专利名称：一种普通麻将牌的牌面自动检测装置及检测方法
技术领域：
本发明涉及麻将机，具体涉及麻将机中麻将牌的牌面检测。
背景技术：
麻将机是人们常用的休闲娱乐工具。目前市场上的麻将机，使用的麻将牌都是专用的麻将牌，牌内放有永久磁铁或铁片，生产制造工艺复杂，成本高。由于牌内磁铁安放位置没有统一的标准，社会上出现“作弊麻将机”，生产商和用户都希望在麻将机中能使用普通麻将牌(内部没有磁铁或铁片)，但至今尚无此类麻将机产品。麻将机上使用普通麻将牌时存在问题理(洗)牌时，需要对输牌道内运动的麻将牌的牌面检测，检出“牌面不符”的一类牌，将其击翻，使之按正面(刻字面)朝下砌放。2005年8月17日，中国专利CN2718677公开“一种用于识别麻将牌正反面的光电识别装置”，其特征是采用光电探头、设置防尘机构，通过反射式光电传感器输出的电压与设定电压大小比较识别。其不足之处是，①一台麻将机配有两副牌面颜色不同的牌，对一副牌设定的比较电压，对另一副牌可能不合适；另外，牌在传送带上随传送带运动，传感器至每张牌面的距离不可能绝对相同，相同的牌面，传感器输出的电压也可能不同。②防尘玻璃仍会沾染灰尘，灰尘对检测的影响不能消除。2011年12月7日，中国专利CN102266666公开“一种麻将机”，其特征在于感知
器为成像装置，依据内置的算法识别出牌的背面和正面。其不足之处是，生产成本高。
发明内容
本发明的目的是解决背景技术中存在的问题，提供一种用普通麻将牌的牌面自动检测装置及检测方法，用在麻将机中。本发明是这样实现的一种普通麻将牌的牌面自动检测装置，其特征在于包括由光源和颜色传感器组成的颜色检测器、单片机；颜色传感器与单片机连接；颜色检测器安装在输牌道侧壁或上壁中，当麻将牌随传送带运动到颜色检测器前时，光源发出的光照在牌上，一部分光被牌面吸收，另一部分光携带牌面颜色信息反射至颜色传感器上，单片机根据颜色传感器输出的红绿蓝三基色相对强度判断牌面。其特征在于还包括由按键和指示灯组成的人机交互设备，按键和指示灯与单片机连接，用在需要存储牌面颜色时，人机交互。所述的单片机中固化有预先存储牌面颜色及检测程序。所述的普通麻将牌的牌面自动检测装置的检测方法，其特征在于包括以下步骤(I)麻将机出厂前(或换牌时)，通过单片机预先采集二副牌的牌面颜色信息(红绿蓝三基色相对强度)，存储在在单片机内。
(2)麻将工作时，单片机将采集到的牌面颜色信息与预存在单片机内的颜色信息分析比较，判断牌面。本发明与现有技术相比较，优点在于牌面检测结果准确；不需要设置防尘机构；可消除温度等因素对检测的影响；使麻将机可以采用普通麻将牌，以降低麻将机的生产成本。
图I是本发明的原理示意图；图2是本发明的颜色检测器结构示意图；图3(a)是本发明的颜色检测器输牌道侧壁安装主视图(剖视)；图3(b)是本发明的颜色检测器输牌道上壁安装主视图(剖视)；图4是本发明的一种电路原理图；图5是本发明的预存子程序流程图；图6是本发明的主程序流程图。图I 图3中1.颜色检测器；11.光源；12.颜色传感器；2.单片机；3.人机交互设备；4.麻将牌；5.麻将牌输牌道外壁；6.麻将牌传送带。
具体实施例方式下面参照附图对本发明作进一步详细描述。一种普通麻将牌的牌面自动检测装置，如图I所示，包括颜色检测器I、单片机2、人机交互设备3。颜色检测器I结构示意如图2所示，由光源11和颜色传感器12组成，光源11和颜色传感器12中心间距3. 8mm。颜色检测器安装在输牌道外壁中。图3(a)为预存、检测麻将牌正面颜色时，颜色检测器安装示意图光源11对着麻将牌的上边缘(或下边缘)空白无字处。若预存、检测麻将牌反面颜色时，颜色检测器安装位置对着麻将牌面即可。图3(b)为颜色检测器安装在输牌道上壁时的示意图，光源11和颜色传感器12位置应在麻将牌贴面层正上方。光源11，可选直径3mm、发光角度15度的白光LED。附图4中，Dl为光源11，R1为限流电阻，阻值510 Q。颜色传感器12，可选内部集成有光电二极管、红色、绿色、蓝色滤光片的器件，型号0PB780、S7505、TCS31xx、TCS32xx、TCS34xx 等。附图4中，Ul为颜色传感器12，型号为TCS3404，其内部集成有4组16个光电二极管，其中3组分别带红色、绿色、蓝色滤光片，I组无滤光片，将光的红绿蓝三基色成分光强及总光强度转换成数字量，附图4给出了与单片机2连接的具体电路。单片机2可选内部集成有FlashROM、EEPROM的8位或32位单片机。附图4中，U2为单片机2，型号为STC15F104E，该单片机8个管脚，内部集成有4KBFlashROMUKB EEPROM以及时钟、复位电路。附图4中，Kl为人机交互设备中的按键(预存健)，D2为人机交互设备中指示灯，R2为限流电阻，阻值为470 Q。附图4中，Cl为滤波电容，容量为100nF。所述的普通麻将牌的牌面自动检测装置的检测方法，其特征在于包括以下步骤(I)预先存储二副牌的牌面不符面的颜色信息至单片机片内EEPROM中(麻将机出厂前或更换牌时)，包括如下步骤
步骤一从第一副麻将牌中取出一张牌，使“牌面不符”面置于颜色检测器前，按下按键Kl (预存健)并开机；步骤二 采集牌面红绿蓝三基色光强及总光强，保存在变量Rp A、K1中；步骤三计算红绿蓝三基色光强与总光强的比值PR1 = R1A1, PG1 = G1A1, PB1 =B1A1Jf PRp PGp PB1保存至单片机片内EEPROM中；步骤四保存后，使指示灯D2闪烁5秒，提示释放按健Kl，Kl释放后，第一副麻将牌预存结束。步骤五从第二副麻将牌中取出一张牌，使“牌面不符”面置于颜色检测器前，按下预存按健K1，重复步骤二 步骤四，将第二副麻将牌的PR2、PG2、PB2保存至单片机片内EEPROM 中。(2)麻将机工作时，单片机将实时检测到牌面颜色信息与预存在单片机片内EEPROM中的颜色信息分析比较，判断牌面牌面，包括如下步骤步骤一判断是否有牌随传送带6运动到颜色检测器前(检测的总光强变大)，若没有，则循环检测等待；步骤二 采集牌面红绿蓝三色光强及总光强，保存在变量R、G、B、K中；步骤三计算红绿蓝三基色光强与总光强的比值Pk = R/K、Pg = G/K、Pb = B/K ；步骤四计算颜色分量比值区别度SI = (P1ZPR1) X (PgZPG1) X (PbZPB1)S2 = (Pe/PR2) X (Pg/PG2) x (Pb/PB2)步骤五判断SI的值是否大于等于0. 85、小于等于I. 15，若是，则此牌为“牌面不符”的牌，使单片机的P3. 0管脚输出高电平；否则，判断S2的值是否大于等于0. 85、小于等于I. 15，若是，则此牌为“牌面不符”的牌，使单片机的P3. 0管脚输出高电平；步骤六判断牌是否通过(检测的总光强变小)，通过后，使单片机的P3. 0管脚输出低电平。
权利要求
1.一种普通麻将牌的牌面自动检测装置，其特征在于包括由光源(11)和颜色传感器(12)组成的颜色检测器(I)、单片机(2);颜色传感器(12)与单片机(2)连接；颜色检测器(1)安装在输牌道外壁(5)中。
2.根据权利要求I所述的一种普通麻将牌的牌面自动检测装置，其特征在于还包括由按键(Kl)和指示灯(D2)组成的人机交互设备(3)，按键(Kl)和指示灯(D2)与单片机(2)连接。
3.根据权利要求I所述的一种普通麻将牌的牌面自动检测装置，其特征在于所述的颜色传感器(12)，为内部集成有光电二极管、红色、绿色、蓝色滤光片的器件。
4.根据权利要求I所述的一种普通麻将牌的牌面自动检测装置，其特征在于所述的单片机(2)为内部集成有FlashROM、EEPROM的8位或32位单片机。
5.根据权利要求2所述的普通麻将牌的牌面自动检测装置的检测方法，其特征在于预先存储麻将牌(4)的牌面颜色信息，包括以下步骤 步骤一从第一副麻将牌中取出一张牌，使牌面不符面置于颜色检测器前，按下按键(Kl)并开机； 步骤二 采集牌面的红绿蓝三基色光强及总光强，分别保存在变量R1XpBpK1 ;计算红绿蓝三基色光强与总光强的比值PR1 = WPG1 = G1A1JB1 = B1A1并保存。
步骤三将另一副牌的牌面不符面置于颜色检测器前，采集牌面的红绿蓝三基色光强及总光强，分别保存在变量R2、G2、B2、K2中；计算PR2 = R2/K2、PG2 = G2/K2、PB2 = B2/K2并保存。
6.根据权利要求I或2所述的普通麻将牌的牌面自动检测装置的检测方法，其特征在于判断牌面，包括如下步骤 步骤一采集牌面红绿蓝三色光强及总光强，保存在变量R、G、B、K中； 步骤二 计算红绿蓝三基色光强与总光强的比值Pk = R/K, Pg = G/K、Pb = B/K ； 步骤三计算颜色分量比值区别度S I = (PeZPR1)X(PgZPG1)X(PbZPB1)S2 = (Pe/PR2)x(Pg/PG2)x(Pb/PB2)步骤四判断SI的值是否大于等于0. 85、小于等于I. 15，若是，则此牌为牌面不符的牌，使单片机的一个管脚输出高电平；否则，判断S2的值是否大于等于0. 85、小于等于I.15，若是，则此牌为牌面不符的牌，使单片机的一个管脚输出高电平。
全文摘要
本发明涉及一种普通麻将牌的牌面自动检测装置及检测方法，其特征在于检测装置由颜色检测器、单片机、人机交互设备组成；颜色检测器包含光源及颜色传感器，人机交互设备包含按键和指示灯；单片机与颜色传感器、按键、指示灯连接；颜色检测器安装在输牌道外壁中；检测方法①预先通过单片机采集两副牌的牌面颜色信息存储；②麻将机工作时，单片机将采集到的牌面颜色信息与预存的颜色信息分析比较，判断出牌面。本发明与现有技术相比较，优点在于牌面检测结果准确；不需要设置防尘机构；可消除温度等因素对检测的影响；使麻将机可以采用普通麻将牌，降低麻将机的生产成本。
文档编号G06K7/10GK102614657SQ20121008950
公开日2012年8月1日 申请日期2012年3月30日 优先权日2012年3月30日
发明者徐美风, 李耀, 章磊, 贺龙豹, 邵文莎 申请人:南京财经大学