[发明专利]基于机器视觉的军棋裁判装置及方法

权利要求书

1.基于机器视觉的军棋裁判装置，包括：抱箍(1)、电源(2)、调节旋钮(3)、横杆(4)、弹簧(5)、电阻式压力传感器(6)、指示灯(7)、按钮(8)、盖板(9)、支撑杆(10)、连接板(11)、CCD相机(12)、主控制器(13)、光源(14)、角铁(15)、透明玻璃板(16)和分界槽(17)，其特征在于：

所述的盖板(9)有下盖板和侧盖板，所述的盖板(9)间通过角铁(15)相连接，所述的支撑杆(10)通过螺栓与盖板(9)相连接，所述的支撑杆(10)上端设置有圆孔，所述的电阻式压力传感器(6)固定在所述支撑杆(10)上端设置的圆孔中，所述的透明玻璃板(16)中间开有分界槽(17)，两边对称的开有两个通孔，所述的分界槽(17)将所述的透明玻璃板(16)分成两个区间，军棋(18)背盖朝上分别放置在所述透明玻璃板的两个区间上，所述的指示灯(7)上端穿过透明玻璃板(16)上设置的通孔，所述的指示灯(7)下端固定在盖板(9)上，所述的盖板(9)上设置有按钮(8)；

所述的抱箍(1)通过螺钉将所述的电源(2)固定在所述的盖板(9)上，所述的横杆(4)中间开有通槽，横杆(4)上部开有通孔，所述的调节旋钮(3)通过所述横杆(4)中间的通槽与所述的光源(14)相连接，所述的调节旋钮(3)用于调节所述光源(14)的上下，所述的弹簧(5)下端与所述横杆(4)上部的通孔相连接，所述的弹簧(5)上端与透明玻璃板(16)相连接，所述的CCD相机(12)通过连接板(11)与所述盖板(9)中的下盖板相连接，所述的CCD相机(12)位于所述的光源(14)的正下方，所述的主控制器(13)与所述的盖板(9)中的下盖板相连接，所述的按钮(8)包括START按钮和END按钮。

2.基于机器视觉的军棋裁判方法，使用如权利要求1所述 的装置，其特征在于该方法具体是：

按下START按钮系统开始工作，当有所述的军棋(18)放在所述的透明玻璃板(16)上，所述电阻式压力传感器(6)将信号传输给所述主控制器(13)，所述主控制器(13)控制所述的CCD相机(12)采集图像，并调用图像处理程序，与设置的军棋模版库相比较，判别所述的透明玻璃板(16)上两个区间军棋的大小，并使获胜一侧的灯闪亮，并用两侧灯同时闪亮表示两棋子相同；如此循环，当按下END按钮后系统关机。

3.根据权利要求2所述的基于机器视觉的军棋裁判方法，其特征在于：所述的图像处理程序包括如下处理步骤：

第一步，用Matlab软件读取军棋(18)的图像；

第二步，对图像进行灰度和自动阈值二值化处理；

第三步，采用行扫描处理，确定两棋子上下边界，并将两棋子整体部分在图中切割下来；

第四步，对分割下来两棋子的图像继续进行行扫描，分别确定两棋子各自的上下边界，将图中的两个棋子分离；

第五步，对分割出来的两棋子各自进行列扫描，分别确定两棋子的左右边界，将上下两棋子中的字符部分分别切离出，得到两个棋子图像；

第六步，分别计算两图像棋子中各自的R分量均值大小，以此判别两幅图哪个是红色棋子，哪个是黑色棋子，其中R分量均值大的为红色棋子；

第七步，识别出图中上下棋子的颜色后，如果上棋子R分量均值大于下棋子，则上棋子为红色军棋子，下棋子为黑色军棋子，反之则上棋子为黑色军棋子，下棋子为红色军棋子；然后分别对两棋子进行灰度、固定阈值二值化处理，并规格两棋子图像的大小；

第八步，根据上一步，调用建立的棋子模板库，将两棋子和对应的红黑模板进行匹配，在红黑模板匹配方法中，利用相似度函数对识别的棋子和模板进行相似度计算，识别出具体的棋子；

第九步，根据模板匹配中对于棋子的定义，进行两棋子的大小评比。