[發明專利]一種教育玩具套件中基于HSV的魔方顏色識別方法

有效

• 申請號: 201610053826.3
• 申請日: 2016-01-26
• 公開（公告）號: CN105719318B
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發明（設計）人: 程瀟;杜鵬;孫賢軍
• 申請（專利權）人: 上海葡萄緯度科技有限公司
• 主分類號: G06T7/40
• 分類號: G06T7/40;G06T7/00;G06K9/32;G06K9/46
• 代理公司: 上海國智知識產權代理事務所(普通合伙) 31274
• 代理人: 潘建玲

本發明涉及計算機視覺檢測處理技術領域，提供了一種教育玩具套件及其基于HSV的魔方顏色識別方法，包括支架安裝于底板上，頭盔探測器安裝于支架上，底板上設置有第一凹槽；支架底部具有凸起，凸起安裝在第一凹槽內，頂部具有第二、第三凹槽；頭盔探測器安裝于第三凹槽內；還包括定位孔。將安裝有游戲程序的平板電腦安裝于教育玩具套件上，將魔方放置于底板上；通過平板電腦采集圖像；檢測圖像中魔方彩色色塊的輪緣形狀；由橢圓數量判定魔方的擺放位置是否準確；清楚環境光因素對圖像顏色的影響，得到原始場景圖像；求出原始場景圖像在HSV顏色空間的H色調值，判斷出每個色塊顏色。本發明能快速的判斷出魔方的擺放位置是否準確以及魔方的宮格顏色。

技術領域

本發明涉及計算機視覺檢測處理技術領域，特別涉及一種教育玩具套件及其基于HSV的魔方顏色識別方法。

背景技術

現在平板電腦上有許多有趣的幼教游戲應用程序或者兒童游戲，但往往只是讓小朋友在屏幕上指指畫畫，互動性欠缺，長時間看著屏幕容易對眼睛造成傷害；而當下一些互動性強的傳統性游戲玩具已經脫離了時代的發展，形式上無法滿足孩子學習、玩耍的需求，也不便于孩子和家長的互動溝通。

為了解決上述問題，計算機視覺識別處理技術領域成功的開發了一種教育玩具套件，包括：支架、頭盔探測器和底板，并且支架安裝于底板上，頭盔探測器安裝于支架上；底板上方設置有第一凹槽；支架底部具有凸起，凸起安裝在第一凹槽內，頂部具有第二凹槽和第三凹槽，第二凹槽用于放置平板電腦；頭盔探測器安裝于第三凹槽內。然后將魔方放置于底板上，在平板電腦內安裝游戲程序，通過平板電腦的攝像頭采集放置于底板上的魔方的拼接圖像，判定魔方圖案是否與游戲程序要求的拼接程序一致，如果不一致給出最快捷的下一步拼接指導，增強游戲的趣味性、兒童動手能力以及互動性。

上述的教育玩具套件雖然解決了平板電腦中游戲的互動性欠缺的問題，但是由于底板很大，魔方的擺放位置常常出現偏差，導致攝像頭不能采集到完整的圖像，圖像容易采集出錯，分析結果不準確等問題的出現，同時不能判斷出魔方宮格的顏色，無法分析魔方拼接是否準確。

因此，計算機視覺檢測處理技術領域急需一種教育玩具套件及其基于HSV的魔方顏色識別方法，能夠快速的判斷出魔方的擺放位置是否準確，提高圖像采集以及分析結果的準確率，同時能夠識別魔方的宮格顏色。

發明內容

本發明為了解決上述問題，提供了一種教育玩具套件及其基于HSV的魔方顏色識別方法，技術方案如下：

一種教育玩具套件，包括支架、頭盔探測器和底板，并且支架安裝于底板上，頭盔探測器安裝于支架上，底板上方設置有第一凹槽；支架底部具有凸起，凸起安裝在第一凹槽內，頂部具有第二凹槽和第三凹槽，第二凹槽用于放置平板電腦；頭盔探測器安裝于第三凹槽內；還包括：定位孔，設置于第三凹槽側壁的縱向中心軸上。

一種教育玩具套件中基于HSV的魔方顏色識別方法，包括如下步驟：

步驟一，在平板電腦中安裝游戲程序，游戲程序中設置有掃描界面，在掃描界面上設置掃描感興趣區域ROI，掃描界面包括單面掃描模式和雙面掃描模式；

掃描界面由方形宮格組成，預先根據選擇魔方的階數，設置掃描感興趣區域ROI；采用單面掃描模式時，感興趣區域ROI與魔方的單面相同；采用雙面掃描模式時，感興趣區域ROI由2個垂直面組成，每個垂直面含有的宮格與魔方的單面相同；

步驟二，將平板電腦的底端安裝于第二凹槽內，通過第四凹槽將頭盔探測器安裝于平板電腦的頂端，再將魔方放置于底板上；

步驟三，固定安裝好后，通過平板電腦的前置攝像頭采集圖像；