[發明專利]一種桌面兵棋推演的棋牌智能識別定位裝置及其使用方法

在審

• 申請號: 202110179332.0
• 申請日: 2021-02-09
• 公開（公告）號: CN112801249A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 許丹;吳波;高凱;劉乾;王磊;劉瀟文
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: G06K17/00
• 分類號: G06K17/00;G06T7/73;G06T7/80;G06N3/08;G06N3/04
• 代理公司: 北京盛凡智榮知識產權代理有限公司 11616
• 代理人: 鮑敬

本發明公開了一種桌面兵棋推演的棋牌智能識別定位裝置及其使用方法，智能識別定位裝置包括兵棋桌、棋牌、高清攝像機、射頻標簽識別系統、數據模擬和訓練系統、視頻處理系統、棋牌ID信息融合系統、輔助決策顯示屏幕以及與之相適配的PC終端；高清攝像機設置于兵棋桌上方，射頻標簽識別系統包括RF射頻標簽，RF射頻標簽設置于棋牌背面；兵棋桌上設有可識別桌面區域，棋牌設置于可識別桌面區域上，兵棋桌下方設屏蔽盒，屏蔽盒中設有讀卡器；本發明能力利用深度學習方法有效解決傳統圖像處理方法建模復雜，環境適應性不好，調參困難的問題；能借助自動化圖像生成，避開深度學習方法所需的大量圖像標注工作；系統綜合識別準確率高、定位快速準確。

技術領域

本發明涉及智能識別定位技術領域，具體是指一種桌面兵棋推演的棋牌智能識別定位裝置及其使用方法。

背景技術

兵棋推演最早起源于中國4000年前，人們使用石塊和木條等在地面上對弈的方法演示陣法、研究戰爭。現代兵棋推演誕生于1811年的歐洲，人們用一幅地圖，一套代表軍隊的硬方塊或卡牌，一本詳細規則等模擬預測實際作戰活動。20世紀末以來，計算機技術的發展帶來了兵棋推演的第一次變革，數字化兵棋系統大量涌現。

當前，人工智能AI技術的發展帶來了新一輪變革，人們已經不滿足在固化的數字系統中研究作戰活動，更希望在AI助手的輔助下，更靈活更便捷的構建場景，制定規則，在面對面的桌面場景下開展對抗博弈。

對棋子和卡牌的識別定位是AI兵棋助手的核心任務。在本領域中，目前還沒有專門的棋子卡牌識別定位裝置。監控安防領域的識別定位裝置缺乏小目標的檢測能力，無法進行桌面定位、無法準確區分棋牌ID，因此無法直接應用于本領域。運動捕捉等領域的識別裝置需要安裝特定的感光球，對推演過程形成視覺干擾，而且難以區分棋牌個體，因此也無法直接應用于本領域。

所以，一種識別定位準確、性能穩定的桌面兵棋推演的棋牌智能識別定位裝置及其使用方法成為人們亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服上述技術的缺陷，提供：

一種桌面兵棋推演的棋牌智能識別定位裝置及其使用方法，所述智能識別定位裝置包括兵棋桌、棋牌、高清攝像機、射頻標簽識別系統、數據模擬和訓練系統、視頻處理系統、棋牌ID信息融合系統、輔助決策顯示屏幕以及與之相適配的PC終端；所述高清攝像機設置于兵棋桌上方，所述射頻標簽識別系統包括RF射頻標簽，所述RF射頻標簽設置于棋牌背面；所述PC終端包括第一PC終端、第二PC終端以及第三PC終端，所述數據模擬和訓練系統設置于第一PC終端上，視頻處理系統設置于第二PC終端上，所述棋牌ID信息融合系統設置于第三PC終端上；所述兵棋桌上設有可識別桌面區域，所述棋牌設置于可識別桌面區域上，所述兵棋桌下方設屏蔽盒，所述屏蔽盒中設有讀卡器；PC終端設為1臺或多臺，同樣屬于本權利申明范圍；

所述智能識別定位裝置的使用方法如下所示：

步驟1、預先準備階段：將RF射頻標簽貼于棋牌背面，綁定RF射頻標簽和棋牌ID信息；拍攝棋牌近景圖像，標注建立棋牌標準圖像庫；安裝高清攝像機，拍攝桌面推演背景圖像，建立典型光影條件

背景庫；

步驟2、模擬訓練階段：用數據模擬和訓練設備，從棋牌標準圖像庫和典型光影背景庫中抽取圖像進行變換、組合，模擬生成1000幅以上的大樣本標注訓練樣本集，訓練yolov5的神經網絡模型；

步驟3、測試標定階段：用視頻處理系統對高清攝像機的實時視頻流進行圖像識別定位，用射頻標簽識別系統進行棋牌ID的識別，并將兩個系統的識別結果傳輸至棋牌ID信息融合系統，輸出棋牌ID識別結果和地圖坐標。

進一步地，所述棋牌包括棋子和卡牌。

進一步地，所述屏蔽盒采用電磁屏蔽材質制作而成。