CN103631382A - 一种激光投影虚拟键盘 - Google Patents

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孙文安
赵立娟
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Abstract

本发明公开了一种激光投影虚拟键盘，包括键盘图像投影模块、红外图像采集与处理模块和红外激光定位***三部分构成，键盘图像投影模块通过红色波段的激光器透射刻有键盘图像的光栅，投影出电脑键盘图像，当用户“点击”投影出的键盘图像的某个按键时，红外激光定位***通过红外摄像机捕捉键盘图像区域内的图像信息，利用图像处理技术识别出“点击”动作发生的位置坐标，然后将上述坐标转换成键盘平面的正交坐标系的位置信息，确定按键命令，并将按键命令传送至红外图像采集与处理模块。本发明的有益效果为：携带方便，便于操作，成本低，它可以在移动电话、平板式PC机、笔记本电脑、洁净室、无菌和医疗环境、运输及测试设备等好多环境下应用。

Description

一种激光投影虚拟键盘
技术领域
本发明涉及电子设备技术领域，具体涉及一种激光投影虚拟键盘。
背景技术
随着计算机技术的发展和普及，键盘作为计算机的重要输入设备，一直以来扮演着不可替代的角色。无论是数据的输入，还是控制信号的发送，都离不开键盘。并且，在可预见的相当一段时期内，键盘的作用都是不可或缺的。然而，传统键盘体积庞大、携带不便，无法满足移动终端对输入设备的需求，因此需要设计一款具有体积小、便于携带、操作方便的虚拟键盘设备，来代替传统的机械式键盘。
VLK全称为Virtual Laser Keyboard，即虚拟激光键盘，由HutchisonHarbour Ring Limited-HRR公司生产。它是一种大小与小型移动电话（90x34x24mm）相仿的虚拟键盘，让用户能像操作普通键盘一样轻易地打出文章或电子邮件。I-Tech虚拟键盘采用光投照技术，几乎能在任意平面上投影出全尺寸的电脑键盘。虚拟键盘用在PDA和智能手机上时，可方便地进行电子邮件收发、文字处理及电子表格制作，用户可以将笔记本电脑和桌面机留在家里了。虚拟键盘的适用性技术对用户手指运动加以研究，对键盘击打动作进行解码和记录。由于虚拟键盘是光投照所形成的影像，不使用时会完全消失。
谷歌已于2013年1月向美国专利商标局提交新专利申请，该专利指向激光投射键盘，可以将用户身体变成触控屏。苹果也申请了虚拟键盘的专利，描述了如何让虚拟键盘敲起来更有感觉的四种方法，其中包括像是在触摸面板下方，增加一层能在键盘出现于屏幕时，凸起增加手感的组件。同时也让使用者在按下键盘后，能感受到不同程度的回弹，让手感更接近于实体键盘。微软提出虚拟键盘专利是，它会感测你的手掌和手指的位置，然后利用多重触摸技术将虚拟键盘对准你的手，所以你不会担心按错键，因为按键就固定在你的手指下方。
虚拟键盘设备有以下优点:①高亮度，可以在正常室内照明环境下，显示出清晰的键盘图像;②高稳定性和安全性，可长时间稳定运行，不会对人体造成伤害;③低成本，便于推广；④体积小、便于携带、操作方便。这四个方面的优点，从而替代传统的机械式键盘。但是，虚拟键盘的缺点是由于硬件制约虚拟键盘只能输入英文，这对于输入中文的用户不免有些失望，尽管可以在中文移动***上安装驱动（例如Microsoft Windows Mobile2003Second Edition for Pocket PC Phone简体中文版等），但仅能输入英文字符，希望能够尽快出现支持虚拟键盘的中文输入法。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种激光投影虚拟键盘。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
本发明所述的一种激光投影虚拟键盘，包括键盘图像投影模块、红外图像采集与处理模块和红外激光定位***三部分构成，键盘图像投影模块通过红色波段的激光器透射刻有键盘图像的光栅，投影出电脑键盘图像，当用户“点击”投影出的键盘图像的某个按键时，红外激光定位***通过红外摄像机捕捉键盘图像区域内的图像信息，利用图像处理技术识别出“点击”动作发生的位置坐标，然后将上述坐标转换成键盘平面的正交坐标系的位置信息，确定按键命令，并将按键命令传送至红外图像采集与处理模块。
作为优选的，所述的键盘图像投影模块包括两个红外激光器发射双重光束进行投影。
采用上述结构后，本发明有益效果为：携带方便，便于操作，成本低，它可以在移动电话、平板式PC机、笔记本电脑、洁净室、无菌和医疗环境、运输及测试设备等好多环境下应用。随着虚拟技术的成熟，虚拟键盘会应用到更多的领域和环境下，从而完全的代替机械键盘。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明结构框架图；
图2为本发明工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
如图1、图2所示，一种激光投影虚拟键盘，包括键盘图像投影模块、红外图像采集与处理模块和红外激光定位***三部分构成，键盘图像投影模块通过红色波段的激光器透射刻有键盘图像的光栅，投影出电脑键盘图像，当用户“点击”投影出的键盘图像的某个按键时，红外激光定位***通过红外摄像机捕捉键盘图像区域内的图像信息，利用图像处理技术识别出“点击”动作发生的位置坐标，然后将上述坐标转换成键盘平面的正交坐标系的位置信息，确定按键命令，并将按键命令传送至红外图像采集与处理模块，所述的键盘图像投影模块包括两个红外激光器发射双重光束进行投影。
在红外激光器发射定位光束时是发射双重光束，有两个激光光源进行投影，这样更好的触屏定位，当两束光源都投到要按的字母，就单击键盘，如果两束光源没有投到相同的字母上，说明投射不准确，则进行重新投射。这样会有效的提高打字的准确率，也可以有效的提高打字的速度。
虚拟键盘是一个模拟实际键盘功能，并且界面和实际键盘有相近的应用程序。键盘创建好后，它的使用方法和实际的键盘基本一致。首先，要创建一个虚拟键盘，运行VirtualKB.exe，然后创建PVG Net Keyboard，然后再创建RD530Net Keyboard，再创建RD530Serial Keyboard，这样PVG虚拟键盘就创建了。然后设置清除输出，就可以将键盘下方的输出栏中内容清楚。设置隐藏输出，可以将键盘下方的输出栏隐藏，看起来更像一个键盘。再设置粘着开关，在实际键盘中，有些键盘操作需要再按下某个键的同时再按下其他键，对于用鼠标操作的虚拟键盘使用粘着开关就可以实现同样的效果。比如要锁定某个监视器，需要ALT+MON+ENT，这时候就可以先选择粘着开关，再依次点击ALT,MON,ENT就可以了，之后再点一下粘着开关，取消粘着功能。还有PTZ控制，真实的键盘上一般都会有一个三维的摇杆可以控制摄像机的运动，虚拟键盘的右边也有一个圆，圆心有一个黑点，用鼠标拖曳该圆点向不同的方向，对应的摄像机的云台就会做相应的运动。虚拟键盘程序可以建立的键盘数量原则上是没有限制的，通过点击键盘上的选项卡可以自由的在不同的键盘间切换，关闭一个键盘只需在该键盘界面下点击关闭键盘即可，这样一个虚拟键盘就可以正常使用了。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (3)

1.一种激光投影虚拟键盘，其特征在于：包括键盘图像投影模块、红外图像采集与处理模块和红外激光定位***三部分构成，键盘图像投影模块通过红色波段的激光器透射刻有键盘图像的光栅，投影出电脑键盘图像，当用户“点击”投影出的键盘图像的某个按键时，红外激光定位***通过红外摄像机捕捉键盘图像区域内的图像信息，利用图像处理技术识别出“点击”动作发生的位置坐标，然后将上述坐标转换成键盘平面的正交坐标系的位置信息，确定按键命令，并将按键命令传送至红外图像采集与处理模块。
2.根据权利要求1所述的一种激光投影虚拟键盘，其特征在于：所述的键盘图像投影模块包括两个红外激光器发射双重光束进行投影。
3.根据权利要求1所述的一种激光投影虚拟键盘，其特征在于：所述的红外图像采集与处理模块是通过CCD传感器采集图像。
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