激光虚拟键盘设计课件

激光虚拟键盘设计激光虚拟键盘设计通过光学手段，将计算机键盘的画面通过激光投影到任意的平面上（如桌面）上，并且允许操作者像使用真实键盘那样进行输入操作。以Opencv提供的开源计算机视觉库为开发环境，利用激光三角测距原理，通过摄像头采集虚拟键盘按键的三维坐标，来判断按键输入事件。设计思想通过光学手段，将计算机键盘的画面通过激光投影到任意的平面上（目录硬件软件总结123目录硬件软件总结123 系统结构框图 系统结构框图整个系统主要硬件构成:红外激光定位模块：一字线激光50mw808nm图像投影模块：键盘投影器红外图像采集模块：广角摄像头加装红外带通滤波片硬件电路介绍整个系统主要硬件构成:硬件电路介绍 系统软件设计系统软件设计 图像预处理程序设计由于本设计里采用了广角镜头，摄像头采集到的画面会严重扭曲，扭曲的画面是很难直接进行处理，计算出之后的坐标。因此需要对摄像头镜头进行校正。首先加载原始图像，CV-loadimage（strfilename,flags=cv_load_image_color),其中strfilename为被读入的文件名，flags为指定读入的图像的颜色和深度。然后畸变校正CvUndistort2(src,dst,intrinsic_matrix,distortion_coeffs)，其中src为原始图像，dst为结果图像，intrinsic_matrix为相机参数矩阵，distortion_coeffs)为4个变形系数组成的向量。再用opencv提供的cvRemap函数，通过校正数据将扭曲的画面重新校正。思想实现 图像预处理程序设计由于本设计里采用了广角镜头，摄像头采集到 兴趣点提取程序设计先用cvFindContours对光斑画面进行轮廓提取，然后算出每个光斑区域在图像中的位置，进一步通过质心法求出光斑中心的大概坐标。首先灰度化，通过cvCvtColor(src,dst,CV_BGR2GRAY)实现；然后二值化阈值，cvThreshold(dst,dst,f_thresh,255,CV_THRESH_BINARY)实现；最后查找轮廓，通过cvFindContours(dst,f_storage,&contours)实现。思想实现 兴趣点提取程序设计先用cvFindContours对光斑画 质心法然后关于质心法，先要弄清图像矩。对于一张二维图像，p+q阶矩阵定义：，然后对其进行离散化得到离散化后的数字图像，0阶矩(m00)为物体的质量，1阶矩(m10,m01)表示物体的质心，2阶矩(m20,m02,m11)表示旋转半径.因此图像的质心坐标计算公式：思想 质心法然后关于质心法，先要弄清图像矩。对于一张二维图像，obj._center.x=myMoments.m10/myMoments.m00;obj._center.y=myMoments.m01/myMoments.m00;实现 obj._center.x=myMoments.m10 按键映射程序设计在得到f(x,y)后，要进行对应的按键事件的判断。这需要建立以个映射机制。利用GUI系统进行UI元素的碰撞。思想 按键映射程序设计在得到f(x,y)后，要进行对应的按键事件 首先将键盘数据存储下来实现 首先将键盘数据存储下来实现 然后通过kd_tree算法查找 然后通过kd_tree算法查找 注入事件程序设计采用windows提供的SendInputAPI想系统注入按键事件。postmessage(_hwnd,wm_KEYD0WN,A,0)/模拟按键Apostmessage(_hwnd,wm_KEYD0WN,A,129)/模拟组合按键ALT+A实现思想 注入事件程序设计采用windows提供的SendInput 总结本设计可以完成键盘单个按键及组合按键输入，还有绘图功能。通过对每个模块的软硬件设计及调试，进一步提高我对计算机视觉的认识。总结本设计可以完成键盘单个按键及组合按键输入，还有绘图功能感谢各位2024/7/5感谢各位2023/7/31