DE60309884T2

DE60309884T2 - Verfahren, vorrichtung und gerät zur ablesung von informationen von, zum beispiel, gestapelten jetons

Info

Publication number: DE60309884T2
Application number: DE60309884T
Authority: DE
Inventors: Richard Newcastle SOLTYS; Richard Newcastle HUIZINGA
Original assignee: Bally Gaming International Inc
Current assignee: Bally Gaming International Inc
Priority date: 2002-08-27
Filing date: 2003-08-27
Publication date: 2007-10-18
Anticipated expiration: 2023-08-28
Also published as: CA2496993A1; US20040005920A1; EP1532594A1; AU2003265820B2; WO2004021294A1; EP1532594B1; ES2277645T3; DE60309884D1; CA2496993C; ATE346353T1; AU2003265820A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Diese Beschreibung bezieht sich im allgemeinen auf die Spielindustrie und insbesondere auf die maschinelle Sichterfassung beim Automatisieren der Überwachung von Spielaktivitäten, wie etwa der Einsatzplazierung.
Beschreibung des Standes der Technik
Die Leistungsfähigkeit von maschinellen Sichterfassungsanwendungen ist in hohem Maße von der Qualität des Bildes für die Mustererkennung abhängig. Normalerweise ist ein Bezugsmuster oder eine Bildbibliothek in einem von einem Computer lesbaren Speicher zum Zweck des Vergleichs von Live-Bildern gespeichert, um eine Musterübereinstimmung zu erzielen. Die Kriterien, die für den Vergleich verwendet werden, können die Farbe, die Form, die Größe oder andere Entscheidungsmerkmale sein, die den Gegenstand deutlich von anderen Gegenständen innerhalb desselben digitalen Szenarios unterscheiden. Eine Musterübereinstimmung wird somit am besten erreicht, wenn der Gegenstand von Interesse einzigartige Identifizierungsmerkmale für Übereinstimmungszwecke wie auch zum Ausfiltern anderer möglicher Übereinstimmungen innerhalb eines digitalen Szenarios von Gegenständen aufweist. Um die besten Ergebnisse zu erzielen, werden die Abbildungsbedingungen (z.B. Beleuchtung, Hintergrund) präzise gesteuert, um die zahlreichen Faktoren einzuschränken, die die Leistungsfähigkeit der Technologie beeinflussen.
Die Spielindustrie stellt ein einzigartiges Anwendungsgebiet für die maschinelle Sichterfassung wegen der äußerst dynamischen Natur von Vorgängen in einem Casino dar. Normalerweise weist jeder Spieltisch eine einzigartige visuelle Umgebung im Bezug auf andere Spieltische im Casino auf. Ein Umstand, der die Situation zusätzlich kompliziert gestaltet, ist die sich dauernd ändernde visuelle Umgebung an einem beliebigen Spieltisch. Beispielsweise treten an einem Spieltisch sich fortwährend ändernde Beleuchtungsbedingungen auf, die etwa durch in der Nähe angebrachte Leuchtschilder und/oder Anzeigen von Spielautomaten erzeugt werden. Zudem ändert sich fortwährend der visuelle Hintergrund am Tisch beispielsweise infolge unterschiedlicher Menschen, die einen Tisch innerhalb eines Zeitraums umgeben, der Bewegung dieser Menschen und/oder der Anordnung unterschiedlicher Gegenstände, wie etwa Getränken, zusätzlicher Chips, Geld und anderer Gegenstände, auf dem Spieltisch zu unterschiedlichen Zeitpunkten.
Diese und andere Faktoren machen die visuelle Umgebung eines Casinos im Hinblick auf die maschinelle Sichterfassung beinahe unkontrollierbar. Es gibt grundsätzlich Bedarf daran, konsistente Ergebnisse mit der maschinellen Sichterfassung zu erzielen, und einen speziellen Bedarf der Spielindustrie an einer Möglichkeit, konsistente Ergebnisse durch die maschinelle Sichterfassung zu erreichen, während in einer derart unkontrollierbaren Umgebung gearbeitet wird.
US-A-4814589 beschreibt ein Codiersystem, bei dem eine maschinenlesbare Codierung für Spielchips verwendet wird.
KURZE ÜBERSICHT ÜBER DIE ERFINDUNG
Ein Lesesystem verwendet gerichtetes Licht, um einen zu lesenden Gegenstand, wie etwa einen Stapel von Chips zu beleuchten. Das Lesesystem kann Licht in einem nicht sichtbaren Bereich des elektromagnetischen Spektrums verwenden, wie etwa im Infrarotbereich (IR-Bereich). Das Lesesystem kann eine oder mehrere Beleuchtungsquellen umfassen, die sich bei einer Ausführungsform in einem Chip-Fach befinden. Das Lesesystem kann eine oder mehrere Abbildungseinrichtungen beinhalten, die sich bei einer Ausführungsform im Chip-Fach befinden. Das Lesesystem kann frequenzselektive optische Linsen verwenden und/oder die frequenzselektive Filterung, wie etwa die Bandpassfilterung, anwenden. Die Gegenstände, die gelesen werden sollen, können Informationen beinhalten, die in diese unter Verwendung von speziellen frequenzselektiven Zusätzen oder Materialien, wie etwa IR-Absorptionszusätzen, codiert sind. Derartige Zusätze oder Materialien können beispielsweise die Gestalt entweder von organischen oder anorganischen Pigmenten oder Farbstoffen annehmen, die an den Rändern eines Spielchips aufgebracht oder in diesen enthalten sind.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZAHLREICHEN ANSICHTEN DER ZEICHNUNGEN
In den Zeichnungen kennzeichnen identische Bezugszeichen ähnliche Elemente oder Vorgänge. Die Größen und relativen Positionen der Elemente in den Zeichnungen sind nicht unbedingt maßstäblich gezeichnet. Beispielsweise sind die Formen der unterschiedlichen Elemente und Winkel nicht maßstäblich gezeichnet, wobei einige dieser Elemente willkürlich vergrößert und so angeordnet sind, dass die Lesbarkeit der Zeichnung verbessert ist. Weiterhin ist mit den einzelnen Formen der Elemente, so wie sie gezeichnet sind, nicht beabsichtigt, eine bestimmte Information bezüglich der tatsächlichen Form der einzelnen Elemente mitzuteilen, und wurden diese lediglich zur Vereinfachung der Erkennung in den Zeichnungen gewählt.
1 ist eine isometrische Ansicht einer dargestellten Ausführungsform, die ein Lesesystem beinhaltet, wobei die Umgebung die Gestalt eines Spieles hat, das an einem Spieltisch gespielt wird, der ein Chip-Fach enthält.
2 ist eine isometrische Seitenansicht eines Chip-Faches von rechts vorne.
3 ist eine Schnittansicht des Chip-Faches entlang der Schnittlinie 3 von 2, um eine Anzahl von Abbildungseinrichtungen zu zeigen, die sich im Chipfach befinden.
4 ist eine Aufsicht des Spieltisches, die die optische Abdeckung der Abbildungseinrichtungen aus 3 zeigt.
5 ist eine Schnittansicht des Chip-Faches entlang der Linie 5 von 2, um eine Anzahl von Beleuchtungsquellen zu zeigen, die sich im Chip-Fach befinden.
6 ist eine Aufsicht des Spieltisches, die die Beleuchtungsabdeckung der Beleuchtungsquellen von 5 darstellt.
7 ist eine schematische Darstellung eines Chip-Lesesystems, das eine Deckenbeleuchtung verwendet, um einen Chip-Stapel zu beleuchten, und eine Abbildungseinrichtung, um ein Bild des beleuchteten Chip-Stapels zu erfassen.
8 ist eine schematische Darstellung eines Chip-Lesesystems, das eine gerichtete, frequenzbandspezifische Beleuchtung, um einen Chip-Stapel zu beleuchten, und ein optisches Filter sowie eine Abbildungseinrichtung verwendet, um ein Bild des beleuchteten Chip-Stapels zu erfassen.
9 ist eine schematische Darstellung eines Chip-Lesesystems, das eine gerichtete, frequenzbandspezifische Beleuchtung, um einen Chip-Stapel zu beleuchten, und eine Abbildungseinrichtung sowie eine elektronische Filterung verwendet, um ein Bild des beleuchteten Chip-Stapels zu erfassen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
In der folgenden Beschreibung werden bestimmte spezielle Details beschreiben, um ein umfassendes Verständnis unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung zu ermöglichen. Der Fachmann wird jedoch verstehen, dass die Erfindung ohne diese Details in die Praxis umgesetzt werden kann. Bei anderen Beispielen wurden hinlänglich bekannte Anordnungen, die mit Linsen, Filtern, Beleuchtungsquellen, Abtasteinrichtungen, Abbildungseinrichtungen, der Bildverarbeitung und der Filterung in Verbindung stehen, nicht im Detail dargestellt oder beschrieben, um zu vermeiden, dass die Erläuterungen der Ausführungsformen unnötig unverständlich werden.
Solange es der Zusammenhang nicht anders verlangt, sind in der Beschreibung und den folgenden Ansprüchen das Wort "enthalten" und Varianten desselben, wie etwa "enthält" und "enthaltend", im Sinne von "einschließlich" gemeint, das heißt, als "enthaltend, jedoch nicht darauf beschränkt".
Die Überschriften dienen lediglich dem besseren Verständnis und deuten nicht den Geltungsbereich oder die Bedeutung der beanspruchten Erfindung.
1 zeigt ein Black-Jack-Spiel, das an einem Spieltisch 10 von einem Spielleiter oder Kartengeber 12, der von einem Spielhaus oder einem Casino angestellt ist, und Kunden oder Spielern 14, 16 gespielt wird. Wenngleich Black-Jack als Beispiel verwendet wird, sind die Erläuterungen hier im allgemeinen auf eine Vielfalt von Einsatzspielen, wie etwa Würfelspielen, Baccarat, Poker, Glücksrad und Roulette, anwendbar, um nur einige zu nennen.
Während eines Spiels entnimmt der Kartengeber 12 Karten aus einem Kartenschlitten 20. Der Kartengeber 20 kann die Karten einzeln aus dem Kartenschlitten 20 entnehmen oder kann einen gesamten Stapel 18 von Karten 19 aus dem Kartenschlitten 20 entnehmen, um sie von Hand zu verteilen. Zahlreiche Spieler 14, 16 bevorzugen ein Spiel, bei dem die Karten von einem Stapel 18, der vom Kartengeber 12 gehalten wird, gegeben werden, anstelle dass diese einzeln aus dem Kartenschlitten 20 gezogen werden.
Die Spieler 14, 16 plazieren ihre entsprechenden Einsätze durch Plazieren einer Anzahl von Einsatz-Chips 22 in Einsatz-Kreisen 24, die auf der Spieloberfläche 26 des Spieltisches 10 markiert sind. Die Chips 22 haben normalerweise eine Vielfalt von Werten, wie es im Detail unten erläutert wird. An die Spieler 14, 16 werden Chips im Gegenwert einer Währung oder eines Guthabens durch den Kassierer des Casinos ausgegeben. Casinos verlangen normalerweise die Verwendung von Chips 22 für den Einsatz, anstelle der tatsächlichen Währung. Ein Spieler 14 kann wählen, mehrere Hände zu spielen, indem er mehr als einen Einsatz plaziert, wie es in der Zeichnung dargestellt ist. Die Spieler 14, 16 haben in vielen Fällen einen Vorrat von Chips 28, aus dem sie die Einsätze entnehmen.
Nachdem die Spieler 14, 16 ihren Grundeinsatz von Chips 22 in ihren jeweiligen Einsatzkreisen 24 plaziert haben, gibt der Kartengeber 12 jedem Spieler verdeckt zwei Karten 30 und sich selbst verdeckt eine Karte 32 ("Hole Card") sowie eine offene Karte 34 ("Show Card") vom Stapel 18. Die Spieler 14, 16 können zusätzliche Karten ("Hits") vom Stapel 18 akzeptieren, wenn sie versuchen, einen Gesamtkartenwert von "21" ohne Überschreitung zu erreichen, wobei Bildkarten zehn Punkte zählen und Asse je nach Wunsch des Kartenhalters entweder einen Punkt oder elf Punkte zählen. Der Kartengeber 12 versucht ebenfalls, "21" ohne Überschreitung zu erreichen, wenngleich die Regeln normalerweise verlangen, dass der Kartengeber 12 einen Hit nehmen muss, wenn er "Soft 17" hält. Die Spieler 14, 16 können ihre Einsätze (Chips 22), nachdem die ersten Karten 30 bis 34 gegeben wurden, auf der Basis ihrer Kenntnis der eigenen Hand und der offenen Karte 34 des Kartengebers verändern. Beispielsweise kann der Spieler 14, 16 einen "Hit" oder "Stand" und ein "Double Down" oder "Buy Insurance" ausführen.
Am Ende einer Hand oder eines Spiels sammelt der Kartengeber die Einsatz-Chips 22 von den verlierenden Spielern ein und zahlt die Gewinne in Chips an die gewinnenden Spieler aus. Die Gewinne werden als Vielfaches eines Satzes von Ungeraden für das Spiel und die Menge der Einsatz-Chips 22 berechnet. Die Verluste sind in der Regel die Menge der Einsatz-Chips 22. Der Kartengeber 12 plaziert die gesammelten Einsatz-Chips 22 oder den "Take" von den verlierenden Spielern in einer Spieltischbank, die die Gestalt eines Chip-Faches 36 hat. Der Kartengeber 12 zahlt die Gewinne mit Hilfe der erforderlichen Zahl von Chips 38 aus dem Chip-Fach 36 aus. Das Chip-Fach 36 besteht in der Regel aus einer Anzahl von Schächten, die so bemessen sind, dass sie die Chips 38 aufnehmen, wobei normalerweise unterschiedliche Schächte verwendet werden, um Chips unterschiedlicher Werte aufzunehmen. Änderungen an den Inhalten des Chip-Faches 36 repräsentieren die Gewinne und Verluste des Casinos (des "Hauses") am Spieltisch 10. Somit kann eine Beibehaltung einer präzisen Zahl der Anzahl und des Wertes der Chips 38 im Chip-Fach 36 für das Casino hilfreich sein, dessen Vorgänge zu verwalten. Viele Casinos gestatten es dem Kartengeber 12, Chips für Wertgegenstände 41, wie etwa Bargeld oder andere Gegenstände, am Spieltisch zu tauschen. Der Kartengeber 12 deponiert den Wertgegenstand 41 in einem Aufbewahrungskasten 40 am oder in der Nähe des Spieltisches 10. In Pe riodischen Abständen, wie etwa am Ende der Schicht eines Kartengebers, müssen die Bestände des Aufbewahrungskastens 40 mit den Beständen des Chip-Fachs 36 abgeglichen werden, um sicherzustellen, dass die korrekte Zahl und der korrekte Wert von Chips verteilt wurde.
2 zeigt das Chip-Fach 36 detaillierter. Das Chip-Fach 36, das in 2 gezeigt ist, enthält einen oberen und einen unteren Abschnitt 110 bzw. 112 sowie eine Ablage 114, die den oberen und den unteren Abschnitt 110, 112 trennt. Der obere Abschnitt 110 enthält eine Chip-Trägerfläche 116 mit einer Anzahl von Schächten 118, die so bemessen und dimensioniert sind, dass sie die Chips 38 (1) aufnehmen. Eine Seitenwand 120 verläuft nach unten von der Chip-Trägerfläche 116 und etwa so, dass eine vierseitige Abdeckung ausgebildet ist, die die optischen und elektrischen Komponenten von Spielverfolgungs- und Chip-Überwachungs-Teilsystemen 56 enthält. Bei Verwendung an einem Spieltisch 10 ist ein vorderer Abschnitt 122 der Seitenwand 120 den Spielern 14, 16 zugewandt, und ein hinterer Abschnitt 124 der Seitenwand 120 ist dem Kartengeber 12 zugewandt (1). Der vordere Abschnitt 122 der Seitenwand ist geringfügig höher als der hintere Abschnitt 124, wobei die Chip-Trägerfläche 116 von vorne nach hinten leicht nach unten geneigt ist.
Ein Fenster 126 verläuft in Längsrichtung am Boden jedes der Schächte 118. Alternativ kann das Fenster 126 entlang einer Seite der Wand 118 verlaufen. Das Fenster 126 enthält eine getönte Scheibe 128, die die inneren optischen und elektrischen Elemente der Spielverfolgungs- und Chip-Überwachungs-Teilsysteme 56 vor der Sicht der Spieler 14, 16 schützt, und bietet einen Umgebungsschutz für die Bestandteile der Teilsysteme 56.
3 zeigt eine Abbildungseinrichtung 152, die innerhalb der Abdeckung, die durch die Seitenwand 120 des Chip-Faches 36 ausgebildet ist, angeordnet ist, um eine beinahe 180°-Sicht der Spieloberfläche 26 vor dem Chip-Fach 36 zu erzeugen. Bei dieser Ausführungsform besteht die Abbildungseinrichtung 152 aus neun CMOS-Bereichsfarbsensoren C₁ bis C₉, wenngleich die Abbildungseinrichtung 152 eine geringere oder größere Zahl von Sensoren beinhalten kann. Jeder der CMOS-Farbsensoren C₁ bis C₉ hat ein entsprechendes Blickfeld 154. Die Ab bildungseinrichtung 152 kann andere Bilderfassungsvorrichtungen verwenden, wenngleich CMOS-Bereichsfarbsensoren C₁ bis C₉ besonders für die Abbildung der Chips 38 und Karten des Stapels 18 auf der Spieloberfläche 26 des Spieltisches 10, wie etwa der Einsatz-Chips 22 und der gespielten Karten 30 bis 34, geeignet sind. Die CMOS-Farbsensoren C₁ bis C₉ können jeweils in einer entsprechenden Öffnung 156 angebracht sein, die im vorderen Abschnitt 122 der Seitenwand 120 unter der Ablage 114 ausgebildet ist, oder können mit einer entsprechenden der Öffnungen 156 ausgerichtet sein. Die CMOS-Farbsensoren C₁ bis C₉ erzeugen eine Ansicht eines kleinen Winkels der Spieloberfläche 26 (etwa 15°). Dadurch können die CMOS-Farbsensoren C₁ bis C₉ die Höhe des Stapels von Chips 22 für jeden der Spieler 14, 16, einschließlich der Ränder der einzelnen Chips, und beliebige Karten 30 bis 34 erkennen, die auf der Spieloberfläche erscheinen. Der kleine Winkel verringert zudem die Auswirkungen von Schatten, die normalerweise mit der Deckenbeleuchtung in Verbindung stehen. Die Farbsensoren C₁ bis C₉ erzeugen Tischbilddaten zur Verarbeitung durch eine geeignete Schaltung, wie etwa einen Mikroprozessor, einen digitalen Signalprozessor oder einen applikationsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC).
4 zeigt das zusammengesetzte Blickfeld, das aus den jeweiligen Blickfeldern 154 der neun CMOS-Sensoren C₁ bis C₉ ausgebildet wird, wodurch es der Abbildungseinrichtung 152 gestattet ist, die im wesentlichen gesamte Spieloberfläche 26 vor dem Chip-Fach 36 abzubilden. Somit bilden die CMOS-Sensoren C₁ bis C₉ die Einsatz-Chips 22 der Spieler 14, 16 ab. Durch Abbilden in aufeinanderfolgenden Intervallen können die Spielverfolgungs- und Chip-Überwachungs-Teilsysteme 56 Änderungen bei den Einsätzen 22 erfassen.
Eine Öffnung 60 in der Spieloberfläche 26 des Spieltisches 10 kann das Chip-Fach 36 derart aufnehmen, dass sich der obere Abschnitt 110 über der Spieloberfläche und der untere Abschnitt 112 unter der Spieloberfläche des Spieltisches 10 erstreckt. Die Ablage 114 des Chip-Faches 36 ist mit Abstand über der Spieloberfläche 26 angeordnet. Die Positionierung der CMOS-Bereichsfarbsensoren C₁ bis C₉ unter der Ablage 114 schirmt die Farbsensoren C₁ bis C₉ oder die Öffnungen 156 vom Sichtfeld der Spieler 14, 16 ab, wenn sich das Chipfach 36 auf dem Spieltisch 10 befindet. Die Ablage 114 beseitigt zudem Blendungen durch das Deckenlicht und verbessert die Bilderfassungsfähigkeit der CMOS-Farbsensoren C₁ bis C₉.
5 zeigt eine Beleuchtungseinrichtung 252, die innerhalb der Abdeckung, die durch die Seitenwand 120 des Chip-Faches 36 ausgebildet ist, angeordnet ist, um eine etwa 180°-Ansicht der Spieloberfläche 26 vor dem Chip-Fach 36 zu erzeugen. Bei dieser Ausführungsform besteht die Beleuchtungseinrichtung 152 aus neun gerichteten IR-Leuchtdioden (LEDs) I₁ bis I₉, wenngleich eine Beleuchtungseinrichtung 152 eine geringere oder größere Zahl von einzelnen Lichtquellen verwenden kann. Jede der IR-LEDs I₁ bis I₉ hat ein entsprechendes Beleuchtungsfeld 254. Die Beleuchtungseinrichtung 252 kann andere Lichtquellen verwenden, obwohl die gerichteten IR-LEDs I₁ bis I₉ zur Abbildung der Einsatz-Chips 22 besonders geeignet sind. Die LEDs I₁ bis I₉ können jeweils innerhalb einer entsprechenden Öffnung angebracht sein, die im vorderen Abschnitt 122 der Seitenwand 120 unter der Ablage 114 ausgebildet ist, oder können mit einer entsprechenden der Öffnungen ausgerichtet sein. Die LEDs I₁ bis I₉ erzeugen eine Ansicht eines kleinen Winkels der Spieloberfläche (etwa 15°). Dadurch können die LEDs I₁ bis I₉ die gesamte Höhe der Stapel von Chips 22 für jeden der Spieler 14, 16 einschließlich der Ränder der einzelnen Chips beleuchten. Der kleine Winkel verringert zudem die Auswirkungen von Schatten, die typischerweise mit der Deckenbeleuchtung in Verbindung stehen.
6 zeigt den zusammengesetzten Bereich der Beleuchtung, der aus den jeweiligen Beleuchtungsfeldern 254 der neun IR-LEDs I₁ bis I₉ ausgebildet wird, wodurch es Beleuchtungseinrichtung 152 gestattet ist, die im wesentlichen gesamte Spieloberfläche 26 vor dem Chip-Fach 36 abzubilden. Somit beleuchten die LEDs I₁ bis I₉ die Einsatz-Chips 22 der Spieler 14, 16.
Die folgenden Konzepte verbessern deutlich die Ergebnisse der Tischabbildungssysteme, wie etwa des Tischabbildungssystems MP21^TM von Mindplay aus Bellevue, Washington. Diese Konzepte können verwendet werden, um die Ergebnisse von allgemeinen maschinellen Sichterfassungsanwendungen zu verbessern.

1. IR-Beleuchtung. Durch Anordnen einer Beleuchtungsquelle unsichtbaren Lichts im Chip-Fach in der Sichtlinie zu den Wettpositionen und den Chip-Stapeln erzeugt das System eine Lichtquelle, die unabhängig vom Umgebungslicht und sich ändernden Lichtbedingungen einer Casinodecke ist. Dies ist insbesondere beim Erreichen einer kontrollierten Lichtumgebung für den Musterabgleich, zum Erzeugen einer schattenfreien Beleuchtung der Ziel-Chip-Stapel und zum Einrichten einer verborgenen und unscheinbaren Lichtquelle geeignet, die die Wahrnehmung der Spieler nicht beeinflusst. Die gerichtete Beleuchtung der Chip-Stapel beseitigt die Schattenzustände, die in vielen Fällen infolge der Deckenbeleuchtung, der Überstandes des Chip-Stapels, der Spielerhände und anderer Artefakte festzustellen sind, die schlechte Abbildungsbedingungen schaffen. Dadurch wird sich einem deutlichen Problem bei der Abbildung von Einsätzen insbesondere dann zugewandt, wenn die Einsätze die Gestalt von Chip-Stapeln annehmen. Die Verwendung einer gerichteten IR-Lichtquelle bietet zusätzliche Vorteile. Die meisten Sichterkennungstechniken greifen auf einen farbigen oder monochromen Kontrast der Chip-Ränder zu Zwecken der Erfassung zurück. Der Verlust der Farbe und/oder eine Abbildung schwachen Kontrastes infolge von Schatten und anderen Ungleichmäßigkeiten der Beleuchtung führt zu einer beeinträchtigten Leistungsfähigkeit oder zu einer Nicht-Erkennung des Gegenstandes.
2. IR-Chips/Absorption. Diese Technik bettet spezielle IR-Absorptionszusätze entweder als organische Pigmente oder anorganische Pigmente oder Farbstoffe in die Ränder eines Spielchips ein. Das Lesesystem besteht aus einem CCD/CMOS- Mono- oder Farbsensor, einem Bandpassfilter, das in derselben Wellenlänge gewählt ist wie die der IR-Quellenbeleuchtung, einem Cut-Off-Filter für sichtbares Licht sowie Chips, die mit dem IR-Material codiert sind, um IR-Licht in Bereichen selektiv zu absorbieren, die ein "schwarzes" Reaktionsverhalten unabhängig von der sichtbaren Farbe erzeugen. Das Ergebnis besteht darin, dass der Sensor reflektiertes Licht von den nicht absorbierenden Chip-Rändern abbildet ("weißes" Reaktionsverhalten) und die absorptionsgefüllten Ränder ("schwarzes" Reaktionsverhalten) als eine Abfolge von Chipübergängen liest, die den Wert des Chips kennzeichnen. Dieser Ansatz erzielt verbesserte Kontrastunterschiede zwischen Chip-Übergängen durch Umwandeln der sichtbaren Chip-Farben in eine Graustufendarstellung. Die Absorptionspigmente können jede Farbe aus dem sichtbaren Reaktionsverhalten (Rot/Grün/Blau) in eine IR-Messung aus Schwarz umwandeln (Absorption). Somit hat der Chip ein verborgenes Reaktionsverhalten, das sich vom sichtbaren Farbaufbau unterscheidet und die maschinenlesbare Codierung (oder den Chip-Rand) infolge des erhöhten Kontrastes und der besseren Abbildung (schattenfreie Beleuchtung) verbessert.
3. Monochromatische Abbildung und optische Objektfiltertechnik für automatisierte Mustererkennung. Diese Technik ist darauf ausgelegt, den Kontrast zwischen Objekten von Interesse zu maximieren und durch eine optische Umwandlung Objekte, die nicht von Interesse sind, für die Bildverarbeitung zu beseitigen. Im Lesesystem können folgende Elemente Verwendung finden: ein CCD/CMOS-Mono- oder Farbsensor (jeder Detektor, egal ob linear abtastend oder bereichsabtastend, kann verwendet werden), ein Bandpassfilter, ein Filter, das sichtbares Licht blockiert (nur Abschirmung optional), eine gerichtete IR-Lichtquelle (Sichtlinie des Chip-Stapels) sowie aufwärts und abwärts umwandelnde IR-Phosphore oder andere Materialien, die die Eigenschaft einer Wellenlängenumwandlung aufweisen.

In den Chips ist ein Material eingebettet, dass die Eigenschaft einer aufwärts oder abwärts umwandelnden Wellenlängenumwandlung aufweist. Bei einer Quellenbeleuchtung mit einer Wellenlänge (wie etwa 900 nm) sendet das Material eine Wellenlänge bei einer entweder höheren oder niedrigeren Wellenlänge als die der Quellenbeleuchtung aus. Ist diese Umwandlung mit einem Bandpassfilter lediglich auf Sensorebene kombiniert, weist das resultierende Bild lediglich die Bereiche auf, die über das eingebettete Reaktionsverhalten verfügen. Alle anderen Objekte, die die Reflexion der Quellenbeleuchtung beinhalten, werden im wesentlichen verringert oder beseitigt. Von einem Standpunkt der Bildbearbeitung aus betrachtet, beseitigt dieses optische Verfahren die Softwareerkennungsfilter, die zum Ausfiltern unerwünschter Objekte verwendet werden, die eine Konfusion mit der Erkennungssoftware verursachen können. Der zusätzliche Sicherheitsgewinn durch die Einbettung verborgener Reaktionsverhalten lediglich im unsichtbaren Bereich ist ebenfalls von Vorteil.
Einige der Vorteile dieses Ansatzes sind: 1) Umwandlung des Lichtes in einen nicht sichtbaren Bereich des elektromagnetischen Spektrums, wie etwa des IR-Bereiches; 2) gerichtete und schattenfreie Beleuchtung des Chip-Stapels; 3) ultra hoher Kontrast von hellen und dunklen Abbildungselementen und dadurch beinahe perfekte Schwarz-/Weiß-Abbildung der Kontrastbereiche; und 4) Sicherheit, die durch das verborgene Wellenlängen-Reaktionsverhalten ermöglicht wird.
7 zeigt eine Ausführungsform bei der eine Deckenbeleuchtung verwendet wird, um die Chip-Stapel zu beleuchten. Wie es oben erläutert wurde, kann bei der Beleuchtung die Frequenzselektivität verwendet werden, um die Auflösung zu verbessern. Die Beleuchtung kann beispielsweise in Verbindung mit den Fluoreszenzeigenschaften des Materials gewählt werden, das zur Markierung der Chips verwendet wird. Zudem kann bei der Beleuchtung ein nicht sichtbarer Bereich des elektromagnetischen Spektrums, wie etwa der IR-Bereich verwendet werden, um die Empfindlichkeit gegenüber Umgebungs- oder Raumlicht abzuschwächen.
8 zeigt eine Ausführungsform, bei der eine gerichtete Beleuchtung verwendet wird, wie etwa durch Benutzung einer oder mehrerer LEDs I₁ bis I₉, die sich im Chip-Fach 36 befinden (2 bis 6). Bei dieser Ausführungsform kommt ebenfalls die Frequenzselektivität zur Anwendung. Die Beleuchtung ist beispielsweise durch LEDs bereitgestellt, die Licht vorherrschend im IR-Bereich des elektromagnetischen Spektrums erzeugen. Ein frequenzselektives optisches Filter wird zur Filterung des sichtbaren Lichts verwendet, während IR-Licht der Durchgang gestattet ist. Weiterhin wird bei den Chips ein frequenzselektives Material zur Markierung verwendet, wie etwa ein IR-absorbierendes Material.
9 zeigt eine Ausführungsform, die jener aus 8 gleicht, bei der jedoch ebenfalls eine Fluoreszenzselektivität des Markierungsmaterials verwendet wird, um die Frequenz des reflektierten Lichtes nach oben und/oder nach unten zu verschieben. Bei der Ausführungsform wird zudem ein Bandpassfilter in der Erfassungsschaltung der Abbildungseinrichtung verwendet.
Die obige Beschreibung erläutert ein unscheinbares System zum Beleuchten und Lesen der Markierungen von Gegenständen, wie etwa von Chip-Stapeln. Weitere Details sind in den folgenden gemeinsam übertragenen US-Patentanmeldungen erläutert: No. 60/130.368, eingereicht am 21. April 1999, No. 09/474.858, eingereicht am 30. Dezember 1999, No. 60/259.658, eingereicht am 4. Januar 2001, No. 09/849.456, eingereicht am 4. Mai 2001, 09/790.480, eingereicht am 21. Februar 2001, No. 60/300.253, eingereicht am 21. Juni 2001, No. 10/061.636, eingereicht am 1. Februar 2002, No. 60/296.866, eingereicht am 8. Juni 2001, No. 10/017.276, eingereicht am 13. Dezember 2001, No. 10/017.227, eingereicht am 8. Februar 2002, No. 60/354/683, eingereicht am 6. Februar 2002, No. 60/354.730, eingereicht am 5. Februar 2002, No. 60/406.246, eingereicht am 27. August 2002 und No. 10/358.999, eingereicht am 4. Februar 2003.
Wenngleich hier spezielle Ausführungsformen der Erfindung und Beispiele für diese zu Darstellungszwecken beschrieben sind, können unterschiedliche äquivalente Abänderungen vorgenommen werden, ohne vom Geltungsbereich der Erfindung abzuweichen, wie es der Fachmann erkennen wird. Die Erläuterungen der Erfindung, die hier gegeben sind, können auf andere maschinelle Sichterkennungssysteme angewendet werden, die nicht unbedingt das beispielhafte maschinelle Spiel-Sichterkennungssystem betreffen, das oben allgemein beschrieben wurde. Das Lesesystem kann beispielsweise andere Gegenstände als die Spielobjekte verfolgen, und/oder kann andere Spielobjekte als Chips, wie etwa Spielkarten verfolgen.
Das System kann einen anderen Aufbau haben als die dargestellte Ausführungsform und einige Funktionen kombinieren und/oder einige Funktionen beseitigen. Beim System können einige der beschriebenen automatisierten Bestandteile für einige Funktionen verwendet werden, während auf manuelle Verfahren für andere Funktionen zurückgegriffen wird. Das System kann stärker zentralisiert oder weiter verteilt sein, je nach dem, wie dies für die einzelne Spielumgebung geeignet ist.
Die unterschiedlichen Ausführungsformen, die oben beschrieben wurden, können kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen zu bilden. Aspekte der Erfindung können, sofern erforderlich, abgeändert werden, um Systeme, Schaltungen und Konzepte der unterschiedlichen Patente, Anmeldungen und Veröffentlichungen einzusetzen, um zusätzliche Ausführungsformen der Erfindung zu erzeugen.
Diese und andere Änderungen können an der Erfindung angesichts der oben detailliert ausgeführten Beschreibung vorgenommen werden. Im allgemeinen sollten in den folgenden Ansprüchen die verwendeten Begriffe nicht so verstanden werden, dass sie die Erfindung auf die speziellen Ausführungsformen beschränken, die in der Beschreibung und in den Ansprüchen erläutert wurden, sondern so, dass sie sämtliche Abbildungs- und Beleuchtungssysteme und Verfahren einschließen, die gemäß den Ansprüchen arbeiten. Demzufolge ist die Erfindung nicht durch die Beschreibung eingeschränkt, sondern ihr Geltungsbereich ist anstelle dessen vollständig durch die folgenden Ansprüche bestimmt.

Claims

System zum Beziehen von Informationen über wenigstens einen Chip in einem Spieleinsatz, der sich auf einem Spieltisch befindet, wobei das System umfasst: den wenigstens einen Chip, der eine Reihe von Farbübergängen zum selektiven Umwandeln des ersten monochromatischen Lichts in das zweite monochromatische Licht hat; eine Einrichtung zum Beleuchten wenigstens eines Abschnitts des wenigstens einen Chips mit einem ersten monochromatischen Licht eines ersten Frequenzbereiches, wobei die Einrichtung zum Beleuchten so positioniert ist, dass sie das erste monochromatische Licht auf den wenigstens einen Chip richtet; eine Einrichtung zum Empfangen wenigstens eines zweiten monochromatischen Lichtes von dem wenigstens einen Chip, wobei das zweite monochromatische Licht einen anderen Frequenzbereich hat als den ersten Frequenzbereich des ersten monochromatischen Lichtes; eine Einrichtung zum Filtern von Licht in einem ausgewählten Teil eines elektromagnetischen Spektrums, um ein Bild von wenigstens zwei Farbübergängen an dem wenigstens einen Chip zu gewinnen; und eine Einrichtung zum Verarbeiten des Bildes, um die Informationen über den wenigstens einen Chip in dem Spieleinsatz zu gewinnen.
System nach Anspruch 1, das des Weiteren umfasst: ein Material zum selektiven Umwandeln des ersten monochromatischen Lichtes in das zweite monochromatische Licht, wobei das Material selektiv an wenigstens einem Abschnitt des wenigstens einen Chips angeordnet ist, um die Farbübergänge auszubilden.
System nach Anspruch 2, wobei das Material selektiv an dem Abschnitt des wenigstens einen Chips angeordnet ist, um ein maschinenlesbares Symbol auszubilden, das optisch in einem für Menschen nicht wahrnehmbaren Abschnitt des elektromagnetischen Spektrums erfasst werden kann.
System nach Anspruch 2, wobei das Material zum selektiven Umwandeln des ersten monochromatischen Lichtes in das zweite monochromatische Licht einen organischen Farbstoff enthält, der Infrarotabsorptions-Zusätze aufweist.
System nach Anspruch 2, wobei das Material zum selektiven Umwandeln des ersten monochromatischen Lichtes in das zweite monochromatische Licht einen anorganischen Farbstoff enthält, der Infrarotabsorptions-Zusätze aufweist.
System nach Anspruch 2, wobei das Material zum selektiven Umwandeln des ersten monochromatischen Lichtes in das zweite monochromatische Licht ein fluoreszierendes Material enthält.
System nach Anspruch 2, wobei das Material zum selektiven Umwandeln des ersten monochromatischen Lichtes in das zweite monochromatische Licht ein Leuchtstoffmaterial enthält.
System nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung zum Beleuchten eine Quelle von Infrarotlicht umfasst.
System nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung zum Beleuchten in einem Chip-Fach positioniert ist.
System nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung zum Beleuchten eine Beleuchtungsvorrichtung umfasst, die wenigstens eine Emissionseinrichtung aufweist, die so ausgerichtet ist, dass sie einen Bereich des Spieltisches beleuchtet, und die Einrichtung zum Empfangen wenigstens des zweiten monochromatischen Lichtes in einem Chip-Fach angeordnet ist.
System nach Anspruch 10, wobei die Beleuchtungsvorrichtung eine gerichtete Leuchtdiode enthält, die ein dazugehöriges Beleuchtungsfeld aufweist, das auf einen Bereich des Spieltisches gerichtet ist.
System nach Anspruch 10, wobei die Einrichtung zum Beleuchten eine Vielzahl gerichteter Leuchtdioden umfasst, die in dem Chip-Fach positioniert sind.
System nach Anspruch 10, wobei die Beleuchtungsvorrichtung wenigstens eine Leuchtdiode enthält, die so betrieben werden kann, dass sie das erste monochromatische Licht mit einer Wellenlänge in einem Abschnitt des elektromagnetischen Spektrums erzeugt, der für Menschen nicht wahrnehmbar ist.
System nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung zum Filtern des Lichtes in einem ausgewählten Abschnitt des elektromagnetischen Spektrums zum Gewinnen eines Bildes wenigstens der zwei Farbübergänge wenigstens ein optisches Filter umfasst, das so konfiguriert ist, dass es wenigstens das zweite monochromatische Licht durchlässt.
System nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung zum Empfangen wenigstens des zweiten monochromatischen Lichtes von dem wenigstens einem Chip, der auf dem Spieltisch angeordnet ist, wenigstens einen CMOS-Sensor umfasst.
System nach Anspruch 1, das des Weiteren umfasst: eine Einrichtung zum Verbessern eines Kontrastes zwischen den wenigstens zwei Farbübergängen.
Verfahren zum Lesen von Informationen, die von wenigstens einem Chip getragen werden, der auf einem Spieltisch in einer Spielumgebung liegt, wobei der Chip eine Vielzahl von Farbübergängen aufweist und wenigstens einige der Vielzahl von Farbübergängen aus einem Material bestehen, das selektiv ein erstes monochromatisches Licht in ein zweites monochromatisches Licht umwandelt, wobei das Verfahren umfasst: Beleuchten wenigstens eines Abschnitts des wenigstens einen Chips mit einem ersten monochromatischen Licht; Empfangen des zweiten monochromatischen Lichtes von dem beleuchteten Abschnitt des wenigstens einen Chips; Filtern des empfangenen Lichtes, um einen Kontrast zwischen der Vielzahl von Farbübergängen in dem empfangenen Licht zu verbessern; und Verarbeiten der verbesserten Farbübergänge, um Informationen über den wenigstens einen Chip zu gewinnen.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei Empfangen des zweiten monochromatischen Lichtes von dem beleuchteten Bereich des wenigstens einen Chips, der auf dem Spieltisch liegt, Empfangen des zweiten monochromatischem Lichtes einschließt, das von dem Material emittiert wird.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei Beleuchten des wenigstens einen Chips, der auf dem Spieltisch liegt, Beleuchten des wenigstens einen Chips mit Licht in einem nicht sichtbaren Abschnitt des elektromagnetischen Spektrums einschließt.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei Beleuchten wenigstens eines Abschnitts des wenigstens einen Chips, der auf dem Spieltisch liegt, Beleuchten des wenigstens einen Chips mit einem infraroten Abschnitt des elektromagnetischen Spektrums einschließt.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei Beleuchten wenigstens eines Abschnitts des wenigstens einen Chips, der auf dem Spieltisch liegt, Aktivieren wenigstens einer Leuchtdiode in der Beleuchtungsvorrichtung einschließt.
Verfahren nach Anspruch 17, das des Weiteren umfasst: selektives Umwandeln des ersten monochromatischen Lichtes in ein zweites monochromatisches Licht durch Erregen einer Fluoreszenzeigenschaft des Materials, das an dem wenigstens einen Chip angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 17, das des Weiteren umfasst: selektives Umwanden des ersten monochromatischen Lichtes in ein zweites monochromatisches Licht durch Erregen einer Phosphoreszenzeigenschaft des Materials, das an dem wenigstens einen Chip angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei Filtern des empfangenen Lichtes zum Verbessern eines Kontrastes zwischen der Vielzahl von Farbübergängen in dem empfangenen Licht Filtern des Lichtes mit einem optischen Filter einschließt, 'so dass nur Licht innerhalb eines definierten Frequenzbereiches von Licht in einem elektromagnetischen Spektrum durchgelassen wird.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei Verarbeiten der verbesserten Farbübergänge Decodieren der auf dem wenigstens einen Chip markierten Farbübergänge einschließt.