卡牌游戏机中人物身份识别系统技术方案

本发明专利技术提出一种卡牌游戏中人物身份识别系统，包括卡牌操作台、红外摄像机、图像处理板卡、游戏主机、游戏显示屏和卡牌，其特征在于：所述的卡牌的一面设有标志物，该标志物采用红外线吸收涂料涂覆而成，并在除标志物外的其他部分涂覆红外线反射涂料；所述的卡牌操作台设有一用于图像采集的光学系统，该光学系统底部中央位置设有一红外摄像机，红外摄像机的信号输出端连接图像处理板卡的输入端，该图像处理板卡的输出端接入游戏主机，并且该游戏主机的通信接口与游戏显示屏相连。本发明专利技术同现有技术相比，编码简单、识别速度快、准确度高、鲁棒性强，可以对人物状态实时跟踪，并可广泛应用于各种工业检测领域。

【技术实现步骤摘要】
卡牌游戏机中人物身份识别系统本专利技术涉及计算机视觉及图形学，软件，图像处理，光学，嵌入式 系统领域，具体地说是一种卡牌游戏机中人物身份识别系统。 目前，图案检测系统的应用日趋广泛，比如条形码检测系统，条形 码系统是由条形码符号设计、制作及扫描阅读组成的自动识别系统，普 通条形码为一维条形码，但是由于一维条形码的信息容量很小，所以条 形码日趋向二维条形码发展，其信息容量大、信息密度高、编码能力强。另外，嵌入式系统的发展逐渐增多，通常是面向特定应用的嵌入式CPU, 与通用型的最大不同就是嵌入式CPU大多工作在为特定用户群设计的系统中，它通常都具有低功耗、体积小、集成度高等特点，能够把通用CPU中许多由板卡完成的任务集成在芯片内部，从而有利于嵌入式系统设计趋于小型化，移动能力大大增强，跟网络的耦合也越来越紧密。嵌 入式系统和具体应用有机地结合在一起，它的升级换代也是和具体产品 同步进行，因此嵌入式系统产品一旦进入市场，具有较长的生命周期。 通过现状可以看出，图案检测系统分析及范围较广、研究内容较多。 嵌入式系统多用于手机等操作系统的开发，具有巨大的市场潜力。其中， 图案检测系统的二维化发展是一个重要的课题，有着广泛的应用前景， 但目前的算法还不够完善，图案的方向、角度与位置较难定位，识别速 度较慢，容易产生目标的偏移。 本专利技术的目的是克服现有技术的不足，采用一种编码简单、识别速 度快、准确度高、鲁棒性强的人物身份识别系统，这种系统可以对人物 状态实时跟踪，并可广泛应用于各种工业检测领域。为了达到上述目的，本专利技术提出一种卡牌游戏中人物身份识别系 统，包括卡牌操作台、红外摄像机、图像处理板卡、游戏主机、游戏显 示屏和卡牌，其特征在于所述的卡牌的一面设有标志物，该标志物采 用红外线吸收涂料涂覆而成，并在除标志物外的其他部分涂覆红外线反 射涂料；所述卡牌操作台设有一用于图像采集的光学系统，该光学系统 底部中央位置设有一红外摄像机，红外摄像机的信号输出端连接图像处 理板卡的输入端，该图像处理板卡的输出端接入游戏主机，并且该游戏 主机的通信接口与游戏显示屏相连。所述的光学系统，其顶部是卡牌操作台的玻璃台面，玻璃台面下边 缘连接一弧形漫反射框体的开口端，在弧形漫反射框体内的玻璃台面下 设一上可见光滤光片，上可见光滤光片下的左右两端各放置一个红外光 源；在弧形漫反射框体底部的红外摄像机的镜头上覆盖下可见光滤光 片，下可见光滤光片与上可见光滤光片平行；所述的弧形漫反射框体的 内表面覆一红外漫反射材料层。所述的红外摄像机的模拟视频接口与一 A/D转换器的输入端相连， 该A/D转换器的信号输出端接入图像处理板卡中的主处理器CPU，主处 理器CPU的控制总线一路和地址总线分别连接外部存储器和数据存储 器，游戏主机与控制总线另一路相连。所述的图像处理板卡，采用嵌入式图像处理器DSP,红外摄像机采 集图像并传送给图像处理板卡处理图像的工作流程如下(a)设置参数5并初始化摄像机；(b)判断是否计算摄像机校正参数，是则计算摄像机 校正参数，否则直接读取摄像机校正参数；(c)采集一帧图像，计算阈 值；(d)判断是否结束程序，是则关闭摄像机、回收资源，然后结束， 否则采集图像;(e)预处理；(f)矫正；(g)位置检测；(h)角度检测; (i) ID检测；(j)返回到判断是否结束程序。本专利技术与现有技术相比，卡牌游戏机中人物身份识别系统基于嵌入 式开发，适用场合或领域广泛，安全等级高，可在卡牌游戏机卡牌的识 别检测、机器视觉、工业检测、机器人视觉等领域广泛应用。 [附图说明]图1是本专利技术的硬件连接框图。图2是本专利技术的光学系统结构图。图3是本专利技术的电原理框图。图4是本专利技术中红外摄像机釆集图像并传送给图像处理板卡处理图 像的工作流程图。 [具体实施方式]现结合附图对本专利技术做进一步描述。图1为本专利技术的卡牌游戏机中人物身份识别系统的硬件连接图，表 述了人机交互的过程，游戏玩家可以通过卡牌操作台l控制多张卡牌的 移动，当卡牌17在卡牌操作台1上移动时，红外摄像机2通过视觉传 感器捕捉移动的卡牌的图像并送入图像处理板卡3，图像处理板卡3对 移动的卡牌跟踪定位，对卡牌的位置、方向、身份进行预测、识别、跟 踪，使卡牌移动轨迹重现，并将这些信息传递给游戏主机4，游戏主机 4将游戏信息反映在游戏显示屏5上，反馈给游戏玩家，游戏玩家通过不断移动卡牌进行游戏，重复上述游戏过程。图2为本专利技术的光学系统结构图，其顶部是卡牌操作台1的玻璃台 面14，下置上可见光滤光片15;该光学系统6内部在上可见光滤光片 15的左右两端各放置一个红外光源11;该光学系统6底部为一弧形漫 反射框体12,该弧形漫反射框体12的内表面覆盖红外漫反射材料层13， 底部放置下可见光滤光片16,并覆盖在红外摄像机2的镜头上，与上可 见光滤光片15平行。本专利技术的卡牌操作台1机体内部的光学系统6采用均匀红外光源 11，不会造成光线污染，该光学系统6底部的弧形漫反射框体12的内 表面覆盖的红外漫反射材料13,为一种质地均匀的广泛用在摄影技术上 的白布黏贴在软性磨砂板上制成，机体内可以得到完全的漫反射环境， 上可见光滤光片15为有机玻璃上加涂一层可见光吸收涂料，下可见光 滤光片16采用普通的红外滤光片，可对卡牌图像进行采集，同时营造 平滑、有质感的对战平台；所述的卡牌的的一面设有标志物图案，该标 志物图案采用红外线吸收涂料涂覆而成，并在除标志物外的其他部分涂 覆红外线反射涂料，印刷后卡牌对红外光敏感，每张卡牌通过不同的二 维标志物进行区分，视觉传感器可以捕获二维标志物图像，二维标志物 图像通过红外光成像，能够在卡牌上形成对比强烈的有效图案；上述的 可见光吸收涂料、红外线吸收涂料与红外线反射涂料都是北京经略防伪 科技发展有限公司出产的红外防伪油墨产品，能广泛的应用于各种印刷 方式，如胶印、凸印、凹印、丝印等的防伪印刷，是高档商品的理想包 装防伪产品。图3是本专利技术的电原理框图，红外摄像机2的模拟视频接口与一 A/D转换器21的输入端相连，该A/D转换器21的信号输出端接入图像处理 板卡中的主处理器CPU22，主处理器CPU22的控制总线和地址总线分别 连接外部存储器23和数据存储器24，游戏主机4也与控制总线相连； 本图反映的是红外摄像机2采集游戏玩家排列在台面上卡牌的图像，通 过图像处理板卡3识别卡牌的信息，并将此信息传递给游戏的上层模块 的过程，摄像机2将捕捉到的卡牌图案的模拟信号，通过A/D转换器21 相连转换成数字信号，再将数字信号传送给主处理器CPU22进行图像处 理，并通过控制总线、数据总线与外部存储器23、数据存储器24交换 数据，将检测到的卡牌位置、方向及身份信息传送给游戏主机4。本专利技术中的红外摄像机2,对红外光敏感，其模拟视频接口连接A/D 转换器21,能够保证较快的视频信号采集速度，采集速度为每秒24帧 100万像素的图像;所述的图像处理板卡3,采用嵌入式图像处理器DSP。图4是本专利技术中红外摄像机2采集图像并传送给图像处理板卡3处 理图像的工作流程图，具体流程如下(a) 设置参数并初始化摄像机； 对摄像机参数进行设定，包括摄像机分辨率、曝光时间，然后建立一些数据表。(b) 判断是否本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种卡牌游戏机中人物身份识别系统，包括卡牌操作台（１），红外摄像机（２），图像处理板卡（３），游戏主机（４），游戏显示屏（５），卡牌（１７），其特征在于：所述的卡牌（１７）的一面设有标志物，该标志物采用红外线吸收涂料涂覆而成，并在除标志物外的其他部分涂覆红外线反射涂料；所述卡牌操作台（１）设有一用于图像采集的光学系统（６），该光学系统底部中央位置设有一红外摄像机（２），红外摄像机（２）的信号输出端连接图像处理板卡（３）的输入端，该图像处理板卡（３）的输出端接入游戏主机（４），并且该游戏主机（４）的通信接口与游戏显示屏（５）相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何可，张呈涛，倪剑，
申请(专利权)人：上海久娱网络科技有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]