一種基于條形碼識別原理的新型按鍵制造技術

本實用新型專利技術公開了一種基于條形碼識別原理的新型按鍵，由按鍵識別器和鍵盤兩部分組成，按鍵識別器包括攝像頭、紅外發射管、按鈕、指套、無線發射模塊、外殼、處理器，鍵盤上設置有按鍵條形碼及位于按鍵條形碼上、下端的水平黑線，按鍵條形碼供按鍵識別器識別得到按鍵編號。用戶通過指套將所述按鍵識別器佩戴在手指上，當用戶將按鍵識別器放置于按鍵條形碼上并按下按鈕時，在紅外發射管的出射光的輔助下，攝像頭采集圖像，通過按鍵條形碼上下的水平黑線定位出按鍵條形碼所在位置，并讀取按鍵條形碼信息，處理器處理得到按鍵編號，并通過無線發射模塊將按鍵編號發送出去，供后續的處理使用，從而實現了一種新型按鍵。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種新型按鍵，特別涉及一種基于條形碼識別原理的新型按鍵。
技術介紹
現有的鍵盤輸入設備大致分為如下幾種1、傳統的機械鍵盤，這類鍵盤采用硬件電路實現，按鍵按下時接通對應電路，因此內部電子線路較多，體積較大。存在不方便攜帶、內部電子線路復雜，容易出現故障、防水性能差、使用環境要求比較高等缺點。2、如申請號為CN101923774A的專利《多功能遙控器》，這類按鍵設計成遙控模式，按鍵部分為遙控器。其缺點是遙控器較占面積，同時按鍵數量較少，難以滿足設備中按鍵量較多的需求。3、觸摸屏軟鍵盤將鍵盤在觸摸屏上實現，使用時手指輕觸即可實現擊鍵，手感相對沒有真實鍵盤硬。但由于鍵盤較小，鍵與鍵之間沒有明顯界限，容易出現誤操作。這類產品的相關專利有如申請號為200720076575. 7的《手機觸摸屏》等。4、基于圖像識別及激光投影的鍵盤例如申請號為CN02132177. 9的專利《投影式虛擬鍵盤裝置》，這種鍵盤應用全息技術的激光投影產生，且要求光照背景不能太亮，敲打鍵盤手感較差，尤其是存在成本較高等缺點。同時，其要求投影在平面材料上，平面不能出現彎曲，否則會影響圖像檢測及識別。
技術實現思路
針對目前現有技術存在的缺點，本技術提供一種基于條形碼識別原理的新型按鍵。本技術所采用的技術方案一種基于條形碼識別原理的新型按鍵，包括按鍵識別器和鍵盤；所述按鍵識別器包括攝像頭、紅外發射管、按鈕、指套、無線發射模塊、外殼、處理器；所述攝像頭、紅外發射管并列向下安裝，按鈕安裝在攝像頭的上方，按鈕被指套包圍，所述攝像頭、紅外發射管、無線發射模塊分別與處理器相連接；所述鍵盤上設置有按鍵條形碼和水平黑線，所述水平黑線位于每個按鍵條形碼的上端和下端，所述每個按鍵條形碼及位于其上端、下端的水平黑線都在攝像頭的取景范圍內。所述水平黑線的長度是按鍵條形碼水平寬度的1. 2-1. 8倍。一種基于條形碼識別原理的新型按鍵方法，包括如下步驟(I)用戶將按鍵識別器放在按鍵條形碼上，并按下按鈕，紅外發射管發光；(2)攝像頭在紅外發射管出射光的輔助下，采集含有按鍵條形碼的圖像，并發送給處理器；(3)處理器通過按鍵條形碼上端、下端的水平黑線確定按鍵條形碼的位置；(4)處理器讀取按鍵條形碼得到按鍵編號，將按鍵編號通過無線發射模塊發送出去。所述步驟(3)中處理器采用輪廓查找的方法確定按鍵條形碼的位置。所述步驟(4)中處理器讀取按鍵條形碼得到按鍵編號，具體方法為S41設按鍵條形碼上端的水平黑線的兩個端點從左至右為A、B，下端水平黑線的兩個端點從左至右為C、D，分別取線段AC中點E，BD中點F ; S42在步驟(3 )中已二值化的圖像中，處理器由E點開始沿著EF線段方向讀取按鍵條形碼像素點的值，檢測到第一個黑色像素點表示有效數據的開始，然后記錄各連續黑塊和連續白塊的起始點及終點，由每一黑塊或白塊的終點減去起點并加I可得各黑塊或白塊寬度，所述最后一個黑塊為終止信號，不作為有效數據。S43所述每個黑塊與其相鄰右側一個白塊構成一位條形碼數據，若黑塊寬度大于白塊寬度，則處理器記錄該位數據為0，否則記錄為I ;S44將所得數據組成一個字節，得到按鍵編號。所述S44中所得的數據為8位。工作流程用戶通過指套將所述按鍵識別器佩戴在手指上，當用戶將按鍵識別器放置于按鍵條形碼上并按下按鈕時，在紅外發射管的出射光的輔助下，攝像頭采集圖像，通過按鍵條形碼上下的水平黑線定位出按鍵條形碼所在位置，并讀取按鍵條形碼信息，處理器處理得到按鍵編號，并通過無線發射模塊將按鍵編號發送出去，供后續的處理使用，從而實現了一種新型按鍵。本技術具有的有益效果1、通過一個按鍵識別器實現了多個按鍵輸入的功能，大大節省了硬件開支。2、鍵盤可以較隨意的折疊、彎曲，只要單個條形碼不被扭曲即可，對節省鍵盤空間有一定好處。3、只需改變按鍵條形碼打印的位置，即可實現按鍵位置的任意改變，無需作其它的改動，可擴展性好。附圖說明圖1為本技術的按鍵識別器的結構示意圖；圖2為本技術的鍵盤示意圖；圖3為本技術的按鍵條形碼結構示意圖；圖4為本技術中黑塊寬度大于白塊寬度的編碼示意圖；圖5為本技術中黑塊寬度小于白塊寬度的編碼示意圖。圖中示出I一攝像頭,2—紅外發射管，3—按鈕,4一指套,5一無線發射模塊，6—外殼,7—鍵盤，8—按鍵條形碼，9 一水平黑線。具體實施方式—種基于條形碼識別原理的新型按鍵，包括按鍵識別器和鍵盤兩部分組成，如圖1所示按鍵識別器包括攝像頭1、紅外發射管2、按鈕3、指套4、無線發射模塊5、外殼6、處理器，所述攝像頭1、紅外發射管2并列向下安裝，紅外發射管2為攝像頭I采集圖像提供照明光線，按鈕3安裝在攝像頭I的上方，供用戶按壓，按鈕3被指套4包圍，以達到用戶佩戴指套4時可以按壓按鈕3的效果，所述攝像頭1、紅外發射管2、無線發射模塊5分別與處理器相連接。如圖2所示鍵盤7上設置有按鍵條形碼8、水平黑線9，所述水平黑線9位于每個按鍵條形碼8的上端和下端，所述每個按鍵條形碼8及位于其上端、下端的水平黑線9都在攝像頭I的取景范圍內，所述水平黑線9的長度是按鍵條形碼8水平寬度的1. 2-1. 8倍。用戶通過指套4將所述按鍵識別器佩戴在手指上，當用戶將按鍵識別器放置于按鍵條形碼8上并按下按鈕3時，在紅外發射管2的出射光的輔助下，攝像頭I采集圖像，通過按鍵條形碼8上、下端的水平黑線9定位出按鍵條形碼8所在位置，并讀取按鍵條形碼8信息，處理器處理得到按鍵編號，并通過無線發射模塊5將按鍵編號發送出去，供后續的處理使用，從而實現了一種新型按鍵。所述鍵盤7上除按鍵條形碼8外，可以有針對按鍵的其它說明，為減少干擾，可盡量使其灰度值較大即接近白色。如附圖3所示，上述利用水平黑線9進行按鍵條形碼8定位的過程，采用了輪廓查找的方法。先對圖像進行二值化，再進行輪廓查找，通過輪廓的特征確定兩條水平黑線9的輪廓。兩條水平黑線9的輪廓特征為輪廓的面積在設定的范圍內，例如80到100，輪廓的面積除以周長的比值較小且在設定的范圍內，例如10到20，輪廓上各點橫坐標的方差除以輪廓上各點縱坐標的方差得到的比值較大且在另一設定的范圍內，例如40到50。確定兩條水平黑線的輪廓后，找出各自輪廓上橫坐標最小的點，即A點和C點；找出各自輪廓上橫坐標最大的點，即B點和D點。由此則確定了兩條水平黑線的端點。所述輪廓查找的方法具體是先將攝像頭采集的圖像二值化，然后挖去白色塊的內部點，將其修改為黑色，所謂內部點的判斷方法為在3*3的方塊中，當中心點為白點，且其8個鄰域點也為白點，即中心點被白色點包圍,則該中心點為內部點。之后從原點出發,通過八方向的搜索(所謂八方向，即將平面內360度按每45度一個方向，分成八個搜索方向，搜索過程通過當前方向左右兩邊像素點的情況設定下一次的方向)，將輪廓圈出，并記錄輪廓上各個點的坐標。輪廓周長近似為像素點個數，面積可由積分得到。上述過程也可由OPENCV提供的函數cvFindContours O來實現,并直接得到輪廓個數、輪廓上所有點的坐標、面積、周長等信息。如附圖3所示，所述由按鍵條形碼8得到按鍵編號的具體過程如下由輪廓查找方法結合輪廓特征已找到按鍵條形碼8上、下端的兩條水平黑線，其各自2個端點為A、本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于條形碼識別原理的新型按鍵，其特征在于，包括按鍵識別器和鍵盤；所述按鍵識別器包括攝像頭、紅外發射管、按鈕、指套、無線發射模塊、外殼、處理器；所述攝像頭、紅外發射管并列向下安裝，按鈕安裝在攝像頭的上方，按鈕被指套包圍，所述攝像頭、紅外發射管、無線發射模塊分別與處理器相連接；所述鍵盤上設置有按鍵條形碼和水平黑線，所述水平黑線位于每個按鍵條形碼的上端和下端，所述每個按鍵條形碼及位于其上端、下端的水平黑線都在攝像頭的取景范圍內。

【技術特征摘要】
1.一種基于條形碼識別原理的新型按鍵，其特征在于，包括按鍵識別器和鍵盤； 所述按鍵識別器包括攝像頭、紅外發射管、按鈕、指套、無線發射模塊、外殼、處理器；所述攝像頭、紅外發射管并列向下安裝，按鈕安裝在攝像頭的上方，按鈕被指套包圍，所述攝像頭、紅外發射管、無線發射模塊分別與處...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳暑生，陳安，黃旭東，胡躍明，
申請(專利權)人：華南理工大學，
類型：實用新型
國別省市：