[发明专利]翻转棋棋盘图像处理方法、系统及人机对弈系统

说明书

本发明公开了一种翻转棋棋盘图像处理方法、系统及人机对弈系统，智能机器人调用左臂摄像头获取翻转棋整体图像，右臂夹取电容笔进行下棋；智能机器人连接图像处理系统，人类玩家和智能机器人都是在平板电脑的游戏界面进行对弈，图像处理系统获取双臂机器人单元发送来的图像，计算出最佳的下棋位置，将相关信号又发送给智能机器人，智能机器人调用右臂去点击平板电脑屏幕上的最佳的下棋位置进行下棋。本发明的棋盘图像处理方法可以准确地判断出最佳下棋位置，从而使得人机对弈系统具备在真实环境下玩翻转棋游戏的能力，让游戏玩家有真实的对弈体验，极大地提高了人机对弈的交互性。

技术领域

本发明涉及人机交互领域，特别是一种翻转棋棋盘图像处理方法、系统及人机对弈系统。

背景技术

传统的机器人只能与人互动玩一些简单的游戏，比如招手或握手等。这些交互方式比较单调，无法体现机器人在人工智能领域的深入应用。传统的翻转棋游戏的玩法基本都是采用手机或者电脑上的APP的方式，没有在机器人上进行应用，这些方式在游戏对弈中交互性不强，不能给游戏玩家真实的对弈体验。

发明内容

本发明旨在提供一种翻转棋棋盘图像处理方法、系统及人机对弈系统，在真实环境下与人实现人机对弈玩翻转棋游戏，让游戏玩家有真实的对弈体验。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种翻转棋棋盘图像处理方法，包括以下步骤：

1)将获取到的包含棋盘和背景的整体图像由RGB颜色通道转到HSV颜色通道，并进行通道分离；对S通道的整体图像进行高斯去噪平滑处理，用固定阈值法分割出整个棋盘区域，该整个棋盘区域称为感兴趣区域；

2)根据棋盘结构对感兴趣区域进行子区域划分，每一个子区域对应一个棋格；

3)对S通道中感兴趣区域重新进行阈值分割，获取棋盘局势；

4)将获取的棋盘局势信息转化为数字矩阵信息，得到数字矩阵R；

5)对所述数字矩阵R进行分析，计算出能翻转对手玩家的最多棋子的下棋位置。

借由上述图像处理方法可以准确判断出最佳下棋位置。

步骤2)的具体实现过程包括：对所述感兴趣区域进行8行8列的子区域划分，所述感兴趣区域中64个子区域对应棋盘里64个棋格，标记范围为0～63，设x代表列，y代表行，x和y的取值范围都为0～7，第y行第x列的标识P_yx为：P_yx＝8y+x。

上述步骤3)的具体实现过程包括：利用固定阈值法分割出所有黑色棋子，并记录所述黑色棋子在所述整体图像中的坐标位置信息；利用固定阈值法分割出所有白色棋子，并记录所述白色棋子在所述整体图像中的坐标位置信息。

所述黑色棋子判定标准为：当某一子区域内棋子灰度值低于棋盘的灰度值时，则判定该子区域内的棋子为黑色棋子；当某一子区域内棋子灰度值高于棋盘的灰度值时，则判定该子区域内的棋子为白色棋子。

步骤5)中，数字矩阵R内，黑色棋子对应的数值为001，白色棋子对应的数值为002，棋格内没有棋子，则数字矩阵R中对应的数值为000。

上述步骤5)的具体实现过程包括：

1)依次判断数字矩阵R中是否有数值为000的坐标点，若无，则结束；如有，则先假设该坐标点为R_y1x1，采用黑色棋子001，因此标记为假设点R_y1x1_001；