[发明专利]一种教育玩具套件中基于HSV的魔方颜色识别方法

说明书

本发明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其基于HSV的魔方颜色识别方法，包括支架安装于底板上，头盔探测器安装于支架上，底板上设置有第一凹槽；支架底部具有凸起，凸起安装在第一凹槽内，顶部具有第二、第三凹槽；头盔探测器安装于第三凹槽内；还包括定位孔。将安装有游戏程序的平板电脑安装于教育玩具套件上，将魔方放置于底板上；通过平板电脑采集图像；检测图像中魔方彩色色块的轮缘形状；由椭圆数量判定魔方的摆放位置是否准确；清楚环境光因素对图像颜色的影响，得到原始场景图像；求出原始场景图像在HSV颜色空间的H色调值，判断出每个色块颜色。本发明能快速的判断出魔方的摆放位置是否准确以及魔方的宫格颜色。

技术领域

本发明涉及计算机视觉检测处理技术领域，特别涉及一种教育玩具套件及其基于HSV的魔方颜色识别方法。

背景技术

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，计算机视觉识别处理技术领域成功的开发了一种教育玩具套件，包括：支架、头盔探测器和底板，并且支架安装于底板上，头盔探测器安装于支架上；底板上方设置有第一凹槽；支架底部具有凸起，凸起安装在第一凹槽内，顶部具有第二凹槽和第三凹槽，第二凹槽用于放置平板电脑；头盔探测器安装于第三凹槽内。然后将魔方放置于底板上，在平板电脑内安装游戏程序，通过平板电脑的摄像头采集放置于底板上的魔方的拼接图像，判定魔方图案是否与游戏程序要求的拼接程序一致，如果不一致给出最快捷的下一步拼接指导，增强游戏的趣味性、儿童动手能力以及互动性。

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，但是由于底板很大，魔方的摆放位置常常出现偏差，导致摄像头不能采集到完整的图像，图像容易采集出错，分析结果不准确等问题的出现，同时不能判断出魔方宫格的颜色，无法分析魔方拼接是否准确。

因此，计算机视觉检测处理技术领域急需一种教育玩具套件及其基于HSV的魔方颜色识别方法，能够快速的判断出魔方的摆放位置是否准确，提高图像采集以及分析结果的准确率，同时能够识别魔方的宫格颜色。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提供了一种教育玩具套件及其基于HSV的魔方颜色识别方法，技术方案如下：

一种教育玩具套件，包括支架、头盔探测器和底板，并且支架安装于底板上，头盔探测器安装于支架上，底板上方设置有第一凹槽；支架底部具有凸起，凸起安装在第一凹槽内，顶部具有第二凹槽和第三凹槽，第二凹槽用于放置平板电脑；头盔探测器安装于第三凹槽内；还包括：定位孔，设置于第三凹槽侧壁的纵向中心轴上。

一种教育玩具套件中基于HSV的魔方颜色识别方法，包括如下步骤：

步骤一，在平板电脑中安装游戏程序，游戏程序中设置有扫描界面，在扫描界面上设置扫描感兴趣区域ROI，扫描界面包括单面扫描模式和双面扫描模式；

扫描界面由方形宫格组成，预先根据选择魔方的阶数，设置扫描感兴趣区域ROI；采用单面扫描模式时，感兴趣区域ROI与魔方的单面相同；采用双面扫描模式时，感兴趣区域ROI由2个垂直面组成，每个垂直面含有的宫格与魔方的单面相同；

步骤二，将平板电脑的底端安装于第二凹槽内，通过第四凹槽将头盔探测器安装于平板电脑的顶端，再将魔方放置于底板上；

步骤三，固定安装好后，通过平板电脑的前置摄像头采集图像；