申请/专利权人：南京优瑞谱科技有限公司

申请日：2018-01-09

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN108096820B

主分类号：A63D15/00

分类号：A63D15/00;G01J3/46

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2024.03.29#专利申请权的转移;2018.06.26#实质审查的生效;2018.06.01#公开

摘要：本发明提供一种基于单个颜色传感器的台球花色识别装置及方法，该装置包括：壳体1；挡光罩2，设置于所述壳体1上，用于阻挡外界光线照射到台球C的采集区域；传感器3，设置于所述挡光罩2内，用于感测所述采集区域的颜色分布特性；发光件4，设置于所述挡光罩2内，用于照射所述采集区域；以及处理器5，与所述传感器3连接，用于根据所述颜色分布特性确定所述台球C的类型。本发明能够快速精准的进行颜色识别，提高摆球效率，而且整体装置简单、成本低，且不需要改造台球C。

主权项：1.一种基于单个颜色传感器的台球花色识别装置，其特征在于，该识别装置包括：壳体（1）；挡光罩（2），设置于所述壳体（1）上，用于阻挡外界光线照射到台球（C）的采集区域，所述挡光罩（2）具有圆筒形外沿（21）；传感器（3），设置于所述挡光罩（2）内，用于感测所述采集区域的颜色分布特性；发光件（4），设置于所述挡光罩（2）内，用于照射所述采集区域；以及处理器（5），与所述传感器（3）连接，用于根据所述颜色分布特性确定所述台球（C）的类型；运动机构（6），与所述处理器（5）连接，用于根据所述台球（C）的类型将所述壳体（1）移动到码球位置，并在移动的过程中带动所述壳体（1）内的所述台球（C）滚动；以及设置于所述壳体（1）上的舵机（7），与所述处理器（5）连接，用于将所述壳体（1）内的所述台球（C）释放到所述码球位置。

全文数据：一种基于单个颜色传感器的台球花色识别装置及方法技术领域[0001]本发明涉及台球领域，尤其涉及台球花色识别，具体为一种基于单个颜色传感器的台球花色识别装置及方法。背景技术[0002]目前，台球已经成为大众喜爱的娱乐活动，在现在的台球运动中，基本上所有的摆球工作都是通过人工完成。摆球的过程分为两个步骤:1、按照台球规则严格码放;2、将码放完整的台球放置在台面规定位置。另外台球码放还要求台球间的缝隙足够小，以保证开球的质量。这使得球童很难既快速又高质量地完成摆球工作，在台球厅顾客较多的时候，常常会出现球童忙不过来的现象。这种人工的摆球方式如果能够通过机器自动地高质量地完成，将能为台球厅带来更少的经营成本，为顾客带来更佳的体验。[0003]而对于这样一套自动摆球的系统，在对于台球花色识别方面是一大问题，如何分辨出台球的花色是整套系统的关键所在。[0004]因此，本领域技术人员亟需研发一款结构简单、能够快速准确的识别台球花色的颜色识别装置。发明内容[0005]本发明的目的在于克服现有技术的不足，根据台球球体本身自有特性，进一步对颜色识别装置和方法进行了优化，并且将每颗球采集时间缩短至10秒以为。具体提供一种基于单个颜色传感器的台球花色识别装置及方法。该识别装置结构简单、精确度高、各部分协调性好。[0006]为解决上述技术问题，本发明具体实施方式提供一种基于单个颜色传感器的台球花色识别装置，该装置包括:壳体;挡光罩，设置于所述壳体上，用于阻挡外界光线照射到台球的采集区域;传感器，设置于所述挡光罩内，用于感测所述采集区域的颜色分布特性;发光件，设置于所述挡光罩内，用于照射所述采集区域；以及处理器，与所述传感器连接，用于根据所述颜色分布特性确定所述台球的类型。[0007]本发明的具体实施方式中，该识别装置还包括:运动机构，与所述处理器连接，用于根据所述台球的类型将所述壳体移动到码球位置，并在移动过程中带动所述壳体内的所述台球滚动；以及设置于所述壳体上的舵机，与所述处理器连接，用于将所述壳体内的所述台球释放到所述码球位置。[0008]本发明的具体实施方式中，其特征在于，该识别装置还包括:支撑板，设置于所述运动机构的下面，所述运动机构带动所述壳体移动时，所述支撑板接触所述壳体内的所述台球，从而使所述台球滚动，以便所述传感器检测所述台球的多个所述采集区域。[0009]本发明的具体实施方式中，所述舵机与所述传感器位于所述台球的两侧。[0010]本发明的具体实施方式中，所述挡光罩具有圆筒形外沿。[0011]其中，采集所述台球的颜色分布特性时，所述圆筒形外沿的轴心穿过所述台球的球心。[0012]其中，采集所述台球的颜色分布特性时，所述台球的球面与所述圆筒形外沿紧贴，所述圆筒形外沿圈定的区域为所述采集区域。[0013]本发明的具体实施方式还提供一种基于单个颜色传感器的台球花色识别方法，该方法包括:利用壳体的两个支柱挤压进入壳体内的台球，使得所述台球紧贴挡光罩;利用传感器采集所述台球对应所述挡光罩的区域的颜色分布特性;以及根据所述颜色分布特性确定所述台球的类型。[0014]其中，该方法还包括:利用LED灯照射所述台球对应所述挡光罩的区域。[0015]其中，该方法还包括:利用运动机构带动所述壳体在支撑板上按长方形轨迹运动，使得所述台球在所述支撑板上滚动，从而使所述传感器采集所述台球的多个区域。[0016]其中，该方法还包括:根据所述台球的类型将所述壳体移动到码球位置；以及通过所述舵机将所述台球释放到所述码球位置。[0017]根据本发明上述具体实施方式可知，一种基于单个颜色传感器的台球花色识别装置及方法至少具有以下有益效果:通过颜色传感器对台球的花色进行识别，可以做到识别速度快、结构简单和可靠性高，而且对台球本身没有损害，还能提高自动摆球机的摆球效率，大大降低了人工的使用程度。[0018]应了解的是，上述一般描述及以下具体实施方式仅为示例性及阐释性的，其并不能限制本发明所欲主张的范围。附图说明[0019]下面的附图是本发明的说明书的一部分，其绘示了本发明的示例实施例，所附附图与说明书的描述一起用来说明本发明的原理。[0020]图1为本发明具体实施方式提供的一种基于单个颜色传感器的台球花色识别装置的整体结构图。[0021]图2为本发明具体实施方式提供的一种基于单个颜色传感器的台球花色识别装置的识别示意图。[0022]图3为本发明具体实施方式提供的一种基于单个颜色传感器的台球花色识别装置的识别示意图侧视图。[0023]图4为本发明具体实施方式提供的一种基于单个颜色传感器的台球花色识别装置的挡光罩示意图。[0024]图5为本发明具体实施方式提供的一种基于单个颜色传感器的台球花色识别装置的电路结构图。[0025]图6为本发明具体实施方式提供的一种基于单个颜色传感器的台球花色识别方法的识别路径图。[0026]图7为本发明具体实施方式提供的一种基于单个颜色传感器的台球花色识别方法的实施例一的流程图。[0027]图8为本发明具体实施方式提供的一种基于单个颜色传感器的台球花色识别方法的实施例二的流程图。[0028]图9为本发明具体实施方式提供的一种基于单个颜色传感器的台球花色识别方法的买施例二的概程图。[0029]图10为本发明具体实施方式提供的一种基于单个颜色传感器的台球花色识别方法的实施例四的流程图。[0030]附图标记说明：[0031]1-壳体、2-挡光罩、3-传感器、4-发光件、5-处理器、6-运动机构、7-舵机、8-支撑板、21-圆筒形外沿、A-路径A、B-路径B、C-台球、L1-距离LI、L2-距离L2具体实施方式[0032]现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。[0033]在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见得的。本申请说明书和实施例仅是示例性的。[0034]图1为本发明具体实施方式提供的一种基于单个颜色传感器的台球花色识别装置的整体结构图。如图1所示，台球C在检测用的壳体1内部，利用运动机构6带动壳体1在支撑板8上按长方形轨迹运动，使得台球C在支撑板8上滚动，同时传感器3采集台球C球面上多点数据，根据数据确定台球C的类型，运动机构6带动壳体1将台球C移动至码球位置;当到达预定码球位置时，舵机7释放壳体1内的台球C，到达对应的码球位置码球位置通常在支撑板8的三角形区域内）。如图2和图4所示，该识别装置还包括:挡光罩2、传感器3、发光件4和舵机7,挡光罩2安装在PCB电路板上，PCB电路板与壳体1相固定，挡光罩2在PCB电路板上圈出区域设置有传感器3和发光件4。如图5所示，该识别装置还具有处理器5。其中，挡光罩2设置于壳体1上，用于阻挡外界光线照射到台球C的采集区域，挡光罩2具有圆筒形外沿21，采集台球C的颜色分布特性时，台球C的球面与圆筒形外沿21紧贴，圆筒形外沿21圈定的区域为采集区域，这样能保证内外光线无交流，并且不影响台球C运动。采集台球C的颜色分布特性时，圆筒形外沿21的轴心穿过台球C的球心。传感器3设置于挡光罩2内，用于感测采集区域的颜色分布特性。传感器3为颜色传感器，这种颜色传感器能够直接返回检测到的RGB数据，数据特征明显，硬件成本低，使用简单，不需要多余的外围硬件和处理算法。发光件4为高亮LED灯，发光件4设置于挡光罩2内，用于照射采集区域。由于颜色传感器检测原理是基于不同光成分光照强度的，使用中需要对台球[球面打光。在开放环境下，外界光线会混入传感器，对结果产生影响，所以需要封闭打光光源，与外界光隔离开，这样保证了检测结果的准确性。处理器5与传感器3连接，用于根据颜色分布特性确定台球c的类型。航机7设置于壳体1上，与处理器5连接，用于将壳体1内的台球。释放到码球位置。如图3所示，航机7与传感器3位于台球C的两侧，舵机7及壳体1上的两个支柱共同限定台球C，防止台球：在滚动的过程中与挡光罩2分开，影响采集的结果。采集的整个运动过程中，舵机7一直是保持阻挡台球0的状态，当采集装置移动到台球^摆放位置时，舵机7就会释放以让台球C落入对应位置。另外，运动机构6与处理器5连接，用于根据台球0的类型将壳体1移动到码球位置。支撑板8设置于运动机构6的下面，运动机构6带动壳体1移动时，支撑板8接触壳体1内的台球[，从而使台球C滚动，以便传感器3检测台球C的多个采集区域。壳体1为金属材质，通过钣金工艺加工而成。这样的材质，会使壳体1更加的结实耐用，延长使用期限。[0035]图5为本发明具体实施方式提供的一种基于单个颜色传感器的台球花色识别装置的电路结构图。图中，舵机7受处理器5的控制卡住台球，然后处理器5控制发光件4发出光，用于将检测区域照亮，随后处理器5控制传感器3进行检测，在检测的同时，处理器5也控制运动机构6进行预定轨迹运动，以便对台球的多个区域进行颜色检测。[0036]图6为本发明具体实施方式提供的一种基于单个颜色传感器的台球花色识别方法的识别路径图。台球C分为全色和半色，要完成对台球C的花色识别，需要球面多点的颜色数据，即需要让传感器3对台球C表面多个点采集。对于采集点的位置，本发明根据半色台球C球面的颜色分布特性，提出一种特定的采集路径，能避免多余的采集点，尽可能地提高采集速度。本发明以滚动方式采集，在支撑板8上，壳体1的运动轨迹就是一个长方形，长为12台球周长，宽为14台球周长。宽方向运动可以快速通过，长方向运动才进行实时定时采样，可以中速运动。[0037]图7为本发明具体实施方式提供的一种基于单个颜色传感器的台球花色识别方法的实施例一的流程图，如图7所示，利用壳体的两个支柱挤压台球使其紧贴挡光罩，然后利用传感器对挡光罩内的区域进行颜色采集，最后根据颜色分布特性确定台球的类型。[0038]该附图所示的具体实施方式中，基于单个颜色传感器的台球花色识别方法包括：[0039]步骤100:利用壳体的两个支柱挤压进入壳体内的台球，使得所述台球紧贴挡光罩。本发明的具体实施例中，台球进入壳体后，处理器控制舵机挤压台球使其紧贴挡光罩，防止外部光线进入到挡光罩内。[0040]步骤102:利用传感器采集所述台球对应所述挡光罩的区域的颜色分布特性。本发明的具体实施例中，台球紧贴在挡光罩上，处理器控制传感器对挡光罩覆盖区域进行颜色采集，[0041]步骤103:根据所述颜色分布特性确定所述台球的类型。本发明的具体实施例中，通过利用传感器对台球进行颜色采集，然后传感器将采集到的颜色数据传递给处理器，处理器对颜色数据进行分析，最终确定台球的颜色。[0042]参见图7,舵机将台球压紧在挡光罩上，防止外部光线进入到挡光罩内，传感器检测被挡光罩覆盖的台球区域的颜色，然后将检测到的颜色数据传递给处理器，经过处理器对颜色分布特性的分析确定台球的类型。[0043]图8为本发明具体实施方式提供的一种基于单个颜色传感器的台球花色识别方法的实施例二的流程图，如图8所示，利用LED灯照射挡光罩所覆盖的台球区域，为传感器的检测提供光源。[0044]该附图所示的具体实施方式中，步骤102之前，基于单个颜色传感器的台球花色识别方法包括：[0045]步骤101:利用LED灯照射所述台球对应所述挡光罩的区域。本发明的具体实施例中，传感器的检测过程实际上是需要光源的，挡光罩把外界的光源挡住，这就需要在挡光罩内部设置一个光源，为传感器的检测提供必要的因素。[0046]参见图8,考虑到周围环境光的影响会使传感器的检测出现偏差，所以要把台球表面待检测区用挡光罩覆盖住，防止外界光线进入。但是传感器的检测也需要光线，所以在挡光罩的内部设置LH灯，对台球表面进行打光。[0047]图9为本发明具体实施方式提供的一种基于单个颜色传感器的台球花色识别方法的实施例三的流程图，如图9所示，让运动机构带动壳体在支撑板上按照长方形的轨迹运动，从而能够让传感器采集到台球的多个区域。[0048]该附图所示的具体实施方式中，步骤102之前，基于单个颜色传感器的台球花色识别方法包括：[0049]步骤101、利用运动机构带动所述壳体在支撑板上按长方形轨迹运动，使得所述台球在所述支撑板上滚动，从而使所述传感器采集所述台球的多个区域。本发明的具体实施例中，在支撑板上按照长方形的轨迹运动，是为了让传感器在台球的表面走一个以90度相交的路线，这样能够最大程度的检测到台球的类型，提高识别的准确度。[0050]图10为本发明具体实施方式提供的一种基于单个颜色传感器的台球花色识别方法的实施例四的流程图，如图10所示，根据检测后得到的台球的类型，处理器控制运动机构运动到预定的位置，然后控制舵机将台球释放到预定的位置上。[0051]该附图所示的具体实施方式中，步骤103之后，基于单个颜色传感器的台球花色识别方法包括：[0052]步骤104:根据所述台球的类型将所述壳体移动到码球位置。本发明的具体实施例中，对于颜色采集结束的台球，需要根据其检测到的台球的类型进行分类，所以检测后处理器根据台球的类型控制运动机构运动到预定的位置。[0053]步骤1〇5:通过所述舵机将所述台球释放到所述码球位置。本发明的具体实施例中，当台球被移动到预定的位置后，控制器就会控制舵机松开台球，将台球释放到预定的位置上，这样就完成了台球的识别以及分类。[00M]本发明的实施例中，台球C落入壳体1后的球体姿态是随机的，滚动的路径的起点、方向都是随机的。现在考虑的是图6所示的临界情况，即台球c落下后，传感器3与彩色环的外沿相切，向着最大接触彩色区域的方向移动。该情况对应的路线如图6中从左上到右下的路线A。如图6所示，本发明中挡光罩2选用直径为8mm，传感器3位于挡光罩2的中间位置，所以相切时该路线A与彩色环的外沿相切且距离L1为4mm。路线A上的点除了数字区域外均呈现“非白色”，而从路线A逆时针旋转的很大一角度范围内的路线也是均呈现“非白色”。因为壳体1的运动轨迹是一个长方形，长为I2台球周长，宽为14台球周长，所以路线B为路线A逆时针旋转9〇°，通过测量，如图6，路线B和台球C上的彩色环的外圆边界的交点之间的直线距离L2为5_7mm，大于挡光罩2的半径4mm。即在路线B上，存在“白色”的采集点。对于图6的极限情况的一对相互正交的路线也能满足同时涉及到“白色”和“彩色”取余，所以其具有一般性。[OOM]以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，在不脱离本发明的构思和原则的前提下，任何本领域的技术人员所做出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

权利要求：1.一种基于单个颜色传感器的台球花色识别装置，其特征在于，该识别装置包括：壳体⑴；挡光罩2，设置于所述壳体⑴上，用于阻挡外界光线照射到台球⑹的米集区域；传感器3，设置于所述挡光罩⑵内，用于感测所述采集区域的颜色分布特性；发光件⑷，设置于所述挡光罩⑵内，用于照射所述采集区域；以及处理器5，与所述传感器3连接，用于根据所述颜色分布特性确定所述台球⑹的类型。2.根据权利要求1所述的基于单个颜色传感器的台球花色识别装置，其特征在于，该识别装置还包括：运动机构6，与所述处理器5连接，用于根据所述台球⑹的类型将所述壳体（1移动到码球位置，并在移动的过程中带动所述壳体1内的所述台球滚动；以及设置于所述壳体（1上的舵机7，与所述处理器5连接，用于将所述壳体（1内的所述台球0：释放到所述码球位置。3.根据权利要求2所述的基于单个颜色传感器的台球花色识别装置，其特征在于，该识别装置还包括：_支撑板8，设置于所述运动机构6的下面，所述运动机构6带动所述壳体（1移动时，所述支撑板⑻接触所述壳体⑴内的所述台球，从而使所述台球⑹滚动，以便所述传感器3检测所述台球⑹的多个所述采集区域。4.根据权利要求2所述的基于单个颜色传感器的台球花色识别装置，其特征在于，所述舵机⑺与所述传感器⑶位于所述台球⑹的两侧。5.根据权利要求1所述的基于单个颜色传感器的台球花色识别装置，其特征在于，所述挡光罩2具有圆筒形外沿21。6.根据权利要求5所述的基于单个颜色传感器的台球花色识别装置，其特征在于，采集所述台球的颜色分布特性时，所述圆筒形外沿21的轴心穿过所述台球的球心。7.根据权利要求5所述的基于单个颜色传感器的台球花色识别装置，其特征在于，采集所述台球C的颜色分布特性时，所述台球C的球面与所述圆筒形外沿21紧贴，所述圆筒形外沿21圈定的区域为所述采集区域。8.—种基于单个颜色传感器的台球花色识别方法，其特征在于，该方法包括：利用壳体的两个支柱挤压进入壳体内的台球，使得所述台球紧贴挡光罩；利用传感器采集所述台球对应所述挡光罩的区域的颜色分布特性；以及根据所述颜色分布特性确定所述台球的类型。9.根据权利要求8所述的基于单个颜色传感器的台球花色识别方法，其特征在于，利用传感器采集所述台球对应所述挡光罩区域的颜色分布特性的步骤之前，该方法还包括：利用LED灯照射所述台球对应所述挡光罩的区域。10.根据权利要求8所述的基于单个颜色传感器的台球花色识别方法，其特征在于，利用传感器采集所述台球对应所述挡光罩的区域的颜色分布特性的步骤之前，该方法还包括：利用运动机构带动所述壳体在支撑板上按长方形轨迹运动，使得所述台球在所述支撑板上滚动，从而使所述传感器采集所述台球的多个区域。11.根据权利要求8所述的基于单个颜色传感器的台球花色识别方法，其特征在于，根据所述颜色分布特性确定所述台球的类型的步骤之后，该方法还包括：根据所述台球的类型将所述壳体移动到码球位置；以及通过所述舵机将所述台球释放到所述码球位置。

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