CN111035914A - 扑克机的翻牌装置及翻牌方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种扑克机的翻牌装置及翻牌方法，该翻牌装置包括控制器、翻牌机构、识别机构及送牌机构，所述检测机构包括检测元件盒摄像头；所述翻牌盒上端侧壁x上设有一贯通孔，所述摄像头安装于所述贯通孔处，所述贯通孔的中心距离翻牌盒左侧侧壁y的垂直距离M的取值范围为：扑克牌符号距离其近侧侧边缘的垂直距离F<M<扑克牌符号距离其近侧侧边缘的垂直距离F+5mm，距离翻牌盒前端边缘的距离G＝扑克牌符号距离其前端边缘的垂直距离R，距离所述翻牌盒内扑克牌的垂直距离H的取值范围为：3mm<H<10mm。本发明通过检测扑克牌的长度来确定是否存在叠牌问题，实现对叠牌的自动识别及处理，优化了翻牌秩序，且本发明扑克牌图像采集效率高，耗电少。

Description

扑克机的翻牌装置及翻牌方法

技术领域

本发明涉及扑克机技术领域，具体的说，是涉及一种扑克机的翻牌装置及翻牌方法。

背景技术

扑克牌是人们喜爱的一种娱乐项目，玩完一局牌之后需要玩家自己理牌、洗牌和发牌。为了节省发牌的时间，人们发明了自动发牌机来进行发牌，例如公开号为CN201164714Y的专利文献中公开了一种扑克牌四口发牌机，具有洗牌腔，洗牌腔中央安装由洗牌电机驱动的洗牌差速器，其四周均匀分布四根连接至发牌机构的输送带，该输送带由输送电机驱动，每根输送带一侧安装理牌轮，另一侧安装与理牌轮相配合的挡块，所述理牌轮上安装螺旋形拨杆，发牌机构的输出端安装计数光眼。该发牌机在使用时，将杂乱的牌正面朝下的放入洗牌腔中，通过洗牌差速器、理牌轮、发牌机构后从四个出牌口发出。该发牌机虽然基本上完成了洗牌和发牌的动作，但是仍然无法避免需要玩家自己收拢、整理、翻转正反面朝向不同的扑克牌，导致游戏中劳动强度大，等待时间较长。

公开号为CN107096215A的专利文献公开了一种扑克机及其翻牌装置、扑克牌整理方法，提供了用于翻转扑克牌的机械结构，但并没有公开翻牌装置的翻牌方法。

公开号为CN103055499A的专利文献公开了一种全自动扑克机，包括：一用于放入扑克牌的进牌框，进牌框底部设有输送扑克牌的送牌机构；一用于竖立放置扑克牌的理牌槽，理牌槽内设有至少两个能够产生相对移动从而能够拨动扑克牌使其以长度边竖立的方式移出理牌槽的理牌部件；一用于将从所述进牌框中送出的扑克牌竖立放置在理牌槽内的竖牌移送装置；一用于翻转扑克牌正反面的翻牌装置，翻牌装置安装在理牌槽的出口侧；一安装在翻牌装置后面用于将扑克牌随机发送到多个接牌盒的发牌装置；多个用于分别将各接牌盒内的扑克牌升上桌面的升牌装置。该扑克机使用普通扑克牌，采用竖直理牌方式，极大提高了理牌准确性和效率。但是，该扑克机零部件装置较多，制造成本高。

公开号为CN102580307A的专利文献中公开了一种全自动扑克机，其包括安装底板以及设置于安装底板底部的复数条支撑腿；在安装底板上设置有平行于桌面开启方式的用于放入扑克牌的进牌口，设置于进牌口一端的用于将杂乱扑克牌初次分离的洗牌及初次分牌设备，设置于洗牌及初次分牌设备另一端的用于将扑克牌调整相同方向的并分离成单张的顺牌及二次分牌设备；设置于顺牌及二次分牌设备另一端的用于将单张正反面不一的扑克调成同向并按照规定发牌的翻牌及发牌设备；设置于翻牌及发牌设备另一端的用于发好扑克牌移动的推牌设备；设置于推牌设备一侧的将扑克牌升上桌面的升牌设备。其中，洗牌及初次分牌设备通过进牌皮带和分牌皮带的不同转速实现初次分牌(将扑克牌分离成少数几张)，顺牌及二次分牌设备通过二次分牌皮带运送扑克牌并通过两侧的顺牌皮带和辅助顺牌皮带实现顺牌(将扑克牌调整到相同方向，即理牌)，翻牌设备通过翻牌板和下凹设计的三个翻牌皮带配合实现翻牌(将扑克牌翻转到需要的面)，发牌设备通过发牌皮带和发牌杆配合实现随机发牌(即洗牌发牌)，发出的扑克牌直接落在推牌面板上再由推牌杆推至升牌面板上，由升牌设备将扑克牌升上牌桌桌面。

虽然，上述扑克机基本实现了扑克牌的理牌、洗牌和发牌等动作，但是仍存在下述问题：

1、图像采集效率低，摄像头需要不间断的对翻牌盒内扑克牌进行图像采集，在有些扑克机中，为保证扑克牌正反面识别的准确度，设置两个甚至多个摄像头，耗电严重，且会产生大量的无效图像，对图像处理模块的配置要求较高，导致生产及维护成本高。

2、不能自动识别及处理叠牌，当出现叠牌问题时，会发生翻牌不稳定、翻牌效率低甚至系统崩溃的情况。

综上所述，现有的扑克机翻牌装置在扑克牌图像采集准确度、牌面识别效率、叠牌问题的判断、功耗量及翻牌稳定性等方面尚具有不足之处，因而有必要对现有的翻牌装置的尺寸、结构等进行更精细化的改进。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种扑克机的翻牌装置及翻牌方法，本发明通过对摄像头具体安装位置的设定，提高了扑克牌正反面识别效率，且通过检测扑克牌的长度来确定是否存在叠牌问题，实现对叠牌的自动识别及处理，优化了翻牌秩序，且本发明扑克牌图像采集效率高，耗电少。

为了实现上述目的，本发明的一个方面，提供一种扑克机的翻牌装置，该翻牌装置包括控制器、翻牌机构、识别机构及送牌机构，所述翻牌机构、所述识别机构及所述送牌机构均与所述控制器电性连接；所述翻牌机构，包括翻牌座及与其连接的翻牌盒，所述翻牌盒包括上、下、左、右四个侧壁，其前端设有进牌口，翻牌盒的后端设有出牌口；所述送牌机构，包括走牌轮及与其传动连接的送牌电机，所述走牌轮的一部分通过翻牌盒宽面侧壁中部的缝隙内嵌于所述翻牌盒内，所述识别机构包括检测元件及摄像头；具体的：

所述检测元件包括第一光电感应模块，所述第一光电感应模块设置于所述翻牌盒的进牌口处，当控制器检测到所述第一光电感应模块发生线路中断时，启动摄像头准备图像采集；

所述翻牌盒上端侧壁x上设有一贯通孔，所述摄像头安装于所述贯通孔处，所述贯通孔的中心距离翻牌盒左侧侧壁y的垂直距离M的取值范围为：扑克牌符号距离其近侧侧边缘的垂直距离F<M<扑克牌符号距离其近侧侧边缘的垂直距离F+5mm，所述贯通孔的中心距离翻牌盒前端边缘的距离G＝扑克牌符号距离其前端边缘的垂直距离R，所述贯通孔的中心距离所述翻牌盒内扑克牌的垂直距离H的取值范围为：3mm<H<10mm。

作为优选，所述摄像头固定于所述贯通孔的正上方，其镜头距离所述贯通孔的垂直距离h的取值范围为：7mm<h<12mm。

作为优选，所述摄像头通过摄像头支架安装于所述翻牌盒的上端侧壁x上，所述摄像头支架内部为中空成上窄下宽的圆台状，所述摄像头安装于所述摄像头支架的顶部。

作为优选，所述翻牌盒的高度A的取值范围为：3mm<A<10mm。

作为优选，所述翻牌盒的宽度B的取值范围为：扑克牌宽度L₁+1mm<B<扑克牌宽度L₁+5mm。

作为优选，所述翻牌盒的长度C的取值范围为：1.1*扑克牌的长度L₂<C<1.5*扑克牌的长度L₂。

作为优选，所述检测元件还包括第二光电感应模块，所述第二光电感应模块设置于所述翻牌盒宽面侧壁的出牌口方向，所述第一光电感应模块与第二光电感应模块之间的垂直距离N的取值范围为：

扑克牌的长度L₂<N<扑克牌的长度L₂+5mm，若所述第一光电感应模块和所述第二光电感应模块均发生线路中断，则存在叠牌问题。

本发明的另一个方面，提供一种基于上述扑克机翻牌装置的翻牌方法，该方法包括如下步骤：

1)当扑克牌前端由翻牌盒进牌口进入翻牌装置时，第一光电感应模块发生线路中断，控制器启动摄像头；

2)当扑克牌的符号位置移动至摄像头的正下方时，摄像头采集扑克牌的牌面图像；

3)控制器对牌面图像进行处理识别，判断扑克牌的正反面；

4)若扑克牌的牌面朝向与应输出牌面朝向不一致，则启动翻牌电机，当扑克牌完全进入到翻牌盒内后，执行翻牌动作；

5)将扑克牌推送至下一处理装置。

作为优选，步骤1)中，第一光电感应模块发生线路中断，控制器对扑克牌的长度进行检测，并根据该扑克牌的长度判断是否存在叠牌问题；

若存在叠牌问题，则启动送牌电机反向转动，进而驱动走牌轮回转，带动扑克牌回退，将扑克牌退回至翻牌装置的前一装置中。

作为优选，控制器对扑克牌的长度进行检测的具体方法为：

当光电感应模块为一个时，控制器根据第一光电感应模块发生线路中断的时间，结合扑克牌的移动速度，确定进入翻牌盒的扑克牌的实际长度，若该实际长度大于扑克牌的理论长度，则判断为存在叠牌问题；

当光电感应模块为两个时，若位于翻牌盒进牌口处的第一光电感应模块与位于翻牌盒出牌口方向的第二光电感应模块同时发生线路中断，则判断为存在叠牌问题。

作为优选，所述根据牌面图像信息确定扑克牌的正反面具体为：控制器内的图像处理模块对牌面图像进行信息提取，判断是否存在符号，若存在符号，则判断为正面，反之，则为反面。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1)本发明通过对摄像头具体安装位置的设定，提高了扑克牌图像采集的准确度，进而提高了扑克牌正反面识别效率，此外，这种结构还减小了翻牌盒的厚度，使翻牌过程中，扑克牌在翻牌盒内的振动幅度降低，以便使翻牌装置内输出的扑克牌位置精确，提高翻牌装置与其前(分牌装置)、后(发牌装置)的衔接精度，减少扑克牌处理故障发生的几率。

2)本发明通过在翻牌盒外拉长摄像头与扑克牌之间的距离，无论当摄像头处于翻牌盒上方还是被翻转至翻牌盒下方时，均可对扑克牌进行图像采集，实现了仅通过一个摄像头即可对动态扑克牌进行图像的采集，降低了扑克机的成产及维护成本。

3)本发明通过检测扑克牌的长度来确定是否存在叠牌问题，实现对叠牌的自动识别及处理，使得发牌张数更准确，且有利于优化扑克牌翻牌秩序。

4)本发明设置当扑克牌前端移动至摄像头正对面时，对扑克牌进行牌面图像信息，有利于减少摄像头的拍摄次数、减少耗电，且有利于提高图像采集的准确度及翻牌效率。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。

图1是本发明扑克机的桌面示意图(俯视)；

图2是本发明扑克机的结构示意图一；

图3是本发明扑克机的结构示意图二；

图4是本发明翻牌装置的立体图一；

图5是本发明翻牌装置的立体图二；

图6是本发明实施例一中翻牌装置的传动结构示意图一(进牌)；

图7是本发明实施例一中翻牌装置的传动结构示意图二(出牌)；

图8是本发明实施例一中翻牌装置的传动结构示意图三(进牌)；

图9是本发明实施例一中翻牌装置的传动结构示意图四(出牌)；

图10是本发明实施例一中翻牌盒内部空间的立体结构示意图；

图11(a)是本发明实施例一中摄像头的安装位置示意图一(侧视)；

图11(b)是本发明实施例一中摄像头的安装位置图二(俯视)。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

此外，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本实施例提供了一种扑克机及其翻牌装置、翻牌方法，下面对本实施例的技术方案作出详细说明：

如图1、图2、图3所示的扑克机，包括安装在机架台面1上的进牌装置2、理牌装置6、分牌装置7、翻牌装置3、发牌装置4和升牌装置5；发牌装置4中的多个接牌盒沿同一圆周分布，用于放入散乱扑克牌的进牌装置2的进牌框、用于将进牌装置2送出的扑克牌理顺为宽度边向前并平移送出的理牌装置6、用于将理牌装置6送出的扑克牌分离成一张一张的扑克牌并送至翻牌盒309的分牌装置7、用于识别扑克牌并将扑克牌根据需要翻面的翻牌盒309和用于将扑克牌从翻牌盒309发出至接牌盒的发牌机构依次直线排列在所述的多个接牌盒分布的圆周的直径上，多个升牌装置5与多个接牌盒一一对应设置。这样布局不仅可以保证各装置之间的可靠配合和连续性，而且紧凑合理、空间利用率高。

其中：

进牌装置2、理牌装置6、分牌装置7、发牌装置4和升牌装置5的具体连接关系及安装结构可参见公开号为CN106984034的专利文件公开的相应结构。

如背景技术中提到的，公开号为CN102580307A的专利文件公开的翻牌装置在实际使用中采用翻牌板和三个翻牌皮带配合实现翻牌，不能自动识别及处理叠牌，当出现叠牌问题时，会发生翻牌不稳定、翻牌效率低甚至系统崩溃的情况，且为保证图像识别效率，摄像头需要不间断的对翻牌盒内扑克牌进行图像采集，耗电严重，且会产生大量的无效图像，对图像处理模块的配置要求较高，不可避免的提高了生产及维护成本。基于此，本实施例中对现有的翻牌装置的内部结构进行了改进。具体地：

本实施例中，如图4，翻牌装置3的进牌口3091处设有便于扑克牌进入的坡面。翻牌盒309通过轴承以能够转动的方式安装在翻牌座上，翻牌盒309上固定有转盘，该转盘通过传动带与翻牌电机303传动连接。当然，在其他实施例中，上述结构还可以为：该转盘通过齿轮与翻牌电机303传动连接。

翻牌机构的具体结构可参见公开号为CN103083896A及公开号为CN103041579的专利文献，其中，在公开号为CN103083896A的专利中，翻牌盒在非工作状态下为宽面水平放置的状态，其根据扑克牌的正反面相应的执行反转180°的动作或不动作。在公开号为CN103041579的专利中，翻牌盒在非工作状态下为宽面竖直站立的，其根据扑克牌的正反面相应的执行顺时针转动90°或逆时针转动90°的动作，动作完成后，翻牌盒恢复原位。本实施例中，主要以前一种情况进行展开说明，而对于后一种情况，在本发明的其他实施例中可以实现，由于动作原理基本相同，对于前一种情况不作赘述。

此外，送牌机构可以采用公开号为CN103083896A的专利文献中公开的走牌轮结构，也可以采用公开号为CN103041579A的专利文献中公开的推牌摇臂形式的推牌机构，本实施例采用前者，如图8和图9所示,在翻牌盒309的两侧都开一个与内部相通的宽缝隙，使两侧的第一走牌轮316和第二走牌轮17都通过宽缝隙可以伸到翻牌盒309内部，两个走牌轮之间留有至少一张扑克牌厚度的间隙，两个走牌轮都能够伸入翻牌盒内，翻牌座301上设置有两套传动机构，两套传动机构分别对应翻牌盒309的第一走牌轮316和第二走牌轮317，翻牌座301上固定有发牌电机302，当翻牌盒309翻转后，一侧走牌轮压入翻牌盒309内，发牌电机302通过传动机构驱动一侧走牌轮转动将扑克牌送出。

下面结合附图详细说明本实施例改进的技术方案：

本实施例中的翻牌装置3，包括控制器、翻牌机构、识别机构和送牌机构，翻牌机构、识别机构及送牌机构均与控制器电连接；

如图4、图5及图6所示，翻牌机构包括翻牌座及与其连接的翻牌盒309，翻牌盒309具有能够放置扑克牌并供扑克牌移动进出的前后贯通空隙，翻牌盒309的前端设有进牌口3091，翻牌盒309的后端设有出牌口3092，翻牌盒309与安装在翻牌座301上的翻牌电机303转动连接，翻牌座301在翻牌盒309的出牌口处安装有发牌装置，扑克牌自翻牌机构的出牌口3092被推送出后，进入发牌装置，由发牌装置进行发牌操作；识别机构包括检测元件及识别元件，具体的：

图6、图11(a)及图11(b)所示，本实施例中，检测元件包括第一光电感应模块314(在其他实施例中，还可以包括第二光电感应模块，针对这一情况，下述会做详细介绍)，该第一光电感应模块314设置于翻牌盒宽面侧壁的进牌口处，用于对扑克牌在翻牌盒内的长度及位置进行实时检测。当控制器检测到光电感应模块314发生线路中断时，启动摄像头315准备图像采集，同时，控制器检测光电感应模块314发生线路中断的持续时间，并结合扑克牌a的移动速度确定扑克牌的长度，进而根据扑克牌的长度判断是否存在叠牌问题。为提高叠牌识别的准确度，对摄像头的安装位置设定如下：

在翻牌盒上端侧壁x上设有一贯通孔316，该贯通孔316的中心距离翻牌盒左侧侧壁y的垂直距离M的取值范围为：扑克牌符号距离其近侧侧边缘的垂直距离F<M<扑克牌符号距离其近侧侧边缘的垂直距离F+5mm，贯通孔316的中心距离翻牌盒前端边缘的距离G＝扑克牌符号距离其前端边缘的垂直距离R，贯通孔316的中心距离所述翻牌盒内扑克牌的垂直距离H的取值范围为：3mm<H<10mm。摄像头315通过摄像头支架安装于翻牌盒的上端侧壁x贯通孔的正上方，摄像头支架内部为中空成上窄下宽的圆台状，摄像头安装于摄像头支架的顶部。为保证摄像头可采集到有效的牌面图像，摄像头的镜头距离贯通孔的垂直距离h的取值范围为：7mm<h<12mm。

本实施例中，翻牌盒为长、宽、高均不相同且前后贯通的长方体壳体，其规格为：

高度A的取值范围为：3mm<A<10mm，其最小值意在为摄像头的图像采集留出必要的空间，且可保证扑克牌可从前一装置(一般为分牌装置)中送出后顺利进入翻牌装置，儿最大值的设定原因在于：翻牌动作一般较为快速，为防止扑克牌在翻牌盒内大幅度振动，导致翻牌后的扑克牌难以对准发牌装置两个发牌轮之间的缝隙。

宽度B的取值范围为：扑克牌宽度L₁+1mm<B<扑克牌宽度L₁+5mm，最小值的设定是为了避免扑克牌与翻牌盒侧壁发生不必要分剐蹭。最大值的设定是防止扑克牌在翻牌盒内移动的过程中发生倾斜，影响下一装置的进牌秩序。

长度C的取值范围为：1.1*扑克牌的长度L₂<C<1.5*扑克牌的长度L₂，最小值的设定是一方面是为了保证扑克牌完全进入到翻牌装置后才执行翻牌动作，另一方面，当光电感应模块为两个时，给出足够的判断长度的间隔，最大值的设定原因在于：一方面，L过长也会导致翻牌装置占用较大的空间，不利于扑克机向小型化、紧凑化发展；另一方面，为提高扑克牌的整理速度，应尽量减少扑克牌的不必要行程，因此缩短L的长度。

基于上述本实施例的翻牌方法为：

1)当扑克牌前端由翻牌盒的进牌口进入翻牌装置时，第一光电感应模块发生线路中断，控制器启动摄像头。

2)当扑克牌的符号位置移动至摄像头的正下方时，摄像头采集扑克牌的牌面图像。

3)控制器对牌面图像进行处理识别，判断扑克牌的正反面；具体的：控制器内的图像处理模块对牌面图像进行信息提取，判断是否存在符号，若存在符号，则判断为正面，反之，则为反面。

4)若扑克牌的牌面朝向与应输出牌面朝向不一致，则启动翻牌电机，当扑克牌完全进入到翻牌盒内后，执行翻牌动作。

5)将扑克牌推送至下一处理装置。

此外，步骤1)中，第一光电感应模块发生线路中断时，控制器同时开始对扑克牌的长度进行检测，并根据该扑克牌的长度判断是否存在叠牌问题；具体的：

控制器根据第一光电感应模块发生线路中断的时间，结合扑克牌的移动速度，确定进入翻牌盒的扑克牌的实际长度，若该实际长度大于扑克牌的理论长度，则判断为存在叠牌问题；

若存在叠牌问题，则启动送牌电机反向转动，进而驱动走牌轮回转，带动扑克牌回退，将扑克牌退回至翻牌装置的前一装置中。

结合上述技术方案，本实施例的具体动作流程为：

参见图6，扑克牌a自进牌口3091进入翻牌盒309，第一光电感应模块314发生线路中断的时间，控制器启动摄像头315，同时开始计时，检测扑克牌在翻牌盒内的具体位置，当扑克牌a到达摄像头315的正下方时，摄像头315对扑克牌a进行牌面图像的采集，此时，第一走牌轮316位于翻牌盒309上方，第二走牌轮317推送扑克牌a向翻牌盒309内移动，若扑克牌正对摄像头315的一面与预设不一致，则当扑克牌完全进入翻牌装置且不存在叠牌问题时，控制器通过开工至翻牌电机303驱动翻牌盒309翻转180°，使扑克牌翻面；翻牌完毕后，送牌电机驱动走牌轮带动扑克牌向出牌口3092方向移动。

控制器根据扑克牌的进入翻牌盒的时间结合扑克牌的移动速度，计算扑克牌的长度，若扑克牌的检测长度大于其理论长度，则判断为存在叠牌问题。

若控制器检测到存在叠牌问题，则走牌电机318反向转动，驱动与扑克牌贴合的第二走牌轮317回转，将扑克牌退回至前一装置中。

如图8和图10所示，翻牌盒309的出牌口3902位置安装有发牌装置的主动轮401和限位轮402，主动轮401经齿轮传动产生旋转，限位轮402固定不动，并与主动轮配合形成只能通过一张牌的间隙。当牌进入主动轮401和限位轮402的间隙时，如果有牌重叠的现象，能再次对扑克牌进行单张分离，保证发牌张数准确。

下面，以翻牌装置需输出扑克牌正面朝下为例，本实施例翻牌装置的具体工作过程为：

参见图6，若进入翻牌盒的扑克牌为正面朝上，则翻牌电机303驱动翻牌盒309顺时针或逆时针转动180°，此时扑克牌正面朝下，并且翻牌盒309朝下一侧的滚动轮会压在与传动机构连接的两个传动轮上，这样这个滚动轮就相当于向下压紧，滚动轮会带动与之连接的第二走牌轮317向下压紧，这样走牌轮深入到翻牌盒内将扑克牌压住，这时启动送牌电机，如图9所示，送牌电机318驱动与之连接的传动机构，翻牌盒309两侧的传动机构通过传动轴连接，所以两侧的传动机构会同时运动并带动两侧的传动轮转动，其中，上面的两个传动轮带动被其压紧的滚动轮转动，该滚动轮通过中心轴带动第二走牌轮转动，扑克牌会在摩擦力的作用下向前运动，被送出出牌口3902，如图7所示，进入下一处理装置中。

若扑克牌为翻面朝上，如图9，送牌电机318驱动与之连接的传动机构，使第一走牌轮316转动，直接将扑克牌推送至翻牌盒309外。

上述过程中，对扑克牌正反面的具体方法为：识别机构中的摄像头对扑克牌进行图像采集，并将采集到的扑克牌图像传输至扑克机的图像处理模块，图像处理模块对扑克牌的正反面进行识别，具体可参见寇永军于2007年在湖南大学校刊上发表的名称为“图像识别在发牌机上的应用研究”的硕士论文，该论文中，对扑克牌的识别过程包括如下步骤：

1)图像预处理

这一过程主要包括对扑克牌图像位置校正，原因在于：摄像头实时采集到的图像中，扑克牌并不一定为正方的，在多数情况下，扑克牌与整个图像的边缘形成一定的倾斜角度，因此，在扑克牌识别之前，必须先对其进行倾斜校正和定位。

对于整个扑克牌识别系统来说，扑克牌识别精确度的高低主要取决于扑克牌的倾斜校正与定位精确度高低。扑克牌形状为一矩形，扑克牌是否倾斜可以以扑克牌的物理边缘是否与图像边缘倾斜为准则，若扑克牌的物理边缘与图像边缘呈0或90度(平放或正放)，则扑克牌没有发生倾斜，反之，则存在倾斜。

根据以上分析的特点，可以利用Hough变换和边缘检测结合的方法实现扑克牌的倾斜校正与定位：

i.对扑克牌进行边缘检测；

ii.将扑克牌内部的复杂线条进行模糊化处理；

iii.采用Hough变换校正扑克牌的倾斜角度。

其中步骤i中，可采用中心坐标投影法对扑克牌进行边缘检测。

具体的，对一张完整的图像，在图像捕获和预处理后得到欲识别有效区域的图像，对该图像做中心坐标垂直投影，得到垂直投影结果，据此可得到标识区域应为由左下角点到右上角点决定的矩形区域面积为扑克牌的整体图像。

对于常规字符的扑克牌，如图11所示，在原图像中引入ρ、θ和L三个参数，通过ρ和θ参数的变化可以累加出对应L的值(直线长度)，讲检测出来的最大的L所对应的倾斜角θ视为扑克牌的倾斜，但如J、Q、K和JOKER，由于图案边缘复杂性的原因，Hough变换后就会产生一些非纸牌物理边缘而长度超过物理边缘的线条，此时，该线条对应的倾斜角θ就不是纸牌与图像所成的真实倾斜角度。

这些复杂线条信息的存在，会对纸牌物理边缘的确认产生十分大的影响，因此，在Hough变换之前，必须采取一些操作，最大程度地去除这些复杂的边缘信息的同时，保留纸牌的物理边缘信息。例如，可以在经过边缘检测的前提下，通过形态学闭操作把纸牌内部的复杂线条模糊化，然后再对模糊化后的图像进行边缘检测。

2)特征提取

由于纸牌具有很多的特征，如字符特征，花形特征，图案特征，颜色特征等，不同的纸牌具有不同的特征。根据特征的组合，可以产生出54种不同的纸牌，必须在待识别的纸牌中提取它所具备的相关特征。具体的提取过程如下：

由于纸牌内部的图案较复杂，对其操作运算量较大，不以其作为识别的特征。而字符和花形特征结构较为简单，易于操作，所以应该在纸牌中提取字符与花形的特征，并以这两个特征识别出纸牌。

在纸牌倾斜校正与定位后，根据纸牌的固有属性，可以大概地定位出纸牌上字符与花形的位置，然后把字符与花形粗略提取出来。

提取出字符与花形的大概位置后，必须对提取出的图像进行二值化，进一步提取特征。

在字符和花形粗略定位并且二值化之后，有时会残留一些很长边缘信息。这些边缘信息多数来自于纸牌本身的图案边缘或背景残留。由于这些线条多数与字符和花形的颜色相近，因此在图像二值化之后仍然会保留下来。这些多余的边缘信息给特征的正确提取带来了很大的影响，所以在字符分割之前去除这些干扰是必要的。

这些边缘信息都具有连续不跳变的特性，因此可以利用这个特性对二值化图像进行扫描，当出现超过一定长度不跳变的线条，把它视为干扰信息，并且把它去除。

在其他实施例中，还可以采用字符识别的方式，具体如下：

纸牌中有字符和花形两种字符，字符包括A、2、3、4、5、6、7、8、9、10、J、Q、K、JOKER十四种；而花形包括：黑桃、红桃、梅花和方片四种。不论采用结构特征还是统计特征的匹配方法方法，均需要与一个系统预存的标准符号模板库进行匹配。

结构特征匹配的识别准确率较高，但是运算量十分大，用于符号结构较复杂的识别；统计特征匹配识别准确率相对较低，但运算量少，适用于结构简单的符号识别。纸牌只有14个字符和4个花形符号，而且结构较简单，这里选用统计特征匹配。

对于不同的符号，其投影均不相同。

因此，可以利用待识别符号投影与模板中各符号的投影求均方差，选择均方差最小(即与待识别符号投影偏离最小)所对应的模板符号作为识别结果。

在符号中，由于JOKER信息像素所占数目较多，因此先对其确认。在匹配前先对符号进行一定的结构性膨胀，由于JOKER具有多个字符，在膨胀后非零像素增加的数量定会大大的大于其它纸牌。这里设置一个临界值，当某待识别纸牌特征像素数量大于此临界值时把这张纸牌识别为JOKER，小于临界值再与其他模板进行匹配，这样就可以不需要额外加入JOKER模板，同时也一定程度下提高了系统的识别效率。

3)正反面判断

根据上述过程，若纸牌的字符特征、花形特征、图案特征、颜色特征字符或花形可与系统预存的标准符号模板库中的任一模板相匹配，则判断所采集到扑克牌为正面朝向摄像头。

实施例二：

与实施例一的不同在于：检测元件还包括第二光电感应模块，该第二光电感应模块设置于翻牌盒309宽面侧壁的出牌口3092方向，第一光电感应模块与第二光电感应模块之间的垂直距离N的取值范围为：

扑克牌的长度L₂<N<扑克牌的长度L₂+5mm，若第一光电感应模块和所述第二光电感应模块均发生线路中断，则判断为存在叠牌问题，原理在于:当出现叠牌问题时，扑克牌的长度一般明显长于扑克牌的理论长度，将N的长度设置在这个范围内，叠牌在通过翻牌盒309时，会在一个时间段内，第一光电感应模块和第二光电感应模块的光路均会被扑克牌阻挡，出现线路阻断。

针对于本实施例的翻牌方法为：

S01：当扑克牌前端由翻牌盒进牌口进入翻牌装置时，第一光电感应模块发生线路中断，控制器启动摄像头。

S02：当扑克牌的符号位置移动至摄像头的正下方时，摄像头采集扑克牌的牌面图像。

S03：控制器对牌面图像进行处理识别，判断扑克牌的正反面，具体的：控制器内的图像处理模块对牌面图像进行信息提取，判断是否存在符号，若存在符号，则判断为正面，反之，则为反面。

S04：若扑克牌的牌面朝向与应输出牌面朝向不一致，则启动翻牌电机，当扑克牌完全进入到翻牌盒内后，执行翻牌动作。

S05：将扑克牌推送至下一处理装置。

步骤S01中，第一光电感应模块发生线路中断，控制器对扑克牌的长度进行检测，并根据该扑克牌的长度判断是否存在叠牌问题；具体的，若位于翻牌盒进牌口处的第一光电感应模块与位于翻牌盒出牌口方向的第二光电感应模块同时发生线路中断，则判断为存在叠牌问题。

若存在叠牌问题，则启动送牌电机反向转动，进而驱动走牌轮回转，带动扑克牌回退，将扑克牌退回至翻牌装置的前一装置中。

上述仅为本发明的一个实施例而已，本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。

此外，需要说明的是：

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种扑克机的翻牌装置，包括控制器、翻牌机构、识别机构及送牌机构，所述翻牌机构、所述识别机构及所述送牌机构均与所述控制器电性连接；所述翻牌机构，包括翻牌座及与其连接的翻牌盒，所述翻牌盒包括上、下、左、右四个侧壁，其前端设有进牌口，翻牌盒的后端设有出牌口；所述送牌机构，包括走牌轮及与其传动连接的送牌电机，所述走牌轮的一部分通过翻牌盒宽面侧壁中部的缝隙内嵌于所述翻牌盒内，所述识别机构包括检测元件及摄像头；其特征在于，

所述检测元件包括第一光电感应模块，所述第一光电感应模块设置于所述翻牌盒的进牌口处；

所述翻牌盒上端侧壁x上设有一贯通孔，所述摄像头安装于所述贯通孔处，所述贯通孔的中心距离翻牌盒左侧侧壁y的垂直距离M的取值范围为：扑克牌符号距离其近侧侧边缘的垂直距离F<M<扑克牌符号距离其近侧侧边缘的垂直距离F+5mm，所述贯通孔的中心距离翻牌盒前端边缘的距离G＝扑克牌符号距离其前端边缘的垂直距离R，所述贯通孔的中心距离所述翻牌盒内扑克牌的垂直距离H的取值范围为：3mm<H<10mm。

2.根据权利要求1所述的一种扑克机的翻牌装置，其特征在于，所述摄像头固定于所述贯通孔的正上方，其镜头距离所述贯通孔的垂直距离h的取值范围为：7mm<h<12mm。

3.根据权利要求2所述的一种扑克牌的翻牌装置，其特征在于，所述摄像头通过摄像头支架安装于所述翻牌盒的上端侧壁x上，所述摄像头支架内部为中空成上窄下宽的圆台状，所述摄像头安装于所述摄像头支架的顶部。

4.根据权利要求2所述的一种扑克机的翻牌装置，其特征在于，所述翻牌盒的高度A的取值范围为：3mm<A<10mm。

5.根据权利要求4所述的一种扑克机的翻牌装置，其特征在于，所述翻牌盒的宽度B的取值范围为：扑克牌宽度L₁+1mm<B<扑克牌宽度L₁+5mm。

6.根据权利要求5所述的一种扑克机的翻牌装置，其特征在于，所述翻牌盒的长度C的取值范围为：1.1*扑克牌的长度L₂<C<1.5*扑克牌的长度L₂。

7.根据权利要求1所述的一种扑克机的翻牌装置，其特征在于，所述检测元件还包括第二光电感应模块，所述第二光电感应模块设置于所述翻牌盒宽面侧壁的出牌口方向，所述第一光电感应模块与第二光电感应模块之间的垂直距离N的取值范围为：

扑克牌的长度L₂<N<扑克牌的长度L₂+5mm。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的一种扑克机翻牌装置的翻牌方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)当扑克牌前端由翻牌盒进牌口进入翻牌装置时，第一光电感应模块发生线路中断，控制器启动摄像头；

2)当扑克牌的符号位置移动至摄像头的正下方时，摄像头采集扑克牌的牌面图像；

3)控制器对牌面图像进行处理识别，判断扑克牌的正反面；

4)若扑克牌的牌面朝向与应输出牌面朝向不一致，则启动翻牌电机，当扑克牌完全进入到翻牌盒内后，执行翻牌动作；

5)将扑克牌推送至下一处理装置。

9.根据权利要求8所述的一种扑克机翻牌装置的翻牌方法，其特征在于，步骤1)中，第一光电感应模块发生线路中断，控制器对扑克牌的长度进行检测，并根据该扑克牌的长度判断是否存在叠牌问题；

若存在叠牌问题，则启动送牌电机反向转动，进而驱动走牌轮回转，带动扑克牌回退，将扑克牌退回至翻牌装置的前一装置中。

10.根据权利要求9所述的一种扑克机翻牌装置的翻牌方法，其特征在于，控制器对扑克牌的长度进行检测的具体方法为：

当光电感应模块为一个时，控制器根据第一光电感应模块发生线路中断的时间，结合扑克牌的移动速度，确定进入翻牌盒的扑克牌的实际长度，若该实际长度大于扑克牌的理论长度，则判断为存在叠牌问题；

当光电感应模块为两个时，若位于翻牌盒进牌口处的第一光电感应模块与位于翻牌盒出牌口方向的第二光电感应模块同时发生线路中断，则判断为存在叠牌问题。

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