智能象棋棋盘及棋子识别方法与流程

智能象棋棋盘及棋子识别方法
1.技术领域
2.本发明涉及一种象棋棋盘，尤其涉及一种基于磁性信号识别的智能象棋棋盘及棋子识别方法。


背景技术：

3.随着人工智能的兴起，人机对弈作为一种较为直观的人工智能算力表现形式也逐渐为大多数人所了解。识别端，运算端，显示/执行端作为人工智能的眼、脑、手即可进行最简单的人机对弈系统的搭建。三者各自承担相应职能，无论哪个环节出现问题都将影响最终的结果。而识别端作为整体的输入部分，其影响最为深远。
4.在各个棋类之中，相较于五子棋、围棋之类只需识别黑白子即可进行游戏的棋种而言，象棋的识别则具有更高的需求。因为，既要判断棋子所属阵营，又要识别棋子种类。
5.然而，目前的棋子识别技术大多为视觉识别，通过图像处理的方式来获得棋子的特征以及位置。对象棋识别而言，则是需要识别象棋子所刻的字、刻字的颜色以及棋子的中心位置。这就要求了一个高分辨率的相机、一个均匀稳定的光照环境以及较为成熟的图像处理算法。上述识别方式存在成本高，处理慢，无法满足较为复杂的光照环境的缺陷，这些都对象棋的人机对弈造成了阻碍。因此，针对上述问题，有必要提出进一步地解决方案。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种智能象棋棋盘及棋子识别方法，以克服现有技术中存在的不足。
7.为实现上述发明目的，本发明提供一种智能象棋棋盘，其包括：棋盘主体、磁性传感模块、主控模块以及识别模块；所述磁性传感模块、主控模块以及识别模块内置于所述棋盘主体中；所述磁性传感模块包括若干磁性传感器，所述棋盘主体的棋盘格上具有若干棋子点位，任一所述棋子点位的下方对应设置有所述磁性传感器，所述识别模块为至少一组，其能够识别与所述智能象棋棋盘相配套的棋子的编号，所述主控模块分别与所述磁性传感模块和识别模块进行数据传输。
8.作为本发明智能象棋棋盘的改进，所述与所述智能象棋棋盘相配套的棋子中集成有磁信号发射器件，所述棋子点位下方的磁性传感器能够采集对应棋子发射的磁信号。
9.作为本发明智能象棋棋盘的改进，所述与所述智能象棋棋盘相配套的棋子中集成有芯片，所述识别模块能够读取所述芯片中存储的编号数据。
10.作为本发明智能象棋棋盘的改进，所述识别模块为两组，两组识别模块对角地布置于所述棋盘主体上。
11.作为本发明智能象棋棋盘的改进，所述识别模块为rfid识别模块。
12.作为本发明智能象棋棋盘的改进，所述主控模块包括单片机。
13.作为本发明智能象棋棋盘的改进，所述智能象棋棋盘还包括电源模块，所述电源模块为所述磁性传感模块、主控模块以及识别模块供电。
14.作为本发明智能象棋棋盘的改进，所述电源模块还具有集成于所述棋盘主体底部的接收来自外部电流输入的端子。
15.为实现上述发明目的，本发明提供一种基于如上所述的智能象棋棋盘的棋子识别方法，其包括如下步骤：通过所述磁性传感模块对棋子的初始状态进行识别；根据识别的结果，判断是否满足开具条件，并建立棋盘数组；若满足开局条件，则实时对棋盘主体上的棋子状态进行检测，并记录棋子的移动数据；识别模块反馈吃子数据时，对建立的棋盘数组进行更新。
16.作为本发明棋子识别方法的改进，所述棋子的状态进行识别包括：对棋子的位置以及棋盘本体上棋子的数量进行识别。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的智能象棋棋盘避免了复杂光照环境对棋子识别造成的影响，可满足大部分情况下的棋子识别的需求。此外，本发明的智能象棋棋盘还具有成本低、识别速率快、识别成功率高、可完美支持象棋的人机对弈的优点。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本发明的智能象棋棋盘一实施例的主视图
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图2为图1中智能象棋棋盘的后视图。
具体实施方式
20.下面结合各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。
21.如图1、2所示，本发明提供一种智能象棋棋盘，其包括：棋盘主体10、磁性传感模块20、主控模块30以及识别模块40。集成方式上，磁性传感模块20、主控模块30以及识别模块40内置于棋盘主体10中。如此设置，在集成更过功能的同时，不会影响棋盘主体10本身的基本功能。
22.棋盘主体10的表面形成有象棋棋盘格，该棋盘格上具有各个棋子的点位。
23.磁性传感模块20用于识别棋盘主体10上的棋子，其包括若干磁性传感器。任一棋子点位的下方对应设置有磁性传感器。相应的，与智能象棋棋盘相配套的棋子中集成有磁信号发射器件，棋子点位下方的磁性传感器能够采集对应棋子发射的磁信号。如此，借助磁性传感模块20可识别棋子的位置以及数量，从而避免了复杂光照环境对棋子识别造成的影
响，可满足大部分情况下的棋子识别的需求。
24.识别模块40用于识别被吃掉的棋子。具体地，识别模块40为至少一组，其能够识别与智能象棋棋盘相配套的棋子的编号。一个实施方式中，识别模块40为两组，两组识别模块40对角地布置于棋盘主体10上。如此，以方便对阵双方借助己方的识别模块40识别、记录被吃掉的棋子。
25.进行识别时，用户可将吃掉的棋子放置于识别模块40的识别区域中，进而由识别模块40对棋子的编号进行识别。一个实施方式中，识别模块40为rfid识别模块40。相应的，与智能象棋棋盘相配套的棋子中集成有芯片，识别模块40能够读取芯片中存储的编号数据。
26.主控模块30分别与磁性传感模块20和识别模块40进行数据传输，以便于接收并处理磁性传感模块20反馈的棋子识别数据，以获取各格点磁场信息，即落子信息。同时，还接收并处理识别模块40反馈的被吃棋子数据。一个实施方式中，主控模块30包括单片机。
27.智能象棋棋盘还包括电源模块50，电源模块50为磁性传感模块20、主控模块30以及识别模块40供电。相应的，电源模块50还具有集成于棋盘主体10底部的接收来自外部电流输入的端子51。如此，电源模块50为智能象棋棋盘整体供电，将外部通过端子提供的电源进行稳压后分送给各个模块，供其稳定工作。此外，主控模块30还具有与外部通讯的端子。
28.基于相同的技术构思，本发明还提供一种基于如上所述智能象棋棋盘的棋子识别方法，该棋子识别方法包括如下步骤：通过磁性传感模块对棋子的初始状态进行识别；根据识别的结果，判断是否满足开具条件，并建立棋盘数组；若满足开局条件，则实时对棋盘主体上的棋子状态进行检测，并记录棋子的移动数据；识别模块反馈吃子数据时，对建立的棋盘数组进行更新。
29.其中，棋子的状态进行识别包括：对棋子的位置以及棋盘本体上棋子的数量进行识别。
30.具体而言，本发明考虑到象棋对弈方式较五子棋、围棋等的区别，基于象棋在开局时各个棋子是按照固定位置摆放的规则，开局时通过磁性传感模块对棋盘上棋子的位置以及数量来判断是否满足开局条件，并建立棋盘数组，用于存储不同棋子在棋盘上的位置。对局时，磁性传感模块对棋盘状态进行实时监测，并对棋子的移动进行相关的记录。当发生吃子事件时，将被吃子置于识别模块之上对被吃子进行识别，并对棋盘数组进行相关的更新，以此来支持整个对局的进行。
31.综上所述，本发明的智能象棋棋盘避免了复杂光照环境对棋子识别造成的影响，可满足大部分情况下的棋子识别的需求。此外，本发明的智能象棋棋盘还具有成本低、识别速率快、识别成功率高、可完美支持象棋的人机对弈的优点。
32.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
33.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。