[发明专利]基于机器视觉的棋子定位方法、系统、存储介质及机器人

权利要求书

1.一种基于机器视觉的棋子定位方法，其特征在于，应用于对设有平面标识物的棋盘上的棋子进行定位，所述棋子定位方法包括：

S100通过摄像头获取视频流，并从所述视频流中采集视频图像帧；

S200对所述视频图像帧进行图像处理，识别所述平面标识物；所述平面标识物具备明显特征点；

S300根据所述平面标识物及预先获取的所述摄像头的内参矩阵，计算棋盘上的棋子相对于所述标识物的位置，从而定位棋子的位置；

其中：所述步骤S200对所述视频图像帧进行图像处理，识别所述平面标识物具体为：

S210对所述视频图像帧进行二值分割，并从分割后的二值化图像中提取外形轮廓；

S220根据预存的所述平面标识物所对应的外形轮廓的共性特征，从提取的外形轮廓中选取具有所述共性特征的外形轮廓作为备选轮廓；

S230获取所述备选轮廓的正视图；

S240当所述备选轮廓的正视图与预存的所述平面标识物模板一致时，识别所述备选轮廓对应的图像为所述平面标识物的图像。

2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的棋子定位方法，其特征在于，在所述步骤S100通过摄像头获取视频流，并从所述视频流中采集视频图像帧之前还包括：

S010对所述摄像头进行标定，获取所述摄像头的内参矩阵。

3.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的棋子定位方法，其特征在于，所述平面标识物为正方形，所述步骤S220中预存的所述平面标识物所对应的外形轮廓的共性特征为四边形；

所述步骤S230获取所述备选轮廓的正视图具体为：

S231读取所述备选轮廓的四个顶点的像素坐标；

S232定义所述备选轮廓经过射影变换为正视图后的四个顶点的像素坐标为预存的所述平面标志物的正视图的四个顶点的像素坐标；

S233将上述获取的四组所述备选轮廓的顶点的像素坐标及所述定义的备选轮廓转换为正视图后的顶点的像素坐标分别代入下述方程，求取射影变换矩阵H：

其中，Q为备选轮廓顶点的齐次像素坐标，其非齐次像素坐标为Q′为射影变换后顶点的齐次坐标，其非齐次像素坐标为

S234根据所述射影变换矩阵H，对所述备选轮廓对应的二值化图像的所有像素都执行射影变换，获得所述备选轮廓包含的区域对应的正视图。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种基于机器视觉的棋子定位方法，其特征在于，所述步骤S300根据所述平面标识物及预先获取的所述摄像头的内参矩阵，计算棋盘上的棋子相对于所述标识物的位置，从而定位棋子的位置具体为：

S310根据所述平面标识物及预先获取的所述摄像头的内参矩阵，计算所述摄像头当前视场的单应性矩阵；

S320根据棋盘上预设参考点在平面标识物坐标系中的已知坐标及在棋盘上的行列位置，结合所述棋盘的网格长度特征，获取所述棋盘的四个角点在所述平面标识物坐标系中的坐标；

S330识别所述视频图像帧中的棋子，读取所述棋子的像素坐标，并根据所述单应性矩阵获取所述棋子在所述平面标识物坐标系中的坐标；

S340根据所述棋子及所述棋盘的四个角点在所述平面标识物坐标系中的坐标，结合所述棋盘的网格长度特征，获取所述棋子在棋盘上的位置。