[發明專利]一種引導使用者還原魔方的方法

有效

• 申請號: 201710315967.2
• 申請日: 2017-05-08
• 公開（公告）號: CN107154058B
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 王樂添;杜鵬;李青云;陳煥;顧明英
• 申請（專利權）人: 上海葡萄緯度科技有限公司
• 主分類號: G06T7/90
• 分類號: G06T7/90;G06T7/13
• 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

1.一種引導使用者還原魔方的方法，其特征在于，包含如下步驟：

步驟一：采集魔方色塊的排列信息；包含：

步驟11，在軟件界面中設置掃描的感興趣區域；

步驟12，獲取與調整魔方所在位置，使之正確；

步驟13，檢測魔方在圖像中的位置；

步驟14，魔方顏色提取,具體步驟為：

步驟141，獲取采集裝置所采集的數據；

步驟142，提取魔方的顏色信息；

步驟143，按照某一個固定的順序進行六次識別；

步驟144，判斷是否共有54個色塊，是否每種顏色的色塊都有9個；

如否，執行步驟145，提醒用戶在合適的光照條件下重新進行識別；

如是，執行步驟146，獲得54個色塊的顏色排列信息；

步驟二：根據魔方色塊排列信息展示還原魔方的方法；包含：

步驟21，獲得魔方還原解法；具體步驟為：

步驟211，將54個色塊的顏色排列信息輸入到Two Phase算法中；

步驟212，判斷Two Phase算法是否輸出了解，解的個數是否小于8種；

如否，步驟213，提示用戶將魔方打亂并重新識別；

如是，執行步驟214，將每個還原好的虛擬魔方根據解法的逆向倒序進行操作，操作結果可能為用戶當前的魔方狀態或是包含了用戶當前魔方狀態的多個魔方狀態；

如操作結果是包含了用戶當前魔方狀態的多個魔方狀態，執行步驟215，提醒用戶選擇與手中當前魔方狀態相同的虛擬魔方；

如操作結果為用戶當前的魔方狀態，執行步驟216，選擇的虛擬魔方即為用戶手中的魔方狀態；

步驟22，展示魔方的還原步驟。

2.根據權利要求1所述的一種引導使用者還原魔方的方法，其特征在于，所述步驟13的具體步驟為：

步驟131，ROI區域灰度化；

步驟132，使用邊緣檢測算法提取色塊輪廓；

步驟133，形狀匹配；

步驟134，圓心計數。

3.根據權利要求2所述的一種引導使用者還原魔方的方法中，其特征在于，所述步驟131的具體步驟為：

首先，將采集裝置獲取的圖像定義為：用R、G、B表示當前坐標位置處的像素值；

然后，對彩色圖像做ROI區域灰度化；該灰度化可應用如下公式之一轉換彩色圖像的ROI區域轉為灰度圖像：

Gray(x，y)＝0.2989×R_xy+0.5870×G_xy+0.1140×B_xy；

其中，Gray(x，y)表示灰度圖像。

4.根據權利要求2所述的一種引導使用者還原魔方的方法中，其特征在于，所述步驟132的具體步驟為：

將灰度值的變化程度使用相鄰像素間的梯度變化來定量表示，梯度是一階二維導數的二維等效式，具體計算過程為：

首先，計算相鄰像素的差分，具體公式為：

G_x＝f[i，j+1]-f[i，j]

G_y＝f[i，j]-f[i+1，j]

其中，G_x表示相鄰像素在x方向上的差分，G_y表示相鄰像素在y方向上的差分，f[i，j+1]表示圖像在第i行第j+1列的像素值，f[i，j]表示圖像在第i行第j列的像素值；f[i+1，j]表示圖像在第i+1行第j列的像素值，

進一步地，計算相鄰像素間的梯度，具體公式為：

其中，G(x，y)表示表示圖像的在(x，y)點上梯度值，表示像素值在x方向上求導，表示像素值在y方向上求導；

進一步地，計算邊緣點的梯度幅值，所有邊緣點的梯度幅值集合即為提取的邊緣輪廓；

對于待檢測的魔方目標，在轉換為灰度圖后，

紅、黃、藍、青、綠、紫六種顏色色塊和白色的魔方底色反差較大，將六種色塊的輪廓視為當前圖像的邊緣，用邊緣檢測的方法提取色塊輪廓；該邊緣檢測算法包括但不限于：Sobel算子，Roberts算子，Prewitt算子，Canny算子。