一种自动寻迹记录围棋棋谱智能小车及方法技术

一种自动寻迹记录围棋棋谱智能小车及方法，所述的小车包括行走台车、立杆、横杆、摄像头和控制器；行走台车下部设有行走轮，上部平台上安装立杆，立杆上部两侧各固定一个横杆，每个横杆上均安装一个摄像头；摄像头和行走台车的行走轮电机均与控制器电气连接，控制器接收摄像头的图像信号，控制行走轮电机移动寻找棋牌最佳录棋位置。所述的方法，包括棋盘位置确定、最佳录棋位置确定和行台车控制；改变了以往采用人工调节支架、手动进行棋谱校准的方法，大大的降低操纵者的劳动强度，是在自动化领域的一个重要突破，也是智能优化算法解决实际问题的突出体现。

A kind of intelligent car and method for automatically tracing and recording go chess score

【技术实现步骤摘要】
一种自动寻迹记录围棋棋谱智能小车及方法
本专利技术涉及自动录棋设备
，特别涉及一种基于认知无线电自适应频谱感知与分配方法。
技术介绍
作为一个拥有五千年文化底蕴的国家，围棋是中国古老的文化遗产，从诞生距今两千多年而不衰。从先秦到唐代，围棋在人们现实生活中和精神世界都扮演着重要的角色，上到帝王将相，下至黎民百姓都享受着围棋带来的乐趣。我们如今的生活也深受围棋的影响：比如一些东西摆列无序，参差不齐，我们会称之为“星罗棋布”；对于一件事情拿不定主意，左右为难，我们称之为“举棋不定”；人们常用的俗语“当局者迷，旁观者清”最初即是描写围棋的场面......总而言之，围棋一直是重要的娱乐活动之一，但是围棋拥有这么悠久的历史，流传下来的棋谱却是寥寥无几。围棋棋谱记录设备是保存围棋对弈棋局的重要设备，棋谱是围棋知识的基本载体，在围棋训练、围棋史、出版等研究领域占据着举足轻重的地位，对于经典文化的传承发挥着重要的作用。随着围棋运动的推广以及信息技术的发展，越来越多的棋谱开始被保存下来。海量的棋谱是宝贵的财富，如何能够实施准确的记录并且保存围棋棋谱成为社会讨论的热点。目前，公知的最先进的围棋记录方法是采用一种基于图像的围棋棋谱识别方法，通过手机APP记录所有着子点的状态信息得到棋谱数据。但是这对于棋谱的记录而言，依然需要操作者进行手动校准。除此之外，一部手机只能同时记录一盘棋谱，对于两盘棋谱而言，如果需要同时记录，则需要配置两部手机以及两套支架。这对于棋谱记录者而言，依然存在很大的不便。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中的技术问题，本专利技术提供一种自动寻迹记录围棋棋谱智能小车及方法，改变了以往采用人工调节支架、手动进行棋谱校准的方法，大大的降低操纵者的劳动强度，是在自动化领域的一个重要突破，也是智能优化算法解决实际问题的突出体现。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现：一种自动寻迹记录围棋棋谱智能小车，包括行走台车、立杆、横杆、摄像头和控制器；行走台车下部设有行走轮，上部平台上安装立杆，立杆上部两侧各固定一个横杆，每个横杆上均安装一个摄像头；摄像头和行走台车的行走轮电机均与控制器电气连接，控制器接收摄像头的图像信号，控制行走轮电机移动寻找棋牌最佳录棋位置。所述的一种自动寻迹记录围棋棋谱智能小车的自动寻迹方法，包括棋盘位置确定、最佳录棋位置确定和行台车控制；(一)所述棋盘位置确定包括如下步骤：步骤1：图像采集；通过摄像头采集图像，并进行灰度处理；VAReadImage函数用于读取采集到的现场图像；VANoiseReduce函数用于对图像进行低通滤波器以降低噪声和干扰带来的影响；以尽可能的将非棋盘信息排除在外；步骤2：棋盘特征提取；棋盘特征提取流程如下：1)首先读取待分析图像，并将灰度图像转换成二维数组，VAImageConversion函数用于将灰度图像转换成二维数组；VAExtractTh函数用于从图像中提取阈值，得到待分析图像的最大灰度值Fmax；2)如果Fmax<F，即最大值小于设定的棋谱灰度阈值F，则排除该物体为棋谱的可能；若Fmax>＝F，即灰度最大值大于或等于设定的棋谱灰度阈值，则认为此处有可能是棋谱；3)对疑似棋盘进行边缘特征提取，并且计算出疑似棋盘的面积大小M；VAFeatureExtraction函数用于提取棋谱的边缘特征；VAFillHole函数用于填充棋谱边缘，以便于进行棋谱面积特征分析；若Mmin<M或M>Mmax，即面积不在设定的棋盘面积最大Mmax和最小Mmin阈值范围内，则排除疑似棋盘的嫌疑；若Mmin<M<Mmax，即面积在设定的阈值范围内，则将此确认为棋盘；步骤3：棋盘位置确定；由棋盘边缘定位及棋盘面积计算出棋盘的具体位置；当像素值和面积特征均满足棋盘条件时，则发出棋盘确认信号。(二)最佳录棋位置确定小车上的两个摄像头能够同时对两个棋盘进行录制，因此需要找到小车在两个棋盘之间的最佳录制位置；包括如下步骤：步骤1：完成采集图像和现场的坐标对应，图像采集处理器设置的图像采样大小为m*n，所对应的的现场平面的大小为a*h，则行距对应的空间位置大小为a/m，列距对应位置大小为h/n；步骤2：处理器计算得到的两个棋谱的中心点位置分别为(x1，y1)、(x2，y2)，即两个棋盘的中心点分别位于第x1、x2行，第y1、y2列；其对应的实际长度位置分别为L1＝a*x1/m、L2＝a*x2/m，宽度位置分别为D1＝h*y1/n、D2＝h*y2/n，进而可以求得小车的录棋的最佳位置为((L1+L2)/2，(D1+D2)/2)将此棋谱停留位置信息传输给控制器，即可以控制小车行走轮的步进电机找到棋盘的最佳录制点。(三)行走台车控制步骤1：首先，在控制器接收图像处理器传送来的物体识别的信息，如果出现了棋盘识别的信息，则行走台车启动，并按照图像处理器计算得到的棋盘坐标控制行走台车沿着X坐标方向运行；步骤2：X方向到达以后，行走台车前轮转角90度，控制器控制行走台车开始沿着Y坐标方向运行，Y方向到达以后，即找到了棋盘的坐标位置；步骤3：录棋装置启动开始录棋；在录制结束后，控制器控制行走台车首先沿着Y坐标方向返回；Y方向返回到达后，控制器控制行走台车沿着X方向返回，X方向到达后，即找到了行走台车的原点位置；步骤4：行走台车停止等待下次棋盘的出现。(四)还包括自动录棋方法，所述的自动录棋方法包括如下步骤：步骤1：图像采集，通过调用VAEquipMain函数用于完成摄像头对棋盘的校准、棋谱的名称以及大小的配置；VAAngle函数用于完成对摄像头角度的调整至图像效果最佳时止；VACorrection函数完成对保存的棋谱图像进行矫正，保存经过矫正失真的参数和经过矫正的图像；VABrightness函数用于完成对矫正后的图像亮度进行调整吗，以便于计算机能够识别出棋盘上的各条网格线，调整完毕后保存经过调整的网格数组参数；VACaptureChart用于完成棋谱的的连续采集；VAResample函数用于实现图像的重采样配置；VASave函数用于完成图像的保存；VARelease函数用于释放内存空间；步骤2：图像灰度处理；步骤3：图像的滤波处理；由于棋盘上存在一些污垢或者摄像头上存在感光颗粒噪声等影响，导致采集到的图像上存在一定的噪声，经灰度处理后噪声依然存在；噪声的存在会影响下一步的图像处理，需滤除噪声；采用开运算进行消噪处理，首先进行腐蚀，腐蚀的算子大小取3*3，消除小于棋子或棋盘的点，再利用膨胀恢复图像；经过开运算，处理后的灰度图像完整的保留了棋盘框架结构等符合结构元素的几何性质的部分，其它的噪声像素被消除；步骤4：图像旋转处理；由于两边摄像头的摆放只保证了与棋盘面的相对水平和通过界面能完整的看到棋盘，并不能保证釆集到的图像是正放的，事实证明釆集到的图像大多存在一定角度的旋转，需要对图像进行水平旋转旳；首先使用V本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动寻迹记录围棋棋谱智能小车，其特征在于，包括行走台车、立杆、横杆、摄像头和控制器；行走台车下部设有行走轮，上部平台上安装立杆，立杆上部两侧各固定一个横杆，每个横杆上均安装一个摄像头；摄像头和行走台车的行走轮电机均与控制器电气连接，控制器接收摄像头的图像信号，控制行走轮电机移动寻找棋牌最佳录棋位置。/n

【技术特征摘要】
1.一种自动寻迹记录围棋棋谱智能小车，其特征在于，包括行走台车、立杆、横杆、摄像头和控制器；行走台车下部设有行走轮，上部平台上安装立杆，立杆上部两侧各固定一个横杆，每个横杆上均安装一个摄像头；摄像头和行走台车的行走轮电机均与控制器电气连接，控制器接收摄像头的图像信号，控制行走轮电机移动寻找棋牌最佳录棋位置。


2.权利要求1所述的一种自动寻迹记录围棋棋谱智能小车的自动寻迹方法，其特征在于，包括棋盘位置确定、最佳录棋位置确定和行走台车控制；
(一)所述棋盘位置确定包括如下步骤：
步骤1：图像采集；通过摄像头采集图像，并进行灰度处理；VAReadImage函数用于读取采集到的现场图像；VANoiseReduce函数用于对图像进行低通滤波器以降低噪声和干扰带来的影响；以尽可能的将非棋盘信息排除在外；
步骤2：棋盘特征提取；棋盘特征提取流程如下：
1)首先读取待分析图像，并将灰度图像转换成二维数组，VAImageConversion函数用于将灰度图像转换成二维数组；VAExtractTh函数用于从图像中提取阈值，得到待分析图像的最大灰度值Fmax；
2)如果Fmax<F，即最大值小于设定的棋谱灰度阈值F，则排除该物体为棋谱的可能；若Fmax>＝F，即灰度最大值大于或等于设定的棋谱灰度阈值，则认为此处有可能是棋谱；
3)对疑似棋盘进行边缘特征提取，并且计算出疑似棋盘的面积大小M；VAFeatureExtraction函数用于提取棋谱的边缘特征；VAFillHole函数用于填充棋谱边缘，以便于进行棋谱面积特征分析；若Mmin<M或M>Mmax，即面积不在设定的棋盘面积最大Mmax和最小Mmin阈值范围内，则排除疑似棋盘的嫌疑；若Mmin<M<Mmax，即面积在设定的阈值范围内，则将此确认为棋盘；
步骤3：棋盘位置确定；由棋盘边缘定位及棋盘面积计算出棋盘的具体位置；当像素值和面积特征均满足棋盘条件时，则发出棋盘确认信号；
(二)最佳录棋位置确定
小车上的两个摄像头能够同时对两个棋盘进行录制，因此需要找到小车在两个棋盘之间的最佳录制位置；包括如下步骤：
步骤1：完成采集图像和现场的坐标对应，图像采集处理器设置的图像采样大小为m*n，所对应的的现场平面的大小为a*h，则行距对应的空间位置大小为a/m，列距对应位置大小为h/n；
步骤2：处理器计算得到的两个棋谱的中心点位置分别为(x1，y1)、(x2，y2)，即两个棋盘的中心点分别位于第x1、x2行，第y1、y2列；其对应的实际长度位置分别为L1＝a*x1/m、L2＝a*x2/m，宽度位置分别为D1＝h*y1/n、D2＝h*y2/n，进而可以求得小车的录棋的最佳位置为((L1+L2)/2，(D1+D2)/2)将此棋谱停留位置信息传输给控制器，即可以控制小车行走轮的步进电机找到棋盘的最佳录制点；
(三)行走台车控制
步骤1：首先，在控制器接收图像处理器传送来的物体识别的信息，如果出现了棋盘识别的信息，则行走台车启动，并按照图像处理器计算得到的棋盘坐标控制行走台车沿着X坐标方向运行；
步骤2：X方向到达以后，行走台车前轮转角90度，控制器控制行走台车开始沿着Y坐标方向运行，Y方向到达以后，即找到了棋盘的坐标位置；
步骤3：录棋装置启动开始录棋；在录制结束后，控制器控制行走台车首先沿着Y坐标方向返回；Y方向返回到达后，控制器控制行走台车沿着X方向返回，X方向到达后，即找到了行走台车的原点位置；
步骤4：行走台车停止等待下次棋盘的出现。


3.根据权利要求2所述的一种自动寻迹记录围棋棋谱智能小车的自动寻迹方法，其特征在于，还包括自动录棋方法，所述的自动录棋方法包括如下步骤：
步骤1：图像采集，通过调...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙荻，巴青春，梁继稳，王行，
申请(专利权)人：辽宁中新自动控制集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21