[发明专利]一种棋盘棋子定位方法及装置

权利要求书

1.一种棋盘棋子定位方法，其特征在于，包括：

初始化深度相机；

采集第一图像，所述第一图像中包括围棋棋盘；

提取所述第一图像中的围棋棋盘，通过梯形校正算法将提取出的围棋棋盘铺满所述第一图像得到棋盘图；

计算落棋点在所述棋盘图中的坐标，获取棋子的深度值；

根据落棋点在所述棋盘图中的坐标、棋子的深度值，将棋子在所述深度相机坐标系下的三维坐标转换为机械手坐标系下的三维坐标；

所述计算落棋点在所述棋盘图中的坐标，获取棋子的深度值，包括：

所述深度相机采集第一棋盘图像、第二棋盘图像，所述第一棋盘图像为接收到下棋完成信号前的棋盘图像，所述第二棋盘图像为接收到下棋完成信号后的棋盘图像；

二值化所述第一棋盘图像和第二棋盘图像，将所述第一棋盘图像和第二棋盘图像相减，通过腐蚀和膨胀算法处理所述第一棋盘图像和第二棋盘图像；

通过霍夫圆算法确定棋子的圆心；

计算出棋子在棋盘上的行列值；

通过将棋子的圆心坐标传入彩色图对应的深度图，获取棋子所在像素点在深度相机坐标系下的深度值，所述彩色图和深度图均由所述深度相机获取，一张彩色图对应一张深度图；

所述计算出棋子在棋盘上的行列值，包括：

获取棋子圆心在所述棋盘图中的坐标；

预设棋盘的每一列的间隔像素值，所述每一列的间隔像素值为常数；

设置棋盘的每一行间隔的像素值衰减值；

根据棋盘的行列数、每一列的间隔像素值、每一行间隔的像素值衰减值以及棋子圆心的坐标确定棋子在棋盘上的行列值。

2.根据权利要求1所述棋盘棋子定位方法，其特征在于，所述提取所述第一图像中的围棋棋盘，通过梯形校正算法将提取出的围棋棋盘铺满所述第一图像得到棋盘图，包括：

二值化第一图像；

通过边缘提取操作提取所述第一图像的边缘信息；

判断所述第一图像中闭合区域的面积，面积满足预设条件的闭合区域为围棋棋盘；

将所述围棋棋盘以外的区域阈值化为纯白色，所述围棋棋盘区域阈值化为纯黑色；

通过霍夫变换直线检测计算所述围棋棋盘的四个顶点；

通过梯形校正算法将提取出的围棋棋盘铺满所述第一图像得到棋盘图。

3.根据权利要求1-2任一项所述棋盘棋子定位方法，其特征在于，还包括：

连续采集两幅棋盘图片；

提取两幅棋盘图像的特征点，通过PnP算法求解两幅棋盘图片中棋盘的运动轨迹；

通过PCL库进行点云生成，通过非线性优化滤除噪声点云；

显示器显示实时点云图。

4.一种棋盘棋子定位装置，其特征在于，包括：

初始化单元，用于初始化深度相机；

采集单元，用于采集第一图像，所述第一图像中包括围棋棋盘；

提取单元，用于提取所述第一图像中的围棋棋盘，通过梯形校正算法将提取出的围棋棋盘铺满所述第一图像得到棋盘图；

计算单元，用于计算落棋点在所述棋盘图中的坐标，获取棋子的深度值；

转换单元，用于根据落棋点在所述棋盘图中的坐标、棋子的深度值，将棋子在所述深度相机坐标系下的三维坐标转换为机械手坐标系下的三维坐标；

所述计算单元用于：

所述深度相机采集第一棋盘图像、第二棋盘图像，所述第一棋盘图像为接收到下棋完成信号前的棋盘图像，所述第二棋盘图像为接收到下棋完成信号后的棋盘图像；

二值化所述第一棋盘图像和第二棋盘图像，将所述第一棋盘图像和第二棋盘图像相减，通过腐蚀和膨胀算法处理所述第一棋盘图像和第二棋盘图像；

通过霍夫圆算法确定棋子的圆心；

计算出棋子在棋盘上的行列值；

通过将棋子的圆心坐标传入彩色图对应的深度图，获取棋子所在像素点在深度相机坐标系下的深度值，所述彩色图和深度图均由所述深度相机获取，一张彩色图对应一张深度图；

所述计算单元还用于：

获取棋子圆心在所述棋盘图中的坐标；

预设棋盘的每一列的间隔像素值，所述每一列的间隔像素值为常数；

设置棋盘的每一行间隔的像素值衰减值；

根据棋盘的行列数、每一列的间隔像素值、每一行间隔的像素值衰减值以及棋子圆心的坐标确定棋子在棋盘上的行列值。