一種用于遙控器鍵盤上色狀況合格性的自動(dòng)檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及遙控器鍵盤上色狀況合格性的自動(dòng)檢測的技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種用于 遙控器鍵盤上色狀況合格性的自動(dòng)檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)在的硅膠按鍵需要key多、顏色多、外形美觀、實(shí)用、體積小的才能有市場，熱別 是遙控器按鍵，一個(gè)硅膠按鍵產(chǎn)品內(nèi)有幾十個(gè)key，而且基本都是不同的顏色，那么對于我 們硅膠按鍵生產(chǎn)廠家而言在生產(chǎn)工序中就比較復(fù)雜，尤其是成型、印刷環(huán)節(jié)就顯得沒那么 簡單，生產(chǎn)的效率不會(huì)很高，而且不良率也會(huì)比較高，不良率主要表現(xiàn)在容易出現(xiàn)混色的問 題。一般，硅膠制品廠在生產(chǎn)硅膠按鍵的時(shí)候，普遍的做法都是把那些key放在鐵氟龍板上 排列，然后進(jìn)行成型，這樣做的作用是可以提高生產(chǎn)效率，而且不容易弄臟色key料，但是 如果key比較多，顏色比較雜，同時(shí)key間距比較小的時(shí)候，那么把key放在鐵氟龍板上排 列的工作方法就不是那么很好工作，會(huì)很容易就出現(xiàn)混色的問題，混色的原因才能解決你 的問題點(diǎn)，以下是混色幾大因素：第一，色KEY的料重不對，或是不均勻；第二，落料位置不 對；第三，上、下模具合模偏，導(dǎo)致壓偏。
[0003] 目前工業(yè)中基本上是通過人工的方式進(jìn)行上色合格性的檢查，看按鍵上的顏色上 色區(qū)域是否過大（超出所限定的區(qū)域，甚至覆蓋到了其他按鍵上）或者過?。ò存I沒有覆 蓋全），這種方式效率低，成本高。若要實(shí)現(xiàn)機(jī)器自動(dòng)檢測合格性，必須要同時(shí)完成兩類邊界 的同時(shí)檢測：各顏色的邊界和遙控器按鈕邊界。常用的邊界檢測方法如圖像處理算法只能 完成顏色邊界的自動(dòng)檢測，無法檢測按鈕邊界。本發(fā)明所提供的方法能同時(shí)檢測各顏色的 邊界和遙控器按鈕邊界，并且測試系統(tǒng)簡單，僅包含數(shù)碼相機(jī)和投影儀。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于解決如何將混色后不合格的key (按鍵）進(jìn)行識別的問題，解決 傳統(tǒng)采用人工方式進(jìn)行上色合格性的檢查效率低下的問題。
[0005] 本發(fā)明提出一個(gè)新的構(gòu)思，采用同時(shí)對顏色邊界和按鍵邊界進(jìn)行檢測，并通過按 鍵邊界與顏色邊界的相互約束關(guān)系，達(dá)到判斷按鍵是否上色完整、是否混色的目的。
[0006] 本發(fā)明公開了用于遙控器鍵盤上色狀況合格性的自動(dòng)檢測方法。其特征在于包括 以下幾個(gè)步驟：
[0007] 步驟1.設(shè)置實(shí)驗(yàn)測量系統(tǒng)：系統(tǒng)主要包括數(shù)碼相機(jī)、投影儀、計(jì)算機(jī)及支架。調(diào)整 系統(tǒng)使數(shù)碼相機(jī)能夠拍攝到遙控器鍵盤的條紋圖案，同時(shí)確保投影儀的光學(xué)中心和相機(jī)的 光學(xué)中心的連線與投影光軸垂直，（以滿足相位測量輪廓術(shù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的三角關(guān)系，提高系統(tǒng) 標(biāo)定的準(zhǔn)確度）；
[0008] 步驟2.相機(jī)直接拍攝遙控器鍵盤一次，用計(jì)算機(jī)軟件如matlab讀取采集到的彩 色圖樣，提取彩色圖片的RGB三個(gè)光通道中的光強(qiáng)矩陣，并分別求出紅、綠、藍(lán)三通道的光 強(qiáng)比例系數(shù)矩陣，將所得系數(shù)矩陣與待測顏色的三色值系數(shù)進(jìn)行匹配，可得到對應(yīng)顏色的 上色區(qū)域，再運(yùn)用邊界檢測算法得到上色區(qū)域邊界。
[0009] 步驟3.投影儀向被測遙控器鍵盤投影強(qiáng)度呈正弦分布的條紋圖像，相機(jī)拍攝記 錄遙控器鍵盤面形所調(diào)制的條紋圖像，此時(shí)待測遙控器鍵盤表面的高度信息調(diào)制在變形條 紋的相位中；
[0010] 步驟4.對變形條紋圖進(jìn)行相位解調(diào)，得到變形條紋的相位分布，通過相位測量輪 廓術(shù)的相位高度關(guān)系獲得待測表面的三維高度信息。從而實(shí)現(xiàn)對凸起的按鍵位置的進(jìn)行范 圍檢測（此區(qū)域?yàn)槔硐氲纳仙珔^(qū)域）。再結(jié)合步驟2完成檢測。
[0011] 上述技術(shù)方案中，所述步驟2中的對于彩色鍵盤，需要檢測某種顏色的區(qū)域邊界， 以提取X顏色區(qū)域邊界為例：
[0012] 理想X顏色由RGB三原色通過一定比例搭配而成。假設(shè)X顏色的R、G、B理想比例 系數(shù)即三色值系數(shù)分別為k R，ks，kB，有kR+ks+k B= 1，且kR> (Kkt^ 0、kB> 0(對于特定顏 色，該配色比例可以通過查詢相關(guān)資料獲得）；
[0013] 實(shí)驗(yàn)中C⑶所獲彩色圖片光強(qiáng)矩陣為I。，有以下表達(dá)式：
[0014] R0= I。（ ：，：，I) ;G。= I。（ ：，：，2) ;B。= I。（ ：，：，3);
[0015] R。矩陣為彩色圖片紅色通道的光強(qiáng)矩陣，其值等于三維矩陣I。的第一頁I。（：，：， I) ;G。矩陣為彩色圖片綠色通道的光強(qiáng)矩陣，其值等于三維矩陣I。的第二頁I。（：，：，2); B。矩陣為彩色圖片藍(lán)色通道的光強(qiáng)矩陣，其值等于三維矩陣I。的第三頁I。（：，：，3)，第一 個(gè)逗號前表示行（第一維），第二個(gè)逗號表示列（第二煒"："表示全行（第一行到最后 一行）或全列（第一列到最后一列）。則X顏色在該彩色圖片中R、G、B三原色的光強(qiáng)比例 系數(shù)矩陣心，K g，Kb可做如下表示：
[0016] Kr= R0/(R〇+G0+B〇) ；Kg= G 〇/(R0+G〇+B〇) :Kb= B 〇/(R0+G〇+B〇)；
[0017] 上式中R。，G。，B。分別為三個(gè)通道的光強(qiáng)矩陣，所得Kp Kg，Kb矩陣為彩色圖片上三 種原色的光強(qiáng)比例系數(shù)矩陣。由于是彩色圖片，所以心，K g，Kb在不同像素位置的值隨著顏 色的變化而變化，并且在顏色一致的地方，值保持不變。在光強(qiáng)比例系數(shù)矩陣&，K g，Kb中， 只有那些與X顏色的三色值系數(shù)I，kg，kb相等或相近的區(qū)域，才是要分離的X顏色區(qū)域。 由以下表達(dá)式來確定X彩色區(qū)域：
[0018] Ix= I- (IK r-kr I +1 Kg-kr I +1 Kb-kr |) /3 ；
[0019] 則所得矩陣Ix所顯示的高亮區(qū)域?yàn)閄顏色區(qū)域，并選取合適的閾值進(jìn)行二值化， 得到二值圖像，其中值為1的區(qū)域則為X顏色上色區(qū)域，并對該區(qū)域進(jìn)行邊界檢測，即可得 到該X顏色上色區(qū)域邊界。
[0020] 上述技術(shù)方案中，所述步驟3中的變形條紋圖I (x，y)，可以表示為：
[0021] I (x, y) = A (x, y) +B (x, y) cos [2 Ji f0 (x, y) x+ Φ (x, y)]
[0022] 其中I (x, y)表示相機(jī)記錄的光強(qiáng)分布，A(x, y)是背景光強(qiáng)，B(x, y)是調(diào)制度分 布，是載頻的頻率函數(shù)，是與躍變物體表面高度相關(guān)的相位分布，（x，y)為變形條紋圖像的 二維坐標(biāo)。
[0023] 上述技術(shù)方案中，所述步驟4中，對變形條紋圖中的相位信息進(jìn)行分析解調(diào)，得到 變形條紋的相位分布；
[0024] 下式為得到的第η幀相移圖像光強(qiáng)的表達(dá)式：
[0025] In (x, y) = A (x, y) +B (x, y) · cos [ Φ (x, y) + a J
[0026] 其中In(x, y)表示記錄的η幀條紋圖光強(qiáng)分布，A(x, y)是背景光強(qiáng)，B(x, y)是調(diào) 制度分布，Φ (x，y)是與躍變物體表面高度相關(guān)的相位分布，（x，y)為變形條紋圖像的二維 坐標(biāo)，Φ (X，y)為相移大小，η為條紋圖的幀序數(shù)，N相移法的總相移步數(shù)，即拍攝N幅等間 距的相移圖像，得到的變形條紋的截?cái)嘞辔环植既缦拢?br>[0028] 對截?cái)嘞辔沪郑瑈)展開得到展開相位Φ (X，y)，通過以下關(guān)系是得到鍵盤表面 高度分布矩陣H(x，y):
[0030] H(x, y)為鍵盤高度分布矩陣，Φ (X，y)為相位矩陣，P為條紋周期，d為投影儀光 心到CXD光心的距離，L為投影儀光心到參考面光心的距離；
[0031] 對高度矩陣H(x，y)進(jìn)行閾值處理，得到按鈕區(qū)域范圍，再進(jìn)行邊界檢測，得到按 鈕邊界。
[0032] 本發(fā)明具備以下有益效果：
[0033] 本發(fā)明最突出的是提供了一種簡單、低成本的遙控器鍵盤上色狀況合格性的自動(dòng) 檢測方法。該方法基于一種改進(jìn)的光學(xué)三維面形測量方法（相位測量輪廓術(shù)），能同時(shí)完成 遙控器上噴涂的不同顏色的邊界和遙控器按鈕的邊界的檢測，本發(fā)明測試系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)、簡單、 穩(wěn)定，主要包括計(jì)算機(jī)、數(shù)碼相機(jī)和投影儀。
【附圖說明】
[0034] 圖1是條紋投影系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖；
[0035] 圖2是CXD所獲鍵盤彩色圖像；
[0036] 圖3是通過圖像處理所得鍵盤綠色上色邊界圖；
[0037] 圖4是通過圖像處理所得鍵盤藍(lán)色上色邊界圖；
[0038] 圖5是鍵盤變形條紋圖；
[0039] 圖6是鍵盤的高度分布圖；
[0040] 圖7是盤按鈕邊界圖；
[0041] 圖8是上色邊界圖。
【具體實(shí)施方式】
[0042] 本發(fā)明提供了一種簡單、低成本的遙控器鍵盤上色狀況合格性的自動(dòng)檢測方法。