[发明专利]一种智能象棋对弈控制方法及系统

权利要求书

1.一种智能象棋对弈控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

持续检测是否接收到用于表征线下用户落子结束的确认信号；

当检测到确认信号时，获取视频流中的一帧作为当前帧；

将当前帧转换为HSV空间模型下的图像；

将HSV空间模型下的图像输入至中值滤波器中，得到滤波后的图像；

对滤波后的图像进行阈值检测，以识别出棋盘上四个角上的标志物所在区域，再检测标志物的图像轮廓，找到包围所述图像轮廓的最小矩形边界，并获取该矩形边界的中心点，即为棋盘上四个角上的标志物的中心位置坐标；

对于滤波后的图像，将所述中心位置坐标围成的区域进行透射变换，将四个标志物的中心位置坐标变换到一个矩形的四个顶点上；

再次对滤波后的图像进行阈值检测，以识别出线下用户一方的棋子，具体为：将中心位置坐标围成的区域中所有在阈值范围内像素的像素值设置为像素值上限，将所有在阈值范围外的像素值设置为像素值下限，以使线下用户一方的棋子所在的区域与其他区域进行区分；

根据中心位置坐标围成的区域的大小，设置预定数量的窗口，所述窗口用于表示棋子所在的区域，所述窗口包括若干像素；

依次遍历所有窗口中的每个像素，得到每个窗口内的像素值总和；

构建位置矩阵，位置矩阵中的每个元素对应于每个所述窗口；判断每一个窗口内的像素值总和是否高于预设像素阈值，若是，则将所述窗口在位置矩阵中对应的元素置为1，若否，则将所述窗口在位置矩阵中对应的元素置为0；

用当前帧得到的位置矩阵减去原始帧得到的位置矩阵，值为-1的元素所在的位置对应于线下用户行棋的出发点，值为1的元素所在的位置对应于线下用户行棋的落脚点；所述原始帧为表示线下用户落子之前棋盘情况的图像；

将线下用户行棋的出发点和落脚点输入至决策算法中，得到待移动棋子的位置及待落子位置；

发出控制信号，以使机械臂将棋子由待移动棋子的位置移动至待落子位置；

检测机械臂是否落子完毕，若是，则获取视频流中的一帧作为原始帧，并得到原始帧的位置矩阵。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述决策算法为AlphaBeta剪枝算法。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将线下用户的出发点和落脚点输入至决策算法之前，还包括合法性检测步骤：

将当前帧的位置矩阵减去原始帧的位置矩阵，若得到的结果矩阵有三个或三个以上的元素不为0，则在视频流中重新获取一帧作为当前帧，并进行后续步骤。

4.一种智能象棋对弈控制系统，其特征在于，包括：

摄像头，用于拍摄棋盘以及棋子的图像；

嵌入式处理器，用于接收摄像头拍摄到的图像，并实现如权利要求1至3中任意一项所述的方法，以产生待移动棋子的起始位置信息以及待落子位置信息；

单片机，用于接收来自嵌入式处理器的待移动棋子起始位置信息以及待落子位置信息，并向机械臂发出控制信号；

机械臂，用于根据单片机的控制信号将棋子由起始位置移动至待落子位置。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，还包括：

服务器，用于通过数据库存储并实时更新由所述嵌入式处理器上传的线下用户行棋的出发点和落脚点；还用于存储并实时更新线上用户行棋的起始位置以及终点位置；

所述嵌入式处理器还用于接收模式选择信号，当接收到的模式选择信号为远程人人对战模式时，所述嵌入式处理器从服务器获取线上用户行棋的起始位置以及终点位置，以使单片机控制机械臂将棋子由起始位置移动至终点位置。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，还包括设置在智能终端中的远程对弈装置，所述远程对弈装置包括：

图形界面提供模块，用于提供棋盘及棋子的图形界面，并根据线上用户及线下用户的行棋操作对棋子的位置进行实时更新；

线上用户操作获取模块，用于获取线上用户通过智能终端操作后得到的行棋的起始位置以及终点位置，并在图形界面提供模块中进行更新；

网络通信模块，用于从所述服务器中获取由所述嵌入式处理器上传的线下用户行棋的出发点和落脚点；还用于上传线上用户行棋的起始位置以及终点位置；

线下用户操作获取模块，用于通过网络通信模块获取线下用户行棋的出发点以及落脚点，并在图形界面提供模块中进行更新；

规则控制模块，用于判断线上用户及线下用户的行棋操作是否符合象棋规则，若不符合则撤销操作并发出提示；还用于根据象棋规则判断胜负结果。