专利名称：一种采用投影仪和图像采集装置的虚拟棋盘的制作方法
技术领域：
本实用新型属 于电子棋盘设计领域，特别涉及一种采用投影仪和图像采集装置的 虚拟棋盘。
背景技术：
棋类游戏是人们喜闻乐见的一种体育、休闲、娱乐、竞技活动。目前家庭中用的棋 盘多是传统的采用木质、塑料等材料制作的传统棋盘，而教学、演示、竞赛时的棋盘多为电 子棋盘。目前的电子棋盘主要是在传统棋盘上布置传感器，如能够感知棋子位置的光敏传 感器等。这种类型电子棋盘需要布置大量传感器，具有成本高的缺点。另外触摸屏技术也 可以用于实现电子棋盘，即利用触摸屏显示棋盘图像、虚构棋盘，但触摸屏尺寸较大时，成 本也较高。中国发明专利CN1448884A公开了一种基于视觉的棋盘识别系统，该系统包括棋 盘、操作盒、图像卡、PC机、CXD摄像机、支架、光源，在棋盘上空设有支架，支架上通过螺钉 固定一个CXD摄像机和光源若干，CXD摄像机通过数据电缆与PC机相连，PC机内装有图像 卡，在棋盘右侧设有操作盒。该系统主要是利用计算机对传统棋盘的走步进行识别，不能构 建棋盘面，且需要利用控制盒来控制计算机和摄像机工作，结构较为复杂。因此，发明一种成本低、结构简单的虚拟棋盘成为一个有待解决的问题。
实用新型内容本实用新型的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种采用投影仪和 图像采集装置的虚拟棋盘，其具有成本低、结构简单的优点。本实用新型的目的通过以下的技术方案实现一种采用投影仪和图像采集装置的 虚拟棋盘，包括计算机、图像采集装置、投影仪和投影幕，所述图像采集装置与投影仪均通 过接口与计算机连接，投影幕面向投影仪和图像采集装置安放，图像采集装置用于实时采 集投影幕上的图像并将图像传递给计算机，计算机用于系统标定、根据图像采集装置采集 的图像判断图像中棋子标识的特征、确定棋子标识的实际屏幕坐标，在计算机屏幕上做出 下棋动作，并将更新后的棋盘图像投影到投影幕。所述图像采集装置通过USB或者IEEE1394接口与计算机相连接。所述图像采集装置为采用CMOS或者CXD传感器的可见光采集装置。所述投影仪通过VGA接口与计算机连接。所述棋子标识为单色正方形或圆形光斑或LED发光光源光斑，其面积小于投影幕 上棋盘格面积，不同操作者使用颜色不同的棋子标识。所述图像采集装置面向投影幕安放，其采集到的图像应能够包含整个投影幕。本实用新型的基本原理是在整个系统安装完成后，首次使用时要对系统进行初 始化，标定投影幕上的棋盘面，计算机通过投影仪向投影幕投影棋盘标定图像，图像采集装置采集该图像传回计算机，计算机计算投影幕棋盘与屏幕棋盘之间的对应关系，标定投影 幕图像中的棋盘四个角的坐标。系统正式运行时，图像采集装置实时采集投影幕图像传至 计算机，计算机利用颜色分割方法获取棋子标识在投影幕图像中的位置，并根据其颜色特 征计算其所代表的棋子在棋盘中的实际坐标，然后做出下棋动作，并更新棋盘图像投影到 投影幕上，从而实现虚拟棋盘的功能。本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果1、本实用新型采用现有装置实现大屏幕虚拟棋盘功能，无需对现有装置进行改造，依靠安装于计算机的视频图像处理软件实现交互功能。2、本实用新型中图像采集装置为普通可见光采集装置即可，无需特别配置设备， 成本较低。3、本实用新型安装简单，现场发生变化重新安装时只需重新进行系统初始化即可。
图1是本实用新型结构示意图；图2是本实用新型工作流程图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施 方式不限于此。实施例1如图1所示，一种采用投影仪和图像采集装置的虚拟棋盘，包括计算机3、图像采 集装置1、投影仪2和投影幕4，所述图像采集装置1与投影仪2均通过接口与计算机3连 接，投影幕4面向投影仪2和图像采集装置1安放，图像采集装置1用于实时采集投影幕4 上的图像并将图像传递给计算机3，计算机3用于系统标定、根据图像采集装置1采集的图 像判断图像中棋子标识5的特征、确定棋子标识5的实际屏幕坐标，在计算机屏幕上做出下 棋动作，并将更新后的棋盘图像投影到投影幕4。所述图像采集装置1通过USB接口与计算机3相连接。所述图像采集装置1为采用CMOS传感器的可见光采集装置。所述投影仪2通过VGA接口与计算机3连接。所述棋子标识5为单色圆形光斑，其面积小于投影幕上棋盘格面积，不同操作者 使用颜色不同的棋子标识。所述图像采集装置1面向投影幕4安放，其采集到的图像应能够包含整个投影幕。本实用新型的工作流程如下(1)计算机生成棋盘图像，在棋盘的四个角有四个正方形全黑标定标志，计算机利 用投影仪将该图像投影到投影幕上；(2)图像采集装置采集标定用棋盘图像；(3)计算机在采集回来的标定用棋盘图像中搜索标定标志，计算棋盘四个角的实 际屏幕坐标，完成系统初始化；[0032](4)系统初始化完成后，开始进行正式工作，具体步骤如下(4-1)图像采集装置采集1帧棋盘图像经接口传送至计算机； (4-2)计算机在棋盘图像中的棋盘范围内搜索棋子标识，如果搜索到的话，就根据 找到的棋子标识的颜色判断其所属的对弈方，并计算棋子标识的屏幕坐标，并对应到棋盘 的棋格位置；如果没有搜索到，就回到步骤(4-1)继续采集图像。实施例2本实施例除下述特征外其他结构同实施例1 所述图像采集装置1通过IEEE1394 接口与计算机3相连接。所述图像采集装置1为采用CXD传感器的可见光采集装置。所述棋子标识为LED发光光源光斑。实施例3本实施例除下述特征外其他结构同实施例1 所述棋子标识为单色正方形光斑。上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述 实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替 代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种采用投影仪和图像采集装置的虚拟棋盘，其特征在于，包括计算机、图像采集装 置、投影仪和投影幕，所述图像采集装置与投影仪均通过接口与计算机连接，投影幕面向投 影仪和图像采集装置安放，图像采集装置用于实时采集投影幕上的图像并将图像传递给计 算机，计算机用于系统标定、根据图像采集装置采集的图像判断图像中棋子标识的特征、确 定棋子标识的实际屏幕坐标，在计算机屏幕上做出下棋动作，并将更新后的棋盘图像投影 到投影幕。
2.根据权利要求1所述的采用投影仪和图像采集装置的虚拟棋盘，其特征在于，所述 图像采集装置通过USB或者IEEE1394接口与计算机相连接。
3.根据权利要求2所述的采用投影仪和图像采集装置的虚拟棋盘，其特征在于，所述 图像采集装置为采用CMOS或者CCD传感器的可见光采集装置。
4.根据权利要求3所述的采用投影仪和图像采集装置的虚拟棋盘，其特征在于，所述 图像采集装置面向投影幕安放，其采集到的图像应能够包含整个投影幕。
5.根据权利要求1所述的采用投影仪和图像采集装置的虚拟棋盘，其特征在于，所述 棋子标识为单色正方形或圆形光斑或LED发光光源光斑，其面积小于投影幕上棋盘格面 积，不同操作者使用颜色不同的棋子标识。
6.根据权利要求1所述的采用投影仪和图像采集装置的虚拟棋盘，其特征在于，所述 投影仪通过VGA接口与计算机连接。
专利摘要本实用新型提供一种采用投影仪和图像采集装置的虚拟棋盘，包括计算机、图像采集装置、投影仪和投影幕、，所述图像采集装置与投影仪均通过接口与计算机连接，投影幕面向投影仪和图像采集装置安放，图像采集装置用于实时采集投影幕上的图像并将图像传递给计算机，计算机用于标定图像、根据图像采集装置采集的图像判断图像中棋子标识的特征、确定棋子标识的实际屏幕坐标，在计算机屏幕上做出下棋动作，并将更新后的棋盘图像投影到投影幕。本实用新型采用现有装置，依靠安装于计算机的视频图像处理软件实现交互功能，可实现虚拟棋盘的功能，且成本低，安装简单，适于大规模推广使用。
文档编号A63F13/00GK201871223SQ201020559139
公开日2011年6月22日 申请日期2010年10月12日 优先权日2010年10月12日
发明者刘义春, 张颖, 李征坤, 梁列全, 梁英宏, 胡玉平 申请人:广东商学院