一种教育玩具套件及利用颜色和轮廓识别编程模块的方法技术

本发明专利技术涉及计算机视觉检测处理技术领域，提供了一种教育玩具套件及利用颜色和轮廓识别编程模块的方法，包括：支架、头盔探测器和编程模块，头盔探测器安装于支架上，编程模块放置于平面上；支架底部具有凸起，顶部具有第一凹槽和第二凹槽，第一凹槽用于放置平板电脑；头盔探测器安装于第二凹槽内；头盔探测器还包括本体、第三凹槽、2个扇形块和凸面镜，并且第三凹槽位于本体内。本发明专利技术是基于编程模块上图标的颜色和轮廓信息来识别编程模块的类型，提供给上层软件做后续判断处理；增强游戏的趣味性、儿童动手能力以及互动性，良好的培养了孩子对于编程的认识和兴趣。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算机视觉检测处理
，特别涉及一种教育玩具套件及利用颜色和轮廓识别编程模块的方法。
技术介绍
现在平板电脑上有许多有趣的幼教游戏应用程序或者儿童游戏，但往往只是让小朋友在屏幕上指指画画，互动性欠缺，长时间看着屏幕容易对眼睛造成伤害；而当下一些互动性强的传统性游戏玩具已经脱离了时代的发展，形式上无法满足孩子学习、玩耍的需求，也不便于孩子和家长的互动沟通。为了解决上述问题，计算机视觉与图像处理
成功地开发了一种教育玩具套件，包括：支架、头盔探测器和底板，在平板电脑内安装游戏程序，通过平板电脑的摄像头采集放置于平面上的底板的图像。上述的教育玩具套件虽然解决了平板电脑中游戏的互动性欠缺的问题，但是形式仍然单一，没有游戏软件相对应的游戏模块，无法对游戏模块进行识别，亦无法提供给上层软件进行后续处理和分析，无法做到从小培养小朋友对编程的认识和兴趣。因此，计算机视觉检测处理
急需一种教育玩具套件及利用颜色和轮廓识别编程模块的方法，是将编程游戏模块放置于平面上，在平板电脑内安装游戏程序，通过平板电脑的摄像头采集摄像头数据，利用编程模块上图标的颜色和轮廓信息，在摄像头数据中识别编程模块，并提供给上层软件做后续判断处理；增强游戏的趣味性、儿童动手能力以及互动性，良好的培养了孩子对于编程的认识和兴趣。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述问题，提供了一种教育玩具套件及利用颜色和轮廓识别编程模块的方法，技术方案如下：一种教育玩具套件，包括：支架、头盔探测器和编程模块，并且头盔探测器安装于支架上，编程模块放置于平面上；支架底部具有凸起，顶部具有第一凹槽和第二凹槽，第一凹槽用于放置平板电脑，平板电脑采集编程模块信息；头盔探测器安装于第二凹槽内；头盔探测器，还包括本体、第三凹槽、2个扇形块和凸面镜，并且第三凹槽位于本体内，用于夹持不同型号的平板电脑，在第三凹槽夹持平板电脑屏幕的端点处设置有凸面镜，凸面镜的另一端安装于头盔探测器边缘上，凸面镜与水平面夹角成锐角，第三凹槽夹持平板电脑屏幕的端点高于平板电脑的摄像头位置，2个扇形块位于凸面镜的2个边缘上，用于固定凸面镜和夹持平板电脑。优选的，在上述的一种教育玩具套件中，编程模块的类型为8种，每种类型的编程模块颜色不同。优选的，在上述的一种教育玩具套件中，编程模块包括：怪兽模块、跳跃模块、条件1模块、条件2模块、小q模块、向前模块、左转模块和右转模块。一种教育玩具套件中利用颜色和轮廓信息进行编程模块识别的方法，包括如下步骤：步骤一，在平板电脑中安装游戏程序，编程模块放置于平面上，平板电脑的底端安装于第一凹槽内，通过第二凹槽将头盔探测器安装于平板电脑的顶端；步骤二，固定安装好后，通过平板电脑的前置摄像头实时采集彩色图像；步骤三，从步骤二的彩色图像中检测编程模块的类型。优选的，在上述的一种教育玩具套件中利用颜色和轮廓信息进行编程模块识别的方法中，步骤二中前置摄像头采集的彩色图像为Ixy，Ixy＝f(x,y)＝(Rxy,Gxy,Bxy)，其中，(x,y)表示彩色图像像素点的位置坐标，f(x,y)表示图像在像素点坐标位置处的像素值，Rxy表示图像像素点在红色通道的色彩值，Gxy表示图像像素点在绿色通道的色彩值，Bxy表示图像像素点在蓝色通道的色彩值。优选的，在上述的一种教育玩具套件中利用颜色和轮廓信息进行编程模块识别的方法中，步骤三中检测编程模块类型的具体步骤为：1)采用透视变换原理，将彩色图像Ixy转换成由上而下俯视的正视角图像；2)根据先验知识，在正视角图像中提取出感兴趣区域图像，即上层软件给出的编程模块指定放置区域；3)因为怪兽和跳跃模块在颜色上均属于红色系，与其他模块的色系区分度较大，因此，先用颜色将这两个模块与其他模块区分开；但是编程模块的颜色在RGB颜色空间内不利于分割开来，对光照变化也比较敏感，所以，将提取出来的感兴趣区域图像由RGB颜色空间转换到侧重于色彩表示的HSV颜色空间，具体转换公式为：V＝max{C(R′)、C(G′)、C(B′)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种教育玩具套件，其特征在于，包括：支架、头盔探测器和编程模块，并且所述头盔探测器安装于支架上，所述编程模块放置于平面上；所述支架底部具有凸起，顶部具有第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽用于放置平板电脑，平板电脑采集编程模块信息；所述头盔探测器安装于第二凹槽内；所述头盔探测器，还包括本体、第三凹槽、2个扇形块和凸面镜，并且所述第三凹槽位于本体内，用于夹持不同型号的平板电脑，在所述第三凹槽夹持平板电脑屏幕的端点处设置有凸面镜，所述凸面镜的另一端安装于头盔探测器边缘上，所述凸面镜与水平面夹角成锐角，所述第三凹槽夹持平板电脑屏幕的端点高于平板电脑的摄像头位置，2个所述扇形块位于凸面镜的2个边缘上，用于固定所述凸面镜和夹持平板电脑。

【技术特征摘要】
1.一种教育玩具套件，其特征在于，包括：支架、头盔探测器和编程模块，并且所述头盔探测器安装于支架上，所述编程模块放置于平面上；所述支架底部具有凸起，顶部具有第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽用于放置平板电脑，平板电脑采集编程模块信息；所述头盔探测器安装于第二凹槽内；所述头盔探测器，还包括本体、第三凹槽、2个扇形块和凸面镜，并且所述第三凹槽位于本体内，用于夹持不同型号的平板电脑，在所述第三凹槽夹持平板电脑屏幕的端点处设置有凸面镜，所述凸面镜的另一端安装于头盔探测器边缘上，所述凸面镜与水平面夹角成锐角，所述第三凹槽夹持平板电脑屏幕的端点高于平板电脑的摄像头位置，2个所述扇形块位于凸面镜的2个边缘上，用于固定所述凸面镜和夹持平板电脑。2.根据权利要求1所述的一种教育玩具套件，其特征在于，所述编程模块的类型为8种，每种类型的所述编程模块颜色不同。3.根据权利要求2所述的一种教育玩具套件，其特征在于，所述编程模块包括：怪兽模块、跳跃模块、条件1模块、条件2模块、小q模块、向前模块、左转模块和右转模块。4.一种教育玩具套件中利用颜色和轮廓信息进行编程模块识别的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，在平板电脑中安装游戏程序，编程模块放置于平面上，平板电脑的底端安装于第一凹槽内，通过第二凹槽将头盔探测器安装于平板电脑的顶端；步骤二，固定安装...

【专利技术属性】
技术研发人员：范旭，杜鹏，孙贤军，程潇，暴满粟，
申请(专利权)人：上海葡萄纬度科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31