一种自动记谱的国际象棋棋盘制造技术

本发明专利技术属于棋盘技术领域，公开了一种自动记谱的国际象棋棋盘，设置有：棋盘感应模块，用于通过安装的棋盘感应器对棋盘坐标及棋子碰触位置进行检测识别；射频模块，用于获取棋子位置的模拟量电信号并发射给数据采集模块；射频模块的主动式RFID信息标签嵌入每个棋子，用于感应棋子位置；数据采集模块，用于将射频模块和棋盘感应模块获取的模拟量电信号转换为数字量信号，并发送给主控模块；储存模块，用于储存棋子位置信息。本发明专利技术能够对不同位置处的应答器进行准确的相对定位。依据返回信号强度的变化趋势，移动阅读器，找到信号强度的最大值，根据该最大值得到阅读器与应答器之间的距离，从而能够准确对应答器进行相对定位。

A chess checkerboard with automatic notation

The invention belongs to the chessboard technical field, and discloses an automatic recording chessboard, which is provided with a chessboard sensing module for detecting and identifying the coordinates of the chessboard and the touching positions of the chessboard through an installed chessboard sensor; a radio frequency module for acquiring analog electrical signals of the chessboard positions and transmitting them to data acquisition. Module; Radio Frequency Module's active RFID information tag embedded in each chessboard, used to sense the position of the chessboard; Data acquisition module, used to convert analog signals obtained by radio frequency module and chessboard induction module into digital signals, and sent to the master control module; Storage module, used to store the position information of the chessboard. The invention can accurately position relative transponders at different positions. According to the changing trend of the return signal strength, the reader moves to find the maximum value of the signal strength, according to the maximum value of the distance between the reader and the transponder, so as to accurately locate the transponder.

【技术实现步骤摘要】
一种自动记谱的国际象棋棋盘
本专利技术属于棋盘
，尤其涉及一种自动记谱的国际象棋棋盘。
技术介绍
国际象棋(Chess)，又称西洋棋，是一种二人对弈的棋类游戏。棋盘为正方形，由64个黑白(深色与浅色)相间的格子组成；棋子分黑白(深色与浅色)两方共32枚，每方各16枚。虽然汉语称之为西洋棋或国际象棋，但是实际上它起源于亚洲，后由阿拉伯人传入欧洲，成为国际通行棋种，也是一项智力竞技运动，曾一度被列为奥林匹克运动会正式比赛项目。在一定的范围内，如何快速找到并准确定位棋子中的标识关键设施的应答器，并读取其ID信息，是必须解决的问题。传统的RFID的核心应用是对应答器ID的读取，没有在一定区域内对棋子的应答器进行搜索和准确定位的能力。目前依赖于成功读取到应答器ID才能确定是否有应答器。综上所述，现有技术存在的问题是：现有的棋盘系统在操作上方式单一，不能自动记录，记录的数据在处理图像中，鲁棒性差；现有技术中，每个棋子没有嵌入RFID信息标签,不能对棋子位置进行主动检测。现有技术没有对下棋时间违规进行提示。目前依赖于成功读取到应答器ID才能确定是否有应答器，以及无法对棋子中的应答器进行准确定位
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种自动记谱的国际象棋棋盘。本专利技术是这样实现的，一种自动记谱的国际象棋棋盘，所述自动记谱的国际象棋棋盘包括：棋盘感应模块，用于通过安装的棋盘感应器对棋盘坐标及棋子碰触位置进行检测识别；射频模块，用于获取棋子位置的模拟量电信号并发射给数据采集模块；射频模块的主动式RFID信息标签嵌入每个棋子，用于感应棋子位置；主动式RFID信息标签感应棋子位置的方法包括：首先RFID信息标签的阅读器周期性地发送探索载波信号，计算每个探索周期的返回信号强度RSS及环境信号强度RSSe；其次用RSSe对RSS进行修正，得到另外棋子RFID信息标签的探索周期应答器返回的有效信号强度RSSr，计算多个探索周期的有效信号强度的均值RSSa作为应答器的返回信号强度；最后根据阅读器稳定后得到的RSSa，通过查表或计算得到应答器与阅读器之间的距离，实现应答器的准确定位；应答器探索信号是阅读器周期性地发射的一小段一小段的载波信号，每个小段的载波周期数为N，每个小段之间的间隔为T，T和N均由实验确定：N的取值确保应答器天线感应到足够能量；T的取值要确保应答器前一个探索周期的返回信号不会干扰本周期信号强度信号的计算，应答器上一周期接收的能量已经完全衰减；数据采集模块，与射频模块、棋盘感应模块、主控模块连接，用于将射频模块和棋盘感应模块获取的模拟量电信号转换为数字量信号，并发送给主控模块；储存模块，与数据采集模块、主控模块连接，用于储存棋子位置信息；主控模块，与数据采集模块、无线通信模块、触控显示模块连接，用于对数据采集模块采集的棋盘坐标，棋子位置图像、棋子位置数据进行处理分析，并调度各个电器元件；无线通信模块，与主控模块有线连接，与服务器、智能移动端无线连接，用于将棋盘数据信息通过无线信号发送给服务器和智能移动端用户；触控显示模块，与主控模块连接，用于显示棋盘信息；计时提醒模块，与主控模块连接，用于对超过规定时间操作进行报警提示。进一步，所述数据采集模块对棋子位置图像进行块压缩感知采样处理的过程表示为：y＝Φui＝Aθi；其中ui＝Ψθi表示第i个交叉块，i＝1,...,N，Ψ是稀疏基，θi表示稀疏系数，A＝ΦΨ，y表示处理所得的测量值即对原棋子位置图像压缩采样后所得的信息；所述数据采集模块对棋子位置图像基于非局部均值正则项的全差分重构算法具体包括：1)基于非局部均值正则项的全差分重构算法的基本模型可以表示为：其中α为非局部均值正则项的权值，Du为棋子位置图像的梯度，通过引入辅助变量Du＝w，u＝x，并利用增广拉格朗日方法可得：其中α,β以及θ分别表示对应惩罚项的系数，v，γ以及λ表示相应的拉格朗日乘子，通过将其划分为对w，u，x三个子问题进行迭代求解；2)通过对u子问题的求解，以获取棋子位置图像u的新的迭代重构值，具体模型可表示为：uk+1＝uk-ηd；其中η＝abs(dTd/dTGd)表示最优步长，G＝(βDTD+θΙ+μATA)，Ι是单位矩阵，d＝DT(βDu-v)-γ+θ(u-x)-βDTw+AT(μ(Au-y)-λ)为梯度方向，k用于索引迭代次数，得到当前迭代结果uk+1后，送入到后续进程，用于判断迭代条件是否满足以及多假设处理。进一步，所述主控模块的棋子位置图像信号进行处理，具体包括：输入待分割棋子位置图像，得到棋子位置图像的颜色信息；提取颜色特征和自适应LBP算子特征；设置聚类数目K及迭代终止的似然函数变化值和迭代的最大次数；构建多特征底秩矩阵表示模型；其中α是大于0的系数，用来度量噪声和野点带来的误差；等价为以下模型：初始化参数，使用K-均值算法得到均值μ和协方差Σ，然后初始化变量，设置变量η＝1，精度Λ＝(ηΣ)-1，v＝1，利用近邻关系求得像素中的每个像素的均值利用当前的μk和Σk计算高斯分布，计算青蛙t分布；计算场景混合系数πnk和后验概率znk；计算均值μk和协方差Σk；修改ηk的值并求得精度值计算对数似然函数的值，计算其变化值或迭代次数超过规定数就退出循环操作，否则执行利用当前的μk和Σk计算高斯分布，计算青蛙t分布步骤操作；计算像素的最大后验概率，根据最大后验概率原则得到像素的类别；输出伪像素区域并得到最后准确的像素区域；假设一副棋子位置图像中共有N个像素，这些像素被分为K个类；所述像素中的每个像素的均值的求解按下面公式进行求解，式中表示近邻系统，Nn表示近邻系统中近邻的个数。进一步，所述触控显示模块包括输入模块和触控模块；输入模块，用于将触控模块的触控点位信息传送给主控模块；所述阅读器首先测量环境信号强度RSSe；然后发射N个周期的探测性载波信号，再之后测量返回信号强度RSS，两次测量方法相同，并构成一个探索周期，根据RSSe和RSS得到该探索周期的有效信号强度RSSr；用发射探测载波后得到的信号强度RSS，有条件减去环境信号强度RSSe，如公式：进一步，取M个探索周期的RSSr的平均值作为RSSa，构成一个信号强度更新周期，如公式：进一步，所述阅读器由FPGA模块、发射电路模块、接收电路模块、放大滤波模块、AD转换模块；发射电路模块和接受电路模块与天线连接：FPGA模块，用于输入输出控制、任务调度、信号调制、AD转换器控制、数字滤波、波形识别和RSS计算；发射电路模块，与FPGA模块连接，用于将调制后的信号进行功率放大，通过天线发射出去；接收电路模块，与发射电路模块连接，与天线相连，用于从天线接收应答器返回信号；放大滤波模块，与接收电路模块连接，接收到的返回信号属于微弱信号，对该信号进行滤波放大后才能进行数字化采样；AD转换模块，与放大滤波模块连接，用于对放大滤波后的信号进行固定周期采样；所述FPGA模块进一步包括：输入输出控制器，用于对键盘输入进行编解码，生成用户命令；信号调制模块，用于载波信号的产生及将需要发送给应答器的命令调制在载波信号上；数字滤波模块，用于对采样得到的数字信号进行带宽滤波，去除干扰；波形识别模块，用于对滤波后的数字信号计算局部极大值，识别出一个周期本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动记谱的国际象棋棋盘，其特征在于，所述自动记谱的国际象棋棋盘包括：棋盘感应模块，用于通过安装的棋盘感应器对棋盘坐标及棋子碰触位置进行检测识别；射频模块，用于获取棋子位置的模拟量电信号并发射给数据采集模块；射频模块的主动式RFID信息标签嵌入每个棋子，用于感应棋子位置；主动式RFID信息标签感应棋子位置的方法包括：首先RFID信息标签的阅读器周期性地发送探索载波信号，计算每个探索周期的返回信号强度RSS及环境信号强度RSSe；其次用RSSe对RSS进行修正，得到另外棋子RFID信息标签的探索周期应答器返回的有效信号强度RSSr，计算多个探索周期的有效信号强度的均值RSSa作为应答器的返回信号强度；最后根据阅读器稳定后得到的RSSa，通过查表或计算得到应答器与阅读器之间的距离，实现应答器的准确定位；应答器探索信号是阅读器周期性地发射的一小段一小段的载波信号，每个小段的载波周期数为N，每个小段之间的间隔为T，T和N均由实验确定：N的取值确保应答器天线感应到足够能量；T的取值要确保应答器前一个探索周期的返回信号不会干扰本周期信号强度信号的计算，应答器上一周期接收的能量已经完全衰减；数据采集模块，与射频模块、棋盘感应模块、主控模块连接，用于将射频模块和棋盘感应模块获取的模拟量电信号转换为数字量信号，并发送给主控模块；储存模块，与数据采集模块、主控模块连接，用于储存棋子位置信息；主控模块，与数据采集模块、无线通信模块、触控显示模块连接，用于对数据采集模块采集的棋盘坐标，棋子位置图像、棋子位置数据进行处理分析，并调度各个电器元件；无线通信模块，与主控模块有线连接，与服务器、智能移动端无线连接，用于将棋盘数据信息通过无线信号发送给服务器和智能移动端用户；触控显示模块，与主控模块连接，用于显示棋盘信息；计时提醒模块，与主控模块连接，用于对超过规定时间操作进行报警提示。...

【技术特征摘要】
1.一种自动记谱的国际象棋棋盘，其特征在于，所述自动记谱的国际象棋棋盘包括：棋盘感应模块，用于通过安装的棋盘感应器对棋盘坐标及棋子碰触位置进行检测识别；射频模块，用于获取棋子位置的模拟量电信号并发射给数据采集模块；射频模块的主动式RFID信息标签嵌入每个棋子，用于感应棋子位置；主动式RFID信息标签感应棋子位置的方法包括：首先RFID信息标签的阅读器周期性地发送探索载波信号，计算每个探索周期的返回信号强度RSS及环境信号强度RSSe；其次用RSSe对RSS进行修正，得到另外棋子RFID信息标签的探索周期应答器返回的有效信号强度RSSr，计算多个探索周期的有效信号强度的均值RSSa作为应答器的返回信号强度；最后根据阅读器稳定后得到的RSSa，通过查表或计算得到应答器与阅读器之间的距离，实现应答器的准确定位；应答器探索信号是阅读器周期性地发射的一小段一小段的载波信号，每个小段的载波周期数为N，每个小段之间的间隔为T，T和N均由实验确定：N的取值确保应答器天线感应到足够能量；T的取值要确保应答器前一个探索周期的返回信号不会干扰本周期信号强度信号的计算，应答器上一周期接收的能量已经完全衰减；数据采集模块，与射频模块、棋盘感应模块、主控模块连接，用于将射频模块和棋盘感应模块获取的模拟量电信号转换为数字量信号，并发送给主控模块；储存模块，与数据采集模块、主控模块连接，用于储存棋子位置信息；主控模块，与数据采集模块、无线通信模块、触控显示模块连接，用于对数据采集模块采集的棋盘坐标，棋子位置图像、棋子位置数据进行处理分析，并调度各个电器元件；无线通信模块，与主控模块有线连接，与服务器、智能移动端无线连接，用于将棋盘数据信息通过无线信号发送给服务器和智能移动端用户；触控显示模块，与主控模块连接，用于显示棋盘信息；计时提醒模块，与主控模块连接，用于对超过规定时间操作进行报警提示。2.如权利要求1所述自动记谱的国际象棋棋盘，其特征在于，所述数据采集模块对棋子位置图像进行块压缩感知采样处理的过程表示为：y＝Φui＝Aθi；其中ui＝Ψθi表示第i个交叉块，i＝1,...,N，Ψ是稀疏基，θi表示稀疏系数，A＝ΦΨ，y表示处理所得的测量值即对原棋子位置图像压缩采样后所得的信息；所述数据采集模块对棋子位置图像基于非局部均值正则项的全差分重构算法具体包括：1)基于非局部均值正则项的全差分重构算法的基本模型可以表示为：其中α为非局部均值正则项的权值，Du为棋子位置图像的梯度，通过引入辅助变量Du＝w，u＝x，并利用增广拉格朗日方法可得：其中α,β以及θ分别表示对应惩罚项的系数，v，γ以及λ表示相应的拉格朗日乘子，通过将其划分为对w，u，x三个子问题进行迭代求解；2)通过对u子问题的求解，以获取棋子位置图像u的新的迭代重构值，具体模型可表示为：uk+1＝uk-ηd；其中η＝abs(dTd/dTGd)表示最优步长，G＝(βDTD+θΙ+μATA)，Ι是单位矩阵，d＝DT(βDu-v)-γ+θ(u-x)-βDTw+AT(μ(Au-y)-λ)为梯度方向，k用于索引迭代次数，得到当前迭代结果uk+1后，送入到后续进程，用于判断迭代条件是否满足以及多假设处理。3.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：李正勤，
申请(专利权)人：温州商学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33