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一种基于图像处理的七巧板图形识别方法

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说 明 书 摘 要

本发明公开了一种基于图像处理的七巧板图形识别方法，包括以下步骤：

通过摄像头采集图像背景板上的七巧板各图形板块的图像信息；根据图像背景板的背景色和七巧板颜色对图像进行二值化处理；识别七巧板各图形板块的几何属性；采用模糊定位算法确定七巧板各图形板块的相对位置状态；对七巧板各图形板块按照位置关系进行排序，并得到七巧板各图形板块的相对坐标，然后结合几何形状、几何角度以及顶点关系形成两组特征向量；图形匹配判断。该发明对七巧板拼凑出来的图形进行识别，将图形保存为特定格式，并且可以重现玩家的自创图形，增加了容错措施，不要求玩家非常精准地拼凑出显示图像，能够在角度为相对位置角度和相对位置上提供容错空间。

角度和相对位置

摘 要 附 图

权 利 要 求 书

1、一种基于图像处理的七巧板图形识别方法请审核权利要求，查看是否有需要修改或者补充的地方，同时，对输入拼写错误或者不规范的专业术语，也希望发明人在审核初稿的过程中指出，并用修订模式进行标注，其特征在于，所述图形识别方法包括以下步骤：

请审核权利要求，查看是否有需要修改或者补充的地方，同时，对输入拼写错误或者不规范的专业术语，也希望发明人在审核初稿的过程中指出，并用修订模式进行标注

S1、通过摄像头采集图像背景板上的七巧板各图形板块的图像信息；

S2、根据图像背景板的背景色和七巧板颜色对图像进行二值化处理；

S3、识别七巧板各图形板块的几何属性，所述几何属性包括：中心坐标位置(x,y)、几何形状、几何角度和顶点关系；

S4、采用模糊定位算法确定七巧板各图形板块的相对位置状态；

S5、对七巧板各图形板块按照位置关系进行排序，并得到七巧板各图形板块的相对坐标，然后结合七巧板各图形板块的几何属性中的几何形状、几何角度以及顶点关系形成第一特征向量和第二特征向量；

S6、图形匹配判断，首先比较第一特征向量，如果第一特征向量完全相同，则再比较第二特征向量，如果两个特征向量的欧氏距离小于判断阀值M，则判断两个图形相同；如果两个向量的欧氏距离大于等于判断阀值M，则判断两个图形不相同。

2、根据权利要求1所述的一种基于图像处理的七巧板图形识别方法，其特征在于，

所述几何形状包括：大三角形、中三角形、小三角形、正方形和平行四边形；

所述顶点关系的设置规定如下：顶点以1至4依次进行编号，最高顶点为1，顺时针方向递增。

3、根据权利要求2所述的一种基于图像处理的七巧板图形识别方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：

S31、采用边缘检测技术获取七巧板各图形板块的边缘轮廓长度；

S32、根据所述边缘轮廓长度参照七巧板各图形板块的周长标准对七巧板各图形板块的几何形状进行初次识别；

S33、构造七巧板各图形板块的最小外接矩形，对七巧板的几何形状进行二次识别；

S34、通过所述七巧板各图形板块的最小外接矩形，获取七巧板各图形的中心坐标位置(x,y)、几何角度以及顶点关系。

4、根据权利要求3所述的一种基于图像处理的七巧板图形识别方法，其特征在于，所述步骤S32中对七巧板各图形板块的几何形状进行初次识别可区分的几何形状为大三角形、小三角形和正方形。

5、根据权利要求3所述的一种基于图像处理的七巧板图形识别方法，其特征在于，所述步骤S33中根据所述七巧板各图形板块的最小外接矩形的长宽比区分识别中三角形和平行四边形。

6、根据权利要求1所述的一种基于图像处理的七巧板图形识别方法，其特征在于，

所述第一特征向量包括七巧板板块顺序、几何形状以及顶点关系，所述第二特征向量包括七巧板板块顺序、相对坐标以及几何角度。

7、根据权利要求1所述的一种基于图像处理的七巧板图形识别方法，其特征在于，所述步骤S4中模糊定位算法具体如下：

首先，寻找七巧板板块坐标位置中y轴对应值最小的一个，对应为最顶上的一个，设其值为y0，然后，确定模糊范围[y0,y0+n]，如果有七巧板板块的y轴坐标位于该范围内，则修改其y轴坐标为y0，并将范围内的所有板块标记为已检测板块，对未检测板块按照同样的方法进行模糊定位。

8、根据权利要求3所述的一种基于图像处理的七巧板图形识别方法，其特征在于，所述几何角度由OPENCV函数库通过求取最小外接矩形的角度获得。

9、根据权利要求8所述的一种基于图像处理的七巧板图形识别方