一种根据颜色覆盖率识别棋子的装置及其方法与流程

1.本发明涉及图像识别领域，尤其是涉及一种根据颜色覆盖率识别棋子的装置及其方法。


背景技术：

2.现有基于视觉图像的棋盘识别装置是通过识别棋子轮廓纹理来判断点上的棋子存在情况，由于棋子材质问题，表面大多光滑，灯光照射在棋子上很容易造成反光，这种反光通过识别摄像头拍摄后在棋子上形成一个光班，识别设备设在棋盘的一边，不能从棋盘正上方识别，导致识别摄像头因为角度问题拍摄的棋子存在变形叠加问题，导致外轮廓识别准确度低，容易产生错误，同时其他的磁感应识别技术成本高，识别时间长、难度大。
3.对比文件cn201910355460.9公开的棋盘识别方法、棋盘识别装置、电子设备和可存储介质，包括从采集到的图像中识别出棋盘的外框，采集到的图像中至少包括三维图像；获取外框的空间位置；根据外框的空间位置计算棋盘中十字交叉点投射于二维平面上的坐标，上述识别装置和识别方法来看，该方法采用三维图像建立坐标形式定位棋子，过于麻烦和繁琐，同时制作难度大成本高，该装置也是通过连续识别棋子轮廓的方法来判断棋子存在情况，准确度低，所以提出一种根据颜色覆盖率识别棋子的装置及其方法，运行噪音小，模块设定识别的精度高，制作成本低。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于用于解决上述技术问题，提供一种根据颜色覆盖率识别棋子的装置及其方法，本发明通过颜色的覆盖率来判断棋盘上对应格是否有棋子，由于外形受到影响产生改变是不规则的，相对于外形识别来的更加精确，覆盖率受到的影响发生的变化只会是覆盖率数值的高低，有效解决了判断精度低、容易受外界条件干扰的问题。
5.本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：一种根据颜色识别率识别棋子的装置，包括用于根据网格线交叉点处的棋子颜色覆盖率来识别有无棋子和棋子颜色的识别装置、固定网格线供识别装置扫描识别的棋盘主体；所述识别装置上设有用于对预设识别格或激光识别格内的棋子面积覆盖率进行识别从而判断该预设识别格或激光识别格内是否存在棋子的覆盖率识别模块，所述识别装置还包括拍摄棋盘本体的识别摄像头、用于承载识别摄像头的识别支架和识别模块，识别摄像头安装在识别支架的顶部，识别模块设在识别摄像头上，识别支架安装在棋盘主体一侧。
6.作为优选，所述识别装置上设有通过识别预设识别格或激光识别格内棋子覆盖率大于最小覆盖率时预设识别格或激光识别格内存在棋子的棋子判断模块，所述棋子判断模块和覆盖率识别模块连接。
7.作为优选，所述识别装置还包括通过识别格内黑白颜色分别的覆盖率来判断棋子判断模块判断为有棋子情况是否为前后棋越界遮挡并且判断确定有棋子时该棋子具体颜色的颜色判断模块，所述颜色判断模块和棋子判断模块连接。
8.作为优选，所述识别支架上设有用于投射激光网格线的激光投线仪，激光投线仪安装在识别摄像头的下方，激光投线仪和覆盖率识别模块连接。
9.作为优选，所述识别支架上还设有用于调整识别摄像头角度和方位的调整结构，调整结构与识别摄像头连接。
10.作为优选，所述识别摄像头上还设有用于框定限制需要识别棋子范围的范围预设模块，范围预设模块和覆盖率识别模块连接。
11.作为优选，所述识别摄像头上设有可将识别摄像头拍摄图片、覆盖率识别模块、棋子判断模块、颜色判断模块的判断情况储存和传输至其他设备的数据传输模块，所述数据传输模块分别和覆盖率识别模块、棋子判断模块、颜色判断模块连接。
12.作为优选，所述棋盘主体上设有预设识别格，所述预设识别格与范围预设模块连接，激光投线仪包括激光识别格，激光识别格设在激光投线仪上，激光识别格即为模块执行识别操作的识别范围。
13.一种根据颜色覆盖率识别棋子的方法，具体包括以下步骤：
14.步骤一：启动识别装置，识别装置通过控制识别支架上的激光投线仪确定激光识别格范围或识别摄像头上的范围预设模块确定棋盘本体上的预设识别格范围；
15.步骤二：启动识别摄像头上识别模块的覆盖率识别模块，覆盖率识别模块识别激光投线仪投射的正方形激光识别格内或者范围预设模块限定的预设识别格内的棋子覆盖率，首先对第一处预设识别格或激光识别格进行识别，当覆盖率大于最小覆盖率时，则棋子判断模块执行判断该预设识别格或激光识别格有棋子，否则判断为无棋子；
16.步骤三：当步骤二棋子判断模块识别判断为有棋子时，识别摄像头上的颜色判断模块执行判断预设识别格或激光识别格内的黑色覆盖率，若黑色覆盖率不小于最小覆盖率且与最大覆盖率相差小于20％时，则颜色判断模块将该预设识别格或激光识别格内判定为存在黑棋子，若黑色覆盖率不小于最小覆盖率且与最大覆盖率相差不小于20％时，则颜色判断模块将该预设识别格或激光识别格内判定为不存在棋子；
17.步骤四：若步骤三中黑色覆盖率小于最小覆盖率则对该处进行白色覆盖率判断，若白色覆盖率不小于最小覆盖率且与最大覆盖率相差小于20％时，则颜色判断模块将该预设识别格或激光识别格内判定为存在白棋子，若白色覆盖率不小于最小覆盖率且与最大覆盖率相差不小于20％时，则颜色判断模块将该预设识别格或激光识别格内判定为不存在棋子；
18.步骤五：第一处预设识别格或激光识别格判断执行完毕后，对第二处、第三处
……
第n处预设识别格或激光识别格均依次执行步骤二至步骤四的识别判断，所有预设识别格或激光识别格识别判断完毕后，识别摄像头将数据保存在数据传输模块上用于传输和使用。
19.作为优选，所述步骤二、步骤三与步骤四中，棋子的颜色最大覆盖率为80％，棋子最小覆盖率在识别摄像头高度最高时为0％，此时无其他棋子遮挡为，实际颜色覆盖率识别结果达到80％时可判断该棋子颜色；棋子最小覆盖率在识别摄像头高度最低时其他棋子最大遮挡率为30％，此时棋子最小覆盖率为30％。
20.本发明具有的有益效果是：
21.1、本发明相对于常规的外形识别(线识别)，一个棋子占据这个区域的面积覆盖率
(面识别)更加容易识别，线识别和面识别中，面识别的变化更加的清晰可靠显眼；
22.2、本发明通过颜色的覆盖率来判断棋盘上对应格是否有棋子，由于外形受到影响产生改变是不规则的，相对于外形识别来的更加精确，覆盖率受到的影响发生的变化只会是覆盖率数值的高低，有效解决了判断精度低、容易受外界条件干扰的问题；
23.3、采用激光投线仪和范围预设模块两种定位方式来识别棋子，大大减小了识别错误的发生，同时也给客户提供了更高的识别精度。
附图说明
24.图1是本发明的识别步骤流程图；
25.图2是本发明的整体结构示意图；
26.图3是本发明的俯视角结构示意图；
27.图4是本发明的识别装置内部连接关系结构示意图。
28.图中：1、识别装置，11、覆盖率识别模块，12、棋子判断模块，13、颜色判断模块，14、识别摄像头，15、识别支架，16、激光投线仪，161、激光识别格，17、调整结构，18、范围预设模块，19、数据传输模块，2、棋盘主体，21、预设识别格，3、识别模块。
具体实施方式
29.以下结合附图和实施方式对本发明作进一步的说明。
30.如图1-3所示，本发明一种根据颜色识别率识别棋子的装置，包括用于根据网格线交叉点处的棋子颜色覆盖率来识别有无棋子和棋子颜色的识别装置1、固定网格线供识别装置1扫描识别的棋盘主体2；识别装置1上设有用于对预设识别格21或激光识别格161内的棋子面积覆盖率进行识别从而判断该预设识别格21或激光识别格161内是否存在棋子的覆盖率识别模块11，识别装置1还包括拍摄棋盘本体2的识别摄像头14、用于承载识别摄像头14的识别支架15和识别模块3，识别摄像头14安装在识别支架15的顶部，识别模块3设在识别摄像头14上，识别支架15安装在棋盘主体2一侧，覆盖率识别模块11对识别格内的棋子覆盖率进行识别扫描并将覆盖情况传递给后续模块识别和判断，棋盘主体2用于承载识别装置1和受识别的棋子、网格部分，识别摄像头14拍摄精度高，同时集成了若干模块，识别支架15用于支撑识别摄像头14和激光投线仪16的安装和走线，结构精巧简单，外部无多余走线十分美观。
31.识别模块3上设有通过识别预设识别格21或激光识别格161内棋子覆盖率大于最小覆盖率时预设识别格21或激光识别格161内存在棋子的棋子判断模块12，棋子判断模块12和覆盖率识别模块11连接，最小覆盖率为棋子占用识别格面积的最小数值，覆盖率识别模块11扫描时会将棋盘本体2本身黑色线条和周围棋子的轻微叠加问题设定一个最小判断值，当识别格内的覆盖率小于这个最小判断值时将其确定为无棋子格，棋子判断模块12主要用于对覆盖率识别模块11扫描检测到的识别格内棋子覆盖率进行比较和确定该格是否会存在棋子。
32.识别模块3还包括通过对预设识别格21或激光识别格161内黑色覆盖率和白色覆盖率分别判断棋子是否为前后棋越界遮挡并判断确定有棋子时该棋子的颜色的颜色判断模块13，颜色判断模块13和棋子判断模块12连接，最大覆盖率为棋子占用识别格面积的最
大数值，当一个颜色的颜色覆盖率达到或者约等于最大覆盖率时，则颜色判断模块13会确定该识别格内的棋子颜色。
33.识别支架15上设有用于投射激光识别格161的激光投线仪16，激光投线仪16安装在识别摄像头14的下方，激光投线仪16和覆盖率识别模块11连接，激光投线仪16会投射出激光识别格161至棋盘上。
34.识别支架15上还设有用于调整识别摄像头14角度和方位的调整结构17，调整结构17与识别摄像头14连接，调整结构17为一个可360度调整的旋转球机，方便固定和调整识别摄像头14的位置和角度。
35.识别摄像头14上还设有用于框定限制需要识别棋子范围的范围预设模块18，范围预设模块18和覆盖率识别模块11连接，范围预设模块18可替代激光投线仪16使用，范围预设模块18会给覆盖率识别模块11传输预设需要识别的范围，使覆盖率识别模块11、棋子判断模块12、颜色判断模块13在指定的若干个范围对棋子覆盖率进行识别。
36.识别摄像头14上设有可将识别摄像头14拍摄图片、覆盖率识别模块11、棋子判断模块12、颜色判断模块13的判断情况储存和传输至其他设备的数据传输模块19，数据传输模块19分别和覆盖率识别模块11、棋子判断模块12、颜色判断模块13连接，数据传输模块19可以根据客户需要将每个模块的工作情况实时同步到其他设备和转换器上，也具有储存数据的作用。
37.棋盘主体2上设有预设识别格21，预设识别格21与范围预设模块18连接，预设识别格21用于方便定位范围识别模块18在落棋的交叉点上设置和限定识别范围，激光投线仪16包括激光识别格161，激光识别格161设在激光投线仪16上，激光识别格161即为模块执行识别操作的识别范围。
38.一种根据颜色覆盖率识别棋子的方法，具体包括以下步骤：
39.步骤一：启动识别装置1，识别装置1通过控制识别支架15上的激光投线仪16确定激光识别格161范围或识别摄像头14上的范围预设模块18确定棋盘本体2上的预设识别格21范围；
40.步骤二：启动识别摄像头14上识别模块3的覆盖率识别模块11，覆盖率识别模块11识别激光投线仪16投射的正方形激光识别格161内或者范围预设模块18限定的预设识别格21内的棋子覆盖率，首先对第一处预设识别格或激光识别格进行识别，当覆盖率大于最小覆盖率时，则棋子判断模块12执行判断该预设识别格21或激光识别格161有棋子，否则判断为无棋子；
41.步骤三：当步骤二棋子判断模块12识别判断为有棋子时，识别摄像头14上的颜色判断模块13执行判断预设识别格21或激光识别格161内的黑色覆盖率，若黑色覆盖率不小于最小覆盖率且与最大覆盖率相差小于20％时，则颜色判断模块13将该预设识别格21或激光识别格161内判定为存在黑棋子，若黑色覆盖率不小于最小覆盖率且与最大覆盖率相差不小于20％时，则颜色判断模块13将该预设识别格21或激光识别格161内判定为不存在棋子；
42.步骤四：若步骤三中黑色覆盖率小于最小覆盖率则对该处进行白色覆盖率判断，若白色覆盖率不小于最小覆盖率且与最大覆盖率相差小于20％时，则颜色判断模块13将该预设识别格21或激光识别格161内判定为存在白棋子，若白色覆盖率不小于最小覆盖率且
与最大覆盖率相差不小于20％时，则颜色判断模块13将该预设识别格21或激光识别格161内判定为不存在棋子；
43.步骤五：第一处预设识别格21或激光识别格161判断执行完毕后，对第二处、第三处
……
第n处预设识别格或激光识别格均依次执行步骤二至步骤四的识别判断，所有预设识别格21或激光识别格161识别判断完毕后，识别摄像头14将数据保存在数据传输模块19上用于传输和使用。
44.步骤二、步骤三与步骤四中，棋子的颜色最大覆盖率为80％，棋子最小覆盖率在识别摄像头14高度最高时为0％，此时无其他棋子遮挡为，实际颜色覆盖率识别结果达到80％时可判断该棋子颜色；棋子最小覆盖率在识别摄像头14高度最低时其他棋子最大遮挡率为30％，此时棋子最小覆盖率为30％。
45.说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
46.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。