一种带有语音播报功能的智能猜拳娱乐系统技术方案

本发明专利技术公开了一种带有语音播报功能的智能猜拳娱乐系统，属于娱乐系统技术领域，该系统包括视觉系统、控制器和语音识别模块，其中视觉系统包含：摄像头，控制电路，接口电路和嵌入式处理器，控制器模块包含嵌入式处理器及接口电路，语音识别模块包含拾音器、语言处理模块和接口电路；视觉系统和控制器之间采用RS232串口连接，通过RS232串口通讯交换信息，可选择的也可以通过GPIO或者RS485串口进行通信；语音识别和控制器之间采用UART串口连接，通过UART串口通讯交换信息，可选择的也可以通过GPIO或者RS485串口进行通信；利用语音播报判定结果，利用模板匹配算法进行出拳手势判断，可以大大降低系统复杂程度。

An intelligent entertainment system of guessing boxing with voice broadcast function

【技术实现步骤摘要】
一种带有语音播报功能的智能猜拳娱乐系统
本专利技术属于娱乐系统，颜色对比以及基本相机技术
，尤其涉及一种带有语音播报功能的智能猜拳娱乐系统。
技术介绍
猜拳，一种简单的游戏，共有剪刀、石头、布三个手势。二人同时用手做出相应形状而出，输赢判断规则为:剪刀赢布，布赢石头，石头赢剪刀。在现有技术CN105034006A中，需要机械装置实现猜拳功能，成本更高、且系统复杂，本专利技术利用语言输入和输出可以有效规避上述问题。在上述公开文件中基于出拳者每个指关节骨骼空间三维位置坐标信息判断出拳手势，近而实现猜拳过程，为实现这一功能需要图像采集设备具有较高分辨率，否则三维位置坐标信息会不准确进而影响判断结果。本专利技术中基于模板匹配对手势进行识别，首先采集出拳人的三种出拳手势图像，然后在后续判断过程中对模板进行匹配，由于模板本身来自于出拳人，因此对图像采集设备的分辨率没有太高要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种带有语音播报功能的智能猜拳娱乐系统，可以利用语音播报判定结果，利用模板匹配算法进行出拳手势判断，可以大大降低系统复杂程度，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种带有语音播报功能的智能猜拳娱乐系统，该带有语音播报功能的智能猜拳娱乐系统包括视觉系统、控制器模块和语音识别模块；所述视觉系统包括摄像头、控制电路、接口电路和嵌入式处理器；所述控制器模块包括嵌入式处理器、接口电路；所述语音识别模块包含拾音器、语言处理模块和接口电路；所述视觉系统和控制器模块之间通过RS232串口连接，所述语音识别和控制器之间通过UART串口连接，所述视觉系统可进行当前手势的判定。优选的，所述语音识别和控制器之间通过UART串口连接，所述视觉系统可进行当前手势的判定。优选的，所述UART串口可以采用GPIO或者RS485串口进行替换。优选的，所述步骤S8中提取图像颜色块通过打开摄像头，自动对焦后拍摄一张图像G，该图像包含投影出来的颜色块。优选的，语音播报通过下列流程实现：S1、语音识别模块唤醒词，整个系统处于准备开始工作阶段；S2、语音识别模块等待“开始”指令；S3、语音识别模块箱控制器发出握手信号；S4、控制器获取当前视觉系统识别结果；S5、控制器随即产生“石头”、“剪刀”、“布”结果；S6、控制器对随机产生结果和识别结果进行胜负判定；S7、控制器将胜负判定结果、视觉系统识别结果、随即产生结果发送至语音识别模块；S8、语音识别模块播报上述结果。优选的，视觉系统判定手势的包括下列步骤：a、获取图片；b、图像处理；c、数据收集；d、数据分析。优选的，所述步骤a中包括背景去除，其中背景去除采用帧差分的方式实现优选的，所述步骤b通过色块从轮廓上获取数据。优选的，所述步骤c中通过单色灰度色块跟踪方式获得手势的ROI图像。优选的，所述步骤d中通过分析手势ROI图像的面积与边界框的长宽比两个特征，通过这两个特征识别出当前手势信息。本专利技术的有益效果是：本专利技术基于单一摄像头实现石头、剪刀、布三种手势的识别，识别算法更加简单高效，同时利用语音播报判定结果，利用模板匹配算法进行出拳手势判断，可以大大降低系统复杂程度。附图说明图1是本专利技术提供的一种带有语音播报功能的智能猜拳娱乐系统的模块示意图；图2是本专利技术提供的一种带有语音播报功能的智能猜拳娱乐系统的步骤流程示意图；图3是本专利技术提供的一种带有语音播报功能的智能猜拳娱乐系统的视觉系统判定当前手势的算法流程图；图4是本专利技术提供的一种带有语音播报功能的智能猜拳娱乐系统的图像变换示意图；图5是本专利技术提供的一种带有语音播报功能的智能猜拳娱乐系统的数据采集示意图。具体实施方式为能进一步了解本专利技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。请参考图1至图5，下面将结合附图对本专利技术实施例的带有语音播报功能的智能猜拳娱乐系统作详细说明。图1中，该带有语音播报功能的智能猜拳娱乐系统包括视觉系统、控制器模块和语音识别模块；其中，视觉系统包括摄像头、控制电路、接口电路和嵌入式处理器；控制器模块包括嵌入式处理器、接口电路；语音识别模块包含拾音器、语言处理模块和接口电路；视觉系统和控制器模块之间通过RS232串口连接，所述语音识别和控制器之间通过UART串口连接，所述视觉系统可进行当前手势的判定。进一步，RS232串口可以采用GPIO或者RS485串口进行替换。进一步，UART串口可以采用GPIO或者RS485串口进行替换。如图2所示，带有语音播报功能的智能猜拳娱乐系统中语音播报通过下列流程实现：S1、语音识别模块唤醒词，整个系统处于准备开始工作阶段；S2、语音识别模块等待“开始”指令；S3、语音识别模块箱控制器发出握手信号；S4、控制器获取当前视觉系统识别结果；S5、控制器随即产生“石头”、“剪刀”、“布”结果；S6、控制器对随机产生结果和识别结果进行胜负判定；S7、控制器将胜负判定结果、视觉系统识别结果、随即产生结果发送至语音识别模块；S8、语音识别模块播报上述结果。如图3所示，视觉系统判定手势的包括下列步骤：a、获取图片；b、图像处理；c、数据收集；d、数据分析。进一步，步骤a中包括背景去除，其中背景去除采用帧差分的方式实现；其中背景去除采用帧差分的方式实现，首先拍摄一帧不包含手势的图片存储，然后将拍摄的一帧包含手势的图片与之相减，可以获取背景去除图片。可选择的，背景去除还可以通过其它方式类似方式实现。进一步，步骤b通过色块从轮廓上获取数据；图像变换主要通过边缘检测的方式实现，通过边缘检测法进一步对图像进行处理。进一步，步骤c中通过单色灰度色块跟踪方式获得手势的ROI图像；进一步，步骤d中通过分析手势ROI图像的面积与边界框的长宽比两个特征，通过这两个特征识别出当前手势信息；分析手势ROI图像的面积与边界框的长宽比两个特征，通过这两个特征识别出当前手势信息，如下表，为石头、剪刀、布三种手势特征的判断阈值，在进行判断时，满足阈值*（0.9）-阈值*（1.1）的手势可以识别为特定手势，当不满足时则判定为无效手势height/widthareapixels石头1.1724373.916467.088布0.7764967.906232.304剪刀0.5905535.613529.949本专利技术的工作原理是：通过提供唤醒词激活语音识别模块，语音识别模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带有语音播报功能的智能猜拳娱乐系统，其特征在于，该带有语音播报功能的智能猜拳娱乐系统包括视觉系统、控制器模块和语音识别模块；/n所述视觉系统包括摄像头、控制电路、接口电路和嵌入式处理器；/n所述控制器模块包括嵌入式处理器、接口电路；/n所述语音识别模块包含拾音器、语言处理模块和接口电路；/n所述视觉系统和控制器模块之间通过RS232串口连接，所述语音识别和控制器之间通过UART串口连接，所述视觉系统可进行当前手势的判定。/n

【技术特征摘要】
1.一种带有语音播报功能的智能猜拳娱乐系统，其特征在于，该带有语音播报功能的智能猜拳娱乐系统包括视觉系统、控制器模块和语音识别模块；
所述视觉系统包括摄像头、控制电路、接口电路和嵌入式处理器；
所述控制器模块包括嵌入式处理器、接口电路；
所述语音识别模块包含拾音器、语言处理模块和接口电路；
所述视觉系统和控制器模块之间通过RS232串口连接，所述语音识别和控制器之间通过UART串口连接，所述视觉系统可进行当前手势的判定。


2.根据权利要求1所述的一种带有语音播报功能的智能猜拳娱乐系统，其特征在于，所述RS232串口可以采用GPIO或者RS485串口进行替换。


3.根据权利要求1所述的一种带有语音播报功能的智能猜拳娱乐系统，其特征在于，所述UART串口可以采用GPIO或者RS485串口进行替换。


4.根据权利要求1所述的一种带有语音播报功能的智能猜拳娱乐系统，其特征在于，语音播报通过下列流程实现：
S1、语音识别模块唤醒词，整个系统处于准备开始工作阶段；
S2、语音识别模块等待“开始”指令；
S3、语音识别模块箱控制器发出握手信号；
S4、控制器获取当前视觉系统识别结果...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟裙，
申请(专利权)人：北京铭客教育科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11