CN111721509A - 基于极坐标的led灯珠键盘背光模组的智能检测方法及装置 - Google Patents
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Abstract
一种基于极坐标的LED灯珠键盘背光模组的智能检测方法及装置,包括:使放置在推盘上的待测键盘背光模组进入到检测装置的箱体内部;控制单元驱动待测键盘背光模组上LED灯珠发出预设颜色的光线后,摄像头模组对待测键盘背光模组进行第一周期拍摄;控制单元通过判断拍摄的第一周期图片数据中获得待测键盘背光模组所有LED灯珠的坐标,根据待测键盘背光模组上LED灯珠发出的各预设颜色的光线依次进行扫描计数的结果,并对键盘背光模组压板进行下压;控制单元将拍摄的第二周期图片数据和拍摄的第一周期图片数据比较,判断若一致,则待测键盘背光模组合格。本发明解决了当前在键盘背光模组的检测中,出现震动和外部按压下,如何检测出虚假焊的问题。
Description
技术领域
本发明涉及机械视觉识别领域,具体涉及一种基于极坐标的LED灯珠键盘背光模组的智能检测方法及装置。
背景技术
电脑键盘背光模组是电脑的关键零组件之一,随着电脑键盘背光模组的发展,电脑键盘背光模组上集成的LED灯的数量越来越多,面对数十甚至上百的彩色LED灯测试,单纯靠人工目检的手段对电脑键盘背光模组进行检测已经难以保证检测的效率和可靠性。为了解决LED灯珠的虚假焊的问题,模拟LED灯珠在虚假焊的情况下,如果出现震动和按压等外部干扰表现的不良反应,通过人工目检测试很难获得需要的结果。
因此,本发明的问题是如何提供一种基于极坐标的LED灯珠键盘背光模组的智能检测的技术方案,解决当前在键盘背光模组的检测中,如果出现震动和外部按压的情况,如何检测出LED灯珠的虚假焊的问题,同时提高当前集成高密度LED灯珠的键盘背光模组测试的可靠性。
发明内容
本发明提供了一种基于极坐标的LED灯珠键盘背光模组的智能检测方法及装置,以解决当前在键盘背光模组的检测中,如果出现震动和外部按压的情况下,如何检测出LED灯珠的虚假焊的问题,同时提高了当前集成高密度LED灯珠的键盘背光模组测试的可靠性。
为了解决上述问题,本发明提供了一种基于极坐标的LED灯珠键盘背光模组的智能检测方法,包括:设置检测装置为具有六面的一箱体,使放置在推盘上的待测键盘背光模组进入到检测装置的箱体内部;其中,箱体的顶板设置有驱动单元,驱动单元可驱动键盘背光模组压板在箱体内沿垂直于底座平面的方向上进行往复运动;箱体的前板上设置有控制单元,并在前板上接近底座的一侧设置有开口,该开口的形状适应于推盘的形状,该开口的形状使放置在推盘上的键盘背光模组进入到箱体的内部;箱体内部的背板上设置有补光模块和摄像头模组;
控制单元控制补光模块开启后,使箱体内亮度满足待测键盘背光模组进行机械视觉检测的要求;
控制单元驱动待测键盘背光模组上LED灯珠发出预设颜色的光线后,摄像头模组对待测键盘背光模组进行第一周期拍摄,并将拍摄的第一周期图片数据传输到控制单元;
控制单元通过判断拍摄的第一周期图片数据中待测键盘背光模组的左上角第一颗LED灯珠的坐标,然后根据数据库中标准图片数据中预设键盘背光模组上其他所有LED灯珠的坐标和第一颗LED灯珠的坐标的关系,判断待测键盘背光模组绕第一颗LED灯珠的旋转角度,以获得拍摄的第一周期图片数据中待测键盘背光模组其他所有LED灯珠的坐标;
控制单元确定待测键盘背光模组所有LED灯珠在采样图片中的坐标后,再分别对获取的拍摄的第一周期图片数据中待测键盘背光模组上LED灯珠发出的各预设颜色的光线依次进行扫描计数,判断若待测键盘背光模组上所有LED灯珠发出的所有预设颜色的光线都等于预设总数,则控制单元控制驱动单元驱动所述键盘背光模组压板进行下压动作到推盘上待测键盘背光模组的预设位置上,达到预设时间后,控制单元控制驱动单元驱动所述键盘背光模组压板进行上升复位动作;
控制单元再次驱动待测键盘背光模组上LED灯珠发出预设颜色的光线后,摄像头模组对待测键盘背光模组进行第二周期拍摄,并将拍摄的第二周期图片数据传输到控制单元;
控制单元将拍摄的第二周期图片数据和拍摄的第一周期图片数据依次进行比较,判断若两个周期的所有对应图片数据都一致,则判定待测键盘背光模组合格,完成待测键盘背光模组的检测。
本发明还提供了一种基于极坐标的LED灯珠键盘背光模组的智能检测装置,包括:
检测装置设置为具有六面的一箱体,箱体的前板上接近底板的一侧设置有开口,该开口的形状适应于推盘的形状,该开口的形状可使放置在推盘上的键盘背光模组进入到箱体的内部;箱体的顶板设置有驱动单元,箱体的前板上设置有控制单元,箱体内部的背板上设置有补光模块和摄像头模组,其中,
所述补光模块,用于照明,使箱体内亮度满足待测键盘背光模组进行机械视觉检测的要求;
所述驱动单元,用于驱动键盘背光模组压板在箱体内沿垂直于底座平面的方向上进行往复运动;
所述摄像头模组,用于对待测键盘背光模组进行拍摄,并将拍摄的图片数据传输到控制单元;
所述控制单元,用于控制所述补光模块开启后,驱动待测键盘背光模组上LED灯珠发出预设颜色的光线,并对收到的所述摄像头模组拍摄的第一周期图片数据进行分析处理,其中通过判断拍摄的第一周期图片数据中待测键盘背光模组的左上角第一颗LED灯珠的坐标,然后根据数据库中标准图片数据中预设键盘背光模组上其他所有LED灯珠的坐标和第一颗LED灯珠的坐标的关系,判断待测键盘背光模组绕第一颗LED灯珠的旋转角度,以获得拍摄的第一周期图片数据中待测键盘背光模组其他所有LED灯珠的坐标;确定待测键盘背光模组所有LED灯珠在采样的第一周期图片中的坐标后,再分别对获取的拍摄的第一周期图片数据中待测键盘背光模组上LED灯珠发出的各预设颜色的光线依次进行扫描计数,判断若待测键盘背光模组上所有LED灯珠发出的所有预设颜色的光线都等于预设总数,则控制驱动单元驱动所述键盘背光模组压板进行下压动作到推盘上待测键盘背光模组的预设位置上,达到预设时间后,控制单元控制驱动单元驱动所述键盘背光模组压板进行上升复位动作;再次驱动待测键盘背光模组上LED灯珠发出预设颜色的光线后,接收摄像头模组传输的拍摄的第二周期图片数据,将拍摄的第二周期图片数据和拍摄的第一周期图片数据依次进行比较,判断若两个周期的所有对应图片数据都一致,则判定待测键盘背光模组合格,完成待测键盘背光模组的检测。
通过上述方案,应用本发明,通过补光模块为箱内提供检测所需要的光源,摄像头模组对进入箱体内需要检测的键盘背光模组拍摄高清图片,并将拍摄的高清图片数据传送给控制单元;首先判断待测键盘背光模组的所有LED灯珠发光和颜色是否都正常,然后在待测键盘背光模组被键盘背光模组压板进行按压后,对之前拍摄的待测键盘背光模组的图片和按压后拍摄的图片进行比较,判定需要检测的键盘背光模组是否存在缺陷。本申请采用极坐标识别,不需要处理拍摄的待测键盘背光模组的全图数据(只需要分析出采样图像中一颗LED灯在采样图像中的实际坐标和预设的LED灯之间坐标关系数据,再计算出其他LED灯的实际坐标,分析图像中的LED灯实际坐标的位置是否都出现光源,来判定待测键盘背光模组是否合格),数据处理量相对较小,可以更快得出分析结果,提高了检测效率。本申请解决了当前在键盘背光模组的检测中,如果出现震动和外部按压的情况下,如何检测出LED灯珠的虚假焊的问题,同时提高了当前集成高密度LED灯珠的键盘背光模组测试的可靠性,不需要使用传统的人工目检的方式,可以有效减少人员现场调试工作量,同时解决了人工目检存在效率低、对工人眼睛伤害大和可靠性差的问题,并提高了生产系统的工作效率。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1为本发明的一种基于极坐标的LED灯珠键盘背光模组的智能检测装置的结构示意图;
图2为本发明的一种基于极坐标的LED灯珠键盘背光模组的智能检测装置的剖面图;
图3是本发明中键盘背光模组压板3的结构示意图;
图4为本发明的一种基于极坐标的LED灯珠键盘背光模组的智能检测方法的流程图;
图5为本发明实例中键盘背光模组预设坐标位置和实际坐标位置关系示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
以下结合附图,详细说明本申请各实施例提供的技术方案。
本申请的基于极坐标识别的LED灯珠键盘背光模组的智能检测的技术方案,需要在装置的推盘部分设置定位柱或定位边框(以确定待测键盘背光模组的识别基准点),本申请的方案不需要处理拍摄的待测键盘背光模组的全图数据(只需要分析出采样图像中一颗LED灯珠在采样图像中的实际坐标和预设的LED灯珠之间坐标关系数据,再计算出其他LED灯珠的实际坐标,分析图像中的LED灯珠实际坐标的位置是否都出现光源,来判定待测键盘背光模组是否合格),数据处理量相对较小,可以更快得出分析结果,提高了检测效率。
在实际测试中,首先控制单元通过判断拍摄的图片数据中待测键盘背光模组的左上角第一颗LED灯珠的坐标,然后根据数据库中标准图片数据中预设键盘背光模组上其他144颗LED灯珠的坐标和第一颗LED灯珠的坐标的关系,判断待测键盘背光模组绕第一颗LED灯珠的旋转角度,以获得拍摄的图片数据中待测键盘背光模组其他144颗LED灯珠的实际坐标;控制单元确定待测键盘背光模组所有LED灯珠在采样图片中的坐标后,再分别对获取的拍摄的图片数据中待测键盘背光模组上LED灯珠发出的红色光、绿色光和蓝色光进行扫描计数,通过判断待测键盘背光模组上LED灯珠发出的红色、绿色和蓝色光源是否都等于145,则对待测键盘背光模组进行按压,并将按压后拍摄的图片和按压前拍摄的图片依次进行比较,判断若两个周期的所有对应图片数据都一致,则判定待测键盘背光模组合格,完成待测键盘背光模组的检测。
如图1和图2所示,本发明的一种基于极坐标识别的LED灯珠键盘背光模组的智能检测装置,可以通过机械视觉的方式对键盘背光模组进行智能检测。检测装置设置为具有六面的箱体T,六面体的每一面设置为矩形。
其中,箱体T的顶板2上设置有驱动单元5(即驱动单元5设置在箱体T的外部),驱动单元5与箱体T内的键盘背光模组压板3相连接,驱动单元5可以驱动键盘背光模组压板3在箱体T内垂直于底座16平面的方向上进行往复运动;箱体T的前板6上设置有控制单元7,并在前板5上接近底座14的一侧设置有开口,该开口的形状适应于推盘9的形状,该开口的形状可以使放置在推盘9上的键盘背光模组10进入到箱体T的内部;补光模块15和摄像头13设置在箱体T内部的背板14上;其中,补光模块15(补光模块可以采用LED灯模组,LED灯具有节能和光照稳定的优点,同时可以调节照明的亮度,在实际生产中可以减少能耗并提高识别效率,当然补光模块也可以采用其他照明形式,例如钨丝卤素灯泡等,只要可以提供照明都可以为本申请所应用,本申请对此不作任何限定)、摄像头模组13、驱动单元5、键盘背光模组10和控制单元7为电连接的形式。
补光模块15可以为箱体T内提供检测所需要的光源,、摄像头模组13可以对进入箱体T内需要检测的键盘背光模组10拍摄高清图片,并将拍摄的高清图片数据传送给控制单元7;控制单元7将获得的需要检测的键盘背光模组10的实际图片数据进行分析,并判定经过按压后需要检测的键盘背光模组10是否存在缺陷。
如图3所示,本申请的基于极坐标识别的LED灯珠键盘背光模组的智能检测方法,包括以下步骤:
步骤31、设置检测装置为具有六面的一箱体,使放置在推盘上的待测键盘背光模组进入到检测装置的箱体内部;其中,箱体的顶板设置有驱动单元,驱动单元可驱动键盘背光模组压板在箱体内沿垂直于底座平面的方向上进行往复运动;箱体的前板上设置有控制单元,并在前板上接近底座的一侧设置有开口,该开口的形状适应于推盘的形状,该开口的形状使放置在推盘上的键盘背光模组进入到箱体的内部;箱体内部的背板上设置有补光模块和摄像头模组;所述补光模块还包括一亮度传感器;
步骤32、控制单元控制补光模块开启后,使箱体内亮度满足待测键盘背光模组进行机械视觉检测的要求;
其中,控制单元控制补光模块开启后,亮度传感器将检测到补光模块发光的亮度数据传输到控制单元;控制单元根据得到的亮度数据进行计算后,调整补光模块发出光的亮度值,使箱体内亮度满足键盘背光模组进行机械视觉检测的要求。
具体地,亮度传感器采集照度值范围为0.01lux至64k lux,照度值通过发送32bit的数据采用IIC协议传送到控制单元。补光模块内部采用高频PWM控制恒流驱动电路,控制单元通过调整发送的PWM信号,对补光模块的LED灯亮度进行控制。在控制单元中预设了箱体内正常状态下的照度值范围在500lux至550lux,在每次启动测试前亮度传感器进行一次照度采集,当箱体内照度值偏离了正常范围,控制单元将通过PI算法调节向照明模组发送的PWM信号占空比来修正箱体内照度,使得照度值回到正常的范围。
下式为亮度传感器测量值和控制单元发向补光模块的PWM信号占空比的关系:
其中,e(k)为当前时刻照度测量值和预设值范围之间的偏差,Kp和KI分别为比例系数和积分系数,取0.05和0.036;t为累计误差次数,t可以取10,u(k)为最后控制单元向照明模组发送PWM信号占空比值。
步骤33、控制单元驱动待测键盘背光模组上LED灯珠发出预设颜色的光线后,摄像头模组对待测键盘背光模组进行第一周期拍摄,并将拍摄的第一周期图片数据传输到控制单元;
其中,由于待测键盘背光模组中LED灯珠密度较高,在摄像头模组对键盘背光模组上发光的LED灯珠进行图像采样获得的图像中,相邻较近的两个亮点会连在一起,影响识别判断,所以在实际操作过程中,需要对键盘背光模组上的LED灯珠进行分组发光,A组和B组(即A组中相邻2颗LED灯珠的中间为B组的1颗LED灯珠,同理可推,B组中相邻2颗LED灯珠的中间为A组的1颗LED灯珠,这样可以防止图像采样中,相邻较近的两个亮点会连在一起,影响最终的识别率)。测试过程中,先对A组进行测试,B组全部关闭;完成A组测试后,再对B组进行测试,A组全部关闭。
具体地,步骤33包括:
将待测键盘背光模组上LED灯珠进行分组,其中分组策略为:将LED灯珠分为A组和B组,其中相邻的两颗LED灯珠分为不同的组,即A组中相邻2颗LED灯珠的中间为B组的1颗LED灯珠,同理可推,B组中相邻2颗LED灯珠的中间为A组的1颗LED灯珠;
所述控制单元先驱动待测键盘背光模组上A组LED灯珠发出预设颜色的光线,同时关闭B组LED灯珠后,摄像头模组对待测键盘背光模组进行第一周期拍摄;其中,所述待测键盘背光模组上LED灯珠发出预设颜色的光线可以包括:红色、绿色和蓝色的光线;
所述控制单元后驱动待测键盘背光模组上B组LED灯珠发出预设颜色的光线,同时关闭A组LED灯珠后,摄像头模组对待测键盘背光模组进行第一周期拍摄;其中,所述待测键盘背光模组上LED灯珠发出预设颜色的光线可以包括:红色、绿色和蓝色的光线。
在实际测试中,待测键盘背光模组上设置有145颗RGB-LED灯珠,需要对所有LED灯珠的红色、绿色和蓝色发光进行检测,判断是否正常。
还包括:所述控制单元对得到的拍摄后的图片(这里指:第一周期的图片)进行图形预处理,得到二值化图像,采用线性灰度函数对源图像进行灰度处理,然后对灰度图像进行锐化,并且计算出图像的阀值,然后对图像进行增强、滤波和除杂,最后将源图像转化得到二值化图像后,获得二值化图像中像素点数据,再进行遍历图像的灰度值数据的过程。通过上述流程可以有效滤掉背景杂光对采集到的图像质量的干扰,更准确的得到真实图像,提高了最终的识别精度。当然后面控制单元对得到的拍摄后的图片(如第二周期的图片)也可以进行图形预处理的操作,通用可以有效滤掉背景杂光对采集到的图像质量的干扰,更准确的得到真实图像,提高了最终的识别精度。
步骤34、控制单元通过判断拍摄的第一周期图片数据中待测键盘背光模组的左上角第一颗LED灯珠的坐标,然后根据数据库中标准图片数据中预设键盘背光模组上其他所有LED灯珠的坐标和第一颗LED灯珠的坐标的关系,判断待测键盘背光模组绕第一颗LED灯珠的旋转角度,以获得拍摄的第一周期图片数据中待测键盘背光模组其他所有LED灯珠的坐标;
如图4所示(图4为键盘背光模组预设坐标位置和实际坐标位置关系示意图,其中,空心点为预设LED灯珠坐标位置,实心点为待测键盘背光模组的拍摄图片中LED实际灯珠坐标位置)。
所述控制单元通过判断拍摄的第一周期图片数据中待测键盘背光模组的左上角第一颗LED灯珠的坐标的步骤,包括:
所述控制单元获取A组LED灯珠在拍摄的图片数据中的坐标值,其中,控制单元驱动待测键盘背光模组上A组LED灯珠中红灯、绿灯和蓝灯全部点亮后,摄像头模组对键盘背光模组进行图像采集一次,获得320×240个像素点数据,其中采集到的像素点数据分别包含了红色R(i,j)、绿色G(i,j)和蓝色B(i,j)的亮度值,对获取到的图片数据采用加权平均法进行灰度化处理,具体公式如下:
Gray(i,j)=0.299×R(i,j)+0.578×G(i,j)+0.114×B(i,j);
所述控制单元遍历所有像素点的图像灰度值数据,将像素点灰度值Gray(i,j)和该像素点四周的48个像素点灰度值进行比较,判断若该像素点灰度值为49个像素点中灰度值的最大值且大于100,则该点为7×7像素点范围内的一个灰度峰值点,标记该点为键盘背光模组左上角第一颗LED灯珠,其坐标为左上角第一颗LED灯珠的坐标值D1(x1,y1),设定为极坐标系中的原点。
所述控制单元根据数据库中标准图片数据中预设键盘背光模组上其他所有LED灯珠的坐标和第一颗LED灯珠的坐标的关系,判断待测键盘背光模组绕第一颗LED灯珠的旋转角度,以获得拍摄的第一周期图片数据中待测键盘背光模组其他所有LED灯珠的坐标的步骤,包括:
所述控制单元以左上角第一颗LED灯珠D1(x1,y1)为圆心,RD为半径,扫描在该圆弧上的灰度数据,其中若图像采集的样本为合格品,该弧线会经过三个LED灯珠发光点,在灰度数据上,将出现三个峰值,取出现第一个波峰的点为定位点,极坐标为Dd(RD,θD),其中θD为待测键盘背光模组绕极坐标系原点D1的旋转角度;
所述控制单元根据预设键盘背光模组上第一颗LED灯珠和其他LED灯珠坐标的在极坐标系中的关系,即:左上角第二颗LED灯珠坐标为DP2(0+d1,0+θ1)、第三颗LED灯珠坐标为DP3(0+d2,0+θ2)…第N颗LED灯珠坐标为DPN(0+dn,0+θn))和待测键盘背光模组绕原点的旋转角度θD,计算出实际键盘背光模组上所有LED灯珠的极坐标值,即左上角第一颗LED灯珠坐标为D1(0,0+θ1+θD)、左上角第二颗LED灯珠坐标为D2(0+d1,0+θ1+θD)、第三颗LED灯珠坐标为D3(0+d2,0+θ2+θD)…第N颗LED灯珠坐标为DN(0+dn,0+θn+θD));
所述控制单元将计数得到的所有LED灯珠的极坐标系坐标转换成直角坐标系坐标,即:第一颗LED灯珠坐标为D1(x1,y1),第二颗LED灯珠坐标为D2(x1+d1cos(θ1+θD),y1+d1sin(θ1+θD)),第三颗LED灯珠坐标为D3(x1+d2cos(θ2+θD),y1+d2sin(θ2+θD))…第N颗LED灯珠坐标为DN(x1+dncos(θn+θD),y1+dnsin(θn+θD)))。
步骤35、控制单元确定待测键盘背光模组所有LED灯珠在采样图片中的坐标后,再分别对获取的拍摄的第一周期图片数据中待测键盘背光模组上LED灯珠发出的各预设颜色的光线依次进行扫描计数,判断若待测键盘背光模组上所有LED灯珠发出的所有预设颜色的光线都等于预设总数,则控制单元控制驱动单元驱动所述键盘背光模组压板进行下压动作到推盘上待测键盘背光模组的预设位置上,达到预设时间后(预设时间可以是1s、2s或3s等,本申请对此不作任何限定,只要可以模拟震动和外部按压的动作时间都在本申请的保护范围之内),控制单元控制驱动单元驱动所述键盘背光模组压板进行上升复位动作;
具体地,步骤35包括:
所述控制单元在获得键盘背光模组上LED灯珠坐标后,计算不同颜色光源数量,其中控制单元驱动待测键盘背光模组上A组全部LED灯珠中红灯全部点亮,并关闭绿灯和蓝灯后,摄像头模组对键盘背光模组采集一次第一周期图像,获取第一周期图片数据并发送给控制单元,判断LED灯珠坐标位置像素点数据若满足R(i,j)>160,G(i,j)<80和B(i,j)<80,则将发光红灯数量RAcount加1,完成A组发光红灯计数后得到A组发光红灯数量RAcount;同理操作,按照上述方式完成A组发光绿灯计数后得到A组发光绿灯数量GAcount和完成A组发光蓝灯计数后得到A组发光蓝灯数量BAcount;
所述控制单元在完成A组LED灯珠的发光红灯RBcount、发光绿灯GBcount和发光蓝灯BBcount计算后,同理可推,按照上述方式对B组LED灯珠的发光红灯RBcount、发光绿灯GBcount和发光蓝灯BBcount进行计数;
所述控制单元对A组和B组LED灯珠的发光红灯(Rcount=RAcount+RBcount)、发光绿灯(Gcount=GAcount+GBcount)和发光蓝灯(Bcount=BAcount+BBcount)数量进行单独求和,判断若满足Rcount=Gcount=Bcount=预设总数,则判定键盘背光模组上所有LED灯珠上的红色灯、绿色灯和蓝色灯全部正常。
步骤36、控制单元再次驱动待测键盘背光模组上LED灯珠发出预设颜色的光线后,摄像头模组对待测键盘背光模组进行第二周期拍摄,并将拍摄的第二周期图片数据传输到控制单元;控制单元将拍摄的第二周期图片数据和拍摄的第一周期图片数据依次进行比较,判断若两个周期的所有对应图片数据都一致,则判定待测键盘背光模组合格,完成待测键盘背光模组的检测。
注意:在本申请中第一周期图片数据和第二周期图片数据不是指一张拍摄的照片,而是一组拍摄的照片,其中第一周期图片数据是对没有按压的待测键盘背光模组进行拍摄的一组照片,第二周期图片数据是对按压后的待测键盘背光模组进行拍摄的一组照片,两个周期拍摄的图片数据中都包括待测键盘背光模组的所有LED灯珠单独发出红色、蓝色和绿色光线的照片。
在实际操作中,在获得键盘背光模组上LED灯珠坐标后,计算不同颜色光源数量。控制单元驱动待测键盘背光模组上A组全部LED灯珠中红灯全部点亮,绿灯和蓝灯全部关闭,摄像头模组采集一次第一周期图像,获取第一周期图片数据。判断LED灯珠坐标位置像素点数据是否满足R(i,j)>160,G(i,j)<80和B(i,j)<80,满足要求则发光红灯数量RAcount加一。完成A组发光红灯计数后,对A组发光的绿灯数量进行计数。控制单元驱动待测键盘背光模组上A组全部绿灯点亮,红灯和蓝灯关闭,摄像头模组采集一次第一周期图像,获取第一周期图片数据。判断标记的LED灯珠数据是否满足G(i,j)>160,R(i,j)<80和B(i,j)<80,满足要求则发光绿灯数量GAcount加一。完成A组发光绿灯计数后,同理可推,按照上述方式进行A组发光蓝灯数量BAcount进行计算。
在完成A组LED灯珠的发光红灯、发光绿灯和发光蓝灯计算后,同理可推,按照上述方式对B组LED灯珠的发光红灯RBcount、发光绿灯GBcount和发光蓝灯BBcount进行计数。最后对A组和B组LED灯珠的发光红灯(Rcount=RAcount+RBcount)、发光绿灯(Gcount=GAcount+GBcount)和发光蓝灯(Bcount=BAcount+BBcount)数量单独求和。判断是否满足Rcount=Gcount=Bcount=145,若满足,则键盘背光模组上所有RGB-LED灯珠上的红色灯、绿色灯和蓝色灯全部正常,对待测键盘背光模组进行按压,并将按压后拍摄的图片和按压前拍摄的图片依次进行比较,判断若两个周期的所有对应图片数据都一致,则判定待测键盘背光模组合格,完成待测键盘背光模组的检测。
进一步地,推盘9上还设置有推盘凹槽8和键盘背光模组连接器11,键盘背光模组10是通过键盘背光模组连接器11固定放置在推盘9的推盘凹槽8上,并通过键盘背光模组连接器11与控制单元7进行连接;键盘背光模组连接器与键盘背光模组进行连接的设置,当对多个键盘背光模组进行测试时,只需要重新通过键盘背光模组连接器与待检测的键盘背光模组进行插接后,就可以对该键盘背光模组进行检测,这样非常便于操作而且结构简单,提高了可靠性。
进一步地,还包括一设置在箱体T内部的背板14上的摄像头模组固定架20;摄像头模组13通过摄像头模组固定架20设置在箱体T内部的背板14上;其中,摄像头模组固定架20具有一弯折角度J(弯折角度大于15度,小于90度,在实际测试中最优选择为48度),该弯折角度可以使固定在摄像头模组固定架20上的摄像头模组13,对进入到箱体T内部的放置在推盘9上的键盘背光模组10具有更优的拍摄角度,方便对焦准确,从而提高拍摄照片的清晰度,提高检测效率;同时补光模块15对箱体T的内部进行照射,可以在进入到箱体T的内部推盘9上的键盘背光模组7的部分形成漫反射,摄像头模组从而可以实现对键盘背光模组10的微小特征进行拍摄,提高了拍摄照片的清晰度,提高检测效率。
(机械视觉检测在进行图像采集过程中,对环境光的要求比较高,照射在键盘背光模组上的灯光较暗时,采集到的图像将会有大量的噪点。照射在键盘背光模组上的灯光不稳定时,图像采集获取到图片数据R、G、B值差别会很大,所以补光模块的主要功能是为箱体内提供稳定的光源,配合亮度传感器,每次测试前,对补光模块发光的亮度进行校准,而且采取了先开启补光模块1,后进行摄像头模组拍照的动作时序,也能够有效避免出现灰黑图的问题)同时补光模块对箱体T的内部进行照射,可以在进入到箱体T的内部推盘上的键盘背光模组的部分形成漫反射,摄像头模组从而可以实现对键盘背光模组的微小特征进行拍摄,提高了拍摄照片的清晰度,提高检测效率。
进一步地,箱体T的前板6上还设置有测试按键12,测试按键12和控制单元7进行连接,通过按压测试按键12(测试按键12是检测的控制开关),开始对键盘背光模组10进行震动和外部按压的测试,并检测按压后键盘背光模组10是否达到合格标准。
进一步地,控制单元7具有显示功能,可将最终的测试结果进行显示,十分便捷清楚。
进一步地,箱体T的顶板2上设置有驱动单元固定架1(即驱动单元5通过驱动单元固定架1设置在箱体T的外部),驱动单元5的推杆与箱体T内的键盘背光模组压板3相连接;驱动单元固定架1可以保持驱动单元5在运动中的稳定。其中,驱动单元5包括气缸或伺服电机等驱动方式,其中气缸结构简单、成本低,更容易模拟出按压和震动操作;伺服电机稳定性更好,但成本高于气缸。为了模拟按压和震动操作,本申请中采用气缸的驱动方式为最佳实施方式。
如图3所示,进一步地,键盘背光模组压板3上还设置有压柱19,键盘背光模组压板3上的压柱19是通过驱动单元5的驱动与键盘发光模组10发生按压的操作;压柱19与键盘发光模组10发生接触位置的表面设置有软性材质,软性材质可以包括橡胶或硅胶等,压柱19表面设置有软性材质是为了更好的模拟实际使用中的按压操作。
进一步地,还包括左推盘滑轨17和右推盘滑轨18,左推盘滑轨17和右推盘滑轨18固定安装在底座14上,推盘9的两侧边分别安装在左推盘滑轨17和右推盘滑轨18上,推盘9可通过左推盘滑轨17和右推盘滑轨18,使放置在推盘9上的键盘背光模组10平移到箱体T的内部;两侧滑轨的设置结构成熟简单,降低了生产制造成本且稳定性高。
本发明的检测装置包括:包括驱动单元固定架1、箱体顶板2、键盘背光模组压板3、箱体左侧板4、驱动单元5、箱体前板6、控制单元7、推盘凹槽8、推盘9、键盘发光模组10、键盘发光模组连接器11、测试按键12、摄像头模组13、箱体背板14、补光模块15、底座16、左推盘轨道17、右推盘轨道18、压柱19、摄像头模组固定架20和箱体右侧板21;箱体左侧板4、箱体前板6、箱体背板14和箱体右侧板21分别固定安装在底座16的左侧、前侧、后侧和右侧边沿,围成框体;箱体顶板2安装固定在箱体左侧板4、箱体前板6、箱体背板14和箱体右侧板21上;箱体左侧板4、箱体前板6、箱体背板14、箱体右侧板21、箱体顶板2和底座16组成封闭箱体;左推盘滑轨17和右推盘滑轨18固定安装在底座16上,推盘9安置在左推盘滑轨17和右推盘滑轨18上,推盘9沿左推盘滑轨17和右推盘滑轨18移动;驱动单元固定架1安装在底座16上,驱动单元5主体安装在驱动单元固定架1上,驱动单元5推杆连接键盘背光模组压板3;键盘背光模组压板3随驱动单元5运动上下运动;键盘发光模组10放置在推盘凹槽8上,通过推盘9上的键盘发光模组连接器11固定;补光模块15和摄像头模组固定架20安装在箱体背板14上;摄像头模组13安装在摄像头模组固定架20上;箱体前板6上预留推盘9、测试按键12和控制单元7的开窗,控制单元7和测试按键12安装于箱体前板6的开窗上;推盘9可从前板9上开窗沿左推盘滑轨17和右推盘滑轨18推入箱体;驱动单元5、控制单元7键盘发光模组10、键盘发光模组连接器11、测试按键12、摄像头模组13、补光模块15电连接。
本申请的基于机械视觉的集成高密度LED灯珠的键盘背光模组的检测装置的工作流程如下所示:待测的键盘背光模组10放置在推盘9的推盘凹槽8上,通过键盘背光模组连接器11与控制电源7电连接;推盘9沿左推盘滑轨17和右推盘滑轨18推进箱体中;按下测试按键12补光模块15亮起,为箱体内提供稳定的光源,控制单元7驱动待测键盘背光模组10发出不同颜色和亮度的光,摄像头模组13对发光的键盘背光模组10进行一次图像采样并将数据反馈给控制单元7;完成第一次图像采集,控制单元7控制驱动单元5驱动键盘背光模组压板3下压到键盘背光模组10上,键盘背光模组压板3底部的压柱19按压到键盘背光模组10上的特定部位;一定时间后,控制单元7控制驱动单元5驱动键盘背光模组压板3上升复位,摄像头模组13再对发出不同颜色光线的键盘背光模组10进行一次图像采集,并将数据反馈给控制单元7;控制单元7通过对比前后两次图像采集数据,分析键盘背光模组10经过按压后,是否达到合格标准。
本申请的一种基于极坐标识别的LED灯珠键盘背光模组的智能检测装置,包括:
检测装置设置为具有六面的一箱体,箱体的前板上接近底板的一侧设置有开口,该开口的形状适应于推盘的形状,该开口的形状可使放置在推盘上的键盘背光模组进入到箱体的内部;箱体的顶板设置有驱动单元,箱体的前板上设置有控制单元,箱体内部的背板上设置有补光模块和摄像头模组,其中,
所述补光模块,用于照明,使箱体内亮度满足待测键盘背光模组进行机械视觉检测的要求;
所述驱动单元,用于驱动键盘背光模组压板在箱体内沿垂直于底座平面的方向上进行往复运动;
所述摄像头模组,用于对待测键盘背光模组进行拍摄,并将拍摄的图片数据传输到控制单元;
所述控制单元,用于控制所述补光模块开启后,驱动待测键盘背光模组上LED灯珠发出预设颜色的光线,并对收到的所述摄像头模组拍摄的第一周期图片数据进行分析处理,其中通过判断拍摄的第一周期图片数据中待测键盘背光模组的左上角第一颗LED灯珠的坐标,然后根据数据库中标准图片数据中预设键盘背光模组上其他所有LED灯珠的坐标和第一颗LED灯珠的坐标的关系,判断待测键盘背光模组绕第一颗LED灯珠的旋转角度,以获得拍摄的第一周期图片数据中待测键盘背光模组其他所有LED灯珠的坐标;确定待测键盘背光模组所有LED灯珠在采样的第一周期图片中的坐标后,再分别对获取的拍摄的第一周期图片数据中待测键盘背光模组上LED灯珠发出的各预设颜色的光线依次进行扫描计数,判断若待测键盘背光模组上所有LED灯珠发出的所有预设颜色的光线都等于预设总数,则控制驱动单元驱动所述键盘背光模组压板进行下压动作到推盘上待测键盘背光模组的预设位置上,达到预设时间后,控制单元控制驱动单元驱动所述键盘背光模组压板进行上升复位动作;再次驱动待测键盘背光模组上LED灯珠发出预设颜色的光线后,接收摄像头模组传输的拍摄的第二周期图片数据,将拍摄的第二周期图片数据和拍摄的第一周期图片数据依次进行比较,判断若两个周期的所有对应图片数据都一致,则判定待测键盘背光模组合格,完成待测键盘背光模组的检测。
本申请中,各个优选方案仅仅重点描述的是与其它优选方案的不同,各个优选方案只要不冲突,都可以任意组合,组合后所形成的实施例也在本说明书所公开的范畴之内,考虑到文本简洁,本文就不再对组合所形成的实施例进行单独描述。
以上所述仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的权利要求范围之内。
本文中,各个优选方案仅仅重点描述的是与其它优选方案的不同,各个优选方案只要不冲突,都可以任意组合,组合后所形成的实施例也在本说明书所公开的范畴之内,考虑到文本简洁,本文就不再对组合所形成的实施例进行单独描述。
以上所述仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (10)
1.一种基于极坐标的LED灯珠键盘背光模组的智能检测方法,其特征在于,包括:
设置检测装置为具有六面的一箱体,使放置在推盘上的待测键盘背光模组进入到检测装置的箱体内部;其中,箱体的顶板设置有驱动单元,驱动单元可驱动键盘背光模组压板在箱体内沿垂直于底座平面的方向上进行往复运动;箱体的前板上设置有控制单元,并在前板上接近底座的一侧设置有开口,该开口的形状适应于推盘的形状,该开口的形状使放置在推盘上的键盘背光模组进入到箱体的内部;箱体内部的背板上设置有补光模块和摄像头模组;
控制单元控制补光模块开启后,使箱体内亮度满足待测键盘背光模组进行机械视觉检测的要求;
控制单元驱动待测键盘背光模组上LED灯珠发出预设颜色的光线后,摄像头模组对待测键盘背光模组进行第一周期拍摄,并将拍摄的第一周期图片数据传输到控制单元;
控制单元通过判断拍摄的第一周期图片数据中待测键盘背光模组的左上角第一颗LED灯珠的坐标,然后根据数据库中标准图片数据中预设键盘背光模组上其他所有LED灯珠的坐标和第一颗LED灯珠的坐标的关系,判断待测键盘背光模组绕第一颗LED灯珠的旋转角度,以获得拍摄的第一周期图片数据中待测键盘背光模组其他所有LED灯珠的坐标;
控制单元确定待测键盘背光模组所有LED灯珠在采样图片中的坐标后,再分别对获取的拍摄的第一周期图片数据中待测键盘背光模组上LED灯珠发出的各预设颜色的光线依次进行扫描计数,判断若待测键盘背光模组上所有LED灯珠发出的所有预设颜色的光线都等于预设总数,则控制单元控制驱动单元驱动所述键盘背光模组压板进行下压动作到推盘上待测键盘背光模组的预设位置上,达到预设时间后,控制单元控制驱动单元驱动所述键盘背光模组压板进行上升复位动作;
控制单元再次驱动待测键盘背光模组上LED灯珠发出预设颜色的光线后,摄像头模组对待测键盘背光模组进行第二周期拍摄,并将拍摄的第二周期图片数据传输到控制单元;
控制单元将拍摄的第二周期图片数据和拍摄的第一周期图片数据依次进行比较,判断若两个周期的所有对应图片数据都一致,则判定待测键盘背光模组合格,完成待测键盘背光模组的检测。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:所述补光模块还包括一亮度传感器;
所述控制单元控制补光模块开启后,使箱体内亮度满足键盘背光模组进行机械视觉检测的要求的步骤,包括:
所述控制单元控制补光模块开启后,所述亮度传感器将检测到补光模块发光的亮度数据传输到控制单元;控制单元根据得到的亮度数据进行计算后,调整补光模块发光的亮度值,使箱体内亮度满足键盘背光模组进行机械视觉检测的要求。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,
所述控制单元驱动待测键盘背光模组上LED灯珠发出预设颜色的光线后,摄像头模组对待测键盘背光模组进行第一周期拍摄,并将拍摄的第一周期图片数据传输到控制单元的步骤,包括:
将待测键盘背光模组上LED灯珠进行分组,其中分组策略为:将LED灯珠分为A组和B组,其中相邻的两颗LED灯珠分为不同的组,即A组中相邻2颗LED灯珠的中间为B组的1颗LED灯珠,同理可推,B组中相邻2颗LED灯珠的中间为A组的1颗LED灯珠;
所述控制单元先驱动待测键盘背光模组上A组LED灯珠发出预设颜色的光线,同时关闭B组LED灯珠后,摄像头模组对待测键盘背光模组进行第一周期拍摄;其中,所述待测键盘背光模组上LED灯珠发出预设颜色的光线包括:红色、绿色和蓝色的光线;
所述控制单元后驱动待测键盘背光模组上B组LED灯珠发出预设颜色的光线,同时关闭A组LED灯珠后,摄像头模组对待测键盘背光模组进行第一周期拍摄;其中,所述待测键盘背光模组上LED灯珠发出预设颜色的光线包括:红色、绿色和蓝色的光线。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,
所述控制单元通过判断拍摄的第一周期图片数据中待测键盘背光模组的左上角第一颗LED灯珠的坐标的步骤,包括:
所述控制单元获取A组LED灯珠在拍摄的第一周期图片数据中的坐标值,其中,控制单元驱动待测键盘背光模组上A组LED灯珠中红灯、绿灯和蓝灯全部点亮后,摄像头模组对键盘背光模组进行图像采集一次,获得320×240个像素点数据,其中采集到的像素点数据分别包含了红色R(i,j)、绿色G(i,j)和蓝色B(i,j)的亮度值,对获取到的图片数据采用加权平均法进行灰度化处理,具体公式如下:
Gray(i,j)=0.299×R(i,j)+0.578×G(i,j)+0.114×B(i,j);
所述控制单元遍历所有像素点的图像灰度值数据,将像素点灰度值Gray(i,j)和该像素点四周的48个像素点灰度值进行比较,判断若该像素点灰度值为49个像素点中灰度值的最大值且大于100,则该点为7×7像素点范围内的一个灰度峰值点,标记该点为键盘背光模组左上角第一颗LED灯珠,其坐标为左上角第一颗LED灯珠的坐标值D1(x1,y1),设定为极坐标系中的原点。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,
所述控制单元根据数据库中标准图片数据中预设键盘背光模组上其他所有LED灯珠的坐标和第一颗LED灯珠的坐标的关系,判断待测键盘背光模组绕第一颗LED灯珠的旋转角度,以获得拍摄的第一周期图片数据中待测键盘背光模组其他所有LED灯珠的坐标的步骤,包括:
所述控制单元以左上角第一颗LED灯珠D1(x1,y1)为圆心,RD为半径,扫描在该圆弧上的灰度数据,其中若图像采集的样本为合格品,该弧线会经过三个LED灯珠发光点,在灰度数据上,将出现三个峰值,取出现第一个波峰的点为定位点,极坐标为Dd(RD,θD),其中θD为待测键盘背光模组绕极坐标系原点D1的旋转角度;
所述控制单元根据预设键盘背光模组上第一颗LED灯珠和其他LED灯珠坐标的在极坐标系中的关系,即:左上角第二颗LED灯珠坐标为DP2(0+d1,0+θ1)、第三颗LED灯珠坐标为DP3(0+d2,0+θ2)…第N颗LED灯珠坐标为DPN(0+dn,0+θn))和待测键盘背光模组绕原点的旋转角度θD,计算出实际键盘背光模组上所有LED灯珠的极坐标值,即左上角第一颗LED灯珠坐标为D1(0,0+θ1+θD)、左上角第二颗LED灯珠坐标为D2(0+d1,0+θ1+θD)、第三颗LED灯珠坐标为D3(0+d2,0+θ2+θD)…第N颗LED灯珠坐标为DN(0+dn,0+θn+θD));
所述控制单元将计数得到的所有LED灯珠的极坐标系坐标转换成直角坐标系坐标,即:第一颗LED灯珠坐标为D1(x1,y1),第二颗LED灯珠坐标为D2(x1+d1 cos(θ1+θD),y1+d1 sin(θ1+θD)),第三颗LED灯珠坐标为D3(x1+d2 cos(θ2+θD),y1+d2 sin(θ2+θD))…第N颗LED灯珠坐标为DN(x1+dn cos(θn+θD),y1+dn sin(θn+θD)))。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,
还包括:所述控制单元对得到的拍摄后的第一周期图片进行图形预处理,得到二值化图像,采用线性灰度函数对源图像进行灰度处理,然后对灰度图像进行锐化,并且计算出图像的阀值,然后对图像进行增强、滤波和除杂,最后将源图像转化得到二值化图像后,获得二值化图像中像素点数据,再进行遍历图像的灰度值数据的过程。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,
所述控制单元确定待测键盘背光模组所有LED灯珠在采样图片中的坐标后,再分别对获取的拍摄的第一周期图片数据中待测键盘背光模组上LED灯珠发出的各预设颜色的光线依次进行扫描计数,判断待测键盘背光模组上所有LED灯珠发出的所有预设颜色的光线是否都等于预设总数的步骤,包括:
所述控制单元在获得键盘背光模组上LED灯珠坐标后,计算不同颜色光源数量,其中控制单元驱动待测键盘背光模组上A组全部LED灯珠中红灯全部点亮,并关闭绿灯和蓝灯后,摄像头模组对键盘背光模组采集一次第一周期图像,获取第一周期图片数据并发送给控制单元,判断LED灯珠坐标位置像素点数据若满足R(i,j)>160,G(i,j)<80和B(i,j)<80,则将发光红灯数量RAcount加1,完成A组发光红灯计数后得到A组发光红灯数量RAcount;同理操作,按照上述方式完成A组发光绿灯计数后得到A组发光绿灯数量GAcount和完成A组发光蓝灯计数后得到A组发光蓝灯数量BAcount;
所述控制单元在完成A组LED灯珠的发光红灯RBcount、发光绿灯GBcount和发光蓝灯BBcount计算后,同理可推,按照上述方式对B组LED灯珠的发光红灯RBcount、发光绿灯GBcount和发光蓝灯BBcount进行计数;
所述控制单元对A组和B组LED灯珠的发光红灯(Rcount=RAcount+RBcount)、发光绿灯(Gcount=GAcount+GBcount)和发光蓝灯(Bcount=BAcount+BBcount)数量进行单独求和,判断若满足Rcount=Gcount=Bcount=预设总数,则判定键盘背光模组上所有LED灯珠上的红色灯、绿色灯和蓝色灯全部正常。
8.一种基于极坐标的LED灯珠键盘背光模组的智能检测装置,其特征在于,包括:
检测装置设置为具有六面的一箱体,箱体的前板上接近底板的一侧设置有开口,该开口的形状适应于推盘的形状,该开口的形状可使放置在推盘上的键盘背光模组进入到箱体的内部;箱体的顶板设置有驱动单元,箱体的前板上设置有控制单元,箱体内部的背板上设置有补光模块和摄像头模组,其中,
所述补光模块,用于照明,使箱体内亮度满足待测键盘背光模组进行机械视觉检测的要求;
所述驱动单元,用于驱动键盘背光模组压板在箱体内沿垂直于底座平面的方向上进行往复运动;
所述摄像头模组,用于对待测键盘背光模组进行拍摄,并将拍摄的图片数据传输到控制单元;
所述控制单元,用于控制所述补光模块开启后,驱动待测键盘背光模组上LED灯珠发出预设颜色的光线,并对收到的所述摄像头模组拍摄的第一周期图片数据进行分析处理,其中通过判断拍摄的第一周期图片数据中待测键盘背光模组的左上角第一颗LED灯珠的坐标,然后根据数据库中标准图片数据中预设键盘背光模组上其他所有LED灯珠的坐标和第一颗LED灯珠的坐标的关系,判断待测键盘背光模组绕第一颗LED灯珠的旋转角度,以获得拍摄的第一周期图片数据中待测键盘背光模组其他所有LED灯珠的坐标;确定待测键盘背光模组所有LED灯珠在采样的第一周期图片中的坐标后,再分别对获取的拍摄的第一周期图片数据中待测键盘背光模组上LED灯珠发出的各预设颜色的光线依次进行扫描计数,判断若待测键盘背光模组上所有LED灯珠发出的所有预设颜色的光线都等于预设总数,则控制驱动单元驱动所述键盘背光模组压板进行下压动作到推盘上待测键盘背光模组的预设位置上,达到预设时间后,控制单元控制驱动单元驱动所述键盘背光模组压板进行上升复位动作;再次驱动待测键盘背光模组上LED灯珠发出预设颜色的光线后,接收摄像头模组传输的拍摄的第二周期图片数据,将拍摄的第二周期图片数据和拍摄的第一周期图片数据依次进行比较,判断若两个周期的所有对应图片数据都一致,则判定待测键盘背光模组合格,完成待测键盘背光模组的检测。
9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,
所述补光模块还包括一亮度传感器;所述亮度传感器,用于在所述补光模块开启后,将检测到补光模块发光的亮度数据传输到控制单元;
所述控制单元还用于根据得到的亮度数据进行计算后,调整补光模块发光的亮度值,使箱体内亮度满足键盘背光模组进行机械视觉检测的要求。
10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,
所述控制单元控制所述补光模块开启后,驱动待测键盘背光模组上LED灯珠发出预设颜色的光线,并对收到的所述摄像头模组拍摄的第一周期图片数据进行分析处理,其中通过判断拍摄的第一周期图片数据中待测键盘背光模组的左上角第一颗LED灯珠的坐标,然后根据数据库中标准图片数据中预设键盘背光模组上其他所有LED灯珠的坐标和第一颗LED灯珠的坐标的关系,判断待测键盘背光模组绕第一颗LED灯珠的旋转角度,以获得拍摄的第一周期图片数据中待测键盘背光模组其他所有LED灯珠的坐标;确定待测键盘背光模组所有LED灯珠在采样第一周期图片中的坐标后,再分别对获取的拍摄的第一周期图片数据中待测键盘背光模组上LED灯珠发出的各预设颜色的光线依次进行扫描计数,通过判断待测键盘背光模组上所有LED灯珠发出的所有预设颜色的光线是否都等于预设总数,来判定待测键盘背光模组是否合格,具体是指:
将待测键盘背光模组上LED灯珠进行分组,其中分组策略为:将LED灯珠分为A组和B组,其中相邻的两个LED灯珠分为不同的组,即A组中相邻2颗LED灯珠的中间为B组的1颗LED灯珠,同理可推,B组中相邻2颗LED灯珠的中间为A组的1颗LED灯珠;
所述控制单元先驱动待测键盘背光模组上A组LED灯珠发出预设颜色的光线,同时关闭B组LED灯珠后,摄像头模组对待测键盘背光模组进行第一周期拍摄;其中,所述待测键盘背光模组上LED灯珠发出预设颜色的光线包括:红色、绿色和蓝色的光线;
所述控制单元获取A组LED灯珠在拍摄的第一周期图片数据中的坐标值,其中,控制单元驱动待测键盘背光模组上A组LED灯珠中红灯、绿灯和蓝灯全部点亮后,摄像头模组对键盘背光模组采集第一周期图像一次,获得320×240个像素点数据,其中采集到的像素点数据分别包含了红色R(i,j)、绿色G(i,j)和蓝色B(i,j)的亮度值,对获取到的图像数据采用加权平均法进行灰度化处理,具体公式如下:
Gray(i,j)=0.299×R(i,j)+0.578×G(i,j)+0.114×B(i,j);
所述控制单元遍历所有像素点的图像灰度值,将像素点灰度值Gray(i,j)和该像素点四周的48个像素点灰度值进行比较,判断若该像素点灰度值为49个像素点中灰度值的最大值且大于100,则该点为7×7像素点范围内的一个灰度峰值点,标记该点为键盘背光模组左上角第一颗LED灯珠,其坐标为左上角第一颗LED灯珠的坐标值D1(x1,y1),设定为极坐标系中的原点;
所述控制单元以左上角第一颗LED灯珠D1(x1,y1)为圆心,RD为半径,扫描在该圆弧上的灰度数据,其中若图像采集的样本为合格品,该弧线会经过三个LED灯珠发光点,在灰度数据上,将出现三个峰值,取出现第一个波峰的点为定位点,极坐标为Dd(RD,θD),其中θD为待测键盘背光模组绕极坐标系原点D1的旋转角度;
所述控制单元根据预设键盘背光模组上第一颗LED灯珠和其他LED灯珠坐标的在极坐标系中的关系,即:左上角第二颗LED灯珠坐标为DP2(0+d1,0+θ1)、第三颗LED灯珠坐标为DP3(0+d2,0+θ2)…第N颗LED灯珠坐标为DPN(0+dn,0+θn))和待测键盘背光模组绕原点的旋转角度θD,计算出实际键盘背光模组上所有LED灯珠的极坐标值,即左上角第一颗LED灯珠坐标为D1(0,0+θ1+θD)、左上角第二颗LED灯珠坐标为D2(0+d1,0+θ1+θD)、第三颗LED灯珠坐标为D3(0+d2,0+θ2+θD)…第N颗LED灯珠坐标为DN(0+dn,0+θn+θD));
所述控制单元将计数得到的所有LED灯珠的极坐标系坐标转换成直角坐标系坐标,即:第一颗LED灯珠坐标为D1(x1,y1),第二颗LED灯珠坐标为D2(x1+d1 cos(θ1+θD),y1+d1 sin(θ1+θD)),第三颗LED灯珠坐标为D3(x1+d2 cos(θ2+θD),y1+d2 sin(θ2+θD))…第N颗LED灯珠坐标为DN(x1+dn cos(θn+θD),y1+dn sin(θn+θD)));
所述控制单元在获得键盘背光模组上LED灯珠坐标后,计算不同颜色光源数量,其中控制单元驱动待测键盘背光模组上A组全部LED灯珠中红灯全部点亮,并关闭绿灯和蓝灯后,摄像头模组对键盘背光模组采集一次第一周期图像,获取第一周期图片数据并发送给控制单元,判断LED灯珠坐标位置像素点数据若满足R(i,j)>160,G(i,j)<80和B(i,j)<80,则将发光红灯数量RAcount加1,完成A组发光红灯计数后得到A组发光红灯数量RAcount;同理操作,按照上述方式完成A组发光绿灯计数后得到A组发光绿灯数量GAcount和完成A组发光蓝灯计数后得到A组发光蓝灯数量BAcount;
所述控制单元在完成A组LED灯珠的发光红灯RBcount、发光绿灯GBcount和发光蓝灯BBcount计算后,同理可推,按照上述方式对B组LED灯珠的发光红灯RBcount、发光绿灯GBcount和发光蓝灯BBcount进行计数;
所述控制单元对A组和B组LED灯珠的发光红灯(Rcount=RAcount+RBcount)、发光绿灯(Gcount=GAcount+GBcount)和发光蓝灯(Bcount=BAcount+BBcount)数量进行单独求和,判断若满足Rcount=Gcount=Bcount=预设总数,则判定键盘背光模组上所有LED灯珠上的红色灯、绿色灯和蓝色灯全部正常。
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