李淑玉 吕争

摘 要： 结合先进的激光技术和图像处理技术，利用三边检测原理判断手动按键，开发出一套基于机器视觉的虚拟机关键盘，相较于其他模型，该键盘具有灵敏度高、成像效果好、识别精确等优点。同时，虚拟键盘具有概念新颖、成本低廉、噪声低、严格防水等优点，适合在高强度作业和水汽较重的工控环境下使用。

关键词： 计算机视觉方式； 图像识别； 视觉处理算法； 三角测距原理； LLP技术

中图分类号： TP 39 文献标志码： A 文章编号： 1671-2153（2015）06-0079-04

1 问题的提出

随着信息化技术的发展，轻便、舒适、灵活已经成为键盘设计的最优目标，而传统的键盘功能单一且携带麻烦。在这样的背景下，本文拟设计了一种高性能的便携式虚拟激光键盘[1]。它将运用移动电源、功放、超声波技术实现额外功能，同时具有无菌无噪声等功能。本研究将放弃传统的供电方式，采用当前先进的移动电源技术供电，增强了键盘的可移动性和续航能力。设计的便携式虚拟激光键盘将为人们外出旅游、办公和从事无菌无噪声科研等带来了极大的方便。另外，由于在国内该技术上处于空缺状态，所以本项目具有很好的市场前景。

2 系统方案

2.1 系统框图

本研究基于视觉处理算法，全息投影技术，借用三角测距原理和LLP技术，采用了传感器技术、无线通信技术、控制技术、数据库技术、GUI系统UI元素碰撞技术、红外技术、激光扫描技术、摄像头处理技术、空间三维坐标处理技术、光学原理、滤波原理及镜面反射技术，以MATLAB仿真为手段和采用OpenCV数据处理来加速视觉运算代码的开发[2]，用PC处理来设计的低成本、高性能的虚拟激光键盘，如图1所示。……