[发明专利]一种人机对弈五子棋机器人控制方法

摘要

一种人机对弈五子棋机器人控制方法，首先，通过相机获取棋盘图像，并计算得到每个棋子放置点的坐标；其次通过相机获取当前图像，判断若有连成五个的白色棋子，则白方获胜，游戏结束；若没有，则获取人移动棋子之后的图像，判断若有连成五个的黑色棋子，则黑方获胜，游戏结束；若没有，则将两幅图像的对应位置的像素值相减，得到移动棋子的图像，并得到移动棋子坐标，将坐标信息送给机器人并利用下棋算法做判断，移动下一个棋子，并进行循环操作；本发明具有检测速度快、准确度高的特点。

主权项

一种人机对弈五子棋机器人控制方法，其特征在于，具体实施步骤如下：Step 1、通过相机(3)拍照获取整个空棋盘(2)的图像，获得棋盘四个顶点的坐标，即为A(x1,y1)，B(x2,y2)，C(x3,y3)，D(x4,y4)，并计算得到棋盘的边长为L＝x2‑x1；假设人为黑色棋子，机器人(1)为白色棋子，且人为先下者；Step 2、标准五子棋棋盘为15*15的正方形，共有225个交叉点，因此棋盘格的边长为a＝L/16；棋盘(2)中任意一点的坐标为(x1+n*a,y1+m*a)，n为棋子所在列数，m为棋子所在行数；Step 3、通过相机(3)进行拍照获取当前图像，记为Image 1；Step 4、对Image 1检测判断在横向、纵向、斜方向是否有连成五个的白色棋子；若有，则白方获胜，游戏结束；若没有，则进行Step 5；Step 5、等待人移动一个棋子之后，通过相机(3)拍照获取当前图像，并进行预处理，记为Image2；Step 6、对Image 2检测判断在横向、纵向、斜方向是否有连成五个的黑色棋子；若有，则黑方获胜，游戏结束；若没有，则进行Step 7；Step 7、将Image 2图像上的第k个点的灰度值I2(k)与Image 1图像上的第k个点的灰度值I1(k)对应相减得到I(k)：I(k)＝I2(k)‑I1(k)；Step8、将像素值I(k)与阈值σ进行比较，若I(k)≥σ，则像素值G(k)＝0；若I(k)<σ，则G(k)＝255，得到二值化图像Image 3，图像中只有人移动了的黑色棋子：G(k)=0I(k)≥σ255I(k)<σ;]]>Step 9、计算Image 3在区间[y1,y3]和[x1,x2]的垂直和水平像素灰度积分函数分别为V(x)和H(y),I(x,y)为Image 3中像素点的灰度值：V(x)=Σy1y3I(x,y);]]>H(y)=Σx1x2I(x,y);]]>Step 10、找到V(x)的极大值点即为棋子的横坐标x0，找到H(y)的极大值点即为棋子的纵坐标y0，并利用公式求出黑色棋子所在的列n＝(x0‑x1)/a和行m＝(y0‑y1)/a；Step 11、根据棋子位置(n,m)和下棋算法，得出最佳落子位置(p,q)，并利用公式计算出最佳落子的坐标(x1+p*a,y1+q*a)，记为Position 2，并传送给机器人(1)；Step 12、机器人(1)利用吸盘在棋子盒里吸起一个白色棋子，放到Position 2处；Step 13、放置完成后，机器人(1)移动到初始位置Position 0处；再循环进行Step 3，直到游戏结束。