CN111177673B - 一种基于视觉的设备安全控制器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于视觉的设备安全控制器,所述控制器至少包括:图像采集部、棋盘、棋子、数据处理器和云端图像识别服务器;所述棋盘和棋子处于所述图像采集部的探测范围之内,所述数据处理器将图像采集部采集的图像信息数据发送至所述云端图像识别服务器完成预设控制指令的触发,并将云端图像识别服务器触发完成的控制指令发送至待控制设备实现设备控制。通过本发明公开的控制器的结构和功能模块设置,实现了对待控制设备的控制器进行多样化处理,赋予了常用物品诸如中国象棋、围棋和国际象棋的额外的设备控制功能,避免了仅靠专用控制器完成设备控制的控制局限。
Description
技术领域
本发明属于图像识别和设备控制领域,尤其是通过棋局和走棋方式进行对应指令发送的控制器。
背景技术
目前对设备的遥控方式主要有:(1)实体控制器。线缆或无线方式的实体控制器,对某台设备或某类设备进行控制;(2)虚拟控制器。通过软件虚拟出设备的控制界面,实现设备的控制。(3)语音控制。通过专有设备或软件,识别语音信号,进行设备的控制。
对于实体控制器,对设备的控制仅能通过该专属设备进行控制,在家用、多人操控等场景下,控制器的共享、保存是较困难的事情。
因此,亟需一种能够完成对待控制设备的进行多样化控制的控制器。
发明内容
本发明的目的在于,为克服现有技术缺陷,本发明提供了一种基于视觉的设备安全控制器,实现了对待控制设备的控制器进行多样化处理,赋予了常用物品的额外的设备控制功能,避免了仅靠专用控制器完成设备控制的控制局限。
本发明目的通过下述技术方案来实现:
一种基于视觉的设备安全控制器,所述控制器至少包括:图像采集部、棋盘、棋子、数据处理器和云端图像识别服务器;所述棋盘上设有若干棋子,所述棋盘和棋子处于所述图像采集部的探测范围之内,且所述图像采集部经有线和/或无线的方式与所述数据处理器相连,所述数据处理器经有线和/或无线的方式分别与云端图像识别服务器和待控制设备相连,所述数据处理器将图像采集部采集的图像信息数据发送至所述云端图像识别服务器完成预设控制指令的触发,并将云端图像识别服务器触发完成的控制指令发送至待控制设备实现设备控制。
根据一个优选的实施方式,所述数据处理器在首次获取图像采集部采集的图像信息数据时,将图像信息数据上传至云端图像识别服务器,完成控制指令的触发。
根据一个优选的实施方式,所述数据处理器在第二次直至第N次获取图像采集部采集的图像信息数据时,与上次接收的图像信息数据进行对比,当图像差异大于设定阈值时,将当前图像信息数据的上传云端图像识别服务器并完成控制指令的触发,当图像差异小于设定阈值时,所述数据处理器以上次的触发的控制指令为当前控制指令完成待控制设备的控制。
根据一个优选的实施方式,所述图像采集部包括数字相机和相机支撑,所述数字相机经相机支撑固定于所述棋盘的上方,且所述棋盘处于所述数字相机的探测范围内。
根据一个优选的实施方式,所述图像采集部还包括CCD照明光源,所述CCD照明光源位于所述数字相机的侧方,并与所述数字相机的探头具有相同的朝向,且所述CCD照明光源固接于所述相机支撑之上。
根据一个优选的实施方式,所述图像采集部以0.2HZ的固定频率进行图像采集,并将采集的图像信息数据发送至数据处理器。
根据一个优选的实施方式,所述图像采集部还包括计时器,所述计时器与所述数字相机相连,且所述数字相机基于计时器的触发指令完成图像采集,并将采集的图像信息数据发送至数据处理器。
根据一个优选的实施方式,所述相机支撑设置于所述棋盘的中间位置处。
根据一个优选的实施方式,所述棋子至少包括国际象棋、中国象棋和围棋。
根据一个优选的实施方式,所述数据处理器基于2G、3G、4G、5G和WiFi中的一种或多种信号与云端图像识别服务器相连。
前述本发明主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案,均为本发明可采用并要求保护的方案;且本发明,(各非冲突选择)选择之间以及和其他选择之间也可以自由组合。本领域技术人员在了解本发明方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合,均为本发明所要保护的技术方案,在此不做穷举。
本发明的有益效果:通过本发明公开的控制器的结构和功能模块设置,实现了对待控制设备的控制器进行多样化处理,赋予了常用物品诸如中国象棋、围棋和国际象棋的额外的设备控制功能,避免了仅靠专用控制器完成设备控制的控制局限。
附图说明
图1是本发明控制器的结构示意图;
图2是本发明进行图像识别和控制指令触发的流程示意图;
其中,1-数字相机,2-CCD照明光源,3-棋子,4-棋盘,5-计时器,6-相机支撑,7-数据处理器。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是,为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
因此,以下对本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,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”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外,术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”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,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外,本发明要指出的是,本发明中,如未特别写出具体涉及的结构、连接关系、位置关系、动力来源关系等,则本发明涉及的结构、连接关系、位置关系、动力来源关系等均为本领域技术人员在现有技术的基础上,可以不经过创造性劳动可以得知的。
实施例1:
参考图1所示,本发明公开了一种基于视觉的设备安全控制器,即通过本控制器实现了基于棋子类别和位置序列的信息完成预设的控制指令的触发,从而实现对待控制设备的控制。
优选地,所述控制器至少包括:图像采集部、棋盘4、棋子3和数据处理器7。所述棋盘4上设有若干棋子3,所述棋盘4和棋子3处于所述图像采集部的探测范围之内,且所述图像采集部经有线和/或无线的方式与所述数据处理器7相连,所述数据处理器7经有线和/或无线的方式分别与云端图像识别服务器和待控制设备相连。
优选地,所述数据处理器7将图像采集部采集的图像信息数据发送至所述云端图像识别服务器完成预设控制指令的触发,并将云端图像识别服务器触发完成的控制指令发送至待控制设备实现设备控制。
进一步地,所述数据处理器7可以基于2G、3G、4G、5G和WiFi中的一种或多种信号与云端图像识别服务器相连。
优选地,所述棋子3至少包括国际象棋、中国象棋和围棋。
优选地,所述图像采集部包括数字相机1和相机支撑6。所述数字相机1经相机支撑6固定于所述棋盘4的上方,且所述棋盘4处于所述数字相机1的探测范围内。从而完成对棋盘4及其上的棋子3的图像信息进行采集。进一步地,所述相机支撑6设置于所述棋盘4的中间位置处。
优选地,所述图像采集部还包括CCD照明光源2,所述CCD照明光源2位于所述数字相机1的侧方,并与所述数字相机1的探头具有相同的朝向。且所述CCD照明光源2固接于所述相机支撑6之上。通过所述CCD照明光源2的设置,可补偿拍摄时的光照,也可提供对弈时的照明,并且安装在相机支撑6之上美观,不影响对弈。
优选地,所述图像采集部可以以0.2HZ的固定频率进行图像采集,并将采集的图像信息数据发送至数据处理器7。
优选地,所述图像采集部还可以包括计时器。所述计时器5与所述数字相机1相连,且所述数字相机1基于计时器5的触发指令完成图像采集,并将采集的图像信息数据发送至数据处理器7。
优选地,所述数据处理器7在首次获取图像采集部采集的图像信息数据时,将图像信息数据上传至云端图像识别服务器,完成控制指令的触发。
进一步地,所述数据处理器7在第二次直至第N次获取图像采集部采集的图像信息数据时,与上次接收的图像信息数据进行对比。当图像差异大于设定阈值时,将当前图像信息数据的上传云端图像识别服务器并完成控制指令的触发。当图像差异小于设定阈值时,所述数据处理器7以上次的触发的控制指令为当前控制指令完成待控制设备的控制。
优选地,所述云端图像识别服务器的图像识别过程使用CNN深度神经网络进行。分为棋盘角点识别网络、棋子识别网络2种。对于固定型号的棋盘+相机支撑组合,一旦安装完成后,仅需要进行一次棋盘角点识别即可。当更换组合或更换相机后,才需要进行再次棋盘角点识别。
优选地,当获得棋盘上所有角点位置后,即可进行棋子图像划分。根据不同棋类,有不同的划分算法。如中国象棋、围棋等,棋子是占据棋盘角点的,则在获得棋盘角点后,取其“上下左右”相邻角点位置的1/2,作为棋子识别图像。对于国际象棋,使用相邻角点围成的图像区域作为棋子识别图像。
进一步地,参考图2,云端推向识别服务器的识别过程包括如下步骤。步骤S1:棋盘图像数据的获取。步骤S2,基于步骤S1获取的图像信息,完成棋盘角点识别,并在识别成功时进入步骤S3,在识别不成功时进行步骤S4。步骤S3:由棋盘角点识别网络完成棋盘角点图像识别,从而完成棋子图像信息的获取,并进入步骤S4。步骤S4:基于棋子图像信息进行棋位分割成若干子图像集。步骤S5:基于棋子识别网络完成对带有棋位信息的图像集进行各子图像集内数据信息提取。步骤S5:完成对步骤S5中各图像集的识别数据的汇总,并基于汇总结构完成对预设于云端图像识别服务器的控制指令触发规则进行控制指令触发。
即是,通过本发明的控制器采用图像识别的方式,实现了棋子种类和位置的识别。从而根据出现特定的棋局,触发预设事件,完成对待控制设备的控制;且,能够根据出现特定棋子的特定移动,触发预设事件;且能够在特棋局下,特定棋子的特定移动,触发预设事件。同时,可同时预设多个事件;可选择性的告知某些人某些走棋规则,以实现分权限实现设备的控制;或者解除某个棋局后,才能控制某些设备,以增加趣味性。
即是,通过本发明公开的控制器的结构和功能模块设置,实现了对待控制设备的控制器进行多样化处理,赋予了常用物品诸如中国象棋、围棋和国际象棋的额外的设备控制功能,避免了仅靠专用控制器完成设备控制的控制局限。
前述本发明基本例及其各进一步选择例可以自由组合以形成多个实施例,均为本发明可采用并要求保护的实施例。本发明方案中,各选择例,与其他任何基本例和选择例都可以进行任意组合。本领域技术人员可知有众多组合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于视觉的设备安全控制器,其特征在于,所述控制器至少包括:图像采集部、棋盘(4)、棋子(3)、数据处理器(7)和云端图像识别服务器;
所述棋盘(4)上设有若干棋子(3),所述棋盘(4)和棋子(3)处于所述图像采集部的探测范围之内,且所述图像采集部经有线和/或无线的方式与所述数据处理器(7)相连,所述数据处理器(7)经有线和/或无线的方式分别与云端图像识别服务器和待控制设备相连,
所述数据处理器(7)将图像采集部采集的图像信息数据发送至所述云端图像识别服务器完成预设控制指令的触发,并将云端图像识别服务器触发完成的控制指令发送至待控制设备实现设备控制;
云端图像识别服务器的识别过程包括如下步骤;
步骤S1:棋盘图像数据的获取;
步骤S2,基于步骤S1获取的图像信息,完成棋盘角点识别,并在识别成功时进入步骤S3,在识别不成功时进行步骤S4;
步骤S3:由棋盘角点识别网络完成棋盘角点图像识别,从而完成棋子图像信息的获取,并进入步骤S4;
步骤S4:基于棋子图像信息进行棋位分割成若干子图像集;
步骤S5:基于棋子识别网络完成对带有棋位信息的图像集进行各子图像集内数据信息提取;
步骤S5:完成对步骤S5中各图像集的识别数据的汇总,并基于汇总结构完成对预设于云端图像识别服务器的控制指令触发规则进行控制指令触发;
所述棋盘角点识别网络和棋子识别网络为CNN深度神经网络。
2.如权利要求1所述的一种基于视觉的设备安全控制器,其特征在于,所述数据处理器(7)在首次获取图像采集部采集的图像信息数据时,将图像信息数据上传至云端图像识别服务器,完成控制指令的触发。
3.如权利要求2所述的一种基于视觉的设备安全控制器,其特征在于,所述数据处理器(7)在第二次直至第N次获取图像采集部采集的图像信息数据时,与上次接收的图像信息数据进行对比,
当图像差异大于设定阈值时,将当前图像信息数据的上传云端图像识别服务器并完成控制指令的触发,
当图像差异小于设定阈值时,所述数据处理器(7)以上次的触发的控制指令为当前控制指令完成待控制设备的控制。
4.如权利要求1所述的一种基于视觉的设备安全控制器,其特征在于,所述图像采集部包括数字相机(1)和相机支撑(6),
所述数字相机(1)经相机支撑(6)固定于所述棋盘(4)的上方,且所述棋盘(4)处于所述数字相机(1)的探测范围内。
5.如权利要求4所述的一种基于视觉的设备安全控制器,其特征在于,所述图像采集部还包括CCD照明光源(2),
所述CCD照明光源(2)位于所述数字相机(1)的侧方,并与所述数字相机(1)的探头具有相同的朝向,且所述CCD照明光源(2)固接于所述相机支撑(6)之上。
6.如权利要求4所述的一种基于视觉的设备安全控制器,其特征在于,所述图像采集部以0.2HZ的固定频率进行图像采集,并将采集的图像信息数据发送至数据处理器(7)。
7.如权利要求4所述的一种基于视觉的设备安全控制器,其特征在于,所述图像采集部还包括计时器(5),所述计时器(5)与所述数字相机(1)相连,
且所述数字相机(1)基于计时器(5)的触发指令完成图像采集,并将采集的图像信息数据发送至数据处理器(7)。
8.如权利要求4所述的一种基于视觉的设备安全控制器,其特征在于,所述相机支撑(6)设置于所述棋盘(4)的中间位置处。
9.如权利要求1所述的一种基于视觉的设备安全控制器,其特征在于,所述棋子(3)至少包括国际象棋、中国象棋和围棋。
10.如权利要求1所述的一种基于视觉的设备安全控制器,其特征在于,所述数据处理器(7)基于2G、3G、4G、5G和WiFi中的一种或多种信号与云端图像识别服务器相连。
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