基于机器视觉的象棋对弈系统研究

发布时间：2023-11-15 18:44

　　人工智能是目前非常热门的一个研究领域,所产生的理论方法,逐渐为经济社会各个方面做出突出贡献,因此对人工智能相关问题进行研究,有着重要的社会意义和价值。机器视觉和人机博弈是人工智能中两个重要的方面,本文将两者结合,设计了中国象棋人机对弈系统,主要工作分为三部分:棋局图片采集、象棋定位与识别算法、人机博弈算法,最后实现三部分融合。第一部分采集图片,有两种方案,最初在嵌入式开发板上实现,移植了引导程序和内核,制作并安装了文件系统,在此基础上使用视频驱动与应用程序,采集显示棋盘视频,用截图工具截取图片,但图片质量不满足要求,最终在搭建的实验平台上利用手机采集图片,图片清晰度等达到要求。第二部分,象棋定位识别算法,对样本灰度图像使用“梯度模值”为阈值能进行较好二值化;用向量从内向外扫描确定棋盘区域,稳定性好;用比例法确定棋子位置坐标,速度快;针对棋子在子域中的存在性判断问题,利用霍夫变换检测来实现;针对棋子颜色的判断,用Lab颜色空间中的a分量作为阈值进行分割,区分效果较好;将平面直角坐标化为极坐标系然后投影,再对角度轴上的投影进行快速傅里叶变换提取幅值特征,并进行相关系数分析筛选所得特征对字体...

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 课题相关的国内外研究现状及发展趋势
        1.2.1 博弈系统常用方案与处理平台
        1.2.2 中国象棋定位识别算法研究现状
        1.2.3 中国象棋人机博弈算法研究现状
    1.3 课题使用的方法与创新点
    1.4 主要内容及论文章节安排
2 系统方案与工作过程
    2.1 方案一：利用摄像头结合嵌入式开发板
    2.2 方案二：利用手机和PC
    2.3 本章小结
3 中国象棋棋局图片采集
    3.1 摄像头结合嵌入式开发板采集图片
        3.1.1 摄像头
        3.1.2 嵌入式简介
        3.1.3 嵌入式相关软件
        3.1.4 嵌入式开发板
        3.1.5 嵌入式采集图片过程的实现
        3.1.6 构建精简Bootloader
        3.1.7 移植u-boot
        3.1.8 采集图片效果
    3.2 手机结合PC采集图片
    3.3 本章小结
4 中国象棋定位与识别算法
    4.1 训练集和测试集获取样本
    4.2 获取棋盘区域
    4.3 获取棋位坐标
    4.4 判断棋子存在性和颜色
        4.4.1 判断棋子存在性
        4.4.2 判断棋子颜色
    4.5 象棋文字识别
        4.5.1 不变“矩”作为特征
        4.5.2 极坐标投影幅值作为特征
        4.5.3 筛选出的幅值作为特征
    4.6 本章小结
5 中国象棋人机博弈算法
    5.1 棋盘表示及走法产生
    5.2 评估函数
    5.3 课题使用的搜索策略
        5.3.1 搜索树与搜索顺序
        5.3.2 搜索技术
        5.3.3 几种搜索策略的比较
        5.3.4 其他问题
    5.4 本章小结
6 系统整合实现与展示
    6.1 人机博弈程序与识别程序的整合
    6.2 本课题人机博弈系统展示
        6.2.1 实验平台
        6.2.2 博弈过程展示
    6.3 本章小结
7 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 展望
致谢
参考文献
附录



本文编号：3864296