照片的字符合格性判定； 步骤S202:通过灰度梯度得到待检测照片的边缘，通过线检测获取待检测照片中键帽边缘； 步骤S203:根据待检测照片的字符的位置信息进行矩形拟合，获取待检测照片的键帽的外框得到键帽的像素尺寸，与检测模板上的键帽像素尺寸比较，获得待测键盘的实际尺寸； 步骤S204:在待检测照片上获得字符相对于键帽的位置信息，与模板库上的字符相对于键帽对应位置进行比较，得到字符偏位大小。8.根据权利要求6所述的笔记本键盘动态光学检测方法，其特征在于，还包括如下步骤: 所述的笔记本键盘动态光学检测装置中检测模块向工控机发出下料指令，所述分拣器根据所述下料指令，进行分拣下料。
【文档编号】B07C5/34GK106040608SQ201610339360
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年5月20日
【发明人】刘满华, 成丹妮
【申请人】上海交通大学