1.一种电子棋盘控制器,其特征在于,包括三维平台、摄像头、射灯旋转机构、指示射灯,三维平台上侧设有摄像头,摄像头上侧设有射灯旋转机构,射灯旋转机构上设有射灯安装座,射灯安装座上设有指示射灯,三维平台外侧设有喇叭和显示屏,三维平台内部设置有电源、下位机和通讯模块,下位机与电源、通讯模块、射灯旋转机构、指示射灯连接,下位机与摄像头连接,下位机与喇叭和显示屏连接,三维平台一侧设有上位机一,上位机一与通讯模块连接;
三维平台包括固定座、X向调整块、Y向调整块和Z向调整块,固定座上侧设有X向调整块,固定座外侧设有X向调整旋钮,X向调整块上侧设有Y向调整块,X向调整块外侧设有Y向调整旋钮,Y向调整块的Z轴导向槽内部设有Z向调整块,Y向调整块外侧设有Z向调整旋钮,Z向调整块上安装摄像头,所述固定座上端处设有X轴导向槽,X向调整块下端设有与X轴导向槽相配合的X轴导向块,X轴导向块下端设有X轴螺母,X轴螺母上设有X轴丝杆,X向调整旋钮与X轴丝杠相连,X向调整块上端处设有Y轴导向槽,Y向调整块下端设有与Y轴导向槽相配合的Y轴导向块,Y轴导向块下端设有Y轴螺母,Y轴螺母上设有Y轴丝杆,Y向调整旋钮与Y轴丝杆相连,Z向调整块内侧设有齿条,Z向调整块一侧设有Z轴导向块,Z向调整旋钮一端设有拨动轮,拨动轮与齿条啮合,通讯模块、下位机、电源位于Y向调整块内部;
射灯旋转机构包括电机一、电机一安装座、电机二、电机二安装座,摄像头上安装电机二,电机二上安装电机二安装座,电机二安装座上安装电机一安装座,电机二的输出轴穿过电机二安装座与电机一安装座直连,电机一安装座后侧安装电机一,电机一安装座后侧安装射灯安装座,电机一的输出轴与射灯安装座直连,下位机与电机一、电机二连接。
2.根据权利要求1所述的一种电子棋盘控制器,其特征在于:所述三维平台一侧设有上位机二,上位机二与通讯模块、摄像头连接。
3.根据权利要求1所述的一种电子棋盘控制器,其特征在于:所述电机二下侧设有固定支架,摄像机位于固定支架一侧,固定支架内部设有通讯模块、下位机、电源,固定支架一侧设有上位机一,上位机一与通讯模块连接,固定支架外侧设有喇叭和显示屏,下位机与电源、通讯模块、射灯旋转机构、指示射灯连接,下位机与摄像头连接,下位机与喇叭和显示屏连接。
4.根据权利要求1所述的一种电子棋盘控制器,其特征在于:所述电机二下侧设有固定支架,摄像头位于固定支架一侧,固定支架一侧设有上位机二,固定支架内部设有电源、下位机和通讯模块,下位机与电源、通讯模块、射灯旋转机构、指示射灯连接,下位机与摄像头连接,上位机二与通讯模块、摄像头连接。
5.根据权利要求1或4所述的一种电子棋盘控制器,其特征在于:所述上位机一为电脑或手持终端。
6.根据权利要求1所述的一种电子棋盘控制器,其特征在于:所述上位机二为电脑或手持终端。
7.根据权利要求1所述的一种电子棋盘控制器,其特征在于:所述下位机为微控制器。
8.根据权利要求1所述的一种电子棋盘控制器,其特征在于:所述固定座一侧设有基准线一和参考刻度一,X向调整块一侧设有基准线二,Z向调整块一侧设有参考刻度二。
9.一种电子棋盘的实现方法,其特征在于,采用权利要求1‑6中任一项所述的一种电子棋盘控制器实现,其包括如下步骤:
(1)将电子棋盘控制器放置在棋盘一侧;
(2)定位:
a、在电脑或手持终端应用系统中选择所用棋盘种类和棋盘尺寸规格;棋盘种类包括围棋、中国象棋、国际象棋;棋盘尺寸规格:长/宽/高;
b、棋盘选择完成后,应用系统根据步骤(2)a中所选择棋盘的种类及尺寸计算出该棋盘和摄像头位置定位正确时在摄像头取景图像中显示的边界框,并在应用系统摄像头取景视窗中以四边形框的形状显示出来;该四边形框为定位框;
c、若固定一款棋盘使用,将摄像头、指示射灯机构安装在固定支架上,手动移动固定支架使棋盘边界框在应用系统摄像头取景视窗中与上述定位框重合;若使用多种规格尺寸棋盘,则将摄像头、指示灯机构安装在三维平台上,调整X向调整旋钮、Y向调整旋钮、Z向调整旋钮使棋盘边界框在应用系统摄像头取景视窗中与上述定位框重合;
(3)行棋数据采集,利用摄像头实现行棋数据的采集:a、根据步骤2中所选择棋盘种类、棋盘尺寸规格,以定位框为基准建立二维坐标系,并计算出定位框中每个棋格点的坐标;
b、建立棋盘、棋子图片库:应用于中国象棋、国际象棋时,将中国象棋或国际象棋棋子按照开局状态摆放在棋盘上,下位机或上位机二启动摄像头,读取摄像头视频流,读取照片,根据中国象棋或国际象棋规则,按照步骤(3)a中计算得到的棋格点坐标,在定位框中的棋盘图片中的相应棋格点采集所用各类棋子图片及一个棋格十字图片,图像识别系统根据中国象棋或国际象棋规则识别出上述图片,建立该棋盘、棋子图片库;此步骤仅在首次使用时操作,若不更改棋盘、棋子,之后使用无需再次执行;
c、读取摄像头视频流,按照一定频率读取照片;
d、对读取的照片定位框中信息进行甄别,如前后信息相同则放弃,如有变化则保存;
e、围棋行棋数据:
按照步骤(3)a中计算得到的棋格点坐标,对上述保存图片定位框中每个棋格点提取图像,根据每个棋格点的色值判定棋盘上各棋格点状态,并与保存的前一幅图片比照,根据围棋规则从而获取到行棋数据;
f、中国象棋、国际象棋行棋数据:
按照步骤(3)a中计算得到的棋格点坐标,对上述保存图片定位框中每个棋格点提取图像,将其分别与图片库中图片比对,判定每个棋格点状态:棋格十字;棋子颜色以及棋子种类;然后与保存的前一幅图片比照,根据中国象棋或国际象棋规则,从而获取行棋数据;
(4)行棋位置指示,利用指示射灯实现行棋位置指示;
a、以指示射灯和定位框为基准建立三维坐标系;
b、应用系统把对方落子位置坐标传给微控制器系统,控制系统把落子位置数据根据三维坐标系按照算法换算为X向旋转角度、Y向旋转角度,控制射灯指示机构中的电机一、电机二转动,带动射灯指示机构上的指示射灯指向棋盘上的位置;应用于围棋时,指示射灯指向棋盘上单个点;应用于中国象棋、国际象棋时指示射灯顺序指向起始点、落子点。
10.根据权利要求1所述的一种电子棋盘的实现方法,其特征在于:用户可以自备木质棋盘,国际象棋棋子是平面棋子。