基于圍棋圖像的圍棋識(shí)別方法以及棋盤(pán)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于圍棋圖像的圍棋識(shí)別方法，以及一種容易實(shí)現(xiàn)對(duì)圍棋進(jìn)行拍照識(shí)別的圍棋棋盤(pán)。
【背景技術(shù)】
[0002]圍棋是一種策略性兩人棋類游戲，中國(guó)古時(shí)稱“弈”，西方名稱“Go”。流行于東亞國(guó)家(中、日、韓等)，屬琴棋書(shū)畫(huà)四藝之一。圍棋起源于中國(guó)，傳為堯作，春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)代即有記載。隋唐時(shí)經(jīng)朝鮮傳入日本，流傳到歐美各國(guó)。有學(xué)者認(rèn)為，圍棋蘊(yùn)含著漢民族文化的豐富內(nèi)涵，是中國(guó)文化與文明的體現(xiàn)。圍棋使用方形格狀棋盤(pán)及黑白二色圓形棋子進(jìn)行對(duì)弈，棋盤(pán)上有縱橫各19條直線將棋盤(pán)分成361個(gè)交叉點(diǎn)，棋子走在交叉點(diǎn)上，雙方交替行棋，落子后不能移動(dòng)，以圍地多者為勝。中國(guó)古代圍棋是黑白雙方在對(duì)角星位處各擺放兩子(對(duì)角星布局)，由白棋先行?，F(xiàn)代圍棋由日本發(fā)展而來(lái)，取消了座子規(guī)則，黑先白后，使圍棋的變化更加復(fù)雜多變。圍棋也被認(rèn)為是世界上最復(fù)雜的棋盤(pán)游戲之一。
[0003]世界范圍內(nèi)，圍棋愛(ài)好者眾多，每年世界范圍內(nèi)都會(huì)舉行很多圍棋比賽，一般來(lái)說(shuō)圍棋的勝負(fù)判定，基本都是對(duì)終局進(jìn)行數(shù)子或數(shù)目方法來(lái)進(jìn)行確認(rèn)。數(shù)子或數(shù)目方法都需要對(duì)圍棋盤(pán)上的終局進(jìn)行人工點(diǎn)數(shù)，特別是數(shù)子方法，存在人工錯(cuò)點(diǎn)的可能，并且?guī)?lái)了較大的人員精力投入，為大型圍棋比賽的進(jìn)行，增大了人員投入。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，如今出現(xiàn)了利用圖像識(shí)別技術(shù)，進(jìn)行棋譜識(shí)別的方法，從而可以一定程度上降低人員投入，提尚效率。
[0004]發(fā)明名稱為:?；妥R(shí)別圍棋圖像的方法，申請(qǐng)?zhí)枮?201110129039.X的發(fā)明專利公開(kāi)了一種校畸和實(shí)時(shí)識(shí)別圍棋圖像的方法，首先是圖像的畸形校正:將圍棋棋盤(pán)位置和攝像機(jī)位置固定，確定361個(gè)著子點(diǎn)在攝像機(jī)采集的棋譜圖像上的坐標(biāo)和進(jìn)行棋子識(shí)別時(shí)需要計(jì)算的矩形框的大小。其次是圍棋棋子的識(shí)別:采集一幀灰度圖像作為前景，和背景圖像做差分運(yùn)算得到差值圖像，根據(jù)各著子點(diǎn)的坐標(biāo)，逐一在差值圖像中，計(jì)算每個(gè)著子點(diǎn)的矩形框內(nèi)的有效像素灰度平均值和有效像素個(gè)數(shù)等參數(shù)，和設(shè)定的閾值比較，再根據(jù)當(dāng)前著手方和棋盤(pán)信息即可檢測(cè)出棋子的顏色、位置、提子和落子等棋譜數(shù)據(jù)，然后將背景圖像更新為前景圖像。該方法存在的問(wèn)題是:需要保持?jǐn)z像機(jī)和圍棋棋盤(pán)之間的相對(duì)位置不變，并且需要連續(xù)采集2幀圖像得到差值圖像，不能直接拍攝終局圖像識(shí)別棋譜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，而提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，可以在一般環(huán)境光照不很均勻，拍攝圖像稍有畸變的情況下，保證棋譜識(shí)別精度的基于圍棋圖像的圍棋識(shí)別方法。
[0006]本發(fā)明解決上述問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
[0007]—種基于圍棋圖像的圍棋識(shí)別方法，其特征在于:包括以下步驟:
[0008]I)步驟1、對(duì)圍棋棋盤(pán)及其上的棋子進(jìn)行圖像采集，得到圍棋棋盤(pán)的數(shù)字圖像，本發(fā)明所指的圍棋棋盤(pán)是指棋盤(pán)實(shí)體；
[0009]2)步驟2、識(shí)別上述步驟采集的數(shù)字圖像，搜索棋盤(pán)圖像上所有的十字特征的棋盤(pán)線交叉點(diǎn)和丁字特征的棋盤(pán)線交叉點(diǎn)；
[0010]3)步驟3、在找到的丁字特征棋盤(pán)線交叉點(diǎn)中，分類為左邊線丁字、右邊線丁字、上邊線丁字、下邊線丁字交叉點(diǎn)，然后在左邊線丁字交叉點(diǎn)中找出左邊線，在右邊線丁字交叉點(diǎn)中找出右邊線，在上邊線丁字交叉點(diǎn)中找出上邊線，在下邊線丁字交叉點(diǎn)中找出下邊線；
[0011]4)步驟4、根據(jù)步驟3找出的四條棋盤(pán)邊線，計(jì)算圍棋網(wǎng)格的四個(gè)角點(diǎn)的位置，然后計(jì)算出其余的17條理想橫棋盤(pán)線和17條理想豎棋盤(pán)線；
[0012]5)步驟5、考慮計(jì)算出的理想橫棋盤(pán)線第2至18線，根據(jù)在其附近的步驟2中找到的十字特征點(diǎn)(包括左右邊線上的丁字特征點(diǎn))得出實(shí)際棋盤(pán)線位置，成功后以實(shí)際位置代替，并根據(jù)實(shí)際位置重新計(jì)算其余理想橫棋盤(pán)線位置；
[0013]6)步驟6、根據(jù)步驟5的方法處理豎直方向的棋盤(pán)線；
[0014]7)步驟7、計(jì)算19橫棋盤(pán)線和19豎棋盤(pán)線交叉點(diǎn)，得到圍棋棋盤(pán)圖像的361個(gè)交叉點(diǎn)位置；
[0015]8)步驟8、在361個(gè)交叉點(diǎn)位置識(shí)別黑棋子或白棋子或無(wú)棋子，記錄得到棋譜數(shù)據(jù)。
[0016]作為優(yōu)選，上述步驟I中，對(duì)圍棋棋盤(pán)及其上的棋子進(jìn)行圖像采集，得到圍棋棋盤(pán)的彩色數(shù)字圖像。
[0017]作為優(yōu)選，基于圍棋圖像的圍棋識(shí)別方法還包括如下特征:圍棋對(duì)局過(guò)程中，每落一個(gè)棋子，通過(guò)步驟I至步驟8的處理方法，得到每步的棋譜數(shù)據(jù)，直到終局，從而得到整個(gè)對(duì)局過(guò)程中的棋譜數(shù)據(jù)。
[0018]作為優(yōu)選，基于圍棋圖像的圍棋識(shí)別方法還包括如下特征:圍棋棋盤(pán)圖像為終局圖像，通過(guò)步驟I至步驟8的處理方法得到棋譜數(shù)據(jù)，隨即根據(jù)圍棋勝負(fù)規(guī)則，通過(guò)智能計(jì)算，分別統(tǒng)計(jì)出黑棋和白棋占地?cái)?shù)量，并進(jìn)行勝負(fù)自動(dòng)判定，并顯示相關(guān)數(shù)據(jù)和結(jié)果。
[0019]作為優(yōu)選，對(duì)圍棋終局時(shí)的圍棋棋盤(pán)進(jìn)行圖像采集之前，將雙方死子清理出盤(pán)外。
[0020]作為優(yōu)選，上述步驟4中，17條理想的橫棋盤(pán)線和17條理想的豎棋盤(pán)線的計(jì)算方法如下:每條圍棋網(wǎng)格的邊線上的兩個(gè)端點(diǎn)之間插入17個(gè)等分點(diǎn)，連線上下、左右邊線對(duì)應(yīng)的等分點(diǎn)，得到17條理想橫線和17條理想豎線，算上圍棋網(wǎng)格的4個(gè)邊線，從而得到19條豎棋盤(pán)線，19條橫棋盤(pán)線。
[0021]本發(fā)明還提供一種容易基于圍棋圖像的對(duì)圍棋進(jìn)行識(shí)別方法的圍棋。該棋盤(pán)，其特征在于:棋盤(pán)線采用深色的油墨制作，使得拍照采集的棋盤(pán)數(shù)字圖像中，交叉線與棋盤(pán)顏色對(duì)比度比較大，從而便于交叉線特征點(diǎn)可靠識(shí)別。
[0022]作為優(yōu)選，棋盤(pán)顏色接近黃色，棋盤(pán)線油墨添加紅外吸收原料。
[0023]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果:本基于圍棋圖像的圍棋識(shí)別方法不僅處理方法方便、效率高，并且可以適應(yīng)一定程度的畸變和光照不均勻的情況，提高了識(shí)別的準(zhǔn)確率；有助于實(shí)現(xiàn)對(duì)圍棋比賽過(guò)程的電子化錄入；減少了人員投入，提高了比賽終局的裁定效率。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的圍棋識(shí)別示意圖。
[0025]圖1中，A為圍棋下邊線，D為左邊線，F(xiàn)為一^h字交叉點(diǎn)，C為一下邊線丁字交叉點(diǎn)，E為一左邊線丁字交叉點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖并通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，以下實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的解釋而本發(fā)明并不局限于以下實(shí)施例。
[0027]實(shí)施例1
[0028]本實(shí)施例本發(fā)明解決上述問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
[0029]—種基于圍棋圖像的圍棋識(shí)別方法，其特征在于:包括以下步驟:
[0030]I)步驟1、用手機(jī)對(duì)圍棋棋盤(pán)及其上的棋子拍照進(jìn)行圖像采集，得到基本方正的圍棋棋盤(pán)的數(shù)字彩色圖像；
[0031]2)步驟2、識(shí)別上述步驟采集的數(shù)字圖像，搜索棋盤(pán)圖像上所有的十字特征的棋盤(pán)線交叉點(diǎn)和丁字特征的棋盤(pán)線交叉點(diǎn)，具體過(guò)程如下:
[0032]掃描棋盤(pán)圖像上所有的像素點(diǎn)，(為了簡(jiǎn)化計(jì)算，可以選擇R、G、B值或其平均值代表亮度)，先排除亮度較高的點(diǎn)，再檢測(cè)這點(diǎn)周圍右上、右下，左上和左下方向一定距離都存在亮度比較高的像素點(diǎn)，否則排除此點(diǎn)，然后檢查此點(diǎn)上方一定距離和寬度內(nèi)是否存在亮度較低的一系列像素點(diǎn)，即黑線，在此點(diǎn)下方、左方、右方作同樣檢查，如果4個(gè)方向上一共有檢查到3條或4條黑線，即找到一個(gè)丁字或十字交叉點(diǎn)(丁字或十字交叉點(diǎn)參考圖1中E、C、F處所示)，為了提高可靠性，再以此點(diǎn)為中